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Injection par système de goutte-à-goutte. Elle a été testée sur laitue puis melon (même parcelle) dans le Vaucluse. Photo : Certis
Incorporation avec coutres. Cette machine a été utilisée dans les essais C et D (carottes dans les Landes) et G et H (pommes de terre en Vendée). Photo : Certis
La gestion des problèmes phytosanitaires telluriques est essentielle pour diverses cultures spécialisées sous abris ou de plein champ (Fritsch, 2011). Du fait des restrictions d'emploi et de l'interdiction de solutions de désinfection des sols et de nématicides, le problème des bioagresseurs, nématodes notamment, est de plus en plus inquiétant dans les exploitations agricoles françaises et peut devenir dramatique (Djian-Caporalino, 2010).
Dans le cadre de la recherche de solutions complémentaires aux fumigants existants, diverses études sur le DiMéthyl DiSulfure (DMDS) ont été mises en place en France et en Europe depuis 2001. Nous allons évoquer ici le statut réglementaire et le spectre nématicide de cette solution en cours de développement.
Maîtriser les bioagresseurs telluriques en cultures légumières, pourquoi, comment ?
Un problème croissant
Les producteurs de légumes dans des systèmes en sol (plein champ ou sous abris) sont confrontés à une augmentation des problèmes d'origine tellurique, difficile à maîtriser.
Les bioagresseurs liés au sol (encadré p. 45) réalisent tout ou partie de leur cycle dans le sol et ont de faibles capacités intrinsèques de dispersion. Ils provoquent des épidémies à dynamique lente, s'amplifiant au fil des cycles culturaux successifs (CTIFL).
Rotation, alternance, mais aussi désinfection
La maîtrise des attaques passe donc principalement par la réduction des populations initiales et le maintien d'équilibres défavorables à leur expression, associés aux actions pour limiter les contaminations et dommages. Les interventions se situent à plusieurs échelles, principalement rotation ou alternance des cultures et familles botaniques (CTIFL, 2009).
De nombreux projets scientifiques, dont GeDuNem (Gestion durable des nématodes) porté par l'Inra et GeDuBAT (Innovations techniques et variétales pour une gestion durable des bioagresseurs telluriques) porté par le CTIFL, vont permettre d'approfondir les connaissances sur la maîtrise de ces problématiques par l'expérimentation de « pratiques améliorantes » (solarisation, interculture, biofumigation…). Ces méthodes ouvrent des perspectives très intéressantes en termes de gestion durable des bioagresseurs telluriques mais présentent des difficultés de mise en œuvre.
La désinfection des sols reste à ce jour parmi les techniques les plus sûres pour contrôler les agents pathogènes et parasites telluriques. Elle permet de créer un environnement sain au démarrage de la culture qui pourra ainsi exprimer son potentiel génétique et agronomique. Mais l'usage des fumigants de sol en Europe est mis en cause pour diverses raisons : situation réglementaire des substances actives et produits de fumigation suite au retrait du bromure de méthyle et d'autres substances (voir Tableau 1 page suivante), implications environnementales, technicité de mise en œuvre et coût.
Zoom sur une solution en développement, le DiMéthyl DiSulfure ou DMDS
Substance existante à l'état naturel, utilisée dans l'industrie, étudiée par l'université...
Le DMDS, ou DiMéthyl DiSulfure, existe à l'état naturel notamment dans certaines plantes alliacées et divers organismes. Il est présent dans un grand nombre d'aliments.
Issu de la recherche et du développement du groupe industriel Arkema, il est utilisé depuis des années dans l'industrie pétrochimique. Il a été enregistré pour cela selon le règlement d'enregistrement, d'évaluation et d'autorisation des substances chimiques (REACH) en 2010.
Le Pr Jacques Auger et son équipe de l'université de Tours ont mis en évidence que les disulfures, particulièrement le DMDS, produits lors de la dégradation des tissus d'alliacées, possèdent des propriétés intéressantes sur les pathogènes et parasites du sol (Auger & Arnault, 2005).
Déjà utilisé dans le monde
Produit dans l'usine d'Arkema de Lacq dans les Pyrénées-Atlantiques, le DMDS est développé au niveau mondial. Il représente une nouvelle solution pour les professionnels, à l'heure où les substances utilisables se raréfient sous la pression réglementaire. Il est autorisé comme fumigant de sol aux États-Unis et en Israël depuis 2010, au Maroc depuis 2011, ainsi qu'en Turquie, Liban et Jordanie depuis 2012.
L'application du DMDS en fumigation des sols fait l'objet d'un brevet dans divers pays, dont les principaux pays européens.
En Europe, approbation demandée
En Europe, Arkema a déposé en décembre 2012 un dossier d'approbation du DMDS selon le règlement (CE) 1107/2009, auprès de l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses), la France agissant en tant qu'État membre rapporteur pour cette molécule.
Certis Europe est le partenaire exclusif d'Arkema dans le développement, l'homologation et la distribution du DMDS en Europe. Deux formulations sont en cours de développement :
– Le DMDS EC (concentré émulsionnable) pour des applications par système d'irrigation au goutte-à-goutte,
– Le DMDS pur pour des applications par injection avec des coutres dans le sol.
Plus de 250 essais depuis 2002
Depuis 2002, le DMDS a été testé dans diverses conditions de cultures, sous serres et en plein champ à l'échelle européenne. Près de 250 essais ont été mis en place en France, Espagne, Italie, Grèce et Benelux, avec le concours d'organismes de recherche et du ministère de l'Agriculture en France.
Ces études, dont certaines ont fait l'objet de publications, ont permis de confirmer l'intérêt du DMDS pour gérer des populations des nématodes suivants :
– Les nématodes à galles : Meloidogyne incognita & javanica sur cultures de tomates, aubergines, poivrons, melons, concombres, laitues, carottes, œillets (Arnault & al., 2008 ; Coosemans, 2005 ; Gilardi & al., 2010 ; Heller & al., 2007) ; Meloidogyne hapla sur fraises (Heller & al., 2007) ; Meloidogyne chitwoodi sur pomme de terre (Charles & Heller, 2010),
– Les nématodes à kystes : Globodera pallida sur pomme de terre (Coosemans, 2005) ; Heterodera carotae sur carottes (Heller & al., 2007),
– Les nématodes endoparasites migrateurs : Pratylenchus sp. sur fraises et carottes (Heller & al., 2007 ; Lopez Aranda, 2009),
– Les nématodes ectoparasites : Xiphinema index sur cultures de vigne (Arnault & al., 2008).
Études complémentaires
Huit études sur quatre cultures
En 2009 et 2010, huit études expérimentales complémentaires, listées dans le Tableau 2, ont été réalisées en France dans le cadre d'une recherche d'alternative aux solutions existantes. Les études ont été réalisées conformément aux bonnes pratiques d'expérimentation. Les caractéristiques des essais sont résumées dans le Tableau 3.
Essais A et B au goutte-à-goutte
L'application par goutte-à-goutte (photo 1) a été réalisée avec une pompe d'injection mise au point par la société SIS. Une seule application a été réalisée sur sol nu pour mesurer l'efficacité sur laitue (essai A) et melon (essai B). La référence a été injectée à l'aide d'une machine équipée de coutres. Les applications ont été réalisées avec le support d'applicateurs agréés Novagri et SIS. Sur laitue, des prélèvements de sol ont été réalisés avant désinfection et 21 jours après application (JAA) dans des zones repérées selon un quadrillage fixe, afin de déterminer la quantité de forme libre de Meloidogyne sp. par 100 grammes de sol (analyses réalisées par le LNPV Nématologie de Rennes). Le rendement à la récolte a été estimé (poids moyen des laitues).
Pour chaque production (laitue et melon), le pourcentage moyen de surface racinaire occupée par des galles de nématodes a été mesuré en fin de culture.
Essais C à H par injection avec des coutres
Les injections sur carottes dans les Landes (essais C et D) ont été réalisées par l'applicateur agréé M. Decouzon.
Des prélèvements de sol ont été réalisés avant désinfection et 30 jours après application dans des zones repérées selon un quadrillage fixe, afin de déterminer la quantité de Meloidogyne sp. et de Pratylenchus sp. par 100 grammes de sol (analyses par le LNPV nématologie de Rennes).
Les injections sur carottes en Normandie ont été réalisées en 2009 (essai E) par une machine Imants et en 2010 (essai F) par une machine Forigo, en collaboration avec les applicateurs agréés Traitagri et Traitaservice.
Sur l'essai E, des prélèvements de sol ont été réalisés dans des zones repérées selon un quadrillage fixe :
– avant désinfection pour vérifier l'homogénéité de l'infestation en nématodes,
– 45 et 85 jours après application, pour déterminer la quantité de H. carotae/g de racines (analyses réalisées par l'Inra de Rennes). Sur les deux essais, le taux de carottes attaquées et le rendement net commercial ont été mesurés en fin de culture.
Les injections sur pomme de terre en Vendée (essais G et H) ont été conduites en collaboration avec l'applicateur Decouzon (photo 2).
Sur les deux essais, des prélèvements de sol ont été réalisés avant désinfection et 28 à 30 jours après application dans des zones repérées selon un quadrillage fixe, afin de déterminer la quantité de G. pallida/100 g de sol (analyses réalisées par le LNPV nématologie de Rennes).
Pour l'essai H, le pourcentage de tubercules avec attaques de nématodes a été mesuré en fin de culture. Les rendements bruts et en gros calibre (35-55) ont été calculés en tonnes par hectare.
Du film barrière dans les 8 essais
Dans tous les essais, l'ensemble des modalités DMDS présentées ici (en goutte-à-goutte ou avec des coutres) a fait l'objet d'un bâchage avec film barrière au gaz durant une période de 14 à 21 jours après injection. La référence n'est pas bâchée.
L'usage d'un film barrière au gaz est une composante essentielle des bonnes pratiques de fumigation. Le film est imperméable au gaz et améliore donc l'efficacité de la désinfection (meilleure distribution dans le sol, optimisation du ratio « Concentration x Temps de contact ») et limite les risques pour la sécurité des opérateurs et l'environnement (émission limitée des gaz vers l'atmosphère).
Arkema et Certis Europe travaillent sur les films étanches au gaz afin de définir les techniques d'application les plus appropriées à la désinfection des sols avec le DMDS. Perméabilité, résistance mécanique, performance agronomique, facilité de pose et dépose, « recyclabilité », sont étudiées.
Résultats
Sur laitue et melon (essais A et B - Vaucluse)
Le DMDS EC a été testé, appliqué en goutte-à-goutte sous film barrière aux doses de 200, 400 et 600 kg/ha, en comparaison avec la référence appliquée par injection avec des coutres à la dose de 160 l/ha, le tout sur laitue puis melon. Les résultats figurent dans les Tableaux 4 et 5. En fin de première culture (laitue, Tableau 4), les quatre modalités traitées sont statistiquement équivalentes. En fin de deuxième culture (melon, Tableau 5), les deux fortes doses de DMDS ont une efficacité supérieure à la faible dose et à la référence.
Sur carottes (essais C, D, E et F - Landes et Manche)
Le DMDS pur a été testé sur carotte dans les Landes à 400 kg/ ha, en comparaison avec la référence à 160 l/ha pour l'essai C et 190 l/ha pour l'essai D (Tableaux 6 et 7).
Il a été testé dans la Manche, aux doses de 300 et 400 kg/ha pour l'essai E, et 240 et 400 kg/ha pour l'essai F, comparé avec la référence à la dose de 170 l/ha (Tableaux 8 et 9).
Il en ressort que le DMDS, appliqué via une machine équipée de coutres, réduit significativement la pression de nématodes à galles (Meloidogyne sp.), de nématodes endoparasites migrateurs (Pratylenchus sp.) et de nématodes à kystes (H. carotae) sur culture de carotte. Quelle que soit la modalité, l'efficacité est au moins égale à celle de la référence.
Sur pomme de terre (essai G et H - Vendée)
Le DMDS pur a été testé aux doses de 300 et 400 kg/ha, comparé avec la référence à 160 l/ha pour l'essai G et 190 l/ha pour l'essai H. Les injections ont été réalisées par une machine équipée de coutres. Les résultats figurent dans les Tableaux 10 et 11. Sur les nématodes à kystes (G. pallida) de la pomme de terre, les performances du DMDS sont significativement supérieures à la référence pour la diminution de la population de nématodes, le taux d'attaque et le rendement.
Conclusion générale
Le DMDS apparaît, au travers de ces résultats, comme une technique supplémentaire prometteuse pour la protection contre toutes les formes de nématodes (libres, à galle ou à kystes) des cultures légumières.
La gestion des bioagresseurs telluriques et en particulier des nématodes phytopathogènes reste primordiale pour cultiver durablement de nombreuses productions végétales.
Cette gestion passera par l'intégration et la combinaison des solutions disponibles : pratiques améliorantes, solutions biologiques et conventionnelles.
Certis Europe et Arkema travaillent conjointement sur les aspects réglementaires, techniques (application, film étanche au gaz, expérimentation) et économiques pour en faire une solution pratique pour les producteurs à moyen terme.
Tableau 1 : Fumigants du sol, situation réglementaire en Europe
Tableau 2 : 8 essais avec le DMDS sur cultures légumières réalisés en 2009 et 2010 en France
Tableau 3 : Caractéristiques et dispositifs expérimentaux des 8 essais
Bioagresseurs telluriques en cultures légumières : état des lieux
Les ravageurs du sol, insectes (vers blancs, courtilières, taupins, tipules, mouches, noctuelles terricoles, anthonomes…), myriapodes (scutigérelles, blaniules, polydesmes…), mollusques (limaces, escargots) et nématodes, sont en recrudescence ces dernières années. En cultures légumières, ils sont responsables de défaut de peuplement, d'altération de la qualité du produit et d'affaiblissement des plantes, rendues plus vulnérables à d'autres bioagresseurs de par les blessures qu'ils occasionnent.
Plusieurs raisons peuvent expliquer cette recrudescence : réduction des moyens de protection, nouvelles substances à spectres et modes d'action différents, changements de pratiques et de modes d'apport, évolution de la biologie des ravageurs, techniques complémentaires à efficacité partielle parfois compliquées à mettre en œuvre.
Les nématodes :
On distingue 3 catégories de nématodes :
- nématodes sédentaires endoparasites à kystes (Heterodera spp., Globodera spp.) et à galles (Meloidogyne spp.),
- nématodes migrateurs endoparasites des racines (Pratylenchus spp.),
- nématodes migrateurs ectoparasites des racines (Trichodorus spp., Xiphinema index) et des feuilles et des tiges (Aphelenchoides spp., Ditylenchus destructor).
Les nématodes toucheraient près de 5 600 ha : 4 000 en carottes de plein champ (30 % des surfaces), 700 en cultures de salades (5 % des surfaces), 600 en cultures légumières sous abris, surtout le melon précoce (37 % des surfaces).
Selon une étude de l'Inra (Djian-Caporalino, 2010) 2007-2010, plus de 40 % des exploitations en région PACA sont touchées par Meloidogyne sp.
Certaines espèces sont classées organismes de quarantaine : leur détection conduit à la mise en place de mesures restrictives et obligatoires pouvant aller jusqu'à la mise en place d'une jachère noire pendant 3 à 5 ans.
Les agents responsables de maladie :
On distingue les agents responsables de fonte de semis (Pythium spp., Rhizoctonia solani…), les parasites corticaux (Pyrenochaeta lycopersici, Colletotrichum coccodes, Phomopsis sclerotioides, R. solani, Sclerotinia sclerotiorum, Phytophthora spp, Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici…), les micro-organismes vasculaires (Fusarium oxysporum, Verticillium dahliae, Ralstonia solanacearum), et les vecteurs de virus (Olpidium virulentus).
Leur spécialisation parasitaire est très variable. Le plus souvent, les espèces botaniques cultivées sont sensibles à un grand nombre d'agents responsables de maladie.
Tableau 4 : Résultats de l'essai A sur laitue
Tableau 5 : Résultats de l'essai B sur melon
Tableau 6 : Résultats de l'essai C sur carotte (Landes)
Tableau 7 : Résultats de l'essai D sur carotte (Landes)
Tableau 8 : Résultats de l'essai E sur carotte (Manche)
Tableau 9 : Résultats de l'essai F sur carotte (Manche)
Tableau 10 : Résultats de l'essai G sur pomme de terre
Tableau 11 : Résultats de l'essai H sur pommes de terre
