Qu'est-ce que ?

Bacillus pumilus S. QST2808 biofongicide contre la sclérotiniose du colza

CHRISTIAN PIEKACZ*, ÉTIENNE HINH *, JEAN-MARC SAUREL* ET PIERRE DUCHATEAU* - Phytoma - n°678 - novembre 2014 - page 8

Développée par DuPont Solutions (France) SAS, la souche QST2808 de Bacillus pumilus; a été découverte et brevetée par AgraQuest, entreprise récemment achetée par Bayer CropScience. Cette nouvelle solution de biocontrôle est autorisée contre la sclérotiniose du colza (Sclerotinia sclerotiorum;) sous le nom de Ballad.; Elle agit en inhibant la germination des ascospores et le développement mycélien de S. sclerotiorum.; La préparation est recommandée associée avec Acapela 250 SC; (à base de picoxystrobine, récemment autorisée sur le même usage) dont elle permet de diviser la dose par deux en offrant une performance équivalente à celle des solutions conventionnelles.
 Photo : M.-F. Delannoy

Photo : M.-F. Delannoy

Visualisation en microscopie à épifluorescence de l'activité métabolique (fluorochrome vert plus ou moins intense selon le niveau d'activité) et de la mortalité (fluorochrome rouge) des hyphes de S. sclerotiorum traités de manière indirecte avec de l'eau (1), du Ballad (2), du Acapela 250 SC (3) ou le mélange Ballad/Acapela 250 SC (4). Photos : DuPont Solutions

Visualisation en microscopie à épifluorescence de l'activité métabolique (fluorochrome vert plus ou moins intense selon le niveau d'activité) et de la mortalité (fluorochrome rouge) des hyphes de S. sclerotiorum traités de manière indirecte avec de l'eau (1), du Ballad (2), du Acapela 250 SC (3) ou le mélange Ballad/Acapela 250 SC (4). Photos : DuPont Solutions

Visualisation en microscopie à épifluorescence de l'activité métabolique (fluorochrome vert plus ou moins intense selon le niveau d'activité) et de la mortalité (fluorochrome rouge) des hyphes de S. sclerotiorum traités de manière indirecte avec de l'eau (1), du Ballad (2), du Acapela 250 SC (3) ou le mélange Ballad/Acapela 250 SC (4). Photos : DuPont Solutions

Visualisation en microscopie à épifluorescence de l'activité métabolique (fluorochrome vert plus ou moins intense selon le niveau d'activité) et de la mortalité (fluorochrome rouge) des hyphes de S. sclerotiorum traités de manière indirecte avec de l'eau (1), du Ballad (2), du Acapela 250 SC (3) ou le mélange Ballad/Acapela 250 SC (4). Photos : DuPont Solutions

Visualisation en microscopie à épifluorescence de l'activité métabolique (fluorochrome vert plus ou moins intense selon le niveau d'activité) et de la mortalité (fluorochrome rouge) des hyphes de S. sclerotiorum traités de manière indirecte avec de l'eau (1), du Ballad (2), du Acapela 250 SC (3) ou le mélange Ballad/Acapela 250 SC (4). Photos : DuPont Solutions

Visualisation en microscopie à épifluorescence de l'activité métabolique (fluorochrome vert plus ou moins intense selon le niveau d'activité) et de la mortalité (fluorochrome rouge) des hyphes de S. sclerotiorum traités de manière indirecte avec de l'eau (1), du Ballad (2), du Acapela 250 SC (3) ou le mélange Ballad/Acapela 250 SC (4). Photos : DuPont Solutions

Visualisation en microscopie à épifluorescence de l'activité métabolique (fluorochrome vert plus ou moins intense selon le niveau d'activité) et de la mortalité (fluorochrome rouge) des hyphes de S. sclerotiorum traités de manière indirecte avec de l'eau (1), du Ballad (2), du Acapela 250 SC (3) ou le mélange Ballad/Acapela 250 SC (4). Photos : DuPont Solutions

Visualisation en microscopie à épifluorescence de l'activité métabolique (fluorochrome vert plus ou moins intense selon le niveau d'activité) et de la mortalité (fluorochrome rouge) des hyphes de S. sclerotiorum traités de manière indirecte avec de l'eau (1), du Ballad (2), du Acapela 250 SC (3) ou le mélange Ballad/Acapela 250 SC (4). Photos : DuPont Solutions

Il faut appliquer le mélange B. pumilus/ picoxystrobine lors de la chute des premiers pétales des hampes principales, au début de la floraison des hampes secondaires (stade G1 ou BBCH65). Photo : DuPont Solutions

Il faut appliquer le mélange B. pumilus/ picoxystrobine lors de la chute des premiers pétales des hampes principales, au début de la floraison des hampes secondaires (stade G1 ou BBCH65). Photo : DuPont Solutions

CARACTÉRISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES

Matière active

Souche : Bacillus pumilus QST2808

Espèce : Bacillus pumilus

Genre : Bacillus

Ordre : Bacillales

Classe : Bacilli

Apparence : marron clair opaque, odeur aigre intense

Poids moléculaire : non applicable

Pureté : minimum 1 x 109 UFC/g

pH (formulation) : 5 – 5,2

Densité apparente (formulation) : 1,04

Point de fusion : non applicable

Point d'ébullition : autour de 100 °C

Solubilité : non applicable

Produits formulés

Nom commercial : Ballad

N° d'AMM : n° 2140160

Composition : 14,35 g/l Bacillus pumilus s. QST2808 (1012 UFC/l)

Formulation : suspension concentrée (SC)

Aspect, couleur : liquide, brun clair

Conditionnement : 10 litres

Mots-clés : Bacillus pumilus, colza, fongicide, picoxystrobine, Sclerotinia sclerotiorum.

Key words : Bacillus pumilus, oilseed rape, fungicide, picoxystrobin, Sclerotinia sclerotiorum.

CARACTÉRISTIQUES TOXICOLOGIQUES ET ECOTOXICOLOGIQUES

Toxicologie et résidus

Bacillus pumilus souche QST 2808 présente une très faible toxicité et pathogénicité sur les mammifères. Le risque lié à une ingestion de nourriture contaminée est considéré comme acceptable.

Il n'y a pas de définition du résidu ni d'exposition à des résidus (viables ou non) qui présenteraient un risque pour la santé du consommateur.

Écotoxicologie

Vis-à-vis des oiseaux comme des mammifères, Bacillus pumilus n'est ni toxique ni pathogène.

Vis-à-vis des organismes aquatiques, les risques liés à une contamination des eaux de surface par dérive de pulvérisation sont considérés comme acceptables. Respecter une ZNT de 5 mètres. Les risques pour les abeilles et les arthropodes noncibles, les organismes du sol et les plantes terrestres sont considérés comme acceptables.

Devenir et comportement dans l'environnement

Cette souche de B. pumilus est naturellement présente dans le sol. Ses spores peuvent y persister. Son développement et sa prolifération y sont très limités, et sont, par ailleurs, négligeables dans les eaux (ce n'est pas un micro-organisme aquatique

MENTIONS LÉGALES

Matière active

• Classement : non classé.

• LMR : non applicable pour un micro-organisme.

Produit formulé

• Classement : non classé.

Contient du Bacillus pumilus. Peut entraîner une réaction de sensibilisation.

• Doses, nombre d'applications, DAR, ZNT et délai de rentrée : voir Tableau ci-dessous.

CONTEXTE

La sclérotiniose

La sclérotiniose du colza due à S. sclerotiorum est l'une des principales maladies de cette culture. Elle peut engendrer des pertes de production allant jusqu'à plus de 10 q/ha (Allard et al., 2002), voire selon d'autres sources jusqu'à 19 q/ha (Cetiom : site internet).

La contamination du colza par S. sclerotiorum résulte d'une succession d'étapes qui débute par la germination des sclérotes. Dans le cycle épidémiologique de la maladie, la germination des spores sur les pétales est une étape déterminante. En tombant sur les feuilles, les pétales contaminés permettent à la maladie de passer sur feuilles puis tiges (Jamaux et Lamarque, 1995).

Gestion de la maladie

À ce jour, le positionnement des traitements fongicides en végétation contre S. sclerotiorum s'effectue de façon préventive. En pratique, la protection s'articule autour d'une application au stade G1 ou BBCH65 (chute des premiers pétales) afin d'une part de bloquer la germination des spores puis le développement mycélien sur les pétales, d'autre part de protéger les feuilles afin d'éviter le passage de la maladie sur celles-ci.

PROPRIÉTÉS BIOLOGIQUES

Mode d'action biologique et processus d'infection

La souche QST2808 de Bacillus pumilus est une bactérie du sol d'origine naturelle. Son activité résulte de la sécrétion, lors de l'installation et de la multiplication des bactéries, de métabolites actifs sur la sclérotiniose. Le mode d'action biochimique de ces métabolites est complexe et différent de celui des fongicides conventionnels disponibles.

Ces métabolites perturbent la synthèse des membranes cellulaires, affectant l'intégrité des cellules, d'où une inhibition de la germination des ascosp une réduction de la croissance mycélienne puis la mort de ce champignon pathogène.

Spectre d'activité

Bacillus pumilus est actif sur la sclérotiniose du colza. Des études complémentaires sont en cours pour évaluer son comportement sur d'autres pathogènes.

Conditions d'activité

Dans les conditions expérimentales entre 2010 et 2014, aucune influence, ni de la pluviométrie, ni de la température n'a été observée dans le comportement de cette souche bactérienne.

RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX

Étude au laboratoire

Des études préliminaires ont été conduites avec le concours scientifique et technique de BIOtransfer afin de démontrer l'activité fongicide intrinsèque de Bacillus pumilus.

En effet, B. pumilus produit des métabolites capables de perturber le métabolisme des cellules et de détruire leurs parois.

S'appuyant sur la technique innovante de microscopie fonctionnelle à épifluorescence, l'étude conduite en laboratoire par BIOtransfer avait pour objectif de mettre en évidence le mode d'action de B. pumilus ainsi que sa complémentarité d'action avec la picoxystrobine dans le contrôle de S. sclerotiorum.

Les doses utilisées ont été choisies suite à une préétude de manière à perturber la croissance du pathogène sans le tuer complètement (réduction sans arrêt de croissance de la colonie mycélienne) quel que soit le produit utilisé (résultats non présentés). Cette approche permet de mettre en évidence des différences d'effets des produits testés.

Activité visualisée

L'observation en microscopie à épifluorescence montre que S. sclerotiorum cultivé en absence de produit (Témoin eau) présente un mycélium relativement fin et bien développé avec des hyphes à forte activité métabolique (coloration vert intense) sans mortalité (photo 1).

Le traitement avec B. pumilus (dose 1/100) provoque des modifications morphologiques des hyphes (photo 2). Certains restent vivants et intacts (coloration vert intense) mais la majorité sont morts (coloration rouge). Les amas rouges révèlent le relargage vers l'extérieur du contenu cellulaire des hyphes après rupture des parois et des membranes.

Le traitement des hyphes à la picoxystrobine à dose suboptimale (5 µg/ml) réduit fortement l'activité métabolique (faiblesse voire absence de coloration verte) mais induit peu de mortalité (photo 3).

Le mélange (photo 4) de picoxystrobine à 5 µg/ml avec B. pumilus au 1/100 provoque des symptômes comparables à ceux observés avec B. pumilus seul. La plupart des hyphes présentent un marquage rouge de mortalité. De nombreuses ruptures de parois et membranes avec libération du contenu cellulaire sont observables.

Efficacité au champ

L'efficacité sur sclérotinia du colza de B. pumilus appliqué seul ou en mélange avec la picoxystrobine a été testée dans le cadre d'un réseau de 25 essais réalisés principalement en France, mais aussi en Pologne et Allemagne, entre 2010 et 2014 (Figure 1). Ces essais ont permis de mettre en évidence l'efficacité du produit et confirmer la performance en pratique de son mélange avec la picoxystrobine.

Une seule application est réalisée à la chute des premiers pétales (G1 ou BBCH65).

Dans ces 25 essais, la fréquence moyenne d'attaque dans les témoins est de 22,3 %.

Ballad à la dose de 2 l/ha présente une fréquence d'attaque significativement réduite à 16,6 %, démontrant ainsi son activité au champ. Acapela 250 SC à la dose de 1 l/ha présente une fréquence de 6,2 % statistiquement équivalente à celle de la référence (6 %). Lorsque l'on associe une demi-dose de Ballad à une demi-dose d'Acapela 250 SC (Acapela Soft ControlTM), on observe une fréquence de 7,7 %, elle aussi statistiquement équivalente à la référence. Cette association permet donc d'obtenir une efficacité et une régularité comparables à celles obtenues avec les fongicides de synthèse appliqués à dose pleine.

Rendement au champ

Le rendement obtenu avec B. pumilus seul est supérieur de 5 % (1,6 q) à celui du témoin non traité (Figure 1). Celui obtenu avec la picoxystrobine est supérieur de 13 % (4,5 q), équivalent à la parcelle référence et statistiquement différent du témoin. Le mélange de la picoxystrobine à 1/2 dose, avec B. pumilus (à 1/2 dose lui aussi), se situe au même niveau statistique, avec un gain de 12 % (4 q).

RECOMMANDATIONS D'EMPLOI

La performance de la souche QST2808 de B. pumilus pouvant présenter une variabilité significative, il faut l'associer à un fongicide conventionnel afin d'assurer une bonne maîtrise du risque « sclérotiniose ». Ballad doit être utilisé à la dose de 1 l/ha minimum en mélange avec Acapela 250 SC (contetômes nant 250 g/l de picoxystrobine – AMM n° 9900206) à 0,5 l/ha minimum, soit une demi-dose par rapport à celle du produit utilisé seul. C'est donc une innovation apportée sur la culture du colza face aux nouveaux enjeux environnementaux.

Cette association permet également de proposer deux modes d'action différents et efficaces sur sclérotinia, prévenant ainsi le risque d'apparition de souches résistantes.

Pour lutter efficacement, le traitement doit être impérativement positionné en préventif à la chute des premiers pétales des hampes principales (stade G1 ou BBCH65 – début de la floraison des hampes secondaires). Il vise à empêcher la germination des spores sur les pétales et à assurer la protection des feuilles sur lesquelles les pétales contaminés vont se déposer.

Le stade limite de traitement est conditionné par le stade limite d'Acapela 250 SC, soit BBCH69. En cas de persistance de conditions favorables aux contaminations durant la période de sensibilité de la culture à la sclérotiniose, ou de survenance de conditions météorologiques défavorables (ex. : températures basses, pluies lessivantes) induisant des floraisons plus longues que la normale dans les jours suivant l'application, un renouvellement de la protection fongicide peut s'avérer nécessaire, comme pour toute préparation utilisée à ce stade-là.

<p>*DuPont Solutions (France) SAS, Défense Plaza, 23/25 rue Delarivière- Lefoulon, Puteaux.</p>

Tableau 1 : Mentions légales de la spécialité Ballad

Fig. 1 : Efficacité sur S. sclerotiorum et rendement du colza, d'après 25 essais de 2010 à 2014

Résultats du B. pumilus dans Ballad, de la picoxystrobine dans Acapela 250 SC et de l'association des deux à demi-dose dans Acapela Soft ControlTM sur S. sclerotiorum du colza.

Summary

Bacillus pumilus s. QST2808 is a new biopesticide developed by DuPont Solutions (France) SAS. It has been registered in France as an oilseedrape fungicide, under the trade name Ballad. This strain of Bacillus pumilus has been discovered and patented by AgraQuest, a company recently bought by Bayer CropScience.

Specific studies performed in laboratory have showed that Bacillus pumilus s. QST2808 inhibits the ascospores germination and the Sclerotinia sclerotiorum mycelium development.

This new product is recommended in mixture with Acapela 250 SC (picoxystrobin) against the oilseed rape stem rot (S. sclerotiorum). Field trials conducted between 2010 and 2014 have validated the mixture concept applied at BBCH65 against stem rot. This is a real innovation in this oilseed rape segment challenged by environmental concerns but without any impact on the current practice. This example of IPM solution shows an equivalent performance compared to conventional fungicides.

L'essentiel de l'offre

Phytoma - GFA 8, cité Paradis, 75493 Paris cedex 10 - Tél : 01 40 22 79 85