Vers un modèle couplé « blé – septoriose » : notation des symptômes, quantification et hiérarchisation des dommages

 

C. Robert (1 et 2), M-O. Bancal (1), C. Lawless (2), B. Ney (1), C. Lannou (3)

 

(1) INRA Grignon, UMR EGC, 78850 Thiverval Grignon
(2) Rothamsted Research Centre, AL52JQ Harpenden, UNITED KINGDOM
(3) INRA Grignon,
UMR Pathologie Végétale, 78850 Thiverval Grignon

 

 

Notre objectif est l’élaboration d’un modèle qui simule les pertes de récolte dues au complexe parasitaire foliaire du blé d’hiver en couplant de manière dynamique le fonctionnement du couvert et le développement épidémique, l’un influençant l’autre. Les simulations permettront d’identifier les caractères du couvert végétal qui réduisent la nuisibilité engendrée dans les gammes agricoles. Afin d’élaborer ce modèle il est nécessaire d’estimer les pertes de récoltes causées par les maladies foliaires. Pour cela, notre démarche consiste à modéliser le fonctionnement des feuilles malades puis à intégrer ce fonctionnement à l’échelle du couvert végétal. A l’échelle foliaire, il est nécessaire d’identifier les fonctions physiologiques atteintes, puis de quantifier les relations entre les symptômes (les maladies) et les dommages induits (dysfonctionnement des feuilles) par des relations de dommage les « plus robustes possibles ». Hiérarchiser les dommages quant à leur effet sur les pertes de récolte permet enfin de sélectionner ceux qui doivent être intégrés à l’échelle du couvert. Dans cette présentation, nous vous détaillons les travaux concernant la septoriose (Septoria tritici).

Des expérimentations en serre ont tout d’abord permis de quantifier les effets de la septoriose sur la photosynthèse, la respiration et la sénescence des feuilles malades. On montre que (i) la photosynthèse des feuilles malades est nulle au niveau des symptômes nécrotiques et peu affectée dans les parties vertes ; (ii) sa respiration peut atteindre trois fois celle d’une feuille saine ; (iii) sa sénescence apicale est fortement augmentée. Cependant, contrairement à ce qui est obtenu pour la photosynthèse, les données ne permettent pas d’établir de relations robustes entre d’une part symptômes et sénescence induite et d’autre part symptômes et augmentation de respiration. Des expérimentations complémentaires plus délicates seraient donc nécessaires.

Avant de mettre en place ces expérimentations, il nous a semblé judicieux de hiérarchiser chacun de ces dommages (photosynthèse, respiration et sénescence) dans la perte de biomasse due à une épidémie de septoriose (en utilisant le paramétrage obtenu dans les expérimentations en serre). Pour cela, on a construit cinq modèles qui tous simulent l’accumulation de biomasse par une feuille soumise à une épidémie de septoriose mais qui diffèrent par le fait qu’ils prennent en compte ou non la baisse de photosynthèse, l’augmentation de respiration et celle de sénescence apicale. La comparaison des prédictions de ces modèles montre qu’il est essentiel de prendre en compte l’accélération de sénescence et la baisse de photosynthèse dans un modèle de croissance de peuplement malade mais que l'effet sur la respiration est négligeable.

Ce travail de modélisation montre également qu’il n’est pas nécessaire de noter séparément les symptômes nécrotiques présentant des pycnides de ceux liés à la sénescence induite pour obtenir une bonne estimation des pertes de récolte. Ce travail illustre ainsi l’importance du choix d’un système de notation adapté à la question considérée. Cela suggère également que les variables clés des modèles épidémiques (symptômes sporulants) sont différentes de celle des modèles de couverts (symptômes nécrotiques). Le couplage d’un modèle du couvert avec un modèle épidémique nécessite donc la définition de nouvelles variables de couplage qui relient ces différentes variables clé.