Expérimentation en serre (in vivo)
La démarche
Méthodologie
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Effect of biocontrol plants on BWI
Ce graphique présente plusieurs informations :
- Les espèces les plus efficaces pour réduire l'incidence de la maladie sont les deux crotalaires, C juncea et C spectabilis ainsi que l'Allium fistulosum
- Le semis des ces espèces en double densité n'a pas eu d'effet significatif favorable sur le contrôle de la maladie, la densité de semis habituellement préconisée demeurant le choix le plus pertinent.
- La phase de décomposition de la biomasse des plantes n'a pas eu d'effet favorable sur la réduction de la maladie. Bien au contraire, l'enfouissement dans le sol de cette biomasse a stimulé une reprise de la maladie. La biofumigation attendue n'a pas eu lieu. Seule C juncea se distingue encore par une incidence de maladie réduite de 55% après enfouissement de la biomasse.
- Le sol nu présente une plus faible incidence de maladie que le témoin tomate mais près de 60% des plants continuent de flétrir et par ailleurs la mise en œuvre d'un sol nu expose le sol au risque érosif.
BCP impact of enzymes and N – 70D
Treatment | Arylsulfatase | Chitinase | NH4+ | Plant biomass | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
S2 | S3 | S2 | S3 | S2 | S3 | S2 | S3 | |
µg pNP h-1g-1 | µg Ng-1 | mgdw | ||||||
M. Deeringiana | ||||||||
FD | 31.9 | 48.5 | 23.7 | 32.7 | 4.6 | 0.9 | 197.9 | 30.7 |
DD | 42.4 | 49.6 | 30 | 53.5 | 1.1 | 0.2 | 292.9 | 44.8 |
C. juncea | ||||||||
FD | 34.5 | 38.7 | 23.7 | 37 | 4.3 | 9.5 | 46.7 | 10.3 |
DD | 34.8 | 55.9 | 22.5 | 55.5 | 5.3 | 11.1 | 71.9 | 18.8 |
C. spectabilis | ||||||||
FD | 34.1 | 51.6 | 25.5 | 63.5 | 2.4 | 1.5 | 84.8 | 18.7 |
DD | 45.8 | 52.4 | 29.8 | 57.3 | 2.2 | 5.1 | 125.5 | 25.9 |
A.fistulum | ||||||||
FD | 44.3 | 45.6 | 16.9 | 26.7 | 6 | 18.2 | 14.3 | 1.3 |
DD | 39.6 | 42.8 | 20.4 | 20.9 | 3.8 | 4 | 19.2 | 3.4 |
Tomato | 44.5 | 46.1 | 18.6 | 46.8 | 5.2 | 10.3 | 1.5 | 0.5 |
Control | 35.6 | 37.4 | 18.9 | 36.1 | 11.5 | 24.5 | 0 | 0 |
Si l'on s’intéresse au fonctionnement biologique du sol on constate que les plantes les plus efficaces en matière de réduction de la maladie (crotalaires) induisent également sur le sol les activités les plus élevées pour l'arylsulfatase et la chitinase, deux activités enzymatiques liées à la suppressivité des sols.
Par ailleurs, dans le cas du Mucuna deeringiana, le fait de produire la plus importante quantité de biomasse n'est pas une variable suffisante pour avoir un effet notable sur la réduction de la maladie. Des critères qualitatifs sur la qualité biochimique de la biomasse doivent également etre pris en compte.
Evolution of PLFA on 70D cycle
Dans ce graphique ci, ou sont présentés les effets de nos plantes sur les communautés microbiennes du sol, on relève là encore plusieurs informations :
Tout d'abord, par rapport à l'état du sol de départ, la croissance de nos plantes assainissantes n'impacte pas négativement les communautés microbiennes (phase de végétation), contrairement à la culture de la tomate et au sol nu. Si donc des mécanismes biocides étaient mis en jeu par ces plantes, ils ne se traduisent en tous cas pas de manière générale sur les populations microbiennes. On observe meme un accroissement des bactéries Gram+ et Gram- pour l'ensemble des plantes ainsi qu'un accroissement des champignons dans le cas du Mucuna deeringiana et de Crotalaria spectabilis.
- De même, la phase de décomposition rapide après enfouissement de la biomasse se traduit par un accroissement rapide et massif de certains groupes microbiens. Mais chaque espèce a un effet différencié sur les communautés ainsi stimulées. En effet, si Mucuna deeringiana et C spectabilis accroissent significativement l'ensemble des bactéries, champignons et actinomycètes, C juncea ne stimule que les Gram- et les actinomycètes et A fistulosum n'a d'impact que sur les Gram+.
Links between BWI, microbial communities and soil enzymes at S2
Factors associated with stimulation or reduction of BWI
En recherchant des relations entre les variables via la matrice des corrélations de Pearson nous constatons que certains facteurs semblent favoriser l'incidence de la maladie tels notamment l'humidité et la concentration en nitrate N_NO3- (voir en bleu sur la figure). Alors que d'autres facteurs comme les populations de Gram- et d'actinomycètes semblent au contraire avoir un impact dépressif sur la maladie.
Il semble que parmi les bactéries Gram- et les actinomycètes se trouvent des leviers de contrôle de la maladie.
Fondamental : Conclusion de l'essai en serre
Les espèces saillantes sont :
C. juncea (phases de végétation, et de décomposition)
C. spectabilis (phase de végétation)
A. fistulosum (phase de végétation)
Ces résultats obtenus laissent supposer la mise en œuvre de mécanismes d'action différents selon l'espèce compte tenu de son impact :
sur l'incidence du flétrissement bactérien
sur les communautés microbiennes du sol
Des processus rhizosphériques (pendant la phase de végétation) ont été plus efficaces sur la réduction du flétrissement bactérien (sous serre)
--> Résultats à valider au champ
Intérêt moindre de la phase de décomposition : tendance à la reprise de la maladie
--> Modification des pratiques pour la phase de décomposition (sans travail du sol, mulch)
