Pourquoi les systèmes de prévision des maladies des cultures doivent être constamment mis à jour, impliquant des experts de différents domaines
Le mildiou de la pomme de terre causé par Phytophthora infestans, est l'une des maladies des cultures les plus dangereuses, qui nécessite l'utilisation constante de pesticides pour la prévention.
Le développement de la maladie dépend largement des conditions météorologiques, c'est pourquoi plusieurs programmes de prévision ont été élaborés dans le monde afin de réduire les coûts de lutte contre la maladie pour les agriculteurs.
Les `` règles irlandaises '' développées dans les années 1950 et calibrées pour les prévisions météorologiques, les pratiques de production de pommes de terre et la pression des agents pathogènes P. infestans servent toujours de base aux recommandations aux agriculteurs.
Cependant, depuis l'introduction du modèle de règle irlandais, il y a eu de nombreux changements dans la composition et la dynamique du mildiou. Un groupe de scientifiques irlandais du Teagasc Crop Research Center, de l'Université de Maynooth et du Service météorologique irlandais a testé le modèle dans les conditions actuelles et proposé un certain nombre d'amendements.
Le mildiou évolue et devient plus agressif
Le mildiou (ou pourriture tardive des pommes de terre) est l'une des maladies les plus destructrices de la culture de la pomme de terre en raison du cycle de reproduction rapide du phytopathogène et de son agressivité. En l'absence de contrôle, le mildiou peut rapidement entraîner la destruction complète de la culture, à la fois au champ et pendant le stockage après la récolte.
En Irlande, les foyers historiques de mildiou de la pomme de terre ont eu des impacts culturels et économiques importants, entraînant une famine massive et la migration ultérieure d'une grande partie de la population au cours des années 1840.
Aujourd'hui, rien qu'en Irlande, environ 5 millions d'euros sont dépensés chaque année en fongicides pour lutter contre le mildiou des pommes de terre, tandis que les coûts mondiaux de la lutte contre les maladies et des pertes de récolte dépassent 1 milliard d'euros par an.
La vitesse de l'épidémie dépend fortement des conditions météorologiques, les variables les plus importantes étant la température, l'humidité relative et les précipitations, ces deux dernières étant étroitement liées.
De longues périodes de temps humide et frais créent des conditions favorables à la sporulation des agents pathogènes transportés par la pluie et le vent.
La maladie cause des dommages à la fois indirectement et directement: indirectement, en réduisant la surface photosynthétique, et directement, lorsque les zoospores, lavées du feuillage, infectent les tubercules dans le sol.
Depuis la fin des années 1970, la mondialisation croissante a conduit à une migration mondiale des génotypes de pathogènes, entraînant un déplacement des lignées ou génotypes clonaux dominants et plus anciens, communément appelés US-1, et a facilité le développement et la diffusion de nouvelles lignées, dont certaines montrent une agressivité accrue.
De nouveaux génotypes ont été découverts en Irlande et ont été enregistrés avec une fréquence croissante ces dernières années. En outre, une grande partie de la production irlandaise de pommes de terre repose sur des variétés de pommes de terre plus sensibles aux nouvelles versions d'agents pathogènes.
La diversification des pathogènes du mildiou combinée à l'impact du changement climatique rend le contrôle difficile et le risque d'épidémie plus élevé. En conséquence, les producteurs de pommes de terre appliquent régulièrement une protection fongicide intensive - en Europe occidentale, elle atteint plus de 10 applications par saison.
La nécessité de développer des modèles pour prédire le mildiou de la pomme de terre est depuis longtemps reconnue comme un outil important pour lutter contre la maladie, motivée par des facteurs à la fois environnementaux et économiques.
En réponse aux défis environnementaux posés par l'utilisation accrue des produits agrochimiques, la directive 128/2009 de la Communauté européenne sur l'utilisation durable des pesticides contient des lignes directrices strictes pour l'utilisation durable des produits phytopharmaceutiques afin de réduire les risques pour la santé humaine et l'environnement.
Une prévision fiable des maladies permet de réduire les pertes de récolte et le rendement dans des conditions météorologiques défavorables, ainsi que d'étayer la justification factuelle de l'utilisation de produits phytopharmaceutiques conformément aux réglementations nationales et internationales.
Les systèmes de prévision ne peuvent pas vivre avec le passé et les données des autres
À la base, les systèmes de prévision des maladies des cultures utilisent des algorithmes, à la fois fondamentaux et empiriques, pour prédire les cycles de la maladie.
Les modèles fondamentaux sont développés à partir d'expériences en laboratoire dans des chambres, des serres ou des champs à environnement contrôlé et décrivent un ou plusieurs segments de la relation hôte-parasite qui sont affectés par l'environnement.
Initialement, le développement de modèles de prévision des maladies des cultures était principalement axé sur l'étude des événements météorologiques pour prédire le développement et le début des épidémies et était principalement de nature empirique, en fonction de la durée des événements météorologiques en dehors des valeurs seuils et du stade végétatif des plantes.
Récemment, des approches de plus en plus fondamentales ont été utilisées pour couvrir les composantes les plus complexes des épidémies, ainsi que les pratiques agricoles et la protection chimique.
Austin Burke, l'un des pionniers dans la prédiction du mildiou de la pomme de terre, a développé un modèle PLB appelé les règles irlandaises. Ce modèle cherchait à intégrer la connaissance du cycle de vie de la maladie, par opposition à une approche purement empirique. Par exemple, la sélection de critères météorologiques appropriés pour la progression de la maladie a été déterminée sur la base d'expériences de laboratoire documentées plutôt que sur une analyse rétrospective des conditions météorologiques historiques pendant les épidémies.
Cependant, plus récemment, dans le cadre d'une initiative paneuropéenne, une comparaison théorique avec plusieurs modèles européens de prédiction des risques a montré que le modèle irlandais offre aux agriculteurs le score de risque le plus bas en raison de ses critères stricts.
Les évaluations sur le terrain de l'efficacité du modèle irlandais ont montré que le contrôle selon ses données entraînait une réduction significative de l'utilisation de fongicides, mais avec un contrôle médiocre du mildiou par rapport aux autres systèmes d'aide à la décision des agriculteurs Negfry (ou DSS) ou aux pratiques de protection fongicide conventionnelles.
Mais alors que les agriculteurs étaient «à l'aise» pour fonder leurs décisions sur les recommandations du DSS pour justifier davantage de traitements chimiques, la tendance est désormais différente - ils cherchent à accroître les avantages économiques en réduisant les coûts et en adhérant aux politiques de pesticides exigées par les chaînes de supermarchés.
«Par conséquent, le moment est venu de réviser les« règles irlandaises »et de procéder à une évaluation du système afin de clarifier les règles à la lumière des changements récents. Il est nécessaire de fournir une méthode globale, systématique et transparente pour l'application opérationnelle du système dans le contexte de l'évolution de l'épidémiologie de la maladie et du renforcement de la régulation (marché / politique) », écrivent les scientifiques dans leurs travaux.
«Contrairement aux rapports récents, nous avons constaté que le risque d'épidémie de mildiou reste faible en dessous de 12 ° C. Avec des données d'épidémie plus complètes et une meilleure compréhension de la population de pathogènes, nous pensons que le seuil de température dans le modèle pourrait potentiellement être augmenté de 10 ° C. C à 12 ° C, offrant plus de possibilités de réduire l'utilisation de pesticides », notent-ils.
«Le modèle de prédiction des risques n'est utile que s'il offre le même niveau de protection que la pratique standard tout en réduisant le coût et la main-d'œuvre nécessaires ... Actuellement, les intervalles de pulvérisation varient de 5 à 7 jours dans des conditions irlandaises, ce que nous avons pris en compte dans cette étude.
Nous supposons que la plantation commence le lendemain du jour où la température quotidienne moyenne du sol dépasse 8 ° C pendant trois jours consécutifs après le 1er avril. Il s'agit d'une pratique courante en Irlande, comme le recommande l'organe consultatif national Teagasc. Les agriculteurs commencent généralement les traitements fongicides dès que la germination atteint 50% et se poursuivent jusqu'à ce que la partie aérienne soit complètement morte, généralement trois semaines après le séchage. Ici, nous supposons que la saison de croissance est de 120 jours. Cependant, la protection contre les pesticides se poursuit pendant ces trois semaines jusqu'à ce que la pomme de terre aérienne soit séchée.
Nous avons montré qu'en moyenne, l'utilisation de modèles de prédiction des risques permet de réduire la consommation de fongicides par rapport à la pratique courante pour les producteurs irlandais. Les réductions possibles de la dose et du nombre de traitements montrent des différences au cours de la période d'étude. Cela reflète la nature de la production agricole et renforce encore la nécessité d'une approche intégrée de gestion des ravageurs et des maladies pour définir les intervalles de traitement.
Les modèles de prédiction des maladies des plantes sont souvent évalués par les chercheurs qui les ont développés et utilisés sans étalonnage dans des agroécosystèmes autres que ceux pour lesquels ils ont été conçus.
Les résultats indiquent qu'il est nécessaire de réviser les paramètres du modèle de règles irlandaises pour différents écosystèmes et capacités opérationnelles, et pour l'utilisation opérationnelle du modèle.
Nous recommandons de réduire les valeurs seuils d'humidité relative de 90% à 88% et la durée de sporulation de 12 à 10 heures; et introduire l'adoption d'un indicateur supplémentaire de l'humidité des feuilles, incluant à la fois les précipitations (≥0,1 mm) et l'humidité relative (≥90%) », concluent les auteurs de l'ouvrage.
En savoir plus: https://www.agroxxi.ru/