Sergey Elansky
L'une des maladies les plus dangereuses des pommes de terre et des tomates est le mildiou causé par l'oomycète Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. Ce phytopathogène est très nocif, car dans des conditions météorologiques adaptées, il est capable de se développer massivement et de provoquer d'importantes pertes de récolte, ainsi qu'une forte variabilité, ce qui lui permet de surmonter rapidement la résistance des variétés et l'effet toxique des préparations fongicides. À ce jour, aucune variété de pommes de terre et de tomates n'a été créée qui soit complètement résistante à ces agents pathogènes.
La seule option de protection contre le mildiou est l'utilisation de produits phytosanitaires. L'épiphytose du mildiou est initiée par l'inoculum primaire. En Europe, l'inoculum primaire est considéré comme une infection qui a pénétré dans le sol avec des tubercules de semence malades, hivernés dans les oospores du sol (structures de reproduction à parois épaisses P. infestants), ainsi que des zoosporanges apportés par le vent à partir de plantes cultivées à partir de tubercules hivernés dans les champs de l'année dernière (plantes «volontaires»), ou sur des tas de tubercules jetés lors de leur stockage pour stockage. Parmi celles-ci, les plantes cultivées sur des tas de tubercules jetés sont considérées comme la source d'infection la plus dangereuse. là, le nombre de tubercules germés est souvent important et les zoosporanges peuvent en être transportés sur de longues distances. Les autres sources (oospores, plantes «volontaires») ne sont pas si dangereuses, car il n'est pas habituel de cultiver des plantes sur les mêmes champs plus d'une fois tous les 3-4 ans. L'infection par les tubercules de semences malades est également minime grâce au bon système de contrôle des semences.
En général, la quantité d'inoculum primaire dans les populations européennes est limitée et, par conséquent, la croissance de l'épidémie est plutôt lente et peut être maîtrisée avec succès à l'aide de préparations fongicides chimiques.
En Russie, la situation est radicalement différente. La plupart des cultures de pommes de terre et de tomates sont cultivées dans de petits jardins privés; soit aucune mesure de protection n'est appliquée sur eux, soit des traitements fongicides sont effectués en nombre insuffisant et commencent après l'apparition du mildiou sur les sommets. En conséquence, les jardins potagers privés constituent la principale source d'infection, à partir de laquelle les zoosporanges sont transportés par le vent vers les plantations commerciales. Ceci est confirmé par nos observations directes dans les régions de Moscou, Bryansk, Kostroma, Ryazan: des dommages aux plantes des jardins privés ont été observés avant le début des traitements fongicides des plantations commerciales. Par la suite, l'épidémie dans les grands champs est freinée par l'utilisation de préparations fongicides, tandis que dans les jardins privés, le mildiou se développe rapidement.
Dans le cas de traitements inappropriés ou «à petit budget» des plantations commerciales, des foyers de mildiou apparaissent dans les champs; à l'avenir, ils se développent activement, capturant des zones toujours plus vastes.
L'infection dans les jardins privés a un impact significatif sur les épidémies dans les champs commerciaux. Dans toutes les régions productrices de pommes de terre de Russie, la superficie occupée par les pommes de terre dans les jardins privés est plusieurs fois supérieure à la superficie totale des champs des grandes organisations de production. Dans un tel environnement, les jardins potagers privés peuvent être considérés comme une ressource mondiale d'inoculum pour les champs commerciaux.
Essayons d'identifier les propriétés caractéristiques des populations de P. infestans dans les jardins privés. La plantation de pommes de terre de consommation sans semences et le contrôle de quarantaine, les semences de tomates obtenues auprès de producteurs étrangers douteux, la culture à long terme de pommes de terre et de tomates sur les mêmes zones, les traitements fongicides inappropriés ou leur absence totale conduisent à des épiphytoties graves dans le secteur privé, dont le résultat est gratuit croisement, hybridation et formation d'oospores dans les jardins privés. En conséquence, une très grande diversité génotypique est observée, lorsque presque chaque souche est unique dans son génotype (Elansky et al., 2001), et que la répartition des génotypes dans les populations satisfait au rapport Hardy-Weinberg (Amatkhanova et al., 2004), qui témoigne en faveur d'un croisement libre dans les populations. Les oospores se forment activement dans les organes de la plante affectés (Smirnov, Elansky 1999). La plantation de pommes de terre de semence de diverses origines génétiques rend improbable l'émergence de lignées clonales spécialisées pour attaquer une variété particulière. Les souches sélectionnées dans un tel cas se distinguent par leur polyvalence par rapport aux variétés affectées; la plupart d'entre elles ont un nombre proche du maximum de gènes de virulence (Amatkhanova et al., 2004; Shein et al., 2009). Ceci est très différent du système de «lignées clonales» typique des grands champs des entreprises agricoles avec un système de protection correctement installé contre le mildiou. Les «lignées clonales» (lorsque toutes les souches de pathogène du mildiou sur le terrain sont représentées par un ou plusieurs génotypes) sont omniprésentes dans les pays où la culture de la pomme de terre est réalisée exclusivement par de grandes exploitations: USA, Pays-Bas, Danemark, etc. (Goodwin et al., 1994, Dyakov, Elansky, 2007, Cooke et al., 2006). À la fin du 20e siècle, les «lignées clonales» étaient répandues dans les régions d'Asie et d'Extrême-Orient de la Russie (Elansky et al., 2001), ce qui serait dû à l'utilisation des mêmes variétés de pommes de terre exclusivement pour la plantation. Récemment, la situation dans ces régions a également commencé à évoluer vers une augmentation de la diversité génotypique des populations (S.N. Elansky, données non publiées).
L'absence de traitements intensifs avec des préparations fongicides a un autre résultat direct: il n'y a pas d'accumulation de souches résistantes dans les jardins. En effet, nos résultats montrent que les souches résistantes au métalaxyl sont moins susceptibles d'être détectées dans les jardins privés que dans les plantations commerciales (Elansky et al., 2007).
La plantation à proximité de pommes de terre et de tomates dans les jardins facilite la migration des souches entre ces cultures, de sorte que, au cours de la dernière décennie, parmi les souches isolées de pommes de terre, la part de celles porteuses du gène de résistance aux variétés de tomates cerises T1, auparavant caractéristiques uniquement des souches de «tomates», a augmenté. Les souches avec le gène T1 dans la plupart des cas sont très agressives envers les pommes de terre et les tomates.
Ces dernières années, le mildiou sur la tomate a commencé à apparaître dans de nombreux cas plus tôt que sur les pommes de terre. Les plants de tomates peuvent être infestés par des oospores dans le sol ou des oospores présentes dans les graines de tomates ou adhérant à celles-ci (Rubin et al., 2001). Depuis la fin du XXe siècle, un grand nombre de semences conditionnées bon marché, principalement importées, sont apparues dans les magasins, à l'usage desquelles la plupart des petits producteurs se sont tournés. Les graines peuvent apporter des souches avec des génotypes typiques des régions de leur croissance. À l'avenir, ces génotypes sont inclus dans le processus sexuel dans les jardins privés, ce qui conduit à l'émergence de génotypes complètement nouveaux.
Ainsi, les jardins privés sont un «melting pot» mondial dans lequel, à la suite de l'échange de matériel génétique, des génotypes existants sont traités et de tout nouveaux apparaissent. De plus, leur sélection se déroule dans des conditions très différentes de celles créées pour la pomme de terre dans les grandes exploitations: l'absence de presse fongicide, l'uniformité variétale des plantations, la prédominance des plantes touchées par diverses formes d'infection virale et bactérienne, la proximité des tomates et des morelles sauvages, le croisement actif et la formation d'oospores, la possibilité pour que les oospores induisent une rechute de la maladie l'année suivante. Tout cela conduit à une très grande diversité génotypique des populations de basse-cour. Dans les conditions d'épiphytose des jardins potagers, le mildiou se propage très rapidement et d'énormes quantités de spores sont libérées, volant vers les plantations commerciales voisines. Cependant, après avoir atteint les champs commerciaux avec le bon système de technologie agricole et de protection, les spores qui sont arrivées par avion sont pratiquement incapables de déclencher une épidémie grave sur le terrain, ce qui est dû à l'absence de lignées clonales résistantes à 10 fongicides et spécialisées dans la variété cultivée.
Une autre source d'inoculum primaire peut être des tubercules malades piégés dans des plants commerciaux. Ces tubercules étaient généralement cultivés dans des champs dotés d'une bonne technologie agricole et d'une protection chimique intensive. Les génotypes des isolats qui infectent les tubercules sont adaptés au développement de leur propre variété. Ces souches sont nettement plus dangereuses pour la plantation commerciale que l'inoculum provenant de jardins privés. Les résultats de nos recherches soutiennent également cette hypothèse. Les populations isolées de grands champs avec une protection chimique correctement menée et une bonne technologie agricole ne diffèrent pas par une grande diversité génotypique. Il s'agit souvent de plusieurs lignées clonales, caractérisées par une forte agressivité et une prédominance de souches résistantes aux fongicides.
Les souches de semences commerciales peuvent pénétrer dans les populations des jardins potagers et être impliquées dans les processus qui s'y déroulent. Cependant, dans un potager, leur compétitivité sera beaucoup plus faible que dans un domaine commercial, et bientôt ils cesseront d'exister sous la forme d'une lignée clonale, mais leurs gènes pourront être utilisés dans la population «jardinière».
L'infection qui se développe sur les plantes «spontanées» et sur les tas de tubercules de réforme pendant la récolte n'est pas si pertinente pour la Russie, car Dans les principales régions productrices de pommes de terre de Russie, on observe un gel profond du sol en hiver et des plantes issues de tubercules qui ont hiverné dans le sol se développent rarement.
De plus, comme le montrent nos expériences, l'agent pathogène du mildiou, en règle générale, ne survit pas à des températures négatives, même sur des tubercules qui ont conservé leur viabilité. Dans la zone aride, où la culture de la pomme de terre primitive est pratiquée, le mildiou est assez rare en raison de la saison de croissance sèche et chaude.
Ainsi, nous observons actuellement la division des populations de P. infestans en populations «champ» et «jardin». Cependant, ces dernières années, des processus ont été observés conduisant à la convergence et à l'interpénétration des génotypes de ces populations.
Parmi eux, on peut noter une augmentation générale de l'alphabétisation des petits producteurs, l'émergence de petits conditionnements abordables de pommes de terre de semence, la diffusion de préparations fongicides en petits conditionnements, et la perte de la peur de la «chimie» par la population.
Des situations surviennent lorsque, grâce à l'activité vigoureuse d'un fournisseur, des villages entiers sont plantés avec des tubercules de semence de la même variété et munis de petits emballages des mêmes pesticides. On peut supposer que des pommes de terre de la même variété se trouveront dans des plantations commerciales à proximité.
D'un autre côté, certaines sociétés commerciales de pesticides encouragent des programmes de traitement chimique «budgétaires». Dans ce cas, le nombre de traitements est réduit et les fongicides les moins chers sont proposés, et l'accent n'est pas mis sur la prévention du développement du mildiou jusqu'à la tonte des fanes, mais sur un certain retard d'épiphytotie pour augmenter le rendement. De tels systèmes sont économiquement justifiés lors de la culture de pommes de terre de consommation à partir de semences de qualité inférieure, alors qu'en principe il n'est pas question d'obtenir un rendement élevé. Cependant, dans ce cas, contrairement aux populations potagères, le fond génétique nivelé de la pomme de terre permettra la sélection de races physiologiques spécifiques de phytopathogènes, très dangereuses pour cette variété.
Les tendances à la convergence des méthodes de production de pommes de terre «jardin» et «champ» nous paraissent plutôt dangereuses. Pour éviter leurs conséquences négatives, tant dans le secteur domestique que commercial, il sera nécessaire de contrôler à la fois l'assortiment de pommes de terre de semence et la gamme de fongicides proposés aux propriétaires privés dans de petits emballages, ainsi que le traçage des systèmes de protection des pommes de terre et l'utilisation de fongicides dans le secteur commercial.
En raison du faible développement de la production de semences en Russie, d'importants volumes de pommes de terre de semence sont importés de l'étranger. Parallèlement, de nouvelles souches d'agents pathogènes, éventuellement hautement pathogènes et résistantes aux fongicides, seront importées, y compris. mildiou.
En Russie, leur pool génétique sera impliqué dans le processus naturel de sélection de nouveaux génotypes, adaptés à nos conditions et à la défaite des variétés cultivées en Russie.
Dans les zones du secteur privé, il y a un développement intensif non seulement du mildiou, mais aussi de l'Alternaria. La plupart des propriétaires de fermes privées ne prennent pas de mesures spéciales pour se protéger contre Alternaria, confondant le développement de l'Alternaria avec le flétrissement naturel du feuillage ou le développement du mildiou. Par conséquent, avec le développement massif d'Alternaria sur les variétés sensibles, les parcelles familiales peuvent servir de source d'inoculum pour les plantations commerciales.
Ce travail a été réalisé avec le soutien partiel de la Russian Science Foundation (projet N 14-50-00029).
L'article a été publié dans la revue "Potato Protection" (n ° 1, 2015)