Introduction
Le mildiou, causé par l’agent patho- gène Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, est la maladie de la pomme de terre la plus répandue dans le monde (Robertson, 1991; Fry et Goodwin, 1997). Lorsque les conditions météoro- logiques sont favorables au champi- gnon et qu’aucune mesure n’est prise contre la maladie, le mildiou peut en- traîner la perte totale de la récolte. Pour aider les agriculteurs à lutter de ma- nière ciblée contre cette maladie, Agro- scope Reckenholz-Tänikon ART a développé le système d’information et de pronostic PhytoPRE (Forrer et al., 1993; Steenblock et al., 2002). Ce sys- tème est constitué d’un réseau d’infor- mation entre la Station de recherche, la vulgarisation et la pratique, ainsi que d’un modèle qui permet d’estimer le risque d’infection en fonction des con-
ditions météorologiques. Ce modèle a été évalué au cours de plusieurs années d’essais sur le terrain. Il définit les périodes critiques d’infection et de spo- rulation (PCIS) de l’agent pathogène (Cao et al., 1997; Ruckstuhl et Forrer, 1998).
PhytoPRE saisit systématiquement les données météorologiques et les PCIS et, depuis 1990, enregistre également les infections annoncées par les produc- teurs. En outre, des parcelles-témoins de Bintje non traitées ont été mises en place dans les principales régions de cultures de pommes de terre en Suisse afin de pouvoir estimer objectivement la propagation de la maladie et l’évo- lution de l’épidémie. La présente étude avait pour but de repérer une éventuelle intensification des épidémies de mil- diou et la présence de populations de pathogènes différentes et plus agres- sives.
Matériel et méthodes
Dans un premier temps, 18 stations météo- rologiques de MeteoSuisse ont été choisies, réparties dans les principales zones de cul- tures de pommes de terre en Suisse: Genève (GE), Changins (VD), Payerne (VD), Aigle (VD), Fahy (JU), Wynau (BE), Rünenberg (BL), Buchs (AG), Bâle (BS), Lucerne (LU), Wädenswil (ZH), Kloten (ZH), Zurich- Reckenholz (ZH), Schaffhouse (SH), Täni- kon (TG), Güttingen (TG), Vaduz (FL) et Locarno Monti (TI). Les données météoro- logiques de chaque station ont été analysées à l’aide du modèle PCIS de 1990 à 2005, durant la période du 1eravril au 10 août.
Enfin, la somme des PCIS a été calculée par an et par mois, ainsi que la médiane des PCIS par an.
Depuis 1990, des petites parcelles de Bintje d’environ 10 m2et des parcelles d’exploita- tions biologiques ont été installées dans un réseau de parcelles-témoins. Celles-ci sont mises en place par des agriculteurs ou des vulgarisateurs et tout traitement fongicide y est interdit. Ces parcelles sont contrôlées
S c h w e i z e r i s c h e E i d g e n o s s e n s c h a f t C o n f é d é r a t i o n s u i s s e
C o n f e d e r a z i o n e S v i z z e r a C o n f e d e r a z i u n s v i z r a
Station de recherche Agroscope Reckenholz-Tänikon ART Directeur: Paul Steffen • www.art.admin.ch
Bilan des épidémies de mildiou de la pomme de terre en Suisse
Tomke MUSA-STEENBLOCK et H.-R. FORRER, Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, 8046 Zurich
E-mail: tomke.musa@art.admin.ch Tél. (+41) 44 37 77 239.
@
Résumé
Le mildiou de la pomme de terre est étudié depuis 1990 à la Station fédérale de recherche Agroscope Reckenholz-Tänikon ART. Les recherches visent es- sentiellement à développer le système d’information et de pronostic PhytoPRE, afin de lutter contre le mil- diou de la pomme de terre en productions PER, PI et biologique en Suisse. De 1990 à 2005, les données météorologiques et les épidémies de la maladie ont été caractérisées et analysées et ont démontré l’im- portance du mildiou en Suisse: douze années sur seize, plus de 50% des parcelles-témoins ont été attaquées. En outre, le développement des épidémies est fortement influencé par l’interaction entre les fac- teurs météorologiques et la date des premières infec- tions. La virulence des épidémies n’a pas augmenté
durant les années d’observation. Fig. 1. Les paramètres nécessaires au calcul des périodes critiques d’infection et de sporulation (PCIS) sont enregistrés à l’aide d’une station météo installée dans un champ de pommes de terre.
régulièrement afin d’identifier la première infection et de l’annoncer aussitôt à la Sta- tion de recherche. La part des parcelles-té- moins touchées par le mildiou est reportée sur un axe temporel et décrite à l’aide d’une courbe sigmoïde. La courbe ainsi obtenue est ensuite linéarisée au moyen d’une trans- formation Logit, de la même manière que le taux d’infection selon Vanderplank (1963).
La pente de la droite ainsi obtenue donne une cote (v) qui indique la vitesse de propa- gation de l’épidémie. Pour le calcul de v, les incidences d’infection comprises entre 5 et 75% ont été prises en compte. Cette méthode permet d’éviter que certaines va- leurs isolées n’exercent une influence trop importante. Elle tient compte également de la baisse des annonces en fin de saison. Le
tableau 1 indique le nombre de parcelles- témoins mises en place depuis 1990. Ce nombre a fortement baissé ces dernières an- nées; malgré cela, il permet d’estimer ob- jectivement l’évolution de l’épidémie de mildiou, car les parcelles sont bien réparties dans l’ensemble de la zone de cultures de pommes de terre.
Réseau d’avertissement
A partir de 1990, un système d’information a été mis en place entre la Station fédérale de Reckenholz, les agriculteurs, les services phytosanitaires cantonaux et l’industrie chi-
mique. Tous informent immédiatement la station en cas d’infestation par le mildiou.
Ce système permet donc d’appréhender la majeure partie des foyers d’attaques pen- dant la saison de culture de la pomme de terre. Agroscope Reckenholz-Tänikon ART se charge de transmettre les données actua- lisées à tous les milieux intéressés, tels que la presse agricole.
Nous partons du principe que le nombre de PCIS observées pendant une saison de cul- ture influence le déroulement et l’intensité de l’épidémie. C’est pourquoi nous avons étudié le rapport entre le nombre de PCIS et les différents chiffres-clés des épidémies de mildiou tels que la première infection en Suisse, le pourcentage de parcelles-témoins touchées et la cote v (tabl. 1).
Tableau 1. Caractérisation des épidémies de Phytophthora infestans en Suisse de 1990 à 2005 basée sur l’évolution des infes- tations dans le réseau de parcelles-témoins et sur la première attaque constatée dans la pratique.
aEstimations et enregistrements des stations phytosanitaires cantonales.
bLa cote v est calculée comme le taux d’infection r de Vanderplank (1963) et correspond à la pente de la droite issue de la linéarisation de la courbe sigmoïde à l’aide de la transformation Logit, qui représente l’augmentation du nombre de parcelles-témoins infectées de 5 à 75%.
Parcelles-témoins Données relatives au début de l’épidémie Caractéristiques des épidémies
Année Surfaces
1reinfestation 1resurface- Annonces
Début de Evolution
Total infectées en Suisse témoin de mildiou l’épidémiea Cote vb de l’épidémiea Particularités de l’épidémiea
(%) infestée jusqu’au 6 juin
1990 140 95 16. 5. 31. 5. 31 précoce 0,15 très virulente, nettement retardée
surtout en juin en Suisse orientale
1991 153 18 4. 7. 8. 7. 0 très tardif 0,10 faible démarrage pas encore complètement
en juillet développée à la fin de la saison
1992 163 74 17.6. 22. 6. 0 tardif 0,17 très virulente, pratiquement aucune différence
surtout en juillet régionale
1993 139 85 24. 5. 8. 6. 9 plutôt tardif 0,10 faible, régulière nettement en avance dans le Seeland bernois 1994 130 81 3. 5. 23. 5. 85 très précoce 0,06 virulente au grosses différences régionales,
départ, puis plus souvent infections tardives faible des nouvelles pousses
1995 150 54 8. 5. 22. 5. 15 très précoce 0,08 faible pratiquement aucune différence
régionale 1996 196 82 22. 5. 3. 6. 17 plutôt tardif 0,08 faible, régulière retardée en juin
1997 101 91 16. 5. 2. 6. 15 précoce 0,14 virulente, grosses différences régionales
surtout en juillet
1998 78 38 6. 5. 8. 6. 2 très précoce 0,06 très faible pas d’épidémie pour cause
de sécheresse
1999 69 91 8. 5. 25. 5. 41 très précoce 0,08 très virulente pratiquement aucune différence régionale
2000 70 69 3. 5. 7. 6. 24 très précoce 0,07 faible, virulente Suisse orientale touchée à partir de juillet seulement à partir de mi-juillet 2001 70 80 11. 5. 28. 5. 37 précoce 0,09 virulente, surtout Plateau occidental
à partir de juillet particulièrement touché 2002 70 76 22. 5. 27. 5. 31 plutôt tardif 0,09 virulente au virulente début juin,
départ, puis puis développement réduit plus faible du fait de la sécheresse,
de nouveau humide en août
2003 63 6 28. 5. 20. 6. 17 plutôt tardif 0,02 très faible nettement retardée
en Suisse orientale
2004 47 38 8. 6. 11. 6. 0 tardif 0,07 virulente, malgré pas encore complètement
infection tardive développée à la fin de la saison 2005 47 59 17.5. 30.5. 36 précoce 0,07 faible, virulente grosses différences régionales,
à partir de juillet virulente notamment dans les cantons de BE & FR
Résultats
Le tableau 1 et la figure 2 récapitulent et caractérisent les épidémies des seize années d’observation. Treize années sur seize, le mildiou a été observé dès le mois de mai. Treize années sur seize également, les premières annonces de maladie concernaient les pommes de terre primeurs cultivées sous plastique.
Le tableau 1 répertorie d’autres caracté- ristiques et particularités des épidémies mentionnées par les agriculteurs ou les services cantonaux de vulgarisation.
Comme le montre la figure 2, l’évolu- tion des épidémies varie considérable- ment d’une année à l’autre. La date de la première infestation observée ne suf- fit pas à elle seule pour évaluer la force d’une épidémie. L’année 1994 est un exemple typique: le mildiou est apparu très tôt, mais l’épidémie a été tout de même modérée. Le tableau 2 répertorie le nombre de PCIS des 18 stations mé- téorologiques de MeteoSuisse pendant les années d’observation. L’analyse des PCIS concorde avec les épidémies ob- servées (fig. 2); les années 1990, 1997 et 1999 ont été les plus critiques et l’année 2003 celle dont le risque d’in- fection était le plus faible. Le modèle PCIS a légèrement surestimé le risque pour l’année 2000 uniquement.
Nombre de PCIS
et virulence de l’épidémie
Il existe un rapport étroit entre le nom- bre de PCIS et le pourcentage de par- celles-témoins infectées: plus le nombre de PCIS était élevé entre le 1ermai et le 10 août, plus le nombre de parcelles- témoins infectées à la fin de la saison était important (r = 0,89; fig. 3). Plus les PCIS étaient nombreuses en avril et en mai, plus le premier foyer de mil- diou était précoce. A ce niveau, la cor- rélation est cependant moins étroite (r = –0,53). Par ailleurs, il ne faut pas négliger l’influence d’autres facteurs, tels que la qualité des semences, les conditions spéciales dans les parcelles sous films de plastique et les conditions météorologiques entre la récolte et le semis. L’apparition précoce de la mala- die en 1998 et en 2000 peut être liée aux épidémies virulentes des années précédentes. Des semences infestées de manière latente ont sans doute été plan- tées en plus grosses quantités. La mala- die est apparue très tard en 2004, après une année 2003 très peu atteinte par le mildiou dans toute l’Europe.
Enfin, une corrélation peu étroite (r = 0,52) a été constatée entre le nombre
Fig. 2. Evolution des épidémies de mildiou en Suisse de 1990 à 2005, enregistrée à l’aide du réseau d’observation des parcelles-témoins de pommes de terre (non traitées). Epidémies de 1990 à 1997 en haut et de 1998 à 2005 en bas.
0 20 40 60 80 100
1990 1997
1993 1992 1996 1994
1995
1991
1994 1995 1990 1997
1996 1993
1992
% parcelles-témoins infectées% parcelles-témoins infectées 1991
0 20 40 60 80 100
1999
2003
1999
2000 2002 2001
2004
2003 2001 20052002 2004
1998 2000
1998 2005
Mai Juin Juillet Août
Flèche:
première annonce de mildiou en Suisse Flèche:
première annonce de mildiou en Suisse
Fig. 3. Rapport entre le nombre moyen de PCIS par saison et le pourcentage de parcelles- témoins infectées à la fin de la saison.
0 5 10 15 20 25 30
0 20 40 60 80 100
Parcelles-témoins infectées (%)
Médiane de PCIS par an dans les 18 stations de MeteoSuisse r = 0,89
de PCIS enregistrées et la vitesse de pro- pagation de l’épidémie (fig. 4). Le nom- bre total de PCIS reflète assez bien le nombre de parcelles-témoins infectées, mais moins l’évolution de l’épidémie.
Cela laisse supposer que l’évolution des épidémies dépend aussi énormément de la répartition des périodes critiques dans le temps.
La météorologie
n’est pas le seul facteur déterminant
L’analyse des données montre que les épidémies de mildiou ne peuvent être expliquées uniquement par les condi- tions météorologiques. Par exemple, le nombre de PCIS enregistrées en 1998 et 1999 durant les mois de juin et juillet était similaire (fig. 5). Or, en 1998, l’épidémie a été beaucoup moins sévère qu’en 1999, puisque seuls deux foyers de mildiou étaient annoncés au 6 juin 1998 dans deux régions isolées géogra-
Tableau 2. Nombre de périodes critiques d’infection et de sporulation (PCIS) enregistrées par les 18 stations de MeteoSuisse de 1990 à 2005.
Code de couleur: 0-13 faible, 14-24 moyen, ≥25 élevé.
Station 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Médiane
météorologique
Genève 13 2 5 16 12 14 13 21 12 2 0 19 25 5 7 0 12
Changins 18 15 23 17 13 19 16 28 12 27 14 18 18 3 7 10 17
Aigle 29 21 29 21 16 16 27 34 17 32 31 24 27 13 19 14 23
Payerne 22 16 23 12 21 20 23 22 14 26 21 23 25 12 15 11 21
Fahy 19 11 21 25 21 22 19 25 19 28 24 22 28 12 16 23 22
Bâle 22 14 21 10 21 17 28 24 16 28 5 22 27 9 14 22 21
Rünenberg 21 15 24 22 21 22 21 23 13 24 19 21 18 9 18 16 21
Wynau 26 21 24 26 25 25 24 29 20 33 27 27 25 19 21 22 25
Buchs AG 26 20 21 26 23 22 26 23 22 30 27 22 18 14 25 27 23
Lucerne 33 3 14 1 13 0 31 34 21 37 37 33 32 23 27 28 28
Wädenswil 28 14 19 20 26 26 24 26 16 30 29 18 16 16 22 27 23
ZH-Reckenholz 27 20 22 25 21 23 20 20 19 34 27 24 13 13 23 21 21
Kloten 27 19 18 23 19 23 28 30 18 34 26 21 22 19 21 24 23
Tänikon 23 13 18 20 18 22 14 22 11 26 19 18 20 15 17 10 18
Schaffhouse 22 19 17 15 12 26 26 29 17 32 21 24 21 9 20 19 21
Güttingen 27 9 17 27 20 24 24 24 10 27 30 23 22 12 20 19 23
Vaduz 30 22 11 33 25 26 29 30 23 36 39 29 32 16 24 27 28
Locarno Monti 14 5 16 7 21 16 18 25 17 26 22 24 31 6 14 11 17
Médiane 25 15 20 21 21 22 24 25 17 29 25 23 24 13 20 20
Fig. 4. Rapport entre le nombre moyen de PCIS dans la période allant du 1ermai jusqu’au jour où 75% des parcelles-témoins étaient infectées et la cote v de vitesse de propagation de l’épidémie.
Cote v des épidémies de 1990 à 2005
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18
Médiane de PCIS par an dans les 18 stations de MeteoSuisse
phiquement: le Chablais (VD) et la val- lée du Rhin (SG). Par contre, en 1999, 41 foyers ont été relevés jusqu’à la même date et ont conduit à une appa- rition précoce de l’épidémie en mai.
Suite au nombre relativement élevé de PCIS pendant la première quinzaine de juin et début juillet, l’épidémie s’est ensuite fortement développée jusqu’à la mi-juillet.
En 1997, l’épidémie a véritablement
«explosé» à la fin du mois de juin: en l’espace de trois semaines seulement, le pourcentage de parcelles-témoins tou- chées est passé de 15 à 80%. En effet, les PCIS ont été plus nombreuses pen- dant la deuxième quinzaine de juin qu’en 1999 (fig. 5).
Bibliographie
Cao K. Q., Ruckstuhl M. & Forrer H. R., 1997.
Crucial weather conditions for Phytophthora infestans: A reliable tool for improved control of potato late blight? In: E. Bouma &
H. Schepers (eds.), PAV-Special Report no1, janvier 1997, 85-90.
Forrer H. R., Gujer H. U. & Fried P. M., 1993.
PhytoPRE – A comprehensive information and decision support system for late blight in potatoes. SP-report. Danish Inst. Plant and Soil Science 7, 173-181.
Fry W. E. & Goodwin S. B., 1997. Re-emergence of potato and tomato late blight in the United States. Plant Disease 81, 1349-1357.
Robertson N. F., 1991. The Challenge of Phy- tophthora infestans. In: Phytophthora infes- tans, the cause of Late blight of Potato, D. S.
Ingram & P. H. Williams (eds.). Advances in Plant Pathology 7, 1-30.
Ruckstuhl M. & Forrer H. R., 1998. Main infec- tion and sporulation periods (misps): towards its use in an event-based DSS to control pota-
to late blight. In: E. Bouma & H. Schepers (eds.), PAV-Special Report no3, janvier 1998, 67-76.
Steenblock T., Forrer H. R. & Fried P. M., 2002.
www.phytopre.ch: the internet based decision support system (DSS) PhytoPRE+2000 to control late blight on potatoes in Switzerland.
In: C. E. Westerdijk & H. Schepers (eds.), PPO-Special Report no8, 183-192.
Turkensteen L., Mulder A. & Wilbert G. F., 2002. Phytophthora in den Niederlanden, Ak- tuelle Entwicklung zur Bekämpfung. Kartof- felbau 53 (6), 212-217.
Vanderplank J. E., 1963. Plant disease: epidemics and control. Academic Press, Inc., New York, 349 p.
Fig. 5. Evolution de l’épidémie de mildiou en Suisse de 1997 à 1999, sur la base du réseau d’observation des parcelles-témoins non traitées.
0 20 40 60 80 100
0 5 10 15 20 25
1999
41
Mai Juin Juillet
0 20 40 60 80 100
0 5 10 15 20 25
2
1998
Nombre de PCIS en 15 jours
Pourcentage de parcelle-témoins infectées
0 20 40 60 80 100
0 5 10 15 20 25
15
1997
PCIS en 15 jours
Nombre de cas de mildiou jusqu’au 6 juin
PCIS en 15 jours
Nombre de cas de mildiou jusqu’au 6 juin
Conclusions
❏ Outre les conditions météorologi- ques, la date d’apparition des pre- miers foyers et leur situation géo- graphique jouent également un grand rôle sur l’évolution du mil- diou de la pomme de terre.
❏ L’apparition de la maladie est liée à la qualité des semences, à la manifestation de foyers primaires dans les cultures de pommes de terre sous plastique et dans les autres parcelles, ainsi qu’à la pré- sence d’autres foyers de mildiou (repousses de pommes de terre ou résidus de récolte). Le nombre de périodes critiques (PCIS) n’in- fluence pas, à ce stade, le déve- loppement de l’épidémie.
❏ Par contre, il se peut que la muta- tion des populations d’agents pa- thogènes influence aussi l’évolu- tion de l’épidémie (Turkensteen et al., 2002). Les essais et don- nées répertoriés dans le tableau 2 et la figure 2 montrent toutefois que les épidémies des dernières années ont une ampleur moyenne, relativement constante. Les épidé- mies virulentes des années 1997 et 1999 s’expliquent très claire- ment par la précocité de la pre- mière infection et par les condi- tions météorologiques.
❏ Grâce au réseau d’observation suisse, à l’évaluation de l’évolu- tion de l’épidémie sur la base de l’analyse météorologique et compte tenu des essais variétaux réalisés sur différents sites (rap- ports annuels PhytoPRE), il de- vrait être possible d’identifier assez rapidement les variations majeures de P. infestans.
❏ En Suisse, les études sur les popula- tions de P. infestans ne se font plus que dans un cadre limité. C’est pourquoi le réseau d’observation et les essais variétaux sur les pommes de terre sont d’autant plus impor- tants et devraient être poursuivis.
Zusammenfassung
Bilanz der Krautfäule-Epidemien der Kartoffel in der Schweiz
Seit 1990 zählt die Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel zu den Forschungsgebieten der Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART. Ein Schwerpunkt liegt in der Entwicklung des Warn- und Prognosemodells PhytoPRE zur Bekämpfung der Kraut- und Knollenfäule für die inte- grierte Produktion und den biologischen Kartoffelanbau in der Schweiz. Im Rahmen dieser Untersuchung wurden die Krautfäule-Epidemien und Wetterdaten der letzten 16 Jahre charakterisiert und analysiert. Die Auswertung zeigt die grosse Bedeutung der Phytophthora: In 12 von 16 Jahren waren mehr als 50% der Felder des Krautfäule-Beobachtungs- netzes befallen. Das Zusammenwirken der Witterung und der ersten Befallsquellen hat einen grossen Einfluss auf die Entwicklung der Krautfäule-Epidemie. Eine zunehmende Heftigkeit der Krautfäule-Epidemien konnte bisher nicht beobachtet werden.
Summary
Balance of potato late blight epidemics in Switzerland Since 1990, potato late blight is a major field of research at Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station ART. The main focus is the development of the decision support sys- tem PhytoPRE to control late blight in IP- and organic potato production in Switzerland. Weather data and Swiss late blight epidemics of 16 years were analysed and charac- terised. The analysis showed the impact of late blight in Switzerland: in 12 out of 16 years, more than 50% of the untreated plots of our late blight monitoring net, established in the main potatoes cropping areas of Switzerland, were attacked. With our analysis of the Swiss potato late blight epidemics, we did not get an indication for an increased severity so far. Most of the differences of late blight epide- mics could be explained with the incidence of infection sources and weather conditions.
Key words: Phytophthora infestans, late blight, epidemic, decision support system.
