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PANORAMIX : concePtion et vAlorisatioN de systèmes viticOles duRAble coMbinant varIétés résistantes auX maladies et méthodes de protection complémentaires
Key Action : Gestion Durable des Résistances 2013-2015 François Delmotte (SPE, Save Bordeaux) & François Hochereau (SAD, Sadapt Versailles)
- Deuxième plus fort IFT après les grandes cultures ;
- Concentration des intrants sur 3% de la SAU;
- 80% des traitements cibles le mildiou et l’oi ̈dium.
L’INRA a lancé un programme d’amélioration de la vigne permettant la création de cépages pyramidant plusieurs gènes
de résistance à l’oïdium et au mildiou.
Le recours aux cépages résistants peut permettre de réduire de près de 80% l’usage des fongicides.
(données Essai Système INRA Bordeaux)
Resistant variety (Rpv1) Resistant variety (Rpv1) V. Vinifera cv. Merlot
Objectifs de Panoramix • Evaluer la durabilité des gènes de résistances aux
maladies : Expérimentation / Modélisation • Construire des itinéraires techniques basés sur les
cépages résistants ; • Comprendre les mécanismes d'appropriation des
cépages résistants dans les territoires viticoles ;
SADAPT
SAVE
SVQV
Innovation GAIA
Dpt SAD
Dpt BAP
Dpt SPE
Projet pluridisciplinaire :
pathologie, épidémiologie,
agronomie, sciences sociales
Evaluer la durabilité des gènes de résistances aux maladies
Approche expérimentale
Inoculation croisée
souches/cépages
Evaluation des traits du pathogène
Echantillonnage au vignoble
Population naïve 49 isolats de mildiou collectés sur V. vinifera Population adaptée 54 isolats issus de 13 cépages résistants
Efficacité de la résistance (%)
Erosion de la résistance partielle des cépages résistants
Quels sont les gènes impliqués dans
l’interaction mildiou/vigne ?
Séquençage de la souche INRA-Pv221
(SAVE-LIPM-SVQV)
• Assembly : 74.76 Mb ; 1886 scaffolds > 1 kb (max 763 kb) ; N50: 180.6 kb / 130 scaffolds ; 95% completeness
Recherche in silico d’effecteurs RXLR
• Identification de 45 effecteurs de type RXLR
Recherche des gènes d’avirulence de P. viticola
• 40 gènes clonés et introduits dans Agrobacterium
Clonage d’effecteurs
Expression sur des vignes résistantes
• 24 exprimés sur des plantes Rpv1 • 23 exprimés sur des plantes Rpv2 • 14 exprimés sur des plantes Rpv3
Pas de réaction d’hypersensibilité observée…
Evaluer la durabilité des gènes de résistances aux maladies
Modélisation
Questions Quels gènes de R choisir ? Comment les THV affectent-ils les dynamiques d’érosion des R quantitatives ?
Comment déployer les R ? Comment les composantes de la connectivité fonctionnelle des paysages agricoles (i.e. Paysage variétale x Structure Spatiale x Fonction de dispersion des agents pathogènes) affectent-elles les dynamiques d’érosion des R quantitatives ?
Modéliser l’érosion des résistances quantitatives Pourquoi ? • Beaucoup de R quantitative, peu de R qualitative • Mais beaucoup de modèles pour la gestion des R qualitatives et très
peu pour celle des résistances quantitatives
Rapprocher les approches expérimentales et modèles théoriques Pourquoi ? • « s’inspirer » des modèles sur l’évolution de la virulence
(=effet sur la fitness de l’hôte) MAIS • en les adaptant aux agrosystèmes où il n’y a pas co-évolution ; • en y intégrant les THV qui sont effectivement mesurés au laboratoire
lorsqu’on décompose les cycles infectieux
❸ Taux de sporulation
❶ Efficacité de germination
❷ Temps de latence
Modèle: Modèle à compartiment intégrant explicitement
les THV typiques des agents pathogènes producteurs de spores.
Equations intégro-différentielle : description de l’évolution de l’agent pathogène dans l’espace des phénotypes possibles ;
Analyses: 1- Résultats analytiques dans une pop hôte
homogène: Etat d’équilibre, temps à l’équilibre….
2- Simulations dans des paysages hétérogènes: Stratégies optimales de déploiement des R
e.g. Caractérisation du phenotype dominant en
fonction des THV
Epidémiologie évolutive de l’érosion des résistances quantitatives
Demasse, Ducrot & Fabre. 2016. Mathematical Models and Methods in Applied Sciences
En cours….
Construire des itinéraires techniques basés sur les cépages résistants
Des ITK basés sur les cépages résistants
• Comment intégrer la résistance variétale dans les systèmes de culture ?
• Comment combiner la résistance variétale avec d'autres leviers complémentaires ?
• Comment maîtriser les agents pathogènes non contrôlés par les résistances ?
Quels sont les leviers d’action pour contrôler les épidémies ?
Épidémies dégats
Résistance génétique
Climat
Lutte chimique Architecture
de la plante
Lutte biologique
Lutte physique
Inoculum
Elaboration et évaluation de règles de Décisions de traitements fongicides
• Résistance totale à l’oïdium • Résistance partielle au mildiou (feuille et grappes) • Black-rot (grappes)
2013
2014
Curatif après pluie IBS
Préventif si pluie et symptômes
IBS
Systématique IBS
Systématique métirame
Systématique QoI
Curatif après pluie QoI
Préventif si pluie QoI
Préventif si pluie et symptômes M métirame
Préventif si pluie et symptômes M métirame
S1
S2
S3
7-8 FE Floraison Fermeture Mi-véraison Flo + 15j
RDD testées sur cépage résistant IJ134
Plusieurs règles de décisions, dont certaines en BIO, ont été testées sur plusieurs années dans des contextes de résistance variés (dispositif DiVa) : - 10 cépages résistants - 3 RDD comparées à chaque fois
S1 S2 S3 Témoin
0
20
40
60
80
100
S1 S2 S3 témoin
% Intensité Fréquence
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
S1 S2 S3 témoin
kg/cep
a a a
b
b b b
a
IJ134 Black-rot grappes
RDD multipathogènes
• Maitrise des épidémies de maladies secondaires avec peu de traitements
• Poursuite des travaux sur les ITK en étendant à des situations agro-climatiques plus diverses
Quels sont les leviers d’action pour contrôler les épidémies ?
Épidémies dégats
Résistance génétique
Climat
Lutte chimique Architecture
de la plante
Lutte biologique
Lutte physique
Inoculum
Etat initial de la plante
Maladie Feuilles
Phénologie grappes
Maladie grappes
Modalités de taille
Développement de la plante
Quelle est la contribution des variables de la plante (y compris la R) et de la conduite (taille) sur la maladie au vignoble
Architecture
T0 : Contaminations
artificielles
Caractérisation du développement des cépages résistants
• Nombre de feuilles • Densité foliaire • Longueur des rameaux • Phénologie des grappes • Vitesse de développement
Regent – taille précoce Regent – taille tardive
Prior
*
0
20
40
60
80
100
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
Vitessedévelopt
de la planteEtat initial de
la planteModalité
taille
Cont
ribut
ion
au R
² (%
)
map
act
(Pat
h co
effic
ient
s) R²=0,64
La maladie sur feuille sur Prior et Regent est très dépendante de la vitesse de développement de la plante
Regent
*
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
-0,1
0,1
0,3
0,5
0,7
0,9
Vitesse dedévelopt
de la plante
Etat initialde
la planteModalités
taille
Corr
élat
ion
Imap
ct
(Pat
h co
effic
ient
s) R²=0,85
*
* * 0
20
40
60
80
100
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
MaladieFeuilles
PhenoGrappes
Modalitétaille
cont
ribut
ions
au
R² (%
)
Imap
act
(Pat
h co
effic
ient
s)
R²=0,68
Des ceps en avance dans leur phénologie auront moins de maladie sur grappes. Une protection précoce du feuillage
pourrait être déterminante dans ce cas.
0
10
20
30
40
50
60
70
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
MaladieFeuilles
PhenoGrappes
Modalitétaille
Cont
ribut
ion
au R
² (%
)
Imap
ct
(Pat
h co
effic
ient
s)
R²=0,06
REGENT – épidémie sur grappe très peu expliquée par les variables plante
Prior Regent
PRIOR – Epidémie sur grappe est expliquée par la quantité de maladie sur feuille, la phénologie et la taille
Potentiellement des gestions différentes des épidémies en fonction des cépages.
Eléments de réflexion
sur le déploiement de nouveaux cépages
résistants aux maladies
F Hochereau, A. Alonso Ugaglia, J.-M. Barbier, J.-M. Touzard
Séminaire restitution Panoramix, Paris, 6-7 octobre 2016
Un premier enjeu du WP1 : Pourquoi et comment certains viticulteurs ou
coopératives expérimentent de nouvelles variétés ?
• Identifier les situations où l’innovation variétale devient un enjeu, alors qu’elle a longtemps été ignorée ?
Une démarche exploratoire par l’étude de 3 terrains différenciés :
• Stage Noemie Clayssens : Allemagne ou des variétés résistantes sont diffusées depuis 20 ans
• Stage Pauline Blonde : Languedoc à dominante IGP, caractérisée par une forte évolution de son encépagement et l’intérêt de coopératives pour expérimenter les cépages résistants
• Stage Cecilia Cristerna : Bordelais à dominante AOC, avec une critique sociétale forte en Gironde et des agriculteurs expérimentateurs assez actifs encouragés par la filière
Retour d’expérience sur le
déploiement de cépages résistants
en Allemagne
L’Allemagne un pays précurseur
oRheiland-Pfalz : 1522ha Regent (8% surface vins rouges) et 250ha (Johanniter/Solaris/Cabernet Blanc) (2% surface vins blancs);
o La surface occupée par les cépages résistants dans ces exploitations reste faible : 8% pour conventionnels et 10% pour les bios.
o Si le nombre de viticulteurs en conventionnel est 3 fois plus élevé qu’en bio, les bios sont historiquement les plus moteurs avec une structure de conseil assez active : ECOVIN (créé en 1985).
o Tous les viticulteurs pionniers ont été impliqués dans le processus d’expérimentation des variétés avant même leur inscription avec une dynamique de partenariat tous azimut avec les différents instituts publics ou le sélectionneur privé (V. Blackner, Suisse)
o Si l’adoption est souvent individuelle, elle peut s’appuyer sur un réseau de viticulteurs autour d’un leader qui sait vinifier et commercialiser
Viticulteur allemand : En agriculture biologique, j’ai choisi Regent, mais le niveau de résistance au mildiou et à l’oïdium apparaît insuffisant, et surtout elle donne des vins de faible qualité. Elle est abandonnée.
Une variété en déclin : Le Regent La variété Regent est la variété résistante la plus diffusée en Allemagne. Elle est intégrée au « Qualitätsweine » correspondant aux AOC françaises Sélectionneur allemand : Regent est arrivé au moment où il y a eu un véritable « boom » de la demande pour du vin coloré et léger, avec des arômes fruités. Le Regent y répondait. Conseiller viticole : Elle était bien adaptée au contexte pédo-climatique de ces régions mais a surtout bénéficié de la restructuration du vignoble et des aides fédérales ou régionales Conseiller œnologique : Au début avec Regent, il y a eu des défauts d’arômes dû à une mauvaise vinification. Le vin était oxydé. Or les bouteilles ont été mises sur le marché. Ainsi, ce problème est resté dans la tête des viticulteurs.
Les risques liés à l’usage de cépages résistants o Un affaiblissement progressif des résistances variétales :
« Avant je ne traitais pas du tout les variétés PIWI mais il y a eu une année humide avec une forte pression mildiou. J’ai eu de grosses pertes avec le Regent. Alors que je ne faisais qu’un traitement (voire aucun), aujourd’hui, j’en fait entre 3 et 5. » (Viti) « en 2002, il y a eu un gros problème de Black-rot. Le vignoble était propice à cette maladie et surtout, les viticulteurs avait réduit à 0 le nombre de traitements pour cultiver du Regent. » (conseiller)
o Mais surtout un risque qualitatif et commercial des vins : « Les clients trouvaient cela intéressant que je traite moins mais ils voulaient néanmoins avoir au final, un vin qu’ils apprécient. Le marketing avec les variétés PIWI est très difficile. » (Viti) « Le consommateur dit être intéressé par la réduction des intrants mais dans la pratique, cela ne s’observe pas. Le Regent n’a pas le profil qualitatif pour être utilisé en monocépage. …» (Interprofession)
De la théorie à la pratique des traitements
En théorie : « Grâce à la réduction de traitements permise par l’utilisation des variétés résistantes, il est à présent prouvé que ces variétés PIWI présentent des avantages économiques et agronomiques puisque le nombre de traitements peut être diminué de 60 à 100% » (Renner, 2011 ; Spring 2015)
En Pratique : « La difficulté est que l’on ne peut pas proposer de recette, on conseille toujours au viticulteur de faire sa propre expérience sur de petites surfaces car le nombre de traitement à appliquer dépend de nombreux paramètres spécifiques à son exploitation » (B. Fader, conseillère viticole au DLR Rheinhessen)
Ne pas traiter : « L’idée c’était d’utiliser ce cépage pour ne pas porter d’attention à ce terrain qui est un peu éloigné du domaine. » (Viti) Ou traiter pareil : « J’ai une trop petite surface de Regent pour pouvoir faire des économies en traitant moins ; il faudrait expliquer aux ouvriers qu’il faut faire différemment sur la parcelle ». (Viti)
Une variété en progression : Le Cabernet blanc C’est une variété issue de la sélection privée Blattner (1991) qui correspond aux profil de vins blancs aromatiques (de type Sauvignon) à la mode en Allemagne. Sa progression est régulière depuis son inscription en 2014 (68ha en 2014 et 91ha en 2015). Pourtant, elle présente un faible rendement mais avec cependant une structure plus aérée des grappes que le Sauvignon blanc Son avantage est dans sa typicité (avec l’atout d’être moins acide que le Sauvignon), comme le pointent deux viticulteurs rencontrés : « Le Cabernet Blanc est très apprécié en ce moment. Son profil aromatique est apprécié. Il est en plein dans la nouvelle vague, celle qui a déjà été initiée par le Sauvignon blanc (de Nouvelle Zélande). » (Viti) « Pour moi la logique est simple, les clients demandent du Sauvignon blanc or le profil du Cabernet blanc va dans cette direction. (Viti)
Son avantage est aussi dans le nom qu’il reprend : « Il sonne comme un cépage traditionnel » (Viti)
Premiers Éléments
sur les dynamiques d’appropriation
de cépages résistants
observées en France
Un nouveau modèle productif pour le Languedoc ? oDes variétés productives et à faible coût de revient :
« Tout le monde est dans les starting block, on veut vraiment se baser sur ce créneau-là à l’avenir. On peut avoir un rendement important avec les cépages rustiques dans un contexte de pénurie de vin, tout en diminuant les coûts. » « Il y a 10 ans crise du marché du vrac je m’étais dit fallait trouver un modèle de production différent : les hybrides en 2007, je les avais vu pour des questions de rendement. Ca attire, beaucoup de rendement, pas de traitement et du vin qu’on peut bien vendre. »
oDes variétés plus propres et plus saines permettant de minimiser les risques d’image du produit et surtout d’employeurs : « Les riverains, les contrôles et le fait que tu as du mal à embaucher de la main d’œuvre. Les travailleurs, ils vont préférer aller travailler là où on ne traite plus. En plus les Pesticides, c’est vraiment une mauvaise image et ça faut qu’on en sorte, sinon on va rentrer en crise… »
Gérer les risques sanitaires et économiques o L’Aquitaine se caractérise par des critiques fortes du voisinage des
parcelles viticoles, avivées par l’urbanisation croissante du territoire : « Les riverains. Ils sont sur leur terrasse, mes vignes juste à côté. Ils viennent me voir quant je traite, oui c’est un souci avec l’urbanisation récente qui va coller les parcelles. »
oMais ce sont les risques sanitaires professionnels qui inquiètent les plus les exploitants pour les mises en cause juridiques : « Il est en train de se passer un truc majeur : les fabricants de phytos sont en train de prescrire le port des équipements de protection pour se couvrir. Vous devez donc être entièrement couvert pour traiter mais quid de l’insolation du travailleur. »
oC’est ensuite pour construire un marché de niche : « Ici, on est une petite appellation, c’est pas les mêmes cours que les grands crus de Bordeaux, donc l’idée est de partir sur un niveau d’une 20ha en vin sans IG, avec une optique intervention minimale et rendement plutôt élevé pour du vin « entrée de gamme ».
Mais des inquiétudes partagées… o Tous les viticulteurs s’interrogent sur la disponibilité des plants :
« Les italiens, ils vont greffer un million de plans, même si ils arrivent à en planter 250 000 c’est énorme, ça fait des hectares. »
oQuid des droits de plantation ? « Les prix des plants c’est le double et sans aides à la plantation, on l’aurait pas fait. » « L’absence des 13 000 € l’hectare d’aides à la restructuration vignobles, ça c’est compliqué d’amortir. Alors si tu as de gros rendements, si tu as une variété qui amène une véritable plus-value, tu peux l’intégrer. Sinon c’est compliqué.
oQuelle classification des vitis/vinifera : « Les allemands, ils ne se sont pas cassés la tête, ils ont assimilés les Vitis à des Vinifera, en s’appuyant sur la morphologie. En France, on s’appuie sur le CTPS qui considère que ce ne sont pas des Vinifera. Ce qui interdit leurs inscriptions dans le cahier des charges des AOC. »
Pour Conclure :
Un intérêt croissant pour les hybrides face à quelle(s) crise(s) ?
o Crise productive : celle qu’a connu la vigne avec le phylloxera et qui marque le démarrage de la sélection hybride
o Crise règlementaire : liée à l’impasse du respect de l’objectif d’Ecophyto et la montée de réglementation contraignantes
o Crise économique : liée à la nécessité de trouver un nouveau modèle productif face à la concurrence sur le marché mondial du vin
o Crise sociétale : liée à la nécessité de construire une cohabitation harmonieuse de la vigne avec son voisinage
o Crise sanitaire : de par la prise de conscience des risques professionnels liés à une exposition forte aux pesticides ;
o Crise de confiance : de par les mises en causes judiciaires de certains viticulteurs vis-à-vis de leurs salariés.
La force de la promesse est proportionnelle à l'incertitude et à l'inquiétude concernant l'avenir.
Des freins importants à l’introduction d’hybrides o Freins culturels car le cépage c’est l’image d’un patrimoine, d’un
signe de qualité, d’un profil spécifique de vin ; o Freins juridiques car les normes professionnelles (AOC) ou publiques
(droit de plantation) freinent la diffusion des variétés ; o Freins techniques de la disponibilité des plants du fait de la
hiérarchisation très stricte du contrôle qualité en France ; o Freins agronomiques par les changements d’itinéraires de culture et
des stratégies de traitement impliquant de nouvelles expertises ;
Et des incertitudes… o Incertitudes qualitatives des vins produits du fait de la nécessité de
correspondre à la typicité associée à l’image de marque ; o Incertitudes commerciales auprès des consommateurs d’un « vin
sans pesticides » sans identité historiquement constituée ; o Incertitudes environnementales de la réponse des pathogènes face
aux résistances variétales.
Les Perspectives :
• Risque de contournement des gènes de résistances; • Risques dans le contrôle des maladies (stratégies phytosanitaires) • Risques de réémergences de maladies secondaires ; • Risques technologique d’élaboration du vin • Risque réglementaire de classement du vin • Risque commercial de valorisation du vin
Une appropriation par le terrain difficile à construire au carrefour d’une tension entre bien commun et bien privé
Ceci face à plusieurs risques majeurs :
trois démarches d’expérimentation différenciées : - des viticulteurs s’associant dans des réseaux d’interconnaissance
avec des stratégies individuelles d’implantation et de valorisation ; - des structures institutionnelles (CA, Interprofession) initiant des
dispositifs d’expérimentation pour fournir un bien collectif ; - des organisations privées animées par une logique d’opportunisme
marchand visant à développer une stratégie de biens privatifs ;
Nécessité d’aller plus loin sur gestion des la
durabilité & sur les interactions structure de la plante - microclimat – épidémies
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40123456789
101112131415
bloc 1
ANTARES, un nouveau dispositif ‘agroécologique’ (Ecophyto CASDAR/ONEMA)
• 3 * 0,25 ha
• Deux variétés de résistance différente à l’oïdium et au mildiou
• Deux modes de conduite : non-taille vs cordon haut
• Agencement spatial de la résistance
• Deux climats : méditerranéen et océanique
Objectifs Mesurer l’Impact des hétérogénéités sur les épidémies
d’oïdium, la durabilité des résistances, la résilience.
Réduire les traitements et la main d’œuvre
DAS-REVI: Développement et Appropriation Sociotechnique des REsistances Variétales en vIticulture durable
Un projet pluridisciplinaire s’appuyant sur deux recrutements : - Un ingénieur en agronomie (observatoire) : H. Mahé - Un doctorant en socio-économie (cofinancé par SMACH) : S. Tabouret
Une analyse Multi-niveau Au niveau d’un Réseau : La construction « bottom-up » d’un observatoire de maladies et de pratiques associant des viticulteurs
Une logique Dispositif : - La construction participative d’idéotypes (Provence, Aquitaine) - Le suivi de l’évolution du dispositif d’inscription et de classement
Une logique Territoire : - Le suivi de démarche d’expérimentation (Languedoc, Aquitaine) - La mise en place d’ateliers d’échange participatif pour étudier les
voies d’introduction de cépages résistants (Beaujolais, Champagne)
Sélection Inscription Déploiement Utilisation à large échelle
Sélection intermédi
aire VATE Observatoire
• Premiers déploiements = expérimentation en grandeur réelle • Viticulteurs au cœur de cette étape • Création d’un nouvel outil : Recherche – Surveillance –
Démonstration - Partage d’expérience
L’Observatoire du déploiement des cépages résistants
• recueillir des données sur l'évolution des populations : collecte + expérimentation labo;
• surveiller sur de grandes parcelles le comportement des cépages résistants face aux différents agents pathogènes ;
• détecter l'apparition éventuelle de nouvelles problématiques sanitaires ;
• capitaliser et organiser le partage d'expériences sur • la conduite en conditions de production (cpt agronomique,
potentialités de mécanisation, facilité de conduite) ;
• les processus de l’appropriation ;
• Création variétale ResDur
• ITK des cépages résistants • Quel déploiement des
cépages résistants ?
