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RECHERCHE AGRONOMIQUE SUISSE Octobre 2014 | Numéro 10 Agroscope | OFAG | HAFL | AGRIDEA | ETH Zürich | FiBL Environnement Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne Page 392 Production végétale Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien Page 414 Eclairage Les bactéries de la rhizosphère freinent la croissance de l'agent du mildiou Page 430

Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

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Page 1: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

RECHERCHEAGRONOMIQUESUISSE

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Environnement Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne Page 392

Production végétale Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien Page 414

Eclairage Les bactéries de la rhizosphère freinent la croissance de l'agent du mildiou Page 430

Page 2: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

ImpressumRecherche Agronomique Suisse / Agrarforschung Schweiz est une publication des stations de recherche agronomique Agroscope et de leurs partenaires. Cette publication paraît en allemand et en français. Elle s’adresse aux scientifiques, spécialistes de la recherche et de l’industrie, enseignants, organisations de conseil et de vulgarisation, offices cantonaux et fédéraux, praticiens, politiciens et autres personnes intéressées.

EditeurAgroscope

Partenairesb Agroscope (Institut des sciences en production végétale IPV;

Institut des sciences en production animale IPA; Institut des sciences en denrées alimentaires IDA; Institut des sciences en durabilité agronomique IDU), www.agroscope.ch

b Office fédéral de l’agriculture OFAG, Berne, www.ofag.chb Haute école des sciences agronomiques forestières et alimentaires HAFL, Zollikofen, www.hafl.chb Centrale de vulgarisation AGRIDEA, Lausanne et Lindau, www.agridea.chb Ecole polytechnique fédérale de Zurich ETH Zürich,

Département des Sciences des Systèmes de l'Environnement, www.usys.ethz.chb Institut de recherche de l'agriculture biologique FiBL, www.fibl.org

Rédaction Direction et rédaction germanophoneAndrea Leuenberger-Minger, Recherche Agronomique Suisse / Agrarforschung Schweiz,Agroscope, Case postale 64, 1725 Posieux, Tél. +41 58 466 72 21, Fax +41 58 466 73 00

Rédaction francophoneSibylle Willi Recherche Agronomique Suisse / Agrarforschung Schweiz,Agroscope, Case postale 1012, 1260 Nyon 1, Tél. +41 58 460 41 57

SuppléanceJudith Auer, Recherche Agronomique Suisse / Agrarforschung Schweiz,Agroscope, Case postale 1012, 1260 Nyon 1, Tél. +41 58 460 41 82

e-mail: [email protected]

Team de rédaction Président: Jean-Philippe Mayor (Responsable Corporate Communication Agroscope), Evelyne Fasnacht, Erika Meili et Sibylle Willi (Agroscope), Karin Bovigny-Ackermann (OFAG), Beat Huber-Eicher (HAFL), Esther Weiss (AGRIDEA), Brigitte Dorn (ETH Zürich), Thomas Alföldi (FiBL).

AbonnementsTarifsRevue: CHF 61.–*, TVA et frais de port compris(étranger + CHF 20.– frais de port), en ligne: CHF 61.–** Tarifs réduits voir: www.rechercheagronomiquesuisse.ch

AdresseNicole Boschung, Recherche Agronomique Suisse/Agrarforschung Schweiz, Agroscope, Case postale 64, 1725 Posieux e-mail: [email protected], Fax +41 26 407 73 00

Changement d'adressee-mail: [email protected], Fax +41 31 325 50 58

Internet www.rechercheagronomiquesuisse.chwww.agrarforschungschweiz.ch

ISSN infosISSN 1663 – 7917 (imprimé)ISSN 1663 – 7925 (en ligne)Titre: Recherche Agronomique SuisseTitre abrégé: Rech. Agron. Suisse

© Copyright Agroscope. Tous droits de reproduction et de traduction réservés. Toute reproduction ou traduction, partielle ou intégrale, doit faire l’objet d’un accord avec la rédaction.

Indexé: Web of Science, CAB Abstracts, AGRIS

Le mildiou est l’une des maladies de la pomme de terre les plus importantes à l’échelle mondiale. Des chercheuses et chercheurs d’Agroscope ont isolé des bactéries de plants de pomme de terre et évalué leur potentiel inhibiteur contre l’agent du mildiou pour la culture biologique suisse de pommes de terre. (Photo: Carole Parodi, Agroscope)

SommaireOctobre 2014 | Numéro 10

391 Editorial

Environnement

392 Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne

Renate Heinzelmann, Gisela Lüscher et Thomas

Walter

Environnement

398 Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour Claudia Maurer et al.

Environnement

406 Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine Roman Graf, Pius Korner et Simon Birrer

Production végétale

414 Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien

Markus Kellerhals et al.

Production végétale

422 Prédiction de la charge des pommiers

Simon Schweizer et al.

Eclairage

430 Les bactéries de la rhizosphère freinent la croissance de l'agent du mildiou

Denise Bönisch, Lukas Hunziker et Laure

Weisskopf

434 Interview

436 Actualités

439 Manifestations

Listes variétales

Encart Liste 2015 – 2016 des variétés recommandées de plantes fourragères

Daniel Suter et al.

Page 3: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Editorial

391Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 391, 2014

Chère lectrice, cher lecteur,

Ces derniers mois, les produits phytosanitaires ont été dans le collimateur des

défenseurs de l’environnement et des médias. Ils continuent de considérer la

question d’un œil critique, bien que le Conseil fédéral ait donné le feu vert à

l’élaboration d’un plan d’action visant à réduire le risque phytosanitaire,

dans la perspective d’un emploi durable de ces produits. Or, les arguments

rationnels peinent à émerger du débat, à tel point que même les experts

rechignent à s’exposer. L’agriculture pourrait se voir entravée dans le choix

de ses méthodes et de ses moyens de production, en l’absence de toute

preuve scientifique. Une conséquence funeste, car une production agricole

durable ne saurait exister ni relever les défis de l’avenir qu’en innovant, en

recourant à des méthodes plus efficientes et à des moyens plus efficaces mais

moins gourmands en ressources.

Innover et rechercher la durabilité

La pression exercée par l’opinion publique peut pourtant stimuler l’innova-

tion et la recherche de la durabilité. Par exemple, l’interdiction temporaire

de trois néonicotinoïdes, décrétée en automne 2013, a suscité de graves

inquiétudes chez les cultivateurs de maïs et de colza, qui craignaient que

l’emploi de semences non traitées ne conduise à une prolifération de la

pyrale du maïs, de l’altise d’hiver du colza, de la mouche du chou et du ver fil

de fer. Pour le moment, il est impossible de prévoir les conséquences de cette

interdiction, mais j’ai été étonnée de constater que, très vite, on a envisagé

des solutions nouvelles reposant sur les principes de la lutte phytosanitaire

intégrée, mettant en œuvre des moyens combinés de nature biologique, bio-

technologique, chimique, physique, culturale ou relevant de la sélection

végétale. D’après ces principes nouveaux, la chimie ne représenterait plus

qu’une arme à employer en dernier recours, dans les quantités nécessaires et

au moment optimal. Il s’agit maintenant de développer cette méthode et de

l’intégrer davantage dans les prescriptions en vigueur, sous la forme de direc-

tives concernant spécifiquement certaines cultures et certains secteurs.

Un pionnier de la protection intégrée des plantes

Agroscope a une grande expérience de la protection intégrée des plantes et

possède un important savoir-faire dans le domaine. À cet égard, il est encou-

rageant de constater que ce numéro de Recherche Agronomique Suisse

consacre directement ou indirectement plusieurs articles aux différents

aspects de la protection intégrée des plantes et aux possibilités que celle-ci

ouvre à l’agriculture. Citons par exemple l’obtention de variétés résistantes,

la mise au point de méthodes de production défavorables à la multiplication

des organismes nuisibles, ainsi que la recherche et l’élaboration de nouvelles

substances phytosanitaires.

Dans l’économie agroalimentaire internationale, la politique agricole

suisse et Agroscope sont en mesure de se placer à l’avant-garde de la protec-

tion intégrée des plantes. Mais pour cela, il faut qu’à tous les niveaux l’on se

montre plus inventif et que l’on travaille dans un plus grand souci d’anticipa-

tion, tout en poursuivant le dialogue avec l’opinion publique.

Eva Reinhard, directrice suppléante de l’Office fédéral de l’agriculture OFAG

L’opinion publique, aiguillon de la recherche agronomique

Page 4: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

392 Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 392–397, 2014

I n t r o d u c t i o n

Les papillons et les zygènes ont besoin d’un paysage très

structuré et d’une grande variété d’habitats. L’intensifi-

cation de l’agriculture pendant les cent dernières années

a entraîné une raréfaction considérable de nombreux

habitats favorables aux papillons comme les prairies à

litière, les prairies de fauche maigres, les pâturages

extensifs, les haies, les buissons et les arbustes. Ceci,

ajouté à l’exploitation toujours plus intensive des sur-

faces productives, a conduit à un recul de la diversité des

papillons dans le paysage cultural (Walter et al. 2010).

Aujourd’hui, environ un tiers des 226 espèces indi-

gènes de papillons diurnes et de zygènes (Papilionoidea,

Hesperioidea et Zygaenidae) recensées en Suisse est

considérée comme menacée, très menacée ou même

menacée d’extinction (Wermeille et al. 2014). Dans les

terres intensivement exploitées du Plateau et dans le

Jura notamment, la diversité des papillons a très forte-

ment reculé au cours des dernières décennies (Walter et

al. 2010).

Pour enrayer la perte de la diversité des espèces dans le

paysage cultural suisse, la Confédération encourage non

seulement la mise en place de surfaces favorisant la bio-

diversité, mais soutient également, par des contributions

écologiques, l’agriculture biologique; celle-ci se distingue

par les cycles les plus fermés possibles, par des méthodes

respectueuses de l’environnement et par le renoncement

aux produits phytosanitaires et aux fertilisants chimiques

de synthèse. En effet, une plus grande diversité de papil-

lons a été identifiée dans les parcelles exploitées de

manière biologique que dans les terres assolées qui ne

sont pas exploitées selon les principes de l’agriculture

biologique (par exemple Rundlöf et al. 2008).

En revanche, les effets de l’agriculture biologique sur

la diversité des espèces dans les herbages, notamment

dans les régions de montagne ont rarement fait l’objet

d’études jusqu’ici, bien que plus de la moitié de la sur-

face agricole biologique suisse (OFAG 2013) se situe en

région de montagne.

Le présent projet a étudié, dans le cadre d’une étude

de cas, l’effet de l’agriculture biologique dans les her-

bages de basse montagne sur la diversité et la fréquence

des espèces de papillons. Cette étude faisait partie du

projet de recherche européen «BioBio», dans lequel une

série d’indicateurs de la biodiversité dans l’agriculture a

été élaborée qui prend en compte la diversité de l’habitat,

des espèces et la diversité génétique (Herzog et al. 2013).

M a t é r i e l e t m é t h o d e

Région d’étude et surfaces d’essai

La région d’étude de cas se situe à Stalden (OW). Le pay-

sage est très marqué par la production laitière intensive.

Environ un quart des exploitations est exploité selon les

directives de production biologique. La région d’étude

s’étend sur une surface totale de 12 km² à une altitude

comprise entre 600 et 1200 m.

Parmi les 66 exploitations référencées dans la région

d’étude avec au moins 80 % de surface agricole utile

dans la zone de montagne 2, avec un effectif bovin,

mais sans effectif porcin, dix exploitations biologiques

(certifiées depuis au moins cinq ans) et dix exploitations

Renate Heinzelmann, Gisela Lüscher et Thomas Walter

Agroscope, Institut des sciences en durabilité agronomique IDU, 8046 Zurich, Suisse

Renseignements: Thomas Walter, e-mail: [email protected]

E n v i r o n n e m e n t

Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne

Figure 1 | Cuivré fuligineux (Lycaena tityrus). (Photo: Yannick Chittaro, CSCF).

Page 5: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne | Environnement

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Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 392–397, 2014

Environ un tiers des 226 espèces de papillons

diurnes et de zygènes existant en Suisse est

menacée. De nombreux milieux naturels

favorables aux papillons ont disparu avec

l’intensification de l’agriculture. L’agriculture

biologique a pour but de contribuer à

préserver la biodiversité dans les terres

cultivées. Dans cette étude de cas, l’effet de

l’agriculture biologique sur la diversité et la

fréquence des papillons a été examiné. Le

site d’étude se trouvait en région de basse

montagne et se composait principalement de

prairies, de pâturages et de haies. A raison

de cinq espèces de papillons relevées en

moyenne par surface, les surfaces étudiées se

sont avérées très pauvres en espèces. Le

nombre d’individus et d’espèces de papillons

ne variait pas de manière significative selon

le mode d’exploitation – biologique ou non.

Plus l’intensité d’exploitation augmentait,

plus le nombre d’espèces de papillons

baissait. De plus, le nombre d’espèces de

papillons variait considérablement en

fonction du type d’habitat étudié. Un

nombre nettement plus important de

papillons diurnes et de zygènes a pu être

comptabilisé dans les prairies plutôt sèches,

pauvres en éléments nutritifs, que dans les

prairies riches en éléments nutritifs ou dans

les haies. Parmi les 40 espèces identifiées

durant l’étude, seul le Cuivré fuligineux

(Lycaena tityrus) semble profiter du mode

d’exploitation biologique; il a en effet été

relevé sur un nombre nettement plus élevé

de parcelles biologiques que de parcelles non

biologiques.

exploitées de manière non biologique ont été sélec-

tionnées pour l’étude. Le choix s’est fait de manière

aléatoire.

La surface totale de ces exploitations a été cartogra-

phiée selon une variante modifiée de la méthode Bio-

Hab (Dennis et al. 2012). Au total, 25 types d’habitats

ont été distingués.

Treize types d’habitat ont été sélectionnés pour les

relevés de papillons. Ils ont été classés dans les cinq

groupes d’habitats suivants: prairies pauvres en éléments

nutritifs, prairies riches en éléments nutritifs, éléments

de prairies linéaires, prairies humides et haies. Suivant la

disponibilité et la diversité supposée des papillons, entre

deux et huit parcelles ont été choisies au hasard comme

surfaces d’essais pour chacun des treize types d’habitats

sélectionnés. La moitié des surfaces sélectionnées par

type d’habitat était exploitée de manière biologique,

l’autre non. Au total, 57 surfaces ont été étudiées. Toutes

les surfaces étaient orientées au sud.

L’intensité d’exploitation des surfaces d’essai a été

déterminée en interrogeant les différents exploitants.

L’intensité d’exploitation de chaque surface d’essai a été

estimée à partir des informations données par les agri-

culteurs sur le nombre de coupes par surface et l’inten-

sité de pâture (UGB x jours de pâture/ha), hormis pour les

douze surfaces classées comme haies. Une coupe a été

considérée comme équivalent à 70 UGB x jours de pâture/

ha, soit à une pâture extensive. Une prairie fauchée deux

à trois fois, exploitée de manière peu à moyennement

intensive correspond donc à une pâture peu à moyenne-

ment intensive, avec 140 respectivement 210 UGB x jours

de pâture/ha. Cette méthode permet d’avoir une bonne

analogie des intensités d’exploitation liées à la coupe et

au pâturage et de leurs conséquences sur le nombre

d’espèces animales et végétales (Walter et al. 2007). Les

chercheurs ont renoncé à estimer l’intensité d’exploita-

tion dans le cas de sept surfaces, parce que les indications

obtenues sur la charge en bétail lors des interviews

étaient trop imprécises. Mais pour les autres surfaces

aussi, les données disponibles sur l’exploitation des pâtu-

rages étaient souvent très incertaines.

Cartographie des papillons

Les papillons diurnes et les zygènes ont été cartogra-

phiés le long d’un transect de 50 m sur chaque surface

d’essai. Toutes les espèces de papillons ainsi que tous les

individus par espèce, qui se situaient au maximum à

2,5 m de chaque côté du transect, ou 5 m devant ou au-

dessus de l’observatrice ont été référencés. Chaque tran-

sect a été inspecté à trois reprises entre le 25 mai et le

26 août 2010 et observé pendant 10 minutes à chaque

fois. Les comptages avaient lieu entre 10  heures et

17  heures, par temps ensoleillé avec peu de vent et

uniquement lorsque les températures dépassaient 15 °C.

Dans le cas des transects situés le long d’une haie, ce sont

les papillons présents dans la haie et ceux qui se trou-

vaient dans une bande de végétation d’environ 1 m de

large à côté qui ont été répertoriés. Pour mieux appré-

hender le spectre des espèces présentes dans la région

d’étude de cas, les papillons ont également été observés

en dehors des surfaces de transect.

Pour les analyses statistiques, les données des trois

inspections par transect ont été compilées.

Page 6: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Environnement | Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne

394

R é s u l t a t s e t d i s c u s s i o n

Diversité des papillons dans la zone étudiée

Sur les 57 transects, 595 individus et 35 espèces de papil-

lons ont été observés. En dehors des transects, 77 indivi-

dus et 5 espèces de papillons supplémentaires ont égale-

ment été enregistrés. Selon la Liste rouge (Wermeille et

al. 2014), 36 des 40 espèces trouvées au total ne sont pas

menacées en Suisse. Les espèces les plus fréquentes

étaient le Myrtil (Maniola jurtina), l’Azuré de la Bugrane

(Polyommatus icarus), le Tristan (Aphantopus hyperan-

tus), le Fadet commun (Coenonympha pamphilus) et le

Cuivré fuligineux (Lycaena tityrus). A elles seules, ces

cinq espèces représentaient 65 % de tous les papillons

observés. Selon la Liste rouge (Wermeille et al. 2014),

cinq espèces sont menacées et une espèce est très mena-

cée. Seuls quelques individus de ces espèces ont été iden-

tifiés. Quatorze espèces sont des espèces-cibles définies

dans les Objectifs environnementaux pour l’agriculture

(OFEV et OFAG 2008). L’espèce de loin la plus souvent

observée était le Cuivré fuligineux (53  individus), suivi

par le Demi-deuil (Melanargia galathea, 20 individus) et

la Bande noire (Thymelicus sylvestris, 14 individus).

Diversité des papillons et exploitationLes surfaces exploitées de manière biologique ou non de

la région d’étude de cas ne se différenciaient quasiment

pas en ce qui concerne le nombre d’espèces de papillons

et d’individus. Sur les surfaces exploitées de manière bio-

logique 4,9 ± 0,5 espèces de papillons (moyenne ± écart-

type) et 11,4 ± 1,5 individus ont été relevés, sur les sur-

faces exploitées de manière non biologique 4,8 ± 0,5

espèces et 9,6 ± 1,3 individus (fig. 2). Avec en moyenne

tout juste cinq espèces de papillons par surface, indépen-

damment du mode d’exploitation, les surfaces étudiées

doivent être considérées comme très pauvres en papillons.

Les surfaces de qualité situées sur des sites frais abritent

en général quinze espèces de papillons et plus (Schneider

et Walter 2001). Sur les surfaces situées sur des sites secs,

ou humides, le nombre d’espèces de papillons est en

général encore plus élevé. Parmi les surfaces étudiées,

trois surfaces comptaient dix espèces et plus, et seule une

de ces surfaces pouvait être classée dans la catégorie de

qualité dite «bonne» avec quinze espèces référencées.

Ce résultat ne surprend pas vraiment car la plupart

des surfaces étudiées étaient exploitées de manière

moyennement intensive. Si l’on pondère les résultats sur

les 38 surfaces d’essai dont l’intensité d’utilisation était

connue (fauche et pâture combinée), l’intensité d’utili-

sation moyenne était de 192 ± 14 UGB x jours de pâture/

ha. Walter et al. (2007) ont montré pour les pâturages

en Suisse (sans les zones d’estivage) que la diversité des

papillons et des sauterelles diminuait nettement avec

l’intensité de pâture et qu’elle atteignait généralement

un niveau plancher à partir d’env. 200 UGB x  jours de

pâture /ha. Dans la présente étude, le nombre d’espèces

de papillons diminuait de manière significative plus

l’intensité d’exploitation augmentait (rSpearman = −0,42,

p = 0,009, fig. 3). Comme pour Walter et al. (2007), la

variance était très importante, et certaines surfaces ne

comptaient que peu d’espèces de papillons en dépit

d’une exploitation minimale.

Il n’a pas été possible de constater une baisse signifi-

cative du nombre d’individus par surface associée à

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b)

Figure 2 | Nombre moyen d’espèces de papillons (a) et nombre moyen d’individus (b) par transect (± écart-type) sur les surfaces exploitées de manière biologique (N = 29) et non biologique (N = 28). Les différences ne sont pas statis-tiquement significatives.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 392–397, 2014

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Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne | Environnement

395

tions biologiques (1,7 UGB/ha en moyenne), que dans les

exploitations non biologiques (2 UGB/ha en moyenne).

La situation était similaire sur les 38 surfaces dont l’inten-

sité d’exploitation était connue (fauche et pâture combi-

nées). La densité animale y était de 171 ± 20 UGB x jours

de pâture/ha (moyenne ± écart-type) dans les surfaces

exploitées de manière biologique et de 216 ± 19 UGB∙jours

de pâture /ha dans les surfaces non biologiques. La diffé-

rence n’était pas statistiquement significative.

Nettes différences entre les habitats

Contrairement au mode d’exploitation, les habitats se

différencient considérablement en ce qui concerne le

nombre d’espèces de papillons (F = 4,987, p = 0,002).

Avec 7,6 ± 0,9 espèces (moyenne ± écart-type), un

nombre significativement plus élevé d‘espèces a été

référencé sur les prairies pauvres en éléments nutritifs

par rapport aux prairies riches en éléments nutritifs (4,4

± 0,4 espèces) et aux haies (3,5 ± 0,7 espèces, fig. 4). Le

nombre d’espèces relevé dans les prairies humides (3,8 ±

1,1 espèces) et dans les éléments de prairies linéaires

(4,9 ± 1,1 espèces) était certes semblable à celui relevé

dans les prairies riches en éléments nutritifs, mais ces

habitats ne se distinguaient pas de manière statistique-

ment significative par rapport aux prairies pauvres en

éléments nutritifs en ce qui concerne le nombre d’es-

pèces de papillons. Par contre, l’habitat n’avait pas d’ef-

fet significatif sur le nombre d’individus. Les prairies

pauvres en éléments nutritifs, généralement aussi réper-

toriées comme des sites secs, se sont avérées presque

deux fois plus fournies en espèces (avec en moyenne 7 à

8 espèces par surface) que les prairies riches en éléments

nutritifs situées sur des sites caractérisés par leur frai-

cheur (en moyenne 4 à 5 espèces par surface). Cette

l’augmentation de l’intensité d’exploitation (rSpearman =

−0,28, p = 0,092). La diversité des papillons par surface

dépend de l’intensité d’exploitation, mais aussi de bien

d’autres facteurs, par exemple de la diversité de la flore,

de l’exposition du terrain, de sa déclivité ou de la proxi-

mité de la forêt (Aviron et al. 2007).

Les faibles différences trouvées dans cette étude

entre les surfaces exploitées de manière biologique et

celles exploitées de manière non biologique dans une

région d’herbages s’opposent aux résultats trouvés dans

les terres assolées (p. ex. Rundlöf et al. 2008). L’utilisation

très similaire des herbages en est probablement la cause.

Ce qui distingue l’agriculture biologique de l’agriculture

non biologique, c’est surtout le renoncement aux pro-

duits phytosanitaires et aux engrais chimiques de syn-

thèse. Dans la région d’étude de cas, les herbicides n’ont

été utilisés que très localement pour lutter contre les

adventices à problèmes. Les produits phytosanitaires

étaient tout au plus employés dans les jardins potagers et

sporadiquement pour protéger les arbres fruitiers. Les

surfaces biologiques et non biologiques étaient toutes

fertilisées avec du lisier et du fumier. Pour les papillons

diurnes et les zygènes, les aspects importants du mode

d’exploitation sont la date et la fréquence de coupe, ainsi

que la période et l’intensité de pâture (Oates 1995). Sur ce

plan, les directives de l’agriculture biologique ne sont pas

plus sévères que celles de l’agriculture non biologique.

Les surfaces exploitées de manière biologique ont sou-

vent été fauchées tout aussi tôt et tout aussi fréquem-

ment que les autres. Ce n’est que pour une question

d’idéal que les paysans bio pourraient exploiter leurs sur-

faces un peu moins intensivement (Kelemen et al. 2013).

La densité animale à l’échelle de l’exploitation glo-

bale avait tendance à être plus faible dans les exploita-

0 100 200 300 400

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Figure 3 | Nombre d’espèces de papillons (a) et d’individus (b) par transect sur les surfaces exploitées de manière biologique (points, N = 20) et non biologique (croix, N = 18), par rapport à l’intensité d’exploitation (combinaison entre coupe et pâture).

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 392–397, 2014

Page 8: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

396

Environnement | Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne

observation confirme le fait que les espèces de papillons

diurnes et de zygènes ont tendance à plus se développer

sur des sites secs que sur des sites frais (Schneider et Wal-

ter 2001).

Préférences du Cuivré fuligineux

Le Cuivré fuligineux (Lycaena tityrus) a semblé profiter

de l’exploitation biologique; il était en effet significati-

vement plus présent dans les parcelles biologiques que

dans les parcelles non biologiques (χ2 = 4,974, p < 0,05).

Il était présent, avec une constance absolue (pourcen-

tage de surfaces sur lesquelles l’espèce est représentée)

dans 44,8 % des surfaces biologiques, contre 14,3 % des

autres surfaces. Parmi les autres espèces fréquentes, le

Fadet commun et les papillons du complexe Colias-hyale-

alfacariensis étaient également plus souvent représentés

sur les surfaces biologiques, mais là, les différences

n’étaient pas statistiquement significatives. Inversement,

le Tristan était plus fréquent dans les surfaces non biolo-

giques, mais cette différence non plus n’était pas statis-

tiquement significative.

La fréquence plus élevée du Cuivré fuligineux sur les

surfaces exploitées de manière biologique ne peut pas

être expliquée par la présence de plantes hôtes des che-

nilles ou du papillon, qui auraient été spécialement

favorisées par les méthodes de l’agriculture biologique.

Parmi les plantes dont se nourrissent les chenilles du Cui-

vré fuligineux, seule l’oseille commune (Rumex acetosa)

était présente en grand nombre dans la zone d’étude.

On la trouvait sur presque trois quarts des surfaces bio-

logiques et aussi non biologiques. Le Cuivré fuligineux

est une espèce typique des prairies fleuries à hautes

herbes contenant de l’oseille (Rumex sp.) qui évite les

prairies très fertilisées (Ligue suisse pour la protection

de la nature 1987). Pour promouvoir et protéger le Cui-

vré fuligineux, il est recommandé de faucher au maxi-

mum deux fois les prairies qu’il colonise et de ne les fer-

tiliser que modérément (Bolzern-Tönz et Graf 2007). Il

est possible que le Cuivré fuligineux bénéficie déjà d’une

exploitation légèrement moins intensive des herbages

comme c’est les cas dans les exploitations biologiques.

Pour savoir si la présence du Cuivré fuligineux est effec-

tivement encouragée par le mode d’exploitation biolo-

gique des herbages, d’autres études de cas seront néces-

saires.

C o n c l u s i o n s

Les surfaces de la région d’étude de cas se sont pour la

plupart avérées très pauvres en espèces de papillons. Les

différences entre les surfaces exploitées de manière bio-

logique et les autres en ce qui concerne le nombre d’in-

dividus et d’espèces de papillons et de zygènes étaient

minimes. Seul le Cuivré fuligineux a profité de l’exploita-

tion biologique. Les surfaces pauvres en éléments nutri-

tifs, plutôt sèches, abritaient une plus grande diversité

de papillons que les surfaces riches en éléments nutritifs

situées sur des sites frais. Le nombre d’espèces de papil-

lons baissait avec l’intensité d’exploitation. Ces résultats

complètent ceux de Schneider et al. (2014); ces derniers

ont pu montrer, dans la même région d’étude de cas

(ainsi que dans d’autres régions d’études de cas du pro-

jet BioBio), que la diversité des espèces dépendait essen-

tiellement de la diversité des habitats et avant tout des

structures semi-naturelles – quel que soit le mode d’ex-

ploitations, biologique ou non. n

Habitat

Nom

bre

moy

en d

’esp

èces

de

papi

llons

par

tran

sect

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Prairies pauvres en éléments nutritifs

Prairies riches en éléments nutritifs

Prairies humides Eléments de prairies linéaires

Haies

a

b ab

ab

b

Figure 4 | Nombre moyen d’espèces de papillons par transect (± écart-type) dans les prairies pauvres en éléments nu-tritifs (N = 11), dans les prairies riches en éléments nutritifs (N = 22), dans les prairies humides (N = 4), dans les élé-ments de prairies linéaires (N = 8) et dans les haies (N = 12). Les groupes avec différentes lettres se différencient de manière significative (p < 0,05, tests t par deux avec Tukey’s HSD).

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 392–397, 2014

Page 9: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

397

Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne | Environnement

Ria

ssu

nto

Sum

mar

y

Diversità di farfalle diurne e zigene nei prati

della regione montana meridionale

Circa un terzo delle 226 specie di farfalle diurne

e di zigene della Svizzera è minacciato. Molti

habitat favorevoli alle farfalle sono andati

perduti a causa dell'intensivazione dell'agricol-

tura. L'agricoltura biologica vuole contribuire

alla preservazione della diversità delle specie in

terreni coltivi. Nel presente caso di studio è

stato esaminato l'effetto dell'agricoltura

biologica sulla diversità e sulla frequenza delle

farfalle nei prati e pascoli. La regione studiata si

trova nella zona di bassa montagna. Con una

media di cinque specie di farfalle ciascuna, le

superfici esaminate si sono rivelate molto

povere di specie. Non si è osservata una

differenza significativa nel numero delle specie

di farfalle e degli individui tra la gestione

biologica e non biologica. All'aumentare

dell'intensità di utilizzazione diminuiva il

numero di specie. Tra i vari tipi di habitat

studiati variava notevolmente il numero di

specie di farfalle. Sui prati più poveri di sostanze

nutritive e alquanto secchi il numero di specie

era decisamente superiore rispetto ai prati ricchi

di sostanze nutritive o alle siepi. Delle 40 specie

documentate sembra che solo la farfalla Titiro

(Lycaena tityrus) tragga vantaggio dalla

gestione biologica. La sua presenza è stata

infatti registrata molto più spesso sulle superfici

biologiche rispetto a quelle non biologiche.

Butterfly and moth diversity in lower-mountain

region grassland habitats

Around one third of the 226 butterfly and moth

species in Switzerland are threatened owing to the

loss of suitable habitats caused by agricultural

intensification. Organic farming aims to contribute

to the conservation of species diversity in farm-

land. This case study investigates the impact of

organic farming on butterfly species richness and

abundance. The study site was located in the

lower-mountain zone of Switzerland and consisted

mainly of grassland habitats. With an average of

five species per habitat, butterfly species richness

was very low on the investigated land, and there

were no significant differences in species richness

or abundance between organic and non-organic

habitats. The number of butterfly species fell with

increasing management intensity, and varied

significantly between the different habitat types

investigated. Considerably more butterfly and

moth species were found on relatively dry, nutri-

ent-poor (i.e. extensively managed) meadows than

on nutrient-rich (i.e. intensively managed) mead-

ows or alongside hedgerows. Of the 40 species

identified, only the Sooty Copper (Lycaena tityrus)

seems to benefit from organic agriculture, occur-

ring significantly and consistently more often in

organic than in non-organic habitats.

Key words: grassland, organic farming, diurnal

butterflies, sooty copper (Lycaena tityrus).

Bibliographie ▪ Aviron S., Jeanneret P., Schüpbach B. & Herzog F., 2007. Effects of agri-environmental measures, site and landscape conditions on butterfly di-versity of Swiss grassland. Agriculture, Ecosystems and Environment 122, 295–304.

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Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 392–397, 2014

Page 10: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

398 Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 398–405, 2014

I n t r o d u c t i o n

Depuis 1994, sur le site de suivi à long terme «Ober-

acker» de l’Inforama Rütti à Zollikofen (BE), l’objectif

poursuivi est le développement d’une culture des champs

économiquement, écologiquement et socialement com-

patible, dans les conditions de la pratique (Sturny et al.

2007). Les systèmes de semis direct et de labour doivent

ainsi être optimisés en tenant compte du choix et de la

rotation des cultures, du type et de la quantité d’engrais,

du choix et de l’application des produits phytosanitaires

ainsi que de la gestion des pailles et engrais verts.

Les organismes du sol jouent un rôle central, en particu-

lier dans la réussite du système cultural sous semis direct.

Tout comme les lombrics, qui participent de manière

importante à la structuration du sol et à la décomposi-

tion des substances organiques (Maurer-Troxler et al.

2006), les bactéries et les champignons font office de

«plaque tournante» pour la nutrition et la santé des

plantes. Près de 80 % des plantes tirent profit de cham-

pignons vivant en symbiose avec leurs racines (Smith et

Read 2008): ces champignons mycorhiziens facilitent

pour les plantes l’accès aux substances nutritives, en par-

ticulier au phosphore, mais également à l’azote et à

Claudia Maurer1, Murielle Rüdy1, Andreas Chervet1, Wolfgang G. Sturny1, René Flisch2 et Fritz Oehl2

1Service de la protection des sols du canton de Berne, Rütti, 3052 Zollikofen, Suisse2Agroscope, Institut des sciences en durabilité agronomique IDU, 8046 Zurich, Suisse

Renseignements: Claudia Maurer, e-mail: [email protected]

Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour

E n v i r o n n e m e n t

Figure 1 | Vue aérienne du site de suivi à long terme «Oberacker» de l’Inforama Rütti à Zollikofen (BE), juin 2004. (Photo: Gabriela Brändle, Agroscope)

Page 11: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour | Environnement

399

Rés

um

é

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 398–405, 2014

Les systèmes de culture sous semis direct et

sous labour sont comparés depuis 1994 sur le

site de suivi à long terme «Oberacker» de

l’Inforama Rütti à Zollikofen (BE). Le présent

rapport examine l’influence des deux

systèmes culturaux sur la diversité des

champignons mycorhiziens arbusculaires

(champignons MA), dans diverses cultures y

compris les mélanges d’engrais verts. Dans ce

but, les spores de champignons MA ont été

isolées et déterminées morphologiquement.

Près des deux tiers des 39 espèces identifiées

étaient présentes dans les deux systèmes

culturaux. Dans toutes les cultures sous semis

direct, la richesse en espèces était supérieure

(15–21 espèces) et la diversité selon Shan-

non-Weaver plus élevée (H = 2,12–2,86) que

sous labour (10–17 espèces; H = 1,77–2,56).

Dans les céréales d’automne, on a recensé en

moyenne moins d’espèces que dans un

mélange d’engrais verts. Pour les parcelles

exploitées depuis longtemps sous semis

direct, l’espèce caractéristique est Septoglo-

mus constrictum, pour les parcelles labourées

Funneliformis caledonius. Favoriser des

communautés spécifiques de champignons

mycorhiziens pourrait représenter une

contribution importante en vue d’un système

de semis direct performant.

l’eau en rendant accessibles – grâce à leurs hyphes –

jusqu’aux plus petits pores du sol inatteignables pour les

racines des plantes. En contrepartie, les plantes four-

nissent aux champignons une partie des hydrates de car-

bone qu’elles ont assimilés.

La plupart des plantes des cultures et des prairies

vivent en symbiose peu spécifique avec des champi-

gnons mycorhiziens arbusculaires (champignons MA).

Près de 270 espèces ont été décrites à l’échelle mondiale.

Leur présence dépend principalement de la nature du

sol et du mode d’exploitation. C’est pourquoi ils repré-

sentent de bons bioindicateurs des sols agricoles (Oehl

et al. 2011a). Favoriser des communautés spécifiques de

champignons mycorhiziens pourrait représenter une

contribution importante en vue d’un système cultural

garantissant une absorption efficiente de l’eau et des

nutriments (Köhl et al. 2014).L’objectif de ce travail était de comparer la diversité

des champignons mycorhiziens sur des parcelles exploi-

tées depuis plusieurs années sous semis direct avec celle

de parcelles labourées, de déterminer l’effet des cultures,

de désigner les espèces indicatrices et de confronter les

résultats avec les connaissances actuellement disponibles.

M a t é r i e l e t m é t h o d e s

Dispositif expérimental et collecte d’échantillons

Le site de suivi à long terme «Oberacker» se trouve sur

un sol brun profond. Les six parcelles contiguës (fig. 1) y

sont pour moitié ensemencées directement (système de

demis direct), pour moitié labourées (système de labour).

La rotation des cultures – pois protéagineux d’hiver,

blé  d’automne, féveroles, orge d’automne, betteraves

sucrières et maïs d’ensilage – se déroule sur six ans. En

février 2011, des échantillons de sol ont été prélevés sur

une profondeur de 0–10 cm sur les douze sous-parcelles.

Pour chaque sous-parcelle, un échantillon a été consti-

tué à partir de 20  prélèvements ponctuels répartis sur

l’ensemble de la surface (env. 1 kg). Les cultures princi-

pales échantillonnées étaient les suivantes: pois protéa-

gineux d’hiver, blé d’automne et orge d’automne, deux

parcelles d’un mélange d’engrais verts non hivernant

composé de plusieurs espèces et succédant à des précé-

dents culturaux de blé d’automne et orge d’automne

(Chervet et Sturny 2013), et enfin une parcelle de pois

protéagineux et féveroles résistant au gel et semés avant

la récolte d’un précédent cultural de betteraves sucrières.

Détermination des champignons MA

Les spores des champignons MA ont été isolées au

moyen d’un tamisage humide combiné à une technique

de gradient de densité (Oehl et al. 2005) et déterminées

Page 12: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Environnement | Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour

400

au microscope optique avec un grossissement de 400 fois

(Błaszkowski 2012). La systématique selon Oehl et al.

(2011b) a été retenue pour les champignons MA. Glomus

intraradices et Gl. irregulare ont ainsi été réunis dans

un même groupe d’espèces, leur distinction sur la base

de spores plus anciennes n’étant pas toujours possible

de manière indubitable. La densité des spores a été

déterminée pour chaque espèce en nombre de spores

par 100 g de sol séché à l’air.

Statistiques

Afin de caractériser la diversité, l’indice de diversité a été

calculé selon Shannon-Weaver pour chaque type de

culture et sous-parcelle (culture x système cultural), au

moyen de la formule H = –Σ (ni / N) ln (ni / N) où ni repré-

sente la densité des spores de l’espèce i et N la densité

totale des spores de toutes les espèces d’un échantillon.

La comparaison des moyennes (test t) a permis d’exami-

ner les différences qui pourraient être significatives

entre les deux systèmes culturaux. L’analyse de redon-

dance a permis de clarifier l’influence de paramètres

annexes retenus (tabl. 1) – de type chimiques, physiques

ou biologiques – sur les communautés de champignons

MA et, sur la base de ces résultats, de regrouper et de

distinguer les parcelles et les systèmes culturaux.

R é s u l t a t s e t d i s c u s s i o n

Semis direct: nombre d’espèces stable et diversité élevée

Au total, 39 espèces de champignons MA ont été identi-

fiées, dont 38 dans le système de semis direct et 25 dans

le système de labour (tabl. 2 et 3). Le nombre d’espèces

identifiées dans les diverses cultures (= sous-parcelles)

oscillait entre 15 et 21 sous semis direct, entre 10 et 17

sous labour. La comparaison des moyennes a également

montré que le nombre d’espèces MA est significative-

ment plus élevé sous semis direct (en moyenne 18,5) que

sous labour (en moyenne 13,2; test t: p < 0,01). Dans les

deux systèmes, un nombre plus élevé d’espèces (21/17) a

été recensé dans les parcelles de pois protéagineux d’hi-

ver que dans celles de blé d’automne (17/15), de

mélanges d’engrais verts succédant au blé d’automne

(17/14) et à l’orge d’automne (15/11). Dans les mélanges

d’engrais verts succédant à l’orge d’automne et dans le

Système cultural Semis direct Labour

Culture (sous-parcelle) PPH BA OA EV après BA EV après OA SaR après BS PPH BA OA EV après BA EV après OA SaR après BS

Paramètres chimiques du sol

Carbone organique Corg (%) 1,46 1,40 1,56 1,48 1,61 1,73 1,37 1,33 1,48 1,38 1,58 1,30

pH (H2O) 6,0 6,4 6,3 5,9 6,1 6,6 6,4 6,2 6,4 6,4 6,5 6,1

Phosphore P1 164 165 177 153 195 195 177 177 225 182 212 78

Phosphore P2 31 30 25 26 30 25 30 29 23 28 19 11

Potassium K1 129 163 137 137 177 141 109 121 79 124 162 103

Magnésium Mg1 86 84 105 87 91 83 65 68 77 80 78 54

Calcium Ca1 1715 1959 2246 1782 1994 2492 1906 1802 2997 2279 2409 1113

Paramètre physique du sol   

Argile (%) 19 18 19 18 19 16 17 18 18 18 17 16

Paramètres biologiques du sol   

Biomasse de la population de lombrics (g m-2)   

Espèces épigées 8 8 20 11 23 7 8 8 16 6 15 5

Espèces endogées 66 86 84 80 111 109 71 89 110 72 29 131

Lumbricus terrestris anéciques 29 57 60 127 56 53 0 0 10 9 7 0

Nicodrilus spp anéciques 33 86 43 7 64 72 25 10 9 2 20 25

Biomasse microbienne (mg C kg-1), respiration basale (mg CO2-C kg-1 d-1)   

Biomasse SIR 633 665 521 454 622 1007 388 290 346 400 494 320

Biomasse FEM 537 502 505 510 463 795 335 260 380 432 402 346

Respiration basale 80 83 81 85 84 126 39 26 40 61 49 24

Tableau 1 | Paramètres de sol retenus, site de suivi à long terme «Oberacker», Rütti-Zollikofen

1Extraction à l’acétate d’ammonium (mg kg-1).2Extraction au CO2 test P.Les valeurs ont été relevées – selon les paramètres – entre 2006 et 2010 (couche supérieure 0–20 cm, à l’exception de la population de lombrics).PPH: pois protéagineux d’hiver, BA: blé d’automne, OA: orge d’automne, BS: betteraves sucrières, EV: mélange d’engrais verts, SaR: semis avant récolteSIR: biomasse microbienne déterminée par la respiration induite par le substrat, FEM: biomasse microbienne déterminée par la méthode d’extraction par fumigation

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 398–405, 2014

Page 13: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour | Environnement

401

Espèces caractéristiques et systèmes culturaux

La liste d’espèces montre qu’environ un tiers des

espèces peuvent être présentes régulièrement dans

l’un et l’autre système de culture (tabl. 3, groupe A avec

13 espèces et 12 groupes d’espèces, arrière-fond gris). La

majorité des espèces, soit 24, ont cependant été trou-

vées principalement, voire exclusivement, dans le sys-

tème de semis direct. Parmi elles, 11 espèces présentaient

une densité de spores relativement élevée (groupe B,

arrière-fond bleu) et 13 espèces une densité de spores

plutôt faible (groupe C, arrière-fond jaune). Dans ce der-

nier groupe, on recense en majorité des espèces typiques

d’une exploitation extensive et d’un travail de conserva-

tion du sol, ou avant tout typiques des milieux herbagers

(Jansa et al. 2002, 2003; Oehl et al. 2005, 2010a, 2010b,

2011a; Wetzel et al. 2014). Parmi les 39 espèces ou

groupes d’espèces identifiés, seuls deux ont été trouvés

principalement ou exclusivement dans les parcelles

labourées (groupe D, arrière-fond rouge).

Les analyses multivariées ont clairement distingué

les unes des autres les communautés de spores des deux

systèmes – semis direct et labour (fig.  2). Le carbone

organique dans le sol (Corg), le système cultural (variable

«travail du sol», fig. 2A) et la masse microbienne (déter-

minée au moyen de la respiration induite par le substrat

[SIR] et de la méthode d’extraction par fumigation [FEM],

fig.  2B) sont les variables qui, prises isolément, ont la

plus grande influence sur la composition des commu-

nautés de champignons MA. Parmi les paramètres

chimiques, le Corg et le pH étaient significatifs (P = 0,016,

resp. P = 0,034), tout comme l’était la biomasse détermi-

semis avant récolte succédant aux betteraves sucrières,

le nombre d’espèces identifiées dans le système de

semis direct était aussi élevé que celui des parcelles de

pois protéagineux d’hiver, avec respectivement 21 et

20 espèces, alors qu’il n’était que de 12, respectivement

10 espèces, dans le système de labour. Dans le cas du

semis avant récolte succédant aux betteraves sucrières,

l’explication pourrait résider dans le fait que la bette-

rave sucrière est une espèce inapte à la mycorhization

et que, lors de la récolte des betteraves, le sol est forte-

ment remué dans ses 10 cm supérieurs. Cet effet ne

paraît cependant s’exercer que dans les parcelles labou-

rées régulièrement en vue du semis de la culture princi-

pale. Dans le cas du semis direct, le nombre d’espèces

reste élevé et l’interaction entre plante et champignon

semble être plus stable.

Non seulement le nombre d’espèces, mais égale-

ment leur fréquence et la densité des spores sont des

critères importants dans la description de la diversité

(tabl. 3). La comparaison des valeurs moyennes de tous

les types de cultures (six sous-parcelles) montre un indice

de diversité plus élevé dans le système de semis direct

(H = 2,49) que sous labour (H = 2,17; tabl. 2), bien que la

différence soit peu significative (p < 0,10). Dans le sys-

tème de semis direct, les valeurs spécifiques oscillent

entre 2,12 et 2,86 selon les cultures, et entre 1,77 et 2,56

dans le système de labour. Les valeurs H calculées pour le

semis direct sont comparables à celles d’études anté-

rieures menées en Europe centrale sur les modes de

culture biologique ou les herbages (Oehl et al. 2004,

2005, 2010b).

Nombred’espèces MA

Indice de diversité (H)Shannon-Weaver

Système cultural Semis direct Labour Semis direct Labour

Culture (sous-parcelle)

Pois protéagineux d’hiver 21 17 2,86 2,56

Blé d’automne (BA) 17 15 2,46 2,51

Orge d’automne (OA) 15 11 2,12 2,05

Mélange d’engrais verts après BA 17 14 2,56 2,24

Mélange d’engrais verts après OA 21 12 2,45 1,91

Semis avant récolte après BS 20 10 2,49 1,77

Total pour toutes les cultures 37 25

Moyenne pour toutes les cultures 18,5 a 13,2 b 2,49 a 2,17 b

P (test t) 0,0051 0,0802

1niveau de signifiance p < 0,012niveau de signifiance p < 0,1BS: betteraves sucrières

Tableau 2 | Nombre d’espèces de champignons MA identifiées et indice de diversité (H) selon Shannon-Weaver, site de suivi à long terme «Oberacker», Rütti-Zollikofen

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 398–405, 2014

Page 14: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Environnement | Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour

402

Système cultural Semis direct Labour

Culture (sous-parcelle) PPH BA OAEV

après BA

EV après

OA

SaR après

BSPPH BA OA

EV après

BA

EV après

OA

SaR après

BS

Groupe A: espèces de champignons MA fréquemment identifiées dans les deux systèmes culturaux

Archaeospora myriocarpa 14 14 4 2 4 6 6 18

Archaeospora trappei 6 10 2 20 14 10 6 14 2 2

Claroideoglomus claroideum 12 8 16 10 18 14 6 10 14 32 34 18

Claroideoglomus luteum 2 4 8 6 2 4 2 2

Funneliformis geosporus 22 34 38 16 74 36 22 16 12 30 40 16

Funneliformis mosseae 22 6 28 4 4 40 14 14 24 14 4 54

Glomus aureum 4 6 4 8 26 2 4 2

Glomus diaphanum 10 6 64 6 16 28 2 12 30 10 16 6

Glomus intraradices & Gl. irregulare 4 4 10 4 2 10 6 6 4 6 4

Paraglomus lacteum 6 2 8 2 4 4

Paraglomus occultum 8 10 6 18 32 4 6 10 10 6 6

Paraglomus sp BE10 14 30 4 26 12 4 4 16 4 54 2

Groupe B: espèces de champignons MA identifiées principalement ou exclusivement sous semis direct et présentant une densité relativement élevée de spores

Acaulospora longula 4 2 2 8

Acaulospora paulinae 14

Acaulospora sieverdingii 12

Ambispora gerdemannii 10 6 8

Ambispora reticulata 22

Ambispora sp BE14 6 20 24 4 2 2

Claroideoglomus etunicatum 16 4 2 8 2 2

Glomus invermaium 22 10

Glomus microcarpum 2 12

Scutellospora calospora 6 24 30 8 4 4

Septoglomus constrictum 4 2 22 4 2 80 2

Groupe C: espèces de champignons MA identifiées principalement ou exclusivement sous semis direct et présentant une faible densité de spores

Cetraspora armeniaca 8 2 2

Cetraspora helvetica 2

Cetraspora pellucida 2

Diversispora celata 4 2 2

Entrophospora infrequens 4 2 4

Funneliformis verruculosus 4

Gigaspora margarita 2

Glomus badium 4

Glomus fasciculatum 2 4 2

Glomus heterosporum 4

Glomus macrocarpum 6

Glomus sp BR11 2

Glomus sp BE13 8 4

Groupe D: espèces de champignons MA identifiées principalement ou exclusivement sous labour

Funneliformis caledonius 2 2 2 8 16 18

Paraglomus sp BE12 2 6

Tableau 3 | Liste d’espèces et densité des spores des espèces MA identifiées (nombre de spores par 100 g de sol séché à l’air), site de suivi à long terme «Oberacker», Rütti-Zollikofen.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 398–405, 2014

PPH: pois protéagineux d’hiver, BA: blé d’automne, OA: orge d’automne, BS: betteraves sucrières, EV: mélange d’engrais verts, SaR: semis avant récolte.

Page 15: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour | Environnement

403

née par SIR (P = 0,026) parmi les paramètres biologiques.

L’influence du système cultural sur la communauté de

champignons MA se manifeste ainsi de manière indi-

recte à travers ces paramètres, en particulier à travers la

plus haute teneur en carbone organique de la couche

supérieure du sol (0–10  cm) dans le système de semis

direct (Müller et al. 2008). Une diversité élevée de cham-

pignons MA sous semis direct peut avoir des répercus-

sions positives sur l’absorption des nutriments par les

plantes, en particulier du phosphore (Köhl et al. 2014).

Quelques-unes des observations présentées dans le

tableau 3 ont été confirmées par l’analyse de redon-

dance: Funneliformis caledonius et Paraglomus sp. BE12

sont regroupés à proximité des parcelles labourées, alors

que la majorité des espèces de champignons MA se trou-

vaient nettement plus près des parcelles sous semis

direct. D’autres espèces qui étaient présentes partout

(tabl. 3) montraient une relation plus ou moins étroite

avec le système de semis direct (p. ex. Fu. geosporus ou

Glomus aureum), resp. avec le système de labour (p. ex.

Fu. mosseae et Claroideoglomus claroideum). Ces obser-

vations recoupent celles d’autres études menées en

Europe centrale (Jansa et al. 2003; Oehl et al. 2005; Wet-

zel et al. 2014).

Les espèces caractéristiques que l’on a pu mettre en évi-

dence pour le site de suivi à long terme «Oberacker»

sont Septoglomus constrictum pour les parcelles exploi-

tées depuis longtemps sous semis direct et Funneliformis

caledonius pour les parcelles labourées (fig. 3).

C o n c l u s i o n s

Le type d’utilisation et l’intensité d’exploitation ont une

grande influence sur les communautés de champignons

MA dans les sols agricoles: les prairies présentent géné-

ralement une diversité plus élevée que les cultures, une

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 398–405, 2014

Figure 2 | Analyse de redondance de la densité des spores des 39 espèces de champignons MA identifiées en tenant compte des para-mètres chimiques et physiques du sol (A), resp. des paramètres biologiques (B) sur le site de suivi à long terme «Oberacker», Rütti-Zolli-kofen (paramètres de sol, voir tabl. 1).

Abréviations des espèces de champignons MA: Ac.lon = Acaulospora longula, Ac.pau = Ac. paulinae, Ac.sie = Ac. sieverdingii, Am.ger = Ambispora gerdemannii, Am.ret = Am. reticulata, Am.BE14 = Am. sp BE14, Ar.myr = Archaeospora myriocarpa, Ar.tra = Ar. trappei, Ce.arm = Cetraspora armeniaca, Ce.hel = Ce. helvetica, Ce.pel = Ce. pellucida, Cl.cla = Claroideoglomus claroideum, Cl.etu = Cl. etunicatum, Cl.lut = Cl. luteum, Di.cel = Diversispora celata, En.inf = Entrophospora infrequens, Fu.cal = Funneliformis caledonius, Fu.geo = Fu. geosporus, Fu.mos = Fu. mosseae, Fu.ver = Fu. verruculosus, Gi.mar = Gigaspora margarita, Gl.aur = Glomus aureum, Gl.bad = Gl. badium, Gl.dia = Gl. diaphanum, Gl.fas = Gl. fasciculatum, Gl.het = Gl. heterosporum, Gl.int = Gl. intraradices & Gl. irregulare, Gl.inv = Gl. invermaium, Gl.mac = Gl. macrocarpum, Gl.mic = Gl. microcarpum, Gl.BR11 = Glomus sp BR11, Gl.BE13 = Glomus sp. BE13, Pa.lac = Paraglomus lacteum, Pa.occ = Pa. occultum, Pa.BE12 = Paraglomus sp BE12, Pa.BE10 = Paraglomus sp BE10, Sc.cal = Scutellospora calospora, Se.con = Septoglomus constrictum. Abréviations des paramètres annexes: fig. A: Corg = carbone organique, K = potassium, pH = pH H2O, Ca = calcium, P1 = phosphore par extraction à l’acétate d’ammo-nium, P2 = phosphore par extraction CO2, argile = teneur en argile. Le diagramme explique 82,2 % de la variance des données (axe des x: 21,2 %; axe des y: 17,8 %). Fig B: Epi = biomasse des espèces épigées de lombrics, Endo = biomasse des espèces endogées de lombrics, LUM = biomasse de Lumbricus terrestris, NIC = biomasse des Nicodrilus spp anéciques, SIR = biomasse microbienne déterminée par la respiration induite par le substrat, FEM = biomasse microbienne déterminée par la méthode d’extraction par fumigation. Le diagramme explique 70,9 % de la variance des données (axe des x: 19,2 %; axe des y: 16,4 %).

Page 16: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

404

Environnement | Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour

exploitation extensive entraîne une augmentation du

nombre d’espèces, une exploitation intensive la réduit,

et l’on trouve plus d’espèces de champignons MA dans

les sols cultivés pas ou peu travaillés que dans ceux qui le

sont fréquemment (Oehl et al. 2011a). Cette dernière

constatation confirme les résultats d’études antérieures

sur le site de suivi à long terme «Oberacker»: on constate

un accroissement de la richesse en espèces et de la diver-

sité des champignons MA dans les parcelles sous semis

direct depuis que l’on a renoncé au labour en 1994. Plu-

sieurs espèces sont caractéristiques d’une culture sans

labour et certaines sont aussi typiques des milieux prai-

riaux. On peut désigner Septoglomus constrictum

comme espèce indicatrice du semis direct de longue

durée sur le site «Oberacker». Pour les parcelles labou-

rées, l’espèce caractéristique est Funneliformis caledo-

nius. Parmi les diverses cultures, on constate que le

nombre d’espèces de champignons MA est tendancielle-

ment plus faible dans les parcelles de céréales d’automne

(orge et blé d’automne) que dans celles de cultures inter-

médiaires (mélanges d’engrais verts, semis avant récolte).

Un système de semis direct performant dépend d’un sol

fertile et vivant. Favoriser des champignons MA, respec-

tivement des espèces et des groupes de champignons

MA spécifiques, pourrait apporter une contribution

importante en ce sens. n

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 398–405, 2014

Figure 3 | Spores de champignons MA retenues. (Photos: Fritz Oehl, Agroscope)

A: Archaeospora trappei se trouve dans tous les sols agricoles de Suisse. Ses spores sont petites, blanches et possèdent une double paroi (paroi externe PW, paroi interne PI). B: Entrophospora infrequens est présente dans presque tous les sols tra-vaillés de manière plutôt extensive. Les spores possèdent une double paroi et d’innombrables petits anneaux sur sa surface brune. C: comme Entrophospora infrequens, Scutellospora calospora réagit de manière sensible à un travail du sol intensif. Elle forme des spores à triple parois (avec paroi intermédiaire PM) à précellules et présente des disques germinaux clairs et ovales. D: Septoglomus constrictum est l’espèce caractéristique des parcelles de semis direct du site «Oberacker». Les spores foncées sont reconnaissables à l’attache étranglée de l’hyphe (constriction). E: Funneliformis mosseae (avec attache de l’hyphe en entonnoir) est plus fréquente dans les parcelles travaillées. F: Funneliformis caledonius présente de grosses spores avec des parois en plusieurs couches bien marquées (PC1–4) et est l’espèce caractéristique des parcelles labourées.

Page 17: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

405

Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour | Environnement

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Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 398–405, 2014

Diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in field

crops using no-till and conventional tillage practices

Since 1994, a comparison of no-till and conventional

tillage systems has been underway on the Oberacker

long-term field trial site at the Inforama Rütti educa-

tion and extension centre in Zollikofen, Berne canton.

The present paper investigates the influence of the

two cropping systems and various field crops, includ-

ing catch crop mixtures, on the diversity of arbuscular

mycorrhizal fungi (AM fungi). For this, fungal spores

were isolated and morphologically classified. Around

two-thirds of the 39 species identified were present in

both cropping systems. All crops were found to have

greater biodiversity and greater diversity according to

the Shannon-Weaver index in the no-till system (15–21

species and H = 2.12–2.86, respectively) than in the

conventional tillage system (10–17 species and H =

1.77–2.56, respectively). Winter cereals tended to

harbour a lower number of species than did a catch

crop mixture which was grown. The characteristic

species for the long-term no-till system is Septoglomus

constrictum, whilst Funneliformis caledonius is the

characteristic species for the plots under conventional

tillage. Encouraging specific mycorrhizal fungal

communities could make a substantial contribution

towards an efficient and effective no-till system.

Key words: arbuscular mycorrhiza diversity, no-till-

age, plough, cropping system, long-term field trial.

Diversità delle micorrize arbuscolari nelle colture

campicole: semina diretta e aratro a confronto

Dal 1994 sulla superficie di osservazione sul lungo

periodo «Oberacker», presso il centro Inforama Rütti

a Zollikofen (BE), vengono confrontate una tecnica di

semina diretta e una tecnica di lavorazione conven-

zionale con aratro. Nel presente lavoro è stata

studiata l'influenza di entrambi i sistemi di coltiva-

zione e di diverse colture campicole, incluse le

miscele da sovescio, sulla diversità delle micorrize

arbuscolari (funghi AM). A questo scopo sono state

isolate e determinate morfologicamente le spore dei

funghi. Approssimativamente due terzi delle 39

specie identificate in totale erano presenti in

entrambi i sistemi di coltivazione. In tutte le colture,

nel caso della semina diretta sono state rilevate una

maggiore ricchezza di specie (15–21 specie) e una

maggiore diversità secondo Shannon-Weaver

(H = 2,12–2,86) rispetto al sistema convenzionale

(10–17 specie e H = 1,77–2,56). Per i cereali invernali

sono state individuate tendenzialmente quantità

inferiori di specie rispetto alla coltivazione di una

miscela da sovescio. La specie caratteristica del

sistema di semina diretta pluriennale è il Septoglo-

mus constrictum, mentre quella dei lotti lavorati con

aratro è il Funneliformis caledonius. La promozione

di specifiche comunità di micorrize potrebbe

apportare un contributo fondamentale a un sistema

di semina diretta efficiente.

Page 18: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

406 Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 406–413, 2014

I n t r o d u c t i o n

L’Engadine est un haut lieu de la biodiversité (Schmid et

al. 2000). Environ la moitié des surfaces agricoles situées

sous la limite de la forêt font encore l’objet d’une exploi-

tation extensive à peu intensive sous forme d’herbages

(Graf et al. 2014). Dans beaucoup d’exploitations, les

parcelles propices à la biodiversité représentent 40 à

70 % de la surface totale. De nombreuses espèces ani-

males aujourd’hui rares sur le Plateau et dans d’autres

régions de montagne y présentent encore des effectifs

considérables. L’exemple le plus connu est celui du tarier

des prés, un oiseau qui nidifie au sol et qui n’atteint

nulle part ailleurs en Suisse des densités de population

analogues à celle de la Basse-Engadine (Müller 1996).

Pourtant, l’intensification de la culture fourragère,

qui affecte de vastes régions de l’arc alpin, n’a pas épar-

gné l’Engadine, où, depuis 1987 – 88, 22 % des herbages

extensifs situés sous la limite de la forêt ont disparu. Des

pertes considérables d’herbages extensifs ont été

constatées dans des secteurs où des projets d’améliora-

tion foncière avaient été réalisés (Graf et al. 2014). Sur

des sites intra-alpins peu arrosés, l’installation de sys-

tèmes d’aspersion modernes constitue un élément

essentiel des projets d’amélioration foncière. En même

temps, selon Walter et al. (2013), les mesures liées à l’«opérationnalisation des objectifs environnementaux

pour l’agriculture» (espèces et milieux naturels) accordent,

en Engadine, la priorité à la sauvegarde et à la promotion

des terres cultivées traditionnelles, avec leurs multiples

microstructures et prairies sèches.

En raison de son importance capitale pour la biodi-

versité, l’Engadine est une région privilégiée pour

l’étude des thèmes liés à l’écologie paysagère. La Station

ornithologique de Sempach y effectue un vaste monito-

ring à long terme des paysages et des oiseaux nicheurs.

Les conclusions de ce projet permettent d’apprécier les

incidences des installations d’irrigation sur la végétation

et l’intensité d’exploitation.

M a t é r i e l e t m é t h o d e

Zone d’étude et irrigation

La zone d’étude englobe 24 parcelles représentant une

surface totale de 1253 ha (fig. 1). Elles s’étendent entre

Martina et Silvaplana, et se répartissent équitablement

entre les divers étages altitudinaux affectés à l’exploita-

tion de prairies de fauche. Il s’agit donc d’une sélection

représentative des zones prairiales de l’Engadine. La

répartition des surfaces en fonction de leur altitude, de

leur déclivité et de leur distance par rapport à l’exploita-

tion agricole ou au village le plus proche est présentée à

la figure 2. Des personnes familières des sites ont dessiné

sur des cartes les surfaces irriguées à l’aide d’installations

d’aspersion. En cas de doute, la taille des parcelles irri-

guées était directement clarifiée auprès des exploitants.

Il fallait également savoir depuis quand l’installation

était en service.

La présente analyse a exclu de la zone d’étude toutes

les parcelles plus élevées (> 1680 m d’altitude), plus

raides (> 32 %) ou plus éloignées des zones habitées

(> 1200 m) que les zones irriguées les plus extrêmes à cet

égard (fig. 2). Cette restriction a entraîné l’exclusion de

quatre parcelles, ramenant la superficie totale de l’étude

à 870 ha.

Irrigation des prairies à Susch, Basse-Engadine. (Photo: Roman Graf)

Roman Graf, Pius Korner et Simon Birrer

Station ornithologique suisse, 6204 Sempach

Renseignements: Roman Graf, e-mail: [email protected]

Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine

E n v i r o n n e m e n t

Page 19: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine | Environnement

407

Rés

um

é

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 406–413, 2014

Dans le cadre d’un projet de longue durée,

l’évolution de la végétation et de l’intensité

d’exploitation dans les régions irriguées et

non irriguées a été comparée sur vingt

parcelles de l’Engadine, représentant une

superficie totale de 870 ha. L’accent a été mis

sur l’évolution des proportions de prairies de

fauche exploitées de manière extensive à

peu intensive (incluant les états de transition

vers une exploitation moyennement inten-

sive). A cet effet, des cartographies corres-

pondantes provenant des années 1987–88 et

2009–10 étaient à notre disposition. Des

installations d’aspersion anciennes, mais

aussi les équipements les plus récents, ont

été aménagés dans des secteurs présentant

une part substantielle de prairies extensives

et précieuses du point de vue de la protec-

tion de la nature. Concernant les installations

datant des années 1980, la part des pelouses

extensives était de 40 % avant le début de

l’arrosage; pour les installations de 2009–10,

cette proportion était de 56 %. Sous l’in-

fluence des installations des années 1980, la

part des pelouses extensives a depuis lors

subi une forte baisse jusqu’à 13,5 %. Cet

effet n’a pas encore été constaté avec les

installations récentes. Sur les surfaces dotées

de systèmes d’arrosage, une intensification

de l’exploitation a aussi été constatée

au-dehors de la zone irriguée. A l’inverse, la

part des pelouses extensives s’est accrue sur

toutes les parcelles non équipées. L’argument

souvent avancé selon lequel les nouvelles

installations d’aspersion ne serviraient qu’à

garantir le rendement en période de séche-

resse et n’entraîneraient aucune intensifica-

tion de l’exploitation ne s’applique pas à

notre zone d’étude.

Relevés de végétation et d’intensité d’exploitationSur l’ensemble des surfaces, la végétation et l’intensité

d’exploitation ont été cartographiées en 1987 – 88 et en

2009 – 10. Les surfaces ont été intégralement inspectées et

les limites de végétation et d’exploitation observées, ins-

crites sur des cartes. Le terme de «parcelle» désigne les

surfaces présentant une végétation et une intensité d’ex-

ploitation homogènes. Le nombre de parcelles identifiées

par surface varie de 60 à 277. Selon une version de la clé

de Dietl et al. (1981) adaptée à nos besoins, 14 types de

végétation ont été distingués (Station ornithologique de

Sempach 2008). Lors de la cartographie de 2009 – 10, l’in-

tensité d’exploitation a été évaluée selon une version plus

détaillée de la clé utilisée en 1987 – 88, et répartie entre

cinq catégories dans le présent travail (tabl. 1): «surexploi-

tée», «intensive à moyennement intensive», «peu inten-

sive», «extensive» et «abandonnée». Dans les deux carto-

graphies, les états de transition entre une exploitation

peu et moyennement intensive ont été affectés à la caté-

gorie «peu intensive». De tels états de transition étaient

encore assez fréquents lors de la première cartographie,

par exemple en aval de Sent. Les botanistes chargés de

leur cartographie dans les années 1980 ont parfois évalué

leur intensité d’exploitation différemment (M. Schneider,

ART Reckenholz, communication personnelle).

Les dénominations des différents degrés d’intensité

ne correspondent pas complétement à ceux utilisés par

Dietl pour l’Engadine (Dietl et al. 1992), ni à la terminolo-

gie employée à l’art. 44 de l’ordonnance sur les paie-

ments directs (OPD) (Caillet-Bois et al. 2014). Les diver-

gences s’expliquent par le fait que, pour Dietl, la valeur

fourragère et les perspectives d’utilisation prévalent. En

outre, l’OPD définit l’intensité d’exploitation directe-

ment, c’est-à-dire sur la base des mesures adoptées par

l’exploitant, tandis que cette étude se fonde sur une

intensité d’exploitation suggérée par la végétation

observée, et que la valeur naturelle y est au premier plan.

Les pelouses extensives et peu intensives sont

connues pour leur forte diversité spécifique et la pré-

sence d’espèces menacées. Les pelouses intensives

s’avèrent plus pauvres en espèces et en général moins

importantes du point de vue de la protection de la

nature (Baur et al. 1996, Studer 1971). Les autres unités

de végétation cartographiées (pâturages, pelouses

sèches, bosquets et champs, par exemple) ne sont pas

pertinentes dans le cadre du présent travail, car elles ne

sont que rarement irriguées en Engadine.

Présentation de la situation d’irrigation

Une grille de points distants de 25 m a été établie sur

l’ensemble des surfaces étudiées. Sur la base de nos

recherches, nous connaissons, pour chaque point, le type

Page 20: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Environnement | Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine

408

de végétation, l’intensité d’exploitation ainsi que l’éven-

tualité et la durée de l’arrosage. Les paramètres locaux

(altitude, déclivité du terrain et distance au milieu bâti)

ont été calculés à l’aide d’un SIG. Les points irrigués et

non irrigués ont été comparés par rapport aux deux uni-

tés de végétation agrégées, «pelouses extensives à peu

intensives» et «pelouses intensives».

Pour la présentation des données, le nombre de

points présentant une situation d’irrigation et une

végétation identiques (c’est-à-dire pelouses extensives

à peu intensives ou pelouses intensives) a été addi-

tionné et multiplié pour la conversion en surfaces de

625 m² (25 m × 25 m).

R é s u l t a t s

Irrigation

A la date de la seconde cartographie, 160 ha étaient

dotés d’équipements d’aspersion, soit 18,3 % du terri-

toire étudié (870 ha). Sur les 20 surfaces examinées, 9 ne

présentaient aucune installation d’arrosage; les 11 par-

celles restantes étaient irriguées à raison de 7 à 59 % de

leur superficie. Quatre périodes ont été distinguées

durant lesquelles les équipements d’irrigation étaient en

service (fig. 3).

a) 1950 – 1976, c’est-à-dire au moins dix ans avant la

première cartographie (1987 – 88): 53,3 ha

b) 1980 – 1989, c’est-à-dire moins de dix ans avant la

première cartographie: 91,9 ha

c) 2002 – 2007, c’est-à-dire entre les deux cartographies

(1987 – 88 et 2009 – 10): 14,8 ha

d) depuis 2010, c’est-à-dire après la seconde cartogra-

phie (2009 – 10): 34 ha

Influence de l’irrigation sur les pelouses extensives

L’évolution de la part des pelouses extensives a forte-

ment varié en fonction de l’arrosage effectif et de sa

durée. Les parcelles équipées d’arroseurs depuis long-

temps (plus de dix ans avant la première cartographie de

1987 – 88) ne présentaient déjà que très peu de pelouses

extensives à peu intensives en 1987 – 88 (tabl. 2; fig. 4 en

haut, ligne bleu clair). Sur les surfaces où l’irrigation arti-

ficielle n’avait été installée que peu de temps avant la

première cartographie – surface concernée de 91,7 ha –

SentScuol

ArdezLa vin

Zernez

Installations d’aspersion après 2010

Installations d’aspersion avant 2010

Surfaces d’étude

Limites: Office fédéral de la topographie

Figure 1 | Situation des surfaces étudiées en Basse-Engadine ainsi que des parcelles irriguées.

Défini dans le présent travail comme

Cartographié en 2009–10 comme

Cartographié en 1987–88 comme

Exploitation

intensif

surexploité

ou

intensif – moyennement intensif

intensif

2–3 exploitations par année (fauches ou pâturage)

Fertilisation: pas de limitation quantitative légale; surtout avec du purin

peu intensif, extensif1

peu intensif

ou

extensif

peu intensif

ou

extensif

1–2 fauches et év. pâturage en automne

Fertilisation, pour l’exploitation peu intensive (recommandée par Dietl pour l’Engadine): 10 t de fumier bien décomposé tous les 3–4 ans ou même aucun engrais sur les pentes raides. L’OPD autorise environ le

triple du volume recommandé par Dietl.

Fertilisation, pour l’exploitation extensive: aucune

déprise inutilisé, déprise déprise pas d’exploitation

1Les pelouses en état de transition « peu intensif / moyennement intensif » sont classées ici.

Tableau 1 | Degrés d’intensité et mode d’exploitation des prairies de montagne en Engadine

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 406–413, 2014

Page 21: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine | Environnement

409

moindre mesure que les zones irriguées elles-mêmes

(fig. 5 a-h). En revanche, les pelouses extensives ont par-

tout augmenté sur les neuf surfaces n’ayant été équi-

pées d’aucune installation d’arrosage (fig. 5 i).

D i s c u s s i o n

L’irrigation par aspersion est pratiquée en Engadine

depuis des siècles (Bundi 2000). Cette technique à forte

intensité de travail a toutefois été pratiquement aban-

donnée depuis le milieu du XXe siècle. Riedener et al.

(2013) ont pu montrer en Valais que l’arrosage tradition-

nel et les installations modernes d’aspersion n’avaient

pas d’impact foncièrement différent sur la végétation.

Par rapport à notre surface d’étude, cela signifie que les

types de prairies résistantes à la sécheresse, notamment

les pelouses semi-sèches, étaient sans doute devenues

plus fréquentes avec l’abandon de l’arrosage tradition-

nel. Les premiers arroseurs ont été installés aux environs

de 1950. Il a fallu toutefois attendre environ 1980 pour

que ces équipements soient installés sur une grande

échelle. On pourrait en conclure que la reprise de l’irri-

gation a permis de rétablir tout simplement l’état des

prairies tel qu’il était à l’époque de l’arrosage tradition-

nel il y a 100 ans. Il faut toutefois préciser que les prairies

bénéficiant à l’époque d’un bon approvisionnement en

eau faisaient l’objet d’une exploitation totalement dif-

férente. La mécanisation de l’agriculture était très faible

et le processus de récolte, par conséquent, réparti sur

une longue période. Les prairies étaient presque exclusi-

vement fertilisées au fumier. Il en résultait des peuple-

ments moins luxuriants et plus riches en espèces. L’ensi-

lage et le séchage artificiel du foin étaient inconnus. Le

début de la fenaison était donc en général plus tardif.

Ainsi, au début des années 1950, dans une vallée voisine

de l’Engadine (Sursés, fond de vallée de Marmorera, à

environ 1600 m d’altitude), la récolte du foin commen-

la part de pelouses extensives à peu intensives se situait

encore à près de 40 % à l’époque, mais elle s’est abaissée

ensuite à 14 % (12,9 ha restants) jusqu’à la seconde car-

tographie de 2009 – 10 (fig. 4, ligne bleu foncé), ce qui

correspond à une perte de 24,6 ha. Les pelouses inten-

sives ont augmenté en conséquence dans les secteurs

équipés d’arroseur (fig. 4, en bas). En revanche, les ins-

tallations récentes n’ont pas (encore) eu d’impact visible

sur la part des pelouses extensives et peu intensives

(ligne rouge, fig. 4, tabl. 2). Dans les zones non irriguées,

les pelouses extensives à peu intensives et les pelouses

intensives ont légèrement diminué entre 1987 – 88 et

2009 – 10 (ligne orange, fig. 4); elles ont été en partie

converties en pâturages.

Sur les surfaces dotées d’installations d’aspersion, le

secteur situé à proximité des zones irriguées a fait l’objet

d’une intensification de l’exploitation, mais dans une

1200 1600 2000

2

4

6

8

10

Altitude [m]

[% ]

0

0

2

4

6

8

10

Déclivité [°]

[% ]

0 500 1000 2000

0

2

4

6

8

10

12

Distance aux zones habitées [m]

[% ]

10 20 30 40

non irriguéesirriguées

Figure 2 | Répartition des surfaces étudiées par rapport aux trois paramètres paysagers: altitude, déclivité et distance aux zones habitées. Bleu: surfaces irriguées; gris: surfaces non irriguées. Total: 1235 ha.

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

0

10

20

30

40

50

Année

Surfa

ce n

ouve

llem

ent i

rrig

uée

[ha]

Figure 3 | Mise en service d’installations modernes d’irrigation dans la zone étudiée. Les années indiquées pour les équipements anciens sont approximatives. Les deux lignes orange pointillées indiquent la date des deux cartographies. Bleu clair: installations «anciennes»; bleu foncé: équipement installé juste avant ou après la première car-tographie; bleu-gris: équipement installé peu avant la seconde car-tographie; rouge: équipement installé après la seconde cartographie.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 406–413, 2014

Page 22: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Environnement | Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine

410

çait chaque année début juillet et durait sûrement plu-

sieurs semaines, car la fauche était effectuée à la main

(notamment par des faucheurs venus spécialement de

Bergame) (Ecole polytechnique fédérale de Zurich 1951).

Les travaux de cette étude révèlent que la part de

pelouses extensives et peu intensives en Engadine est

étroitement corrélée à la durée de l’irrigation (en années

depuis l’installation). A proximité des arroseurs en ser-

vice depuis longtemps, la part de ces prairies était déjà

faible en 1988 – 87 et n’a guère évolué jusqu’en 2009 – 10.

En revanche, dans les secteurs irrigués depuis les années

1980 seulement, une nette diminution des pelouses

extensives à peu intensives est observée entre 1988 – 87

et 2009 – 10. Ces écosystèmes, particulièrement précieux

pour la biodiversité, y ont régressé de 60 % en l’espace

de 22 ans seulement. Il est intéressant de constater à cet

égard qu’un recul des pelouses extensives n’a pas seule-

ment été observé dans le secteur effectivement irrigué,

mais aussi dans les alentours immédiats.

Aujourd’hui, notre zone d’étude présente une ten-

dance à la ségrégation: l’irrigation (et l’intensification

qui en découle) s’effectue sur des surfaces productives,

autrement dit peu raides et situées à basse altitude et à

proximité relative des zones habitées (fig. 1). En revanche,

sur les autres surfaces, où aucun arroseur n’a été installé,

la part de pelouses extensives à peu intensives a légère-

ment progressé (fig. 5 i). Des phénomènes de déprise,

que cette évolution pourrait laisser craindre, n’ont été

observés dans notre zone d’étude que dans une mesure

relativement modeste (Graf et al. 2014).

Les rapports de planification et le matériel d’infor-

mation sur les projets d’irrigation (Göpfert 2007, par

exemple) soulignent souvent que les systèmes d’arro-

sage ne sont installés que pour assurer le rendement des

prairies de fauche les années particulièrement sèches. Ils

n’auraient jamais pour objectif d’intensifier l’exploita-

tion. Les conclusions de la présente étude montrent

pourtant qu’en Engadine, l’irrigation a permis une

intensification sensible de l’exploitation des zones her-

bagères (fauche précoce et multiple). Les nouveaux

équipements ne sont pas seulement installés dans les

zones déjà dotées de pelouses grasses productives, où la

garantie de rendement est effectivement prioritaire.

C’est notamment manifeste à Sent (fig. 6 et 7). De nom-

breuses pelouses extenisves et peu intensives ont été

munies d’installations. Et cette pratique, qui a débuté

dans les années 1950, se poursuit encore aujourd’hui. En

2009 – 10, soit peu avant la mise en service des installa-

total [ha] Dont pelouses extensives et peu intensives [ha] Diminution ou augmentation [%]

1987/88 2009/10

non irriguée 709,9 249,3 216,8 -13,0

irriguée depuis 1950–76 53,2 4,9 3,6 -27,8

irriguée depuis 1980–89 91,7 37,4 12,9 -65,6

irriguée depuis 2002–07 14,9 3,8 4,4 +16,4

total [ha] dont pelouses intensives [ha] Diminution ou augmentation [%]

1987/88 2009/10

non irriguée 709,9 226,4 220,8 -2,5

irriguée depuis 1950–76 53,2 29,9 32,9 +10,0

irriguée depuis 1980–89 91,7 40,9 67,8 +65,6

irriguée depuis 2002–07 14,9 10,5 9,9 -5,4

Tableau 2 | Evolution des surfaces de pelouses extensives à peu intensives (partie supérieure du tableau) et des surfaces de pelouses intensives (partie inférieure du tableau) entre 1987–88 et 2009–10, en fonction de l’irrigation (période de mise en service des installations). La diminution ou l’augmentation représente les changements par rapport aux surfaces cartographiées en 1987–88.

0

10

20

30

40

1987/88 2009/10

... sont irriguées depuis 1950−76

... sont irriguées depuis 1980−89

... sont irriguées depuis 2002−07

... ne sont pas irriguées

Part

[%] d

e pe

lous

es e

xten

sive

s et

peu

inte

nsiv

esda

ns le

s su

rface

s, le

sque

lles

...

Figure 4 | Evolution de la part des pelouses extensives à peu inten-sives (entre 1987–88 et 2009–10), en fonction de la date de mise en service des installations d’aspersion (les valeurs absolues des sur-faces sont indiquées dans la partie supérieure du tableau 2).

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 406–413, 2014

Page 23: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine | Environnement

411

A l’occasion de nouveaux projets d’amélioration, il

importera de respecter systématiquement les principes

énoncés par Lüscher et al. (1998). Les zones présentant

des valeurs naturelles élevées (bases énoncées pour

l’Engadine par Waldis & Graf 1996, Pfister et al. 1997 et

tions d’aspersion, la surface nouvellement irriguée

consistait en 56 % environ de surface herbagère exten-

sive et en 44 % de surface herbagère intensive (bosquets,

routes, surfaces inutilisées, etc.). Aucune augmentation

des pelouses intensives n’est constatée aux endroits irri-

gués depuis 2002 – 2009. Il est sans doute encore trop tôt

pour discerner des changements au niveau des pelouses.

Les cartographies de Peter et al. (2008) datant des

années 1975 – 86 et 2002 – 04 montrent toutefois que

pour l’un de ces sites (Sent), les espèces capables de sup-

porter la concurrence lors d’une exploitation intensive

étaient déjà en augmentation au moment de la mise en

service des installations modernes d’irrigation. Parallè-

lement, les espèces précieuses du point de vue de la pro-

tection de la nature diminuaient. Les futurs recense-

ments révèleront comment les proportions entre les

pelouses extensives à peu intensives et les pelouses

intensives se seront développées sous l’influence de ces

installations modernes.

Sent

0

20

40

60

80

100

40,7 ha19,1 ha

26,2 ha

4,2 ha

(a)

Pelo

uses

ext

ensi

ves

et

peu

inte

nsiv

es [%

]

Ils Clues

0

20

40

60

80

10062,7 ha

5,4 ha

44,6 ha

2,5 ha

(b)Duasassa

0

20

40

60

80

100

14,1 ha

5,9 ha

3,5 ha

8,2 ha

2,4 ha1,5 ha

(c)

Planbe

0

20

40

60

80

10024,1 ha

2,4 ha

12,2 ha

0,2 ha

(d)Sanclinous

0

20

40

60

80

100

5,3 ha

3,4 ha0,8 ha

3,9 ha0,9 ha0,1 ha

(e)Bos Cha

0

20

40

60

80

100

10,1 ha3,1 ha0,6 ha

13,6 ha4,2 ha

0 ha

(f)

Crusch Nusch

0

20

40

60

80

100

1,5 ha1 ha

2,1 ha1,7 ha

(g)

1987/88 2009/10

Fops

0

20

40

60

80

100

2,1 ha

0,2 ha0,7 ha1,9 ha

(h)

1987/88 2009/10

Surfaces non irriguées

0

20

40

60

80

100 (i)

1987/88 2009/10

Pelo

uses

ext

ensi

ves

et

peu

inte

nsiv

es [%

]Pe

lous

es e

xten

sive

s et

pe

u in

tens

ives

[%]

Figure 5 | Surfaces d’études (comme fig. 4) présentées de manière individuelle. Evolution de la part des pelouses extensives entre 1987–88 et 2009–10, en fonction du régime d’arrosage (défini par la couleur de la ligne, cf. fig. 4): indications concernant huit surfaces sur les-quelles au moins 2 ha de pelouses extensives ou peu intensives étaient équipées d’arroseurs (a-h), et synthèse des neuf surfaces non irri-guées (i).

Figure 6 | Construction de nouvelles installations d’irrigation à proximité de précieuses prairies à sauge, à avoine jaunâtre et à fromental à Sent, en 2010. (Photo: Roman Graf)

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 406–413, 2014

Page 24: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

412

Environnement | Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine

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Müller et al. 2008 par exemple) doivent être désignées

dans une phase précoce du projet en tant que zones

prioritaires pour la protection et la promotion de la bio-

diversité. Les organisations de protection locales et les

autres acteurs de la protection des écosystèmes doivent

être intégrés à titre consultatif, et l’appréciation de la

valeur de certains éléments paysagers ne doit pas repo-

ser sur les seuls inventaires fédéraux. L’exhaustivité de

ces inventaires devrait toutefois être vérifiée sur le ter-

rain avant le lancement du projet. Les prairies à avoine

jaunâtre, riches en espèces et peu intensives, revêtent

une importance particulière pour les oiseaux nichant au

sol, ainsi que pour les papillons diurnes; elles sont aussi

essentielles au charme paysager de la Basse-Engadine et

de nombreuses autres vallées de montagne. Elles ne

figurent pas dans l’inventaire fédéral des prairies et

pâturages secs d’importance nationale (Eggenberg et al.

2001). Ce type de prairie doit donc être spécifiquement

recensé dans la planification des projets d’irrigation et

défini préalablement comme «non irrigable». n

Début de l’irrigation

2010

2010

années 1980

années 1980

Intensité de l’exploitation au début de l’irrigation

intensive

0 500 m

extensive/peu intensive

intensive

extensivepeu intensive

Figure 7 | Surface d’étude à Sent. Une partie des surfaces hachu-rées étaient vouées à une exploitation extensive avant le début de l’irrigation. Une autre partie faisait l’objet d’une exploitation peu à moyennement intensive.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 406–413, 2014

Page 25: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

413

Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine | Environnement

Ria

ssu

nto

Sum

mar

y

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 406–413, 2014

Sprinkler systems as a cause of intensifica-

tion of grassland use in the Swiss Engadin

During a long-term monitoring from 1987

to 2010, changes in vegetation and

land-use intensity at irrigated versus

non-irrigated study sites were investi-

gated in the Swiss Engadin. Specifically,

vegetation surveys were compared

between the years 1987/88 and 2009/10 to

identify whether and how proportions of

extensively used (no-input) hay meadows

to low-intensity meadows changed

(including a range of meadows used at

intermediate intensity).

We discovered that not only older but also

the latest sprinkler systems were set up in

areas covering a high proportion of

extensively used meadows of conserva-

tion concern. Before the survey, 40 % of

the vegetation around sprinklers installed

in the 1980s was extensively or less

intensively used. The same was true for

56 % of the vegetation around sprinklers

installed by 2009/10.

The proportion of low-intensity meadows

under irrigation systems from the 1980s

decreased drastically to 13.5 %. For newer

sprinkler systems, such an effect was not

observed. Study areas holding irrigation

systems experienced general land-use

intensification, also outside the irrigated

area. Conversely, the proportion of

extensively and less intensively used

meadows has increased in all study areas

without irrigation systems.

Managers involved in irrigation projects

have repeatedly affirmed that additional

irrigation systems were installed solely to

achieve stable yields in dry years, and that

these additions would not lead to further

land-use intensification. This assertion,

however, does not apply to the study sites

presented here.

Key words: irrigation, Engadin, intensifica-

tion, unimproved grassland, semi-dry

meadows.

Gli impianti di irrigazione come causa

dell'intensificazione dello sfruttamento

dei prati in Engandina

Nell'ambito di un progetto a lungo

termine, in Engadina si è confrontato lo

sviluppo della vegetazione e dell'intensità

di sfruttamento in regioni irrigate e non

irrigate. La superficie totale esaminata

comprendeva 870 ha, suddivisi in 20 super-

fici campione. Ci si è concentrati sui

cambiamenti della percentuale di prati da

sfalcio estensivi e poco intensivi (tra questi

sono comprese anche alcune associazioni

vegetali intermedie verso uno sfrutta-

mento mediamente intensivo). A questo

scopo avevamo a disposizione cartografie

corrispondenti stese negli anni 1987/88 e

2009/2010. Abbiamo constatato che non

soltanto quelli vecchi ma anche gli

impianti d'irrigazione a pioggia più recenti

sono stati installati in regioni che com-

prendono un'elevata percentuale di prati

estensivi e poco intensivi di alto valore dal

punto di vista della protezione della

natura. Nel caso degli impianti risalenti

agli anni 1980, la percentuale di prati

estensivi e poco intensivi prima dell'irriga-

zione a pioggia era del 40 %, nel caso di

quelli risalenti agli anni 2009/2010 era del

56 %. A seguito dell'uso degli impianti

risalenti agli anni 1980, la percentuale dei

prati estensivi e poco intensivi è drastica-

mente calata al 13,5 %. Nel caso degli

impianti più recenti questo effetto non è

ancora riscontrabile. Sulle superfici con

impianti d'irrigazione esaminate si è

riscontrata un'intensificazione dello

sfruttamento anche al di fuori delle

parcelle irrigate. Inversamente, su tutte le

superfici senza impianti d'irrigazione

esaminate la percentuale di prati sfruttati

in modo estensivo o poco intensivo è

aumentata.

L'affermazione dei fautori dei progetti,

secondo la quale nuovi impianti d'irriga-

zione servirebbero solo ad assicurare il

raccolto in caso di anni di siccità senza

avere quale conseguenza un'intensifica-

zione dello sfruttamento, nella regione da

noi esaminata non risulta valida.

Page 26: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

414 Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 414–421, 2014

Actuellement, on trouve des variétés tolérantes très pro-

metteuses et des variétés résistantes sont en développe-

ment. Jusqu’à présent, l’accent a essentiellement été mis

sur les pommes.

Les projets comportaient les points suivants:

•• Test de la sensibilité des pousses de variétés parentales

potentielles et de numéros de sélection, suite à

l’inoculation artificielle des pousses sous serre

•• Inoculation artificielle des fleurs sous serre et en plein

champ

•• Cartographie des loci de résistance dans le génome

•• Introduction de la résistance au feu bactérien de

pommes sauvages à des sélections avancées au moyen

de l’accélération des générations

•• Test de la fonctionnalité d’un gène candidat de

résistance au feu bactérien

•• Mise en place d’un verger pilote avec des variétés /

sélections de pommes et poires prometteuses et

tolérantes au feu bactérien

•• Identification de nouvelles sélections appropriées pour

la culture haute-tige

Un des défis de la sélection des pommes est le cycle des

générations. La phase juvénile dure de quatre à cinq ans,

de la germination jusqu’à la première fleur du descen-

dant. En ce qui concerne le développement de variétés

résistantes au feu bactérien à partir de pommes sau-

vages, la juvénilité est particulièrement importante. En

effet, les variétés actuelles de pommes sont certes plus

ou moins tolérantes, mais aucune variété résistante n’est

connue à ce jour. De fortes résistances sont présentes

dans les pommes sauvages, mais elles contiennent aussi

plusieurs propriétés indésirables, telles qu’un faible

calibre ou une moindre qualité de fruit. Afin de se débar-

rasser des propriétés génétiques indésirables de la

pomme sauvage et d’obtenir un cultivar approprié,

quatre à cinq pseudo-rétrocroisements avec des cultivars

sont nécessaires. Avec une durée de quatre à cinq ans par

génération, cela implique un travail de sélection de 20 à

25 ans pour un cultivar comportant une résistance de la

I n t r o d u c t i o n

Agroscope - en collaboration avec des partenaires scien-

tifiques ainsi que des partenaires centrés sur la produc-

tion – est active dans la sélection de variétés de fruits à

pépin tolérantes au feu bactérien. Le but premier des

projets des six dernières années - financés principalement

par l’Office fédéral de l’agriculture – était de sélectionner

efficacement des variétés de pommes et de poires à forte

valeur commerciale et tolérantes au feu bactérien. Une

particularité de ces projets était de faire le lien entre la

recherche fondamentale et son application pratique. En

plus d’Agroscope, les partenaires suivants se sont impliqués:

EPF Zurich (groupe du Prof. Cesare Gessler), Lubera SA et

Fruture Sàrl (sélectionneurs privés), ainsi que VariCom Sàrl,

qui introduit les variétés d’Agroscope sur le marché.

Il y a six ans, peu de variétés tolérantes au feu bacté-

rien étaient disponibles sur le marché, et la plupart

d’entre elles n’avaient pas ou peu de valeur commerciale.

Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérienMarkus Kellerhals1, Simone Schütz1, Isabelle O. Baumgartner1, Julia Schaad1, Thomas Kost2, Giovanni Broggini1 et

Andrea Patocchi1

1Agroscope, Institut des sciences en production végétale IPV, 8820 Wädenswil, Suisse2EPF Zurich, USYS, Plant Pathology Group (IBZ), 8092 Zurich, Suisse

Renseignements: Markus Kellerhals, e-mail: [email protected]

Semis de pommiers issus de croisements avec la pomme sauvage, résistante au feu bactérien. La culture s’effectue sous serre avec la méthode Fast Track.

P r o d u c t i o n v é g é t a l e

Page 27: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien | Production végétale

415

Rés

um

é

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 414–421, 2014

Dans le cadre de projets financés par l’Office

fédéral de l’agriculture, la résistance des

pousses au feu bactérien de 215 sélections et

variétés de pommes d’Agroscope a été testée

sous serre. Par la suite, la sensibilité des

fleurs de certaines variétés a été testée dans

des vergers sécurisés. Les projets ont permis

de localiser précisément le gène de résistance

de la pomme sauvage «Malus x robusta 5».

Son efficacité a ensuite été éprouvée en

implantant le gène de résistance à la variété

«Gala», sensible au feu bactérien. La

méthode Fast Track permet d’accélérer le

développement des variétés commerciales

résistantes au feu bactérien.

pomme sauvage. C’est pourquoi, en plus du procédé

génétique d’induction florale Early Flowering (Patocchi,

2014) – non décrit dans le présent article – la méthode

Fast Track a été couplée à la sélection conventionnelle.

Fast Track comprend plusieurs techniques de réduction

du cycle des générations (van Nocker et Gardiner, 2014).

En contrôlant et optimisant les conditions de croissance,

la méthode Fast Track d’Agroscope permet d’induire

rapidement la floraison des semis issus de croisements

avec la pomme sauvage. Les résistances au feu bactérien

issues des pommiers sauvages «Malus x robusta 5» (locus

de résistance FB_MR5) et «Evereste» (locus de résistance

Fb_E) ont été retenues. «Malus x robusta 5» (MR5), origi-

naire de l’Asie de l’Est, est une pomme sauvage connue

pour sa résistance au feu bactérien. Cette résistance a

été qualifiée de très efficace. Cependant, on sait depuis

longtemps que certaines souches de la bactérie du feu

bactérien (Erwinia amylovora) peuvent contourner cette

résistance (Norelli et al. 1986). Une seule mutation du

gène AvrRpt2EA du pathogène suffit à contourner la

résistance au feu bactérien FB_MR5 (Vogt et al.2013). De

telles mutations apparaissent de façon spontanée et il

est possible que des souches mutantes virulentes soient

déjà présentes en Suisse, ou émergeront facilement.

Afin d’utiliser la résistance au feu bactérien FB_MR5 de

manière efficace et durable pour la sélection des varié-

tés, il est indispensable de la combiner (pyramider) avec

d’autres résistances au feu bactérien. Pour le croisement

MR5 x «Idared», Peil et al. (2007) ont publié l’identifica-

tion et la cartographie d’un Quantitative Trait Locus

(QTL) pour la résistance au feu bactérien de MR5. Cette

résistance a été localisée à l’extrémité du groupe de liai-

son 3 (linkage group) de la pomme. Lors de travaux ulté-

rieurs, l’emplacement de la résistance a pu être précisé,

isolé et séquencé par une méthode de Next-Generation-

Sequencing. L’analyse in silico des séquences obtenues a

permis d’identifier le gène potentiel de la résistance au

feu bactérien MR5. Il fait partie de la famille des gènes

de résistance NBS-LRR et est dénommé FB_MR5. FB_MR5

contient une structure Coiled-coil, un Nucleotide-Bin-

ding-Site ainsi qu’au moins 23 éléments semblables aux

Leucin-Rich-Repeats (LRR) (Fahrentrapp et al. 2013). Ces

structures sont caractéristiques des gènes de résistance

des plantes aux maladies bactériennes.

M a t é r i e l e t m é t h o d e s

Test des pousses sous serre

De 2009 à 2014, 215 numéros de sélection et variétés

d’Agroscope ont été testés quant à la sensibilité des

pousses. A cet effet, plus de 2500 extrémités de pousses

ont été inoculées avec E. amylovora et évaluées. Pour le

test des pousses, des greffons provenant des sélections

ont été greffés sur les porte-greffes M9vf T337. Sous

serre, douze plants par individu ont été cultivés en pot

(35,5 cm de haut, 7 cm de diamètre). L’infection a été

effectuée sous serre de quarantaine sur des pousses

d’une longueur de 15 – 40 cm. E. amylovora a été injec-

tée directement à l’extrémité des pousses (souche suisse,

FAW610 Rif, conc. = 109 cfu/ml) (Rezzonico et Duffy

2007). La longueur de la pousse saine jusqu’à la lésion

visible (fig. 1) ainsi que la longueur totale de la pousse

ont été mesurées tous les sept jours pendant trois

semaines. «Gala» (sensible) et «Enterprise» (tolérante)

ont servi de référence.

Le pourcentage de la longueur de la lésion par rap-

port à la longueur totale de la pousse a permis de déter-

miner la sensibilité de la pousse. Afin de comparer sur

plusieurs années, le pourcentage de la longueur de la

lésion a été calculé en se référant à «Gala». Pour la plu-

part des génotypes testés, la présence des QTLs de tolé-

rance au feu bactérien du chromosome 7 (FBF7) de

«Fiesta» a été analysée moléculairement à l’aide des

deux marqueurs flanquants SCAR AE10 – 375 et GE-8019

(Khan et al. 2007). Afin que les résultats soient reproduc-

tibles, l’inoculum et la méthode ont été appliqués de

façon similaire année après année.

Inoculation directe des fleurs en plein champ

Au printemps 2013 et 2014, des essais d’infection des

fleurs avec des sélections intéressantes d‘Agroscope ont

pu être menés en plein champ sur la parcelle sécurisée

du domaine d‘essai fruits à noyau du Breitenhof (BL). La

parcelle d’essai est entièrement recouverte d’un filet

afin d’empêcher le vol des insectes et le transit d’autres

vecteurs. Les scientifiques pénètrent et quittent la par-

celle par une ouverture qui se referme. Le matériel qui

Page 28: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Production végétale | Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien

416

en ressort est soigneusement décontaminé afin d’éviter la

dissémination du feu bactérien. Les plants en pot de deux

à trois ans des sélections et variétés concernées sont

utilisés pour les essais. Ils ont préalablement été greffés

sur  «M9» avec «Golden» comme intermédiaire.

«Gala Galaxy» (sensible) et «Enterprise» (tolérante) ont

servi de témoin. Les seize répétitions par génotype ont

été réparties aléatoirement par groupe de quatre. Un sys-

tème d’irrigation par goutte-à-goutte a été mis en place.

Une ruche a permis la pollinisation des fleurs. Elle a

été retirée juste avant l’inoculation. Pour les inocula-

tions du 7 mai 2013 et du 14 avril 2014, environ 125 bou-

quets floraux par génotype été choisis - au stade pleine

floraison (BBCH65). Après marquage, ils ont été inoculés

en vaporisant manuellement une solution d’E. amylo-

vora (souche suisse, FAW610, conc. 3,0 – 3,5 × 108 cfu/ml).

Enfin, les bouquets floraux ont été emballés dans un

sachet plastique pendant quatre jours afin de les proté-

ger des intempéries et de favoriser les conditions d’in-

fection. L’importance des symptômes sur les bouquets

floraux inoculés a été évaluée après 7 (seulement en

2013), 14, 21 et 28 jours.

Accélération des générations Fast Track

Au printemps 2008, les premiers croisements d’«Evereste»

et de la descendance F1 de MR5 («Idared» x MR5) ont

été effectués avec la sélection d’Agroscope «ACW

11303». Les pépins issus des croisements ont été prélevés,

stratifiés et semés. Les semis ont été cultivés sous serre

avec des températures régulées (15 – 25 °C). Afin de

réduire l’allongement des entre-noeuds, les plants ont

été traités une fois par mois avec le régulateur de crois-

sance Prohexadione-Ca. En automne, période de ralen-

tissement de croissance, la dormance a été provoquée

par un traitement avec le régulateur de maturité et de

croissance Ethephon, appliqué trois fois. La simulation

de la période hivernale a été effectuée durant sept à

neuf semaines en chambre froide à 3 – 5°C.

Test de fonctionnalité du FB_MR5

La variété «Gala», sensible au feu bactérien a été trans-

formé à l’EPF Zurich avec FB_MR5 (Broggini et al. 2014).

Deux vecteurs ont été utilisés afin de régler FB_MR5:

1) le promoteur constitutif CaMV35S et le terminateur OCS

2) les propres séquences du promoteur et terminateur

du gène FB_MR5.

La transformation des pommes a été réalisée par

Agrobacterium tumefaciens selon Szankowski et al.

(2009) et Vanblaere et al. (2011). Après la régénération in

vitro, les pousses modifiées génétiquement ont été gref-

fées sur des semis de «Golden Delicious» et puis cultivées.

Par la suite, les différentes lignées ont été greffées sur

M9vf T337 et sous serre de quarantaine d’Agroscope,

inoculées avec deux souches d’E.  amylovora (Ea222,

Ea1189) en suivant le protocole de Peil et al. (2007).

R é s u l t a t s e t d i s c u s s i o n

Tests des pousses sous serre

La figure 2 présente une vue générale des 215 sélection

et variétés d’Agroscope, de trois pommiers sauvages

(«Malus fusca», «Malus baccata», «MR5») et de trois

variétés tolérantes connues («Florina», «Rewena» et

«Free Redstar»). Les différents stades de la sensibilité des

pousses (échelle de la sensibilité des pousses vs «Gala»)

sont visibles. Indépendamment de l‘origine génétique et

trois semaines après l’inoculation, les résultats - en se

référant à «Gala» - recouvrent toute la palette de sensi-

bilité. Ils vont de «très peu sensible» avec moins de 3,5 %

(«0802_168» croisement de: «ACW 11303» («ACW 6104»

x «Rewena») x «DA02.2.7» («Idared» x MR5)) jusqu’à

«très sensible» avec plus de 170 % («ACW 14886» croise-

ment de: «Topaz» x «Fuji»). Lors des croisements, le choix

de parents connus pour leur tolérance ou leur résistance

n’implique pas forcément une descendance tolérante au

Figure 1 | Extrémité de pousse d’«ACW 21143» avec lésion suite à l’inoculation artificielle par E. amylovora.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 414–421, 2014

Page 29: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien | Production végétale

417

croisements avec des variétés parentales connues pour

leur tolérance au feu bactérien («Florina», «Enterprise»,

«Resi», «Reka», «Regia» et «Goldrush»).

Inoculation directe des fleurs en plein champ

L’évaluation de l’infection comprend neuf classes qui

vont de «pas de symptômes ou symptômes peu clairs» à

«nécroses du bois plus ou moins importantes», en pas-

sant par des «infections du bouquet floral et des jeunes

pousses» (voir fig. 4).

feu bactérien. Les croisements avec des génotypes sans

résistance ou tolérance connue peuvent donner tant des

génotypes tolérants que très sensibles. Toutefois, en

sélectionnant les parents, les variétés moins sensibles

sont clairement favorisées. Sur les 215 génotypes testés,

50 d’entre eux - y compris la variété «Ladina» - présen-

taient une très faible sensibilité des pousses (<25 % ver-

sus «Gala»; fig. 3). On y trouve sept descendants de la

première ou deuxième génération de MR5, onze descen-

dants d’«Evereste» et vingt-huit descendants issus de

Long

ueur

des

lési

ons

aprè

s 3

sem

aine

s en

% r

el. à

«G

ala»

Pommes sauvages avec résistance Variétés tolérantes connues Variétés Agroscope Contrôle sensible Contrôle tolérant

Échelle par rapport à «Gala»

très basse

basse

moyenne

haute

très haute CH10

1-G

aliw

a

Mar

iella

Gal

a

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Ladi

na

Ente

rpris

e

Figure 2 | Longueur moyenne de lésion des individus et variétés testés de 2009 à 2014, trois semaines après l’inoculation des pousses sous serre, en comparaison avec la longueur de lésion de «Gala».

0

20

40

60

80

100

120

0802

_168

(n=

11)

ACW

2072

0(n

=11

)AC

W20

717

(n=

11)

ACW

2071

9(n

=11

)08

01_1

2(n

=5)

ACW

2072

1(n

=9)

ACW

1643

6(n

=9)

0804

_5(n

=11

)AC

W20

722

(n=

12)

ACW

2074

1(n

=12

)08

01_6

(n=

11)

0801

_2(n

=2)

0803

_111

(n=

12)

1003

_123

(n=

11)

0801

_33

(n=

4)En

terp

rise

(n=

107)

ACW

2198

3(n

=7)

1003

_52

(n=

10)

1118

_8(n

=12

)AC

W17

044

(n=

17)

0803

_125

(n=

12)

ACW

2041

6(n

=12

)AC

W20

668

(n=

12)

ACW

1953

2(n

=20

)AC

W22

018

(n=

9)La

dina

(n=

21)

ACW

1952

8(n

=22

)AC

W15

421

(n=

12)

ACW

2208

2(n

=11

)AC

W22

743

(n=

12)

0801

_35

(n=

11)

ACW

2041

2(n

=20

)AC

W22

916

(n=

11)

ACW

1255

6(n

=12

)AC

W20

718

(n=

11)

ACW

1704

1(n

=20

)AC

W20

975

(n=

12)

0801

_5(n

=10

)AC

W21

194

(n=

12)

ACW

1952

6(n

=20

)AC

W79

22(n

=9)

0801

_13

(n=

5)AC

W19

531

(n=

20)

0723

_1(n

=7)

ACW

1610

2(n

=10

)AC

W19

529

(n=

18)

ACW

1349

0(n

=18

)AC

W21

954

(n=

11)

ACW

2280

0(n

=12

)AC

W82

59(n

=7)

0601

_9(n

=10

)G

ala

Gal

axy

(n=

140)

Long

ueur

des

lési

ons

aprè

s 3

sem

aine

s en

% r

el. à

«G

ala»

Ente

rpris

e

Ladi

na (T

opaz

x F

uji)

Gal

a

Descendants de «Malus x robusta 5»

Descendants de «Evereste»

Descendants avec des parents robustes connus

Agroscope variété «Ladina»

Variétés sans hérité résistance/robustesse

Contrôle robuste

Contrôle sensible

120

100

80

60

40

20

0

Figure 3 | Longueur moyenne de lésion des 50 individus et variétés de la fig. 2 testés de 2009 à 2014, déterminés «très faible sensibilité» (<25 % de sensibilité des pousses versus «Gala»; n = nombre de pousses inoculées et éva-luées), trois semaines après l’inoculation des pousses sous serre, en pourcent par rapport à «Gala».

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 414–421, 2014

Page 30: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Production végétale | Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien

418

En 2013 et 2014, huit génotypes ont été testés en plein

champ sur la parcelle recouverte d‘un filet. Les résultats

des individus considérés comme les plus tolérants sont

représentés à la figure 4. En les comparant aux deux

variétés de référence, on constate que les résultats sont

reproductibles d’une année à l’autre.

La sélection «Ladina» d’Agroscope nommée en 2012

ainsi que «ACW 14995» (fig. 5, à gauche) issus du même

croisement («Topaz» x «Fuji») présentaient une sensibi-

lité nettement inférieure à celle de «Gala Galaxy». Au

printemps 2013 et 28 jours après l’inoculation, «Gala

Galaxy» présentait des nécroses sur bois sur 69 % des

bouquets inoculés (fig. 5, à droite). En revanche, «Ladina»

n’obtenait que 5 % et «ACW 14995» un petit 2 %.

28  jours après l’inoculation, «ACW 13490» («Resi» x

«Ariwa») - testé au printemps 2014 - présentait des

nécroses sur bois sur seulement 2,5 % des bouquets flo-

raux évalués. Par contre, «Gala Galaxy» subissait des

dégâts dix fois plus élevés.

Accélération des générations Fast Track

Agroscope a développé et adapté Fast Track en fonction

de ses propre besoins. Les différents paramètres des

conditions de croissance tels que la durée de la dor-

Figure 4 | Résultats sélectionnés de l’inoculation artificielle des fleurs en 2013 et 2014 sur la parcelle sécurisée au Breitenhof. La figure présente le pourcentage des bouquets floraux selon les classes d’évaluation, 7 (seulement en 2013), 14, 21 et 28 jours après inoculation.

Figure 5 | Symptômes 28 jours après l’infection artificielle des fleurs de la sélection «ACW 14995» (à gauche) et de «Gala Galaxy» (à droite).

2013 2014

0% 20% 40% 60% 80% 100%T7

T14T21T28

Gala Galaxy (n = 103 bouquets) 0% 20% 40% 60% 80% 100%

T14T21T28

Gala Galaxy (n = 125 bouquets)

0% 20% 40% 60% 80% 100%T7

T14T21T28

Enterprise (n = 136 bouquets) 0% 20% 40% 60% 80% 100%

T14T21T28

Enterprise (n = 118 bouquets)

0% 20% 40% 60% 80% 100%T7

T14T21T28

Ladina (n = 126 bouquets) 0% 20% 40% 60% 80% 100%

T14T21T28

ACW 13490 (n = 126 bouquets)

0% 20% 40% 60% 80% 100%T7

T14T21T28

ACW 14995 (n = 128 bouquets)

Classe Description

Cl. 1 pas d’infectionCl. 2 symptômes vaguesCl. 3 Infection florale (< 1/3 longueur du pédoncule)Cl. 4 Infection florale (Cl. 5 bouquet de fleur et pédonculeCl. 6 bouquet de fleur, pédoncule et pousse jeuneCl. 7 nécrose dans le bois ( 5 cm)Cl. 8 nécrose dans le bois (5 10cm)Cl. 9 nécrose dans le bois ( 10cm)

1/3 longueur du pédoncule)

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 414–421, 2014

Page 31: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien | Production végétale

419

dants d’une souche d’«Evereste», 289 descendants de

MR5 ainsi qu’un descendant de «Malus fusca (MAL0045)»

ont été choisis pour l’accélération des générations et à

nouveau sélectionnés. Plus de 100 plants de la troisième

génération présentant la résistance souhaitée sont

actuellement cultivés sous serre.

La figure 6 présente, au moyen d’un croisement, le

processus de sélection Fast Track. Au cours du processus,

le nombre de plants est réduit selon différents para-

mance hivernale ainsi que les traitements avec les régu-

lateurs de croissance ont été évalués dans les essais puis

optimisés (Baumgartner et al. 2011).

Depuis 2008, 59 combinaisons de croisement ont été

effectuées entre un parent d’une souche de pommier

sauvage résistant au feu bactérien et une variété ayant

les qualités d’une pomme de table (fig. 7). Ainsi, plus de

6600 fleurs ont été fécondées et 4100 semences obte-

nues. Suite à un tri sélectif des semis (fig. 6), 268 descen-

F3 Evereste

Fruits avec des pépins de la nouvelle génération

2010

F1 Evereste

Croisement: Topaz

x0801/12

2011 2013

F2 Evereste

Élevage des semis

Analyse moléculaire pour le locus de la résistance contre le feu bactérien Fb_E

Induction des fleurs 2 ans après le semis

Sélection des plantules résistantes avec une bonne croissance

16 fruits150 pépins

146 plantes97%

144 plantes96%

7 plantes5%

48 plantes32%

Figure 6 | Processus de sélection du système Fast Track avec pour exemple le croisement «Topaz» x «0801/12» (F1 «Evereste»).

1126 pépins 146 plantes 858 pépins 143 plantes

980 pépins 73 plantes 787 pépins 163 plantes 357 pépins 32 plantes

EVERESTE

MR5 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

1126 pépins 146 plantes 858 pépins 143 plantes

MR5 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

ACW 11303parent inconnu

x

F1 MR5 (n=4)

F2 MR5 (n=10)

xHanners JumboNicogreenparent inconnu

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

xACW 11303ACW 6707

P Evereste F1 Evereste (n=14) F2 Evereste (n=11)

xTopaz Hanners JumboMaribelle

xHanners JumboNicogreenACW 15714ACW 14992

F3 Evereste

F3 MR5 (n=5)

xHanners JumboACW 14992

N=14 N=16

N=10N=4 N=5

N=2

F3 MR5 (n=5)

Hanners JumboN=5

F4 MR5

1126 pépins 146 plantes 858 pépins 143 plantes

980 pépins 73 plantes 787 pépins 163 plantes 357 pépins 32 plantes

EVERESTE

MR5 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

ACW 11303parent inconnu

x

F1 MR5 (n=4)

F2 MR5 (n=10)

xHanners JumboNicogreenparent inconnu

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

xACW 11303ACW 6707

P Evereste F1 Evereste (n=14) F2 Evereste (n=11)

xTopaz Hanners JumboMaribelle

xHanners JumboNicogreenACW 15714ACW 14992

F3 Evereste

F3 MR5 (n=5)

xHanners JumboACW 14992

N=14 N=16

N=10N=4 N=5

ACW 6707

980 pépins 73

xACW 11303ACW 6707

Evereste

980 pépins

ACW 6707

N=2

Maribelle

73 plantes

N=2

F4 MR5

Figure 7 | Présentation des croisements, des semences et des plants sélectionnés avec Fast Track sur plusieurs générations issues d‘«Evereste» (en haut) et d’une F1 de MR5 (en bas); (n = nombre de plants F1, F2, F3; N = nombre de combinaisons parentales).

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 414–421, 2014

Page 32: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

420

Production végétale | Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien

mètres de sélection. Un croisement de 2010 entre

«Topaz» et la génération F1 d’«Evereste» («0801/12» =

«ACW 11303» x «Evereste») est mis en évidence. Comme

pour la sélection conventionnelle, la méthode Fast Track

utilise des marqueurs moléculaires afin de procéder à la

sélection précoce des descendants résistants au feu bac-

térien. En cas de croisement entre une variété/sélection

de qualité et un parent d’une source de pommier sau-

vage résistant au feu bactérien, la résistance au feu bac-

térien (Fb_E resp. FB_MR5) est transmise à la moitié de

la descendance. Le croisement mentionné plus haut a

permis à un pépin sur trois de produire un plant suffi-

samment résistant, d’une vitalité et d’une croissance

adéquate, afin d’être soumis au Fast Track. Après la troi-

sième dormance artificielle – deux ans après le semis –

15 % des plants ont obtenu des fleurs en janvier 2013.

Actuellement, la méthode Fast Track a permis d’arri-

ver jusqu’à la troisième génération (F3) d’«Evereste» et

MR5 (fig. 7). Cette génération présente ainsi en 6,5 ans

plus de la moitié des cinq rétrocroisements nécessaires à

la réduction des caractères indésirables du pommier

sauvage. En juillet 2014, des fruits portant les semences

de F4 et MR5 ont déjà pu être récoltés. D’ici 2020, la

génération F5 des deux origines de pommier sauvage

devrait comporter moins de 5 % du génome du pommier

sauvage. Ainsi, elle devrait présenter des fruits du

calibre et de la qualité souhaitée, avec en même temps

la résistance au feu bactérien (Fb_E resp. FB_MR5). Pour

une application à long terme, les résistances au feu bac-

térien et/ou d’autres QTLs de tolérance au feu bactérien

doivent être combinés.

La transposabilité et la flexibilité sont les avantages

principaux de l’accélération des générations par Fast

Track: les plants peuvent être intégrés du système en

plein champ ou le pollen peut être récolté en plein

champ puis intégré au système Fast Track. Contraire-

ment aux systèmes intensifs pratiqués en Nouvelle-

Zélande avec la régulation de la lumière et de la concen-

tration en CO2 (Austin et al. 2006), la méthode Fast Track

à Wädenswil se base sur des méthodes préservant les

ressources. Par rapport à la sélection classique, le cycle

des générations a pu être réduit à deux voire trois ans.

Test de fonctionnalité de FB_MR5

La fonctionnalité du gène de résistance au feu bactérien

FB_MR5 a été testée en introduisant le gène – au moyen

d‘A. tumefaciens – dans la variété «Gala» sensible au feu

bactérien. La résistance a ensuite été éprouvée avec

l’inoculation par E. amylovora des lignées régénérées.

Cinq lignées différentes ont été engendrées, deux avec

FB_MR5 sous l‘action du promoteur 35S, et trois lignées

avec FB_MR5 sous l’action de propres séquences régula-

trices. Les plants avec FB_MR5 présentaient nettement

moins de symptômes du feu bactérien que les plants

témoins «Gala». La maladie s’est continuellement répan-

due dans les plants témoins «Gala» non modifiés. Les

plants sont morts après 3 – 4 semaines (fig. 8; Broggini et

al. 2014). A l’Institut Julius Kühn (JKI) de Dresde, deux

lignées supplémentaires ont été inoculées avec la souche

virulente de MR5 E. amylovora ZYRKD3 – 1. Elles se sont

montrées sensibles. Ainsi, la preuve de la première iden-

tification mondiale d’un gène de résistance au feu bacté-

rien a été donnée. Le clonage de FB_MR5 a permis de

percevoir le mécanisme d‘une résistance au feu bacté-

rien. Ainsi, de précieux marqueurs moléculaires ont été

obtenus. Ils pourront être utilisés dans la sélection clas-

sique de nouvelles variétés tolérantes au feu bactérien.

Les variétés de fruits à pépins tolérantes et résistantes

au feu bactérien permettent aux producteurs de pro-

duire des pommes d’une façon durable. En raison de la

durée de vie des vergers et des mécanismes du marché,

la reconversion vers les variétés tolérantes au feu bacté-

rien pourrait prendre du temps n

Remerciements

Les auteurs remercient Cesare Gessler de l‘EPF Zurich, Henryk Flachowsky, Andreas Peil, Thomas Wöhner et Magda Viola Hanke du Julius Kühn-Institut à Dresde (D) pour leur collaboration à l’identification du FB_MR5 et la sélection Fast Track, ainsi que Rolf Blapp, Thomas Schwizer et Jürgen Krauss d‘Agroscope, pour le soutien technique. Nous remercions l’Office fédéral de l’agriculture (OFAG) pour le soutien financier du projet ZUEFOS et ZUEFOS II.

Figure 8 | Pousse de la variété «Gala» (à gauche), de «Malus x ro-busta 5» et de 2 lignées «Gala» GM (T36C1 et T40C1) avec le gène FB_MR5, 39 jours après inoculation avec la souche E. amylovora Ea222_JKI. Dans la lignée T40C1, FB_MR5 est réglé par le promo-teur CaMV35S; dans la lignée T36C1, FB_MR5 est réglé par son propre promoteur. Seule «Gala» présente des symptômes de feu bactérien typiques.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 414–421, 2014

Page 33: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

421

Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien | Production végétale

Ria

ssu

nto

Sum

mar

y

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Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 414–421, 2014

Selezione di varietà di melo resistenti

al fuoco batterico

Nell’ambito di differenti progetti

finanziati dall’ufficio federale dell’agri-

coltura, la suscettibilità al fuoco

batterico di 215 varietà o selezioni di

melo è stata quantificata in serra di

quarantena tramite inoculazioni

artificiali dei tralci. Per alcune varietà è

stato pure possibile quantificare la

suscettibilità al fuoco batterico in

seguito ad infezioni artificiali dei fiori

di melo all’aperto in una parcella

specificatamente adibita a questo

scopo. Inoltre è stato possibile identifi-

care il gene di resistenza al fuoco

batterico del melo selvatico Malus x

robusta 5» e la sua funzione è stata

confermata introducendo questo gene

nella varietà suscettibile «Gala». Infine

l’approccio del Fast Track è stato

utilizzato al fine di accelerare lo

sviluppo di varietà di melo resistenti al

fuoco batterico con potenziale com-

merciale.

Breeding fire blight resistant apple

varieties

215 apple selections and cultivars were

screened in a glasshouse shoot

infection test for their susceptibility to

fire blight in the frame of projects that

were financed by the Swiss Federal

Office for Agriculture. Selected

varieties were also examined for their

flower susceptibility towards fire

blight in an open air protected orchard.

Moreover, a fire blight resistance gene

originating from the wild apple «Malus

x robusta 5» was precisely localized in

the genome and the efficiency was

tested by introduction of the gene into

the susceptible cultivar «Gala». A Fast

Track approach was used to speed up

breeding of fire blight resistant apple

cultivars with market potential.

Key words: Fire blight (Erwinia

amylovora), apple breeding, shoot test,

Fast Track, FB_MR5.

Page 34: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

422 Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 422–429, 2014

cile à évaluer au moment de l’éclaircissage, ceci n’est

que partiellement réalisable. La planification de l’éclair-

cissage se base actuellement sur les connaissances de la

variété, du système de culture, de la parcelle et des dif-

férentes stratégies.

Il est nécessaire pour les productrices et producteurs

de pouvoir mieux estimer la charge afin de planifier

l’éclaircissage de façon optimale. Agroscope, en collabo-

ration avec des membres du groupe de travail interna-

tional pour la conduite des cultures de fruits à pépins

(Lena Neumann, Hochschule Geisenheim; Michael Cle-

ver, OVA Jork; Gottfried Lafer, Versuchsstation Haidegg;

Philipp Brunner, Versuchszentrum Laimburg), s’est pen-

I n t r o d u c t i o n

La qualité du fruit ainsi que le rendement de l’année en

cours et de la suivante dépendent du nombre de

pommes par arbre (voir encadré en p. 424). Les procédés

culturaux de régulation de la charge sont effectués du

stade de ballonnet (quelques jours avant la floraison)

jusqu’à un calibre de fruit de 12 mm. La difficulté réside

dans le fait que de multiples facteurs ont une influence

sur la chute des fruits ainsi que sur l’efficacité de l’éclair-

cissage chimique. Les stratégies et l’intensité de l’éclair-

cissage doivent donc être adaptées à chaque parcelle et

année de culture. Toutefois, puisque la charge est diffi-

Prédiction de la charge des pommiers

Simon Schweizer1, Lena Neumann3, Peter Braun3, Sonja Kuttnig2, Daniel Baumgartner2 et Albert Widmer1

1Agroscope, Institut des sciences en production végétale IPV2Agroscope, Institut des sciences en denrées alimentaires IDA, 8820 Wädenswil, Suisse3Hochschule Geisenheim, Institut für Obstbau, 65366 Geisenheim, Allemagne

Renseignements: Simon Schweizer, e-mail: [email protected]

P r o d u c t i o n v é g é t a l e

Figure 1 | Marquage des fleurs pour les mesures de croissance du fruit sur Nicoter le 2.5.2013.

Page 35: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Prédiction de la charge des pommiers | Production végétale

423

Rés

um

é

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 422–429, 2014

L’éclaircissage est l’un des procédés culturaux

les plus importants en arboriculture. Un bon

rendement et une bonne qualité ne per-

durent que si le nombre de fruits par arbre

correspond à la charge optimale. Différents

facteurs ont une influence sur la charge, qui

peut être contrôlée par des mesures d’éclair-

cissage. Cependant, l’intensité de l’éclaircis-

sage est difficile à évaluer étant donné qu’il

doit être effectué avant que la chute physio-

logique des fruits du début de l’été ne soit

terminée. Trois méthodes de prédiction

précoce de la charge ont été développées,

adaptées et évaluées sur des vergers en

Suisse, Allemagne, Autriche et Italie: la

mesure de la croissance du fruit selon D.

W. Greene, la détermination des composants

du fruit par spectroscopie proche infrarouge

et la modélisation du bilan d’hydrates de

carbone (MaluSim). Les résultats ont montré

que la chute des fruits n’était pas déterminée

à un moment précis mais qu’elle pouvait être

induite à plusieurs reprises. C’est pourquoi la

qualité et la fiabilité des prévisions étaient

encore insuffisantes pour pouvoir l’appliquer

dans la pratique. Toutefois l’estimation de

l’efficacité de l’éclaircissage chimique au

moyen du bilan d’hydrates de carbone

MaluSim pourrait s’avérer prometteuse. Le

dosage du traitement pourrait être adapté

de façon précise aux conditions.

chée sur trois techniques de prédiction de la charge: la

mesure de la croissance du fruit de Duane W. Greene, la

modélisation du bilan d’hydrates de carbone (MaluSim)

d’Alan N. Lakso ainsi que la méthode non destructive de

détermination des éléments par spectroscopie proche

infrarouge (NIR).

Modèles de prévision

Les trois méthodes de prévision suivent deux stratégies

distinctes:

•• Prévision de la charge en fonction des propriétés

mesurables des fruits. Elle se base sur l’hypothèse que

la chute du fruit ou son arrivée à maturité est détermi-

née bien avance pour chaque fruit. Ce qui est invisible

à l’oeil peut être déterminé par les mesures de la

croissance du fruit (méthode de Greene) ou de ses

éléments constituants (NIR).

•• Prévision de la charge définitive et de l’efficacité d’un

éclaircissage au moyen du calcul du bilan d’hydrates

de carbone (MaluSim).

Méthode de Greene

La méthode de Greene se base sur sa propre observation

selon laquelle chaque fruit destiné à chuter jusqu’en juin

a ralenti sa croissance déjà quelques jours après l’éclair-

cissage chimique (Greene et al. 2005). En mesurant la

croissance des fruits d’un échantillon représentatif, la

charge attendue devrait pouvoir être estimée déjà

quelques jours après l’éclaircissage chimique. Si une sur-

charge est pronostiquée, un éclaircissage supplémen-

taire peut encore être effectué à ce stade. Après concer-

tation avec le groupe de travail pour la conduite des

cultures, la méthode de Greene a été évaluée pendant

plusieurs années sur différentes parcelles en Europe. Les

mesures se sont révélées différentes de ce qui était

attendu après analyse des publications américaines

(Greene et al. 2005; McArtney et Obermiller 2010): les

prévisions divergeaient du nombre effectif de fruits, par-

fois de façon extrême. Au départ, des adaptations du

modèle mathématique étaient très prometteuses (Gölles

et al. 2012), mais par la suite elles ne se sont pas mon-

trées satisfaisantes.

Afin de réduire les divergences, la croissance précoce

du fruit a été analysée en détail. Ces analyses devraient

déterminer quelles sont les adaptations de la méthode

de Greene qui permettraient des prévisions fiables de la

charge.

Spectroscopie proche infrarouge (NIR)

Les fruits destinés à chuter subissent des modifications

physiologiques. Greene mesure ces modifications au

moyen du ralentissement de croissance. En se basant sur

Page 36: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Production végétale | Prédiction de la charge des pommiers

424

l’hypothèse que les composants du fruit se modifient

simultanément, des essais ont été menés afin de déter-

miner si la méthode NIR permettait de mesurer les diffé-

rences entre les fruits destinés à chuter et ceux qui reste-

ront sur l’arbre. La spectroscopie proche infrarouge se

base sur le fait que les composants du fruit interagissent

avec un spectre de longueur d’onde donnée (Baumgar-

tner et al. 2007; Nicolai et al. 2007).

Une calibration est nécessaire à l’obtention de prévisions

avec la méthode NIR. De plus, à l’aide d’outils statis-

tiques, les spectres mesurés (fig. 2) sont mis en corréla-

tion avec la chute ou non du fruit avant fin juin. L’avan-

tage de cette méthode sur celle de Greene serait que les

mesures peuvent être effectuées rapidement et efficace-

ment. Les bouquets ne doivent pas être marqués (fig. 1)

et une seule mesure par fruit est suffisante.

MaluSim

Le modèle de bilan d’hydrates de carbone pour les pom-

miers MaluSim a été développé aux USA par Lakso et al.

(Lakso et Johnson 1990; Lakso et al. 2001). A l’aide de don-

nées météorologiques actuelles, la photosynthèse ainsi

que la respiration d’un arbre standard sont entre autres

calculés. Les calculs permettent de définir le bilan d’hy-

drates de carbone et la répartition des assimilats (produits

de la photosynthèse) dans les différents organes du végé-

tal. Afin d’utiliser MaluSim en Europe également, certains

principes du modèle ont été étudiés et adaptés ces der-

nières années par l’institut d’arboriculture de la Haute

Ecole de Geisenheim. En ce moment, des essais sont menés

afin de déterminer si ce modèle peut être utile pour

prendre des décisions en ce qui concerne la régulation de

la charge.

Charge optimale

Le rendement, la qualité ainsi que la rentabilité des

cultures sont essentiellement déterminés par la charge

(nombre de fruits par arbre). Une charge trop élevée

implique une réduction de la qualité: les fruits restent

petits et ne mûrissent pas bien. De plus, les coûts de

main-d’œuvre pour l’éclaircissage manuel sont plus éle-

vés et la floraison sera réduite l’année suivante (alter-

nance). Une charge trop faible implique une perte de

rendement, empêche un éclaircissage manuel sélectif

(éliminer les fruits mal développés) et réduit également

la qualité (taches amères, brunissement de sénescence,

propriétés de conservation). La charge optimale en ar-

boriculture définit le nombre de fruits par arbre qui per-

met le meilleur rendement tout en obtenant la qualité

requise. Souvent, la charge optimale ne représente que

5 à 10 % de toutes les fleurs, en fonction de l’arbre et de

l’intensité de floraison.

Chute des fruits et éclaircissage

Au début de l’été, le pommier évacue une partie des

jeunes fruits pour s’adapter aux ressources disponibles.

L’ampleur de la chute est déterminée essentiellement

en fonction de la disponibilité en assimilats (concur-

rence en éléments) et du processus hormonal. Eux-

mêmes sont influencés par plusieurs facteurs, en parti-

culier les conditions météorologiques, la variété et le

porte-greffe, mais aussi le système de culture, la dispo-

nibilité en éléments nutritifs, la pollinisation et les

conditions de l’année précédente. La chute de juin met

un terme à la chute du début de l’été. Bien que plusieurs

fruits soient déjà tombés, la charge est généralement

supérieure à la charge optimale et les mesures d’éclair-

cissage devraient y remédier. L’éclaircissage devrait être

effectué le plus tôt possible, c’est-à-dire bien avant la

fin de la chute des fruits, afin d’améliorer la qualité de la

récolte et la floraison l’année suivante.

Les stratégies d’éclaircissage agissent de différentes

manières sur les processus physiologiques et favorisent

ainsi la chute des fruits. Cependant, l’impact de ces

techniques est fortement influencé par différents fac-

teurs, ce qui rend l’efficacité de l’éclaircissage difficile à

évaluer. Après la chute de juin, au moment où la charge

définitive peut être évaluée correctement, la charge est

adaptée manuellement (éclaircissage manuel) (Schuma-

cher et al. 1989; Winter et al. 2002).

Figure 2 | Utilisation de l‘appareil NIR. Pour cette étude, les fruits ont été mesurés avec le spectromètre proche infrarouge Phazir (PZ1018, Polychromix). Cet appareil permet d’obtenir un spectre d’absorption de 930 à 1800 nm.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 422–429, 2014

Page 37: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Prédiction de la charge des pommiers | Production végétale

425

gnaient dans leur croissance (fig. 3, mesures du 22 mai).

Ces groupes correspondaient très bien aux prévisions de

chute établies en mesurant la croissance selon la

méthode de Greene: les fruits se développant bien arri-

veront à maturité, ceux présentant une mauvaise crois-

sance tomberont. Cependant, la charge effective après

la chute de juin était nettement plus faible que ce qui

était attendu. Les fruits s’étant bien développés jusqu’à

la deuxième mesure ne sont pas tous arrivés à maturité

(fig. 4, 17 jours après éclaircissage). Les fruits qui ont

chuté en dépit de prévisions favorables (fig. 4, violet) ont

été observés dans tout le groupe de fruits à forte crois-

sance (violet et bleu). Contrairement à ce qui pouvait

être attendu en se basant sur l’hypothèse de Greene, ils

ne se concentrent pas dans la zone de croissance infé-

rieure: ceux qui sont tombés (violet) malgré une forte

croissance initiale ne présentaient – au moment de la

prévision – aucune corrélation entre la croissance et la

probabilité de chute.

La comparaison avec d’autres mesures effectuées sur

différentes variétés et dans d’autres endroits en Suisse,

ainsi qu’aux stations de recherche de Laimburg, Haidegg

et Jork de 2007 à 2013 (86 prévisions), confirme le résul-

tat: le nombre de fruits ayant chuté malgré un forte

croissance initiale variait fortement et de façon aléatoire.

Divers facteurs et combinaisons susceptibles d’exercer

une influence ont été analysés: position sur l’arbre (au centre, aux extrémités), position au sein de l‘inflorescence

(fruit central ou latéral, nombre de fruits par inflores-

cence), évolution phénologique entre la pleine floraison,

le(s) traitement(s) et les mesures du fruit (degrés-jours), la

technique d’éclaircissage, la situation et la variété. Toute-

fois, malgré la prise en considération de ces facteurs, les

prévisions n’ont pu être optimisées.

Deux méthodes existent pour utiliser MaluSim:

•• Calcul de la charge par le modèle de la chute des

fruits: la chute des fruits escomptée est calculée au

moyen de la simulation de l’assimilation ainsi que des

besoins actuels des fruits en assimilats. Le nombre de

fruits est adapté quotidiennement suivant les données

météorologiques actualisées. Ce modèle est comparé

avec les résultats d’essais de différentes régions de

précédentes années (essai décrit plus bas).

•• Prévision de l’efficacité de l’éclaircissage chimique

(utilisation aux USA): le bilan d’hydrates de carbone

actuel est calculé pour une charge spécifique. Couplée

aux prévisions météorologiques, la tendance en ce qui

concerne l’efficacité des produits d’éclaircissage peut

être établie pour les jours suivants. Ainsi, en cas

d’excès d‘hydrates de carbone, l’éclaircissage est plus

difficile; en cas de carence en hydrates de carbone, un

traitement sera très efficace et il s’agira de doser

prudemment. Une description plus détaillée se trouve

dans la publication de Robinson et Lakso (2011), ainsi

que sur le site internet de Cornell University (2014).

M é t h o d e e t r é s u l t a t s

Greene: croissance précoce et chute du fruit

Afin de déterminer plus précisément la relation entre le

processus de chute du fruit et sa croissance, des mesures

de croissance du fruit ont été effectuées sur Nicoter et Gol-

den Delicious à Wädenswil. Dix mesures ont été effectuées

en l’espace de 24 jours, avec des calibres de 4 à 15 mm

(travail de bachelor V. Leschenne 2013). Déjà onze jours

après la pleine floraison, des groupes se démarquaient au

sein de l’échantillon. Certains fruits présentaient claire-

ment un développement continu, tandis que d’autres sta-

Figure 3 | Mesures du calibre sur Nicoter (Kanzi®), après application de naphtylacétamide (NAD), 2013. Echantillon n=529 fruits (1re mesure). 10 mesures en 24 jours, toujours sur les mêmes fruits. Pleine floraison le 11.5, application de NAD le 13.5.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 422–429, 2014

0

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Nom

bre

de

frui

ts

Calibre [mm]

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Production végétale | Prédiction de la charge des pommiers

426

Spectroscopie proche infrarouge (NIR)

De 2011 à 2013, des mesures NIR ont été effectuées sur

des bouquets de fruits préalablement marqués sur diffé-

rentes parcelles de Gala, Golden Delicious, Braeburn et

Nicoter. Au moyen de l’analyse discriminante linéaire –

un procédé de calibration à variables multiples – les

pommes ont été classées en fonction de leur spectre

mesuré: les pommes destinées à chuter et celles qui arri-

veront à maturité.

Le modèle NIR n’est valable que pour les fruits cor-

respondant au set d’étalonnage. Ainsi, il faut autant

que possible mesurer des fruits d’années, de parcelles et

de variétés différentes. Plus la variabilité des fruits est

grande au sein du set d’étalonnage, plus la calibration

est robuste. Afin de vérifier la robustesse d’un modèle

de calibration, l’exactitude des prévisions est testée avec

des fruits qui ne sont pas compris dans le set d’étalon-

nage. Cette validation externe est un instrument essen-

tiel pour vérifier si le modèle est transposable dans la

pratique.

Des modèles NIR ont été développés permettant de pré-

dire à 67 % ± 1 % (fig. 5A) la chute (ou non) des 1040

fruits intégrés au modèle. Cependant, la validation

externe avec 260 fruits supplémentaires permettait d’at-

teindre un pourcentage de seulement 58 % ± 2%. Ce

taux est supérieur de seulement 8% à une prévision aléa-

toire. L’interprétation des spectres est rendue plus diffi-

cile par les facteurs externes - comme l’année de récolte,

la situation géographique, les conditions météorolo-

giques ou la position du fruit sur l’arbre – qui exercent

une plus grande influence sur le spectre NIR que les

modifications physiologiques conduisant à la chute.

0

2

4

6

8

10

12

14

-0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8

Nom

bre

de fr

uits

Croissance [mm]

chuté contrairement à la prévision chuté selon prévisionà maturité contrairement à la prévision à maturité selon prévision

Figure 4 | Comparaison des prévisions de chute selon Greene avec la charge effective en fruits après la chute de juin (4.7.2013). Nicoter après application de naphtylacétamide (NAD), croissance du 16.5 au 30.5, pleine floraison le 11.5, traitement au NAD le 13.5.

A B

à m

atur

itéch

ute

2011 2012 2013 2011 2012 2013Mesures

Prév

isio

ns c

hute

des

frui

ts

Evaluation le 4 juillet:à maturitéchute

Figure 5 | Comparaison des prévisions du modèle NIR avec la chute des fruits effective. (A) Modèle des fruits qui ont chuté ou qui sont restés sur l’arbre. (B) Modèle des fruits qui sont tombés les jours suivants ou pas du tout.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 422–429, 2014

Page 39: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Prédiction de la charge des pommiers | Production végétale

427

de la croissance du fruit. Une dernière chute de quelques

fruits a été prédite pour le 6. 6. 2012, en dépit d’un bilan

d’hydrates de carbone positif. Ces fruits présentaient

une carence suite au besoin croissant en assimilats des

fruits se développant. D’autres comparaisons de simula-

tions et de nombres effectifs de fruits ont été menées

sur différentes variétés et parcelles non éclaircies à Jork.

Les résultats ainsi que la simulation de MaluSim à Jork

sont présentés dans le tableau 1. En 2012, le nombre de

fruits calculé par rapport au nombre effectif correspon-

dait bien. En revanche en 2010 et 2011 (année de gel

tardif), le nombre de fruits calculé différait du nombre

effectif. La différence de charge des variétés se justifie

par le fait que la simulation de la quantité de fruits

devrait être adaptée à la variété ou au groupe variétal.

En comparant avec les résultats d’essais menés en Suisse

en 2012 (diverses variétés, sans éclaircissage chimique), il

est apparu que pour obtenir une bonne simulation de la

chute des fruits, il était nécessaire de prendre en compte

l’estimation de l’intensité de la floraison. Le nombre de

fruits calculé provenant d’une simulation avec des para-

Les résultats indiquent que les prévisions de chute des

fruits qui sont tombés une à deux semaines après les

mesures NIR sont meilleures (75 % ± 5%) que celles des

fruits qui sont tombés plus tard (55 % ± 6%).

C’est pourquoi, un nouveau modèle a été développé

en se basant uniquement sur les fruits qui chutent

durant les deux semaines suivant les mesures, ou qui

arrivent à maturité. De meilleurs résultats sont ainsi

obtenus: 76 % ± 0,3 % des fruits du set d’étalonnage et

71 % ± 2 % des fruits de la validation externe ont obtenu

des prévisions correctes (fig. 5B).

Avant que ces fruits ne tombent, la modification de

leurs composants est donc clairement mesurable. Toute-

fois, comme la méthode NIR ne permet de constater

cette modification que quelques jours avant la chute

effective, la pertinence des mesures reste faible.

MaluSimAfin d’adapter et de valider la méthode MaluSim, des

mesures et des comptages ont été effectués sur une

exploitation à Zornheim sur des arbres Gala non éclair-

cis (travail de master T. Pfeifer 2012). L’une des adapta-

tions du modèle MaluSim a particulièrement convaincu.

La simulation (fig. 6) effectuée sur un arbre Gala stan-

dard avec 727 fleurs a donné une charge définitive de

237 fruits. Après la chute de juin, ce sont effectivement

en moyenne 236 pommes par arbre qui restaient dans

le verger.

La première chute dans le processus de simulation

(fig. 6) se base sur l’hypothèse (paramètre prédéfini

dans le modèle) qu’un tiers des fleurs ne sera pas polli-

nisé et tombera. Les autres chutes de fruit sont prévues

en fonction du calcul du bilan d’hydrates de carbone et

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

-80

-60

-40

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27. m

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30. m

ars

02. a

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16. j

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Frui

ts

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C [g

/jour

]

Nombre de fruits calculé Bilan carbone journalier Bilan carbone, moyenne sur 3 jours

Figure 6 | Simulation du bilan d’hydrates de carbone et de la chute des fruits avec MaluSim sur un arbre Gala standard à Zornheim, 2012 (727 fleurs/arbre, débourrement le 24.3, période de floraison 17.4 – 3.5, pleine floraison 25.4).

2010 2011 (gel tardif) 2012

Braeburn 157/141 130 144

Elstar 306 136 134

Kanzi 160 141 134/140

MaluSim 181 180 137

Tableau 1 | Moyenne du nombre de fruits/arbre de parcelles non éclaircies à Jork, ainsi que le nombre de fruits calculé selon la simu-lation (arbre standard Gala, donnée: 727 fleurs)

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 422–429, 2014

Page 40: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

428

Production végétale | Prédiction de la charge des pommiers

mètres de Zornheim (727 fleurs) était très éloigné du

nombre effectif (écart moyen de 46 % ± 20 %). En intro-

duisant le nombre de fleurs sur l’arbre, la simulation

s’est fortement améliorée (20 % ± 7 %).

C o n c l u s i o n s

Les trois méthodes se basent sur des valeurs se mesurant

facilement sur l’arbre, ou dans son environnement

proche pour MaluSim. Les analyses physiologiques de

laboratoire ont été évitées afin de promouvoir l’applica-

tion de la méthode dans la pratique. Aucune des

méthodes de prédiction n’a convaincu en présentant des

prévisions de charge fiables après la chute de juin.

Cependant, les analyses ont permis de se pencher sur le

comportement des pommiers durant les premiers stades

du développement du fruit: elles montrent clairement

que différents facteurs peuvent influencer la chute des

fruits avant la chute physiologique en juin.

Processus de la chute du fruit

Les mesures approfondies de la croissance du fruit après

la floraison ont permis de déterminer avec certitude

quels fruits allaient chuter, mais pas ceux qui allaient

arriver à maturité. La quantité de fruits tombés avant la

chute de juin malgré un bon développement initial a

beaucoup varié. Ainsi, les résultats des mesures de crois-

sance peuvent être aussi trompeurs que les contrôles

visuels sur l’arbre. On observe une incompatibilité avec

les conclusions de publications précédentes (Handschak

1997; Greene et al. 2005; McArtney et Obermiller 2010),

qui présentent la croissance du fruit et son calibre

comme bases des prédictions de chute. Les conditions

telles que la situation, le système de culture, la variété

ou l’année de culture peuvent expliquer ces différences.

Les mesures NIR ont confirmé les modifications présu-

mées des composants du fruit destiné à chuter. Elles

étaient d’autant meilleures que la mesure était effec-

tuée juste avant la chute effective du fruit. La méthode

NIR ne permet donc de déterminer les modifications

physiologiques du fruit que quelques jours avant sa

chute. Une prévision précoce de la charge n’est donc pas

possible.

Les résultats des simulations avec MaluSim et la

situation sur l’arbre présentaient de fortes correspon-

dances, montrant ainsi que la disponibilité existante en

assimilats a été estimée correctement. Cependant,

MaluSim n’a pas non plus permis d’obtenir des prévi-

sions précoces de la charge. Le bilan d’hydrates de car-

bone est un procédé essentiel à la détermination de la

charge, mais il ne permet pas d’établir des prévisions à

plus long terme à cause de sa dépendance aux condi-

tions météorologiques.

Les trois méthodes permettent de conclure que la

chute des fruits des parcelles analysées s’est effectuée

de manière continue ou en plusieurs phases (voir Schu-

macher et al. 1989). Le taux de chute n’étant pas déter-

miné à un instant précis, des prévisions précoces de

charge de récolte en fonction du développement de

l’arbre ou du fruit n’étaient donc pas possibles. Des

essais sur l’efficacité de l‘éclaircissage en ombrant les

arbres sur une courte période ont été menés par Kocke-

rols et al. (2008). Il en est ressorti qu’un ombrage effec-

tué même 33 jours après la pleine floraison favorise la

chute des fruits d’un calibre de 22 – 24 mm. Par consé-

quent, même 33 jours après la floraison, une diminution

de la disponibilité en assimilats peut à nouveau induire

une chute.

Prédictions d’efficacité pour l‘éclaircissage

La disponibilité existante en assimilats d’un arbre (bilan

d’hydrates de carbone) a une influence directe et non

négligeable sur l’efficacité de l’éclaircissage chimique.

En se basant sur les prévisions météorologiques (tempé-

rature et rayonnement global), le modèle MaluSim per-

met de calculer la disponibilité à court terme en assimi-

lats pour un arbre standard et ainsi livrer de précieuses

informations concernant le choix et l’intensité d’un

éclaircissage chimique (Robinson et Lakso 2011). Cette

méthode de prévision est déjà utilisée aux USA en tant

que support de conseil. Selon les analyses effectuées

dans cette étude, MaluSim pourrait aussi être appliquée

en Europe. Toutefois, des recherches supplémentaires

sont nécessaires afin de pouvoir utiliser MaluSim comme

instrument de conseil. n

Remerciements

Charles Amstein, Antoine & Christophe Betrisey, Luc Magnollay, Adrien Mettaz, Reynald Pasche, Peter Widmer et Thomas Zimmermann pour les mesures sur leurs parcelles, l‘Union Fruitière Lémanique, le Strickhof et le canton du Valais pour leur collaboration.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 422–429, 2014

Page 41: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

429

Prédiction de la charge des pommiers | Production végétale

Ria

ssu

nto

Sum

mar

y

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▪ Winter F., Link H. & Autorenkollektiv, 2002. Lucas' Anleitung zum Obst-bau. Ulmer, Stuttgart. 488 p.

Previsione del carico in melicoltura

La regolazione del carico produttivo rappre-

senta una misura colturale decisiva nella

melicoltura. Solo se il numero di frutti per

albero corrisponde all'obiettivo prefissato di

quantità da produrre saranno garantiti negli

anni buoni livelli di resa e qualità. Il carico

produttivo è influenzato da diversi fattori e

viene ridotto in modo mirato tramite interventi

di diradamento dei frutti. È tuttavia difficile

valutare quale sia la necessaria intensità del

diradamento, in quanto questa operazione

deve avvenire prima del termine della caduta

fisiologica dei frutti all'inizio dell'estate. In

appezzamenti destinati alla frutticoltura in

Svizzera, Germania, Austria e Italia sono stati

sviluppati, adeguati e valutati tre metodi per la

previsione precoce del carico produttivo: il

monitoraggio della crescita dei frutti secondo

D.W. Greene, la misurazione della composizione

dei frutti tramite la spettroscopia nel vicino

infrarosso e la modellizzazione del bilancio del

carbonio (MaluSim). In base ai risultati delle

ricerche, tuttavia, la caduta dei frutti non viene

determinata in un preciso momento, ma può

essere indotta più volte. Allo stato attuale degli

sviluppi, la qualità e l'attendibilità delle

previsioni non si sono dunque rivelate suffi-

cienti per l'applicazione nella pratica. Promet-

tente è invece la valutazione dell'efficacia

attesa di un trattamento di diradamento, che

può essere ricavata sulla base del bilancio del

carbonio, come previsto nel modello MaluSim. Il

dosaggio del trattamento potrebbe così essere

adeguato in modo mirato alle esigenze.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 422–429, 2014

Forecasting crop load in apple trees

Crop-load management is a vital cultural

measure in apple-growing. Only when the

number of fruits per tree corresponds to target

crop-load levels do yield and quality match

over the years. Crop load is influenced by

various factors, and is deliberately reduced

through thinning measures. The necessary

intensity of thinning, however, is difficult to

gauge, since the process must take place

before the physiological fruit drop is over in

early summer. Three approaches to early

forecasting of crop load were refined, adapted

and evaluated on fruit plots in Switzerland,

Germany, Austria and Italy: fruit-growth

measurement according to D.W. Greene;

determination of the material composition of

the fruit by means of near-infrared spectros-

copy; and carbon-balance modelling

(MaluSim). According to the investigations,

fruit drop is not induced at a specific time,

but can be induced repeatedly. Because of this,

with the current state of developments, the

quality and reliability of the forecasts were

insufficient for application in practice. Never-

theless, the estimation of the expected

effectiveness of a thinning treatment which

can be derived using the carbon balance from

MaluSim is promising, and would allow the

dosage for the treatment to be specially

adapted to the conditions in question.

Key words: fruitdrop, predicting fruitset, fruit

thinning, carbon balance, MaluSim, near-infra-

red spectroscopy, NIRS, Malus domestica.

Page 42: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

430 Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 430–433, 2014

Tübingen, Allemagne) et est employée contre la galle

argentée des pommes de terre. Jusqu’à présent, on ne

connait encore aucun antagoniste qui puisse réguler effi-

cacement l’agent pathogène du mildiou. Cet article décrit

l’isolement et la caractérisation de bactéries associées aux

pommes de terre, ainsi que la capacité de ces souches à

limiter in vitro la croissance de P. infestans, directement

ou indirectement, en libérant des composés volatiles.

M a t é r i e l e t m é t h o d e s

Isolement de l’oomycète et des bactéries

L’isolat polyspore de l’oomycète P. infestans utilisé pour

les tests d’activité antagoniste a été obtenu en 2001. En

octobre 2012, des souches de bactéries ont été isolées de

la rhizosphère et de la phyllosphère de trois plants de

pommes de terre infestés par P. infestans provenant du

site de Reckenholz. Pour accroître la diversité cultivable,

l’isolement a eu lieu sur différents milieux (Luria-Bertani,

agar sélectif pour actinomycètes, malt-agar). Les bacté-

ries qui se distinguaient morphologiquement les unes

des autres dans un même échantillon ont été isolées et

repiquées sur des boîtes de Pétri séparées. Au total,

137 souches de bactéries différentes ont été isolées. La

majorité de ces souches ont été identifiées phylogénéti-

quement par séquençage de l’ARN ribosomique 16S ou

du gène RpoD (Hunziker 2013).

En agriculture biologique, il est particulièrement impor-

tant de protéger les plants de pommes de terre des

maladies, car il est interdit d’utiliser des fongicides de

synthèse. La présente étude a testé in vitro le potentiel

inhibiteur des bactéries issues des plants de pommes de

terre et de leur rhizosphère contre l’agent pathogène du

mildiou. La moitié des bactéries testées a donné des

résultats prometteurs.

L’oomycète Phytophthora infestans est un des princi-

paux agents pathogènes de la pomme de terre au

monde. En Suisse, dans les cultures biologiques de

pommes de terre, l’agent pathogène du mildiou est sou-

vent combattu à l’aide de cuivre. Ce dernier est efficace

contre P. infestans, mais l’enrichissement du cuivre dans

le sol a des conséquences négatives sur les organismes

qui y vivent (Kula et Guske 2003). C’est pour cette raison

que l’emploi du cuivre doit être réduit autant que pos-

sible dans l’UE d’ici 2016 (UE 2009).Les bactéries présentes naturellement dans le sol

peuvent très bien convenir pour maîtriser les agents

pathogènes: le produit déjà disponible sur le marché, du

nom  de Cerall® (Lantmännen, BioAgri, Suisse), est par

exemple basé sur une souche de Pseudomonas et agit

contre Tilletia caries, l’agent pathogène de la carie ordi-

naire des céréales. Une autre souche de Pseudomonas est

commercialisée sous le nom de Proradix® (Sourcon Padena,

Les bactéries de la rhizosphère freinent la croissance de l'agent du mildiouDenise Bönisch, Lukas Hunziker et Laure Weisskopf

Agroscope, Institut des sciences en durabilité agronomique IDU, 8046 Zurich, Suisse

Renseignements: Laure Weisskopf, e-mail: [email protected]

E c l a i r a g e

Les bactéries isolées de la pomme de terre inhibent la croissance du mycélium de Phytophthora infestans (à gauche: témoin; à droite: inhibition de l'oomycète par la souche R47).

A B

Figure 1 | Représentation schématique des deux applications utili-sées pour tester le potentiel inhibiteur des souches bactériennes sur la croissance de l’agent pathogène. Noir: morceau de mycélium de Phytophthora infestans; orange: gouttes de bactéries des iso-lats à tester. A: application directe, B: application VOC (substances volatiles).

Page 43: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Les bactéries de la rhizosphère freinent la croissance de l'agent du mildiou | Eclairage

431Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 430–433, 2014

Potentiel antagoniste des bactéries

Le potentiel antagoniste des souches a été évalué in

vitro dans le cadre d’une première étude préalable

contre trois agents pathogènes (P. infestans, Rhizoctonia

solani, Botrytis cinerea). Ce screening a conduit à une

sélection de 32 souches dont l’effet contre Phytophthora

a été déterminé en deux approches différentes. Dans

une approche directe, un morceau de mycélium de 5 mm

de diamètre a été placé au centre d’une boîte de Petri

avec trois gouttes contenant chacune 10 μl de culture

bactérienne liquide disposées à intervalles réguliers

(densité optique = 1) (fig. 1A). Une deuxième approche a

permis de tester uniquement l’effet des substances vola-

tiles des bactéries (VOC = volatile organic compound).

Pour ce faire, le mycélium de Phytophthora a été placé

d’un côté d’une boîte de Petri divisée en deux. Trois

gouttes contenant chacune 10 μl de culture bactérienne

ont été déposées de l’autre côté de la boîte à l’aide

d’une pipette (fig.  1B). Phytophthora infestans a tou-

jours été cultivé sur de l’agar de seigle. Quant aux

souches bactériennes, elles ont été cultivées soit sur de

l’agar de seigle (approche directe, fig.  1A) soit sur le

milieu Luria-Bertani (LB) (approche VOC, fig.  1B). Au

bout de 14 jours, la surface de croissance de P. infestans

a été mesurée par analyse d’image numérique (ImageJ)

et comparée avec celle du témoin (sans bactéries). Les

Figure 2 | Croissance du mycélium de Phytophthora infestans 14 jours après l’inoculation par des souches de bactéries isolées. R indique les souches de bactéries isolées en provenance de la rhizosphère et S les souches de feuilles de pommes de terre (avec des barres d’erreurs standards). +: producteurs de cyanure, étoiles: différences significatives par rapport au témoin (T-Test, n = 3–4 ; * P < 0,05; ** P < 0,01;

*** P < 0,001). A: effet des Pseudomonas sur la croissance du mycélium (en pourcentage du témoin), B: effet des non-Pseudomonas sur la croissance du mycélium (en pourcentage du témoin).

120 100 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120

témoinR47S50R32R82R84R76S35R01S49R02R95R75S22R74S24S34S04S19S06

traitement VOC traitement direct

+

+

+

+

+

+

+

A

120 100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 120

témoinR73R61S01R54R42R60S46R31R85S27R29S25R96

traitement VOC traitement directB

***

***

******

*********

******

******

*****

*

******

**

****

*****

***

***

**

*

**

****

*****

***

***

**

*

*

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**

**

**

**

*** **

****

*****

***

*****

******

Page 44: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Eclairage | Les bactéries de la rhizosphère freinent la croissance de l'agent du mildiou

432

résultats sont présentés en pourcentages du témoin. Les

différences significatives ont été déterminées à l’aide du

test T de Student (n = 3–4, P < 0,05). Les mêmes boîtes

ont été examinées au microscope pour savoir si les com-

posés bactériens avaient causé une modification de la

structure du mycélium.

R é s u l t a t s e t d i s c u s s i o n

Potentiel inhibiteur des bactéries antagonistes

Les bactéries testées ont été classées en Pseudomonas et

non-Pseudomonas (fig. 2A et B). Dans le premier groupe,

neuf souches ont inhibé la croissance du mycélium de P.

infestans (entre 8 % et 50 % de la croissance du témoin)

en application directe et toutes ces souches ont égale-

ment montré un très bon effet inhibiteur par l’émission

de substances volatiles (entre 0 et 30 % de la croissance

du témoin). Dix autres souches de Pseudomonas n’ont

montré qu’un faible effet voire aucun effet inhibiteur

sur la croissance (entre 56 % et 101 % de la croissance du

témoin) en application directe. Parmi ces bactéries,

quatre souches ont cependant inhibé jusqu’à 50 % de la

croissance du mycélium grâce aux substances volatiles.

Parmi les non-Pseudomonas, dix souches ont inhibé l’oo-

mycète jusqu’à un pourcentage compris entre 7 % et

50 % de la croissance du témoin en traitement direct.

Trois souches n’ont eu qu’un effet faiblement inhibiteur,

voire aucun effet. Quant aux substances volatiles, les

non-Pseudomonas n’ont eu qu’une faible influence,

voire aucune influence, et seules deux souches ont

inhibé la croissance jusqu’à 50 %. Le fait que les Pseudomonas soient plus actifs que les

non-Pseudomonas en application VOC tient sans doute à

la production de cyanure. En effet, toutes les souches qui

ont complètement bloqué la croissance du mycèle mycé-

lium étaient cyanogènes (formaient du cyanure). Des bac-

téries non-cyanogènes avaient cependant elles aussi de

très bons effets inhibiteurs, p. ex. les souches S35, R76,

R73 ou R54. Des essais ultérieurs permettront de savoir

quelles autres substances peuvent déclencher l’inhibition.

Il est intéressant de constater que les souches bacté-

riennes avaient un effet inhibiteur différent sur le mycé-

lium de P. infestans en fonction du type de traitement.

La souche Pseudomonas R47 p. ex. inhibait parfaitement

le champignon aussi bien en application directe qu’en

application VOC (fig. 3), tandis que la souche S49 n’affi-

chait un très bon effet inhibiteur qu’en application VOC

et la souche R60 qu’en traitement direct. Au contraire, la

souche S22 agissait faiblement avec les deux traitements.

Ces résultats montrent à quel point l’oomycète réagit de

manière sensible aux différentes substances, qu’elles

proviennent ou non de la même bactérie, et qu’elles

soient sous forme gazeuse ou qu’elles puissent se

répandre à travers le milieu.

Les souches comme les Pseudomonas R47, S50, R32,

R82 et R84, qui ont de bons effets quel que soit le type

de traitement, sont intéressantes et pourraient servir

d’antagonistes contre le mildiou de la pomme de terre.

Les bactéries modifient la structure du mycélium

Des modifications de la structure du mycélium et des

sporanges ont pu être observées suite à l’action des subs-

tances libérées par les bactéries dans le milieu de culture

ou dans la phase gazeuse. La figure 4A montre le mycé-

lium de P. infestans lors du traitement direct. Contraire-

ment au témoin, on peut distinguer des structures

vacuolaires dans les hyphes de l’oomycète inhibé par la

souche R47. Ces structures pourraient empêcher le trans-

port de substances dans les hyphes et par conséquent la

croissance du mycèle. Par rapport au témoin, les spo-

Figure 3 | Inhibition de la croissance du mycélium de Phytophthora infestans par différentes souches bactériennes. Les photos ont été prises 14 jours après l’inoculation. En haut, effet après traitement di-rect et en bas, effet après traitement VOC.

Témoin R47 S49 R60 S22

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 430–433, 2014

Page 45: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Les bactéries de la rhizosphère freinent la croissance de l'agent du mildiou | Eclairage

433

C o n c l u s i o n s

•• Sur les 32 souches de bactéries testées, environ la

moitié était en mesure d’inhiber la croissance du

mycélium de P. infestans jusqu’à 50 % (traitements

direct et VOC).

•• Le traitement à base de souches bactériennes actives

inhibait non seulement la croissance du mycélium,

mais avait également une influence sur la formation

de sporanges.

•• Le potentiel inhibiteur de ces souches est actuellement

testé dans le cadre d’essais en serre. n

ranges étaient en partie remplis d’alvéoles vacuolaires,

et les zoospores des sporanges semblaient désagrégées.

La germination de P. infestans pourrait tout à fait être

perturbée par ces altérations.

La figure 4B représente l’effet des volatiles de diffé-

rentes souches bactériennes sur le mycélium de P. infes-

tans. La souche S22 n’avait qu’un très faible effet inhi-

biteur sur la croissance: mis à part quelques rares

hyphes circulaires, le mycélium était très semblable à

celui du témoin. La souche S35 à effet inhibiteur moyen

(croissance du mycèle réduite à 35 % du témoin) avait

une plus grande influence sur la structure du mycèle.

On a en effet observé nettement plus d’hyphes circu-

laires et moins de sporanges. Avec la souche R76 à effet

inhibiteur marqué, les structures circulaires étaient

encore plus développées et aucun sporange n’a été

trouvé. Par conséquent, l’intensité d’inhibition de la

croissance semble être liée à des altérations visibles de

la structure des hyphes ainsi qu’à la réduction du

nombre des sporanges. Ces effets sur la formation de

sporanges sont intéressants pour la maîtrise de l’agent

pathogène, car les sporanges et les zoospores qu’ils

contiennent jouent un rôle essentiel dans la propaga-

tion de l’épidémie.

Bibliographie ▪ Hunziker L., 2013. Bacteria as biocontrol agents of Phytophthora infest-ans: Evaluating the putative role of volatile organic compounds in late blight control. Travail de master, Université de Zurich.

▪ Kula C. & Guske S., 2003. Auswirkungen von Kupfer auf Boden-organismen bei langjähriger Anwendung. In: Alternativen zur Anwen-dung von Kupfer als Pflanzenschutzmittel. 7. Fachgespräch am 6. Juni 2002 in Berlin-Dahlem. Berichte aus der biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft. Heft 118, 11–16.

▪ UE, 2009. Journal officiel de l'Union européenne. Directive 2009/37/CE de la commission du 23 avril 2009 modifiant la directive 91/414/CEE du Conseil.

Figure 4 | Modification de la structure du Phytophthora infestans en cas de A, traitement direct et de B, traitement VOC. Les photos du traitement direct ont été prises trois semaines après, celles du traitement VOC six semaines après. A) témoin en haut, souche R47 en bas. B) De gauche à droite: témoin, souches S22, S35 et R76, par ordre croissant selon leur potentiel inhibiteur.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 430–433, 2014

R47 10× R47 10× zoom R47 40×

Témoin 10× S22 10× S35 10× R76 10×

A

B

Témoin 10× Témoin 10× zoom Témoin 40×

Page 46: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

434 Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 434–435, 2014

Comment peut-on se représenter plus exactement cette

biocommunication des végétaux et des insectes dans

l’écosystème?

Notre recherche porte sur les substances volatiles qui

agissent comme signaux chimiques dans l’écosystème.

Ces signaux chimiques sont envoyés ou reçus par les

différents organismes et déclenchent chez eux des pro-

cessus physiologiques et moléculaires. Nous voulons

comprendre comment ces signaux déclenchent les inte-

ractions entre les plantes, les ravageurs et les prédateurs

naturels des insectes. Lorsque des ravageurs s’attaquent

par exemple à des plantes et les mangent, le nuage de

substances volatiles chimiques des plantes se modifie.

Ces substances volatiles peuvent être perçues à grande

distance par les prédateurs naturels des ravageurs, qui

volent alors vers la plante atteinte et mangent les

insectes. La plante lance ainsi véritablement un appel à

l’aide.

Dans les écosystèmes naturels et agricoles, ces

signaux chimiques jouent un rôle clé. Mais pendant

longtemps, l’importance de ces signaux n’a pas été

reconnue. Ainsi, dans l’écosystème agricole par exemple,

ces interactions complexes ne sont le plus souvent pas

En mars 2013, Madame Consuelo De Moraes a été nom-

mée professeure de biocommunication et d’entomolo-

gie à l’ETH Zurich. Auparavant, elle menait des

recherches et enseignait à la Pennsylvania State Univer-

sity, USA. Ses recherches portaient sur l’écologie

chimique, en particulier le rôle des substances volatiles

qui gèrent les interactions entre les végétaux, les

insectes et les prédateurs naturels des insectes.

Madame De Moraes, votre travail se situe au carrefour

de la chimie, de la biologie et de l’écologie. Qu’est-ce

qui vous fascine dans cette recherche interdisciplinaire?

La manière dont les organismes interagissent et commu-

niquent entre eux m’a toujours intéressée. Je trouvais le

monde des insectes particulièrement fascinant. Lorsque

j’étais étudiante, j’ai découvert que la chimie était essen-

tielle à la compréhension de nombreux processus dans la

biologie et l’écologie. C’est pourquoi je me suis concen-

trée sur ces domaines et leurs interfaces. Notre recherche

ne fait pas seulement le lien entre la chimie et la biolo-

gie, mais elle étudie aussi le rôle des signaux chimiques

dans l’écosystème et contribue à ce que l’on appelle la

biocommunication.

Consuelo De Moraes, professeure de biocom-munication et d‘entomologie à l‘ETH Zurich

I n t e r v i e w

Page 47: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Consuelo De Moraes, professeure de biocommunication et d‘entomologie à l‘ETH Zurich | Interview

435Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 434–435, 2014

prises en compte, contrairement aux systèmes naturels,

dans lesquels l’équilibre entre les végétaux et les rava-

geurs se base notamment sur ces mécanismes. Notre

recherche étudie les bases écologiques de ces interac-

tions afin de les utiliser pour une régulation durable des

insectes nocifs dans l’agriculture.

Nous étudions en outre aussi les insectes qui trans-

mettent des maladies aux végétaux, aux animaux et à

l’homme. Nous avons par exemple pu montrer que les

souris infectées par l’agent responsable de la malaria

émettent plus de substances volatiles. Cela les rend plus

attractives pour les moustiques qui transmettent la mala-

ria et qui boiront de préférence le sang contaminé de ces

souris. Nous étudions en ce moment la question de savoir

si ces processus jouent également un rôle chez l’homme.

Nous voulons développer une méthode de diagnostic

permettant de traiter les personnes infectées qui ne pré-

sentent pas de symptômes de malaria, mais qui servent

de réservoir pour les agents responsables de la malaria.

En quoi votre recherche sera-t-elle utile à l’agriculture

suisse?

Nous faisons de la recherche fondamentale. Nos

recherches doivent contribuer à une production durable

des denrées alimentaires. Cela on a déjà fait aux Etats-

Unis aussi en étudiant les systèmes agricoles locaux. Je

souhaite conserver cette approche aussi et aborder les

questions qui sont importantes pour les agriculteurs

locaux. Aux Etats-Unis, nous participions en outre à

toute une série d’activités dans le domaine de la forma-

tion et du travail de relations publiques avec les agricul-

teurs. Dès que je me serai un peu mieux familiarisée

avec l’agriculture suisse, j’aimerais mener avec mon

groupe des recherches qui soient utiles pour l’agricul-

ture suisse.

Selon vous, à quels problèmes de ravageurs la Suisse

sera-t-elle confrontée à l’avenir?

La société met l’accent sur la réduction des produits

phytosanitaires synthétiques chimiques. Un autre défi

important auquel l’agriculture sera confrontée en Suisse,

mais également dans le monde entier, est la production

durable de denrées alimentaires compte tenu du chan-

gement climatique. Ce dernier a un impact direct sur les

plantes cultivées. Mais il déséquilibre aussi les écosys-

tèmes. Cela constitue de nouveaux défis en matière de

lutte contre les insectes ravageurs. Cela requiert une

compréhension écologique différenciée pour la biocom-

munication dans les systèmes agro-écologiques afin de

pouvoir réguler de manière durable les populations de

nuisibles. La recherche écologique jouera un rôle décisif

dans ce contexte.

Votre déménagement en Suisse à l’ETH Zurich aura-t-il

un impact sur votre recherche et sur l’enseignement?

L’ETH Zurich est une des hautes écoles les plus renom-

mées au monde. Son environnement stimule l’enseigne-

ment et la recherche. Elle offre en plus l’occasion de col-

laborer avec des chercheurs de différentes disciplines et

de mener des recherches novatrices. Cela nous permet

de continuer notre recherche dans les domaines des sys-

tèmes agro-écologiques durables et de la protection des

personnes contre les agents pathogènes, comme par

exemple ceux qui provoquent la malaria. L’ETH Zurich

offre ainsi une formidable plate-forme de recherches et

d’enseignement.

Les cours porteront principalement sur l’entomolo-

gie et les interactions entre les végétaux et les insectes

dans les agro-écosystèmes. Nous donnerons en outre

des cours sur l’écologie et la biocommunication

chimiques, pour rester fidèles à nos priorités en matière

de recherche. n

Interview: Brigitte Dorn, adaptée et complétée à partir de l’AGECON

Newsletter, oct. 2013.

Page 48: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

436

Actualités

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 436–439, 2014

N o u v e l l e s p u b l i c a t i o n s

Agroscope Transfer | N° 36

Les nouvelles connaissances scientifiques, la révision de la

législation sur la protection des animaux et une sensibilité

croissante des détenteurs-trices de chevaux entraînent

depuis une vingtaine d’années des changements impor-

tants dans la garde de chevaux. Le nombre de chevaux

détenus dans des systèmes de détention traditionnels,

comme les stalles ou les boxes intérieurs, ne cesse de dimi-

nuer. Les détenteurs-trices de chevaux se tournent de plus

en plus souvent vers des systèmes de détention modernes,

comme des boxes avec aire de sortie (ou boxes-terrasse)

ou des écuries avec détention en groupe. Les modifica-

tions en cours dans la garde de chevaux soulèvent cepen-

dant aussi des problèmes et des questions qui étaient sans

grande importance autrefois. Le présent Agroscope Trans-

fer, fiche technique destinée à la pratique, présente les

trois défis les plus importants auxquels est confrontée une

détention de chevaux qui se veut moderne:

1. La gestion de l’alimentation

2. La détention en groupe

3. La facilitation des contacts sociaux dans les boxes

individuels

La recherche appliquée a pour mission de développer

des solutions adaptées à la pratique et financièrement

supportables. Or en Suisse, les activités de recherche

dans le domaine de la détention de chevaux sont, par

rapport à d’autres animaux de rente, plutôt modestes.

Le Haras national suisse (HNS) d’Agroscope à Avenches

fait partie des quelques rares institutions en Suisse qui

font de la recherche dans ce domaine. Depuis la fusion

du HNS avec Agroscope, centre de compétences de la

Confédération en matière de recherche agronomique, la

recherche axée sur la pratique a pris de l’ampleur à

Avenches. En plus, on accorde une grande importance

au transfert de connaissances dans la pratique. Grâce

aux nombreux cours destinés aux détenteurs- trices et

propriétaires de chevaux, aux manifestations – par

exemple la réunion annuelle du Réseau de recherche

équine en Suisse – et au service de renseignements du

«Bureau de conseils Cheval», les résultats de recherche et

les nouvelles connaissances sont transmises à la pratique.

Iris Bachmann, Agroscope

Alimentation, détention en groupe et contacts sociaux – les principaux défis de la garde de chevaux

Alimentation, détention en groupe et contacts sociaux – les principaux défis de la garde de chevaux

AuteurIris Bachmann

AnimauxAgroscope Transfer | n° 36 / Septembre 2014

agroscope transfer_36_fr.indd 1 11.09.14 11:10

Page 49: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

437

Actualités

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 436–439, 2014

Agroscope Transfer | Nr. 37

La présente compilation de données contient des bases

et des valeurs indicatives pour l’indemnisation des

machines agricoles utilisées en commun. Les tarifs d’in-

demnisation ont un caractère purement indicatif. Ce

sont des valeurs calculées qui permettent d’utiliser la

machine en couvrant les coûts entre les exploitations

agricoles, dans le cadre des hypothèses admises. Dans la

pratique, les tarifs d’indemnisation négociés sont soumis

à la loi de l’offre et de la demande. Il peut donc y avoir

des écarts plus ou moins grands par rapport aux tarifs

Agroscope. Les rendements mentionnés se réfèrent uni-

quement au temps de travail effectif au champ; par

conséquent, les temps de panne, de préparation et de

trajet (sauf pour les véhicules de transport) ne sont pas

pris en compte. Les tarifs indiqués ne peuvent donc pas

être comparés directement à ceux des entreprises de tra-

vaux agricoles (www.agrartechnik.ch). Les tarifs d’in-

demnisation s’appliquent par séquence de travail. Pour

les outils motorisés, les tarifs comprennent les coûts de

carburant. Pour le calcul des coûts dans les cas particu-

liers, les hypothèses doivent être adaptées à la situation

concrète de l’exploitation.

Christian Gazzarin, Agroscope

Auteur

Christian Gazzarin

Technique

Agroscope Transfer | N° 37 / 2014

Coûts-machines 2014Valable jusqu’en septembre 2015

Septembre 2014

La présente compilation de données contient des bases et des valeurs indica-tives pour l’indemnisation des machines agricoles utilisées en commun. Les tarifs d’indemnisation ont un caractère pure-ment indicatif. Ce sont des valeurs calcu-lées qui permettent d’utiliser la machine en couvrant les coûts entre les exploita-tions agricoles, dans le cadre des hypo-thèses admises. Dans la pratique, les tarifs d’indemnisation négociés sont soumis à la loi de l’offre et de la demande. Il peut donc y avoir des écarts plus ou moins grands par rapport aux tarifs Agroscope. Les rendements mentionnés se réfèrent

uniquement au temps de travail effectif au champ; par conséquent, les temps de panne, de préparation et de trajet (sauf pour les véhicules de transport) ne sont pas pris en compte. Par conséquent, les tarifs indiqués ne peuvent pas être compa-rés directement à ceux des entreprises de travaux agricoles (www.agrartechnik.ch). Les tarifs d’indemnisation s’appliquent par séquence de travail. Pour les outils motori-sés, les tarifs comprennent les coûts de carburant. Pour le calcul des coûts dans les cas particu-liers, les hypothèses doivent être adaptées à la situation concrète de l’exploitation.

Sommaire

01. Véhicules à moteur 802. Equipements supplémentaires pour

vehicules à moteur 1203. Chars et remorques 1604. Travail du sol 1605. Semis et entretien 2006. Fumure et compostage 2407. Récolte de céréales, colza et maïs 3008. Récolte des pommes de terre,

du tabac et des betteraves 3209. Récolte des fourrages 3410. Stockage, reprise et distribution

du fourrage 3811. Autres équipements de ferme 4012. Travaux forestiers et engins de chantier 4213. Arboriculture fruitière 4414. Viticulture et Vinification 4615. Cultures maraîchères 50

Les prix à neuf ont été entièrement révisés pour le présent rapport Coûts-machines

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Coûts-machines 2014

Page 50: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

438

www.agroscope.admin.ch/medienmitteilungen

Actualités

C o m m u n i q u é s d e p r e s s e

www.agroscope.admin.ch/communiques

29.09.2014 Evaluation environnementale des denrées alimentaires: méthodes étudiées à la loupe Quelle est l’ampleur des impacts qu‘un produit peut

avoir sur l‘environnement? Les informations environne-

mentales sur les produits doivent à la fois guider les

consommateurs dans leur choix et favoriser une produc-

tion plus respectueuse de l’environnement. Agroscope a

étudié deux des méthodes les plus importantes actuelle-

ment. Conclusion: ce sont des instruments précieux, mais

qui nécessitent encore des adaptations et des complé-

ments.

15.09.2014 Découvrir des bactéries et des champignons utiles pour l’agriculture et la filière alimentaire Un gramme de sol peut contenir autant de bactéries et

de champignons qu’il y a d’hommes sur la terre. Ces

microorganismes peuvent être utiles ou nocifs. Dans nos

intestins, certains peuvent par exemple avoir un effet

positif sur notre santé. Quelle est donc la biodiversité

des microorganismes et quels sont ceux qui ont des

effets positifs dans le sol, les plantes ou encore les den-

rées alimentaires? Pour répondre à ces questions,

Agroscope a lancé le programme de recherche «Biodi-

versité microbienne». L’objectif: identifier et stimuler les

bienfaits des microorganismes dans l’agriculture et la

filière alimentaire.

11.09.2014 Hausse des revenus agricoles en 2013 En 2013, le revenu agricole est supérieur à la moyenne

des dix dernières années. Par rapport à 2012, il a aug-

menté de 9,7 % principalement en raison des prix plus

élevés sur le marché du lait et des porcs. En moyenne des

exploitations de référence, il s’élève à 61 400 francs par

exploitation. Le revenu moyen du travail par unité de

main-d’œuvre familiale à plein temps a augmenté de

7,6 % pour atteindre 47 000 francs.

09.09.2014 La consommation de produits bio augmente avec le revenu La consommation de produits bio ne cesse d‘augmenter.

Plus les revenus augmentent, plus les ménages ont ten-

dance à acheter des denrées alimentaires bio, cette ten-

dance étant toutefois moins marquée en Suisse romande

que dans les autres régions linguistiques. Des critères

comme l’âge, la composition de la famille et le sexe de la

personne de référence, influencent également le choix

des produits bio. C’est ce que montre une évaluation de

l’enquête sur le budget des ménages (EBM) réalisée par

Agroscope.

04.09.2014 Des plantes au service du sol: pour une «agricul-ture de conservation» Cultiver des plantes dans le but de protéger le sol est le

rôle largement reconnu des engrais verts. Développer

des plantes pouvant rendre une multitude d’autres ser-

vices, telle est la plus-value visée par les nouveaux cou-

verts végétaux. Ils contribuent à lutter contre la perte de

fertilité des sols observée à l’échelle mondiale.

Agroscope étudie leur intégration dans des systèmes de

culture innovants, favorisant ainsi le développement

d’une agriculture de conservation. Ils ont été présentés

le 17 septembre à Changins.

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 436–439, 2014

Page 51: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

439

Informationen: www.agroscope.admin.ch/veranstaltungen

Actualités

M a n i f e s t a t i o n s

Informations: www.agroscope.admin.ch/manifestations

L i e n s I n t e r n e t

Organic Eprints

http://orgprints.org

Il s’agit d’archives internationales publiques regroupant les

publications portant sur l’agriculture biologique. Ce sont

principalement des textes intégraux qui y sont archivés

sous forme électronique. Chaque article est accompagné

de références bibliographiques ainsi que d’autres méta-

données. Le site est en anglais et en allemand.

Novembre 2014

4.11.2014Weiterbildungskurs für Baufachleute 2014INH, ALB-CH, Agridea, suissemelio

6.11.2014ASPSA 2014Annual Symposium of the PhD-program in Sustainable AgricultureAgroscope INH8046 Zurich

13.11.2014BioForschungstagung Agroscope–FiBL: Grandes culturesAgroscope, FiBL Changins

18.11.2014Journée de la recherche Profi-Lait 2014Profi-Lait, Agroscope, Agridea, HAFLHaute école des sciences agronomiques, forestières et alimentaires HAFL, Zollikofen BE

Mars 2015

14. 3.2015Journée d’information HAFLHaute école des sciences agronomiques, forestières et alimentaires HAFLZollikofenInformations: www.hafl.bfh.ch

18. – 19.3.20155. Tänikoner MelktechniktagungTänikon, 8356 Ettenhausen

V o r s c h a u

Novembre–Décembre 2014 / Numéro 11–12

Chez les vaches allaitantes, une alimentation optimale est impor-tante. Des essais menés par Agroscope ont montré que selon le type de fourrage – sec ou humide – et la race de vache, le fourrage est valorisé différemment. (Photo: Gabriela Brändle, Agroscope)

D a n s l e p r o c h a i n n u m é r o

•• Ingestion d’une ration humide ou sèche chez les

vaches allaitantes, Isabelle Morel et Adrien Butty.,

Agroscope et ETH Zürich

•• Test d’efficacité de divers conservateurs pour foins

humides, Ueli Wyss, Agroscope

•• Support Obst Arbo: résultats pour les arboriculteurs

professionnels, Esther Bravin et al., Agroscope et

Agridea

•• Souchet comestible: le maïs comme possible culture

d'assainissement

•• Des plantes médicinales contre les fusaries et les

mycotoxines du blé, Hans-Rudolf Forrer et al.,

Agroscope; Duke University, USA et Agricultural

University of Hebei, China

•• Emissions de gaz à effet de serre dans l’agriculture et

la filière alimentaire en Suisse, Daniel Bretscher et al.,

Agroscope et OFAG

•• Liste suisse de variétés de pommes de terre 2015,

Thomas Hebeisen et al. Agroscope

Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 436–439, 2014

Page 52: Recherche Agronomique Suisse, numéro 10, octobre 2014

Mardi et mercredi, 4 et 5 novembre 2014

Cours de formation continue en construction rurale 2014Cours commun ALB-CH, AGRIDEA, Agroscope ART et suissemelio

Sujets• Législation sur l’aménagement du territoire – état actuel• Construire hors zone à bâtir – quels défis ?• Béton dans les constructions rurales• Structures porteuses et choix de matériaux pour les

constructions agricoles• Planifier correctement un silo• Amélioration du climat d’étable chez les bovins• Eviter les courants vagabonds• Révision des prescriptions de la protection incendie• Financement d’étables

Programme détaillé et inscriptionwww.agridea.ch > cours

Lieu du coursInstitut agricole de l’Etat de Fribourg (IAG),1725 Posieux

Délai d‘inscription:21 octobre 2014

Tagungsrahmen

- Einführungsreferat von BernardLehmann, Direktor des Bundes-amtes für Landwirtschaft

- 8 Kurzvorträge, 40 Poster im In-fomarkt

- alle Themen rund um die Milch-produktion: vom Futterbau überdie Fütterung, Zucht und Hal-tung von Milchkühen bis zurMelktechnik und Ökonomie

Programm

www.profi-lait.chwww.hafl.bfh.ch

Ort

Hochschule für Agrar-, Forst- undLebensmittelwissenschaften HAFL3052 Zollikofen

Anmeldung | Information

bis 3. November 2014

online:www.hafl.bfh.ch (Veranstaltungen)

per mail an:[email protected]

Ergebnisse und Erkenntnisse aus abge-schlossenen oder weit fortgeschrittenenForschungs- und Beratungsprojekten al-ler Partnerinstitutionen von Profi-Laitwerden vorgestellt. Daraus hervorge-henden Umsetzungsmöglichkeiten oderHandlungsempfehlungen für die Milch-produzenten werden diskutiert.

Dienstag, 18. November 2014

Profi-Lait-ForschungstagForschung für die Milchproduktion