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
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
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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.
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
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).
Diversité des papillons diurnes et des zygènes dans les herbages de basse montagne | Environnement
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Rés
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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.
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
Exploitation
Nom
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biologique non biologique
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
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
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
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).
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Recherche Agronomique Suisse 5 (10): 392–397, 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)
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
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
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
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.
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 %).
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.
405
Diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires sous semis direct et sous labour | Environnement
Ria
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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.
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
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
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
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
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
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
412
Environnement | Les installations d’irrigation, causes de l’intensification de l’exploitation en Engadine
Bibliographie ▪ Amt für Landwirtschaft und Geoinformation, 2013. Meliorationen – Umfang
und Zweck. Accès: http://www.gr.ch/de/institutionen/verwaltung/dvs/alg/dienstleistungen/meliorationen/Seiten/default.aspx
▪ Baur B., Joshi J.; Schmid B., Hänggi A., Borcard D., Starý J., Pedroli-Christen A., Thommen G. H., Luka H., Rusterholz H. P., Oggier P., Ledergerber S. & Erhardt A.,1996. Variation in species richness of plants and diverse groups of invertebrates in three calcareous grasslands of the Swiss Jura mountains. Re-vue suisse de Zoologie 103, 801–833.
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▪ Müller M., 1996. Das Engadin: Lebensraum für Brutvögel der offenen und halboffenen Kulturlandschaft. Jahresbericht der Naturforschenden Gesell-schaft Graubünden 108, 39–119.
▪ Müller M., Schuler H. & P. Horch, 2008. Kerngebiete zur Förderung und zum Schutz des Braunkehlchens im Unterengadin. Station ornithologique suisse, Sempach.
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▪ Pfister H. P., Graf R., Birrer S. & Horch P., 1997. Landschaftsnutzungskonzept Unterengadin – Allgemeiner Teil. Fachebericht. Station ornithologique suisse, Sempach.
▪ Riedener E., Rusterholz H.-P. & Baur B., 2013. Effects of different irrigation systems on the biodiversity of species-rich hay meadows. Agric. Ecosyst. Envi-ron. 164, 62–69.
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▪ Schweizerische Vogelwarte, 2008. Schlüssel zur Kartierung der Vegetations-einheiten und Intensitätsstufen im Projekt «Landschaftsmonitoring Engadin». Accès: http://www.vogelwarte.ch/publikationen.html?pubId=1053
▪ Studer S., 1971. The influence of management on the floristic composition of hay meadows. PhD ETH Zürich, Zürich.
▪ Waldis R. & Graf R., 1996. Kulturlandschaft Engadin. Landschaftsstruktur, Vegetation und landwirtschaftliche Nutzung Ende er achtziger Jahre. Fach-bericht. Station ornithologique suisse, Sempach.
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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
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.
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
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
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
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
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
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
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
421
Sélection de variétés de pommes tolérantes au feu bactérien | Production végétale
Ria
ssu
nto
Sum
mar
y
Bibliographie ▪ Austin P., Norling C., Volz R., Bus V. & Gardiner S., 2006. Using controlled environments to accelerate flowering of Malus seedlings. 3rd Internatio-nal Rosaceae Genomics Conference, 19-22 March 2006, War Memorial Conference Centre, Napier. 113 p. (Abstracts.)
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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.
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.
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
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
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
20
40
60
80
100
120
140
23
45
67
89
1011
1213
1415
Nom
bre
de
frui
ts
Calibre [mm]
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
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
-20
0
20
40
60
80
24. m
ars
27. m
ars
30. m
ars
02. a
vr
05. a
vr
08. a
vr
11. a
vr
14. a
vr
17. a
vr
20. a
vr
23. a
vr
26. a
vr
29. a
vr
02. m
ai
05. m
ai
08. m
ai
11. m
ai
14. m
ai
17. m
ai
20. m
ai
23. m
ai
26. m
ai
29. m
ai
01. j
uin
04. j
uin
07. j
uin
10. j
uin
13. j
uin
16. j
uin
Frui
ts
Bala
nce
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
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
429
Prédiction de la charge des pommiers | Production végétale
Ria
ssu
nto
Sum
mar
y
Bibliographie ▪ Baumgartner D., Gabioud S., Gasser F. & Höhn E., 2007. Zerstörungsfreie Messung innerer Qualitätsmerkmale beim Apfel. Schweizerische Zeit-schrift für Obst- und Weinbau 143 (12), 10–13.
▪ Cornell University, 2014. Cornell Apple Carbohydrate Thinning Model. 2014. Accès: http://newa.cornell.edu/index.php?page=apple-thin
▪ Gölles M., Widmer A. & Baumgartner, D., 2012. Pomme: prédire la fructi-fication pour paramétrer la régulation chimique de la charge. Recherche Agronomique Suisse 3 (10), 478–485.
▪ Greene D. W., Krupa J., Vezina M. & Lakso A. N., 2005. A Method to Predict Chemical Thinner Response on Apples. FruitNotes 70 (2), 12–17.
▪ Handschak M., 1997. Fruchtfall beim Apfel. Obstbau 6, 286–290. ▪ Kockerols K., Widmer A., Gölles M., Bertschinger L. & Schwan S., 2008. Aus-
dünnung von Äpfeln durch Beschattung. Agrarforschung 15 (6), 258–263. ▪ Lakso A. N. & Johnson R. S., 1990. A simplified dry matter production model for apple using automatic programming simulation software. Acta Horticulturae 276, 141–148.
▪ Lakso A. N., White M. D. & Tustin D. S., 2001. Simulation modelling of the effects of short and long-term climatic variations on carbon balance of apple trees. Acta Horticulturae 557, 473–480.
▪ McArtney S. J. & Obermiller J. D., 2010. Evaluation of a Model to Predict the Response of ‘Gala’ Apples to Chemical Thinners. XIth IS on Plant Bio-regulators in Fruit Production, Acta Horticulturae 884, 581–586.
▪ Nicolai B., Beullens K., Bobelyn E., Peirs A., Saeys W., Theron K. & Lam-mertyn J., 2007. Nondestructive measurement of fruit and vegetable quality by means of NIR spectroscopy: A review. Postharvest Biology and Technology 46, 99–118.
▪ Robinson T. L. & Lakso A. N., 2011. Predicting Chemical Thinner Respon-se with a Carbohydrate Model. Acta Horticulturae 903, 743–750.
▪ Schumacher R., Kellerhals M. & Fankhauser F., 1989. Die Fruchtbarkeit der Obstgehölze: Ertragsregulierung und Qualitätsverbesserung. Ulmer, Stuttgart. 242 p.
▪ 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.
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).
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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*
**
**
**
**
**
*** **
****
*****
***
*****
******
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
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×
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
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.
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
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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
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
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
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