Nématodes à kyste de la pomme de terre: définition et importance
Que sont les nématodes à kyste de la pomme de terre?
Les nématodes et la plante de pomme de terre
Les nématodes sont de tout petits vers, dont la majorité des espèces sont invisibles à l’oeil nu. Bon nombre d’espèces vivent librement dans le sol, et parasitent de nombreuses espèces végétales, sans leur causer de grands torts, pour autant que les plantes ne soient pas exposées à un stress trop important. Certaines espèces de nématodes ont développé un lien plus spécifique avec une ou plusieurs plantes hôtes.
Figure 1: Photo de nématodes
Quelques espèces de nématodes parasitent le système racinaire de la pomme de terre et peuvent lui causer d’importants dommages.
| Famille | Genre |
Espèce |
| Anguinidae | Ditylenchus | destructor |
| Ditylenchus | dipsaci | |
| Heteroderidae | Globodera | pallida |
| Globodera | rostochiensis | |
| Meloidogyne | hapla, chitwoodi et fallax | |
| Pratylenchidae | Nacobbus | aberrans |
| Pratylenchus | sp. | |
| Trichodoridae | Trichodorus | sp. |
| Paratrichodorus | sp. |
Ditylenchus destructor et D. dipsaci sont des nématodes qui vivent librement dans le sol et qui parasitent d’autres plantes hôtes (ils sont donc polyphages) afin de survivre entre deux cultures de pommes de terre. Ils se multiplient plusieurs fois par an, aussi bien en cours de culture que lors de la conservation. Moyennant l’emploi de plants sains, la lutte herbicide contre les plantes hôtes et un bon équilibre nutritionnel, ces parasites ne causent que rarement des problèmes. D. dipsaci n’est que rarement observé sur plantes de pomme de terre. D. destructor cause des dégâts plus importants et est plus fréquemment observé en Europe de l’Est. Ces parasites sont repris sur la liste Européenne d’organismes de quarantaine.
Les espèces appartenant au genre Meloidogyne (nématodes à gale) peuvent produire 2 à 3 générations par an dans nos régions. M. hapla y est l’espèce la plus courante. On y rencontre également les organismes de quarantaine M. chitwoodi et M. fallax. Des plantes atteintes par ces nématodes à gale présentent des excroissances ou des irrégularités sur tubercules et racines. Il est difficile de lutter contre ce parasite à travers la rotation à cause de son caractère polyphage.
Nacobbus aberrans se manifeste sous forme d’excroissances en forme de rosace sur le système racinaire des pommes de terre. Précédemment, cette espèce restait cantonnée en Amérique, mais par la suite elle a déjà pénétré d’autres régions, notamment la Russie. Ce nématode est
Certaines espèces appartenant au genre Pratylenchus peuvent parasiter des plantes de pomme de terre.
Ces nématodes migrent au travers les racines et causent des lésions qui sont parfois visibles sous forme de stries rouge-brun sur les racines. Elles facilitent la pénétration des champignons et des bactéries, qui affaiblissent encore plus le système racinaire. C’est surtout P. penetrans qui forme une menace pour la culture de la pomme de terre et peut y causer d’importants dégâts.
Les nématodes des genres Trichodorus ou Paratrichodorus agissent en tant que vecteurs pour des virus, tels que le virus du rattle du tabac (TRV). Ces nématodes vivant librement dans le sol se rencontrent dans la majorité des sols européens légers. Le problème a été rayé de la carte dans la plupart des pays Européens moyennant l’emploi d’herbicides contre les plantes hôtes et de fumigants anti-nématodes. Cependant, on constate ces dernières années une recrudescence des observations au Pays-Bas.
Enfin, il y a les nématodes à kyste de la pomme de terre, Globodera rostochiensis (Ro) et Globodera pallida (Pa). On admet généralement la thèse selon laquelle le nématode doré (Ro) aurait été importé en même temps que des pommes de terre, provenant de la région autour du lac Titicaca dans les Andes en Amérique du Sud. Ce transfert vers l’Europe se serait fait lors de la recherche de variétés de pommes de terre résistantes au mildiou suite à la grande épidémie de 1845. Il se serait ensuite disséminé par l'intermédiaire des plants européens issus de parcelles contaminées et a conquis le globe entier. Seules quelques rares zones tropicales au climat chaud et humide ou chaud et sec ne lui sont pas favorables. Ces espèces parasitent quelques plantes hôtes spécifiques, appartenant à la famille des Solanaceae, dont la pomme de terre. Parmi les autres plantes hôtes, citons la tomate, l’aubergine, les poivrons et les morelles. Cette spécificité est due aux exsudats racinaires de cette famille, qui provoquent l’éclosion des œufs.
Espèces et pathotypes de nématodes à kyste de la pomme de terre
Il existe deux espèces de nématodes à kyste: Globodera rostochiensis (Ro) et Globodera pallida (Pa). Ils se distinguent par certaines caractéristiques de leurs kystes et larves: les kystes de G. rostochiensis passent d'une couleur blanche à une teinte brune via une nuance jaune doré, tandis que les kystes de G. pallida connaissent l'évolution suivante: blanc-gris-brun. Ces différences ne sont décelables que moyennant l’emploi d’un microscope. Des techniques moléculaires sont également disponibles pour distinguer les deux espèces.
Chacune des espèces précitées comprend en outre plusieurs pathotypes que l'on distingue lors de leur multiplication sur une série de clones de pommes de terre. Nous connaissons 5 pathotypes de Globodera rostochiensis : Ro1 à Ro5 et 3 pour l'espèce G. pallida: Pa 1 à Pa 3. La différenciation entre pathotypes n’est pas toujours nette. Certaines populations de kystes présentent des caractéristiques intermédiaires. C’est la raison pour laquelle on parle de plus en plus de groupes de virulence.
Généralement, on admet que G. pallida est moins présent en Belgique que G. rostochiensis. Cela ne veut pas dire qu’il est moins problématique, que du contraire: on ne connait quasi pas de variétés qui sont résistantes à G. pallida, tandis que bon nombre de variétés présentent une résistance à G. rostochiensis. Ajoutons que, là où la résistance envers G. rostochiensis est verticale et donc totale, la résistance envers G. pallida n’est que partielle et permettra toujours une certaine multiplication des populations en place en présence de plantes hôtes. De plus, mieux vaut prévenir que guérir.
On sait que certains pathotypes ont une aire de répartition étendue et que certains ont un impact économique plus important que d’autres, mais on ne dispose pas d'informations exactes concernant la répartition des pathotypes sur le territoire. Afin de distinguer les deux espèces, on peut faire appel à des systèmes moléculaires simples. Pour la détermination des pathotypes, il faut avoir recours à des tests de réaction sur des plantes hôtes spécifiques.
Le cycle de développement des nématodes à kyste
Les nématodes à kyste survivent dans le sol à l’intérieur de kystes – des petites boules de la taille d’une tête d’épingle - sous forme de larve ou d’œuf. Dès l’éclosion des œufs, principalement déclenchée par des exsudats radiculaires des pommes de terre, les juvéniles (jeunes larves) migrent en direction de la racine de la plante, et y pénètrent pour s'y nourrir. Cette nourriture les fait enfler, de sorte que la partie postérieure des femelles adultes fait éclater la paroi de la racine, ce qui les rend visibles à l'œil nu. Après fécondation par le mâle, la femelle produit entre 100 et 1000 œufs. Ces œufs se développent à l'intérieur du corps de la femelle, qui meurt quand les œufs sont arrivés à leur complet développement. La femelle, morte, tombe alors de la racine dans le sol. Sa cuticule se durcit, devient résistante, et constitue le kyste, paroi continuant à protéger les œufs. Ils peuvent y subsister sans nourriture pendant des années; certaines sources avançant même le chiffre de vingt ans.
Figure 2: Cycle de vie d’un nématode à kyste
Si l'humidité du sol est suffisante, les premiers œufs éclosent dès fin mars, ou début avril sous l’effet des exsudats racinaires des hôtes. Si le printemps est suffisamment chaud, les premiers kystes, fixés aux racines, peuvent être observés dès début juin. Ils peuvent y rester – et donc être visibles - jusqu'au 15 juillet. Les œufs nouvellement formés n'éclosent pas immédiatement : grâce à une diapause qui n’est rompue que par des températures suffisamment basses, le nématode à kystes produit une seule génération par an, ce qui ne l’empêche pas de se multiplier rapidement.
Comment détecter la présence de nématodes à kyste?
Diagnostic visuel
Sur la parcelle, ce ne sont que les infestations graves qui sont décelables suite à l’apparition de zones de végétation moins dense. Au fil du temps on constate que c'est toujours dans les mêmes zones que les plantes sont chétives et croissent de moins en moins bien . Il est évident que le problème vient du sol puisque les plantes malingres apparaissent toujours aux mêmes endroits.
Figure 3: Photo d’une zone de végétation moins dense
La présence des nématodes se limite souvent à différents endroits disséminés dans une parcelle, et, en cas de présence massive de nématodes, on remarque des zones de végétation moins dense. Ces zones ont une forme circulaire ou elliptique et une superficie variable. Les plantes y sont plus petites que la normale et le feuillage ne se touche pas entre les rangs. De plus, les plantes y entrent plus vite en sénescence. Cette moindre croissance conduit à la formation de moins de tubercules de calibre inférieur, et donc à un rendement plus faible. Puisque la grande majorité des kystes restent sur place à la récolte, et parasitent la culture suivante de pommes de terre qui s’y implante, les zones de moindre croissance s'étendent graduellement.
Ces superficies coïncident avec le foyer de contamination, c.-à-d. avec les endroits où se trouvent bon nombre de kystes. Lorsque les infestations ont atteint cette ampleur, il est souvent possible de voir les kystes sur les racines, à l'œil nu. Mais, même lorsque rien n'est encore visible sur le feuillage, il peut y avoir des kystes répartis dans le sol au sein de foyers d'infection.
Figuur 4: Kystes de Globodera rostochiensis sur racines: vue globale (gauche) – détail (droite)
Analyse de sol ciblé ou systématique
Exception faite des nématodes femelles matures qui sont visibles à l’œil nu sur le chevelu racinaire, les symptômes indiquant la présence de nématodes à kyste ne sont pas spécifiques et peuvent être causés par bon nombre d’autres facteurs. Pour un diagnostic sûr, il faut avoir recours à une analyse de sol. L’échantillonnage intensif est primordial pour augmenter les chances d’une détection précoce des kystes présents. Avant tout échantillonnage, il faut déterminer ce qu’on veut obtenir : s’agit-il d’un échantillonnage ciblé sur une zone à problèmes ou d’un échantillonnage systématique afin de réaliser une carthographie par exemple ?
La détection des nématodes à kyste dans une parcelle est fonction de différents facteurs : du nombre de kystes que compte le foyer, de la procédure d'échantillonnage, et du moment où il a lieu.
Les nématodes à kyste se propagent dans le sens où le champ a été travaillé (labours et autres travaux). Les infections secondaires se trouvent en général dans la même bande que l'infection mère, les machines agricoles transportant les kystes dans l'axe de leur déplacement. Il est préférable de prélever les échantillons perpendiculairement au sens du labour si on veut optimaliser les chances de détecter la présence de kystes sur sa terre. La probabilité de trouver des nématodes est également plus élevée à l'entrée de la parcelle, car c'est là que les machines laissent tomber la plus grande quantité de terre provenant d'autres champs contaminés, ce qui contribue à la propagation de l'infestation.
Les contrôles effectués immédiatement après la culture d'une variété de pommes de terre sensible ont plus de chance de détecter un éventuel foyer d'infection, que ceux effectués après les labours. A ce moment, la quantité de kystes dans les 5 cm de terre affleurant la surface est plus élevée que celle rencontrée dans les couches inférieures.
Il est évident que plus la contamination est importante, plus elle sera facile à détecter. Pour prendre un échantillon, on peut utiliser une sonde ou une pelle avec laquelle on prélève une certaine quantité de terre à plusieurs endroits du champ qu’on mélange. La distance (tant en longueur qu'en largeur) séparant les différents endroits où l'on prélève ces pelletées successives dépendra de l’importance de la zone contaminée qu’on veut détecter. Pour la détection de contaminations importantes, dites de foyers virulents (plus de 150 kystes/100 g de sol), il sera suffisant de prélever un seul échantillon - composé d'une ving¬taine de pelletées de 30 ml - par hectare (au moyen d'une sonde de 1 cm de diamètre pénétrant à une profondeur de 25 cm). Par contre, si l'on recherche une infestation juste suffisante pour provoquer des dégâts dans des cultures d'une plante-hôte potentielle, on échantillonnera de manière très intensive.
Répartition géographique des nématodes à kyste
Les nématodes à kyste de la pomme de terre ne peuvent se multiplier qu’en présence de plantes hôtes. Leur nombre est heureusement limité. Parmi les espèces agricoles, la pomme de terre est la seule plante hôte. Ce lien étroit avec la pomme de terre résulte dans la présence plus fréquente des nématodes à kyste dans les parcelles hébergeant fréquemment cette culture. Les nématodes en règle générale et les nématodes à kyste en particulier affectionnent les terres plus légères. Dans ce type de sol, ils sont toujours présents en plus grand nombre et les dégâts qu’ils y causent sont également plus importants.
Grâce aux kystes, organes de survie très efficaces, les nématodes à kyste peuvent voyager passivement sur de grandes distances dans les conditions climatiques les plus extrêmes. Aussi l’éclosion exclusive mais massive sous l’effet des exsudats radiculaires de plantes hôtes appartenant à la famille des Solanaceae aboutit à une rentabilisation optimale des kystes produits. Il n’est pas étonnant que ce parasite soit présent sur l’ensemble du globe. Des plants contaminés ont encore contribué à sa progression sur le territoire Européen.
Figuur 5: Répartition de Globodera rostochiensis et G. pallida dans le monde (source: EPPO)
En Belgique, le nématode doré (Ro) fut diagnostiqué pour la première fois en 1946. Il fut constaté dans une parcelle à Koksyde où l’agriculteur réalisait une monoculture de pommes de terre. Dans ce terrain léger, les plantes n’offraient que peu de résistance et les rendements étaient très faibles.
En Flandre, un survey fut déjà réalisé en 1998. Ce survey faisait déjà état d’un degré de contamination assez important dans les champs échantillonnés dans les régions 5b (Westhoek et Meetjesland). Quelque 8% des champs s’avéraient être contaminés, dont la grande majorité (93%) par G. rostochiensis.
Quels dégats sont causés par les nématodes à kyste?
Une infestation par un des nématodes à kyste cause des dégâts sur trois plans:
- Une perte économique due à la réduction du rendement de la culture . Cette perte sera plus importante s’il s’agit d’une variété qui ne présente aucune tolérance envers les pathotypes présents. L’importance de la perte de rendement est fortement liée au nombre de nématodes présents. Lorsque des foyers virulents sont présents (populations importantes suite à une monoculture de la pomme de terre), ces pertes peuvent atteindre les 80%.
- Indirectement, la lutte contre les nématodes à kyste engendre également des coûts : l’impossibilité de cultiver des pommes de terre sur la parcelle durant plusieurs années, l’imposition d’une variété résistante lors d’une prochaine culture - ayant éventuellement un marché moins porteur que la variété originelle - l’implantation de cultures pièges ou encore la réalisation de traitements chimiques sont des activités onéreuses.
- Le risque phytosanitaire encouru est encore le plus problématique. Le statut d’organisme de quarantaine impose des limitations importantes pour la culture, le transport et la transformation de lots contaminés. S’y ajoutent les coûts des analyses requises. Il est indispensable que les zones destinées à la production de plants soient exemptes de ce parasite.