Cette interface présente deux angles d'étude sur la dynamique d'une population de nématodes. L'un étant l'utilisation de stratégies de rotations culturales de plantes résistantes ou sensibles aux nématodes. L'autre permettant de donner une idée de l'effet de la matière organique sur la population de nématodes. Le modèle présenté est de type semi-discret, il permet de suivre la dynamique des formes de vie libres du parasite pendant les épidémies saisonnières lors d'une saison de culture.
La figure (a) représente le cycle de vie des nématodes à galles, la figure (b) correspond à la description schématique du modèle (Nilusmas et al., 2020). Les œufs de nématodes à galles éclosent sous forme de larves J2 (nématodes libres P) qui peuvent pénétrer dans les parties saines des racines des plantes (racines saines H). Après l'infection, la larve descend jusqu'à l'extrémité de la racine, penètre dans le cylindre vasculaire et migre vers le haut de la racine pour se fixer et établir un site d'alimentation sur les cellules hôtes (cellules géantes, racines E à infection latente). Le nématode ingère le cytoplasme des cellules géantes pour se transformer en une femelle mature piriforme qui libère ses œufs à la surface de la racine (racines infectieuses I) dans une matrice protectrice (masse d'œufs). Lorsque les conditions sont favorables, les œufs éclosent et le cycle recommence.
Publication de Nilusmas et al., 2020
Cet aspect décrit les interactions entre nématodes avirulents (indice a ) et une plante sensible (indice S ). Cela a été modélisée comme une épidémie de parasites libres, infestant et se propageant dans le système racinaire d’une plante. Dans ce modèle, les variables représentent quatre compartiments : les densités de nématodes avirulents libres dans le sol (P a ), les densités de racines saines d’une plante sensible (H S ) les densités de sites nourriciers de nématodes avirulents à infection latente (E a ) et infectieux (I a ). Ainsi, le modèle est représenté par le système d'équations différentielles ci-contre.
Le type et l'effet de la matière organique ont été séparés en deux catégories :
1) la matière organique animale, favorisant la croissance de la plante
(impact sur le taux de croissance µxf(H
S
;E
a
;I
a
) )
2) la matière organique végétale, ayant un effet nématicide au cours de la saison (impact sur le taux de mortalité intra-saisonnier η)
Les autres paramètres et leurs unités sont détaillés dans l'onglet 'Matière organique'
L'utilisation de variétés résistantes favorise l'apparition de nématodes virulents pouvant contourner le mécanisme de résistance.
Ainsi, deux types de nématodes sont en compétition pour la plante saine. Les nématodes avirulents P a et les nématodes virulents P v peuvent infecter les plantes sensibles. Contrairement aux avirulents, les nématodes virulents peuvent infecter une plante résistante. En contrepartie de cette capacité, les nématodes virulents se développent de manière moins efficace sur les plantes sensibles car l’acquisition de la virulence est associée à des coûts de virulence. Les coûts de virulence sont susceptibles de se manifester à deux niveaux : une baisse sur l’infectivité (w β ) et une autre sur la reproduction (w r ). La densité initiale de la population totale de nématode P0 est composée de nématodes avirulents et virulents. En outre, une fraction δ des descendants de nématodes avirulents sont virulents, en raison de mutations et/ou de mécanismes épigénétiques.
Cette partie décrit le modèle complet qui prend en compte deux génotypes de plantes (résistant / sensible) et deux types de variants de nématodes (avirulent / virulent). L’indice v se réfère aux populations de nématodes virulents. Le modèle étendu comporte trois nouvelles variables : P v qui représente la densité de nématodes virulents sous forme libre dans le sol ; E v qui représente les densités de sites nourriciers infectés de manière latente par les virulents ; I v qui représente les densités de sites nourriciers infectés par les virulents. Ainsi, le modèle est représenté par le système d'équations différentielles ci-contre.
Les autres paramètres et leurs unités sont détaillés dans l'onglet 'Rotations culturales'
À propos du projet Ecophyto Interlude
Ce travail a été en partie financé par le projet INnovations TErritoriales pour la Réduction des produits phytopharmaceutiques en production LégUmière DurablE, 2020-2023) a pour objectif principal de favoriser les réorganisations des acteurs des filières agricoles pour permettre l’adoption de leviers agroécologiques dans le cadre de la protection des cultures. Cette démarche repose sur la conception et l’évaluation d’innovations territoriales, en favorisant le dialogue avec les acteurs des filières (agriculteurs, conseillers agricoles, metteurs en marché…). L’un des cas d’étude de ce projet concerne la gestion agroécologique des sols en Provence, une problématique dans laquelle la question des nématodes phytoparasites est centrale.
Sources:
Modèle : Nilusmas et al. 2020
Données matière organique : Djian-Caporalino et al., 2019 et Ewulo et al., 2008
Conçu par
Florence Ghestem
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