Réaction des cultures de couverture à Meloidogyne enterolobii provenant du coton

Les cultures de couverture se développent dans les systèmes agricoles brésiliens grâce à l'amélioration de la qualité des sols. Parmi leurs avantages, on note notamment : l'augmentation de la matière organique, l'amélioration de la structure physique du sol, le cycle des nutriments et une aide précieuse à la gestion des adventices et des phytopathogènes. Leur utilisation dans la succession/rotation des cultures contribue à réduire la dépendance exclusive aux intrants chimiques et à accroître la durabilité des systèmes de production.

Malgré cela, les nématodes phytoparasites demeurent des facteurs limitants importants pour la productivité. Les espèces du genre Meloidogyne (nématodes à galles) se distinguent par leur large distribution et leur capacité à parasiter diverses cultures, entraînant des altérations du système racinaire, une absorption d'eau et de nutriments perturbée et des pertes de rendement.

Parmi ces espèces, Meloidogyne enterolobii a acquis une importance particulière en tant qu'espèce émergente et très agressive, caractérisée par sa forte virulence et son large éventail d'hôtes, étant capable d'infecter et de surmonter la résistance des plantes à M. incognita, M. javanica et M. arenaria.

Au Brésil, les inquiétudes se sont intensifiées à partir de 2019, avec des signalements sur le coton (Gossypium hirsutum L.) dans le Minas Gerais, le Bahia et le Mato Grosso, y compris des infections dans des cultivars auparavant résistants, témoignant d'une « rupture » de la résistance.

Des études menées au Brésil indiquent la présence de groupes physiologiquement distincts de M. enterolobii, présentant un comportement différencié vis-à-vis des plantes hôtes, d'après des tests réalisés sur différents hôtes. Ces groupes sont généralement désignés comme la « race 1 », associée à la goyave et aux légumes, et la « race 2 », associée aux populations provenant du coton. Cette dernière, caractérisée par sa forte capacité de reproduction sur le coton, a montré un potentiel pour contourner les sources de résistance précédemment efficaces.

Ce scénario est particulièrement préoccupant dans les systèmes intensifs, comme la rotation soja-coton, où le nématode peut se multiplier et persister tout au long des saisons de croissance, réduisant ainsi l'efficacité de pratiques telles que la rotation des cultures et nécessitant des ajustements de gestion.

Dans ce contexte, le choix des cultures de couverture devient stratégique pour réduire les populations de nématodes et améliorer la qualité des sols. Cependant, les informations sur la réaction de ces espèces, notamment aux populations agressives associées au coton (« race 2 »), restent encore limitées, ce qui freine les recommandations dans les programmes de gestion intégrée.

Dans ce contexte, la présente étude visait à évaluer la réaction de différentes espèces de cultures de couverture à M. enterolobii, afin d'identifier les plantes hôtes résistantes ou peu adaptées, de manière à favoriser la sélection d'espèces plus appropriées dans les systèmes de rotation et de succession et à contribuer à la réduction des populations de nématodes dans le sol.

matériel et méthodes

L’expérience a été menée en serre à la station expérimentale Staphyt Brasil (Conchal – SP), sous température contrôlée (25 °C – 30 °C) et irrigation régulière, pendant 90 jours après l’inoculation. Le dispositif expérimental était un plan complètement randomisé (PCR), avec 19 traitements et cinq répétitions, chaque répétition consistant en un pot contenant une plante.

Les traitements comprenaient la tomate (Solanum lycopersicum, Santa Clara) comme norme de sensibilité ; 17 espèces de cultures de couverture : Avena sativa (avoine blanche), Fagopyrum esculentum (sarrasin, IPR 92 Altar), Crotalaria ochroleuca, C. spectabilis, C. juncea, Triticum aestivum (blé, cultivars TBIO Ponteiro et TBIO Duque), Secale céréales (seigle, BRS Serrano), Arachis hypogaea (arachide, IAC OL3), Cenchrus americanus (mil, BRS 1501 ; anciennement Pennisetum glaucum), Canavalia ensiformis (haricot carangue), Sorghum bicolor (sorgho, génotypes B1G211 et B233), Mucuna pruriens (haricot velours), Megathyrsus maximus (herbe de zuri, BRS Zuri ; anciennement Panicum maximum), Crotalaria breviflora et Urochloa ruziziensis (= Brachiaria ruziziensis). De plus, le coton (Gossypium hirsutum, BRS 416) a été utilisé comme traitement complémentaire pour vérifier la viabilité de l'inoculum.

L’inoculum a été obtenu à partir de plants de coton originaires du nord du Minas Gerais. La population, préalablement caractérisée par électrophorèse isoenzymatique comme appartenant à l’espèce *M. enterolobii*, est adaptée au coton et a donc été désignée dans cette étude comme « race 2 ». Elle a ensuite été multipliée pendant trois mois sur du coton (*Gossypium hirsutum*, cv. IMA 5801B2RF), en serre, afin de garantir la viabilité et le pouvoir infectieux du nématode pour cette culture.

Les plantes ont été cultivées dans des pots en polystyrène (1 L) contenant un mélange de terre et de sable (2:1, v/v), préalablement stérilisés dans un autoclave à 121°C pendant deux heures.

Vingt jours après le semis, une inoculation a été réalisée avec une suspension d'œufs et de juvéniles de deuxième stade (J2) de M. enterolobii, l'espèce étant de nouveau confirmée par électrophorèse isoenzymatique. Une population initiale (Pi) de 2 20 œufs/J2 par plante a été établie. La suspension a été appliquée dans deux trous (d'environ 2.500 cm de profondeur) autour de la zone racinaire.

Au cours de l'expérience, les structures reproductives (fleurs, gousses, fruits et inflorescences) ont été retirées manuellement afin de prolonger la période végétative, de maintenir la vigueur et d'éviter la sénescence prématurée, assurant ainsi l'uniformité et une plus grande disponibilité de tissu racinaire pour évaluer la multiplication de M. enterolobii.

À 90 jours après l'inoculation (JAI), les racines ont été prélevées, lavées à l'eau courante, séchées sur du papier absorbant et fragmentées (< 0,5 cm). L'extraction des œufs et des juvéniles a suivi la méthode de Hussey et Barker (1973), modifiée par Boneti et Ferraz (1981), avec broyage dans une solution de NaOCl à 1 % pendant 45 s, tamisage (20, 100 et 500 mesh) et récupération du matériau retenu sur le tamis de 500 mesh.

La quantification a été réalisée dans une chambre de Peters sous microscope optique, déterminant la population finale (Pf) d'œufs/J2 par plante. À partir de ces données, le facteur de reproduction (RF = Pf/Pi) a été calculé, selon Oostenbrink (1966), en considérant Pi = 2 500 œufs/J2 par plante, afin d'évaluer la multiplication des nématodes dans les espèces de cultures de couverture.

Les plantes présentant un FR ≥ 1 étaient considérées comme sensibles, car elles favorisaient la prolifération des nématodes, tandis que celles dont le FR était < 1 étaient classées comme résistantes et nécessitaient une intervention. Les données ont été soumises à une analyse statistique, avec un regroupement par moyenne à l'aide du test de Scott-Knott au seuil de probabilité de 5 %.

Les résultats obtenus

Les facteurs de reproduction (FR) les plus élevés ont été observés chez la tomate Santa Clara (25,70) et le coton BRS 416 (6,47), confirmant la forte sensibilité et la viabilité de l'inoculum. Des valeurs de FR élevées indiquent que le nématode a trouvé des conditions favorables à sa multiplication dans le système racinaire de la plante hôte. En conditions réelles, cette multiplication peut entraîner une augmentation significative de la population du pathogène pendant la période de dormance.

Parmi les cultures de couverture, C. spectabilis (0,48), BRS Zuri Zuri grass (0,42) et Urochloa ruziziensis (0,36) ont présenté un indice FR < 1 (résistantes). C. ochroleuca (0,84) et C. breviflora (0,92) ont également été classées comme résistantes, bien que leur efficacité à réduire la population de nématodes soit moindre.

La plupart des espèces étaient sensibles (FR ≥ 1), notamment l'avoine blanche (AF1355), le sarrasin (IPR 92 Altar), le blé (TBIO Ponteiro et TBIO Duque), le seigle (BRS Serrano), le millet (BRS 1501), le haricot sabre, le sorgho (B1G211 et B233) et l'arachide (IAC OL3). Le millet BRS 1501 (6,83) et le seigle BRS Serrano (5,40) se distinguent par des FR similaires ou supérieurs à celui du coton. Dans ces conditions, l'utilisation de ces espèces hors saison peut entraîner une augmentation significative de la population de pathogènes dans le sol et doit être évitée dans les zones infestées.

Des espèces comme C. juncea (FR = 1,12) et le pois mascate (FR = 1,12) ont présenté un FR proche de 1, ce qui les classe comme sensibles, mais avec une faible multiplication. Malgré cela, leur utilisation doit être judicieuse, car ces espèces tendent à maintenir la population de nématodes proche de son niveau initial en fin de cycle de culture, contribuant ainsi à la persistance du pathogène dans le sol.

L'utilisation de *C. spectabilis*, du gazon Zuri et d'*U. ruziziensis* en rotation ou en culture intercalaire présente un fort potentiel pour réduire la densité de population de *M. enterolobii*. Cet effet est maximal lorsque les plantes sont bien implantées, avec un peuplement uniforme et une forte densité racinaire, assurant une bonne couverture du sol. Dans ces conditions, le contact entre le nématode et le système racinaire est plus important, ce qui favorise une réduction de la population en fin de cycle.

Choix appropriés

Dans les systèmes agricoles intensifs, notamment ceux basés sur la rotation soja-coton, le choix des cultures de couverture joue un rôle important dans la gestion des nématodes. Les espèces sensibles peuvent favoriser une multiplication intense du pathogène pendant la période intersaisonnière, augmentant ainsi la population dans le sol avant les semis de la culture suivante et accroissant le risque de pertes de rendement.

Classification des espèces

D'un point de vue pratique, les résultats permettent de classer les espèces selon leur risque d'utilisation dans les zones infestées. Des espèces comme *C. spectabilis*, le zuri et *U. ruziziensis* peuvent être privilégiées, car elles présentent un potentiel de réduction des populations de nématodes tout au long de leur cycle de vie.

En revanche, le millet BRS 1501, le seigle BRS Serrano, le blé (TBIO Ponteiro et TBIO Duque) et le haricot sabre doivent être évités dans ces zones en raison de la forte capacité de multiplication de M. enterolobii, « race 2 ».

Les espèces présentant un facteur de résistance (FR) proche de 1, comme *C. juncea* et le pois mascate, doivent être utilisées avec précaution. Malgré le faible taux de multiplication du nématode, ces espèces ont tendance à maintenir leur population proche du niveau initial lorsqu'elles sont gérées jusqu'à la fin du cycle. Dans ces cas, une gestion précoce de la culture de couverture est recommandée afin d'éviter la persistance du pathogène dans le sol et de favoriser la réduction de la population.

Réflexions finales

Les cultures de couverture influencent la dynamique de M. enterolobii pendant l'intersaison : les espèces sensibles (FR ≥ 1) augmentent la population dans des systèmes comme le soja et le coton, accroissant le risque pour la culture suivante, tandis que les espèces peu sensibles (FR < 1) réduisent le nématode. Leur sélection est donc essentielle dans la lutte intégrée contre les ravageurs, visant à diminuer la pression d'inoculum et à améliorer la durabilité du système de production.

* Par Anderson Vieira Modro, Beatriz Martins, Mireli do Carmo Vieira da Silva (Unasp) ; Daniela Santana Rodrigues Verssiani (Esalq) ; Jorge Bleno da Silva Verssiani (Staphyt Brésil)

Article publié dans le numéro 321 de la revue Cultivar Grandes Culturas