Validation et démonstration des systèmes existants de prévision de la fusariose de l'épi comme outils d'aide à la décision en production de blé en Saskatchewan

Code de projet PRR10-200

Chef de projet

Guy Ash et Mike Grenier  La Commission canadienne du blé

Objectif

Transférer la technologie de prédiction de la fusariose de l'épi et en promouvoir l'adoption afin de rehausser l'efficacité des applications de fongicides contre les agents pathogènes et de réduire les applications non nécessaires en production de blé au Saskatchewan

Sommaire de résultats 

Contexte

La fusariose de l'épi, causée par des champignons du genre Fusarium, est la maladie du blé la plus dévastatrice au Canada et celle qui entraîne les pertes économiques les plus importantes. Cette maladie réduit le rendement du blé et le grade obtenu pour le grain récolté, en plus de provoquer sa contamination par diverses mycotoxines, dont le désoxynivalénol (DON), ce qui le rend impropre à la consommation humaine et animale. Comme il n'existe pas de variétés commerciales de blé résistantes à la fusariose de l'épi, la lutte contre la maladie repose essentiellement sur la pulvérisation de fongicides, ce qui entraîne l'utilisation d'une quantité considérable de produits chimiques chaque année.

Lors de consultations menées auprès de divers intervenants de l'industrie du blé sous la direction du Programme de réduction des risques liés aux pesticides d'Agriculture et Agroalimentaire Canada, l'adoption de systèmes de prédiction de la fusariose de l'épi a été identifié comme le moyen prioritaire pour améliorer l'efficacité des applications de fongicides et éliminer les pulvérisations non nécessaires. À cet égard, le présent projet consistait à des divers essais en champs commerciales de blé et de démonstration pour valider et démontrer l'utilité d`un modèle de prévision disponible pour la fusariose, dans le cadre d'une approche intégrée de lutte contre cette maladie a Saskatchewan.

Approches

Le projet a été mené par le personnel de la Commission canadienne du blé (CCB), avec l'aide des services météorologiques de WeatherFarm Inc., également exploitée par la CCB. Le travail de validation et de démonstration visait principalement un modèle de risque de fusariose mis au point par le professeur Erick DeWolf, de la Kansas State University. Cet outil de prévision était déjà offert par la WeatherFarm et est largement utilisé dans les États voisins des États-Unis. Il est considéré comme un modèle utilisable avant la floraison et est fondé sur une hypothèse selon laquelle l'inoculum du pathogène est présent dans le champ en concentration suffisante pour provoquer une infection modérée à grave. Le modèle est modulé par trois variables principales : 1) classe de blé (d'hiver ou de printemps); 2) qualité de la variété quant à sa sensibilité à la maladie (très médiocre, médiocre, passable ou bonne); 3) humidité relative moyenne des 7 derniers jours. Si une variété est très médiocre et que l'humidité relative moyenne est élevée au cours de la floraison, on obtient une cote élevée de risque de fusariose (> 80 %).

Le modèle était validé au moyen d'essais en bandes de fongicides réalisés dans 11 champs de production ou de démonstration (à Lemberg, Edgeley et Fairlight) en 2010 et dans 14 champs (à Indian Head et Lemberg) en 2011. Chaque producteur a conduit deux essais par année et a cible les deux variétés du blé, le rouge du printemps et le durum. Chacun des champs était situé à proximité d'une station météorologique WeatherFarm, ce qui a permis d'évaluer pour chaque champ le modèle de risque de fusariose par rapport à la variété de blé et à la performance du fongicide. La performance du modèle a été évalué en comparant le risque de fusariose prédit par le modèle à l'indice de fusariose calculé à partir d'observations visuelles faites sur le terrain (% de fréquence × % de superficie d'épi atteinte / 100). Finalement, la performance était cotée selon que le modèle produisait, une « estimation correcte », une « sous-estimation » ou une « surestimation » par rapport aux indices de fusariose réellement observés.

Des relevés à grande échelle sont également mené dans des cultures de blé ainsi que des évaluations des récoltes de blé, en 2010 et 2011. La même méthode de validation décrite dans les paragraphes précédents a était employée. Les épis de blé était surveillé quant à la fréquence et à la gravité de la fusariose dans 6 champs en 2010 et 18 en 2011. De même, 229 échantillons de grain en 2010 et 605 en 2011, était recueillis chez des producteurs et analysés quant à la fréquence des grains fusariés (FDK), à la concentration de DON et au grade obtenu pour la récolte. Les données issues de cet échantillonnage étaient ensuite cartographiées afin de pouvoir comparer les taux de FDK et de DON observés à ceux prédits par le modèle.

Enfin, des essais phénologiques ont été réalisés dans trois localités (Regina, Melfort and Swift Current) permettant d'évaluer la capacité de modèles de temps thermique déjà existants de simuler la chronologie des divers stades de développement du blé de printemps. Ces essais avaient pour but d'améliorer la prédiction de la période de sensibilité du blé (anthèse), en vue d'optimiser le calendrier des pulvérisations éventuellement requises.

De nombreuses activités de vulgarisation était également mené, axées sur le transfert de connaissances et de technologie, afin de communiquer les résultats du projet et de sensibiliser les producteurs à l'utilisation d'outils avancées pour leur aider à prendre des décisions éclairées en matière de lutte contre la fusariose de l'épi a Saskatchewan.

Résultats

En général, une corrélation significative était constatée entre la prédiction de risque du modèle et l'indice de maladie observé dans les régions où une pression de la maladie a déjà été signalée. En ce qui concerne les essais en bandes de fongicides menés en 2010, le modèle a correctement prédit l'indice de maladie observé dans environ 42 % des cas; dans le 58 % des cas, le modèle a surestimé l'indice. La tendance du modèle à surestimer le taux de maladie observé en champs, est expliqué par le fait que le pathogène est récemment introduit dans la région et n'est pas arrivé encore au point de produire des quantités assez élevées des spores pour causer des épidémies sérieuses. En 2011, le modèle a correctement prédit l'indice de maladie observé dans environ 85 % des cas (12 des 14 champs); dans le cas restant, le modèle a sous-estimé (7 %) ou surestimé (7 %) l'indice de maladie observé. Dans l'ensemble des champs commerciaux visés par les relevés, le modèle a correctement prédit l'indice de maladie dans 79 % des cas en 2010 et dans 77 % en 2011. Dans les autres cas, le modèle a sous-estimé ou surestimé le taux de maladie de 3 et 20 % en 2010 et de 18 et 4 % en 2011, respectivement.

Les résultats obtenus à partir des échantillons de grain récolté ont révélé qu'il y avait une bonne correspondance entre les taux de FDK et de DON observés et ceux prédits à l'aide du modèle. Ces analyses ont également révélé que l'application de fongicides, efficace pour accroître le rendement, n'améliorait pas de manière systématique le grade obtenu pour le grain récolté. Cependant, l'application de fongicides était associée à des taux moins élevés de FDK et donc de DON.

Les essais phénologiques ont donné lieu à de fortes corrélations indiquant que les modèles existants peuvent expliquer plus de 91 % de la variabilité temporelle des stades de développement du blé. De plus, des données antérieures sur la performance des variétés avaient démontré qu'une des pratiques qui permet le mieux d'atténuer les risques de fusariose consiste à choisir des variétés considérées comme ayant une résistance intermédiaire à modérée à cette maladie.

On recommande donc l'utilisation d'un bon choix de variétés en combinaison avec celle de modèle phénologique et de modèle de prévision du risque de fusariose, comme outils d'aide à la décision permettant de déterminer s'il est rentable d'appliquer des fongicides contre la fusariose. Ces trois volets de stratégie, soit le modèle de risque de fusariose, le modèle de phénologie et les recommandations de variétés, sont déjà disponibles et en exploitation par l'entremise de WeatherFarm (en anglais seulement), dans le cadre d'une trousse de lutte intégrée contre la fusariose de l'épi dans les cultures de blé. Ce service permet au producteur d'adapter chaque modèle à ses propres besoins. Le réseau WeatherFarm comprend environ 1 000 stations météorologiques et plus de 12 000 utilisateurs dans l'ensemble de l'Ouest canadien. Le présent projet a fait ressortir l'utilité d'un réseau à forte densité spatiale et à haute résolution pour améliorer l'exactitude des prédictions.

Les résultats du projet ont été communiqués aux producteurs de manière continue, à l'occasion de diverses journées portes ouvertes, de réunions de producteurs et de divers forums menés au moyen de publications, d'émissions radio et de webinaires. Deux vidéos d'information ont été produites et placées sur YouTube à l'intention des producteurs. Les commentaires reçus des producteurs semblent indiquer que les démonstrations et le matériel de vulgarisation mis à leur disposition dans le cadre du projet incitent un plus grand nombre d'entre eux à utiliser une technologie de prédiction les aidant à utiliser les pesticides de manière judicieuse.

Pour de plus amples renseignements, veuillez écrire à Guy Ash (Guy_Ash@cwb.ca) ou Guy_Ash@weatherfarm.com

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