Effets de différents types d’amendement organique sur la dynamique des nématodes à galles et sur la croissance chez la tomate

Généralités sur les Meloidogyne

 Les Meloidogyne (nématodes à galle(s) ou nématode des racines noueuses) est un genre de nématodes de la famille des Heteroderidae. Redoutables parasites, ils sont responsables d’approximativement 5% des pertes globales de récolte constituant l’un des trois genres de nématodes parasites les plus économiquement préjudiciable aux cultures horticoles et céréalières. (Eisenback and Triantaphyllou, 1991). Un inventaire des nématodes parasites dans les zones de cultures maraîchères du Sénégal a permis de mettre en évidence trois espèces de Meloidogyne : M. incognita, M. javanica et M. arenaria (Netscher, 1970) 

Le cycle du Meloidogyne

 Les femelles adultes de Meloidogyne pondent des œufs réunis par une substance gélatineuse en une masse. À l’intérieur de laquelle on peut trouver des œufs à tous les stades de leur développement, depuis le stade unicellulaire jusqu’aux larves prêtes à éclore. Le développement d’un œuf entre ces deux stades, prend de sept à neuf jours à 28 °C. Les nématodes subissent alors une première mue et les larves qui éclosent sont donc des larves de deuxième stade (De Guiran et Netscher, 1970) . Etant des parasites obligatoires, les larves se déplacent dans le sol à la recherche d’un hôte. Ces derniers percent la paroi des cellules par des mouvements répétés du stylet, injectant des sécrétions œsophagiennes, puis, aspirent le contenu prédigéré des cellules (Linford, 1942). Les larves se nourrissent ainsi sur les cellules épidermiques, puis sur les cellules corticales, enfin sur celles du cylindre central.

Après deux semaines les larves subissent une deuxième mue. Dans les quatre jours qui suivent, deux mues se font encore. Entre la 2e et la 4e mue, le stylet n’est pas présent et les nématodes entament une diète. Après la 4e mue, les Meloidogyne ont atteint le stade adulte. Ils se transforment alors soit en mâle, soit en femelle. Le stylet est réapparu et les gonades se développent. Les jeunes femelles restent en place et se nourrissent des cellules géantes situées autour de leur tête. Elles grossissent rapidement et commencent à pondre des œufs environ trois semaines après la pénétration dans la racine. Elles sont pyriformes à sphériques, englobées dans une substance gélatineuse produites par 6 glandes situées dans la partie postérieure (Maggenti et Allen, 1960). Les mâles formés après la 4e mue, sont pelotonnés à l’intérieur des enveloppes cuticulaires des stades précédents. Ils les percent avec leur stylet et quittent la racine pour se déplacer 4 librement dans le sol. Ils ne se nourrissent plus et vivent sur les réserves contenues dans la paroi de leur intestin (De Guiran et Netscher, 1970)

 Les symptômes du parasitisme de Meloidogyne

Symptômes locaux (racines) 

Le symptôme primaire, typique d’une infection par Meloidogyne, est la présence de galles sur les racines. Dès son entrée dans la racine, la larve de deuxième stade provoque par les sécrétions qu’elle expulse à travers son stylet l’hypertrophie des cellules corticales. Elle migre ensuite vers la future zone vasculaire le long de laquelle elle vient s’immobiliser, la tête logée dans la partie externe de cette zone. Les quelques cellules entourant la tête de la larve, aux dépens desquelles elle se nourrit, subissent alors une série de modifications. Ces cellules s’agrandissent en même temps que leurs noyaux se divisent par mitose, puis les membranes disparaissent entre plusieurs cellules adjacentes, avec coalescence des cytoplasmes. Ceci aboutit à la formation de « cellules géantes » plurinucléées (De Guiran et Netscher, 1970).

L’attaque est d’autant plus grave lorsque les galles envahissent les racines principales où elles finissent par fusionner tandis que le chevelu radiculaire tend à disparaître. La réduction du système radiculaire limite l’alimentation minérale nécessaire à la croissance de la plante provoquant une déficience minérale (Villenave and Cadet, 2000). L’absence de chevelu radiculaire entraîne en outre une perturbation dans l’alimentation et une malnutrition générale de la plante conduisant souvent une diminution de la taille des organes récoltés (tubercules, fruits, feuilles) et immanquablement une diminution de rendement.

Les types d’amendements organiques

 Le terme amendement organique recouvre une très large gamme d’intrants, ayant des propriétés très variables. Les amendements organiques sont le plus souvent des produits principalement composés de résidus de végétaux, fermentés ou fermentescibles. Mais il existe aussi des amendements organiques avec une moindre proportion de végétaux, notamment ceux à base de déjections animales (Janvier, 2007). Un premier type d’amendement est composé de déchets organiques. Les fumiers compostés ou non, les lisiers ou les composts de déchets ménagers appartiennent à cette catégorie. Ils sont utilisés depuis très longtemps en agriculture, surtout pour l’entretien du pool de matière organique dans le sol, mais possèdent aussi un effet bénéfique sur la stabilité structurale du 5 sol.

A noter que l’amendement organique se distingue de l’engrais organique, qui contient plus d’éléments fertilisants (Villenave et al., 1998) Les résidus de cultures sont un autre type d’amendement organique. Ces résidus, incorporés dans le sol, forment un engrais vert, riche en matière organique fraîche, non préalablement décomposée ou fermentée. Cette matière organique peut être beaucoup plus labile et facilement dégradable que celle des produits compostés, selon la teneur en cellulose et en lignine du matériel de départ. De nombreux composés actifs peuvent être produits lors de la dégradation biologique de ces résidus de culture (Janvier, 2007).

 Le compostage

 Le compostage peut être défini comme « la décomposition biologique et la stabilisation des substrats organiques dans les conditions qui permettent le développement des microorganismes (Haug, 1980). Le compost, produit du compostage, est une matière humifiée et stabilisée issu d’un processus biologique de dégradation et de transformation de la matière organique végétale et animale en présence d’oxygène. Le compostage présente des intérêts certains tels que l’amélioration de la fertilité et de la qualité du sol, provoquant ainsi une augmentation de la productivité agricole, une meilleure biodiversité du sol, une réduction des risques écologiques et un environnement plus favorable (Misra et al., 2005).

Généralités sur les litières

La litière représente l’ensemble des débris végétaux, des feuilles et des rameaux morts en décomposition sur le sol (Mangenot, 1980). L’apport de litière dépend d’une part de la chute des feuilles en zones forestières et d’autre part de l’action de l’Homme par l’incorporation au sol dans les milieux cultivés. La présence de litière dans le sol favorise le développement d’organismes décomposeurs qui la transforme peu à peu en humus (Duchaufour, 1991). D’où son importance dans les systèmes de culture en tant que source potentielle de nutriments (Musvoto et al., 2000). La litière est constituée de deux fractions (Dommergues et al., 1970). La fraction hydrosoluble, rapidement entraînée vers les horizons minéraux après la chute des feuilles et riche en substances complexantes (processus de chéluviation) et la fraction nonhydrosoluble, décomposée par la microflore et la pédofaune..

L’effet des amendements organiques sur les nématodes phytoparasites 

La production de substances nématicides par les végétaux supérieurs est connue depuis très longtemps. Les données acquises sur le terrain, démontrent l’efficacité de certains végétaux introduits traditionnellement dans les assolements, en culture intercalaire ou sous forme de broyats pour lutter contre les nématodes phytoparasites. Diverses espèces peuvent être utilisées telles que Tagetes spp, Crotalaria spectabilis, Chrysanthemums spp, Allium sativum, Cinnamomum verum « Cannelle » et Azardiracta indica « Neem » ( Duke et al,1990 ; Kong et al., 2007; Lee et al., 2001; Park et al., 2005; Satti et al, 2003; Satti and Nasr, 2006) Certaines plantes sont utilisées comme engrais vert tel que la crotalaire constitue un engrais vert nématicide intéressant (comme c’est une légumineuse, son enfouissement constitue une fumure azotée non négligeable). Il faut impérativement l’enfouir pour avoir une action nématicide (Bertrand, 2001). En est fait il est montré que la décomposition des engrais verts libère dans le sol de différents acides gras volatiles. Leur effet nématicide pourrait s’ajouter à celui des molécules contenues dans les tissus des plantes enfouies (Bertrand, 2001). L’utilisation des résidus de végétaux comme les grignons d’olive comme biopesticide exprime un décroissement des maladies causées par les nématodes mais les recherches restent toujours en voie d’exploitation (Cayuela et al., 2008). 

 Mode d’action sur les nématodes 

La matière organique dans le sol permet la réduction des nématodes. Lors de sa décomposition, elle libère certains produits toxiques tels que l’acide butyrique (Jones and Milne, 1982). L’amendement organique stimule l’activité des micro-organismes du sol qui sont des antagonistes des nématodes parasites des plantes (Akhtar et Malik, 2000). Sa décomposition et son accumulation dans le sol, peut être comme un nématicide car ce produit qui est principalement biologique, peut provenir des friches et des déchets agricoles. L’incorporation de matières organiques (par exemple : fumier) dans le sol, stimule l’activité microbienne et fournit des ressources pour des espèces de nématodes opportunistes ; par conséquent, il y’a une diminution rapide de l’Indice de Maturité (IM) suivie par une augmentation progressive au cours de succession ultérieure (Ferris et al., 1996). L’IM augmente au cours de la succession et avec la diminution de l’activité microbienne (Ettema and Bongers, 1993).