Biofumigation
Le concept de biofumigation désigne des méthodes de désinfection alternative à la fumigation chimique, avec production in situ d'un fumigant par des plantes (on parle parfois aussi de « biodésinfection » du sol)[1]. C'est une des alternatives à l'utilisation du bromure de méthyle, toxique, gaz à effet de serre et destructeur de la couche d'ozone[2] - [3]. Lors de la décomposition de la culture, celle-ci libère dans le sol des composés volatiles toxiques pour des types d'organismes du sol et contribue à la lutte contre les ravageurs ou agents pathogènes du sol[4].
Principes
La biofumigation s'effectue principalement par l'incorporation d'espèces de la famille des brassicacées (moutarde, radis, choux) dans les cycles de rotation afin de lutter contre les maladies[4].
Une méthode notamment promue en Suisse[1] est basée sur l’utilisation de plantes naturellement riches en glucosinolates[5], (des crucifères surtout) qui lors de leur décomposition libèrent des composés volatils (isothio - et thiocyanates) toxiques pour divers organismes du sol[1] - [6].
Des expériences ont montré que la biofumigation pouvait réduire (au champ et en pot) de 19 à 74 % les « microsclérotes » (forme de survie de la verticilliose, parasite des cultures commun en agriculture) due à Verticillium dahliae et V. albo-atrum qui induit le flétrissement de la tomate, du poivron, de la pomme de terre, des fraisiers, et de différentes plantes médicinales, ou d'arbres fruitiers tels que l'abricotier[7].
Utilisation
Agriculture en général
Dans un objectif d'atteindre les objectifs environnementaux pour une croissance durable, à travers la promotion d'engagements volontaires des organismes agricoles, le cadre de Meilleures Pratiques de Management Environnemental (MPME) de l'Union Européenne recommande depuis mai 2018 la biofumigation[4].
Agriculture biologique
Particulièrement adaptée dans le cadre strict d'une agriculture biologique interdisant l'utilisation de pesticides, la biofumigation fait l'objet d'études, de développement et perfectionnements[8] - [9].
La biofumigation est utilisée en agriculture biologique pour contrôler certains pathogènes du sol, ou des ravageurs ou semences d'adventices dites « mauvaises herbes » dans le sol cultivé ou d'un élevage.
L'efficacité de cette méthode est notamment démontrée pour les cultures de :
- carottes - contre la fonte des semis due Ă Rhizoctonia solani[10]
- pommes de terre - contre la gale commune due Ă Streptomyces scabiei[11]
- pommes de terre - contre la verticilliose induite par Verticillium dahliae[12]
- lys - contre la pourriture de l’oignon due à Rhizoctonia solani[13]
- choux-fleurs - contre la « hernie du chou » due à Plasmodiophora brassicae[14]
- tomates - contre la maladie des racines liégeuses due à Pyrenochaeta lycopersici[15].
- fraise - contre la verticilliose[9].
Conditions optimales
Variétés
L'objectif premier est d'utiliser les variétés les mieux appropriées aux régions de culture et riches en glucosinolates.
La moutarde brune pure ou en mélange est conseillée. Lors des semis d’automne, le mélange de radis fourrager associé à la moutarde est alors conseillé afin de limiter les risques de gel[9].
Techniques
Le second objectif est d'obtenir une biomasse optimale[9].
Selon les essais en champs et pot, de bonnes performances en biofumigation nécessitent une incorporation des plantes au stade mi-floraison lorsqu'elles possèdent le plus fort taux de glucosinolate. Les plantes sont broyées le plus fin possible et si possible écrasées avant incorporation au sol, afin que les cellules des plantes écrasées libèrent un maximum de leur contenu[16]. Une incorporation profonde immédiatement après le broyage s'effectue en deux passages avec une fraise, à 15 cm voire 20 cm de profondeur. Les gaz volatils toxiques sont alors produits durant les 20 premières minutes[9].
Environnementales
Le troisième objectif est d'optimiser le rapport chaleur/humidité lors de l’incorporation afin de permettre la transformation des glucosinolates en gaz toxiques.
Les conditions environnementales optimum s’effectuent par un sol maintenu très humide après l'incorporation (peut impliquer une irrigation). Il est recommandé d'incorporer le broyat avant une pluie (la macération contrôlée[16] de la plante permet d'optimiser sa production de biocides non synthétiques). Une incorporation en période chaude, en sol réchauffé, est nécessaire pour une température inférieure à 15 °C (inefficace tard dans l'automne). La libération ralentit jusqu’à perdre son efficacité en dessous de 10 °C. Un délai d'une semaine est requis avant semis ou plantation suivante.
Notes et références
- V. MICHEL, H. AHMED et A. DUTHEIL, Agrosccope, La biofumigation, une méthode de lutte contre les maladies du sol, Station de recherche Agroscope Changins-Wädenswil ACW, Conthey, Suisse
- Ristaino J. B. & Thomas W. 1997. Agriculture, methyl bromide and the ozone hole. Can we fill the gaps? Plant Dis. 81, 964-977.
- Gullino L. M., Camponogara A., Gasparrini G., Rizzo V., Clini C. & Garibaldi A., 2003. Replacing methyl bromide for soil disinfestations: The Italian experience and implications for other countries. Plant Dis. 87, 1012-1021.
- « DÉCISION (UE) 2018/813 DE LA COMMISSION du 14 mai 2018 concernant le document de référence sectoriel relatif aux meilleures pratiques de management environnemental, aux indicateurs de performance environnementale spécifiques et aux repères d’excellence pour le secteur de l’agriculture au titre du règlement (CE) no 1221/2009 du Parlement européen et du Conseil concernant la participation volontaire des organisations à un système communautaire de management environnemental et d’audit (EMAS) », sur eur-lex.europa.eu, (consulté le ), Annexe - paragraphe 3.4.4
- Morra M. J., 2004. Controlling soil-borne plant pests using glucosinolate-containing tissues. Agroindustria 3, 251-256.
- Rollin P. & Palmieri S., 2004. Sulfur-containingmetabolites in Brassicales. Agroindustria 3,241-244
- Pegg G. F. & Brady B. L., 2002. Verticillium wilts. CABI Publishing, Wallingford (UK), 552 p
- Kirkegaard J. & Matthiessen J., 2004. Developing and refining the biofumigation concept. Agroindustria 3, 233-239.
- Chambre d'agriculture, « La Biofumigation », sur extranet-ain.chambres-agriculture.fr, (consulté le )
- Villeneuve F., Raynal-Lacroix C., Lempire C. & Maignien G., 2004. Possibility of using biofumigation in vegetable crops for controlling soilborne pathogens. Agroindustria 3, 395-398.
- Gouws R. & Wehner F. C., 2004. Biofumigation as alternative control measure for common scab on seed potatoes in South Africa. Agroindustria 3, 309-312.
- McGuire A. M., 2004. Mustard green manures replace fumigant and improve infiltration in potato cropping system. Agroindustria 3, 331-333.
- van Os G. J., Bijman V., van Bruggen S. S., de Boer F. A., Breeuwsma S., van der Bent J., de Boer M. & Lazzeri L. 2004. Biofumigation against soil borne diseases in flower bulb culture. Agroindustria 3, 295-301.
- Cheah L. H., Gowers S. & Marsh A. T., 2006. Clubroot control using Brassica break crops. Acta Horticulturae 706, 329-332.
- Amenduni M., D’Amico M., Coltella C. & Citrulli M., 2004. Effect of Brassiceae greenmanures and soil-solarization on corky root of tomato. Agroindustria 3, 303-307, 2004
- Matthiessen J., Warton B. & Shackleton M. A., 2004. The importance of plant maceration and water addition in achieving high Brassicaderived isothiocyanante levels in soil. Agroindustria 3, 277-280
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
- V. Michel, H. Ahmed et A. Dutheil, Agrosccope, La biofumigation, une méthode de lutte contre les maladies du sol, Station de recherche Agroscope Changins-Wädenswil ACW, Conthey, Suisse
- V. Michel (Agrosccope), Biofumigation: principe et application, Station de recherche Agroscope.
- V. Michel (Agrosccope), Fiche technique « Biofumigation » principe et application (4.2.2008),
Bibliographie
- Agroperspectives, [La biofumigation : une piste prometteuse pour gérer les maladies du sol ! http://cdn.cname-server.com/public/www.agroperspectives.fr/Chercheurs_Dossiers/La_biofumigation__une_piste_prometteuse_pour_gerer_les_maladies_du_sol_by_Agroperspectives.pdf]
- F. MONTFORT, S. POGGI, S. MORLIERE, F. COLLIN, E. LEMARCHAND, et D.J. BAILEY, 2011. Approche expérimentale des mécanismes d’action de la biofumigation sur la microflore tellurique. INRA, UMR1099 BiO3P, Le Rheu
- MOTISI N., 2009. Réguler les maladies d’origine tellurique par une culture intermédiaire de Brassicacées : mécanismes d’actions et conditions d’expression dans une rotation betterave-blé. INRA-ITB.
- Dutheil A., 2005. Composts et engrais verts: des alternatives pour le contrôle des maladies telluriques du fraisier. Cas des parasites fongiques Verticillium et Phytophthora. Mémoire de fin d’étude pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur des Techniques Agricoles, ENITA Clermont-Ferrand
- (en) Lazzeri L., Leoni O. & Manici L. M., 2004. Biocidal plant dried pellets for biofumigation. Industrial Crops Prod. 20, 59-65.
- (en) Lazzeri L., Leoni O., Bernardi R., Malaguti L. & Cinti S., 2004b. Plants, techniques and products for optimising biofumigation in full field. Agroindustria 3, 281-288.