Typologie des maladies et ravageurs des principales cultures et modélisation des effets du changement climatique sur leur évolution à l’échelle de l’ensemble du territoire français Doctorante: Julie Caubel Encadrantes: Marie Launay et Nadine Brisson RMT_modélisation_29/09/09 Plan 1. Problématique de la thèse 2. Objectifs de la thèse 3. Démarche de travail de la thèse 4. Priorités 1. Problématique de la thèse ● Réchauffement climatique → dans le siècle à venir, quels seront les bioagresseurs pénalisés ou, au contraire, favorisés par le changement climatique (CC) à l’échelle du territoire français (hexagone)? ● Influence du climat et de sa variabilité temporelle sur les bioagresseurs via l’environnement du bioagresseur ? ● Environnement = plante en tant que support trophique et physique, microclimat sous couvert végétal et sol CHANGEMENTS CLIMATIQUES MICROCLIMAT SOL PLANTE BIOAGRESSEUR → Prise en compte des effets indirects du CC sur les bioagresseurs à travers son environnement 1er comité de pilotage de thèse_19/05/09 2. Objectifs de la thèse (cid:1) Construction d’un modèle centré sur le bioagresseur, dynamique et générique (à l’échelle d’1 année de culture, sur une plante considérée comme sensible, pas de compétitions) (cid:1) Couplage du modèle avec un modèle de fonctionnement de cultures (STICS) forcé par des scenarios climatiques futurs. (cid:1) Bioagresseurs dans le cadre de l’étude: champignons et insectes DDyynnaammiiqquuee jjoouurrnnaalliière PPootteennttiieell iinniittiiaall DDéévveellooppppeemmeenntt dduu Dééggââttss DDoommmmaaggeess dd’’iinnffeessttaattiioonn bbiiooaaggrreesssseeuurr DDéétteerrmmiinniissmmee ssoouuss iinnfflluueennccee ddee:: retro action -- microclimat (couvert végétal) -- ssuuppppoorrttss pphhyyssiiqquueess (plante) Modèle de culture: -- pprrééllèèvveemmeennttss ttrroopphhiiqquueess (plante) plante, -- aammbbiiaannccee pphhyyssiiqquuee dduu ssooll microclimat, sol Scenarios climatiques 1er comité de pilotage de thèse_19/05/09 3. Démarche de travail de la thèse 3. 1/ Construction d’une typologie des bioagresseurs Construire un modèle générique implique: - de construire un squelette de modèle capable de répondre à la dynamique de développement de tous les bioagresseurs - de ne le tester que sur quelques bioagresseurs se différenciant dans leur comportement face à leur environnement sous notre climat actuel pour voir leur devenir dans le cadre des CC → Construction de 2 typologies (insectes et champignons), basée sur leur sensibilité à l’environnement, à partir de 30 champignons et 30 insectes répertoriés parmi les grandes cultures françaises (betterave, blé tendre, maïs, tournesol, colza, vigne, luzerne, pois) 3. Démarche de travail de la thèse La construction d’une typologie et d’un modèle générique de bioagresseur couplé à un modèle de culture connu demande de simplifier le système Exemple de la typologie champignons: Facteurs environnementaux pris en compte (+ exemples): Température Humidité relative/eau Phénologie/état de la plante Efficacité d’infection Sclérotiniose du colza ne pouvant Durée d’humectation pour la germer que sur les pétales: fenêtre contamination plus ou moins d’attaque restreinte longue T 3. Démarche de travail de la thèse Etapes de développement du champignon pris en compte: Maturation de Survie du Dissémination Contamination Sporulation l’inoculum champignon sur la plante + incubation IIaire Iaire « boîte noire des épidémiologistes» Potentiel d’inoculum forcé Monocycles sur la plante 3. 2/ Construction du squelette du modèle - Identification des variables d’entrée, de sortie, des fonctions de réponse et des types de paramétrage pour le modèle - contraintes imposées par le couplage dynamique ultérieur avec le modèle de culture STICS - Construction du modèle avec des fonctions de réponse différentes selon les groupes de bioagresseurs trouvés ou les mêmes fonctions de réponse mais un paramétrage différent 3. 3/ Modélisation dans le cadre des CC - Choix d’un bioagresseur bien renseigné dans la littérature dans chaque groupe des 2 typologies réalisées - Hypothèses sur son comportement dans le cadre des CC: Exemple: diminution des durées d’humectation de façon générale mais avec une variabilité intra et inter-annuelle très forte. Quel effet sur les champignon nécessitant une longue durée d’humectation pour contaminer? - Test via la modélisation par couplage dynamique avec STICS et forçage par des scénarios climatiques futurs 4/ Priorités dans le cadre de la thèse Finir le travail sur les champignons en priorité Liste champignons plante attaquée Champignon_nom vernaculaire Champignon_nom latin principalement mildiou du tournesol Plasmopara helianthi alternariose du tournesol Alternaria helianthi phomopsis du tournesol Phomopsis helianthi tournesol verticilliose du tournesol Verticilium dahliae pourriture charbonneuse du tournesol Macrophomina phaseolina oidium du blé Erysiphe graminis septoriose du blé Septoria Tritici rouille jaune du blé Puccinia striiformis rouille brune du blé Puccinia recondita piétin verse Pseudocercosporella herpotrichoides blé tendre piétin échaudage Gaeumannomyces graminis var Tritici carie du blé Tilletia caries fusariose Microdochium nivale rhizoctone Rhizoctonia solani cercosporiose de la betterave Cercospora beticola betterave ramuariose de la betterave Ramularia beticola cylindrosporiose du colza pyrenopeziza brassicae phoma du colza Leptosphaeria maculans colza alternariose du colza Alternaria brassicae sclérotiniose Sclerotinia sclerotiorum pourriture grise botrytis cinerea oidium de la vigne Uncinula necator vigne mildiou de la vigne Plasmopara viticola maladie des tâches communes de la luzerne pseudopeziza medicaginis luzerne verticilliose de la luzerne verticilium albo-atrum oidium du pois Erysiphe pisi anthracnose du pois Mycosphaerella pinodes pois nécrose racinaire du pois Aphanomyces euteiches charbon des inflorescences de maïs Sphacelotheca reiliana maïs Ordre Nom latin Nom vernaculaire Meligethes aeneus Méligèthe du colza Agriotes sordidus Taupin Ceutorhynchus napi Charançon de la tige de colza insecte _ COLEOPTERES Oulema melanopa Criocère des céréales Bruchus pisorum Bruche du pois Sitona humeralis Sitone de la luzerne Diabrotica virgifera Chrysomèle du maïs Oscinella frit Oscinie de l'avoine Dasineura brassicae Cécidomyie des crucifères insecte _ DIPTERES Pegomyia betae Mouche de la betterave Tipula paludosa Tipule des prairies Delia coarctata Mouche grise des céréales Empoasca vitis Cicadelles des grillures de la vigne Liste insectes Daktulosphaira vitifoliae Phylloxéra de la vigne Pulvinaria vitis Cochenille floconneuse de la vigne (+ acariens, insecte _ HOMOPTERES Myzus persicae Puceron vert du pêcher nématodes) Rhopalosiphium padi Puceron du merisier à grappe Sitobion avenae Puceron des épis de céréales Agrotis segetum Noctuelle des moissons Plutella maculipennis Teigne des crucifères insecte _ LEPIDOPTERES Ostrinia nubilalis Pyrale du maïs Autographa gamma Noctuelle terricole Cochylis Tordeuse de la vigne arachnide _ ACARI panonychus ulmi Acarien rouge Thrips tabaci Thrips du tabac insecte _ THYSANOPTERES Frankliniella robusta Thrips du pois Heterodera schachtii Nématode à kystes de la betterave mollusque _ Nématode Ditylenchus dipsaci Nématode de la tige ou du collet Pratylenchus penetrans Nématode des lésions racinaires