Etude de l’influence de la variété sur le charbon

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Cycle de développement du mil

Le cycle de développemeAnt du mil peut se scinder en 3 étapes :
 la phase végAétative : elle débute à la germination de la graine et s’arrête à l’initiation de la panicule avec une durée de 30 à 50 jours.
 la phase reproductive : qui comprend l’épiaison, la floraison et la fructification. Elle correspond au développement de la tige et des feuilles par élongation des entre-nœuds, à la sénescence des feuilles de la base (premières feuilles) et à l’apparition complète de la panicule et de sa floraison. Le mil étant une plante hermaphrodite, le stigmate se forme en premier lieu avant que les anthères ne suivent un jour après sa formation.
 la phase de maturation : c’est une phase de reproduction proprement dite débutant par la pollinisation des fleurons et aboutissant à la formation des graines en passant par l’élaboration des substances de réserve (amidon et protéine). Durant cette étape, la graine passe successivement par les stades laiteux, pâteux, demi-dur, dur, et enfin le stade sur-maturité qui marque la fin de la dessiccation du grain (Bezançon et al. 1997).

Ecologie du mil

Le mil est une plante dotée d’une grande capacité d’adaptation à la sécheresse (Bezançon et al., 1997 ; Hamadou et al., 2017). Il est généralement cultivé dans les régions à pluviométrie comprise entre 150 et 800 millimètres (Bezançon et al., 1997) correspondant à la zone tropicale semi-aride, entre les isohyètes 200 et 1000 millimètres (Tostain, 1998). C’est une céréale pas trop exigeante en terme de texture du sol (Hamadou et al., 2017).

Besoins hydriques

Ils sont croissants en fonction de la durée du cycle de développement de la plante. Selon que la variété soit précoce ou tardive, les besoins en eau ont été répartis comme suit : de 600 à 1000mm de pluie on trouve des variétés tardives et de 350 à 600mm de pluie on trouve les variétés précoces (Kadri et al., 2019). En outre pour une maturation et un mûrissement des grains parfaits il faut des précipitations et une humidité relative faibles (Kadri et al., 2019).

Besoins en ensoleillement (lumière et température)

Le mil est une plante de jours courts même s’il existe des variétés indifférentes à la longueur du jour. Les températures les plus favorables pour le mil se trouve entre 27 et 30°C (Kadri et al., 2019). Pour se développer, il a besoin d’un cumul de 2050 à 2550°C de température et ses températures de germination varient entre 10 et 50°C (Hamadou et al., 2017; Kadri et al., 2019).

Besoins en minéraux

Fertilisation azotée

Il existe deux sources d’azote : l’azote minéral fourni par le sol, qui est disponible immédiatement, et l’azote minéralisé provenant des résidus de récolte, du fumier, de l’humus etc. La meilleure absorption d’azote et la meilleure production sont obtenues en milieu mixte à dominante nitrique. Par contre, la nutrition ammoniacale conduit à la stérilité des épis (MAE & FIDA, 2001).

Alimentation phosphatée

Le phosphore du sol, lorsqu’il est disponible sous des formes non solubles dans la solution du sol, ne constitue pas un facteur limitant pour la culture du mil (MAE & FIDA, 2001).

Alimentation potassique

Le potassium joue un rôle important dans la croissance et le développement du mil. Il augmente le développement végétatif de la plante par l’élongation des talles en augmentant la vitesse de croissance de la plante, sans augmenter le cycle de la culture et la multiplication du nombre de talles. Il procure à la plante une meilleure résistance à la sécheresse en régulant l’ouverture des stomates (MAE & FIDA, 2001).

Variétés de mil

Deux grands groupes de variétés sont rencontrées chez le mil selon la pluviosité de la région : les variétés précoces et les variétés tardives (Bezançon et al., 1997; Hamadou et al., 2017). Les variétés tardives sont rencontrées dans les régions à pluviométrie abondante et généralement bien répartie (Hamadou et al., 2017). Selon les caractéristiques morphologiques et botaniques et la situation géographique, ces deux grands groupes se sont vus scindés en plusieurs structures définies par différents auteurs. C’est ainsi qu’à partir de 14 caractères botaniques, Marchais et al. (1993) concluent à l’existence de 6 groupes morphologiques en Afrique de l’Ouest, distincts des groupes de l’Afrique Australe et de l’Inde (Bezançon et al., 1997).
La diminution du rendement dû à des contraintes environnementales (sécheresse, pauvreté des sols, ennemies des cultures) est à l’origine de l’amélioration génétique du mil. Ceci requiert différents procédés qui ont permis de scinder le mil en plusieurs types. En effet, les variétés populations (ou variétés locales ou écotypes produits par les paysans) sont largement diversifiées du point de vue génétique mais ne possèdent pas un potentiel de production élevé. C’est ainsi que plusieurs travaux d’amélioration de ces variétés ont été réalisés. Ces travaux visent à homogénéiser les variétés en se basant sur un ou des caractères bien définis puis à les trier pour obtenir de meilleures qualités de graines. Des tris ont été réalisés en utilisant la sélection généalogique, la sélection massale et la sélection récurrente. Les variétés synthétiques sont des variétés artificielles résultant de la multiplication sexuée faisant intervenir plusieurs cultivars choisis selon des critères particuliers sans sélection consciente. Les graines obtenues sur plusieurs générations de ces mélanges de 1 à 10 cultivars sont plus stables du point de vu agronomique que les variétés populations. Les variétés hybrides sont obtenues par croisement entre des populations d’une même lignée ou des populations de lignées différentes. La base génétique la plus étroite est représentée dans le cas de l’hybride simple, ou hybride Fl issu du croisement entre deux lignées homozygotes. Il existe également des hybrides trois-voies, issus du croisement d’un hybride simple avec une lignée, et des hybrides doubles produits par le croisement entre deux hybrides simples.(Bezançon et al., 1997)
Au Sénégal, 7 variétés de mil dont 3 locales et 4 améliorées (Tableau 1) sont cultivées. Elles sont réparties dans les différentes zones de culture selon leurs caractéristiques agro-écologiques.

Semis

Les semences utilisées sont en générale constituées par les producteurs sur la récolte de l’année précédente. Cependant, ils ont tendances à se tourner vers des semences certifiés produits par les organismes de recherche pour s’adapter aux évolutions des conditions climatiques ou pour faire face aux contraintes abiotiques et biotiques. Le semis peut se faire en sec avant le début de l’hivernage ou en humide. Pour ce dernier cas, la date de semis dépend de la zone et du début des pluies. Les graines sont semées à raison de 3 à 5 Kg par hectare et le semis peut se faire manuellement ou avec un semoir (ISRA, 2016).

Fertilisation

Selon leurs moyens, les producteurs peuvent utiliser des fertilisants organiques (fumures) ou minérales. Il est recommandé d’utiliser la matière organique à des doses variant de 5 à 10 t/ha. Comme fertilisant minéral le NPK est recommandé à des doses et moment d’application variant en fonction des systèmes de culture. Elle est généralement appliquée avant semis comme fumure de fond ou après semis (ISRA, 2016).

Entretien de la culture

Pour l’entretien de la culture, un premier sarclage accompagné d’un binage est réalisable 8 jours après la levée et un deuxième sarclage 15jours après le premier. Pour maintenir le champ propre, il faut au moins deux sarclo-binages (ISRA, 2016).

Récolte

Elle est généralement manuelle. Il est recommandé de bien sécher le mil après récolte au soleil pendant 2-4 jours à 14% d’humidité avant stockage. Après la récolte, le mil est conservé en épis ou en graines selon les habitudes ou les convenances des cultivateurs. Les chandelles doivent être étalées sur de la paille ou à défaut sur des claies surélevées où les bottes sont entrecroisées (ISRA, 2016).

Contraintes à la culture du mil

La culture du mil fait face à de nombreuses contraintes de nature abiotique et biotique. Cette dernière est de loin la plus contraignante, vu la grande capacité de tolérance du mil face aux facteurs abiotiques et la grande diversité des agresseurs d’ordre biotique.

Contraintes abiotiques

Les principaux problèmes seraient liés à la température ou à l’hydratation en fonction du stade de développement de la plante. En effet, la sécheresse peut être un facteur limitant au moment de la germination et du développement de la plantule (Bezançon et al., 1997). Aussi, la plante peut devenir sensible au déficit en eau particulièrement au stade qui précède la floraison (Bezançon et al., 1997). La baisse de la fertilité des sols due à la surexploitation de ces derniers, l’absence de jachère et la mise en culture des terres marginales sont autant des facteurs qui peuvent diminuer considérablement le rendement de la culture (Kadri et al., 2019).

Contraintes biotiques

Elles sont constituées par des insectes ravageurs, des microorganismes (champignons, bactéries, virus), des ravageurs granivores ou encore des plantes parasites.

Les insectes

Ils sont généralement polyphages et peuvent créer d’énormes dégâts au mil. Les insectes ravageurs du mil comprennent les acridiens (les sautériaux et le criquet pèlerin), les mineuses de la chandelle, les foreurs de la tige, les diptères, les coléoptères ravageurs de stocks et la chenille poilue du niébé devenu nuisible au mil (Mbaye, 1993). Parmi les sautériaux l’espèce qui cause le plus de dégâts aux cultures et au mil en particulier de par son abondance et sa capacité de migration est Oedalus senegalensis(Mbaye, 1993). Cet insecte attaque le mil à 2 stades : le stade jeune plantule et les épis au stade laiteux. Selon Launois & Launois-Luong, (1989), la plante pousse sur sols sableux et sablo argileux qui constituent un biotope idéal pour les populations de sautériaux. L’autre plus grand ravageur à l’image des sautériaux est le criquet pèlerin (Shistocerca gregaria). Ce dernier ravage tout ce qui est vert sur son passage et peut causer des dégâts allant jusqu’à 100% sur le mil (Mbaye, 1993). Parmi les foreurs de tiges nous pouvons citer Acigona ignefusalis et Sesamia calamistis(Ndoye et al, 1984.; Bezançon et al., 1997; Békoye & Dadié, 2015). Le premier s’attaque aux variétés précoces tandis que le second s’attaque aux variétés tardifs (Ndoye et al., 1984).

Les oiseaux granivores

L’autre groupe de ravageur concerne les oiseaux granivores. Parmi les plus nuisibles, on peut citer le travailleur à bec rouge (Quelea quelea), le travailleur à tête rouge (Quelea erythrops), le gendarme (Ploceus cucumullatus) et le moineau dorée (Passer luteus). Les pourcentages de dégâts causés au mil par les oiseaux varient de 10 à 30%, souvent plus, surtout sur les variétés précoces (Mbaye, 1993).

Les rongeurs

Les rongeurs sont aussi de redoutables ennemis des cultures de mil. Ils détruisent les jeunes plantules et grignotent les récoltes en stockage. Au Sénégal, les principales espèces rencontrées sont Arvicanthis niloticus et Mastomis sp. (Mbaye, 1993).

Les adventices du mil

La flore adventice du mil est dominé par les graminées annuelles à cycle de développement précoce comme des espèces du genre Digitaria et certains Pennisetum, entre autres(Ndoye et al., 1984). Les espèces les plus représentatives appartiennent aux familles des Poaceae, Cyperaceae, Convolvulaceae et Rubiaceae (NOBA, 2002; MBAYE, 2013). Cependant, la plus nuisible des adventices du mil est le Striga hermonthica qui est en fait une plante parasite qui, selon Ndoye et al., (1984), pouvait causer des pertes allant de 60 à 70% sur cette culture. En effet, ses graines peuvent rester au sol pendant une vingtaine d’années ; ce qui en fait un parasite très persistant (Bezançon et al., 1997).

Les maladies du mil

Plusieurs maladies s’attaquent au mil. Cependant, trois sont reconnues comme étant les plus nuisibles à la culture. Ce sont l’ergot, le mildiou et le charbon du mil. Mis à part ces trois principales maladies, il existe des maladies secondaires. Il s’agit de la rouille (Puccinia penniseti Zimm), la pyriculariose (Pyricularia setariae Nisikado), les taches zonées (Gleocercospora soghi), l’anthracnose (Colletotrichum graminicolum), la dactylophorose (Dactylophora elongata) , les moisissures des grains (complexe de champignons), les stries bactériennes (Pseudomonas rubrilineans) et le “bacterial blotch” (Pseudomonas sp.), le « Freckled Yellow Disease » et la mosaïque de la canne à sucre. Il faut noter que pour ces maladies secondaires, les dégâts sont limités (Mbaye, 1993).

L’ergot

Causé par Claviceps fusiformis, elle occupe la 3e place des maladies du mil dans le sahel causant d’énormes pertes de récolte (Mbaye, 1993). Selon Thakur et King (1988a), ces pertes en rendement de grains sont estimées à hauteur de 58-70%. La maladie se manifeste par des gouttelettes rosâtres mucilagineuses à crémeuses sortant des fleurons infectés. Ces gouttelettes, une fois desséchées, forment à la place de la graine une structure brun foncé à noire, plus grande que la graine, avec un apex pointu : c’est le sclérote. Ce dernier contient des alcaloïdes qui s’avèrent être toxique pour les consommateurs (Thakur & King, 1988a) (Figure 2).

Le mildiou

Le mildiou du mil est causé par le champignon Sclerospora graminicola, un parasite obligatoire présent dans plus de 50 pays à travers le monde, plus particulièrement dans les régions tempérées et tropicales. Elle cause des dégâts allant jusqu’à 70% (Issa et al., 2018). Au Sénégal, les pertes varient de 0,2 à 21% (Ndoye et al., 1984 ; Mbaye, 1993). Le développement et la dissémination de la maladie dans le sahel sont dus au rétablissement des cycles pluviométriques normaux, au non-respect des techniques culturales, au transfert de matériel végétal sans contrôle phytosanitaire, à l’homogénéisation des bases génétiques des variétés nouvelles (Ndoye et al., 1984 ; Mbaye, 1993). La maladie se manifeste sur toutes les parties de la plante. Sur les feuilles on observe une tache chlorotique évoluant en duvet blanchâtre sur leur partie inférieure lorsque les conditions sont favorables à la sporulation. Sur l’épi on note, en fonction du moment où a lieu l’infection, une virescence complète ou partielle des fleurs qui se transforment en organes foliacées (Figure 3). En outre, les semences infectées produisent des plants rabougris infertiles (Issa et al., 2018).
Le charbon du mil est une maladie présente dans plusieurs pays producteurs de cette céréale, notamment les pays d’Afrique de l’ouest, d’Afrique centrale et du sud-ouest, aux USA et en Inde. Les pertes qu’il cause à la culture sont estimées à 30% (Mbaye, 1993). Il est causé par un champignon de l’ordre des Ustilaginales dont le genre Tolyposporium a été décrit en 1882 par Woronin (Diagne-Leye, 1993). Selon Thirum & Neerg (1978), le champignon responsable du charbon du mil Tolyposporium penicilariae (= Moesziomyces penicillariae (Bref.) Vanky) appartient à l’embranchement des Dikarya, à la classe des Basidiomycètes, à la sous-classe des Ustilaginomycotina, au super-ordre des Ustilaginomycètes, à l’ordre des Ustilaginales et à la famille des Ustilaginaceae. C’est au Sénégal où la maladie a été signalée pour la première fois par Chevalier en 1931 (Thakur & King, 1988b) et depuis lors toutes les recherches réalisées à ce sujet visent à augmenter la résistance des variétés de mil cultivées dans le pays, vu que les méthodes de lutte chimique sont couteuses.

Symptômes de la maladie

Les symptômes du charbon ne sont visibles que sur les panicules de mil. En effet, le genre Tolyposporium, classé parmi les parasites d’ovaires, s’attaque au fleurons convertissant ainsi les ovaires en des structures particulières appelées sores (Thakur & King, 1988b). Le sore n’est en fait qu’un ensemble de spores regroupés en une masse (balle de spores) de forme et de dimension variable donnant un aspect poudreux, le tout recouvert d’une membrane qui, arrivée à maturité, se casse pour libérer les balles de spores. Les sores sont en général plus grosses que les grains de mil (environ 3 cm de diamètre), de forme ovale à conique avec des glomérules irréguliers d’environ 175µm et des spores lisses ou légèrement verruqueuses de diamètre variant de 7 à 12,5µm (Thakur & King, 1988b; Diagne-Leye, 1993). Au début de la maladie, les sores sont verts clairs, mais virent au brun puis au noir à maturité.

Biologie du pathogène

La principale source d’inoculum proviendrait du sol de la précédente culture infectée ou des semences contaminées (Thakur & King, 1988b). Le cycle de développement du champignon comporte 2 phases sporophytiques successives séparées par une néogamie. Lors de la phase primaire, la spore germe pour donner un promycélium qui, arrivé à maturité, produit des sporidies haploïdes et levuriforme hyaline. Ces sporidies peuvent se multiplier de façon asexuée (bourgeonnement) ou sexuée (neogamie). Ce dernier cas constitue la phase secondaire à la suite de laquelle un mycélium dicaryotique est produit, lui-même donnant naissance aux amas de spores : les spores charbonneuses ou téleutospores ou téliospores ou encore chlamydospores qui, une fois libérées, germent et le cycle reprend (Diagne-Leye, 1993).

Méthodes de lutte contre le charbon du mil

Plusieurs techniques de contrôle du charbon ont été élaborées. Les pratiques culturales se sont montrées jusque-là très peu efficaces raison pour laquelle les luttes chimique et génétique restent les seuls moyens de contrôle de la maladie. C’est ainsi que (Diagne-Leye, 1993) a testé plusieurs antifongiques de synthèse pour voir leur effet sur la germination et la multiplication des spores de Tolyposporium. Ses résultats de test ont montré que la germination des spores est inhibée par le manèbe, la carboxine, le mancozèbe et le benomyl. Tandis que le benomyl et la carboxine sont les seuls à être actifs sur la multiplication des spores. Plusieurs autres auteurs ont montrer l’efficacité de fongicides systémiques à savoir plantvax, vitavax et benlate et non systémique à savoir zineb, mancozèbe, agrosan et ceresan ainsi que certains antibiotiques heptaene et aureofungin sur le charbon (Thakur & King, 1988b). Quoique cette lutte chimique soit très efficace il en demeure pas moins le plus couteux. L’alternative est l’utilisation de la résistance variétale.

Résistance variétale du mil contre le charbon

Elle est basée sur l’identification, l’utilisation et la mise en place de la résistance. La création de variétés résistantes au charbon fut élaborée dans le passé par les chercheurs du centre ICRISAT. Ils se sont basés sur une technique de criblage au champ de 10700 entrées provenant de zones éco géographiques diverses. Ceci les a permis de sélectionner les variétés qui résistent au charbon et associant cela à la sélection généalogique ils ont pu réaliser des croisements entre les variétés afin d’obtenir de nouvelles lignées hautement résistantes et productives (Thakur & ICRISAT, 1992). Cette technique de dépistage réalisée dans les années 1960 en Inde a révélé qu’il n’existe pas d’accessions hautement résistantes au charbon dans cette région. Cependant le travail avec la collection mondiale de Pennisetum spp suggère que les accessions provenant du Sénégal, du Mali, du Zimbabwe et du Nigéria ont un degré considérable de résistance au charbon (Thakur & King, 1988b).

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Table des matières

LISTE DES TABLEAUX
RESUME
ABSTRACT
INTRODUCTION
I. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1. Présentation du mil
2. Variétés de mil
3. Importance du mil
4. Culture du mil
5. Contraintes à la culture du mil
6. Le charbon du mil
II. MATERIEL ET METHODES
1. Présentation du site d’étude
2. Matériel végétal
3. Dispositif expérimental
4. Itinéraire technique de la culture
5. Etude de l’influence de la variété sur le charbon
6. Isolement et caractérisation de l’agent responsable de la maladie
7. Caractérisation des souches polymorphes obtenues en culture
8. Tests d’efficacité in vitro de produits biologiques sur la croissance mycélienne et la production de spores
9. Traitement des données
III. RESULTATS
1. Sensibilité des différentes accessions au charbon du mil
2. Isolement, identification et caractérisation du pathogène au laboratoire
3. Sensibilité de Tolyposporium penicillariae au Fortafol drench
IV. DISCUSSION
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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