L'anthracnose, causée par le champignon Colletotrichum graminicola, peut réduire la production de maïs jusqu'à 40 % lorsque des cultivars sensibles sont utilisés et que les conditions d'humidité sont favorables à la maladie. Au cours des dernières récoltes, les maladies ont été l'un des problèmes majeurs auxquels sont confrontés les techniciens et les producteurs impliqués dans l'agroalimentaire du maïs. Les rapports faisant état de pertes de productivité dues à des attaques d'agents pathogènes sont fréquents dans les principales régions productrices du pays. L'évolution des maladies du maïs est étroitement liée à l'évolution du système de production agricole au Brésil. Les modifications survenues dans le système de production, qui ont entraîné une augmentation de la productivité des cultures, ont également été responsables de l'augmentation de l'incidence et de la gravité des maladies. Parmi les maladies du maïs qui causent des dégâts aux cultures au Brésil, se distingue l'anthracnose, causée par le champignon Colletotrichum graminicola. Un facteur de complication lié à l'apparition de l'anthracnose est l'inexpérience de la plupart des techniciens dans la reconnaissance des symptômes de cette maladie sur le terrain, ce qui lui permet d'apparaître avec une gravité élevée, entraînant des pertes importantes pour les cultures.
Manifestations et Identification des Symptômes de l'Anthracnose
Le champignon C. graminicola est capable d'infecter pratiquement toutes les parties de la plante, manifestant son attaque sous diverses formes symptomatiques. Les symptômes varient en fonction de la partie de la plante affectée et du stade de développement de la maladie. L'anthracnose se présente principalement sous deux phases distinctes : l'anthracnose foliaire et l'anthracnose de la tige, également connue sous le nom de pourriture de la tige. Ces deux phases ne se rencontrent pas nécessairement en même temps sur la plante.
L'Anthracnose Foliaire : Premiers Signes d'Alerte
Dans les feuilles, des symptômes typiques de l'anthracnose sont observés chez les plantes dès les premiers stades végétatifs. Il s'agit en général de la première maladie détectée sur le terrain. Les symptômes sont caractérisés par des lésions brun foncé et une forme ovale à irrégulière, ce qui rend parfois le diagnostic difficile. Généralement, un halo jaunâtre entoure la zone malade des feuilles. Ces taches ovales, d'apparence sèche, sont cintrées par un liseré brun foncé et auréolées de jaune. Dans des conditions favorables, les lésions peuvent fusionner, nécrosant une grande partie du limbe de la feuille. Certaines taches fusionnent pour former des bandes striées, et des taches sombres apparaissent à l'intérieur des lésions qui correspondent aux structures fructifères du pathogène, appelées acervules. La présence d’acervules se manifestant sous la forme de petits points noirs au centre des taches est une caractéristique notable. Les lésions peuvent mesurer jusqu'à 1,5 cm de longueur et sont réparties aléatoirement sur le limbe ou à la marge. Des lésions elliptiques brun rougeâtre sont observées sur les nervures, entraînant une nécrose des feuilles en forme de « V » inversé. Ces infections débutent souvent sur les feuilles basales puis progressent vers le haut du plant. Vers la fin aout, début septembre, une mortalité de la partie supérieure des plants (dépérissement terminal) avec des feuilles vertes dans sa partie basale peut être observée. Bien que visible, l'anthracnose foliaire est souvent décrite comme occasionnelle et mineure en termes de gravité directe sur le rendement. Cependant, elle est une indication précoce de la présence du pathogène. Chez le maïs, l’anthracnose foliaire peut être confondue avec d'autres maladies comme la tache helminthosporienne (Bipolaris maydis) et la brûlure jaune des feuilles (Phyllosticta maydis), nécessitant une observation attentive pour un diagnostic précis.
L'Anthracnose de la Tige : Un Péril pour l'Intégrité Structurelle de la Plante
La phase de pourriture de la tige est particulièrement préoccupante et reconnue comme l'une des plus importantes pour les cultures de maïs. Elle est caractérisée par la formation, sur l'écorce, de lésions gorgées d'eau, étroites, verticalement elliptiques ou ovales. Ces lésions deviennent ensuite brun rougeâtre et enfin brun foncé à noire. Une description des symptômes sur la tige de maïs révèle la présence d’un noircissement luisant et irrégulier sur l’épiderme, apparaissant comme une très fine granulation. Ce noircissement est souvent plus intense au niveau du nœud. Les lésions peuvent fusionner, formant de vastes zones nécrotiques sombres et brillantes, mais le dommage est parfois superficiel, l’intérieur de la tige étant sain dans certains cas. Cependant, dans les cas plus graves, le tissu interne de la tige présente une couleur brun foncé continue et uniforme et peut se désintégrer, entraînant la mort prématurée et la verse de la plante.
La pourriture de la tige dans les cultures de maïs peut survenir à deux moments critiques. Premièrement, elle peut se manifester avant la phase de remplissage des grains, chez les plants jeunes et vigoureux. Dans ce premier cas, les pertes sont dues à la mort prématurée des plantes avec des effets négatifs sur la taille et le poids des grains, conséquence de la réduction de l’absorption d’eau et de nutriments essentiels. Deuxièmement, la maladie peut apparaître après la maturation physiologique des grains, chez les plants sénescents. Dans ce second cas, les pertes de production sont principalement dues au renversement des plants, ce qui rend la récolte mécanique difficile et expose les épis à l'action des rongeurs et à la pourriture, du fait du contact avec le sol. L'anthracnose affecte non seulement le maïs, mais aussi les céréales, le seigle et d'autres graminées, soulignant sa polyvalence en tant que pathogène.
Dynamique de l'Infection et Facteurs Environnementaux : Le Rôle Crucial des Résidus Culturaux
La compréhension du cycle de vie du pathogène Colletotrichum graminicola est fondamentale pour la mise en place de stratégies de lutte efficaces. Le taux d'augmentation de la maladie est fonction de la quantité initiale d'inoculum présente dans les résidus de culture, ce qui indique l'importance de la plantation directe et de la plantation successive pour augmenter le potentiel d'inoculum. Le champignon Colletotrichum graminicola hiverne sous la forme d’acervules ou de spores dans les résidus de culture, la semence et certaines mauvaises herbes. La survie du champignon dans les résidus de culture cause davantage de problèmes la deuxième année de culture du maïs dans un système de monoculture, car l'accumulation de matière végétale infectée offre un réservoir constant de spores. Les systèmes de travail du sol qui laissent une épaisse couche de résidus de végétaux infectés par l'anthracnose à la surface du sol peuvent ainsi aggraver la maladie et en augmenter l'incidence de manière significative. Le champignon survit donc principalement dans les résidus végétaux présents dans le sol.
La propagation de la maladie est fortement influencée par les conditions environnementales. Il est propagé sur les feuilles les plus basses par le vent et les éclaboussures de pluie durant le printemps. Lorsque la température est élevée et qu’il y a une période de temps humide ou nuageux, les spores sont produites et dispersées par l’eau, la pluie et le vent sur le feuillage des plants. Les infections se produisent généralement au début de l’été lorsque la température est pluvieuse. Les spores germent directement sur l’épiderme ou pénètrent par les stomates. La maladie se développe lorsque l’humidité est élevée et la température chaude (28 °C). Le cycle de vie du champignon est favorisé par des températures relativement chaudes (20 à 30°C), une humidité relative élevée pendant une période prolongée, et des averses fréquentes. La maladie se propage ensuite d’un plant à l’autre, les lésions qui se développent sur les limbes étant la cause d'une infection secondaire du feuillage supérieur ou des tiges. Un autre facteur qui influence l’ampleur de la maladie est le taux de reproduction de l’agent pathogène, qui dépend des conditions environnementales et de la race de l’agent pathogène présent, soulignant la complexité de sa dynamique épidémiologique. Les blessures aux tiges augmentent la probabilité de la colonisation des tissus internes. Si les conditions environnementales sont propices, d'autres symptômes tels que le flétrissement de la partie supérieure de la plante et la pourriture de la tige apparaissent en conséquence de cette colonisation. Il est à noter que le champignon peut infecter des plants au stade de semence, mais cela cause rarement des pertes de rendement substantielles si les champs sont fertilisés de façon adéquate. En effet, les feuilles qui se développent rapidement sont moins prônes au développement des symptômes, suggérant un rôle protecteur d'une croissance vigoureuse des jeunes plantes.
Early Spring Anthracnose
Stratégies de Lutte Intégrée Contre l'Anthracnose et l'Impact des Résidus
Une gestion correcte de l'anthracnose est essentielle pour éviter une réduction de la productivité des cultures au Brésil et ailleurs. La gestion des maladies doit commencer par des approches préventives et culturales, en mettant l'accent sur la réduction de l'inoculum et l'amélioration de la santé des plantes.
La Résistance Génétique : Une Approche Préventive Clé
La stratégie de lutte contre les maladies la plus intéressante est l'utilisation de cultivars génétiquement résistants, car leur utilisation ne nécessite aucun coût supplémentaire pour le producteur, n'entraîne aucun type d'impact négatif sur l'environnement, est parfaitement compatible avec d'autres alternatives de contrôle et est souvent suffisante pour une gestion efficace. Pour prévenir le développement de l’anthracnose chez le maïs, il faut utiliser des hybrides résistants, une mesure fondamentale pour la protection des cultures. Il est conseillé de planter des variétés résistantes s'il en existe dans la région. Le choix de variétés : retenir une variété de précocité adaptée à la région et à un objectif de date de récolte précoce reste la précaution la plus importante. Dans le cas de semis sans labour ou sans travail du sol permettant une bonne dégradation des résidus, il est conseillé d’éviter les variétés les plus sensibles, car l'inoculum persistant dans les résidus peut exacerber la maladie sur des cultivars vulnérables. Les pratiques qui réduisent le risque d'inoculum d'agents pathogènes dans les résidus de culture et dans le sol, comme la rotation des cultures et/ou les hybrides, sont importantes pour réduire l'incidence de la maladie. Ces mesures, en plus d'apporter un bénéfice immédiat au producteur en réduisant le potentiel d'inoculum des pathogènes présents dans la culture, contribuent à une plus grande durabilité et stabilité de la résistance génétique présente dans les cultivars commerciaux en réduisant la population d'agents pathogènes susceptibles de contourner ces résistances.
Gestion des Résidus Culturaux et Travail du Sol pour Minimiser l'Inoculum
La gestion des résidus et le travail du sol dès la récolte du maïs précédent sont cruciaux. En effet, les résidus de surface constituent un potentiel infectieux pour le maïs suivant, tant pour les fusarioses que pour les foreurs, qui peuvent servir de vecteurs ou créer des portes d'entrée pour les pathogènes. Pour réduire ce potentiel infectieux, le broyage efficace des cannes immédiatement après la récolte et une incorporation précoce superficielle par déchaumage sous forme de mulch facilitent la décomposition de la matière organique, qui est un support privilégié des pathogènes. Les broyages et dessouchages ont aussi le grand mérite prophylactique de réduire les conditions d’hibernation des pyrales et sésamies, limitant ainsi les populations d'insectes qui peuvent blesser les plantes et favoriser l'entrée des champignons. L'enfouissement des résidus de culture, le labour, la rotation des cultures sont des pratiques complémentaires qui limitent leur potentiel infectieux. Plus spécifiquement, il est recommandé de labourer profondément après la récolte et d'enterrer les résidus pour réduire la survie de Colletotrichum graminicola. De même, il est essentiel de favoriser la rotation des cultures (> 1 an) lorsque le travail réduit du sol est privilégié. Planifier des rotations de cultures à long terme avec des plantes non-hôtes, comme le soja ou d'autres cultures hors graminées, est une mesure préventive efficace pour rompre le cycle de vie du champignon et diminuer la charge d'inoculum dans le sol.
Autres Pratiques Agronomiques pour une Protection Optimale
D'autres mesures agronomiques, combinées aux choix variétaux et à la gestion des résidus, sont également importantes pour une gestion intégrée de l'anthracnose. L'utilisation d'une fertilisation équilibrée, notamment en ce qui concerne le rapport azote/potassium, est primordiale. Il est également essentiel d'assurer une fertilisation équilibrée, particulièrement en potassium et en phosphore, et de maintenir une fertilité équilibrée du sol ainsi que des niveaux stables de pH pour favoriser la vigueur de la plante et sa résistance naturelle. Il convient d'éviter les sols avec un pH trop élevé. Une gestion correcte de l'irrigation est également nécessaire pour éviter des conditions d'humidité excessives propices au développement du pathogène. La gestion des ravageurs et des mauvaises herbes est cruciale car les blessures causées par les insectes ou la compétition des adventices peuvent affaiblir la plante et la rendre plus susceptible aux infections. L'utilisation de la densité de plantation recommandée pour la région et les cultivars permet d'optimiser la circulation de l'air et de réduire l'humidité au sein du couvert végétal. La plantation et la récolte à des moments appropriés doivent être prises en compte pour la gestion de cette maladie. Des dates de semis du maïs précoces associées à des précocités de variétés appropriées permettent d’esquiver, par des maturations plus précoces, l’exposition aux fusarioses des épis qui sont favorisées par les automnes doux et humides. La protection des parcelles vis-à-vis des pyrales et sésamies (qui agissent comme voies d’entrée des champignons) s’impose lorsque les risques d’infestation le justifient. Des dates de récolte qui tiennent compte de l’état sanitaire des grains sont également importantes. Lorsque des symptômes sont installés, la récolte ne doit pas être trop différée après la maturité pour limiter la progression des fusarioses et l’accumulation de toxines. Enfin, il est conseillé d'inspecter régulièrement les champs afin de repérer la présence de symptômes, comme la pourriture de la tige par exemple, permettant ainsi une intervention rapide si nécessaire. Un bon drainage des champs contribue également à réduire l'humidité excessive du sol.
Contexte Global des Maladies du Maïs et la Question des Mycotoxines
Le maïs est généralement peu atteint par les maladies cryptogamiques. Cet « avantage écologique » s’explique par les origines de la plante et par le fait que le maïs a été sélectionné historiquement sans recours à une protection phytosanitaire. En conditions continentales sèches en été et dans les maïs assolés, le risque de certaines maladies est atténué. Cependant, selon les années et les régions, le maïs peut être concerné localement par des dégâts, justifiant une surveillance constante et l'adoption de pratiques culturales adaptées. Un bon tri variétal et une lutte intégrée efficace permettent de maîtriser l’helminthosporiose et les fusarioses qui représentent les risques les plus élevés pour cette culture.
Autres Pathogènes Majeurs du Maïs
Outre l'anthracnose, plusieurs autres maladies peuvent affecter le maïs, avec des conséquences variées sur le rendement et la qualité.
Nécroses Racinaire
Dues au développement de plusieurs champignons (Pythiums, Fusariums, Rhizoctone) souvent associés, les nécroses racinaires se signalent au moment de la récolte par des verses localisées importantes. Ces pathogènes, agissant souvent en complexe, compromettent l'intégrité du système racinaire, affaiblissant la plante et réduisant sa capacité d'ancrage.
Helminthosporiose
Il existe plusieurs variantes de l’helminthosporiose de nuisibilité variable. Les attaques interviennent après la floraison et peuvent être foudroyantes et provoquer un effondrement de l’activité photosynthétique du maïs, impactant directement le remplissage des grains et, par conséquent, le rendement.
Charbon Commun (Ustilago maydis)
Le charbon commun est le plus fréquent parmi les maladies du maïs. Les spores d’Ustilago maydis sont naturellement très présentes dans l’environnement de la culture et très volatiles, facilitant leur dissémination. La contamination se fait souvent à partir de portes d’entrée « naturelles » comme les soies, ou créées par des blessures de tissus, qu'elles soient dues à des attaques parasitaires (oscinies), à des phytotoxicités d’herbicides, à des avortements de grains ou d’épis, ou encore à un stress hydrique. Le champignon se développe sur les organes jeunes en croissance tels que l'apex, les bourgeons axillaires ou les inflorescences. Cette maladie est rarement dommageable, son impact économique étant généralement limité. Il n’existe pas de solutions curatives. La maîtrise des facteurs de risque cités précédemment est la méthode la plus efficace pour le contrôler, sans toutefois apporter de garanties absolues.
Charbon des Inflorescences (Sphacelotheca reiliena)
Le charbon des inflorescences est une maladie plus rare qui peut causer des pertes de rendement importantes lorsqu'elle sévit. Les symptômes typiques de ce charbon, dû à Sphacelotheca reiliena, ne s’observent qu’après la floraison et sont localisés spécifiquement sur les organes reproducteurs, notamment les panicules et les épis. Le sol est la principale source d’inoculum pour ce pathogène. Le développement de la maladie dans la plante est favorisé par tous les facteurs qui affaiblissent et ralentissent la croissance juvénile des plantes, tels que des sécheresses précoces et les tassements du sol. C’est une des raisons pour lesquelles il est souvent présent dans les bordures de parcelles où ces conditions peuvent être plus prononcées. Les nuisibilités graves de ces maladies sont rares et leur impact économique est souvent limité, mais une surveillance reste de mise. L’enfouissement des résidus de culture, le labour, la rotation des cultures sont des pratiques qui limitent leur potentiel infectieux, tout comme pour l'anthracnose.
Rouille et Kabatiellose
La rouille et la kabatiellose apparaissent plutôt dans les régions à climat océanique frais et après la floraison, montrant l'influence des conditions climatiques spécifiques sur l'expression et la prévalence de différentes maladies du maïs.
La Problématique des Mycotoxines : Un Enjeu Sanitaire et Économique
La présence de champignons pathogènes dans le maïs soulève la question de la production de mycotoxines, des substances toxiques produites par certains champignons. Pour qu’il y ait toxines, il faut qu’il y ait des champignons pathogènes susceptibles de les produire. Cette condition est nécessaire mais pas suffisante, car la production de toxines est également fortement influencée par les conditions environnementales. Ainsi, la présence de fusarioses sur épis n’induit pas forcément la production de toxines, bien que le risque soit présent.
Des enquêtes importantes ont été menées en Europe pour classer et hiérarchiser les causes d’apparition du risque de mycotoxines. Il apparaît très vite que le climat a un poids prépondérant sur l’infection et le développement des fusarioses des épis et leur production de toxines. Des facteurs climatiques tels que la pluviosité au moment de la floraison femelle et dans les jours qui suivent, l'hygrométrie et les niveaux de température après la floraison, et surtout au début de l’automne, sont déterminants.
Fumonisines
Les fumonisines sont sécrétées par des Fusarium, principalement F. verticillioides et F. proliferatum, qui sont des champignons plutôt saprophytes. Leur développement est favorisé par des facteurs spécifiques. Ce sont notamment les blessures provoquées par les insectes foreurs sur les épis et les tiges (pyrales, sésamies, héliothis), ou les fissures sur les grains provoquées par le stress hydrique, ou encore les surcontaminations sur des pathogènes déjà présents sur les épis (dont le F. graminearum) qui favorisent le développement des fumonisines. La gestion de ces facteurs est donc essentielle pour limiter le risque de contamination des grains par ces mycotoxines.
Aflatoxines (B1 ou B2)
Le risque d’apparition d’aflatoxines (B1 ou B2), redouté par les fabricants d’aliments du bétail en raison de leur toxicité élevée, est provoqué par certains champignons proliférant notamment sur des graines conservées en atmosphère chaude et humide, comme Aspergillus flavus. La bonne gestion des conditions de stockage post-récolte est donc un élément clé pour prévenir la formation de ces toxines dangereuses pour la santé animale et humaine.
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