Projet FONTSEM : Vers une réduction des herbicides pour les légumes d’industrie

Un phénomène complexe et mal caractérisé :

Les fontes des semis regroupent un ensemble de pathologies affectant les cultures tel que l’épinard et le maïs dès la phase d’implantation. Ces maladies, d’origine tellurique ou semencière, provoquent des pertes à la levée parfois très importantes, allant jusqu’à 80 % dans certaines situations. Le phénomène est mal identifié, mal quantifié et peu compris, ce qui complique considérablement son diagnostic et sa gestion par les producteurs et les conseillers techniques.

Les pathogènes impliqués (oomycètes comme Pythium ultimum, champignons du genre Fusarium, Rhizoctonia solani, etc.) agissent souvent en interaction avec des facteurs environnementaux et agronomiques, comme l’humidité excessive au semis, la structure du sol ou les pratiques culturales. L’expression des fontes est donc multifactorielle, rendant difficile l’attribution des pertes à une cause unique.

Les pertes à la levée génèrent des conséquences importantes sur les rendements, la charge de travail, les coûts de production, et l’efficacité des intrants (semences, fertilisants, traitements). Elles peuvent entraîner des retards de récolte, des re-semis, ou des pertes économiques majeures pour les producteurs.

Une problématique en émergence dans les cultures légumières :

Le développement de ces pathologies touche de plus en plus les grands bassins de production légumière français (Sud-Ouest, Sud-Est, Bretagne, Val de Loire…), dans un contexte de :

• Spécialisation et intensification des systèmes de culture,
• Pressions climatiques accrues, avec des épisodes humides ou froids fréquents au semis,
• Réduction des solutions chimiques disponibles, du fait des retraits réglementaires de matières actives.

Des solutions limitées et non intégrées :

À l’heure actuelle, il n’existe pas de stratégie de lutte intégrée éprouvée contre les fontes de semis dans les cultures légumières. Les leviers de gestion (rotations, irrigation, travail du sol, sélection variétale) sont peu évalués de manière combinée, et les références techniques restent limitées et dispersées.

Face à cette problématique émergente, il est nécessaire de développer une connaissance fine des causes et d’identifier les conditions de développement des pathogènes, afin de construire des itinéraires techniques résilients, durables et adaptés aux réalités de terrain.

Un enjeu fort pour la durabilité des systèmes de production :

Dans un contexte de transition agroécologique, de volatilité climatique et de demande sociétale accrue pour des productions durables, les enjeux du projet Fonte des semis sont multiples :

• Préserver la rentabilité des systèmes légumiers, en limitant les pertes d’implantation,
• Améliorer la résilience des cultures face aux pathogènes et aux aléas climatiques,
• Accompagner la sortie progressive des produits phytosanitaires, par le développement de leviers alternatifs,
• Renforcer les connaissances des conseillers, techniciens et producteurs sur la gestion des maladies du sol.

Le projet FONTSEM se décline en 4 axes de travail, menés de manière interdisciplinaire entre microbiologie, phytopathologie, agronomie et modélisation, avec une forte implication terrain.

Axe 1 : Microorganismes responsables des fontes des semis

Objectif : Identifier et suivre les agents pathogènes impliqués dans les pertes à la levée

Actions :

1.1 Identification des microorganismes impliqués

Cet axe vise à identifier les microorganismes phytopathogènes présents dans les sols ou les semences, responsables de pertes à la levée dans les cultures légumières ciblées.

• Des échantillons de sol et de semences seront collectés sur les parcelles présentant des symptômes des fontes.
• Des isolements microbiens seront réalisés en laboratoire, en conditions contrôlées, pour favoriser l’apparition de champignons et d’oomycètes (notamment Pythium, Rhizoctonia, Fusarium…).
• Des tests de pathogénicité sur jeunes plantules permettront de confirmer l’implication des isolats dans les symptômes.
• Une caractérisation moléculaire des souches sera réalisée (séquençage de régions ITS, code-barres ADN) pour les identifier à l’espèce ou au complexe d’espèces.
• Une base de données de souches pathogènes associée à une collection vivante sera constituée pour référencer les microorganismes isolés.

1.2 Quantification de ces pathogènes dans les sols

Focus particulier sur Pythium ultimum, espèce fréquemment impliquée dans les fontes de semis.

• Des suivis spécifiques seront menés sur les parcelles ayant un antécédent connu ou une suspicion d’infestation par Pythium ultimum.
• Des quantifications de l’inoculum dans les sols seront faites via des méthodes qPCR ciblées, pour estimer la charge pathogène.
• Ces suivis visent à évaluer la survie du pathogène, son évolution en fonction des cultures, et son lien avec les pertes à la levée.

Axe 2 : Propriétés physicochimiques du sol influençant les fontes de semis

Objectif : Étudier les propriétés du sol (physiques et hydriques) qui influencent le développement des fontes

Actions :

2.1 Quantification de ces pathogènes dans les sols

Étudier comment des paramètres comme la structure du sol, sa compaction, sa texture ou sa porosité influencent l’apparition des fontes. Des mesures seront faites sur les parcelles pour évaluer :

• La densité apparente, la teneur en eau, la structure des horizons superficiels, la stabilité des agrégats…
• Les données seront croisées avec la présence d’agents pathogènes et les pertes à la levée observées.
• L’objectif est de caractériser les situations à risque liées à un sol dégradé ou compacté, peu propice à l’émergence rapide des semis.

2.2 Gestion de l’irrigation

Étudier l’influence de l’humidité du sol (apports en eau, pluie ou irrigation) sur les fontes.

• Des essais seront mis en place pour simuler différents régimes d’irrigation (excès, déficit, fréquence).
• L’objectif est de déterminer des seuils critiques d’humidité favorables à l’expression des pathogènes (notamment Pythium) et de proposer des pratiques d’irrigation limitant les risques.

Axe 3 : Leviers agronomiques influençant les fontes des semis

Objectif : Tester des pratiques culturales pour limiter les fontes et améliorer la résilience des systèmes

Actions :

3.1 – Étude des rotations

Évaluer l’impact de différents antécédents de culture sur la pression des fontes via des questionnaires.

• Des systèmes de rotations incluant des cultures non-hôtes, des engrais verts ou des repousses seront comparés.
• L’impact sur la charge pathogène du sol et la fréquence des pertes à la levée sera suivi.

3.2 – Rôle des couverts d’interculture

Évaluer le rôle positif ou négatif des couverts végétaux d’interculture sur la santé du sol.

• Certaines espèces peuvent stimuler ou réduire l’inoculum pathogène.
• Des essais au champ seront menés pour tester différentes espèces de couverts et leur impact sur le développement racinaire des cultures légumières.

3.3 – Mise en évidence d’un gradient de tolérance variétale

Identifier si certaines variétés présentent une meilleure tolérance aux fontes, en particulier par leur vigueur de levée.

• Des essais variétaux sur épinard seront conduits au champ.
• Les caractéristiques morphologiques précoces (vitesse d’émergence, architecture racinaire) seront observées.
• L’objectif est d’intégrer le critère “tolérance aux fontes” dans les choix variétaux.

3.4 – Évaluation de traitements de semences

Tester l’effet de produits de traitement de semences (bio ou conventionnels) sur la protection contre les agents pathogènes du sol.

• Plusieurs formulations commerciales seront comparées.
• L’efficacité sera mesurée par le taux de levée, la vigueur des plantules, et l’incidence des maladies racinaires précoces.

Axe 4 – Combinaison de leviers de lutte intégrative et valorisation

Objectif : Construire des itinéraires techniques combinés, évaluer leur efficacité globale et assurer le transfert aux acteurs de terrain

Actions :

4.1 – Combinaison d’itinéraires techniques, variétés et produits de protection

Construire et tester des combinaisons de solutions : choix variétal + rotation + traitement de semences + irrigation.

• Des scénarios techniques seront définis avec les partenaires (UNILET, INRAE, producteurs).
• Des essais combinés seront menés au champ, dans des parcelles à historique de fontes, pour tester l’effet cumulatif ou synergique des leviers.

4.2 – Estimation multicritère des coûts des solutions proposées

Évaluer les coûts économiques, environnementaux et logistiques des combinaisons testées.

• L’analyse portera sur :
  • Les coûts d’implantation des couverts
  • Le coût des semences traitées ou des produits de protection
  • L’efficacité en réduction des pertes
• Un bilan multicritère aidera à prioriser les solutions les plus pertinentes.

4.3 – Communication, transfert et pilotage

Organiser le transfert des résultats vers les filières et les agriculteurs.

• Production de fiches techniques, vidéos, guides pratiques, webinaires.
• Mise en place de parcelles de démonstration dans les zones de production.
• Organisation de réunions de restitution, groupes de travail, et animation du comité de pilotage du projet.