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Lutte biologique contre l'adventice Imperata cylindrica (L.) Beauv., à† partir des champignons pathogènes indigènes au Bénin

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par Adolphe Sètondji AVOCANH
Université d'Abomey Calavi - DEA 2007
  

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Présenté et soutenu par

Adolphe Sètondji AVOCANH

Thème: Lutte biologique contre l'adventice

Imperata cylin drica (L.) Beauv., à partir des

champignons pathogènes indigènes au Bénin

Directeur de Recherche Directeur de Mémoire

Dr. Fenton BEED Prof. Adam AHANCHEDE

Phytopathologiste Agronome Malherbologiste

Institut International d'Agriculture Faculté des Sciences Agronomiques

Tropicale (IITA-Bénin) (FSA/UAC)

REPUBLIQUE DU BENIN

UNIVERSITE D'ABOMEY CALAVI
Ecole Doctorale Pluridisciplinaire: Espace Cultures et Développement

MEMOIRE POUR L'OBTENTION DU DIPLÔME D'ETUDES APPROFONDIES (DEA)

Option : Gestion de l'environnement Spécialité: Environnement et développement

i

Sommaires

Titre page

Sommaires i

DEDICACE iii

REMERCIEMENTS iv

Liste des tableaux vi

Liste des Figures vii

Liste des annexes x

Liste des sigles et abréviations xi

Introduction 1

CHAPITRE 1 : REVUE DE LITTERATURE a

1.1 Biologie, écologie et gestion de I. cylindrica 4

1.1.1 Systématique 4

1.1.2 Description morphologique 4

1.1.3 Biologie 4

1.1.4 Distribution Géographique 5

1.1.5 Importance agronomique et économique de Imperata cylindrica dans la

problématique du développement 8

1.1.6 Méthodes classiques de lutte contre I. cylindrica 9

1.1.6.1 Lutte mécanique 9

1.1.6.2 Lutte culturale 10

1.1.6.3 Lutte chimique 11

1.2 Théorie et principes de la lutte biologique 12

1.2.1 Lutte biologique classique 12

1.2.2 Lutte biologique inondative 14

1.3 Les options de la lutte biologique contre I. cylindrica 16

CHAPITRE 2 : MATERIEL ET METHODES a

2.1 Production de plants de I. cylindrica 18

2.2 Prospection des champignons pathogènes 19

2.2.1 Collecte des feuilles avec symptômes 19

2.2.2 Isolement des champignons à partir des feuilles malades 20

2.2.3 Détermination de la pathogénicité: vérification du postulat de Koch 21

2.2.4 Identification et conservation des pathogènes 21

2.3 Etude des caractéristiques physiques des isolats 22

2.3.1 Choix des isolats pour l'étude 22

2.3.2 Aspects et croissance radiale des colonies des isolats choisis sur Potato

Dextrose Agar (PDA) 23

2.3.3 Production en masse des spores 24

ii

2.3.3.1 Les milieux et substrats utilisés 24

2.3.3.2 Inoculation des milieux et substrats 24

2.4 Etude de la virulence des isolats 25

2.4.1 Préparations des inocula utilisés 26

2.4.1.1 Les Suspensions de mycélia 26

2.4.1.2 Les Suspensions de spores 26

2.4.2 Virulence in vitro 26

2.4.3 Virulence in vivo 27

2.5 Analyse des données 29

CHAPITRE 3 : RESULTATS a

3.1 Résultats 30

3.1.1 Prospection, isolement et pathogénicité 30

3.1.2 Etude des caractéristiques physiques différentiels entre les isolats 42

3.1.2.1 Choix des isolats 42

3.1.2.2 Caractéristiques physiques et croissances radiales sur milieu artificiel PDA

des isolats choisis 42

3.1.2.3 Production de spores 50

3.1.3 Etude comparée de la virulence des isolats 52

3.1.3.1 Virulence in vitro 52

3.1.3.2 Virulence in vivo 57

CHAPITRE 4 : DISCUSSIONS a

4.1 Discussion 64

4.1.1 Prospection pour la collecte des isolats, leur isolement et test de pathogénicité 64

4.1.2 Caractéristiques physiques des isolats 66

4.1.3 Etude comparée de la virulence des isolats 66

Conclusions et recommandations 69

Références bibliographiques 71

ANNEXES a

DEDICA CE

A toi Nassirath, et à nos enfants, Yasmine, Fen,

Adnete et Nasnette, vous êtes les mobiles de ma

motivation. Ce travail vous est particulièrement dédié

iv

REMERCIEMENTS

Ce travail est intégralement réalisé grâce au soutien matériel de l'Institut International d'Agriculture Tropicale, station du Bénin. Nous témoignons ici nos remerciements à toutes les autorités de cet institut. En particulier au Dr James Braima, Directeur de l'IITA-Bénin et au Dr Fenton Beed chercheur à l'IITA-Bénin et chef de la section de lutte microbiologique contre les mauvaises herbes, qui a co-supervisé ce travail;

Nous remercions Prof. Adam Ahanchédé, Maître de conférences à la Faculté des Sciences Agronomiques (FSA) de l'Université d'Abomey Calavi (UAC), pour avoir accepté de superviser ce travail;

Egalement merci à Prof. Bonaventure Ahohuendo, Maître de Conférences à la Faculté des Sciences Agronomiques (FSA) de l'Université d'Abomey Calavi (UAC), pour le temps qu'il a sacrifié pour suivre et améliorer la qualité de ce travail;

Nous adressons notre sincère gratitude à tous les enseignants de la formation doctorale, Espace, Culture et Développement pour tous les enseignements reçus;

Notre reconnaissance à Dr. Peter Neuenschwander qui malgré ses multiples occupations nous a aidé à parfaire ce document;

A vous tous qui avez de près ou de loin, contribué à ce travail, nous disons merci. Nous pensons spécialement à Dr. Rachidatou Sikirou, Dr. Alexis Honzo, Dr André Fanou, Dr. Léonard Afouda, Dr. Fabien Hountondji, Dr. Afio Zannou, Dr. Pierre Vissoh, M Damien Gbado, M. Denis Djegui, M. Cyria que Agboton, M. Kpindou Douro, M. John Laloudé, M. Sylvain Anato, Mme Berthe Rasoamampionona et Mme Prisca Aguessi;

A tous mes collègues de service pour leur apport technique nous disons merci, Il s'agit de Mme Josephine Hotègni, M. André Aivodi, M. Germain Kolombia, M. Flavien Zinsou, M. Vincent Ezin, et M. Firmin Adjahossou;

Notre reconnaissance va également à M. Yussuf Rémi et M. Moussa Mahaman pour leur assistance à la réalisation des cartes de ce document;

Nous remercions particulièrement Mme Sidicath Ayeni, pour son soutien pour la collecte des données des prospections et tous les chauffeurs de l 'IITA-Bénin qui nous ont conduits lors de nos différents déplacements particulièrement à M. Firmin Hounkposso et à M. Mathieu Houssou.

vi

Liste des tableaux

Titres Pages

Tableau 1: Quelques champignons commercialisés ou utilisés comme agents de lutte

biologique 14

Tableau 2: Liste des isolats des pathogènes retrouvés sur I. cylindrica au Bénin 33

Tableau 3: Nombre d'isolats obtenus par zone et par département 40

Tableau 4: Résultats du test de pathogénicité des41 isolats choisis, sur Jeunes plants

de I. cylindrica 41
Tableau 5: Nombre (X 107) de spores produites par flacon par chaque type de milieu ou

substrat 51

Tableau 6: Dimensions et formes des spores 52

Tableau 7: Classification des isolats suivant leur virulence in vitro 57

Tableau 8 : Moyennes des étendues des lésions 6 semaines après pulvérisation in vivo,

de suspension de mycélium à 5% p/v et de spore suspension à 106 de spore/ml 62
Tableau 9: Comparaison de la production de nouvelle feuilles 6 semaines après

Pulvérisation in vivo, de suspension de mycélium et de spore 63

Liste des Figures

Titre Page

Figure 1: Distribution de I. cylindrica au Bénin (Taux d'infection) 7

Figure 2: Semis de I. cylindrica sur du coton (a) jeunes plantes de I. cylindrica

transplantées après semis ( b) 18

Figure 3: Cage d'expérimentation 28

Figure 4: Système d'incubation (a), pulvérisation simultanée des 4 plantes du même traitement (b) 28
Figure 5: Proportions des pathogènes collectés dans les trois zones (a), selon les

saisons (b), dans la ZH seule (c) et dans la ZSH seule (d) 37
Figure 6: Lésions dues à C. caudatum (a), lésions dues à G. cingulata et Glomerella spp.(b) et lésions causées par B. sacchari, D. gigantea E. rostratum ou E.

longirostratum (c) 38
Figure 7: Carte de distribution des espèces retrouvées sur I. cylindrica au Bénin. BIS =

B. sacchari, COC = C. caudatum, DRG = D. gigantea, EXL = E. longirostratum EXR

= E. rostratum, GLC = G. cingulata et GLSP = Glomerella spp. 39
Figure 8: Colonies de B. sacchari du Bénin (BISBEN (a)) et des Florides ( BISFLOR

(b)) 43
Figure 9: Croissances radiales sur PDA des 3 isolats de B. sacchari en 7 jours

(moyenne de 3 répétitions) 44
Figure 10: Croissances radiales sur PDA des 4 isolats de C. caudatum en 7 jours

(moyenne de 3 répétitions) 44
Figure 11: Différents aspects présentés par les colonies de C. caudatum sur PDA après

7 jours 45
Figure 12: Aspects morphologiques des micélia de DRGBEN1 (a) et de

DRGFLOR1(b) 46
Figure 13: Croissance radiale sur PDA de DRGBEN1 et de DRGFLOR1 en 7 jours

(moyenne de 3 répétitions) 47
Figure 14: Aspects morphologiques présentés par EXLBEN1 (a), EXLFLOR1 (b) et

EXLBEN2 (c) sur PDA 48

Figure 15: Croissances radiales des 3 isolats de E. longirostratum sur PDA en 7 jours (moyenne de 3 répétitions) 49
Figure 16: Aspects morphologiques présentés par EXRBEN1 (a), EXRBEN2 (b),

EXRBEN3 (c) et EXRFLOR1 (d) 49

Figure 17: Croissance radiale des isolats de E. rostratum (moyenne de 4 répétitions) 50

Figure 18: Evolution des lésions causées in vitro, par les isolats de B. sacchari. Symptômes évalués sur des morceaux de feuilles en boîtes humides (moyennes de 4 répétitions avec les écarts types) 54
Figure 19: Evolution des lésions causées in vitro, par les isolats de C. caudatum. Symptômes évalués sur des morceaux de feuilles en boîtes humides (moyennes de 4

répétitions avec les écarts types) 54
Figure 20: Evolution des lésions causées in vitro, par les isolats de D. gigantea. Symptômes évalués sur des morceaux de feuilles en boîtes humides (moyennes de 4

répétitions avec les écarts types) 55
Figure 21: Evolution des lésions causées in vitro, par les isolats de E. longirostratum Symptômes évalués sur des morceaux de feuilles en boîtes humides (moyennes de 4

répétitions avec les écarts types) 55
Figure 22: Evolution des lésions causées in vitro, par les isolats de E. rostratum Symptômes évalués sur des morceaux de feuilles en boîtes humides (moyennes de 4

répétitions avec les écarts types) 56
Figure 23: Evolution des lésions causées in vivo par les isolats de B. sacchari après utilisation de suspension à 106 de spore/ml (a) et de suspension de mycélium à 5% p/v

(b) comme inoculum. BISBEN = B. sacchari originaire du Bénin, BISFLOR = B. sacchari originaire des Florides, chiffre (1, 2) = ordre d'isolement. 58
Figure 24: Evolution des lésions causées in vivo par les isolats de C. caudatum après utilisation de suspension de spore à 106 de spore/ml (a) et de suspension de mycélium à

5% p/v (b) comme inoculum. COCBEN = C. caudatum originaire du Bénin, chiffre 8,11,41,48 = ordre d'isolement 59
Figure 25: Evolution des lésions causées in vivo par les isolats de D. gigantea après utilisation de suspension à 106 de spore/ml (a) et de suspension de mycélium à 5% p/v

(b) comme inoculum. DRGBEN = D. gigantea originaire du Bénin, DRGFLOR= D. gigantea originaire des Florides, chiffre 1 = ordre d'isolement 59
Figure 26: Evolution des lésions causées in vivo par les isolats de E. longirostratum après utilisation de suspension à 106 de spore/ml (a) et de suspension de mycélium à

5% p/v (b) comme inoculum. EXLBEN = E. longirostratum originaire du Bénin, EXLFLOR= E. longirostratum originaire des Florides, chiffre 1 et 2 = ordre d'isolement 60
Figure 27: Evolution des lésions causées in vivo par les isolats de E. rostratum après utilisation de suspension à 106 de spore/ml (a) et de suspension de mycélium à 5% p/v

(b) comme inoculum. EXRBEN = E. rostratum originaire du Bénin, EXRFLOR= E. rostratum originaire des Florides, chiffre 1, 2 et 3 = ordre d'isolement 61

Liste des annexes

Titre page

Annexe 1: Préparation du milieu de culture Eau-Agar 79

Annexe 2: Préparation du milieu de culture Potato Dextrose Agar (PDA) 79

Annexe 3: Méthode de conservation des champignons sur silicagel, et par la méthode

de cryopréservation 79

Annexe 4: Echelle d'évaluation de l'étendu des lésions 80

xi

Liste des sigles et abréviations

ANOVA: Analysis of variance

BISBEN: Bipolaris sacchari en provenance du Bénin

BISFLOR: Bipolaris sacchari en provenance des Florides

OC: Degré Celsius

CABI: Centre of Agriculture and Bioscience International

cm: Centimètre

COCBEN: Colletotrichum caudatum en provenance du Bénin

DRGBEN: Drechslera gigantea en provenance du Bénin

DRGFLOR: Drechslera gigantea en provenance des Florides

EPAC: Ecole Polytechnique d'Abomey Calavi

ESA: Ecole Supérieure d'Agronomie

EXLBEN: Exserohilum longirostratum en provenance de Bénin

EXLFLOR: Exserohilum longirostratum en provenance des Florides

EXRBEN: Exserohilum rostratum en provenance de Bénin

EXRFLOR: Exserohilum rostratum en provenance des Florides

FSA: Faculté des Sciences Agronomiques

GLCBEN: Glomerella cingulata en provenance du Bénin

GLSPBEN: Glomerella spp. en provenance du Bénin

GPS: Global Positioning System

ha: Hectare

IITA-Bénin: Institut International d'Agriculture Tropicale, station du Bénin

JAC: Jours après culture

JAI: Jours après inoculation

L: Litre

LUBILOSA: Lutte Biologique contre les Locustes et les Sauteriaux

ml: Millilitre

mm: Millimètre

PDA: Potato Dextrose Agar

PDB: Potato Dextrose Broth

SAI: Semaines après inoculation

SAS: Satistical Analysis System

SNK: Student Newman Keuls

UAC: Université d'Abomey Calavi

ZH: Zone humide

ZSA: Zone semi-aride

ZSH: Zone semi-humide

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"Il y a des temps ou l'on doit dispenser son mépris qu'avec économie à cause du grand nombre de nécessiteux"   Chateaubriand