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Les pratiques culturales modifient l'architecture des couverts de manière à augmenter ou diminuer le développement des épidémies mais les processus mis en jeu sont complexes ; des modèles mécanistes simulant l'interaction entre plante et pathogène devraient aider à les clarifier. Les modèles de Plantes Virtuelles, qui permettent de décrire explicitement la structure tridimensionnelle de la plante, semblent particulièrement prometteurs pour exprimer les effets de l'architecture de la plante sur le développement des épidémies. L'objectif de cette étude est d'examiner la possibilité de simuler l'effet de l'architecture des plantes sur le développement de la maladie en utilisant un modèle Plante Virtuelle. Dans ce travail, nous nous intéressons au pathosystème blé-Septoria tritici, dans lequel l'architecture joue un rôle important. En effet, les spores de Septoria tritici sont propagées par les éclaboussures de pluie depuis les feuilles infectées du bas du couvert vers les nouvelles feuilles saines. Notre travail s'est appuyé sur un modèle pré-existant d'épidémie de la septoriose, Septo3D. L'architecture du blé a été étudiée pour une gamme de densités et de date de semis. Les différences de phyllochrone entre traitements ont été dans une gamme susceptible de modifier le développement de la septoriose. Ces variations ont été représentées par un modèle descriptif qui tient compte du nombre de feuilles final et de la photopériode. Une description détaillée des variables d'architecture à l'échelle des organes et du couvert a fourni une documentation originale et complète sur la plasticité de l'architecture du blé. Ces données ont été utilisées pour paramétrer la description du blé dans Septo3D. Globalement, les traitements étudiés ont conduit à de fortes différences de la densité de végétation au cours du temps. Les dynamiques de développement de la septoriose ont été suivies pour trois traitements de densités contrastées. Les cinétiques de la maladie simulées par le modèle étaient conformes aux mesures expérimentales. Bien que, l'approche nécessite davantage de validation, les résultats confirment que l'approche Plante Virtuelle apporte un nouvel éclairage sur les processus et les caractéristiques des plantes qui impactent les épidémies. En conclusion, nous proposons quelques perspectives en vue de nouvelles applications et améliorations de l'approche. / Agronomic practices modify crop architecture in ways that may facilitate or hamper disease development. The processes involved are complex and mechanistic models simulating plant-pathogen interaction should help clarifying them. Virtual Plants, i.e. models in which the three-dimensional structure of the plant is explicitly described, appear specially promising to express the effects of the plant architecture on the epidemic development. The objective of this study is to examine the ability to simulate the effect of plant architecture on disease development using a Virtual Plant model.The work focuses on the pathosystem wheat-Septoria tritici, in which architecture plays an important role because spores of Septoria are propagated from infected leaves to upper healthy leaves by rain splash. We build on a pre-existing model of Septoria epidemics, Septo3D. Wheat architecture was examined for a range of sowing date and density treatments. Differences of phyllochron between treatments were in a range sufficient to likely modify epidemic development; they were well represented by a descriptive model depending on photoperiod and final leaf number. A detailed description of architectural variables at the organ and canopy scale provided an original and comprehensive documentation of the plastic response of wheat, which was used for parameterising the wheat description in Septo3D. Overall, the investigated treatments resulted in strong differences in the time course of vegetation density. Septoria dynamics were monitored in a subset of three treatments of contrasted densities. Simulated disease kinetics were consistent with field measurements. Although, the approach needs further validation, results support that virtual plant modelling provides new insights into the processes and plant traits that impact epidemics. We conclude with prospects for further improvements and applications.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2017-06-20T16:50:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Dediel.pdf: 766607 bytes, checksum: 1d7fec62b5b0587e0accd22056511b85 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-06-21T18:58:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação Dediel.pdf: 766607 bytes, checksum: 1d7fec62b5b0587e0accd22056511b85 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T18:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Dediel.pdf: 766607 bytes, checksum: 1d7fec62b5b0587e0accd22056511b85 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A busca por alternativas no controle de doenças em substituição ao uso intensivo de agrotóxicos tem sido objeto da pesquisa agrícola. Rizobactérias são conhecidas pelo biocontrole de doenças e promoção de crescimento em diversos cultivos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a eficácia de seis rizobactérias, pré- selecionadas, no controle de Ralstonia solanacearum e Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL), em casa de vegetação e relacionar este comportamento a produção de compostos “in vitro”, bem como avaliar a proteção de plantas de tomate contra doenças da parte aérea que ocorreram naturalmente em condições de campo. Foi avaliada a capacidade destas rizobactérias em produzir quitinases, amilases, lipases, compostos antibióticos e de solubilizar fosfato. A microbiolização das sementes com a rizobactéria DFs1420 (Bacillus sp.) reduziu a severidade da murcha bacteriana em 66% aos 14 dias após a inoculação, no primeiro ensaio e valores de AACPD em 70%, no segundo ensaio. Este controle pode ser associado à produção de compostos responsáveis pela antibiose observada “in vitro”. Streptomyces (DFs1296 e DFs1315) e Bacillus sp. (DFs1414) reduziram significativamente a murcha de fusário. O controle observado pode ser atribuído à atividade quitinolítica e/ou antibiótica por compostos voláteis. Foram instalados três ensaios de campo. A severidade das doenças foliares foi monitorada ao longo do tempo. As rizobactérias foram capazes de proteger as plantas contra Septoria lycopersici. DFs1414 e DFs1421 (Pseudomonas sp.) foram as mais estáveis, proporcionando proteção em dois ensaios consecutivos. As rizobactérias DFs1296 e DFs1420 foram capaz de controlar a requeima (Phytophthora infestans) em dois ensaios. A bactéria DFs1296 também apresentou capacidade de proteção contra estas e outras doenças quando pulverizada semanalmente na parte aérea. De modo geral, o controle alcançado por estas bactérias, microbiolizadas às sementes ou em aplicação foliar, não diferiu dos tratamentos utilizando produtos químicos recomendados para a cultura em aplicações semanais. / The search on alternative control of diseases to replace the use of pesticides has been the subject of agricultural research. Rhizobacteria are known by controlling diseases and promoting growth in several crops. The objectives of this work were to evaluate the efficacy of six rhizobacteria pre-selected for the control of Ralstonia solanacearum and Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL) in greenhouse, and to relate this behavior with the production of compounds "in vitro", as well as evaluate the protection of tomato plants against foliar diseases under field conditions. It was evaluated the ability of these rhizobacteria to produce chitinases, amylases, lipases, antibiotic compounds and to solubilize phosphate. The seed microbiolization with rhizobacterium DFs1420 (Bacillus sp.) reduced the severity of the bacterial wilt 66% at 14 days after inoculation and AUDPC 70%, respectively, the first and second assays. This control may be associated with the production of compounds responsible for the antibiosis observed "in vitro". Streptomyces (DFs1296 and DFs1315) and Bacillus sp. (DFs1414) significantly reduced fusarium wilt. The control observed can be attributed to the chitinolytic activity and/or antibiosis in the presence of volatile compounds. Three field trials were carried out in field. The foliar diseases severity was monitored over time. The rhizobacteria were capable of protecting plants against Septoria lycopersici. DFs1414 and DFs1421 (Pseudomonas sp.) were the most stable, providing protection in two consecutive trials. The rhizobacteria DFs1296 and DFs1420 were able to control late blight (Phytophthora infestans) in two trials. DFs1296 also had the ability to protect against these and other diseases when sprayed weekly in the plant canopy.In general, the control achieved by these rhizobacteria, by seed microbiolization or by foliar application, did not differ from treatments using recommended chemical in weekly applications.

La consommation excessive de sucres conduit à l’augmentation de désordres métaboliques, tels que l’obésité et le diabète. Les consommateurs souhaitent une alimentation plus saine à base de produits d’origine naturelle. Stevia rebaudiana, l’herbe sucrée du Paraguay, accumule dans ses feuilles des glycosides de stéviol (SGs) considérés comme des édulcorants naturels intenses, dont le marché est en pleine expansion au niveau mondial. Dans ce contexte, la société Oviatis implante une filière BIO de Stevia rebaudiana en Nouvelle-Aquitaine. Les objectifs de cette thèse CIFRE sont de caractériser la variabilité phénotypique d’une collection de cette espèce en vue de la mise en place future d’un programme de sélection. Les composantes du rendement, de biomasse foliaire, de quantité et qualité des SGs et de la réponse à Septoria sp. ont été finement décrites en condition de production pluriannuelle et multi-sites ou en conditions contrôlées. Ces travaux ont permis de 1) développer des outils de phénotypage métabolique, pathologique et au champ, 2) évaluer la variabilité phénotypique de cette collection de Stevia rebaudiana en condition de production et identifier les descripteurs de cette variabilité, 3) identifier les facteurs ontogéniques, abiotiques et culturaux impliqués dans la variabilité de cette collection, 4) évaluer la variabilité de réponses face à la septoriose. Ces résultats permettent d’identifier les critères de sélection de cette espèce pour une production BIO en Nouvelle Aquitaine, ainsi que des génotypes d’intérêt. Ils constituent les bases de la mise en place d’un programme d’amélioration variétale. / Obesity and diabetes are consequences of metabolic disorders due to excessive sugar consumption. Consumers want a healthier diet with natural products. Stevia rebaudiana, the Paraguayan sweet herb, accumulates steviol glycosides (SGs) into its leaves. Considered as intense natural sweeteners, SGs represent a global market constantly increasing. In this context, Oviatis establishes a complete organic sector in the Nouvelle-Aquitaine region. The aims of this CIFRE thesis are to characterise the phenotypic variability within a collection of genetic resources, in order to implement a breeding program. Yield components, leaves biomass, SGs quality and quantity and responses against Septoria sp. were described in perennial and multi-site field conditions or in controlled conditions. This work allowed to: 1) develop tools for metabolic, pathology field-phenotyping, 2) evaluate the phenotypic variability of this Stevia rebaudiana collection in field conditions and identify variability descriptors, 3) identify ontogenic, abiotic and cultural factors implicated into phenotypic variability, and 4) evaluate response variability against septoria disease. These results led to the identification of genotypes of interest, as well as selection criteria for the organic production in Nouvelle-Aquitaine, which are the basis for the implementation of a breeding program.

La combinación de la siembra directa con el monocultivo, junto con los cambios climáticos y la difusión de genotipos susceptibles, han generado las condiciones óptimas para que los patógenos necrotróficos, que sobreviven en los rastrojos sean anualmente responsables por daños y pérdidas significativas en el cultivo de soja. Dentro de este grupo de enfermedades, deben destacarse por su prevalencia y severidad, a las enfermedades de fin de ciclo (EFC) y a la mancha ojo de rana (MOR), Entre las prácticas para su manejo, deben mencionarse a la rotación de cultivos, tratamiento químico de semillas, resistencia genética, y el uso de fungicidas en órganos aéreos. Esta última medida se ha incrementado considerablemente como respuesta al aumento del potencial de inóculo sobre variedades susceptibles y bajo monocultivo. Sin embargo, la determinación del momento oportuno de la aplicación de fungicidas para el manejo de estas enfermedades no resulta una tarea sencilla y práctica. Existe una gran complejidad en el abordaje de su estudio con variadas dificultades que deben enfrentarse principalmente cuando el objetivo es asistir a los productores y asesores con metodologías prácticas que aseguren la sustentabilidad económica y ambiental. A pesar de que muchos investigadores están de acuerdo en que los fungicidas deberían ser aplicados durante el período crítico de generación del rendimiento del cultivo de soja, no fue posible encontrar información científica publicada sobre el momento más apropiado de aplicación de fungicidas, dentro de esa amplia ventana fisiológica de aplicación, que relacione ambiente, epidemiología, daños y umbrales. Los objetivos de este trabajo fueron a) generar criterios de uso de fungicidas para el manejo químico sustentable de las EFC y la MOR en el cultivo de soja, b) cuantificar sus daños, c) elaborar y validar un sistema de puntuación que permita definir el momento más eficiente de aplicación para las EFC, y d) determinar los umbrales de control para la MOR. Para ello, se realizaron y analizaron numerosos ensayos de campo provenientes de zonas agro-ecológicas diferentes. Para el caso de las EFC, los resultados demostraron que la respuesta al uso de fungicidas (kg/ha) dependió de la ocurrencia de lluvias entre R3-R5 y no de las que ocurrieron entre R1-R3, por lo tanto dependiendo de las condiciones ambientales, la aplicación de fungicida podría realizarse en R3, R4 o R5. Una vez que se logró identificar el factor ambiental y el período fenológico que estadísticamente se asociaron con el impacto en los rendimientos por el uso de fungicidas, la siguiente etapa fue la de desarrollar un sistema de puntuación basado en la ponderación de diferentes factores agronómicos. Dicho sistema contó con 10 factores de valoración relativa y permitió proponer una herramienta fácil, práctica y dinámica para orientar la decisión de control químico. Los ensayos de validación del sistema de puntuación llevados a cabo en localidades y campañas agrícolas diferentes, permitieron analizar el impacto en el rendimiento agronómico y en la rentabilidad lograda, cuando se utilizó el sistema de puntuación en comparación con las aplicaciones fenológicas fijas de R3, R5 y con un testigo sin aplicación química. Cuando el sistema recomendó no aplicar, los rendimientos que fueron obtenidos en los tratamientos de R3 y R5 no se diferenciaron de los del testigo, indicando que no se justificaba aplicar. Por otro lado, se demostró que algunos ensayos mostraron el mayor impacto por el uso de fungicidas cuando se realizaron las aplicaciones en R3 ó R4 ó R5 y que su decisión final dependió de la puntuación arrojada por el sistema en cada ensayo, demostrando que la aplicación regida exclusivamente por fenología rígida y estricta, no resulta en una alternativa técnica fundamentada para orientar el momento de la pulverización. Para el estudio de la MOR, se lograron estimar los daños y generar recomendaciones para su manejo mediante umbrales de control. El número de lesiones por folíolo central constituyó una medida objetiva, rápida y sencilla para cuantificar la epidemia y desarrollar los diferentes UDE. De esta manera los resultados epidemiológicos obtenidos indican que la MOR no debe ser considerada una clásica EFC debido a su comportamiento policíclico. Para diferentes estadios reproductivos de la soja y para cada estrato foliar considerado, se propusieron umbrales de daño móviles que serán de utilidad para enmarcar el uso de fungicidas dentro de un programa de manejo Integrado.

Accroître la diversité végétale au sein d'une culture par l'utilisation d'associations variétales est une stratégie qui permet de limiter la sévérité des maladies à dispersion éolienne. Les potentialités de cette pratique culturale restent à être caractérisées de manière précise dans le cas des maladies à dispersion pluviale, telle que la septoriose du blé durant sa phase épidémique. Cette maladie foliaire, due au champignon pathogène Mycosphaerella graminicola, est prédominante sur blé et est capable de causer des pertes substantielles de rendement, allant jusqu'à -40 %. Des expérimentations au champ ont été menées durant cinq années, de 2008 à 2012, sur le site INRA de Grignon (Yvelines, France), avec une association constituée de deux variétés de blé ayant des niveaux contrastés de résistance à M. graminicola, et dont les proportions étaient de une plante sensible pour trois assez résistantes. Par rapport à leur culture monovariétale respective, nous avons observé une diminution de la sévérité de la septoriose sur la plus sensible des variétés (en moyenne, 45 % de surface pycnidiale foliaire en moins sur les trois dernières feuilles), sans affecter significativement la variété plus résistante. Une méthodologie originale semi-automatisée a été développée pour quantifier le flux de spores dispersés par la pluie en conditions naturelles. Les mesures expérimentales ont permis de corréler l'intensité de plusieurs épisodes pluvieux avec la dispersion de spores au sein de différents couverts incluant des associations variétales. Un modèle mécaniste et stochastique a été développé afin de décrire la progression du potentiel de maladie au sein d'un couvert végétal hétérogène en trois dimensions. Cette approche théorique combine physique et épidémiologie, d'une part, (i) pour calculer l'interception des gouttes de pluie avec les organes végétaux et la trajectoire des gouttelettes d'éclaboussement au sein du couvert et, d'autre part, (ii) pour prendre en compte les niveaux de résistance variétale et la nature polycyclique de l'épidémie. À partir de ce modèle, il a été mis en évidence pour des associations de deux variétés que les proportions, ainsi que le différentiel de résistance entre les variétés à associer, pouvaient être optimisées pour réduire la sévérité de la maladie. Par ailleurs, ce modèle permet d'évaluer et d'identifier les distributions spatiales des variétés les plus propices à une réduction de la progression d'une maladie à dispersion pluviale. Parmi les précédents travaux traitant des potentialités des associations de variétés pour lutter contre des pathogènes dispersés par l'action mécanique de la pluie, certains avançaient des conclusions souvent contradictoires et peu en faveur de cette pratique. Nous avons montré ici qu'il est possible sous certaines conditions d'association de variétés (proportions, agencement spatial, différentiel de résistance globale) et de pluviométrie d'obtenir un effet significatif en termes de réduction de la maladie. / Increasing plant diversity within a crop by the use of cultivar mixtures is a strategy which allows to reduce severity of windborne diseases. Potentialities of this cropping practice have still to be precisely characterized in the case of rain-borne diseases, such as septoria tritici blotch during its spring epidemiological stage. This disease, due to the pathogen fungus Mycosphaerella graminicola, is prevalent on wheat crops and it may be result in substantial yield losses, up to -40%. Field experiments were carried out during five years, from 2008 to 2012, at the Grignon location (Yvelines, France), with a mixture consisting of two wheat cultivars with contrasted resistance to M. graminicola in a 1/3 susceptible/resistant ratio. In comparison with their pure stands, we observed a severity decrease of septoria tritici blotch for the most susceptible cultivar (on average, less 45% of leaf pycnidial leaf surface on the three upper leaf levels), without significantly affect the more resistant cultivar. An original semi-automated methodology was developed to quantify the splash-dispersed spore flux in outdoor conditions. Experimental measurements allowed to correlate intensity of several rainfall events with spore dispersal within different canopies including a cultivar mixture. A mechanistic and stochastic model was implemented in order to describe disease potential progression within a heterogeneous three-dimensional plant canopy. This theoretical approach combines physics and epidemiology in order to, on one hand, (i) compute interception of raindrops with plant organs and the pathway of splash droplets within the canopy and, on the other hand, (ii) take into account cultivar resistance levels and the polycyclism of epidemics. From this model, we highlighted for two-component cultivar mixtures that the proportions and the difference between resistance levels of cultivars to mix together could be optimized in order to reduce disease severity. Furthermore, this modelling approach makes it possible to assess and identify the cultivar spatial distributions the most favourable to a decrease of progression of a splash-dispered disease. Previous studies about potentialities of cultivar mixtures to control splash-dispersed pathogen agents, led in some cases to conclusions with inconsistent and not in favour of this cropping practice. We showed here that it was possible under certain cultivar designing conditions (proportions, spatial arrangement, difference between resistance levels) and rainfall properties to obtain a consistent significant effect in terms of disease reduction.

L'utilisation de molécules stimulatrices de défense des plantes (SDP), également appelées inducteurs de résistance, constitute une alternative possible aux traitements fongicides conventionnels pour contrôler les maladies dues aux chanpignons phytopathogènes. Dans cette étude, nous avons mis en évidence que trois produits à caractère SDP (FSOV2, FSOV7 et FSOV10) protègent le blé (Triticum aestivum L.) contre la septoriose (Mycosphaerella graminicola, anamorphe Zymoseptoria tritici) lorsqu'ils sont utilisés de façon préventive, mais cette protection dépend fortement du cultivar considéré. Les cultivars Alixan, Premio et Altigo testés ici présentaient au départ des niveaux de résistance distincts à la septoriose. Les protections obtenues ne sont pas liées à un effet direct sur la germination des spores du champignon, mais à l'induction des mécanismes de défense chez le blé qui réduisent la nécrose foliaire et la sporulation du champignon. Ainsi, l'observation des différents stades du processus infectieux de M. graminicola en microscopie et le dosage des activités enzymatiques fongiques de dégradation des parois (CWDE) in planta révèlent que le niveau de protection induite varie avec le SDP appliqué et avec le cultivar traité. L'expression de neuf gènes impliqués dans différentes voies de défense, suivi par RTqPCR, et les activités enzymatiques peroxydase et phénylalanine ammonia lyase ont été mesurée au cours du temps, depuis le traitement par les SDP jusqu'à 5 jours après infection. Les résultats obtenus montrent, que les mécanismes de défense sont induits différemment en fonction du cultivar et en fonction du SDP appliqué. Ces résultats suggèrent que la réussite au champ des SDP est conditionnée de façon déterminante par le choix du couple SDP-cultivar. / The use of resistance inducers (RI) is a potential alternative to conventional fungicide treatments against plant fungal diseases. In the present study, we revealed that preventive applications of three RI conferred protection efficacies against M. graminicola, with protection levels varying with the wheat cultivar. Alixan, Premio and Altigo cultivars were previously known to exhibit distinct resistance levels to M. graminicola. The observed protections did not result from a direct effect on spore germination, but were related to the induction of wheat defense mechanisms. The induced resistances reduced foliar necrosis, as well as the sporulation level of the fungus. Microscopic observations of the infection process of M. graminicola and cell wall degrading enzymes (CWDE) activities measured in planta showed that the applied RI as well as the considered treated wheat cultivar influences the impact on the infection process and the protection efficacy. We investigated from the time of treatment until 5 days after inoculation plant peroxidase and phenylalanine ammonia lyase activities and the expression of nine genes involved in distinct defense pathways. Our results indicated that defense mechanisms are differently induced according both to the wheat cultivar and the RI. Therefore, the successful use of RI at the field level strongly depends on the RI-cultivar combination.

Lhumectation des surfaces végétales, due principalement aux précipitations sous forme de pluie ou de rosée, joue un rôle déterminant lors de la phase de contamination des plantes par de nombreux agents phytopathogènes. La connaissance de la pluie et de la rosée constitue un élément fondamental pour létude et la compréhension du fonctionnement des modèles de simulation des épidémies et des systèmes d'avertissements agricoles. Lobjectif de cette recherche est de contribuer à lamélioration du système davertissement des principales maladies cryptogamiques affectant le blé dhiver au sud de Belgique et au G-D de Luxembourg. Notre démarche a consisté, dans un premier temps à évaluer les potentialités du radar météorologique de Wideumont. Nous avons décrit son fonctionnement général ainsi que son principe de mesure et nous avons détaillé les différentes sources derreur qui affectent les estimations de précipitations dérivées des observations radar. Les mesures radar sont moins précises que les mesures de précipitations par des pluviomètres. Néanmoins, le radar permet dobserver en temps réel les précipitations sur un large domaine avec une très bonne résolution spatiale et temporelle. La comparaison quantitative et qualitative des précipitations mesurées au sol avec celles estimées par le radar a été faite sur une période de trois ans (2003, 2004 et 2005). Les résultats de la validation des cumuls mensuels font apparaître que le radar a tendance à sous-estimer les précipitations. Lerreur calculée pour lensemble des stations varie entre -50% et +12%. La validation qualitative du radar a été réalisée sur des occurrences de cumuls horaires. Les indices calculés à partir des tables de contingence donnent des valeurs de POD (Probability Of Detection) entre 0.44 et 0.80 durant la période étudiée. Limpact des estimations radar sur les périodes dinfection de Septoria tritici simulées par PROCULTURE a été évalué durant trois saisons culturales (2003, 2004 et 2005) par comparaison entre les données de sortie du modèle (alimenté par des estimations radar de précipitations horaires) et les estimations visuelles du développement des symptômes de la maladie sur les trois dernières feuilles. Les outputs de PROCULTURE via les données radar ont montré un grand accord entre la simulation et lobservation. Le radar météorologique devrait dès lors être bénéfique pour des régions où le réseau des pluviomètres est inexistant (ou moins dense) et où lincidence de la septoriose est importante. Dans un deuxième temps, sur base dune recherche bibliographique, un modèle dhumectation a été choisi. Le modèle sélectionné, appelé SWEB, se base sur le bilan énergétique et le bilan hydrique. Il simule la durée dhumectation due à la pluie et à la rosée sur lensemble du couvert végétal à partir des données issues des stations agrométéorologiques. Le modèle a été ensuite testé et validé sur différentes variétés de blé dhiver. Les données de sortie du modèle ont été comparées statistiquement aux mesures des capteurs (préalablement calibrés) et aux données dobservation obtenues sur des parcelles expérimentales et au champ durant les saisons culturales 2006 et 2007. Sur base des résultats obtenus, le modèle SWEB semble sous-estimer la durée dhumectation et plus particulièrement pour les événements de la fin dhumectation (dryoff). Lerreur moyenne en général est inférieure à 90 minutes. Dans un troisième temps, afin dobtenir une relation entre les périodes dhumectation et le développement de la septoriose sur les trois dernières feuilles, les périodes dhumectation simulées par SWEB ont été comparées dune part aux périodes dinfection de Septoria tritici simulées par PROCULTURE et dautre part aux estimations visuelles. Le modèle de la durée dhumectation simule avec succès des périodes dhumectations, dues à la fois à la rosée et à la pluie, qui ont déclenché linfection de la septoriose observée sur des parcelles expérimentales. Une durée minimale dhumectation favorable à linfection des feuilles de blé par Septoria tritici a été déterminée. Il est donc désormais nécessaire délaborer un système opérationnel intégrant le radar météorologique, le modèle de la durée dhumectation et le modèle épidémiologique. Notre travail a permis dacquérir via lanalyse des données agrométéorologiques et des données phytopathologiques, les connaissances nécessaires à lélaboration dun tel système et de participer ainsi à lamélioration des modèles davertissements existants. En effet, nous avons analysé les avantages et les limites du système radar comme données dentrée aux modèles et son aptitude dans la spatialisation des données. Nous avons également testé le modèle dhumectation pour la détermination des périodes dinfection nécessaires au développement de la septoriose. Dans une perspective dune meilleure opérationnalisation du système, lapproche envisagée pourrait facilement être intégrée dans le système existant pour la simulation dautres maladies comme les rouilles, loïdium et la fusariose à léchelle régionale. En définitive, ce travail aura prouvé une fois de plus lintérêt du "mariage" entre lagrométéorologie et la phytopathologie. [en] Summary - Weather-Radar Rainfall Measurement and Simulated Surface Wetness Duration for Septoria Leaf Blotch Risk Assessment. The persistence of free moisture on leaves, mainly as a result of precipitation in the form of rainfall or dew, plays a major role during the process of plant infection by most fungal pathogens. Acquiring rainfall and leaf moisture information is needed for accurate and reliable disease prediction and management. The objective of this research is to contribute to improve forecasting Septoria leaf blotch and other fungal pathogens on winter wheat in Belgium and Luxembourg./In the first part of this work, the potential of weather-radar rainfall estimates for plant disease forecasting is discussed. At first step, we focused on assessing the accuracy and limitations of radar-derived precipitation estimates, compared with rain-gauge data. In a second step, the Septoria leaf blotch prediction model PROCULTURE was used to assess the impact on the simulated infection rate of using, as input data, rainfall estimated by radar instead of rain gauge measurements. When comparing infection events simulated by PROCULTURE using radar-derived estimates and reference rain gauge measurements, the probability of detection (POD) of infection events was high (0.83 on average), and the false alarm ratio (FAR) of infection events was not negligible (0.24 on average). FAR decreased to 0 and POD increased (0.85 on average) for most stations, when the model outputs for both datasets were compared against visual observations of Septoria leaf blotch symptoms. Analysis of 148 infection events observed over three years at four locations showed no significant difference in the number of simulated infection events using either radar assessments or gauge measurements. This suggests that, for a given location, radar estimates are just as reliable for predicting infection events as rain gauges. As radar is able to estimate rainfall occurrence over a continuous space, unlike weather station networks that do observations at only a limited number of points, it has the great advantage of being able to predict the risk of infection at each point within an area of interest with an accuracy equivalent to rain gauge observations. This gives radar an important advantage that could significantly improve existing warning systems. In the second part, a physical model based on the energy balance, known as the Surface Wetness Energy Balance (SWEB), was applied for the simulation of Surface Wetness Duration (SWD) on winter wheat canopy. The model, developed in the United States on grapes canopies, was adapted for the winter wheat cultivars and was applied for use with agrometeorological data easily available from standard weather stations and weather-radar rainfall estimates. The SWEB model simulates surface wetness duration for both dew and rain events. The model was validated with data measured by sensors and with visual observations of SWD conducted in experimental plots during two cropping seasons in 2006 and 2007. The wetness was observed visually by assessing the presence or absence of surface water on leaves. Based on the results, the SWEB model appeared to underestimate surface wetness duration and especially for the dry-off events when compared statistically to visual observations. The error, on average, is generally less than 90 minutes. In order to establish a relationship between the surface wetness periods and Septoria leaf blotch development risk on the top three leaves, the SWEB model SWD outputs were compared with the number of hours of high probability of infection simulated by PROCULTURE as well as with visual plant diseases observations. A minimal surface wetness duration of favourable infection conditions for Septoria tritici was established. It is now required to develop an operational system that would integrate weather radar, surface wetness duration and foliar epidemic model. In this work, we have analyzed the advantages and limitations of the radar system as input to models and its ability for spatial interpolation of rainfall. We also tested the model for the determination of surface wetness periods required for Septoria Leaf Blotch Risk development. The proposed approach could be integrated in the existing system. Finally this approach shows once more the "happy marriage" between agrometeorology and plant disease management.

The thesis deals with important pathogens affecting winter wheat, in particular the speckled glume and leaf blotch on wheat(Phaeosphaeria nodorum), septoria leaf blotch on wheat(Mycosphaerella graminicola)and tan spot on wheat(Pyrenophora trtici-repentis. It outlines the biology, symptoms that appear on wheat plants, and economic importance of these diseases and emphasizes the climatic conditions needed for their development and spread .The conclusion sumarizes the occurence data of the above-mentioned 3 diseases from 3 production(corn, beetroot and potato) areas and 4 districts (2 Moravian and 2 Bohemian districts per each production area) in the period of 1971 to 2010 and compares their frequency of occurrence. That work also includes the occurrence data of the diseases from 2012 when their occurrence on winter wheat was monitored at the training experimental station of the Mendel University in Brno in Žabčice.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this work was to evaluate the progression of the disease under different leaf wetness with adjustment of an agrometeorological forecasting system of the septoria spot on the sunflower based on meteorological variables, in two experiments, in the central RS region. In addition, the objective of this study was to evaluate the effect of alternaria and septoria leaf spot, Area under the Disease Progression Curve (AACPD) and Duration of Healthy Foliar Area (DAFS) on the productivity of sunflower in years under different meteorological conditions in the central region of RS. The experiments were conducted under partially controlled conditions of artificial leaf wetting applied by microaspersion above the sunflower plants. The eight treatments consisted of: one control without leaf wetting and seven treatments with artificial wetting times (8 h, 12 h, 16 h, 20 h, 24 h, 28 h and 32 h). The experimental design was completely randomized, with four replications. Each plot was composed of 60 plants spaced 0.33 m apart in the row and 0.7 m between rows. Inoculation with Septoria helianthi was carried out in the reproductive stage. In all the experimental plots, severity (SEV) and incidence of septoria spot were evaluated every two days and phenological and phenometric observations on a weekly basis. AACPD and DAFS were also calculated. The forecast models were adjusted according to the meteorological variables, daily average air temperature, daily average relative air humidity and accumulated daily rainfall. With the data of SEV, AACPD and DAFS, it was performed the regression analysis and function adjustment and evaluation of the statistical parameters. It was also evaluated the growth patterns of the septoria leaf spot, monito, logito and gompito, in the different leaf wetness. With the severity data estimated by the model it was performed the correlation with the observed severity, with evaluation of the statistical parameters. Harvesting and threshing of 10 capitulum per plot was performed and productivity components were evaluated. For the analysis of the 25 experiments carried out in different years, it was evaluated the alternaria and septoria leaf spot and the effect of crop productivity and the relationship with SEV, AACPD and DAFS through the use of maximum limit graphs. In the January experiment, the severity and AACPD were higher than that of the November experiment, the opposite being observed for the DAFS. The prediction system in both experiments presented a good adjustament, with a coefficient of determination ranging from 0.95 to 0.99, and the adjustament was better in the January experiment. The septoria leaf spot promoted a reduction in productivity of up to 95%, but was only statistically significant in the January experiment. The growth pattern of the septoria leaf spot that adjustment most of the additional wetting was the logito model. The severity of up to 24% does not result in a decrease in productivity, after which increases of 1% in SEV results in a reduction of 69 kg ha-1 in sunflower productivity. Addition in AACPD also results in decreased sunflower productivity. With DAFS of 100, the highest sunflower productivity occurs. / Objetivou-se com esse trabalho avaliar o progresso da doença sob diferentes molhamentos foliares com ajuste de um sistema de previsão agrometeorológica da mancha de septória no girassol com base em variáveis meteorológicas, em dois experimentos, na região central do RS. Adicionalmente, buscou-se avaliar o efeito de manchas foliares de alternária e septória, Área Abaixo da Curva de Progresso da Doença (AACPD) e a Duração da Área Foliar Sadia (DAFS), na produtividade da cultura do girassol em anos sob diferentes condições meteorológicas na região central do RS. Os experimentos foram conduzidos sob condições parcialmente controladas de molhamento foliar artificial aplicado por microaspersão acima das plantas de girassol. Os oito tratamentos constaram de: uma testemunha sem molhamento foliar e 7 tratamentos com tempos de molhamento artificial (8 h, 12 h, 16 h, 20 h, 24 h, 28 h e 32 h). Foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. Cada parcela foi composta de 60 plantas espaçadas em 0,33 m na linha e 0,7 m entre linhas. No estágio reprodutivo foi realizado a inoculação com Septoria helianthi. Em todas as parcelas experimentais foram realizadas avaliações de severidade (SEV) e incidência da mancha de septória a cada dois dias e observações fenológicas e fenométricas semanais. Foram também calculadas a AACPD e a DAFS. Os modelos de previsão foram ajustados de acordo com as variáveis meteorológicas, temperatura média diária do ar, umidade relativa média diária do ar e precipitação pluvial diária acumulada. Com os dados de SEV, AACPD, DAFS, foi realizada análise de regressão e ajuste de função e avaliação dos parâmetros estatísticos. Também foi avaliando os modelos de crescimento da mancha de septória, monito, logito e gompito, nos diferentes molhamentos foliares. Com os dados de severidade estimada pelo modelo foi realizada a correlação com a severidade observada, com avaliação dos parâmetros estatísticos. Foi realizada a colheita e debulha de 10 capítulos por parcela e avaliados os componentes de produtividade. Para análise dos 25 experimentos realizados em diferentes anos, avaliou-se mancha de alternária e septória e o efeito da produtividade da cultura e a relação com a SEV, AACPD e DAFS através do uso de gráficos limite máximo. No experimento de janeiro a severidade e AACPD foram maiores que a do experimento de novembro, sendo o oposto observado para a DAFS. O sistema de previsão em ambos os experimentos apresentou bom ajuste, com coeficiente de determinação variando de 0,95 a 0,99, sendo que o ajuste foi melhor no experimento de janeiro. A mancha de septória promoveu redução na produtividade de até 95%, mas somente foi estatisticamente significativo no experimento de janeiro. O modelo de crescimento da mancha de septória que se ajustou a maioria dos molhamentos adicionais foi o modelo logito. A severidade de até 24% não resulta em diminuição na produtividade, após isto acréscimos de 1% na SEV resulta em diminuição de 69 kg ha-1 na produtividade do girassol. Acréscimo na AACPD também resulta em diminuição na produtividade do girassol. Com DAFS de 100 ocorre a maior produtividade do girassol.