Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Ecologie : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 143 réf.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2018-2019. / En se nourrissant de l’hémolymphe et des corps gras de l’abeille domestique (Apis mellifera L.) et en lui transmettant de nombreux virus, l’acarien parasite Varroa destructor (Acari : varroidae) constitue la principale cause de mortalité des colonies d’abeilles. Les traitements chimiques présentement utilisés pour lutter contre le varroa comportent plusieurs désavantages, tels que le développement de résistance de l’acarien aux acaricides de synthèse et une toxicité variable pour l’abeille. Via l’utilisation d’ennemis naturels du parasite, la lutte biologique pourrait représenter une avenue durable et sécuritaire pour la santé des colonies. L’objectif principal de cette étude était de tester l’efficacité de l’acarien prédateur Stratiolaelaps scimitus (Acari : Lealapidae) comme moyen de lutte biologique contre le varroa. Une étude du comportement alimentaire du prédateur a d’abord été réalisée afin d’évaluer le risque de prédation du couvain d’abeille (oeufs, larves et pupes) par S. scimitus, ainsi que son potentiel de prédation envers les varroas phorétiques (se trouvant sur le corps des abeilles adultes). Des essais in vivo ont ensuite permis d’évaluer l’efficacité de deux doses d’introduction du prédateur (6 250 ou 12 500 acariens/colonie) à contrôler les populations de varroa dans les colonies d’abeilles en septembre (en comparaison avec l’acaricide biologique Thymovar®) et en novembre (en comparaison avec l’acide oxalique). Bien que S. scimitus soit capable de s’alimenter sur tous les stades de développement de l’abeille en laboratoire, nos résultats suggèrent que le prédateur ne représente pas une menace pour le couvain lorsqu’il est introduit dans la colonie. Par contre, nos résultats démontrent que le prédateur n’est pas en mesure de contrôler les populations de varroas dans les colonies d’abeilles sous les conditions testées, c’est-à-dire lorsqu’il est introduit à l’automne selon la dose actuellement recommandée par certains distributeurs. Cette inefficacité est probablement liée à l’incapacité du prédateur à s’attaquer aux varroas phorétiques. / By feeding on the hemolymph and fat bodies of the honey bee (Apis mellifera L.) and transmitting many viruses, the parasitic mite Varroa destructor (Acari: varroidae) is considered as the main cause of honey bee colony losses. The use of chemicals in varroa control shows many disadvantages, such as the development of mite resistance to synthetic acaricides and a variable toxicity for bees. Through the use of natural enemies, the biological control of varroa mites could represent a sustainable and safe avenue for colony health. The main objective of this study was to test the effectiveness of the predatory mite Stratiolaelaps scimitus (Acari: Lealapidae) as a means of biological control against varroa mites. A study of the predator’s feeding behaviour was first performed to evaluate the risk of predation of bee brood (eggs, larvae and pupae) by S. scimitus, as well as its predation potential upon phoretic varroa mites (varroa parasitizing adult bees). In vivo trials were then carried out to evaluate the effectiveness of two predator introduction rates (6,250 or 12,500 mites / colony) to control varroa populations in honey bee colonies in September (compared to the organic acaricide Thymovar®) and in November (compared to oxalic acid). Although S. scimitus is able to feed on all bee developmental stages in the laboratory, our results suggest that the predator does not pose a threat to the bee brood when introduced into the colony. On the other hand, our results demonstrate that the predator is not able to control varroa populations in bee colonies under the tested conditions, that is, when it is introduced in fall according to the rate currently recommended by some biocontrol suppliers. This ineffectiveness is probably related to the inability of the predator to attack phoretic varroa mites.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / L'utilisation de cultures de couverture (CC) sur les rangs de vigne est une technique dont peu de viticulteurs québécois ont tenté l'application. Le but de cette recherche était d'offrir une nouvelle étude au Québec examinant le potentiel des CC pérennes pour la lutte biologique. L'objectif principal était d'évaluer les populations d'arthropodes présentes dans les CC ainsi que leur capacité à compétitionner les plantes adventices sans mettre en péril la production de la vigne et la qualité des fruits. L'expérience s'est déroulée sur trois années (2020-2022) et répétée sur deux vignobles. Le dispositif expérimental était en blocs aléatoires complets avec six traitements de CC : lotier corniculé (LotCor), aspérule odorante (AspOdo), épervière spp. (EpeSpp), thym serpolet (ThySer), enherbement spontané (EnhSpo) et sol à nu (SN). Le recouvrement de ThySer était supérieur à celui des autres traitements et celui-ci a presque triplé depuis son implantation. ThySer était la CC avec l'établissement le plus efficace, contrairement au AspOdo avec un recouvrement plus faible qu'à son année d'implantation. Par ailleurs, LotCor et EnhSpo ont conservé des hauteurs moyennes trop élevées pour être implantés sur le rang sans entretien. Un total de 22 428 arthropodes ont été collectés dans les CC et au sol. L'abondance en arthropode la plus élevée a été observée dans LotCor au niveau des CC. Inversement, une faible abondance a été observé dans le SN, une tendance s'étant également reflétée au niveau de la richesse taxonomique. Somme toute, tous les traitements avaient une abondance relative plus élevée d'arthropodes bénéfiques que phytophages, à l'exception de LotCor. Au terme du projet, les CC pérennes n'ont pas nui au rendement de la vigne ni la qualité des fruits. Ainsi, dans les conditions climatiques du Québec, les CC sur le rang en vignoble peuvent s'avérer pertinentes pour réduire les plantes adventices et améliorer la biodiversité entomologique. / Using in-row cover crops (CC) in Quebec viticulture is a marginal technique that few winegrowers have attempted. The aim of this research was to provide a new study in Quebec on in-row perennial and flowering CC from a biological control perspective. The main objective was to evaluate the arthropod populations present in the CC as well as their potential to compete weeds without compromising vine production and fruit quality. The experiment took place over three years (2020-2022) and was repeated on two vineyards. The experiment was a randomized complete block design with six CC treatments: bird's-foot trefoil (BFT), sweet woodruff (SweWoo), hawkweed spp. (HawSpp), creeping thyme (CreThy), spontaneous cover (SpoCov) and bare soil (BS). Soil coverage was higher in CreThy than the other treatments which almost tripled since its establishment. CreThy had the most efficient establishment, unlike the SweWoo which had a lower coverage than the year it was implemented. In addition, BFT and SpoCov average heights were too high to be planted on the row without maintenance. A total of 22 428 arthropods were collected at the CC level and at the ground level. BFT contained the highest arthropod abundance over the two years of the sampling, at the CC level. Conversely, BS had the lowest abundance, a trend that was also reflected for the taxonomic richness. Overall, relative abundance of beneficial arthropods was greater than phytophagous arthropods in all treatments, except for BFT. At the end of the project, the perennial CC did not influence vine yield and berries quality. Thus, in Quebec climatic conditions, in-row CC in vineyards can be relevant to reduce weed populations and enhance entomological biodiversity.

Tableau d'honneur de la FÉSP / En se nourrissant de l’hémolymphe et des corps gras de l’abeille domestique (Apis mellifera L.) et en lui transmettant de nombreux virus, l’acarien parasite Varroa destructor (Acari : varroidae) constitue la principale cause de mortalité des colonies d’abeilles. Les traitements chimiques présentement utilisés pour lutter contre le varroa comportent plusieurs désavantages, tels que le développement de résistance de l’acarien aux acaricides de synthèse et une toxicité variable pour l’abeille. Via l’utilisation d’ennemis naturels du parasite, la lutte biologique pourrait représenter une avenue durable et sécuritaire pour la santé des colonies. L’objectif principal de cette étude était de tester l’efficacité de l’acarien prédateur Stratiolaelaps scimitus (Acari : Lealapidae) comme moyen de lutte biologique contre le varroa. Une étude du comportement alimentaire du prédateur a d’abord été réalisée afin d’évaluer le risque de prédation du couvain d’abeille (oeufs, larves et pupes) par S. scimitus, ainsi que son potentiel de prédation envers les varroas phorétiques (se trouvant sur le corps des abeilles adultes). Des essais in vivo ont ensuite permis d’évaluer l’efficacité de deux doses d’introduction du prédateur (6 250 ou 12 500 acariens/colonie) à contrôler les populations de varroa dans les colonies d’abeilles en septembre (en comparaison avec l’acaricide biologique Thymovar®) et en novembre (en comparaison avec l’acide oxalique). Bien que S. scimitus soit capable de s’alimenter sur tous les stades de développement de l’abeille en laboratoire, nos résultats suggèrent que le prédateur ne représente pas une menace pour le couvain lorsqu’il est introduit dans la colonie. Par contre, nos résultats démontrent que le prédateur n’est pas en mesure de contrôler les populations de varroas dans les colonies d’abeilles sous les conditions testées, c’est-à-dire lorsqu’il est introduit à l’automne selon la dose actuellement recommandée par certains distributeurs. Cette inefficacité est probablement liée à l’incapacité du prédateur à s’attaquer aux varroas phorétiques. / By feeding on the hemolymph and fat bodies of the honey bee (Apis mellifera L.) and transmitting many viruses, the parasitic mite Varroa destructor (Acari: varroidae) is considered as the main cause of honey bee colony losses. The use of chemicals in varroa control shows many disadvantages, such as the development of mite resistance to synthetic acaricides and a variable toxicity for bees. Through the use of natural enemies, the biological control of varroa mites could represent a sustainable and safe avenue for colony health. The main objective of this study was to test the effectiveness of the predatory mite Stratiolaelaps scimitus (Acari: Lealapidae) as a means of biological control against varroa mites. A study of the predator’s feeding behaviour was first performed to evaluate the risk of predation of bee brood (eggs, larvae and pupae) by S. scimitus, as well as its predation potential upon phoretic varroa mites (varroa parasitizing adult bees). In vivo trials were then carried out to evaluate the effectiveness of two predator introduction rates (6,250 or 12,500 mites / colony) to control varroa populations in honey bee colonies in September (compared to the organic acaricide Thymovar®) and in November (compared to oxalic acid). Although S. scimitus is able to feed on all bee developmental stages in the laboratory, our results suggest that the predator does not pose a threat to the bee brood when introduced into the colony. On the other hand, our results demonstrate that the predator is not able to control varroa populations in bee colonies under the tested conditions, that is, when it is introduced in fall according to the rate currently recommended by some biocontrol suppliers. This ineffectiveness is probably related to the inability of the predator to attack phoretic varroa mites.

Cette étude s'inscrit dans le cadre d'un programme de recherche destiné à évaluer le potentiel de la biodésinfection anaérobie (BDA) pour lutter contre les champignons phytopathogènes du sol dans les fraisières. Elle avait pour objectifs de (1) caractériser les profils d'acides gras volatils (AGVs) obtenus suite à la BDA réalisée avec différentes matières organiques et (2) déterminer la fongitoxicité et la phytotoxicité des AGVs. La BDA du sol a été réalisée in vitro avec comme amendements organiques une variété de résidus lignocellulosiques et de sous-produits de l'industrie agroalimentaire largement disponibles dans la province de Québec. Les sols amendés en matière organique ont généralement présenté des valeurs négatives de potentiel redox après deux semaines de BDA. Les concentrations du sol en AGVs (acide acétique, butyrique, isobutyrique, propionique, valérique et isovalérique) et la concentration totale en AGVs ont varié selon l'amendement organique utilisé. Les concentrations totales en AGVs les plus élevées furent obtenues dans les sols amendés avec la mélasse, la drêche de brasserie ou le marc de pomme. L'exposition à l'acide acétique et à l'acide butyrique, aux concentrations obtenues dans les sols soumis à la BDA, fut létale pour Verticillium dahliae et Neopestalotiopsis rosae. Des plantules de fraisier (Fragaria × ananassa) transplantées dans le sol après la BDA ont développé des symptômes de phytotoxicité au niveau des feuilles et des racines. Les symptômes les plus intenses ont été observés dans les sols dont les concentrations totales en AGVs étaient les plus élevées. L'acide butyrique et l'acide acétique seraient responsables, à tout le moins en partie, des symptômes foliaires de phytotoxicité. Cette étude démontre que le type de matière organique incorporé dans le sol influence les profils d'AGVs obtenus suivant un traitement de BDA et que l'acide acétique et l'acide butyrique, les AGVs produits en plus grande quantité, sont fongitoxiques et phytotoxiques.

La production céréalière, plus particulièrement le blé et l'orge, subit des pertes importantes de rendement occasionnées par la fonte des semis et les pourritures racinaires. Deux champignons sont majoritairement responsables de ces maladies chez le blé et l'orge : Fusarium graminearum et Bipolaris sorokiniana. L'utilisation des ultrasons comme une alternative « verte » aux fongicides pourrait permettre une culture biologique et minimiser les pertes économiques. L'objectif principal de ce projet consistait à établir les paramètres optimaux (puissance des ultrasons, présence d'éthanol, débit d'oxygène et temps de traitement) afin de réduire la contamination par B. sorokiniana des grains de blé et d'orge sous un seuil de 30 % tout en conservant la germination supérieure au seuil de 85 %. L'ensemble du projet de recherche exploratoire a permis de vérifier l'efficacité de traitements novateurs pour le blé contaminé. Le traitement de ces lots de grains sous forme sèche a révélé un maintien de la germination pour tous les types de traitement (ultrasons 30 W, oxygène en bullage dans l'éthanol et les deux techniques combinées) ainsi qu'une réduction significative du taux de contamination par B. sorokiniana (en moyenne en dessous de 15 %). Pour l'orge, ces traitements semblables ont permis le maintien de la germination ainsi qu'une faible diminution de la contamination par B. sorokiniana. Cette nuance peut être expliquée par la morphologie différente des deux grains. Une réelle avancée dans le domaine du traitement des grains sous forme sèche peut être mise en évidence pour sa rapidité de traitement. Il restera à vérifier l'efficacité du traitement sur d'autres lots et sur des quantités plus importantes pour vérifier la mise à l'échelle du dispositif (supérieure à 100 g). Pour l'avenir, une étude se basant sur le microcalorimétrie sera préconisée pour étudier les prémisses de la germination des grains traités.

Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche destiné à évaluer le potentiel d’utilisation en horticulture des bactéries Bacillus pumilus souche PTB180 et Bacillus subtilis souche PTB185. Elle avait pour objectifs (1) d’évaluer in vitro l’activité antagoniste contre Botrytis cinerea des souches PTB180 et PTB185, (2) d’estimer leur capacité à survivre sur la phyllosphère de la tomate et du concombre et 3) d’évaluer leur effet sur le développement de la pourriture grise (B. cinerea) sur des plants de tomate et de concombre cultivés en serre. L'activité antagoniste de PTB180 et PTB185 a été évaluée en boîtes de Pétri sur géloses, sur tissus foliaires de tomate et de concombre et sur fruits de tomate. Les deux souches ont inhibé très fortement la croissance mycélienne et la germination des spores de B. cinerea sur géloses. Sur feuilles de tomate et sur disques foliaires de concombre, PTB185 et le mélange (1:1) des deux souches ont réduit significativement (p ≤ 0,01) la croissance mycélienne de B. cinerea comparativement aux témoins. PTB180 a réprimé significativement la croissance mycélienne de B. cinerea sur les fruits de tomate. Afin d'estimer la survie de PTB180 et PTB185 sur la phyllosphère, des plants de tomate et de concombre ont été pulvérisés jusqu'à ruissellement avec une suspension (1×107 unités formatrices de colonies [UFC]/mL) de PTB180, PTB185 ou d'un mélange (1:1) des deux souches. Les populations de chaque souche ont ensuite été suivies au cours du temps sur les feuilles. Les résultats obtenus montrent que les souches survivent au moins 21 jours sur les plants de tomate et de concombre avec un taux de survie variant de 43% à 100%. De plus, pratiquement aucune variation dans les proportions de chaque souche n'a été observée au fil du temps lorsque PTB180 et PTB185 étaient appliquées en mélange. Enfin, l’application foliaire de PTB180, PTB185 et du mélange (1:1) des deux souches a permis une réduction significative de l’incidence et de la sévérité de la pourriture grise chez des plants de tomate et de concombre inoculés avec B. cinerea et cultivés en serre. Les souches PTB180 et PTB185 ont montré au cours de cette étude une forte activité antagoniste envers B. cinerea, la capacité de survivre sur la phyllosphère de plants de tomate et de concombre et de réprimer le développement de la pourriture grise chez ces derniers. Ces souches pourraient éventuellement être utilisées comme agents de lutte biologique contre la pourriture grise du concombre et de la tomate de serre.

Les agents phytopathogènes telluriques constituent un problème majeur touchant les productions serricoles de concombre (Cucumis sativus L.) et de tomate (Solanum lycopersicum L.). Les traitements biologiques efficaces sont limités pour lutter contre ces agents pathogènes. Cette étude avait pour objectifs d’évaluer (1) l’effet antagoniste in vitro de Bacillus pumilus Meyer et Gottheil souche PTB180 et Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn souche PTB185 envers Rhizoctonia solani J.G. Kühn, Pythium ultimum Trow, Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, Phytophthora capsici Leonian, Fusarium oxysporum Schltdl. et F. oxysporum f.sp. radicis-lycopersici Jarvis & Shoemaker, (2) l’effet répresseur d’une application préventive des bactéries sur la pourriture du collet et la fonte des semis causées par R. solani, sur concombre ou tomate en serre et (3) l’effet des bactéries sur la croissance et la productivité des plants de tomate cultivés en serre. Lors des essais in vitro, PTB180 et PTB185, utilisés seuls et en mélange (1:1), ont fortement inhibé la croissance mycélienne des six agents phytopathogènes. Sur plantules de concombre et de tomate, le mélange (1:1) des deux souches a permis une réduction significative (p<0,05) de la sévérité des symptômes de la pourriture du collet. PTB185 et le mélange (1:1) des deux souches ont augmenté significativement la hauteur et la masse sèche des plants infectés par R. solani. Les essais sur graines de tomate montrent que PTB180 a augmenté significativement le taux de levée des graines et que PTB185 a réduit significativement la mortalité post-levée tout en favorisant la croissance des plantules. Les tests réalisés sur plants de tomate sains n’ont pas montré d’effet significatif de PTB180 et PTB185 sur la croissance et la productivité des plants. Les bactéries à l’étude pourraient éventuellement représenter une alternative aux fongicides de synthèse pour lutter contre les agents phytopathogènes.