Date: 2006 - 2010
Chercheur impliqué: Abdeslam MAHTOUR, doctorant
L’humectation 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 l’étude et la compréhension du fonctionnement des modèles de simulation des épidémies et des systèmes d’avertissements agricoles. L’objectif de cette recherche est de contribuer à l’amélioration du système d’avertissement des principales maladies cryptogamiques affectant le blé d’hiver 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 d’erreur 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 d’observer 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. L’erreur calculée pour l’ensemble 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.
L’impact des estimations radar sur les périodes d’infection 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 l’observation. Le radar météorologique devrait dès lors être bénéfique pour des régions où le réseau des pluviomètres est inexistant (ou moins dense) et où l’incidence de la septoriose est importante.
Dans un deuxième temps, sur base d’une recherche bibliographique, un modèle d’humectation a été choisi. Le modèle sélectionné, appelé SWEB, se base sur le bilan énergétique et le bilan hydrique. Il simule la durée d’humectation due à la pluie et à la rosée sur l’ensemble du couvert végétal à partir des données issues des stations agrométéorologiques. Le modèle a été ensuite testé et validé sur différentes variétés de blé d’hiver. Les données de sortie du modèle ont été comparées statistiquement aux mesures des capteurs (préalablement calibrés) et aux données d’observation 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 d’humectation et plus particulièrement pour les événements de la fin d’humectation (dryoff). L’erreur moyenne en général est inférieure à 90 minutes.
Dans un troisième temps, afin d’obtenir une relation entre les périodes d’humectation et le développement de la septoriose sur les trois dernières feuilles, les périodes d’humectation simulées par SWEB ont été comparées d’une part aux périodes d’infection de Septoria tritici simulées par PROCULTURE et d’autre part aux estimations visuelles. Le modèle de la durée d’humectation simule avec succès des périodes d’humectations, dues à la fois à la rosée et à la pluie, qui ont déclenché l’infection de la septoriose observée sur des parcelles expérimentales. Une durée minimale d’humectation favorable à l’infection des feuilles de blé par Septoria tritici a été déterminée.
Il est donc désormais nécessaire d’élaborer un système opérationnel intégrant le radar météorologique, le modèle de la durée d’humectation et le modèle épidémiologique. Notre travail a permis d’acquérir via l’analyse des données agrométéorologiques et des données phytopathologiques, les connaissances nécessaires à l’élaboration d’un tel système et de participer ainsi à l’amélioration des modèles d’avertissements existants. En effet, nous avons analysé les avantages et les limites du système radar comme données d’entrée aux modèles et son aptitude dans la spatialisation des données. Nous avons également testé le modèle d’humectation pour la détermination des périodes d’infection nécessaires au développement de la septoriose.
Dans une perspective d’une meilleure opérationnalisation du système, l’approche envisagée pourrait facilement être intégrée dans le système existant pour la simulation d’autres maladies comme les rouilles, l’oïdium et la fusariose à l’échelle régionale.
En définitive, ce travail aura prouvé une fois de plus l’intérêt du « mariage » entre l’agrométéorologie et la phytopathologie.
Mots-clés : Radar météorologique, Précipitations, Durée d’humectation, Blé d’hiver, Septoria tritici, Système d’avertissement, Spatialisation.
