Méthode de traitement de plantes
L’invention se rapporte au domaine de l’agriculture et à un traitement de plantes à base de cuivre dans laquelle l’action du cuivre est améliorée par administration, notamment d’un extrait deM. cordata.
Les plantes sont sujettes à de nombreuses maladies fongiques pouvant entrainer des pertes de rendement, et donc économiques, importantes. Le cuivre est un élément connu et utilisé depuis des centaines d’années pour son efficacité contre certaines maladies fongiques (mildious, certaines mycoses) et la plupart des bactérioses, en particulier sur vigne, productions fruitières et cultures légumières et industrielles (pomme de terre, betterave…). Actuellement, de par leur efficacité intéressante et leur faible coût, les produits cupriques comptent toujours parmi les solutions phytosanitaires les plus utilisées en agriculture afin de lutter contre certaines maladies fongiques. De plus, le cuivre étant un produit naturel, il est autorisé en agriculture biologique et représente à l’heure actuelle une référence indispensable dans ces filières.
La concentration en cuivre varie généralement de 3 à 100 mg/kg dans les sols naturels, selon les types de sol et substrat sous-jacent, et entre 5 et 30-45 mg/kg dans les sols agricoles non pollués. Cependant, l’utilisation intensive des produits cupriques entraine une accumulation du cuivre dans les premières couches du sol où il devient toxique pour la micro-faune et flore du sol. Ainsi, en Europe, l’application quasi-ininterrompue de spécialités à base de cuivre pour lutter contre le mildiou a ainsi très fortement accru les teneurs en cuivre des sols viticoles, jusqu’à des valeurs pouvant atteindre 200, voire 500 mg/kg. Cette accumulation de cuivre dans les sols peut aussi avoir des effets néfastes sur la croissance des plantes (en particulier en particulier les légumineuses, la vigne, le houblon ou les céréales), réduisant la croissance racinaire ou du système aérien et la biomasse totale. C’est pour cette raison que la Commission Européenne a décidé, en 2018, de plafonner les doses de cuivre utilisées à 28 kg par hectare sur 7 ans, soit un équivalent de 4 kg par hectare et par an.
Cependant, faute de solutions alternatives disponibles, cette décision laisse certaines filières dans des impasses techniques laissant présager de pertes économiques potentielles conséquentes. Dans ce contexte, il devient donc nécessaire de trouver des solutions permettant de réduire l’utilisation de cuivre tout en maintenant une protection efficace des cultures contre les maladies fongiques.
Le cuivre est homologué en protection des plantes contre diverses maladies, en particulier les mildious, différentes mycoses, mais aussi diverses bactérioses, en particulier sur vigne, productions fruitières et cultures légumières (Tableau 1).
| Culture |
Maladies/agents pathogènes |
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Bactérioses
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Maladies fongiques
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| Agrumes |
Xanthomonas axonopodispvcitri et citrumelo, X. citrisubspcitri |
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| Arbres et arbustes |
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Maladies diverses |
| Cerisier |
Agrobacterium tumefaciens, Pseudomonas
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Coryneum et Polystigma
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| Fruits à coque (noyer, noisetier, amandier) |
Pseudomonas avellanaeetP. syringae pv. coryll, Xanthomonas campestris pv juglandis |
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| Kiwi |
Pseudomonas syringae pv. Actinidiae
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| Olivier |
Chancre(Pseudomonas savastanoi) |
Maladie de l’œil de paon,Fusicoccum |
Pécher (+ abricotier) |
Xanthomonas arboricolapv.Pruni, Pseudomonas |
Cloque(s) |
| CoryneumetPolystigma |
| Pommier (+ poirier, cognassier, nashi) |
Pseudomonas
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Chancre européen(Nectria galligena) |
| Maladies du feuillage |
| Tavelure(Venturia inaequalis) |
| Prunier |
Bactérioses |
Tavelure(s) |
| Cloque |
| Cassissier |
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Maladies du feuillage |
| Framboisier |
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Maladies du feuillage |
| Vigne |
Broussins(Agrobacterium vitis) |
Excoriose(Phomopsis viticole) |
| MildiouPlasmopara viticola |
| Blé |
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Champignons autres que pythiacées : pourriture(Bipolaris sorokiniana),piétin-échaudage(Gaeumannomyces graminis),fusarioses(Fusarium graminearum, F. culmorum, Microdochium nivale) |
| Seigle |
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Champignons autres que pythiacées : fusarioses(Microdochium nivale, Fusariumsp.) |
| Pomme de terre |
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Mildiou(s) :Phytophthora infestans |
| Artichaut |
Bactérioses |
Mildiou(s) |
| Carotte |
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Champignons (pythiacées) |
| Céleris |
Bactérioses |
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| Chicorées - prod. racines |
Bactérioses |
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| Chicorées - prod. chicons |
Bactérioses |
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| Choux |
Pseudomonas fluorescens(broccoli),Xanthomonas campestris pv. campestris |
Mildiou(s) |
| Concombre, cornichon, courgette) |
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Mildiou |
| Fraisier |
Bactérioses |
Maladies des taches brunes |
| Haricots |
Bactérioses |
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| Houblon |
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Mildiou(s) |
| Laitue |
Bactérioses |
Mildiou(s) |
| Melon |
Acidovorax citruli, Xanthomonas campestris pv. Cucurbitae
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Mildiou |
| Oignon |
Xanthomonas axonopodis pv. Allii
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Mildiou(s) |
| Poireau |
Pseudomonas syringae pv. Porri
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Mildiou(s) |
| Tomate |
Pseudomonas syringae, Clavibacter michiganensis, Erwinia chrysanthemi, Ralstonia,nombreusesXanthomonas |
Mildiou(s) :Phytophthora infestans |
| Plantes d'intérieur et de balcon |
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Maladies diverses |
| Porte graine |
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Maladies diverses |
| Porte graine – Betteraves industrielle et fourragère |
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Mildiou(s), cercosporiose de la betterave |
| Porte graine - PPAMC*, Florales et Potagères |
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Mildiou et rouille blanche |
| Rouille(s) |
| PPAMC |
Bactérioses |
Maladies fongiques (mildiou) |
| Rosier |
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Chancres à champignons |
| Traitements généraux |
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Protection des plaies [Trt. des troncs et branches] |
| Cacaoyer |
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Pourriture brune des cabosses (Phytophthora, notammentPhytophthora megakaryaetPhytophthora palmivora) |
*plantes à parfum, alimentaires, médicinales et condimentaires
Tableau 1. Basé sur Andrivon et al, Peut-on se passer du cuivre en protection des cultures biologiques ? Rapport d'expertise scientifique collective. INRA-DEPE Juin 2018
Ainsi, le cuivre est homologué contre un grand nombre de maladies fongiques et des bactérioses, pour des cultures pérennes (vigne, cultures de fruits), maraîchères (cultures appartenant à diverses familles botaniques), grandes cultures (lutte contre le mildiou de la pomme de terre, et contre quelques maladies fongiques du blé et du seigle (notamment les fusarioses) transmises par les semences. Le cuivre est également homologué contre diverses maladies fongiques affectant des plantes à parfum, aromatiques et médicinales (PPAM), des espèces ornementales et des cultures porte-graine, ou qui se développent sur les plaies du bois.
Parmi ces maladies, on peut insister notamment sur le mildiou de la vigne, causé parPlasmopara viticola, qui est l'une des deux principales maladies (avec l'oïdium) de cette culture. La lutte contre le mildiou nécessite des applications nombreuses (jusqu’à une quinzaine par an).
On peut aussi citer la tavelure du pommier, causée parVenturia inaequalis, pour laquelle les vergers de pommiers reçoivent en moyenne 23 traitements fongicides/bactéricides par an (de 15 à 29 selon les régions), dont près des trois-quarts ciblent la tavelure. Les traitements à base de cuivre servent également à contrôlerNectria galligenaresponsable du chancre européen.
Le mildiou de la pomme de terre causé parPhytophthora infestansest à l'origine de pertes de rendement pouvant aller jusqu'à la destruction totale de la parcelle, ou de pertes de qualité en cas d'attaques tardives. On effectue de 10 à 12 traitements en moyenne, voire jusqu'à 15 ou 20 en zone à fort risque de mildiou.P. infestanspeut également occasionner d'importants dégâts sur la tomate (également de la famille des solanacée).
La cercosporiose de la betterave est une maladie du feuillage causée parCercospora beticola, responsable de dégâts pouvant être importants si les attaques sont précoces ou en zones irriguées.
Il apparaît donc nécessaire de continuer à utiliser le cuivre, seule solution éprouvée contre certains pathogènes, tout en contrôlant sa quantité d’utilisation, afin d’éviter une accumulation de ce produit dans les sols.
Dans un premier mode de réalisation, l'invention a pour objet un procédé de traitement des plantes, dans lequel on associe une source de cuivre et au moins une molécule de formule générale (I), en particulier contenue dans un extrait deMacleaya cordata. Le traitement appliqué aux plantes peut avoir un effet phytosanitaire et/ou stimulateur de croissance. Il peut aussi être utilisé en tant qu’engrais.
L'invention a également pour objet une composition phytosanitaire comprenant une source de cuivre, par exemple du sulfate de cuivre, de l’hydroxyde de cuivre, de l’oxyde cuivreux ou autre, et au moins une molécule de formule générale (I), en particulier contenue dans un extrait deMacleaya cordata.
Plus particulièrement, ce procédé et les compositions relatives permettent d’améliorer l’efficacité de produits phytosanitaires cupriques, en réduisant les doses de cuivre, tout en maintenant l’effet de prévention de l’apparition ou de traitement des maladies fongiques des plantes, par exemple le mildiou de la vigne, l’alternariose des crucifères ou encore le mildiou de la laitue.
Ainsi, on applique des doses réduites de cuivres associées à au moins une molécule de formule générale (I) qui permet de potentialiser l’effet du cuivre,viaun effet synergique. Ainsi, on peut lutter efficacement contre les maladies des plantes tout en réduisant drastiquement les quantités de cuivre appliquées par rapport aux pratiques actuelles.
WO 91/13552 et EP 518976 décrivent une composition fongicide destinée à être appliquée sur des plantes, comprenant un fongistat, ou un fongicide, en particulier à base de cuivre dans un mélange avec une autre substance qui produit une réponse chimiotactique positive de la part des myco-pathogènes, par exemple des acides organiques tels que les acides citrique ou malique, des acides aminés tels que les acides glutamique ou aspartique, des acides gras tels que les acides oléique ou palmitique, ou des dérivés aldéhydiques de ces acides ou des saccharides et des polysaccharides tels que le saccharose, le galactose ou le maltose, ou des dérivés pectiques ou glycosidiques des sucres.
US 8192766 décrit une composition fongicide/bactéricide basée sur un complexe de cuivre et un dérivé d'acide carboxylique, et un procédé de fabrication et d'utilisation de la composition fongicide/bactéricide.
EP 1048211 décrit un procédé de traitement phytosanitaire des plantes, caractérisé en ce qu'il consiste à associer une source de cuivre sous forme non chélatée et un chélate faiblement soluble de calcium et/ou de zinc et/ou de manganèse, pour obtenirin situla libération graduelle d'un chélate de cuivre soluble.
WO 2014/012766 décrit une méthode de prévention, de contrôle ou de traitement d'une infection fongique sur un organe végétal comprenant l'application sur ledit organe végétal d'une quantité non fongicide ou d'une quantité potentialisatrice d'une composition comprenant un agent potentialisateur d'une molécule de défense végétale, en association avec un véhicule phytopharmaceutique. Les molécules décrites dans ce document incluent les molécules de formule générale (I).
L’invention se rapporte ainsi à une méthode de traitement d’une plante, comprenant l’application simultanée, décalée ou séparée dans le temps d’une source de cuivre et d’une molécule de formule générale (I)
(I)
dans laquelle
- R1 est absent ou R1 est présent et quand R1 est présent, l’atome d’azote présente une charge positive et R1 est choisi parmi H, OH, un groupe alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, un groupe O-alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, et un groupe alkényle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, et un contre-ion est présent, choisi préférentiellement parmi Cl-, CH3SO3 -, HSO4 -, I-, HCO3 -, BF4 -, PF6 -H,
- R2 est choisi parmi H, OH, un groupe alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, un groupe O-alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, un halogène, =O (les atomes de carbone portant R1 et R2 étant alors liés par une liaison simple), et un groupe alkényle en C2-C4, préférentiellement C2-C3 ;
- R3 est choisi parmi H, OH, un groupe alkyle en C1-C4, préférentiellement C2-C3, un groupe O-alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, un halogène, et un groupe alkényle en C2-C4, préférentiellement C2-C3 ;
- R3, R4 et R5 sont choisis indépendamment parmi H, OH, un groupe alkyle en C1-C3, un groupe O-alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, un halogène, et un groupe alkényle en C2-C4, préférentiellement C2-C3, ou R3 et R4 forment ensemble un cycle comprenant de 5 à 6 atomes, préférentiellement un hétérocycle comprenant de 5 à 6 atomes, préférentiellement un dioxolane ;
- R6 est choisi parmi H, OH, un groupe alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, un groupe O-alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, un halogène, et un groupe alkényle en C2-C4, préférentiellement C2-C3, préférentiellement un groupe O-alkyle en C1-C3
- R7 et R8 sont choisis indépendamment parmi H, OH, un groupe alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, un groupe O-alkyle en C1-C4, préférentiellement C1-C3, un halogène, et un groupe alkényle en C2-C4, préférentiellement C2-C3, ou R7 et R8 forment ensemble un cycle comprenant de 5 à 6 atomes, préférentiellement un hétérocycle comprenant de 5 à 6 atomes, préférentiellement un dioxolane.
Un groupe en C1-C4 signifie que le groupe présente de 1 à 4 atomes de carbone. Un groupe en C2-C4 signifie que le groupe présente 2 ou 4 atomes de carbone.
Il est rappelé qu’un groupe alkyle est une chaîne hydrocarbonée saturée, linéaire ou ramifiée et plus préférentiellement méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, n-butyle, sec-butyle, isobutyle et tert-butyle.
Un groupe alkényle est une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée ayant au moins une double liaison, et plus préférentiellement méthylène, éthylène, propylène, isopropylène, n-butylène, sec-butylène, isobutylène et tert-butylène.
Le terme "cycle" désigne un arrangement moléculaire cyclique de 4 à 8 atomes, de préférence de 5 ou 6 atomes. Le cycle peut être un homocycle, dans lequel tous les atomes sont des carbones, ou un hétérocycle, dans lequel au moins un atome n'est pas un carbone, et est de préférence N, O ou S.
Dans un mode de réalisation préféré, la molécule de formule (I) est la chélérythrine de formule (II).
(II)
Dans cette formule, R1 est CH3, N présente une charge positive (un contre-ion étant préférentiellement présent), R2 est H, R3 et R4 sont identiques et sont un groupe O-CH3, R5 et R6 sont H, R7 et R8 forment un cycle dioxolane.
Dans un autre mode de réalisation préféré, la molécule de formule (I) est la sanguinarine de formule (III)
(III)
Dans cette formule, R1 est CH3, N présente une charge positive (un contre-ion étant préférentiellement présent), R2 est H, R3 forme un cycle dioxolane avec R4, R5 et R6 sont H, R7 et R8 forment un cycle dioxolane.
Dans un mode de réalisation préféré, on utilise un mélange de chélérythrine et de sanguinarine.
Dans un autre mode de réalisation, la molécule de formule (I) est choisie parmi
(IV)
(V)
(VI)
(VII), et
(VIII).
Ces molécules sont décrites dans WO 2014/012766, cité ci-dessus.
Il est préféré que l’on utilise, avec le cuivre, un mélange de sanguinarine et de chélérythrine. Ces deux molécules sont présentes dans la bocconie cordée (Macleaya cordata). On peut ainsi utiliser un extrait deMacleaya cordatapour apporter ces molécules dans la composition à appliquer aux plantes, avec le cuivre.
Dans un mode de réalisation préféré, l’extrait deM. cordatacontient de la sanguinarine et/ou de la chélérythrine dans un ratio sanguinarine:chélérythrine généralement compris entre 1:1 et 4:1, ou entre 1,5:1 et 3:1.
La méthode selon l’invention permet de diminuer les quantités de cuivre apportées pour lutter contre les pathogènes.
Ainsi, du fait de l’existence d’une synergie entre le cuivre et la molécule de formule générale (I), ainsi que montré dans les exemples, on peut utiliser une dose non-biocide de cuivre, c’est-à-dire une dose très réduite (généralement divisée par au moins 2, de préférence au moins 5, voire divisée par environ 10) par rapport à la dose utilisée en pratique ou celle permettant d’obtenir un effet maximal lorsque le cuivre est utilisé seul. Cette dose ne permet donc pasa prioride combattre le pathogènein vivoou d’empêcher la croissance du pathogènein vitro.
Ainsi, les exemples montrent un effet phytosanitaire qui peut se mesurervial’inhibition de la croissance du champignon phytopathogène par rapport à un témoin non traité (essaiin vitro), ou une réduction des symptômes causés par le champignon phytopathogène sur la plante (essaisin plantaou sur disques foliaires).
La diminution drastique des quantités de cuivre appliquées permet ainsi de s’affranchir de l’apparition d’effets indésirables, tout en conservant un même niveau de protection. De plus, la combinaison de deux molécules possédant des modes d’actions différents permet généralement de limiter le développement de résistance chez les microorganismes pathogènes ciblés. L’application d’agents antifongiques à des doses faibles permet d’en diminuer les effets indésirables potentiels sur la faune et la flore et d’en réduire les résidus.
Dans la pratique, la quantité de cuivre apportée par hectare dépend essentiellement du type de plantes à protéger, de la pluviométrie, et de la pression parasitaire.
On peut noter que les vignerons du Val de Loire utilisent entre 200 et 500 g/ha/application (https://techniloire.com/fiche-technique/utilisation-du-cuivre-en-viticulture), alors que des doses pouvant s’étaler de 200g à 1kg de cuivre métal par hectare et par application peuvent être observées en agriculture biologique maraîchère (https://interbiocorse.org/wp-content/uploads/2020/01/Cuivre-maraichage-bio.pdf). Pour les pommes de terre, on peut noter des doses conseillées de 200 à 250 g de cuivre pur par hectare, pouvant monter jusqu’à 800 g avec des traitements toutes les semaines en cas de brûlure des feuilles (https://organic-farmknowledge.org/fr/tool/31028). Des doses plus faibles peuvent être utilisées en prévention, mais ces doses élevées sont celles utilisées en traitement.
Du fait de la présence des molécules de formule (I), on peut ainsi réduire la quantité de cuivre à appliquer par hectare à chaque traitement. La méthode peut ainsi être mise en œuvre en ajoutant une quantité de cuivre inférieure à 150g/ha, de préférence inférieure à 100g/ha, voire inférieure à 70g/ha, à chaque application.
Ainsi, on peut envisager de diminuer la dose annuelle de cuivre, si l’on conserve le même nombre d’applications, ou d’augmenter le nombre d’applications et/ou la fréquence entre deux applications, en mettant en œuvre le procédé selon l’invention, du fait de la diminution de la dose par application.
Dans un mode de réalisation préféré, la source de cuivre et la molécule de formule (I), en particulier l’extrait deM. cordatasont appliquées simultanément. En particulier, on prépare une composition comprenant à la fois la source de cuivre et la (ou les) molécule(s) de formule (I).
Selon un autre mode de réalisation, la source de cuivre et la (ou les) molécule(s) de formule (I) sont administrées simultanément ou successivement, par application sur les plantes (notamment pulvérisation, épandage, arrosage) ou tout autre moyen permettant de fournir la source de cuivre et la molécule de formule (I) au lieu infecté ou susceptible de l’être. On peut commencer par appliquer le composé cuprique puis la molécule de formule (I), ou apporter d’abord la molécule de formule (I) et le composé cuprique.
Selon un mode de réalisation, la source de cuivre et la (ou les) molécule(s) de formule (I) utilisées dans la présente invention sont mélangées dans un même récipient ou placées dans deux récipients séparés.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la quantité de cuivre apportée par hectare est comprise entre 15 et 150 g/ha, préférentiellement entre 30 et 120 g/ha, plus préférentiellement entre 70 et 100 g/ha par administration. On peut toutefois administrer des doses inférieures (entre 20 et 30 g/ha si l’on utilise le cuivre essentiellement en tant qu’agent fertilisant).
Dans un autre mode de réalisation, la quantité de molécule(s) de formule (I) apportée(s) par hectare selon l’invention est comprise entre 1 et 10 g/ha, préférentiellement entre 1,5 et 8 g/ha, plus préférentiellement entre 2 et 6 g par hectare.
Selon un mode de réalisation, la composition est sous forme liquide. Elle est administrée par pulvérisation ou par arrosage. Dans un autre mode de réalisation, la composition est sous une forme permettant l’enrobage ou le pelliculage de semences : ceci est particulièrement adapté pour la lutte ou la prévention des fusarioses racinaires touchant les céréales.
En protection des cultures, le cuivre se trouve forme de bouillie bordelaise (chaux et de sulfate de cuivre), sulfate de cuivre tribasique, hydroxyde de cuivre, oxychlorure de cuivre ou oxyde de cuivre. Ces formes chimiques constituent les composés du cuivre (source de cuivre) et font l’objet de la même autorisation d’utilisation en Europe.
Dans un mode de réalisation préféré, la source de cuivre (composé cuprique apportée) est telle que le cuivre se présente sous une forme préférentiellement non chélatée. Le cuivre se présente sous une forme préférentiellement ionique (sulfate de cuivre tribasique, hydroxyde de cuivre, oxychlorure de cuivre ou oxyde de cuivre). Le cuivre, sous ces formes, peut être utilisé directement, ou peut être formulé notamment sous la forme de nanoparticules. En particulier, les nanoparticules d’oxyde de cuivre peuvent être utilisées dans la mise en œuvre des méthodes. On utilise avantageusement un sel de Cu(NH3)4 2+.
Dans un mode de réalisation, la source de cuivre et la molécule de formule (I), en particulier l’extrait deM. cordata,sont appliquées pour prévenir ou lutter contre des bactérioses ou des maladies fongiques. En particulier ces éléments peuvent être utilisés pour prévenir ou lutter contre les maladies mentionnées dans le Tableau 1, pour les plantes considérées. On peut toutefois mettre l’accent sur la prévention ou la lutte contre la tavelure du pommier (Venturia inaequalis ) , le mildiou en particulier de la vigne, de la laitue ou de la pomme de terre, les infections àBotrytisen particulier sur vigne et tomate, les infections àFusariumen particulier sur céréales (blé et orge), l’alternariose des crucifères ou la cercosporiose de la betterave (Cercospora beticola).
Le cuivre peut également être utilisé comme correcteur de carences et être utilisé dans des engrais foliaires. En effet, il joue un rôle important dans diverses fonctions comme la photosynthèse, la respiration, la formation des parois cellulairesviases interactions avec divers enzymes impliquées dans le métabolisme des plantes. Ainsi, le cuivre et la molécule de formule (I) peuvent être utilisés en tant qu’engrais ou agent fertilisant pour améliorer la croissance de plantes ou la croissance foliaire. Les doses de cuivre que l’on apporte sont en effet suffisamment faibles pour avoir un effet bénéfique sur les plantes (en évitant les effets toxiques dus au surdosage de cet élément), et permettent de protéger l’environnement (sans bloquer la biodiversité) tout en apportant le cuivre nécessaire à la plante. Dans ce mode d’utilisation, on apporte également préférentiellement d’autres composés (oligoéléments tels que manganèse, zinc, fer, bore, silicium, voire molybdène…) qui sont également utiles, voire essentiels à la croissance des plantes.
L’invention se rapporte également à une composition pour application sur des plantes comprenant une source de cuivre, et au moins une molécule de formule générale (I), en particulier un extrait deM. cordata. Cette composition peut être utilisée en tant qu’agent fertilisant, ou agent phytosanitaire, en particulier selon les concentrations des deux éléments qui sont présents. Elle présente donc des avantages pour la croissance et/ou la nutrition et/ou la santé des plantes.
Cette composition comprenant préférentiellement entre 10 et 70g/L, en particulier entre 20 et 60g/L, en particulier entre 20 et 30 g/L, en particulier 30g/L de cuivre.
La composition contient préférentiellement entre environ 6 et 10 fois moins de molécule de formule (I) ou de mélange de ces molécules. Dans un mode de réalisation particulier, elle contient entre 1g/L et 10g/L de molécule de formule (I), en particulier entre 2g/L et 8 g/L, en particulier entre 2g/L et 5,5 g/L, en particulier de l’ordre de 2,5 g/L.
Il est entendu que les concentrations peuvent être augmentées ou diminuées, selon la quantité de composition que l’on désire administrer par hectare. D’une façon générale, un mode de réalisation préféré comprend une administration, par hectare, de l’ordre de 2,5g-3,5g de molécule de formule (I) et entre 20 et 30 g de cuivre. Toutefois, et en fonction de la nature de la plante à traiter, ou du pathogène envisagé (et de la force de l’attaque de ce pathogène), les quantités peuvent être plus élevées, ainsi que vu plus haut.
On mélange avantageusement le cuivre avec un extrait deM. cordata, ainsi que vu plus haut, qui apporte un mélange de sanguinarine et de chélérythrine en tant que molécules de formule (I). Un tel extrait contient généralement entre 35% et 60 % (poids sur poids, w/w) de ces deux molécules, et d’autres éléments issus de la plante. Ainsi la composition, lorsqu’elle contient du cuivre et un extrait deM. cordata, contient entre 3g/L et 20 g/L de cet extrait, en particulier entre 4g/L et 12g/L, en particulier entre 5g/L et 12g/L de cet extrait.
La composition telle que décrite ci-dessus est généralement destinée à être appliquée à une dose comprise entre 0,5 et 3 l/ha, en particulier entre 1-2 l/ha (en fonction notamment de la concentration de cuivre). On applique généralement la composition sur les feuilles ou fruits de la plante (application foliaire ou sur fruits), par pulvérisation. On peut toutefois appliquer la composition au pied de la plante.
Elle peut se présenter sous la forme d’une suspension, émulsion ou dispersion dans une phase préférentiellement aqueuse, mais également sous la forme d’une poudre ou de granulés ou tablettes. Dans ces derniers modes de réalisations, on ajoute de l’eau avant administration, pour obtenir les quantités de cuivre et de molécule de formule (I) mentionnées ci-dessus.
La composition peut également contenir des oligoéléments (zinc, bore, manganèse, silicium, fer…) pour pouvoir apporter les éléments utiles pour la croissance des plantes, et avoir un effet fertilisant. Elle contient également préférentiellement des co-formulants (choisis notamment parmi les agents de textures, agent mouillants, tensio-actifs, suspenseurs, émulsifiants, conservateurs…) adaptés selon l’application envisagée (administration par pulvérisation sur les feuilles, au pied de la plante, dans l’eau d’arrosage…).
L’invention se rapporte également à un procédé de fabrication d’une composition telle que décrite comprenant l’incorporation simultanément ou successivement d’au moins une source de cuivre et d’au moins une molécule de formule (I) avec des agents co-formulants. Ces éléments peuvent ensuite être mélangés pour obtenir une suspension, une émulsion ou une dispersion dans une phase préférentiellement aqueuse.
L’invention se rapporte également à l’utilisation de la composition telle que décrite pour améliorer la croissance et/ou le développement et/ou la productivité de plantes. L’invention se rapporte également à l’utilisation de la composition telle que décrite pour lutter ou prévenir une infection de plantes, notamment une infection bactérienne ou fongique.
L’invention se rapporte également à la composition telle que décrite, ou à son utilisation, en tant que produit fertilisant (permettant d’améliorer la croissance et/ou le développement et de la productivité de plantes). L’invention se rapporte également à la composition telle que décrite, ou à son utilisation, en tant que produit phytosanitaire (pour son effet antifongique permettant de lutter ou prévenir une infection de plantes, notamment une infection bactérienne ou fongique).
Les apports de cuivre et de molécule de formule (I) sont mentionnés ci-dessus.
FIGURES
: Courbe dose-réponse du Champ®Flo (fongicide cuprique, 360 g/L (soit 25% p/p) d’hydroxyde de cuivre – Nufarm France, Colombes, FR) sur l’inhibition de l’alternariose du chou. La figure présente l’aire moyenne des symptômes d’Alternaria brassicicolasur feuille de choux en fonction de la concentration de Champ®Flo appliquée. Les calculs d’inhibition sont réalisés par rapport à un témoin traité avec une solution aqueuse contenant 0.01% de Tween. Ce produit est ajouté dans chacune des solutions à base de Champ®Flo afin de permettre une meilleure adhérence sur les feuilles.
EXEMPLES
Exemple 1. Définition des indicateurs
Efficacité: Indicateur permettant de quantifier l’effet d’un produit phytosanitaire sur la diminution des dommages (sévérité ou incidence) causés par une maladie des plantes. Celle-ci est calculée à partir de la formule d’Abbott présentée ci-dessous :
Synergie: Correspond à l’interaction entre au moins deux produits dont les effets combinés sont supérieurs à la somme de leurs propres effets (effet de type « un plus un est supérieur à deux »).
Ratio R: Indicateur permettant de décrire la relation existante entre deux produits phytosanitaires au regard de l’efficacité obtenue par leur application combinée. Cette relation pouvant être de trois types :
- Antagoniste : l’efficacité obtenue par la co-application est plus faible que la somme des efficacités des deux produits appliqués seuls (type 1+1 < 2) ;
- Additive : l’efficacité obtenue par la co-application est identique à la somme des efficacités des deux produits appliqués seuls (type 1+1 = 2) ;
- Synergique : l’efficacité obtenue par la co-application est supérieure à la somme des efficacités des deux produits appliqués seuls (type 1+1 > 2).
Le ratio R est calculé en divisant l’efficacité observée (Eobs) par la combinaison des produits par l’efficacité théorique (E théo ) :
L’efficacité théorique est calculée selon la formule de Colby présentée ci-dessous, où X et Y sont les efficacités observées pour les deux produits appliqués seuls.
Ainsi, si le ratio R est inférieur à 1, la relation entre les deux produits est antagoniste, lorsqu’il est égal à 1, les produits sont additifs et quand il est supérieur à 1, la relation est synergique. Par conséquent, le ratio R est un outil permettant d’évaluer le niveau de synergie entre deux produits, avec une synergie d’autant plus importante que R est grand.
Exemple 2. Obtention d’un extrait de
Macleaya cordata
Les parties aériennes séchées deM. cordatasont broyées, on ajoute un acide fort (tel que l’acide sulfurique ou l’acide chlorhydrique) et on mélange.
On procède ensuite à une concentration de ce mélange, suivie d’une précipitation avec une base forte (hydroxyde de sodium ou hydroxyde de calcium).
On récupère le précipité par filtration, et on le sèche. Le précipité est ensuite re-suspendu dans de l’éthanol, et on procède à une cristallisation des composés souhaités avec un acide fort (préférentiellement l’acide sulfurique), ce qui permet d’obtenir des sels des alcaloïdes (dont chélérythrine et sanguinarine) avec la base de l’acide fort (notamment des sulfates des alcaloïdes).
On filtre les sels d’alcaloïdes précipités, que l’on sèche et que l’on broie pour obtenir une poudre (de granulométrie préférentiellement inférieure à 80 Mesh, soit environ 180 microns). La poudre peut ensuite éventuellement être re-suspendue dans une phase aqueuse.
L’extrait obtenu ci-dessus (poudre de sels d’alcaloïdes précipités, avec une humidité résiduelle généralement inférieure à 6% (en poids)) présente une composition moyenne décrite dans le tableau 2.
| Composé |
Statut |
Quantité moyenne (%poids/poids) |
| Sanguinarine (SA) |
Principe actif |
34% (min 33,1%) |
| Chélérythrine (CHE) |
Principe actif |
13.1% (min 12,8%) |
Protopine (autre alcaloïde) |
Impureté (pas d’activité biologique) |
17.2% (max 18.2%) |
| Éthanol |
Impureté (solvant d’extraction) |
< 0.1% |
Ions Sulfate (contre-ions du sel de SA et CHE) |
Impureté |
17.7% (max 18.4%) |
Tableau 2. Composition moyenne de l’extrait deM. cordatautilisé dans les exemples (MCE).
Example 3. Synergie entre un extrait de
Macleaya cordata
et Champ®Flo (hydroxyde de cuivre) - essais
in vitro
sur
Alternaria brassicicola
(alternariose du chou)
On a déterminé les doses non-biocides d’un extrait deMacleaya cordata(MCE) et d’un produit à base de cuivre (référence Champ®Flo, Nufarm à 360 g/L d’hydroxyde de cuivre) sur le pathogèneAlternaria brassicicolaresponsable de l’alternariose des crucifères, grâce à un testin vitrode mesure de la croissance par néphélométrie.
Une fois les doses non-biocides déterminées pour le MCE et le produit à base de cuivre, le niveau de protection obtenu par leur co-application a été déterminé.
Les doses de 0.2%, 0.1% et 0.01% de Champ®Flo ont été testées seules et en association avec le MCE à 0.17 mg/mL à l’aide de la néphélométrie afin d’étudier leur effet inhibiteur sur la croissanced’Alternaria brassicicola, pathogène responsable de l’alternariose du chou.
Pour cela, chaque dose seule et en combinaison a été appliquée à une suspensiond’Alternaria brassicicolapendant une durée de 4h. Les 4 heures révolues, la suspension est diluée en cascade jusqu’à atteindre une concentration de 1*103conidies par mL de PDB (Potato Dextrose Broth). Les différentes modalités sont ensuite réparties dans une plaque 96 puits placée dans un néphélomètre à 25°C pour 338 cycles de 600 s, soit au total environ 56h, pour monitorer la croissance de l’agent pathogène soumis aux différentes conditions. Les données sont ensuite analysées à l’aide du logiciel Omega data analysis afin d’obtenir des aires sous la courbe et calculer des pourcentages d’inhibition présentés dans le tableau 3.
| Modalité |
Concentration équivalente en cuivre |
Efficacité seule |
Efficacité associée avec les MCE |
Ratio de synergie |
Gain de performance |
Champ®Flo 0,2% (2 mL/L) |
0,72 mg/L |
5% |
58% |
7,9 |
51% |
Champ®Flo 0,1% (1 mL/L) |
0,36 mg/L |
5% |
57% |
7,3 |
50% |
Champ®Flo 0,01% (0,1 mL/L) |
0,036 mg/L |
0% |
46% |
18,9 |
44% |
| MCE 0,06 g/L |
- |
2% |
|
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Tableau 3. Essais surAlternaria brassicicolaen néphélométrie. La colonne « gain de performance » représente le gain d’efficacité obtenu par l’effet synergique par rapport à un effet additif.
Il résulte de cet essai que la combinaison de l’extrait deM. cordataet du Champ®Flo contenant de l’hydroxyde de cuivre permet d’améliorer les performances de chacun des produits. Des synergies ont été observées pour les trois doses de cuivre testées, celles-ci pouvant par exemple atteindre un ratio de 18.9 dans le cas de la dose de Champ®Flo la plus faible (0.02%). Au-delà d’obtenir un simple ratio de synergie, une amélioration des performances en termes d’inhibition de la croissance de l’agent pathogène est également observée par rapport à un simple effet additif entre le MCE et le cuivre.
Example 4. Synergie entre l’extrait de
M. cordata
et Champ®Flo (sulfate de cuivre) - essais
in planta
sur
Alternaria bracissicola
(alternariose du chou)
Une étudein plantaa été réalisée afin d’étudier la compatibilité, et une potentielle synergie, entre le MCE et le Champ®Flo dans la lutte contre l’alternariose des crucifères.
Pour ce faire, le Champ®Flo a d’abord été appliqué à différentes doses afin de tracer une courbe dose réponse. Les doses sélectionnées sont les suivantes : 0.5%, 0.1%, 0.01% et 0.005%. La pulvérisation a eu lieu deux jours avant l’inoculation artificielle (2 DBI). La sévérité de l’alternariose a été déterminée 4 jours après inoculation. Pour cela, l’aire des symptômes sur 3 feuilles par plants à raison de 6 plants par modalités a été moyennée.
| Modalité |
Concentration équivalente en cuivre |
Efficacité seule |
Efficacité associée avec le MCE |
Ratio de synergie |
Gain de performance |
Champ®Flo 0,01% (0,1 mL/L) |
0,036 mg/L |
3% |
46% |
15,6 |
43% |
MCE 0,06 g/L |
/ |
0% |
|
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Tableau 4 : Essais surAlternaria brassicicola in planta. La colonne « gain de performance » représente le gain d’efficacité obtenu par l’effet synergique par rapport à un effet additif.
Il résulte de cet essai la courbe dose réponse décrite en . Ces résultats mettent en évidence que la dose non-biocide du Champ®Flo surAlternaria brassicicolase trouverait aux alentours de 0.01% de Champ®Flo dans la bouillie.
Comme pour l’essai de détermination de la courbe dose-réponse, une application foliaire a lieu deux jours avant l’inoculation artificielle. Le Champ®Flo à 0.01% et le MCE à 0.06 g/L sont testés seuls et en association avec du Tween à 0.01%. La sévérité est déterminée de la même manière que ci-dessus.
Ces résultats viennent renforcer et confirmer les résultats précédemment obtenus en néphélométrie présentés en Exemple 3, une synergie étant également observée en conditionsin plantaavec un gain de protection non négligeable par rapport aux produits utilisés seuls, dont le cuivre à dose réduite.
Exemple 5. Synergie entre un extrait de
M. cordata
(MCE) et Champ®Flo (hyroxyde de cuivre) - essais
in vitro
sur
Venturia inaequalis
(tavelure du pommier)
Les premiers essais de synergie entre le MCE et le Champ®Flo ont été réalisés en boîtes de Pétri. Pour cet essai, trois doses de Champ®Flo ont donc été testées en association avec le MCE à 0.06 mg/mL.
Le Champ®Flo et le MCE ont été intégrés dans du PDA (Potato Dextrose Agar) stérile encore en fusion (aux alentours de 50°C). Les boîtes coulées, une fois refroidies, sont ensuite inoculées avec une suspension de conidies de tavelure.
| Modalité |
Concentration équivalente en cuivre |
Efficacité seule |
Efficacité associée avec le MCE |
Ratio de synergie |
Gain de performance |
| Champ®Flo à 0,14 % (1,4 mL/L) |
0,5 mg/L |
7% |
100% |
1,4 |
30% |
| Champ®Flo à 0,07% (0,7 mL/L) |
0,25 mg/L |
0% |
100% |
1,6 |
37% |
| Champ®Flo à 0,014% (0,14 mL/L) |
0,05 mg/L |
0% |
100% |
1,6 |
37% |
| MCE 0,06 g/L |
- |
63% |
|
|
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Tableau 5 : Essais surVenturia inaequalis in planta. La colonne « gain de performance » représente le gain d’efficacité obtenu par l’effet synergique par rapport à un effet additif.
L’association du Champ®Flo et du MCE montre de très bonnes performances de réduction de la germination et de la croissance des conidies deVenturia inaequalissur boîtes de Pétri en plus d’un effet synergiste entre les deux composants. En effet, sur les boîtes contenant le MCE et du Champ®Flo, les conidies déposées n’ont pas germé et aucun fragment mycélien n’a été observé.
Exemple 6. Synergie entre extrait de
M. cordata
(MCE) et Bouillie Bordelaise (sulfate de cuivre) - essais sur disques foliaires sur
Plasmopara viticola
Une étude a été réalisée avec le MCE et de la Bouillie Bordelaise (sulfate de cuivre). Dans cet essai, les disques foliaires ont été réalisés en amont du traitement, à partir de jeunes plants de vigne et ont ensuite été disposés dans des boîtes de Pétri (10 disques par boîte, 2 boîtes par modalité). Les deux produits à différentes doses ont ensuite été pulvérisés seuls ou en combinaison sur la face inférieure des disques foliaires aux doses de 0,1% et 0,2% pour le MCE, et de 0.075% et 0.25% pour la Bouillie Bordelaise. Trois jours après l’application des traitements, un volume calibré de 0,6 mL d’une suspension de sporocystes dePlasmopara viticolaconcentrée à 40 000 sp/mL a été pulvérisée sur chaque boîte de Pétri. Ces dernières ont ensuite été placées en chambre climatique à une température de 21°C et éclairées 14h par jour. La fréquence d’attaque des disques a été déterminée au bout de 7 jours d’incubation et l’efficacité de chacune des modalités a été calculée par rapport à la fréquence d’atteinte du témoin non traité. Ces résultats sont présentés dans le tableau 6 ci-dessous.
| Modalité |
Concentration équivalente en cuivre |
Efficacité seule |
Efficacité associée avec MCE |
Ratio de synergie |
Gain de performance |
| Bouillie Bordelaise 0,075 g/L |
0,015 g/L |
15% |
85% |
1,4 |
25% |
| MCE 0.06 g/L |
- |
45% |
|
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Tableau 6. Essais sur Plasmopara viticola (disques foliaires) La colonne « gain de performance » représente le gain d’efficacité obtenu par l’effet synergique par rapport à un effet additif.
La Bouillie Bordelaise contenant une autre forme de cuivre (le sulfate de cuivre) montre également de bonnes performances en association avec le MCE contenant de la chélérythrine et de la sanguinarine formulées sur le mildiou de la vigne.
Exemple 7. Préparation d’une composition
On prépare une composition pour application à une dose comprise entre 0,5 et 2 L/Ha :
6 g/L (0.6%) MCE
20 à 30 g/L (2 à 3%) cuivre
5 g/L (0.5%) bore
6 g/L (0.6%) zinc
1 g/L (0.1%) manganèse
950-960 g/L coformulants (eau et coformulants)
On prépare une autre composition pour application à une dose comprise entre 0,5 et 2 L/Ha :
12 g/L (0.6%) MCE
40 à 60 g/L (4 à 6%) cuivre
10 g/L (1%) bore
12 g/L (1.2%) de zinc (10g/L max Zn)
5 g/L (0.1%) manganèse
903-923 g/L coformulants (eau et coformulants)
Même si les concentrations peuvent varier, on préfère conserver un rapport cuivre/MCE (poids/poids) entre 3,3/1 et 5/1.
Ces compositions sont adaptées pour la viticulture, arboriculture et les cultures maraîchères.
Exemple 8. Conclusion
Les essais ci-dessus montrent un effet de l’utilisation combinée d’un extrait deM. cordata(contenant de la chélérythrine et de la sanguinarine) et de cuivre sur divers pathogènes (Alternaria brassicicola, responsable de l’alternariose du chou,Venturia inaequalis, responsable de la tavelure du pommier etPlasmopara viticola, responsable du mildiou de la vigne), selon différents protocoles (in planta,in vitroet sur disques foliaires), et avec différentes formes de cuivre (sulfate et hydroxyde). Ces essais ont permis de mettre en évidence un effet synergique entre le MCE et le cuivre, bien que la dose de MCE seule n’ait pas toujours aboutit à un effet non-biocide entendu comme induisant un effet inférieur à 20%.
Dans ces conditions, aucune synergie n’a été observée en utilisant le MCE avec des fongicides de synthèse, comme l’azoxystrobine.
Ainsi, de façon surprenante, l’ajout de MCE dans un produit à base de cuivre permet de décupler son efficacité (effet synergique) et ainsi d’en réduire les doses appliquées. Dans la pratique, et en fonction de la forme utilisée (sulfate, hydroxyde, oxyde, etc..), le cuivre est couramment appliqué à des doses allant de 500 g à 2000 g par hectare. Considérant un volume de bouillie phytosanitaire moyen de 200 L/Ha, la concentration est donc généralement comprise entre 2,5 g/L et 10 g/L de bouillie active. Associé au MCE, ces doses peuvent être divisées par 10, soient comprises entre 0,25 et 1g/Litre de bouillie appliquée au champ.
Ainsi, ces études ont permis de démontrer la synergie entre les molécules de formule (I) contenues dans le MCE et deux formes de cuivre, l‘hydroxyde de cuivre et le sulfate de cuivre, respectivement présents dans le Champ®Flo et la Bouillie Bordelaise. Ces démonstrations ont été réalisées au cours d’essaisin vitroetin plantaet ont montré les mêmes effets techniques. Il peut donc être conclu de ces résultats que les molécules de formule (I) sont synergistes avec le cuivre sous différentes formes.