Comment faire tourner les fongicides pour éviter la résistance

Vous êtes sans aucun doute conscient des dommages que les champignons peuvent causer à vos plantes et cultures, et vous avez probablement à un moment donné subi la difficulté de contrôler les infections.

Ils causent également des dommages à l'échelle mondiale.

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Dans un Article dans Frontiers in Microbiology Publié en 2019, les auteurs Fausto Almeida, Marcio L. Rodrigues et Carolina Coelho discutent de «le problème encore sous-estimé des maladies fongiques dans le monde entier», faisant référence à leur rôle dans les maladies humaines et végétales.

Un tiers des cultures alimentaires dans le monde sont perdues dans les maladies causées par des champignons chaque année.

Pour donner un exemple de l'échelle du problème, regardons la situation avec le blé - la plus grande culture alimentaire au monde - et l'orge - le sixième plus grand.

Vous connaissez peut-être déjà la rouille, la maladie qui peut couvrir vos plantes avec un revêtement rougeâtre et «rouillé», qui se détache de vos vêtements lorsque vous frottez devant.

Eh bien, il existe trois types de rouille différents qui infectent les cultures de blé et d'orge, et on a estimé que plus de 5 milliards de dollars par an sont perdus contre l'infection par Juste ces trois.

Bien que vous ne fassiez probablement pas face à la destruction à une même échelle, vous sont susceptibles de rencontrer des maladies fongiques dans votre jardin, dont certaines peuvent être dévastatrices pour vos cultures ou plantes ornementales.

Étant donné que ces organismes peuvent être difficiles à contrôler, il y a de fortes chances que vous ayez à recourir à l'utilisation de fongicides à un moment donné.

Compte tenu de la variété des produits disponibles, si vous avez eu du succès avec un type particulier dans le passé, vous pouvez être heureux de continuer à l'utiliser - peut-être même comme mesure préventive.

Cependant, en utilisant le même traitement chimique de manière cohérente, vous courez le risque de provoquer une résistance aux champignons.

Les champignons développent une résistance à un produit chimique par mutation. Et alors qu'ils se reproduisent, leur progéniture aura également cette même mutation, créant une population de champignons résistants.

Non seulement le produit chimique ne contrôlera plus la maladie dans votre jardin, mais la résistance peut se propager dans toute la population fongique et menacer les utilisations agricoles d'un produit donné - ou même une utilisation médicale de fongicides dans la même classe.

Notre objectif est que cet article vous montre comment varier les produits chimiques fongicides que vous utilisez dans le jardin, dans le but d'empêcher cela de se produire.

Ce que vous apprendrez

• Résistance aux plantes naturelles
• Fongicides idéaux dans un monde non idéal
• Rotation fongicide
• Le développement de la résistance aux fongicides
• Exemples de fongicides très spécifiques qui sont étroitement surveillés
• Risque élevé et pathogènes fongiques à faible risque
• Exemple d'un plan de rotation pour les jardiniers à domicile
• Biofungicides et composés de défense des plantes
• La résistance aux drogues et aux pesticides nous menace tous

Résistance aux plantes naturelles

Vous ne réalisez peut-être pas que les plantes ont leur propre système immunitaire et peuvent combattre un certain nombre d'agents pathogènes différents.

Les éleveurs de plantes profitent de ce processus naturel depuis des milliers d'années.

La reproduction formelle des plantes n'a commencé qu'au milieu des années 1800, lorsque le moine Gregor Mendel a systématiquement élevé les pois et déduit la présence de gènes.

Il a publié les résultats de son travail en 1865 - dans un monde très peu approprié. À tel point que ses collègues moines ont brûlé ses documents de recherche après sa mort!

Les scientifiques n'ont pas découvert de gènes spécifiques pour la résistance aux maladies végétales jusqu'à ce que Harold Flor publie ses recherches révolutionnaires en 1941. Ses théories ont conduit à des progrès majeurs dans l'élevage de plantes pour résister à certains agents pathogènes.

Cependant, malgré nos meilleurs efforts, les agents pathogènes des plantes évoluent souvent la résistance aux mécanismes d'une plante pour les contrôler. C'est là que les fongicides entrent.

Fongicides idéaux dans un monde non idéal

Les producteurs astucieux dès le début des années 1800 ont compris qu'ils pouvaient utiliser des produits chimiques comme le soufre pour contrôler les maladies des plantes. Cependant, beaucoup de ces produits chimiques sont également toxiques pour les gens.

Idéalement, nous voulons que les pesticides tuent l'organisme cible sans avoir un effet néfaste sur les personnes, les animaux domestiques, les abeilles, les poissons et d'autres types de faune.

Les mycologues et les pathologistes végétaux étudient les gènes et le métabolisme des champignons et ont identifié des processus biochimiques spécifiques qui ne sont pas présents chez les personnes ou d'autres organismes des royaumes animaux ou végétaux.

Cela ressemble à la perfection! Tuer des champignons tout en laissant tous les autres organismes seuls.

Cependant, il y a un inconvénient à une approche ciblée aussi logique.

Les fongicides sont développés pour perturber certains processus biochimiques appelés «sites cibles.«Certains produits chimiques ciblent un processus spécifique, comme la synthèse de la paroi cellulaire, par exemple.

Dans l'exemple ci-dessus, si un champignon développe une mutation génétique qui permet aux processus biochimiques impliqués dans la synthèse de la paroi cellulaire à continuer malgré l'application chimique, l'organisme devient résistant.

Si le produit chimique que vous utilisez n'agit que sur un site cible dans le champignon, l'organisme peut souvent développer une résistance assez rapidement.

L'application continue du même fongicide entraînera des membres de la population mutés. Étant donné suffisamment de temps, la tension résistante des champignons sera dans la majorité.

Une façon de rendre ce processus préjudiciable moins susceptible de faire tourner des produits chimiques qui ciblent différentes façons de tuer les champignons.

Comment êtes-vous censé comprendre comment faire ça?

Heureusement, nous sommes là pour aider.

Tout d'abord, il existe une organisation appelée Comité d'action de résistance aux fongicides (FRAC) qui classe tous les fongicides disponibles dans le commerce en groupes en fonction de leur mode d'action - ou comment ils ciblent les champignons.

Les fongicides de chaque groupe reçoivent également un code fractuel.

Chaque groupe peut inclure des options très différentes dans sa structure chimique, mais tuer des champignons de la même manière, agissant sur le même site cible.

FRAC répertorie actuellement 16 groupes, plus certains qui ont un mode d'action inconnu.

Le groupe m est particulièrement intéressant - pour fongicides multisites. Contrairement à ces produits chimiques avec un site cible spécifique, ceux-ci agissent sur plusieurs cibles en même temps.

En interférant simultanément avec différents processus biochimiques, cela rend beaucoup moins probable pour un champignon de développer une résistance. Pour ce faire, le champignon devrait développer toutes les mutations nécessaires en même temps.

Ces facteurs signifient que les fongicides multisites sont un excellent choix, non seulement pour alterner avec ceux qui ont un risque de résistance élevé, mais aussi pour les pulvériser avec eux en même temps.

Rotation fongicide

Savoir que la résistance est ou pourrait être un problème avec un produit chimique particulier vous permet de développer un plan pour alterner des composés, soit avec ceux qui sont multisites, soit ceux qui ont des modes d'action différents.

Les experts de l'université Integrated Pest Management (IPM) Programmes ou les bureaux du commissaire agricole de l'État peuvent vous guider dans la sélection des fongicides appropriés à utiliser comme alternatives.

Un principe qui est absolument critique est d'éviter l'utilisation continue des fongicides avec le même mode d'action.

Par exemple, vous ne devez pas substituer le propiconazole par le tébuconazole. Comme vous pouvez le voir par «l'azole» dans leur nom, ces produits chimiques sont étroitement liés et ont le même mode d'action.

Et si le terme «azole» semble vaguement familier, c'est parce que de nombreux médicaments antifongiques utilisés pour traiter les infections à levures humaines contiennent ces groupes «azole».

En fait, bon nombre de ces médicaments sont utilisés dans l'agriculture depuis des décennies. Mais ce n'est pas une bonne idée, à l'ère actuelle de la résistance multidrogue.

Le développement de la résistance aux fongicides

La fracture se concentre sur les fongicides qui ont ou sont susceptibles d'avoir des problèmes de résistance dans les agents pathogènes qu'ils sont destinés à éradiquer.

De nombreux facteurs sont en jeu pour déterminer si un organisme peut ou non développer une résistance à un composé particulier.

Certains organismes peuvent être traités avec succès pendant des décennies sans développer une résistance à un fongicide particulier. D'autres, comme Botrytis cinerea ou la moisissure grise, peut devenir résistante dans la première saison que le composé est utilisé.

Pression de sélection Le terme formel est-il utilisé lorsque l'application répétée d'un produit chimique prédispose un organisme à y développer une résistance.

Pour être plus technique, ce terme est utilisé lorsque le fongicide tue la population initiale, mais n'a aucun effet sur la population modifiée (ou mutée) qui est devenue résistante.

Certains champignons produisent des spores une ou deux fois par an, tandis que d'autres (comme Botrytis cinerea) produire à plusieurs reprises des spores tout au long de la saison. Ceux qui se reproduisent rapidement sont plus susceptibles de développer une population résistante que les organismes qui se reproduisent plus lentement.

Certains champignons sont capables de détoxifier les produits chimiques contenus dans ces produits. Dans certains cas, ils utilisent le même mécanisme que nos foies utilisent pour détoxifier les composés toxiques.

Dans d'autres cas, les fongicides ne fonctionneront pas tant que l'organisme convertira le produit chimique en une forme active. Si l'organisme cesse de le faire, le composé ne fonctionnera pas.

Comme c'est le cas avec la plupart des organismes, les cellules fongiques ont des pompes qui transportent des produits chimiques hors des cellules.

Parfois, ceux-ci s'adaptent pour pomper une grande quantité de fongicide dehors de la cellule, et cela réduit la concentration dans la cellule à un niveau suffisant pour qu'il ne soit plus fatal.

Exemples de fongicides très spécifiques qui sont étroitement surveillés

Plusieurs classes de fongicides synthétiques modernes sont beaucoup moins toxiques pour l'homme que celles des époques précédentes, mais elles sont plus à risque de produire des populations résistantes de champignons.

Quelques-uns d'entre eux sont décrits ci-dessous.

Inhibiteurs de déméthylation (DMIS)

Ce groupe de produits chimiques comprend les fongicides contenant des «azoles» comme mentionné ci-dessus. Ce sont des inhibiteurs de la biosynthèse des stérols.

Ce groupe comprend des dizaines de produits chimiques très efficaces pour traiter les maladies qui attaquent un large éventail de cultures - et certains sont utilisés pour traiter les infections fongiques chez l'homme.

Pourquoi ce groupe est-il si spécifique? Il cible un processus biochimique que les champignons utilisent dans la création de membranes cellulaires.

Les membranes cellulaires dans différents types d'organismes sont similaires dans leur structure de base. Cependant, leurs composants individuels peuvent varier.

Les principales composantes des membranes cellulaires sont les molécules grasses, y compris les groupes de stérols (pensez au cholestérol).

Eh bien, les champignons ne font pas de cholestérol. Au lieu de cela, ils font un composé similaire appelé lanostérol.

Et ces produits chimiques inhibent l'enzyme qui réalise une réaction clé dans la fabrication de ce stérol (lanostérol déméthylase, pour être précis).

D'où le nom, inhibiteurs de déméthylation.

Quinone à l'extérieur des inhibiteurs (strobilurines)

Ces composés ont été développés dans les années 1990 et étaient considérés à l'époque comme des «fongicides à faible risque.«Ils ciblent la capacité d'un organisme à produire de l'énergie.

Ils sont très spécifiques et ciblent uniquement les champignons. Cependant, il ne faut qu'un changement particulier - ou mutation - dans l'ADN pour créer une résistance à ce groupe de produits chimiques.

Ce que cela signifie dans le domaine, c'est qu'il est relativement facile pour une population de champignons traités avec l'un des produits de ce groupe pour développer une résistance.

Et ce qui aggrave les choses, c'est que les membres de ce groupe (Code Frac 11) sont résistant. La résistance à l'un de ces produits chimiques permet à l'organisme de devenir résistant tous des produits chimiques de ce groupe.

Il est essentiel de faire pivoter ce type de fongicide, ou idéalement pour le mélanger avec un produit que nous considérons actuellement comme à «faible risque» de résistance et les appliquer tous les deux.

Une note de prudence: Bien que la recherche indique que les strobilines affectent uniquement les champignons, les études sur les cellules cérébrales des souris ont constaté que ces composés pouvaient provoquer des changements cellulaires troublants.

Des chercheurs de l'École de médecine de l'Université de Caroline du Nord ont trouvé des cellules de souris traitées avec ce type de fongicide réagi de la même manière que Les cellules des personnes autistes et des conditions comme la maladie d'Alzheimer.

Des études de laboratoire comme celles-ci ne s'avèrent souvent pas imiter la situation dans le monde réel lorsqu'ils sont étudiés in vivo (je.e. chez l'homme), mais la recherche suggère que la prudence pourrait être justifiée.

Risque élevé et pathogènes fongiques à faible risque

Certains agents pathogènes ont un risque beaucoup plus élevé de développer une résistance que d'autres. Bon nombre des risques à haut risque provoquent une maladie grave dans les cultures agricoles comme le blé et l'orge.

Dans le jardin d'origine, il est important d'être conscient des agents pathogènes à haut risque et de la nécessité d'empêcher les populations de champignons régionaux de développer une résistance.

La surutilisation du même traitement fongicide peut non seulement réduire son efficacité dans nos propres jardins, mais peut avoir un effet négatif sur les jardins voisins et les cultures commerciales cultivées localement également.

La probabilité de développer une résistance

Les types courants de champignons susceptibles d'être rencontrés par les jardiniers à domicile sont les suivants:

Faible risque

• Rhizoctonia spp.
• Fusarium spp.
• Moule blanc (Sclérotinia sclerotiorum)
• Pathogènes transmissibles par les semences

Risque élevé

• Scab de pomme (Venturia inaequalis)
• Moil de la vigne (Plasopora viticola)
• Moule gris (Botrytis cinerea)
• Moil de céréales poudreux (Erysiphe graminis)

Exemple d'un plan de rotation pour les jardiniers à domicile

Certaines des recommandations les plus approfondies sur la façon de faire tourner les fongicides proviennent du programme de gestion intégrée des ravageurs de l'Université de Californie (IPM).

Connaître le code FRAC MOA pour le mode d'action, comme mentionné ci-dessus, est un point de départ important pour développer votre plan de rotation.

Fracter Fournit une table répertoriant tous les fongicides disponibles dans le commerce et leurs codes de frac.

La principale considération est d'éviter l'utilisation successive des traitements qui ont le même mode d'action.

Leurs recommandations pour traiter Botrytis (Moule gris) sur les fraises est décrit comme suit:

• Pour les produits avec des codes de frac.

• Pour les fongicides avec d'autres codes, ne faites pas plus de deux applications consécutives avant de tourner vers un produit avec un code MOA différent.

Biofungicides et composés de défense des plantes

En plus des fongicides synthétiques couramment utilisés, il existe également des micro-organismes qui inhibent les champignons qui peuvent être utilisés comme fongicides. Ils sont appelés biofungicides.

FRAC répertorie plusieurs micro-organismes qui peuvent fonctionner efficacement sur le terrain, y compris les espèces du champignon Trichoderme et la bactérie Bacillus amyloliquefaciens.

Nous avons commencé cet article en parlant de la façon dont les plantes peuvent se défendre. Beaucoup de ces mécanismes de défense peuvent également être induits par des fragments de cellules microbiennes.

Les plantes ont évolué la capacité de reconnaître ces fragments comme des menaces potentielles et de renforcer leurs réponses immunitaires lorsqu'ils sont confrontés.

Certains de ces composés sont utilisés pour induire la réponse immunitaire d'une plante, il peut donc résister à l'attaque par des champignons. Les exemples incluent les parois cellulaires de levure et une souche particulière de Bacille bactéries.

La résistance aux drogues et aux pesticides nous menace tous

Vous avez sans aucun doute lu sur les superbacient - les bactéries résistantes à tous les types d'antibiotiques connus. Les infections causées par ces bactéries peuvent être mortelles.

La situation avec les agents pathogènes humains fongiques se dirige dans la même direction.

Le même principe s'applique aux fongicides agricoles - les produits chimiques qui sont extrêmement efficaces pour tuer des champignons deviennent moins efficaces au fil du temps, car les organismes évoluent la résistance aux produits chimiques.

Savoir cela nous donne probablement la possibilité de faire notre part pour essayer de l'empêcher, en faisant tourner les produits à problèmes potentiels avec ceux qui sont beaucoup moins susceptibles de se traduire par une résistance.

Et l'utilisation d'organismes biologiques donne encore plus d'espoir que les jardiniers et les producteurs pourront garder le dessus dans la guerre toujours constante contre les agents pathogènes fongiques.

Avez-vous réussi à contrer la résistance dans votre jardin? Si oui, faites-nous savoir comment ça s'est passé dans les commentaires.

Et consultez ces articles ensuite pour Plus d'informations sur les maladies des plantes qui sont difficiles à traiter et qui peuvent nécessiter l'utilisation de fongicides:

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