La fertilisation des cultures a un impact sur les épidémies et la période de latence optimale des pathogènes fongiques biotrophes.

Résumé Les agents pathogènes des cultures sont connus pour s'adapter rapidement aux pratiques agricoles. Bien que la rupture de la résistance des cultivars et la résistance aux pesticides aient été largement étudiées, on sait peu de choses sur l'adaptation des agents pathogènes des cultures aux régimes de fertilisation et aucun modèle épidémiologique n'a abordé cette question. Il s'agit pourtant d'une question essentielle pour le développement d'une agriculture durable à faibles intrants. Dans cet article, nous utilisons un modèle d'évolution du cycle de vie des champignons pathogènes biotrophes du blé afin de comprendre comment ils pourraient s'adapter à des changements dans les pratiques de fertilisation. Nous nous concentrons sur un seul trait du cycle de vie des pathogènes, la période de latence, qui détermine directement la quantité de ressources allouées à la croissance et à la reproduction ainsi que la vitesse de colonisation du couvert végétal. Nous avons mis en œuvre trois scénarios de fertilisation, correspondant aux principaux effets de l'augmentation de la fertilisation azotée sur les cultures : (i) augmentation de la concentration en nutriments dans les feuilles, (ii) augmentation de la durée de vie des feuilles, et (iii) augmentation du nombre de feuilles (tallage) et de leur taille qui conduit à une plus grande taille du couvert végétal. Pour chaque scénario, nous avons utilisé deux mesures de fitness différentes pour identifier les réponses évolutives putatives de la période de latence aux changements du niveau de fertilisation. Nous avons observé que la production annuelle de spores augmente avec la fertilisation, car elle entraîne une augmentation des ressources disponibles pour les pathogènes. Ainsi, diminuer l'utilisation de fertilisants pourrait réduire les épidémies de champignons biotrophes. Nous avons trouvé une relation positive entre la période de latence optimale et la fertilisation lorsque l'on maximise la production totale de spores sur une saison entière. En revanche, nous avons trouvé une relation négative entre la période de latence optimale et la fertilisation lorsque l'on maximise le taux de croissance exponentielle intra-saison de l'agent pathogène. Ces résultats contrastés étaient cohérents pour les trois scénarios de fertilisation testés. Ils suggèrent que la diversité entre les souches dans la période de latence, telle qu'elle a été observée sur le terrain, peut être due à une sélection diversifiée dans différents environnements culturels.