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Travail réduit du sol et système sans intrants chimiques : impact sur le rendement, la fusariose de l’épi et la cécidomyie orangée chez le blé panifiable
Mémoire
Hélène Munger
Maîtrise en biologie végétale Maître ès sciences (M.Sc.)
Dans un contexte où les pratiques culturales durables gagnent en popularité, des essais au
champ ont permis d’évaluer l’effet combiné de trois modes de travail du sol et de systèmes
avec ou sans intrants chimiques sur le rendement du blé panifiable, la fusariose de l’épi et
la cécidomyie orangée. En 2009, les rendements les plus élevés ont été obtenus en travail
conventionnel (avec ou sans intrants chimiques) ainsi qu’en travail réduit et en semis direct
avec intrants chimiques. En 2010, ils ont été atteints avec le travail conventionnel ou avec
le système avec intrants. Ces rendements étaient associés à une répression efficace des
mauvaises herbes. La teneur en désoxynivalénol n’a pas varié selon le travail de sol et a été
inférieure dans le système sans intrants chimiques durant l’année à forte pression de
fusariose. Les traitements ont eu peu d’impact sur la cécidomyie orangée du blé.
v
Abstract
Because bread wheat grown under sustainable practices is currently in high demand, trials
were conducted in order to assess the combined effect of three tillage treatments with high-
input or low-input system on wheat performance, fusarium head blight (FHB) and wheat
midge. In 2009, higher wheat yields were obtained with moldboard plow (regardless of the
system) and with chisel plow and no-till in the high-input system. In 2010, they were
obtained with moldboard plow or high-input system. These yields were related to better
weed control. Deoxynivalenol content was not affected by tillage and was lower in low-
input system than in high-input system in the year with strong FHB pressure. Wheat midge
incidence was mostly unaffected by treatments.
vii
Table des matières
Résumé ................................................................................................................................. iii Abstract .................................................................................................................................. v Table des matières ............................................................................................................. vii Liste des tableaux ................................................................................................................. xi Liste des figures ................................................................................................................. xiii Remerciements ................................................................................................................. xvii Avant-propos ...................................................................................................................... xix 1. Introduction ....................................................................................................................... 1 2. Revue de littérature .......................................................................................................... 3
2.1 Le travail de sol ............................................................................................................. 3
2.1.1 Effet du travail de sol sur le rendement en blé ...................................................... 6 2.1.2 Effet du travail de sol sur certains paramètres agronomiques et sur les qualités du grain ........................................................................................................................... 9 2.1.3 Effet du travail de sol sur la pression des mauvaises herbes .............................. 12
2.2 Les systèmes de production avec ou sans intrants chimiques .................................... 14
2.2.1 Effet du système de production sur le rendement en blé ...................................... 16 2.2.2 Effet du système de production sur certains paramètres agronomiques et sur les qualités du grain ........................................................................................................... 19 2.2.3 Effet du système de production sur la pression des mauvaises herbes ................ 22
2.3 La fusariose de l’épi .................................................................................................... 25
2.3.1 Généralités sur la maladie ................................................................................... 25 2.3.2 Dommages occasionnés ....................................................................................... 26 2.3.3 Cycle épidémique ................................................................................................. 27 2.3.4 Causes de la maladie et moyens de lutte ............................................................. 29 2.3.5 Effet du travail de sol sur la fusariose de l’épi .................................................... 33 2.3.6 Effet du système de production sur la fusariose de l’épi ..................................... 36
2.4 La cécidomyie orangée du blé .................................................................................... 40
2.4.1 Dommages occasionnés ....................................................................................... 40 2.4.2 Cycle de vie .......................................................................................................... 42
viii
2.4.3 Méthodes de lutte ................................................................................................ 43 2.4.4 Seuils d’intervention ............................................................................................ 45 2.4.5 Effet du travail de sol sur la cécidomyie ............................................................. 46 2.4.6 Effet du système de production sur la cécidomyie .............................................. 47
3. Hypothèses et objectif .................................................................................................... 49 4. Effet des systèmes de conservation des sols à faibles intrants sur le rendement, les qualités du blé panifiable, l’incidence de la fusariose de l’épi et les populations de mauvaises herbes dans l’est du Canada ........................................................................... 51
Bread wheat performance, fusarium head blight incidence and weed infestation response to low-input conservation tillage systems in eastern Canada ......................... 53
Introduction ........................................................................................................................ 54 Materials and Methods ...................................................................................................... 56 Results and Discussion ....................................................................................................... 59 Conclusion ........................................................................................................................... 65 Acknowledgments ............................................................................................................... 66 References ........................................................................................................................... 67 5. Impact du travail de sol et du système de production sur l’incidence de la cécidomyie orangée du blé Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Diptera : Cecidomyiidae) 75
5.1 Introduction ................................................................................................................ 75 5.2 Matériel et méthodes .................................................................................................. 76
5.2.1 Mise en place des essais ...................................................................................... 76 5.2.2 Prise de données .................................................................................................. 76 5.2.3 Analyses statistiques ............................................................................................ 78
5.3 Résultats et discussion ................................................................................................ 78
5.3.1 Densité de larves ................................................................................................. 78 5.3.2 Grains cécidomyiés ............................................................................................. 81 5.3.3 Insectes adultes ................................................................................................... 82 5.3.4. Comparaison entre les deux années d’essais ..................................................... 83
6.1 Effet du travail de sol et du système de production sur le rendement en blé .............. 87 6.1.1 Paramètres agronomiques et qualités du grain ................................................... 91
6.2 Effet du travail de sol et du système de production sur la fusariose de l’épi .............. 94
6.2.1 Symptômes sur épis et quantité de grains fusariés .............................................. 94 6.2.2 Teneur en DON .................................................................................................... 96 6.2.3 Inoculum de F. graminearum en provenance des résidus de culture .................. 98 6.2.4 Comparaison entre les deux années d’essais ...................................................... 99
6.3 Réflexions et perspectives futures ............................................................................ 102
7. Conclusion générale ...................................................................................................... 105 Bibliographie ..................................................................................................................... 107 Annexe A - Schéma du dispositif expérimental .............................................................. 121 Annexe B - Données complémentaires ............................................................................ 124
xi
Liste des tableaux
Table 1. Monthly temperature, precipitation and the 30-year average (1971-2000) at La Pocatière, Québec in 2009 and 2010. ........................................................................... 71
Table 2. Wheat yield, total weed biomass (monocot and dicot species), DON content and
mean number of F. graminearum colony-forming units (CFU) from crop residues during the critical period of infection as affected by tillage and cropping systems at La Pocatière, Québec in 2009 and 2010. ........................................................................... 72
Table 3. Wheat agronomic parameters as affected by tillage and cropping systems at La
Pocatière, Québec in 2009 and 2010. ........................................................................... 73 Tableau 4. Évaluation de la population et des dommages causés par la cécidomyie orangée
du blé suite au décorticage d’épis selon le travail du sol et le système de production en 2009 et 2010 à La Pocatière, Québec. .......................................................................... 79
Tableau 5. Pourcentage de grains cécidomyiés à la récolte selon le travail du sol et le
système de production en 2009 et 2010 à La Pocatière, Québec. ................................. 81
xiii
Liste des figures
Figure 1. Représentation de la quantité de résidus en surface selon le travail de sol. ............ 4
Figure 2. Macroconidies de F. graminearum sur milieu Fg à 40X. ..................................... 27
Figure 3. Cycle épidémique de la fusariose de l’épi. ............................................................ 28
Figure 4. Grains de blé endommagés à divers degrés par la cécidomyie orangée du blé. .... 41
Figure 5. Cycle de vie de la cécidomyie orangée du blé. ..................................................... 43
Figure 6. Wheat yield as influenced by total weed biomass (monocot and dicot species) in
treatments at La Pocatière, Québec in 2009 and 2010. ................................................. 74
Figure 7. Piège à phéromone (a) et piège à émergence (b). .................................................. 77
xv
« Ça arrive, des fois. »
- Forrest Gump
xvii
Remerciements
L’aventure de la maîtrise a été pour moi un grand défi, autant académique que personnel.
Mon cheminement n’a pas été celui que j’avais planifié au départ. Il a emprunté une voie
plutôt sinueuse avec de nombreux détours et arrêts obligatoires. Mais lorsque nous sommes
perdus, il est toujours possible de retrouver son chemin avec les bonnes indications. Ce
mémoire en est la preuve et je tiens à remercier les personnes qui ont su me guider vers le
fil d’arrivée.
Mon premier remerciement est pour Anne Vanasse qui a accepté de m’épauler jusqu’à la
fin. Merci Anne pour ta grande patience à mon égard, ta disponibilité et ton encadrement.
Tu as fait tout ce qui était en ton pouvoir pour que mon expérience à la maîtrise soit la plus
enrichissante possible, une preuve qui illustre ta remarquable passion pour ton travail. Tu
m’as permis de réaliser de grands accomplissements qui me seront utiles toute ma vie et je
ne l’oublierai jamais. Mon deuxième remerciement s’adresse à Sylvie Rioux qui, par son
calme et sa rigueur, a su apaiser mes incertitudes. Merci Sylvie pour ton appui dans ce
projet, tes conseils judicieux ont permis d’approfondir nos réflexions. À vous deux vous
avez formé une équipe de directrices hors pair à qui je lève mon chapeau.
De nombreuses personnes de qualité aux talents variés ont été indispensables à ce projet.
Un merci précieux à Annie Brégard pour m’avoir aidé à démystifier l’art complexe de
l’analyse statistique. Tes commentaires toujours rassurants m’ont apporté un grand
réconfort. Merci à Anne Légère pour sa présence constante à distance et son mentorat au
niveau de la malherbologie. Merci à Geneviève Labrie pour sa contribution fortement
appréciée au volet entomologique de ce projet ainsi qu’à François Langevin et Mario
Fréchette pour leur aide dans l’identification de la cécidomyie orangée du blé.
Merci aux étudiants gradués pour votre support lors de ma phase expérimentale, vous
m’avez inspirée chacun à votre façon. Je pense à Olivier Lalonde, Valérie Bélanger,
Christine Rieux et Marie-Ève Bérubé. Merci à mes chers étudiants d’été sans qui les
travaux au champ auraient été irréalisables : Louis-Pierre Turcotte-Létourneau, Myriam
xviii
Coulombe, David Leduc, Mélissa Paradis, Julie Lavoie, Joëlle Paradis et Olivier Bouchard.
Je tiens également à adresser de sincères remerciements à Alain Anctil et son équipe du
Centre de développement bioalimentaire du Québec situé à La Pocatière pour leur appui
technique dans la gestion des parcelles expérimentales. Merci à André Bélanger
d’Agriculture Canada pour son aide lors de la récolte des parcelles.
Je ne pourrais passer sous silence l’aide extraordinaire de Nicole Bourget dans l’art précis
et délicat de l’identification des Fusarium. Merci Nicole pour avoir rendu si agréable le
travail de laboratoire, merci pour tes encouragements, ta curiosité, ta joie de vivre au
quotidien et bien sûr tes talents incontestables de cruciverbiste. Ton support inconditionnel
m’a été indispensable pour me rendre jusqu’au bout. Merci, tout simplement.
Je tiens finalement à remercier mon entourage pour m’avoir suivie dans cette aventure, mes
parents Martin et Johanne, mon frère François, ma belle-famille et mes amis. Vous avez
tous été là à un moment ou à un autre pour m’écouter et participer à mes succès. Un clin
d’œil spécial à Madame F. est également de mise. Le merci le plus important s’adresse
toutefois à Louis-Jérôme qui a sans conteste été la personne la plus impliquée dans ce
projet de maîtrise. Je ne te remercierai jamais assez d’avoir passé au travers, merci d’avoir
toujours cru en moi de façon inébranlable jour après jour même dans les moments de
profondes remises en question. Tu es un allié redoutable.
xix
Avant-propos
Ce mémoire comprend six chapitres. On y retrouve une brève introduction au chapitre 1,
alors que le deuxième chapitre présente une revue de la littérature scientifique portant sur
l’influence du travail du sol et des systèmes culturaux sur le rendement, la qualité du blé
panifiable et la pression exercée par les mauvaises herbes. La fusariose de l’épi ainsi que la
cécidomyie orangée du blé sont ensuite définies afin de bien cerner l’impact de ces agents
nuisibles sur la culture du blé au Québec. Une revue bibliographique a aussi été réalisée sur
la réponse de ces agents en lien avec le travail du sol et les systèmes culturaux. Cette mise
en contexte nous mène au chapitre 3, où les hypothèses et les objectifs de recherche sont
énoncés. Le chapitre 4 a été rédigé sous forme d’article scientifique en anglais et présente
l’aspect novateur de ce projet, soit le lien existant entre le rendement, les mauvaises herbes
et la fusariose de l’épi. Cet article a été soumis à la revue Canadian Journal of Plant
Science. Hélène Munger est l’auteure principale de l’ouvrage alors qu’Anne Vanasse,
Sylvie Rioux et Anne Légère en sont les coauteures. Le chapitre 5, réalisé sous forme de
chapitre complémentaire, présente les résultats et conclusions en lien avec la cécidomyie
orangée du blé. Le sixième et dernier chapitre revient sur les hypothèses de départ et
entraîne le lecteur dans l’interprétation des résultats obtenus.
Les résultats de ces travaux de recherche ont fait l’objet de plusieurs conférences données
lors de congrès scientifiques. Ils ont d’abord été présentés en français au congrès annuel de
la Société de protection des plantes du Québec (SPPQ) à Oka, Québec, du 1er au 3 juin
2010 et ensuite en anglais à la réunion annuelle de la Société canadienne de malherbologie
(SCM) tenue à Régina, Saskatchewan, du 16 au 18 novembre 2010. Ils ont également fait
l’objet d’une présentation en anglais donnée par la malherbologiste Anne Légère, sous
forme d’une affiche réalisée par Hélène Munger, au congrès annuel de la Weed Science
Society of America (WSSA) à Waikoloa, Hawaï, du 6 au 9 février 2012.
Les résultats ont également été présentés lors de deux événements organisés par le Centre
de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ), soit la Journée
xx
phytoprotection à Saint-Augustin-de-Desmaures, Québec, tenue le 22 juillet 2010 et la
Journée d’information scientifique en grandes cultures à Drummondville, Québec, le 17
février 2011. Une conférence a aussi été donnée lors de la Journée grandes cultures
biologiques organisé par le Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation
du Québec (MAPAQ) à Saint-Rémi, Québec, le 6 décembre 2011. Ces trois dernières
rencontres étaient destinées à un plus large public du secteur agricole, tel que des
conseillers et des agriculteurs. Deux conférences de vulgarisation ont été réalisées lors de
l’assemblée générale annuelle du Club agroenvironnemental de la Rive-Nord (CARN) à
Québec ainsi que du Club Optisol de Montmagny, respectivement le 24 mars 2011 et le 8
avril 2011. La présentation de ce projet de recherche par Hélène Munger a remporté le
premier prix de la finale de l’Université Laval du concours Ma soutenance en 180
secondes, le 24 avril 2012. Il a été présenté par la suite à la finale canadienne lors du
congrès de l’Association francophone pour le savoir (ACFAS) le 7 mai 2012.
1
1. Introduction
Les produits du blé (Triticum aestivum L.) issus de pratiques agricoles respectueuses de
l’environnement, comme les systèmes sans intrants chimiques ou les pratiques de
conservation des sols, connaissent actuellement une hausse de popularité auprès des
consommateurs. À preuve, dans la dernière décennie au Québec, la proportion des
superficies cultivées à l’aide de telles pratiques de conservation des sols est passée de
23,3 % en 2001 à 51,1 % en 2011 (Statistique Canada, 2011). Bien que les producteurs de
céréales aient la possibilité de tirer un revenu supplémentaire de leurs récoltes via les
certifications liées à certains modes de production, il leur est difficile d’atteindre les
exigences de qualité prescrites par l’industrie de transformation tout en conservant de bons
rendements. En effet, un changement de pratique culturale dite intensive vers une pratique
plus extensive peut affecter le rendement et la qualité du produit final et peut également
entraîner l’apparition de mauvaises herbes, de maladies et de ravageurs (Glen, 2000;
Blackshaw et coll., 2001; Krupinsky et coll., 2002; Camara et coll., 2003).
C’est le cas de la fusariose de l’épi, la maladie la plus répandue chez les céréales à paille
qui est causée entre autres par le champignon Fusarium graminearum Schwabe
(téléomorphe : Gibberella zeae (Schwein.) Petch) (Osborne et Stein, 2007). Ce dernier peut
causer des dommages physiques à la culture et entraîner l’accumulation de toxines dans les
grains dont la plus connue est le désoxynivalénol ou DON (Bailey et coll., 2004). Malgré
les nombreuses recherches portant sur cette maladie, la présence de toxines dans les grains
demeure encore aujourd’hui un facteur limitant pour les producteurs de blé. En effet, une
teneur en DON supérieure à 2 ppm entraînera le déclassement d’un lot de blé et
l’agriculteur verra sa paie grandement diminuée (Santé Canada, 2012). L’incidence de la
fusariose peut être reliée au travail du sol, particulièrement aux pratiques engendrant une
grande quantité de résidus laissés à la surface du sol qui constituent un substrat idéal pour
la production de spores de F. graminearum (Dill-Macky et Jones, 2000). Le système sans
intrants chimiques suscite quant à lui un questionnement sur le développement de la
2
maladie puisque l’utilisation de fongicides, qui permet de réduire la fusariose, y est
proscrite.
La cécidomyie orangée du blé est un insecte ravageur causant d’importantes pertes de
rendement dans la culture du blé panifiable, surtout dans l’ouest du Canada (Olfert et coll.,
1985). Les larves endommagent les grains en les déformant et en altérant la qualité
boulangère de la farine par les enzymes qu’elles produisent pour digérer le grain (Roy et
coll., 2008). Au Québec, les recherches menées sur le sujet sont limitées malgré une
préoccupation croissante envers cet insecte. Puisque les larves hivernent dans le sol, un
questionnement s’impose entre l’intensité du travail de sol et le développement des
populations de cécidomyie orangée du blé.
Il existe donc un réel besoin d’approfondir l’impact de pratiques culturales plus
respectueuses de l’environnement sur le rendement et les qualités du blé, la pression des
mauvaises herbes, l’incidence de la fusariose et la présence de la cécidomyie orangée du
blé. Ce projet de recherche est novateur du fait que les travaux de sol étudiés ont été
implantés il y a plus de deux décennies. Ainsi, il sera possible de cibler les pratiques
culturales optimales qui permettent la production de grains pour la fabrication de farines de
spécialités répondant aux critères de l’industrie dans le contexte du Québec.
3
2. Revue de littérature
Cette revue de littérature permettra de décrire la façon dont le travail de sol et le système de
production influencent différents paramètres de la culture du blé selon des points de vue
variés. D’abord, les effets du travail de sol (2.1) et du système de production (2.2) sur le
rendement, les qualités du grain et les mauvaises herbes seront illustrés. Ensuite, la
fusariose de l’épi (2.3) et la cécidomyie orangée du blé (2.4) seront définies et leurs
réactions face au travail de sol et au système de production seront décrites.
2.1 Le travail de sol
Le travail de sol se définit comme étant un ensemble d’opérations pouvant mener à une
modification de la partie supérieure de la couche du sol dans l’optique de créer des
conditions favorables et adaptées au semis d’une culture donnée (Laverdière, 2005). Il
existe plusieurs façons de travailler le sol pour toutes les productions agricoles réalisées en
plein champ, les plus connues étant le travail conventionnel, le travail réduit et le semis
direct. On regroupe souvent le travail réduit et le semis direct sous l’appellation de
« pratiques de conservation des sols ».
Le travail de sol conventionnel est utilisé depuis longtemps par plusieurs générations de
producteurs agricoles. L’équipement nécessaire pour le réaliser est aisément disponible et
adapté aux conditions de sol humides de l’automne et du printemps. Il s’agit donc d’une
méthode acquise et maîtrisée, ce qui explique que plus de 48 % des superficies cultivées au
Québec y sont soumises (Statistique Canada, 2011). Le travail conventionnel consiste
généralement en un labour effectué à l’automne à l’aide d’une charrue à versoirs (travail
primaire du sol) auquel s’ajoutent un ou plusieurs passages de machineries travaillant plutôt
la portion supérieure de la couche arable (travail secondaire du sol). Le travail secondaire
s’effectue au printemps avant le semis et utilise une herse à disques, un vibroculteur ou un
cultivateur à dents rigides (Vanasse et coll., 2012). Le labour a pour but d’améliorer le
drainage et le réchauffement du sol au printemps, de réduire la pression des plantes
4
adventices, d’enfouir les résidus de la culture précédente et d’incorporer les amendements
minéraux et organiques tels que la chaux et les fumiers (Laverdière, 2005). Le rôle du
travail secondaire est plutôt de préparer un lit de semence adéquat pour la culture à venir.
Dans sa définition, le travail conventionnel laisse généralement à la surface du sol moins de
10 % de résidus après le semis (figure 1) (Vanasse et coll., 2012). De par son degré plus
élevé de perturbation du sol et de son faible pourcentage de couverture par les résidus, le
travail conventionnel est reconnu pour contribuer fortement aux processus d’érosion des
sols (Pimentel et coll., 1995). Il peut également engendrer la formation d’une semelle de
labour et entraîner la dilution de la matière organique sur une grande profondeur
chimiques. L’obtention d’un rendement de blé optimal dans un système sans intrants
chimiques semble conditionnelle à une répression adéquate des mauvaises herbes, ce qui a
été atteint en travail réduit et en travail conventionnel. La teneur en protéines, le poids à
l’hectolitre et le poids de 1000 grains du blé ont été plus élevés dans le système avec
intrants chimiques que dans le système sans intrants chimiques, sauf pour le poids à
l’hectolitre en 2009. La teneur en DON n'a pas été affectée par le travail du sol et a été plus
faible en 2009 dans le système sans intrants chimiques que dans le système avec intrants.
La quantité d’inoculum de F. graminearum mesurée en 2009 dans le système avec intrants
chimiques a été similaire pour tous les traitements de travail du sol, alors que l’inoculum a
été plus faible en semis direct qu’en travail conventionnel dans le système sans intrants
chimiques. En 2010, la teneur en DON n’a pas été affectée par les traitements. Les
conditions climatiques chaudes et sèches peu favorables au développement de l’agent
pathogène cette année-là peuvent expliquer les faibles niveaux de DON et l’absence d’effet
des traitements.
53
Bread wheat performance, fusarium head blight
incidence and weed infestation response to low-input
conservation tillage systems in eastern Canada
Hélène Munger1, Anne Vanasse1*, Sylvie Rioux2 and Anne Légère3 1Département de phytologie, Université Laval, Québec, Québec, Canada, G1V 0A6; 2Centre de recherche sur les grains, Québec, Québec, Canada, G1P 3W8; 3Agriculture and Agri-Food Canada, Saskatoon, Saskatchewan, Canada, S7N 0X2.
Weed biomass was assessed from two 0.25 m2 quadrats in each plot on 9 July 2009 and 26
July 2010, five weeks after weed control treatments. All weeds in each quadrat were hand
harvested, and separated in four categories: annual monocots, perennial monocots, annual
dicots and perennial dicots. Weed biomass was then determined after drying at 55°C for 72
hours. Spikes from wheat plants in a 1-m length from two rows per plot were counted three
weeks after 50 % wheat anthesis (Zadoks stage 65). At the same time, others spikes were
collected in a 0.5-m length from two rows per plot and stored in a freezer. Infected spikelets
were assessed visually on 30 spikes taken randomly from the frozen samples. FHB index
(total number of infected spikelets / total number of spikelets × 100) was calculated.
Fusarium graminearum Inoculum Sampling. This sampling method was similar to the
one described by Bérubé et al. (2012), an adaptation of the method used by Schmale III et
al. (2005). Three wooden stakes with metal supports were placed within the rows, in the
center of each plot, approximately two meters apart. A Petri dish containing
pentachloronitrebenzene (PCNB) agar medium without cover was attached to each stake.
Petri dish height was continually adjusted to the ear base, in order to follow wheat growth.
59
Petri dishes faced the ground to capture Fusarium spp. spores coming from soil residues
during the critical period of wheat infection. Critical period of infection was defined as five
days before and after 50% wheat anthesis (Zadoks stage 65). This period ran from 8 to 18
July 2009, and 5 to 15 July 2010. Every morning between 8:00 and 10:00 am, Petri dishes
placed 24 hours earlier were removed, covered, and sealed with Parafilm paper, and
replaced with a new dish. After seven days of incubation in darkness at room temperature
(20-22°C), “Fusarium-like” colonies were transferred to a rapid-identification medium agar
(Fg medium, Quelab Laboratories Inc., Montréal, Canada). Colony-forming units (CFU)
characterized by a raspberry-red coloration were identified as F. graminearum.
Identification was completed with microscopic observations based on the descriptions of
Nelson et al. (1983).
Statistical Analyses. Data from each year were analysed separately because of the different
preceding crops and weather conditions between years. Analysis of variance were
conducted using the PROC MIXED procedure of SAS (Littell et al. 2006). Tillage
treatments and input systems were considered as fixed effects and blocks as random effects.
Differences among treatment means were considered statistically significant at P < 0.05
using the LSMEANS statement (SAS Institute 2010). Data normality was assessed using
the UNIVARIATE procedure (SAS Institute 2010). Homogeneity of variance was verified
through the analysis of residuals. Data on weed biomass and F. graminearum were square-
transformed and log-transformed, respectively, to achieve homogeneity. Backtransformed
means are presented in tables.
Results and Discussion
Weather
While 2009 temperature and precipitation were close to normal, that of 2010 were drier and
warmer than normal (Table 1). Average temperatures during the growing season in 2009
were slightly cooler than the 30-yr average particularly in July, while those of 2010 were
slightly warmer, mainly in July and August. Growing season precipitation in 2009
60
(321 mm) was close to normal, mainly because July had 50% more rain than normal,
whereas that in 2010 (206 mm) was 40% less than normal.
Grain yield and Weed biomass
Effect of input system on grain yield varied with tillage in 2009 (T x S: P = 0.004, Table 2).
Similar yields were obtained in the high-input system regardless of tillage treatments (mean
of 3557 kg ha-1, Table 2), indicating that tillage intensity could be reduced to the NT level
without affecting wheat yield. In low-input CP and NT, grain yields were 13% and 31%
lower, respectively, than low-input MP yield, which was comparable to the high-input
treatments yields. Input system effect on weed biomass also varied with tillage in 2009 (T x
S: P = 0.01, Table 2). Total mid-season weed biomass in low-input CP and NT (mean of
157 g m-2) was greater than in other treatments (mean of 44 g m-2), in accordance with
lower yield in low-input CP and NT (Table 2 and Figure 6).
In 2010, wheat grain yield was affected by tillage (P = 0.012) and input system (P = 0.005)
(Table 2). Yield was higher under MP (3002 kg ha-1) compared to CP and NT (mean of
2309 kg ha-1) and 32 % higher in the high-input system compared to the low-input system.
Total mid-season weed biomass was higher in CP and NT (mean of 148 g m-2) than in MP
(65 g m-2) and higher in the low-input system (204 g m-2) than in the high-input systems
(53 g m-2) (Table 2 and Figure 6).
Weeds can be an important yield-limiting factor in low-input conservation tillage systems
(Sans et al. 2011). However, our results indicate that weed control with herbicides in the
high-input system may cancel the impact of tillage on weeds. In the low-input system that
relied on mechanical weed control, more intense tillage was required to manage weeds.
Similarly, in a study conducted in eastern Oregon, winter wheat yield reduction under
conservation tillage was attributed to inadequate weed control (Camara et al. 2003).
However, a competitive crop like wheat may be able to produce sustainable yield in spite of
weed pressure. Yield losses found in low-input CP were quite low, in spite of weed
biomass. Also, wheat yield losses in an integrated low-input system can be largely
61
compensated by savings on chemicals, as was observed a study in The Netherlands
(Vereijken 1989). Furthermore, other cropping practices such as wide row spacing
combined with inter-row cultivation may contribute to improved weed control, and
increased yield and net returns (Kolb et al. 2012).
The mature tillage treatments in our study had a long history of well-established perennial
weeds and abundant seed banks, particularly in CP and NT (Légère et al. 2011a). On the
other hand, input systems were only recently introduced (2007) such that benefits provided
by lowering external inputs were perhaps not yet perceptible. According to Mäder et al.
(2002), the improved soil fertility and biodiversity in 21-year organic systems was
explained among other things by higher microbial biomass, soil enzymes, and mycorrhizal
root colonisation. In another study on wheat quality in long-term conventional and organic
farming in Switzerland, the same authors showed that conventional management led to
14 % higher wheat yield compared to organic management (Mäder et al. 2007).
Conversely, in our study, variation in wheat yield between the two cropping systems was
more important in CP and NT, mainly because of weed infestations. Long-term low-input
cropping system could become more sustainable over time by improving soil quality, which
could reduce wheat yield losses due to weed pressure. Contrary to 2009, high-input
conservation tillage (CP, NT) practices were not as productive as high-input MP tillage in
2010, likely because of the higher weed biomass measured in 2010. Wheat yield in 2010
may also have been affected by the 100 mm precipitation deficit, subjecting wheat growth
to water stress (Musick et al. 1994).
Fusarium Head blight
DON content was not affected by tillage in 2009, partly because the preceding crop (red
clover) was not a host species of F. graminearum (Bailey et al. 2004) (Table 2). DON
content was, however, lower in grain harvested in the low-input system compared to those
in the high-input system. Birzele et al. (2002) and Rossi et al. (2006) also found lower
mycotoxin level in organically grown than in conventionally grown wheat. The effect of
input system on the amount of F. graminearum CFU coming from crop residues during the
62
critical period of infection of wheat varied with tillage in 2009 (Table 2). The quantity of F.
graminearum CFU was similar in the high-input system regardless of tillage treatments
(mean of 12.0 CFU), whereas in the low-input system, CFU numbers were significantly
lower in NT (6.8 CFU) than in MP (17.0 CFU). This last result may partially explain why
DON content was lower in the low-input system than in the high-input system. The higher
weed biomass observed in the low-input system with reduced tillage in 2009 may have
acted as a physical barrier, preventing F. graminearum spores produced on crop residues
from reaching wheat ears. This outcome is especially interesting for organic or low-input
wheat producers. It indicates that the use of an intercrop could have the same impact as
weeds in reducing levels of DON. The potential role of an intercrop in DON reduction is,
however, quite new and has not been well documented.
The relationship between DON concentration and weeds was not so clear in 2010. DON
content was not affected by any treatment (Table 2), with an average of 0.4 ppm for the
trial. Tillage had no significant effect on DON content, regardless of input system, despite
the fact that the preceding crop was wheat, a host species of F. graminearum. This result
contradicts that of Dill-Macky and Jones (2000), who reported increase FHB epidemics
with reduced tillage, especially when the previous crop was a species susceptible to the
disease. Hot and dry conditions in the 2010 growing season (Table 1) were not conducive
to pathogen development, and may explain the low level of DON and the lack of treatment
effect. There was a tendency (P = 0.092, Table 2) for DON content to be slightly lower in
the low-input system compared to the high-input system. In Switzerland, Berner et al.
(2005) also reported low Fusarium infestation level in wheat following after silage maize,
another host species, during a dry and hot summer. Schaafsma et al. (2001) concluded that
weather conditions were responsible for 48 % of DON variations in wheat and could cancel
the previous crop effect, based on a study conducted in Ontario.
No input system effect emerged from the analysis of 2010 F. graminearum CFU data,
although the inoculum was numerically lower in low-input system compared to high-input
system. In contrast to 2009, F. graminearum inoculum was higher in CP and NT (mean of
6.1 CFU) than in MP (3.2 CFU). This outcome is contrary to that reported by Bérubé et al.
63
(2012), who used the same F. graminearum inoculum sampling method and found no effect
of soil tillage on the amount of F. graminearum CFU. The most probable hypothesis to
explain this result would be the greater weed biomass measured in CP and NT that may
have created a more favorable environment for inoculum production than in the MP
treatment during this relatively hot dry year. The potential physical barrier effect provided
by weeds, as observed in 2009, was cancelled out in 2010, likely because of environmental
conditions. Although the tillage methods were well established, the input systems were not,
and the study was conducted for two years only. Considering that the two years had
different previous crops, and the weather in one of the years was not conducive to disease
development, these results are not definitive but preliminary and only show patterns that
may indicate the real picture under field conditions. Tillage and input system had no effect
on FHB index and FDK, regardless of sampling year (data not shown). Average FHB index
and FDK in 2009 were respectively 4.0 % and 4.8 %, while in 2010, mean values were
1.2 % and 2.3 %. Despite the fact that years were not compared statistically, these results
indicate that FHB incidence was lower in 2010 compared with 2009, likely because of the
hot and dry weather conditions in 2010.
Although DON content in 2009 was lower in the low-input than in the high-input system,
visual FHB symptoms on spikes and grains were not affected. The difference between
DON and symptoms reaction regarding the treatments may be due to the infection by other
Fusarium species such as F. avenaceum which causes root rot on red clover (the preceding
crop) and which was the most prevalent species collected in 2009. In 2009,
F. graminearum was the second most important of Fusarium species observed that
included: F. avenaceum (41 %), F. graminearum (32 %), F. sporotrichioides (12 %),
F. equiseti (6 %), F. solani (4 %) and other minor species. In 2010, F. graminearum was
the most important species, including: F. graminearum (29 %), F. avenaceum (27 %),
F. sporotrichioides (27 %), F. oxysporum (6 %), F. solani (5 %), F. equiseti (4 %) and
other minor species.
64
Wheat Agronomic Parameters
Spike production in 2009 averaged 479 spikes m-2 and was not affected by treatments
(Table 3). Thousand-kernel weight was higher in MP and CP (mean of 42.7 g) compared to
NT (41.6 g) in 2009, but tillage had no effect on thousand-kernel weight in 2010 (Table 3).
Thousand-kernel weight was higher in the high-input system compared to the low-input
system in 2009 (Table 3).Those results explain, at least in part, why no yield differences
were observed between tillage treatments in 2009 in the high-input system, and why NT
yield in the low-input system was low compared with other treatments.
In 2010, spike production was significantly higher in MP (554 spikes m-2) compared to CP
and NT (mean of 407 spikes m-2) and was also higher in the high-input (506 spikes m-2)
than in the low-input system (406 spikes m-2) (Table 3). Thousand-kernel weight was
higher in the high-input system compared to the low-input system in 2010 (Table 3). Low
yields obtained in CP and NT compared to MP in 2010 were a direct consequence of the
low spike production measured in these tillage treatments. Higher wheat yield is generally
related to an increase in spike production (Kibite and Evans 1984). On the other hand,
decrease in 2010 spike production in CP and NT combined with low thousand-kernel
weight in the low-input system in 2010 would explain yield variations between treatments
in 2010 (Table 2).
Test weight was not affected by tillage systems in 2009 or 2010. Dill-Macky and Jones
(2000) found test weight to be generally greater in MP than in CP and NT. Tillage intensity
could be reduced to NT level without affecting grain yield, suggesting that well-balanced
agroecosystems have been developed over time in mature NT treatments. Input system had
no impact on test weight in 2009, but test weight was higher in the high-input system
compared to the low-input system in 2010 (Table 3). This result is consistent with the
results found by Mason et al. (2007) and Váňová et al. (2008) who compared wheat growth
under organic and conventional cropping systems in Alberta and Czech Republic,
respectively.
65
Tillage had no effect on protein content in 2009 (Table 3), indicating that protein
concentration was unchanged as tillage is reduced, as reported by Carr et al. (2003) in
North Dakota for several wheat cultivars. In 2010, protein content was lower in NT
(13.5 %) compared to CP and MP (mean of 14.7 %) (Table 3). Protein content in the high-
input system was higher than in the low-input system in both years (Table 3). This confirms
the findings of several studies of cropping system effects on wheat over the world (Croatia,
Varga et al. 2003; Italy, Carcea et al. 2006; Czech Republic, Váňová et al. 2008), but is in
contrast with others (Sweden, Kihlberg et al. 2004; Canada, Annett et al. 2007). Although
fertilization rate was the same in both input systems, the organic nitrogen source seemed to
have affected negatively the protein content in the low-input system compared with the
mineral nitrogen source in the high-input system. This indicates that nitrogen source
influences soil nitrogen availability. On average, protein concentration was higher in the
2010 trial (14.3 %) than in the 2009 trial (12.3 %), while yield was lower in 2010 (2540 kg
ha-1) than in 2009 (3220 kg ha-1). A negative relationship between grain yield and protein
concentration was also reported by Carr et al. (2003). Environmental factors affecting
wheat growth, such as the limited rainfall observed in this study in 2010, may cause
dilution of protein by non-protein composites (Kibite and Evans 1984). All of the 2010
wheat samples exceeded the minimal percentage of 12.5 % of protein required by milling
industries in eastern Canada (Vanasse 2012) but the 2009 samples did not all meet this
standard. Falling number was not affected by treatments in either year and reached to an
average of 316 seconds in 2009 and 362 seconds in 2010 (data not shown). This is more
than the minimal time of 250 seconds required by milling industries in eastern Canada
(Vanasse 2012).
Conclusion
This study confirmed that, under the humid conditions of eastern Canada, bread wheat yield
with mature conservation tillage practices were similar to those obtained in conventional
tillage practices when a high-input system was applied. Difficulties in controlling weeds
effectively in the low-input system lead to lower wheat yields, particularly in NT. DON
66
content did not differ among tillage treatments in either year. The lack of effect in the first
year was attributed to the previous crop which was a non-host. In the second year, the lack
of effect to the low disease pressure was associated with dry weather.
Fusarium graminearum inoculum was similar across tillage treatments in the high-input
system and was lower in low-input NT than in low-input MP for one of the two years of the
study. Greater weed biomass in conservation tillage in the low-input system may have
acted as a physical barrier in the first year, preventing spores produced on crop residues
from reaching wheat ears and thereby reducing DON content in the grain. This weed shield
effect was not observed in the second year of the study, likely because of environmental
conditions unfavorable to disease development. The potential role of an intercrop in DON
reduction needs to be better documented. Producing optimum wheat yield in low-input
systems appears conditional to adequate weed control, which is achievable with MP and
CP. Ultimately, an economic analysis of the data would be needed to determine whether the
potential disease protection benefits occasionally provided by weeds could outweigh crop
yield loss, particularly in low-input CP systems.
Acknowledgments
Sincere thanks are extended to the Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de
l’Alimentation du Québec (MAPAQ) who provided financial support for this study, and to
the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) and the Fonds
Québécois de la Recherche sur la Nature et les Technologies (FQRNT) for scholarships
awarded to H. Munger. The authors also gratefully thank Nicole Bourget for her precious
assistance in Fusarium species identification and Annie Brégard for help with statistical
analysis. Acknowledgments are extended to Agriculture and Agri-Food Canada for
providing experimental field, to employees of the Centre de développement bioalimentaire
du Québec at La Pocatière for technical support, and to the Université Laval students
involved in data collection.
67
References
AACC International. Approved Methods of Analysis, 10th Ed. Method 39-10.01. Near-Infrared Reflectance Method for Protein Determination in Small Grains. 1999. AACC International, St. Paul, MN, USA. http://methods.aaccnet.org/toc.aspx. Accessed 13 June 2011. AACC International. Approved Methods of Analysis, 10th Ed. Method 56-81B. Determination of Falling Number. 2000. AACC International, St. Paul, MN, USA. http://methods.aaccnet.org/toc.aspx. Accessed 13 June 2011. Annett, L. E., Spaner, D. and Wismer, W. V. 2007. Sensory profiles of bread made from paired samples of organic and conventionally grown wheat grain. J. Food Sci. 72: 254-260. Bailey, K. L., Couture, L., Gossen, B. D., Gugel, R. K. and Morrall, R. A. A. 2004. Maladies des grandes cultures au Canada. Société canadienne de phytopathologie. Saskatoon, SK. 318 p. Berner, A., Frei, R., Dierauer H.-U., Vogelgsang, S., Forrer, H.-R. and Mäder, P. 2005. Effects of reduced tillage, fertilisation and biodynamic preparations on crop yield, weed infestation and the occurrence of toxigenic fusaria. Proc. 15 IFOAM Organic World Congr., Adelaide, South Australia, 21–23 September 2005: 202–205. Bérubé, M.-E., Vanasse, A., Rioux, S., Bourget, N., Dion, Y. and Tremblay, G. 2012. Effect of glyphosate on fusarium head blight in wheat and barley under different soil tillages. Plant Dis. 96: 338-344. Birzele, B., Meier, A., Hindorf, H., Krämer, J. and Dehne, H.-W. 2002. Epidemiology of Fusarium infection and deoxynivalenol content in winter wheat in the Rhineland, Germany. Eur. J. Plant Pathol. 108: 667-673. Camara, K. M., Payne, W. A. and Rasmussen, P. E. 2003. Long-term effects of tillage, nitrogen, and rainfall on winter wheat yields in the Pacific Northwest. Agron. J. 95: 828-835. Carcea, M., Salvatorelli, S., Turfani, V. and Mellara, F. 2006. Influence of growing conditions on the technological performance of bread wheat (Triticum aestivum L.). Int. J. Food Sci. Technol. 41: 102-107. Carr, P. M., Horsley, R. D. and Poland, W. W. 2003. Tillage and seeding rate effects on wheat cultivars: I. grain production. Crop Sci. 43: 202-209. CARTV (Conseil des appellations réservées et des termes valorisants). 2011. Usage de l’appellation biologique au Québec – Statistiques 2010.
http://cartv.gouv.qc.ca/sites/documents/Statistiques_bio_2010web.pdf. Accessed 19 November 2011. CGC (Canadian Grain Commission). 2011. Official Grain Grading Guide. http://www.grainscanada.gc.ca/oggg-gocg/2011/oggg-gocg-2011-eng.pdf. Accessed 20 October 2011. Champeil, A., Fourbet, J. F., Doré, T. and Rossignol, L. 2004. Influence of cropping system on Fusarium head blight and mycotoxin levels in winter wheat. Crop Prot. 23: 531-537. CRAAQ (Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec). 2003. Guide de référence en fertilisation. Sainte-Foy, QC. 294 p. Dill-Macky, R. and Jones, R. K. 2000. The effect of previous crop residues and tillage on fusarium head blight of wheat. Plant Dis. 84: 71-76. Edwards, S. G. 2009. Fusarium mycotoxin content of UK organic and conventional wheat. Food Addit. Contam. 26: 496-506. Health Canada. 2011. Canadian standards (maximum levels) for various chemical contaminants in foods. http://www.hc-sc.gc.ca/fn-an/securit/chem-chim/contaminants-guidelines-directives-eng.php. Accessed 19 September 2012. Kibite, S. and Evans, L. E. 1984. Causes of negative correlations between grain yield and grain protein concentration in common wheat. Euphytica. 33: 801-810. Kihlberg, I., Johansson, L., Kohler, A. and Risvik, E. 2004. Sensory qualities of whole wheat pan bread: influence of farming system, milling and baking technique. J. Cereal Sci. 39: 67-84. Kladivko, E. J. 2001. Tillage systems and soil ecology. Soil Tillage Res. 61: 61-76. Kolb, L. N., Gallandt, E. R. and Mallory, E. B. 2012. Impact of spring wheat planting density, row spacing, and mechanical weed control on yield, grain protein, and economic return in Maine. Weed Sci. 60: 244-253. Koocheki, A., Nassiri, M., Alimoradi, L. and Ghorbani, R. 2009. Effect of cropping systems and crop rotations on weeds. Agron. Sustain. Dev. 29: 401-408. Légère, A., Stevenson, F. C., and Benoit, D.-L. 2011a. The selective memory of weed seedbanks after 18 years of conservation tillage. Weed Sci. 59: 98-106. Légère, A., Stevenson, F. C., and Vanasse, A. 2011b. A corn test crop confirms beneficial effects of crop rotation in three tillage systems. Can. J. Plant Sci. 91: 943-946.
Légère, A., Shirtliffe, S., Vanasse, A., and Gulden, R. 2013. Extreme grain-based cropping systems: when herbicide-free weed management meets conservation tillage in northern climates. Weed Technol. 27: 204-211. Littell, R. C., Milliken, G. A., Stroup, W. W. and Wolfinger, R. D. 2006. SAS system for mixed models. 2nd ed. SAS Institute, Inc., Cary, NC. 813 p. Mäder, P., Fließbach, A., Dubois, D., Gunst, L., Fried, P. and Niggli, U. 2002. Soil fertility and biodiversity in organic farming. Science. 296: 1694-1697. Mäder, P., Hahn, D., Dubois, D., Gunst, L., Alföldi, T., Bergmann, H., Oehme, M., Amadò, R., Schneider, H., Graf, U., Velimirov, A., Fließbach, A. and Niggli, U. 2007. Wheat quality in organic and conventional farming: results of a 21 year field experiment. J. Sci. Food Agric. 87: 1826-1835. Mason, H., Navabi, A., Frick, B., O’Donovan, J., Niziol, D. and Spaner, D. 2007. Does growing Canadian Western Hard Red Spring wheat under organic management alter its breadmaking quality? Renew. Agric. Food Syst. 22: 157-167. Miller, J. D., Culley, J., Fraser, K., Hubbard, S., Meloche, F., Ouellet, T., Seaman, W. L., Seifert, K. A., Turkington, K. and Voldeng, H. 1998. Effect of tillage practice on fusarium head blight of wheat. Can. J. Plant Pathol. 20: 95-103. Musick, J. T., Jones, O. R., Stewart, B. A. and Dusek, D. A. 1994. Water-yield relationships for irrigated and dryland wheat in the U.S. southern plains. Agron. J. 86: 980-986. Nelson, P. E., Toussoun, T. A., and Marasas, W. F. O. 1983. Fusarium species: An illustrated manual for identification. Pennsylvania State University Press, University Park. 193 p. Reganold, J. P., Elliott, L. F. and Unger, Y. L. 1987. Long-term effects of organic and conventional farming on soil erosion. Nature. 330: 370-372. Rossi, F., Bertuzzi, T., Comizzoli, S., Turconi, G., Roggi, C., Pagani, M., Cravedi, P. and Pietri, A. 2006. Preliminary survey on composition and quality of conventional and organic wheat. Ital. J. Food Sci. 18: 355-366. Sans, F. X., Berner, A., Armengot, L. and Mäder, P. 2011. Tillage effects on weed communities in an organic winter wheat-sunflower-spelt cropping sequence. Weed Res. 51: 413-421. SAS Institute. 2010. Release 9.3., SAS Institute, Cary, NC.
70
Schaafsma, A. W., Tamburic-Ilinic, L., Miller, J. D. and Hooker, D. C. 2001. Agronomic considerations for reducing deoxynivalenol in wheat grain. Can. J. Plant Pathol. 23: 279-285. Schmale III, D. G., Shah, D. A. and Bergstrom, G. C. 2005. Spatial patterns of viable spore deposition of Gibberella zeae in wheat fields. Phytopathology. 95: 472-479. Schollenberger, M., Drochner, W., Rüfle, M., Suchy, S., Terry-Jara, H. and Müller, H.-M. 2005. Trichothecene toxins in different groups of conventional and organic bread of the German market. J. Food Compos. Anal. 18: 69-78. Seta, A. K., Blevins, R. L., Frye, W. W. and Barfield, B. J. 1993. Reducing soil erosion and agricultural chemical losses with conservation tillage. J. Environ. Qual. 22: 661-665. Sindic, M., Massaux, C., Paridaens, A. M., Lenartz, J., Vancutsem, F., Bodson, B. and Sinnaeve, G. 2009. Valorisation de l’amidon de blé. Incidences des modalités de culture sur les propriétés techno-fonctionnelles. Les presses agronomiques de Gembloux, Belgique. 72 p. Vanasse, A. 2012. Les céréales à paille. Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ), Québec. 148 p. Váňová, M., Klem, K., Míša, P., Matušinsky, P., Hajšlová, J. and Lancová, K. 2008. The content of Fusarium mycotoxins, grain yield and quality of winter wheat cultivars under organic and conventional cropping systems. Plant, Soil Environ. 54: 395-402. Varga, B., Svečnjak, Z., Jurković, Z., Kovačević, J. and Jukić, Ž. 2003. Wheat grain and flour quality as affected by cropping intensity. Food Technol. Biotechnol. 41: 321-329. Vereijken, P. 1989. Experimental systems of integrated and organic wheat production. Agric. Syst. 30: 187-197 Xu, X. 2003. Effects of environmental conditions on the development of fusarium ear blight. Eur. J. Plant Pathol. 109: 683-689. Zadoks, J. C., Chang, T. T. and Konzak, C. F. 1974. A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Res. 14: 415-421.
71
Table 1. Monthly temperature, precipitation and the 30-year average (1971-2000) at La Pocatière, Québec in 2009 and 2010.z Month 2009 2010 30-year avg. Temperature, °C May 9.8 11.7 10.1 June 14.4 15.4 15.8 July 16.4 20.1 18.9 August 17.9 19.6 17.6
Mean 14.6 16.7 15.6 Precipitation, mm May 53 44 88 June 63 71 82 July 120 58 84 August 84 33 93 Total 321 206 347
z Temperature and precipitation were retrieved from the Environment Canada weather station located at La Pocatière, Québec; the weather station was < 10 km from the experimental site.
72
Table 2. Wheat yield, total weed biomass (monocot and dicot species), DON content and mean number of F. graminearum colony-forming units (CFU) from crop residues during the critical period of infection as affected by tillage and cropping systems at La Pocatière, Québec in 2009 and 2010. 2009 2010 Yield Weed
biomass DON F. gram. Yield Weed biomass DON F. gram.
kg ha-1 g m-2 ppm CFU kg ha-1 g m-2 ppm CFU Tillage MPx 3506 24 5.0 14.3 3002a 65b 0.32 3.17b (T) CP 3241 101 5.2 10.1 2348b 156a 0.43 5.40a NT 2912 105 4.1 9.5 2270b 139a 0.45 6.85a System H 3557 41 5.5a 11.9 3028a 53b 0.46 5.74 (S) L 2882 108 3.9b 10.3 2051b 204a 0.34 4.54 MP × H 3635ay 13c 5.8 12.0ab 3269 32 0.38 3.83 CP × H 3558a 71b 6.2 10.7ab 3019 80 0.47 5.46 NT × H 3478a 51b 4.6 13.2a 2796 53 0.53 7.92 MP × L 3377a 39b 4.2 17.0a 2734 110 0.27 2.50 CP × L 2923b 136a 4.1 9.6ab 1676 258 0.39 5.33 NT × L 2346c 178a 3.5 6.8b 1744 265 0.36 5.79 P value P value T 0.023 0.003 nsz ns 0.012 0.033 ns 0.009 S 0.006 0.007 0.012 ns 0.005 0.003 ns ns T × S 0.004 0.010 ns 0.049 ns ns ns ns x Abbreviations: MP = moldboard plow, CP = chisel plow, NT = no-till, H = high-input, L = low-input. y For each variable, means within each columns and year followed by the same letter are not significantly different at P ≤ 0.05. z ns, not significant at P ≤ 0.05.
73
Table 3. Wheat agronomic parameters as affected by tillage and cropping systems at La Pocatière, Québec in 2009 and 2010. 2009 2010
Spike production
1000-kernel weight
Test weight
Protein content
Spike
production
1000-kernel weight
Test weight
Protein content
spikes m-2
g (1000 kernels)-1 kg hl-1 % spikes m-2
g (1000 kernels)-1 kg hl-1 %
Tillage (T) MPx 481 42.7ay 77.8 12.1 554a 41.6 77.6 14.7a CP 482 42.7a 78.1 12.4 379b 41.8 77.6 14.7a NT 475 41.6b 78.2 12.5 435b 41.0 77.2 13.5b System (S) H 504 43.3a 78.1 12.7a 506a 42.2a 77.8a 15.0a L 455 41.4b 77.9 11.9b 406b 40.8b 77.1b 13.6b MP × H 483 43.5 77.9 12.5 580 41.9 77.7 15.5 CP × H 514 43.4 78.1 12.9 424 42.4 78.1 15.4 NT × H 514 43.0 78.4 12.8 513 42.1 77.7 14.1 MP × L 478 42.0 77.6 11.7 528 41.2 77.4 13.9 CP × L 450 41.9 78.1 11.9 333 41.2 77.2 14.0 NT × L 436 40.2 78.1 12.3 358 39.8 76.8 12.9 P value P value T nsz 0.018 ns ns 0.003 ns ns 0.002 S ns 0.010 ns 0.015 0.025 0.024 0.025 0.007 T × S ns ns ns ns ns ns ns ns x Abbreviations: MP = moldboard plow, CP = chisel plow, NT = no-till, H = high-input, L = low-input. y For each variable, means within each columns and year followed by the same letter are not significantly different at P ≤ 0.05. z ns, not significant at P ≤ 0.05.
74
Figure 6. Wheat yield as influenced by total weed biomass (monocot and dicot species) in treatments at La Pocatière, Québec in 2009 and 2010. Bidirectional bars represent standard error of the mean. Abbreviations in figure: MP = moldboard plow, CP = chisel plow, NT = no-till, H = high-input, L = low-input.
75
5. Impact du travail de sol et du système de production
Les pièges ont été installés le 16 juin 2010 pour une durée de 5 semaines et ont été disposés
aux quatre coins de la parcelle, très près du rang de blé (mais pas dans l’entre-rang). Les
languettes collantes de la partie supérieure du piège ont été changées chaque semaine, en
prenant soin de bien les identifier. Elles ont été immédiatement mises au congélateur. Par la
suite, une identification et un dénombrement des cécidomyies adultes ont été effectués.
5.2.3 Analyses statistiques
L’analyse de la variance a été réalisée avec la procédure MIXED du logiciel SAS (Littell et
coll., 2006). Les travaux de sol et les systèmes de production ont été considérés comme des
effets fixes et les blocs comme des effets aléatoires. Les années ont d’abord été considérées
comme des effets fixes, mais ont finalement été traitées séparément puisque le précédent
cultural n’était pas le même et que les conditions météorologiques ont varié de façon
importante entre les deux années d’essais. Les données ont subi une transformation racine
carrée (√x) ou une transformation logarithmique (loge x) lorsque nécessaire. Les moyennes
ont été comparées à l’aide du test LSD protégé de Fisher, au niveau de signification
P ≤ 0,05.
5.3 Résultats et discussion
5.3.1 Densité de larves
Les données du tableau 4 montrent les résultats du décorticage d’épis au stade pâteux mou
du grain réalisé en 2009 et en 2010. Aucun traitement n’a eu d’effet sur la densité de larves
en 2009 ni sur les autres variables évaluées lors du décorticage (proportion de grains
infestés, de grains endommagés et d’épis infestés). En 2010, seule une interaction
significative a pu être observée pour la densité de larves. Cette densité s’est avérée plus
faible en travail réduit (9501 larves m-2) qu’en semis direct (16 138 larves m-2) dans le
système avec intrants chimiques et a été plus faible en travail réduit et en semis direct
(moyenne de 9046 larves m-2) qu’en travail de sol conventionnel (14 663 larves m-2) dans le
79
système sans intrants chimiques. Il est toutefois important de noter que les densités
mesurées en 2009 ont été numériquement beaucoup plus faibles qu’en 2010, ce qui peut
expliquer qu’aucune différence significative n’ait été décelée entre les traitements en 2009.
Tableau 4. Évaluation de la population et des dommages causés par la cécidomyie orangée du blé suite au décorticage d’épis selon le travail du sol et le système de production en 2009 et 2010 à La Pocatière, Québec.
2009s 2010
Nombre de larves
Grains infestést
Grains avec dommagesu
Épis infestésv
Nombre de larves
Grains infestés
Grains avec dommages
Épis infestés
Larves m-2 % % % Larves m-2 % % % Travail COw 1746 9.8 3.5 89 13658 34.2 35.2 100 (T) TR 1357 7.7 3.0 83 9051 35.9 36.2 100 SD 1497 9.0 4.6 88 12815 40.1 39.6 100 Système AIx 1721 9.8 4.1 89 12764 36.5 36.4 100 (S) SI 1346 8.0 3.4 84 10918 36.9 37.6 100 CO × AI 1801 10.7 3.7 90 12653 aby 32.0 32.4 100 TR × AI 1718 9.1 3.5 88 9501 bc 35.1 36.5 100 SD × AI 1644 9.5 4.9 90 16138 a 42.5 40.2 100 CO × SI 1692 9.0 3.4 88 14663 a 36.5 38.1 100 TR × SI 995 6.4 2.5 78 8600 c 36.7 35.9 100 SD × SI 1350 8.6 4.3 85 9491 bc 37.7 39.0 100 Valeur de P Valeur de P T 0.136 0.125 0.224 0.351 0.022 0.085 0.233 .z S 0.116 0.098 0.353 0.331 0.061 0.858 0.600 . T × S 0.228 0.568 0.889 0.659 0.004 0.175 0.332 .
s Les données de 2009 n’incluent pas le quatrième bloc. t Pourcentage de grains ayant au moins une larve. u Pourcentage de grains présentant un dommage visuel causé la cécidomyie. v Pourcentage d’épis contenant au moins une larve. w CO = travail conventionnel, TR = travail réduit, SD = semis direct. x AI = avec intrants, SI = sans intrants. y Pour chacune des variables, les moyennes suivies d’une même lettre ne sont pas significativement
différentes à un seuil de P ≤ 0,05 à l’intérieur de chacune des colonnes pour chaque année. z Aucune valeur de P puisque tous les épis ont été infestés en 2010.
80
Selon ces résultats, il semble que l’utilisation du chisel en travail réduit du sol ait permis de
diminuer la densité de larves en 2010 et ce peu importe le système. Puisque cet instrument
travaille plus en surface que la charrue à versoirs utilisée en travail conventionnel
(Laverdière, 2005) et considérant que les larves ne s’enfoncent dans le sol qu’à une
profondeur variant entre 5 et 10 centimètres (Knodel et Ganehiarachchi, 2008), il est en
effet possible que le chisel ait contribué de manière plus importante à la réduction des
populations de larves sous forme de cocons dans le sol. Ces résultats sont en accord avec
les travaux de Gallo et Pekár (2001) en Slovaquie, mais ne concordent pas avec la plupart
des autres recherches portant sur le sujet qui affirment que les pratiques de conservation des
sols augmentent les populations d’insectes comparativement au labour (Glen, 2000; Holm
et coll., 2006).
Une étude publiée par Lalonde et coll. (2012) sur l’effet de 18 années de pratiques de
conservation des sols sur les populations de carabes a été menée à La Pocatière sur le même
terrain que la présente recherche. Il a été prouvé que les carabes avaient une affinité plus
grande pour le système de semis direct comparativement au travail réduit et au labour.
Combiné au fait que les carabes sont des prédateurs importants des larves de cécidomyie
orangée à la surface du sol (Basedow, 1973; Floate et coll., 1990), il y a ici un potentiel
intéressant pour expliquer une présence de la cécidomyie plus faible en semis direct qu’en
travail de sol conventionnel dans le système sans intrants chimiques en 2010. Ce ne fut
toutefois pas le cas dans le système avec intrants chimiques, où la densité de larves de
cécidomyie a été similaire en semis direct et en travail conventionnel en 2010. Cela pourrait
s’expliquer en partie par une réduction des populations de carabes dans le système avec
intrants chimiques conduisant à une réduction du phénomène de prédation. En effet, il a été
prouvé que la biodiversité des systèmes avec intrants chimiques est généralement moins
abondante et diversifiée que celle des systèmes biologiques (Mäder et coll., 2002).
Notre hypothèse de départ qui soutenait que la densité de larves de cécidomyie orangée du
blé était plus élevée en travail réduit ou en semis direct qu’en travail de sol conventionnel
est donc infirmée pour les deux années d’essais.
81
5.3.2 Grains cécidomyiés
Le tableau 5 montre les résultats de l’évaluation du pourcentage de grains cécidomyiés
suite à la récolte. Le travail du sol et le système de production n’ont pas eu d’effet sur la
quantité de grains cécidomyiés peu importe l’année.
Tableau 5. Pourcentage de grains cécidomyiés à la récolte selon le travail du sol et le système de production en 2009 et 2010 à La Pocatière, Québec.
Grains cécidomyiésw (%) 2009x 2010
Travail (T) COy 4,0 18,3 TR 2,4 16,2 SD 4,2 18,3 Système (S) AIz 4,2 17,4 SI 2,9 17,7
CO × AI 5,4 18,0 TR × AI 3,1 15,0 SD × AI 4,1 19,2 CO × SI 2,6 18,5 TR × SI 1,8 17,3 SD × SI 4,2 17,4 Valeur de P Valeur de P T 0,244 0,341 S 0,205 0,841 T × S 0,435 0,445
w Pourcentage de grains à la récolte présentant un dommage visuel causé par la cécidomyie. x Les données de 2009 n’incluent pas le quatrième bloc. y CO = travail conventionnel, TR = travail réduit, SD = semis direct. z AI = avec intrants, SI = sans intrants.
Il est important de rappeler que le pourcentage de grains cécidomyiés est le critère
considéré lors du classement d’un lot de blé pour sa mise en vente (Commission
canadienne des grains, 2012). Les résultats suggèrent donc que le travail du sol peut être
82
réduit et qu’un système sans intrants chimiques peut être appliqué sans pour autant observer
une augmentation des dommages à la récolte. Une partie des grains cécidomyiés a toutefois
pu être perdue directement au champ lors de la récolte à cause de la ventilation de la
moissonneuse-batteuse, ce qui pourrait expliquer pourquoi aucune différence n’a été
observée entre les différents traitements. En effet, les grains endommagés par la cécidomyie
sont souvent plus petits, plus légers et même inexistants si trop de larves sont présentes
(Roy et coll., 2008). Notre hypothèse de départ qui affirmait que la proportion de grains
cécidomyiés était plus élevée en travail réduit ou en semis direct qu’en travail de sol
conventionnel est donc réfutée.
5.3.3 Insectes adultes
Les données concernant les insectes adultes ne seront pas présentées ici considérant
qu’elles étaient plutôt complémentaires et non principales. Que ce soit avec les pièges à
phéromones en 2009 ou avec les pièges à émergence en 2010, dans les deux cas, le nombre
de cécidomyies orangées adultes capturées a été très faible. Concernant les pièges à
phéromones, ceux-ci auraient pu être installés au moins 2 semaines plus tôt afin
d’améliorer les résultats obtenus. En effet, l’émergence des cécidomyies adultes est souvent
synchronisée avec le stade épiaison du blé qui a eu lieu vers le 10 juin 2009 et elle peut
s’étendre sur une période d’environ 6 semaines (Elliott et Mann, 1996; Roy et coll., 2008;
Olfert et coll., 2009). Les pièges ayant été installés le 24 juin 2009, les avoir installés un
peu plus tôt en saison aurait pu permettre de mieux couvrir la période d’émergence. De
plus, comme le village de La Pocatière est situé près du Fleuve St-Laurent, il s’agit d’une
région très venteuse ce qui a pu affecter le vol des insectes adultes (Pivnick et Labbé,
1993). Une plus grande quantité de pièges à phéromones aurait permis d’améliorer la
précision des données (un piège par parcelle par exemple). Pour les pièges à émergence,
bien que leur nombre ait été suffisant, la superficie de sol qu’ils couvraient était faible. Il
est donc possible que, par pur hasard, les cécidomyies aient émergé à l’extérieur des pièges
conduisant ainsi à un faible taux de capture.
83
5.3.4 Comparaison entre les deux années d’essais
Bien que les années n’aient pas été comparées statistiquement, il est possible d’en tirer des
conclusions intéressantes. Alors qu’en moyenne la présence de l’insecte s’est chiffrée à
1533 larves m-2 en 2009, celle-ci a été 7,7 fois plus élevée en 2010 en atteignant une valeur
de plus de 11 800 larves m-2. Dans les deux cas, ces données dépassent largement le seuil
d’intervention fixé à 600 larves m-2 dans l’Ouest canadien (Basedow, 1980), ce qui signifie
qu’un traitement insecticide aurait été justifié dans un contexte de production. Ces hauts
niveaux d’infestation ont entraîné une proportion de grains cécidomyiés à la récolte de
3,5 % en moyenne pour l’essai 2009 et de 17 % pour l’essai 2010. Encore une fois, les
chiffres surpassent le seuil de 2 % fixé par la Commission canadienne des grains pour le blé
de printemps de grade numéro 1, ce qui signifie que les lots de blé auraient été déclassés. Il
est cependant important de noter que les échantillons de grains analysés n’ont pas été
criblés contrairement aux méthodes officielles, ce qui peut expliquer qu’une plus grande
quantité de petits grains cécidomyiés ait été retenue. Force est de constater que les
dommages mesurés au stade pâteux mou du grain (3,7 % en 2009 et 37 % en 2010) sont
plus élevés que ceux mesurés à la récolte (3,5 % en 2009 et 17 % en 2010), ce qui prouve
qu’une grande quantité de grains est perdue lors de la récolte. Concernant le pourcentage
moyen d’épis infestés (contenant au moins une larve), il est passé de 86,5 % en 2009 à
100 % en 2010. Globalement, ces résultats suggèrent donc que la présence de la cécidomyie
a été très importante dans le secteur de La Pocatière durant les deux années à l’étude, mais
ce de façon beaucoup plus importante en 2010.
Le premier élément explicatif est sans aucun doute le précédent cultural. Alors qu’en 2009
le précédent cultural était du trèfle rouge, une espèce non hôte de la cécidomyie orangée du
blé, en 2010 le blé a été cultivé sur un retour de blé. Cela a pu favoriser le développement
des populations de cécidomyies, tel que rapporté par Knodel et Ganehiarachchi (2008). De
plus, il a été prouvé que des conditions humides combinées à une élévation de température
durant les mois de mai et juin activent le processus de pupaison des larves (Roy et coll.,
2008; Olfert et coll., 2009). Dans la présente recherche, les conditions de températures et de
précipitations ont été assez près de la normale en 2009, alors qu’en 2010 la saison fut plus
84
chaude et sèche (tableau 1). Il est donc possible que ces conditions différentes des normales
saisonnières aient pu influencer l’émergence des adultes. Il est cependant difficile de
différencier l’effet ‘précédent cultural’ de l’effet ‘année’, puisque globalement au Québec
l’infestation de cécidomyie a été plus élevée en 2010 qu’en 2009 (Rioux et coll., 2011).
Pour bien dissocier l’effet ‘précédent cultural’ de l’effet ‘année’, un autre dispositif incluant
à chaque année les deux précédents culturaux, le trèfle et le blé, aurait été nécessaire. Un
autre élément à considérer est la date de semis du blé. Il a été prouvé que le fait de semer
tôt permet d’obtenir une désynchronisation entre la période critique d’infestation du blé et
le pic d’émergence des adultes (Wright et Doane, 1987; Helenius et Kurppa, 1989). En
2010, le blé a été semé environ deux semaines plus tard qu’en 2009 (18 mai versus 5 mai).
Il demeure donc plausible de croire que ce facteur a pu causer, en partie, une augmentation
du niveau d’infestation par la cécidomyie en 2010.
5.4 Conclusion
La cécidomyie orangée du blé, comme bien d’autres ravageurs, demeure un insecte qui peut
être fortement influencé par un grand nombre de facteurs à l’échelle du champ. Il est donc
difficile d’isoler un élément précis et d’en vérifier l’impact indépendamment des conditions
climatiques, de sol, de culture et de récolte. Néanmoins, les résultats de cette étude ont
permis de montrer qu’en 2010 la densité de larves a été plus faible en travail réduit qu’en
semis direct dans le système avec intrants chimiques et a été plus faible en travail réduit et
en semis direct qu’en travail de sol conventionnel dans le système sans intrants chimiques.
L’utilisation du chisel en travail réduit du sol semble donc être la meilleure option pour
diminuer le nombre de larves sous forme de cocons dans le sol, puisque cet outil travaille
plus en surface que la charrue à versoirs. Le travail du sol et le système de production n’ont
toutefois pas eu d’effet sur la densité de larves en 2009. D’autre part, aucun traitement n’a
eu d’impact sur la proportion de grains cécidomyiés mesurée à la récolte, suggérant que les
pratiques agricoles plus respectueuses de l’environnement n’entraînent pas une
augmentation des dommages causés par la cécidomyie par rapport aux pratiques
conventionnelles. Le niveau d’infestation de la saison 2010 a été nettement supérieur à
85
celui mesuré en 2009 pour toutes les variables mesurées. Ce résultat laisse croire que le
précédent cultural joue un rôle majeur puisqu’en 2009 le précédent était du trèfle rouge,
une espèce non hôte de la cécidomyie orangée du blé, alors qu’en 2010 le blé a été cultivé
sur un retour de blé. Le fait que le blé ait été semé plus tard en 2010 par rapport à 2009 et
que cela ait pu entraîner une synchronisation de l’émergence des adultes avec le stade
critique d’infestation du blé peut également expliquer en partie la présence plus importante
de la cécidomyie en 2010.
87
6. Discussion générale
La finalité de ce projet de maîtrise était d’évaluer l’effet de différents modes de travail du
sol combinés à un système avec ou sans intrants chimiques sur le rendement en blé,
l’incidence de la fusariose de l’épi et la présence de la cécidomyie orangée du blé. Cet
objectif découle de la volonté des industries de transformation québécoises de documenter
l’impact des pratiques culturales plus respectueuses de l’environnement sur plusieurs
enjeux-clés touchant la production du blé, dans le but de pourvoir adéquatement les
marchés en farines de spécialités qui respectent les standards de qualité prescrits. L’aspect
novateur de cette recherche réside dans le fait que les travaux de sol étudiés sont en place
depuis 1987, donc depuis plus de 25 ans. L’empreinte à long terme, souvent négligée dans
les projets de recherche en agriculture par manque de ressources, devient alors tangible
dans la présente étude et sera prise en compte dans l’interprétation des résultats.
6.1 Effet du travail de sol et du système de production sur le
rendement en blé
La première hypothèse énoncée était la suivante : Les rendements de blé obtenus en travail
réduit et en semis direct sont similaires à ceux obtenus sous un travail de sol conventionnel
et sont inférieurs dans un système sans intrants chimiques comparativement à un système
avec intrants chimiques.
En 2009, le travail réduit et le semis direct ont produit des rendements équivalents à ceux
obtenus en travail de sol conventionnel dans le système avec intrants chimiques (moyenne
de 3557 kg ha-1). La situation ne fut toutefois pas la même dans le système sans intrants
chimiques. Le semis direct a été significativement moins productif (2346 kg ha-1) que les
autres travaux de sol, le travail réduit a fourni des rendements intermédiaires (2923 kg ha-1)
alors que le travail conventionnel a permis d’obtenir des rendements aussi élevés
(3377 kg ha-1) que ceux mesurés dans le système avec intrants chimiques. En 2010, le
travail réduit et le semis direct ont été significativement moins productifs (moyenne de
88
2309 kg ha-1) que le travail de sol conventionnel (3002 kg ha-1) et les rendements ont été
plus élevés dans le système avec intrants chimiques (3028 kg ha-1) comparativement au
système sans intrants chimiques (2051 kg ha-1). La première partie de notre première
hypothèse concernant le travail du sol est donc réfutée en 2010 ainsi qu'en 2009 dans le
système sans intrants chimiques, mais est confirmée en 2009 dans le système avec intrants
chimiques. La deuxième partie de notre première hypothèse concernant les systèmes de
production est confirmée en 2010 et elle l’est également en 2009, mais pour le travail réduit
et le semis direct seulement.
La justification la plus plausible pour expliquer ces résultats provient de la pression exercée
par les mauvaises herbes. En effet, la biomasse totale des mauvaises herbes (toutes espèces
confondues) retrouvée en travail réduit et en semis direct dans le système sans intrants
chimiques en 2009 à La Pocatière (moyenne de 157 g m-2) a été largement supérieure aux
autres traitements (moyenne de 44 g m-2). Même constat en 2010, où la biomasse totale des
mauvaises herbes a été plus élevée en travail réduit et en semis direct (moyenne de 148
g m-2) comparativement au travail de sol conventionnel (65 g m-2) et a aussi été plus élevée
dans le système sans intrants chimiques (204 g m-2) par rapport au système avec intrants
chimiques (53 g m-2). Ces résultats concordent parfaitement avec les diminutions de
rendements mentionnées ci-haut. Il a été prouvé antérieurement que la répression inefficace
des mauvaises herbes demeure le facteur limitant par excellence dans la culture du blé
réalisée selon des pratiques de conservation des sols (Brandt, 1992; Young et coll., 1994) et
réalisée selon un système sans intrants chimiques ou biologiques (Koocheki et coll., 2009).
Les mauvaises herbes peuvent en effet affecter la croissance du blé par leur compétition
accrue pour l’eau et les éléments nutritifs (Mason et coll., 2007a).
Selon les résultats obtenus, il paraît évident que l’application d’herbicides dans le système
avec intrants chimiques en 2009 a permis une répression efficace des mauvaises herbes, ce
qui explique que les trois travaux de sol aient fourni des rendements similaires. À l’inverse,
bien que nous nous soyons assurés de la bonne exécution du désherbage mécanique dans le
système sans intrants chimiques en 2009, il semble que l’effet du travail de sol ait été
prédominant dans ce cas. Tel que mentionné dans les travaux de Sans et coll. (2011), le fait
89
de ne pas retourner le sol par le labour a pu permettre aux graines de mauvaises herbes
produites durant les années précédentes de rester dans la couche superficielle du sol,
conduisant ainsi à un plus grand potentiel de germination et d’émergence. Il a en effet été
démontré en Ontario que plus de 60 % de la banque de semences de mauvaises herbes était
concentrée dans les cinq premiers centimètres de sol en travail réduit et en semis direct
comparativement au travail conventionnel où la distribution était plus uniforme dans le
profil de sol (Clements et coll., 1996). Cette dernière mesure n’a pas été prise dans notre
cas, mais il peut s’agir d’un élément d’explication intéressant. Qui plus est, l’impact du
travail de sol sur les dynamiques de populations des adventices semble clairement plus
prononcé avec le temps. Selon une étude de Sosnoskie et coll. (2006) réalisée sur des
travaux de sol implantés depuis 35 ans, la taille et la composition de la banque de semences
de mauvaises herbes dans le sol étaient plus importante et variée en semis direct qu’en
travail réduit ainsi qu’en travail conventionnel. Ces conclusions viennent donc renforcer les
résultats obtenus dans le présent projet.
La quantité de résidus à la surface du sol est un autre facteur important à considérer dans
l’analyse des résultats. Le désherbage mécanique des adventices annuelles ne peut être
aussi efficace en travail réduit et en semis direct qu’en travail conventionnel dû à la
présence des résidus à la surface qui interfèrent avec l’action mécanique de la herse-étrille.
De plus, cet outil a généralement peu d’effets sur les mauvaises herbes vivaces rencontrées
dans le système en semis direct. Ces informations expliquent probablement pourquoi la
répression des mauvaises herbes a été moins bonne selon des pratiques de conservation des
sols réalisées dans un système sans intrants chimiques. Il a également été rapporté par
Tuesca et coll. (2001) que la présence plus importante de certaines mauvaises herbes en
conservation des sols peut être liée à la forte quantité de résidus en surface qui favorisent le
piégeage des semences facilement dispersées par le vent. Les pourcentages de couverture
par les résidus mesurés en 2009 et en 2010 à La Pocatière sont présentés au tableau I de
l’annexe B.
En 2010, il n’y a pas eu d’interaction entre le travail du sol et le système de production
contrairement à 2009. Cela peut s’expliquer par le fait qu’en 2010 nous étions sur une
90
deuxième année en culture de blé et donc que les mauvaises herbes ont été plus dominantes.
En effet, la biomasse totale des mauvaises herbes s’est chiffrée à 83 g m-2 en 2009 et à 137
g m-2 en 2010. Dans le système sans intrants chimiques en 2010, bien que le passage de la
herse-étrille ait été effectué au bon stade de la culture, la profondeur de l’outil n’a pas
permis de déloger les adventices vivaces bien implantées dans le sol. De plus, l’historique
de rotation des parcelles utilisées dans ce projet étant une monoculture d’orge de printemps,
cela a clairement favorisé le développement d’espèces de mauvaises herbes vivaces dont les
semences peuvent rester en dormance dans le sol pendant plusieurs années (Légère et coll.,
2011).
Les conditions météorologiques ont sans aucun doute eu un impact sur les rendements
globalement plus faibles mesurés en 2010 (moyenne de 2540 kg ha-1) par rapport à 2009
(moyenne de 3220 kg ha-1). En effet, les températures et les précipitations observées en
2009 ont été près des normales saisonnières alors que celles mesurées en 2010 ont été plus
chaudes et sèches, le blé ayant reçu 40 % moins d’eau que la normale. L’apport en eau est
bien évidemment essentiel à une bonne croissance, d’autant plus que les éléments minéraux
sont transportés par l’eau. Il a été rapporté par de nombreux auteurs que le semis direct
avait tendance à être plus performant que les autres travaux de sol lors d’années plus sèches
dans la culture du blé (Larney et Lindwall, 1994; López-Bellido et coll., 1998; De Vita et
coll., 2007; Li et coll., 2007). Ce ne fut toutefois pas le cas dans la présente étude en 2010,
le semis direct ayant été moins productif que le travail conventionnel, malgré que les
travaux de sol soient en place depuis plus de 25 ans. Il semble donc que d’autres facteurs
ont eu plus d’effets sur les rendements en 2010 que la météo, comme la pression des
mauvaises herbes qui a été plus élevée lors de la deuxième année en blé.
L’impact que la cécidomyie orangée du blé a pu avoir sur la variation du rendement de la
culture ne doit pas être négligé. Tout comme les mauvaises herbes, la présence de la
cécidomyie a été de façon générale plus importante en 2010 sur une deuxième année en blé
(11 800 larves m-2 et 17 % de grains cécidomyiés à la récolte) comparativement à 2009 où
le précédent cultural était du trèfle rouge (1533 larves m-2 et 3,5 % de grains cécidomyiés à
la récolte). Le degré d’infestation beaucoup plus marqué en 2010 a donc pu contribuer
91
globalement à diminuer les rendements. Il a notamment été rapporté par Olfert et coll.
(1985) en Saskatchewan qu’une infestation de 30 % des grains pouvait entraîner des pertes
de rendement de 40 %. Il n’y a toutefois pas eu de différence majeure entre les travaux de
sol, sauf en 2010 où l’utilisation du chisel en travail réduit semble avoir été plus efficace
pour diminuer le nombre de larves sous forme de cocons dans le sol. Ces résultats viennent
donc infirmer notre hypothèse de départ selon laquelle la densité de larves de cécidomyie
orangée du blé et la proportion de grains cécidomyiés sont plus élevées en travail réduit ou
en semis direct qu’en travail de sol conventionnel. Des analyses de redondance ont été
réalisées (données non présentées) afin de tenter d’établir un lien clair entre le degré
d’infestation par l’insecte et le rendement en blé, mais les résultats obtenus ont été peu
concluants. Il est en effet difficile d’isoler un élément précis et d’en vérifier l’impact sur le
rendement indépendamment des conditions climatiques, de sol, de culture et de récolte.
Les rendements plus faibles obtenus en 2010 dans le système sans intrants chimiques
pourraient également s’expliquer par la fertilisation. Bien que l’apport en éléments
minéraux ait été le même entre les deux systèmes, la source en était différente. Le fumier de
volaille granulé a peut-être ralenti la disponibilité de ces éléments pour la plante
contrairement à l’engrais minéral utilisé dans le système avec intrants chimiques, surtout en
conditions plus sèches, et particulièrement dans les systèmes en travail réduit et en semis
direct avec une présence importante de résidus. Il a toutefois été rapporté par Rieux et coll.
(2013) que l’utilisation du fumier de volaille a permis d’obtenir des rendements en grains
similaires à ceux obtenus avec la fertilisation minérale complète dans une étude réalisée à
Québec sur le blé panifiable.
6.1.1 Paramètres agronomiques et qualités du grain
Tel que mentionné au départ, l’objectif du présent projet consistait à documenter l’impact
de pratiques culturales plus respectueuses de l’environnement sur plusieurs enjeux-clés
touchant la production du blé. Le rendement est bien sûr un élément essentiel, mais d’autres
paramètres agronomiques comme le nombre d’épis par mètre carré, le poids à l’hectolitre et
le poids de 1000 grains sont des mesures importantes à considérer. De même, le grain
92
destiné à un marché spécialisé doit respecter certains standards de qualité prescrits par
l’industrie de transformation, tel que la teneur en protéines et l’indice de chute. Bien
qu’aucune hypothèse de recherche n’ait été formulée spécifiquement sur ces aspects, des
données ont été analysées et les résultats seront présentés dans cette section en lien avec les
informations contenues dans la revue de littérature du chapitre 2.
Le nombre d’épis par mètre carré s’est chiffré en moyenne à 479 épis m-2 pour l’essai 2009
et n’a été affecté par aucun des traitements. En 2010 toutefois, ce paramètre a été
significativement plus élevé en travail conventionnel (554 épis m-2) comparativement au
travail réduit et au semis direct (moyenne de 407 épis m-2) et a aussi été plus élevé dans le
système avec intrants chimiques (506 épis m-2) comparativement au système sans intrants
chimiques (406 épis m-2). Ces résultats concordent avec les diminutions de rendements
mesurées en 2010 et peuvent donc en être un élément d’explication intéressant. En effet,
une production élevée d’épis par mètre carré est généralement reliée à une augmentation du
rendement en grains (Kibite et Evans, 1984).
Le poids à l’hectolitre n’a pas été influencé par le travail du sol en 2009 et en 2010. Ces
résultats ne concordent pas avec ceux de Dill-Macky et Jones (2000) qui ont mesuré un
poids à l’hectolitre supérieur en travail conventionnel, mais comme les travaux de sol dans
notre étude sont âgés de plus de 25 ans, il semble plausible de croire que des
agroécosystèmes bien équilibrés se sont développés avec les années. Il est nécessaire
toutefois d’émettre un bémol quant à l’importance donnée à ce critère de qualité, car selon
une récente étude suisse, la mesure du poids à l’hectolitre ne donne pas d’indication claire
sur la qualité boulangère ou le rendement en farine d’un lot de blé (Kleijer et coll., 2007).
Le système de production n’a pas eu d’impact sur le poids à l’hectolitre en 2009, mais ce
dernier a été plus élevé dans le système avec intrants chimiques en 2010 (77,8 kg hl-1)
comparativement au système sans intrants chimiques (77,1 kg hl-1), tel qu’observé par
d’autres chercheurs (Mason et coll., 2007a; Váňová et coll., 2008).
Le poids de 1000 grains a été significativement plus élevé en travail conventionnel et en
travail réduit (moyenne de 42,7 g) qu’en semis direct (41,6 g) en 2009, alors qu’en 2010 le
93
travail de sol n’a pas eu d’effet sur ce paramètre. Le poids de 1000 grains a été supérieur
dans le système avec intrants chimiques comparativement au système sans intrants
chimiques et ce pour les deux années d’essais.
Le travail du sol n’a pas influencé la teneur en protéines en 2009. Ce résultat suggère donc
que les pratiques de conservation des sols permettent d’obtenir des teneurs en protéines
similaires aux pratiques conventionnelles, tel que rapporté par Carr et coll. (2003a) au
Dakota du Nord. Par contre, en 2010, la teneur en protéines mesurée en semis direct
(13,5 %) a été plus faible que celle mesurée en travail réduit et en travail conventionnel
(moyenne de 14,7 %). Durant les deux années d’essais, la teneur en protéines a été
supérieure dans le système avec intrants chimiques comparativement au système sans
intrants chimiques. Ce résultat vient appuyer les conclusions de plusieurs études réalisées
dans différents pays (Varga et coll., 2003; Carcea et coll., 2006; Váňová et coll., 2008),
mais s’oppose à d’autres (Kihlberg et coll., 2004; Annett et coll., 2007). Bien que dans
notre cas le taux de fertilisation ait été le même entre les deux systèmes, la source en était
différente. Le fumier de volaille granulé utilisé dans le système sans intrants chimiques
semble avoir affecté négativement la teneur en protéines comparativement à l’engrais
minéral utilisé dans le système avec intrants chimiques, ce qui suggère que la source
d’azote a une influence sur la disponibilité de cet élément dans le sol. En moyenne, la
teneur en protéines a été plus élevée en 2010 (14,3 %) qu’en 2009 (12,3 %), alors que le
rendement en blé a été globalement plus faible en 2010 (2540 kg ha-1) qu’en 2009 (3220
kg ha-1). Ces résultats viennent confirmer la relation inverse souvent observée entre le
rendement en blé et la teneur en protéines (Carr et coll., 2003a; Kihlberg et coll., 2004). En
2010 la teneur en protéines mesurée pour chacun des traitements a été supérieure au seuil
minimal de 12,5 % requis pour la panification au Québec (Vanasse et coll., 2012). Ce ne fut
pas le cas en 2009, où les trois travaux de sol dans le système sans intrants chimiques n’ont
pas permis d’atteindre ce seuil.
L’indice de chute n’a pas été influencé par les traitements durant les deux années d’essais et
a atteint une valeur moyenne de 316 secondes en 2009 et de 362 secondes en 2010 (tableau
VI à l’annexe B). Ces données sont supérieures au temps minimum de 250 secondes requis
94
par l’industrie de transformation dans l’est du Canada (Vanasse et coll., 2012). Il est
intéressant de noter que globalement l’indice de chute moyen en 2010 a été 15 % supérieur
à celui de 2009. Ce résultat laisse croire que des conditions climatiques plus chaudes et
sèches sont moins favorables au phénomène de germination sur épi par rapport à des
conditions plus fraîches et humides, entraînant ainsi une augmentation de l’indice de chute.
Erekul et Köhn (2006) partagent la même conclusion dans une étude réalisée en Allemagne
où ils expliquent la diminution de l’indice de chute par des précipitations abondantes durant
la période de formation de l’amidon dans le grain.
6.2 Effet du travail de sol et du système de production sur la
fusariose de l’épi
La deuxième hypothèse énoncée en lien avec les informations contenues dans la revue de
littérature était la suivante : L’incidence de la fusariose (symptômes sur épis, quantité de
grains fusariés, teneur en DON des grains et production d’inoculum de F. graminearum en
provenance des résidus de culture) est plus élevée lorsque l’intensité du travail de sol
diminue, mais moins élevée dans un système sans intrants chimiques comparativement à un
système avec intrants chimiques.
6.2.1 Symptômes sur épis et quantité de grains fusariés
Ni le travail du sol ni le système de production n’a eu d’effet sur les symptômes sur épis
(pourcentage d’épillets fusariés) ni sur la quantité de grains fusariés (Fusarium-damaged
kernels : FDK), autant en 2009 qu’en 2010. Ces résultats viennent donc infirmer notre
hypothèse de départ. Le pourcentage moyen d’épillets fusariés et le FDK en 2009 ont été de
4,0 % et de 4,8 % respectivement (tableau II à l’annexe B). En 2010, ces valeurs se sont
plutôt chiffrées à 1,2 % et 2,3 %. Aucun symptôme de verse n’a été observé dans les
parcelles de blé durant les deux années d’essais (données non présentées), ce qui peut
expliquer partiellement la non variation de l’intensité des symptômes visuels de fusariose
entre les traitements. En effet, un plant versé augmente les chances de contact entre
95
l’inoculum présent au sol et l’épi, augmentant par le fait même le risque de développement
de la maladie. Malgré que les années n’aient pas été comparées entre elles statistiquement,
les moyennes obtenues indiquent que l’intensité des symptômes visuels de fusariose a été
plus faible en 2010 par rapport à 2009, probablement à cause des conditions climatiques
chaudes et sèches de l’été 2010 qui ont été moins favorables au développement de la
maladie. De plus, bien que nous étions sur une deuxième année consécutive en blé et qu’il
y avait la présence de résidus d’une culture hôte qui est reconnu comme facteur contributif
au développement de la fusariose (Teich et Hamilton, 1985; Dill-Macky et Jones, 2000), il
semble que l’impact des conditions climatiques ait été prédominant en 2010. Schaafsma et
coll. (2001) partagent cette conclusion dans une étude réalisée en Ontario.
La quantité de grains fusariés a été mesurée par une évaluation visuelle attentive de chacun
des grains présents dans les échantillons. Une plus grande précision des données aurait
toutefois pu être obtenue en observant la fente séminale des grains à la loupe binoculaire
puisqu’il est possible d’y observer du mycélium de Fusarium (blanc ou rosé) invisible à
l’œil nu. Il est à noter qu’un même grain peut à la fois être endommagé par la cécidomyie
orangée et par la fusariose. Ces dommages sont cependant très distincts pour un œil averti
et nous nous sommes assurés de posséder l’expertise nécessaire pour éviter de confondre
les deux.
Il est important de ne pas tirer de conclusions trop hâtives suite à l’évaluation des
symptômes de fusariose. De nombreux auteurs ont affirmé qu’aucune relation évidente n’a
pu être établie entre l’intensité des symptômes visuels de la maladie sur les épis et les
grains et l’accumulation de DON (Lacey et coll., 1999; Birzele et coll., 2002; Champeil et
coll., 2004; Steinkellner et Langer, 2004). Cette affirmation s’avère vraie dans notre cas,
car la prochaine section va démontrer que la teneur en DON a varié selon certains
traitements contrairement aux symptômes visuels.
96
6.2.2 Teneur en DON
Le contenu en DON des grains n’a pas varié selon le type de travail de sol quelle que soit
l’année étudiée, ce qui vient infirmer notre hypothèse de départ. Ce résultat est assez
surprenant puisque bon nombre de recherches ont indiqué que des pratiques engendrant une
plus grande quantité de résidus au sol venaient augmenter l’incidence de la fusariose (Dill-
Macky et Jones, 2000; Champeil et coll., 2004; Beyer et coll., 2006; Leplat et coll., 2013).
L’absence d’effet du travail de sol en 2009 pourrait s’expliquer par le précédent cultural qui
était une culture non hôte de la fusariose, soit le trèfle rouge. En 2010, l’absence d’effet
pourrait être reliée à la plus faible pression de la maladie causée par les conditions
climatiques chaudes et sèches. D’autre part, le fait que nos travaux de sol soient en place
depuis 1987 et que le temps ait pu permettre aux agroécosystèmes ainsi créés de
s’équilibrer peut être un autre élément d’explication intéressant. En effet, plusieurs études
démontrent que de nombreux groupes d’organismes de la faune et de la flore du sol sont
plus abondants dans un sol moins perturbé que dans un sol travaillé de façon
conventionnelle (House et Parmelee, 1985; Kladivko, 2001). Plus spécifiquement, un sol
riche en microorganismes permet d’accélérer la décomposition des résidus et peut affecter
la survie de F. graminearum (Leplat et coll., 2013). La présence d’autres champignons
antagonistes peut également entraîner une certaine compétition au développement de
F. graminearum sur les résidus (Leplat et coll., 2013). Il a même été prouvé qu’une espèce
de ver de terre, Lumbricus terrestris L., était plus attirée par des résidus fortement colonisés
par F. graminearum et ayant une teneur élevée en DON, participant ainsi à l’élimination de
cette source d’inoculum (Oldenburg et coll., 2008). Tous ces éléments peuvent donc
expliquer les résultats obtenus et ceux-ci laissent croire que l’intensité du travail du sol peut
être diminuée jusqu’au niveau du semis direct sans entraîner, à long terme, une hausse de la
teneur en DON. Il n’est toutefois pas exclu que d’autres facteurs aient pu influencer la
teneur en DON dans la présente situation. La fusariose de l’épi étant une maladie complexe,
les facteurs pouvant conduire à la production de mycotoxines ne sont pas tous encore bien
compris à ce jour.
97
Concernant les systèmes de production, une teneur en DON significativement plus faible a
été mesurée en 2009 dans le système sans intrants chimiques (3,9 ppm) comparativement
au système avec intrants chimiques (5,5 ppm). En 2010 les différences n’ont pas été
significatives, mais une tendance s’est dégagée (p = 0,092), traduisant une quantité de
toxines légèrement plus faible dans le système sans intrants chimiques (0,34 ppm) que dans
le système avec intrants (0,46 ppm, tableau 2). Cette partie de notre hypothèse de départ est
donc confirmée.
Puisqu’aucun fongicide n’a été utilisé dans le cadre de ce projet pour lutter contre la
fusariose, les seuls éléments pouvant expliquer une différence de DON entre les systèmes
de production proviennent soit de la fertilisation, soit de la quantité de mauvaises herbes.
Une hypothèse formulée par Lemmens et coll. (2004) explique la hausse du contenu en
DON chez le blé par une augmentation de la fertilisation azotée. Les auteurs affirment que
la densité de la culture, plus importante lorsqu’une plus grande quantité d’azote est
disponible pour la plante, favoriserait un environnement plus humide sur une plus longue
période de temps suivant une pluie. Considérant que des conditions humides sont propices
au développement de la fusariose (Xu, 2003), il peut donc s’agir d’un élément d’explication
intéressant. Il n’y a toutefois pas eu dans notre cas de différences significatives entre les
traitements en 2009 pour les données de peuplement et du nombre d’épis par mètre carré
(tableau V à l’annexe B). Ces résultats indiquent que la densité du blé a été similaire peu
importe le travail ou le système. Bien que la source d’azote utilisée dans les systèmes de
production était différente (minérale versus organique), il est important de se rappeler que
la quantité reçue par la plante était la même. Il n’est donc pas possible d’expliquer la plus
faible teneur en DON mesurée dans le système sans intrants chimiques en 2009 par une
plus faible densité de la culture liée à la fertilisation organique qui aurait été moins efficace
que la fertilisation minérale. Qu’en est-il maintenant de notre deuxième élément
d’explication, soit les mauvaises herbes ? Il en sera discuté dans la section ci-dessous.
98
6.2.3 Inoculum de F. graminearum en provenance des résidus de culture
La production d’inoculum de F. graminearum en provenance des résidus de culture
(mesurée en unités formatrices de colonies : UFC) a été similaire en 2009 parmi les trois
travaux de sol dans le système avec intrants chimiques (moyenne de 12,0 UFC) alors
qu’elle s’est révélée plus faible en semis direct (6,8 UFC) comparativement au travail
conventionnel (17,0 UFC) dans le système sans intrants chimiques. Par contre, en 2010, la
production d’inoculum s’est avérée plus importante dans le travail réduit et le semis direct
(moyenne de 6,1 UFC) que dans le travail de sol conventionnel (3,2 UFC) peu importe le
système de production. Les résultats de 2009 viennent donc réfuter notre hypothèse alors
que ceux de 2010 la confirment en partie.
La quantité moins élevée d’UFC mesurée en semis direct dans le système sans intrants
chimiques pourrait expliquer la teneur en DON plus faible mesurée dans ce même système
en 2009. Il semble en effet qu’un élément ait pu limiter la quantité de spores pouvant se
rendre aux épis dans le système de semis direct. Un lien avec les populations de mauvaises
herbes peut être fait, puisqu’elles semblent jouer ici un triple rôle. D’abord, les plantes
adventices peuvent être colonisées par certaines espèces de Fusarium et constitueraient
ainsi un réservoir d’inoculum (Landschoot et coll., 2011; Postic et coll., 2012). Elles
peuvent également, de par leur densité élevée dans une situation donnée, créer un
environnement plus humide et favorable au développement de champignons non désirables.
Finalement, les mauvaises herbes peuvent aussi former une barrière physique entre les
rangs de blé et empêcher les spores en provenance du sol d’atteindre les épis, limitant ainsi
la contamination par la fusariose. Selon notre analyse, ces rôles coexistent dans la réalité et
l’un d’eux peut surpasser les autres dans une situation donnée. Dans notre cas, en 2009, la
mesure de la production d’inoculum provenant des résidus permet d’affirmer que le rôle de
barrière physique des adventices aurait surpassé les autres rôles. Cette conclusion ne
s’applique toutefois pas aux résultats de 2010, où l’inoculum de F. graminearum a été plus
important en travail réduit et en semis direct que dans le travail de sol conventionnel peu
importe le système.
99
6.2.4 Comparaison entre les deux années d’essais
Il aurait été plausible de croire qu’une plus grande incidence de la fusariose puisse être
mesurée en 2010 par rapport à 2009 puisqu’il s’agissait d’une deuxième année en blé, tel
que rapporté par Dill-Macky et Jones (2000). Ainsi nous aurions pu observer des
différences significatives entre nos traitements. Ce ne fut toutefois pas le cas. Malgré un
plus grand réservoir d’inoculum via les résidus de blé de 2009 présents au sol, surtout dans
le cas du travail réduit et du semis direct, la quantité de DON mesurée pour l’essai 2010
(moyenne de 0,4 ppm) a été globalement beaucoup plus faible qu’en 2009 (moyenne de
4,7 ppm). Il semble donc que les conditions météorologiques très contrastantes entre les
deux années d’essais ont joué un rôle primordial dans le développement de la maladie. Tel
que rapporté par Schaafsma et coll. (2001), les conditions climatiques expliquent 48 % des
variations de la teneur en DON et peuvent surpasser l’impact d’autres facteurs.
Il est souvent recommandé de semer le blé le plus tôt possible pour désynchroniser la
période de sensibilité la plus critique à la fusariose, la mi-floraison, avec la venue des
conditions chaudes et humides qui favorisent l’éclosion de la maladie (Xu, 2003; Edwards,
2004). À titre d’exemple, citons l’étude de Castonguay et Couture (1983) réalisée dans
plusieurs régions du Québec en 1978. Dans une argile de type Kamouraska, le même type
de sol que celui du présent projet, les auteurs ont mesuré une proportion de grains de blé
porteurs de Fusarium plus élevée lors d’un semis plus tardif (16,2 %) comparativement à
un semis plus hâtif (4,0 %). Dans notre cas, en 2009, le blé a été semé le 5 mai et le stade
mi-floraison a été atteint le 13 juillet. En 2010 le blé a été semé deux semaines plus tard,
soit le 18 mai, et le stade mi-floraison a été atteint le 10 juillet. Un semis effectué plus tôt
en 2009 n’a donc pas permis de décaler la période de mi-floraison comparativement à 2010.
Cela peut être expliqué, encore une fois, par les conditions météorologiques qui ont été plus
fraîches et humides en 2009 comparativement à celles de 2010, surtout au début de la
saison de croissance (tableau 1). Le blé a en effet reçu deux fois plus d’eau en juillet 2009
(120 mm) par rapport au mois de juillet 2010 (58 mm). Cette forte accumulation durant le
mois où a été atteint le stade mi-floraison a pu contribuer à l’incidence plus importante de
la fusariose mesurée en 2009 par rapport à l’été 2010. La situation présentée ici illustre bien
100
que malgré les différentes méthodes pouvant être utilisées et combinées au champ pour
lutter contre la fusariose, les résultats ne sont pas garants d’une année à l’autre pour les
producteurs agricoles. Ceux-ci doivent adapter leurs façons de faire selon les conditions
environnementales.
Des recherches ont démontré que la prédominance d’une espèce donnée de Fusarium peut
être spécifique à un certain territoire (Kosiak et coll., 2003; Bourdages et coll., 2006). Cette
spécificité serait en lien avec les conditions climatiques typiques de la région. Dans notre
cas, les identifications réalisées sur les boîtes de Pétri permettent d’affirmer que
F. graminearum a été le deuxième champignon en importance en 2009 avec les mesures
suivantes : F. avenaceum (41 %), F. graminearum (32 %), F. sporotrichioides (12 %),
F. equiseti (6 %), F. solani (4 %) et autres espèces négligeables (5 %). En 2010,
F. graminearum a été cette fois l’espèce la plus couramment retrouvée sur les échantillons
analysés: F. graminearum (29 %), F. avenaceum (27 %), F. sporotrichioides (27 %),
F. oxysporum (6 %), F. solani (5 %), F. equiseti (4 %) et autres espèces négligeables (2 %).
Les espèces reliées au développement de la fusariose sont donc les plus présentes dans les
conditions climatiques de la région de La Pocatière. Malgré une plus faible incidence de la
fusariose mesurée en 2010, la proportion de F. graminearum est demeurée pratiquement
similaire à celle mesurée en 2009, année à incidence plus élevée. Il est important de se
rappeler que les Fusarium ainsi que les autres genres de champignons se retrouvent très peu
sous une forme isolée, mais forment plutôt un complexe. Les conditions climatiques sont
les régulateurs qui influencent le degré de compétition et la prédominance des espèces au
sein de ce complexe (Doohan et coll., 2003). Ceci veut dire que, même s’il est présent,
F. graminearum ne va pas nécessairement s’exprimer de la même façon d’une année à
l’autre.
Il est intéressant de noter que F. sporotrichioides a plus que doublé sa population en 2010
par rapport à 2009, ce qui pourrait être causé par le fait d’avoir cultivé blé sur blé. Ce
champignon peut lui aussi produire des toxines, entre autres la T-2 et la HT-2, qui sont très
nocives à faibles doses pour les animaux d’élevage (Campbell et coll., 2002). Il pourrait
donc devenir important dans l’avenir de considérer ces toxines dans les analyses de grains
101
pour la mise en vente. Ce résultat souligne également les problèmes pouvant survenir suite
à une mauvaise rotation des cultures.
Un autre élément à considérer dans l’analyse des résultats obtenus est la source d’inoculum.
En effet, il faut relativiser l’importance donnée à l’inoculum primaire venant du sol.
Landschoot et coll. (2011), dans une étude réalisée en Belgique de 2008 à 2010, ont
examiné la composition de l’inoculum en début de saison de croissance sur les mauvaises
herbes, les résidus de blé et de maïs ainsi que sur des échantillons de sol. Ils ont ensuite
comparé ces populations avec celles retrouvées à la fin de la saison de croissance sur les
épis de blé. Les résultats sont clairs, à savoir que certaines espèces de Fusarium
prédominantes en début de saison sont pratiquement absentes des épis de blé à la fin de la
saison. De plus, les populations sont plus complexes à la fin. Ces conclusions démontrent
que l’inoculum primaire venant du sol n’est pas le seul responsable et que d’autres sources
seraient présentes hors du champ. Il a en effet été rapporté par Schmale III et coll. (2005) et
Osborne et Stein (2007) que l’inoculum aérien est non seulement présent, mais qu’il peut
circuler par la voie des airs sur plusieurs kilomètres. Dans notre cas, les boîtes de Pétri
utilisées pour capter les spores de Fusarium étaient disposées face vers le bas à la hauteur
des épis de blé. Des mesures de précaution ont été prises quotidiennement afin de s’assurer
que les boîtes étaient bien nichées dans la canopée et non au-dessus des épis, mais il n’est
pas impossible que des spores provenant d’une source d’inoculum aérien aient pu venir se
coller à la gélose, biaisant ainsi nos résultats. Il n’est malheureusement pas possible de
quantifier ce biais. La seule donnée recueillie au niveau de l’inoculum aérien provient de
quatre boîtes de Pétri installées à l’ouest de chaque bloc, face vers le haut, sur un support en
bois d’une hauteur dépassant largement la canopée. Ces données n’ont pas été analysées
statistiquement, l’objectif étant plutôt de statuer si oui ou non des spores pouvaient provenir
d’une source autre que les résidus de culture au sol. La réponse est oui, puisque de
nombreux Fusarium ont été recueillis sur les milieux de culture. De plus, l’identification a
permis d’observer que F. graminearum a représenté à lui seul plus de 50 % des espèces
présentes sur les milieux, autant en 2009 qu’en 2010 (données non présentées). Dans la
MRC de Kamouraska (dont fait partie la ville de La Pocatière), plus de 30 % des
102
superficies agricoles sont dédiées à la culture des céréales et protéagineux (MAPAQ, 2010).
Cette situation a pu créer un bassin d’inoculum important qui prédispose la région de La
Pocatière à la fusariose.
Le cultivar de blé AC Brio utilisé dans la présente recherche est coté 3 sur l’échelle de
sensibilité à la fusariose de l’épi (1 étant le moins sensible et 9 le plus sensible) (RGCQ,
2013). Ce résultat le classe comme modérément sensible dans la catégorie des blés
panifiables de type fort. Selon Koch et coll. (2006), l’utilisation d’un cultivar de blé
résistant à la fusariose est un moyen efficace de s’assurer un faible taux de contamination
par le DON et ce même sous des conditions élevées d’infection. Dans notre cas, le fait
d’avoir choisi un cultivar plus résistant aurait pu influencer nos résultats, surtout en 2009. Il
en va de même pour la gestion des résidus. Lorsque ceux-ci sont préalablement hachés
avant d’être étendus au sol, leur décomposition s’en trouve accélérée. Le taux de
contamination des grains et la teneur en DON sont alors réduits (Oldenburg et coll., 2007b;
Vogelgsang et coll., 2011). Pour les producteurs de blé, une telle avenue serait intéressante
à considérer, en combinaison avec d’autres méthodes.
6.3 Réflexions et perspectives futures
La sécurité alimentaire et la traçabilité des produits agricoles sont les enjeux de
l’agriculture moderne. D’une part le consommateur veut se procurer des produits du blé
issus de pratiques durables, qui ont un faible coût environnemental. D’autre part l’industrie
de transformation a actuellement des besoins précis en termes d’approvisionnement en blé
afin de répondre à des applications technologiques ciblées à plus haute valeur ajoutée
(Sindic et coll., 2009). Toutefois, le développement des connaissances envers des systèmes
de conservation des sols ainsi que des systèmes utilisant peu ou pas d’intrants chimiques est
lent. Il en résulte une certaine grogne de la part des producteurs agricoles, qui sont à la base
du réseau agroalimentaire et manquent de ressources pour s’adapter adéquatement aux
tendances senties sur le marché. Qu’en est-il des autres acteurs de la filière blé? Se dirigent-
ils eux aussi vers cet objectif de durabilité?
103
Une étude économique portant sur les causes du ralentissement de l’innovation en
agriculture a été réalisée en Belgique (Vanloqueren et Baret, 2008). Elle porte plus
spécifiquement sur le faible taux de développement et d’adoption des cultivars de blé
belges résistants à plusieurs maladies. La maigre popularité de ces cultivars multi-résistants
n’est pas causée par la faiblesse des rendements ou la pauvreté des qualités boulangères,
qui sont des préjugés souvent véhiculés. Les auteurs soutiennent que les facteurs qui
entravent leur utilisation se situent en fait à tous les niveaux de la chaîne de production, de
l’agriculteur aux réglementations publiques, en passant par les fournisseurs d’intrants. La
production du blé semble suivre le courant dominant de toute la filière agroalimentaire qui
favorise, plus souvent qu’autrement, l’utilisation de pesticides. Cette étude illustre donc que
le développement de pratiques culturales durables nécessitera des efforts planifiés et surtout
conjugués de la part de tous les acteurs de la filière blé.
Ces mêmes auteurs ont dégagé douze facteurs-clés pour expliquer ce qui ralenti l’usage
systématique des cultivars résistants aux maladies, et par conséquent le recours à des
systèmes à faibles intrants. Parmi eux, on cible la recherche scientifique et le fait que les
études sont souvent réalisées sur un seul système cultural au détriment d’une combinaison
de plusieurs systèmes. Puisque les enjeux de l’agriculture belge semblent transposables au
contexte du Québec, ce dernier argument vient renforcer la portée de notre étude et sa
pertinence dans l’atteinte d’une agriculture innovante et durable. De plus, Vanloqueren et
Baret (2008) affirment que l’accent toujours porté sur le rendement brut combiné à
l’absence d’estimations économiques sont un frein à la promotion de systèmes agricoles
durables dans la société d’aujourd’hui. Il aurait été intéressant dans notre cas de procéder à
une telle évaluation.
105
7. Conclusion générale Sous les conditions humides de l’est du Canada, des systèmes matures de conservation des
sols (travail réduit, semis direct) ont fourni des rendements similaires à ceux obtenus avec un
labour conventionnel lorsqu’un système avec intrants chimiques était appliqué. Dans un
système sans intrants chimiques, la difficulté à lutter efficacement contre les mauvaises
herbes a entraîné de plus faibles rendements, surtout en travail réduit et semis direct. La
teneur en DON n’a pas varié selon le travail de sol et a été inférieure dans le système sans
intrants chimiques durant la première année, soit celle à forte pression de fusariose. Cette
même année, la production d’inoculum de F. graminearum en provenance des résidus de
culture a été similaire parmi les trois travaux de sol dans le système avec intrants chimiques,
alors qu’elle s’est révélée plus faible en semis direct comparativement au travail
conventionnel dans le système sans intrants chimiques. La biomasse plus élevée des
mauvaises herbes dans les systèmes de conservation des sols sans intrants a pu agir comme
un écran entre les rangs de blé et nuire à la dispersion des spores de F. graminearum vers les
épis, réduisant ainsi le contenu des grains en DON. Cet effet de barrière n’a pas été observé
la deuxième année, probablement à cause des conditions climatiques chaudes et sèches qui
n’ont pas favorisé le développement de la fusariose. Les populations de cécidomyie orangée
du blé et les dommages qu’elles occasionnent n’ont pas été plus élevés sous des systèmes de
conservation des sols sans intrants chimiques, mais l’ont plutôt été lors de la deuxième année
du projet qui coïncidait avec une deuxième année en blé, caractérisée par une saison plus
chaude et sèche et un semis plus tardif.
Le rôle d’une culture intercalaire dans la réduction du DON nécessite d’être mieux
documenté. Une analyse économique serait également essentielle afin de déterminer si le
potentiel de protection contre la fusariose fourni par les mauvaises herbes pourrait surpasser
les pertes de rendements qu’elles causent, particulièrement dans le système de travail réduit
sans intrants chimiques. Pour les producteurs voulant adopter des pratiques agricoles plus
durables, ce projet fait ressortir l’importance de ne pas fonder la réussite de la culture du blé
panifiable sur une pratique de gestion unique. Il s’agit plutôt d’intégrer différentes méthodes
culturales dans une stratégie en cohérence avec leurs objectifs et adaptée à leur réalité locale.
107
Bibliographie
ACSH (Association Cultures sans herbicides). 2012. La certification Agrinature. Disponible à http://www.agrinature.biz/fr/certification/ [cité le 3 novembre 2012]. Agrios, G. N. 1978. Plant Pathology. Academic Press Inc., New York, NY. 703 p. Ames, N. P., Clarke, J. M., Dexter, J. E. Woods, S. M., Selles, F. et Marchylo, B. 2003. Effects of nitrogen fertilizer on protein quantity and gluten strength parameters in durum wheat (Triticum turgidum L. var. durum) cultivars of variable gluten strength. Cereal Chem. 80: 203-211. Annett, L. E., Spaner, D. et Wismer, W. V. 2007. Sensory profiles of bread made from paired samples of organic and conventionally grown wheat grain. J. Food Sci. 72: 254-260. Arshad, M. A., Gill, K. S. et Coy, G. R. 1994. Wheat yield and weed population as influenced by three tillage systems on a clay soil in temperate continental climate. Soil Till. Res. 28: 227-238. Bailey, K. L., Couture, L., Gossen, B. D., Gugel, R. K. et Morrall, R. A. A. 2004. Maladies des grandes cultures au Canada. Société canadienne de phytopathologie. Saskatoon, SK. 318 p. Basedow, T. 1973. The influence of predatory arthropods of the soil surface on the abundance of phytophagous insects in agriculture. Pedobiologia. 13: 410-422. Basedow, T. 1980. Investigations on forecasting the occurrence of the wheat blossom midges Contarinia tritici (Kirby) and Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae). I. The critical numbers of larvae in the soil. Zeitschrift fur Angewandte Entomologie. 90: 292-299. Berner, A., Hildermann, I., Fließbach, A., Pfiffner, L., Niggli, U. et Mäder, P. 2008. Crop yield and soil fertility response to reduced tillage under organic management. Soil Tillage Res. 101: 89-96. Bernhoft, A., Clasen, P.-E., Kristoffersen, A. B. et Torp, M. 2010. Less Fusarium infestation and mycotoxin contamination in organic than in conventional cereals. Food Addit. Contam. 27: 842-852. Bérubé, M.-E., Vanasse, A., Rioux, S., Bourget, N., Dion, Y. et Tremblay, G. 2012. Effect of glyphosate on fusarium head blight in wheat and barley under different soil tillages. Plant Dis. 96 : 338-344.
Beyer, M., Klix, M. B., Klink, H. et Verreet, J.-A. 2006. Quantifying the effects of previous crop, tillage, cultivar and triazole fungicides on the deoxynivalenol content of wheat grain – a review. J. Plant Dis. Prot. 113: 241-246. Bilalis, D., Karkanis, A., Patsiali, S., Agriogianni, M., Konstantas, A. et Triantafyllidis, V. 2011. Performance of wheat varieties (Triticum aestivum L.) under conservation tillage practices in organic agriculture. Not. Bot. Horti Agrobo. Cluj-Napoca. 39: 28-33. Birzele, B., Meier, A., Hindorf, H., Krämer, J. et Dehne, H.-W. 2002. Epidemiology of Fusarium infection and deoxynivalenol content in winter wheat in the Rhineland, Germany. Eur. J. Plant Pathol. 108: 667-673. Blackshaw, R. E., Larney, F. J., Lindwall, C. W., Watson, P. R. et Derksen, D. A. 2001. Tillage intensity and crop rotation affect weed community dynamics in a winter wheat cropping system. Can. J. Plant Sci. 81: 805-813. Boudreau, A. et Ménard, G. 1992. Le blé : éléments fondamentaux et transformation. Les presses de l’Université Laval. Québec, Canada. 439 p. Bourdages, J. V., Marchand, S., Rioux, S. et Belzile, F. J. 2006. Diversity and prevalence of Fusarium species from Quebec barley fields. Can. J. Plant Pathol. 28: 419-425. Brandt, S. A. 1992. Zero vs. conventional tillage and their effects on crop yield and soil moisture. Can. J. Plant Sci. 72: 679-688. CAEQ (Comité d’accréditation en évaluation de la qualité). 2013. Liste des certificateurs accrédités. Disponible à http://www.caeq.ca/fr/liste-certificateurs-accredites [cité le 3 février 2013]. Camara, K. M., Payne, W. A. et Rasmussen, P. E. 2003. Long-term effects of tillage, nitrogen, and rainfall on winter wheat yields in the Pacific Northwest. Agron. J. 95: 828-835. Campbell, H., Choo, T. M., Vigier, B. et Underhill, L. 2002. Comparison of mycotoxin profiles among cereal samples from eastern Canada. Can. J. Bot. 80: 526-532. Carcea, M., Salvatorelli, S., Turfani, V. et Mellara, F. 2006. Influence of growing conditions on the technological performance of bread wheat (Triticum aestivum L.). Int. J. Food Sci. Technol. 41 : 102-107. Carr, P. M., Horsley, R. D. et Poland, W. W. 2003a. Tillage and seeding rate effects on wheat cultivars: I. grain production. Crop Sci. 43: 202-209. Carr, P. M., Horsley, R. D. et Poland, W. W. 2003b. Tillage and seeding rate effects on wheat cultivars: II. yield components. Crop Sci. 43: 210-218.
CARTV (Conseil des appellations réservées et des termes valorisants). 2012. Usage de l’appellation biologique au Québec - Statistiques 2011. Disponible à http://cartv.gouv.qc.ca/sites/documents/documents_publics/StatistiquesBIOQuebec2011.pdf [cité le 12 janvier 2013]. Casagrande, M., David, C., Valantin-Morison, M., Makowski, D. et Jeuffroy, M.-H. 2009. Factors limiting the grain protein content of organic winter wheat in south-eastern France : a mixed-model approach. Agron. Sustain. Dev. 29 : 565-574. Castonguay, Y. et Couture, L. 1983. Épidémiologie de la contamination des grains de céréales par les Fusarium spp. Can. J. Plant Pathol. 5 : 222-228. CCG (Commission canadienne des grains). 2012. Guide officiel du classement des grains. Disponible à http://www.grainscanada.gc.ca/oggg-gocg/2012/04-ble-2012-fra.pdf [cité le 10 novembre 2012]. Champeil, A., Fourbet, J. F., Doré, T. et Rossignol, L. 2004. Influence of cropping system on Fusarium head blight and mycotoxin levels in winter wheat. Crop Prot. 23: 531-537. Clear, R. et Patrick, S. 2009. La fusariose dans l’Ouest du Canada. Laboratoire de recherches sur les grains, Commission canadienne des grains. Disponible à http://www.grainscanada.gc.ca/str-rst/fusarium/fhbwc-foc-fra.htm [cité le 9 janvier 2011]. Clements, D. R., Benoit, D. L., Murphy, S. D. et Swanton, C. J. 1996. Tillage effects on weed seed return and seedbank composition. Weed Sci. 44: 314-322. CRAAQ (Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec). 2003. Guide de référence en fertilisation. Sainte-Foy, QC. 294 p. Derksen, D. A., Thomas, A. G., Lafond, G. P., Loeppky, H. A. et Swanton, C. J. 1994. Impact of agronomic practices on weed communities: fallow within tillage systems. Weed Sci. 42: 184-194. Desjardins, A. E. 2006. Fusarium mycotoxins: chemistry, genetics, and biology. The American Phytopathological Society, St. Paul, MN. 260 p. De Vita, P., Di Paolo, E., Fecondo, G., Di Fonzo, N. et Pisante, M. 2007. No-tillage and conventional tillage effects on durum wheat yield, grain quality and soil moisture content in southern Italy. Soil Tillage Res. 92: 69-78. Dexter, J. E., Preston, K. R., Cooke, L. A., Morgan, B. C., Kruger, J. E., Kilborn, R. H. et Elliott, R. H. 1987. The influence of orange wheat blossom midge (Sitodiplosis mosellana Géhin) damage on hard red spring wheat quality and the effectiveness of insecticide treatments. Can. J. Plant Sci. 67: 697-712.
Dill-Macky, R. et Jones, R. K. 2000. The effect of previous crop residues and tillage on fusarium head blight of wheat. Plant Dis. 84: 71-76. Doane, J. F., DeClerck-Floate, R., Arthur, A. P. et Affolter, F. 1989. Description of the life stages of Macroglenes penetrans (Kirby) (Hymenoptera: Chalcidoidea, Pteromalidae), a parasitoid of the wheat midge, Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae). Can. Entomol. 121: 1041-1048. Doohan, F. M., Brennan, J. et Cooke, B. M. 2003. Influence of climatic factors on Fusarium species pathogenic to cereals. Eur. J. Plant Pathol. 109: 755-768. Dosdall, L. M., Cárcamo, H., Olfert, O., Meers, S., Hartley, S. et Gavloski, J. 2011. Insect invasions of agroecosystems in the western Canadian prairies: case histories, patterns, and implications for ecosystem function. Biol. Invasions. 13: 1135-1149. Edwards, S. G. 2004. Influence of agricultural practices on fusarium infection of cereals and subsequent contamination of grain by trichothecene mycotoxins. Toxicol. Lett. 153: 29-35. Edwards, S. G. 2009. Fusarium mycotoxin content of UK organic and conventional wheat. Food Addit. Contam. 26: 496-506. Elliott, R. H. et Mann, L. W. 1996. Susceptibility of red spring wheat, Triticum aestivum L. cv. Katepwa, during heading and anthesis to damage by wheat midge, Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae). Can. Entomol. 128: 367-375. Elliott, R. H., Mann, L. et Olfert, O. 2009. Calendar and degree-day requirements for emergence of adult wheat midge, Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae) in Saskatchewan, Canada. Crop Prot. 28: 588-594. El-Wakeil, N. E., Abdel-Moniem, A. S. H., Gaafar, N. et Volkmar, C. 2013. Effectiveness of some insecticides on wheat blossom midges in winter wheat. Gesunde Pflanz. 65: 7-13. Environnement Canada. 2011. Archives nationales d’information et de données climatologiques. Normales et moyennes climatiques au Canada 1971-2000. Disponible à http://climate.weatheroffice.gc.ca/climate_normals/index_f.html [cité le 16 septembre 2011]. Erekul, O. et Köhn, W. 2006. Effect of weather and soil conditions on yield components and bread-making quality of winter wheat (Triticum aestivum L.) and winter triticale (Triticosecale Wittm.) varieties in north-east Germany. J. Agron. Crop Sci. 192: 452-464. Felt, E. P. 1912. Observations on the identity of the wheat midge. J. Econ. Entomol. 5: 286-289.
Fernandez, M. R., Selles, F., Gehl, D., DePauw, R. M. et Zentner, R. P. 2005. Crop production factors associated with fusarium head blight in spring wheat in eastern Saskatchewan. Crop Sci. 45: 1908-1916. Fernandez, M. R., Huber, D., Basnyat, P. et Zentner, R. P. 2008. Impact of agronomic practices on populations of Fusarium and other fungi in cereal and noncereal crop residues on the Canadian Prairies. Soil Tillage Res. 100: 60-71. Fernando, W. G. D., Miller, J. D., Seaman, W. L., Seifert, K. et Paulitz, T. C. 2000. Daily and seasonal dynamics of airborne spores of Fusarium graminearum and other Fusarium species sampled over wheat plots. Can. J. Bot. 78: 497-505. Floate, K. D., Doane, J. F. et Gillott, C. 1990. Carabid predators of the wheat midge (Diptera: Cecidomyiidae) in Saskatchewan. Environ. Entomol. 19: 1503-1511. Gallo, J. et Pekár, S. 2001. Effect of ploughing and previous crop on winter wheat pests and their natural enemies under integrated farming system in Slovakia. J. Pest Sci. 74: 60-65. Glen, D. M. 2000. The effects of cultural measures on cereal pests and their role in integrated pest management. Integr. Pest Manage. Rev. 5: 25-40. Gosme, M., de Villemandy, M., Bazot, M. et Jeuffroy, M.-H. 2012. Local and neighbourhood effects of organic and conventional wheat management on aphids, weeds, and foliar diseases. Agric., Ecosyst. Environ. 161: 121-129. Halvorson, A. D., Black, A. L., Krupinsky, J. M. et Merrill, S. D. 1999. Dryland winter wheat response to tillage and nitrogen within an annual cropping system. Agron. J. 91: 702-707. Hammel, J. E. 1995. Long-term tillage and crop rotation effects on winter wheat production in Northern Idaho. Agron. J. 87: 16-22. Helenius, J. et Kurppa, S. 1989. Quality losses in wheat caused by the orange wheat blossom midge Sitodiplosis mosellana. Ann. Appl. Biol. 114: 409-417. Holland, J. M. et Thomas, S. R. 2000. Do polyphagous predators help control orange wheat blossom midge, Sitodiplosis mosellana Géhin (Dipt., Cecidomyiidae) in winter wheat? J. Appl. Entomol. 124: 325-329. Holm, F. A., Zentner, R. P., Thomas, A. G., Sapsford, K., Légère, A., Gossen, B. D., Olfert, O. et Leeson, J. Y. 2006. Agronomic and economic responses to integrated weed management systems and fungicide in a wheat-canola-barley-pea rotation. Can. J. Plant Sci. 86: 1281-1295.
112
Hörberg, H. M. 2002. Patterns of splash dispersed conidia of Fusarium poae and Fusarium culmorum. Eur. J. Plant Pathol. 108: 73-80. House, G. J. et Brust, G. E. 1989. Ecology of low-input, no-tillage agroecosystems. Agric., Ecosyst. Environ. 27: 331-345. House, G. J. et Parmelee, R. W. 1985. Comparison of soil arthropods and earthworms from conventional and no-tillage agroecosystems. Soil Tillage Res. 5: 351-360. Ioos, R., Belhadj, A. et Menez, M. 2004. Occurrence and distribution of Microdochium nivale and Fusarium species isolated from barley, durum and soft wheat grains in France from 2000 to 2002. Mycopathologia. 158: 351-362. Jenner, C. F., Ugalde, T. D. et Aspinall, D. 1991. The physiology of starch and protein deposition in the endosperm of wheat. Aust. J. Plant Physiol. 18: 211-226. Jestoi, M., Somma, M. C., Kouva, M., Veijalainen, P., Rizzo, A., Ritieni, A. et Peltonen, K. 2004. Levels of mycotoxins and sample cytotoxicity of selected organic and conventional grain-based products purchased from Finnish and Italian markets. Mol. Nutr. Food Res. 48: 299-307. Kibite, S. et Evans, L. E. 1984. Causes of negative correlations between grain yield and grain protein concentration in common wheat. Euphytica. 33: 801-810. Kihlberg, I., Johansson, L., Kohler, A. et Risvik, E. 2004. Sensory qualities of whole wheat pan bread: influence of farming system, milling and baking technique. J. Cereal Sci. 39: 67-84. Kladivko, E. J. 2001. Tillage systems and soil ecology. Soil Tillage Res. 61: 61-76. Kleijer, G., Levy, L., Schwaerzel, R., Fossati, D. et Brabant, C. 2007. Relation entre le poids à l’hectolitre et plusieurs paramètres de la qualité dans le blé. Rev. Suisse Agric. 39 : 305-309. Knodel, J. et Ganehiarachchi, M. 2008. Integrated pest management of the wheat midge in North Dakota. North Dakota State University Extension Service. 8 p. Koch, H.-J., Pringas, C. et Maerlaender, B. 2006. Evaluation of environmental and management effects on Fusarium head blight infection and deoxynivalenol concentration in the grain of winter wheat. Eur. J. Agron. 24: 357-366. Kolb, L. N., Gallandt, E. R. et Mallory, E. B. 2012. Impact of spring wheat planting density, row spacing, and mechanical weed control on yield, grain protein, and economic return in Maine. Weed Sci. 60: 244-253.
113
Koocheki, A., Nassiri, M., Alimoradi, L. et Ghorbani, R. 2009. Effect of cropping systems and crop rotations on weeds. Agron. Sustain. Dev. 29: 401-408. Kosiak, B., Torp, M., Skjerve, E. et Thrane, U. 2003. The prevalence and distribution of Fusarium species in Norwegian cereals: a survey. Acta Agric. Scand., Sect. B. 53: 168-176. Krupinsky, J. M., Bailey, K. L., McMullen, M. P., Gossen, B. D. et Turkington, T. K. 2002. Managing plant disease risk in diversified cropping systems. Agron. J. 94: 198-209. Lacey, J., Bateman, G. L. et Mirocha, C. J. 1999. Effects of infection time and moisture on development of ear blight and deoxynivalenol production by Fusarium spp. in wheat. Ann. Appl. Biol. 134: 277-283. Lairon, D. 2010. Nutritional quality and safety of organic food. A review. Agron. Sustain. Dev. 30: 33-41. Lalonde, O., Légère, A., Stevenson, F. C., Roy, M. et Vanasse, A. 2012. Carabid beetle communities after 18 years of conservation tillage and crop rotation in a cool humid climate. Can. Entomol. 144: 645-657. Lamb, R. J., Tucker, J. R., Wise, I. L. et Smith, M. A. H. 2000a. Trophic interaction between Sitodiplosis mosellana (Diptera: Cecidomyiidae) and spring wheat: implications for yield and seed quality. Can. Entomol. 132: 607-625. Lamb, R. J., McKenzie, R. I. H., Wise, I. L., Barker, P. S., Smith, M. A. H. et Olfert, O. O. 2000b. Resistance to Sitodiplosis mosellana (Diptera: Cecidomyiidae) in spring wheat (Gramineae). Can. Entomol. 132: 591-605. Lamb, R. J., Wise, I. L., Gavloski, J. E., Kaminski, L. A. et Olfert, O. O. 2002. Making control decisions for Sitodiplosis mosellana (Diptera: Cecidomyiidae) in wheat (Gramineae) using sticky traps. Can. Entomol. 134: 851-854. Landschoot, S., Audenaert, K., Waegeman, W., Pycke, B., Bekaert, B., De Baets, B. et Haesaert, G. 2011. Connection between primary Fusarium inoculum on gramineous weeds, crop residues and soil samples and the final population on wheat ears in Flanders, Belgium. Crop Prot. 30: 1297-1305. Larney, F. J. et Lindwall, C. W. 1994. Winter wheat performance in various cropping systems in southern Alberta. Can. J. Plant Sci. 74: 79-86. Laverdière, M. R. 2005. Conservation des sols et du milieu. Département des sols et de génie agroalimentaire, Université Laval. Sainte-Foy, Qc. 369 p. Légère, A., Stevenson, F. C., et Benoit, D.-L. 2011. The selective memory of weed seedbanks after 18 years of conservation tillage. Weed Sci. 59: 98-106.
114
Lemmens, M., Haim, K., Lew, H. et Ruckenbauer, P. 2004. The effect of nitrogen fertilization on Fusarium head blight development and deoxynivalenol contamination in wheat. J. Phytopathol. 152: 1-8. Leplat, J., Friberg, H., Abid, M. et Steinberg, C. 2013. Survival of Fusarium graminearum, the causal agent of Fusarium head blight. A review. Agron. Sustain. Dev. 33: 97-111. Li, H., Gao, H., Wu, H., Li, W., Wang, X. et He, J. 2007. Effects of 15 years of conservation tillage on soil structure and productivity of wheat cultivation in northern China. Aust. J. Soil Res. 45: 344-350. Lithourgidis, A. S., Dhima, K. V., Damalas, C. A., Vasilakoglou, I. B. et Eleftherohorinos, I. G. 2006. Tillage effects on wheat emergence and yield at varying seeding rates, and on labor and fuel consumption. Crop Sci. 46: 1187-1192. Littell, R. C., Milliken, G. A., Stroup, W. W. et Wolfinger, R. D. 2006. SAS system for mixed models. 2nd ed. SAS Institute, Inc., Cary, NC. 813 p. López-Bellido, L., Fuentes, M., Castillo, J. E. et López-Garrido, F. J. 1998. Effects of tillage, crop rotation and nitrogen fertilization on wheat-grain quality grown under rainfed Mediterranean conditions. Field Crop Res. 57: 265-276. Lori, G. A., Sisterna, M. N., Sarandón, S. J., Rizzo, I. et Chidichimo, H. 2009. Fusarium head blight in wheat: Impact of tillage and other agronomic practices under natural infection. Crop Prot. 28: 495-502. Mäder, P., Fließbach, A., Dubois, D., Gunst, L., Fried, P. et Niggli, U. 2002. Soil fertility and biodiversity in organic farming. Science. 296: 1694-1697. Mäder, P., Hahn, D., Dubois, D., Gunst, L., Alföldi, T., Bergmann, H., Oehme, M., Amadò, R., Schneider, H., Graf, U., Velimirov, A., Fließbach, A. et Niggli, U. 2007. Wheat quality in organic and conventional farming: results of a 21 year field experiment. J. Sci. Food Agric. 87: 1826-1835. Malmauret, L., Parent-Massin, D., Hardy, J.-L. et Verger, P. 2002. Contaminants in organic and conventional foodstuffs in France. Food Addit. Contam. 19: 524-532. MAPAQ (Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec). 2010. Profil de l’industrie agricole de la MRC de Kamouraska. Disponible à http://www.mapaq.gouv.qc.ca/SiteCollectionDocuments/Regions/BasSaintLaurent/portrait_kamouraskaWeb.pdf [cité le 6 septembre 2013].
MAPAQ (Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec). 2011. Utilisation des fongicides contre la fusariose de l’épi chez l’orge et le blé! Disponible à http://www.fpccq.qc.ca/Files/Utilisation%20des%20fongicides.pdf [cité le 3 avril 2013]. Mason, H., Navabi, A., Frick, B., O’Donovan, J., Niziol, D. et Spaner, D. 2007a. Does growing Canadian Western Hard Red Spring wheat under organic management alter its breadmaking quality? Renew. Agric. Food Syst. 22: 157-167. Mason, H. E., Navabi, A., Frick, B. L., O’Donovan, J. T. et Spaner, D. M. 2007b. The weed-competitive ability of Canada western red spring wheat cultivars grown under organic management. Crop Sci. 47: 1167-1176. Miller, J. D., Culley, J., Fraser, K., Hubbard, S., Meloche, F., Ouellet, T., Seaman, W. L., Seifert, K. A., Turkington, K. et Voldeng, H. 1998. Effect of tillage practice on fusarium head blight of wheat. Can. J. Plant Pathol. 20: 95-103. Mongrain, D., Couture, L., Dubuc, J.-P. et Comeau, A. 1997. Occurrence of the orange wheat blossom midge [Diptera : Cecidomyiidae] in Quebec and its incidence on wheat grain microflora. Phytoprotection. 78 : 17-22. Mulugeta, D. et Stoltenberg, D. E. 1997. Weed and seedbank management with integrated methods as influenced by tillage. Weed Sci. 45: 706-715. Nazarko, O. M., Van Acker, R. C., Entz, M. H., Schoofs, A. et Martens, G. 2003. Pesticide free production of field crops: results of an on-farm pilot project. Agron. J. 95: 1262-1273. Nelson, P. E., Toussoun, T. A. et Marasas, W. F. O. 1983. Fusarium species: An illustrated manual for identification. Pennsylvania State University Press, University Park. 193 p. Oakley, J. N., Cumbleton, P. C., Corbett, S. J., Saunders, P., Green, D. I., Young, J. E. B. et Rodgers, R. 1998. Prediction of orange wheat blossom midge activity and risk of damage. Crop Prot. 17: 145-149. Oldenburg, E., Bramm, A. et Valenta, H. 2007a. Influence of nitrogen fertilization on deoxynivalenol contamination of winter wheat – Experimental field trials and evaluation of analytical methods. Mycotox. Res. 23: 7-12. Oldenburg, E., Brunotte, J. et Weinert, J. 2007b. Strategies to reduce DON contamination of wheat with different soil tillage and variety systems. Mycotox. Res. 23: 73-77. Oldenburg, E., Kramer, S., Schrader, S. et Weinert, J. 2008. Impact of the earthworm Lumbricus terrestris on the degradation of Fusarium-infected and deoxynivalenol-contaminated wheat straw. Soil Biol. Biochem. 40: 3049-3053.
Olfert, O. O., Mukerji, M. K. et Doane, J. F. 1985. Relationship between infestation levels and yield loss caused by wheat midge, Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae), in spring wheat in Saskatchewan. Can. Entomol. 117: 593-598. Olfert, O., Elliott, R. H. et Hartley, S. 2009. Non-native insects in agriculture: strategies to manage the economic and environmental impact of wheat midge, Sitodiplosis mosellana, in Saskatchewan. Biol. Invasions. 11: 127-133. Osborne, L. E. et Stein, J. M. 2007. Epidemiology of Fusarium head blight on small-grain cereals. Int. J. Food Microbiol. 119: 103-108. Ozpinar, S. 2006. Effects of tillage systems on weed population and economics for winter wheat production under the Mediterranean dryland conditions. Soil Tillage Res. 87: 1-8. Pimentel, D., Harvey, C., Resosudarmo, P., Sinclair, K., Kurz, D., McNair, M., Crist, S., Shpritz, L., Fitton, L., Saffouri, R. et Blair, R. 1995. Environmental and economic costs of soil erosion and conservation benefits. Science. 267: 1117-1123. Pivnick, K. A. et Labbé, E. 1993. Daily patterns of activity of females of the orange wheat blossom midge, Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae). Can. Entomol. 125: 725-736. Pleasant, J. M. et Schlather, K. J. 1994. Incidence of weed seed in cow (Bos sp.) manure and its importance as a weed source for cropland. Weed Technol. 8: 304-310. Postic, J., Cosic, J., Vrandecic, K., Jurkovic, D., Saleh, A. A. et Leslie, J. F. 2012. Diversity of Fusarium species isolated from weeds and plant debris in Croatia. J. Phytopathol. 160: 76-81. RAP (Réseau d’avertissements phytosanitaires). 2009. Rapport de dépistage de la cécidomyie orangée du blé (Sitodiplosis mosellana) en 2008. Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec. 6 p. RAP (Réseau d’avertissements phytosanitaires). 2011. Rapport de dépistage de la cécidomyie orangée du blé (Sitodiplosis mosellana) au Québec en 2010. Bulletin d’information No 01 – grandes cultures. Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec. 4 p. Reganold, J. P., Elliott, L. F. et Unger, Y. L. 1987. Long-term effects of organic and conventional farming on soil erosion. Nature. 330: 370-372. RGCQ (Réseaux grandes cultures du Québec). 2013. Résultats 2012 et recommandations 2013. Disponible à http://www.cerom.qc.ca/documentations/Resultats_RGCQ_2012.pdf [cité le 10 avril 2013].
Rieux, C. M., Vanasse, A., Chantigny, M. H., Gélinas, P., Angers, D. A., Rochette, P. et Royer, I. 2013. Yield and bread-making potential of spring wheat under mineral and organic fertilization. Crop Sci. 53: 1139-1147. Rioux, S., Langevin, F., Comeau, A., Yelda, R. et Duval, B. 2011. Maladies observées chez les céréales au Québec en 2010. Can. Plant Dis. Survey. 91: 75-76.
Rossi, F., Bertuzzi, T., Comizzoli, S., Turconi, G., Roggi, C., Pagani, M., Cravedi, P. et Pietri, A. 2006. Preliminary survey on composition and quality of conventional and organic wheat. Ital. J. Food Sci. 18: 355-366. Roy, M., Langevin, F., Légaré, J.-P. et Duval, B. 2008. La cécidomyie orangée du blé Sitodiplosis mosellana Gehin (Diptera: Cecidomyiidae). Laboratoire de diagnostic en phytoprotection, Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec. 6 p. Ryan, M. H., Derrick, J. W. et Dann, P. R. 2004. Grain mineral concentrations and yield of wheat grown under organic and conventional management. J. Sci. Food Agric. 84: 207-216. Sans, F. X., Berner, A., Armengot, L. et Mäder, P. 2011. Tillage effects on weed communities in an organic winter wheat-sunflower-spelt cropping sequence. Weed Res. 51: 413-421. Santé Canada. 2012. Normes canadiennes (concentrations maximales) établies à l’égard de divers contaminants chimiques dans les aliments. Disponible à http://www.hc-sc.gc.ca/fn-an/securit/chem-chim/contaminants-guidelines-directives-fra.php [cité le 6 février 2013]. SAS Institute. 2010. Release 9.3., SAS Institute, Cary, NC. Satorre, E. H. et Slafer, G. A. 1999. Wheat : ecology and physiology of yield determination. Food products press, New-York, États-Unis. 503 p. Schaafsma, A. W. 1999. 1996 epidemic in winter wheat aftermath. Proceedings of the 1999 Canadian Workshop on Fusarium Head Blight, Winnipeg, Manitoba, November 28-30: 31-32. Schaafsma, A. W., Tamburic-Ilinic, L., Miller, J. D. and Hooker, D. C. 2001. Agronomic considerations for reducing deoxynivalenol in wheat grain. Can. J. Plant Pathol. 23: 279-285. Schmale III, D. G., Shah, D. A. et Bergstrom, G. C. 2005. Spatial patterns of viable spore deposition of Gibberella zeae in wheat fields. Phytopathology. 95: 472-479.
Schneweis, I., Meyer, K., Ritzmann, M., Hoffmann, P., Dempfle, L. et Bauer, J. 2005. Influence of organically or conventionally produced wheat on health, performance and mycotoxin residues in tissues and bile of growing pigs. Arch. Anim. Nutr. 59: 155-163. Schollenberger, M., Drochner, W., Rüfle, M., Suchy, S., Terry-Jara, H. et Müller, H.-M. 2005. Trichothecene toxins in different groups of conventional and organic bread of the German market. J. Food Compos. Anal. 18: 69-78 Schoofs, A., Entz, M. H., Van Acker, R. C., Thiessen Martens, J. R. et Derksen, D. A. 2005. Agronomic performance of Pesticide Free Production under two crop rotations. Renew. Agric. Food Syst. 20: 91-100. Seta, A. K., Blevins, R. L., Frye, W. W. et Barfield, B.J. 1993. Reducing soil erosion and agricultural chemical losses with conservation tillage. J. Environ. Qual. 22: 661-665. Sindic, M., Massaux, C., Paridaens, A.M., Lenartz, J., Vancutsem, F., Bodson, B. et Sinnaeve, G. 2009. Valorisation de l’amidon de blé. Incidences des modalités de culture sur les propriétés techno-fonctionnelles. Les presses agronomiques de Gembloux, Belgique. 72 p. Snijders, C. H. A. 2004. Resistance in wheat to Fusarium infection and trichothecene formation. Toxicol. Lett. 153: 37-46. Sosnoskie, L. M., Herms, C. P. et Cardina, J. 2006. Weed seedbank community composition in a 35-yr-old tillage and rotation experiment. Weed Sci. 54: 263-273. Statistique Canada. 2011. Recensement de l’agriculture de 2011. Disponible à http://www.statcan.gc.ca/pub/95-640-x/2012002/prov/24-fra.htm [cité le 22 janvier 2013]. Steinkellner, S. et Langer, I. 2004. Impact of tillage on the incidence of Fusarium spp. in soil. Plant Soil. 267: 13-22. Supronienė, S., Mankevičienė, A., Kadžienė, G., Kačergius, A., Feiza, V., Feizienė, D., Semaškienė, R., Dabkevičius, Z. et Tamošiūnas, K. 2012. The impact of tillage and fertilization on Fusarium infection and mycotoxin production in wheat grains. Žemdirbystė Agric. 99: 265-272. Sutton, J. C. 1982. Epidemiology of wheat head blight and maize ear rot caused by Fusarium graminearum. Can. J. Plant Pathol. 4: 195-209. Teich, A. H. et Nelson, K. 1984. Survey of fusarium head blight and possible effects of cultural practices in wheat fields in Lambton County in 1983. Can. Plant Dis. Surv. 64: 11-13.
Teich, A. H. et Hamilton, J. R. 1985. Effect of cultural practices, soil phosphorus, potassium, and pH on the incidence of fusarium head blight and deoxynivalenol levels in wheat. Appl. Environ. Microbiol. 49: 1429-1431. Tejido, M. L., Ranilla, M. J., Palacios, C., Saro, C., Sosa, A., Díaz, A. et Carro, M. D. 2011. A comparison of the nutritive value of organically and conventionally grown barley and wheat crops. Dans: Challenging strategies to promote the sheep and goat sector in the current global context. Zaragoza: CIHEAM / CSIC / Universidad de León / FAO (Options Méditerranéennes: Série A. Séminaires Méditerranéens). 99: 53-61. Thomas, A. G. et Frick, B. L. 1993. Influence of tillage systems on weed abundance in southwestern Ontario. Weed Technol. 7: 699-705. Tuesca, D., Puricelli, E. et Papa, J.C. 2001. A long-term study of weed flora shifts in different tillage systems. Weed Res. 41: 369-382. Vanasse, A. (Édit. sc.). 2012. Les céréales à paille. Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ), Québec. 148 p. Vanloqueren, G. et Baret, P. V. 2008. Why are ecological, low-input, multi-resistant wheat cultivars slow to develop commercially? A Belgian agricultural ‘lock-in’ case study. Ecol. Econ. 66: 436-446. Váňová, M., Klem, K., Míša, P., Matušinsky, P., Hajšlová, J. et Lancová, K. 2008. The content of Fusarium mycotoxins, grain yield and quality of winter wheat cultivars under organic and conventional cropping systems. Plant, Soil Environ. 54: 395-402. Varga, B., Svečnjak, Z. et Pospisil, A. 2001. Winter wheat cultivar performance as affected by production systems in Croatia. Agron. J. 93: 961-966. Varga, B., Svečnjak, Z., Jurković, Z., Kovačević, J. et Jukić, Ž. 2003. Wheat grain and flour quality as affected by cropping intensity. Food Technol. Biotechnol. 41: 321-329. Vereijken, P. 1989. Experimental systems of integrated and organic wheat production. Agric. Syst. 30: 187-197 Vogelgsang, S., Hecker, A., Musa, T., Dorn, B. et Forrer, H.-R. 2011. On-farm experiments over 5 years in a grain maize/winter wheat rotation: effect of maize residue treatments on Fusarium graminearum infection and deoxynivalenol contamination in wheat. Mycotox. Res. 27: 81-96. Wright, A. T. et Doane, J. 1987. Wheat midge infestation of spring cereals in northeastern Saskatchewan. Can. J. Plant Sci. 67: 117-120.
120
Xu, X. 2003. Effects of environmental conditions on the development of fusarium ear blight. Eur. J. Plant Pathol. 109: 683-689 Yi, C., Kaul, H.-P., Kübler, E. et Aufhammer, W. 2002. Populations of Fusarium graminearum on crop residues as affected by incorporation depth, nitrogen and fungicide application. J. Plant Dis. Prot. 109: 252-263. Young, F. L., Ogg, Jr. A. G., Papendick, R. I., Thill, D. C. et Alldredge, J. R. 1994. Tillage and weed management affects winter wheat yield in an integrated pest management system. Agron. J. 86: 147-154. Zadoks, J. C., Chang, T. T. et Konzak, C. F. 1974. A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Res. 14 : 415-421. Zhang, G. S., Chan, K. Y., Oates, A., Heenan, D. P. et Huang, G. B. 2007. Relationship between soil structure and runoff/soil loss after 24 years of conservation tillage. Soil Tillage Res. 92: 122-128. Zhi, Z., YunHui, Z., DengFa, C., JingRui, S., JinWei, J., LongXian, Y. et XiangZhi, L. 2012. Impacts of different tillage practices on population dynamics of the orange wheat blossom midge, Sitodiplosis mosellana (Diptera: Cecidomyiidae). Acta Entomol. Sinica. 55: 612-617.
121
Annexe A - Schéma du dispositif expérimental
123
SUD 46-412 47-422 48-432
43-413 44-423 45-433
40-411 41-431 42-421
37-414 38-434 39-424
M70-433 M71-423 M72-413
M67-431 M68-421 M69-411
REP 4
34-332 35-312 36-322
31-333 32-313 33-323
M64-311 M65-321 M66-331
M61-313 M62-323 M63-333
28-314 29-324 30-334
25-311 26-321 27-331
REP 3
M58-221 M59-211 M60-231
M55-223 M56-213 M57-233
22-232 23-212 24-222
19-234 20-214 21-224
16-231 17-221 18-211
13-233 14-223 15-213
REP 2
10-133 11-123 12-113
7-134 8-124 9-114 10 m
4-121 5-131 6-111
1-122 2-132 3-112 10 m
M52-123 M53-113 M54-133
M49-121 M50-111 M51-131
REP 1 |__ 5 m _ __| 3 m | __ 5 m ___| 3 m |__ _5m __| NORD
Les parcelles de l’essai blé sont en GRIS.
Chiffres avant le tiret : numéro de parcelle (de M49 à M72 pour 24 parcelles au total) Chiffres après le tiret :
1er : répétition (1-4) 2e : travail du sol
1 : CO 2 : TR 3 : SD 3e : système 1 : avec intrants chimiques 3 : sans intrants chimiques
Dimensions de l’unité expérimentale : 5m x 13 m
125
Annexe B - Données complémentaires
127
Tableau I. Pourcentage de couverture par les résidus selon le travail du sol après le semis en 2009 et en 2010 à La Pocatière, Québec.
Couverture des résidus (%) 2009 2010
Conventionnel 3 7 Travail réduit 37 37 Semis direct 68 84
128
Tableau II. Symptômes visuels de fusariose sur épis et mesure du FDKa selon le travail du sol et le système de production en 2009 et 2010 à La Pocatière, Québec.
Épillets fusariésb FDK % %
2009
COc AId 4.9 6.1
SI 3.8 3.4 TR AI 4.0 5.8
SI 4.9 5.1 SD AI 3.3 4.6
SI 3.3 2.5
2010
CO AI 0.7 1.9 SI 0.4 2.7
TR AI 1.6 1.6 SI 2.0 2.8
SD AI 1.6 2.6 SI 1.0 2.3
a FDK = Fusarium-damaged kernels. Mesure prise sur un échantillon de grains à la récolte. b Épis récoltés trois semaines après le stade 50% floraison. c CO = travail conventionnel, TR = travail réduit, SD = semis direct. d AI = avec intants, SI = sans intrants.
129
Tableau III. Densité des mauvaises herbes 5 semaines après les traitements de désherbage selon le travail du sol et le système de production en 2009 et 2010 à La Pocatière, Québec. Graminées
annuellesa Feuilles larges
annuelles Feuilles larges
vivaces Densité totale
nb m-2 nb m-2 nb m-2 nb m-2
2009
COb AIc 86 33 49 168 SI 85 109 66 259
TR AI 225 106 65 396 SI 147 270 86 503
SD AI 800 59 125 983 SI 526 224 210 959
2010
CO AI 58 114 72 244 SI 83 178 96 356
TR AI 167 240 65 472 SI 128 446 111 684
SD AI 359 192 84 634 SI 324 501 147 972
a À noter que la catégorie Graminées vivaces est absente car il n’y en avait aucune dans nos échantillonnages. b CO = travail conventionnel, TR = travail réduit, SD = semis direct. c AI = avec intants, SI = sans intrants.
130
Tableau IV. Biomasse des mauvaises herbes 5 semaines après les traitements de désherbage selon le travail du sol et le système de production en 2009 et 2010 à La Pocatière, Québec. Graminées
annuellesa Feuilles larges
annuelles Feuilles larges
vivaces Biomasse
totale g m-2 g m-2 g m-2 g m-2
2009
COb AIc 5 1 12 17 SI 3 16 22 41
TR AI 46 9 18 74 SI 52 41 44 137
SD AI 27 6 19 51 SI 40 71 69 180
2010
CO AI 5 9 22 35 SI 8 32 81 121
TR AI 24 29 30 83 SI 85 99 76 259
SD AI 21 26 7 54 SI 64 133 74 271
a À noter que la catégorie Graminées vivaces est absente car il n’y en avait aucune dans nos échantillonnages. b CO = travail conventionnel, TR = travail réduit, SD = semis direct. c AI = avec intants, SI = sans intrants.
131
Tableau V. Peuplement, nombre d’épis par mètre carré et hauteur des plants selon le travail du sol et le système de production en 2009 et 2010 à La Pocatière, Québec.
Peuplementa Épis par mètre carréb
Hauteur des plantsb
nb m-1 nb m-2 cm 20
09
COc AId 79 483 102 SI 81 478 103
TR AI 75 514 102 SI 80 450 107
SD AI 78 514 104 SI 80 436 101
2010
CO AI 51 580 82 SI 50 528 79
TR AI 56 424 77 SI 52 333 82
SD AI 55 513 83 SI 59 358 79
a Mesuré au stade 2 feuilles du blé. b Donnée prise à maturité du blé dans les mêmes mètres linéaires ayant servi à la mesure du peuplement. c CO = travail conventionnel, TR = travail réduit, SD = semis direct. d AI = avec intants, SI = sans intrants.
132
Tableau VI. Indice de chute selon le travail du sol et le système de production en 2009 et 2010 à La Pocatière, Québec.
Indice de chute secondes
2009
COa AIb 320 SI 317
TR AI 310 SI 317
SD AI 319 SI 313
20
10
CO AI 351 SI 367
TR AI 369 SI 357
SD AI 365 SI 364
a CO = travail conventionnel, TR = travail réduit, SD = semis direct. b AI = avec intants, SI = sans intrants.