Photo Camille Chauvin

par Camille Chauvin

Ingénieur de recherche et responsable de formation à ELISOL environnement


co-authors
Cécile Villenave

En agriculture, les nématodes sont le plus souvent considérés comme des « ennemis » (c’est-à-dire ravageurs et responsables de dégâts sur les cultures), pourtant les espèces les plus abondantes de nématodes du sol n’ont pas d’activité parasitaire peuvent être synonymes d’« amis » (c’est-à-dire bénéfiques au fonctionnement biologique des sols).

Les nématodes sont des organismes microscopiques vermiformes (longueur de l’ordre de 1 mm pour un diamètre de 20 µm), translucides et invisibles à l’œil nu. Ce sont les organismes pluricellulaires les plus abondants sur terre.

Figure 1: Microscopique, les nématodes représentent 1 organisme pluricellulaire sur 5 présents sur terre ! La majorité de ces organismes est bénéfique au fonctionnement biologique des sols. Crédit photo : ELISOL environnement

Les nématodes constituent un groupe extrêmement diversifié (environ 20 000 espèces décrites) et sont présents dans tous les milieux (eaux douces, mers, végétaux, sols…). Certains sont parasites (des vertébrés, des invertébrés dont les insectes ou des végétaux), d’autres vivent librement dans les différents environnements (sols, cours d’eau, océans), sous tous les climats et à toutes les latitudes.

La majorité des nématodes du sol sont bénéfiques au fonctionnement des sols, ils se nourrissent essentiellement de bactéries, de champignons, et d’autres organismes microscopiques dont des nématodes eux-mêmes.

Cependant, une minorité d’espèces de nématodes attaque les plantes et font leur mauvaise réputation en agriculture.

Figure 2 : La plupart des nématodes du sol sont des nématodes libres et se nourrissent des bactéries, des champignons ou d’autres organismes dont des nématodes (photo de gauche = nématodes bactérivores de la famille des Rhabditidae). Certains se nourrissent sur les racines des végétaux (photo de droite : nématode phytoparasite du genre Pratylenchus, redoutable ravageur de nombreuses cultures). Crédit photo = ELISOL environnement

1 - La caractérisation de l’ensemble des nématodes présents dans un sol est un indicateur du fonctionnement du sol

Les nématodes se trouvent à plusieurs niveaux de la chaine trophique du sol

La particularité des nématodes est qu’ils se placent à différents niveaux de la micro-chaîne trophique du sol et, de ce fait, leur caractérisation donne une information sur l’ensemble de ce réseau trophique du sol.

Figure 3 : La micro-chaîne trophique du sol dans laquelle les nématodes sont présents à plusieurs niveaux. Chaque flèche représente un lien trophique (qui mange qui ?)

De précieux bio-indicateurs

Si les nématodes sont particulièrement intéressants pour être utilisés comme bio-indicateurs de l’état du sol, c’est aussi parce qu’ils sont présents partout à forte abondance (plus d’un million par mètre carré) et présentent une très grande diversité tant taxonomique que fonctionnelle ; c’est-à-dire qu’ils participent aux différentes fonctions du sol. De plus, le procédé analytique pour l’analyse de la nématofaune du sol est normalisé (IS0 23611-4).

Enfin, critère majeur : ils sont sensibles, de façon variable, aux conditions du milieu et aux perturbations physiques ou chimiques.

Les différents groupes de nématodes renseignent sur des fonctionnalités du sol

Les nématodes phytophages

Ils renseignent sur la nature et l’état de la couverture végétale et, pour les cultures sensibles sur le risque de perte de rendement.

Figure 4 : Les Meloidogyne sont des parasites extrêmement dangereux, en particulier pour les cultures de tomate. Leurs attaques engendrent la formation de galles caractéristiques et de lourds dégâts sur les productions. Crédit photo : ELISOL environnement, Wikipedia

Les nématodes microbivores

Ils renseignent sur le compartiment microbien, la dynamique de la matière organique et le recyclage des nutriments

Figure 5 : En régulant l’activité des bactéries (nématodes bactérivores) et celles des champignons (nématodes fongivores : cette photo), les nématodes microbivores optimisent la transformation des matières organiques et les flux de nutriments qui en découlent. Crédit photo : ELISOL environnement

Les nématodes omnivores et prédateurs

Ils reflètent les perturbations physiques ou chimiques du milieu. Ils reflètent la complexité des réseaux trophiques, qui peut être à l’origine de la fonction de régulation des organismes pathogènes.

Figure 6 : Armés de dents, les nématodes carnivores sont capables de manger d’autres organismes mais aussi d’autres nématodes. Indicateurs de la structure des réseaux trophique, ils peuvent être des acteurs de la régulation des nématodes phytoparasites. Crédit photo : ELISOL environnement

L’étude des communautés de nématodes dans leur ensemble renseigne sur plusieurs facteurs

  • le niveau d’activité biologique du sol
  • les voies de décomposition des matières organiques : à dominante fongique ou bactérienne
  • l’intensité des flux de nutriments
  • la complexité des réseaux trophiques et qui peut être à l’origine de la fonction de régulation des organismes pathogènes
  • Le niveau de la pression parasitaire liés aux nématodes phytoparasites

Autant d’éléments utiles pour évaluer la durabilité d’un système.

Ces analyses innovantes des communautés de nématodes du sol comme bio-indicateurs sont réalisées en routine depuis 2011 par la société ELISOL environnement qui a par ailleurs développé des référentiels d’interprétation spécifiques (ELIPTOâ).

L’évaluation du bio-fonctionnent du sol par l’analyse de la nématofaune est synthétisée dans des fiches de résultats : pour chaque paramètre, le résultat est situé dans un référentiel spécifique à l’usage du sol (maraîchage, grandes cultures, forêts, prairies, vignes ou sols urbains) avec une phrase d’interprétation. Les résultats sont scorés entre 0 et 10, 10 étant la meilleure valeur.

Figure 7 : Fiche de résultat de ELISOL environnement pour l’évaluation du bio-fonctionnent du sol par l’étude de la communauté des nématodes du sol (évaluation de l’intensité des principales fonctions du sol portées par les organismes vivants) et informations sur les nématodes parasites des cultures présents (mesure de risque de la pression parasitaire).

2 - Un bio-fonctionnement intense pour réguler l’impact des nématodes phytoparasites et des autres pathogènes

De nombreuses études montrent que les sols présentant des réseaux trophiques complexes et diversifiés tendent à limiter le développement des organismes pathogènes. En effet, plus les réseaux trophiques sont structurés et plus les interactions entre les organismes sont importantes (prédation, compétition, symbiose…), ce qui peut limiter le développement des organismes les plus opportunistes comme les nématodes phytoparasites.

Figure 8 : L’étude des organismes du sol des communautés de nématodes renseigne sur l’état des réseaux trophiques du sol et permet d’évaluer le potentiel de régulation biologique des pathogènes mais aussi l’impact des pratiques agricoles sur ces réseaux. Crédit photo : ELISOL environnement

En tant que bio-indicateur, les communautés de nématodes renseigne sur l’état des réseaux trophiques du sol et permet d’évaluer l’impact des pratiques agricoles sur le fonctionnement biologique des sols.  En étudiant l’ensemble de la communauté des nématodes, il est possible de sélectionner des pratiques favorables aux organismes bénéfiques du sol et défavorables aux pathogènes.

C’est le cas par exemple des rotations, de l’implantation des couverts végétaux, des fertilisations organiques ou encore de la réduction du travail du sol. Ces pratiques peuvent être mises en place dans le cadre d’une protection intégrée des cultures. Toutefois, les relations entre les nématodes phytoparasites et leurs plantes hôtes étant spécifiques et la biologie des nématodes phytoparasites variables selon les espèces (mode de reproduction, temps de survie sans hôte, type de parasitisme), il est essentiel d’adopter les pratiques de lutte et notamment les rotations des cultures adaptés aux espèces de nématodes problématiques identifiées sur la parcelle.

Alors les nématodes, amis ou ennemis ?

3 - Vous voulez en savoir plus ?

ELISOL environnement propose une formation sur la biologie des sols et la nématologie.

« Nématodes : amis ou ennemis ? » est une formation inter-entreprise proposant une approche théorique et pratique pour mieux connaitre ces organismes.

Les présentations portent sur

– le sol et la biodiversité qu’il abrite.

– la nématofaune du sol, outil de caractérisation du fonctionnement biologique du sol.

– les nématodes phytoparasites, ravageurs potentiels de culture, et leur contrôle.

Quels que soient les milieux : agricoles, naturels ou urbains, le sol constitue l’un des enjeux majeurs du XXI ème siècle, son importance reste pourtant encore sous-estimée.

Les nématodes du sol, représentant les 4/5 ième des organismes pluricellulaires sur terre, sont largement méconnus.

Amis ou ennemis, ils constituent une véritable mine d’informations !

Plus d’information sur le site www.elisol.fr

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