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Désinfection de l'eau – partie 1 : biologie des pathogènes dans les sources d'eau

Jeudi 7 septembre 2023 | Lance Lawson

Si vous êtes serriculteur, vous avez probablement déjà eu à composer avec des maladies racinaires causées par des agents pathogènes. Ces agents pathogènes peuvent provenir de plusieurs sources différentes, dont l'eau. Cela s'applique particulièrement à l'eau puisée dans un étang, une rivière ou un lac, ainsi qu'à l'eau recyclée (système de recirculation). Normalement, l'eau de puits et les sources d'eau municipales contiennent peu de contaminants pathogènes. Afin de protéger les cultures, il est important de connaître la source de ces organismes, mais aussi de prendre les moyens nécessaires pour les empêcher d'endommager les cultures. La désinfection est primordiale pour limiter l'introduction et la propagation des pathogènes. Dans ce premier article d'une série de trois sur la désinfection de l'eau, nous traiterons de l'importance de connaître la biologie des organismes pathogènes causant la pourriture des racines.

Où peut-on retrouver des agents pathogènes dans un système d'irrigation?

La source la plus importante de ces organismes pathogènes est principalement les réservoirs de stockage et les étangs où l'eau est récupérée après l'irrigation. Le problème est que les substrats de croissance et les feuilles des plantes mortes contiennent des spores des organismes pathogènes et restent dans les réservoirs de stockage ou les étangs et par la suite inoculent l'eau. Le biofilm est une autre source de contamination. Le biofilm est une structure complexe constituée d'algues, de bactéries et d'autres microorganismes pathogènes se formant à l'intérieur des tuyaux ou des goutteurs. Les biofilms sont alimentés par l’eau contaminée qui circule au niveau des tapis capillaires, des tables de subirrigation, des planchers inondables et les systèmes hydroponiques qui captent et recirculent l'eau qui sert à irriguer les plants. Il peut également y avoir des contaminants dans les fissures (planchers ou tables), sur les murs, dans les plantes contaminées apportées à l'intérieur de la serre, dans les contenants réutilisés n'ayant pas été nettoyés correctement, sur les vêtements des employés ainsi que sur les outils.

Les agents pathogènes des plantes dans les sources d'eau

Ce ne sont pas tous les organismes pathogènes qui peuvent survivre dans l'eau, et ceux qui le peuvent ne survivront pas indéfiniment. Les virus, comme la mosaïque du tabac, les bactéries, telles que l'Erwinia, la Ralstonia et la Xanthomonas, certains nématodes, et des champignons, comme le Fusarium, le Pythium et le Phytophthora, ont été retrouvés dans des sources d'eau « sales ». Parmi ces organismes pathogènes, le Fusarium, le Pythium et le Phytophthora sont les plus problématiques.

Pythium et Phytophthora

Le Pythium et le Phytophthora sont particulièrement bien adaptés pour se propager dans l'eau d'irrigation puisqu'ils ont tous les deux besoin d'eau pour compléter leur cycle de vie. La plupart des souches de ces deux pathogènes produisent des zoospores qui sont générées en grands nombres dans l'eau. Lorsque des zoospores arrivent à proximité des racines d'une plante, elles peuvent facilement les trouver grâce à un processus appelé « chimiotaxie », et ensuite infecter une racine.

Des racines de cyclamen infectées par le Phytophthora. Source : Premier Tech.

Ce chrysanthème est infecté par le Pythium. La pourriture des racines est le résultat d'un taux de sels élevé endommageant le système racinaire. Source : Premier Tech.

Les deux champignons produisent également des spores de survie appelées « oospores », lesquelles peuvent survivre pendant des mois ou même plus longtemps dans le tissu des plantes et les résidus du sol. Ces structures robustes peuvent même survivre sans qu'il y ait présence d'eau. Souvent, les désinfectants sont efficaces contre les zoospores, puisqu'elles sont moins robustes, mais ils sont moins efficaces contre les oospores, qui ont des parois épaisses et sont souvent incrustées dans les fragments de racines et les substrats sans sol. Les désinfectants sont souvent neutralisés lorsqu'ils entrent en contact avec de la matière organique, ce qui rend les oospores encore plus difficiles à tuer.

La spore de Phytophthora (photo de gauche) et les spores de Pythium (photo de droite) ont été isolées d'un substrat de culture irrigué avec de l'eau contaminée. Source : Premier Tech.

Le Pythium est un organisme pathogène très commun qui se retrouve à peu près partout dans l'environnement donc il est souvent le plus fréquemment rencontré dans les serres et dans les réseaux d'approvisionnement en eau. Le Pythium est considéré comme un organisme plutôt faible et est souvent plus facile à éliminer que plusieurs autres organismes pathogènes causant la pourriture des racines. Le Phytophthora est un champignon plus robuste et, heureusement, il est moins couramment rencontré dans l'environnement naturel et dans les cultures en serres.

Fusarium

Le Fusarium n'a pas de stade où les spores se développent dans l’eau comme tel, mais ses spores et les fragments mycéliens peuvent se déplacer dans l'eau pendant de courtes périodes. Le Fusarium produit également des spores pouvant survivre pendant des mois sans qu'il y ait présence de tissu végétal ou de substrat. Il peut aussi être difficile d'éliminer le Fusarium avec des désinfectants, particulièrement si leurs spores sont incrustées dans des fragments de racines ou dans le substrat.

Spores de Fusarium identifiées dans une culture irriguée avec de l'eau contaminée. Source : Premier Tech.

Test de détection des organismes pathogènes

Si vous pensez que votre eau contient des cotaminants pathogènes, faites-la tester par un laboratoire pour voir : 1) s'il y a présence d’organismes pathogènes; 2) et  leur identification comme tel. Si votre eau est désinfectée, il est bon de la faire tester avant et après la désinfection afin de vérifier le bon fonctionnement du système de désinfection. N'oubliez pas que ce ne sont pas toutes les espèces de Pythium et de Fusarium qui sont pathogènes. En fait, il a été démontré que certaines sont même bénéfiques pour les plantes. La plupart des laboratoires ont de la difficulté à déterminer l'espèce exacte de l’organisme. Donc, si votre test d'eau est positif pour le Pythium, il se peut que ce ne soit pas une espèce pathogène, surtout si vous n’avez pas de symptome de maladie. Si les niveaux de Pythium baissent drastiquement dans une source d'eau après la désinfection, cela prouve que le système de désinfection fonctionne bien.

Dans la partie 2, nous nous concentrerons sur l'importance de nettoyer l'eau avant de la désinfecter.

Pour de plus amples renseignements sur ce sujet, consultez le site internet de cleanwater3.org ou contactez votre représentant du Service horticole de Premier Tech Horticulture.

Sources :

• Ratus Fischer. 2003. "Troubled Waters?" Grower Talks. April 2003, pg 53-55.
• Gary W. Moorman. 2000. "Controlling Pathogens in Recirculated Water." GMPro. Feb 2000, pg 27-30.
• R. Wick, P. Fisher and P. Harmon.  2008. "Biology of Waterborne Pathogens." GMPro 2008

Pour toute question, communiquez avec votre représentante du Service horticole de Premier Tech:

Susan Parent Spécialiste horticole Est du Canada et Nord-Est des États-Unis