Pseudomonas chlororaphis: Biofongicide pour céréales

10 PHYTOMA - La Défense des Végétaux
N° 632 mars 2010
Pseudomonas
chlororaphis
souche MA342
bio-fongicide en
traitement de semences
de blé, triticale et seigle
Jean-Philippe Boulon*
Pseudomonas chlororaphis souche MA342 est la substance active
du produit commercial Cerall®, biofongicide pour la protection des
semences de céréales. Il a été mis au point par la société suédoise
Lantmännen Bio-Agri AB et développé par Belchim Crop Protection. Il
s’agit d’une solution biologique homologuée en France depuis 2008
contre la carie (Tilletia caries) et les agents pathogènes responsables
de la fonte des semis : la septoriose (Septoria nodorum) et les fusario-
ses (Microdochium nivale, Fusarium roseum, Fusarium sp.). Elle peut
être utilisée en agriculture biologique et est homologuée dans d’autres
pays d’Europe : Suède, Finlande, Allemagne, Autriche, Belgique,
Pays-Bas, Lituanie, Suisse, Royaume uni et Norvège.
Toxicité aiguë
DL50 orale (rat) : 2 X 1010 bactéries/kg (P. chlo-
roraphis souche MA 432).
DL 50 dermale : pas de données disponibles.
DL 50 inhalation : P. chlororaphis absent des
poumons au bout de trois jours de traitement.
Irritation oculaire : non irritant.
Irritation dermale : non irritant.
Sensibilisation : non sensibilisant (méthode
Buehler).
Toxicité chronique
Pseudomonas chlororaphis souche MA 342 est
une bactérie fréquemment retrouvée dans le
sol. Ce micro-organisme n’a jamais été relié à
aucune pathologie humaine ou animale. De
plus, la bactérie ne se développant pas au-delà
de 33 °C, il est peu probable qu’elle présente un
risque pour les mammifères. Les études toxico-
logiques réalisées avec la substance active chez
l’animal ne montrent pas d’effets néfastes.
Les études de toxicité aiguë réalisées chez le
rat par voie orale permettent de conclure à l’ab-
sence de toxicité.
Aucune toxicité ou pathogénicité n’a été obser-
vée après une administration unique par voie
intra-trachéale de substance active à des rats
et la clairance(2) du micro-organisme a été dé-
montrée comme étant complète dans les trois
jours suivant l’administration.
Écotoxicité
CL50 poisson : 20 X 1010 bactéries/kg
(Oncorhynchus mykiss).
CL50 daphnies : données non disponibles.
CE50 algues : données non disponibles.
• CaraCtéristiques tOXiCOLOGiques & ÉCOtOXiCOLOGiques
* Belchim Crop Protection.
(1) CFU : Concentration en unité formant une colonie.
(2) La clairance est la capacité d’un organe à éliminer totale-
ment une substance donnée d’un volume donné de plasma
artériel par unité de temps.
(3) La spermosphère représente l’environnement immédiat
autour de la graine semée.
CaraCtéristiques
PHYSICO-CHIMIQUES
MATIèRE ACTIVE
• Nature : spores actives de la souche
MA342 de la bactérie Pseudomonas
chlororaphis (inscrite à l’annexe I de la
directive 91/414/CEE).
• Nom scientifique :
Pseudomonas chlororaphis
• Classification : Règne : Bacteria ; Division :
Proteobacteria ; Classe : Gammaproteobac-
teria ; Ordre : Pseudomonadales ; Famille :
Pseudomonadaceae ; Genre : Pseudomo-
nas ; Espèce : chlororaphis.
• Autres informations : bactérie aérobie
(gram-) fréquemment retrouvée dans les
sols, Pseudomonas chlororaphis est classé
dans le groupe 1 des agents biologiques
(inoffensif pour l’homme) en accord avec la
Directive 2000/54/CE.
• Formule brute : sans objet (micro-orga-
nisme).
PRODUIT FORMULé
• Nom commercial : Cerall, marque déposée
Lantmännen BioAgri AB.
• N° de code : BA 3567
• AMM : n°2080056
• Composition : contenant 109-1010 CFU(1)/ml
(200 g/kg) de Pseudomonas chlororaphis
souche MA 342.
• Formulation : biofongicide se présentant
sous la forme d’une suspension concentrée
pour traitement de semences (FS).
• Aspect, couleur : solution aqueuse prête à
l’emploi, de couleur bleutée qui donne une
semence traitée de couleur verte (photo en
médaillon).
• Odeur : légère de terre.
• Informations importantes relatives à la
santé, à la sécurité et à l’environnement
Valeur du pH : 7 ; inflammabilité : > 150 °C ;
point de fusion : < 0 °C ;
propriétés comburantes : non applicable ;
solubilité dans l’eau : soluble dans l’eau ;
dangers d’explosion : non applicable ;
densité : 1 020 g/l ;
viscosité : 2,5 mPas à 25 °C
• Conditionnement : 10 l, 200 l et 1 000 l.
Qu’est-ce que ?

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PHYTOMA - La Défense des Végétaux
N° 632 mars 2010
• PrOPriétés BiOLOGiques
MOde d’aCtiOn BiOChiMique
P. chlororaphis souche MA342, bactérie pré-
sente naturellement dans les sols européens,
est appliquée en traitement de semences dans
la spécialité Cerall et apporte une protection
pendant la phase de germination au niveau de
la spermosphère.
Ce produit ne contrôle pas le développement de
la carie lié à une contamination du sol. Son effi-
cacité peut être réduite en cas de forte infesta-
tion initiale de la semence (présence profonde
du champignon dans la semence).
Le détail du mode d’action n’est pas identifié.
Plusieurs hypothèses sont avancées qui peu-
vent se combiner :
– effet antibiose (action antagoniste entre
micro-organismes),
– antagonisme vis-à-vis du pathogène (concur-
rence spatiale et nutritive),
– induction d’un phénomène de résistance
dans la plante.
Les effets constatés sont :
– développement de la bactérie durant la phase
de germination,
– protection de la germination jusqu’au stade
5 feuilles.
Par ailleurs, un meilleur développement de
la plante est mis en évidence en laboratoire
(photos).
usaGes et dOse d’eMPLOi
Le tableau 1 montre quels sont les usages et les
doses d’utilisation de la spécialité.
séLeCtivité
Cerall n’affecte pas la faculté germinative et
l’énergie germinative des semences traitées,
aussi bien en conditions favorables à la ger-
mination (20 °C pendant 7 jours) qu’en condi-
tions pénalisantes (5 °C pendant 4 semaines)
(Figures 1 et 2).
Tableau 1 - Usages, doses d’emploi
sur cultures autorisées
de Cerall.
Cultures Maladies contrôlées Dose d’emploi
Blé Carie, fusarioses,
septoriose 1 l de la
spécialité
Cerall par
quintal de
semences
(= 10 l/t)
Seigle Fusarioses
Triticale Fusarioses, septo-
riose
Meilleur développement
de la plante mis en
évidence en laboratoire.
ab bc
0
20
40
60
80
100
Témoin
Ref. 1
0,15 l/q Ref. 2
0,2 l/q Ref. 3 bio
0,3 kg/q Cerall
1 l/q Cerall
1,5 l/q
Lot 1 Lot 2
Faculté germinative (%)
aab ab ab ab bc ab bc aa
Témoin
Ref. 1
0,15 l/q Ref. 2
0,2 l/q Ref. 3 bio
0,3 kg/q Cerall
1 l/q Cerall
1,5 l/q
Lot 1 Lot 2
Test pénalisant (% plantes normales)
aa
fg
d
cd
abab
bc
aab
0
20
40
60
80
100
Figure 1 - Test de faculté germinative, 2009.
20 °C pendant 7 jours sur sable à 10 %
d’humidité.
Figure 2 - Résultats d’essais de test pénalisant,
2009. Température à 5 °C pendant 4 semaines
sur sable à la capacité de rétention.
Mobilité dans le sol
Immobile, se dégrade rapidement.
Persistance et dégradabilité
Biodégradabilité : > 90 % après 21 jours.
MentiOns LÉGALES
Classement toxicologique par défaut
Le classement officiel de la préparation est : Xn
(Nocif, R42/43), Peut entraîner une sensibilisa-
tion par inhalation et contact avec la peau.
En fait, les essais mis en œuvre pour évaluer le
potentiel sensibilisant par voie respiratoire et
cutanée (notamment le test de Buehler) n’étant
pas adaptés aux micro-organismes, le caractère
sensibilisant ou non de la souche et de la pré-
paration n’a pas pu être évalué. La classification
Xn, R42/43 est donc proposée par défaut.
Il convient d’effectuer le traitement des
semences en milieu clos et, pour le personnel,
de porter des équipements de protection indi-
viduels adaptés (gants, vêtement de protec-
tion, lunette-masque et appareil de protection
respiratoire).
Classement écotoxicologique
• Devenir et comportement
dans le sol
La bactérie P. chlororaphis souche MA 342 est
un micro-organisme du sol, naturellement pré-
sent dans les sols européens. C’est une bonne
colonisatrice de la spermosphère(2). Cependant
ses aptitudes compétitrices dans le sol, la rhizos-
phère et la phyllosphère sont médiocres.
• Devenir dans l’eau
La persistance de P. chlororaphis souche
MA342 dans une eau non stérile est nulle après
11 jours.
• Effets sur les oiseaux
La principale voie d’exposition des oiseaux est
l’ingestion de grains traités. Une étude de toxi-
cité réitérée de 36 jours par voie alimentaire
chez le poulet montre que la consommation de
P. chlororaphis souche MA 342 n’entraîne pas
d’effet létal, ni sublétal, chez cette espèce.
Il convient de noter que les conditions physico-
chimiques (pH, température) dans l’estomac
des oiseaux sont incompatibles avec la survie
de la bactérie.
• Effets sur les organismes aquatiques
En considérant qu’il s’agit d’un usage en trai-
tement de semences, le risque de transfert de
P. chlororaphis souche MA 342 vers les eaux de
surface est considéré comme faible.
Semences non traitées et cariées.
ph. Belchim Crop Protection

qu’est-ce que P. chlororaphis s. MA342 ?
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N° 632 mars 2010
• rÉsuLtats eXPériMentauX et reCOMMandatiOns d’eMPLOi
• COnCLusiOn
Cerall s’intègre dans les méthodes de pro-
tection des plantes alternatives à la lutte
chimique. L’objectif n’est pas l’éradication
des organismes nuisibles mais la limitation
des effets néfastes.
Ces méthodes prennent en compte le choix
des variétés par rapport à leurs sensibilités
aux maladies, la date de semis, la qualité sa-
nitaire des lots, la rotation culturale…
Ce produit est un traitement de semences
innovant, utilisable en « agriculture biologi-
que » en application du règlement Européen
834/2007.
Cerall® is a biopesticide. The
active ingredient in the product is
the naturally occurring soil-dwel-
ling bacterium Pseudomonas
chlororaphis also contains other
ingredients, such as water, which
allow it to function in practical ap-
plications. All of the ingredients
have been carefully selected to
ensure that the product is envi-
ronmental friendly.
Cerall® has been developed so
as to be specially adapted to bare
seed such as wheat.
Cerall® is effective against the
seed-borne diseases common
wheat bunt (Tilletia caries), wheat
leaf spot (Septoria nodorum)
and Fusarium (Fusarium spp.) in
wheat, rye and triticale.
Cerall® is:
• Effective against the most
commonly occurring seed-borne
diseases.
• Environmentally-friendly
because it contains naturally
occurring bacteria and non toxic
ingredients.
• Also accepted for use in organic
farming.
• User-friendly and working-
environment conscious, as the
handling of chemical substances
and dust from chemically treated
seed are avoided.
• Not considered environmen-
tally hazardous goods during
transport.
Cerall® treated seed can be
stored, transported and handled
in the same manner as normal
seed. Treatment with Cerall®
does not affect treatment capa-
city. Cerall® can be used in most
treatment equipment available
on the market. In certain cases,
the equipment must be adjusted
in order to handle the product’s
relatively high dosage. The
recommended dosage is 10 li-
ters/ton of seed. The product can
be stored in unopened packaging
at +4ºC to +8ºC for up to eight
weeks after delivery. All packa-
ging is marked with a used before
date. The product must be stirred
before use. Partial emptying of
packages is not recommended.
Treated seed can be stored
for one year. BioAgri AB also
recommends that the seed health
be analysed before treatment.
Special attention should be given
at seed germination. If the germi-
nation of the untreated seed does
not meet the requirements for
certification, a test treatment and
follow-up analysis is recommen-
ded before the product is used.
Summary
resuLtats COntre Les MaLadies
et POur La Levée
• Sur carie
Cerall apporte une protection non négligeable
par rapport à la référence chimique (Figure 3).
• Sur fusariose
Là encore, la spécialité apporte une protec-
tion non négligeable par rapport à la référence
chimique. On note également une sécurité dans
le pourcentage de grains levés par rapport à un
témoin non traité (+ 31 %) (Figure 4).
• Sur septoriose
Sur Septoria nodorum, l’efficacité globale sur
cette maladie (taux de plantes levées), atteint
le même niveau que celui de la préparation de
référence (Figure 5).
reCOMMandatiOns d’eMPLOi
• Recommandations particulières
– Le produit doit être appliqué uniquement
avec du matériel industriel spécifique au
traitement de semences.
– Ne l’appliquer que sur des semences sèches
ayant une bonne valeur germinative.
• Précautions d’emploi
– Un nettoyage complet des équipements de
traitement est nécessaire avant l’utilisation
des spores de la bactérie.
– Ne pas mélanger Cerall avec d’autres produits
de protection de semences.
– Mettre en place l’agitation du produit avant
le début du traitement et la maintenir tout au
long de l’application.
– Les applicateurs doivent être protégés par le
port des protections individuelles de sécurité
en usage dans ce type de traitement.
– Éliminer les fonds de cuve et les eaux de rin-
çage conformément à la réglementation en
vigueur.
– Éliminer les emballages vides via une collecte
organisée par un service de collecte spécifi-
que. (Belchim Crop Protection est partenaire
de la filière Adivalor).
• Conservation et transport
Cerall peut être conservé pendant 2 mois maxi-
mum à une température comprise entre 4 °C et
8 °C (voir schéma).
Il faut utiliser le produit avant la date de péremp-
tion indiquée sur les emballages.
Les semences, une fois traitées, peuvent être
conservées pendant 12 mois. Le report au-delà
d’une année peut affecter l’efficacité du trai-
tement.
Cerall Réf. chimique
Témoin
126
100
131
Levées en %
du témoin
0
30
60
90
120
150
Figure 5 - Résultats d’essais plein champ
sur blé d’hiver sur septoriose S. nodorum.
Moyenne de 10 essais en Suisse et en Suède,
2003 à 2005.
0
20
40
60
80
100 93,9 100 100 100
91,7 95,2
Cerall Réf. chimique
Moyenne Minimum Maximum
Infestation des semences (2 g de spores/kg
de semences). Taux d'attaque dans
les témoins entre 19 et 83 %.
Figure 3 - Résultats d’essais au champ
sur blé d’hiver sur carie (Tilletia caries),
4 essais 2004 et 2005.
Cerall Réf. chimique
Témoin
0
50
100
150
200
250
131
172
208
c b a
Plantes/m2
Incidence sur le peuplement (stade 3F)
le 21/01/2009
Figure 4 - Résultats d’essais plein champ
sur blé d’hiver sur fusarioses (contamination
naturelle, Toisondor : 46 % F. roseum,
12 % M. nivale). Essai Arvalis, 2009.
Mots-clés : Cerall, Pseudomonas chlororaphis
souche MA 342, fongicide, biofongicide, blé,
triticale, seigle.