Seuils d’invasion spatiale : de la théorie à la mise en pratique dans les systèmes de production de plants. V. Deytieux (1), W. Otten (2) A. Bates (3), C.A. Gilligan (3), D. J. Bailey (4) (1) INRA - Domaine Expérimental d'Epoisses, 21 110 Breteniere, France (2) University of Abertay, SIMBIOS, Dundee, DD1 1HG, UK (3) Department of Plant Sciences, University of Cambridge, Downing Street, Cambridge, CB2 3EA, UK (4) INRA - Agrocampus Rennes, UMR BiO3P BP 35327 F - 35653 Le Rheu Cedex, France. La production de légumes de plein champ est un secteur majeur de l’industrie horticole ; elle couvre 246156 ha en France. L’importance de cette production est soulignée par la nouvelle initiative PicLeg (Production intégrée des cultures légumières). En Angleterre, ce secteur représente actuellement £690 millions et couvre une surface de 130 000 ha. La production de légumes de plein champ nécessite habituellement la production de jeunes plants dans des plateaux composés de cellules dont la taille dépend essentiellement de l’espèce cultivée et de la saison à laquelle les jeunes plants doivent être transplantés en plein champ. Parmi les problèmes phytosanitaires rencontrés dans ces systèmes, on note (i) la diffusion invasive des pathogènes du sol et (ii) l’infestation masquée sans symptôme visibles de maladie. La densité de semis dans les plateaux de production de plants est une caractéristique importante pour l’épidémiologie de ces maladies telluriques. En effet, la théorie de la percolation, introduite récemment en épidémiologie pour expliquer la diffusion des maladies du sol, démontre clairement l’existence d’un lien mécaniste entre la croissance d’un champignon à partir d’un individu hôte, la densité des hôtes et la capacité de l’agent pathogène à envahir la population. L’application de cette théorie aux systèmes de production de plants prédit l’existence d’un seuil de densité en-deçà duquel la diffusion de l’agent pathogène reste restreinte et au-delà duquel la diffusion est invasive. Ce travail examine la validité de cette théorie dans le cas de la « fonte des semis » causée par R. solani. Deux expérimentations ont été conduites afin d’étudier l’effet de la densité de semis sur la diffusion de la maladie (symptômes) et le risque d’infestation de plantes apparemment saines (test ELISA ou transplantation et incubation des plantes). Le comportement épidémiologique de R. solani a montré une similitude remarquable avec les prédictions de la théorie de la percolation. En particulier, un effet seuil a été démontré en réponse aux changements de densité de semis. Dans le cas des plus grandes densités de semis, la maladie s’est développée de manière invasive dans toutes les répétitions. Pour les densités intermédiaires, seuls certains patchs de maladies ont été invasifs tandis que pour les densités les plus faibles, aucun patch de maladie invasif n’a été observé. Un front d’infestation a été détecté; il s’étend à une ou deux plantes au-delà du front de maladie, indépendament de la nature invasive ou non du patch de maladie. Après transplantation des plants en parcelle agricole, ces infestations masquées auront d’importantes conséquences sur le développement de la maladie et la contamination du sol. La théorie de la percolation peut donc être adaptée et utilisée pour l’analyse du risque et la gestion des maladies telluriques dans les systèmes de production de plants. Spatial invasion thresholds: From theory towards exploitation in plant propagation. V. Deytieux (1), W. Otten (2), A. Bates, (3), C. A. Gilligan (3), D. J. Bailey (4) (1) INRA - Domaine Expérimental d'Epoisses, 21 110 Breteniere, France (2) University of Abertay, SIMBIOS, Dundee, DD1 1HG, UK (3) Department of Plant Sciences, University of Cambridge, Downing Street, Cambridge, CB2 3EA, UK (4) INRA - Agrocampus Rennes, UMR BiO3P BP 35327 F - 35653 Le Rheu Cedex, France. Field vegetables represent one of the largest crop production sectors of the horticultural industry. In France, the field vegetable sector covers 246156 ha for which the importance of this production system is reflected in a new initiative, PicLeg (IPM of vegetables) and in the UK the field vegetable sector is currently valued at approximately £690 million and covers an area of over 130,000 ha. Field vegetable production involves routinely the growth, or propagation, of seedlings in trays composed of units of varying size depending on the crop species and the season in which the crop is to be planted-out into the field. The main identifying characteristic of seedling propagation is, therefore, the unit size of propagation trays and thus, the planting density at which the seedlings are grown. Recent epidemiological (percolation) theory for the spread of soil-borne disease demonstrates a clear mechanistic link between fungal growth from an individual host, the density of hosts and the invasive spread of the pathogen in a population of hosts. Translation of this theory for disease risk in the propagation of vegetable seedlings suggests a switch from the restricted spread of the pathogen at low planting density to the invasive spread of the pathogen higher planting densities. The main risks to these systems are (i) the invasive spread of soil-borne pathogens and (ii) hidden infestation without visible symptoms of disease. This work examined the consistency of this theory for the spread and infestation of damping-off disease caused by R. solani in commercial propagation trays. Epidemic behaviour of R. solani showed a striking similarity with expectations from percolation theory. In particular, threshold-like behaviour was demonstrated in response to changes in planting density. For propagation systems with the highest planting densities disease was invasive for all replicates. At intermediate planting density some disease patches were invasive whilst other were not and at low planting densities no patches were invasive. An infestation-front was detected (using ELISA) extending one or two plants beyond the disease front. The extent of the infestation-front did not depend on the invasive nature of the disease patch. As well as the risk of disease, the ‘hidden’ infestation of seedlings has important consequences for the development of disease after planting-out and the contamination of field soil. The implications of this work for the control of disease risk are considered. We conclude that percolation theory can be adapted and used as the basis for the analysis and management of disease risk in plant propagation.