La pourriture phytophthoréenne est l’une des maladies les plus destructrices du soya en Ontario. Les sols humides sont propices à l’apparition de cette maladie, qui est par conséquent plus fréquente dans les champs ayant reçu des précipitations excessives en 2021. Les sols argileux, les zones mal drainées et les champs en semis direct ont également été atteints plus gravement. La pourriture phytophthoréenne peut causer des dommages ou même tuer des plants à tout moment durant la saison de croissance, dès les semis jusqu’à la maturité. En raison de conditions sèches en début de saison cette année, les symptômes n’ont pas toujours été visibles avant la mi-saison. La présence possible de pourriture phytophthoréenne devrait être vérifiée dans les champs qui ont jauni après d’importantes précipitations, et qui ne se sont pas remis quand le sol a séché (figure 1). Il est important de savoir si un champ a été atteint de cette maladie afin de prendre de bonnes décisions à l’avenir en vue de minimiser ses effets. La lutte contre la pourriture phytophthoréenne est surtout basée sur le choix de cultivars pourvus de gènes de résistance et sur l’application de traitements fongicides des semences.
Figure 1. Champ de soya jauni en raison des conditions humides et de la présence de Phytophthora.
Symptômes
Les semences peuvent ne pas lever ou les plantules infectées meurent peu après la levée, affichant des symptômes caractéristiques de « fonte des semis ». Les parties infectées de la tige sont gonflées d’eau ou meurtries et molles. Tôt en saison, les symptômes sont semblables à d’autres pourritures des racines comme celles qui sont attribuables à Pythium. Il peut donc être difficile d’identifier Phytophthora sans analyse de laboratoire. Des échantillons de plants peuvent être envoyés à la Clinique de diagnostic phytosanitaire de l’Université de Guelph afin de faire confirmer la maladie en cause. Sur les plants matures, on observe souvent en premier la présence de feuilles jaunies ou flétries. Un examen des racines révèle un brunissement et une pourriture sur la racine pivotante et les racines secondaires. Les plants s’arrachent facilement puisqu’ils ne sont pas solidement retenus dans le sol. La décoloration brune ou pourpre peut s’étendre vers le haut de la tige à partir des racines vers les parties inférieures du plant. On peut observer la présence de quelques plants morts en rangées ou en petits groupes, particulièrement dans les zones basses du champ. Les feuilles restent attachées au plant même après la mort de ce dernier, ce qui constitue l’une des caractéristiques de cette maladie. (figure 2). Les plants qui sont partiellement résistants peuvent montrer uniquement des signes de rabougrissement, sans mourir de la maladie. La pourriture phytophthoréenne est le plus grave quand les températures du sol dépassent 15oC. Les risques d’infection et d’apparition des symptômes sont alors plus élevés.
Figure 2. Pourriture phytophthoréenne causant la mort des plants, auxquels les feuilles demeurent attachées.
Il arrive que l’on confonde la pourriture phytophthoréenne avec d’autres maladies comme le chancre des tiges et la moisissure blanche à partir des bordures de champs (figure 3), d’où l’importance de bien examiner les zones affectées, surtout tard en saison.
Figure 3. La présence de plants morts tard en saison peut être due à Phytophthora, ce qui se manifeste par une décoloration de la tige à partir du sol jusqu’aux nœuds inférieurs, comparativement au chancre de la tige qui commence aux nœuds supérieurs et à la moisissure blanche qui cause un blanchiment des tiges et une prolifération fongique (mycélium).
Cycle de vie de la maladie
Phytophthora sojae est un oomycète, un microorganisme apparenté aux champignons. Le soya est le seul hôte végétal connu qui abrite cette espèce. On observe la pourriture phytophthoréenne dans la plupart des régions productrices de soya. Les spores hivernantes aux parois épaisses de l’agent pathogène s’appellent des oospores. Elles passent l’hiver dans le sol et les résidus végétaux. Sous des conditions humides, elles germent et infectent directement les racines ou produisent des spores mobiles (zoospores) qui nageront en quelque sorte dans la pellicule d’eau se trouvant entre les particules de sol et infecteront alors les racines de soya quand le sol deviendra saturé. L’agent pathogène colonise les tissus racinaires et bloquera les tissus du plant qui transportent l’eau, entraînant son flétrissement. Les oospores peuvent être déplacées par la machinerie ou des animaux et peuvent survivre dans le sol pendant de nombreuses années.
Méthodes de lutte
La résistance génétique représente le principal moyen de lutter contre la pourriture phytophthoréenne, mais pour être efficace on doit lui combiner sélection variétale, traitement des semences et bonnes pratiques de gestion. Il existe diverses formes de résistance génétique (gène Rps) et de résistance partielle (tolérance du champ). Il est donc important de vérifier les cultivars avant d’ensemencer un champ qui présente des antécédents de pourriture phytophthoréenne. Au tableau 1 des essais de rendement de l’Ontario Soybean and Canola Committee, on mentionne la source des cultivars résistants (gènes Rps) à la pourriture phytophthoréenne ainsi le pourcentage des pertes sur deux ans (tolérance du champ) observés dans un milieu où la maladie est abondante (voir gosoy.ca).
L’avantage d’avoir recours à la résistance génétique fournie par les gènes Rps réside dans le fait que ces derniers procurent une résistance complète à certains pathotypes/souches de Phytophthora (appelés races auparavant). Par contre, ces cultivars demeurent sensibles à d’autres pathotypes, puisqu’un seul gène confère la résistance (figure 4). En Ontario, les gènes Rps1a et Rps7 ne sont pas efficaces puisque tous les champs contiennent des pathotypes de Phytopthora qui peuvent surmonter cette résistance. Les cultivars Rps1c et 1k sont encore efficaces, mais leur efficacité diminue, comme le montrent certains sondages effectués par le chercheur Owen Wally (AAC, Harrow) et par Albert Tenuta (MAAARO, Ridgetown). Le gène Rps3a est intégré dans un plus grand nombre de cultivars de soya commerciaux et il est extrêmement efficace dans la province.
Figure 4. Gènes Rps efficaces contre des pathotypes précis de Phytophthora. Il est recommandé d’appliquer un programme de lutte intégrée contre Phytophthora, qui utilise des cultivars comportant les gènes Rps 3a, 1k, 1c ou 8 et qui procure une résistance élevée dans le champ grâce à des traitements de semences contre les oomycètes et à de bonnes pratiques de gestion (Photo : Allen Xue, AAC Ottawa).
La tolérance du champ ou résistance partielle ne dépend pas du pathotype présent dans le champ. Bien que la pourriture phytophthoréenne continuera à se manifester si les conditions climatiques lui sont favorables, les symptômes seront moins prononcés. Il est important de choisir les cultivars dotés des gènes Rps efficaces (3a, 1k, 1c, 8) et qui offrent une bonne tolérance du champ.
Il existe divers traitements fongicides des semences qui contiennent du métalaxyl, du métalaxyl-M, de l’éthaboxame, ou de l’oxathiapiproline qui procurent une maîtrise partielle de la maladie et qui devraient être utilisés concurremment à des cultivars résistants ou tolérants. Voir le tableau 2-9 du Guide de protection des grandes cultures du MAAARO pour une liste complète (Publication 812F, Guide de protection des grandes cultures). Pour une efficacité additionnelle dans les champs qui présentent d’importants antécédents de pourriture phytophthoréenne, on peut envisager d’ajouter de l’oxathiapiproline ou de l’éthaboxame à un fongicide de base contenant du métalaxyl ou du métalaxyl-M. Le drainage du champ et le travail du sol peuvent aussi être utiles pour atténuer les dommages causés par la pourriture phytophthoréenne. Se rappeler aussi qu’il n’y a rien pour remplacer une bonne rotation culturale puisque cette maladie ne s’attaque pas à d’autres grandes cultures.
~~~
Phytophthora root rot (PRR) is one of the most destructive soybean diseases in Ontario. PRR thrives in wet soils, so the incidence of this disease is more prevalent in fields that received excess rainfall in 2021. Clay soils, poorly drained areas, and no-till fields were also impacted more severely. PRR can harm or even kill plants any time throughout the growing season, right from seeding to maturity. Because of early dry conditions this year, symptoms were often not evident until mid-season. Fields that turned yellow after heavy rainfall but did not recover as the soil dried should be checked for PRR (Figure 1). It’s important to know if a field has suffered from this disease so future management decisions can be made to minimize its impact. PRR is largely managed by selecting varieties with resistant genes and the use of fungicide seed treatments.
Figure 1. Yellow soybean field due to wet conditions and phytophthora.
Symptoms
Seeds may fail to emerge or infected seedlings die shortly after emergence, displaying typical “damping off” symptoms. Infected areas of the stem are water-soaked or “bruised” and soft. Early in the season symptoms are similar to other root rots such as Pythium, so it can be difficult to identify Phytophthora without a lab analysis. Plant samples can be submitted to the University of Guelph Pest Diagnostic Clinic to confirm the disease. On mature plants, yellow leaves or wilting is often noticed first. Examination of the roots reveals a browning and rotting of both the tap root and secondary roots. Plants are easily pulled from the ground since they are not well anchored. The brown or purple discolouration may extend up the stem from the roots into the lower parts of the plant. A few dead plants may appear in a row or as patches, especially in low areas of the field. One distinguishing feature of PRR is that the leaves remain attached even after plant death (Figure 2). Plants that are partially resistant may just be stunted but not die from the disease. PRR is most severe when soil temperatures are above 15°C; plants are at higher risk of infection and symptom development.
Other diseases such as Stem Canker and White Mould can be misidentified for PRR from the field edge (Figure 3) therefore it is important to examine affected areas, especially late in the season.
Figure 3. Dead plants late in the season could be due to Phytophthora which causes a stem decolourization from soil to lower nodes compared to stem canker which begins at upper nodes and white mould which causes bleached stems and white fungal growth (mycelium).
Disease Life Cycle
Phytophthora sojae is an oomycete, which is a fungus-like microorganism. Soybeans are the only known crop host of this species. PRR is found in most soybean growing regions. The thick-walled overwintering spores of the pathogen are called oospores. They overwinter in the soil and plant residue. Under wet conditions they will germinate and directly infect roots or produce mobile spores (zoospores) that will “swim” in the water film between soil particles to infect soybean roots when soil is saturated. PRR colonizes the root tissue and will plug the water-conducting tissue of the plant, causing wilting. Oospores can be moved by machinery or animals and can survive in the soil for many years.
Management
Genetic resistance is the primary method to control PRR, but control requires an integrated combination of variety selection, seed treatments, and good management practices. There are various forms of genetic resistance (Rps gene) and partial resistance (field tolerance) available, so it’s important to check the specific variety before planting a field with a history of PRR. Table 1 of the Ontario Soybean and Canola Committee performance trials lists the source of PRR resistance (Rps genes), as well as the 2-year percent stand loss (field tolerance) observed in a high PRR environment (see gosoy.ca).
Figure 4. Rps genes effective against specific Phytophthora pathotypes. Use an integrated Phytophthora management program which uses varieties with Rps 3a, 1k, 1c or 8 along with high field resistance along with oomycete seed treatments and good management practices (photo courtesy of Dr. Allen Xue, AAFC Ottawa).
The benefit of using Rps genetic resistance is they provide complete resistance to certain Phytophthora pathotypes/strains (previously called races) but are susceptible to others since only a singe gene confers resistance (Figure 4). In Ontario, the Rps1a and Rps7 provide no control since all fields contain Phytopthora pathotypes which can bypass these resistance sources. Rps1c and 1k varieties are still effective but their effectiveness is declining as recent surveys conducted by Dr. Owen Wally (AAFC Harrow) and Albert Tenuta (OMAFRA Ridgetown) have shown. The Rps3a gene is being included in more commercial soybean varieties and is extremely effective in the province.
Field tolerance or partial resistance on the other hand is not dependent on pathotype in the field. Although PRR will still develop under favourable weather conditions, the symptoms will be less severe. It is important to select varieties which have effective Rps genes (3a, 1k, 1c, 8) along with good field tolerance.
There are various fungicide seed treatments containing metalaxyl, metalaxyl-M, ethoboxam or oxathiapiprolin which suppress the disease and should be used in conjunction with resistant/tolerant varieties. See Table 2-9 of the Field Crop Protection Guide for a complete list (Publication 812, Field Crop Protection Guide). For additional control In fields with significant PRR history, consider adding oxathiapiprolin or ethaboxam to your base fungicide seed treatment containing Metalaxyl or Metalaxyl-M. Field drainage and tillage can also have benefits in minimizing the damage caused by PRR. Also, keep in mind that there is no substitute for a good crop rotation since this disease will not impact other field crops.
