Effets des traitements de semences couplés à l’utilisation des extraits de Cymbopogon citratus & Oxalis barrelieri comme éliciteurs pour le contrôle de Bipolaris oryzae & Fusarium Moniliforme et l’amélioration des rendements de production du riz (Oryza sa

Abstract

Dans le présent travail, les fractions de l’huile essentielle de Cymbopogon citratus, les extraits aqueux et les extraits éthanoliques de Calistemon citratus et d’Oxalis barrelieri ont été testés in vitro comme biofongicides contre Bipolaris oryzae et Fusarium moniliforme, deux champignons phytopathogènes du riz. Les effets des traitements par les extraits de C. citratus et d’O. barrelieri, couplés au tri des semences de riz en solution de NaCl, ont été déterminés par les mesures; du taux de germination, de la vigueur, de l’émergence, du taux d’infestation des semences par B. oryzae/F. moniliforme et des paramètres de production du riz en champ. La caractérisation des phytochimique des extraits de plantes, l’étude de leur potentiel d’induction de la résistance chez les plants de riz et la biologie de l’infection par B. oryzae ont été effectués. Des effets majeurs significatifs (p < 0,05) des extraits, de la concentration et de l’interaction de ces deux paramètres ont été observés vis-à-vis de l’inhibition de B. oryzae et F. moniliforme. Ainsi, l’activité antifongique a été fonction de l’extrait et dose dépendante. Les fractions d’HE obtenues des plantes sèches de C. citratus (CS1 CS2 et CSM) ont été moins actives que celles des plantes fraîches (CF1 CF2 et CFM). Les fractions d’HE collectées pendant la première heure suivant le début de l’écoulement des principes actifs (CF1 et CS1) ont été plus actives que celles qui ont été collectées après une heure (CF2, et CS2). Les extraits aqueux (EAc et EAo) ont été en général moins actifs comparés aux extraits éthanoliques (EEc et EEo); parmi ces extraits, l’extrait éthanolique de C. citratus a présenté le plus grand potentiel inhibiteur à 10000 ppm vis-à-vis F. moniliforme (58,51%) et et B. oryzae (55.9%). Les semences de riz sélectionnées (triées) en solution NaCl 20% ont eu une masse plus importante; un potentiel germinatif 12,5% supérieur à celui des semences sélectionnées à l’eau et 19,5% supérieur à celui des semences non triées. Une relation linéaire positive et significative (Rho (78) = 0,427**, p < 0,01) a été observée entre la masse des semences de riz et leur germination. Les extraits à l’éthanol d’O. barrelieri et de C. citratus couplés au tri des semences en solution NaCl 20%, ont stimulé à un degré comparable, la germination des semences de riz de l’ordre de 15,15-22,06% sur blotter et de 11,1-16,2% en serre. Les concentrations 1% des extraits éthanoliques de C. citratus et d’O. barrelieri ont été les meilleures pour le traitement des semences de riz et ont réduit l’infestation par B. oryzae et F. moniliforme de 25,25% et 9,83% respectivement. Les études de l’induction de la résistance montrent que; les concentrations en protéines chez les plants de riz temoins (T0) ont été supérieures à celles des plants de riz dont les semences ont été uniquement triées en solution NaCl 20% (T1), et à celles des plants traitées avec les extraits d’O. barrelieri/C. citratus (T2, T3 et T4). Les plants de riz témoins (T0) ont gardé des concentrations en groupement thiols, significativement faibles, comparées aux autres traitements (T1, T2, T3 et T4) après évaluation aux 14ième, 21ième et 28ième jours. Dans l’ensemble, les activités des enzymes marqueurs d’induction de la résistance; β-1,3-glucanase, polyphénols oxydases, amylases et peroxydases des plants de riz traités avec les extraits de C. citratus ont été significativement supérieures à celles des plants de riz témoins; aux 14ième, 21ième et 28ième jours; celles des plants de riz traités aux extraits d’O. barrelieri ont eu les mêmes tendances qu’avec C. citratus, à l’exception de l’activité des peroxydases. Le score de la gravité de la maladie (helminthosporiose) a montré que les plants de riz non traités présentaient des symptômes 4 à 5 fois plus élevés que les plants de riz traités par les extraits. Les études de la biologie de l’infection par B. oryzae, faites au moyen de la microscopie n’ont révélé que des différences significatives de germination des spores de B. oryzae, entre les plants de riz traités aux extraits de C. citratus et les non traités, au stade précoce de l’infection. Dans les essais en champ; en riziculture pluviale, on peut noter qu’à une exception près tous les traitements ont été statistiquement comparables pour ce qui est des variables; degré de tallage et panicule/levée. La production/levée a scindé les traitements en trois groupes significativement différents les uns des autres; T4 (8,06c) et T3 (7,89c) d’une part T2 (6,91b) et T1 (6,90b) d’autre part et T0 (4,75a). La production/tallage et la production/panicule ont été également scindées en trois groupes significativement différents; cependant avec une répartition un peu différente; T3 et T2 > T4 et T1 > T0. En riziculture irriguée, l’émergence (64,4%) des semences traitées aux extraits d’O. barrelieri (T2, T3, T4) a été significativement plus importante que celle (61,8%) de T1 (uniquement trié en solution NaCl), significativement plus importante que celle des témoins T0 (38,7%). T4 (566,1bg/m2) et T3 (557,6bg/m2) ont eu de meilleurs rendements; ceux-ci ont été significativement différents de T0 (483,1ag/m2) mais ne l’ont pas été par comparaison à T1(519,3abg/m2) et T2(522abg/m2). À la floraison tout comme à la maturité, la sévérité de B. oryzae a été moindre pour les lots ayant reçus les traitements aux extraits de plantes (T3, T4 et T2). Toutes les fractions d’HE de C. citratus contiennent le myrcène, le limonène, l’α – gurjunène, le néral et le géranial, mais à des proportions différentes. Les constituants prédominants de toutes les fractions d’HE ont été le Néral (19,95 - 41,56%) et le géranial (18,79 - 45,64%); avec une prédominance du néral dans les fractions CS1, CS2, CSM, CFM et une prédominance du géranial dans les fractions CF1 et CF2. Certains composés à l’instar du carvacrol acétate et du farnésol (2E, 6Z) se sont retrouvés uniquement dans les fractions des HE issues des plantes fraîches de C citratus (CF1, CF2, et CFM). Le cédrol, l’hexahydrofarnesyl acétone, le γ-décalactone, le β -bisabolol, l’ α –muurolol, le cavacrol et le β -eudesmol ont été détectés à de faibles proportions seulement dans les fractions d’HE collectées entre la 61ème minute à la fin de l’hydrodistillation (CF2 et CS2). Les extraits éthanoliques de C. citratus et d’O. barrelieri (EEc et EEo) ont été significativement (p < 0,05) plus concentrés en; composés phénoliques, flavonoïdes et sucres totaux comparés aux extraits aqueux (EAc et EAo), qui avaient plutôt une teneur en protéines significativement plus importante. La quercétine, la catéchine, le catéchol, l’acide L-ascorbique et l’acide iso ascorbique sont présents dans tous les extraits aux solvants (EAc, EAo, EEc et EEo) mais en concentrations plus élevées dans les extraits éthanoliques (EEc et EEo); EEc avec 16,04µg/mg a été le plus riche en composés phénoliques identifiés. Le fractionnement bio-guidé de l’extrait à l’éthanol de C. citratus a permis d’identifier le 3-O-β-D-glucopyranosyl-α-amyrine et le 3-O-β-D-glucopyranosyluvaole. Au terme de ce travail il ressort que; le tri des semences de riz avec le NaCl 20% couplé aux traitements avec les extraits aqueux et éthanoliques de C. citratus et d’O. barrelieri (EEo, EEc, EAc et EAo) rend la semence de riz plus homogène, améliore l’état sanitaire et la germination, maintient la vigueur des plantules, est susceptible d’induire certains marqueurs de résistance contre les maladies; ce qui augmente les rendements de production du riz.