Spatial Heterogeneity of Leaf Wetness Duration in Winter Wheat Canopy and Its Influence on Plant Disease Epidemiology.

in Phytopathology (2010)

The leaf wetness duration (LWD) is one of the most important factors influencing the occurrence of plant diseases epidemiology. Despite considerable efforts to determine LWD, little attention has been ... [more ▼]

The leaf wetness duration (LWD) is one of the most important factors influencing the occurrence of plant diseases epidemiology. Despite considerable efforts to determine LWD, little attention has been given to studies its variability in the canopy. The objective of this study was to evaluate the spatio-temporal variability in the field sites cultivated in a heterogeneous landscape. The spatial-temporal variability of LWD was evaluated in winter wheat canopy close to the hedge at Arlon (Belgium) during the period May to July 2006 and 2007. LWD measurements were made using flat plate sensors deployed at five different distances from the hedge (5, 10, 20, 50, 100 m). Each set of two sensors was placed horizontally close the flag leaf (L1) facing north. Parallel to these qualitative measures of wetness we made samples of the quantity of dew deposited on rigid epoxy plates (75 x 60 mm) placed next to each set of sensors (two plates per sensor and sampling). Experimental results show that the LWD measurements revealed substantial heterogeneity among sensors positions. LWD is longer for the sensors located at distance proximate the hedge. Three to four hours of difference was observed between sensors located at 5 m and those located at 100 m, and besides, a significant quantitative difference (p<0.0001) of dew deposit was observed between area beside hedge and those placed at 100m. In summary, this study gives a good idea of how wetness appears at the different range of the hedge. So the diversity of situations favor occurrence of very local microclimate conditions that may initiate disease in specific locations of the plot and not in others. [less ▲]

Assessment Of The Night Weather Parameters And Their Use In Forecasting Model Of Wheat Leaf Rust.

in Phytopathology (2010), 100

A stochastic model was developed to predict the wheat leaf rust (Puccinia triticina Eriks.) severity (percentage of leaf area with symptoms showing uredinia) in four-replicated field experiments located ... [more ▼]

A stochastic model was developed to predict the wheat leaf rust (Puccinia triticina Eriks.) severity (percentage of leaf area with symptoms showing uredinia) in four-replicated field experiments located in three villages (Diekirch district: Reuler; Grevenmacher district: Burmerange and Christnach), representative of the different agroclimatological zones of Luxembourg. The model was elaborated by the analysis of the night weather and leaf rust incidence. Statistical validation using regression analysis reports a strong correlation between the number of hours with specific meteorological conditions and the percentage leaf area covered by brown rust lesions for the two upper and youngest leaves, which are mostly responsible for photosynthesis activity and assimilates production filling the grains. The development of the brown rust requires a period of at least twelve consecutive hours with temperatures between 8 and 16°C and a relative humidity (RH) greater than 60%, with optimal values lying between 12 and 16°C and RH greater than 80%. During the 2004 to 2009 period, at four sites, the linear regression between simulated and observed values for Puccinia triticina was highly significant (P < 0.01) and R2 (coefficient of determination) explained 80 to 85% of the variability. Efforts are now being developed to better define thresholds for fungicide applications and to spatialize the outputs of the model over the entire Luxembourg territory. [less ▲]

Assessing the Accuracy of Simulation Model for Septoria Leaf Blotch Disease Progress on Winter Wheat.

in Plant Disease (2009), 93

A mechanistic model, PROCULTURE, for assessing the development of each of the last five leaf layers and the progress of Septoria leaf blotch, caused by Septoria tritici (teleomorph Mycosphaerella ... [more ▼]

A mechanistic model, PROCULTURE, for assessing the development of each of the last five leaf layers and the progress of Septoria leaf blotch, caused by Septoria tritici (teleomorph Mycosphaerella graminicola), has been applied on susceptible and weakly susceptible winter wheat (Triticum aestivum) cultivars in two locations (Everlange and Reuland) in Luxembourg over a 3-year period (2000 to 2002). A double performance assessment of PROCULTURE was conducted in this study. First, the capability of PROCULTURE to correctly simulate S. tritici incidence was checked. Second, the model's ability to accurately estimate disease severity was assessed on the basis of the difference between simulated and observed levels of disease development at each leaf layer. The model accurately predicted disease occurrence in the 2000 and 2002 seasons, on susceptible and semi-susceptible cultivars, with a probability of detection (POD) exceeding 0.90. However, in 2001, even though the POD never fell below 0.90, the false alarm ratio (FAR) was too high to consider the simulations satisfactory. Concerning the evaluation of disease severity modeling, statistical tests revealed accurate simulations performed by PROCULTURE for susceptible cultivars in 2000 and 2002. By contrast, for weakly susceptible cultivars, the model overestimated disease severity, especially for the upper leaves, for the same period. [less ▲]

Fusarioses sur blé d'hiver au Grand-Duché de Luxembourg

in Phytoma - la Défense des Végétaux (2009), 622-623

Au Grand-Duché de Luxembourg, la campagne 2006-2007 a été caractérisée par un hiver relativement doux et un printemps pluvieux. Ces conditions météorologiques ont permis le développement de nombreuses ... [more ▼]

Au Grand-Duché de Luxembourg, la campagne 2006-2007 a été caractérisée par un hiver relativement doux et un printemps pluvieux. Ces conditions météorologiques ont permis le développement de nombreuses maladies cryptogamiques sur le blé d’hiver, dont la fusariose. Cette maladie a été suivie sur 17 sites couvrant le G-D de Luxembourg par des mesures de prévalence (pourcentage moyen d’épis visuellement infectés) et de sévérité (pourcentage moyen d’épillets atteints par épi). Des valeurs moyennes de 8,9± +/- 15,5 % pour la prévalence et de 21,0± +/- 17,8 % pour la sévérité ont été enregistrées avec des différences significatives entre les cantons nord et sud pour la sévérité. Plus de 600 souches isolées des 17 sites ont été identifiées suivant des critères morphologiques et l’emploi d’outils moléculaires. 5 espèces semblent associées à la fusariose : Fusarium graminearum (23,5 %), F. culmorum (12,8 %), F. poae (19,4 %) (3 espèces potentiellement productrices de mycotoxines), F. avenaceum (20 %) et Microdochium nivale (18,7 %). Cette étude est la première du genre à avoir été faite au Grand-Duché de Luxembourg. [less ▲]

First Report of Fusarium Head Blight (FHB) on Winter Wheat in the Grand Duchy of Luxembourg

in Plant Disease (2008), 92

Statistical Analysis of the night weather conditions favouring the epidemic of the brown rust in the Grand-Duchy of Luxemburg.

in Italian Journal of Agronomy [=IJA] = Rivista di Agronomia (2008), 3(3), 611-612

A special year for Fusarium Head Blight and associated mycotoxins in Luxembourg

in Toxicology Letters (2008), 180

Green leaf area decline of wheat top three leaves in Belgium and G-D of Luxembourg from 2003 to 2006 : the relationships with grain yield.

Conference (2006, October)

The modified Gompertz model developed by Gooding et al. (2000) was used to describe the decline in green area of wheat top three leaves in field experiments where green leaf area at time t = 100*exp[-exp ... [more ▼]

The modified Gompertz model developed by Gooding et al. (2000) was used to describe the decline in green area of wheat top three leaves in field experiments where green leaf area at time t = 100*exp[-exp(-k*(t-m))]. In the absence of fungicide, green leaf area decline was associated with drought or infection with a number of foliar pathogens including Septoria tritici (sexual stage Mycospherella graminicola) and Puccinia recondita f.sp. tritici and Erysiphe graminis. On the whole experiments and cultivars there was no effect of fungicide on k but it was highly significant on m (P<0.001). When main effects are considered, fungicide delayed green leaf area decline rather than reduced its rate of progress once started. Fungicide had variable effects on grain yield, largely reflecting variation in disease infection pressures in the different years and susceptibility of the different cultivars. If no correlation was observed between k values and grain yields, m was at the contrary very closely associated with grain yields. This study supports the view of Gooding (2000) and Gaunt (1995) that, for many diseases, effects on green area duration give an adequate estimate of host yield reduction. Therefore we have use the close relationship between the parameter m of the Gompertz model and grain yield to improve the Belgium-Crop Growth Monitoring System (B-CGMS) by recalibrating LAI evolution simulated by B-CGMS according to the evolution of LAI derived from the Gompertz model. The system includes indeed a component allowing taking into account senescence in the evolution of LAI during the growing season. Recalibration has been realized through the modification of one of the parameters influencing the leaf senescence, the SPAN parameter. Modifying the SPAN parameter comes down to modify the lifespan of leaves. Considering that parasitic pressure reduces leaves lifespan and therefore the photosynthetic capacity, this approach makes it possible to take into account the influence of this pressure on yield predictions in the Belgian Crop Growth Monitoring System. [less ▲]

Green leaf area decline of wheat top three leaves in Belgium and G-D of Luxembourg from 2003 to 2005 : the relationships with grain yield.

in Bibliotheca fragmenta agronomica - Book of proceedings (2006), 11(1), 167-168

Evaluation des paramètres épidémiologiques des principales maladies cryptogamiques affectant les feuilles du blé d’hiver au Grand-Duché de Luxembourg : calibration et validation d’un modèle de prévision

Doctoral thesis (2005)

Le développement de la lutte raisonnée repose sur une meilleure compréhension des relations entre les plantes hôtes et les agents pathogènes pour positionner un traitement fongicide. L’objectif de ce ... [more ▼]

Le développement de la lutte raisonnée repose sur une meilleure compréhension des relations entre les plantes hôtes et les agents pathogènes pour positionner un traitement fongicide. L’objectif de ce travail est de proposer un modèle d’avertissement pour les principales maladies cryptogamiques affectant les feuilles du blé d’hiver au Grand-Duché de Luxembourg. Afin de se rapprocher de la réalité au champ, nous avons réalisé des essais avec des mélanges de variétés sur des sites avec des caractéristiques climatiques et pédologiques différentes. Notre démarche a consisté tout d’abord à proposer un cadre de modélisation du système « blé-parasite-climat » qui a orienté les expérimentations réalisées. La variété constitue un élément clé dans la conception d’un système intégré. La valeur du phyllotherme varie entre une variété hâtive et une variété tardive. Pour cette dernière, la valeur du phyllotherme varie aussi entre les feuilles situées à la base et celles situées au sommet de la tige. Le degré de sévérité de la maladie varie aussi selon la variété (résistante ou sensible). Ce travail propose une étude de simulation entre 2000 et 2002 de la forme anamorphe de Mycosphaerella graminicola très connue sous le nom de Septoria tritici. Cette simulation se base sur le système Proculture développé par l’Unité de Phytopathologie de l’UCL. Ce système se démarque des systèmes d’avertissements classiques par sa prise en compte d’un module de croissance des feuilles et la date d’apparition des symptômes sur ces feuilles. Ce système simule correctement la croissance des cinq dernières feuilles. Deux types de validations (quantitative et qualitative) ont été réalisés via ce système en fonction d’une variété susceptible (Bussard) et une variété résistante (Dream). Le succès de la validation qualitative dépasse 90 % à Everlange et atteint 96 à 98 % à Reuland pour les variétés sensibles et les variétés résistantes. Concernant la validation quantitative, les tests statistiques révèlent un grand succès de Proculture pour les variétés sensibles pendant toutes les années de validation. Cependant, une sous-estimation a été observée pour les variétés résistantes. Parallèlement à cette étude sur la septoriose, une étude a été développée sur les deux rouilles du blé d’hiver : a) la rouille jaune qui a connu un développement spectaculaire sur les variétés susceptibles (Flair). Cette maladie a eu un développement très précoce en 2000 (stade gonflement). Les premiers foyers ont été observés dès la floraison. Un modèle de simulation de cette maladie a été proposé dans cette étude ; b) la rouille brune, qui a une évolution très importante entre 1999 et 2000 à Everlange et qui constitue la principale maladie de la Moselle luxembourgeois. Elle se répète au fil des années et à des moments cruciaux de la croissance du blé d’hiver. Dans cette étude, nous analysons les paramètres météorologiques nocturnes qui favorisent cette maladie. En plus des deux rouilles, l’helminthosporiose a connu une évolution remarquable dans les variétés susceptibles entre 1999 et 2000 à Everlange. L’interaction de ces variétés avec un semis sans labour et des conditions météorologiques favorables a été à l’origine de l’expansion très précoce de la maladie en 2000. Cette interaction entre les variétés susceptibles, le microclimat au sein du couvert et certaines pratiques agricoles (la fumure azotée, …) a été à l’origine de la propagation de l’oïdium en 2000 en Moselle et en 2003 à Reuler. Enfin, cette étude présente aussi une méthode d’analyse conceptuelle des paramètres météorologiques basée sur la transformation de Fourrier. Cette analyse permet de visualiser les différentes fluctuations intra-journalières qui existent entre les sites d’essai. A long terme, il sera possible, avec cette méthode d’automatiser des cartes de risque d’infection des parasites cryptogamiques du blé d’hiver. [less ▲]