Alors que la lumière UV est déjà utilisée pour lutter contre l'oïdium et le mildiou des raisins, l'oïdium des fraises et une bactérie contagieuse qui provoque le feu bactérien des pommes, des poires et des membres de la famille des Rosacées, c'est la première preuve que la lumière germicide peut travailler dans un légume.

Le feu bactérien, l'oïdium et le mildiou vivent à l'extérieur des feuilles et des pousses, mais cette étude montre que la lumière UV supprime le champignon de la cercosporiose, dont une partie de son cycle de vie se déroule à l'intérieur de la plante.

"La cercosporiose infecte la feuille et provoque la défoliation. Par conséquent, comme les betteraves de table sont récoltées avec ce qu'on appelle des machines d'arrachage par le haut - des machines qui saisissent les racines et les arrachent du sol - lorsque les feuilles sont parties, elles ne le font pas. " Cela ne fonctionne pas", a déclaré Sarah Pethybridge, professeure agrégée de pathologie végétale et de biologie végétale-microbienne à Cornell AgriTech et auteur correspondant d'une étude publiée dans Plant Disease. .

Désormais, les chercheurs peuvent passer aux étapes suivantes :utiliser l'imagerie par drone ou par satellite pour identifier les signatures spectrales de la maladie dans les champs de betteraves afin de traiter les plantes infectées avec de la lumière UV la nuit plutôt que de traiter un champ entier, ce qui n'est pas réalisable. . Ils étudient également l'utilisation de véhicules robotisés automatisés qui pourraient positionner un chariot équipé de lampes UV pour éclairer les plantes infectées.

Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour savoir si cette technologie sera applicable à d’autres maladies et cultures végétales. "Cela dépend de la sensibilité de l'agent pathogène à la lumière UV, mais aussi de la sensibilité du légume en particulier, donc cela doit être testé au cas par cas", a déclaré Pethybridge.

Il existe trois types de lumière UV :les UVA ont les longueurs d'onde les plus longues, suivis des UVB, puis des UVC, avec les longueurs d'onde les plus courtes; ce dernier est utilisé pour traiter les maladies des plantes. Lorsqu'ils sont exposés à la lumière UV pendant la journée, les agents pathogènes fongiques disposent d'un mécanisme qui répare les dommages causés à l'ADN, mais lorsque les UVC sont appliqués la nuit, ce mécanisme ne peut pas réparer les dommages, ce qui compromet définitivement la réplication de l'ADN dans les spores fongiques.

Une mise en garde est que le traitement est plus efficace lorsqu'il est suivi de quatre heures d'obscurité avant le lever du soleil. Les applications sont donc recommandées juste après le coucher du soleil.

Dans l’étude, les chercheurs ont testé la lumière UVC directement sur les spores fongiques de la tache foliaire de Cercospora en laboratoire. Une fois prouvé son efficacité, et après avoir déterminé les doses, ils l’ont testé sur des plants de betteraves en serre. Ils ont découvert que la lumière UVC, à des doses efficaces, créait une certaine toxicité pour les plantes, mais qu'elles en sortaient. Ils ont également constaté que les plantes plus âgées étaient plus susceptibles d'être endommagées que les plantes plus jeunes.

Pethybridge et ses collègues ont ensuite mené deux ans d'essais sur le terrain dans l'État de New York, le premier État producteur de betteraves du pays, où ils ont identifié une dose optimale pour supprimer le champignon tout en provoquant une toxicité minimale pour les plantes.

Le nouvel outil aidera grandement à lutter contre la résistance aux fongicides contre la cercosporiose, qui est génétiquement diversifiée et peut rapidement vaincre les fongicides conventionnels, qui doivent être fréquemment appliqués. Les traitements à la lumière UVC peuvent être utilisés dans la production traditionnelle de betteraves ainsi que dans les systèmes biologiques, où les fongicides synthétiques ne sont pas autorisés.

Les collaborateurs du projet comprenaient Love Beets, qui fabrique des produits biologiques à base de betterave, et Seneca Foods, connu pour ses produits conventionnels, tous deux importants producteurs de betteraves à New York. Les entreprises ont fourni des lettres de soutien pour le financement, aidé à identifier les agriculteurs pour les essais et ont siégé à un comité consultatif de parties prenantes, qui se réunissait tous les six mois pour fournir des commentaires sur le projet.