Phénomènes de transfert de matière lors de la pulvérisation d'eau ozonée et Traitements à l'eau ozonée en conditions controlées du mildiou de la vigne, du chou et de l'oidium de la tomate. - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2022

Mass transfer phenomena during ozonated water spraying and ozonated water treatments under controlled conditions of downy mildew of grapevine, cabbage and powdery mildew of tomato.

Phénomènes de transfert de matière lors de la pulvérisation d'eau ozonée et Traitements à l'eau ozonée en conditions controlées du mildiou de la vigne, du chou et de l'oidium de la tomate.

Axel Canado
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1284375
  • IdRef : 272004227

Résumé

Faced with increasing regulatory and societal pressures, new strategies for plant disease control must be proposed to partially or totally replace the controversial chemical inputs. Thanks to its high reactivity and low persistence, ozonated water appears to be a promising candidate for the control of plant pests. However, the application of ozonated water by spraying seems to drastically reduce its effectiveness. The present thesis aims to (i) study the physico-chemical phenomena that take place during ozonated water spraying in order to understand its limitations, and (ii) demonstrate the effectiveness of ozonated water on different pathosystems. First, global spray studies identified that ozonated water spraying is subject to strong mass transfer phenomena, which almost instantaneously empty the sprayed liquid of the ozone molecules it contained after saturation. The development of a local colorimetric method made it possible to demonstrate that the liquid film forming the drops is responsible for the majority of the ozone losses caused by the mass transfer. The complementarity of the global and local studies improved the understanding of the transfer phenomena in the spray and made it possible to model the evolution of the concentration of ozone dissolved in the sprayed liquid. As a follow-up, an anti-desorption module adaptable to farmers' spray nozzles was proposed in order to limit ozone desorption. In a second phase, the mildew/vine pathosystem was used as a model to carry out a proof of concept on the effectiveness of ozonated water to inhibit the development of P.viticola. This downy mildew/vineyard pathosystem was also used to prove the effectiveness of the anti-desorption prototype developed during this work. These positive results regarding the efficacy of ozonated water on grapevine downy mildew were successfully extended to two other pathosystems, under similar conditions: cabbage downy mildew Hyaloperonospora parasiticae and tomato powdery mildew Oidium Neolycopersici, proving once again the non-specificity of ozonated water. The work carried out during this thesis confirms the status of ozone as a promising candidate for disease control in agriculture and allows relevant in-situ trials of ozonated water spraying using the antidesorption prototype.
Face à des pressions réglementaires et sociétales grandissantes, de nouvelles stratégies de lutte contre les maladies des plantes doivent être proposées pour substituer partiellement ou totalement les intrants chimiques controversés. Grâce à sa forte réactivité et sa faible rémanence, l’eau ozonée apparait comme un candidat prometteur pour lutter contre les bioagresseurs des plantes. Cependant l’application d’eau ozonée par pulvérisation semble réduire drastiquement l’efficacité de cette dernière. Les présents travaux de thèse ont pour objectifs (i) d’étudier les phénomènes physico-chimiques qui ont lieu durant la pulvérisation d’eau ozonée afin de comprendre ses limites et (ii) de démontrer l’efficacité de l’eau ozonée sur différents pathosystèmes. Dans un premier temps, des études globales du spray ont permis d’identifier que la pulvérisation d’eau ozonée était soumise à de forts phénomènes de transferts de matières, qui vident quasi-instantanément le liquide pulvérisé des molécules d’ozone qu’il contenait après saturation. Le développement d’une méthode locale colorimétrique a permis de mettre en évidence que le film liquide formant les gouttes est responsable de la majorité des pertes d’ozone provoquées par le transfert de matière. La complémentarité des études globales et locales a amélioré la compréhension des phénomènes de transfert dans le spray et a permis de modéliser l’évolution de la concentration en ozone dissous dans le liquide pulvérisé. Dans la continuité, un module anti-désorption tenant compte des précédentes modélisations et adaptable aux buses de pulvérisation des exploitants agricoles a été proposé afin de limiter la désorption d’ozone. Dans un second temps, l’effet de l’eau ozonée a été évalué pour inhiber le développement de P.viticola, microorganisme responsable du mildiou de la vigne, à différents niveaux d’études. Le pathosystème mildiou/vigne a aussi permis de prouver l’efficacité du prototype anti-désorption développé lors de ces travaux. Ces résultats positifs quant à l’efficacité de l’eau ozonée sur le mildiou de la vigne ont été étendus avec succès à deux autres pathosystèmes, dans des conditions similaires : le mildiou du chou Hyaloperonospora parasiticae et l’oïdium de la tomate Oidium Neolycopersici, prouvant une nouvelle fois la non-spécificité de l’eau ozonée. Les travaux réalisés lors de cette thèse confirment le statut de l’ozone comme candidat prometteur dans la lutte contre les maladies en agriculture et permettent d’envisager des essais pertinents in situ de pulvérisation d’eau ozonée grâce au prototype anti-désorption.
Fichier principal
Vignette du fichier
Axel_CANADO1.pdf (9.98 Mo) Télécharger le fichier
Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04208340 , version 1 (15-09-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04208340 , version 1

Citer

Axel Canado. Phénomènes de transfert de matière lors de la pulvérisation d'eau ozonée et Traitements à l'eau ozonée en conditions controlées du mildiou de la vigne, du chou et de l'oidium de la tomate.. Chimie organique. Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2022. Français. ⟨NNT : 2022INPT0047⟩. ⟨tel-04208340⟩
109 Consultations
79 Téléchargements

Partager

More