La biofumigation est une méthode de lutte phytosanitaire utilisant la toxicité de molécules issues des résidus de cultures (notamment les Brassicaceae, à l’origine de la production d’isothiocyanates) pour lutter contre de nombreux agents pathogènes telluriques. L’insertion d’une culture intermédiaire à objectif biofumigant pendant la période d’interculture est considérée comme une contribution à une alternative possible à l’utilisation de pesticides. Cependant, les niveaux d’efficacité de la biofumigation mis en évidence en conditions naturelles restent inégaux d’une étude à l’autre. Les facteurs de variation de l’efficacité peuvent se situer à la fois au niveau de la culture biofumigante (pendant la phase de culture, et après enfouissement des résidus), et au niveau du pathogène et de ses caractéristiques écologiques et épidémiologiques (survie de l’inoculum primaire, transmission des infections primaires et secondaires). Dans ce contexte, l’objectif général de la thèse est (i) d’expliquer l’action d’une culture intermédiaire de moutarde brune suivant différents modes de gestion (enfouissement des résidus et/ou culture simple) sur les différentes composantes de l’épidémie (inoculum primaire, vitesse apparente du cycle épidémique) de Rhizoctona solani sur betterave sucrière, et (ii) d’examiner les facteurs de variations possibles de l’efficacité de la culture biofumigante au champ pour en déduire les conditions d’expression de l’efficacité de la biofumigation. Avec une approche épidémiologique, ce travail combine (i) expérimentations en conditions semi-contrôlées, pour l’étude fine des mécanismes biologiques, (ii) expérimentations au champ, pour l’analyse des conditions d’expression de l’efficacité de la biofumigation sur une épidémie de R. solani sur betterave, et (iii) modélisation, pour l’analyse des courbes de progression de la maladie au champ permettant d’en déduire les paramètres épidémiologiques affectés par la culture biofumigante. L’étude au champ a permis de montrer que la moutarde en culture permettait de réduire significativement l’incidence de la maladie par rapport au témoin. Par comparaison, l’enfouissement des résidus permettait de réduire davantage l’incidence mais également de réduire la sévérité conditionnelle de la maladie (sévérité au sein des plantes malades). Les résultats de modélisation montrent que la seule moutarde en culture et les résidus réduisent principalement la transmission des infections primaires. La combinaison de ces deux types de résultats suggère que les mécanismes épidémiologiques affectés par la culture biofumigante sont différents suivant son mode de gestion : la seule moutarde en culture et l’enfouissement des résidus réduiraient la densité d’inoculum primaire mais les résidus apporteraient un contrôle supplémentaire en réduisant son activité pathogène. La confrontation de ces résultats à ceux obtenus en conditions semi-contrôlées, en particulier la mise en évidence d’une persistance d’effet de la moutarde sur les agents pathogènes bien supérieure à la période de libération des composés organiques toxiques, indique que des mécanismes complexes de régulation biologique seraient, au-delà de l’effet toxique des résidus, très importants pour la réduction de l’expression de la maladie. Nos résultats montrent par ailleurs que l’efficacité de la moutarde en culture par rapport au témoin est plus variable que celle constatée après enfouissement des résidus qui, dans les conditions de cette étude, est régulière d’une année à l’autre. Après identification des facteurs de variation putatifs de l’efficacité de la biofumigation, la durée de culture de la moutarde et la biomasse produite semblent les plus pertinents pour expliquer la variabilité de l’efficacité de la moutarde en culture. En revanche, l’enfouissement des résidus permettrait de régulariser cette variabilité et ceci indépendamment des facteurs de variation de la conduite de la culture biofumigante couramment cités (biomasse produite, finesse de broyage des résidus et irrigation après enfouissement des résidus dans le sol). Ainsi, le mode d’action différentiel d’une culture biofumigante suivant son mode de gestion sur les pathogènes telluriques et les mécanismes épidémiologiques affectés par la biofumigation ont été jusqu’à présent peu étudiés en biofumigation, mais semblent être des facteurs de variation pertinents à approfondir dans une perspective de mise en place de ce système de culture innovant dans des situations agronomiques variée