La recherche de leviers pour une protection durable et raisonnée des cultures passe par une meilleure compréhension des mécanismes de régulation des épidémies. Cette thèse vise à étudier les interactions entre plantes et champignons foliaires par le biais de la modélisation des pathosystèmes. Les objectifs étaient (1) de proposer un cadre méthodologique pour le développement de modèles épidémiques couplés à des modèles de plantes virtuelles de type FSPM (Functional-Structural Plant Models), (2) de valider notre approche en confrontant nos modèles à des données expérimentales et (3) d’explorer des scénarios pour mettre en lumière les propriétés des plantes qui influencent les épidémies selon le type de champignon foliaire et ce, dans des conditions environnementales variées.

Pour ce faire, nous avons d’abord défini des concepts et élaboré des outils pour coupler des modèles de champignons foliaires à des FSPM. Nous mettons à la disposition de la communauté scientifique plusieurs modèles réutilisables et évolutifs (plateforme OpenAlea). Trois modèles de cycles infectieux contrastés ont été construits ou réorganisés sous forme de composants interopérables : l’oïdium de la vigne, la septoriose du blé et la rouille brune du blé. Un quatrième modèle multi-maladies couple la septoriose et la rouille brune sur le blé. Ces modèles ont nécessité un effort de revue bibliographique pour dégager les points communs et les spécificités de chaque couple plante-pathogène. Puis, la cohérence et la précision de ces modèles a été testée face à des données expérimentales : des notations détaillées de terrain pour la septoriose, et des notations de laboratoire pour la rouille brune. De plus, les modèles disponibles sur le blé ont été utilisés dans une approche exploratoire pour tester la sensibilité des épidémies aux propriétés du couvert. Les résultats indiquent que la rouille et la septoriose ne répondent pas de la même façon à tous les traits d’architecture du blé. Il ressort notamment de nos simulations que la dynamique des épidémies dépend de la vitesse relative de croissance et de reproduction du champignon par rapport à la sénescence des feuilles. Ce dernier travail ouvre des perspectives à court terme de simulations et d’expérimentations pour affiner notre compréhension des interactions dans le couvert. Enfin, les modèles qui ont été construits au cours de cette thèse pourront être utilisés dans des contextes d’application différents : aide à l’analyse des épidémies, aide à l’élaboration de modèles plus simples à but opérationnel, ou encore aide à la sélection variétale.