Les protections biologiques intégrées en agriculture

Depuis plus de 50 ans, le développement de l’industrie chimique a apporté une réponse efficace contre les bioagresseurs qui menacent les récoltes pour devenir un modèle essentiel et généralisé de protection des plantes. Les engrais et les pesticides ont permis d’obtenir des rendements élevés pour répondre à l’augmentation de la population mondiale (a). Mais les pesticides ont un effet négatif sur l’environnement et ils ont fini par sélectionner des bioagresseurs résistants aux molécules mises sur le marché. Ces résistances aux pesticides se sont également développées au jardin potager ; par exemple le puceron vert Myzus persicae dont certaines souches survivent aux néonicotinoïdes et aux pyréthrinoïdes (et aux molécules voisines ; les pyréthrines homologuées en agriculture biologique) (1). Ce puceron qui affectionne le pêcher, est très polyphage et se contente d’au moins 50 familles botaniques, dont les cucurbitacées (concombre, cornichons…), les solanées (pommes de terre…), les brassicacées (navets…). Les recherches se sont alors orientées vers des solutions alternatives moins agressives : sélection de variétés plus résistantes aux maladies, lutte biologique par l’épandage de prédateurs des bioagresseurs, utilisation de pièges contenant des hormones…

De nos jours, on ne traite plus les plantes cultivées à l’aveuglette avec des assemblages polyvalents contenant différents produits phytosanitaires dès que l’on découvre une tache sur un fruit ou une feuille. Un bioagresseur n’est pas forcément redoutable, une maladie peut être bénigne ne nécessitant aucun traitement, la taille d’un organe malade suffit quelquefois pour éradiquer une maladie naissante. Les produits phytosanitaires ont également été améliorés afin de réduire leurs doses et pour qu’ils soient plus ciblés sur les bioagresseurs se traduisant par un moindre impact sur l’environnement.

Pour réduire l’usage des pesticides, une stratégie d’ensemble a été définie dénommée Protection Biologique Intégrée (ou protection fruitière intégrée en pomiculture (PFI)). Cette stratégie inclue les techniques de biocontrôle qui consistent à optimiser les interactions entre les différents composants d'un écosystème pour réduire la pression des bioagresseurs (corridors de biodiversité, importation d'auxiliaires utiles, protections physiques anti-insectes, technique de l'insecte stérile (TIS), produits phytosanitaires de biocontrôle....). Mais il faut aussi tenir compte de la formidable capacité d’adaptation à leur environnement des agents pathogènes et des ravageurs qui nécessite quelquefois d'utiliser des pesticides.

Dans les protections biologiques intégrées, les pesticides sont utilisés quand toutes les autres méthodes ont échoué, mais pas dans n’importe quelle condition. Il faut que les populations d’organismes nuisibles dépassent un seuil au-delà duquel apparaissent des dommages irréversibles aux cultures se traduisant par des pertes économiques inacceptables. Les produits phytosanitaires de biocontrôles comprenant ceux homologués en agriculture biologique sont d'abord utilisés. En cas d'échec, les pesticides de synthèse sont alors utilisés.

Car les techniques de biocontrôle ne permettent pas de régler tous les problèmes rencontrés. En outre, l’agriculteur doit souvent faire face à des problèmes d’utilisation moins souples que les produits phytosanitaires tels que les contraintes de conservation du vivant (bactéries, insectes utiles...), les interférences négatives avec les autres phénomènes biologiques, la spécificité et la formulation des applications.

Comme pour les agriculteurs professionnels, le jardinier est confronté aux aléas de la lutte biologique. Il doit quelquefois faire face à des maladies très contagieuses causant des pertes considérables (rouille, mildiou …) nécessitant d’anticiper les attaques. Mais, avant de prendre leurs pulvérisateurs, bien des jardiniers devraient au préalable s’informer sur les caractéristiques des bioagresseurs qui menaceraient leur culture. Confusion avec des insectes utiles, traitement inutile d’infections accompagnant le vieillissement naturel, stress physique confondu avec une infection microbienne ou cryptogamique sont quelques exemples d’erreurs courantes commises au jardin potager.

La plupart des techniques de biocontrôles que l’on peut mettre en place dans un jardin potager sont décrites en cliquant sur l’une des lignes du menu situé en haut et à droite de cette page.

a) De 1960 à 2005, la population mondiale est passée de 3 milliards à 6,5 milliards d’habitants et la superficie agricole utilisée (SAU) par habitant est passée de 4300 m² à 2200 m² (source ONU-FAO).

Quand faut-il agir contre les bioagresseurs ?

Les jardiniers amateurs constatent qu’ils sont souvent confrontés tous les ans à des invasions de certains bioagresseurs (comme les pucerons, les larves qui creusent des galeries dans les carottes). D’autres bioagresseurs sont occasionnels et sont plus ou moins agressifs en fonction de facteurs changeants que le jardinier ne peut contrôler (comme le climat). Dans une même région, une parcelle cultivée peut être couramment envahie d’un ou plusieurs bioagresseurs dominants qui n’existent pas (ou sont moins nombreux) dans une autre parcelle située à quelques kilomètres.

L’existence de bioagresseurs dominants revenant fréquemment sur les cultures nécessite d’anticiper leurs attaques en commençant par modifier l’environnement (par exemple plantations favorisant la fixation des prédateurs de ravageurs…), d’installer des protections physiques (filets anti-insectes), de prévoir l’importation d’auxiliaires utiles. Les bioagresseurs occasionnels sont traités au cas par cas et notamment en fonction du degré de l’invasion et de leur agressivité, de la résistance des cultures qui varie d’une espèce à une autre et surtout du mode de culture (une culture mal nourrie et chétive résiste difficilement aux attaques des bioagresseurs).

Quelques exemples de maladies bénignes ne nécessitant aucun traitement phytosanitaire :

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Nécrose apicale sur les tomates (encore appelée "pourriture apicale" ou "cul noir").

Cette maladie se caractérise par des taches noires apparaissant sur le fruit, mais à l’opposé du pédoncule. Cette maladie bénigne est favorisée par des arrosages trop abondants, ou une carence en bore révélée par des analyses de laboratoire, ou le choix de certaines variétés très sensibles comme la « Roma ».

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Les fentes de croissance de la tomate.

Elles sont causées par un excès d’eau.

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Pourriture noire des racines.

Noircissement racinaire des carottes, endives, céleri, melon, laitue, tomate, haricot, concombre : il s’agit d’infections cryptogamiques consécutives à de mauvaises conditions de culture affaiblissant les plantes. Pour lutter contre ces infections opportunistes, il faut agir sur la cause et non sur la conséquence : humidité excessive, fumure déséquilibrée ou insuffisante…

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Fumagine.

Croute noire formée par plusieurs champignons accompagnant les piqûres d’insectes, surtout les pucerons, cicadelles et cochenilles. Les champignons se développent sur le miellat laissé par les insectes piqueurs sans entrer dans la plante. Il n’y a pas envahissement de la plante. Il suffit de couper les parties malades, d’isoler les plantes par des protections physiques et éventuellement de traiter les pucerons si leurs prédateurs ne sont pas encore présents, ou encore d’importer des prédateurs de pucerons.

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Infections opportunistes accompagnant le vieillissement naturel d’une culture.

Certaines maladies considérées comme problématiques avant récolte, apparaissent à la fin d’un cycle cultural telle la verticilliose et l’oïdium. Il est alors préférable d’arracher les plantes infestées après récolte et avant que ces maladies soient transmises à d’autres cultures plus récentes.

Limites des biocontrôles

En culture maraîchère, les méthodes de biocontrôle faisant appel à des insectes utiles sont assez faciles à mettre en application pour les cultures sous serres ou protégées par des filets anti-insectes. Pour les grandes cultures, l’utilisation des produits phytosanitaires est encore aujourd’hui le moyen de lutte privilégié par de nombreux agriculteurs en raison des difficultés rencontrées pour mettre en place les alternatives aux pesticides. Par exemple, dans le sud-est de la France, les pomiculteurs sont confrontés aux ravages du carpocapse ayant une forte capacité de dispersion et une forte préférence pour les fruits à pépins. Même à très faibles niveaux de population, ce ravageur peut occasionner d’importants dégâts. Les ennemis naturels du carpocapse, notamment les hyménoptères parasitoïdes dont les femelles pondent dans les œufs et les larves de carpocapse, se révèlent insuffisants pour neutraliser ce redoutable ravageur.

Voici quelques autres exemples de difficultés rencontrées concernant l'importation d'auxiliaires utiles en milieu ouvert :

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Une population introduite provenant d'élevage d'insectes utiles peut connaître une dérive génétique. Selon le nombre d’individus sélectionnés, les différents variants génétiques sont plus ou moins bien transmis. Chez l’éleveur d’auxiliaires utiles, plus la population de départ est petite, plus la richesse en variants génétiques est réduite, plus on risque de produire des croisements entre individus apparentés ou consanguins, et plus on augmente la probabilité qu’un individu porte des gènes défavorables se traduisant par une baisse de fécondité ou une sensibilité à des maladies. Les populations introduites pour la lutte biologiques sont souvent caractérisées par une baisse de diversité génétique avec des taux d’hétérozigotie faible. Toutefois, les hyménoptères parasitoïdes ne connaissent pas cette dérive génétique en raison de leur mode de reproduction haplodiploïde.

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Certains auxiliaires utiles ont un régime alimentaire très étendu et peuvent même s’en prendre à des végétaux. Par ex la punaise prédatrice Nesidiocoris tenuis qui est très polyphage, attaque de nombreuses proies et pour cette raison elle a été utilisée dans des programmes de lutte biologique au Maroc et dans des serres en France avant que l’on constate que cette punaise peut piquer les apex des tomates provoquant quelquefois des dégâts importants. Les causes de cette diversité d’adaptation comportementale sont encore mal connues.

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Le taux d’efficacité d’un traitement biologique dépend du mode d’action de l’auxiliaire utile. Si un bénéfice immédiat est possible par une importation massive de certains insectes prédateurs comme les coccinelles, d’autres prédateurs de bioagresseurs tels que les insectes parasitoïdes ne produisent qu’un bénéfice retardé le temps que leur larvent se développent dans l’hôte avant de le neutraliser laissant au bioagresseur toute facilité pour ravager une culture.

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La mise en place d’une lutte biologique par l’importation d’un auxiliaire utile peut s’accompagner d’un processus symbiotique bénéfique ou négatif avec des bactéries ou virus. Par exemple l’introduction de nématodes enthomopathogènes dans la rhizosphère d’une plante (pour neutraliser d’autres nématodes destructeurs des racines) se caractérise par l’émergence de bactéries symbiotiques avec le nématode introduit, et dont l’activité métabolique est indispensable pour attaquer le bioagresseur. En outre, ces bactéries délivrent un cocktail d’insecticides naturels, de fongicides et d’antibiotiques protégeant la plante cultivée. Par contre, cette introduction de nématodes utiles peut s'accompagner de l'introduction d’organismes pathogènes opportunistes (champignons, bactéries...) réduisant l'effet escompté.

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Certains prédateurs introduits à des fins de lutte biologique peuvent interagir avec d’autres ennemis naturels présents spontanément dans la zone de culture produisant en retour un déséquilibre de la biodiversité. Par exemple des coléoptères du genre Ptérosichus introduit en abondance peuvent consommer des pucerons précédemment parasités par la larve d’un hyménoptère altérant ainsi un facteur naturel d'équilibre de la population de pucerons.

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L’action de prédateurs de bioagresseurs peut être altérée par la prédation intra-guilde. Cette dernière correspond à l'agression d’un prédateur sur un prédateur de bioagresseur ayant pour conséquence de protéger le bioagresseur que l’on cherche à contrôler. Par exemple dans certaines conditions environnementales, des oiseaux peuvent se nourrir d’insectes prédateurs volants qui se nourrissent de lépidoptère s’attaquant au chou.

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Dans les zones où les ravageurs sont devenus résistants aux insecticides chimiques, la confusion sexuelle (qui consiste à dérouter les papillons mâles par des hormones pour empêcher la fécondation des femelles) est une solution alternative qui présente des avantages incontestables. Cette technique est par exemple efficace contre la tordeuse du pêcher. En cas de précipitations abondantes, les diffuseurs restent actifs alors que la protection chimique sera lessivée. Toutefois, cette technique de la confusion des mâles est considérée comme inefficace pour les petites plantations d’amateurs (2). Cette technique s’est surtout avérée utile en agriculture intégrée pour les surfaces uniformes supérieures à 5 ha, voire 10 ha quand la pression des ravageurs n’est pas très importante.

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L’apport d’auxiliaires utiles provenant d’un autre continent pour contrer un bioagresseur envahissant n’est pas facile à gérer. Certains auxiliaires utiles trouvent des hôtes de substitution lui permettant de se répandre vers d’autres territoires ce qui a pour conséquence d'engendrer une pression nouvelle sur les espèces indigènes conduisant à leur raréfaction, voire à leur disparition. C’est le cas de la coccinelle asiatique (Harmonia axyridis) introduite en Europe et en Amérique du Nord. Cette introduction n’a pas tardé à créer de sérieux problèmes par des atteintes à la biodiversité (cet insecte se nourrit des larves d’espèces de coccinelles indigènes). En Europe, cette coccinelle est maintenant considérée comme invasive et elle a été classée comme nuisible en Grande-Bretagne.

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Un autre exemple d’importation ratée est celui du charançon Rhinocyllus conicus introduit dans les années 1970 en Amérique pour réduire la pression du chardon penché d’origine européenne. Ce charançon se développe maintenant sur plusieurs espèces de chardon Cirsium de l’Amérique du Nord entrainant des effets indésirables sur la communauté de phytophages associés.

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Après traitement efficace d’une culture, un auxiliaire utile importé peut avoir des difficultés à se maintenir dans son nouvel environnement notamment quand il ne trouve pas d’hôte de substitution. Il peut alors disparaître notamment par effet « allee » (réduction du taux de reproduction quand la population descend en dessous d’un certain seuil).

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Les oiseaux les chauves-souris et tous les insectivores ne font pas de distinction quant à l’utilité de certains insectes prédateurs des bioagresseurs, ce qui peut avoir des conséquences sur le contrôle naturel des bioagresseurs. Les chats détruisent les lézards alors que ces derniers sont des insectivores. Les chats chassent également les serpents qui sont pourtant bien utiles pour réduire la prolifération des escargots (3), or, la population des chats a beaucoup augmenté dans les lotissements ayant pour conséquence la raréfaction de certaines espèces utiles.

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Comme pour les produits phytosanitaires, les méthodes de biocontrôles peuvent faire l’objet de résistances dont voici quelques exemples :

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La noctuelle de la betterave (Spodoptera exigua) originaire de l’Asie du Sud-Est, connue pour engendrer de nombreux problèmes aux cultures sous serre (dont le poivron) est devenue résistante aux produits phytosanitaires et au Bacillus thuringiensis.

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Pour les vergers, il est possible d’utiliser depuis quelques années le virus de la granulose (Cydia pomonella granulosis virus) produisant des maladies chez des insectes ravageurs. Des résistances ont été mises en évidence contre ce virus. Une étude de l’INRA publiée en 2009 (4) précise que depuis 2005 « une forte résistance du carpocapse au virus de la granulose (CpGV) est également avérée dans les vergers en AB de quelques localités du sud-est et du centre de la France… D’une manière générale, le risque d’acquisition de résistances est fort dans les vergers en AB en raison d’une faible diversité de solutions utilisables et de leur moindre efficacité nécessitant une répétition des applications (10 à 15 traitements annuels au CpGV sur plus de 10 années consécutives dans certaines parcelles, par exemple pour éviter l’apparition d’une résistance, il est préférable d’utiliser ce produit en alternance avec d’autres produits phytosanitaires ».

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Une résistance à la confusion sexuelle a été observée chez quelques espèces de lépidoptères (5).

Les méthodes de biocontrôle font l’objet de nombreuses recherches partout dans le monde et il est fort probable que dans les années à venir on assiste à une amélioration des solutions existantes et à l’émergence de nouvelles techniques efficaces pour lutter contre les bioagresseurs.