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ph. C. Salin
5 - Vu les résultats prometteurs rapportés ici, des tests sont en cours en 2011 sur fraises en production sous abri. ph. C. Salin
La production de fraises représente un chiffre d'affaires important en Europe, juste derrière celles de pommes, de tomate et de pêches, et fournit 48 % du tonnage mondial de fraises. Or, cette culture est confrontée à l'attaque de pucerons. Comme pour d'autres productions de fruits ou légumes frais, les producteurs cherchent à développer la lutte biologique, en particulier les apports d'auxiliaires pour les production sous abris. Mais les fraises sont confrontées à une si grande variété de pucerons que cela complique cette lutte biologique. Nous avons cherché à résoudre le problème en opposant la biodiversité des auxiliaires à celle des pucerons.
La politique environnementale européenne préconise une réduction de l'utilisation de pesticides de synthèse dans l'agriculture pour réduire les intrants chimiques dans l'environnement et proposer une meilleure qualité alimentaire des produits. Divers insecticides utilisés en cultures légumières ont été ou vont être interdits. Ce contexte encourage la mise au point de techniques de lutte intégrée et biologique contre les insectes nuisibles. En voici un exemple concernant la protection des cultures de fraises contre les pucerons.
Pour situer ce travail
La lutte biologique en général
La lutte biologique se définit d'après l'OILBSROP (1973) comme l'utilisation d'organismes vivants pour prévenir ou réduire les dégâts causés par des ravageurs. Cette lutte biologique est basée sur l'exploitation par l'Homme et à son profit d'une relation naturelle entre deux êtres vivants (Regnault-Roger et al., 2005) :
– la cible, qui est un organisme indésirable nuisible à une plante cultivée ;
– l'agent de lutte (ou auxiliaire), qui est un organisme différent, le plus souvent parasite (ou parasitoïde), prédateur ou agent pathogène du premier, qui le tue à plus ou moins brève échéance ou tout au moins limite son développement ; si l'auxiliaire est un animal, on parle de lutte biologique par entomophage.
De façon générale, la lutte biologique peut se réaliser :
– par l'introduction d'auxiliaires,
– par l'augmentation et le renforcement des populations d'ennemis naturels suite à des lâchers inondatifs lorsque les populations de ravageurs atteignent un seuil critique,
– par la conservation et la protection des populations naturelles d'ennemis naturels (Pedigo, 1989).
Les questions qu'elle pose contre les pucerons en culture de fraise
Les pucerons représentent la principale difficulté entomologique en culture de fraises. La complexité du problème réside dans le fait que 11 espèces principales peuvent se rencontrer simultanément en France avec des fortes variations dans le temps et l'espace (Blackman & Eastop, 2000 ; Rabasse et al., 2001).
De plus, en production sous serres, vu la chaleur, les pucerons apparaissent souvent très tôt en fin d'hiver, bien avant les premiers agents naturels biologiques de contrôle (hyménoptères parasitoïdes et prédateurs qui apparaissent seulement en avril). Il en résulte un manque de synchronisation et d'efficacité du contrôle biologique naturel des pucerons.
La lutte biologique contre les pucerons par les hyménoptères parasitoïdes reste anecdotique (Trottin-Caudal et al., 2002). Des essais de lâchers d'Aphidius ervi n'ont pas permis d'obtenir des résultats satisfaisants. En effet, cette espèce ne peut à elle seule parasiter toute les espèces de pucerons potentiellement présentes.
Puisqu'il est impossible de prévoir chaque année l'espèce présente et posant des problèmes, il faut donc proposer aux producteurs une stratégie de lutte globale.
D'où l'objectif de notre étude
L'objectif de notre étude est précisément de développer une association de plusieurs espèces d'hyménoptères parasitoïdes afin de lutter efficacement, à terme contre les 11 espèces de pucerons potentiellement présentes en cultures de fraises, et dans un premier temps contre les deux espèces les plus dommageables : Aulacorthum solani et Rhodobium porosum.
A. solani et R. porosum sont en effet responsables d'importantes nuisances dues à l'apparition de phénomènes de résistance aux insecticides et à la toxicité de leurs secrétions salivaires (Melin, 2004 ; Sanchez et al., 2007 ; Turquet et al., 2009).
La mise en place d'une association d'hyménoptères parasitoïdes nécessite de réaliser successivement les travaux suivants :
– sélectionner des espèces d'hyménoptères parasitoïdes ;
– étudier la capacité de contrôle et l'efficacité des espèces sélectionnées en conditions contrôlées au laboratoire ;
– valider l'efficacité des espèces sélectionnées en conditions naturelles sous serres.
Nous avons travaillé les deux premiers points.
Le travail réalisé
Premier choix d'espèces
La première étape a consisté à isoler différentes espèces d'hyménoptères parasitoïdes potentiellement intéressantes via des échantillonnages en cultures de fraises, mais aussi en sélectionnant des espèces de parasitoïdes considérées comme généralistes.
Tests de parasitime
Pour chacune de ces espèces, nous avons réalisé des tests de parasitisme pour permettre de répondre aux deux questions suivantes :
– est-ce que la femelle accepte de pondre dans le puceron incriminé (acceptation de l'hôte) ?
– est-ce que le parasitoïde peut réaliser un cycle complet de développement jusqu'à l'émergence dans l'hôte (adéquation de l'hôte) ?
Les espèces d'hyménoptères sélectionnées répondant à ces deux critères ont été :
– pour le puceron A. solani : les parasitoïdes Aphidius ervi, Aphidius matricariae, Praon volucre et Ephedrus cerasicola ;
– pour le puceron R. porosum : les parasitoïdes Aphidius ervi et Aphelinus abdominalis.
Tests d'efficacité en conditions contrôlées
La seconde étape avait pour but d'étudier les capacités de contrôle des hyménoptères parasitoïdes en conditions contrôlées en cage. L'objectif est alors ici de quantifier précisément l'efficacité de ces auxiliaires sur la croissance des populations de pucerons.
Les tests ont été réalisés au laboratoire en cages sous conditions contrôlées de températures et de luminosité (20 °C, photopériode 16 heures de lumière).
Les pucerons (A. solani et R. porosum) étaient issus d'élevage de masse, maintenus sur plantes sous les mêmes conditions. Les hyménoptères parasitoïdes testés ont été fournis par la société Viridaxis.
Pour chaque test, nous avons placé dans une cage 6 jeunes plants de fraisiers d'âge identique, durant un mois. Au jour J0, 6 adultes pucerons ont été placés sur chaque plant.
Un premier comptage des pucerons (adultes et larves) est réalisé à J4 puis les parasitoïdes sont lâchés.
D'une part nous avons testé chaque espèce séparément en lâchant quatre couples d'hyménoptères initialement nourris et âgés de 48 heures. D'autre part nous avons testé des associations d'hyménoptères, à raison de 2 couples par espèce lâchés simultanément.
Deux autres comptages des pucerons (adultes et larves) ont été réalisés à J016 et J028 pour évaluer la capacité de contrôle des parasitoïdes testés. Les momies sont également dénombrées lors de ces deux dates.
Ce protocole a été appliqué pour chacune des combinaisons puceron/parasitoïde et les deux associations de parasitoïdes avec à chaque fois 3 cages tests et 3 cages témoins.
Résultats prometteurs
Effet significatif de chaque espèce contre Aulacorthum solani
Les analyses de régression démontrent un effet hautement significatif de chacune des espèces d'hyménoptères parasitoïdes utilisées séparément, et également de l'association des 4 espèces, sur l'évolution des populations du puceron A. solani (Figure 1).
Les populations d'A. solani sont contrôlées dès le 12e jour après le lâcher des hyménoptères parasitoïdes par A. ervi, A. matricariae et P. volucre. Pour E. cerasicola, le contrôle est optimal après 28 jours.
À noter : pour le test avec A. matricariae, très peu de momies ont été observées. Ceci peut s'expliquer par l'agressivité de cette espèce qui harcèle et peut piquer à plusieurs reprises dans son hôte, conduisant à la mort de celui-ci avant même la formation de la momie.
Efficacité de leur association
L'association des 4 espèces de parasitoïdes permet de maintenir efficacement le niveau des populations larvaires et adultes de pucerons à un niveau très bas et ne s'accompagne pas de phénomène de compétition entre espèces. Par ailleurs, la présence de momies au 28e jour renforce le contrôle des pucerons à la génération suivante.
Moins d'effet de chaque espèce contre Rhodobium porosum
Les résultats obtenus pour R. porosum sont moins rapides (Figure 2).
Les analyses de régressions ne montrent pas d'effet significatif des parasitoïdes A. abdominalis et A. ervi sur l'évolution globale de la population de pucerons au cours du temps. Mais au 28e jour, la comparaison des moyennes des effectifs totaux de pucerons révèle une réduction hautement significative par les deux espèces de parasitoïdes : réduction de 79 % pour A. abdominalis et 87 % pour A. ervi.
Même si le contrôle n'est pas total, il faut noter le grand nombre de momies observé qui, lors de l'émergence des adultes, viendront contrôler les pucerons de la génération suivante.
Efficacité de leur association
L'association des deux espèces de parasitoïdes conduit à un contrôle total de la population de R. porosum (larves et adultes).
Les deux parasitoïdes présentent des stratégies de reproduction différentes permettant d'agir en complémentarité contre R. porosum. A. abdominalis parasite peu de pucerons par jour (moins de 10) et seulement à partir du 4e jour, mais est également un prédateur de pucerons. De plus, l'adulte présente une durée de vie longue (+/- 40 jours).
A. ervi quant à lui montre une capacité de parasitisme journalière plus importante et immédiate après l'émergence mais sa longévité est moindre (+/- 20 jours).
Conclusions
Ce projet de recherche montre que l'utilisation d'une association d'hyménoptères parasitoïdes pour lutter efficacement contre les pucerons en cultures de fraise et en particulier contre A. porosum et A. solani est une alternative prometteuse aux traitements chimiques.
Hyménoptères parasitoïdes : des agents biologiques d'avenir
L'originalité de ce travail réside dans l'utilisation en association de plusieurs espèces d'hyménoptères parasitoïdes pour lutter efficacement contre plusieurs espèces de pucerons inféodées aux cultures de fraises.
Ce procédé est novateur puisque les pratiques de luttes antérieures reposaient la plupart du temps sur le lâcher d'une seule espèce. L'association permet d'accroître l'efficacité par une action complémentaire des différentes espèces en accord avec leurs caractéristiques biologiques de parasitisme.
Les espèces sélectionnées offrent des résultats hautement satisfaisants et permettent d'envisager un contrôle efficace des pucerons A. solani et R. porosum. En outre, il est à noter que les hyménoptères parasitoïdes A. ervi, P. volucre et A. abdominalis sont réputés parasiter également activement le puceron Macrosiphum euphorbiae. L'omniprésence de cette espèce de puceron en culture de fraises permet de maintenir un réservoir de parasitoïdes tout au long de la saison, et ainsi prévenir d'une future infestation par les deux espèces fortement nuisibles que sont A. solani et R. porosum.
Des tests in situ en production de fraises sous serres sont en cours pour valider l'efficacité de l'association de cinq espèces de parasitoïdes composée de A. ervi, A. matricariae, P. volucre, E. cerasicola et A. abdominalis.
Une lutte préventive préconisée !
La lutte contre les pucerons en cultures de fraises se doit avant tout d'être préventive pour maintenir les populations de pucerons en deçà du seuil économique en empêchant l'installation et le développement de colonies.
La stratégie préconisée sera de réaliser plusieurs lâchers de momies d'hyménoptères parasitoïdes durant toute la saison de production de fraises. Il semble judicieux de réaliser le premier lâcher très tôt en saison, début mars, pour contrôler l'apparition des fondateurs des colonies. Un ou deux autres lâchers pourront suivre au printemps pour renforcer le contrôle des populations. Ces lâchers successifs permettront ainsi une meilleure synchronisation entre les populations de pucerons et leurs agents biologiques de contrôle.
La lutte préventive passe également par le maintien sanitaire des cultures notamment à l'automne en empêchant la ponte d'œufs de pucerons qui passeraient l'hiver protégés dans la plante et seraient les premiers pucerons fondateurs des colonies à la fin de l'hiver.
La lutte contre ces nuisibles peut aussi passer par des modifications des pratiques de gestion des productions de fraises. Le maintien de bandes herbeuses fleuries à proximité des cultures va jouer un rôle attractif dès le mois de mai pour renforcer la présence et l'action des auxiliaires. Il s'agit notamment des syrphes : leurs adultes se nourrissent du pollen des fleurs puis pondent leurs œufs près des colonies de pucerons sur les fraisiers, et les larves se nourriront alors des pucerons.
Ces bandes fleuries peuvent aussi servir de réservoir à hyménoptères parasitoïdes qui trouvent ici des espèces hôtes alternatives aux espèces de pucerons inféodées aux cultures de fraises.
<p>* Université catholique de Louvain. Earth and Life Institute - ECOL - 4-5 Croix du Sud, Bât. Carnoy, 1er étage</p> <p>1348 Louvain-la-Neuve.</p> <p>Belgique. Contact : Christophe Salin</p> <p>Email : christophe.salin@uclouvain.be</p> <p>Tel : 003210473496</p>
Une grande diversité de pucerons source d'importants dégâts
1 - Adulte et larves d'Aulacorthum solani sur fraisiers. Photos : C. Salin
2 - Adulte de Rhodobium porosum sur fraisiers
Onze principales espèces de pucerons sont présentes en France dans les divers types de productions de fraises (sous serre, hors-sol et en plein air) : Rhodobium porosum, Aulacorthum solani, Chaetosiphon fragaefolii, Acyrthosiphon rogersii, Macrosiphum euphorbiae, Macrosiphum rosae, Aphis gossypii, Myzus persicae, Aphis forbesi, Aphis spiraecola et Aphis nasturtii (Rabasse et al., 2001).
Les pucerons, insectes piqueurs suceurs, transpercent à l'aide de leur rostre les tissus de la plante pour y prélever la sève. Ce mode alimentaire peut s'accompagner de la transmission de virus mais surtout conduit à un affaiblissement de la plante. Sur fraisier, les pucerons affectionnent particulièrement les hampes florales riches en sève conduisant ainsi à la perte de fruits (déformation et dépôt de miellat).
Les dégâts engendrés peuvent entraîner d'importantes pertes économiques, jusqu'à 100 % de la récolte (Frazier, 1974 ; Converse, 2002).
Hyménoptères parasitoïdes : des auxiliaires au service de l'homme
3 - Comportement de ponte de l'hyménoptère parasitoïde. La femelle replie son abdomen vers l'avant et injecte un œuf dans le puceron. Photos : C. Salin
4 - Au terme de son développement, le parasitoïde adulte émerge de l'enveloppe vide du puceron appelée momie.
Les hyménoptères parasitoïdes sont de petites espèces (2-3 mm de long) d'hyménoptères relativement proches des guêpes. Ces parasites ont besoin d'un hôte pour se reproduire et réaliser leur cycle de développement.
L'adulte pond un œuf qu'il injecte dans la larve de puceron. La larve du parasitoïde va ensuite se nourrir et se développer aux dépens du puceron en le consommant de l'intérieur tout en le maintenant vivant. Elle consomme en premier lieu les organes non vitaux (corps gras et organes reproducteurs par exemple).
À l'issue du développement larvaire du parasitoïde, le puceron meurt, vidé de son contenu. La larve tisse alors un cocon pour former une nymphe appelée momie. Après métamorphose, l'adulte parasitoïde émerge de la momie pour ensuite se reproduire lui-même.
Figure 1 - Efficacité de contrôle du puceron A. solani. Évolution du nombre de pucerons au cours du temps en présence/absence d'hyménoptères parasitoïdes.
Figure 2 - Efficacité de contrôle du puceron R. porosum. Évolution du nombre de pucerons dans le temps en présence/absence d'hyménoptères parasitoïdes.
