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Repousses de pommes de terre dans une céréale. L'hydrazide maléique permet de limiter ce phénomène, d'où une réduction de la pression parasitaire (mildiou, virus...) sur les cultures de pomme de terre voisines ou ultérieures. C'est un effet secondaire par rapport à l'action antigerminative sur les tubercules récoltés.... Mais intéressant dans une démarche de protection intégrée. Photo : M. Martin - Arvalis
Le stockage à basse température permet d'utiliser moins d'inhibiteur de germination en cours de conservation : thermonébulisation fractionnée de CIPC (pour réduire les résidus) ou d'huile de menthe, ou encore diffusion d'éthylène gazeux. Photo : M. Martin - Arvalis
Générateur d'éthylène Restrain et son capteur. Photos : Restrain
Ci-contre, l'huile de menthe a nécrosé les germes. Photos : M. Martin - Arvalis
Ci-dessous, l'éthylène a freiné l'élongation des germes après avoir retardé leur émergence.
La germination des pommes de terre est un phénomène physiologique inéluctable, même s'il débute plus ou moins tôt après la récolte selon la variété (durée du repos végétatif). Afin de combattre ce processus, des produits antigerminatifs sont couramment utilisés pour la conservation de longue durée. De nouvelles substances et de nouveaux procédés d'application sont disponibles depuis peu.
Des antigerminatifs, pourquoi ?
La basse température a des limites
Le processus de germination des pommes de terre peut être retardé par une conservation à basse température. Mais, pour les pommes de terre de consommation, il n'est pas possible la plupart du temps d'abaisser trop la température des stockages. En effet, une baisse trop importante risque de dénaturer les qualités organoleptiques et technologiques des tubercules (phénomène dit de « sucrage de basse température »). Aussi le recours à un inhibiteur de germination chimique est souvent requis pour ces productions, a minima pour les conservations dépassant plusieurs mois.
D'une substance unique à quatre, dont deux UAB
Pendant longtemps, le chlorprophame (CIPC), autorisé depuis les années 60, est resté le seul produit utilisable pour contrecarrer la germination des pommes de terre de consommation. Avec l'homologation depuis 1992 de l'hydrazide maléique applicable en végétation et, plus récemment, en 2010 et 2011, de l'huile de menthe et de l'éthylène, les producteurs disposent désormais d'un choix pour maîtriser ce paramètre important de la conservation.
Revenons sur ces différentes solutions en détaillant plus particulièrement les nouveaux produits autorisés, tous deux utilisables en agriculture biologique (UAB).
Hydrazide maléique : une efficacité dès la récolte et d'utiles effets annexes
Le seul qui s'applique au champ
Alors que toutes les autres molécules sont appliquées directement sur les tubercules après récolte, l'hydrazide maléique (nombreuses spécialités solides [Fazor, Itcan, Himalaya…] ou une liquide depuis cet été [Itcan SL 270]) est appliqué sur le feuillage de la culture. Il migre par systémie descendante vers les tubercules où il s'accumule. Pour disposer d'une concentration suffisante à la récolte, gage d'une efficacité optimale en stockage, il doit être appliqué :
– dès que les tubercules ont atteint un stade de développement suffisant (80 % des tubercules avec un calibre supérieur ou égal à 30/35 mm), et en même temps,
– au minimum 15 jours à 3 semaines avant la date de défanage.
Effet principal sur les tubercules récoltés
Il bloque alors en général pendant deux à trois mois, voire plus, la germination.
Même si une certaine controverse existe sur son mode d'action chimique précis, la molécule agit essentiellement par inhibition de la mitose cellulaire.
La rémanence antigerminative varie en fonction de la variété et de la température de conservation. Cependant, sa présence dès la récolte permet de disposer d'une plus grande souplesse dans le raisonnement de la date de première intervention pour le(s) traitement(s) complémentaire(s) par thermonébulisation nécessaire(s) en stockage si l'on souhaite stocker sur une plus longue période.
Les essais réalisés par Arvalis avec les sociétés concernées ont par ailleurs montré qu'en fin de conservation l'action du produit pouvait limiter le risque de germination interne, notamment pour les variétés destinées à la transformation industrielle, stockées à température élevée (8 °C et plus).
Actions secondaires au champ, avant et après la récolte
Sa présence dans les tubercules au champ et son action sur la multiplication cellulaire lui procurent également deux actions secondaires intéressantes :
– pour réduire la repousse physiologique (rejumelage) en végétation en cas d'alternance de périodes chaudes et sèches avec des périodes humides et plus fraîches : cet effet est très intéressant sur les variétés sensibles destinées à la transformation en produits frits pour lesquelles une parfaite homogénéité de répartition de la matière sèche dans les tubercules est requise (éviter le phénomène de vitrosité) ;
– pour limiter les repousses de pomme de terre dans les cultures suivantes à partir des pertes de récolte : cela permet de garantir un véritable effet « rotation des cultures » pour disposer d'un « vide sanitaire » entre deux cultures de pommes de terre et réduire les sources d'inoculum primaire ou de foyers infectieux des maladies (mildiou, virus...) ou ravageurs (pucerons…) à proximité de parcelles cultivées.
CIPC : Plusieurs modes d'application possibles
La thermonébulisation a fait régresser le poudrage
Le chlorprophame (dit CIPC) appartient à la famille chimique des carbamates. Appliqué sur les tubercules, il exerce une action sur les méristèmes en désorganisant les centres organisateurs des microtubules.
Initialement uniquement appliqué par poudrage sur les tubercules lors de la mise en tas, ce mode d'application a fortement régressé depuis le début des années 90 au profit des applications par thermonébulisation. Ceci par souci d'une meilleure répartition sur les tubercules mais aussi pour réduire le risque de brûlures sur les tubercules destinés au lavage. En effet, la technique permet l'application dans le bâtiment de stockage après un séchage complet et une bonne cicatrisation des tubercules.
Penser à fractionner
Le fractionnement possible des traitements permet également dans ce cas de maintenir un faible niveau de résidus dans les tubercules. Cela facilite le respect de la limite maximale de résidus (LMR) établie à 10 mg/kg (ppm) depuis la dernière révision de la molécule au niveau européen.
Plus encore, associée à la conservation en caisses en bâtiments réfrigérés, cette pratique rend aisément atteignable la valeur de 4 ppm proposée par le guide de production raisonnée des pommes de terre destinées au marché du frais.
La dose de produit appliqué à chaque application varie selon la « pression germinative » attendue dans le stockage. Celle-ci dépend essentiellement de la température de consigne à laquelle sont conservés les tubercules (Tableau 1) et de la variété stockée (durée du repos végétatif et vitesse d'incubation).
La quantité totale de matière active applicable par campagne ne peut réglementairement pas dépasser 36 g par tonne de tubercules stockés.
La pulvérisation liquide UBV, une nouvelle possibilité
Dans le cas où le poudrage des tubercules est toujours pratiqué, celui-ci peut être aujourd'hui remplacé dans les mêmes conditions par une pulvérisation liquide à ultra-bas volume (UBV). De nouvelles spécialités récemment homologuées (Gro Stop Ready, Neostop Starter, Antigerme Brabant Basic...) le permettent.
Cette technique autorise un dosage plus précis du produit à condition de disposer d'un équipement capable de travailler à volume réduit (Delvano, Mafex, PieperDoes…). Les précautions à prendre sont identiques à celles exigées pour le poudrage : application sur tubercules secs, non blessés et non terreux.
Compte tenu du fait qu'une dose importante de produit peut être appliquée à la mise en tas (jusqu'à 18 g de matière active par tonne), il existe un délai réglementaire de 54 à 60 jours à respecter après traitement avant la mise en marché des tubercules de façon à éviter tout dépassement de la LMR (qui est fixée à 10 ppm).
Attention, l'utilisation de cette matière active oblige à dédier le local de stockage aux seules pommes de terre (voir Encadré 1).
Huile de menthe et éthylène, leurs points communs
Deux substances UAB (utilisables en agriculture biologique)
Listés tous les deux à l'Annexe 1 des substances phytosanitaires acceptées par la Directive européenne 91/414 grâce à la Directive 2008/127 du 18 décembre 2008, deux produits d'origine naturelle, l'huile de menthe verte (Mentha spicata) et l'éthylène, ont été autorisés en France au travers de deux spécialités commerciales : respectivement Biox-M en 2010 puis Restrain en 2011 (avec appareillage dédié, photo ci-dessus).
Ces deux molécules d'origine naturelle étant par ailleurs listées par le Règlement 889/2008/CE du 5 septembre 2008 comme produits utilisables en agriculture biologique, les deux spécialités commerciales sont utilisables en France pour ce type de production depuis leur AMM.
Ces produits sont susceptibles d'apporter une avancée significative pour ce débouché afin de contrôler la germination en stockage qui ne pouvait guère être gérée jusqu'alors que par l'utilisation de variétés à long repos végétatif et par la conservation à basse température en bâtiment réfrigéré.
Pas de LMR requise
De par leur nature et leur présence par ailleurs dans l'alimentation humaine, aucune LMR (limite maximale de résidus) n'a été fixée pour ces deux substances.
Elles ont par ailleurs un profil et un mode d'action très différents.
Huile de menthe, effet antigerminatif curatif
Un effet de nécrose des germes
Parmi les différents composés que renferme l'huile essentielle de menthe verte, c'est le L-carvone qui constitue le composé efficace du produit brut, avec une concentration au moins égale à 550 g/l.
Le L-carvone est la forme lévogyre d'une molécule chirale (Figure 1) dont la forme dextrogyre (le D-carvone) avait déjà donné lieu à l'autorisation aux Pays-Bas d'un inhibiteur de germination naturel extrait des graines de cumin (Carum carvi).
Mais cette autorisation ne s'était ensuite pas poursuivie par une reconnaissance au niveau européen.
Bien que d'odeurs très différentes, ces deux isomères optiques possèdent le même type d'efficacité antigerminative : une action rapide de destruction des germes présents au moment de l'application, qu'ils soient à l'état d'ébauches méristématiques (stade point blanc) ou déjà malheureusement plus ou moins fortement développés. Il s'agit donc ici d'un effet curatif sur la germination.
Comment l'appliquer
L'huile de menthe est appliquée par thermo-nébulisation dans le bâtiment, à intervalles réguliers au fur et à mesure de la réapparition de germes tout au long de la période de conservation.
Diffusé ainsi sous forme d'aérosol, le produit se distribue bien dans la masse des tubercules stockés par une recirculation intermittente de l'air ambiant du bâtiment. La forte volatilité du produit favorise son passage en phase vapeur, ce qui contribue également à sa bonne redistribution dans le stockage.
La pression germinative des tubercules influe sur la fréquence des interventions et ainsi sur la dose totale appliquée sur la campagne.
Celle-ci dépend de la variété, de la température de conservation mais aussi des conditions de culture de l'année (une tubérisation précoce et des températures estivales élevées favorisent en effet une pression germinative forte).
La référence est donnée par la dose d'homologation de 90 ml par tonne de tubercules pour la première application, puis 30 ml/t pour les applications suivantes, avec un maximum de dix traitements.
La forte volatilité du produit facilite par contre son élimination du stockage avec la ventilation.
Toutes ces caractéristiques font que le produit requiert une forte vigilance sur le maintien de la température de consigne et le bon respect des cadences d'applications. Des travaux sont en cours pour chercher à appliquer le produit directement sous forme vapeur par évaporation de la solution de Biox-M répandue sur des surfaces d'échanges absorbantes parcourues par un courant d'air (procédé XedaVap).
Production conventionnelle, en programme avec l'hydrazique maléique
Des premiers travaux conduits en programme de traitement antigerminatif avec des applications en végétation d'hydrazide maléique montrent que ce dernier, exerçant une action frénatrice de l'activité de germination, permet de disposer d'une plus grande marge de manœuvre sur la cadence de traitement à l'aide d'huile de menthe en stockage, notamment pour les conservations de très longue durée (mai-juin).
Proscrire les grosses gouttelettes
Si le produit possède une très forte action sur les germes, le risque de phytotoxicité sur les tubercules reste très faible si l'on prend garde à ne pas avoir de projection de grosses gouttelettes de produit directement sur les tubercules. Ces gouttes liquides peuvent également exercer une corrosion sur les panneaux isolants de type PE (polystyrène expansé).
En revanche, le risque de corrosion par des gouttelettes très fines ou par la vapeur de l'huile essentielle est faible mais il faut soigneusement éviter la recondensation de la vapeur sur les tubercules ainsi que sur les surfaces du bâtiment.
Pour cette raison, il est fortement déconseillé d'utiliser d'autres techniques d'application que celles agréées par l'homologation du produit. Les opérateurs doivent aussi prendre soin de porter les EPI recommandés (combinaison, masque et gants) pendant les applications, tout comme avec le CIPC du reste (voir aussi Encadré 2).
Utilisations des pommes de terre ensuite : pas d'impact négatif
Les contrôles menés sur les utilisations culinaires et technologiques des tubercules traités n'ont montré aucun impact négatif sur la qualité après une cuisson vapeur ou une friture. Certes, le produit possède un fort potentiel odoriférant, mais celui-ci se réduit fortement dans les semaines qui suivent la dernière application. La facilité d'évaporation de l'huile essentielle permet sa résorption rapide des tubercules après le déstockage et le conditionnement.
Éthylène, l'action d'une hormone végétale
Il bloque l'apparition et le développement des germes
Le mode d'action de l'éthylène est tout autre : il ne détruit pas les germes mais, en tant qu'hormone végétale, freine considérablement tout d'abord leur apparition puis leur vitesse d'élongation. Il est naturellement produit par les fruits et même les tubercules en phase de maturation. Mais l'émission par la pomme de terre est cependant très inférieure à celle des bananes ou des pommes, par exemple (Tableau 2).
Pour ces dernières, on cherche à gérer sa concentration en stockage pour influer sur leur vitesse de maturation. En ce qui concerne la pomme de terre, l'éthylène utilisé en conservation agit ici comme une phytohormone exerçant une action d'inhibition de la croissance des germes.
Pour ce faire il faut assurer, après une phase de transition, une concentration minimale en éthylène dans l'air ambiant du stockage pour maintenir cette action sur les germes : la concentration homologuée est de 0,01 l/ m3 (soit 10 ppm, parties pour million).
Comme pour les molécules précédentes, si la pression germinative est faible (température de consigne basse et variété à repos végétatif long), l'efficacité antigerminative est améliorée. Dans tous les cas, les germes, s'ils apparaissent, restent petits, trapus et faiblement adhérents aux tubercules.
Ils sont ainsi très aisément éliminés lors des opérations de reprise à la moindre manipulation.
Description du premier procédé homologué
Dans le procédé Restrain, le seul aujourd'hui homologué en France, l'éthylène est produit par un générateur d'éthylène (photo page précédente) à partir de la catalyse de l'éthanol présent dans le réservoir de l'appareil. L'éthylène agit sous forme gazeuse.
Il est nécessaire de maintenir une concentration minimale de 10 ppm dans l'ambiance du bâtiment pendant toute la durée du stockage après une phase lente de montée en concentration pour éviter un stress trop important des tubercules.
Même si le maintien d'une concentration en éthylène est nécessaire, cela n'exclut pas de devoir procéder régulièrement à une aération du bâtiment pour éviter une élévation néfaste de la teneur en CO2.
Utilisations des pommes de terre ensuite : attention au sucrage
Les contrôles réalisés sur la qualité technologique et organoleptique des tubercules stockés ont montré que, comme pour le Biox-M, la cuisson vapeur n'est pas altérée par l'éthylène.
En revanche, on observe une certaine tendance à l'accroissement du sucrage des tubercules lorsqu'on utilise de l'éthylène.
De ce fait, il faut donc déconseiller cette pratique pour les débouchés en produits frits industriels. Et ceci tout particulièrement si on ne maîtrise pas bien la montée en concentration en éthylène ainsi que la teneur en gaz carbonique dans le bâtiment.
Différentes stratégies possibles à coûts variables
L'existence d'une gamme de produits permet désormais une meilleure adaptation dans les stratégies de traitement antigerminatif. On peut les adapter en fonction du degré de sophistication du bâtiment de stockage (possibilité de thermonébulisation ou non), du type de variétés et des débouchés prévus, de la température de consigne et de la durée de conservation envisagée.
Il est en effet possible de combiner l'utilisation des différents produits pour parvenir au résultat escompté en cherchant à tirer le meilleur parti des spécificités de chaque molécule.
Mais toutes ces solutions ne sont pas équivalentes en terme financier compte tenu du prix de chaque produit et des doses appliquées. Des estimations de coût peuvent ainsi être évoquées en fonction des quantités de matière active appliquées. Elles sont regroupées dans le Tableau 3.
Tableau 1 : Doses de CIPC communément appliquées par thermonébulisation pour une durée de conservation de 6 à 7 mois selon la température de consigne des tubercules
1 - CIPC : ne pas stocker d'autres produits agricoles dans les bâtiments de stockage pomme de terre
L'emploi du chlorprophame (CIPC) comme produit d'inhibition de la germination conduit à une pollution très ubiquiste des bâtiments de stockage qu'il est difficile d'éliminer après la période de conservation, même par un nettoyage rigoureux.
De ce fait, il ne faut pas stocker, y compris de façon temporaire, des produits agricoles autres que des pommes de terre de consommation, en particulier des céréales, dans des bâtiments de stockage de pommes de terre ayant subi des traitements antigerminatifs à base de CIPC.
En effet, la LMR (limite maximale de résidus) à ne pas dépasser pour ces produits est très proche du seuil de détection analytique. Elle est de :
– 0,02 mg/kg sur céréales,
– 0,05 mg/kg sur oignons, pois, féveroles,
– 0,1 mg/kg sur colza.
(LMR sur pomme de terre : 10 mg/kg).
Fig. 1 : Les copies carvones
Le D-carvone et le L-carvone (images de gauche et de droite), extraits de cumin et de menthe verte, sont les deux formes d'une molécule chirale. Ils ont été testés comme antigerminatifs.
Source : Principles of General Chemistry, Bruce A. Averill et Patricia Eldredge (2012).
Tableau 2 : Classification des denrées végétales selon leur dégagement d'éthylène (en μl/kg/heure)
2 - La thermonébulisation : sécuriser le traitement
Photo : Comyn
La nébulisation à chaud est couramment utilisée pour assurer l'application d'inhibiteurs de germination (CIPC, huile de menthe).
Elle nécessite l'utilisation d'équipements thermiques ou électriques disposant d'un point chaud porté à des températures souvent supérieures à 200 °C. Plusieurs précautions sont à prendre pour éviter tout risque d'incendie.
La sécurisation des équipements est en évolution constante, comme dernièrement l'ajout d'une réserve d'eau pour le refroidissement rapide du canon en cas de surchauffe de l'Electrofog. Mais cela ne suffit pas. Il faut aussi sécuriser au mieux les conditions d'application.
Pour combattre tout encrassage et éviter tout risque de projection de débris incandescent en début d'application, l'appareil doit être correctement entretenu et nettoyé en suivant les prescriptions du constructeur. Il faut réaliser cet entretien avant et après chaque utilisation, surtout s'il s'agit d'un achat en commun.
Pour éviter tout contact entre le point chaud de l'appareil et l'isolant constitutif de la paroi, le passage du canon doit être tubé et réalisé dans une zone constituée d'un matériau ininflammable (laine de roche par exemple, voir photo).
L'appareil maintenu à l'extérieur du bâtiment doit être placé horizontalement, ou légèrement incliné vers l'avant, sur un support stable à 80 cm de hauteur environ (voir photo).
Par ailleurs, l'espace devant l'orifice du canon à l'intérieur du bâtiment doit rester suffisamment ouvert de façon à permettre une expansion optimale du brouillard dans un lieu dégagé de tout matériau combustible.
Dans tous les cas, il faut rester à proximité de l'appareil durant toute la durée de l'application pour pouvoir intervenir immédiatement dès l'apparition du moindre incident. Veillez également à disposer l'appareil à proximité d'un extincteur convenablement révisé.
L'opérateur doit porter les EPI appropriés au produit appliqué (masque, gants, combinaison) durant toute la durée de la manipulation et de l'application (spécialités commerciales classées Xn).
Pour en savoir plus : Plaquette Groupama/Arvalis « Thermonébulisation : concilier utilisation et sécurité », disponible en ligne sur le site Arvalis-Infos (http://www.arvalis-infos.fr/view-14239-arvarticle.html?region=).
Tableau 3 : Coût approximatif de différentes stratégies antigerminatives
