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Le désherbage du maïs connaît moins de problèmes de résistance en France qu'aux États-Unis alors que ce dernier pays a une gamme d'herbicides plus large. Pourquoi ce paradoxe ? Photo : M. Délos
Nous proposons de comparer les préconisations de désherbage du maïs entre les États-Unis et la France. La comparaison est faite entre la France et l'État de l'Iowa, représentatif de la « Corn Belt », en matière de préconisation de méthodes agronomiques puis d'herbicides, en examinant les avis sur l'efficacité et les limites de ces méthodes dans les deux pays.
Pourquoi comparer les maïs français et américains
Deux pays à 20 %, mais si différents
La France est le pays où la culture du maïs est la plus étendue en Europe et le premier producteur de maïs grain de l'Union européenne, avec environ 3 millions d'hectares de maïs grain et de maïs fourrage cumulés(1). La production française représente le quart de la production européenne et le maïs (grain + ensilage) couvre 20 % environ des terres labourables françaises avec une concentration dans certaines régions.
Les États-Unis produisent 40 % du maïs mondial sur environ 33 millions d'hectares et 20 % des terres arables consacrées au maïs, essentiellement au sud des Grands Lacs.
Au-delà de cette analogie, le contexte de culture sépare ces deux pays. Il est instructif de détailler leurs différences pour mieux décrire les itinéraires conduisant à une prévention durable des résistances aux herbicides chez les adventices.
Dans l'Iowa, maïs/soja « en sec » après semis direct
La rotation la plus commune dans l'Iowa fait succéder du maïs et du soja, semés et récoltés sensiblement aux mêmes dates. La rentabilité de ces deux cultures de printemps facilement mécanisables a joué dans le choix qui s'est imposé.
Ces cultures sont conduites en général sans irrigation sous un climat plus chaud qu'en Europe et, aussi, plus irrégulier en termes de pluviométrie. Des hivers très rigoureux, des températures tropicales à la fin du printemps et en été, une pluviométrie suffisante en période de culture du maïs, mais irrégulière entre années, expliquent cette spécialisation. Les cultures d'hiver ont de médiocres performances dans ces conditions.
De plus, en couvrant le sol en été, le maïs et le soja s'opposent aux nuages de poussières. Ils limitent l'érosion éolienne très redoutée dans ces grandes plaines parcourues par des vents violents. De fait, pour minimiser l'érosion éolienne du sol et pour conserver son humidité, le semis direct avec résidus de culture laissés en surface du sol est la pratique dominante dans l'Iowa.
En France, monoculture irriguée ou rotation, souvent après labour
Le maïs est cultivé en France, soit en monoculture (40 % du maïs grain et 10 % du maïs ensilage) en général irriguée (750 000 hectares, surtout du maïs grain), soit en rotation avec des prairies ou du blé. Les cultures de maïs restent implantées avec un labour préalable (80 % pour le maïs grain et 90 % pour le maïs ensilage), contrairement à la norme « semis direct » de l'Iowa.
Éléments de comparaison
Conseils sur les méthodes de gestion des herbicides et les autres méthodes de désherbage
Les Tableaux 1 et 2 présentent les recommandations de gestion des adventices sur la culture de maïs en 2014 par le Dr Micheal D. K. Owen, professeur et spécialiste des adventices et de leur gestion à la Iowa State University (Owen, 2013).
Ces recommandations proviennent donc de l'organe officiel du premier État producteur de maïs et de soja des États-Unis, grand utilisateur de plantes génétiquement modifiées (GM). Elles sont mises en parallèle avec celles des fiches de conseil pour une protection intégrée des cultures publiées par l'AFPP, ouvrage collectif rédigé sous la direction de Jean-Louis Bernard (Bernard et al., 2012).
Les deux panoplies herbicides
Le Tableau 3, p. 44, liste les substances actives herbicides autorisées et recommandées sur maïs, d'une part aux États-Unis, d'autre part en France.
Les substances actives identifiées par un fond jaune ne sont pas autorisées en France (sur aucune culture).
Les substances identifiées par un fond bleu sont :
– d'une part celles autorisées aux États-Unis mais présentant des efficacités limitées en raison du contexte de culture (semis direct et résidus de culture laissés à la surface du sol) ;
– d'autre part des substances correspondant à ces critères et autorisées seulement en France (ce critère peut, du reste, expliquer l'absence d'autorisation de ces substances aux États-Unis, voir par exemple l'aclonifen).
Enfin, les substances identifiées par un fond vert combinent deux caractéristiques : toutes les trois sont non autorisées en France (l'une d'elles ne l'a jamais été, les deux autres ont été retirées du marché) et, par ailleurs, elles présentent aux États-Unis des efficacités limitées vu le contexte de culture.
Le nombre de taxons au sein desquels des populations résistantes aux différents modes d'action (toutes cultures confondues) ont été observées aux États-Unis est listé, avec en regard celui spécifié sur maïs. Le même comptage est fait en parallèle pour la France.
Que tirer de ces comparaisons ?
De part et d'autre de l'Atlantique, mêmes conseils de bon sens agronomique
En théorie, il n'existe pas des stratégies « spécifiquement propres » à l'Europe ou la France et d'autres stratégies, propres aux États-Unis.
Les mêmes outils agronomiques disponibles sont également évalués de part et d'autre de l'Atlantique. En clair, les agronomes s'accordent sur les effets attendus de différentes méthodes de gestion des adventices (Tableaux 1 et 2).
Une gamme d'herbicides bien plus large aux États-Unis qu'en France
À l'opposé, la gamme de substances actives et de modes d'action est bien plus large aux États-Unis (42 substances actives de 13 modes d'action contre 29 substances actives de 8 modes d'action pour la France) alimentant la diversité des herbicides pour la lutte chimique (Tableau 3).
Certaines substances sont utilisables seulement sur des plantes génétiquement modifiées (PGM) résistantes (glyphosate, glufosinate) ; d'autres substances voient leur utilisation plus facile sur des PGM résistantes (phytohormones) ; enfin, la majorité d'entre elles sont utilisables sur PGM résistantes aux herbicides totaux comme sur hybrides conventionnels.
Pourtant, davantage de résistance aux États-Unis
Les facilités de désherbage théoriques aux États-Unis ne sont toutefois pas suivies d'effet, de nombreuses espèces d'adventices ont vu l'apparition de populations résistantes posant des problèmes depuis l'introduction des triazines dans ce pays dès les années 1970.
Par la suite, le désherbage du maïs ou du soja aux États-Unis étant essentiellement réalisé en post-levée, l'emploi d'herbicides de la famille des inhibiteurs de l'ALS, de l'ACCase, et de la famille de phytohormones a sélectionné des populations résistantes préalablement à l'utilisation du glyphosate sur la culture.
L'utilisation du glyphosate sur des cultures résistantes à la fin des années 1990 est alors apparue comme une innovation majeure pour gérer ces populations d'adventices. Cette performance explique l'adoption de ces hybrides sur plus de 80 % des surfaces.
L'adoption a d'abord concerné le soja avec 10 ans d'avance par rapport au maïs. C'est seulement depuis 2007 que plus de la moitié de la sole de maïs américain est tolérante au glyphosate, alors que cette proportion était dépassée dès 1999 sur la culture de soja aux États-Unis.
De ce fait, les maïs HT ont probablement subi des populations d'adventices qui avaient été sélectionnées au préalable par l'utilisation systématique de glyphosate sur le soja.
En effet, le soja est dans l'Iowa la principale culture en rotation avec le maïs et elle a, en très grande partie, le même spectre d'adventices à la gamme d'herbicides disponibles près(2). En France, en revanche, on n'a plus identifié de difficultés de désherbage liées à des adventices résistantes aux herbicides sur maïs depuis les phénomènes d'adventices résistantes aux triazines et leur gestion mise en place à la fin des années 1970.
Les raisons de ce « french paradox »
Les contraintes propres à la culture du maïs aux États-Unis, essentiellement GM en raison des performances du glyphosate, comparées à celles valables pour la France, permettent d'expliquer ce paradoxe. Cela tient en un recours plus facile à des outils agronomiques et aussi à une gamme d'herbicides efficaces en pratique plus large en France après l'arrêt des triazines.
Ce n'est pas en raison d'autorisations accordées plus nombreuses en France ! On l'a vu, le contraire est constaté. Cela vient de la possibilité de travailler le sol et d'enfouir les résidus de cultures. Il en résulte une meilleure efficacité des herbicides appliqués au sol en France.
Localement, la possibilité d'alterner le maïs avec des prairies ou du blé d'hiver participe de cette gestion durable, mais sans l'expliquer totalement puisque plus d'un tiers des 1,6 million d'hectares de maïs grain est conduit en quasi-monoculture en France. Malgré une gamme d'herbicides autorisés plus restreinte qu'aux États-Unis, l'absence de solutions efficaces à très large spectre, comme l'étaient les triazines et le sont le glyphosate sur maïs tolérant et, dans une moindre mesure, le glufosinate aux États-Unis, oblige à utiliser en France des programmes avec plusieurs traitements de plusieurs molécules.
Mais cette pratique « vertueuse » fait surgir un dilemme : pour un contrôle efficace, on utilise plusieurs molécules, ce qui réduit les risques de résistance, donc d'obsolescence de molécules (ce qui satisfait le maintien de l'interdiction des OGM). Mais, parallèlement, cette pratique herbicide plus diversifiée entre en conflit avec le plan écophyto qui veut réduire arithmétiquement les traitements et les produits épandus.
Depuis le début des années 1980, pour éviter ou gérer la résistance aux triazines, l'accroissement de l'usage d'herbicides différents dans des programmes associant prélevée et post-levée et agissant spécifiquement comme inhibiteurs de la synthèse des acides gras, inhibiteurs des microtubules, inhibiteurs de l'ALS, inhibiteurs du photosystème II avec des sites touchés différents des triazines, inhibiteurs de l'HPPD, ou enfin des phytohormones, a évité de voir apparaître des populations d'adventices résistantes dans les cultures françaises de maïs.
Analyse des pratiques réelles en France : le choix des herbicides
Le Tableau 4, issu des enquêtes pratiques culturales 2011 (Agreste et Ecophyto), décrit l'utilisation des substances actives herbicides sur maïs grain et maïs fourrage en termes de surfaces recevant les diverses substances. À partir de l'échantillon enquêté, les surfaces sont extrapolées à toute la sole.
Il montre que les dix substances actives les plus utilisées, chacune sur plus de 200 000 ha, représentent six modes d'action sur les sept disponibles (le huitième est spécifique de variétés particulières résistantes). Tous sont actifs sur dicotylédones et trois sont spécifiques des graminées.
La substance active la plus utilisée ne couvre qu'un peu plus de 40 % de la sole de maïs cultivée et la moitié de la sole de maïs grain sur laquelle elle est la plus utilisée.
La diversité des substances actives au sein d'un même mode d'action ajoute à une stratégie de gestion durable des phénomènes de résistance avec huit substances différentes représentant cinq modes d'action, utilisées chacune sur plus de 15 % de la sole.
La gestion actuelle des adventices du maïs en France fait appel pour la moitié de la sole à un passage en prélevée et un en post-levée avec des modes d'action en général différents, et pour chaque parcelle l'usage en moyenne de deux à trois substances actives différentes, au contraire des années 1970-1980 dominées par l'usage des triazines et chloroacétamides et la prélevée stricte. Cette situation est donc essentiellement liée à la palette d'herbicides efficaces réellement utilisés en France.
Ne pas oublier le labour
Elle est due aussi pour partie à la pratique majoritaire du labour. La pulvérisation sur sol préalablement préparé et un climat plus régulièrement pluvieux dans les premiers mois qui suivent le semis en France favorisent l'efficacité des herbicides absorbés par les racines ou le coléoptile des adventices.
L'augmentation des surfaces en non-travail du sol, ou des conduites avec des couverts végétaux ou pour satisfaire la baisse de l'IFT, si elle doit s'associer à la réduction des modes d'action disponibles en France, pourrait cependant conduire à une situation comparable à celle des États-Unis.
Maïs américain ou riz français : mêmes causes, mêmes effets
La situation du maïs en Amérique peut être comparée avec celle de la culture du riz en France. Le riz cultivé au sud de la France est une culture pour laquelle, malgré une rotation fréquente avec du blé ou d'autres cultures annuelles, des populations de graminées, surtout Echinochloa sp., sont devenues difficilement contrôlables. C'est également le cas en Italie.
L'explication communément admise tient à l'usage quasi exclusif d'herbicides inhibiteurs de l'ALS (surtout un seul) durant plus de cinq ans dans les rizières alors que le maïs bénéficiait en même temps de la gamme de modes d'action décrite.
La comparaison faite à la fois avec les États-Unis, où la possibilité d'utilisation de maïs GM résistants au glyphosate (ou au glufosinate) a entraîné une mono-utilisation de cet herbicide pour des raisons pratiques et avec la culture de riz en France où, malgré des rotations, l'utilisation quasi exclusive d'herbicides inhibiteurs de l'ALS sur le riz a conduit à un développement de graminées résistantes, est très démonstrative du caractère essentiel de la rotation des modes d'action dans la gestion préventive des phénomènes de résistance.
Penser rotation des modes d'action
Pour prévenir les résistances
Ainsi, dans le cas du maïs, le choix entre monoculture et rotation avec les techniques culturales associées semble un critère moins stratégique pour la prévention de la résistance des adventices que la rotation des modes d'action des herbicides, entre années ou sur une campagne, telle que pratiquée en France.
Pour les gérer
De plus il n'existe pas de gestion agronomique spécifique des adventices résistantes aux herbicides, même si on peut ralentir leur apparition. La gestion agronomique des adventices (en cultures conventionnelles ou GM résistantes à un ou des herbicides) ne peut, seule, répondre à l'apparition de la résistance, encore moins à sa généralisation. Elle doit s'inscrire dans une gestion préventive à long terme, une approche complexifiant les outils mis en œuvre.
Le cas du maïs en France est instructif : sa gestion fait appel au labour et à plusieurs modes d'action herbicide ce qui permet, même en monoculture, d'échapper aux populations d'adventices résistantes depuis l'épisode des résistances aux triazines (à la fin des années 1970, leur usage quasi exclusif avait sélectionné des populations résistantes chez plus de vingt espèces sur plus de 500 000 ha).
Après le développement de populations résistantes, tous les moyens doivent être mis en œuvre pour chercher à réduire l'infestation de l'espèce ainsi sélectionnée : suppression de l'herbicide responsable, voire, tant que l'espèce est dominante, de la culture si on ne peut la conduire correctement sans cet herbicide.
Résister au penchant naturel
Par ailleurs, le principe de substitution des substances actives recommandé en France pour prévenir des risques potentiels pour l'environnement ou l'utilisateur devrait conduire à l'interdiction des substances les plus anciennes. Cela risque de réduire la diversité des modes d'action et familles chimiques, donc d'exposer davantage les herbicides restants au développement de populations d'adventices résistantes.
Cette stratégie peut renforcer le penchant naturel des agriculteurs à simplifier leurs pratiques, pour peu qu'apparaisse une substance à large spectre qui serait alors majoritairement voire quasi exclusivement utilisée. Comme en céréales d'hiver, cela pourrait faire émerger des populations résistantes.
En revanche, l'usage d'herbicides totaux (glyphosate, glufosinate) dans l'interrang, quand les adventices sont trop âgées pour que le binage mécanique soit efficace, participerait à diversifier les modes d'action. Cela pourrait contrer les résistances en ajoutant deux modes d'action nouveaux... À condition de ne pas les généraliser à doses trop réduites !
<p>(1)La Roumanie dépasse la France en termes de surface de maïs grain (2,5 millions d'hectares), mais reste en retrait en termes de production et d'efficacité par unité de surface. L'Allemagne est le premier producteur de maïs fourrage, avec 2 millions d'hectares, mais ne produit que peu de maïs grain.</p> <p>(2)Les adventices qui affectent une culture (son « spectre d'adventices ») dépendent principalement des périodes de culture de la plante. Elles peuvent être affectées par les pratiques agronomiques, labour ou absence de labour..., mais plus encore par l'efficacité des herbicides utilisés sur la culture avec un phénomène d'inertie entre la modification de la pratique et l'évolution de la flore.</p>
