Micro-injection sur pin, palmier, chêne et marronnier

Pour la protection de ces arbres, des tests de micro-injection d'emamectine benzoate ont été pratiqués contre des insectes ravageurs invasifs.

L'idée de protéger les arbres par distribution systémique de produits injectés à leur base est ancienne. Mais c'est dans les années 1940 qu'on a vraiment commencé à étudier cette technologie en cherchant à protéger les ormes de la graphiose (maladie hollandaise de l'orme due à Ophiostoma ulmi). Le succès limité de la méthode à ce moment-là a ralenti la dynamique des recherches. Elles ont repris récemment.

Pourquoi réétudier l'injection dans le tronc ?

Une importance croissante des ravageurs invasifs

En effet, dans le dernier quart du XXe siècle, l'expansion des maladies et ravageurs invasifs des arbres a dramatiquement augmenté dans le monde. C'est lié au commerce mondial qui joue le rôle de vecteur, et au changement climatique qui permet à certaines espèces d'élargir leur aire de dispersion.

Dans la catégorie des ravageurs favorisés par le commerce mondial, on trouve des espèces qui sont transportées sur de longues distances avant de s'établir dans de nouvelles régions.

C'est le cas par exemple de l'agrile du frêne Agrilus planipennis, d'origine asiatique et arrivée d'abord en Amérique (États-Unis, Canada) puis en Europe, ainsi que des longicornes asiatiques Anoplophora glabripennis et Anoplophora chinensis arrivés eux aussi en Europe et aux États-Unis. Le nématode du pin Bursaphelenchus xylophilus, originaire d'Amérique du Nord, découvert dans les années 1920 est désormais installé en Asie et Europe (Portugal, Espagne).

Mentionnons également la mineuse du marronnier Cameraria ohridella, originaire des Balkans (Europe), qui a gagné toute l'Europe occidentale, et enfin le charançon rouge du palmier Rhynchophorus ferrugineus, originaire du sud asiatique et désormais présent tout autour de la Méditerranée : Proche-Orient, Afrique du Nord, sud de l'Europe (Aukema et al., 2010 ; Poland et al., 2006 ; Straw & Tillbury, 2006).

Les espèces favorisées par le réchauffement climatique sont notamment la processionnaire du pin Thaumetopoea pityocampa et la processionnaire du chêne Thaumetopoea processionea, qui montent vers le nord en Europe.

Des recherches variées, dont celles sur l'emamectine benzoate

Cette expansion massive de ravageurs invasifs divers, s'attaquant à une variété d'espèces d'arbres et végétaux assimilés(1), a poussé à tester de nombreux insecticides appliqués par des techniques variées.

L'une de ces substances est l'emamectine benzoate, un dérivé de la famille des avermectines qui sont des substances naturelles produites par des bactéries du sol (Dybas & al., 1989). Ces substances, utilisées en phytopharmacie et pharmacie vétérinaire, agissent par contact et ingestion. Elles paralysent les ravageurs par effet agoniste de l'acide gamma aminobutyrique (GABA) et en activant les canaux chlorés du système nerveux des insectes.

Nous avons testé l'emamectine benzoate, en micro-injection dans les troncs ou stipes-produit commercial Revive.

Ce produit a récemment été autorisé en France contre le charançon rouge du palmier (AMM n° 2140041). Sa formulation spécifique est adaptée à la fois aux caractéristiques de la substance et aux impératifs de sa technique d'application, le traitement par micro-injection (TMI). Cette technique positionne à l'abri de la lumière la molécule (qui est photosensible), ce qui augmente son activité et permet sa bonne translocation/distribution dans le végétal.

Ce que la pratique de l'injection a de bon

La pratique de l'injection exige de traiter individuellement chaque végétal à protéger. Cela présente trois types d'avantages en termes de sécurité :

– pour l'entourage et pendant l'application, il n'y a aucun risque de dérive sur les végétaux non traités et les surfaces voisines ni sur un éventuel public, au contraire d'une pulvérisation, d'un poudrage voire d'un apport de granulés ;

– pour l'applicateur, l'injection peut être réalisée à la base du tronc ou du stipe, donc ne nécessite pas de nacelle ou d'autre équipement pour atteindre le houppier ou la couronne des végétaux de grande taille ;

– après le traitement, les risques d'évaporation d'une part et de lessivage par les pluies d'autre part sont très faibles, voire nuls.

Un travail à l'échelle européenne

Cinq ravageurs, cinq pays différents

Nous rapportons ici les résultats d'essais réalisés contre le charançon rouge sur palmier des Canaries à Athènes (Grèce), contre la processionnaire du pin sur pin noir d'Autriche près de Toulouse (France), contre le nématode du pin sur pin maritime à Comporta (Portugal), contre la mineuse du marronnier sur marronnier à Zurich (Suisse), et enfin contre la processionnaire du chêne sur chêne pédonculé à Londres (Royaume-Uni)

Mode d'injection

Le produit testé contient 4 % d'emamectinebenzoate. Il a été injecté :

– sur palmier, dans des points pratiqués à hauteur d'homme dans les stipes, soit pur soit dilué au 1/8e ;

– sur pins, chêne et marronnier au collet à 30 cm du sol maximum, toujours pur.

Les trous pratiqués avaient 6,5 mm de diamètre dans les palmiers et 10 mm de diamètre dans les autres végétaux.

La profondeur du percement différait selon la catégorie de végétal :

– de 15 à 20 cm ou de 25 à 30 cm dans les palmiers (comparaison d'efficacité) ;

– de 6 à 10 cm dans les pins ;

– de 4 à 5 cm dans les marronniers et chênes.

Les opérateurs réalisaient deux ou quatre trous par palmier. Pour les autres végétaux, le DBH (diameter at breast height, en français : diamètre à hauteur d'homme) du tronc était mesuré, et on réalisait un point d'injection par 5-10 cm de DBH.

Le produit a été injecté à basse pression : deux bars dans les palmiers et les feuillus et quatre bars dans les pins, à l'aide d'une seringue du matériel TMI Syngenta.

Sur les palmiers, l'étanchéité au niveau des trous est assurée en même temps que l'injection grâce à la lance spécialement conçue. Sur les pins et arbres feuillus, on insérait des « plugs », sortes de bouchons biodégradables à usage unique.

Mesures effectuées

Les essais ont été évalués par :

– mesures de l'activité biologique/comptage des ravageurs après infestations artificielles ;

– notation de l'état de santé des végétaux ;

– analyse chimique des taux de la substance active dans le végétal sur le site de test.

Résultats

Sur palmiers des Canaries

Sur ces palmiers de 3 à 5 m de haut et de 78 (+/– 12) cm de diamètre de stipe à hauteur d'homme (photo 1), on a comparé l'injection de 25, 50 et 100 ml de produit par sujet, effectuée le 27 octobre 2011.

Le charançon étant organisme de quarantaine, les essais en plein air avec infestation artificielle ne sont pas possibles. L'effet du traitement a donc été évalué en mesurant le taux d'emamectine benzoate dans les jeunes palmes (une feuille analysée par palmier, trois palmiers par modalité), et en le comparant au taux biologiquement actif (déterminé par ailleurs).

Les échantillons de tissus analysés ont été prélevés à la base des palmes dans la partie supérieure de la canopée, et ceci à six dates différentes, de 15 à 360 jours après le traitement.

Tous les palmiers traités contenaient la substance dans leurs palmes à des concentrations biologiquement actives, même 360 jours après le traitement (Figure 1).

Les concentrations les plus importantes (différence statistiquement significative avec toutes les autres modalités) ont été trouvées dans les palmiers dans lesquels la profondeur des trous d'injection était du tiers du diamètre du stipe (ex. : 27 cm de Ils contenaient une concentration environ 10 fois plus forte que ceux dont les trous d'injection n'étaient que de 15 à 20 cm, même si traités à double dose !

Par ailleurs, l'injection du produit dilué au huitième dans des trous de 15 à 20 cm n'a pas permis d'apporter davantage de substance active jusqu'aux palmes.

Sur pin noir contre la processionnaire

Nous avons réalisé l'injection d'emamectine benzoate fin 2011 sur des pins noirs âgés de dix ans et présentant un DBH de 12,7 ± 2,5 cm (photo 2). Huit pins ont été traités par modalité, le tout en bloc randomisé, et comparés à des pins témoins non traités. Les premières notations ont été effectuées trois mois après, soit fin février 2012.

Des infestations artificielles ont été réalisées durant les automnes 2012 et 2013 en plaçant quatre nids de processionnaires par arbre. Les notations ont été effectuées, d'abord 14 mois après traitement (MAT) et trois mois après infestation (MAI), enfin 26 mois après traitement et deux mois après la deuxième infestation. Les résultats sont dans le Tableau 1.

On voit que le traitement a contrôlé l'infestation de la processionnaire durant plus de deux ans. En particulier, un peu plus d'un an après le traitement, l'efficacité est de 100 %, toutes les larves et tous les nids disparaissant à toutes les doses testées. Par la suite, aucune infestation naturelle ne s'est présentée durant la durée de l'essai. Nous avons donc réalisé des infestations artificielles en octobre en 2012 puis en 2013 par apports de nids prélevés sur des arbres extérieurs au périmètre expérimental. L'efficacité a été de 100 % en 2013 et de plus de 80 % en 2014, soit plus de deux ans après traitement.

Sur pin maritime contre le nématode

L'essai sur le nématode du pin a été réalisé au Portugal sur un peuplement de pins maritimes (photo 3) soumis à une forte pression du ravageur. L'injection a été réalisée en mars 2009. On a comparé trois doses entre elles et avec un témoin non traité, chaque modalité comprenant 75 sujets. Les arbres ont été suivis jusqu'en octobre 2013. Les résultats sont présentés Figure 2.

Le traitement par injection a offert une bonne protection face à une réelle pression du nématode.

En effet, 25 % des arbres témoins non traités ont été tués par le ravageur un an après le traitement. Après deux ans, la mortalité atteignait 32 % dans les témoins. Durant la même période, aucun arbre traité n'est mort. À la dose la plus faible, le premier arbre est mort deux ans et demi après l'application. Aux doses plus élevées, les premiers arbres sont morts quatre ans et demi après l'application. Et il étaient très peu nombreux.

Sur marronnier contre la mineuse

Contre la mineuse du marronnier, des arbres d'alignement de 40 à 60 ans traités en juin 2007 ont été comparés à des arbres non traités (photo 4). Les notations ont été réalisées tous les ans, fin août, jusqu'en 2010 inclus. Les résultats sont reportés Tableau 2.

Le traitement a réduit l'infestation par la mineuse d'environ 80 % durant trois ans. À noter : les feuilles infestées des arbres traités ont été trouvées sur certaines branches, alors que d'autres branches étaient absolument indemnes d'infestation.

Sur chêne contre sa processionnaire

L'expérimentation contre la processionnaire du chêne sur chêne pédonculé a démarré en avril 2012. Quatre doses ont été comparées entre elles, avec un témoin traité eau (injection d'eau sans emamectine) et un témoin non traité, chaque modalité comprenant quatre arbres (photo 5). Le travail s'est déroulé en infestation naturelle la première année et en infestation artificielle l'année suivante. Les résultats sont reportés Tableau 3. Durant la première année, en infestation naturelle, on a pu constater un effet de l'injection de la substance puisque les chênes traités étaient totalement indemnes de chenilles deux mois après le traitement. La seconde année, aucune infestation naturelle ne s'annonçant, des infestations artificielles par transfert de nids (chenilles aux stades L1 et L2) ont été réalisées, à raison de six nids par arbre. Deux mois plus tard, les colonies s'étaient établies sur les arbres témoins et aucune larve ne survivait sur ceux traités, quelle que soit la dose injectée.

Que conclure de tout cela ?

Palmier : vers un traitement annuel

Sur palmier, nous avons montré que la plus haute concentration d'emamectine dans les palmes après traitement était obtenue après injection du produit pur dans des trous d'une profondeur égale au tiers du diamètre du stipe. Dans ces palmes, les concentrations étaient suffisantes pour prévenir de nouvelles infestations durant un an après le traitement.

Cette grande persistance a été confirmée par des essais réalisés en Espagne (Llorens et al., 2014). Parmi divers produits testés, l'emamectine benzoate a fourni la meilleure efficacité et la meilleure persistance. Les auteurs de l'étude concluent qu'un traitement annuel suffit pour protéger les palmiers de l'attaque du charançon rouge. En France, le produit Revive est autorisé pour cela.

Pin, marronnier, chêne : des résultats prometteurs

Les autres usages sont en cours d'évaluation dans l'objectif d'une demande d'autorisation de mise sur le marché (AMM) en France. Les résultats sont prometteurs. Certaines pistes d'amélioration sont à noter :

– sur pin, une injection par temps froid (novembre) ralentit la distribution du produit dans l'arbre, donc l'expression de son effet sur la processionnaire durant les premiers mois suivants ; cela suggère fortement l'intérêt de traiter suffisamment tôt en saison ;

– sur marronnier, la présence de feuilles minées sur certaines branches des arbres traitées mais pas d'autres suggère une distribution inégale dans l'arbre. Des essais ont montré qu'il faut un minimum de points d'injection pour assurer une distribution homogène du produit ; la distance entre deux points d'injection ne doit pas excéder 30 cm.

Les résultats semblent très encourageants contre la processionnaire du chêne et le nématode du pin (non présent en France à notre connaissance) avec en plus un effet secondaire sur Monochamus galloprovincialis, coléoptère vecteur du nématode : réduction de l'activité (l'insecte mange moins) et de la longévité (Sousa et al., 2013).

Soulignons que, dans tous nos essais, nous avons réalisé une inspection annuelle des arbres pour déceler les dommages potentiels des injections d'émamectine benzoate. Aucun effet nuisible n'a été observé.

Le produit Revive, spécifiquement formulé pour la micro-injection, peut, grâce à sa longue persistance d'action, être appliqué une seule fois par an sur palmier. Sur les autres arbres testés, l'application pourrait être encore moins fréquente.

Par ailleurs, prêt à l'emploi et injecté à l'intérieur des stipes ou des troncs, il est donc appliqué en système clos, ce qui est une sécurité pour l'environnement et le voisinage. Cela peut faire de son utilisation une pratique durable en boisements urbains.

<p>(1) On le sait, les palmiers ne sont pas des arbres au sens botanique du terme. Du reste, le palmier a un stipe et pas un tronc, et ses palmes sont des feuilles et non des branches... Mais il joue un rôle d'arbre (d'ornement en France métropolitaine).</p>