Résistance de l'ambroisie : état des lieux et préconisations

La résistance non liée à la cible prédomine chez l'ambroisie à feuilles d'armoise. Il existe des solutions pour réduire le risque d'émergence tout en gérant cette adventice allergène.

Des tests de sensibilité aux herbicides inhibiteurs de l'ALS (HRAC(1) B) effectués de 2013 à 2019 sur plus de 80 parcelles ont permis d'identifier des foyers de résistance chez l'ambroisie à feuilles d'armoise (Ambrosia artemisiifolia L.) en Auvergne-Rhône-Alpes, Centre-Val de Loire, Nouvelle-Aquitaine et Occitanie. Mauvaise nouvelle supplémentaire : l'essentiel de la résistance est de type non lié à la cible. Toutefois, le risque de résistance peut être réduit en alternant, combinant et diversifiant les pratiques de désherbage. Les mêmes mots-clés (alterner, combiner, diversifier) valent pour la gestion de l'ambroisie quand la résistance est présente.

État des lieux

Surveiller la résistance : une tâche de longue haleine

Le plan de surveillance biologique du territoire (article L. 251-1 du code rural et de la pêche maritime) a pour objectif de « s'assurer de l'état sanitaire et phytosanitaire des végétaux, et de suivre l'apparition des effets non intentionnels des pratiques agricoles sur l'environnement », y compris les résistances aux produits de protection des plantes chez les bioagresseurs. L'ambroisie à feuilles d'armoise (Ambrosia artemisiifolia L.) fait partie des espèces ciblées. Cette adventice, largement présente en milieu cultivé, pose un problème de santé publique majeur en raison de son pollen allergène et allergisant. Elle infeste principalement les cultures d'été (tournesol, soja et maïs, photo 1). L'implantation de variétés de tournesol rendues tolérantes aux herbicides inhibiteurs de l'ALS, dites « VrTH » (Clearfield et Clearfied Plus tolérantes à l'imazamox ; ExpressSun tolérante au tribénuron) permet de contrôler chimiquement l'ambroisie dans cette culture. Mais pour permettre un contrôle durable de l'ambroisie, les inhibiteurs de l'ALS doivent impérativement être associés à des « bonnes pratiques » agronomiques. L'usage non raisonné et systématique de ces herbicides a en effet sélectionné des résistances chez l'ambroisie. Les premiers cas en France ont été détectés en 2013 (Délye et al., 2015). Afin de préserver l'efficacité des inhibiteurs de l'ALS utilisables contre l'ambroisie, il est indispensable de connaître l'étendue et la nature de cette résistance, et de promouvoir des stratégies de gestion durables.

À la recherche des ambroisies résistantes

De 2013 à 2019, des semences mûres d'ambroisie (photo 2) ont été collectées sur 87 parcelles situées dans des zones à risque en termes de résistance, c'est-à-dire où les cultures de printemps/été, favorables au développement de l'ambroisie, sont majoritaires. Les parcelles ciblées étaient implantées en tournesol VrTH ou en soja, et les inhibiteurs de l'ALS y étaient fréquemment utilisés dans les rotations. Les tests de sensibilité aux inhibiteurs de l'ALS (voir tableau) ont été réalisés en serre à l'Inrae de Dijon. Les deux spécialités les plus utilisées pour lutter contre cette espèce, le Pulsar 40 (imazamox) et l'Express SX (tribénuron), ont été appliquées en une seule fois à la dose maximale autorisée au champ (Pulsar 40 : 1,25 l/ha + adjuvant Dash HC à 1,25 l/ha ; Express SX : 60 g/ha + adjuvant Trend 90 à 0,25 l/ha). Le phénotype des plantes testées a été noté un mois après traitement pour déterminer la fréquence de plantes résistantes dans chaque parcelle (Figure 1).

Il existe deux types de résistances : la résistance liée à la cible (RLC), due à des mutations dans le gène de la cible de l'herbicide (ici, l'ALS), et la résistance non liée à la cible (RNLC), due à d'autres mécanismes (exemple : détoxication exacerbée des herbicides).

La RLC ne concerne que des herbicides agissant sur cette cible, c'est-à-dire un seul mode d'action. En revanche, la RNLC peut concerner des substances avec des modes d'action différents (R4P, 2020). Afin de déterminer le type de résistance en cause dans les parcelles étudiées, le gène de l'ALS des plantes ayant survécu aux herbicides appliqués a été systématiquement séquencé afin d'y rechercher les mutations connues pour conférer une résistance.

Dix départements touchés par la résistance

Sur les 87 parcelles à risque étudiées, 41 sont concernées par la résistance à l'imazamox et/ou au tribénuron (tableau). Elles sont réparties dans dix départements de quatre régions : Occitanie (Ariège, Lot, Tarn et Tarn-et-Garonne), Auvergne-Rhône-Alpes (Isère et Rhône), Nouvelle-Aquitaine (Charente et Deux-Sèvres), et Centre-Val de Loire (Cher et Indre-et-Loire) (Figure 2). Le Tarn-et-Garonne et l'Isère sont particulièrement concernés par la résistance aux deux spécialités testées.

Quelques cas de résistance liée à la cible (RLC)...

La RLC a été détectée dans trois régions. En Auvergne-Rhône-Alpes (Isère et Rhône), une mutation au codon 205 du gène de l'ALS a été identifiée chez des plantes résistantes au tribénuron comme à l'imazamox. Elle est présente dans trois parcelles (Figure 2) en fréquences faibles à élevées (de 5 % à 72,5 %). Une mutation au codon 574 a été également détectée dans cette région dans une parcelle (une seule plante mutante) (Figure 2).

En Nouvelle-Aquitaine, mais surtout en Occitanie dans le Tarn-et-Garonne, une mutation au codon 205 différente de celle présente en Auvergne-Rhône-Alpes a été identifiée dans des plantes résistantes au tribénuron comme à l'imazamox dans trois parcelles (Figure 2), avec une fréquence de 2,5 à 16 % selon la parcelle. Les mutations au codon 205 donnent donc a priori une résistance à la fois à l'imazamox et au tribénuron, en cohérence avec ce qui est déjà connu (Tranel et al., 2020).

En Charente et dans les Deux-Sèvres, deux autres mutations (codons 376 et 197) ont été détectées, chacune dans une parcelle différente, et dans une seule plante (Figure 2). Selon la littérature (Tranel et al., 2020), les mutations aux codons 376 et 574 confèrent une résistance aux deux substances actives testées, tandis que celle présente au codon 197 affecte plus fortement le tribénuron.

La résistance non liée à la cible (RNLC) domine

Les mécanismes de RLC sont minoritaires dans les parcelles étudiées : la RLC n'a été détectée que dans dix des 41 parcelles où des plantes résistantes ont été identifiées (Figure 2). Globalement, 75 % des plantes résistantes identifiées ne possèdent pas de mutation de l'ALS et sont donc très probablement résistantes par des mécanismes de RNLC. La RNLC est vraisemblablement la cause la plus fréquente de résistance aux inhibiteurs de l'ALS chez l'ambroisie. Ces données confirment une étude précédente (Délye et al., 2015). Ce n'est pas une bonne nouvelle. En effet, la gestion de la RNLC est complexe, puisque d'autres modes d'action que les inhibiteurs de l'ALS peuvent être concernés.

Analyse des itinéraires techniques

Une utilisation inappropriée des herbicides favorise la résistance

Les premiers cas de résistance sont souvent la conséquence d'une utilisation non raisonnée et non durable des herbicides. Il s'agit en général de désherbage exclusivement chimique et très peu diversifié, associé à de la monoculture ou au retour fréquent de cultures « à risque » et à des pratiques culturales minimalistes (Délye, 2013). L'étude des itinéraires techniques des parcelles où la résistance aux inhibiteurs de l'ALS a été identifiée chez l'ambroisie a effectivement montré que les techniques culturales étaient simplifiées : rotations courtes (tournesol/blé ou soja/blé) ou contenant quasi exclusivement des cultures de printemps/été, voire monoculture (exemple : soja sur quatre ans désherbé uniquement avec des inhibiteurs de l'ALS !), travail du sol réduit (peu/pas de faux semis pour diminuer la pression en ambroisie). Dans ces parcelles, le désherbage était essentiellement chimique et majoritairement à base d'inhibiteurs de l'ALS y compris à l'échelle de la rotation, avec dans quelques cas un non-respect des recommandations d'utilisations des spécialités herbicides, y compris une sur-application (illégale !) visant probablement à tenter de contrôler une émergence de résistance. De telles pratiques sont en inadéquation totale avec les stratégies de gestion durables des adventices mises en avant aussi bien par les firmes que les instituts techniques ou les organismes de recherche, et ont favorisé une sélection rapide de la résistance aux inhibiteurs de l'ALS chez l'ambroisie.

Diversification, désherbage mécanique et travail du sol réduisent le risque

A contrario, les parcelles ayant une succession culturale diversifiée, intégrant notamment des cultures d'hiver (exemples : blé, orge et colza), et sur lesquelles le programme de désherbage ciblant l'ambroisie fait intervenir plusieurs modes d'action (pas de « tout ALS ») sont peu ou pas affectées par la résistance. Ainsi, une rotation de type tournesol VrTH/orge/blé tendre introduit des cultures d'hiver qui perturbent le cycle de l'ambroisie, tandis qu'un programme pré-/post-levée (dans ce cas d'étude, un herbicide du groupe HRAC F1 en PRE et un mélange HRAC F3+B en POST) sur tournesol cumulé avec l'emploi d'autres modes d'action (exemple : « auxiniques » [HRAC O] en céréales) permet de diversifier la chimie. Sur ce type de parcelles, les tests de l'Inrae ont montré un contrôle total de l'ambroisie (100 % des plantes détruites à la dose recommandée des deux inhibiteurs de l'ALS testés). Attention, ces résultats ont été obtenus par application de la pleine dose de ces herbicides sur des plantes toutes au stade physiologique recommandé pour l'application (4 vraies feuilles). Au champ, les levées échelonnées d'ambroisie font que l'efficacité d'une application en post-levée d'inhibiteurs de l'ALS effectuée seule est rarement de 100 % : certaines plantes peuvent être trop développées au moment du traitement, et d'autres peuvent lever après que les spécialités ont été appliquées. Pour cette raison, il est important d'associer plusieurs pratiques (programme pré/post, désherbage mécanique, possibilité de fractionner en demi-dose en respectant les recommandations [appliquer les deux demi-doses !], choix de la succession culturale...) pour optimiser le contrôle de l'ambroisie sur la durée dans ces cultures, en particulier en situation de forte infestation.

Prévention : réduire le risque de résistance

Empêcher par tous les moyens la prolifération de l'ambroisie

Pour éviter la sélection de résistances aux herbicides chez l'ambroisie, il faut juguler la démographie de cette espèce en employant tous les leviers agronomiques : succession culturale, désherbage mécanique, désherbage chimique. Au niveau de la succession des cultures, l'inclusion de cultures d'hiver permet de « casser » le cycle de développement de l'ambroisie. Les semences d'ambroisie étant viables une dizaine d'années dans le stock semencier, il faut absolument éviter de les enfouir (pas de labour). Si le stock semencier est constitué, il est nécessaire d'implanter des successions culturales longues et variées incluant le plus possible de cultures défavorables à l'ambroisie (cultures d'hiver, cultures très compétitives) pour l'amenuiser, en tenant compte des contraintes pédoclimatiques locales. Avant l'implantation des cultures de printemps dont le tournesol, le faux semis (travail fin et rappuyage léger du sol) permettra une levée homogène des ambroisies qui pourront être détruites par des moyens mécaniques ou chimiques. L'ambroisie est peu compétitive, un interrang le plus réduit possible est donc à privilégier. Une culture avec couvert associé (luzerne...) est aussi un levier efficace pour limiter le développement de l'ambroisie. Après une céréale d'hiver, l'ambroisie peut se développer et grainer dans les chaumes (photo 3) si ceux-ci ne sont pas entretenus correctement. L'interculture doit donc être gérée de préférence par du déchaumage mécanique très superficiel (deux passages à deux-trois semaines d'intervalle). En zone « ambroisie », il sera préférable de reporter l'implantation des couverts à la fin de l'été pour optimiser les déstockages en période estivale. La gestion des bordures et abords des parcelles est indispensable pour éviter la propagation de l'ambroisie : réaliser plusieurs fauchages ou broyages avant sa floraison. Enfin, il faut récolter les parcelles infestées en dernier et nettoyer soigneusement le matériel de récolte à la sortie de ces parcelles pour éviter la dispersion des semences.

Une diversification valable pour la chimie

Contre l'ambroisie, il n'y a pas que les herbicides inhibiteurs de l'ALS. Des substances appartenant à cinq autres modes d'action ont une efficacité relativement satisfaisante contre cette espèce (note commune inter-instituts, 2019). L'application d'un herbicide non sélectif est une alternative au levier mécanique pour la destruction de l'ambroisie en interculture (ne pas utiliser d'inhibiteurs de l'ALS !) même si la situation risque de se compliquer à partir de janvier 2021 avec l'interdiction programmée du glyphosate. Si le précédent cultural est une culture d'hiver, il est impératif de contrôler le développement des ambroisies dans les chaumes : intervenir tôt et avant floraison de l'ambroisie. En tournesol et soja, si une destruction mécanique n'est pas envisageable, utiliser systématiquement un herbicide de prélevée tel que le métobromuron (HRAC C2) avant d'employer un inhibiteur de l'ALS, notamment pour détruire les levées d'ambroisie après un faux semis. La pendiméthaline (HRAC K1) et le diméthénamide (HRAC K3) associés au métobromuron apporteront un complément d'efficacité sur ambroisie tout en diversifiant les modes d'action et en élargissant le spectre d'action sur renouées, morelles, mercuriales, pensées, véroniques, amarantes, chénopodes et PSD (panics, sétaires, digitaires).

Il est possible d'utiliser les inhibiteurs de l'ALS en l'absence de résistance à ce mode d'action. Ces herbicides sont très efficaces contre l'ambroisie en post-levée du tournesol ou du soja. L'imazamox est autorisé sur soja ou tournesol (uniquement les VrTH Clearfield ou Clearfield Plus) et le tribénuron sur tournesol (uniquement les VrTH Express Sun). Pour ces variétés de tournesol, deux modalités d'application sont possibles : application unique à la pleine dose homologuée au stade 4 feuilles des ambroisies, ou deux applications en fractionnement demi-doses. Dans ce cas, la première application est à effectuer au stade 2-4 feuilles des ambroisies et doit obligatoirement être suivie huit à dix jours plus tard par la deuxième application. N'effectuer qu'une seule application à la demi-dose ou fractionner le produit différemment sont deux mauvaises pratiques qui augmentent fortement le risque de sélectionner de la RNLC aux inhibiteurs de l'ALS. Enfin, si des VrTH de tournesol et/ou du soja sont présents dans la rotation, il faut utiliser d'autres modes d'action pour la gestion des dicotylédones (dont l'ambroisie) en cultures d'hiver et maïs, tels que les tricétones (HRAC F2), les auxiniques (HRAC O) ou la bentazone (HRAC C3) afin de réduire le risque de sélectionner des résistances. De plus, le strict respect des doses et des usages recommandés pour tous les herbicides est incontournable.

Dernier point, le désherbinage qui combine le désherbage chimique dans le rang et mécanique dans l'interrang permet de réduire le risque de sélection de résistance en exposant seulement une partie des plantes présentes dans la parcelle aux herbicides. On améliore considérablement l'efficacité de ce désherbage « mixte » en faisant deux passages pour se positionner dans les conditions météorologiques optimales pour le désherbage chimique (conditions fraîches matinales) et mécanique (conditions sèches de fin d'après-midi) (Terres Inovia, 2020).

Gestion de la résistance

Quelles adaptations supplémentaires du désherbage en cas de résistance ?

En cas de résistance avérée de l'ambroisie aux inhibiteurs de l'ALS, l'emploi de ce mode d'action pour contrôler cette espèce est à proscrire pour ne pas aggraver la situation (N. B. : Si l'emploi d'un inhibiteur de l'ALS est absolument nécessaire pour contrôler d'autres adventices que l'ambroisie, il faudra s'assurer que l'ambroisie est totalement détruite par d'autres moyens : mécaniques, chimiques...). Il faudra également réduire la fréquence de retour du tournesol dans la rotation (pas plus d'une fois tous les cinq ans) et décaler sa date de semis à fin avril-début mai. À part cela, toutes les autres recommandations précédentes sont à suivre. Il faut garder en tête que, pour préserver l'efficacité du désherbage dans la durée, il faut diversifier au maximum la succession culturale et alterner ou combiner le plus de pratiques agronomiques non chimiques et chimiques possible.

(1) La classification HRAC (Herbicide Resistance Action Committee) répertorie les substances actives herbicides selon leur mode d'action.