Retour sur l'histoire d'un bio-insecticide ou « cent ans de bravitude »

Parmi les moyens alternatifs de protection des plantes qui se développent actuellement figurent les nouveaux produits phytos d'origine naturelle (1). Les articles p. 22 et p. 26 de ce dossier le montrent bien. Mais quel sera le succès de chacune de ces innovations ? En combien de temps peut-il s'installer ? Pour en donner une idée, voici l'exemple du Bacillus thuringiensis. Son histoire en tant que bioinsecticide a débuté il y a environ 100 ans. Et son succès a mis du temps à s'imposer. Les épisodes de ce feuilleton peuvent inspirer ceux qui s'intéressent aux moyens alternatifs aux pesticides chimiques. Récit.

Le nom scientifique du Bt est Bacillus thuringiensis Berliner. Cela signifie : « bacille de Thuringe décrit par Berliner ». Ernst Berliner est le biologiste qui a fait la première description scientifique de cette bactérie. Il l'a trouvée infestant des teignes de la farine et cela s'est passé en Thuringe (Allemagne).

Années 1900, découverte à la Belle Epoque

C'était en 1911. Au vrai, le Bt avait été isolé pour la première fois entre 1901 et 1905 (les sources divergent) par le Japonais S. Ishiwata à partir de chenilles du ver à soie, un autre lépidoptère.

En tout cas, la découverte du Bt date de la « Belle Époque », c'est-à-dire de la période s'étendant de 1900 à 1914. C'est bien une découverte et pas une création : le Bt est une bactérie commune du sol existant à l'état naturel depuis des milliers voire des millions d'années.

Dès 1911, donc, on avait identifié la bactérie et on la savait entomopathogène c'est-à-dire capable de rendre malade des insectes. On l'avait repérée comme s'attaquant particulièrement aux chenilles de lépidoptères.

Mais on ne trouve guère de traces de l'usage du Bt comme bio-insecticide en France avant les années 30 du XXe siècle. Il est alors utilisé contre des chenilles de lépidoptères, en forêt et aussi semble-t-il en agriculture. À cette époque il n'y a pas encore d'obligation d'homologation mais les services de l'Etat y travaillent et une loi d'homologation est quasi prête en 1939.

Deux écolos en 68

Années 40 : la loi prévue avant-guerre finit par être publiée. Cette loi du 2 novembre 1943 exige que tout produit phyto commercialisé en France ait au préalable été homologué. En 1946 c'est la création de l'INRA.

Années 50 : au tout début de la décennie, le Bt ne soulève pas encore l'enthousiasme.

Voici ce que publiait en 1951 Alfred S. Balachowsky, alors chef du service de parasitologie végétale à l'Intitut Pasteur et futur président-fondateur de l'OILB (Organisation internationale de lutte biologique) : « Toute une série d'autres Bacillus ont été expérimentés pour lutter contre les insectes notamment B. ephestiae M. et C. (= B. thuringiensis, B. cereus) qui provoquent des épidémies chez diverses chenilles de lépidoptères (...) Ces Bacillus, malgré leur pouvoir sporogène, n'ont donné jusqu'ici que des résultats irréguliers dans les diverses applications de lutte contre les chenilles. Il est probable que les spores, au contact de la lumière solaire et de l'air, perdent beaucoup plus vite leur virulence que celles qui se diffusent dans le sol... » (Balachowsky, La Lutte contre les insectes, Payot 1951, citation aimablement transmise par Robert Delorme).

Néanmoins, dans les années 50, l'équipe de l'INRA à La Minière travaille sur le Bt en lien avec l'Institut Pasteur. Elle cherche notamment à déterminer les conditions pouvant améliorer l'efficacité du bacille. On commence aussi à parler de la sous-espèce kurstaki (Btk) et de sérotypes. Notamment le sérotype 3a 3b, toujours utilisé de nos jours.

En 1956, année de création de l'OILB, ce travail aboutit à l'homologation de la Bactospéine vendue sous licence Institut Pasteur.

En 1968, la Bactospéine bouillie et la Bactospéine poudrage sont commercialisées en France, toutes deux par Pechiney-Progil qui ne s'appelle pas encore Pepro (2). Les deux préparations sont autorisées contre les « chenilles défoliatrices des arbres forestiers », selon l'Index phytosanitaire 1969 qui a recueilli ses informations « avant le 1er décembre 1968 et leur exactitude contrôlée en dernier ressort à cette date ». La notice de l'Index précise : « Cette lutte biologique a l'avantage de préserver la faune utile. » Motivation écologiste déjà, en 1968. Deux spécialités seulement, donc, et utilisées uniquement en forêt.

Des chenilles aux moustiques

À partir des années 70, des travaux sur le Bt aboutiront à la découverte d'autres sous-espèces (azawaï, israelensis, tenebrionis). Mais son utilisation en protection des plantes pâtit de la concurrence des insecticides chimiques.

En forêt, le Bt est éclipsé par le diflubenzuron (Dimilin). Ce dernier, autorisé au milieu des années 70 (3), est réputé plus efficace et plus régulier ; il rafle la plus grosse part du marché de la lutte contre la processionnaire du pin.

En agriculture aussi, le Bt subit la concurrence d'insecticides chimiques. Il y a celle des organophosphorés (parathion, etc.) utilisés depuis les années 50, et à la fin des années 70 celle des pyréthrinoïdes (deltaméthrine (4), etc.)

En 1980, le Bt est contenu dans six spécialités autorisées en forêt et/ou sur pommier, maïs, chou (5)... Mais en agriculture il apparaît comme un aimable marginal n'intéressant que l'agriculture biologique. C'est emblématique du bilan, à la fin des années 70, de la lutte biologique « présentée, beaucoup trop vite, comme la solution de remplacement de la lutte chimique » et pour laquelle « la précipitation s'est avérée un frein plutôt qu'un accélérateur des découvertes et de leur utilisation », comme l'écrivait Roger Bailly dans le numéro spécial de Phytoma consacré aux « Moyens biologiques de lutte » paru en juillet 1993 (6).

Dans le domaine sanitaire, un autre type de Bt, actif contre les larves de diptères, a été déniché en 1976 par Yoel Margalith. Il s'agit du sérotype 14 de la sous-espèce israelensis (Y. Margalith travaille à l'Université Ben Gourion en Israël). Ce Bti va être étudié, testé, amélioré...

Sa première autorisation en France date de 1981 (7). Mais c'est à partir de 1990 que son usage se développera.

Dans le monde le Bti est maintenant largement utilisé contre les larves de mouches et de moustiques dans les pays touchés par la malaria, l'onchocercose ou la dengue, aux États-Unis contre le moustique vecteur du virus west nile (8).

Forêt, succès... après soixante ans

Côté protection des plantes, et pendant que le marché bio-pesticide mondial croît de 25 % par an entre 1982 et 1992 (9), il faut attendre le milieu des années 80 pour voir s'amorcer en France un retour, d'abord progressif, du Bt.

Tout (re)commence en forêt. Guy Demolin, Jean-Claude Martin et Philippe Lavanceau l'ont raconté dans le même Phytoma de 1993 (10). Les progrès de la formulation ont permis de proposer au milieu des années 80 des spécialités liquides. Ces « SC », ou suspensions concentrées, étaient mieux adaptées que les anciennes formulations aux pulvérisations bas volume pratiquées depuis les hélicoptères et petits avions. On sait que ces aéronefs sont indispensables pour traiter des massifs forestiers où les moyens terrestres ne passent pas.

Ces formulations liquides ont un autre intérêt : elles peuvent être beaucoup plus concentrées et ceci de façon stable. On peut donc garantir d'apporter de plus fortes doses de Bt. Cela les rend efficaces, non seulement sur les larves jeunes (stades L1 et L2) comme les « vieux » Bt, mais encore sur les larves plus âgées (stades L3 et L4)... comme le diflubenzuron.

Restait à autoriser cette augmentation de dose/ha. Cela a été officiellement fait en 1993 après une dérogation en 1992. Laquelle suivait elle-même sept années d'expérimentation... Là encore, il a fallu du temps.

De ce fait, l'utilisation forestière du Bt a pu redécoller. Et elle l'a fait ! Aujourd'hui en France, ce bio-insecticide est utilisé pour 98 % des traitements en forêt contre des chenilles défoliatrices : processionnaire du pin d'abord, mais aussi processionnaire du chêne, bombyx disparate, tordeuse verte du chêne, tordeuse grise du mélèze, etc. Un beau succès. Il aura mis, depuis les années 30, une soixantaine d'années à s'installer.

Années 1990, la montée en gamme

De fait, les années 90 voient grimper la consommation mondiale du Bt. En 1991, le petit bacille de Thuringe pèse 60 millions de dollars (325 millions de francs d'alors), à lui seul presque la moitié du marché bio-pesticide mondial de 125 millions de dollars (675 millions de francs). Mais à peine 1 % des 6,5 milliards de dollars du marché mondial des insecticides (11). En 1995, le Bt aurait grimpé à 100 millions de dollars (12).

Et en France ? Les chiffres d'affaires restent secrets... En tout cas la gamme s'élargit.

En 1992, à côté de sept spécialités anti-moustiques à base de Bt israelensis sérotype 14, il existe 10 produits phytos à base de Btk (sous-espèce kurstaki) sérotype 3a 3b. Ces anti-chenilles sont essentiellement destinés à la forêt et un peu aux espaces verts et aux « traitements généraux » qui peuvent marginalement intéresser l'agriculture (13).

En 1993, ça commence à bouger avec plusieurs autorisations vraiment agricoles sur vigne, pommier, olivier, tomate et/ou chou.

Mi 1994, l'offre agricole s'est élargie : 13 spécialités, toutes des Btk sérotype 3a 3b, sont proposées sur les mêmes cultures plus le riz (14). Il y aura 16 spécialités en 1995 et 20 en 1996.

Comme pour la forêt, ce développement est favorisé par l'amélioration des formulations : leurs processus de fabrication sont de mieux en mieux maîtrisés. De ce fait elles sont plus concentrées, plus efficaces en moyenne mais aussi plus régulières ; elles garantissent donc mieux leur résultat à l'agriculteur.

En juin 1999, arrive sur le marché français une nouvelle sous-espèce : le Btt ou tenebrionis, efficace, c'est nouveau, contre des coléoptères. Une spécialité est autorisée contre le doryphore sur pomme de terre et aubergine (15). Elle reste aujourd'hui le seul Btt du marché.

Années 2000, sept ans pour l'inscription

Le mouvement continue dans les années 2000 avec le développement du marché du Bt dans le monde, en Europe et en France. Avec aussi une étape réglementaire importante : l'inscription européenne. Il s'agit de l'inscription officielle sur la liste positive annexe 1 de la directive 91/414 de juillet 1991, le sésame pour entrer ou rester sur le marché de l'Union européenne.

Jusqu'en 2002, les Bt étaient autorisés en France et ailleurs en Europe de façon indépendante. De plus les homologations anciennes avaient été délivrées selon des critères plus souples que les autorisations récentes. Désordonné, tout cela. La directive 91/414 prévoyait bien d'harmoniser ces autorisations à partir de 1993, mais les autorités européennes s'étaient d'abord penchées sur le cas des pesticides chimiques.

En juin 2002, ces autorités publient la quatrième liste de réexamen des anciennes substances actives (16). Elles y incluent les produits d'origine biologique y compris le Bt, en précisant que chacune des quatre sous-espèces kurstaki, azawaï, tenebrionis et israelensis doit être présentée séparément.

La procédure durera ensuite presque sept ans. Elle aboutira à l'inscription, le 1er janvier 2009, de neuf souches de Bt : cinq de kurstaki, deux d'azawaï, une de tenebrionis et une d'israelensis. Cette inscription donne leurs lettres de noblesse légales aux neuf souches.

Caractérisées, évaluées, officiellement reconnues... Elles ne sont plus les « marginales » évoquées plus haut !

Économie, fini le marginal

Et au plan économique ? Le marché des biopesticides mondial est passé à 670 millions de dollars en 2005, soit 2,5 % du marché phytosanitaire global de 26,7 milliards de dollars.

En 2007 à l'échelle mondiale, le Bt pèserait 160 millions de dollars et ne serait plus que le deuxième bio-insecticide autorisé en agriculture biologique derrière le spinosad (17), selon une source proche de l'industrie chimique (18).

En 2010, L'IBMA prévoit que les biopesticides pèseront 1 milliard de dollars, soit 4 % d'un marché phyto global plafonnant à 25 milliards. Le Bt pourrait en représenter le cinquième soit 200 millions de dollars.

4 % en 2010 après « moins de 1 % de l'ensemble du marché de la protection des plantes » en 1991 (19) : les biopesticides sont sortis de la marginalité économique. Et le Bt accompagne ce mouvement. Mais il en aura fallu, du temps...

Aujourd'hui en France

Aujourd'hui en France, une trentaine de Bt sont autorisés et 23 commercialisés (20) dont 4 Vectobac anti-moustiques à base de Bti sérotype H14 et 19 destinés à la protection des plantes.

Parmi eux, le Novodor SC à base de Btt vise un coléoptère, précisément le doryphore.

Les 18 autres sont des anti-lépidoptères. Il y a Xen Tari à base de Bta (azawaï) sérotype H7 et 17 spécialités à base de Btk sérotype 3a 3b. Et oui, celui de la Bactospéine des années 60 ! Mais les formulations ont évolué.

Deux Foray (48 B et 96 B) sont destinés à la forêt et trois autres spécialités utilisées sur « cultures forestières » sont autorisées en agriculture : Dipel 8L, Scutello et l'inamovible Dipel Poudre mouillable déjà listé dans l'Index 1974.

Les 12 autres produits sont destinés à l'agriculture ou au jardinage : Bacivers et Bacivers DF, Bactura et Bactura DF, Biobit 2X et Biobit DF, Delfin, trois autres Dipel (PM Jardins, 2X et DF) et deux autres Scutello (2X et DF). Les Bacivers, Bactura et Scutello « DF », des granulés dispersibles (WG), ont été lancés en 2009 alors que fin 2008 seuls Delfin et Dipel DF proposaient cette formulation. L'évolution continue.

Les autorisations agricoles couvrent une multiplicité d'usages. Les traitements généraux sur toutes cultures contre les noctuelles défoliatrices autorisent l'application contre la pyrale et la sésamie du maïs ou toute autre noctuelle sur toute autre culture. Il y a des autorisations sur riz, pomme de terre, vigne, vergers (onze espèces ou groupes d'espèces fruitières), arbustes fruitiers (deux groupes), maraîchage (huit espèces de légumes), arbres et arbustes d'ornement, rosiers et cultures florales, PPAMC (plantes à parfum, aromatiques, médicinales et condimentaires) et cultures porte-graine mineures (florales, légumières et de PPAMC).

Tous les ans, le Btk traite 30 à 40 000 ha de forêts, 25 à 30 000 ha de vergers, de la vigne et de plus en plus de cultures légumières et mineures.

Face aux moustiques, hégémonique

Le Bti, côté moustiques, est hégémonique ! Pour s'en convaincre il suffit d'aller sur les sites des trois EID (Ententes interdépartementales pour la démoustication) françaises. L'EID Rhône-Alpes estime que son « En 1990, l'apparition sur le marché du Bti fut une véritable révolution ». L'EID Atlantique annonce sur son site utiliser le Bti « depuis près de 20 ans ». L'EID Méditerranée publie ses chiffres : les 39 000 à 41 000 ha démoustiqués tous les ans sous son égide le sont à 97,5 % au Bti ; le reste est du rattrapage adulticide en cas de plaintes du public.

Toutes vantent chez le Bti son profil toxicologique (faible risque pour l'homme) et écotoxicologique : spécifique des diptères, il épargne les autres insectes, des abeilles aux papillons.

La revanche d'Ishiwara

Dernier point : si huit sociétés nommées Basf, Biobest, Certis, Goëmar, Koppert, Philagro, Plantin et Valent Biosciences distribuent des spécialités à base de Bt, celles-ci n'ont que deux origines : Certis pour le Delfin et le Wasco et Valent Biosciences pour les autres.

C'est ça aussi la fin de la marginalité. Exigences du marché et de la réglementation obligent, les Bt autorisés sont fabriqués par des sociétés importantes. D'une part il faut des processus de fabrication élaborés et standardisés pour obtenir des spécialités de composition garantie et suffisamment stables. D'autre part les dossiers d'autorisation et d'inscription coûtent cher : certes les taxes sont moins onéreuses pour les produits biologiques que chimiques, mais il faut financer les expérimentations.

Les Bt vendus en France, comme ailleurs dans le monde à notre connaissance (21), sont fabriqués aux États-Unis : ceux de Valent Biosciences à North Chicago dans l'Illinois et ceux de Certis à Wasco en Californie. Valent a repris l'activité Bt d'Abott et Certis celle de Sandoz.

A noter : certes les usines sont situées aux États-Unis, mais les deux sociétés fabricantes sont en fait toutes deux des filiales de groupes japonais (22). Clin d'œil du hasard... Ou revanche posthume d'Ishiwara, le découvreur du Bt qui ne lui a pas donné son nom ?

<p>* Phytoma.</p> <p>(1) Produits dits aussi <i>« alternatifs »</i>, ou encore <i>« de biocontrôle »</i> par certains ou <i>« complémentaires »</i> par d'autres. Dans cet article comme dans d'autres de ce dossier, <i>« phytos »</i> est l'abréviation de <i>« phytopharmaceutiques »</i>.</p> <p>(2) ... qui sera absorbé par Rhône-Poulenc Agro, qui sera fondu dans Aventis, qui sera vendu à Bayer.</p> <p>(3) Le <i>Dimilin</i> est absent de l'<i>Index phytosanitaire</i> 1975 qui déclare son actualisation <i>« arrêtée au mois de juin 1975 »</i>, et présent dans l'édition 1977 <i>« actualisée au 30 juin 1976 »</i>.</p> <p>(4) Autorisée dans <i>Décis</i> sous le nom provisoire de décaméthrine, p. 131 de l'<i>Index phytosanitaire</i> 1979 actualisé au 30 juin 1978 et absente de l'<i>Index</i> 1978 actualisé au 30 juin 1977.</p> <p>(5) Source : <i>Index phytosanitaire</i> 1981 actualisé au 30 juin 1980.</p> <p>(6) <i>Phytoma</i> n° 452, juillet 1993, p. 2.</p> <p>(7) Dans <i>Bactimos.</i> Source : <i>Index phytosanitaire</i> 1982 actualisé au 30 juin 1981, p. 194.</p> <p>(8) Férez J.-M. &amp; al., 2008 – Les trois domaines du Bt, dans <i>Phytoma</i> n° 613, mars 2008, p. 10.</p> <p>(9) Sylvy et Riba G., 1999.</p> <p>(10) Demolin G. &amp; al. – Lutte contre la processionnaire du pin, l'évolution des insecticides à base de <i>Bacillus thuringiensis.</i> dans <i>Phytoma</i> n° 452 de juillet 1993, p. 13.</p> <p>(11) M.-A. Carré - Les moyens de lutte biologique se développent, une percée remarquée sur le marché de la protection des plantes, dans <i>Phytoma</i> n° 452 de juillet 1993, p. 3.</p> <p>(12) Idem note 9.</p> <p>(13) <i>Index phytosanitaire</i> 1993, actualisé au 30 juin 1992, p. 60 pour la protection des plantes et p. 122 pour les antimoustiques.</p> <p>(14) <i>Index phytosanitaire</i> 1995, actualisé au 30 juin 1994, p. 348 pour la protection des plantes et p. 134 pour les antimoustiques.</p> <p>(15) Voir <i>Phytoma</i> n°519, septembre 1999, p. 45, l'<i>Index phytosanitaire</i> 2010 et e-phy consulté le 26 février 2010.</p> <p>(16) Règlement n° 112/2002 du 20 juin 2002, publié au JOCE, Journal officiel des communautés européennes, du 27 juin.</p> <p>(17) Lui aussi issu d'une bactérie du sol, le spinosad est autorisé dans le monde depuis 1996, dans l'Union européenne depuis 2001 (en Belgique) et en France depuis juin 2006.</p> <p>(18) Mais qui n'est pas le fabricant du spinosad !</p> <p>(19) idem note 11.</p> <p>(20) <i>Index phytosanitaire</i> 2010, actualisé au 30 juin 2009, p. 202 pour les moustiques et p. 463 à 465 pour les usages phytosanitaires.</p> <p>(21) On manque d'informations sur la Chine.</p> <p>(22) Valent appartient à Sumitomo et l'actionnariat de Certis est à 85 % japonais : Mitsui y entre pour 70 % et Nippon Soda pour 15 % ; les 15 % restant sont détenus par l'Américain Chemtura.</p>