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Essais pulvés en cours. ph. IFV
Le plan Ecophyto 2018, qui vise à réduire les quantités de produits de protection des plantes utilisées, questionne également sur les besoins de rationaliser les doses appliquées. C'est le cas notamment pour la vigne.
Rationaliser ? Oui, car l'expression des doses autorisées n'est plus adaptée aux conditions actuelles. Une analyse de la situation en France comparée à d'autres pays le montre bien. Et peut donner des idées pour évoluer.
Mode d'expression de la dose homologuée
En France et ailleurs
En France, le mode d'expression de la dose autorisée en viticulture est une quantité par hectare cadastral. Cette dose unique est indépendante de toute considération technique liée au volume de végétation ou à l'écartement des rangs. La mise en oeuvre est simple (une valeur par usage), mais les quantités de produit reçues par unité de surface de la zone cible sont très variables selon les conditions d'application.
Dans d'autres pays, l'expression de la dose intègre des formes diverses de modulation en adaptant la quantité de produit à la croissance de la végétation. Ainsi, en Suisse et en Allemagne, la dose pour la viticulture varie selon le stade phénologique. En Belgique, la dose pour l'arboriculture dépend de la surface de haie fruitière à traiter (LWA : Leaf Wall Area) et s'exprime en kg ou l/10 000 m2 de haie.
Questions posées
Quels sont les systèmes d'expression utilisés dans d'autres pays viticoles de l'UE ? Avec quelles conséquences pratiques en termes de doses appliquées à l'hectare mais aussi de dépôts par unité de surface sur la végétation ? Pourquoi et comment harmoniser le mode d'expression des doses en Europe ? Nous aborderons ces questions dans le cadre de la viticulture.
Rappel historique
L'ancien temps des doses/hl
Initialement, les essais d'homologation des produits phytosanitaires étaient menés en utilisant le produit à une concentration définie correspondant à une dose de produit pour 100 litres de bouillie, dite « dose hectolitre » (dose/hl).
Lors de ces essais, le produit commercial était appliqué « à goutte pendante » (« point de rosée » ou « point de ruissellement »). Le volume de bouillie utilisé, donc la quantité de produit appliquée à l'hectare, suivait ainsi l'évolution de la surface de végétal à protéger. Les techniques d'application étaient en majorité du jet projeté appliquant de forts volumes d'eau par hectare (plus de 1 000 l/ha sur végétation bien développée).
La dose/ha pour suivre l'évolution des techniques d'application
Avec l'apparition des pulvérisateurs pneumatiques (au vignoble, et à dos pour les essais d'homologation), les volumes d'application ont diminué pour être compris, quels que soient les stades végétatifs, le plus souvent entre 100 et 200 l/ha. Pour compenser cette réduction de volume, les concentrations ont augmenté afin d'amener une dose constante sur la végétation. La dose/ha lors des essais d'homologation avec ces à l'application de 1 000 l/ha (dix fois la dose/hl).
Pourquoi 1 000 l/ha et pas 800 ou 1 200 ? Cette référence empirique vient de l'arboriculture. Elle correspond au traitement de petits vergers piétonniers de 2 m à 2,5 m. Cette valeur de référence est toujours utilisée alors que les techniques d'application ont fortement évolué.
Nouvelles évolutions, divergences en verger
Le mode d'expression de la dose homologuée a divergé il y a quelques années en fonction des cultures.
En arboriculture la dose était exprimée jusqu'à récemment en concentration de bouillie (kg ou l/hl), sous-entendu appliquée jusqu'à la limite du ruissellement. En fait, de nos jours, la quasi-totalité des arboriculteurs multiplient la dose/hl par 10 puis appliquent cette dose unique sur tous leurs vergers quel que soit le volume de bouillie appliqué (300 ou 500 l/ha).
Cela revient à une dose/ha cadastral que certaines autorisations récentes définissent comme la dose maximum applicable, mais cela conduit souvent à des surdosages sur le végétal et parfois à des sous-dosages sur des arbres de grande taille.
Viticulture, le choix de la dose/ha
En viticulture, le choix depuis plus de 20 ans est celui de la dose par hectare cadastral (l/ha ou kg/ha). Cette dose fixe est indépendante des conditions de culture : surface de végétation à protéger, écartement entre rangs, mode de conduite...
Si la mise en oeuvre est simple pour le viticulteur, les quantités de produit réellement déposées par unité de surface sur les zones cibles (feuilles ou grappes) sont, dans la réalité, très variables selon les conditions d'application. Or, l'objectif de l'application de produits phytosanitaires est d'apporter sur le végétal cible, par unité de surface, la bonne dose pour le protéger. Cette dose nécessaire et suffisante est dite « fonctionnelle ».
Quantité de produit déposé par unité de surface végétale à protéger, un rapport de 1 à 14
En utilisant la méthode ISO22522:2007 “Field measurement of spray distribution in tree and bush crops”, Hebrard et al. (2012) ont montré que pour une même quantité de produit pulvérisé à l'hectare cadastral, les quantités moyennes de produits déposées par unité de surface à protéger (feuilles et grappes) sont extrêmement variables. Elles dépendent des conditions suivantes : surface de végétation à protéger, stade végétatif, mode de conduite, performance et réglages du pulvérisateur. Les dépôts moyens vont de 50 à plus de 700 ng/dm2 de feuilles pour 1 g de produit appliqué par hectare. Un rapport de 1 à 14. Cette grande variabilité des dépôts par unité de surface de feuilles interroge sur l'opportunité du maintien du mode d'expression actuel avec une dose fixe ne tenant pas compte de l'évolution de la structure de la végétation.
Dans le contexte actuel de recherche d'optimisation des intrants, est-il judicieux de continuer à apporter la même dose/ha sur une vigne large au stade 3 feuilles étalées et sur une vigne étroite vigoureuse en pleine végétation ?
Europe, fourchettes au sud
Espagne, fourchette de dose/hl
En Espagne, les doses sont exprimées en concentration au moyen d'un pourcentage correspondant à des litres ou des kilogrammes de produit par hectolitre de bouillie.
Les étiquettes font le plus souvent apparaître des fourchettes d'utilisation avec un rapport entre valeurs haute et basse compris entre 1,2 et 3. Les recommandations d'usage ne sont pas explicites. Pour un peu plus de la moitié des produits, la fourchette de concentration est la seule indication donnée. Certaines étiquettes suggèrent d'utiliser la valeur haute en cas de forte pression parasitaire et la basse en cas de pression normale. À l'instar de la France, la référence d'application utilisée par le viticulteur est en général la dose hectare calculée sur la base de l'application de 1 000 l/ha.
Sur certaines étiquettes, dose/ha limite
Pour les autres produits, outre la concentration ou la fourchette de concentration du produit à appliquer, l'étiquette mentionne une quantité maximale de produit par unité de surface cadastrale à ne pas dépasser, exprimée en kg/ha ou l/ha.
Pour 30 % des produits que nous avons étudiés, cette quantité maximale/ha correspond à la valeur haute de la fourchette de concentration sur la base de 1 000 l de bouillie/ha. Dans d'autres cas, la quantité maximale/ha est inférieure à cette valeur haute. Pour quelques produits, la fourchette est donnée en dose/ha sans mention de concentration sur l'étiquette.
Italie, fourchettes de concentration (dose/hl) et de doses/ha, mention du volume de bouillie
En Italie, comme en Espagne, la dose est exprimée en fourchette de concentration avec une fourchette de doses de référence par hectare cadastral.
Par ailleurs, les indications figurant sur les étiquettes sont, à l'instar du cas espagnol, très variables selon les produits. Pour la majorité des produits, l'étiquette mentionne l'indication suivante : « Utiliser la dose/ha lorsque Vbouillie<1 000 l/ha et la dose/hl tout en respectant la dose/ha max lorsque Vbouillie>1 000 l/ha ». Le viticulteur choisit en fonction du volume de bouillie appliqué à l'ha : dose/ha pour un volume inférieur à 1 000 l/ha ; dose/hl dans le cas contraire.
Plus au nord, le stade de la vigne
Allemagne, dose/ha évoluant avec le stade végétatif
En Allemagne, les doses sont exprimées par hectare cadastral mais évoluent en fonction des stades végétatifs. D'un point de vue théorique, et tel que cela apparaît sur le registre d'homologation, la concentration est fixe et le volume de bouillie à appliquer varie (entre 400 et 1 600 l/ha selon le stade végétatif considéré) (Tableau 1).
La première valeur notée (Basisaufwand) correspond à la dose dite « de base » nécessaire pour la réalisation des premières applications. Trois autres stades sont définis :
ES61 (début de floraison) : de début floraison à nouaison,
ES71 (nouaison) : de la nouaison au stade grain de pois,
ES75 (grain de pois) : à partir de grain de pois.
Dans la majorité des cas, la dose préconisée pour le stade E61 correspond à 2 fois la « dose de base » ; la dose pour le stade E71 à 3 fois la dose initiale et la dose pour le stade E75 à 4 fois la dose initiale. Très peu de cas dérogent à cette règle.
Suisse, dose/ha pour 5 stades, et équivalences/hl
En Suisse, les produits sont homologués en fonction des stades phénologiques de la vigne depuis 1995. La dose est exprimée par hectare cadastral avec une modulation selon le stade végétatif (Viret et al., 2010). Cinq stades sont considérés.
Dans le registre d'homologation, la quantité de produit est indiquée à la fois sous forme de concentration (%) mais aussi en kg ou en l/ha en se basant sur un volume de bouillie théorique appliqué de 600 à 1 600 l/ha, en fonction du stade de développement phénologique de la vigne (Tableau 2).
Notons que la dose homologuée aux stades post-floraison est égale à 2,6 fois (=1 600/600) la dose homologuée pour les premières applications.
Conclusion intermédiaire
Des formes très variées
Alors que la dose de produits phytosanitaires en France prend la forme d'une valeur unique indépendante de toute considération technique liée à la surface de végétation à protéger, il apparaît que le mode d'expression peut revêtir différentes formes (dose surfacique ou concentration) et que certains pays intègrent une modulation dictée par le stade végétatif (Suisse et Allemagne) ou par le choix de l'applicateur (Espagne ou Italie).
Pourquoi une harmonisation est souhaitable
Un système d'expression des doses de produits phytosanitaires harmonisé entre pays et tenant explicitement compte de l'évolution de la structure du végétal à protéger est fortement souhaitable.
Il permettrait d'une part de rationaliser les quantités de produits phytosanitaires utilisées en adaptant les doses à la croissance du végétal. Il permettrait également de simplifier les procédures d'homologation et d'avoir une gestion logique des risques de résidus.
Une position, un guide, un groupe
Cette harmonisation est d'ailleurs demandée depuis des années par les firmes phytosanitaires. Leur position commune est en faveur d'une expression tenant compte de la surface de haie foliaire à traiter (LWA : Leaf Wall Area) à l'instar du système utilisé en arboriculture en Belgique (Wolhauser, 2011 ; Frießleben et al., 2007 ; Koch, 2007 ; Toews et al., 2012).
La demande s'est traduite en 2005 par la mise en place par l'EPPO (European and Mediterranean Plant Protection Organisation) d'un guide de recommandations précisant les types de données à enregistrer lors de la réalisation d'essais de produits phytosanitaires (EPPO, 2005) de manière à calculer la dose dans les différents modes d'expression possibles.
Un groupe de travail européen « Tree Fruits Dose Expression and Adjustment Discussion Group » associant institutionnels, recherche et industrie travaille sur la question (Cross, 2009).
Comparatif européen de quelques spécialités fongicides en vigne
17 spécialités, cinq pays
Sur la base des doses homologuées de 17 spécialités fongicides utilisées en vigne et notées de P1 à P17 (Flint, Legend, Microthiol Special Disperss, Quadris Max, Score, Stroby DF, Thiovit jet, Topaze, Talendo, Vivando, Forum Gold, Folpan 80 WDG, Polyram DF, Mikal Flash, Panthéos, Vincare et Odena UD), un comparatif a été réalisé. Les résultats figurent tableau 3 et figure 1 p. 40. Dans le tableau 3, les cases blanches indiquent une dose identique à la dose française, les cases vertes une dose inférieure et les cases rouges une dose supérieure.
Disparités, donc possibilités d'optimiser...
Pour un même produit, on constate de très grandes disparités dans la dose appliquée par hectare cadastral en fonction des pays et des stades phénologiques. Cela laisse entrevoir la possibilité d'optimiser les doses en France, notamment sur les stades précoces, sous réserve de bien définir les conditions. Les anti-mildiou étudiés sont en général appliqués avec une dose inférieure ou égale à la dose française.
Pour les produits à base de soufre, les doses autorisées ailleurs sont plus faibles qu'en France. En revanche pour les autres produits anti-oïdium, les doses maximales des autres pays sont souvent supérieures à 1,5 fois la dose française (NB. Bien qu'en France, cette dose pleine n'est pas souvent utilisée).
Les systèmes d'expression suisses et allemands, dans lesquels les doses évoluent en fonction des stades végétatifs, apparaissent plus cohérents que le système français dans l'objectif d'apporter une dose adaptée à la végétation à traiter.
Méthodes de modulation des doses développées dans les différents pays
France, mesure de la SFT, surface foliaire totale
Dans la pratique, les surfaces de végétation à protéger sont éminemment variables, d'une part entre stades végétatifs, et d'autre part entre parcelles en fonction du mode de conduite ou des différences au niveau de la vigueur. Ces surfaces de feuilles qui vont intercepter le produit pulvérisé vont conditionner les quantités effectivement déposées par unité de surface sur le végétal et au final l'efficacité de la protection.
Pour illustrer cette variabilité, l'IFV de Bordeaux a réalisé une centaine de mesures de SFT (surface foliaire totale, en ha de feuilles par ha cadastral) sur 31 parcelles de référence à trois stades phénologiques différents (Figure 2).
Résultat, un rapport de 1 à 3... non, 1 à 15 !
Il apparaît sur la figure 2 que la SFT moyenne (en rouge) varie dans un rapport de 1 à 3 entre les stades BFS et véraison.
Notons que les premiers traitements antifongiques ont lieu sur des végétations encore moins développées et commencent entre 3 et 7 feuilles étalées pour l'oïdium, soit des surfaces d'interception plus faibles, de l'ordre de 0,2 ha/ha. Un rapport de 1 à 3 peut également être mesuré à un même stade phénologique sur des parcelles présentant un développement végétatif plus ou moins important.
En définitive, les valeurs extrêmes de surface foliaires varient dans un rapport voisin de 1 à 15.
Face à la lourdeur, quels indicateurs ?
Les mesures de SFT sont lourdes à réaliser et, bien que de nombreux capteurs optiques soient en cours de développement, la recherche d'une méthode simple à mettre en oeuvre, répétable et peu coûteuse est toujours d'actualité.
Des indicateurs simplifiés de surface de végétation au travers de la mesure de son volume (TRV : Tree Row Volume) ou de la surface de haie foliaire (LWA : Leaf Wall Area), moins précis mais plus faciles à acquérir au vignoble, sont utilisés dans les démarches en développement au sein de l'UE dans l'objectif de guider les viticulteurs dans la modulation des doses appliquées.
Adaptation pratique : Optidose et Optipulvé
Afin de répondre aux objectifs du Plan Ecophyto 2018, diverses méthodes d'adaptation des doses aux conditions rencontrées lors de l'application sont en cours de développement en France :
– Optidose® (Institut français de la vigne et du vin) : adaptation de la dose en fonction du stade végétatif, de la pression de maladie et du volume de végétation à protéger ; démarche initiée en 1999 par M. Raynal (Davy et al., 2011).
– Optipulvé (Institut français de la vigne et du vin) : adaptation de la dose à la précision d'application du pulvérisateur ; démarche développée depuis 2004 dans le contexte vignes étroites, objet d'un déploiement pour validation en vignes larges depuis 2011 dans le cadre d'un projet de collaboration Ecosprayviti entre l'IFV et l'IRSTEA sur Montpellier (Codis et al., 2012).
Démarche du groupe « Expression des doses »
Il s'agit d'une initiative lancée en 2003 dans le cadre de la Commission des essais biologiques (CEB) de l'Association française de protection des plantes (AFPP).
Un groupe de travail « expression des doses » a été formé dans l'objectif de rédiger un document technique redéfinissant l'expression des doses en cultures pérennes. Le rapporteur est un expert national DGAL/SDQPV (Jean-Claude Malet (DGAL / DRAF Provence-Alpes-Côte-d'Azur). Ces travaux ont permis de définir, en 2006, un tableau d'adaptation des doses à trois entrées : Stade BBCH/LWA (Leaf Wall Area : surface de haie foliaire)/distance entre rangs. La « méthode CEB » a été présentée comme un outil abouti en septembre 2009 à Wageningen à l'occasion du premier colloque du Groupe européen sur l'expression et l'adaptation des doses en cultures pérennes (Cross, 2009).
Espagne, outil Dosaviña
Pour guider les viticulteurs dans leurs pratiques d'adaptation des doses, l'Université de Catalogne a mis au point un outil baptisé Dosaviña.
L'utilisateur doit renseigner un certain nombre de paramètres : structure et dimensions de la vigne, stade végétatif, type de pulvérisateur, caractéristiques des buses, conditions météorologiques lors du traitement, type de produit appliqué. Le but est de déterminer le volume/ha optimal de bouillie (Gil, 2009, 2011).
Suisse, le TRV (Tree Row Volume, volume de haie foliaire)
Concept mis au point au début des années 2000 en Suisse, initialement pour l'arboriculture, l'adaptation de la dose au TRV (Tree Row Volume ou volume de haie foliaire) a été adapté à la vigne grâce à la collaboration entre des instituts de recherche suisses (Station fédérale de recherche Agroscope de Changins ACW), allemands et la firme Syngenta. Il s'appuie sur les relations existant entre les quantités de dépôts de bouillie par unité de surface de feuilles et la surface foliaire estimée au travers du calcul du TRV (Tree Row Volume).
La mesure du TRV est aisée à obtenir en assimilant la canopée à un parallélépipède et en connaissant la hauteur, la largeur du rang et la distance inter-rang :
TRV (m3/ha) = (H×W×10 000)/R
(H = hauteur de végétation (m), W = largeur du rang (m) et R = distance inter-rang (m).
Un tableau permet ensuite de déterminer la dose à appliquer (en % de la dose/ha maximale homologuée ou dose de référence) en fonction du TRV mesuré sur la parcelle. La pleine dose correspond ainsi à la dose/ha maximale homologuée. Elle est appliquée pour un TRV de 4 500 m3/ ha. La réduction de dose se fait au prorata du TRV mesuré sur la parcelle. À noter : la dose de référence, base 100 de la réduction, est le plus souvent égale à 1,6 fois la dose autorisée en France (Figure 1).
Conclusion
L'étude des modes d'expression des doses entre pays européens fait apparaître de nombreuses disparités qui se traduisent in fine par d'importantes variations de quantité de matière active appliquée par hectare. Comparé aux pays mettant en oeuvre une modulation de la dose en fonction du stade phénologique (Suisse et Allemagne), le système français, avec sa dose homologuée unique, conduit dans la pratique à des quantités de produit déposées par unité de surface sur les zones cibles (feuilles ou grappes) très variables selon les conditions d'application. Ainsi, le mode d'expression utilisé en viticulture en France n'apparaît pas adapté pour répondre aux enjeux fixés au monde agricole (optimisation des intrants, réduction des risques...). L'importante variabilité des doses homologuées au sein des différents pays (les doses des pays voisins étant parfois plus hautes que la dose française, parfois moins hautes) illustre vraisemblablement les marges de réduction possibles (que des viticulteurs pratiquent déjà empiriquement) en fonction des produits.
Un système d'expression des doses de produits phytosanitaires harmonisé entre pays, et tenant explicitement compte de l'évolution de la structure du végétal à protéger, est fortement souhaitable. Des indicateurs simples tels que la mesure du volume de végétation (TRV) ou de la surface de haie foliaire (LWA), pourraient être utilisés dans ce système, de manière à optimiser l'application des produits phytosanitaires sur les volets à la fois agronomiques et environnementaux.
<p>Avec l'appui financier de l'ONEMA, par les crédits issus de la redevance pour pollutions diffuses attribuées au financement du plan écophyto 2018 et du projet Ecosprayviti.</p>
