cultures - Journées scientifiques
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Les Fonctions et Services écosystémiques Journées scientifiques de l’Institut d'éducation à l'agro-environnement de Florac 10 mai 2016 Processus de régulation des bioagresseurs des cultures Nathalie Smits INRA – UMR SYSTEM – Montpellier [email protected] Régulation des bioagresseurs des cultures Bioagresseurs : •ravageurs (dont insectes et autres arthropodes) •maladies, majoritairement causées par des champignons •plantes adventices (compétition pour les ressources, problèmes à la récolte,…) Régulation : éviter les pullulations, de dépasser les seuils de nuisibilité Biorégulation : utilisation d’auxiliaires Lié (pays riches) à la réduction de l’utilisation des produits phytosanitaires / plan Ecophyto Quel service écosystémique ? Quels sont les mécanismes mis en jeu ? Exemples de méthodes connues / utilisées pour favoriser la régulation par les auxiliaires ? Comment évaluer l’efficacité de la biorégulation ? Services écosystémiques liés à la biorégulation (The Economics of Ecosystems and Biodiversity, teebweb.org) Services écosystémiques Approvisionnement Régulation Habitats naturels Habitat Culture Conservation de la diversité génétique Prévention Epuration Erosion Climat local Pollinisation Lutte évènements extrêmesEaux usées Fertilité sol Qualité air biologique Services écosystémiques liés à la biorégulation Services écosystémiques Approvisionnement Régulation Habitats naturels Habitat Culture Conservation de la diversité génétique Prévention Epuration Erosion Climat local Pollinisation Lutte évènements extrêmesEaux usées Fertilité sol Qualité air biologique Services écosystémiques liés à la biorégulation Services écosystémiques Approvisionnement Régulation Habitats naturels Habitat Culture Conservation de la diversité génétique Prévention Epuration Erosion Climat local Pollinisation Lutte évènements extrêmesEaux usées Fertilité sol Qualité air biologique Régulation des bioagresseurs : Quels auxiliaires, quels mécanismes ? Les auxiliaires « candidats » dépendent du bioagresseur et du contexte (système de culture). Maladies fongiques : champignons concurrents ex : sécateur injecteur de souches fongiques pour protéger les plaies de taille des tomates contre le Botrytis Plantes adventices : • consommation de graines (insectes, …) • concurrence par d’autres espèces végétales ex : enherbement semé en verger, vigne Ravageurs : • prédateurs • parasites ou parasitoïdes • (plantes) Régulation des bioagresseurs : Quels auxiliaires, quels mécanismes ? Lutte biologique : Modes d’utilisation des auxiliaires Introduction « durable » Introduction non persistante Lâchers innondatifs auxiliaire = « bio-pesticide » Lutte biologique par conservation (des habitats) Roderick et Navajas, 2003 Régulation des bioagresseurs : Quels auxiliaires, quels mécanismes ? Biorégulation / Lutte biologique Présence /introduction « durable » (« lutte biologique classique ») Introduire une espèce destinée à réguler une population considérée comme nuisible dans une zone où cette espèce est absente dans l’objectif qu’elle s’y installe durablement ! peut se révéler dangereux nécessite beaucoup d’études sur les effets secondaires (exemple du CSIRO) Régulation des bioagresseurs : Quels auxiliaires, quels mécanismes ? Introduction non persistante Introduction d’une espèce dans le but qu’elle se reproduise sur la population « nuisible », mais sans objectif qu’elle persiste dans le temps Souvent considéré comme coûteux Lâchers innondatifs : auxiliaire = « bio-pesticide » L’auxiliaire est multiplié et lâché en grandes quantités pour être directement efficace en terme de régulation de la population cible Exemple : lutte biologique contre les ravageurs sous serre (aleurodes/punaises) Lutte biologique par conservation : manipulation des habitats pour favoriser l’arrivée ou le maintien d’auxiliaires = méthodes favorisant la biorégulation Régulation des bioagresseurs : Comment la favoriser ? Question très « actuelle ». Nombreux mécanismes, parfois antagonistes Quelques hypothèses notamment formulées par Aiyer (1949) sur les cultures associées et Root (1973) Aiyer étudie les ravageurs dans les cultures associées ; il indique que : (1) les plantes hôtes des ravageurs sont plus dispersées donc plus difficiles à atteindre (2) une des espèces cultivées peut servir de plante piège en attirant un ravageur qui serait plus nuisible à l’autre culture (3) une des espèces peut agir en repoussant le ravageur (barrière physique ou chimique) Aiyer, A.K.Y.N., 1949. Mixed cropping in India. Indian J Agr Sci 19, 439-543. (4) une des espèces peut favoriser les ennemis naturels des ravageurs de l’autre Root, R.B., 1973. Organization of a Plant-Arthropod Association in Simple and Diverse Habitats: The Fauna of Collards (Brassica Oleracea). Ecological Monographs 43 (1), 95-124 Régulation des bioagresseurs : Comment la favoriser ? Objectif général : favoriser les auxiliaires / agents de lutte biologique sans favoriser les bioagresseurs Limiter les actions défavorables Maintenir / mettre en place des conditions favorables à la régulation par les auxiliaires Actions défavorables à la biorégulation : exemple des acariens de la vigne Acariens phytophages en cours de saison, favorisés par les étés chauds jaunissement, défoliation. Traitements acaricides Acariens prédateurs d’acariens phytophages (Phytoséidés) En l’absence de traitements acaricides, les Phytoséidés limitent la pullulation d’acariens phytophages de manière suffisante dans la plupart des cas. De plus, ils sont favorisés par la diversité végétale. Régulation des bioagresseurs : Comment la favoriser ? Rôle du microclimat Manipulation du microclimat d’une culture : pratique commune Exemples agronomiques : favoriser l’exposition de zones fructifères au soleil pour la maturation, protéger des tiges du vent en zone très exposée Microclimat = climat de vie du bioagresseur et de ses ennemis naturels Exemple : limiter le développement végétatif de la vigne pour diminuer le temps d’humectation /mildiou Difficulté : effets antagonistes. Si on favorise les auxilliaires, on risque de favoriser également les ravageurs (ex : température / vitesse de développement) Régulation des bioagresseurs : Comment la favoriser ? Diversité végétale et biorégulation des ravageurs des cultures Fig. 1 Major pathways for reducing the impact of pests and diseases via the introduction of plant species diversity in agroecosystems (Ratnadass et al, 2012) Régulation des bioagresseurs : Comment la favoriser ? Rôle de la diversité végétale Exemples de diversité végétale au sein du système de culture - rotations culturales : moyen de lutte (obligatoire) contre les nématodes ; réduction des populations d’insectes du sol, épuisement des formes de réserve des maladies en l’absence temporelle de l’hôte - utilisation de haies, tournières enherbées, introduction de plantes réservoirs : lutte par conservation grâce aux ennemis naturels des ravageurs - introduction de bandes enherbées dans les cultures : favorisent les insectes bénéfiques du sol - cultures (annuelles) associées (espèces, cultivars différents) : limitation des foyers de maladies fongiques, de l’accès à la ressource pour les ravageurs à faible dispersion - couvre-sols en cultures pérennes (vigne, vergers) - systèmes « intrinsèquement » plurispécifiques : systèmes agroforestiers simples (rangées d’arbres dans une culture annuelle) ou complexes (agroforêts tropicales) comportant une diversité végétale élevée Régulation des bioagresseurs : Comment la favoriser ? Mécanismes favorisant le maintien des auxiliaires Dépendent du mode de vie des ennemis naturels (mais toujours limiter les phytos) Faune auxiliaire épigée (au niveau du sol) : carabes, araignées… Essentiellement des actions de maintien des habitats. Bandes enherbées, mode de travail du sol, talus, tournières Régulation des bioagresseurs : Comment la favoriser ? Mécanismes favorisant le maintien des auxiliaires Prédateurs aériens plus ou moins spécialistes : syrphes et coccinelles prédateurs de pucerons, chrysopes, punaises,… Parasitoïdes de ravageurs : beaucoup de micro-hyménoptères, diptères,… Habitat : Maintien de refuges hivernaux dans la proximité des parcelles cultivées Nutrition : Adultes de larves entomophages / parasitoïdes : besoin d’énergie (nectar) et de sources azotées pour la reproduction (pollen) Les bandes fleuries favorisent les auxiliaires des cultures Régulation des bioagresseurs : Comment la favoriser ? Régulation des bioagresseurs : Comment la favoriser ? « Corridors à insectes » en cultures maraîchères (USA) Régulation des bioagresseurs : Peut-on la mesurer ? Dans des parcelles agroforestières blé / noyer, le blé est-il plus ou moins exposé au risque de pullulation des pucerons des céréales ? Muhammad et al, 2005 Sur du blé en Angleterre, taux de parasitisme de Sitobion avenae Constat : dans les allées agroforestières, il y a moins de pucerons et ils sont plus parasités Altieri et Nichols, 2002 Au Portugal, vignobles agroforestiers avec arbres supports et cultures annuelles ou pâturages -> monoculture de vigne augmentation des problèmes de santé des vignes (+ ravageurs et + fongicides) Constat : diminution du nombre d’auxiliares Régulation des bioagresseurs : Peut-on la mesurer ? Expérimentation en parcelles agroforestières / témoin en blé seul Traitements différenciés des linéaires d’arbres (désherbés, fleuris) Suivi des dynamiques de 3 espèces de pucerons et des syrphes, chrysopes et coccinelles 3 parcelles, 2 années Domaine de Restinclières, Hérault Régulation des bioagresseurs : Peut-on la mesurer ? pucerons prédateurs Pas de différence d’abondance des pucerons ni de leur prédateurs selon le type de parcelle (blé seul / blé + arbres / blé + arbres avec ligne d’arbre fleurie) Régulation des bioagresseurs : Peut-on la mesurer ? Vergers de pomme avec des entretiens du sol contrastés : fleuri, sol nu, pelouse Suivi sur 6 ans Plus grande abondance de nombreux groupes d’insectes non phytophages y compris auxiliaires Pas de différence de régulation des pucerons verts selon le couvert du Régulation des bioagresseurs : Peut-on la mesurer? Biological Control (2013) 65 (3), 302-311 • Plans d’Alyssum à la place (2 à 8 %) ou en plus de laitues pour favoriser les syrphes • Comparaison avec des laitues en monoculture • Comparaison des productivités en biomasse • Laitues plus petites mais biomasse globale plus importante en Régulation des bioagresseurs : Peut-on la mesurer? Sur 42 études publiées : en agroforesterie, moins de plantes adventices, plus d’auxiliaires. Populations de ravageurs et pertes réduites sur les plantes pérennes, pas significatif sur les plantes annuelles.
