Chapitre 2 Revue de littérature 2
2.6 Lutte biologique aux phytophages 19
La lutte biologique aux phytophages consiste à utiliser des organismes prédateurs, parasitoïdes, microorganismes entomopathogènes ou des toxines naturelles pour contrôler une population de ravageurs. En présence d’insectes ravageurs dans un champ de maïs par exemple, l’utilisation de parasitoïde comme le trichogramme permet de diminuer le nombre de ces ravageurs à un niveau acceptable. Comme une très grande quantité de nourriture est disponible au champ, les phytophages ont tendance à se multiplier rapidement. L’introduction d’insectes prédateurs permet ainsi de rétablir l’équilibre biologique des parcelles cultivées.
La lutte biologique aux insectes ravageurs ne date pas d’hier. En effet, les chinois utilisaient la fourmi Pharaon Monomorium pharaonis pour combattre les insectes s’attaquant aux réserves de grains. Cette pratique a été utilisée aussi tôt que 324 av. J.- C. (Coulson et al., 1982). Plus récemment en 1887-88, la coccinelle Rodolia cardinalis fut utilisée pour la première fois dans les vergers d’agrumes contre la cochenille australienne Icerya purchasi. Ce coléoptère fut trouvé dans l’habitat naturel de la cochenille en Océanie et il est encore en action dans les vergers aux États-Unis. Cette utilisation d’un prédateur contre un insecte ravageur est un bon exemple d’une méthode durable, simple et peu coûteuse de gestion des risques phytosanitaires.
2.6.1 Biopesticides
Les biopesticides sont des composés insecticides d’origine naturelle. Avant la seconde guerre mondiale, les chercheurs en agriculture se sont beaucoup intéressés aux produits naturels biologiquement actifs provenant des plantes. Cependant, la croissance industrielle dans la seconde moitié du XXe siècle provoqua le développement de composés chimiques de synthèses utilisés massivement au champ (Regnault-Roger et al., 2008). Les effets négatifs de cette utilisation intensive menèrent à la pollution des cours d’eau et à la mise en péril de certaines espèces animales. Depuis quelques décennies, un regain d’intérêt pour les biopesticides d’origine végétale a eu lieu partout dans le monde. Cet intérêt est appuyé par le fait que la plupart des biopesticides possèdent une sélectivité remarquable envers leur cible, une activité spécifique, et sont généralement biodégradables. Ces caractéristiques permettent une utilisation très ciblée contre un insecte en particulier en évitant de déranger la faune avoisinante.
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De plus et à l’aide des outils analytiques modernes, les chercheurs sont en mesure de mieux comprendre les relations structure-activité des composés pour pouvoir identifier de nouveaux composés avec une forte activité biologique. Au Québec, les ventes de biopesticides ont passées de 9 141 kg en 1992 à 100 883 kg en 2010. Ces ventes en 2010 représentent 2,6% des ventes totales de pesticides (Gorse et Balg, 2013).
2.6.2 Parasitoïdes
Les parasitoïdes sont caractérisés par le mode d’alimentation de leurs larves qui se nourrissent exclusivement du corps de leur hôte et qui éventuellement le tuent, à la différence d’un parasite (Godfray, 1994). Contrairement à un prédateur qui peut consommer plusieurs proies pour compléter son développement, un parasitoïde se nourrit d’un seul hôte pour achever sa croissance. De plus, un parasitoïde parasite son hôte durant son développement avant de le tuer puis vit librement au stade adulte. Le stade de développement des parasitoïdes comporte quatre phases, soit l’œuf, la larve, la pupe et l’adulte. Les parasitoïdes peuvent êtres solitaires ou grégaires selon le nombre d’individus se nourrissant d’un même hôte. Les parasitoïdes koinobionte vivent avec leur hôte vivant pendant un certain temps après l’oviposition avant de le tuer, ce qui permet à l’hôte de continuer à se nourrir et à alimenter les parasitoïdes en développement. À l’inverse, les idiobiontes sont des parasitoïdes qui tuent leur hôte rapidement après l’oviposition, ce qui limite les nutriments disponibles à ceux présents au départ. Ils peuvent être endoparasitoïdes ou ectoparasitoïdes selon le lieu de développement, soit dans l’hôte ou à la surface de l’hôte, respectivement. Généralement, les parasitoïdes koibiontes sont des endoparasitoïdes et sont spécifiques à leur hôte à cause de l’adaptation nécessaire pour pouvoir échapper aux mécanismes de défense de celui-ci (Hajek, 2004). À l’inverse, les idiobiontes sont souvent des ectoparasitoïdes et sont plus spécifiques à un habitat qu’à un hôte en particulier. Les parasitoïdes peuvent aussi être classés selon le stade de croissance où l’hôte sera attaqué. Des parasitoïdes d’œufs, de larves, de pupes et d’adultes existent ainsi que des parasitoïdes d’œufs-larves et larves-pupes. Ces derniers sont des koinobionte laissant leur hôte vivant suffisamment longtemps pour le laisser changer de phase de développement. Parfois, plusieurs ovipositions de femelles de la même espèce ont lieu dans un seul hôte ce qui mène au superparasitisme. Le superparasitisme est néfaste au développement des larves en augmentant la compétition pour les nutriments présents dans l’hôte. Le multiparasitisme est semblable, mais implique un seul hôte attaqué par plusieurs femelles de différentes espèces. L’hyperparasitisme implique la présence
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d’une seconde espèce de parasitoïde se nourrissant de la larve du premier parasitoïde. Les hyperparasitoïdes facultatifs peuvent se développer seuls dans un hôte ou dans un parasitoïde présent dans l’hôte s’il est déjà parasité lors de l’oviposition. Les hyperparasitoïdes obligatoires ne peuvent pas se développer seuls et doivent parasiter une larve de parasitoïde déjà présente dans un hôte (Godfray, 1994).
2.6.3 Trichogrammes
Les trichogrammes sont des Hyménoptères parasitoïdes oophages appartenant à la famille des Chalcidides. Il existe plus de 600 espèces réparties sous 80 genres (Boisclair et Jean, 2009). Un parasitoïde oophage pond ses œufs dans ceux de son hôte qui sert de milieu de croissance et comme source de nourriture pour les larves. Contrairement à un parasite, un parasitoïde tue sa proie à un moment ou à un autre pour s’en nourrir. Un trichogramme ressemble à une petite guêpe de moins d’un millimètre de long. La figure 2.10 montre son action sur des œufs de pyrale du maïs.
Figure 2.10 : Femelle Trichogramma ostriniae parasitant des œufs de la pyrale du maïs (Marchal, 1936).
Le cycle de vie des trichogrammes débute par l’éclosion de l’un des œufs parasités l’été précédent sur l’ooplaque. Les œufs en diapause pondus par les trichogrammes sont généralement ceux du centre du groupe d’œufs comme ceux en noir à la figure 2.10. Suite à son éclosion, les femelles cherchent des œufs à parasiter. Souvent, les œufs en périphérie de l’ooplaque sont libres et utilisés par les nouvelles femelles comme le montre la figure 2.10. Une femelle T. brassicae par exemple peut parasiter entre 80 et 110 œufs hôtes au cours de sa vie. Si la femelle n’a pas été fécondée, elle pondra des œufs d’où émergeront des mâles alors que fécondée, ses progénitures seront des deux sexes (Hawlitzky, 1992).
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Suite à la ponte d’un œuf dans l’hôte, celui-ci est tué peu de temps après et les tissus désintégrés servent de nutriments à la larve du trichogramme. Douze heures après l’injection de l’œuf, l’embryon hôte est en voie de dégradation probablement à cause de substances introduites par la femelle trichogramme. Durant sa vie larvaire, le trichogramme consommera la totalité de l’hôte.
Les œufs parasités deviennent complètement noirs après quatre à cinq jours. Ils se transforment ensuite en nymphes puis en adultes avant de percer l’enveloppe de l’insecte hôte après une dizaine de jours (Jean, 2008). L’adulte est prêt pour l’accouplement et la ponte vers d’autres hôtes. L’adulte se nourrit de la substance sucrée produite par les pucerons (miellat) ou de substances protéiques (pollen).
Les trichogrammes sont des insectes haplodiploïdes, ce qui signifie que les œufs fécondés donneront des femelles alors que les non-fécondés donneront des mâles. La femelle trichogramme pondant les œufs choisit lesquels seront fécondés, phénomène visible par la présence d’une pause lors des contractions. Fait intéressant, la température influence beaucoup la détermination du sexe du trichogramme (Moiroux et al., 2014). Lorsqu’il fait chaud (34oC), la femelle choisit d’engendrer plus de mâles. À l’inverse, une température plus fraiche (14oC) fera en sorte que la femelle choisira de créer autant de femelles qu’à température moyenne, mais un problème de fécondité occasionnera la présence de plus de mâles. Ainsi, un facteur physiologique empêche la femelle de féconder convenablement ses œufs à basse température.