UNIVERSITE D’ABOMEY-CLAVI
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ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY CALAVI (EPAC)
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DEPARTEMENT DE GENIE DE L’ENVIRONNEMENT (D/GEn)
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RAPPORT DE FIN DE FORMATION POUR L’OBTENTION DU DIPLOME DE LICENCE PROFESSIONNELLE EN AMENAGEMENT ET PROTECTION DE
L’ENVIRONNEMENT
THEME
Présenté et soutenu par : M. Marthe Conforte ADDA Sous les directions de :
Superviseur Co-superviseur Dr Daniel C. CHOUGOUROU Dr ManueleTAMÒ
Maître de Conférences /CAMES Chercheur/ Entomologiste Enseignant-Chercheur à EPAC/UAC (IITA/BENIN)
9ème promotion
ANNEE ACADEMIQUE 2015 2016
Attraction de Phanerotoma syleptae Zettel par les substances volatiles produites des fleurs de Lonchocarpus sericeus (Fabacae) et de Tephrosia
platycarpa (Fabacae)
i
DEDICACE
A
Notre feu père Sa Majesté Dah ADDA Gnidoté Sehoto3 Ex-Roi de Paouignan, ce travail de recherche est le fruit de tes efforts.
Notre mère Mme Edwige J. ADDA née DOSSOU-YOVO, ce mémoire est ta récompense.
ii
REMERCIEMENTS
En prélude, nous remercions DIEU notre créateur pour toutes ses œuvres dans notre vie, lui sans qui ce travail ne serait pas réalisé. Que son nom soit glorifié à jamais.
Nous tenons à remercier :
Dr Manuele TAMÒ, Représentant résidant de l’IITA-Bénin pour nous avoir accepté comme stagiaire dans son institut, merci de nous avoir permis de réaliser ce travail;
Dr Daniel C. CHOUGOUROU, Enseignant Chercheur à l’EPAC. Recevez toute notre gratitude pour avoir accepté de superviser notre rapport ;
Mr André HESSOUH, Administrateur à IITA-Bénin pour ses démarches administratives merci infiniment;
Dr. Jacques B. ADJAKPA, Enseignant Chercheur à l’EPAC, Maître de
Conférences des universités (CAMES) : lui qui m’a apporté son soutien indéfectible durant ma formation ;Recevez toute notre gratitude ;
Excellence Mr le président du jury et les honorables membres du jury, qui nous font honneur en acceptant d'examiner et de juger notre travail ;
Les enseignants de l’EPAC en particulier ceux du Département du Génie de l’Environnement pour avoir partagé avec nous leur savoir;
Dr Elie DANNON et Dr Benjamin DATINON, pour la documentation que vous nous aviez fournie, recevez ici notre profonde gratitude;
Mme Judith GLELE, et les Sieurs Mathias AZOKPOTA, Séraphin ETEKA, Basile DATO, Pascal AGOUNTCHEME, pour leurs appuis techniques et leurs divers conseils;
Les techniciens de laboratoire Armant VODOUNNON, Aude GBAGUIDI, Carine OYATOLA, Charnel AHODO-OUNSOU, Enoch AZOKPOTA, Ester HESSOU, Giscard TCHEKPO, Juste OKOU, Nelly NOUATIN pour leur aide durant la période de stage ;
Les techniciens de l’IITA Romuald ZANNOU, Franck MENSAH, Mamadou Mr AHANCHEDE ;
Nos frères Alix, Baurens, Inès ADDA et Yasmine BELLO ;
Romuald DOSSOU qui m’a toujours soutenu ;
iii
Nos collègues amis Judith, Issiakou, Modeste, Vermette, Camelle, Benjamin, Éric, Badirath, Yasmine, Nabil ;
Nos camarades environnementalistes de la 9ème promotion de licence professionnelle pour les bons moments passés ensemble et l’esprit de fraternité ;
Enfin, nous remercions toutes les personnes dont les noms ont été omis non intentionnellement et qui ont participé de près ou de loin à la réalisation de ce travail. Nous vous en savons gré. Merci pour tout
iv
TABLE DES MATIERES
DEDICACE ... i
REMERCIEMENTS ... i
TABLE DES MATIERES ... iv
LISTE DES PHOTOS ... iv
LISTE DES TABLEAUX ... iv
LISTE DES FIGURES ... iv
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS ... iv
RESUME ... viii
ABSTRACT ... ix
INTRODUCTION ... 1
Objectifs spécifiques ... 3
Hypothèse de recherche ... 3
1.1Généralités sur le Niébé (Vigna unguiculata) ... 4
1.1.1 Origine et distribution géographique du niébé... 5
1.1.2 Systématique et Description ... 5
1.1.3 Ecologie du niébé ... 7
1.1.4 Production du niébé en Afrique et au Bénin ... 7
1.1.5 Importance du niébé ... 7
1.1.6 Contraintes liées à la culture du niébé ... 9
1.2 Généralités sur Lonchocarpus sericeus ... 10
1.3 Généralités sur Tephrosia platycarpa ... 11
1.4 Généralités sur Maruca vitrata Fabricius ... 13
1.4.1 Systématique ... 13
1.4.2 Description morphologique ... 13
1.4.3 Biologie et écologie ... 14
1.4.4 Dégâts causés par Maruca vitrata ... 15
1.4.5 Méthodes de lutte contre Maruca. vitrata ... 16
1.5 Généralités sur Phanerotoma syleptae Zettel ... 20
1.5.1 Distribution, systématique et description morphologique ... 20
v
1.5.2 Biologie et écologie ... 21
CHAPITRE 2 : METHODOLOGIE ... 22
2.1 Matériel ... 23
2.1.1 Cadre physique de l’étude ... 23
2.1.2 Matériel entomologique ... 23
2.1.3 Matériel végétal ... 23
2.2 Méthodes ... 24
2.2.1 Technique d’obtention des œufs de Maruca vitrata(Oviposition) ... 24
2.2.2 Production en masse de Phanerotoma syleptae ... 25
2.2.3 Collecte du matériel végétal ... 26
2.2.4 Technique d’infestation des fleurs... 27
2.2.5 Technique d’obtention des fleurs mécaniquement endommagées les fleurs……. ... 27
2.2.6 Déroulement des essais à l’olfactomètre ... 28
2.3 Collecte des données ... 28
2.4 Analyse des données ... 29
CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION ... 30
3.1 Résultats ... 31
3.1.1 Sensibilité des femelles naïves de Phanerotoma. syleptae aux substances volatiles produites des fleurs de L. sericeus ... 31
3.1.2 Effet des substances volatiles produites des fleurs de Tephrosia. platycarpa sur le comportement des femelles naïves de Phanerotoma. syleptae ... 32
3.2 Discussion ... 33
CONCLUSION ET SUGGESTIONS ... 35
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ... 36
vi
LISTE DES PHOTOS
Photo 1: Plante et gousse de niébé ... 6
Photo 2: Lonchocarpus sericeus ... 11
Photo 3: Tephrosia platycarpa ... 12
Photo 4: Adultes de M. vitrata ... 14
Photo 5: Cycle biologique de M. vitrata ... 15
Photo 6: Dégâts de M. vitrata sur les gousses de niébé ... 16
Photo 7: Adulte de P. syleptae ... 21
Photo 8: Olfactomètre à deux bras ... 24
Photo 9: Quelques phases de la technique d’oviposition illustrées ... 25
Photo 10: Quelques étapes illustrées de la technique d’élevage de P. syleptae ... 26
Photo 11: Inflorescences de L. sericeus Photo 12 : Inflorescences de T. platycarpa ... 26
Photo 13 : Technique d’infestation des fleurs ... 27
Photo 14: Fleurs endommagées mécaniquement de T. platycarpa ... 27
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Classification systématique du niébé ... 5Tableau 2 : Composition des graines mures du niébé ... 8
Tableau 3 : Classification systématique de Lonchocarpus sericeus ... 10
Tableau 4: Classification systématique de Tephrosia platycarpa ... 11
Tableau 5 : Classification systématique de Maruca vitrata ... 13
Tableau 6: Classification systématique de Phanerotoma syleptae ... 20
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Réponse comportementale des femelles naïves de Phanerotoma. syleptae à l’air pur et aux signaux olfactifs provenant des fleurs de L. sericeus dans un olfactomètre à deux bras. ... 31Figure 2: Réponse comportementale des femelles naïves de Phanerotoma. syleptae à l’air pur et aux signaux olfactifs provenant des fleurs de T. platycarpa dans un olfactomètre à deux bras. ... 32
vii
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS
EPAC: Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi FAO: Food and Agriculture Organization
FAOSTAT: Food and Agriculture Organization Statistics GLM: General Linear Models
IITA : Institut International d’Agriculture Tropicale
MAEP : Ministère de l’Agriculture, de l’Elevage et de la Pêche
MDR : Ministère du Développement Rural PIB : Produit Intérieur Brute
SAS: Statistical Analysis System UAC: Université d’Abomey-Calavi cm : Centimètre
ha : Hectare Km : Kilomètre
pH : Potentiel Hydrogène mm : Millimètre
m : Mètre
°C : degré Celsius
% : pour cent
viii
RESUME
Maruca vitrata (Lepidoptera : Crambidae) est un important ravageur du niébé Vigna unguiculata Walp dans les zones tropicales. Il utilise plusieurs plantes-hôtes alternatives pour assurer son cycle de vie tout au long de l’année. Lonchocarpus sericeus et Tephrosia platycarpa ayant fait l’objet de notre étude font partie des plantes-hôtes alternatives de M.
vitrata. Pour lutter contre ce ravageur on utilise Phanerotoma syleptae, parasitoïde ovo- larvaire de M. vitrata. Tout en vérifiant l’attraction des femelles naïves de P. syleptae par les odeurs provenant des fleurs de ces différentes espèces, la présente recherche vise l’amélioration de la culture du niébé en protégeant celle-ci de l’attaque de M. vitrata. Les essais conduits à l’olfactomètre ont été réalisé séparément en utilisant des femelles naïves accouplées de trois jours d’âge. Un total de six essais a été effectué pour chaque espèce de plantes-hôtes avec trois différentes sources d’odeurs : les fleurs non infestées, les fleurs infestées et celles mécaniquement endommagées. Les fleurs ont été combinées deux à deux puis avec l’air pur à l’olfactomètre. Les résultats obtenus ont montrés que les femelles naïves de P. syleptae sont attirées par les substances volatiles produites des fleurs des deux espèces.
De plus quel que soit l’espèce les fleurs infestées par les œufs de M. vitrata attirent mieux les femelles de P. syleptae que les fleurs non infestées et celles endommagées mécaniquement. En revanche les fleurs saines de T. platycarpa sont plus performantes dans l’attraction des femelles de P. syleptae que les fleurs infestées et celles endommagées mécaniquement lorsqu’elles sont testées contre air pur.
Mots clés : hôtes alternatives, attraction, femelles naïves, olfactomètre, fleurs, substances volatiles
ix
ABSTRACT
Maruca vitrata (Lepidoptera: Crambidae) is an important devastating of the cowpea, Vigna unguiculata Walp. In the tropical zones. He uses several alternatives hosts plants to assure his life's cycle throughout the year. Lonchocarpus sericeus and Tephrosia platycarpa having been the subject of our survey, are ones of the alternatives hosts plants. While verifying the attraction of the naive females of P. syleptae by the odours coming from the flowers of these different species; the present research aims the improvement of the culture of the cowpea while protecting this one of the attack of M. vitrata. The doing tests in olfactometer have been achieved separately while using naive females mated of three days of age.Six tests has been done for every species of plants-hosts with three different sources of odours: the non-infested flowers, the infested flowers and those mechanically damaged. The flowers have been combined two then to two with the pure air in olfactometer. Results showed that the naives females of P. syleptae are attracted by the volatile substances produced of the flowers of the two species. Whatever the species, the flowers infested by the eggs of M. vitrata attract the females of P. syleptae better than the non-infested flowers and those damaged mechanically.
In return, the healthy flowers of T. platycarpa are more effective in the attraction of the females of P. syleptae than the infested flowers and those damaged mechanically when they are tested against pure air.
Key words: alternative host, attraction, naive females, olfactometer, flower, bird substance.
1
INTRODUCTION
Le secteur agricole est l’un des maillons clés de l’économie béninoise. Il représente plus de 75% des recettes d’exportation de produits locaux, contribue à près de 35% du Produit Intérieur Brut (PIB) du pays et emploie plus de 70% de la population active. Ce potentiel agricole repose sur les offres naturelles dont bénéficie le pays, que ce soit les conditions climatiques et édaphiques (Tchekpo, 2015).
Malgré ces atouts naturels et le taux d’emploi qu’elle génère dans les communes rurales, l’agriculture ne couvre pas au Bénin les besoins essentiels des populations en matière de base.
L’inefficacité des productions agricoles à répondre à la préoccupation des populations fait place à l’insécurité alimentaire qui trouve son explication non pas seulement dans les moyens rudimentaires de production mais aussi et surtout dans la vulnérabilité des cultures aux ravageurs.
Les légumineuses font partie des principales cultures de base en Afrique subsaharienne et spécialement en Afrique de l’ouest où le niébé se taille la part du lion dans la primauté des espèces valorisées et cultivées. C’est ainsi qu’il se caractérise par sa richesse en protéines et contribue énormément à la fertilisation des sols grâce à la fixation symbiotique de l'azote atmosphérique (Sun et Simbi, 1983). Au plan alimentaire, il occupe une place de choix du fait qu'il constitue une importante source de protéines et d'énergie tant pour les hommes que pour les animaux (Rachie, 1985; Anonyme, 2002). Dans les pays en développement où l'accès aux protéines d'origine animale est difficile voire impossible pour certaines populations, le niébé constitue la seule source de protéine la plus accessible et il est appelé, pour ce fait, «la viande du pauvre» (Daye Loffa, 2007). Ainsi, le niébé est susceptible de combler les déficits protéiques des pays en développement qui regorgent les trois quarts (3/4) de la population mondiale, mais qui ne produisent que seulement le quart de la production mondiale de viande (Delobel & Tran, cités par Capo-Chichi, 2005). Il constitue alors un aliment d'appoint non négligeable pour l'amélioration de l'état nutritionnel des populations des pays pauvres.
Selon Coulibaly & Lowenber-Deboer (2002), l'Afrique Occidentale est actuellement loin de couvrir ses besoins en niébé par sa propre production. Dans cette partie du continent, les rendements moyens oscillent autour de 230 kg/ha, sans application des pesticides, contre 800 kg/ ha avec application de pesticides (PEDUNE, 1998), alors que le rendement potentiel du niébé est de 3000 kg/ha (Rusoke & Rubaihayo, 1994). Cette faiblesse du rendement est due au complexe parasitaire associé à cette culture depuis la levée jusqu'au stockage (Singh &
Allen, 1980; Ahounou, 1990; Atachi, 1998; Agboton, 2004). Parmi les insectes ravageurs,
2
Maruca vitrata Fabricius (Lépidoptère : Crambidae), foreuse des gousses de niébé cause des dégâts économiquement importants à cette culture (Guevremont et al., 1989). Ce ravageur se nourrit des fleurs et des gousses du niébé. Les pertes peuvent atteindre 33 à 80% du rendement (Tamò et al., 2003).
La lutte contre cet insecte a consisté essentiellement en l’application d’insecticides chimiques de synthèse. L’usage continu et abusif de ces produits a engendré plusieurs problèmes tels que la résistance des ravageurs, leur résurgence, la pollution de l'environnement et des effets nocifs sur la santé humaine (Tissut et al., 1979 ; Programme Natura/Nectar, 1996). Il s'avère alors impératif, de rechercher d'autres méthodes de luttes contre ces ravageurs, dans le contexte d'une agriculture qui tient compte d’un environnement sain. Parmi les méthodes alternatives à la lutte chimique figure la lutte biologique. La lutte biologique est une méthode de protection des cultures dont le but est de réduire la population des ravageurs en dessous du seuil économique des dégâts par l’action d’ennemis naturels (Daye Loffa, 2007). Elle se base sur l'utilisation des ennemis naturels natifs et ou exotiques pour lutter contre les ravageurs des cultures. La lutte biologique classique contre M. vitrata a été entrepris par l’Institut International d’Agriculture Tropical (IITA) avec l’importation de Taïwan de plusieurs espèces de parasitoïdes telles que Phanerotoma syleptae, parasitoïde ovo-larvaire de M. vitrata. Le potentiel biologique de ce parasitoïde a été évalué au laboratoire et a révélé qu’il est un bon candidat à la lutte biologique classique (Dannon et al., 2016). Cependant, l’établissement d’un agent en lutte biologique classique dépend de plusieurs facteurs dont la capacité de l’agent à rechercher et s’attaquer à son hôte (Dannon et al, 2016). Pour pouvoir détecter et parasiter avec succès son hôte dans un environnement, un parasitoïde se base entre autres sur les informations chimiques émises par l’hôte-même, de ses plantes-hôtes ou d’autres organismes de cet environnement. Les plantes-hôtes sont généralement connues pour l’émission de substances volatiles utilisables par les ennemis naturels dans la recherche de leurs hôtes (Dannon et al, 2016).
Pour assurer son cycle de vie tout au long de l’année, M. vitrata utilise plusieurs plantes hôtes alternatives parmi lesquelles figurent Lonchocarpus sericeus et Tephrosia platycarpa que l’on retrouve au Sud et au centre du Bénin. La présente étude a pour objectif de faire la lumière sur l’action de ces plantes-hôtes dans la rencontre de M. vitrata et de son ennemi naturel P. syleptae.
3
Objectif de recherche
L’objectif global de cette étude est d’évaluer l’effet des substances produites par les fleurs de Lonchocarpus sericeus et de Tephrosia platycarpa dans l’attraction du parasitoïde Phanerotoma syleptae.
Objectifs spécifiques
Spécifiquement, il s’agit de :
- tester diverses sources d’odeur à base de fleurs de L. sericeus et de T. platycarpa contre air libre ;
- tester diverses combinaisons de sources d’odeur provenant de fleurs de L. sericeus et de T. platycarpa infestées ou non avec des œufs de M. vitrata.
Hypothèse de recherche
Des objectifs énumérés ci-haut, nous supposons que :
- les substances volatiles produites des fleurs saines de L. sericeus et de T. platycarpa attirent les femelles naïves de P. syleptae ;
- P. syleptae est plus attiré par les fleurs infestées que par les fleurs non infestées et celles endommagées mécaniquement quelle que soit l’espèce végétale.
4
CHAPITRE 1 : REVUE DE LITTERATURE
5
1.1Généralités sur le Niébé (Vigna unguiculata) 1.1.1 Origine et distribution géographique du niébé
L'origine du niébé, bien que très discutée, serait de l'Afrique. En effet, une vaste distribution du niébé sauvage en Afrique constitue une des preuves, les plus évidentes, sur l'énigme de l'espèce sur ce même continent. L'hypothèse la plus soutenue admet que le point de départ du niébé est l'Afrique occidentale et très vraisemblablement le Nigeria où les espèces sauvages abondent dans les savanes et les forêts (Rawal, 1975). Selon Dabiré (2001), l'origine africaine du niébé est confortée par le fait qu'en Afrique occidentale, il est intégré aux systèmes de culture, aux rites socio- culturels et possède des noms locaux chez la plupart des groupes ethniques. Aujourd’hui, le niébé est très répandu sous les tropiques et dans de nombreuses régions subtropicales. Il est une légumineuse à graine importante en Afrique tropicale et est cultivé au sud d'une ligne allant de la côte ouest à la limite subsaharienne jusqu' en Afrique de l'Est (IITA cité par Godonou, 1987)
1.1.2 Systématique et Description
Le tableau 1 présente la classification systématique du niébé d’après les travaux effectués par Maréchal et al. (1978).
Tableau 1 : Classification systématique du niébé
Source : Maréchal et al. (1978)
Embranchement Spermaphytes
Sous embranchement Angiospermes
Classe Dicotylédones
Sous classe Rosidae
Ordre Fabales
Famille Fabacées
Sous famille Faboïdae
Tribu Phaseoleae
Sous tribu Phaseolinae
Genre Vigna
Espèce V. Unguiculata
6
Le genre Vigna comprend environ 80 espèces dont l'une des plus importantes est Vigna unguiculata. De cette espèce, il existe des formes sauvages et des formes cultivées.
Le niébé est une plante herbacée annuelle et diploïde (2n = 22 chromosomes) à port érigé, rampant ou intermédiaire appartenant à l’ordre des légumineuses (Ali, 2005). Selon Madamba et al. (2006), Le niébé possède un système racinaire relativement pivotant et profond avec de nombreuses ramifications. Les racines sont caractérisées par la présence de nodosités sur les radicelles, lesquelles permettent la fixation de l’azote atmosphérique ; elles sont pivotante bien développées, et les racines latérales et adventives sont nombreuses. La tige atteignant 4m de long, est presque cylindrique, légèrement cannelées et volubiles. Les feuilles sont alternes et trifoliées avec des folioles ovales se terminant par une légère pointe ; mais les deux premières feuilles de cette plante sont simples et opposées. Les inflorescences sont axillaires, non ramifiées et formées d'un pédoncule au bout duquel se trouve le rachis dont chaque nœud porte une paire de fleurs et un bourrelet de nectaires extra floraux. La coloration des fleurs varie du blanc au violet. Ces dernières évoluent pour donner des gousses qui seront récoltées à maturité. Les gousses sont allongées, aplaties, droites ou légèrement courbées, marquées par des renflements à l'emplacement des graines (photo1). Selon Ngelekan (2006), elles peuvent contenir jusqu’à 21 graines. En fonction des cultivars, le niébé présente une très large gamme de colorations des graines.
Photo 1: Plante et gousse de niébé (538×434)
7
1.1.3 Ecologie du niébé
Le niébé est une culture des régions tropicales et subtropicales. C’est une plante thermophile ; selon Madamba et al. (2006), les températures optimales pour sa culture varient entre 25 et 28°C mais les températures supérieures à 35°C peuvent provoquer la chute des fleurs et des gousses. La pluviosité annuelle optimale de l'aire de culture de niébé varie de 600 à 900 mm (Mémento, 2002). Toutefois, grâce aux variétés précoces et extra-précoces, il peut pousser dans le Sahel où la pluviométrie est inférieure à 500 mm/an (Dugje et al., 2009). Sur le plan pédologique, le niébé n'est pas très exigeant mais croît de préférence sur des sols bien drainés, à pH = 6 ou 7 (Dugje et al., 2009). Le niébé peut être semé en culture pure ou en association avec d’autres cultures notamment les céréales.
1.1.4 Production du niébé en Afrique et au Bénin
La production annuelle mondiale varie entre 3,3 et 5,03 millions de graines sèches (FAOSTAT, 2009) dont plus de 64 % sont produits en Afrique de l’Ouest et du centre (Nkouannessi, 2005). Les principaux pays producteurs sont le Nigéria, le Niger, le Mali, le Burkina Faso, le Sénégal et le Ghana, viennent après le Bénin et le Togo. Le niébé est présent dans les systèmes productifs de tous les pays côtiers. En 2004, les meilleurs pays producteurs du niébé au monde sont le Nigeria suivi du Niger avec les productions respectives de 2, 137,000 tonnes et de 549,035 tonnes (FAO, 2005). Sa production en 2011 est évaluée à 293,875 tonnes dont 54, 64 % au Bénin (160,578 tonnes) et 26, 02 % au Togo (76,465 tonnes) (FAOSTAT, 2012). Le niébé est cultivé au Bénin sur toute l’étendue du territoire national.
Les zones de prédilection se rencontrent par ordre d’importance dans l’Ouémé, le Mono et le Zou (MAEP, 2004).
1.1.5 Importance du niébé
Le Niébé, Vigna unguiculata (L) Walp est une légumineuse à graines largement cultivé en Afrique tropicale comme une bonne source de protéines (IITA, 1982; Jackai, 1983).
Le niébé est une denrée importante de subsistance des populations pauvres en Afrique subsaharienne, particulièrement dans les savanes arides de l’Afrique de l’Ouest. Il joue un rôle important dans l'équilibre nutritionnel des populations du sahel dont l'alimentation est largement à base de céréales (Atachi et al., 2002). De sa production et de la vente de ses graines et feuilles, de nombreuses familles puisent leur revenu financier. De plus, la richesse nutritive de cette culture la rend apte à répondre en partie aux besoins protéiques et vitaminiques des populations. La graine mûre du niébé contient 23 à 25 % de protéine, 50 à
8
67 % d’amidon, des vitamines B tel que l’acide folique qui est important dans la prévention de malformation chez le nouveau-né ; elle contient également des microéléments essentiels, tels que le fer, le calcium et le zinc (Vanderborght et Baudouin, 2001). Dans certains pays tropicaux, le niébé fournit plus de la moitié des protéines consommées. Le niébé, Vigna unguiculata Walp (L) est une source importante de protéine dans l'alimentation des populations au Bénin (Yèhouénou, 1998).
Les feuilles juvéniles et les gousses immatures du niébé sont consommées sous forme de légume tandis que ses graines servent à la préparation de plusieurs mets principaux. La consommation du niébé constitue alors un appoint non négligeable pour l’amélioration de la qualité nutritionnelle des pays en voie de développement (Tamò, 2007).
Le niébé intervient aussi dans l’alimentation animale ; selon Niang (2004), le niébé procure un fourrage valeureux pour le bétail. Le tableau 2 présente la composition des graines mures du niébé.
Tableau 2 : Composition des graines mures du niébé Constituants Proportion en %
Eau 11
Protéines 23,4
Lipides 1,4
Glucides 62,2
Fer 7,6
Acides gras 1,3
Fibres 3,8
Vitamines B3 2,7
Source : Vanderborght et Baudouin (2001)
Du point de vue agronomique, on note que les racines du niébé en symbiose avec les rhizobiums permettent la fixation biologique de l'azote atmosphérique, ce qui contribue à restaurer la fertilité du sol (Adjei-Nsiah et al., 2006).
9
Le niébé est résistant à la sécheresse et est capable de maintenir une certaine croissance ou tout au moins de survivre sur des sols secs ; il peut donc sans doute être considéré comme un point d'appui de l'agriculture durable dans les terres semi-arides.
Au-delà de son importance dans l’alimentation et dans la fertilisation du sol, le niébé est utilisé pour soigner beaucoup de maladies. Les gousses vides permettent de guérir la goutte, le diabète, l'obésité, les calculs urinaires, les maladies de la prostate. Elles sont également utilisées comme contraceptif pour l'espacement des naissances. Les fleurs soulagent les patients atteints de coliques néphrétiques, de lumbago. Enfin les feuilles et les graines sont utilisées dans le soin des otites, des abcès, des panaris, des enflures et du ver de Guinée (Nacoulma-Ouedraogo, 1996). Néanmoins, il faut reconnaitre au niébé des inconvénients gastriques et des troubles digestifs du fait de la présence de certaines substances telles que les glucides fermentescibles. Mais le taux de ces substances est minime dans le niébé (IITA, 1982).
1.1.6 Contraintes liées à la culture du niébé
Le niébé est une légumineuse très sensible aux attaques des ravageurs, des agents pathogènes et des rongeurs et ceci, à chaque stade de son développement. Cependant, la majorité des attaques provient des insectes qui constituent les premiers ennemis de la production du niébé. Ainsi la culture est soumise à une forte pression parasitaire (Egho, 2010). Excepté les attaques provenant des insectes, les adventices constituent également un frein à la production du niébé. Leur concurrence avec la culture s’observe pour l’eau, les éléments nutritifs du sol et la lumière et conduit à une dépression plus ou moins importante des rendements.
Un vaste éventail d’insectes s’attaque au niébé tout au long de sa croissance, depuis les semis jusqu’à l’entreposage des graines. Cela est dû à plusieurs facteurs, à savoir : le climat, les sols, les mauvaises pratiques culturales, les maladies et un large complexe parasitaire (Lane et al. 1994). Selon Dugje et al. (2009), les insectes ravageurs du niébé peuvent être classés en trois principaux groupes :
- ceux de la préfloraison tels que les pucerons Aphis craccivora Koch (Homoptera:
Aphididae) qui sucent la sève des plantes et entraînent comme conséquences directes le rabougrissement de la plante, la déformation des feuilles, la défoliation et le dépérissement des plantules ; ils s’attaquent à l’appareil végétatif ;
10
- ceux de la floraison/post-floraison tels que les thrips, les punaises et M. vitrata qui causent des dégâts énormes allant jusqu’à la perte quasi-total des récoltes ; ils s’attaquent aux appareils reproducteurs ;
- et ceux du niébé entreposé tels que Callosobruchus maculatus Fabricius (Coleoptera : Bruchidae).
L’ensemble de ces insectes peut causer jusqu’à 100% de perte de rendement (IITA, 1989). Parmi ceux-ci, M. vitrata est considéré comme l’un des ravageurs plus dangereux en régions chaudes surtout en Afrique de l’Ouest causant des pertes significatives allant de 50 à 80% (Atachi et Ahohuendo, 1989).
1.2 Généralités sur Lonchocarpus sericeus
Le tableau 3 présente sa classification systématique selon la flore électronique de la tela botanica Tableau 3 : Classification systématique
Source : La flore électronique de la tela botanica
En fait, les plantes hôtes alternatives constituent une partie importante les sources de la prolifération des insectes. Ils peuvent jouer un rôle fondamental dans sa réapparition après application des mesures de contrôle. Un contrôle efficace de ce ravageur peut consister en une approche écologique basée sur sa gestion de l'habitat qui prend des hôtes sauvages en compte.
Ainsi, les études sont encore menées à l’Institut international d'agriculture tropicale (IITA) afin de préciser le rôle des hôtes sauvages, qui peuvent être des hôtes fortuites, hôte d'entretien ou un préféré alimentaire. Lonchocarpus sericeus (Poir) H.B. et K. (Leguminosea, Fabacées, Papilionaceae), l'une des plantes hôtes alternatives de M. vitrata, est identifié au Bénin jouant un rôle important dans sa biologie (Dannon, 1995; Arodokoun, 1996; Atachi, 1998). Cet arbre, qui se retrouve largement au Bénin, fleurit pendant la saison des pluies (Berhaut, 1976) et aussi parfois pendant la saison sèche (observations d'auteurs). Les stades
Embranchement Spermaphyte
Sous genre Plantae
Classe Magnoliopsida
Ordre Fabales
Famille Fabaceae
Genre Lonchocarpus
Espèce L. Sericeus
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larvaires de M. vitrata sont connus pour se nourrir de ses fleurs et sont présents sur l'arbre pendant toute période de floraison. Lonchocarpus sericeus est donc un hôte majeur qui pourrait être intégrés dans la gestion écologique de l'insecte.
Photo 2: Fleur de Lonchocarpus sericeus
1.3 Généralités sur Tephrosia platycarpa
Le tableau 4 présente sa classification systématique selon la flore électronique de la tela botanica
Tableau 4: Classification systématique
Source : La flore électronique de la tela botanica, 2014
Le genre Tephrosia se rencontre uniquement dans la zone tropicale. Il est représenté en Afrique par 132 espèces herbacées, buissonnantes ou arbustives (Lebrun et Stork, 1992).
Embranchement Spermaphyte
Classe Magnoliopsida
Ordre Fabales
Famille Fabaceae
Genre Tephrosia
Espèce T. Platycarpa
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La feuille, simple chez quelques espèces, est en général composée de folioles souvent nombreuses, et imparipennées. Elle peut aussi être digitée.
Les espèces de Tephrosia se distinguent notamment des espèces du genre Indigofera auxquels ils ressemblent beaucoup, par deux critères :
- les nervures secondaires sont beaucoup plus denses et serrées pour les Tephrosia (parallèles et obliques, elles atteignent le bord du limbe), que pour les Indigofera.
- les poils, toujours présents et bien visibles dans ces deux genres, sont naviculaires pour les Indigofera, simples pour les Tephrosia.
L’espèce Tephrosia platycarpa Guill. & Perre est une espèce herbacée annuelle d'un mètre de hauteur environ. Sa morphologie est proche de T. humilis. Il s'en distingue par une pilosité roussâtre bien développée sur les tiges et les rachis. Le feuillage est couvert de poils, très courts dessus, longs et appliqués dessous (Hutchinson et al., 1958).
L’espèce T. platycarpa est une plante hôte alternative non cultivée de M. vitrata, ravageur des fleurs et gousses du niébé. Cette plante a deux floraison par an et elle fleurit pendant la petite saison sèche et la petite saison des pluies (photo 3).
C’est une plante hôte alternative de M. vitrata, permet le maintien du cycle biologique de ce dernier dans la nature pendant la petite saison sèche et la petite saison de pluie. Elle est aussi utile sur le plan sanitaire en association avec d’autres plantes (Arodokoun, D. Y., 1996)
.
Sur le plan économique, certaines espèces sont utilisées comme fourrage pour le bétail.
Photo 3: Tephrosia platycarpa
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1.4 Généralités sur Maruca vitrata Fabricius 1.4.1 Systématique
La systématique de Maruca vitrata est présentée dans le tableau 5.
Tableau 5 : Classification systématique de M. vitrata
Embranchement Arthropode
Classe Insecte
Ordre Lépidoptère
Famille Crambidae
Genre Maruca
Espèce M. Vitrata
1.4.2 Description morphologique
M. vitrata est un petit papillon nocturne mesurant 16 à 17 mm de long et 20 à 25 mm d'envergure. Il est caractérisé par des ailes antérieures brunes marquées de taches blanchâtres et des ailes postérieures blanc-grisâtres avec une bande brunâtre (Graf et al. 2000). La tête comportant les yeux et les pièces buccales de type lécheur, est surmontée de deux antennes très grêles et aussi longues que le corps. Le mâle et la femelle se différencient par la couleur et la forme de leurs abdomens. Le mâle est caractérisé par un abdomen filiforme terminé par un bout pointu, noirâtre et poilu. Cette extrémité protège l’organe génital et s’ouvre pour l’accouplement. La femelle a un abdomen brunâtre un peu plus élargi que celui du mâle (Datinon, 2005).
Les œufs sont ovales, légèrement allongés et mesurent 0,65 x 0,45 mm ; leur couleur est fonction du stade de développement. D’abord, ils sont transparents puis ils deviennent jaune-clair.
La larve de M. vitrata est une chenille dont la taille varie entre 16 mm et 20 mm ; elle a une coloration brune claire, une tête noire et est décorée dorsalement sur chaque segment de quatre points noirs, bruns ou vert sombre, formant des rangées longitudinales. La capsule céphalique noirâtre a un diamètre médian qui varie entre 0,1 et 1,4 mm (Atachi et
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Gnanvossou, 1989). Les premiers stades larvaires sont de couleur blanchâtre translucide, de très petite taille après éclosion des œufs. La coloration devient de plus en plus foncée au fur et à mesure que la chenille passe aux stades plus avancés. Enfin, la larve devient verte et perd ses taches noires un à deux jours avant sa transformation en chrysalide.
La chrysalide mesure entre 8 à 11 mm de long, est de couleur jaune verdâtre et est incluse dans un cocon de soie à maille lâche, très peu épais et solide (Mone, 2008).
a) Mâle b) Femelle Photo 4: Adultes de M. vitrata
Source : Goergen IITA, 2005
1.4.3 Biologie et écologie
L'origine de la foreuse de gousses, M. vitrata, ravageur des tropiques est difficile à déterminer. Il serait originaire de la région Indo-Malaisienne. Selon Singh et Allen, (1979), M.
vitrata est un important ravageur d'Afrique et d'Asie. Il est largement distribué dans les régions tropicales et subtropicales d'Afrique, d'Asie et d'Amérique latine. Chez cet insecte, le développement et la reproduction sont favorisés par une forte humidité relative comprise dans une marge de 70 à 84 % avec des températures basses variant entre 20 et 22 °C (IITA, 1983).
L’accouplement a lieu dans la nuit entre 21 h 00 et 5 h 00 sous une température de 20 à 25 °C (Jackai et al., 1990). La femelle ne s’accouple qu’une seule fois, entre la 2ème et la 5ème nuit suivant son émergence (IITA, 1981). Elle dépose ensuite les œufs isolément sur les parties aériennes de la plante-hôte : les feuilles, les boutons floraux, les bourgeons (Graf et al., 2000). Elle peut pondre pendant 3 à 7 jours, 120 à 200 œufs (Atachi et Gnanvossou, 1989) qui éclosent 3 jours environ après la ponte (Guevremont et al., 1989).
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Le développement de M. vitrata, de l’œuf à l’adulte est illustré à la photo 5:
Photo 5: Cycle biologique de M. vitrata Source : Downham, 2005
1.4.4 Dégâts causés par Maruca vitrata
Les adultes venant des plantes hôtes alternatives sont responsables de l'infestation initiale du niébé (Rurema et al. 2003).Etant un ravageur principal du niébé, M. vitrata cause de graves dommages à la culture.
C’est la chenille, comme pour les autres lépidoptères, qui cause le plus de dégâts. Elle est particulièrement nuisible dans les conditions atmosphériques de forte humidité relative (80
%) que l'on observe durant les périodes de temps humide prolongé (Mone, 2008). Avec ses pièces buccales de type broyeur, elle se nourrit des tiges tendres, des pédoncules, des boutons floraux, des fleurs et des gousses. Les jeunes larves de M. vitrata (1er, 2ème et 3ème stades) détruisent surtout les pousses terminales et les boutons floraux des fleurs, tandis que celles plus âgées (4ème et 5ème stades) ravagent en particulier les graines dans les gousses (Atachi, 1998). Les dégâts des larves sur le niébé sont fonction des sites de ponte des femelles. On assiste donc à des pertes d’organes, à la destruction d’organes, à une déformation des organes, au jaunissement des feuilles, à un rabougrissement de la plante et parfois même à la mort de la plante entière.
a) adulte femelle b) œufs
d) chrysalide c) chenille
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Les travaux de Boer (1989) sur l'évolution des attaques de M. vitrata mentionnent que l'infestation des fleurs de niébé est surtout importante au pic de floraison ; elle diminue rapidement par la suite et l'infestation des gousses devient maximale. Ces attaques ont été évaluées par de nombreux autres auteurs. Atachi et Gnanvossou (1989) mentionnent qu'il suffit d'un taux d'attaque d'une seule larve par fleur de niébé pour causer des dégâts économiquement importants estimés de 30 à 60 % du rendement. M. vitrata serait donc un insecte de grande voracité qui n'a pas besoin d'être abondant pour entraîner des pertes de rendement (Rumera et al. 2003) (Photo 6).
Photo 6: Dégâts de M. vitrata sur les gousses de niébé
Source : Srinivasan, 2014
En considérant l’importance économique des dégâts causés par la foreuse de gousses M. vitrata, plusieurs approches de lutte ont été élaborées afin de minimiser le plus possible les conséquences de ses dommages.
1.4.5 Méthodes de lutte contre M. vitrata
Le traitement du niébé au champ est une opération importante qui détermine son rendement car le niébé est vulnérable à de nombreux insectes. Pour M. vitrata, comme pour tous les autres ravageurs du niébé, les méthodes de luttes sont entre autres :
- la lutte culturale ; - la résistance variétale ; - la lutte chimique ; - la lutte biologique ; - la lutte intégrée.
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1.4.5.1 Les méthodes culturales
Elles sont basées sur des techniques culturales adoptées par les producteurs afin de limiter les dégâts des insectes sur les cultures. Selon IITA, (1982) ces techniques culturales permettent éventuellement à la récolte d’échapper aux dégâts causés par les ravageurs. La lutte culturale est la plus saine et la plus importante des méthodes dans la lutte contre les parasites sur le plan économique et écologique.
Les méthodes culturales ont pour objectifs d’une part de renforcer les plantes, de les éloigner dans l’espace et dans le temps des attaques des organismes nuisibles et d’autre part, de les rendre moins sensibles ou moins attractives à ces organismes. En générale une bonne lutte culturale considère la modification des dates de semis, la rotation des cultures pièges, l’utilisation des cultures associées et l’arrachage des adventices (Fagbohoun, 2009). Dans ce cas-ci, on peut citer :
- les associations céréales-niébé qui permettent de réduire les attaques de M. vitrata sur le niébé (Boer, 1989) ;
- la non-coïncidence entre la phase sensible du niébé et du parasite par la modification appropriée de la date de semis (Jackai, 1988).
Atachi et Dannon (1999) ont mis en évidence, lors de leurs travaux sur l'association niébé-pois d'Angole, l'effet réducteur du pois d'Angole sur les populations de M. vitrata affectant le niébé. Le pois d'Angole pourrait donc être utilisé comme plante piège de M.
vitrata dans les champs de niébé.
1.4.5.2 La résistance variétale
La résistance variétale est la capacité d’une variété de produire une récolte de bonne qualité plus abondante que d’autres variétés face à une même densité de population d’un ravageur. C’est une méthode basée sur l’utilisation de variétés dotées de capacités génétiques leur permettant de résister aux attaques d’insectes. Les plantes peuvent ainsi éviter, limiter, tolérer les attaques ou récupérer facilement d’une attaque (Rumera, 2001). Bien que cette méthode semble efficace aussi bien sur le plan écologique qu’économique, elle présente des limites. En effet, à chaque type de ravageur correspond le plus souvent une variété qui lui serait résistante. Aussi les plantes résistantes ne sont pas toujours transférables d’une zone écologique à une autre (Bosque - Perez et al., 1989).
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1.4.5.3 La lutte chimique
Elle est fondée sur l’utilisation des pesticides qui anéantissent le ravageur soit par contact direct, par inhalation ou par ingestion. C’est un moyen de protection efficace, à action immédiate ; elle est d’ailleurs la plus utilisée. Plusieurs insecticides ont été testés pour le contrôle de M. vitrata. Atachi et Souroukou (1989) préconisent l’application du Décis (deltaméthrine) aux 45ème et 65ème jours après les semis, alternée avec le Systoate (diméthoate) au 55ème jour aux doses respectives de 12,5 g/ha et 400 g/ha. Selon les mêmes auteurs, le Décis contrôle mieux la population larvaire de M. vitrata dans les fleurs et les gousses que le systoate.
Mais bien que ces insecticides contribuent à augmenter les rendements en luttant contre M. vitrata, leur utilisation présente beaucoup d’inconvénients parmi lesquels nous pouvons citer : la résurgence, la sélection des ravageurs résistants, la détérioration de la santé humaine et animale, la pollution du sol, de l’air et des eaux.
Par conséquent, des efforts ont été entrepris pour développer une stratégie de contrôle durable et respectueuse de l’environnement basée principalement sur la lutte biologique et l’utilisation des bio-pesticides (Tamò et al., 2012).
1.4.5.4 La lutte biologique
Elle consiste à gérer les populations de ravageurs par l’utilisation de leurs ennemis naturels. Les ennemis naturels les plus souvent utilisés en lutte biologique comprennent les microorganismes, les nématodes entomophages, les prédateurs, les parasitoïdes et les agents pathogènes. La lutte biologique est représentée par quatre stratégies majeures (Eilenberg et al., 2001) :
- La lutte biologique classique : également appelée lutte biologique par acclimatation, elle consiste en l’introduction d’un auxiliaire d’origine exotique, adapté au ravageur ciblé.
- la lutte biologique par inoculation : introduction intentionnelle d’un auxiliaire qui se reproduira et dont la descendance régulera les populations du ravageur visé. A la différence de la lutte biologique classique, les auxiliaires ne s’acclimateront pas de manière pérenne.
- la lutte biologique par inondation : introduction d’auxiliaires qui ne se reproduiront pas et ne s’acclimateront pas. Le contrôle des populations de ravageur visé se fera donc uniquement grâce aux auxiliaires introduits. Cette stratégie fait généralement
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appel à des lâchers massifs et/ou répétés d’auxiliaires et est beaucoup utilisée pour protéger les cultures sous serre.
- lutte biologique par conservation : consiste à aménager l’environnement dans le but de conserver les auxiliaires et ainsi permettre le contrôle des ravageurs présents sur une parcelle.
A l’IITA, c’est la lutte biologique qui est pratiquée car elle est, selon Cloutier et Cloutier (1992), celle qui offre le plus de solutions véritables et durables.
Mais la situation actuelle ne se prête pas à la suppression totale des pesticides ; ceci parce que la lutte biologique n’est pas connue de tous les paysans et surtout parce que son application a des coûts plus élevés. Une approche de lutte qui encourage une agriculture basée sur des principes écologiques grâce à une combinaison de toutes les méthodes de lutte tout en réduisant l’utilisation des pesticides est la lutte intégrée.
1.4.5.5 La lutte intégrée
Elle est basée sur le constat qu’il est le plus souvent illusoire de vouloir résoudre un problème de protection des plantes avec une seule technique. Pour la lutte intégrée, l’application des produits chimiques est à considérer comme dernier recours.
1.4.5.6 L’utilisation de bio-pesticides
Aux principales méthodes de lutte, on peut ajouter l’utilisation de bio-pesticides. C’est une technique de lutte qui implique l’exploitation des propriétés de certaines essences végétales comme insecticides. Selon Adetonah et al. (2005), les extraits des feuilles de neem (Azadirachta indica) et de papayer (Carica papaya) se montrent efficaces contre M. vitrata.
De même, les extraits et les poudres des amandes et des graines de neem contrôlent efficacement les populations larvaires de M. vitrata (Jackai et al., 1992).
1.4.5.7 Parasitoïdes de M. vitrata
Les parasitoïdes sont des organismes qui se développent, sur ou à l’intérieur d’un autre organisme, en tirent leur subsistance et le tuent : résultat direct ou indirect de leur développement. Les parasitoïdes peuvent être des insectes, des nématodes, des champignons, des bactéries, des protistes ou des virus (Eggleton et Gaston, 1990).Ceux de M. vitrata utilisés à l’IITA sont de la classe des insectes et sont distingués en deux catégories suivant qu’ils parasitent les œufs ou les larves du ravageur :
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Parasitoïdes ovo-larvaires :
- Trichogrammatoïdae eldanae Viggiani (Hymenoptera : Trichogrammatidae) ; - Phanerotoma leucobasis kriechbaumer (Hymenoptera: Braconidae) ;
- Phanerotoma syleptae zettel (Hymenoptera: Braconidae).
Parasitoïdes larvaires :
- Nemorilla maculosa Meigen (Diptera: Tachinidae) ;
- Apanteles taragamae Viereck (Hymenoptera: Braconidae) ; - Polyspilota aeruginasa Gottesanbeterin (Dictyoptera: Mantidae) ; - Camponotussericeus Fabricius (Hymenoptera: Formicianae) ; - Therophilus javanus Bhat et Gupta (Hymenoptera: Braconidae).
Le parasitoïde sur lequel se base notre étude est Phanerotoma sylepate ; découvert en Taïwan et importé au Bénin pour des expérimentations.
1.5 Généralités sur Phanerotoma syleptae Zettel
1.5.1 Distribution, systématique et description morphologique
Le tableau 4 ci-dessous résume la classification systématique de cet insecte : Tableau 6: Classification systématique de P. syleptae
Embranchement Arthropode
Classe Insecte
Ordre Hyménoptère
Famille Braconidae
Genre Phanerotoma
Espèce Syleptae
Nom scientifique Phanerotoma syleptae
P. syleptae un insecte de petite taille, au corps rouge claire. La tête porte les yeux, les antennes et les pièces buccales de type lécheur. Les deux paires d’ailes sont membraneuses,
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nervurées et transparentes comme pour tous les hyménoptères. La femelle de P. syleptae a un abdomen noirâtre marqué à l’extrémité par la présence d’un ovipositeur de très petite taille tandis que le mâle a un abdomen plus clair et ne possède pas d’ovipositeur (photo7).
L’ovipositeur est un organe filiforme exclusivement porté par la femelle et qui lui permet de pondre ses œufs à l’intérieur de ceux de M. vitrata.
Il n’est souvent pas facile de distinguer, à l’œil nu le mâle de la femelle. Dans ce cas, la distinction se fait au microscope ou à l’aide d’une loupe.
Photo 7: Adulte de P. syleptae Source : Goergen, 2010 1.5.2 Biologie et écologie
La reproduction chez P. syleptae est favorisée par une humidité relative de 60 à 80 % et à une température avoisinant 20 °C. Chez cet insecte, la ponte se produit quelques heures après l’accouplement. La femelle recherche l’œuf-hôte et une fois ce dernier retrouvé, elle baisse son abdomen, insère son ovipositeur dans l’œuf-hôte et y pond ses œufs. P. syleptae préfère les œufs de 24 h d’âge de M. vitrata. Les œufs se développent à l’intérieur de l’œuf- hôte (celui de M. vitrata) en augmentant de volume jusqu’à l’éclosion. L’œuf-hôte est détruit, lorsqu’éclore l’œuf du parasitoïde. La larve de P. syleptae se transforme en nymphe après 18 jours en moyenne. Dans les champs, on retrouve les nymphes de P. syleptae où se trouvaient les œufs-hôtes avant le parasitisme. La nymphe est de couleur blanchâtre et de petite taille. Le cycle biologique de cet insecte est d’environ 21 jours (œuf à adulte). La femelle peut parasiter près de 80 œufs par jour et vivre pendant 3 à 4 jours.
5,4 mm
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CHAPITRE 2 : MATERIEL ET METHODES
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2.1 Matériel
2.1.1 Cadre physique de l’étude
Les essais ont été conduits au laboratoire précisément à l’olfactomètre au sein de la section niébé de l’Institut International d’Agriculture Tropicale (IITA) : station du Bénin, située à l’Ouest de l’université d’Abomey-Calavi (6°28N, 2°21E, 15 m d’altitude) à 12 km au Nord-Ouest de Cotonou. Elle s'étend sur une superficie de 50 ha de terre dans le voisinage de l'Université d'Abomey-Calavi.
2.1.2 Matériel entomologique
Pour la réalisation de nos essais nous avons utilisé:
- les femelles de Phanerotoma syleptae ;
- les adultes de M. vitrata en vue de l’obtention des œufs à parasités par Phanerotoma syleptae.
2.1.3 Matériel végétal
Le matériel végétal était constitué des :
-fleurs de Lonchocarpus sericeus et de Tephrosia platycarpa ;
- graines de niébé germées après être trempées dans de l’eau 24h avant son utilisation dans la nutrition des larves de Maruca vitrata.
2.1.4 Matériel de laboratoire
Le matériel de laboratoire se compose des appareils et des instruments : Les instruments
- Des aspirateurs pour prendre les femelles de Phanerotoma syleptae.
- Papier absorbant afin d’absorber l’humidité interne dans les boites d’élevage des larves.
- Des pincettes : pour le prélèvement des chrysalides de Maruca vitrata et de Phanerotoma syleptae.
- Des cages d’élevage de Maruca vitrata et des parasitoïdes.
- Des boites d’élevage pour l’infestation de Maruca vitrata
- Du coton et des abreuvoirs d’eau pour alimenter le parasitoïde et Maruca vitrata.
- De l’alcool pour désinfecter les boites d’inoculation et les boites d’infestation.
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- Un compteur mécanique pour le dénombrement des nymphes du parasitoïde et des chrysalides de Maruca vitrata.
- De l’eau de javel pour la désinfection des œufs de Maruca vitrata pour éviter d’éventuelles infestations par les microorganismes
Les appareils
L’appareil de laboratoire utilisé dans le cadre de notre étude est l’olfactomètre à deux bras (Photo 8).
a. Quelques éléments de l’olfactomètre b. Erlenmeyer et générateur (1600×1200) Photo 8: Olfactomètre à deux bras
Source : Adda, 2016
Cet appareil est constitué d’un génerateur, ce dernier joue deux rôles : celui d’envoyer l’air ambiant et de celui de propulser l’air du circuit dans le milieu ambiant. Cet air une fois envoyé est refroidit au niveau de l’erlenmeyer ensuite passe dans le tube à carbone pour être purifier avant d’être conduit dans les deux bouteilles appellées à contenir les sources d’odeur et dans les bras du tube en « Y ». Chaque bouteille est relié à un calibreur ; la somme des calibres est faite à l’aide d’un troisième calibreur.Tous ces éléments sont reliés par des raccords et le tout forme l’olfactomètre.
2.2 Méthodes
2.2.1 Technique d’obtention des œufs de Maruca vitrata (Oviposition)
Environ huit (08) femelles de M. vitrata accouplées de 3 jours d’âge sont capturées dans des boîtes cylindriques de volume 60 cm3 dans lesquelles sont déposés des coupons de papiers absorbants imbibés d’eau servant d’abreuvoir pour les papillons. Elles sont ensuite refermées d’un couvercle fait de toiles durs ou de toile mousseline sur lesquels sont déposées quelques gouttelettes de miel. La ponte intervient à la tombée de la nuit ou dès que toutes les lumières
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sont éteintes. Les œufs sont pondus sur toutes les faces internes des boîtes (surtout sur la face latérale interne). Retirés le lendemain, ils servent à l’élevage des adultes de P. syleptae. Les femelles de M. vitrata sont relâchées dans leurs cages d’élevage et les œufs sont désinfectés avec de l’eau de javel. La durée de vie d’une femelle est d’environ 10 jours en moyenne ; passé ce temps, elle ne peut plus servir à l’oviposition (photo 9).
Photo 9: Quelques phases de la technique d’oviposition illustrées Source : IITA, 2013
2.2.2 Production en masse de Phanerotoma syleptae
La maîtrise de la biologie de P. syleptae a facilité sa production. Parasitoïde exotique P.
syleptae a été importé de Taïwan puis domestiquer à IITA Bénin section niébé plus précisément dans la chambre d’isolation. Son cycle de vie s’accomplit en moins de 20 jours soit environ la durée moyenne de 18 jours. L’élevage se fait dans des cages cubiques délimitées de vitres transparentes et grillagées. Les conditions de laboratoire offrent une température moyenne de 24°C. Chaque cage contient outre les nymphes destinées à l’émergence, des abreuvoirs d’eau et de miel pour assurer l’alimentation des adultes (figure c) A partir des œufs de M. vitrata collectés dans des boîtes d’oviposition pendant un temps relativement court (24h), on réalise l’inoculation (figure a). Ce phénomène consiste à introduire des œufs recueillis de M. vitrata puis conservés dans des boîtes de ponte dans chaque cage. Les femelles pondent dans ces œufs qui sont retirés des cages 24 h après leur introduction. Ils acquièrent une maturité de 24 h dans l’air ambiant ; ensuite ils sont nourris au niébé. Cette routine de nutrition reprend 6 jours plus tard. Les boites d’élevage sont conservées et surveillées jusqu’au 15ème jour du cycle et le dépouillement a lieu. Les nymphes issues du dépouillement (figure b) sont introduites dans de nouvelles cages et
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l’émergence des adultes a lieu le 3ème jour.Ce processus se reproduit indéfiniment pour garantir la disponibilité de l’espèce en permanence ce qui est illustrée par la photo10.
a. Boîte d’infestation b. les nymphes de P. syleptae c. adultes de P. syleptae (1200×1600)
Photo 10: Quelques étapes illustrées de la technique d’élevage de P. syleptae Source : Adda, 2016
2.2.3 Collecte du matériel végétal
La collecte consiste au prélèvement des fleurs matures de chaque plante hôte (L. sericeus et T.
patycarpa). Elles ont été cueillies au champ et conservées dans des enveloppes en papier kraft, de marque DURO EX-HEAVY DUTY et de forma 25. Le remplissage des enveloppes était effectué de façon à éviter l’entassement des fleurs, les mettant ainsi à l’abri d’un éventuel pourrissement. Après leur remplissage au trois quart, les enveloppes sont agrafées par leur ouverture puis gardées délicatement jusqu’au laboratoire pour des essaies en vigueur (photo11 et 12).
Photo 11: Inflorescences de L. sericeus Photo 12 : Inflorescences de T. platycarpa (4864×2736) et (2560×1920)
Source : Adda, 2016
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2.2.4 Technique d’infestation des fleurs
Les tests à l’olfactomètre sont conduits avec trois types de fleurs : les fleurs non infestées, les fleurs infestées et les fleurs endommagées mécaniquement. Puisqu’il serait difficile de retrouvé sur le terrain des fleurs infestées par les œufs de M. vitrata, nous réalisons cela artificiellement dans des conditions de laboratoire.
Dans un mini récipient à base humidifiée à l’aide de coton imbibée d’eau, on met les fleurs ; ce récipient est ensuite introduit dans une cage contenant les femelles de M. vitrata accouplées. Il est retiré de la cage après 24 h ; les fleurs contenues dans le plastic sont souillées des œufs de M. vitrata. Elles sont ensuite exposées à l’air ambiant pendant 15mn avant le test à l’olfactomètre (photo13).
a. Coton imbibé d’eau b. Fleurs disposées sur le coton c. Fleurs introduites dans une cage de M. vitrata (4864×2736)
Photo 13 : Technique d’infestation des fleurs Source : Adda, 2016
2.2.5 Technique d’obtention des fleurs mécaniquement endommagées les fleurs
On endommage mécaniquement les fleurs à l’aide d’une aiguille propre avec laquelle on fait trois stries sur chaque fleur (photo 14).
Photo 14: Fleurs endommagées mécaniquement de T. platycarpa (1600×1200) Source : Adda, 2016
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2.2.6 Déroulement des essais à l’olfactomètre
Soixante(60) femelles naïves accouplées sans être soumises à l’oviposition ont été individuellement introduites à l’entrée du tube en Y. Leur mouvement a été observé pour un temps maximal de 10min. Le test commence avec les mouvements du parasitoïde. Les parasitoïdes restants immobiles pendant plus de 5min au point de départ ont été éliminés de l’analyse. Seuls sont considérées comme répondants les individus qui atteigne le bout du bras de l’olfactomètre (tube Y). Après avoir testé 5 femelles, les positions de sources d’odeur sont changées pour corriger l’asymétrie des imprévus dans le dispositif expérimental. Les sources d’odeur ont été renouvelées après avoir testé 15 individus. Un total de 60 femelles est testé pour chaque combinaison. Toutes les femelles utilisées ont trois jours d’âge.
Les combinaisons d’essai ci-après sont testées pour chaque plante hôte : Fleurs de Lonchocarpus sericeus
- Fleurs non infestées contre air pure
- Fleurs mécaniquement endommagées contre air pure - Fleurs infestées contre air pure
- Fleurs non infestées contre fleurs mécaniquement endommagées - Fleurs non infestées contre fleurs infestées
- Fleurs mécaniquement endommagées contre fleurs infestées Fleurs de Tephrosia platycarpa
- Fleurs non infestées contre air pure
- Fleurs mécaniquement endommagées contre air pure - Fleurs infestées contre air pure
- Fleurs non infestées contre fleurs mécaniquement endommagées - Fleurs non infestées contre fleurs infestées
- Fleurs mécaniquement endommagées contre fleurs infestées
2.3 Collectes des données
La collecte des données s’est faite après chaque test à l’olfactomètre. Elle s’est faite par comptage du nombre de choix et de non choix effectué par l’insecte. Les données brutes sont consignées dans des tableaux.
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2.4 Analyse des données
Les données brutes collectées ont été saisies dans le tableur Excel 2013 ce qui a permis leur transformation. L’analyse statistique des données a été faite avec le logiciel SAS (Statistical Analysis System) version 9.2 selon la procédure GLM (General Linear Models). Le test de Chi-carré (X2) a été utilisé pour l’analyse des données relatives au choix de l’insecte. Les femelles n’ayant pas effectué un choix ont été enregistrées mais n’ont pas été utilisées pour l’analyse statistique.
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CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION
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3.1 Résultats
3.1.1 Sensibilité des femelles naïves de P. syleptae aux substances volatiles produites des fleurs de L. sericeus
Les odeurs issues des fleurs de L. sericeus notamment des fleurs non infestées, fleurs mécaniquement endommagées et fleurs infestées des œufs de M. vitrata ont plus attiré de façon significative les femelles naïves de P. syleptae que l’air pur (essais de table de contingence, P <0,05) (Figure 1).
Le parasitoïde montre un effet d’attraction vers les fleurs non infestées, mécaniquement endommagées et infestées lorsqu’elles sont combinées à l’air pur mais ne discrimine pas entre les fleurs mécaniquement endommagées et les fleurs infestées lorsque celles-ci sont combinées.
Figure 1 : Réponse comportementale des femelles naïves de P. syleptae à l’air pur et aux signaux olfactifs provenant des fleurs de L. sericeus dans un olfactomètre à deux bras.
Les chiffres en barres représentent le nombre total de parasitoïde ayant opéré un choix dans le bras de l’olfactomètre.
Les P-values données à la droite des barres sont pour le test binomial des deux latérales
-100 -75 -50 -25 0 25 50 75 100
Fleurs infestées
Fleurs infestées Fleurs non infestées
36
Fleurs mécaniquement endommagées Air pur
Fleurs mécaniquement endommagées Fleurs infestées Fleurs non infestées
1 4 Non choix
P= 0.06 P = 0.03
P = 0.0002
17 30
20
28 4 42
P = 0.14
14 18
Fleurs non infestées
Fleurs mécaniquement endommagées Air pur
Air pur
36
40 14
15
P = 0.002
P = 0.0007
Pourcentage du choix des parasitoïdes dans les bras de l’olfactomètre
