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Ecole polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC)
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DEPARTEMENT : Génie de l’Environnement (GEn)
OPTION : Aménagement et Protection de l’Environnement (APE)
REALISE PAR
M. Gaël Marcellin AKODOGBO
7ème Promotion
Présence et incidence du charançon NeochetiNa eichhorniae Warner (1970) sur les plants de la
jacinthe d’eau Eichhornia crassipEs (Mart.) SolmS, 1883 Sur la lagune de Porto-Novo
SUPERVISEUR
Prof. Dr. Ir. Daniel C. CHOUGOUROU Maître de Conférences en Entomologie et protection des végétaux ;
Enseignant chercheur à l’Ecole
polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC).
MAITRE DE STAGE
Prof. Dr. Ir. Aimé H. BOKONON-GANTA Entomologiste ;
Maître de recherche au CAMES ;
Chercheur Enseignant, Direction de la Production Végétale.
Année Académique : 2013-2014 COMPOSITION DU JURY Président : Dr AGBAKA Alphonse
Examinateur : Dr. EHINNOU KOUTCHIKA Romaric Rapporteur : Prof Dr. Ir. CHOUGOUROU C. Daniel
TABLE DES MATIERES
DEDICACE ... i
REMERCIEMENTS ...ii
LISTE DES SIGLES & ABREVIATIONS ... iii
LISTE DES TABLEAUX ... iii
LISTE DES FIGURES ... iv
LISTE DES PHOTOS ... iv
RESUME ... v
ABSTRACT ... v
INTRODUCTION ... 1
OBJECTIFS DE RECHERCHE ... 3
HYPOTHESES... 3
CHAPITRE 1 : REVUE DE LITTERATURE ... 4
1.1. Généralités sur la jacinthe d’eau ... 4
1.1.1. Systématique ... 4
1.1.2. Origine, Historique et Distribution des macrophytes flottantes : cas de la jacinthe d’eau ... 4
1.1.3. Présentation et morphologie de la jacinthe d’eau ... 6
1.1.4. Reproduction de la jacinthe d’eau ... 7
1.1.4.1. Reproduction asexuée ou végétative ... 7
1.1.4.2. Reproduction sexuée par les semences ... 8
1.1.5. Mode de propagation de la jacinthe d’eau ... 8
1.1.6. Causes de la prolifération de la jacinthe d’eau... 9
1.1.6.1. Pollution ... 9
1.1.6.2. Absence d’ennemis naturels ... 9
1.1.6.3. Absence de plantes compétitives ... 9
1.1.7. Ecologie de la jacinthe d’eau ... 10
1.1.8. Problèmes crées par la jacinthe d’eau ... 10
1.1.8.1. Problèmes pour le transport fluvial et les barrages hydro-électriques ……….………10
1.1.8.2. Augmentation de l'évapotranspiration et Micro-habitat pour une variété de vecteurs de maladies ... 11
1.1.8.3.Problèmes liés à la pêche et la réduction de la biodiversité aquatique ... ………11
1.1.8.4. Coûts de la gestion ... 12
1.1.9. Moyens de lutte contre la jacinthe d’eau ... 12
1.1.9.1. Lutte physique ... 12
1.1.9.2. Lutte chimique ... 13
1.1.9.3. Lutte biologique par moyens des insectes, des poissons herbivores et des phytopathogènes ... 14
1.1.10. Différentes utilisations de la jacinthe d'eau ... 16
1.2. Présentation du Neochetina Eichhorniae ... 20
1.2.1. Taxonomie de Neochetina eichhorniae ... 20
1.2.2. Description et Cycle de vie du charançon Neochetina eichhorniae ... 20
1.2.2.1. Description ... 20
1.2.2.2. Cycle de vie du charançon Neochetina eichhorniae ... 21
1.2.3. Caractéristiques d'alimentation du charançon et les dommages aux plantes………...………22
CHAPITRE 2 : MILIEU D’ETUDE ... 24
2.1. Présentation du milieu d’étude ... 24
2.1.1. Situation géographique ... 24
2.1.2. Climat et hydrographie de la Lagune de Porto-Novo ... 24
2.1.3. Sol, Végétation et Relief ... 24
2.2. Fond de Carte du secteur d’étude ... 25
CHAPITRE 3 : MATERIEL ET METHODES ... 26
3.1. Matériel ... 26
3.2. Méthodes ... 27
3.3. Traitement et analyse des données ... 28
CHAPITRE 4 : RESULTATS ET DISCUSSION ... 29
4.1. Résultats ... 29
4.1.1. Population de charançons sur les plants de la jacinthe d’eau dans la lagune de Porto-Novo ... 29
4.1.2. Intensité des dégâts causés par les charançons sur les plants de jacinthe d’eau……… 31
4.1.3. Relation entre le nombre de charançons et les taches de broutages observées sur les plants attaqués de jacinthe d’eau ... 34
4.2. Discussion ... 35
CONCLUSION & SUGGECTIONS... 37
REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE ... 39
DEDICACE A
: mon feu père AKODOGBO G. Joseph ;
ma maman ADEGNANDJOU E. Adébola
pour les sacrifices consentis dans le cadre de mon éducation et de ma formation.
REMERCIEMENTS
Le présent travail n'aurait pu être réalisé sans la franche collaboration et la disponibilité de certaines personnes envers qui je demeure reconnaissant. Je remercie vivement :
Toute l’administration de la Direction de la Production Végétale (DPV ex DAGRI), en particulier le Directeur de la Production Végétale et le Chef Service Protection des Végétaux et Contrôle Phytosanitaire pour avoir donné la possibilité d’effectuer le stage au sein de leur structure et d’avoir offert un cadre adéquat de travail. Sincères merci à tous les cadres à divers niveaux de la DPV par leur accueil ;
Mon maitre de rapport Prof. Dr. Aimé H. BOKONON-GANTA Entomologiste ; Maître de recherche au CAMES, Service de la Protection des Végétaux et du Contrôle Phytosanitaire / Direction de la Production Végétale pour avoir accepté diriger ce travail en dépit de ses multiples occupations. Son rôle a été déterminant par la qualité de son encadrement et les sacrifices consentis. Qu’il reçoive ici l’expression de toute ma gratitude ;
Prof. Dr. Ir Daniel C. CHOUGOUROU, pour avoir accepté superviser ce travail ;
Au corps enseignant de l’Ecole polytechnique d’Abomey-Calavi pour la qualité de la formation reçue ;
M. Cosme HOUNDEDJI, doctorant au Laboratoire de Phytopathologie et Nematologie qui n’a ménagé aucun effort pour nous son aide tout au long de la réalisation du présent rapport ;
M. François Xavier pour toute sa disponibilité lors des analyses statistiques ; Mes camarades étudiants de la 7ième promotion en Génie de l’Environnement pour leur collaboration et les bons moments passés ensemble ;
Les honorables membres du jury, pour avoir accepté de juger le présent travail malgré leurs multiples occupations ;
Tous ceux et toutes celles qui d’une manière ou d’une autre ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail, nous renouvelons notre profonde reconnaissance.
LISTE DES SIGLES & ABREVIATIONS
DAGRI : Direction de l’Agriculture ;
DPV : Direction de la Production Végétale ; EPA : Environmental Protection Agency ; EPAC : Ecole polytechnique d’Abomey-Calavi ;
FAO : Organisation des Nations Unies pour l’Agriculture et l’Alimentation ; GEn : Génie de l’Environnement ;
GenStat : General statistique Package ; Ha : Hectare ;
Kg : Kilogramme ; Mm : Millimètre ;
UAC : Université d’Abomey-Calavi ; USA : Etats Unis d’Amérique.
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Insectes introduits et utilisés avec succès dans la lutte biologique contre la jacinthe d’eau dans le monde ...15
Tableau 2 : Références géographiques des différents sites. ...25
Tableau 3 : Résultats d’analyse de la variance sur le nombre de taches de broutage. ..33
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Site de prélèvements ... 25
Figure 2 : Nombre de charançons sur 10 plants sur les sites à différentes dates d’échantillonnage. ... 30
Figure 3 : Nombre de charançons sur les plants sains sur les sites à différentes date d’échantillonnage. ... 31
Figure 4 : Nombre moyens de taches de broutage causé par les charançons N. eichhorniae sur les plants de jacinthe d’eau sur les différents sites de la lagune de Porto-Novo à différentes dates d’échantillonnage. ... 32
Figure 5 : Pourcentage de feuilles attaquées ... 34
Figure 6 : Evolution du nombre de charançons en fonction des taches de broutage sur les plants de la jacinthe d’eau. ... 34
LISTE DES PHOTOS
Photo 1 : Tapis de jacinthe d’eau sur la lagune de Porto-Novo ... 5Photo 2 : Objets artisanaux issus des fils et cordes de jacinthe. ... 17
Photo 3 : Neochetina eichhorniae ... 21
Photo 4 : Œufs du charançon Neochetina eichhorniae ... 21
Photo 5 : Larve du Neochetina eichhorniae ... 22
Photo 6 : taches de broutages sur les feuilles de jacinthe d’eau ; lagune de Porto-Novo. ... 23
Photo 7 : Plants de jacinthe d’eau stockés dans les bassines à la serre de la DPV ... 27
Photo 8 : site de Houinta ... 28
Photo 9 : site de Déguètokpa ... 28
Photo 10 : Site d’Adjina ... 28
RESUME
La jacinthe d’eau Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, 1883 est une plante aquatique qui se développe très rapidement dans les eaux douces. Sa prolifération a une influence néfaste sur la santé des végétaux, la santé humaine, et les activités humaines (l’accès à l’eau, le tourisme, l’irrigation, et la pêche). Son infestation peut être contrôlée par le biais de traitements physiques et chimiques. Cependant, ces techniques de lutte sont souvent coûteuses et dangereuses pour la santé humaine et l’environnement. La lutte biologique par le biais du charançon s’avère donc être une solution de choix contre la prolifération de la jacinthe d’eau. La présence et l’incidence du charançon Neochetina eichhorniae sur les plants de la jacinthe dans la lagune de Porto-Novo a fait l’objet de notre étude. L’objectif global de cette étude est d´assainir durablement par des méthodes biologique la surface de la lagune de Porto-Novo. La méthodologie utilisée lors de cette étude se résume en trois grandes étapes : la collecte de données, le traitement des données collectées et la méthode d’analyse. La présente étude a permis de comprendre que le charançon Neochetina eichhorniae est présent de façon naturelle dans les différents sites d’échantillonnage de la lagune et occasionne des dégâts sur les feuilles de la jacinthe d’eau. Sur les plants attaqués, le nombre moyen de charançons enregistré sur 10 plants lors des trois échantillonnages est de 9,67 sur le site d’Adjina, 6 sur le site de Déguètokpa et 6,33 sur le site de Houinta. Sur les plants sains, le nombre moyen de charançons enregistré sur 10 plants lors des trois échantillonnages est de 3,67 sur le site d’Adjina, 6,33 sur le site de Déguètokpa et 1,33 sur le site de Houinta.
Mots clés : Jacinthe d’eau, lutte biologique, impacts, prolifération, lagune de Porto- Novo
ABSTRACT
Water hyacinth (Mart.) Solms, 1883 is an aquatic plant that grows rapidly in fresh water. Its proliferation has an adverse effect on plant health, human health, and human activities (access to water, tourism, irrigation, and fisheries). Its infestation can be controlled by physical and chemical treatments. However, these control techniques are often expensive and hazardous to human health and environment. Therefore biological control through the weevil appears to be a suitable solution against the proliferation of water hyacinth. The presence and impact of the weevil on plants Neochetina eichhorniae hyacinth was studied in the lagoon of Porto-Novo. The overall objective of this study is to clean up by biological methods the surface of the lagoon of Porto-Novo. The methodology used in this study can be summarized in three major steps: data collection, processing of data collected and analysis method. This study allowed us to understand that the weevil Neochetina eichhorniae is present in the different sampling sites and it causes damage to the leaves of this plant. Attacked plants, the average number of weevils recorded on 10 plants during three sampling is 9.67 on the site of Adjina, 6 on the site of Deguetokpa and 6.33 on the site of Houinta.
On healthy plants, the average number of weevils recorded on 10 plants during three sampling is 3.67 on the site of Adjina, 6.33 on the site of Déguètokpa and 1.33 on Houinta site.
Key words: water hyacinth, biological control, impact, proliferation, lagoon of Porto- Novo
INTRODUCTION
La jacinthe d’eau, de la famille des Pontederiaceae, est une plante aquatique macrophyte flottante, se développant à la surface ou dans la boue des cours d’eau.
Originaire du bassin du fleuve Amazone en Amérique du Sud, la jacinthe d’eau, Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, 1883, a été introduite comme plante ornementale dans les jardins d’eau, en Asie et en Afrique notamment, à la fin du XIXe siècle (Dagno et al., 2007). La jacinthe est une des macrophytes envahissantes les plus répandues dans le monde, surtout dans les pays tropicaux, signalée comme étant inquiétante en Aquitaine France (Groupe d’expert « zones humides », 2008). Par conséquent, elle a une influence néfaste sur la santé des végétaux, la santé humaine, le tourisme, et la qualité de l’eau. Sa présence dans les régions infestées des pays tropicaux et subtropicaux a provoquée de graves conséquences économiques et écologiques (Ghabbour et al., 2004 ; Center et al., 2005). La plante, grâce à la hauteur et à la forte densité qu’elle, pouvant atteindre, peut réduire la lumière et l’oxygène sous l’eau. Cette asphyxie de la vie sous-marine affecte l’équilibre de l’écosystème aquatique. Elle freine également le transport fluvial, la pêche et obstrue les prises d’eau des barrages hydroélectriques et des réseaux d’irrigation. Selon Houeto (2012), la plante se développe dans les milieux pollués, favorisant le développement des larves responsables des maladies comme la bilharziose et le paludisme.
Durant les dix dernières années, sa propagation rapide en Afrique tropicale et subtropicale a provoqué des crises écologiques et hydro-agricoles. Au Bénin, la lagune de Porto-Novo où elle prolifère est l’une des ressources naturelles, riches en poissons.
Elle est le siège de plusieurs activités économiques à savoir : le transport fluvial, la production hydroélectrique, l’adduction d’eau et la pêche. Ces activités sont donc freinées par cette plante flottante. La présence de cette plante au Benin dans certains plans d’eau a été signalée en 1982 (Leite, 2002) et ses impacts sur l’ensemble des activités aquatiques et économiques ont fait qu’elle fut dénommée par les populations autochtones des régions de la lagune de l’Ouémé « Togblé », ce si qui signifie en langue locale (goun) : Le pays est en ruine. La jacinthe est devenue une menace non négligeable pour les zones humides. Harley (1990) et Gutiérrez et al., (1994) ont rapporté qu’au regard de la capacité reproductrice de la jacinthe, de son adaptabilité,
de ces conditions alimentaires et de sa résistance aux conditions défavorables, il est jusqu’à présent impossible de l’éradiquer une fois introduite dans une nouvelle zone. Il est donc nécessaire que la population prenne une meilleure connaissance des différentes méthodes de luttes.
Dans le souci de lutter contre ce fléau, plusieurs approches ont été entreprises par les chercheurs pour limiter la prolifération rapide de cette plante. Jusqu’ ici, les luttes mécaniques et physiques se sont avérées moins efficaces mais la lutte biologique pourrait constituer une alternative intéressante aux luttes physiques et chimiques (Dagno et al., 2007). La gestion durable de l’infestation de la jacinthe s’est orientée vers la lutte biologique au moyen de ses ennemis naturels que sont les insectes et les phytopathogènes. Le charançon marbré Neochetina eichhorniae Warner (1970) est utilisé pour lutter biologiquement contre cette plante invasive.
C’est dans l’optique de montrer l’efficacité de la lutte biologique sur la jacinthe d’eau que s’inscrit notre étude dont le thème est « Présence et incidence du charançon Neochetina eichhorniae Warner (1970) sur les plants de la jacinthe d’eau Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, 1883 dans la lagune de Porto-Novo ».
Le présent rapport s’articule autour de quatre chapitres : I- Revue de littérature ;
II- Milieu d’étude ; III- Matériel et méthodes ; IV- Résultats et Discussion.
OBJECTIFS DE RECHERCHE
L’objectif global de cette étude est de contribuer à l’assainissement durable par des méthodes biologiques la surface de la lagune de Porto-Novo.
De façon spécifique il s’agira de :
déterminer la présence du charançon sur les plants de la jacinthe d’eau dans la lagune de Porto-Novo ;
évaluer l’intensité des dégâts dans les différents sites ;
déterminer le nombre moyens de charançons sur dix plants dans les différents sites ;
établir la relation entre l’intensité des dégâts et la population des charançons.
HYPOTHESES
Pour mener à bien cette recherche les hypothèses suivantes ont été formulées :
le charançon Neochetina eichhorniae est présent sur les plants de la jacinthe ;
l’intensité des dégâts est identique sur les différents sites ;
la population de charançon est la même sur les différents sites ;
l’incidence élevée des dégâts est lié à une forte population de charançons.
CHAPITRE 1 : REVUE DE LITTERATURE
1.1. Généralités sur la jacinthe d’eau (Eichhornia crassipes)
1.1.1. Systématique
La jacinthe d'eau est une monocotylédone herbacée vivace. Sa systématique selon QAISAR et al., (2005), se présente de la manière suivante :
Division : Magnoliophyta ;
Classe : Liliopsida ;
Sous-classe : Commeinidae ;
Superordre : Commelinanae ;
Famille : Pontederiaceae ;
Genre : Eichhornia ;
Espèce : crassipes (Martius) Solms-Laubach.
On dispose également six (06) autres espèces du genre Eichhornia (E.
paniculata, E. paradoxa, E. heterosperma, E. diversifolia, E. venezuelensis, E.
azurea), essentiellement néo-tropicales qui sont confinées en Amérique du Sud. Seule E. natans est endémique en Afrique (Sénégal, Egypte, Soudan, Nigeria, Madagascar et Mali) (Gopal, 1987 ; Dembélé, 1994 ; Diarra, 1997 citée par Dagno et al., 2007).
1.1.2. Origine, Historique et Distribution des macrophytes flottantes : cas de la jacinthe d’eau (Eichhornia crassipes)
La jacinthe d'eau Eichhornia crassipes (Martius) Solms-Laubach, originaire du bassin de l'Amazone, au Brésil (Penfound and Earle, 1948; Deloach, 1976), est devenue commune dans le monde entier, grâce à son aspect attrayant. Elle est commercialisée comme plante ornementale pour jardins. Sa diffusion a commencé par son introduction intentionnelle en Amérique du Nord à partir du Brésil, à la fin du vingtième siècle, comme plante ornementale et ensuite a échappé à la culture (Deloach, 1976; Barrett and Forno, 1982). A présent, on la trouve comme mauvaise herbe dans toutes les régions tropicales et subtropicales du monde, y compris en Amérique du Nord et du Sud, en Afrique, Asie, Australie et en Nouvelle Zélande.
Cette plante s'est particulièrement adaptée aux climats tropicaux et subtropicaux et est
devenue la peste verte du siècle en Amérique, en Afrique puis en Asie (Holm et al., 1977 cités par Ayihonsi, 2006).
La jacinthe a été signalée pour la première fois en Afrique dans le delta du Nil et en Afrique du Sud, au Natal, puis en Rhodésie du Sud (l'actuel Zimbabwé) en 1937 (Kpondjo, 2008). Son extension a commencé au Bénin depuis le nord du lac Nokoué alimenté par : la rivière Sô, le fleuve Ouémé, le lac Azili, le lac Célé (Anonyme, 2006).
L’ensemble de la zone d’Amérique du Sud est considéré comme région naturelle de la jacinthe (Center et al., 2002) et le Porto Rico serait son principal centre de dispersion (Gopal, 1987). Cependant, Barrett et al., (1982) ont rapporté que la jacinthe serait originaire du bassin amazonien où elle vit en symbiose dans l’écosystème aquatique. Sa distribution adventive influencée par l’homme a été remarquable au début du XXè siècle. La dispersion a été orientée d’abord de l’Amérique du Sud vers celle du Nord dès le début du 19e siècle où plusieurs lacs et cours d’eau ont été infestés en Louisiane, Alabama, Californie, Floride et au Texas (Gopal, 1987). La progression de la jacinthe est faible dans les conditions de basses eaux, elle s’enracine dans la boue tandis qu’elle est très forte en période de crue où la plante flotte sur l’eau. C’est la période de dissémination et d’envahissement des réseaux hydrographiques. La photo 1 illustre l’envahissement de la lagune de Porto- Novo par la jacinthe d’eau.
Photo 1 : Tapis de jacinthe d’eau sur la lagune de Porto-Novo Cliché : AKODOGBO, juillet 2014
1.1.3. Présentation et morphologie de la jacinthe d’eau (Eichhornia crassipes) De la famille des Pontederiaceae, la jacinthe d’eau est une plante aquatique qui flotte à la surface de l'eau dans les réservoirs, des petites étendues d'eau stagnante et les lacs. Elle s’adapte aisément à un bassin, une mare, un étang, un bac ou un aquarium. Elle Peut vivre et se reproduire librement à la surface des eaux douces ou peut être ancrée dans la boue. Sa taille varie de quelques centimètres à un 1,5 mètre de hauteur. Son taux de prolifération dans certaines circonstances, est extrêmement rapide. (Dagno, 2006).
La jacinthe, du point de vue morphologique, peut avoir une variabilité considérable dans la forme et la couleur de ses feuilles et de ses fleurs, aussi selon l’âge de la plante. Plante flottante, non rustique, la jacinthe d’eau est une des plus belles plantes aquatiques avec ses fleurs lilas, bleus violacés à rosâtres et son feuillage bien vert. (Dembélé et al. ; 1997 www.segou.org/img/coo_1461.pdf)
Feuilles : Les feuilles sont coriaces à limbe cordé avec des nervures parallèles de couleur vert claire. Le pétiole renflé à la base assure la flottaison de la plante. Elles ont en général de longs pétioles spongieux aérifères pouvant être renflés au milieu (flotteurs).
Fleurs : L’inflorescence est un épi terminal, avec de belles fleurs bleues - violet, portant une marque jaune au centre, elles sont groupées en une inflorescence terminale. La pollinisation est presque toujours entomophile. Le fruit est une capsule, les graines sont toujours albuminées.
Racines : La tige immergée peut être libre ou enracinée dans la vase par un rhizome. Les racines sont noires, pendantes, longues et se forment au-dessous de la rosette formée par les feuilles à la base des nœuds. Les racines portent de nombreux poils absorbants.
1.1.4. Reproduction de la jacinthe d’eau (Eichhornia crassipes)
La jacinthe est une plante pérenne à croissance indéterminée. La jacinthe d’eau a un fort taux de croissance (la surface couverte double en six à dix-huit jours) et une forte productivité de 200 tonnes de masse sèche par hectare et par an, dans des conditions optimales (Ministère de l'éducation nationale, 2007). Elle supporte une grande gamme de conditions environnementales ; seuls le froid et la salinité constituent des contraintes empêchant sa prolifération. Ses caractéristiques biologiques (reproduction, croissance) et son adaptation à une grande diversité de milieux, notamment les zones humides polluées, font ainsi de cette espèce introduite une espèce invasive. La croissance maximale de la jacinthe est observée entre 20-30°C et elle est inhibée entre 8-15°C (Stephenson et al., 1980). La jacinthe d’eau combine deux modes de reproduction, sexuée et asexuée, très efficaces, qui assurent la colonisation et le peuplement rapides de nouveaux milieux.
La jacinthe d’eau au fort taux de croissance (la surface couverte double en six à dix-huit jours à 18°C) et une forte productivité (200 tonnes de masse sèche par hectare et par an, dans des conditions optimales). C’est une espèce très compétitive vis-à-vis des autres espèces végétales aquatiques et ses ennemis naturels sont absents dans les écosystèmes colonisés.
1.1.4.1. Reproduction asexuée ou végétative
Elle s’effectue principalement par voie végétative (filiations) et sa forte prolifération pourrait être expliquée par la « non inhibition » des bourgeons axillaires et l’absence d’ennemis naturels dans les zones envahies. Aussi les aménagements hydrauliques sur les cours d’eau favoriseraient également sa croissance (EPA, 1988). La propagation végétative est très importante dans les nouveaux sites d’infestation. Les nouvelles plantes sont produites à partir de l’élongation de stolons due à la division des méristèmes axillaires de la plante mère (Center et al., 2005). Les clones très fragiles restent fixés à la plante mère par le stolon puis se détachent sous la pression des courants d’eau, permettant à de nouveaux individus de coloniser d’autres zones (Wilson et al., 2005). Selon Babu et al. (2003), dix plants en 8 mois peuvent produire 655330 individus, soulignant ainsi le potentiel invasif de la plante. Holm et al. (1977) ont obtenu 30 clones à partir de 2 plantes mères en 23 jours. (Cité par Dagno et al., 2007).
1.1.4.2. Reproduction sexuée par les semences
La multiplication sexuée est la libération des petites graines produites par les fleurs. Elle produit des graines en grande quantité (5000 graines par plant) et à temps de dormance longue (quinze à vingt ans) et dispersées par l’eau ou le vent, les graines résistent à une longue sécheresse et germent dès qu’elles sont immergées (ministère de l'éducation nationale, 2007). Il est donc rare de trouver dans les zones d’introduction des graines sur la jacinthe, d’après Gopal (1987). Cet auteur a rapporté que Parija en 1934 a été le premier à observer des graines de la plante en Inde. Les graines ont été considérées comme le principal facteur de multiplication de la plante au Sri Lanka et la présence de fruits mûrs y a été observée entre mai et décembre (Gopal, 1987) et la floraison dure environ 15 jours (Center et al., 2002). Malgré une quantité élevée de graines produites (200-300), seulement un maximum de 34 graines sont viables par capsule (Wilson et al., 2005).
1.1.5. Mode de propagation de la jacinthe d’eau
La propagation de la jacinthe est conditionnée par les facteurs écologiques du milieu. Les graines de la plante sont dispersées par les courants d'eau et les oiseaux aquatiques. Elles peuvent aussi s'enfoncer dans la boue aux pieds des plantes mères.
La propagation végétative est très importante pour la plante. Les clones très fragiles restent fixer à la plante mère par le stolon puis se détachent sous la pression des courants d'eau, permettant à de nouveaux individus de coloniser d'autres zones. La propagation de la plante peut se faire aussi par l'intermédiaire des activités humaines.
Elle peut rester attachée aux engins de navigation (coques ou moteurs des bateaux de pêche et lignes d'ancrage). Par ailleurs, les pratiques d'entretien mécanique des voies fluviales ont tendance également à couper les plantes et à faciliter la propagation de nouveaux fragments.
1.1.6. Causes de la prolifération de la jacinthe d’eau 1.1.6.1. Pollution
C’est la principale cause de la prolifération de la jacinthe. Les matières polluantes d’origines agricoles, industrielles et ménagères arrivent au fleuve par les eaux de pluies ou les canaux d’évacuation des eaux usées sans aucune forme de traitement. La lagune ou le fleuve se trouve alors enrichi en azote et en phosphore, principale composante des matières organiques. Ce milieu convient bien à la prolifération de la jacinthe.
1.1.6.2. Absence d’ennemis naturels
C’est un facteur très important de la prolifération de la jacinthe. La plante a été introduite en Afrique sans ses ennemis naturels. Dans son site d’origine du bassin amazonien, la jacinthe d’eau est attaquée par des ennemis spécifiques, animaux et végétaux qui limitent sa prolifération. Au nombre de ses ennemis naturels on peut citer :
les charançons : Neochetina eichhorniae et le Neochetina bruchi ;
l’acarien : Orthogalumma télébrantis ;
Niphograpta albiguttalis.
1.1.6.3. Absence de plantes compétitives (pouvoir de compétition)
La jacinthe d’eau par sa grande capacité reproductrice (elle peut doubler de biomasse en 15 jours), sa facilité de dispersion (par le vent et les vagues), ses besoins réduits en nutriments et sa résistance aux intempéries, a un grand pouvoir de compétition. Elle forme alors un épais tapis flottant qui empêche la lumière de parvenir aux plantes submergées empêchant du coup la photosynthèse de ces plantes.
Elle parvient facilement à se substituer aux plantes aquatiques autochtones.
1.1.7. Ecologie de la jacinthe d’eau
La jacinthe est une plante macrophyte flottante, se développant à la surface ou dans la boue des cours d’eau dans les milieux tempérés et tropicaux. La propagation de la jacinthe est conditionnée par les facteurs écologiques du milieu. Les graines de la plante sont dispersées par les courants d'eau et les oiseaux aquatiques. Elles peuvent aussi s'enfoncer dans la boue aux pieds des plantes mères. C’est une espèce très compétitive vis-à-vis des autres espèces végétales. Elle supporte une grande gamme de conditions environnementales; seuls le froid et la salinité constituent des contraintes pour sa prolifération.
1.1.8. Problèmes crées par la jacinthe d’eau
La jacinthe d’eau a des conséquences catastrophiques sur l'écosystème et les populations locales. Cette plante cause de nombreux problèmes avec la multiplication rapide de sa natte, qui couvre la surface des eaux douces. Les dangers de la prolifération de la jacinthe sont d’ordre écologique, mais portent également sur la santé publique et l’agriculture (FAO, 2000 cité par Dagno et al ; 2007).
1.1.8.1. Problèmes pour le transport fluvial et les barrages hydro-électriques La jacinthe croît d’une manière très dense sur les canaux et les fleuves en formant un tapis vert supportant la marche d’un homme. Ce phénomène provoque des barrières à l’écoulement normal de l’eau, particulièrement grave lors des périodes de crue où on assiste à des inondations dues à l’affaissement des digues. L’accès aux ports et aux secteurs d’amarrage des bateaux est souvent bloqué par les nattes de la jacinthe. Celles-ci rendent également infranchissables les canaux et les fleuves. Les îlots formés par les touffes de la plante perturbent le transport sur le lac Victoria et plusieurs cours d’eau du Sud-est de l’Asie. Le barrage Kariba sur le fleuve Zambèze en Zambie se trouve bloqué par les nattes de jacinthe réduisant considérablement son débit (Harley et al., 1997).
Beaucoup de grands ouvrages hydro-électriques souffrent des effets néfastes de la présence de la jacinthe. Par exemple, les barrages Owen Falls de Ninja sur le lac Victoria et Kariba sur le fleuve Zambèze en Zambie sont bloqués par les nattes de la plante, entraînant ainsi des coupures fréquentes de la production d’électricité (Dagno et al., 2007).
1.1.8.2. Augmentation de l'évapotranspiration et Micro-habitat pour une variété de vecteurs de maladies
Diverses études ont été effectuées pour établir le rapport entre les plantes aquatiques et le taux d’évapotranspiration comparé avec l’évaporation d’une surface libre des cours d’eau. La perte d’eau due à l’évapotranspiration est 1,8 fois supérieure à celle de la même surface sans infestation (Harley et al., 1997). L’écoulement d’eau dans le Nil pourrait être réduit jusqu’à un dixième en raison des pertes causées par la jacinthe dans le lac Victoria.
Les maladies associées à la présence des mauvaises herbes aquatiques dans les pays tropicaux en développement sont les causes majeures des problèmes de santé publique : la malaria, la bilharziose, la schistosomiase et la filariose lymphatique.
Certaines espèces de larves de moustique prospèrent dans l’environnement créé par la présence de ces mauvaises herbes, ainsi une corrélation entre la bilharziose et la jacinthe d'eau a été établie. Le type brughian de la filariose, responsable de la filariose lymphatique en Afrique du Sud a été entièrement lié à la présence de la jacinthe (Dagno et al., 2007).
1.1.8.3. Problèmes liés à la pêche et la réduction de la biodiversité aquatique L’accès aux sites de pêche est devenu difficile à cause de la forte présence des nattes de jacinthe. Des pertes ou des dommages en équipements de pêche résultant de l’enchevêtrement des filets et lignes dans le système racinaire ont occasionné moins de prise et souvent des pertes de vie (Harley et al., 1997). Ceci provoque de graves crises socio-économiques dans les régions où la population est fortement dépendante des activités de la pêche. Les pêcheurs du lac Victoria ont noté une augmentation de la température des cours d’eau envahis par la jacinthe et une forte diminution de la population de poisson (Dagno et al., 2007). Ils se plaignent également de la recrudescence de la population de crocodiles et de serpents due à la présence de l’adventice (Harley et al., 1997). Dans les zones de prolifération, il est difficile pour d’autres plantes
aquatiques de survivre. Ce phénomène provoque un déséquilibre dans le microsystème aquatique et les espèces dont l’existence est liée à l’écosystème en place, sont menacées d’extinction. Aussi, il se produit une détérioration de la qualité de l’eau, grave pour la population riveraine qui y recueille de l’eau pour boire et se laver (Dagno et al., 2007).
1.1.8.4. Coûts de la gestion
Il est difficile de quantifier l’impact économique dû à l’infestation de la jacinthe dans les pays en voie de développement. Cependant, il faut noter que cette infestation affecte plusieurs aspects de l’économie des pays infestés. Gopal (1987) a rapporté que la présence de la jacinthe a causé une perte annuelle de 65 à 75 millions $US dans les années 1940 en Louisiane. Selon Holm et al., (1977), cette perte a atteint les 43 millions $US en 1956 en Floride, au Mississipi, en Alabama et en Louisiane. La Floride a dépensé plus de 43 millions $US de 1980 à 1991 et depuis, dépense annuellement 3 millions $US dans la lutte contre la jacinthe (Mullin et al., 2000). Les coûts annuels pour la gestion de cette plante s’élèvent à 500000 $US en Californie (Mullin et al., 2000). Pour Fayad et al. (2001), ce sont 487 km2 de canaux d’irrigation et 151 km2 de lacs qui sont couverts par la jacinthe dans les différentes régions de l’Egypte, occasionnant une perte de 3,5.1012 m3 d’eau par an, quantité suffisante pour irriguer environ 432 km2 par an. Dembélé et al., (1997) ont rapporté l’infestation de plusieurs cours d’eau du fleuve Niger à partir de 1990 au Mali.
1.1.9. Moyens de lutte contre la jacinthe d’eau
La lutte contre une mauvaise herbe consiste à réduire la biomasse à un niveau tel qu’elle ne provoque plus de problèmes économiques. La meilleure stratégie de contrôle est celle qui permet de diminuer la biomasse à un coût raisonnable sans affecter l’écosystème et les ressources en eaux. Il existe trois méthodes de lutte contre la prolifération de la jacinthe d’eau. Il s’agit donc de la lutte physique, la lutte chimique et la lutte biologique.
1.1.9.1. Lutte physique (Manuelle et Mécanique)
La lutte physique (mécanique et manuelle) contre la jacinthe fournit un meilleur contrôle à court terme à la prolifération de la plante (Pieterse et al., 1996).
Manuelle : L’enlèvement manuel des plantes aquatiques ne convient que pour les toutes petites surfaces. Il est difficile, nécessite une main-d’œuvre abondante et pourrait présenter de sérieux risques pour la santé : serpents, crocodiles et bilharzie. Le transport de la jacinthe d’eau ramassée, par exemple, est aussi coûteux en raison de la
teneur en eau très élevée. Toutefois, cette méthode nécessite un renforcement des capacités par la participation des populations locales, et pourrait aussi créer des opportunités génératrices de revenus grâce à l’utilisation des plantes récoltées.
Mécanique : L’enlèvement mécanique des plantes aquatiques est généralement considéré comme la meilleure solution à court terme aux problèmes créés par les mauvaises herbes. Il est cependant coûteux car il implique l’utilisation de grues à bennes preneuses basées à terre, des pelles à bennes traînantes ou barrage mécanique ou bien des machines à base d’eau telles que les faucheuses, des dragues flottantes, des péniches ou des moissonneuses spécialement conçues pour les plantes aquatiques.
Malgré cela, ces méthodes ne conviennent qu’aux surfaces relativement petites ; et bon nombre de ces techniques doivent être soutenues par des véhicules roulant par terre ou se déplaçant sur l’eau pour le transport de grandes quantités d’herbes enlevées. Les coûts relativement élevés de l’achat et de l’entretien de ces machines pourraient compromettre les effets positifs mais limités et temporaires de la méthode.
1.1.9.2. Lutte chimique
Plusieurs herbicides sont efficaces contre la jacinthe et sont appliqués par traitement aérien ou terrestre. Cependant la capacité de translocation des molécules chimiques des stolons aux autres parties de la plante est un facteur limitant pour les herbicides. Les plants âgés seraient moins sensibles que les plus jeunes (Sculthorpe, 1985). La formulation « Rodéo » à base de glyphosate, un herbicide non sélectif, utilisée à 2kg.ha-1 tue complètement la plante 3-8 semaines après application (Gopal, 1987 ; Gutiérrez et al., 1996). Elle est faiblement toxique pour les invertébrés aquatiques. Le 2,4-D (acide 2,4-dichlorophénoxyacétique) appliqué généralement par pulvérisation aérienne à 1 à 12kg.ha-1 offre un contrôle efficace surtout lorsqu’il est appliqué pendant les périodes chaudes (Gopal, 1987). Il est faiblement et modérément toxique pour les oiseaux y compris les aquatiques. Par contre, sa formulation ester est toxique pour les poissons et les invertébrés aquatiques. Le sulfate et le chélate de cuivre, des herbicides non sélectifs, appliqués à 3,5.10-5kg.ha-1 inhibent la croissance de E. crassipes utilisés à 1,03.10-5kg.ha-1, les plants sont complètement anéantis (Gopal, 1987). Cependant, le sulfate et le chélate de cuivre peuvent être toxiques pour
les poissons, en particulier les truites, quelques mammifères, les invertébrés aquatiques et les organismes du sol. Les inconvénients de la lutte chimique résident non seulement dans la destruction de l’écosystème aquatique mais aussi aux effets néfastes des résidus des herbicides sur l’environnement et la santé de la population. Cette population recueille l’eau de boisson dans les cours d’eau (Harley et al., 1997). De plus, l’application à long terme des mêmes herbicides peut entraîner l’apparition d’une résistance au niveau de la jacinthe d'eau (Babu et al., 2003).
1.1.9.3. Lutte biologique par moyens des insectes, des poissons herbivores et des phytopathogènes
Usages des insectes : La lutte biologique pourrait constituer une alternative intéressante à la lutte chimique. La lutte biologique contre la jacinthe s’est développée dans les années 1960 par l’importation d’insectes à partir du bassin amazonien du Brésil (Deloach et al., 1989). Cette lutte est basée sur l’utilisation des ennemis naturels de la plante dans le but de créer une pression permanente sur elle. Une centaine d’espèces d’insectes comprenant des Lépidoptères, Coléoptères, Hémiptères, Dermaptères et Orthoptères a été relevée sur la jacinthe (Gopal, 1987). Parmi celles-ci, une douzaine d’espèces s’est révélée capable de provoquer d’importants dommages foliaires dont 5 ont été utilisés avec succès dans la lutte biologique contre la jacinthe.
Actuellement, Neochetina spp. est largement utilisée avec succès dans des programmes de biocontrôle aux USA et dans d’autres parties du monde. Chen et al.
(2005) ont rapporté une réduction de 53 % de la densité des plants, de 67 % de la hauteur des plants, de 29 % du nombre de feuilles par plant, de 41 % du diamètre des feuilles et de 65 % de la biomasse des plants grâce à l’application de Neochetina spp.
en Chine. (Ajuonu et al., (2003) cité par Dagno et al., 2007) ont observé une réduction de la biomasse de la jacinthe de 5 à 100 % avec Neochetina spp. de 1991 à 1993 sur les fleuves Ouémé et Zou au Bénin.
Tableau 1 : Insectes introduits et utilisés avec succès dans la lutte biologique contre la jacinthe d’eau dans le monde (Dagno ; 2006)
Ordre Espèce Région d’établissement
Coléoptère
Neochetina bruchi
Floride, Louisiane, Argentine, Australie, Inde, Soudan, Tanzanie, Benin, Nigeria, Afrique du
Sud, Malawi, Ouganda.
Neochetina eichhorniae
Texas, Argentine, Inde, Soudan, Benin, Zimbabwe, Ghana, Kenya, Tanzanie,
Ouganda, Malawi, Afrique du sud.
Lépidoptère
Niphograpa albiguttalis
Floride, Louisiane, Mississipi, Bénin, Panama, Soudan, Australie.
Bellura densa
(syn.Arzania) Floride, Louisiane, Argentine.
Acarien Ortogolumna
terebrantis Egypte, Zambie, Fidji, Zimbabwe.
Usages des poissons herbivores et des phytopathogènes : Les poissons herbivores tels que la carpe chinoise, Ctenopharyngo idella, ainsi que les carpes Tilapia melanopleura et T. mossambica se nourrissent de la jacinthe. La carpe chinoise est utilisée à travers les USA pour réduire la densité des plantes aquatiques dans les cours d’eau consacrés aux sports de pêche. Cependant, l’espèce se révèle non spécifique à la jacinthe (Gopal, 1987 cité par Dagno et al., 2007). Au cours de la seconde moitié du XXe siècle, l’application massive de spores des champignons pathogènes spécifiques comme bioherbicides a retenu l’attention des chercheurs. Des investigations ont été menées sur de nombreux microorganismes et d’autres sont en cours d’étude (Charudattan, 2001 ; Auld et al., 2003). L’hypothèse selon laquelle l’infestation par la jacinthe s’est propagée comme une « grippe » par absence d’ennemis naturels et dans les conditions de pollution des cours d’eau dans les régions infestées pourrait être formulée. Au fil de sa sédentarisation dans ces milieux, un certain nombre de microorganismes sont devenus pathogènes sur la plante. Des études effectuées sur C. rodmanii, A. alternata et A. eichhorniae, ont montré des possibilités
de contrôle efficace sur E. crassipes (Charudattan, 1996 ; Babu et al., 2003 ; Shabana, 2005). La littérature a rapporté le contrôle de plusieurs adventices par des bioherbicides à base de champignons phytopathogènes. Plusieurs études sont en cours pour évaluer les potentiels d’utilisations de A. eichhornia, A. alternata, Curvularia sp.
, Fusarium sp. comme bioherbicides contre la jacinthe (Babu et al., 2003 ; Shabana, 2005 ; Dagno, 2006). Le potentiel d’application de cette lutte sera exploré en détails dans la suite de ce document.
1.1.10. Différentes utilisations de la jacinthe d'eau
Considérée dans de nombreux pays comme une mauvaise plante et responsable de nombreux problèmes, plusieurs individus, groupes et institutions ont été capables de trouver des applications utiles pour la plante. La plante possède plus de 95 % d'eau, un tissu fibreux et une teneur élevée en protéines qui peut être utilisée pour une variété d'applications utiles. Nous examinerons ci-dessous un certain nombre d'utilisations possibles de la plante, dont certaines ont été développées et d'autres qui en sont encore à leurs débuts ou au stade embryonnaire.
Confections des fils et cordes : La fibre de la tige de la jacinthe peut être utilisée pour fabriquer des cordes. La tige de la plante est déchiquetée en longueur, exposée sous forme de fibres, puis séchée pendant plusieurs jours. Enfin, la corde est traitée avec du méta-bisulfite de sodium pour l'empêcher de pourrir. Comme l'indique la photo 2, la corde est utilisée par un fabricant de meubles locaux au Cambodge pour la production d'objets élégants. Aujourd'hui la jacinthe d'eau est utilisée comme principal matériau pour la confection de meubles de qualité (http://www.onature.net).
En Birmanie, Thaïlande et au Vietnam, la plante est largement récoltée. Ses racines, bouillies et séchées, sont assemblées en cordelettes puis tressées autour d'une armature en bambou. Cet artisanat a un double avantage, il permet un ralentissement visible de l'invasion de la plante et dynamise sensiblement l'activité économique locale.
Photo 2 : Objets artisanaux issus des fils et cordes de jacinthe.
Source : www.practicalaction.org, consulté le 17 juillet 2014
Traitement de l’eau : On a utilisé l'Eichhornia crassipes pour sa capacité à extraire certains éléments nutritifs et métaux lourds des boues, dans des bassins de décantation de traitement des eaux usées (Vietmeyer, 1975). La jacinthe d'eau peut être utilisée pour faciliter le processus de purification de l'eau soit pour la rendre potable ou pour les effluents liquides des systèmes d'égouts. Dans une usine de traitement d'eau potable, la jacinthe a été utilisée dans le cadre de l'étape de prétraitement de purification. Des plantes propres et saines ont été incorporées dans les clarificateurs d'eau pour aider à l'enlèvement des petits flocons qui restent en suspension après l'étape de coagulation et de floculation (Haider, 1989 cité par Dagno et al., 2007 ). Le résultat obtenu est une diminution significative de la turbidité due à l'élimination des flocons et aussi à la réduction des matières organiques dans l'eau. La jacinthe d'eau a également été utilisée pour la suppression ou la réduction des nutriments, des métaux lourds, des composés organiques et des agents pathogènes de l'eau (Gopal, 1987).
Fabrication d’engrais : La jacinthe d'eau est utilisée comme un engrais vert ou compost. Comme engrais vert, elle est enfouie dans le sol ou est utilisée comme paillis. La plante est idéale pour le compostage. Après avoir retiré la plante de l'eau, elle est laissée et séchée quelques jours avant d'être mélangée avec de la cendre, de la terre et du fumier animal. Sous l'action de la chaleur, les microbes décomposent les graisses, lipides, protéines, sucres et les amidons. Le mélange est laissé dans les tas de compost, la chaleur permet d'accélérer le processus et de produire un compost riche et sans agents pathogènes qui est appliqué directement sur le sol. Le compost augmente la fertilité des sols, le rendement des cultures puis améliore généralement la qualité des sols. Le compost est utilisé sur une grande ou petite surface de terre. Dans les pays en
développement où les engrais minéraux sont coûteux, il est une solution durable au problème de la prolifération des jacinthes d'eau et aussi à la qualité des sols pauvres.
Au Bénin, la jacinthe d'eau est mélangé avec les déchets organiques et de la cendre, le mélange est composté et vendu aux agriculteurs et aux maraîchers.
www.practicalaction.org, consulté le 17 juillet 2014.
Fourrages pour animaux : Des études menées par NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES en 1976 ont montré que les aliments à base de la jacinthe sont disponibles pour les ruminants. En Chine, les éleveurs de porc découpent et font bouillir la jacinthe d'eau avec des déchets de légumes, du riz et du sel. En Malaisie, la jacinthe est cuite avec du son de riz et mélangés avec de la farine de coprah pour l'alimentation des porcs, canards et poissons de bassin (NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES, 1976). L'utilisation de la jacinthe pour l'alimentation animale dans les pays en développement pourrait aider à résoudre certains problèmes nutritionnels existants. Bien que les humains ne puissent pas la consommer directement, elle peut servir de nourriture aux bétails et autres animaux qui pourront convertir les éléments nutritifs en produits alimentaires utiles à la consommation humaine.
Production de biogaz : La possibilité de convertir la jacinthe d'eau pour le biogaz est un domaine d'intérêt majeur depuis de nombreuses années. La méthanisation d'autres matières organiques, habituellement des déchets humains ou animaux, est une petite et moyenne technologie bien établie dans un certain nombre de pays en développement, notamment en Chine et en Inde. Il s'agit d'un processus de digestion anaérobie qui se déroule dans un réacteur ou digesteur (un contenant hermétique habituellement situés au-dessous du sol) et le produit est du gaz méthane qui peut être utilisé comme combustible pour la cuisine, l'éclairage ou pour alimenter un moteur. Le résidu de la digestion fournit un engrais riche en nutriments.
L'utilisation de la jacinthe d'eau pour la digestion dans un réacteur à biogaz présente certains problèmes. La jacinthe d'eau a une très haute teneur en eau et donc l'effort de récolte à faible rendement en termes de récompense de la matière organique pour la conversion de biogaz. Le réacteur doit être de taille importante par rapport à celle d'un type traditionnel, en raison de la faible production de gaz par volume de plante, et présenter des problèmes pour étanchéité du réservoir. La jacinthe d'eau doit
être prétraitée avant d'entrer dans le digesteur (macération, haché ou battus) à promouvoir la digestion et à éliminer l'air piégé dans les tissus de la plante qui l'amèneraient à flotter.
Des modèles de digesteurs ont été testés au Bangladesh par une équipe de l'Université de Warwick, Royaume-Uni et le Building Research Institute, Dhaka, Bangladesh. Le design pour un „petit“ digesteur (8,3 mètre cube) qui a été alimenté en jus de jacinthe d'eau. Le débit du réacteur est de 1,2 mètre cubes par jour. De la bouse de vache et du rumen (extrait de l'estomac d'une vache) a été ajouté à la jacinthe d'eau pour ensemencer le digesteur avec les bactéries et lancer le processus de digestion.
D'autres études ont été effectuées, principalement en Inde, avec des quantités allant jusqu'à 4000 litres de gaz par tonne de jacinthe d'eau semi-séchée, avec une teneur en méthane jusqu'à 64% (Gopal, 1987). La plupart des expériences ont utilisé un mélange de déchets animaux et de la jacinthe d'eau. Il n'existe pas encore de consensus sur la conception de la jacinthe d'eau d'un digesteur de biogaz.
1.2. Présentation du Neochetina Eichhorniae
1.2.1. Taxonomie de Neochetina eichhorniaeLe marbré charançon de la jacinthe d'eau, Neochetina eichhorniae, est un coléoptère qui a été présenté comme un herbivore de la lutte biologique.Sa taxonomie selon Warner se présente comme suit :
Règne : Animal ; Phylum : Arthropodes ; Classe : Insecte ; Ordre : Coléoptère ; Superfamille : Curculionidés ; Famille : Erirhinidae ; Genre : Neochetina ; Espèce : eichhorniae
Source : http://www.gwannon.com/species/Neochetina-eichhorniae
1.2.2. Description et Cycle de vie du charançon Neochetina eichhorniae 1.2.2.1. Description
Le charançon marbré de la jacinthe d'eau Neochetina eichhorniae est un insecte coléoptère qui a été introduit comme un agent de lutte biologique herbivore des cours d'eau et lacs dans plusieurs pays à travers le monde pour contrôler la propagation des plantes aquatiques invasives des espèces de jacinthes d'eau comme Eichhornia crassipes, une plante aquatique originaire du bassin de l'Amazone. Il a été identifié dans certains pays comme le premier agent publié de lutte biologique contre la jacinthe d’eau. De couleur grise, mesure 4 à 5 mm de long, le charançon Neochetina eichhorniae est très similaires à N.bruchi. Le mâle possède un museau épais et faiblement courbé tandis qu’il est modérément mince et assez fortement courbé chez les femelles.
Photo 3 : Neochetina eichhorniae ; Source : http:/jandjaquafarms.com
1.2.2.2. Cycle de vie du charançon Neochetina eichhorniae
Le cycle biologique du charançon se produit sur ou dans les tissus de la jacinthe d’eau (Julien et al., 1999 cité par Afouda R, 2012) et se déroule en trois stades.
Stade œuf : Petites, minces, souples, ovales, mesurant 0.6 par 0.8 mm, Les œufs sont déposés directement dans les tissus de la jacinthe d'eau. Les femelles adultes font un trou dans la lame ou le pétiole de la feuille pour y déposer les œufs. Les œufs peuvent également être déposés sur les bords de l'alimentation des adultes. Les charançons préfèrent pondre des œufs dans les feuilles ou ligules entourant la base des feuilles centrales tendres à raison de cinq à sept œufs par jour dans les conditions de laboratoire. Les œufs peuvent souvent être considérés comme un léger gonflement sur la surface des feuilles et éclosent au bout de 7 à 10 jours.
Photo 4 : Œufs du charançon Neochetina eichhorniae
Source : http://www.nbaii.res.in/Featured%20insects/neocheggs.conultéle 24/07/2014.
Stade larvaire : De couleur blanche, les larves creusent de tunnel à l’intérieur des pétioles et de la couronne et se développent sur une période de 30-45 jours. elles se nourrissant de tissus de la plante et endommagent les bourgeons axillaires pendant ce temps. Les larves passent par trois stades de développement et dans la phase finale, elles forment un cocon circulaire noir, à l’aide des racines excisées, qu’elles attachent à l’une des racines majeures.
Photo 5 : Larve du Neochetina eichhorniae Source : http:/jandjaquafarms.com
Stade adulte : Les adultes émergent du cocon après environ 20 jours et commencent à se nourrir des plus jeunes succulentes 24 heures après émergences et mesure entre 4 à 5 mm Tout ce processus prend entre 96 et 120 jours dans son ensemble, en fonction de la température, avec des adultes capables de vivre entre 140 et 300 jours. Son mode de vie est nocturne. Là, les femelles pondent 5-7 œufs par jour pour un total d'environ 300 œufs tout au long de sa vie.
1.2.3. Caractéristiques d'alimentation du charançon et les dommages aux plantes
Une fois présent sur les plants de la jacinthe, les charançons s’attaquent aux fleurs conduisant à une faible productivité de semences. C’est l’un des premiers impacts qu’ils ont sur la jacinthe d’eau. L’impact des jeunes larves sont particulièrement sévères. Les larves nouvellement écloses dans le tunnel des pétioles, descendent dans la couronne où elles se nourrissent des bourgeons axillaires nouvellement formés jusqu’à ce qu’elles soient prêtes à faire leur chemin vers les racines supérieures pour y former un cocon circulaire. Leur présence peut être
déterminée par des traînées de tissus morts sombre situé juste sous la surface du pétiole. Les larves peuvent être trouvées dans les tissus de la plante. Le mode de vie des adultes est nocturne, la plupart du temps, se déplacent et se nourrissent la nuit.
Pendant la journée, ils restent cacher dans la couronne de la plante. La nuit, les adultes se nourrissent des couches externes de la feuille et le pétiole. Les cicatrices d'alimentation apparaissent sur le feuillage, exposant la plante à l'engorgement et les infections secondaires à partir de bactéries et de champignon. Une bonne alimentation des charançons peut entrainer le dessèchement des feuilles, et les pétioles deviennent grêles et cassantes. La plante connait donc un retard de croissance. La photo 6 montre les traces d’alimentation par les charançons.
Photo 6 : Taches de broutages sur les feuilles de jacinthe d’eau ; lagune de Porto-Novo.
Cliché : AKODOGBO, juillet 2014
CHAPITRE 2 : MILIEU D’ETUDE
2.1. Présentation du milieu d’étude
Cette partie présente la commune de Porto-Novo à travers : sa situation géographique, son climat et hydrographie et sa géologie.
2.1.1. Situation géographique
Capitale administrative du Bénin, posée sur l’embouchure du fleuve Ouémé, à une trentaine de kilomètre de Cotonou, Porto-Novo est une ville d’une superficie de 110 km² avec une population de plus de 223552 habitants (recensement en 2002) limitée au nord par les communes d’Avrankou, d’Akpro-Missrété et Adjarra ; au sud par la commune de Sèmè-Kpodji, à l’est par Adjarra et à l’ouest par les Aguégués. La commune est subdivisée en 05 villes, 86 villages et quartiers de ville. On y retrouve principalement deux ethnies à savoir les Gouns et les Yorubas.
2.1.2. Climat et hydrographie de la Lagune de Porto-Novo
La commune de Porto-Novo, par sa situation géographique, comme tout le sud Bénin a un climat de type subéquatorial caractérisé par quatre saisons, deux saisons sèches (de novembre à mi-mars et de mi-juillet à mi-septembre) et deux saisons humides (mi- mars à mi-juillet et mi-septembre à mi-novembre). L'humidité est importante (75%), les températures varient entre 21,9°C et 32,8°C, la pluviométrie est en moyenne de 1 200 millimètres par an (Gandonou ; 2006, page 8). L’harmattan, un vent froid et sec souffle de décembre à janvier.
La lagune de Porto-Novo, fait partie intégrante du bas delta de l’Ouémé qui est une plaine d’inondation. La lagune de Porto-Novo couvre une superficie de 30 km2 en période de basses eaux. L'ouverture de la lagune de Lagos constitue son principal déversoir. Avec une altitude moyenne de 40 m elle se situe dans le département de l'Ouémé au sud du Bénin. Elle est l’une des zones humides protégée par la Convention de Ramsar.
2.1.3. Sol, Végétation et Relief
La végétation est constituée d’Ilots des forêts, palmeraie naturelle, forêt marécageuse avec un relief peu accidenté caractéristique de la région sud-est du pays.
La figure 1 présente les différents sites de prélèvements.
2.2. Fond de Carte du secteur d’étude
Figure 1 : Sites de prélèvements Source : Fond de carte IGN 2014
Le tableau 2 présente les références géographiques de chaque site.
Tableau 2 : Références géographiques des différents sites.
Sites Nom
Coordonnées géographiques (en degré décimal) latitude Longitude
1 Déguè-Tokpa : sous le pont N6,466968 E2,619579
2 Houinta-Tokpa N6,458314 E2,620791
3 Adjina-Tokpa N6,469475 E2,612519
CHAPITRE 3 : MATERIEL ET METHODES
3.1. Matériel
Plusieurs types de matériel ont été utilisés pour la collecte des données.
Matériel végétal : Le matériel végétal est constitué des plants de la jacinthe d’eau (E. crassipes) obtenus par prélèvement dans la lagune de Porto-Novo ;
Matériel animal : Comme matériel animal on a utilisé des individus de charançons (Neochetina eichhorniae) prélevés sur les plants de la jacinthe d’eau infestés et sur les plants apparemment sains ;
Matériel technique ou de laboratoire : L’équipement de laboratoire est constitué de :
une loupe binoculaire pour l’observation des larves et les jeunes charançons ;
les bassines dans lesquelles sont disposés les plants de la jacinthe d’eau ;
les boîtes de pétri dans lesquelles sont recueillies les insectes après comptage.
Matériel de terrain est constitué de :
Un appareil photo numérique ;
Un GPS (Global Positionning System), pour la prise des coordonnées géographiques ;
une pirogue pour le déplacement sur l’eau afin de prélever les plants de jacinthe ;
une paire de bottes ;
les sacs dans lesquels sont prélevés les plants de jacinthe.
3.2. Méthodes
Trois sites représentatifs (photos 8, 9 et 10) de jacinthe d’eau ont été choisis pour le prélèvement des plants. Il s’agit de Déguètokpa (côté gauche du pont en allant vers Cotonou) situé dans le premier arrondissement, de Houinta et Adjina situé dans le deuxième arrondissement. Les références géographiques sont consignées dans le tableau 2.
Les sites sont choisis suivants des critères bien définis que sont :
présence de la jacinthe sur le site ;
prolifération prononcée (abondance) sur le site ;
les sites sont séparés les uns des autres d’une distance d’au moins 1km.
Trois prélèvements successifs sont effectués dans l’intervalle de trois semaines à raison d’un prélèvement par semaine. Sur chaque site, nous avons collecté 10 plants attaqués et 10 plants apparemment sains. Les plants sont stockés dans différentes bassines (photo 7) à la serre de la DPV. Le comptage du nombre de charançons s’est fait deux semaines après stockage dans les bassines. Sur chaque plant non attaqué le nombre de charançons est déterminé. Par contre, sur chaque plant attaqué nous avons compté le nombre de charançons présent et déterminer la moyenne des dégâts sur les feuilles de la plante. Cette moyenne est déterminée en faisant le rapport du nombre total de dégât enregistré sur le nombre de feuille attaquée sur la plante. Le pourcentage de feuilles attaquées est également calculé. Elle est exprimée en pourcentage (%).
Photo 7 : Plants de jacinthe d’eau stockés dans les bassines à la serre de la DPV Cliché : AKODOGBO, juillet 2014
Photo 8: site de Houinta Photo 9 : site de Déguètokpa
Photo 10 : Site d’Adjina (embarcadère du sable) Cliché : AKODOGBO, juillet 2014
3.3. Traitement et analyse des données
Les données brutes collectées sur le nombre de charançons et les moyennes des dégâts ont servi à la réalisation d’histogrammes et de tableaux grâce au logiciel Excel 2013. Ensuite on a effectué des analyses statistiques. Le logiciel GenStat 9.1 a été utilisé pour l’analyse des variances(GLM) des données. Les moyennes sont comparées avec le test de la Plus Petite Différence Significative (PPDS) au seuil de 5%. Afin de normaliser les données relatives au comptage, le nombre de tâches de broutage enregistrées ont été transformées en log10 (x+1) avec x le nombre de tâches de broutage compté.
CHAPITRE 4 : RESULTATS ET DISCUSSION
4.1. Résultats
4.1.1. Population de charançons sur les plants de la jacinthe d’eau dans la lagune de Porto-Novo
Cas des plants attaqués : La figure 2 présente le nombre de charançons sur les plants de la jacinthe d’eau prélevés dans les différentes zones à différentes dates.
Des trois sites étudiés, on a constaté la présence effective des charançons sur les échantillons des plants de jacinthe d’eau prélevée. De l’analyse de cette figure, il ressort que le nombre de charançons compté est de sept, quatre et deux respectivement sur les sites 1, 2 et 3 à la première date d’échantillonnage. A la deuxième date d’échantillonnage aucun charançon n’est retrouvé sur les dix plants collectés sur le site 3. Par contre il est retrouvé sur les plants, neuf et sept charançons respectivement sur le site 1 et 2. A la troisième date, il est noté deux charançons sur le site 1, huit sur le site 2 et vingt-sept sur le site 3.
En moyenne pour les trois échantillonnages, le site 3 présente la valeur la plus élevée avec 9,75 charançons sur 10 plants, suivie du site 2 avec 6,33 sur 10 plants. Le site 1 quant à lui présente une moyenne de 6 charançons sur 10 plants. Le nombre élevé de charançon est noté dans les milieux de basses eaux ou la reproduction de la plante est freinée, ce qui permet aux charançons d’être présent sur chaque plant de jacinthe d’eau. Par contre, avec l’élévation du niveau d’eau cette densité de charançons baisse suite au courant d’eau ne permettant pas charançons de se fixer sur un plant.
Figure 2: Nombre de charançons sur 10 plants sur les sites à différentes dates d’échantillonnage.
Cas des plants sains : Les résultats obtenus sur les plants sains (figure 3) révèlent une faible présence des charançons sur chaque site à la première date d’échantillonnage. Il est noté 2 charançons sur le site 1 et 1 charançon sur les sites 2 et 3. Lors du deuxième échantillonnage on note un nombre important de charançons sur les plants. Il a été compté dix, trois et quatre charançons respectivement sur les sites 1 ; 2 et 3. A la troisième date, les sites 1 et 3 présentent respectivement sept et six charançons. A cette date aucun charançon n’a été trouvé sur les plants sur le site 2.
Pour les trois échantillonnages le nombre moyen de charançons sur 10 plants est de 6,33 sur le site 1 ; 1,33 sur le site 2 et 3,67 sur le site 3. Le nombre élevé de charançon est noté dans les milieux de basses eaux ou la reproduction de la plante est freinée, ce qui permet aux charançons d’être présent sur les plants de jacinthe d’eau.
Par contre, avec l’élévation du niveau d’eau cette densité de charançons baisse suite au courant d’eau ne permettant pas charançons de se fixer sur un plant. Les faibles valeurs enregistrées montrent que les charançons cherchent à se nourrir en s’installant sur de nouveau plant.
