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Se passer des pesticides en agriculture ?
Isabelle Badenhausser, Joelle Lallemand
To cite this version:
Isabelle Badenhausser, Joelle Lallemand. Se passer des pesticides en agriculture ?. Conference CPO, Sep 2017, Pamproux, France. �hal-02789811�
Isabelle Badenhausser et Joëlle Lallemand
Anne Le Rallec (source de la partie stratégies de contrôle) Denis Thiéry (source de la partie agro-écologie du vignoble)
1
Se passer des pesticides en agriculture?
CPO – 23 septembre 2017
Production agricole
Les néonicotinoïdes découverts dans les années 1995
Traitements peu couteux et généralisés
en enrobage de semences = lutte chimique systématique
Arrêt des recherches sur ce thème Isabelle Badenhausser – Ingénieur de recherche à l’INRA
1983-2002 : contribution à la lutte raisonnée contre les ravageurs du pois et du tournesol
2003-actuellement : comment concilier la production agricole et la protection de l’environnement?
L’agro-écologie en plaine céréalière: en collaboration avec les agriculteurs
Production agricole
Laurent Debordes CEBC
CEBC
Repose sur le concept de seuil de nuisibilité
Un ravageur n’est dommageable qu’à certains effectifs
Ces effectifs ne sont pas atteints tous les ans
On raisonne les traitements pour ne pas traiter quand c’est inutile
ravageurs
Services à l’Homme:
biodiversité Support pour autres espèces,
espèces patrimoniales…
Pollinisation, contrôle biologique…
Joëlle Lallemand – Ingénieur de recherche à l’INRA Jusqu’en 2011
Chercheur indépendant depuis:
Travail sur l’expertise collective de l’ANSES sur l’impact des pesticides sur la santé des travailleurs agricoles dans les élevages ovins et
l’arboriculture
Généralités
Pesticide = qui tue les pestes
Pesticide = qui tue les pestes
Spécialité commerciale = substance active + adjuvants
Cruiser = Thiaméthoxam + ??
Actara = Thiaméthoxam + ??
Roundup = glyphosate + ??
Historique
Fin 19e: arsenic
Historique
Gaz moutarde
DDT
Hormones végétales
Agent orange
Evolution des traitements
IFT IFT
Atrazine : qq kg/ha Isobutiron : 100g/ha
DDT : 2 à 3 kg/ha
Pyréthrinoïdes : 10g/ha
Consommation de pesticides en grandes cultures
Dans le monde
Pas ou peu de législation
Peu de formation
Problèmes de Langue Travail des enfants
Dans le monde
2,5% surface 18% pesticides
Des constats maintenant partagés sur les effets des pesticides
Engrais Pesticides
Mécanisation accrue Labour en profondeur
Faible diversité des cultures
Céréales
Tournesol/colza
Des constats maintenant partagés : introduction
Les pratiques dans les parcelles
Simplification des paysages
Peu de milieux semi-naturels:
bois, prairies, haies Grande taille des parcelles
Destruction/simplification des chemins et des routes
Les pesticides : une des composantes de l’agriculture intensive
Plaine Sud de Niort Depuis 1958:
- 10 fois moins d’exploitations - taille des parcelles x 10
- surface en prairie passée de 75% à 12%…
1958 2002
Diminution de la valeur des paysages (Tscharntke et al. 2005)
Stagnation des rendements (Sciences 2013)
Contamination généralisée des sols, des eaux, des aliments (Sciences 2013)
Effets sur la santé humaine (Aubertot et al. 2005)
Crise de la biodiversité (Le Roux et al. 2008)
Des constats maintenant partagés: introduction
Les effets de l’agriculture intensive:
Variation des rendements en céréales en France depuis les
années 60 (Source : Banque mondiale, 2015) Plusieurs hypothèses:
- Baisse de fertilité des sols
- Résistances des ravageurs/pathogènes aux pesticides
- …….
Questionnement de la société entière sur les modes de production agricole
Effets des pesticides sur les sols, l’eau, l’air et les aliments
pesticides
Eau: 96% des rivières et 61% des eaux souterraines contaminées
(IFEN 2006) Contamination
de
l’environnement
eau
Eau: 96% des rivières et 61% des eaux souterraines contaminées
(IFEN 2006)
Condamnation de la France pour la (non) qualité de l’eau en Bretagne, Vendée, Deux- Sèvres et Charente
Contamination de
l’environnement
eau
Eau: 96% des rivières et 61% des eaux souterraines contaminées
(IFEN 2006)
Aliments: la moitié des denrées analysées contiennent des traces de pesticides dont 7,5% à des taux supérieurs aux limites autorisées
(EFSA 2009) Contamination
de
l’environnement eau
aliments
Eau: 96% des rivières et 61% des eaux souterraines contaminées
(IFEN 2006)
Aliments: 50% des denrées
analysées contiennent de traces de pesticides dont 7,5% à des taux supérieurs aux limites autorisées
(EFSA 2009)
Air : 20 substances trouvées dans l’air de Paris et dans l’eau de pluie
(Airparif 2007) Contamination
de
l’environnement eau
aliments air
Les effets des pesticides sur la santé humaine
Insecticides = neurotoxiques
Herbicides =
hormones végétales
pertubateurs endocriniens?
Effet cocktail
• D’abord agriculteurs
vignes
arboriculture élevage
• Riverains
• Consommateurs (surtout enfants)
300 000 suicides par ingestion de pesticides par an dans le monde
5000 à 10 000 intoxications /an en France
20% des agriculteurs ont eu des
problèmes cutanés, hépato digestifs, neurologiques et neuro musculaires, ophtalmologiques…(MSA)
Incidence sur la Santé
-Toxicité aigüe
Incidence sur la Santé
-Toxicité aigüe
Toxicité chronique
>cancers
Le lymphome non hodgkinien reconnu comme maladie professionnelle en
2015
Cancer du cerveau Cancer de la prostate Cancer de la vessie Leucémies
…
Incidence sur la Santé
-Toxicité aigüe
Toxicité chronique
>cancers
>maladies neurologiques
>
>Maladie de Parkinson reconnue comme maladie professionnelle en 2006
>Augmentation de l’incidence
d’Alzheimer (X 2.4 chez personnes exposées)
>troubles cognitifs mémoire
perte de capacité cognitive
Retard de développement intellectuel autisme
Incidence sur la Santé
-Toxicité aigüe
Toxicité chronique
>cancers
>maladies neurologiques
>problèmes hormonaux
>Malformations congénitales
>Problèmes d’infertilité
Accouchements prématurés
…
Chlordécone aux Antilles
Santé
Environnement
Agriculture
Chlordécone aux Antilles
1968 à 1993
très fort taux de cancer de la prostate
fermeture de captages d’eau potable
contamination des aliments (patates douces, poissons)
contamination de l’écosystème antillais
sols devenus impropres à la culture vivrière
Insectes: Variation de l’index d’abondance des papillons des milieux prairiaux depuis 1990
Population d’abeille mellifère aux USA depuis 1945
Les effets des pesticides (agriculture intensive) sur la biodiversité: 6ème extinction
Déclin majeur de la biodiversité dans les espaces agricoles (Krebs & al. 1999, Benton et al. 2003)
6ème extinction : la seule d’origine humaine
Oiseaux: toutes espèces confondues – 30% par rapport à 1989
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3
1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013
Indice d'abondance
Variation de l'indice d'abondance de suivi des oiseaux communs en France (source : MNHN-CRBPO, 2014)
Généralistes Forestiers Agricoles Bâtis Toutes espèces
Espèces des milieux agricoles
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1
1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009
L’alouette des champs
Effets directs : intoxication Variation de l'indice d'abondance en France
de 1989 à 2009
Effets indirects : ressources alimentaires - Mortalité
- Altération de fonctions: système immunitaire
Destruction des adventices et de leurs graines
Herbicides
- Mauvaise condition corporelle - Altération de la reproduction
Les effets des pesticides (agriculture intensive) sur la biodiversité: 6ème extinction
Effets indirects via la réduction des ressources alimentaires : plus importants chez les vertébrés que les effets directs de toxicité
Le sol
Au dessus du sol
Les effets des pesticides (agriculture intensive) sur la biodiversité: 6ème extinction
Cibles des pesticides
Effets directs : plus importants chez les
invertébrés et les plantes
Synthèse de 150 études portant sur les effets de 3 insecticides (Imidacloprid, Clothianidin, Fipronil) sur les vertébrés (Gibbons et al 2015)
Effets létaux:
Imidacloprid: très toxique pour les oiseaux (surtout passereaux, perdrix grise)
Fipronil: très toxique pour les poissons et la perdrix rouge
Effets sub-létaux :
Baisse de la production de spermatozoïdes et de la fertilité chez mammifères
Anomalies des testicules, diminution du taux d’éclosion des œufs et de la survie des poussins chez les oiseaux
Réduction des réponses immunitaires
Désordre dans la transcription des gènes
Effets indirects: plus difficiles à mettre en évidence car complexes Exemple chez la perdrix grise :
Effets létaux de l’ingestion de graines traitées
Diminution de la reproduction
Altération de l’état immunitaire des poussins
Pour les herbicides: déclin expliqué par la destruction des graines (ressources alimentaires) et réduction de la croissance et de la survie des poussins
Exemples: effets des néonicotinoïdes
1/3 des insecticides vendus dans le monde
Effets aigus (prise unique)
Effets chroniques (prise régulière)
surtout en traitement de semences
Effets sur les invertébrés (Rapport « Biodiversité et néonicotinoïdes » FRB 2017)
Risques de mortalité les plus importants pour:
Les invertébrés du sol : vers de terre (perte de la capacité à réaliser des galeries)
Les invertébrés aquatiques
Les invertébrés herbivores : criquets
Les pollinisateurs
Exemples: effets des néonicotinoïdes
Exposition du bourdon terrestre à des doses rencontrées dans les champs:
Accumulation dans le cerveau en 3 jours
Taille de population fortement diminuée
Compétences d’orientation et comportement altérés
Abeille domestique nourries chroniquement avec des sirops contenant des doses de Thiamethoxame identiques à celle contenue dans des nectars de plantes traitées
30% des abeilles ne rentrent pas au nid
Troubles durant l’hivernage
Consomme moins de ressources nutritives
Fonctions sexuelles des reines altérées
Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture
Une agriculture sans pesticides ?
• Oui, cela est possible
– Mutation de long terme – Agroécologie
– Modifier l’organisation des filières
– Innover : nouvelles pistes de recherche
Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture
ENNEMIS NATURELS
Lutte culturale Lutte variétale
Lutte chimique
(produits non nocifs)
Lutte par mâles stériles
Lutte biologique
Ravageur Maladie
Lutte physique Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: des stratégies
Un panel de stratégies existe: il faut être inventif, les adapter et les combiner Investir dans la recherche
Culture à protéger
Lutte par médiateurs comportementaux
Stimulation des défenses
La lutte biologique
"Utilisation d'organismes vivants, les ennemis naturels, pour réduire les dommages causés par les organismes nuisibles"
Organismes déjà présents
On les conserve On les augmente grâce à des élevages
En leur fournissant des ressources/habitats complémentaires:
- Refuges / abris
- sources d'alimentation - Hôtes et proies alternatifs
Organismes qu’on introduits
haies composites bandes enherbées
bandes fleuries
Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: des stratégies
Diversité de cultures dans le paysage
1. “Utilisation de plantes ou de composés volatils qui repoussent les ravageurs des cultures à protéger et d’autres qui les attirent”
Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: des stratégies
Répulsifs de ponte ou d’alimentation Odeurs de plantes non hôtes
Plantes adventices répulsives Phéromones dispersives Sons
Leurres visuels Plantes attractives Pièges sexuels Pièges alimentaires Stimulants de ponte Stimulants d’alimentation
Les ravageurs déplacés vers des pièges ou des lieux de fixation peuvent être détruits
La lutte par médiateurs de comportement
PARTENT ATTIRÉS
Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: des stratégies
La lutte chimique avec des substances non nocives
“Utilisation de produits non nocifs pour l’environnement qui tuent spécifiquement les ravageurs des cultures”
Ex: le Bt (Bacillus thuringiensis) : une bactérie qui produit des toxines à effets insecticides ciblés Ex: la nicotine qui a des effets insecticides
La lutte par mâles stériles
« Lâcher dans la parcelle à protéger d’une très grande quantité de mâles stérilisés du ravageur à combattre »
Peu de cas d’application réelle (mouche de l’olive, carpocapse de la pomme)
2. “Utilisation de phéromones sexuelles produites par les ravageurs. Déposées grâce à des diffuseurs dans la parcelle à protéger, elles sèment la confusion au sein de la population car les mâles ne trouvent plus les femelles”
La lutte par médiateurs de comportement
La lutte culturale
Ex d’une attaque de nématodes de la betterave : on limite le développement des nématodes
Introduction de plantes non hôtes dans la
rotation pour briser le cycle de reproduction du nématode de la betterave
Betterave
Blé d’hiver
Orge d’hiver Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: des stratégies
« On limite la dissémination de la maladie/du ravageur au sein de la parcelle »
La lutte culturale
« On cultive des mélange d’espèces ou de variétés »
Exemple : la sévérité de la septoriose dans des mélanges de variétés de blés meuniers est beaucoup plus faible que dans les variétés cultivées pures
Exemple: plantes compagnes en colza – légumineuse associée au colza pour limiter les adventices
Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: des stratégies
La lutte variétale
« On limite la multiplication des ravageurs/maladies en cultivant des plantes défavorables »
La stimulation des défenses des plantes
« sorte de vaccin qui prépare les plantes cultivées à se défendre contre les agresseurs »
Nombreuses recherches dans ce domaine actuellement pour lutter contre les maladies dues à des pathogènes chez la vigne, en culture maraichère et en grande culture.
Exemple: Voir le site de Jouffray Drillaud, entreprise (86) associée à la recherche et au développement du Cos-Oga (à base de pectines)
La lutte physique
Filets anti-insectes
« On limite la colonisation des parcelles quand il s’agit d’un ravageur à dispersion aérienne » Par des méthodes directes
Filets anti-insectes
Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: des stratégies
ENNEMIS NATURELS
Lutte culturale Lutte variétale
Lutte chimique
(produits non nocifs)
Lutte par mâles stériles
Lutte biologique
Ravageur Maladie
Lutte physique Des alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: des stratégies
Culture à protéger
Lutte par médiateurs comportementaux
Combiner plusieurs stratégies pour gérer les différents agresseurs
Agir de la parcelle au paysage, en raisonnant sur plusieurs années, en utilisant les rotations des cultures, en utilisant la biodiversité
= agro-écologie Stimulation des
défenses
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
fongicides et bactéricides herbicides
insecticides
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
15
2 2
4; 0.1
fongicides et bactéricides herbicides
insecticides
Nombre moyen de traitements par vignoble, tous bassins de production confondus en 2013
Source : Agreste – Enquête sur les pratiques culturales en viticulture 2013
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
Pourquoi des pesticides sur vigne ?
• Insectes ravageurs : deux espèces de ver de la grappe, drosophiles,
cochenilles, phylloxera
• Maladies dues à des virus et des
bactéries transmises par des vecteurs
• Maladies dues à des champignons
Pyrale de la vigne
Eudémis Cochylis
Agroécologie du vignoble
Conduite (architecture,
microclimat, physiologie)
Enherbement Herbicides
Insecticides
Lutte biologique par conservation
Biodiversité et paysage
Confusion
Agroécologie du vignoble
Lutte biologique par lâcher
Insecticide non nocif
Agroécologie du vignoble
Conduite (architecture,
microclimat, physiologie) Résistance
variétale
Stimulateurs de défenses
Fongicides
Agroécologie du vignoble
Conduite (architecture,
microclimat, physiologie)
Enherbement Herbicides Insecticides
Lutte biologique par conservation
Biodiversité et paysage
Confusion
Lutte biologique par lâcher
Conduite (architecture,
microclimat, physiologie) Stimulateurs
de défenses Fongicides
Insecticide Bio Résistance
variétale
Constituant majoritaire Nom chimique
Lobesia E7, Z9 dodecadienyl
acetate
Eupoecilia Z 9 dodecenyl acetate
Sparganothis E 9 dodecenyl acetate
Argyrotaenia Z 11 tetradecenyl acetate
Premier point faible : le sexe.
Comment fonctionne l’attraction sexuelle chez les papillons ?
Les femelles émettent dans l’air, au crépuscule, quelques nanogrammes d’une phéromone qui attire les mâles de la même espèce.
Lorsque les mâles détectent cette phéromone, ils remontent le vent par un vol typique en zigzag jusqu’à la source d’odeur (la femelle).
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
Pour contrôler les deux espèces de vers de la grappe
Les phéromones sont spécifiques
Picture D Thiéry
La confusion sexuelle : saturer l’air ambiant de phéromone sexuelle
Image D.Thiéry
Une femelle pond un peu plus d’une centaine d’œufs, donc produit une centaine de larves qui perforent et détruisent les baies.
En présence de phéromone sexuelle artificielle, les mâles ne trouvent pas les femelles.
Il y a donc peu d’accouplements. Il y a donc peu d’œufs et donc peu de chenilles.
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
Un diffuseur, c’est quoi ?
≈
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
Deuxième point faible : le repas.
Toxine de Bt, un bio insecticide non nocif pour l’environnement
Son principe : De nombreux micro-organismes produisent des toxines. Certaines empoisonnent les chenilles en détruisant leur tube digestif.
Bacillus thuringiensis (Bt) bactérie isolée dans le sol qui fabrique des protéines toxiques sous forme de cristaux.
Ces cristaux sont ingérés par les larves d’insectes puis les enzymes digestives activent une toxine qui tue les cellules de l’appareil digestif. Il s’ensuit la
perforation du tube digestif. Il y a une certaine spécificité des souches de Bt La chenille meurt 24-48h après ingestion.
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
Pour contrôler les deux espèces de vers de la grappe
on peut aussi faire confiance aux régulations naturelles…
… mais pas dans tous les vignobles !
Dicaelotus inflexus
Dibrachys cavus
Campoplex capitator Trichogramma sp.
Phytomyptera nigrina Exochus tibialis
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
Pour contrôler les deux espèces de vers de la grappe et les autres ravageurs
Micro-organisme bénéfique de la vigne
Pythium oligandrum
Colonisateur des racines de vigne
Stimule les mécanismes de défenses de la vigne contre certaines maladies (Esca, Oidium, Botrytis)
Présent naturellement dans les sols de nombreux vignobles européens
Pour contrôler les maladies
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
V. vinifera
L’Inra construit des variétés possédant une résistance durable au mildiou et à l’oïdium et ayant de bonnes aptitudes culturales et œnologiques.
variété résistante (blanc)
Essai expérimental au vignoble sans protection phytosanitaire (Septembre 2008, Latresne).
variété résistante (noir) V. vinifera (Merlot)
Pour contrôler les maladies
Les alternatives à l’usage des pesticides en agriculture: cas de la vigne
La résistance variétale
Malgré tout cela, pourquoi n’avance-t- on pas plus vite ?
En pratique, où en sommes nous?
Au niveau européen
Directive cadre : promotion de l’agriculture intégrée
Comportement schizophrène
Au niveau national
Transcription en droit national -> Grenelle
Position vis à vis du glyphosate, des PE, des néonicotinoides
Au niveau individuel
Verrous culturels et sociaux techniques
En pratique
En France
1) Traitements
2011_2014 : + 5,6 %
2) Agriculture biologique 2017 : 6 %
En Europe
Recherche/Formation
Redevances sur les pesticides
Incitation pour une agriculture plus respectueuse
Moyens à mettre en œuvre
En pratique
Recherche
Guichard et al., 2017
En pratique Recherche
Redevances
2.6 2.1 4
5.9
2.8
0 1 2 3 4 5 6 7
% PIB (année
TIPP déchets énergie eau TGAP transports
Sainteny, 2010
En pratique Recherche
Redevances incitations
Les agriculteurs bio attendent leurs subventions en retard de... deux ans- Figaro du 24/2/2017
Verrous culturels ou sociaux techniques
« Beau champ »
« Beau fruit »
Perte de compétence
Rendement plutôt que marge
Plutôt « raisonner » que prévenir
Substituer au lieu d’innover
Problèmes des filières et de la collecte
Que pouvons nous faire?
supprimer les pesticides dans le jardin et à la maison,
Bombes insecticides
Traitements chiens et chats
Soutenir l’agriculture durable:
acheter bio, local et de saison,
accepter les défauts…
Maîtriser sa consommation :
manger moins de viande,
éviter le gaspillage,
Merci pour votre attention!
