Utilisation des pollinisateurs comme vecteur d'agent de biocontrôle

De Triple Performance
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Abeille butinant une fleur


L’utilisation d’abeilles et bourdons dans la lutte biologique en agriculture pourrait augmenter de 30 % le rendement des cultures et réduire de 98 % l’application de pesticides de synthèse tout en étant sans danger pour ces pollinisateurs [1][2] . Il s’agit d’une alternative à la technologie de pulvérisation. Dans ce contexte, les abeilles sont utilisées à la fois pour polliniser et pour appliquer des produits de lutte biologique aux cultures afin de contrôler les maladies des fleurs ou des feuilles.


Origine de la pratique et principe

Bourdon butinant une fleur avec la technologie Flying Doctors [3]


Au début des années 1990, cette nouvelle méthode de lutte durable utilisant des insectes pollinisateurs comme vecteurs d’agents de lutte biologique a été proposée [4] [5] .

Un entomo-vecteur est un insecte pollinisateur utilisé comme vecteur pour disperser une substance autorisée contre les ravageurs et les maladies des plantes. L'insecte est généralement une abeille ou un bourdon, mais peut être tout type d'insecte qui transporte le pollen de plantes à plantes [6][7].

La pratique principale consiste à utiliser des abeilles ou des bourdons contre plusieurs types de ravageurs comme des insectes, champignons ou bactéries.


Cette stratégie de lutte est respectueuse de l’environnement, précise et répond à l’exigence de la pollinisation [8][9][10][11]. Il s’agit d’un moyen novateur de protection des cultures pour les systèmes agriculturaux biologiques et conventionnels.


Description de la technique

Principe de fonctionnement de l’utilisation de pollinisateurs en tant que vecteur d’agent de lutte biologique [12]


Cette méthode de lutte est possible en raison de l’interaction entre les éléments suivants :

  • La culture.
  • Le ravageur (maladie ou herbivore).
  • Le pollinisateur (vecteur).
  • L’agent de lutte biologique (sous forme de poudre).
  • Les ruches.

Lorsque les abeilles quittent la ruche, elles traversent un inoculum poudreux contenant un agent de lutte biologique qui est déposé dans un distributeur fixé devant les ruches. En marchant dans le distributeur, les abeilles sont enrobées de l’agent de biocontrôle sur leur corps et leurs pattes et le transportent jusqu’aux cultures [13][5] . Lorsque les abeilles atterrissent pour recueillir le nectar ou le pollen, elles s’agitent pour libérer l’inoculum. L’agent biologique est ainsi déposé sur la fleur où il agit comme mesure préventive contre certains pathogènes.

Le bon fonctionnement de la technique nécessite donc l’installation d’un distributeur de biopesticide sous forme de poudre disponible sur le marché [8][6][14][15].

Bourdon marchant dans un distributeur rempli de produit de biocontrôle [8]


Précision sur la technique

Différences entre les ruches d’abeilles BVT et de bourdon Flying Doctor [16]


Le produit de biocontrôle peut-être un virus, une bactérie ou un champignon avec une formulation spécifique en poudre adaptée à l’entomo-vecteur choisi.

Le choix des espèces vectrices se fonde sur une combinaison prenant en compte :

  • Les espèces indigènes pollinisatrices de la région concernée.
  • Les espèces de plantes à traiter.
  • La robustesse des espèces vectrices.

Par exemple, la couleur de la fleur peut influencer l’attraction des pollinisateurs et permettre de sélectionner l’espèce vectrice la plus propice [6][11][7].

Il est important de se rappeler que, comme toute autre technique, il faut tenir compte d’un grand nombre d’autres aspects, surtout en ce qui concerne la lutte intégrée contre les ravageurs. Il convient de tenir compte de la zone du champ infectée par la maladie afin de mettre en place une stratégie adéquate de lutte intégrée [2][17][14][18]. De plus, un autre point intéressant est que les abeilles et les bourdons peuvent disperser plusieurs agents de biocontrôle simultanément [6][14].


Mise en œuvre et utilisation

Cette technique est considérée non seulement comme une perspective de gestion des pathogènes, mais aussi comme une méthode fiable de lutte antiparasitaire.

L’application la plus commune de nos jours est sur les plants de fraisiers contre la pourriture grise causée par Botrytis Cinerea [14][19][10][11][5][7]. Pour traiter cette maladie, il est possible d’utiliser des champignons entomo-pathogènes tels que Gliocladium catenulatum [5][10][14][20][11][7].

Cette technologie peut également être utilisée avec d’autres espèces de plantes comme les tournesols, les pommes, les tomates, les amandes, le colza, les poires, les cerises, les raisins et les myrtilles [8][21].


Quelques exemples d’utilisation de pollinisateurs / agents de biocontrôle sur certains pathogènes et ravageurs :

Culture Pathogène/Ravageur Agent de biocontrôle
Fraise

● Framboise

Myrtille

Tomate

Poivron

Botrytis Cinerea (Pourriture noble) ●      Gliocladium catenulatum (Prestop)

●      Gliocladium roseum

●      Trichoderma harzianum

●      Beauveria bassiana (Muscardine blanche)

Aureobasidium pullullans (La levure noire)

● Café

Myrtille de Rabbiteye

Monilinia vaccinii-corymbosa (Pourriture sclérotique) ●      Bacillus subtilis
● Café

● Canola

Poivron

Lygus lineolaris (Punaise terne) Beauveria bassiana (Muscardine blanche)
Tournesol Cochylis hospes (la pyrale du tournesol) Bacillus thuringiensis var. kurstaki
● Cultures à pépins

● Rosacées

Erwinia Amylovora (Feu bactérien) ●      Pseudomonas fluorescens

Bacillus Subtilis

Maïs

Tomate

● Cotonnier

Helicoverpa zea (Ver de l’épi du maïs) Heliothis nuclear polyhedrosis virus (NPHV)
● Tomate

● Poivron

Trileurodes Vaporariorum (Aleurodes des serrres) ●      Beauveria bassiana

●      Clonostachys rosea

● Colza Ceutorhynchus assimilis (Charançon des siliques du colza) ●      Metarhizium anisopliae
● Colza Meligethes aeneus (méligèthe du Colza) ●      Metarhizium anisopliae
● Tournesol

● Colza

Carotte

● Haricots

Sclerotinia sclerotiorum (Pourriture blanche) ●      Trichoderma spp

L’efficacité dépend de la pression de la maladie et peut aller de 50% à 75% de réduction de la maladie en fonction de l’agent de biocontrôle et du pathogène/ravageur [4][7][10][11][18][22].


Matériel et coûts

  • Ruche.
  • Distributeur.
  • Agent pollinisateur (abeilles ou bourdons).
  • Agent de biocontrôle : Exemple : CR-7 avec Vectorite, Verdera B4, Prestop Mix
  • Les coûts dépendent de la taille du champ et du type de culture à traiter. Bien que les ruches d’abeilles mellifères puissent encore être louées, les ruches de bourdons sont désormais disponibles à l'achat auprès d'entreprises spécialisées comme Biobest inc. et Koppert inc [23] . Selon les conditions de culture, les coûts approximatifs sont de 150 à 300 euros par ruche.
    Ruches vendues par les entreprises Bee Vectoring Technologies (BVT) et Biobest (Flying doctor)


Échelle spatiale et technique de mise en œuvre

Les abeilles sont capables de transmettre les agents de lutte biologique à une distance allant jusqu’à 200m des ruches. Selon certaines études, 4 ruches peuvent couvrir 12,5 hectares de cultures de façon homogène [24]. Cependant, il est préconisé de suivre les recommandations des fiches d’utilisation donnant une ruche pour 1000m2 de culture [8].

Ainsi, plus la parcelle est grande, plus le nombre de ruches nécessaires sera élevé. Le système se perpétue de façon autonome par dispersion primaire et secondaire de l’agent de biocontrôle dans le champ [13]. Selon le nombre d’abeilles, le système de distribution de la ruche exigera un remplissage toutes les 24 à 72 heures par l’agriculteur [13].


Application de la technique

Positif Effet dans une vaste zone géographique.

Positif Par tous les climats et tous types de sols.

Positif Facilement généralisable à tous les types de champs et serres.

Positif Efficace sous forte et légère pression de maladies (préventif et curatif) [20][16].

Positif Divers types de pollinisateurs disponibles : Coleoptera, Diptera, Lepidoptera, Hymenoptera [6][11].


Période de mise en œuvre

Les systèmes BVT et Flying Doctor utilisent des ruches qui durent en général 10 semaines, permettant un contrôle durant cette période[8]. Comme les fleurs sont le principal lieu d’infection des phytopathogènes et des insectes nuisibles [8][10][13][23], cette technique forme un outil efficace de lutte durant la floraison de la culture et pendant le développement des fruits.


Critères agronomiques, économiques et sociaux

Agronomiques et environnementaux

Positif Pratique respectueuse et plus sûre pour l’environnement, la santé humaine, tout en étant capable d’accroître la quantité et la qualité des récoltes [8].

Positif La technologie permet non seulement de réduire les applications de pesticides, mais aussi d’améliorer la pollinisation [8].


Économiques

Positif Des doses de produits beaucoup plus faibles que l’agriculture conventionnelle sont requises (il faut 4kg de pesticides de synthèse pulvérisés pour avoir les mêmes résultats que 0,02kg de produits BVT-CR7 [8][16]), aboutissant ainsi en un contrôle efficace et économiquement compétitif.

Positif Augmenter le rendement des plantes accroît les revenus de l’agriculteur [8][16].

Positif Aucun coût de carburant ou de réparations dues à l'usure du matériel car le tracteur ne sort pas. [23].

Positif Les agriculteurs peuvent recevoir un soutien financier pour faciliter la transition de l’agriculture conventionnelle à l’agriculture biologique [23].


Sociaux

Positif Système simple à mettre en œuvre, qui ne nécessite aucune formation.

Positif Allègement du temps de travail.

Positif Aide à l'entretien/au maintien des populations d'abeilles.


Avantages et Inconvénients

Avantages

Positif Technique écologique n’imposant aucun risque pour la santé et l’environnement, résidus très faibles sur les fruits.

Positif Réduit l'utilisation des pesticides de synthèse.

Positif Ne demande pas d’utilisation d'eau.

Positif Meilleur rendement car amélioration de la pollinisation naturelle et fournit un contrôle équivalent/supérieur à l’agriculture conventionnelle.

Positif Possibilité de rajouter du pollen dans les distributeurs pour stimuler la pollinisation.

Positif Aucune interruption de travail pour l'agriculteur.

Positif Technologie précise permettant de réduire les pertes associées à la pulvérisation.

Positif Aucun processus mécanique et ni combustible sont nécessaires.

Positif Compatible dans le cadre d’un programme de lutte intégrée avec d’autres biopesticides.

Positif N’affecte pas la pollinisation.

Positif Les pollinisateurs sont actifs tous les jours et visitent les fleurs dès que les conditions météorologiques le permettent. Cela permet un biocontrôle continu et ciblé.

Positif Aucune formation spéciale n’est requise pour remplir les distributeurs et demande un temps minimal.

Positif Utilisation possible et réalisable sur de nombreux pathogènes et ravageurs.

Positif Minimise l’exposition des organismes non cibles.


Inconvénients et limites

Neutre Convient le mieux aux maladies qui affectent les cultures par la fleur ou les feuilles.

Négatif Coût pouvant être plus élevé que l'agriculture conventionnelle.

Négatif Ne cible pas de nombreuses espèces de plantes pour le moment.

Négatif L’utilisation de pesticides de synthèse puissants n’est pas compatible [15].

Négatif Seuls quelques agents de lutte biologique ont montré une certaine efficacité pour l’instant.

Négatif Les conditions météorologiques telles que la température, l’intensité lumineuse peuvent également affecter l’efficacité de la dissémination [18][11][24].

Négatif Plus efficace en serre qu’à l’extérieur.

Négatif Plus de recherches doivent encore être menées : efficacité sur le long terme, risque long terme sur la santé des abeilles, placement des ruches, utilisation à large échelle… [15]

Négatif La viabilité et l’intégrité des ruches utilisées sur le terrain peuvent encore être améliorées : elles se doivent d'être tolérantes à la pluie et à l’humidité [23].

Négatif Manque de contrôle sur le comportement des pollinisateurs hors serre : éviter qu’il y ait d’autres sources de nectar que les plantes que l’on veut traiter autour du champ [25].


Témoignages d'agriculteurs

D’après des entretiens avec divers agriculteurs français, cette technologie n’est actuellement pas très connue au sein de la communauté agricole. Cependant, de nombreux agriculteurs ont étés très intéressés par cette innovation et projettent de suivre son évolution afin de possiblement l'utiliser dans leurs champs/serres.


  • Un cas d’application en France est La Framboiseraie, une petite exploitation familiale axée sur la production de plein champ de petits fruits (framboises, fraises, mûres), de fruits (mirabelles, pommes) et de quelques légumes. Elle utilise la technologie Flying Doctors avec Prestop® 4B (Biobest) depuis 2019 [3]. Selon Pascal Chatelain, dirigeant de l’entreprise : "Cette solution est un réel succès car elle fonctionne beaucoup mieux que les références de synthèse. Elle permet de ne plus faire aucun traitement contre B. cinerea avec au final de meilleurs résultats qu’avant, sans résidus de fongicides et sans perturber la lutte intégrée en place. Une aubaine dans un contexte où les restrictions en résidus phytosanitaires en France mais aussi en Suisse (pays de commercialisation de sa production) sont importantes." [26].


Cependant, la majorité des témoignages trouvés proviennent des États-Unis et d’autres pays.

  • "Le système BVT a multiplié par 22 notre revenu par rapport aux années précédentes. Cela nous fait donc gagner plus d’argent tout en augmentant le rendement de 25% et en contrôlant les maladies de nos cultures. Le système BVT a été incroyable pour m’aider à contrôler les maladies sur les fleurs. L’année 2020 est la troisième année d’utilisation du système BVT et je suis très heureux des résultats". Winn Morgan, Co-fondateur de la ligue majeure des myrtilles en Géorgie.
  • "Ce fut notre première expérience avec le système BVT, et nous sommes très satisfaits de ce que nous avons vu. Nous sommes encouragés par les résultats obtenus sur notre ferme en corymbe et nous allons utiliser le système BVT l’an prochain". John Bennett, Propriétaire de Alman Sunbelt Blueberries en Géorgie.
  • "Vraiment impressionnant, j’utilise BVT depuis 5 ans, je recommande BVT à 100% pour les autres producteurs". Dave. P, Producteur en Ontario depuis 30 ans.
  • "Le système Vectorhive de BVT a bien fonctionné pour nous cette saison. Même avec moins d’applications de pulvérisation, nous avons vu moins de maladies, des plantes plus fortes et plus saines, avec un meilleur ensemble et et de plus gros fruits. Malgré un début de saison lent, nos champs traités par des abeilles porteuses de Vectorite avec du CR-7 ont surpassé des champs similaires avec la même variété qui n’utilisaient pas le produit BVT". Roy Jones, Propriétaire de Jones Farm en Alabama.


Réglementation

  • L’application de Prestop® 4B par les bourdons pollinisateurs (technologie Flying Doctor) est autorisée pour lutter contre la pourriture grise en cultures de fraise et de framboise depuis 2013 en Belgique, depuis 2015 aux Pays-Bas et depuis 2016 en France (AMM, autorisation de mise sur le marché, n° 2150847, sous serres et tunnels) [27][28][29].
  • Des essais au champ et en serre de la technologie BVT sont actuellement en cours dans divers pays d'Europe et devraient être terminés prochainement. Cette technique est couramment utilisée dans de nombreux pays Europe (Finlande, Estonie, Italie, Suisse) et en Amérique (Mexique, Californie, Canada) [27][28] [29].
  • En 2019, l'Agence de protection de l’environnement des États-Unis et L’Office Européen des Brevets ont breveté et approuvé l’utilité du CR-7 en tant que traitement végétal, protégeant ainsi un élément essentiel du système d’agriculture BVT [8]. Cette technologie a été validée dans 14 pays européens (Belgique, Allemagne, Espagne, France, Royaume-Uni, Grèce, Italie, Pologne, Portugal, Roumanie, Serbie, Suisse, Pays-Bas et Turquie)[27][28] [29].


Annexes

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Sources

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  2. 2,0 et 2,1 Pozo, M. I., Vendeville, J., Mommaerts, V. & Wackers, F. Flying Doctors for a Better Quality in Fruit Production. in Entomovectoring for Precision Biocontrol and Enhanced Pollination of Crops (eds. Smagghe, G., Boecking, O., Maccagnani, B., Mänd, M. & Kevan, P. G.) 263–277 (Springer International Publishing, 2020). doi:10.1007/978-3-030-18917-4_15.
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