Les biopesticides

Les biopesticides
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1-Définition et classification

Comme montré ci dessus, l’agriculture durable et la lutte intégrée ont été adoptées comme alternatives à la révolution verte qui a provoqué des dégâts environnementaux et socioéconomiques énormes. Contrairement à l’agriculture intégrée, l’agriculture biologique exclut l’utilisation des produits phytosanitaire chimiques et possède un cahier de charges officiel. Dans ce type d’agriculture on utilise des produits phytosanitaires naturels dits
«Biopesticides» (COLEACP, 2011). Les biopesticides sont classés selon l’Agence de réglementation de lutte antiparasitaire du Quebec (ARLA), Biopesticides Industry Alliance (BPIA) et Environmental Protection Agency des États-Unis (EPA), en plusieurs catégories, à savoir:

  •  Agents antiparasitaires microbiens: Ils regroupent des microorganismes naturels ou génétiquement modifiés, qui comprennent des bactéries, algues, champignons, protozoaires, virus, mycoplasmes ou rickettsies ainsi que des organismes apparentés;
  •  Economes: Ce sont des substances porteuses de message et produites par une plante ou par un animal ou, encore, des analogues synthétiques de cette substance, qui provoquent une réponse comportementale chez des individus appartenant à la même espèce ou à d’autres espèces. Les phéromones en sont des exemples.
  • Autres pesticides non classiques: Cette catégorie inclut des aliments, des agents de préservation ou des additifs, des extraits végétaux et des huiles, etc.
  •  Régulateurs de croissance des insectes (IGRs): C’est l’ensemble de composés qui empêchent les insectes d’atteindre le stade reproductif. Ils agissent soit par déréglage de l’activité hormonale des insectes ou de la synthèse de la chitine, principal constituant de leur exosquelette.
  •  Acides organiques: Il s’agit principalement des peracides, qui résultent de la combinaison du peroxyde d’hydrogène et des acides organiques. Ces composés sont largement utilisés dans la dépollution des eaux d’irrigation.
  •  Minéraux/autres: Ce sont des minéraux qui agissent comme des barrières qui empêchent les insectes d’atteindre les tissus des végétaux, comme le surrownd WP dont le principe actif est l’argile de Kaoline ou des inducteurs d’abrasion ou d’étouffement chez les insectes (huiles minérales, diatomaceous earth DE, etc.)

Au Canada, l’homologation et l’usage de biopesticides sont réglementés par les directives applicables de l’ARLA «DIR2001-02», «PRO2002-02» et «DIR2012-01» (ARLA, 2011). Il est à signaler que les pays de l’UE interdisent l’utilisation des OGM et leurs dérivés dans l’agriculture biologique et ont déterminé les différentes catégories de biopesticides et leur mise sur le marché dans la directive 2001/36/CE de la commission Européenne du 16mai 2001 portant modification de la directive 91/414/CEE du Conseil .

2- Marché des biopesticides

En 2000, le marché des biopesticides était à l’état embryonnaire, la proportion des biopesticides vendus versus les pesticides chimiques n’atteignait que 0.25% (van Lenteren, 2000). Après cinq ans, le marché des biopesticides représentait 2.5% du marché global des pesticides qui était équivalent d’environ 26.7 milliard USD (Thakore, 2006). En 2006, Arysta life science (ALS) a estimé que le marché des biopesticides était de 541 millions $ alors qu’en 2008 il a atteint 750 million USD (3% du marché global des pesticides), selon Global Industry Analysts (GIA). Le marché mondial des biopesticides est évalué à 1.3 milliards $ en 2011 et devrait atteindre 3.2 milliards USD d’ici 2017. L’Amérique du Nord a dominé le marché mondial des biopesticides, représentant environ 40% de la demande de biopesticide mondial en 2011. L’Europe devrait être le marché à forte puissance dans un avenir proche en raison de  la réglementation stricte pour les pesticides et la demande croissante de produits biologiques (Anonyme 7).

3– Les biopesticides à base de Bacillus

Les biopesticides, à base de bactéries représentent la majorité des biopesticides microbiens (Shoresh et al., 2010). Le genre Bacillus est le genre bactérien le plus étudié dans la recherche scientifique et le plus utilisé en agriculture. En effet, le US Food and Drug Administration (USFDA) a confirmé que toutes les espèces qu’englobe le groupe Bacillus subtils sont non pathogène à l’homme. En plus, le genre Bacillus possède la possibilité de se sporuler dans des conditions défavorables ce qui facilite sa production industrielle et sa formulation en un produit stable (Harwood et Wipat, 1996; Lolloo et al., 2010). Le tableau 3 résume l’ensemble des souches de Bacillus commercialisées dans le monde comme biofertilisants et agents de biocontrôle (Cawoy, 2012).

Tableau 3 Biopesticides bactériens appartenant au genre Bacillus homologués et utilisés comme agents de biocontrôle. Source: Cawoy et al., 2012.

Tableau 3 Biopesticides bactériens appartenant au genre Bacillus homologués et utilisés comme agents de biocontrôle. Source: Cawoy et al., 2012.

Tableau 3 Biopesticides bactériens appartenant au genre Bacillus homologués et utilisés comme agents de biocontrôle. Source: Cawoy et al., 2012.

Tableau 3 Biopesticides bactériens appartenant au genre Bacillus homologués et utilisés comme agents de biocontrôle. Source: Cawoy et al., 2012.

4– Avantages et inconvénients des biopesticides microbiens

Les biopesticides microbiens montrent plusieurs avantages en comparaison avec les produits phytosanitaires de synthèse. Ils ont une action spécifique vis-à-vis des ravageurs, ils ne sont pas toxiques et se dégradent plus rapidement dans l’environnement (Thakore, 2006). Cette catégorie de biopesticides, en particulier les PGPRs (dont le genre Bacillus fait partie), ont des modes d’action variés et peuvent par conséquent supprimer la résistance chez le pathogène.

Ils protègent la plante par plusieurs mécanismes directs et indirects, à savoir: la compétition, l’antagonisme direct et la stimulation du système immunitaire de la plante. Ils peuvent également promouvoir la croissance des plantes (biofertilisation et phytostimulation) et/ou stimuler les interactions entre les plantes et d’autres microorganismes bénéfiques (Antoun et Prevost, 2006).

La biofertilisation se manifeste dans la solubilisation des nutriments insolubles dans le sol, par exemple, beaucoup de microbes bénéfiques du sol produisent des enzymes (phytase et phosphatases non spécifiques) et des acides organiques, pour solubiliser les formes insolubles du phosphate organique et inorganique, respectivement. En revanche, la phytostimulation est la promotion directe de croissance des plantes à travers la modulation de la balance hormonale. Les phytohormones incluent les cytokines, les giberilines et les auxins (Francis et al., 2010; Lugtenberg et Kamilova, 2009).

Dans la partie «marché des biopesticides» on a décrit la lente évolution du marché des produits respectueux de l’environnement. Ceci peut être attribuée aux quelques inconvénients  que possèdent les biopesticides. En effet, il est important de se rappeler que la plupart des biopesticides sont composés d’organismes vivants et leur efficacité est déterminée par les conditions biotiques et abiotiques du champ (Cawoy, 2012).

En plus, leur production, basée principalement sur le processus de fermentation dans des bioréacteurs industriels est très complexe et comporte beaucoup de problèmes dont le plus sévère est celui de la contamination. Par ailleurs, la formulation des biopesticides microbiens en un produit stable et leur stockage affecte le taux de viabilité des cellules qui les constituent. En fin, le processus d’homologation des biopesticides est complexe, cher et dure longtemps. Ceci est observé beaucoup plus en Europe et au Canada, contrairement aux Etats Unis. Ces pays exigent ainsi en plus des tests toxicologiques, une démonstration approfondie du potentiel pesticide du produit et ce, sur plusieurs saisons et pour toutes les régions géographiques particulières (Rochefort, 2006).

5– Utilisation efficace des biopesticides

Les biopesticides ne sont généralement pas conçus comme « remède miracle » et devraient toujours être utilisés parallèlement avec d’autres stratégies de lutte contre les ennemis de cultures. Ainsi, les biopesticides jouent un rôle important et sont largement utilisés dans le cadre de l’agriculture intégrée (IPM: integrated pest management).

Pour illustration, la gestion de la production des fleurs de «lys» au Brésil est montrée ci-dessous. La culture des fleurs de «lys» est menacée par plusieurs genres de champignons phytopathogènes. Parmi lesquels, les genres, Botrytis, Phytophthora, Fusarium, Sclerotinia, Penicillium, Rhizoctonia et Pythium. En 2000, pour résoudre ce problème, 30 produits phytosanitaires chimiques ont été utilisés pour 10.00 USD/m2. L’augmentation des doses de ces produits chimique au cours des années est indispensable au bon contrôle de cette culture. Face à cette situation, un autre programme de production a été proposé dans le but de minimiser l’usage des pesticides chimiques.

En fait, l’utilisation de ces derniers a été graduellement remplacée par des méthodes de contrôle biocompatibles. Dans un premier temps les pesticides les plus dangereux ont été éliminés progressivement, pendant deux ans. Ensuite, des procédures de fertilisation ont été mises en place, pour adapter le sol aux besoins des agents microbiens de biocontrol. Le traitement biologique était principalement basé sur l’utilisation des suspensions de Trichoderma, Metarhizium, Clonostachys, Beauveria et Bacillus, appliquées chaque semaine pour lutter contre Botrytis et autres pathogènes. Quand c’est nécessaire, l’huile de neem, la propolis, le phosphite et autres biopesticides biochimiques sont utilisés. Un programme d’assainissement est maintenu dans la serre par  élimination des parties de plantes malades.

Les pièges à phéromones et le contrôle d’humidité sont aussi utilisés. Actuellement, aucun pesticide chimique n’est utilisé, exception faite pour l’insecticide «imidaclopride». Les coûts de contrôle sont estimés à 3.00 USD/m2. Le succès de ce programme n’était pas seulement grâce à la substitution des pesticides chimiques par des biopesticides, mais également par considération de différentes pratiques culturelles (Wit et al., 2009).

Une application efficace d’un biopesticide nécessite d’autres facteurs qu’ils doivent être respectés et qu’on trouve dans l’étiquette du produit. Ceci inclut, le pH et température de la solution microbienne préparée, les conditions de stockage, le temps d’application et le nombre de répétitions, la durée de conservation et la compatibilité avec d’autres produits (Filotas, 2010).

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