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Technique des insectes stériles : lutter avec précision contre les nuisibles

Écrit par: Fleur Fenijn Fleur Fenijn

Commenté par: Steve Edgington Steve Edgington

Thème: La lutte intégrée contre les organismes nuisibles

Thème: Agents de biocontrôle

Aperçu

Qu’est-ce que la technique des insectes stériles ?

La technique des insectes stériles (SIT) est une forme de lutte biologique contre les insectes dans laquelle un grand nombre d'insectes cibles sont élevés et stérilisés par irradiation (rayons gamma ou rayons X). Ces insectes sont ensuite relâchés dans la nature. Lorsque les mâles stérilisés s’accouplent avec des femelles sauvages fertiles, aucune progéniture viable n’est produite, ce qui réduit la population de la prochaine génération de l’insecte. Lorsqu'il est utilisé dans un contexte agricole, cela peut conduire au déclin d'une population de ravageurs cible, ce qui empêche les cultures de subir une infestation future. L’utilisation de cette technique peut réduire la quantité d’insecticides chimiques qui devraient autrement être utilisés contre l’organisme nuisible cible pour obtenir des résultats similaires.

Schéma des cinq étapes impliquées dans l'application de la technique des insectes stériles contre un problème de ravageur
Figure 1. Les étapes impliquées dans la technique des insectes stériles. Crédit : Fleur Fenijn, CABI

Histoires de réussite de la technique des insectes stériles

La technique des insectes stériles a été mise en œuvre avec succès pour lutter contre divers problèmes de ravageurs dans le monde. Il a supprimé les ravageurs qui menacent les fruits, les légumes, le bétail, les cultures de fibres et ceux qui agissent comme vecteurs de maladies humaines. Il a commencé dans les années 1950 pour lutter contre la chrysomèle bouchère au Venezuela et aux États-Unis, et a depuis été utilisé contre des ravageurs comme la mouche du melon à Okinawa, au Japon, et la mouche tsé-tsé en Afrique. En 2023, des moustiques stériles ont été lâchés à Tahiti pour lutter contre la dengue. Le SIT a également été utilisé avec succès pour lutter contre le carpocapse de la pomme dans les vergers de pommiers et de poiriers de la vallée de l'Okanagan au Canada et contre la mouche de l'oignon au Québec, réduisant ainsi l'utilisation du chlorpyrifos chimique de 90 %.1

Photos de ravageurs gérés avec succès par la technique des insectes stériles. La figure comprend la mouche du melon avec les dommages correspondants à la pastèque, et le papillon de la pomme avec les dommages correspondants à la pomme.
Figure 2. Ravageurs gérés par la technique des insectes stériles. En haut : Mouche du melon, Bactrocera cucurbitae (Scott Bauer sur Bugwood) et les dommages causés par le trou de sortie de ses larves sur la pastèque immature (Priyesh sur Plantix). En bas : le papillon de nuit (Simon Winkley et Ken Walker sur Wiki, CC PAR 3.0 UA) et les dommages causés par le trou de sortie des larves sur les cultures de pommes (E. Bières, Université de l'État de Washington).

Pourquoi avons-nous besoin d’alternatives au chlorpyrifos ?

Introduit en 1965, le chlorpyrifos est l'ingrédient actif de certains des pesticides les plus vendus au monde en raison de son large spectre de cibles. Le chlorpyrifos agit en ciblant la capacité de l'insecte à transmettre l'influx nerveux. Il semble également causer des dommages neurologiques chez l'homme, des études montrant des liens entre l'exposition prénatale au chlorpyrifos et les troubles du développement neurologique pendant l'enfance.2. Outre les problèmes de santé humaine, le chlorpyrifos est un polluant majeur dans les cours d'eau. Une campagne d'échantillonnage d'eau lancée par le ministère de l'Environnement du Québec entre 2005 et 2007 a révélé que du chlorpyrifos avait été détecté dans tous les échantillons du ruisseau Gibeault-Delisle, dépassant largement les limites de sécurité.3. En 2018, le ministère de l'Environnement du Québec a inscrit le chlorpyrifos sur sa liste des cinq pesticides les plus à risque. La plupart des agriculteurs ont abandonné ce pesticide lorsque cette information a fait surface, et son utilisation a été complètement interdite au Canada en 2022.  

Un contenant de Lorsban, le pesticide à base de chlorpyrifos, un produit chimique neurotoxique.
Figure 3. Lorsban, le pesticide chimique à base de chlorpyrifos précédemment utilisé contre la mouche de l'oignon et d'autres insectes aux États-Unis. Photo du Centre de sécurité et de santé agricoles du Nord-Ouest du Pacifique, CC BY-NC-SA 4.0. 

Étude de cas : Technique d'insecte stérile contre la mouche de l'oignon

Mouche de l'oignon (Délia antiqua) est un ravageur important pour les cultures d'Allium (oignons, échalotes, ail et poireaux). Les mouches adultes pondent leurs œufs dans le sol à proximité des plantes hôtes et, lorsque les larves émergent, elles creusent dans les racines voisines d'Allium, tuant la plante à un stade jeune. La mouche de l'oignon peut être difficile à contrôler en raison de sa nature souterraine, empêchant tout contact facile avec un insecticide pulvérisable. Une résistance de la mouche de l'oignon au chlorpyrifos a également été signalée dans des régions où de vastes superficies d'oignons sont cultivées. Le SIT s'est montré très prometteur dans la protection contre ce ravageur4.

Un collage de photos comprenant un gros plan d'une mouche de l'oignon, des dégâts larvaires sur un poireau et des dégâts larvaires sur un oignon jaune.
Figure 4. Mouche de l'oignon (à gauche, crédit Bladimir Brioukhov), dégâts larvaires sur poireau (en haut à droite, crédit Razbak), dégâts larvaires sur oignon jaune (en bas à droite, crédit Razbak).  

Le SIT est appliqué avec succès aux Pays-Bas depuis 1981 par la société De Groene Vlig (The Green Fly) pour lutter contre la mouche de l’oignon. La technique a été importée des Pays-Bas au Québec en 2004 par la société Phytodata Research, qui a adopté une étape de coloration rose au lieu de la coloration verte signature de De Groene Vlig. Phytodata a commencé ses lâchers à grande échelle en 2011 et a depuis établi une méthode simplifiée pour produire des insectes stériles et les relâcher dans les fermes.

Les pupes sont d’abord élevées en grand nombre dans des installations de quarantaine. À l’approche de la période de lâcher sur le terrain, les pupes sont irradiées pour les rendre stériles. Les mouches stériles émergées sont ensuite recouvertes d’une poudre rose inoffensive avant d’être relâchées, d’où le nom du produit «La Mouche Rose» ou « La mouche rose ». Les mouches sont ensuite relâchées à un rythme prédéterminé (nombre de mouches stériles/hectare) à intervalles tout au long de la saison, et surveillées à l'aide de pièges collants. Phytodata Research Company Inc. est le seul producteur commercial de mouches de l'oignon stériles en Amérique du Nord et vend actuellement directement aux producteurs du Québec et de l'Ontario. Le SIT fonctionne mieux lorsqu'il est associé à des rotations de cultures espacées de quelques kilomètres et lorsque la technique SIT est largement adoptée par les agriculteurs des zones denses de culture de l'oignon.5.  

Une personne dans un champ d'oignons verts utilisant une loupe pour inspecter un oignon vert à la recherche de parasites.
Figure 5. Chercheur à la recherche de la mouche de l'oignon dans les oignons verts. Crédit photo: Consortium Prisme 

L’avantage des mouches roses est que plus nous les utilisons, moins nous en avons besoin, ce qui en fait une option économiquement viable pour les producteurs. De 2018 à 2021, une étude réalisée par Phytodata et le ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales de l'Ontario (MAAARO) a révélé une réduction de 50 % des mouches fertiles de deuxième génération dans les zones traitées par rapport aux témoins.1. Dans un interview par le magazine Coopérateur en 2021, Anne-Marie Fortier, aujourd'hui directrice scientifique chez Phytodata, a déclaré : « Le taux moyen de mise en place (nombre de mouches stériles/ha) a diminué de près de 90 % au cours des cinq premières années d'utilisation. En 2011, c'était environ 160,000 20,000 mouches/ha pour l'oignon, alors qu'aujourd'hui, c'est environ 20,000 300. » Aujourd'hui, le coût de 70 85 mouches stériles par hectare en Montérégie, la région productrice d'oignons au Québec, est d'environ XNUMX $. Selon les producteurs, ce montant est comparable au coût d’achat des pesticides. Associées à la subvention du MAPAQ au Québec qui couvre XNUMX à XNUMX % des coûts pour ceux qui implantent le SIT sur leur ferme, les incitatifs pour les agriculteurs sont multiples.

Le SIT a non seulement apporté d’immenses avantages aux producteurs, mais a également fait des progrès en matière de réhabilitation environnementale. À la suite de la mise en œuvre du projet Pink Fly, le ministère du Québec a réévalué le ruisseau Gibeault-Delisle en 2013 et 2014 et a constaté une baisse moyenne des concentrations de chlorpyrifos de 93 %.6

Des mouches stériles roses sont relâchées dans un champ d'oignons et un gros plan de mouches stériles recouvertes de pigment rose.
Figure 6. Gauche : Mouches stériles relâchées dans un champ d'oignons au Québec. photo par Consortium PRISME. À droite : Gros plan de mouches stériles recouvertes de pigment rose. Photo d'Anne-Marie Fortier. 

Étapes pour mettre en œuvre la technique des insectes stériles dans votre ferme

  1. Évaluation: Un agronome visite votre ferme pour identifier les espèces nuisibles. 
  1. Préproduction: Le nombre d'insectes stériles par hectare et la fréquence de lâcher sont déterminés. 
  1. Internationaux: Les lâchers hebdomadaires de mouches stériles sont effectués selon les tendances naturelles de la population. 
  1. La surveillance (monitoring): Des pièges sont utilisés pour surveiller les populations de mouches stériles et sauvages et les ajustements nécessaires sont effectués. 

Coût

Le SIT est disponible au Québec et en Ontario pour les cultures d'Allium suivantes : ail, oignon, oignon vert et poireau. Des mouches roses et des services agronomiques d'accompagnement sont proposés par le Consortium Prisme, une société composée de PRISME, Phytodata et DataSol. Chaque mouche rose est vendue entre 1.6 et 1.75 centimes selon son stade (pupe ou adulte) au moment de l'expédition. L'ensemble sables moins coûteux Le SIT varie entre 160 et 1200 550 dollars/ha, ce qui est compétitif par rapport à l'ancienne lutte chimique utilisant le chlorpyrifos (1155 à XNUMX XNUMX dollars/ha).  

Le nombre de mouches nécessaires peut diminuer tout en conservant la même efficacité que le chlorpyrifos. Au Québec, un Subvention du MAPAQ (valable jusqu'en 2026) offre un soutien financier aux producteurs utilisant le SIT pour 70 à 85 % de leurs dépenses, jusqu'à 40,000 40 $ par exploitation. Le SIT est actuellement utilisé sur près de XNUMX % des superficies de culture d'oignons au Québec. 

Avantages et défis de la technique des insectes stériles

Avantages :

  • Aucun impact négatif sur les sols et les cours d'eau

Défis:

  • Nécessite une planification et une coordination plus minutieuses   
  • Les conditions d’élevage de masse peuvent être complexes pour certaines espèces  
  • L'efficacité peut être réduite si les fermes voisines ne participent pas  
  • Résultats optimaux lorsque les rotations des cultures sont espacées de quelques kilomètres, ce qui n'est peut-être pas idéal

Pour aller plus loin

La technique des insectes stériles (TIS) présente une alternative efficace et durable aux insecticides chimiques pour lutter contre les ravageurs. Son succès prouvé dans diverses applications mondiales et son impact significatif au Québec et en Ontario contre la mouche de l'oignon soulignent son potentiel pour une utilisation agricole plus large. Malgré la nécessité d'une planification minutieuse, les avantages économiques et écologiques à long terme du SIT en font un outil précieux dans la lutte intégrée contre les ravageurs. 

Sources

  1. AAC. (2022 mai 27). Gouvernement du Canada. Technologie des insectes stériles : Une façon différente de lutter contre la mouche de l’oignon. Accéder ici.  
  1. Burke, RD et al. (2017, août). Neurotoxicité développementale de l'insecticide organophosphoré chlorpyrifos : des résultats cliniques aux modèles précliniques et aux mécanismes potentiels. Journal de neurochimie. Accéder ici. 
  1. GIROUX, Isabelle et J. FORTIN, 2010. Pesticides dans l'eau de surface d'une zone maraîchère – Ruisseau Gibeault-Delisle dans les « terres noires » du bassin versant de la rivière Châteauguay de 2005 à 2007, ministère du Développement durable, de l'Environnement et des Parcs, Direction du suivi de l'état de l'environnement et Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, 978-2-550-59088-0 (PDF), 28 pages. Accéder ici. 
  1. Anne-Marie Fortier (2018). Rapport final : Utilisation et maintien de l'emploi de mouches stériles en remplacement du chlorpyrifos, chez les producteurs d'oignons de la montérégie. [Fichier PDF]. Accéder ici. 
  1. Cranmer, T. et Cranmer, T. (2024 avril 12). Comment les mouches stériles ont remplacé Lorsban pour deux producteurs d'oignons. SURlégumes. Accéder ici. 
  1. GIROUX, I. 2017. Présence de pesticides dans l'eau de surface au Québec – Zones de vergers et de cultures maraîchères, 2013 à 2016. Québec, ministère du Développement durable, de l'Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques, Direction de l'information sur les milieux aquatiques, 47 p. + 3 annexes. Accéder ici.  

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