LUTTE BIOLOGIQUE

LUTTE BIOLOGIQUE

Pour assurer sa nourriture, protéger sa santé, augmenter son bien-être, l’homme doit intervenir dans la compétition des espèces afin de déplacer en sa faveur les fragiles équilibres qui s’établiraient par le jeu aveugle et hasardeux des forces en présence.

Cette lutte pour la destruction des espèces animales ou végétales nuisibles, ou pour la limitation de leur prolifération, s’exerce de différentes façons. La moins raisonnée, mais la plus efficace, au moins à court terme, fait appel à l’observation primitive de l’existence de substances naturelles minérales ou végétales qui détruisent des vies. Sa forme moderne la plus élaborée, mettant en œuvre l’utilisation raisonnée des produits créés par l’industrie humaine, est la lutte chimique qui emploie des pesticides. Bien que les agronomes se soient toujours préoccupés de la toxicité relative de ces produits et de la réglementation de leur emploi, le contrôle s’est révélé, en la matière, très difficile, d’où le risque de pollution des milieux naturels par les pesticides employés sans discernement. Cet inconvénient, joint aux phénomènes d’accoutumance et de résistance développés par les nuisibles à l’encontre des insecticides, a donné un regain d’actualité à la lutte biologique.

On entend par là la mise en œuvre de techniques destinées à placer dans des conditions biotiques défavorables les espèces qu’il s’agit de maîtriser.

À cet effet, il convient de rechercher, d’élever et d’adapter aux milieux dont on souhaite contrôler l’équilibre biologique les êtres vivants antagonistes des espèces nuisibles. La difficulté d’une telle tâche tient au fait que ces organismes utiles doivent être insérés dans des milieux transformés déjà par des actions humaines antérieures, et parfois même en perpétuel remaniement en raison des pratiques culturales ou des travaux de génie civil.

On peut, pour mener à bien la lutte biologique, mettre à profit certains antagonismes existant entre organismes vivants, ou encore enrichir le milieu biotique en organismes et micro-organismes utiles, de manière à maintenir ou à renforcer les processus de régulation naturelle susceptibles d’assurer l’accroissement potentiel ou actuel des ressources.

On distinguera deux grandes méthodes de lutte biologique: l’action directe , qui vise à réaliser des colonisations massives – périodiques ou occasionnelles – par des agents biologiques, indigènes ou exotiques; l’action indirecte qui met en œuvre des transformations radicales ou insidieuses du milieu ou du mode d’exploitation de ce milieu, de façon à favoriser les facteurs limitant la nuisibilité d’un ou de plusieurs organismes.

1. Historique

Le parasitisme chez les insectes est connu depuis fort longtemps, mais ce n’est que dans la seconde moitié du XIX^e siècle que les procédés de lutte biologique commencent à recevoir les premières applications par les envois intercontinentaux d’insectes auxiliaires. D’Amérique du Nord, C. V. Riley en 1873 adresse à Jules Planchon en France un acarien, Rhizoglyphus phylloxerae , pour lutter contre le phylloxera de la vigne. L’exemple le plus classique, en raison du remarquable succès auquel il donna lieu à travers le monde, est celui de la coccinelle Rodolia (Novius) cardinalis d’Australie, prédatrice efficace de la cochenille des agrumes Icerya purchasi , introduite par A. Koebele en 1888 dans les vergers de Californie. Dès l’apparition de la cochenille, en 1912, dans le bassin méditerranéen, la coccinelle fut acclimatée et élevée à l’Insectarium de Menton et dans les pays voisins. Entre 1880 et 1890, F. Decaux montra en Normandie qu’il suffisait de lâcher dans les vergers des parasites indigènes Pimpla pomorum issus des larves contaminées d’anthonomes du pommier pour limiter les dégâts de ce charançon.

Entre les années 1920 et 1940, l’ancien Institut de recherche agronomique procéda à l’introduction en Europe des prédateurs américains du doryphore, le carabe Lebia grandis , et une punaise Podisius maculiventris .

Pasteur, en 1870, avait pressenti l’avenir de l’utilisation de germes entomopathogènes en lutte microbiologique; E. Metchnikoff proposa, en 1879, d’utiliser le champignon Metarrhizium anisopliae , tandis que S. Metalnikoff employait, en 1929, une bactérie Bacillus thuringiensis .

Plus tard, on recourut à la «lutte autocide», plus particulièrement contre les insectes nuisibles à l’homme et aux animaux domestiques; elle consiste à libérer dans la nature des mâles stérilisés par voie chimique ou par radioactivité, lesquels s’accouplent avec les femelles présentes dans le milieu, qui ne pondent plus désormais que des œufs stériles.

Quant à la phytopathologie, après avoir réussi, dès le début du siècle, à sélectionner des plants résistant aux phytoparasites, elle se tourne vers la sélection génétique de micro-organismes, agents de lutte biologique (mycovirus s’attaquant à divers champignons phytopathogènes), et vers la dispersion de «souches hypovirulentes» susceptibles de se substituer dans la nature aux races normales des champignons pathogènes et, par conséquent, de remplacer une maladie maligne par une maladie bénigne, appliquant ainsi aux plantes des méthodes prophylactiques s’inspirant de la vaccination des animaux.

2. Principaux organismes auxiliaires

Organismes entomophages

Les principaux auxiliaires de l’homme sont ici des insectes prédateurs et parasites.

– Les prédateurs sont des chasseurs de proies vivantes qu’ils utilisent exclusivement soit pour se nourrir, soit pour nourrir leurs larves. Ils mènent une vie libre, indépendante de celle de leurs victimes. Souvent très voraces (Coccinellidae , Syrphidae ), ils peuvent manger plusieurs fois leur propre poids en vingt-quatre heures.

– Les parasites, ou parasitoïdes, accomplissent leur développement, en partie ou en totalité, sur un ou plusieurs hôtes, aux dépens desquels ils se nourrissent obligatoirement et de façon en général spécifique ^{[cf. PARASITISME]}. Certains d’entre eux, les hyperparasites, jouent un rôle nuisible en s’attaquant aux entomophages précédemment décrits.

Micro-organismes entomopathogènes

Il s’agit de champignons, de bactéries, rickettsies, virus, protozoaires qui infestent des insectes, soit par contact, en traversant la cuticule de l’hôte, soit après ingestion par l’hôte.

Les modalités d’infestation varient selon les espèces, même à l’intérieur d’un même groupe, comme celui des virus, dont certains se multiplient à l’intérieur des noyaux des cellules de différents tissus et provoquent soit des «granuloses», soit des «polyédroses intranucléaires», tandis que d’autres désagrègent le cytoplasme cellulaire, principalement celui de l’épithélium intestinal («polyédrose cytoplasmique»).

Les bactéries peuvent déterminer des septicémies en se multipliant dans l’hémolymphe, comme dans le cas de Bacillus popilliae provoquant la «maladie laiteuse» chez les larves du hanneton; ou bien encore des toxémies lorsque, en germant dans le tube digestif, les spores émettent des toxines. Dans le cas de Bacillus thuringiensis , l’une de ces toxines cristallisée et thermostable est neurotrope et paralysante tandis que l’autre, soluble et thermolabile, agirait comme antimétabolite. Cette bactérie fait l’objet d’une production industrielle et ses spores, associées à la toxine cristallisée, sont mises «en formulation» pour être utilisées à la manière d’un insecticide chimique contre de nombreuses chenilles défoliatrices. Les préparations sont sélectives et absolument inopérantes à l’égard de tous autres animaux supérieurs (gibier, poissons, etc.) aussi bien qu’invertébrés (abeilles et insectes entomophages).

Les champignons agissent par la digestion progressive des tissus internes qu’ils envahissent et provoquent, à la fin de leur évolution, une momification de l’insecte. Les plus anciennement connus sont les Beauveria sp. qui provoquent la «muscardine blanche» chez le ver à soie et de nombreuses autres espèces, et Metarrhizium anisopliae , ou «muscardine verte», fréquent chez de nombreux coléoptères et déterminant des épizooties chez les criquets.

Conditions d’efficacité

Au sein d’une biocénose, tous les organismes réagissent les uns par rapport aux autres compte tenu de leurs potentialités plus ou moins étendues et variées. Ainsi, chaque espèce phytophage est la proie de plusieurs autres espèces prédatrices ^{[cf. BIOCÉNOSES]}, lesquelles subissent les assauts d’hyperparasites: cette «chaîne alimentaire» à partir de l’insecte nuisible constitue le «complexe parasitaire» de ce dernier.

La première démarche consiste à identifier taxonomiquement avec exactitude toutes les espèces du complexe parasitaire: une confusion dans le diagnostic pourrait avoir des effets inopérants, voire négatifs dans la conduite de la lutte biologique.

Il ne suffit pas cependant de déterminer toutes les espèces présentes, il faut encore analyser leur comportement alimentaire phytophage (nuisible) ou entomophage (utile), ou encore mixte, ainsi que leur cycle biologique. À l’aide de ces données, on peut établir une sorte de hiérarchie entre les différents insectes et définir une chaîne parasitaire et ses niveaux. On étudiera soigneusement toutes les espèces entomophages, bénéfiques pour la lutte biologique, qui gravitent autour d’une espèce phytophage nuisible, et cela à plusieurs niveaux de la chaîne parasitaire, afin de savoir si, dans le complexe parasitaire examiné, les espèces bénéfiques risquent d’être attaquées par des antagonistes, dont la présence peut tenir en échec nos auxiliaires ou anéantir les promesses d’une introduction de parasite utile.

Depuis quelques années, une approche statistique et biologique des populations complète heureusement la méthode classique de l’examen des échantillons. L’existence d’«espèces jumelles» identiques sur les plans morphologique et alimentaire, et qui ne se distinguent que par des critères biologiques (elles sont incapables de se croiser entre elles), justifie la notion de «races biologiques». En définitive, la valeur des espèces utiles dépend, selon P. de Bach, des attributs d’efficacité suivants:

– une haute «capacité de découverte» de l’hôte, qui se manifeste principalement quand la densité de population de ce dernier est faible et quand sa distribution spatiale est hétérogène;

– une spécificité parasitaire stricte, qui caractérise une excellente adaptation physiologique à l’hôte;

– un taux potentiel d’accroissement satisfaisant, notamment en fonction de la variabilité de l’environnement, souvent conditionné par une courte période de développement complétée par un large polyvoltinisme (plusieurs générations annuelles);

– une large valence écologique assurant au parasite la possibilité de recouvrir l’ensemble de l’aire de dispersion de l’hôte et d’y survivre aussi bien que celui-ci.

L’exploration du comportement des organismes dans la nature permettra enfin de déceler, puis d’exploiter toutes leurs potentialités biologiques. Tel est le cas de l’hyménoptère braconide Macrocentrus ancylivorus parasite d’une tordeuse du fraisier, indigène dans le centre des États-Unis et adaptée secondairement à la tordeuse orientale du pêcher, Laspeyresia molesta , ravageur introduit du Japon, contre lequel les entomologistes américains utilisèrent alors le braconide.

La lutte biologique pose bien d’autres problèmes fondamentaux, de nature éthologique, physiologique ou écologique, que l’on ne peut tous examiner et discuter ici. Toutefois, un aspect essentiel des interactions entre organismes est la «coïncidence» temporelle existant entre le stade réceptif d’un hôte et le stade agressif d’un parasite. Sa connaissance permet d’interpréter certains échecs faisant suite à l’introduction d’un agent parasitaire. En principe, une discordance chronologique entre l’hôte et son parasite peut être compensée: soit par le recyclage de ce dernier sur un hôte de substitution qui assurera la survie de l’entomophage jusqu’à l’apparition du stade réceptif de son hôte normal: soit par le polyvoltinisme du parasite dont le maintien est assuré par un plus grand nombre de générations.

3. Stratégies

Toute utilisation directe d’agent biologique (insecte entomophage, micro-organisme entomopathogène, mâles stériles ou porteurs de gènes léthaux, nématode entomoparasite) suppose au préalable le choix de celui-ci, puis la mise au point des techniques de sa production en masse et de sa distribution.

Production de l’agent biologique utile

L’élevage de l’agent biologique peut être facilité en substituant à la plante qu’on doit protéger:

– une autre plante plus aisément cultivable en toutes saisons;

– un organe de réserve facile à conserver: racine, bulbe, rhizome, tubercule (pomme de terre, pour l’élevage de Saissetia et Aonidiella ), fruit (pastèques pour l’élevage du pou de San José utilisé dans la production de son parasite spécifique Prospaltella perniciosi ), graine (grains de blé en remplacement du blé en feuilles pour l’élevage d’Eurygaster integriceps dans la production des Asolcus );

– des broyats ou des extraits de plantes, conservés par stérilisation ou déshydratation, à partir desquels sont préparés des milieux semi-artificiels enrichis en vitamines et protégés des fermentations par des antiseptiques (poudre de carotte employée comme élément de base du milieu d’élevage des larves de Ceratitis capitata ; poudre de luzerne et de graines de soja pour l’élevage de noctuides). La recherche de milieux totalement artificiels ou synthétiques est sans avantages pratiques en raison surtout de l’augmentation du prix de revient.

Utilisation des insectes parasites

L’utilisation des parasites indigènes consiste essentiellement à augmenter leur activité par des méthodes d’élevage et des lâchers périodiques soit en favorisant la «coïncidence» phénologique entre l’hôte et l’entomophage, soit par une colonisation intensive du territoire (du «biotope») par le parasite; soit encore par la protection des sites ou stations-refuges dans lesquels l’insecte entomophage peut trouver ses moyens de survie ou de résistance aux sévices des mauvaises saisons.

L’utilisation des parasites exotiques peut être envisagée, tantôt contre un hôte indigène, tantôt contre son hôte d’origine, après l’introduction de celui-ci dans un nouveau territoire. Dans les deux cas, l’acclimatation doit être précédée d’une enquête écologique dans le pays d’origine de l’entomophage afin de déterminer les conditions qui en favorisent l’activité propre et celles qui situent son rôle par rapport à celui que d’autres espèces jouent dans le complexe parasitaire d’un hôte. En outre, par un élevage de «quarantaine», il faut séparer cet insecte entomophage de son propre cortège de parasites ou «hyperparasites». Un des exemples les plus significatifs à cet égard concerne l’utilisation de Prospaltella perniciosi contre le pou de San José Quadraspidiotus perniciosus ^{[cf. ENTOMOLOGIE AGRICOLE]}. La Station de recherches de l’I.N.R.A. à Antibes a réussi l’acclimatation de Cales noacki pour combattre avec succès depuis 1970 un aleurode des agrumes introduit en Europe durant les années soixante, Aleurothrixus floccosus .

L’utilisation des nématodes parasites d’insectes, et notamment les Mermithidae (représentés par environ 60 espèces), n’avait jamais sérieusement retenu l’attention des biologistes jusqu’aux travaux de H. E. Welch au Canada. Cet auteur s’est spécialement intéressé à la dizaine d’espèces des Neoaplectanidae vecteurs de bactéries susceptibles de provoquer une septicémie chez l’hôte parasité par le nématode. Le champ d’application des nématodes s’est considérablement élargi depuis les années 1960-1970 grâce à une meilleure connaissance génétique des espèces et des races, et des modalités de la résistance végétale aux attaques des nématodes phytophages. On a également tenté d’utiliser les nématodes mycophages contre les champignons pathogènes.

L’utilisation des micro-organismes entomopathogènes dépend de la recherche et de l’isolement de souches utilisables dans la pratique. La préparation de telles souches présuppose un dépistage systématique des maladies chez les insectes, l’étude de celles-ci, et l’isolement des agents pathogènes, en vue de leur culture et de leur conservation en collections.

À partir de la souche de collection, il faut ensuite produire la matière infectieuse de manière massive.

La première multiplication est de la plus grande importance, car de la pureté et de la virulence de cette production dépend l’efficacité de la matière infectieuse destinée à l’application.

Dans le cas de Bacillus thuringiensis , des cultures bactériennes classiques ont permis la production industrielle sur milieux artificiels au prix de certaines mises au point technologiques dont le coût a dû être étudié.

Le pouvoir pathogène de ces cultures à l’égard de diverses espèces de lépidoptères est évalué par une méthode de titrage biologique traduit en unités d’activité Anagasta kuehniella par milligramme du complexe «spores-cristaux» (U.A. Ak) d’une manière comparable à ce qui est réalisé pour les antibiotiques. Grâce à la sélection et à la manipulation génétique des micro-organismes, on peut contrôler des populations de moustiques avec la souche israelensis de B. thuringiensis .

Les champignons Beauveria sp. peuvent être également cultivés et multipliés sur milieux artificiels à partir d’un ensemencement de conidiospores. Mais, à l’inverse des préparations à base de B. thuringiensis , la conservation de leur pouvoir infectant n’est pas de longue durée et les recherches technologiques actuellement poursuivies à la Station de recherches de l’I.N.R.A. à La Minière, près de Versailles, sont essentiellement orientées vers une amélioration de cette propriété.

La multiplication des virus d’insectes ne peut être réalisée que sur les animaux vivants, bien que la mise au point de cultures de tissus d’insectes offre de nouvelles perspectives.

La distribution dans la nature des préparations à base de micro-organismes entomopathogènes s’apparente à celle des insecticides chimiques et ne pose que des problèmes d’adaptation technique; celle-ci doit tenir compte de la fragilité de la matière active constituée par des organismes vivants.

Méthodes autocides

Les «méthodes autocides» par lâcher de mâles stériles n’ont pas donné lieu à de réelles applications pratiques. En revanche, le «piégeage sexuel», qui en était complémentaire pour la capture des mâles, s’est considérablement développé avec l’étude des phéromones et la synthèse de molécules de haute pureté chimique.

Outre la stérilisation, on peut également recourir à la «lutte génétique» qui consiste à lâcher les individus de l’un des sexes porteurs d’un facteur létal (stérilité intrinsèque, sensibilité aux maladies, altération chromosomique, etc.) qui se diluera progressivement dans la population naturelle normale.

Les organismes utiles susceptibles de variations, comme cela se trouve dans le cas des facteurs létaux chez les insectes ou celui des manifestations d’hypovirulence chez les champignons phytoparasites que l’homme cherche à utiliser à son avantage, possèdent aussi leurs propres limites de potentialités génétiques et d’adaptation au milieu. Il arrive donc que les espoirs qu’on fondait sur tel ou tel agent biologique se traduisent par une déception.

En sorte que le renforcement du complexe parasitaire des insectes nuisibles, en assurant la conservation des organismes utiles, soit d’une manière passive, soit d’une manière active, est devenu l’une des préoccupations majeures des biologistes.

C’est dans ce sens qu’il faut comprendre le terme de lutte intégrée qui se rapporte à la mise en œuvre de toutes les techniques (chimiques, biologiques, culturales) tendant à accroître la spécificité et à réduire le nombre des interventions phytosanitaires; et cela dans le but de maintenir les dégâts des ravageurs phytophages en dessous du seuil de tolérance que peut supporter sans dommage économique la culture à protéger.

● Lutte biologique défense des cultures utilisant soit les prédateurs ou les parasites naturels des espèces indésirables, soit des substances directement extraites d'organismes vivants.

Encyclopédie Universelle. 2012.