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Matériel et méthodes
Présentation de la zone d’étude
Située le long du littoral nord du Sénégal, la zone des Niayes est une bande de terre de 180 km de long sur une vingtaine de kilomètres de large allant de Dakar à St-Louis avec une largeur variant de 5 à 30 km ( Fall et al., 2001; Touré et Seck, 2005; Ngom et al., 2012). Le climat dans les Niayes est de type tropical sub canarien avec une humidité relativement élevée. Une faune et une flore très variées. L’analyse pétrographique montre que les Niayes sont constituées de limon fin et grossier, de sable fin et grossier et d’argile (Mbengue, 2011). Dans cette zone l’eau disponible et accessible provient de la nappe souterraine et les eaux de surface localisées au niveau d’un certain nombre de lacs.
Préparation de la parcelle
Un cordon, un ruban, un décamètre, des piquets et marteau ont été utilisées pour délimiter les parcelles. Comme instrument de laboure, nous avions utilisé un râteau et pour le traitement quotidien en eau, un arrosoir. Un appareil photo et des fiches de relevées pour l’enregistrement des données étaient aussi utilisés. A la récolte, une balance mécanique nous servait d’outil de pesage des pommes.
Dispositif expérimental
La mise en place de la culture de chou variété de saison sèche de type « Calif F1 » a été faite en collaboration avec les maraîchers. Une parcelle de 28m2 divisée en 28 parcelles élémentaires (PE) de 1 m2 chacune a été utilisée. Les 28 PE correspondent à 4 traitements et 2 témoins.
Chacune des parcelles élémentaires (1m × 1m) portait 2 rangées de 3 pieds de chou espacés de 40 cm sur les lignes et 35 cm entre les lignes. Les parcelles ont été numérotées de 1 à 28. (Voir Annexes).
Extraction de la substance biocide
Les organes végétaux utilisés sont des feuilles de C. procera récoltées entre 6h et 7h du matin aux abords de la route de Malika plage car les substances actives peuvent être détruites au-delà de ces heures. Les feuilles étaient fraiches à température ambiante. Après pesage, elles sont broyées par un mixeur, mises en macération dans un seau pendant 24 heures à une concentration de 400g par litre. Les solvants utilisés, pour l’extraction de la substance biocide sont l’eau de robinet (ER) et l’eau de puits (EP). Le mélange est filtré à l’aide d’un tamis à mailles fines (0,01 mm × 0,01 mm). Le produit fini était conservé dans des bouteilles de dix litres pour faciliter le transport au terrain.
Techniques culturales
Semis et pépinière
Les activités ont été commencées le jeudi 03 janvier 2019 avec le semis du chou. Des alvéoles ont été utilisés comme support et du terreau pour la fertilisation. Les seules activités effectuées pendant la pépinière étaient l’arrosage (Assuré par le maraîcher) et le diagnostic des maladies. L’arrosage était assuré en utilisant une bouteille fini de parfum de chambre pour ne pas déplacer les semences de chou des trous des alvéoles ou léser les feuilles des jeunes plants. Durant les trois semaines correspondant à la durée de la pépinière, un diagnostic s’effectuait deux jours par semaine pour observer s’il y’avait apparition de maladie ou de grains non germés.
Repiquage au champ
Le champ a été aménagé le mercredi 23 janvier 2019 en mesurant une surface de 28 m2 divisée en 28 parcelles élémentaires de 1 m2 chacune. Puis le lendemain, 840 L d’eau a été utilisée pour arroser toute la surface délimitée soit 3 arrosoirs de 10 L par parcelle élémentaire. Après quelques minutes d’attente pour que le sol s’humidifie, les écarts entre les pieds de chou étaient mesurés en prenant des écartements de 40 cm soit 6 pieds par parcelle élémentaire. Le même jour, nous avions repiqué 168 plants de chou. Ainsi 280 L d’eau sont encore appliqués sur les 28 parcelles élémentaires soit 1 arrosoir de 10 L par parcelle.
Traitement phytosanitaire
Les traitements phytosanitaires ont été réalisés avec des extraits aqueux de feuilles fraîches de C. procera à une concentration de 400 g/l pour qu’il n’y ait de variation que sur la période et la nature du solvant, avec un mélange eau de puits-C. procera (EPC) et un mélange eau de robinet-C. procera (ERC). Une fois au champ les extraits aqueux étaient appliqués au niveau des plants à l’aide d’un pulvérisateur. Ils étaient appliqués trois jours après repiquage. Le traitement s’effectuait tous les 15 jours par pulvérisation jusqu’au 15ème jour avant la récolte et des relevés sur le nombre s’effectuaient deux jours avant et après chaque traitement pour voir comment évoluent les larves en fonction du traitement. Les quatre (4) traitements étaient répartis aux 24 parcelles élémentaires. Une rangé de 8 PE traitée avec EPC, une autre de 8 PE traitée avec ERC le matin. Une rangée de 4 PE traitées avec EPC, une autre de 4 PE traitée avec ERC le soir.
Parcelles Témoins
Les plants témoins (4 PE) ne seront soumis à aucun traitement, mais passeront par tous les processus de culture de chou.
Paramètres étudiés
Les paramètres de la diversité écologique suivants ont été déterminés : Richesse en espèces des parcelles :
Effectif par espèce = ni ;
Fréquence d’occurrence = Se/St avec Se (sortie présentant l’espèce) et St (sortie total)Incidence = Pi/Pt avec Pi (nombre de pieds infestés par une espèce donnée) et Pt (nombre total des pieds repiqués)
Abondance relative
Elle est définie comme étant le rapport entre l’effectif de l’espèce i par exemple (ni) et l’effectif total des individus des différentes espèces du peuplement (N) :
L’étude de la diversité du peuplement a été réalisée à l’aide de nombreux indices : Indice de diversité de Shannon ’=−Σ Pi représente l’abondance relative.
L’indice ’ permet de comparer la diversité de différentes communautés. L’indice de Shannon est issu de la théorie de l’information et sert au calcul de la diversité des signaux véhiculés par un canal. Il est appliqué avec succès à l’évaluation de la diversité dans les communautés. Les espèces y prennent la valeur des signaux.
Indice de Simpson : = /Σ ²
Il peut être interprété comme la probabilité que deux individus tirés au hasard soient d’espèces différentes. Il est compris dans l’intervalle [0,1[. Sa valeur diminue avec la régularité de la distribution. La valeur 1 est atteinte pour un nombre infini d’espèces, de probabilités nulles.
Analyses statistiques
Le tableur Microsoft Excel 2007 a été utilisé pour classer les données obtenues au terrain et son tableau de dynamique croisée pour générer les histogrammes. L’analyse des résultats a été faite avec le logiciel R version (3.5.3). L’effet du traitement sur les larves des espèces étudiées et sur le poids de la récolte a été déterminé avec le test de Kruskal wallis. Il s’achève avec le test de comparaison deux à deux de Wilcoxon vu que nos données ne suivaient pas une loi normale. Dans tous les cas, les tests seront considérés comme significatifs quand la probabilité de la p-value est inférieure au seuil fixé à 5% (0,05).
Résultats et Discussion
Résultats
Inventaire des espèces rencontrées dans le milieu
Abondance
Les ravageurs identifiés lors de nos échantillonnages appartiennent à l’ordre des lépidoptères, hémiptères, orthoptère et des diptères. Durant toute la durée de l’essai 175 individus répartis en 5 espèces ont été recensés. L’espèce majoritaire était S. litoralis, 78 individus avec une abondance de 45% suivis respectivement de P. xylostella, 68 individus 39%, de l’arpenteuse verte (C. chalcites) 13 individus 7%, la noctuelle de la tomate (Helicoverpa armigera), 8 individus 5% et le borer du chou (H. undalis), 8 individus 5% (Tableau 1). Les pucerons aptères et ailés qui, classés en intervalle par défaut de comptage précis, étaient très abondants dans le milieu tout comme leurs prédateurs.
Fréquence d’occurrence et l’incidence des espèces étudiées
Les espèces S. litoralis, P. xylostella et C. chalcites présentent à cette période une fréquence d’occurrence de 80% (Tableau 2) ce qui signifie qu’ils étaient constants dans le milieu. Plutella xylostella et C. chalcites ont été répertoriées dès le 3ième jour de repiquage et présentaient respectivement une incidence de 35,71% et 14,29%, tandis que S. litoralis n’a été observée qu’au 12ième jour après repiquage avec une incidence de 46,43%.
Le Borer du chou (Hellula undalis) et la noctuelle Helicoverpa armigera quant à eux étaient détectés dans 40% des parcelles élémentaires avec une incidence commune de 10,71%. Malgré la faible incidence du borer, des dégâts au niveau de deux bourgeons terminaux ont été notés causant la formation de pommes supplémentaires (Voir Annexes 4). Les dégâts agronomiques sont plus importants pour Spodoptera que les autres ravageurs.
Diversité des espèces
L’analyse du tableau 3 des indices montre une très grande diversité dans les différentes PE avec une valeur de l’indice de Shannon (H’. P. xylostella et S. littoralis étaient plus représentés dans les différentes PE avec les valeurs de H’ 0,53 et 0,52 respectivement. Chrysodeixis chalcites H’0,28. Le borer H. undalis et la noctuelle H. armigera étaient faiblement représentés avec une valeur commune de H’(0,20). La valeur de l’indice de Simpson (2,78) vient confirmer qu’on a un bon degré de biodiversité des ravageurs.
Effet du traitement sur les larves des espèces étudiées
L’analyse de la figure 11 représentant le nombre de larves des espèces selon les traitements révèle que pour P. xylostella et H. undalis, il était nul après chaque traitement (PT) correspondant au 5ième jour de la semaine. Cependant leurs présences étaient toujours notées avant le traitement (AT) durant les trois premières semaines mais à la 4ième semaine, leurs nombres étaient pratiquement tous nul. L’effet du traitement est significatif sur P. xylostella et H. undalis avec des P-value de 0,004 et 0,024 respectivement en les diminuant.
Le nombre de larves de S. littoralis augmente depuis son apparition correspondant à la 2ième semaine du traitement. Cependant l’effet du traitement n’est pas significatif (P-value=0,672). Une forte augmentation du nombre de larve de P. xylostella à partir de la 5ième semaine correspondant à l’arrêt du traitement (ArT) a été notée. De même que H. undalis au 5ième jour (ArT) bien qu’elle était l’espèce la moins représentée.
Effet du solvant et de la période de traitement sur les larves
Le test de comparaison deux à deux n’a montré aucune significativité avec P. xylostella entre les formulations EPM et ERM (P-value= 0,827) d’une part et entre EPS-ERS (P-value=0,42) d’autre part. Par contre, une différence significative est notée entre les autres formulations EPM-T (P-value= 0,031), EPS-T (P-value= 0,004) et ERS-T (P-value= 0,037).
Pour l’espèce H. undalis, on note une différence significative entre toutes les formulations (ERM-T : P-value=0,04 et EPM-T : P-value= 0,04) sauf EPS-T (P-value=0,41).
Avec l’espèce S. littoralis aucune différence significative n’est notée entre les différentes formulations EPM-ERM (P-value= 0,592), EPM-EPS (P-value = 0,235) et ERM ERS (P-value = 0,672) mais elle est notée entre ERM-T (P-value = 0,001).
Effet du traitement sur la qualité et la maturité des pommes
Sur les 168 plants repiqués, 2 plants étaient non commerçables à cause de leurs forte pommaille qui finissent par exploser. Ces pommes sont récoltées dans la 20ième parcelle ayant reçu le traitement PS et dans la 14ième parcelle traitée par PM. Après attaque précoce par H. undalis dans la 21ième PE traitée par PM, le plant a formé 3 pommes commerçables. De même que dans la 16ième PE correspondant au témoin avec la formation de 2 pommes commerçables. Nous avions donc à la fin 169 pommes commerçables. Toutes les parcelles ayant reçu de traitement ont été récoltées au 75ième jour mais le témoin est récolté tardivement, 15 jours après, correspondant au 90ième jour.
Evolution des larves des différents ravageurs en fonction du traitement
L’analyse de la figure 12 montre l’évolution du nombre de larve en fonction du traitement. A la première semaine (S1) de traitement, seule les larves de P. xylostella colonisaient la parcelle. De la 2ième à la 3ième semaine (S2, S3), sa population diminuait jusqu’à s’annuler après chaque traitement avec PT. Nous notons qu’à la 4ième semaine (S4) sa population est nulle du 1ier jour de traitement (J1) jusqu’au début de la 5ième semaine (5) correspondant à l’arrêt du traitement (ArT). Par contre, les larves de S. littoralis ne sont présentes qu’au 1ier jour (J1) de la S1 et depuis lors sa population ne faisait qu’augmenter malgré les traitements appliqués. Les larves de H. undalis n’étaient présentes qu’à la 3ième semaine (S3) mais sa population est nulle au moment du traitement jusqu’au 3ième jour (J3) de la S5 correspondant à l’arrêt du traitement (ArT). A partir de cette semaine, sa population commence à s’accroître.
Discussion
Le but de notre étude est de tester l’effet biocide des extraits aqueux de C. procera sur les principaux ravageurs du chou dans la zone des Niayes. Au cours de cette étude, plusieurs insectes dont la plupart nuisibles, sont inventoriés. Les principaux ravageurs rencontrés au cours de l’étude sont : S. littoralis, P. xylostella, C. chalcites, H. armigera, H. undalis. Il y a aussi la présence de criquets et de pucerons. L’espèce la plus abondante est S. littoralis avec une incidence plus élevée que les autres. Nos résultats corroborent ceux de Douan et al. (2013) qui considèrent l’espèce comme ravageur majeur du chou. Une étude sur la distribution spatio-temporelle des principaux lépidoptères de la Menthe verte dans la région de Chaouia a montré une prédominance de l’espèce C. chalcites suivie de S. littoralis (El fakhouri et al., 2016). Ceci montre que ces espèces seraient polyphages et auraient une forte capacité d’adaptation. Toutefois, P. xylostella garde son statut de ravageur principal vu l’augmentation significative de sa population pendant la dernière semaine de suivi. Selon Silva-Torres et al. (2010), elle est le parasite le plus destructif des crucifères dans le monde entier. Avant l’application du traitement, au moment où les plants de chou étaient pratiquement très jeunes, P. xylostella était l’espèce la plus abondante dans la parcelle. D’après Sow et al. (2013), les femelles de P. xylostella préfèrent les jeunes plantes lors de la ponte. Ceci pourrait s’expliquer par le fait que la teneur en glucosinolate dans la plante avec l’évolution de la pomme constituerait un facteur limitant la ponte des femelles (Sow et al., 2013). Ces observations montrent que l’abondance des larves de P. xylostella dépend non seulement du traitement des parcelles mais également du stade de développement des plants. Les larves de H. armigera n’apparaissent qu’à la 3ième semaine de suivi. Ses dégâts sont très remarquables car elles ont presque détruit une pomme entière à la 5ième semaine à l’arrêt du traitement. Bourarach et al. (1995) in El fakhouri et al. (2016), ont montré que la période d’activité de H. armigera est plus courte. Sa présence dans des parcelles peut être due à la proximité des champs test à ceux des tomates compte tenu de la polyphagie de ce ravageur (Vaissayre et al., 1999). Les chenilles de H. undalis quant à elles sont moins nombreuses dans les parcelles par rapports aux autres mais leurs dégâts au niveau des pommes étaient non négligeables. Leur présence à la 3ième semaine de suivi a laissé des traces avec la formation de pommes supplémentaires. Nos résultats corroborent ceux de Mewis et al. (2002), qui démontrent que les dommages d’alimentation par une larve simple peuvent avoir comme conséquence l’arrêt du développement et de la mort ou la formation de pommes multiples. Elles causent aussi des dommages majeurs particulièrement dans les jeunes plantes (Sivapragasam et Chua, 1997a ; Mewis et al, 2001a in Mewis et al., 2002).
Effet du traitement sur les principaux ravageurs
De nos jours, les choix de société se posent à l’ensemble de notre planète, par exemple le développement durable, rendent à nouveau d’actualité l’usage d’extraits de plantes ayant des propriétés insecticides (Philogène et al., 2003 ; Charleston, 2004 ; Charleston et al., 2005a in Mondedji et al., 2014). L’efficacité des extraits de plantes est généralement mesurée à travers l’abondance des populations des ravageurs ou la sévérité des dégâts (Yarou et al., 2017).
Les résultats de notre étude ont montré que les extraits aqueux de C. procera ont eu un effet sur P. xylostella, H. undalis, H. armigera, C. chalcites ainsi que les pucerons rencontrés dans la parcelle en diminuant leurs populations. Avant le début de l’application du traitement 3 jours après le repiquage, quelques larves de P. xylostella et une vingtaine de pucerons étaient présents dans les jeunes plantes de chou ayant 24 jours depuis le semis. Ce même phénomène est observé deux semaines plus tard avec les larves de H. undalis. Nous avions noté qu’après chaque traitement, le nombre de larves était pratiquement nulle (Voir figure 11) et une réduction significative de la population de pucerons. A la 4ième semaine de traitement, les larves de ces deux ravageurs étaient absentes dans toute la parcelle. Cela peut être dû à l’effet du traitement qui serait néfaste aux ravageurs. Cette efficacité des différents extraits de C. procera a été démontré sur les œufs de C. serratus par Thiaw (2008). Les extraits de cette plante seraient efficaces sur plusieurs insectes ravageurs. Par contre, pour S. littoralis son nombre ne faisait qu’augmenter durant toute la période du test. Ce phénomène nous pousse à penser qu’il résisterait au traitement qui n’a pas un effet significatif (P-value=0,672).
Table des matières
Introduction
Chapitre I : Synthèse bibliographique
I.1 Le chou
I.1.1 Systématique
I.1.2 Importance
I.1.3 Condition de développement
I.2 Les insectes ravageurs du chou
I.2.1 Plutella xylostella (Linné, 1758)
I.2.1.1 Systématique du ravageur
I.2.1.2 Biologie
I.2.1.3 Plantes hôtes
I.2.1.4 Dégâts
I.3 Borer du chou : Hellula undalis (Fabricius, 1781)
I.3.1 Systématique du ravageur
I.3.2 Biologie
I.3.3 Plantes hôtes
I.3.4 Dégâts
I.4 Noctuelle Spodoptera littoralis (Boisduval, 1833)
I.4.1 Systématique
I.4.2 Biologie
I.4.3 Dégâts
I.5 Description de la plante biocide utilisée (Calotropus procera)
I.5.1 Systématique de la plante
I.5.2 Importance de la plante dans la protection des cultures
Chapitre II : Matériel et méthodes
II.1 Présentation de la zone d’étude
II.2 Préparation de la parcelle
II.3 Dispositif expérimental
II.4 Extraction de la substance biocide
II.5 Techniques culturales
II.5.1 Semis et pépinière
II.5.2 Repiquage au champ
II.5.3 Traitement phytosanitaire
II.5.4 Parcelles Témoins
II.6 Paramètres étudiés
II.7 Analyses statistiques
Chapitre III : Résultats et Discussion
III.1 Résultats
III.1.1 Inventaire des espèces rencontrées dans le milieu
III.1.1.1 Abondance
III.1.1.2 Fréquence d’occurrence et l’incidence des espèces étudiées
III.1.1.3 Diversité des espèces
III.1.2 Effet du traitement sur les larves des espèces étudiées
III.1.2.1 Effet du solvant et de la période de traitement sur les larves
III.1.3 Effet du traitement sur la qualité et la maturité des pommes
III.1.4 Evolution des larves des différents ravageurs en fonction du traitement
III.2- Discussion
Conclusion et perspectives
Références bibliographiques
Annexes
