La protection des cultures et l’agriculture écologiquement intensive

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La lutte biologique

La lutte biologique consiste à utiliser un organisme vivant pour réduire l’importance d’un autre organisme considéré comme nuisible (Hajek 2004; van Lenteren , 2012). Le premier est souvent dénommé ennemi naturel. Elle rec ourt à trois types d’organismes: les prédateurs, qui consomment plus d’une proie pour se développer de l’œuf à l’adulte, les parasitoïdes, qui se développent à partir d’une seule proie ou hôte, et les agents pathogènes (virus, bactéries par exemple).
Trois stratégies de lutte biologique sont possibles. Elles sont décrites ci -dessous.
La lutte biologique classique est l’introduction intentionnelle d’un ennemi naturel exotique afin qu’il s’établisse et régule de manière durable dans le temps l’abondance d’un ravageur. Elle fut développée dés la fin du XIX ème siècle pour lutter contre des ravageurs exotiques. Au fil du temps, le champ d’application de la lutte biologique classique s’est élargi car elle est encore mise en œuvre contre des ravageurs indigènes, créant ainsi de nouvelles associations proies-prédateurs (Hajek, 2004). La lutte biologique classique fut utilisée en Algérie dans les années 1920 lorsque la coccinelle australienne Rodolia (Novius) cardinalis (Mulsant) fut introduite pour lutter contre la cochenille exotique Icerya purchasi Maskell. Ce ravageur détruisait à l’époque la presque totalité des vergers d’agrumes du pays.
La lutte biologique par augmentation a pour objectif de lâcher des ennemis naturels sans chercher à ce qu’ils s’installent durablement dans l’agrosystème. Ces ennemis naturels sont généralement élevés en grand nombre dans des élevages. I ls sont libérés dans les cultures lorsque les ennemis naturels sauvages sont absents, sont trop peu nombreux ou arrivent trop tard par rapport au développement des herbivores. La lutte biologique par augmentation est parfois qualifiée d’inondative quand les agriculteurs libèrent un grand nombre d’ennemis naturels afin d’obtenir une élimination rapide des ravageurs. Elle est qualifiée d’inoculative quand on libère quelques individus à l’installation d’une culture afin qu’ils se multiplient et régulent les ravageurs pendant toute la période de développement de cette culture (Hajek, 2004).
Ces modalités de lutte biologique sont utilisées en Algérie ainsi que le montrent les exemples suivants. En 2007, une opération de grande envergure de lutte biologique augmentative inondative fut planifiée contre la chenille processionnaire du pin (Thaumetopoea pityocampa Denis & Schiffermüller) par la Direction générale des Forêts du Ministère de l’Agriculture et du Développement rural dans 16 wilayas couvrant 94.717 ha. Elle visait notamment des peuplements de pins d’Alep infestés par la chenille processionnaire, l’un des plus redoutables insectes défoliateurs des forêts. Pour la première fois dans ce pays, on a utilisé un produit à base de Bacillus thuringiensis. Dans le sud algérien, Idder (2011) a réalisé deux tentatives d’élevage de masse et de lâchers inondatifs de coccinelles prédatrices de cochenilles et d’acariens. La première tentative concerne la coccinelle coccidiphage Pharoscymnus ovoideus (Sicard) lâchée dans les palmeraies de la région de Ouargla. La deuxième a vu la production et le lâcher de la coccinelle Sthetorus punctillum (Weise) pour contrôler l’acarien des dattes Tetranychus afrasiasticus (McGregor) communément appelé le boufaroua en Algérie (Idder et Pintu reau, 2009).

La lutte biologique par conservation vise à protéger les populations d’ennemis

Naturels et à augmenter les effectifs de ces ennemis par diverses mesures. Elle se distingue des modalités précédentes par l’absence de lâchers d’ennemis naturels (Hajek, 2004). La lutte biologique est considérée comme un service écosystémique qu’il s’agit de préserver (Sandhu et Wratten 2013). Les mesures d’aménagement et de protection de l’environnement proche des cultures, voire des cultures elles-mêmes, consistent en l’installation de refuges pour les ennemis naturels ou de sources de nourritures alternatives. Ainsi, ces ennemis peuvent résider à proximité des cultures et envahir celles-ci rapidement dès que les herbivores s’y installent. Cette modalité de protection des cultures est une des composantes de l’agriculture écologiquement intensive (Zehnder et al. 2007, Bommarco et al. 2013a). Elle semble cependant peu utilisée en Algérie.
Dans le cadre de cette thèse, l’intérêt porté sur les coccinelles prédatrices de pucerons et de cochenilles s’inscrit dans le cadre de la lutte biologique par conservation. Néanmoins, ces coccinelles pourraient être élevées et utilisées dans des programmes de lutte biologique par augmentation. L’intérêt que nous portons à la lutte biologique par conservation nous conduit à
développer plus particulièrement cette approche de la lutte biologique ci -dessous.

Les Coccinelles et la lutte biologique par conservation

Les paysages agricoles modernes sont constitués de larges surfaces cultivées séparées par des fragments d’habitats naturels plus ou moins altérés par les activités humaines (Casmann et al. 2005, Reisner et al. 200, Fahrig et al. 2011). Les cultures sont sensibles aux ravageurs car les champs sont fréquemment perturbés par des pratiques culturales qui empêchent le développement de réseaux trophiques complexes stables. Or, ces réseaux sont susceptibles de contribuer à la régulation de ces ravageurs (Murdoch et al. 2003, Wratten et al. 2013). Les insectes herbivores émigrent et colonisent les nouvelles cultures à partir de refuges dans les cultures ou les habitats naturels adjacents, bénéficiant éventuellement de la concentration spatiale de leurs plantes-hôtes (Root 1973, Stephens et Myers 2012). Les ennemis naturels ont en général un taux de dispersion plus faible que les herbivores et leur fécondité individuelle est également plus faible. Ils sont désavantagés si les refuges sont rares ou s’ils sont trop éloignés des cultures. Les herbivores peuvent ainsi bénéficier d’un « enemi free space » (Bianchi et al. 2006, Grabenweger et al. 2007) qui pourrait expliquer pourquoi les agriculteurs ont tendance à utiliser plus d’insecticides dans des paysages simplifiés (Meehan et al. 2011) bien que ce point de vue soit critiqué par Larsen (2013).
La lutte biologique par conservation a pour ambition de corriger cette situation déséquilibrée favorisant les herbivores en aménageant les paysages cultivés pour les rendre plus favorables aux ennemis naturels (Landis et al. 2000, Zehnder et al. 2007, Jonsson et al. 2008, Wratten et al. 2013). De la diversité végétale est ajoutée aux paysages agricoles de manière à fournir aux ennemis naturels des abris qui leur permettent de survivre les périodes au cours desquelles les conditions environnementales leur sont défavorables, ou des sources alternatives de nourritures pour leur permettre de se nourrir en l’absence de leurs proies préférentielles. Les ennemis naturels peuvent ainsi avoir accès à des herbivores se développant sur des plantes sauvages ou se nourrir de pollen et de nectar produits par des fleurs sauvages (Landis et al., 2000). Grâce à ces aménagements, on espère une meilleure synchronisation entre l’arrivée des herbivores et de leurs ennemis naturels dans les champs pour obtenir une réponse numérique des ennemis naturels à leurs proies qui soit plus forte. La combinaison de ces deux effets est susceptible de conduire à une régulation biologique efficace (Agrawal et al. 2006).
Malheureusement, si les aménagements écologiques des paysage s agricoles ont un effet bénéfique sur l’abondance des ennemis naturels, ces derniers contribuent rarement à la régulation des populations de ravageurs (Chaplin-Kramer et al. 2011). Cette situation s’explique probablement par des carences dans la compréhension du comportement des ennemis naturels, voire de la non-prise en compte des comportements adaptatifs dans la conception de stratégies de lutte biologique ainsi que dans les relations entre la biodiversité et l’expression des services écosystémiques (Hem ptinne and Dixon 1991, Fahrig et al. 2011, Bommarco et al. 2013a).
Nous sommes bien conscients que l’inventaire des coccinelles n’est qu’une toute première étape et que la présence d’ennemis naturels ne signifie sans doute pas que la lute biologique sera efficace. C’est la raison pour laquelle nous nous intéresserons aussi à la structure des communautés de coccinelles dans leurs habitats naturels et que nous observerons la succession des espèces dans trois cultures importantes en Algérie.

Le cadre géographique de la thèse

Pour dresser l’inventaire des coccinelles d’Algérie, nous avons réalisé des captures dans 25 stations réparties dans les principales régions biogéographiques du pays définies sur la base de leurs associations phytosociologiques (Quézel et Santa, 1962-1963; Barry et al. 1974). L’Algérie est divisée, du nord au sud, en trois grands domaines qui se caractérisent par une aridité croissante et qui sont séparés les uns des autres par les principales chaînes de montagnes (Figure 1): le Domaine Maghrébin du Tell méridional, le Domaine Maghrébin steppique et le Domaine Saharo-méditerranéen (Figure 2). Le Domaine Maghrébin du Tell méridional s’étend au nord du pays, entre le rivage méditerranéen et la chaîne de l’Atlas tellien sur une largeur d’une centaine de kilomètres. Le Domaine Maghrébin steppique est constitué des hauts plateaux, d’une altitude comprise entre 900 et 1200 m, qui se développent entre l’Atlas tellien et l’Atlas saharien ou présaharien. Il correspond globalement aux Hautes Plaines de la figure 1. De l’autre côté de l’Atlas saharien commence le Domaine Saharo-méditerranéen. Nous y avons échantillonné les coccinelles dans des plaines, plateaux et dépressions qui correspondent au Grand erg oriental et au Plateau de Tademaït de la figure 1. L’altitude y varie de 250 à 1300 m. La localisation des stations d’échantillonnage ainsi que le type de climat sont présentés dans les tableaux 1 et 2.
Carte oro-hydrographique du Maghreb montrant les principales chaînes de montagnes qui délimitent les régions biogéographiques de l’Algérie

Les principales cultures étudiées dans cette thèse et leurs communautés de coccinelles

Notre attention s’est portée sur les céréales, les agrumes et les dattes. Les premières représentent un enjeu stratégique pour l’alimentation de la population tandis que les deux autres produisent des denrées d’exportation qui contribuent au commerce extérieur du pays.
Ces trois cultures sont également attaquées par des pucerons et/ou des cochenilles (Homoptères) dont se nourrissent diverses espèces de coccinelles. Il nous est apparu pertinent de s’intéresser aux communautés de coccinelles de ces trois cultures afin d’en estimer le potentiel de lutte biologique.

Table des matières

Introduction générale
1 – La protection des cultures et l’agriculture écologiquement intensive
2 – La lutte biologique
2.1 – La lutte biologique classique
2.2 – La lutte biologique par augmentation
2.3 – La lutte biologique par conservation
3 – Les Coccinelles et la lutte biologique par conservation
4 – Le cadre géographique de la thèse
5 – Les principales cultures étudiées dans cette thèse et leurs communautés de coccinelles…….
5.1 – Les céréales
5.2 – Les agrumes
5.3 – La production de dattes
Références
Chapitre I – Biogéographie des coccinelles (Coleoptera: Coccinellidae) d’Algérie
Chapitre II – Analyse de la diversité des coccinelles d’Algérie
Chapitre III – Dynamique des communautés des coccinelles et interaction avec leurs
proies sur agrumes et sur palmier dattier
1 – Dynamique des communautés des coccinelles (Coleoptera: Coccinellidae) sur agrumes et interaction avec leurs proies dans la région de Rouïba (Mitidja orientale) Algérie
2 – Dynamique des communautés des coccinelles (coleoptera, coccinellidae) et interaction avec leurs proies sur palmier dattier à biskra (sud-est algérien)
Chapitre IV – Partage des ressources trophiques chez les coccinelles
Discussion générale
1 – Apports de l’étude
1.1 – Composition du peuplement des coccinelles algériennes
1.2 – Répartition géographique des coccinelles
1.3 – Influence des facteurs climatiques, trophiques et spatiaux sur le comportement naturel des coccinelles
1.4 – Succession et partage des ressources dans trois agro systèmes
1.5 – Interaction entre les coccinelles et leurs guildes
2 – Conclusions et perspectives de recherche
2.1 – Intérêt d’une étude plus poussée visant à renforcer et protéger le peuplement des coccinelles algériennes
Références de la Discussion et de l’ensemble de la thèse
Annexes