Rôle des herbes à effet Push-pull, Brachiaria sp et Desmodium sp, sur le contrôle naturel de la chenille légionnaire du maïs

Rôle des herbes à effet Push-pull, Brachiaria sp et Desmodium sp, sur le contrôle naturel de la chenille légionnaire du maïs

Généralités sur la méthode Push pull 

 Principes 

La technologie « Push-pull » est une nouvelle approche de la lutte contre les insectes ravageurs (Khan et al., 2008). Le concept d’une stratégie « Push-Pull » apparaît à la fin des années 80 lorsque des chercheurs imaginent pour la première fois qu’une combinaison de stimuli positifs et négatifs puisse être efficace pour lutter contre les noctuelles s’attaquant aux cultures de coton australien (Pyke et al., 1987 cite par Cook et al., 2007). Elle utilise une culture intercalaire répulsive et une plante piège attrayante (Tamiru and Khan, 2017). Sur le maïs, elle consiste à une stratégie de culture visant à lutter contre les foreurs de tige et la Striga, elle est intercalé avec une légumineuse fourragère répulsive, Desmodium sp (le push) avec un piège attractif, tel que le Pennisetum purpureum (le pull) planté autour de cette culture associée (Chamberlain, Keith et al., 2006). En fait elle est aussi basée sur les concepts de l’écologie chimique (Cook et al., 2007). Les stimuli modifient le comportement des insectes ravageurs. Les stratégies Push-pull incluent principalement des signaux visuels ou chimiques (Agelopoulos et al., 1999).  Plante et dégats sur le maïs Le maïs (Z. mays L.) est une plante annuelle monoïque de grande taille, à gaines se recouvrant les unes les autres et à limbes développées nettement distiques. Les plantes possèdent des épillets mâles en grappes spiciformes réunis sur une panicule terminale étalée et des inflorescences femelles insérées à l’aisselle des feuilles, dans lesquelles les épillets sont alignés en rangées (8 à 16) d’environ 30 épillets chacune, et sont portés sur un rachis presque ligneux épaissi. L’ensemble de la structure (épi) est enveloppée dans de nombreuses bractées foliacées développées (spathes), et une masse de longs stigmates s’échappent au sommet des spathes en une touffe de filaments (soies) (Thirion and Simon, 2011). Le maïs est une plante tropicale de la famille des graminées, constituant historique de l’alimentation de base des civilisations d’Amérique Centrale d’où la plante est originaire. Aujourd’hui, le maïs est devenu la première céréale cultivée dans le monde, devant le riz et le blé. Récolté en grain ou avec toute la plante, le maïs est largement utilisé dans l’alimentation animale et humaine, et pour des usages industriels. Le maïs étant essentiellement une culture pluviale, l’accroissement de la variabilité des précipitations entraînera des baisses de production dues à la sécheresse et aux inondations en Afrique subsaharienne et en Asie (FAO, SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE 4 2017a). L’espèce S. frugiperda (J. E. Smith ) ( Lepidoptera : Noctuidae ) est un ravageur polyphage qui se propage partout en Amérique (Andrews, 1988). Elle se nourrit de plus de 80 espèces de cultures ayant une préférence pour le maïs et peut réduire les rendements jusqu’à 80% (FAO, 2017b). Les larves infestent d’abord le cornée. Elles forment des trous à bords irréguliers et ébréchés sur le feuillage. Elles laissent aussi des masses d’excréments brun rougeâtre semblables à du bran de scie. Plus tard en saison, les larves infestent aussi l’épi, s’y insérant parfois par le bout, mais plus souvent par le côté, en perçant les spathes de l’épi (Jean et al., 2009). Les dégâts résultent de défoliations qui peuvent être très importantes et de l’attaque des tiges et plantules. Sur maïs, les épis sont également attaqués (Mannuci, 2013). Figure 1 : Dégats de S. frugiperda sur le maïs  Plante à composante Push : Desmodium sp L’espèce Desmodium sp est une pante répulsive (Khan et al., 2008). C’est une plante herbacée, commune dans les lieux humides et ombragés dans les régions tropicales et subtropicales, d’Amérique et d’Inde (Leecque et al., 2017). Ses tiges minces recouvertes de poils fines, sont longues et rampantes. Les feuilles alternes sont composées de trois folioles obovales ; la foliole centrale est plus développée que les deux autres folioles latérales. Les fleurs, de petites tailles et de couleur blanche à violet clair, donnent naissance à des fruits, des gousses articulées de couleur verte (Binette, 2018). L’espèce Desmodium sp augmente la matière organique du sol, participe à la fixation de l’azote, conservation de l’humidité du sol. Il réduit la température du sol (Khan et al., 2011).  Plante à composante Pull : Brachiaria sp. Les Brachiarias sont des graminées (Famille des Poaceae) pérennes herbacées de type C4, originaires d’Afrique mais très largement répandues dans le monde intertropical. Les différentes espèces présentées ici produisent toutes une forte biomasse (fourrage de qualité), capables de supprimer les adventices et ont un système racinaire puissant et profond, capable de décompacter les sols, de les restructurer, d’injecter du carbone en profondeur et de recycler efficacement les nutriments lixiviés (rôle de “pompe biologique”) (R Mwesigwa et al., 2015). L’espèce Brachiaria sp réduit l’érosion du sol (Khan et al., 2008). Figure 2 : Plant de Brachiaria sp Figure 3 : Plants de Brachiaria sp en contour dans la parcelle Push pull 

Chenille legionnaire Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera, Noctuidae)  

Position systématique Règne : Animalia Embranchement: Arthropoda Classe: Insecta Ordre: Lepidoptera Famille: Noctuidae Genre: Spodoptera Espèce : Spodoptera frugiperda MOD MOD  Origine et répartition géographique L’espèce S. frugiperda est apparue en Afrique en 2016 (Goergen et al., 2016). En effet, elle est originaire de l’Amérique du Nord et Sud. L’espèce S. frugiperda pourrait atteindre le sud de l’Europe par l’extension naturelle d’ici quelques années, bien que le désert du Sahara puisse ralentir sa propagation naturelle vers l’Afrique du Nord et L’Europe. L’insecte a été aussi identifié en Inde (Sharanabasappa et al., 2018). Elle a un grand pouvoir de dispersion. Ce trait en fait d’elle une bonne espèce colonisatrice (Johnson, 1987b). Du faite de son taux de productivité et de propagation très élevé, la vitesse de migration est de 100 km par nuit chez les adultes (Chiba, 2017). Selon la migration de l’espèce, la distribution de la légionnaire d’automne diffère d’une année à l’autre (Jean et al., 2009). Selon Brévault et al.(2018) l’espèce a été détecté au Centre et au Nord du Sénégal. 

 Biologie de l’espèce Spodoptera frugiperda  Œuf 

Les œufs sont sphériques 0,75mm de diamètre. Ils sont généralement pondus en masses d’environ 150 à 200 œufs, répartis en deux à quatre couches profondes à la surface de la feuille (CABI, 2017). Ils peuvent être déposés sur toutes les parties du plant (Jean et al., 2009).  Chenille Les larves sont de couleur vert clair à brun foncé avec des rayures longitudinales. A l’éclosion, elles sont vertes avec une tête noire, des lignes noires et des taches, et au fur et à mesure qu’elles grandissent, elles restent vertes ou deviennent chamois et ont des lignes dorsales et spiraculaires noires (Visser, 2017). Les grandes larves sont caractérisées par une forme d’Y inversé en jaune sur la tête des pinacules dorsales noires avec de longues soies primaires (deux de chaque côté de chaque segment dans la zone dorsale pâle) et quatre taches noires disposées en carré sur le dernier segment abdominale (Sharanabasappa et al., 2018). Au sixième stade, les larves mesurent 3 à 4 cm de long.Figure 4 : Chenille de S. frugiperda  Nymphe Les nymphes sont plus courtes que les larves matures (1,3-1,5 cm chez les mâles et 1,6-1, 7 cm chez les femelles au Mexique) et sont de brunes (AGRHYMET, 2018). La phase nymphale dure en moyenne 7 jours (Tendeng et al., 2019). Figure 5 : Nymphe de S. frugiperda  Adulte : Male Chez le mâle, les ailes antérieures sont brun-gris tachetées. Elles portent une tache oblique pâle au milieu du haut de l’aile et une tache blanchâtre à l’apex (Jean et al., 2009). la couleur gris-brun est plus contrastée avec des taches blanchâtres (Tendeng et al., 2019) .  Figure 6 : Male de S. frugiperda  Adulte : femelle La femelle est brun grisâtre. Sa coloration est plus uniforme que celle du mâle. Elle possède une tache pâle plus petite que celle du mâle au milieu du haut de ses ailes antérieures et, comme le mâle, une tache blanchâtre à l’apex (Jean et al., 2009). La femelle a les ailes antérieures de couleur gris-brun avec des taches blanchâtres indistinctes (Tendeng et al., 2019). Figure 7 : Femelle de S. frugiperda 

 Cycle de vie 

Les œufs sont pondus la nuit sur les feuilles de la plante-hôte, collés à la face inférieure de la partie inférieure des feuilles. L’éclosion nécessite 2 à 10 jours (habituellement 3 à 5). Les jeunes larves se nourrissent profondément dans la spirale (cornée). Durant les deux premiers stades  larvaires elles se nourrissent de façon grégaire sur la face inférieure des jeunes feuilles, provoquant un effet de squelette ou de «fenêtrage» caractéristique, et le point de croissance de la plante. Les chenilles deviennent cannibales à partir d’un certains stade larvaire (Bentivenha et al., 2017). L’effectif de l’espece S. frugiperda est plus nombreux pendant la période maximale de pluviométrie (Silvain, 1981). Elle possède un fort potentiel reproducteur de 900 à 1000 œufs par femelle, un cycle vital bref de 30 jours (Johnson, 1987a). 

Les auxilliaires  

Les parasitoïdes 

Les parasitoïdes sont des insectes qui ont une vie imaginale libre mais un mode de développement larvaire parasite. Les femelles pondent leurs œufs sur, ou dans le corps, d’un autre arthropode (ecto-vs endo-parasitoïdes respectivement), plus rarement à proximité. Les larves se développent aux dépends de l’hôte, ce qui entraîne généralement sa mort (Eggleton and Gaston, 1990). Les associations tritrophiques ( plante-insecte ravageur-parasitoïde) ont bénefié de nombreuses études dans le monde (Kavallieratos et al., 2001). L’espèce S. frugiperda possède un complexe diversifié d’ennemis naturels représenté par des parasitoïdes, des prédateurs et des agents pathogènes. La valeur des parasitoïdes dans la réduction des populations larvaires est reconnue depuis longtemps. Dans le continent américain, des études sur les ennemis naturels de Spodoptera frugiperda ont signalé une grande diversité de parasitoïdes associés, environ 150 espèces de 13 familles (Molina-Ochoa et al., 2001).  Les prédateurs Les prédateurs sont des chasseurs de proies qu’ils utilisent pour se nourrir ou nourrir leurs larves. Le prédateur tue sa proie et la consomme soit complètement soit en suçant le contenu et laissant le tégument vide. Un individu peut détruire un grand nombre de proies (plusieurs dizaines à plusieurs centaines) (Chamont, Sophie, 2018). La prédation est observée dans tous les stades de développement (Œuf, Chenille, Nymphe, Adulte) (Kreiter, 2008). Dans la culture de coton, des prédateurs de S. frugiperda de différents ordres ont été inventoriés comme les hétéroptères, coléoptères et Neuropteres (Medeiros et al., 2003). Selon Zanuncio et al. (2008) ces ennemis naturels peuvent réduire le nombre d’œufs et de chenilles de S. frugiperda (J. E. Smith, 1789) (Lepidoptera : Noctuidae), en particulier du prédateur Podisus nigripinus.