Un lance-parasite dans les champs de maïs
Publié par Adrien le 08/07/2019 à 08:00
Source: Jean Hamann - Université Laval

Photo: Ariane Dionne
Cette photo montre une vue générale du système de pulvérisation que les chercheurs ont créé pour faciliter la dispersion des guêpes parasites qui attaquent les oeufs de la pyrale du maïs.
Cette innovation promet de faciliter la lutte biologique contre les ravageurs

Une équipe du Département des sols et de génie agroalimentaire a mis au point (Graphie) un système qui devrait faciliter la vie (La vie est le nom donné :) des producteurs agricoles qui misent sur la lutte biologique pour contrer les ravageurs. En effet, le professeur Mohamed Khelifi et ses collaborateurs ont conçu une méthode pour disséminer dans les champs, avec économie de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et de moyens, un très grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de guêpes qui s'attaquent à la pyrale du maïs (Le maïs (aussi appelé blé d’Inde au Canada) est une plante tropicale herbacée annuelle de la famille des Poacées, largement cultivée comme céréale pour ses grains riches en amidon, mais aussi comme...), le principal ravageur des cultures de maïs sucré au Québec.

Rappelons que la pyrale du maïs est un papillon originaire d'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme...) qui a fait son apparition en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et de l'Afrique par l'océan...) du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) au début du 20e siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où peut être l'âge du...). La femelle (En biologie, femelle (du latin « femella », petite femme, jeune femme) est le sexe de l'organisme qui produit des ovules, dans le cadre d'une reproduction...) adulte, qui mesure environ 25 mm de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de...), pond ses oeufs par groupe de 20 à 30 dans l'aisselle des feuilles. Elle s'attaque au maïs, mais aussi à d'autres productions dont le poivron et la pomme de terre (La pomme de terre, ou patate (langage familier, canadianisme et français régional), est un tubercule comestible produit par l'espèce Solanum tuberosum, appartenant à la famille des...).

Les producteurs qui souhaitent lutter contre cette espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de...) sans recourir aux insecticides chimiques peuvent se tourner vers de minuscules guêpes de moins de 1 mm de longueur, appelées trichogrammes. Ces insectes (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large public d'amateurs et de naturalistes. Produite par l'Office pour les insectes et leur...) pondent leurs oeufs dans les oeufs de la pyrale. Les larves de la guêpe (Les guêpes sont des insectes de l'ordre des hyménoptères (sous-classe des ptérygotes, groupe des néoptères). Ces insectes, solitaires ou sociaux, nourrissent leurs couvains de viande crue exclusivement.) dévorent l'oeuf du papillon de l'intérieur, à la façon d'Alien.

Chaque femelle de pyrale du maïs pond plusieurs centaines d'oeufs pendant la saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température. D'une durée d'environ trois mois (voir le tableau Solstice et Équinoxe ci-dessous), la saison...) de reproduction. Pour prévenir les dégâts, il faut donc un très grand nombre de guêpes, idéalement entre 200 000 et 600 000 par hectare. La façon actuelle de procéder consiste à élever en captivité une autre espèce de papillon, la pyrale de la farine par exemple, et d'utiliser ses oeufs comme sites de ponte pour les trichogrammes. Ces oeufs parasités sont collés sur des cartes qui sont ensuite accrochées sur les plants de maïs dans les champs. Chacun de ces oeufs contient une larve (La larve est le premier stade de développement de l'individu après l'éclosion de l'œuf ou la naissance chez un grand nombre d'espèces animales, ayant un...) de trichogramme sur le point d'atteindre le stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement sportif.) adulte. Les guêpes qui en émergent s'accouplent et les femelles partent à la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) d'oeufs de pyrale du maïs pour y pondre leurs oeufs.

"Les trichocartes sont efficaces, mais à petite échelle seulement, signale Mohamed Khelifi. Elles sont mal adaptées pour les grandes superficies de maïs parce qu'il faut beaucoup de temps et de main-d'oeuvre pour les installer dans les champs."

Pour contourner ce problème, le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...), ses étudiants-chercheurs, Pascal Gauthier et Ariane Dionne, et Silvia Todorova, de la firme Anatis Bioprotection, ont conçu un système de pulvérisation (Le terme de pulvérisation a été introduit en 1975 par J. M. Steele dans sa thèse de doctorat, à l'université Stanford.) pour disperser des oeufs parasités par les trichogrammes dans les champs de maïs. "Les composantes de notre système existaient déjà et certaines sont couramment utilisées par les producteurs agricoles. Notre apport a été de trouver une façon efficace et ingénieuse de les combiner."

Les chercheurs avaient deux problèmes à résoudre. Le premier: trouver une façon de pulvériser les oeufs parasités sans tuer les trichogrammes. "Nous y sommes arrivés en utilisant une pompe (Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.) à membrane et en évitant les chocs entre les oeufs parasités et les pièces de métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons...)", explique le professeur Khelifi. Le second: s'assurer que les oeufs parasités ne soient pas lessivés par la première pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état liquide tombant de nuages vers le sol. Il s'agit d'un...). "Nous avons élaboré une solution composée d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et de deux produits comestibles, la gomme de xanthane et la gomme de guar. Cette solution assure une dispersion (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un milieu dispersif, c'est-à-dire dans lequel les différentes fréquences constituant l'onde ne se propagent pas à la...) uniforme des oeufs parasités dans le réservoir du pulvérisateur et elle leur permet de bien adhérer aux feuilles du maïs", poursuit-il.

La recette créée par les chercheurs assure une bonne adhésion (En physique, l'adhésion est l'ensemble des phénomènes physico-chimiques qui se produisent lorsque l’on met en contact intime deux matériaux, dans le...) des oeufs parasités aux feuilles de maïs. Le petit point noir que l'on voit dans cette gouttelette est un oeuf parasité par un trichogramme.

Les tests effectués dans des champs de maïs de Neuville ont démontré que ce système de pulvérisation était aussi efficace que les trichocartes pour limiter les dégâts causés par la pyrale du maïs. De plus, les analyses des chercheurs révèlent que ce système présente un avantage qui plaira aux producteurs: il réduit pratiquement de moitié le temps requis pour disperser les trichogrammes.

Au cours des deux dernières années, cette innovation a fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être...) de dépôt de brevets au Canada et aux États-Unis. Les chercheurs ont aussi publié les détails de leur système et les résultats des tests de terrain dans les revues scientifiques Transactions of the ASABE et Applied Engineering in Agriculture. À la mi-juillet, à Vancouver, la Société canadienne de génie agroalimentaire et de bio-ingénierie décernera le prix John Ogilvie Research Innovation au professeur Khelifi pour souligner les aspects novateur et ingénieux du système qu'il a conçu avec son équipe.

La prochaine étape ? "Nous cherchons des partenaires disposés à collaborer avec nous pour fabriquer le système de pulvérisation et pour en optimiser les composantes, répond le chercheur. Nous avons conçu ce système pour les cultures de maïs, mais nous croyons qu'il pourrait être adapté pour les autres cultures attaquées par la pyrale du maïs."
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