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Etude de quelques paramètres biologiques de Amblyseius swirskii Athias-( Télécharger le fichier original )par Joël DAYE LOFFA Faculté des Sciences Agronomiques, Université d'Abomey-Calvi - Diplôme d'Ingénieur Agronome, Sciences et Techniques de Production Végétale 2007 |
2.4.2- Origine, Biologie et Ecologie
Encore appelé Typhlodromips swirskii, Amblyseius swirskii est originaire des pays méditerranéens. Son établissement en Israël a été révélé par Nomikou (2003). Dans nombre de régions méditerranéennes, en l'occurrence en Israël, A. swirskii a été rencontré naturellement sur des cultures d'importance économique dans le monde. Aussi, a-t-il été identifié dans le delta du Nil en Egypte et des régions adjacentes de l'Israël et du Moyen -Orient (Nomikou, 2003).
Amblyseius swirskii est un acarien prédateur dont l'importance écologique a été révélée en 2003 par l'Université d'Amsterdam qui s'est immédiatement intéressé à cet auxiliaire très prometteur. Cet acarien polyphage semble posséder de nombreuses qualités: il s'attaque préférentiellement aux larves de thrips, mais manifeste également une activité contre les aleurodes (oeufs et larves mobiles, essentiellement) et les acariens phytophages. En l'absence de proie, sa capacité à se maintenir sur des plantes à pollen permet de le placer en traitement préventif sur certaines cultures. Des résultats très positifs ont été obtenus sur concombre et poivron. Cette espèce offre de nouvelles possibilités pour la lutte contre les thrips en culture ornementale (Nomikou, 2003) Le cycle de développement de A. swirskii comprend 5 stades à savoir: oeuf, larve, protonymphe, deutonymphe et adulte. L'oeuf est de forme ovoïde et s'identifie aisément par son caractère brillant. Les larves sont mobiles, de couleurs blanchâtres et très transparentes. Les stades adultes sont de couleurs variables, de blanchâtre à orange claire, en fonction du régime alimentaire. La femelle est plus grosse que le mâle. Amblyseius swirskii est actif entre 15°C et 40°C, avec un optimum compris entre 25 et 28°C. A une température de 26°C et une humidité relative de 70%, son cycle de développement dure 5 à 6 jours (Trottin et al., 2006). Il ne connaît pas de diapause au cours de son développement (Nomikou, 2003, Trottin et al., 2006). La femelle peut pondre jusqu'à 5 oeufs par jour, sur le pollen de Typha spp. (Nomikou, 2003). 2.4.3- Importance de Amblysius swirskii L'importance de ce prédateur réside dans le fait qu'il s'est révélé déjà efficace contre nombre de ravageurs de cultures d'importance. Le coton, le concombre, le poivron, les agrumes, d'autres arbres fruitiers et la plupart des cultures maraîchères constituent les plantes hôtes de A. swirskii (Nomikou, 2003). Son efficacité contre les mouches blanches du coton et des cultures maraîchères peut contribuer de façon significative à réduire l'utilisation des pesticides chimiques de synthèse sur le coton et les légumes. De plus, sa faible mortalité dans les champs après emploi des pesticides chimiques de synthèse (aldicarb), montre qu'il constitue un excellent agent à considérer dans les programmes de lutte intégrée contre les ravageurs des cultures dans un contexte d'agriculture écologique. Une autre qualité du prédateur est son aptitude à se nourrir et à se reproduire sur des pollens. Cette qualité lui confère de potentialités à persister et à se maintenir sur les plantes sauvages jusqu'à la saison de cultures. Il est aussi redoutable face aux thrips (Van Rijn et al., 2002; Nomikou, 2003). Amblyseius swirskii a un effet significatif sur les populations de Bemisia tabaci (Gennadius). En l'absence de ce prédateur, la population de B. tabaci peut se multiplier par 62 en neuf semaines, alors que la présence de ce phytoséiide réduit ce coefficient multiplicateur à 4. Ce prédateur a un fort potentiel de reproduction; en deux semaines la population des femelles passent de 30 par feuille à 126. Eu égard à cette liste partielle des avantages, A. swirskii se révèle comme un agent de lutte biologique d'importance capitale pour une agriculture durable (Nomikou, 2003).
3.1 Cadre physique de l'étude Les travaux se sont déroulés en deux phases dont une phase de terrain et une phase de laboratoire. Les travaux de terrain ont consisté à la collecte de fleurs des plantes hôtes de M. sjostedti dans diverses régions du Bénin, à savoir: Atlantique-Littoral, Ouémé-Plateau, Zou-Collines et Mono-Couffo. Après la collecte, les pollens sont extraits des fleurs. Quant aux travaux de laboratoire, ils ont été conduits à l'Institut International d'Agriculture Tropicale sous-station de Cotonou (IITA-Bénin) dans la section d'acarologie et la section niébé. Cette station de recherche est située dans la Commune d'Abomey-Calavi (Département de l'Atlantique), à environ 12 km au nord- ouest de Cotonou avec une altitude de 15 m au- dessus de la mer, une latitude de 6°25 et une longitude de 2°20. Ces essais se sont étendus de mai à novembre 2007. 3.2- Matériels Les matériels utilisés dans ce travail sont de trois ordres : (1) matériel végétal, constitués des pollens de cinq plantes (L. sericeus, T. candida, V. unguiculata, T. australis et Z. mays), (2) matériel animal constitué des larves de M. sjostedti de un et de deux jours d'âge et des adultes de A. swirskii et (3) des équipements de laboratoire. 3.2.1- Le matériel végétal Le matériel végétal est constitué du pollen de certaines plantes hôtes du thrips, M. sjostedti. Il s'agit notamment de : Lonchocarpus sericeus (Poir.) (Fabaceae), du niébé, Vigna unguiculata1 (L.) Walpers (Fabaceae), Tephrosia candida Hook. F. (Fabaceae), le maïs, Zea mays (L.) (Poaceae) et la massette, Typha australis (Typhaceae)2.
C'est un arbre de 10 à 12 voire 20 m de haut, élargi à la base, à cime étroite et ouverte. Ses feuilles sont alternes, imparipennées, à pubescence fine et ferrugineuse avec 3 à 5 paires de folioles elliptiques opposées. L'inflorescence est un racème terminal dressé et pubescent de 10 à 20 (voire 80) cm de long avec à la base, des feuilles (Photo 3.a). Les fleurs sont groupées par deux sur l'axe principal. Elles sont de 1 Niébé s'appelle Ayu en Adja et Ayikun en Fon. 2 La massette s'appelle FE en Fon et FANTIN en Goun couleur mauve. Sa floraison a lieu en abondance dans la saison pluvieuse (mai à août). Cette plante est rencontrée dans les régions tropicales d'Afrique dans les galeries forestières soudano-guinéennes, au bord des rivières, sur des sols lourds (Arodokoun, 1996 ; Arbonnier, 2002). L. sericeus est classé parmi les plantes hôtes alternatives de M. sjostedti (Arodokoun, 1996). La photo 3a montre un aperçu des fleurs de L. sericeus.
C'est un arbuste atteignant 2 à 4 mètres de haut avec une base branchue et ramifiée. Les feuilles sont alternes, imparipennées, de 10 à 25 cm de long avec 8 à 15 paires de folioles oblongues et opposées. L'inflorescence est un racème terminal. Les fleurs sont blanches, asymétriques de 3 à 3,5 cm de long à calice densément pubescent. La floraison a surtout lieu en saison des pluies. C'est une espèce qui s'adapte bien aux conditions tropicales. Le pic de floraison de cette plante est atteint entre les mois d'août et septembre (Arbonnier, 2002; Agboton, 2004). La photo 3b donne un aperçu des feuilles et fleurs de T. candida.
Il a été utilisé la variété locale «Kpodjiguèguè». Il s'agit d'une plante à port Semiérigé de cycle végétatif couvrant entre 60 et 70 jours. Cette variété est cultivée pendant les grandes et petites saisons des pluies. Elle possède des feuilles trifoliées et des fleurs de couleur gris violet (Photo 3.c). Malgré sa rusticité et sa résistance à la sécheresse, il est conseillé de prévoir 2 à 3 traitements chimiques pour espérer des rendements de 1,5 à 2,5 t / ha (I.N.R.AB, 1995).
Le maïs est une plante herbacée annuelle, de taille variable (de 40 cm jusqu'à 2 m, généralement, entre 1 et 3 m pour les variétés couramment cultivées). La tige unique et de gros diamètre est pleine, lignifiée et formée de plusieurs entrenoeuds d'une vingtaine de centimètres séparés par autant de noeuds. Au niveau de chaque noeud est insérée une feuille alternativement d'un côté et de l'autre de la tige. Les feuilles, typiques des graminées, mais de grande taille (jusqu'à 10 cm de large et un mètre de long), ont une gaine enserrant la tige et un limbe allongé en forme de ruban à nervures parallèles. À la base du limbe se trouve la ligule qui a quelques millimètres de haut. Contrairement aux autres graminées, le pied de maïs ne talle pas, toutefois on voit parfois des tiges secondaires, de taille limitée, à la base de la tige principale. Les fleurs mâles sont groupées dans une panicule terminale qui apparaît après la dernière feuille. Cette panicule est constituée d'épillets regroupant chacun deux fleurs à trois étamines (I.I.T.A./ SAFGRAD, 1984). La photo 3 e montre des panicules de maïs.
Appelé aussi roseau à balais, cette plante est rencontrée sur les sols frais et humides, au bord des rivières, des lacs et des étangs. Elle aime les sols vaseux et résiste à la stagnation de l'eau, mais est sensible au sel. C'est une plante pérenne. Les feuilles sont basales et sessiles. C'est une plante vivace, à tiges dressées, d'une hauteur de 1,5 à 3 mètres, de 10 mm de diamètre, se brisant facilement. Il porte des feuilles allongées, larges de 1 à 3 cm, d'un vert glauque. L'inflorescence est une panicule d'épillets de couleur brun violacé. Cette plante se multiplie par de nombreux rejets issus des tiges souterraines traçantes ( http://fr.wikipedia.org/wiki/Roseau). La photo 3d illustre une panicule de Typha.
6 cm 8 cm a)Lonchocarpu ssericeus b)Tephrosia candida
5 cm 4,5 cm c) Vigna unguiculata d) Une espèce de Typha
9 cm e) Zea mays Photo 3: plantes utilisées. Source: Agboton 2004; photos personnelles, 2007 La collecte a consisté au prélèvement des fleurs matures de chaque plante hôte et à l'extraction du pollen. Pour les plantes légumineuses (T. candida, V. unguiculata et L. sericeus) les fleurs ont été cueillies au champ, dans des enveloppes en papier kraft, de marque DURO EX-HEAVY DUTY et de format 25. Le remplissage des enveloppes était effectué de façon à éviter l'entassement des fleurs les mettant ainsi a l'abri d'un éventuel pourrissement. Après leur remplissage au 3/4, les enveloppes sont agrafées par leur ouverture puis gardées délicatement dans le véhicule durant chaque séjour de collecte qui dure au plus 2 jours. Pour ces collectes, les pollens de Z. mays ont été obtenus par intervalle de trois jours jusqu'à la fin des essais, trois voyages sur le terrain ont été organisés pour la collecte des fleurs de L. sericeus et un voyage pour T. australis. Les fleurs de V. unguiculata et T. candida ont été collectées pendant 7 jours successifs. Au laboratoire, les fleurs ont été étalées dans des plateaux plastiques. Aussitôt après cet étalement qui a pour but de réduire l'impact des phénomènes de transpiration des fleurs sur la qualité des pollens, commence l'opération d'extraction de pollens. L'extraction a été effectuée à la main et a consisté à ouvrir les fleurs et à en enlever les étamines contenant les grains de pollen. Ces étamines sont recueillies dans des boîtes de Pétri et séchées pendant une (1) heure sous une lampe à incandescence de 220 volts. Ce séchage permet de séparer les grains de pollen des sacs polliniques. Quant aux graminées (T. australis et Z. mays), les pollens sont collectés directement dans les champs. Il s'agissait de prendre l'inflorescence mâle de la plante que l'on fait battre dans un plateau plastique. Les collectes de ces pollens sont faites en une période où le vent souffle très peu pour éviter qu'ils soient emportés. Pour toutes les plantes utilisées dans les essais, les pollens ont été purifiés après extraction. L'opération consiste à débarrasser sous une loupe binoculaire les grains de pollen de tous les débris (animaux ou végétaux, grains de sable). Les pollens ainsi assainis, ont été mis dans des tubes en plastique de 1,5 cm de diamètre et de 5 cm de hauteur, puis conservés durant tout l'essai dans un réfrigérateur à une température variant entre 5 et 8°C et une humidité relative oscillant entre 54% et 70%. C'est seulement au besoin, que les pollens sont sortis du réfrigérateur, puis y sont retournés juste après utilisation. 3.2.2- Le matériel animal
Pour la production des larves de M. sjostedti, les adultes de l'insecte ont été prélevés des fleurs de T. candida et mis en culture au laboratoire. Les conditions ambiantes dans la salle d'élevage sont de 25°C pour la température et de 54% à 70% pour l'humidité relative. Les larves étaient produites tous les jours et servies aux phytoséiides dans les différents essais. Les photos 4 a et b montrent des larves 1 et 2.
a: Larve 1 b: larve 2 1,5 cm
Photo 4: larves de Megalurohrips sjostedti Source: GOERGEN (communication personnelle) IITA. Insect Museum, Cotonou Bénin
Les individus de A. swirskii proviennent des unités d'élevage établies dans les laboratoires de recherche de l'Université d'Amsterdam au Pays-Bas à partir d'une colonie jordanienne. Ils ont été importés par IITA-Bénin et mis en élevage au laboratoire d'Acarologie dudit institut pour certaines études en Afrique. La photo 5 montre deux Amblyseius swirskii avec une larve de thrips.
1 mm
Photo 5: Deux phytoséiides chassant une larve L1 de thrips 3.2.3- Matériels de travail Il est présenté ci-dessous la liste des équipements et matériels de laboratoire et/ou de bureau utilisés dans les essais. On y retrouve: - une loupe binoculaire de marque WILD M3C (HEERBRUGG, SWITZERLAND) utilisée pour l'installation et le suivi des différents essais; - de petits pinceaux qui servent à prélever les phytoséiides, les thrips et les pollens, et à débarrasser les pollens des corps indésirables.; - une paire de ciseaux pour découper le coton, les étiquettes etc ; - des enveloppes en papier Kraft de marque DURO 25 EX-HEAVY DUTY utilisées pour l'emballage des fleurs depuis le champ. - Un réfrigérateur pour la conservation au froid des pollens et de certains autres matériels; - des boîtes de Pétri pour la préparation du milieu de culture des phytoséiides3; 3 Le milieu de McMURTRY est un milieu de culture dont le dispositif préserve les cultures de toute contamination par des insectes et empêche les phytoséiides de s'évader des substrats alimentaires. - du coton hydrophile utilisé dans la constitution du milieu de culture des phytoséiides. - du parafilm pour sceller les extrémités coupées des pédoncules et gousses de niébé; - de grands plateaux en plastic qui ont servi pour l'élevage des acariens prédateurs; - de l'alcool éthylique à 70% utilisé pour la désinfection des lieux de manipulation des organes animaux ou végétaux; -de l'eau tiède à 40oC utilisée pour production synchronisée des larves de M. sjostedti 3-3 Méthodes 3.3.1- Elevage des thrips Des thrips adultes ont été prélevés des fleurs de T. candida, dans une parcelle de la station de recherche de l'IITA-Cotonou. Ils ont été élevés sur les pédoncules de gousses de niébé dans des boîtes cylindriques en plexiglas de 11 cm de hauteur et 4 cm de diamètre. Les pédoncules de gousses sont collectés dans des champs de niébé (variété «kpodjiguèguè») installés à la station IITA-Cotonou. Les boîtes en plexiglas sont bien lavées à l'eau savonneuse et asséchées avec du papier hygiénique. A l'aide de ciseaux, de petits morceaux de papier torchon de 3,5 cm de côté sont découpés et agrafés par leur centre. Ces papiers sont ensuite introduits dans les boîtes en plexiglas pour réduire l'humidité interne de la boîte. Les pédoncules des gousses de niébé sont rincés à l'eau de robinet puis coupés en segments de 8 cm. Les extrémités coupées de ces pédoncules sont ensuite scellées à l'aide de parafilm pour éviter le dessèchement précoce et les risques de pourriture. Les pédoncules utilisés ici sont bien tendres pour faciliter l'alimentation des femelles de thrips et leur permettre de pondre en masse. Sept (7) pédoncules sont introduits dans chaque boîte. Ensuite, 70 thrips adultes reproducteurs ont été prélevés par aspiration à l'aide d'aspirateur en plastique et introduits dans chaque boîte contenant les pédoncules. Les boîtes sont ensuite fermées à l'aide d'une toile et d'un bouchon. Les boîtes ainsi préparées sont appelées boîte d'oviposition. Après une période de 72 heures, les oeufs sont pondus sur les pédoncules. Ainsi, les thrips adultes et les pédoncules sont retirés des boîtes. Les pédoncules sont ensuite déposés sur du papier torchon et sont débarrassés des débris et des insectes vivants ou morts à l'aide d'un pinceau. Les boîtes sont nettoyées et désinfectées à l'aide de papier torchon légèrement imbibé d'alcool éthylique à 70%, et les pédoncules sont réintroduits dans les boîtes. Des gousses de niébé prélevées au champ sont nettoyées afin de les débarrasser de tous les oeufs qu'elles portent, puis elles sont trempées dans l'eau chaude à 40°C pendant 3 minutes. Ces gousses sont de taille variable, l'essentiel étant qu'elles soient bien tendres. Les gousses ainsi traitées, sont introduites dans les boîtes contenant les pédoncules. Quelques heures plus tard, les larves émergées quittent les pédoncules pour les gousses sur lesquelles elles vont s'alimenter. C'est de ces gousses que les différentes larves de thrips sont régulièrement prélevées pour les différents tests. Cette technique de production dite synchronisée des larves permet de produire des larves plus ou moins de même âge. Les larves utilisées dans les essais sont d'un (1) jour et de deux (2) jours d'âge. Les larves d'un jour (ou larves 1) sont obtenues au plus un jour après l'introduction des gousses dans les boites tandis que les larves de deux jours (ou larves 2) sont obtenues le surlendemain après l'introduction des gousses (Tamo, 1991). Les caractéristiques fondamentales qui permettent de différencier et de bien identifier chaque stade larvaire sont la couleur et la taille des larves. En effet, les larves 1 sont de très petite taille de couleur blanche et transparentes alors que les larves 2 sont de plus grande taille, de couleur blanchâtre tendant sur du jaune et plus luisantes que les larves 1 (voir photo 4) 3.3.2- Elevage de masse des phytoséiides A. swirskii Ces phytoséiides sont élevés sur des arènes plastiques de forme rectangulaire (18 cm x 15 cm), placés sur une éponge contenue dans un plateau plastique de dimensions 35 cm x 35 cm x 6 cm presque rempli d'eau distillée. L'ensemble est maintenu dans une chambre d'élevage à la température moyenne de 25°C et à un taux d'humidité relative fluctuant entre 54% et 70%. Des femelles gravides de même âge ont été utilisées pour produire des oeufs de même âge. Les individus issus de l'éclosion de ces oeufs ont servi dans la conduite des essais. Au cours de l'élevage A. swirskii est nourri au pollen de T. australis. Le pollen est servi ad libitum de sorte que les adultes s'alimentent bien afin de stimuler la fécondité des femelles. Ceci a permis d'avoir à tout moment, le nombre de femelles voulues pour la conduite de chaque essai. La pertinence de l'utilisation du pollen de T. australis réside dans les résultats probants obtenus par Nomikou (2003), lors de ses travaux sur la table de vie de A. swirskii, nourri aux pollens de Typha spp. |
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