Définition de l’invasion biologique

Définition de l’invasion biologique

Incidence de T. absoluta

en cultures de tomate dans les Niayes et dynamique d’expansion géographique du ravageur au Sénégal La mineuse de la tomate, T. absoluta est un insecte oligophage qui s’attaque aux cultures de solanacées. Les dégâts sont importants et souvent spectaculaires. La chenille se nourrit du mésophile et, affecte la capacité photosynthétique de la feuille réduisant ainsi le rendement de la culture (Urbaneja et al, 2012). Les premières attaques de T. absoluta sont localisés préférentiellement sur les parties jeunes des plantes; elles se manifestent par l’apparition sur les feuilles de galeries blanchâtres (seul l’épiderme de la feuille subsiste, le parenchyme étant consommé par les chenilles) renfermant chacune une chenille et ses déjections. Les tiges et les fruits sont aussi attaqués, ces derniers étant infectés secondairement par des pathogènes secondaires les rendant impropres à la consommation (Desneux et al., 2010). Le premier suivi effectué dans la zone des Niayes en 2013, principale zone production de légumes au Sénégal, a révélé que quatre des neuf champs suivis ont été abandonnés par les producteurs au cours du cycle de culture Février-Mai, en raison de graves dommages causés par les larves de T. absoluta. (Brévault et al., 2014). Jusqu’à présent, la pulvérisation d’insecticide est la principale méthode utilisée par les cultivateurs pour contrôler T. absoluta, mais un contrôle efficace est difficile à réaliser en raison du caractère endophytique des larves.

La principale plante hôte de T. absoluta est la tomate (Solanum lycopersicum) (Pereyra et Sánchez, 2006), mais T. absoluta est également capable de se nourrir, se développer et se reproduire sur les solanacées cultivées comme la pomme de terre (S. tuberosum) le pepino ou Poire-melon (S. muricatum) et l’aubergine (S. melongena), le poivron (Capsicum annumm) et le tabac (Nicotiana tabacum) (Vargas, 1970; Campos, 1976), ainsi que d’autres solanacées adventices telles que la tomate sauvage (Lycopersicum hirtum), les morelles telles que la morelle noire (S. nigrum) et la morelle jaune (S. elaeagnifolium) (García et Espul, 1982). Cependant, la dynamique de la population de T. absoluta peut être affectée par la variabilité de la disponibilité des ressources (peu de solanacées) (de Medeiros et al., 2011). En effet, même si l’insecte arrive à changer d’hôte et maintenir sa population dans des conditions peu favorables, une forte réduction des populations est souvent constatée. Celle-ci peut aussi être liée aux facteurs climatiques. Haji et al. (1988) ont montré l’effet négatif de la pluviométrie sur les oeufs et les larves de T. absoluta. Schotman et Lacayo (1989) rapportent que la température est l’un des facteurs les plus importants pour le développement de ce ravageur dans les pays tempérés et les précipitations dans les régions tropicales. Pour Haji et al. (1988) et Branco et al. (2001), la pullulation de T. absoluta est importante durant les périodes de rareté ou d’absence des précipitations.

La récente détection de T. absoluta est une préoccupation réelle pour la production de tomates (Brévault et al., 2014), Pfeiffer et al., 2013). Originaire d’ Amérique du Sud, ce ravageur invasif peut causer jusqu’à 80-100% de dommages aux cultures de tomates (Desneux et al., 2010). Il a été détecté pour la première fois en Espagne en 2006 (García et al., 2008) puis propagé dans toute l’Europe et le bassin méditerranéen (Desneux et al., 2010) le Moyen-Orient (Cheraghian and Emamzadeh, 2013), Inde (Kalleshwaraswamy et al., 2015) et Afrique au nord du Sahel (Desneux et al., 2011). L’espèce nuisible s’est rapidement propagée en Afrique subsaharienne, y compris au Niger (Haougui and Basso, 2013), en Érythrée et au Soudan (Mohamed et al., 2012), en Éthiopie (Muniappan, 2013), au Kenya (Young, 2015) et en Tanzanie (Abbes et al., 2012). Il a également été signalé au Nigéria, au Tchad et en Ouganda (Tonnang et al., 2009), et plus récemment aux Comores (Mayotte) dans l’océan Indien (DAAF, 2015). Les pires scénarios de changement climatique indiquent que l’invasion de ce ravageur pourrait entraîner de fortes pertes de récoltes (Lamichhane et al., 2015; Tonnang et al., 2015). La propagation de ce ravageur dans d’autres régions de production de la tomate s’est produite par la commercialisation des fruits et des plants. De nouvelles aires sont aussi colonisées par l’insecte grâce au vol actif ou passif dus aux vents (Desneux et al., 2010). La colonisation du bassin méditerranéen a été extrêmement rapide, avec une extension géographique d’environ 4000 km en cinq ans (Desneux et al., 2011).

Dans cette partie, l’objectif était d’analyser la distribution spatiale et temporelle des larves de T. absoluta dans les cultures de tomate le long des Niayes du Sénégal durant la saison sèche et la dynamique temporelle de T. absoluta dans trois zones (Mbour, kayar et Dakar) durant toute l’année. Brévault et al (2014) ont montré des dégâts importants de T. absoluta sur la tomate au cours de la deuxième phase de la saison sèche (Février en Mai). Cependant, l’étude de la dynamique de T. absoluta effectuée (objectif précédent) a montré une chute de la population de T. absoluta en saison des pluies. Nous avons alors émis l’hypothèse que les faibles populations de T. absoluta observées pendant la saison des pluies (de juin à septembre) sont dues à l’effet des précipitations et à la rareté des ressources alimentaires. Cette étude consistait alors à confirmer la réduction des populations de T. absoluta durant l’hivernage ensuite tenté d’identifier les facteurs qui peuvent expliquer cette réduction puis d’identifier les plantes réservoirs des populations de T. absoluta durant cette période.

Analyses statistiques des données

Pour determiner les facteurs responsables de la chute des populations de T. absoluta durant l’hivernage, le logiciel R (version 3.2) a été utilisé pour l’analyse statistique des données. Les variables à expliquer étaient: le nombre d’adultes capturés par piège par jour et l’incidence du ravageur (proportion de plants présentant au moins une mine avec une larve de T. absoluta). Les variables explicatives comprenaient des variables climatiques (profil pluviométrique, humidité relative, température), des variables environnementales (surfaces cultivées en Solanaceae), et des variables locales (culture où le piège était installé ou la culture de la parcelle observée, et le nombre de prédateurs comptés dans la parcelle). Une ou plusieurs variables de chaque catégorie, a été retenue selon sa pertinence au regard des hypothèses testées, ou de son effet significatif sur la variable à expliquer. Les variables retenues ont été intégrées dans le modèle statistique final (Tableau 3). Un Modèle Linéaire Généralisé à effets Mixtes (GLMM) a été construit pour chaque variable à expliquer, en utilisant la fonction (glmer) du package lme4. Chaque modèle a été adapté en utilisant le type de distribution et la fonction de lien appropriés: Poisson pour le nombre d’individus capturés et binomiale pour la proportion de plants infestés. Pour chaque modèle, le périmètre et le piège (ou la parcelle) ont été considérés comme effets aléatoires. Dans le cas du piégeage national, l’effet année (2014-2015) et du site (15) sur le nombre de papillons piégés ont été analysés à l’aide d’un modèle linéaire généralisé (GLM) basé sur une distribution quasi poisson (lien log).

Dynamique des populations de T. absoluta à l’échelle nationale Les Figures 25 et 26 détaillent la dynamique des populations adultes après six semaines de piégeage entre avril-mai en 2014 et 2015. En 2014, les papillons de T. absoluta ont été capturés dans 13 des 15 zones suivies (37/45 pièges) (Figure 25). Les papillons n’ont pas été piégés dans la région de ‘Kédougou’ et ‘Matam’ (Sénégal oriental). En 2015, les papillons ont été capturés dans toutes les zones surveillées (42/49 pièges) (Figure 26). Le nombre de papillons piégés était significativement plus élevé en 2015 comparé à 2014 (F1, 78 = 45,0, P <0,001). Au cours des deux années de suivi, le nombre moyen de papillons piégés par semaine différait significativement d’une région à l’autre (F14, 79= 38,9, P <0,001). Cependant, l’abondance des papillons piégés était plus importante sur la partie costale du Sénégal aussi bien en 2014 qu’en 2015, en particulier à Kayar et Mbour. Une interaction significative a été observée entre les zones et les années, en raison de la diminution du nombre de papillons piégés entre 2014 et 2015 à Dakar et Ziguinchor (F14, 64 = 2,2, P = 0,017).

Table des matières

Table des matières
Les invasions biologiques : Contexte général
1.Définition de l’invasion biologique
2.Processus d’invasion biologique
2.1 Introduction
2.2 Établissement
2.3 Prolifération
3.Impacts écologiques et socio-économiques des invasions biologiques
3.1 Impacts sur l’écosystème
3.2 Impacts Socio-économiques
4.Facteurs biologiques et écologiques affectant le succès d’invasion des insectes ravageurs
4.1 Capacité de dispersion
4.2 Taux de reproduction
4.3 Polyphagie
4.4 La pression de propagules (dispersion assistée par l’Homme)
4.5 Disponibilité des resources
4.6 Une absence d’ennemis naturels
4.7 Changement climatique
La mineuse sud-Américaine de la tomate Tuta absoluta (Lepidoptera : Gelechiidae)
1.Répartition géographique
1.1 Aire d’origine
1.2 Aire d’introduction
2.Taxonomie
3.Description
4.Biologie
4.1 Cycle Biologique
4.2 Mode de reproduction
5.Plantes hôtes et dégâts
6.Impacts écologiques et socio-économiques
7.Principaux ennemis naturels de T. absoluta
7.1 Parasitoïdes d’oeufs
7.2 Parasitoïdes larvaires
7.3 Prédateurs xiii
7.4 Microorganismes
8.Les différentes méthodes de contrôle de Tuta absoluta
8.1 Contrôle chimique
8.2 Contrôle cultural
8.3 Lutte biotechnique
CHAPITRE I Incidence de T. absoluta en cultures de tomate dans les Niayes du Sénégal et dynamique d’expansion géographique du ravageur au Sénégal
Introduction
I.Matériel et Méthodes
1.Cadre d’étude
1.1 Situation géographique
1.2 Milieu Physique
II.Évaluation de l’incidence de T. absoluta dans les cultures de tomate
2.1 Comptages des larves de T. absoluta dans les parcelles de tomate
3.Dynamique des populations de T. absoluta à l’echelle régionale
4.Suivi de la dynamique des populations de T. absoluta
4.1 Piégeage des adultes de la mineuse à l’echelle régionale
4.2 Piégeages des adultes de T. absoluta à l’échelle nationale en saison sèche
4.3 Piégeage des adultes de T. absoluta dans la zone sud des Niayes en saison des pluies
Évaluation de l’incidence de T. absoluta dans la zone sud des Niayes en saison des pluies
Collecte des prédateurs dans la zone sud des Niayes en saison des pluies
Suivi des surfaces en cultures de Solanacées
Recueil des données climatiques
Analyses statistiques des données
III. Résultats
Incidence de T. absoluta dans les cultures de tomate
Dynamique des populations adultes de T. absoluta à l’échelle régionale
Dynamique des populations adultes de la mineuse en saison des pluies.
Dynamique des populations larvaires de la mineuse
Dynamique des Prédateurs de la mineuse
Dynamique des surfaces en solanacées cultivées
Facteurs de variation de l’abondance des adultes et de l’incidence de la mineuse de la tomate
Dynamique des populations de T. absoluta à l’échelle nationale
Discussion
Inventaire de la gamme d’hôtes de T. absoluta et détermination du rôle des plantes hôtes alternatives dans la dynamique des populations du ravageur
Introduction
I.Matériel et Méthodes
1.Expérimentation au terrain
2.Expérimentation au laboratoire
2.1 Acceptation et préférence de ponte
2.2 Performance larvaire
II.Analyses statistiques
III. Résultats
Prospection des cultures de solanacées et plantes sauvages
Acceptation et préférence de ponte
Performance larvaire
Discussion
Hiérarchisation des plantes hôtes liée à une Préférence –Performance différente
CHAPITRE II Ennemis naturels de T. absoluta et determination des traits de vie de Macrolophus pygmaeus nourrit par différentes proies
Partie 1: Inventaire des ennemis naturels locaux de T. absoluta, leur potentiel de régulation biologique CHAPITRE I
Introduction
I.Matériel et Méthodes
Collecte des larves de T. absoluta
Suivi du parasitisme au laboratoire
Suivi des prédateurs
II.Évaluation de la prédation de N. tenuis au laboratoire
Régulation naturelle par les prédateurs.
Analyses statistiques
III. Résultats
Inventaire des parasitoïdes de T. absoluta
Inventaire des prédateurs aux champs et mesure de la capacité de prédation de N. tenuis au laboratoire CHAPITRE II Mesure de la pression parasitaire au champ et régulation naturelle par les prédateurs
Discussion
Parasitisme de T. absoluta au Sénégal
Prédation et régulation naturelle de T. absoluta au Sénégal
Partie 2: Traits de vie de Macrolophus pygmaeus nourrit par différentes proies
Introduction
I.Matériel et Méthodes
Plantes et insectes
Temps de développement et survie des stades immatures
Performance de reproduction des femelles de M. pygmaeus
II.Analyses statistiques
III. Résultats
Discussion
Conclusion du Chapitre III
CHAPITRE IV Effet de la composition du paysage et des pratiques culturales sur l’abondance des populations de T. absoluta et leurs ennemis naturels dans les parcelles de tomate.
Introduction
I.Matériel et Méthodes
1.La zone d’étude
1.1 Les Niayes
1.2 Le site expérimental
1.3 Choix des parcelles
Piégeage
Collecte des larves de T. absoluta
Parasitoïdes
Analyse du paysage
Enquêtes
Analyses statistiques des données
III. Résultats
1.Caractérisation des individus collectés
1.1 Colonisation des parcelles
1.2 Incidence de T. absoluta dans les cultures de tomate
Parasitisme larvaire
Abondance des prédateurs
Pratiques culturales
Composition du paysage autour des parcelles
Effet du paysage sur la colonisation des parcelles par les adultes de T. absoluta
Effet des pratiques culturales et du paysage sur les infestations des parcelles de tomate par T.
CHAPITRE V Effet des pratiques culturales et du paysage sur la prédation des larves de T. 
Discussion
Effet des pratiques culturales
Effet du paysage
1 Tuta absoluta : caractéristique d’une expansion nationale rapide et d’une forte incidence sur les cultures de tomate
2 Plantes hôtes de T. absoluta et leur importance relative dans la dynamique des populations du ravageur
3 Les ennemis naturels de T. absoluta et leur potentiel en lutte biologique
3.1 Très faible impact des parasitoides
3.2 Les prédateurs : N. tenuis
4 Effet des pratiques culturales et du contexte paysager sur l’incidence de T. absoluta et la prédation
Annexes 1 : Communications Scientifiques
Annexes 2 : Fiches d’obsevations et d’enquêttes  iv
Annexe 2.1 : Fiche piégeage des adultes de T. absoluta. iv
Annexe 2.2 : Fiche d’observation insectes  iv
Annexe 2.3 : Fiche questionnaire sur les pratiques culturales  v
Annexe 2.4 : Fiche suivi parasitisme au laboratoire v

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