Généralités sur les insecticides de synthèse et notion de résistance

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Les principaux ravageurs des cultures et des stocks d’arachide

En raison des divers facteurs (abiotiques et biotiques) qui agissent sur le milieu, l’arachide subit de la part de nombreux ravageurs des agressions qui débutent aux champs et se poursuivent au niveau des stocks. Parmi ces ravageurs on peut citer : les iules, les chenilles de Amsacta moori walker ou A. albistriga Walker, Diacrisia obliqua walker et Stomopteryse nerteria, les thrips, les termites, le puceron Aphis craccivora et la punaise Aphanus sordidus et la bruche de l’arachide, Caryedon serratus qui reste le ravageur le plus redoutable de l’arachide.

Présentation de l’insecte ravageur : Caryedon serratus

Position systématique

La bruche de l’arachide a été répertoriée par Olivier en 1790 sur des spécimen provenant du Sénégal (N’Diaye, 1981). Sujet à confusion, elle a été décrite sous différentes appellations. Cependant un seul nom, Caryedon serratus, a été retenu après les travaux de Decelle (1966). Il précise que les nominations précédentes étaient des synonymes de l’espèce. Sa systématique est la suivante : Embranchement: Arthropodes, Classe: Insectes, Ordre: Coléoptères, Famille: Bruchidae, Sous-famille: Pachymerinae, Tribu: Caryedini, Genre: Caryedon, Espèce: serratus.

Origine et répartition géographique

La bruche de l’arachide est un insecte d’origine africaine qui vivait primitivement sur Tamarindus indica (Decelle, 1981 in Guèye, 2000). Elle se rencontre presque dans toute l’Afrique tropicale, essentiellement en zone de savane arborée (Mauritanie, Sénégal, Mali, Guinée Bissau, Côte d’Ivoire, Ghana, Burkina Faso, Nigeria, Niger, Tchad, Cameroun, Soudan, Ethiopie, Kenya, Zaïre, Tanzanie, Zimbabwé). C. serratus a été signalé comme ravageur de l’arachide en République Centrafricaine (Koyabay, 1988 in Sembène, 2000). Sa grande dissémination serait liée au commerce du tamarin et de l’arachide.
En plus de sa présence en Afrique, C. serratus est retrouvé en Asie du Sud et de l’Ouest, Océanie (Fidji, Nouvelle Calédonie, Tahiti, Nouvelle-Zélande, Hawaii), Amérique centrale (Curaçao, République Dominicaine, Haïti, Jamaïque, Iles Vierges), Mexique, Colombie et Guyana (Delobel et Tran, 1993).

Biologie

L’adulte de C. serratus est brun à mordoré, moucheté de noir et mesure environ 6mm de long. Son corps allongé de forme ovale possède des fémurs postérieurs fortement dilatés et denticulés au bord ventral (Delobel et Tran, 1993). Sa tête est petite et les yeux volumineux. Les tibias de la 3ème paire de pattes sont recourbés en arc de cercle. Chez la femelle le dernier tergite abdominal n’est pas recouvert par les élytres alors que chez le mâle il est entièrement couvert.
La bruche de l’arachide est un insecte à activité nocturne. Dans la journée, l’adulte se cache dans toutes sortes d’abris : interstices, crevasses d’écorce, ou regagne le cocon d’où il est issu. Il peut se nourrir de substances diverses: pollen, moisissures, liquides sucrés, eau. La larve est dodue et arquée, de couleur blanchâtre avec une tête marron. L’œuf est blanc et a une forme ovoïde (L= 1 mm) ; le chorion est finement réticulé (Sembène, 2000).
L’activité reproductrice de C. serratus débute au crépuscule. La femelle émet une phéromone sexuelle qui attire le mâle. L’accouplement survient dans les 24 heures qui suivent l’émergence des adultes et les premières pontes s’effectuent le jour suivant durant la nuit.
La femelle pond à la surface des gousses et des graines lorsqu’elles sont apparentes. Les œufs sont déposés isolément dans les interstices et crevasses. Leur nombre varie en fonction des conditions du milieu (température et humidité relative) et de la situation alimentaire de la femelle ; à jeun, la fécondité moyenne varie de 115 à 140 œufs à 30°C et 70 % HR. Dans les mêmes conditions et en présence de nourriture, elle peut augmenter jusqu’à 650 œufs (Delobel, 1989b). D’après Lepesme (1944) et Da fonseca (1963) (cités dans N’Diaye, 1981), la durée d’incubation moyenne de l’œuf est d’environ une semaine. Après éclosion, la larve pénètre à l’intérieur de la graine en perforant la coque. Il y’a quatre stades larvaires dont les trois premiers se déroulent à l’intérieur de la graine. Le développement larvaire dure un peu plus d’un mois au bout du quel la larve tisse un cocon d’où émergera un adulte 15 jours plus tard. Le cocon, translucide et de texture membraneuse est construit soit à l’intérieur de la gousse, soit à l’extérieur sur un support végétal ou dans le sol (Delobel et Tran, 1993).
Le développement complet de l’œuf à l’adulte, dure environ deux mois. Cependant dans certaines situations, on constate un étalement très important des émergences pouvant atteindre 4 mois (l’intervalle entre les premières et les dernières sorties). Il pourrait s’agir d’un mécanisme de quiescence à l’intérieur du cocon, qui serait lié à l’humidité. La longévité de la femelle varie de 9 à 11 semaines. La bruche de l’arachide est donc, comme la plupart des insectes nuisibles aux produits stockés, une espèce à développement relativement lent (Sembène et al., 2012).

Les parasitoïdes

D’après les travaux antérieurs, on peut en Afrique citer 5 parasitoïdes. Quatre d’entre eux sont des Chalcidiens appartenant à 4 familles (Trichogrammatidae, Eurytomidae, Pteromalidae, Chalcididae) et une espèce de Bracon qui est un Braconidae (Gagnepain & Rasplus, 1989 in Guèye, 2000). On peut distinguer 2 types de parasitoïdes: ceux qui parasitent les œufs durant leur développement et ceux qui parasitent les larves et les nymphes.
Parmi les parasites oophages on peut citer Uscana caryedoni Viggiani, son taux de parasitisme varie entre 3 % au début des pontes à 30 % au cours de la seconde phase de dépôt des œufs en janvier (Guèye, 2008).
Parmi ceux qui s’attaquent aux larves et aux nymphes il y a :
Anisopteromalus caryedophagus Rasplus : c’est un ectoparasite grégaire des larves et des nymphes du genre Caryedon. Ses œufs sont déposés par groupes de 3 à 8 préférentiellement sur la face ventrale de la nymphe, lorsque celle-ci est accessible.
Bracon (Ophtalmobracon) sp : espèce grégaire qui attaque fréquemment C. serratus. 5 à 9 larves se développent aux dépens de larves ou de nymphes de C. serratus et construisent leurs cocons à l’intérieur du cocon.
Pronocura serratocida Rasplus et Eurytoma caryedocida Rasplus, deux espèces ectoparasites des nymphes qui apparaissent sporadiquement.

Les dégâts causés sur l’arachide

Les dégâts occasionnés par C. serratus sur la production d’arachide du Sénégal peuvent aller jusqu’à 83 % de perte quantitative après une durée de stockage de quatre mois (Ndiaye, 1991 in Sembène et al, 2012). Ces pertes interviennent à tous les stades allant des stocks réservés pour les prochaines semences à ceux destinés à la commercialisation et à la consommation. De plus, des pertes en poids sec sont enregistrées ainsi que d’autres effets négatifs tels que : la diminution de la valeur marchande des graines infestées, la diminution de leur valeur nutritive et celle de leur faculté germinative.
Les trous laissés dans la coque par les larves favorisent l’attaque d’autres insectes tels que Trogoderma spp. Berthold., Tribolium spp. (Herbst), Oryzaephilus mercator (Fauvel), Ephestia cautella (Walker) et facilitent la contamination par un champignon (Aspergillus flavus) producteur d’une substance cancérigène : l’aflatoxine rendant l’arachide impropre à la consommation.

Les principales méthodes de lutte contre les ravageurs

Les techniques de protection des cultures contre les ravageurs sont multiples. Celles-ci se différencient en luttes physique, biologique et chimique ect….

La lutte physique

La lutte physique se définit comme étant un moyen d’élimination du ravageur de manière à rendre inhospitalier ou inaccessible les stocks d’arachide pour l’organisme cible. Elle se subdivise en méthodes actives et méthodes passives.
Les méthodes actives utilisent de l’énergie au moment de l’application pour détruire, blesser, stresser les ennemis des cultures ou pour les enlever des cultures et stocks. Cependant elles n’agissent qu’au moment de l’application. Parmi celles-ci on peut citer :
 L’action de la chaleur (insolation) qui consiste à exposer les stocks au soleil pour détruire les larves et faire fuir les adultes qui craignent la lumière et la chaleur. C’est une pratique qui permet d’achever le séchage, elle est effectuée le plus souvent avant emmagasinage des récoltes (Guèye et al, 2011).
 Le stockage à l’abri de l’air ou stockage hermétique qui est un moyen plus adapté pour les régions à climat chaud et sec et se fait dans des conteneurs hermétiquement fermés (fûts, bidons en plastique, jarres etc.). Les insectes sont incapables d’y pénétrer et les parasites introduits en même temps que la récolte y meurent rapidement en raison d’un manque d’oxygène doublé d’un taux accru de CO2, dû à la respiration des ravageurs et celle du grain. Le stockage hermétique est très efficace mais il diminue la capacité germinative des graines stockées.
 La conservation au froid qui bien que efficace n’est pas envisageable dans les pays du tiers monde en raison de son coût très élevé. Elle ne peut être envisagée que dans des cas exceptionnels (arachide de bouche décortiquée, stocks de semence de sécurité).
Les méthodes passives procèdent par modification du milieu. Au champ, l’utilisation de barrières physiques représente la seule méthode passive disponible (Boiteau & Vernon, 2000). La méthode mécanique (surcharges, barrières) consiste à effectuer un triage manuel et un tamisage des ravageurs, un vannage et un remuage des grains entreposés. Il faut veiller à détruire les insectes triés de manière à ce qu’ils ne retournent pas dans les produits stockés.

La lutte biologique

Elle est définit d’après l’Organisation Internationale de Lutte Biologique (OILB) comme étant l’emploi d’organismes vivants pour prévenir ou réduire les dégâts causés par les ravageurs. Elle peut se faire avec ou sans auxiliaires.
Dans la lutte biologique avec auxiliaires les principaux acteurs sont des organismes entomophages ou des micro-organismes entomopathogénes.
Les organismes entomophages regroupent les insectes prédateurs et les parasites ou parasitoïdes. Les premiers chassent leurs proies pour satisfaire leurs besoins nutritifs, les plus utilisés en lutte biologique sont les Coléoptères, Dermaptères, Hémiptères, Neuroptères et certaines espèces du groupe des Acariens. Les parasitoïdes quant à eux tuent pour terminer leur cycle de vie. Les plus utilisés sont : les Hyménoptères, Diptères et Coléoptères.
Les micro-organismes entomopathogènes (bactéries, champignons, nématodes, protozoaires et virus) ont intéressé les chercheurs dans la lutte biologique. L’espèce la plus connue dans ce domaine est la bactérie Bacillus thuringiensis.
Par ailleurs, dans la lutte contre C. serratus, Ekesi et al., (2001) ont obtenu de l’application de conidies de Metarizhium anisopliae sur gousses d’arachide un contrôle comparable à celui obtenu avec le pyrimiphos-méthyl à 10 ppm. Des cinq isolats testés, le plus actif, CPD 4 a montré des effets répulsifs contre cette bruche.
La lutte biologique sans auxiliaires se fait par :
 Utilisation d’extraits végétaux
Plusieurs espèces de plantes à propriétés insecticides sont utilisées pour leurs actions ovicides, larvicides et adulticides sur différentes espèces de Bruchidae. Nous pouvons citer entre autres Azadirachta indica, Lantana camara, Boscia senegalensis, Annona sengalensis, Calotropis procera, Senna occidentalis (Thiaw et al ; 2007 ; Gueye et al., 2009 ; Thiaw et Sembene, 2010 ; Gueye et al., 2011).
De nombreuses études ont été menées dans ce domaine. En effet, Ndiaye (1991) a fait des enquêtes dans une localité située dans le département de Thiès et a pu montrer que les produits végétaux les plus utilisés par les paysans sont les feuilles de Boscia senegalensis, les brisures d’écorces de Faidherbia albida, les feuilles d’Azadirachta indica (“neem”) et les graines d’Adansonia digitata. Ces plantes semblent généralement peu efficaces car elles n’empêchent pas l’évolution des attaques par C. serratus; les résultats sont par ailleurs très peu reproductibles en stocks réels (Sall, 1997).
 Confusion sexuelle
Elle consiste à introduire dans champ plusieurs sources d’émission de phéromones sexuelles synthétisées. Les mâles n’arrivant pas à retrouver les traces de la source ne pourront féconder aucune femelle.
 Résistance variétale
Elle peut avoir pour objet soit de détruire la population du ravageur, soit d’éliminer le maximum d’individus, soit enfin d’accroître la tolérance de la plante cultivée. Dans le premier cas, la sélection porte sur des critères morphologiques ou le plus souvent sur des critères biochimiques tels que la présence de substances anti- appétantes. Par contre, l’élimination d’un maximum d’individus ne peut être obtenue que par la sélection de substances toxiques qui affectent la croissance ou la multiplication du ravageur. Dans les deux cas, la résistance de la plante entraine soit une réduction de la ponte, soit un allongement du cycle de développement, soit la mort immédiate par intoxication. Par contre, une variété cultivée est dite tolérante lorsqu’elle maintient un rendement élevé en présence d’un niveau de population du ravageur responsable de pertes pour une variété sensible (Riba et Silvy, 1989).
Ainsi, certaines études ont montré qu’il existe chez l’arachide une variabilité génotypique pour ce qui concerne la sélection du site de ponte et le développement larvaire. Il existe par ailleurs des variétés d’arachide ne permettant qu’un développement larvaire ralenti (Delobel et Tran, 1993).

La lutte chimique

Elle se fait par l’intermédiaire de produits chimiques qui ont la faculté de tuer les ravageurs à long ou à cour terme. Ils sont regroupés en insecticides de contact et insecticides fumigants.
Les insecticides de contact tuent les insectes en pénétrant à travers la cuticule. Ils sont subdivisés en plusieurs catégories suivant leur composition chimique : organochlorés, organophosphorés et carbamates.
Diverses molécules chimiques ont été utilisées pour limiter la pullulation des bruches dans les stocks. Elles dorment de bons résultats sur les formes adultes. Les plus utilisées sont: la Deltaméthrine, l’Iodofenphos, le Dichlorvos, le Malathion et les Pyréthrines synergisées (Ndiaye, 1991 in Sall, 1997). Cependant ces dernières ne sont que peu efficaces contre les formes cachées à l’intérieur des graines. C’est pourquoi le recours à des formulations plus pénétrantes telles que les fumigants a été envisagé.
Les fumigants n’ont pas d’effets résiduels, ils ont la propriété de pénétrer à l’intérieur des piles de sacs, ou des tas de denrées en vrac, où ils sont absorbés par chaque graine et y détruisent tous les insectes, quel qu’en soit le stade de développement. Ils agissent par absorption par le système trachéen.
D’après Ndiaye (1991) cité par Sall (1997), une fumigation avec le bromure de méthyle (30g/m3 de gousses) ou le phosphure d’aluminium (20g/tonne de gousses) protège l’arachide de façon efficace contre Caryedon Serratus.

Généralités sur les insecticides de synthèse et notion de résistance

Les insecticides de synthèse

Actuellement trois familles d’insecticides de contact (les Organochlorés, Organophosphorés et Pyréthrinoïdes de synthèse) et de fumigants participent à la lutte contre les ravageurs des denrées stockées (Guèye, 2000).
 Les organochlorés sont des toxines neurotropes à large spectre d’action qui altèrent le fonctionnement des canaux sodium indispensables à la transmission de l’influx nerveux. Par exemple, le DDT agit sur l’insecte par contact et ingestion, induisant un tremblement généralisé (incoordination motrice) puis une paralysie qui met parfois 24 h pour s’installer. Certains organochlorés peuvent persister très longtemps dans les sols, les tissus végétaux et les graisses, c’est pourquoi leur utilisation a été interdite dans bon nombre de pays.
 Les organophosphorés sont les plus variés sur le marché. Ce sont des inhibiteurs de la cholinestérase, qui est bloquée sous une forme inactive : l’acétylcholine s’accumule au niveau de la synapse, empêchant la transmission de l’influx nerveux et entraînant la mort de l’insecte.
 Les pyréthrinoïdes de synthèse sont des insecticides dits de « troisième génération », ils sont dotés d’une toxicité considérable et agissent par contact. Ils tuent presque instantanément les insectes par effet choc neurotoxique. Comme les organochlorés, ils tuent l’insecte en bloquant le fonctionnement des canaux sodium indispensables à la transmission de l’influx nerveux. Réputés peu toxiques pour l’homme, ils sont très biodégradables. Ils ne persistent pas dans le milieu édaphique, mais ils sont très toxiques pour certains organismes aquatiques (poissons) ainsi que pour les auxiliaires de l’agriculture (dont les abeilles).
 Les fumigants sont des substances qui, à une température et une pression données, peuvent être produites sous forme de gaz et se comporter en tant que tel. Les gaz sont très toxiques pour l’homme et nécessitent des mesures de sécurité particulières. Il n’y a pas de rémanence. Le traitement par les gaz est essentiellement curatif, il permet une éradication totale.
Deux principaux fumigants sont utilisés pour les denrées stockées : l’hydrogène phosphoré (PH3) dont l’action varie suivant le stade de développement ; les larves et les adultes étant plus sensibles et le bromure de méthyle (CH3Br) qui agit sur le système nerveux des insectes (Bell, 1976 ; Bond, 1990).

Notion de résistance

L’utilisation de quantités croissantes d’insecticides représente non seulement un danger pour l’environnement mais a aussi pour conséquence la formation d’individus résistants c’est à dire capables de survivre et de se reproduire malgré la présence dans leur environnement de composés toxiques pouvant tuer les individus dits « sensibles ».
L’apparition de la résistance chez un insecte est le résultat de la sélection d’une modification (mutation) apparue au niveau d’un ou plusieurs gènes. Il a été démontré trois types de mécanismes de résistance qui se traduisent par des modifications comportementales, physiologiques et biochimiques :
Dans la résistance comportementale, une population d’insectes devient résistante en évitant le contact avec le produit toxique ou en limitant la durée de ce contact de telle sorte qu’il ne soit pas létal (Magnin et al., 1985).
La résistance physiologique s’exprime au niveau des tissus et organes ; elle est caractérisée par une diminution de la pénétration ou par une augmentation de l’excrétion des insecticides.
Pour atteindre leurs cibles les insecticides ont besoin de pénétrer soit par la cuticule soit à par les parois du tube digestif. La vitesse de pénétration d’un toxique varie d’une espèce à l’autre. Selon Haubruge et Amichot (1998), si la cinétique de pénétration est suffisamment lente, l’insecticide pourra être dégradé par les systèmes de détoxication et aura peu d’effet.
Les insectes, comme tous les organismes vivants, possèdent naturellement des voies métaboliques qui leur permettent notamment de dégrader les produits toxiques en composés moins toxiques et/ou plus facilement excrétables. Ces réactions de détoxification deviennent des mécanismes de résistance quand leur efficacité vis à vis du toxique considéré est accrue. Quatre familles d’insecticides à savoir les carbamates, organophosphorés, organochlorés et pyrèthrinoïdes peuvent être dégradées par quatre types d’enzymes: les oxydases, les estérases, les transférases et les déhydrohalogénases (Magnin et al., 1985).
La résistance biochimique se situe au niveau cellulaire ; elle consiste d’une part en une augmentation de l’activité enzymatique des systèmes de détoxication et d’autre part en une diminution de l’affinité des sites d’action vis-à-vis des insecticides.
Les possibilités qu’ont les insectes de dégrader les insecticides sont associées aux systèmes enzymatiques de détoxication. Deux types de réaction sont décrites : les réactions de la phase I (hydrolyse et oxydation) encore appelées réactions de fonctionnalisation qui incluent l’activation et/ou la conversion des molécules exogènes en un composé plus polaire ; l’introduction de groupes fonctionnels augmente la solubilité dans l’eau et permet, soit leur stockage loin des tissus sensibles, soit leur excrétion et les réactions de la phase II ou réactions de conjugaisons, qui permettent la combinaison des groupements fonctionnels ainsi introduits ou des groupements préexistants, avec des métabolites endogènes fortement hydrophiles (glycosides, glutathion ou acides aminés), ce qui en favorise l’excrétion (Haubruge et Amichot, 1998).
Les organophosphorés, les carbamates et les pyréthrinoïdes ont des sites d’action localisés dans le système nerveux. Les trois plus importants sont : le canal sodium “voltage-dépendant” (Csvd), l’acétylcholinestérase (AChE) et le récepteur de l’acide gamma aminobutyrique (GABAr) qui se voient modifier chez les insectes résistants empêchant ainsi la fixation de ces insecticides.

Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre I : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
I. Présentation de la plante hôte cultivée : l’arachide
I.1. Origine
I.2. Position systématique
I.3. Importance de l’arachide
I.4. Principaux ravageurs des cultures et des stocks d’arachide
II. Présentation de l’insecte ravageur : Caryedon serratus Olivier
II.1. Position systématique
II.2. Origine et répartition géographique
II.3. Biologie
II.4. Les parasitoïdes
II.5. Dégâts causés sur l’arachide
III. Principales méthodes de lutte contre les ravageurs
III.1. La lutte physique
III.2. La lutte biologique
III.3. La lutte chimique
IV. Généralités sur les insecticides de synthèse et notion de résistance
IV.1. Les insecticides de synthèse
IV.2. La notion de résistance
Chapitre II : MATERIEL ET METHODES
I. Zones d’études Echantillonnage
II. Elevage de masse
III. Présentation des insecticides utilisés
IV. Evaluation de la sensibilité de Caryedon serratus
V. Paramètres calculés et tests statistiques
V.1. Paramètres calculés
V.2. Tests statistiques
Chapitre III : RESULTATS ET DISCUSSION
I. Résultats
I.1. Sensibilité de C. serratus aux différents insecticides
I.1.1. Evolution de la mortalité par localité
I.1.1.1. La souche de Saint Louis
I.1.1.3. La souche de Mékhé
I.1.1.4. La souche de Sédhiou (Diana Malary)
I.1.2. Comparaison de la mortalité par localité et par insecticide
I.1.3. Durée de développement des rescapés
I.2. Les paramètres d’évolution démographiques
I.2.1. Durée de vie des adultes (rescapés)
I.2.2. Activité de ponte des rescapés
I.2.3. Sex-ratio et taux d’émergence des adultes issus des rescapés
I.2.4. Durée de développement des adultes issus des rescapés
I.2.5. Paramètres de croissance des adultes issus des rescapés (rm, r0, Td…)
II. Discussion
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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