Importance économique et bioécologie de Aphthona whitfieldi Bryant

Origine et répartition géographique de Jatropha curcas L.

   Jatropha curcas L. (1753) est originaire du Mexique ou des régions voisines d’Amérique centrale (Van der Vossen et Mkamilo, 2007) qui sont les seuls endroits où il a été collecté dans les milieux non perturbés. J. curcas, selon Martin et Mayeux (1984) cités par Ouédraogo (2000) aurait été introduit en Afrique par des navigateurs portugais, qui l’ont emportée au Cap Vert et en Guinée Bissau au XVIe siècle où il est devenu une culture d’exportation qui représentait à une époque, 60% de la valeur totale des exportations agricoles (Van der Vossen et Mkamilo, 2007). L’espèce s’est répandue dans le monde entier il y a longtemps et elle est aujourd’hui domestiquée dans toutes les régions tropicales et intertropicales ainsi que sur les îles tropicales. L’aire de culture de J. curcas se situe entre la latitude 30° Nord et la latitude 35° Sud, selon Rijssenbeek et al. (2007). Cette large distribution de J. curcas a pour preuve la multitude des appellations en différentes langues: physic nut, purging nut (anglais); pourghère, pignon d’Inde (français); purgeernoot (allemand); purgueira (portuguais); fagiola d’India (italien); dand barrî, habel meluk (arabe); yu-lu-tzu (chinois); sabudam (thailandais); túbang-bákod (philippines); jarak budeg (Indonésie); bagani (Côte d’Ivoire); kpoti (Togo); tabanani (wolof); mupuluka (Angolais); butuje (Nigéria); makaen (Tanzanien); piñoncillo (Mexicain); mundubi-assu (Brazil) et pinón (Guatemala) (Münch et Kiefer, 1986; Schultze-Motel 1986 cités par Heller, 1996). Selon Dehgan et Webster (1979) et Shultz-Motel (1986) cités par Heller (1996), de nombreux synonymes sont rencontrés dans la littérature. Il s’agit notamment de:
 Ricinus americanus Miller., 1768;
 Curcas purgans Medik., 1771;
 Castiglionia lobata Ruiz et Pavon., 1794 ;
 Jatropha edulis Cerv., 1794 ;
 J. acerifolia Salisb., 1796 ;
 Ricinus jarak Thumb., 1825 ;
 Curcas adansoni Endl., 1840 ;
 C. indica A. Rich. In Sagra., 1853;
 Jatropha yucatanensis Briq., 1900 ;
 Curcas curcas L., Briton et Millsp., 1920.
Au Burkina Faso comme dans les autres pays africains, la plante a été introduite depuis la colonisation. A présent, son aire de répartition couvre toute l’étendue du territoire national burkinabé (Zan, 1985 ; Ouédraogo, 2000), mais sa présence se raréfie dans le Sahel burkinabé

Inflorescences et fleurs

   J. curcas est une plante monoïque à fleurs diclines: les fleurs sont de sexes séparés mais se trouvent sur la même plante. On observe parfois des fleurs hermaphrodites pouvant être auto-polonisées (Heller, 1996). Selon Munch et Kieffer (1986), les fleurs ont une couleur variant du vert au jaune avec l’âge. La fleur est composée de 5 pétales alternés avec 5 sépales deux fois plus courtes. Les fleurs mâles pédonculées, occupent la périphérie de l’inflorescence, tandis que les fleurs femelles, plus grandes, occupent le centre de l’inflorescence avec un pédoncule plus court. Le rapport mâle/femelle est de 29/1 (Solomon et Ezradanam, 2002). Les inflorescences de la plante de J. curcas sont formées en position terminale sur les branches et possèdent un réseau principal. La floraison de J. curcas est induite par le début de la saison des pluies dans les zones où alternent saison des pluies et saison sèche. Ainsi, dans les zones humides en permanence, la floraison peut durer toute l’année (Vidal and al., 1962 cités par Domergue et Pirot, 2008). La pollinisation est allogame et assurée par des insectes. Il n’existe pas d’autofécondation au niveau de J. curcas. La maturation des anthères se fait avant celle des stigmates.

Développement de Jatropha curcas L.

Le développement de J. curcas comporte trois phases essentielles:
-La phase végétative va de la germination à l’apparition des premières fleurs. Elle dure environ 8 mois. Dans les conditions normales, la germination a lieu 3 à 5 jours après semis. Le tégument externe éclate pour laisser passer la racine principale pivotante qui se courbe pour s’enfoncer dans le sol. Puis 4 petites racines apparaissent latéralement. Les cotylédons, après s’être nourris de l’albumen, peuvent avoir des difficultés à se libérer de l’épiderme intérieur, ce qui peut freiner le développement de la jeune pousse. Ce problème peut être résolu en augmentant la température et l’humidité de l’air (si c’est possible en aspergeant les plantes), en tenant toutefois compte du fait que cela peut favoriser l‘émergence de maladies et parasites (Domergue et Pirot, 2008). Les graines fraîches germent mieux que les graines âgées (Ouédraogo, 2000). Les plantes issues de graines sont plus résistantes à la sécheresse que celles issues de bouturage car elles développent une racine pivotante et quatre racines latérales (Domergue et Pirot, 2008) ;
-La phase reproductive dure environ 3 mois et s’étend de l’apparition des boutons floraux jusqu’à la formation des fruits (Müench, 1986). La floraison et la feuillaison sont simultanées. Dans les inflorescences, les fleurs femelles éclosent un ou deux jours avant les fleurs mâles précoces. Les fleurs mâles ne durent qu’une journée après éclosion (Ouédraogo, 2000). La floraison de J. curcas est induite par le début de la saison des pluies dans les zones où alternent saison des pluies et saison sèche (Müench, 1986). La pollinisation est allogame et assurée par des insectes. Plusieurs insectes pollinisateurs ont été observés par certains auteurs. Ce sont :
-les chenilles (Geometridae : Lepidoptera) de couleur jaune claire avec une longueur de 3 à 13 mm observées par Müench, 1986;
-les papillons de nuit (Noctuidae : Lepidoptera) observés par Dehgan et Webster (1979);
-les abeilles (Apis dorsata, A. florea, A. mellifera) observées par Bhattacharya (2005).

Importance de Jatropha curcas L.

   J. curcas L. est une plante bien connue à travers le monde pour ses différents usages. La graine, les racines, l’écorce et le bois de cette plante sont utilisés dans l’agriculture, dans la médecine traditionnelle et dans l’agro-carburant, etc.
Dans le domaine agricole J. curcas est utilisé comme tuteur à la vanille, au poivre noir et aux ignames à Madagascar, aux Comores et dans d’autres régions d’Afrique (Van der Vossen et Mkamilo, 2007). Arbuste s’adaptant à des sols marginaux impropres à l’agriculture, il peut être utilisé dans les opérations de reboisement. En plus de son effet de brise vent, il assure une protection du sol contre l’érosion causée par le ruissellement grâce à son système racinaire profond qui fixe les sols et favorise l’infiltration. Il peut remplacer avantageusement les clôtures en zone d’élevage et de transhumance à cause de la curcine, toxine contenue dans les feuilles qui fait fuir les animaux. Ainsi, les haies de J. curcas entretenues protègent les cultures contre le broutage lors du passage des troupeaux. Le tourteau obtenu après l’extraction d’huile est très toxique pour avoir des débouchés dans l’alimentation humaine et animale, mais il constitue un substrat organique de valeur, riche en azote (Van der Vossen et Mkamilo, 2007). Au Mali, en utilisation comme engrais àraison de 5 t/ha de tourteau dans des essais de maïs, le rendement a été augmenté de 45% (Henning and al. Cité par Ouédraogo (2000)). Au Népal, l’application de 10 t/ha de biomasse fraîche de J. curcas comme engrais vert à la culture de riz a entraîné une augmentation de rendement de 11% par rapport au témoin (Sherchan and al., 1989 cité par Ouédraogo, 2000). Les extraits de graines sont souvent utilisés avec succès comme pesticides selon Heller (1996). Au Sénégal, un mélange de tourteau au sol dans la culture de tomate, a provoqué une forte réduction de la population des nématodes (Dramé and al., 1998). Il est également important de signaler que J. curcas L. est une plante hôte du virus du manioc ; il est alors déconseillé de l’utiliser comme haie dans les champs de manioc (Ouédraogo, 2000; Van der Vossen et Mkamilo, 2007).
Dans la médecine traditionnelle Dans toute l’Afrique tropicale, les propriétés médicinales de J. curcas sont bien connues depuis longtemps. De la feuille à la racine en passant par la graine, on trouve des usages multiples dans la médecine traditionnelle. Les graines riches en huile sont utilisées pour leurs vertus purgatives et pour expulser les parasites intestinaux, malgré la puissante irritation des voies gastro intestinales, voire les empoisonnements que provoquent souvent ces emplois (Van der Vossen et Mkamilo, 2007). En usage interne, l’huile a des vertus abortives. En usage externe l’huile permet de traiter les rhumatismes ainsi que toutes sortes d’infections dermatologiques, malgré les irritations qu’elle peut provoquer sur la peau (Van der Vossen et Mkamilo, 2007). Le latex est partout réputé pour cicatriser les plaies, pour ses vertus hémostatiques et pour soigner les problèmes de la peau (Arbonnier, 2000). En application externe, il sert à traiter les plaies infectées, les ulcères, l’eczéma, les dermato-mycoses, la gale sarcoptique des moutons et des chèvres (Van der Vossen et Mkamilo, 2007). Kerharo et Adam (1974) cité par Ouédraogo (2000) rapportent qu’au Sénégal les feuilles sont utilisées dans le traitement contre la syphilis et les maladies pulmonaires. En Guinée Bissau, un extrait à l’eau bouillante des feuilles se prend par voie orale pour faire monter le lait chez les femmes (galactagogue) après l’accouchement. La décoction des racines est un remède contre la diarrhée et la gonorrhée.
Dans l’agro carburant J. curcas peut produire jusqu’à 1900 litres de diester par hectare (bien plus que le colza ou le soja) et ce fait intéresse beaucoup les investisseurs au Burkina. Les différents types d’hydrocarbures qu’on peut obtenir à partir de J. curcas sont:
-l’huile de J. curcas qui est obtenue par des technologies simples et est destinée prioritairement aux moteurs diesels statiques (groupes électrogènes, moulins, motopompes);
-le biodiesel qui est produit par estérification d’huile végétale en présence d’alcool et est destiné à tout type de moteur diesel.

Plantes hôtes de Aphthona whitfieldi

   Pollard (1957) a rapporté que A. whitfieldi est associée aux Anacardiacées (Mangifera indica et Pistacia sp.), aux Cucurbitacées (Cucumis melo), aux Euphorbiacées (Ricinus communis), aux Fabacées (Cassia occidentalis et Vigna sinensis) et aux Solanacées (Nicotiana tabacum) ; mais ceux-ci doivent être considérés avec prudence, car les spécimens de Pollard ne sont pas vérifiées (Biondi and al., 2013). Récemment, A. whitfieldi a été abondamment observée au Mali et au Burkina Faso dans les plantations de Jatropha curcas.

Conclusion et perspectives

   Ce travail a été conduit dans le but d’évaluer l’incidence économique de A. whitfieldi et d’améliorer les connaissances sur l’écologie et la biologie de cet insecte ravageur de J. curcas dans la province de la Sissili du Burkina Faso. Nos investigations ont permis de mieux comprendre la relation J. curcas-A. whitfieldi contribuant ainsi à l’amélioration des connaissances sur la biologie et l’écologie de ce ravageur. La vérification de notre première hypothèse de travail a permis de montrer les conséquences des attaques de A. whitfieldi sur J. curcas. Lorsque les plantes de J. curcas sont jeunes et en dehors de tout traitement, une forte densité du ravageur sur les plantes a une incidence négative sur leur croissance (croissance en hauteur, en épaisseur et production de feuilles) entrainant souvent leur mort. Nous avons pu remarquer aussi lors de cette étude que lorsque la plante est fortement attaquée jusqu’à perdre ses feuilles, elle réagit en poussant des ramifications. A. whitfieldi est à l’origine de plus de 80 % de perte en feuilles chez J. curcas en condition semi-contrôlée. Cette forte défoliation réduit l’activité photosynthétique de la plante qui influe négativement sur la production en fruits et donc sur le rendement graine. Les  pertes en rendement graine peuvent atteindre 98 % en cas de fortes attaques de l’insecte. En milieu naturel et en fonction du type de plantation, les dégâts dus à A. whitfieldi variaient. Ils étaient plus élevés dans les plantations pures (70 %) que dans les plantations associées (55 %) et les haies vives (56 %). En vérifiant notre deuxième hypothèse de travail, nous avons montré que le coléoptère est absent sur J. curcas pendant la majeure partie de la saison sèche. Il apparaît avant les premières pluies utiles en avril, mais il ne devient abondant que lorsque la saison des pluies est bien établie, c’est-à-dire vers fin juin et début juillet. Les populations de A. whitfieldi baissent en novembre, quelques semaines après la fin des pluies. La densité de leur population et leurs dégâts sur J. curcas sont particulièrement élevés dans la seconde moitié de la saison des pluies. Des facteurs environnementaux tels que la présence d’herbes dans les champs de J. curcas ou la proximité directe de ces derniers avec une jachère favorisent la pullulation de A. whitfieldi. En ce qui concerne le cycle de développement de A. whitfieldi, le ravageur passe par quatre stades de développement (œuf, larve, pupe, adulte) avec trois formes larvaires. Les œufs sont pondus au niveau de la base de la tige et à l’éclosion, les larves pénètrent dans le sol pour se transformer en pupes. Seul l’adulte de l’insecte vit sur les parties aériennes de la plante. Il n’existe pas de dimorphisme sexuel chez l’adulte de A. whitfieldi. Le seul moyen de différencier le mâle de la femelle est la dissection. Les observations faites sur la fluctuation de la population adulte de A. whitfieldi durant les 12 mois de l’étude et sur son cycle de développement nous ont permis de conclure que cet insecte est une espèce univoltine. Les investigations que nous avons conduites dans le cadre de notre 3ème hypothèse de recherche nous ont permis d’identifier une vingtaine d’espèces d’Euphorbiacées dans les champs de J. curcas et ses alentours. Seule J. gossypifolia a été trouvée hôte de A. whitfieldi laissant penser que cet insecte est inféodé au genre Jatropha. Sur la base des observations faites dans les champs de J. curcas, plusieurs recommandations peuvent être proposées à l’endroit des producteurs pour le contrôle de A. whitfieldi.
 Mettre en place des plantes précoces afin de favoriser leur croissance rapide avant la période de pullulation de A. whitfieldi ;
 Planter J. curcas en association avec des cultures fertilisées par exemple du maïs ;
 Entretenir les champs de J. curcas afin d’éviter toute pullulation du ravageur ;
 Porter une attention particulière aux semis se trouvant juste à côté d’anciens pieds de J. curcas car ces derniers regorgent toujours un niveau variable de A. whitfieldi dans leur partie basse et agissent comme source de coléoptères pour les jeunes semis vulnérables. Pour ce faire, des traitements phytosanitaires doivent être appliqués sur ces jeunes pieds de J. curcas. Notre étude a apporté de nouvelles connaissances sur A. whitfieldi, ravageur de J. curcas au Burkina Faso. Cependant, pour plus de succès dans le développement futur d’actions de lutte contre ce ravageur, plusieurs perspectives peuvent être dégagées. Il s’agit de:
 Etendre la recherche des plantes hôtes alternatives dans d’autres zones de production de J. curcas ;
 Poursuivre l’étude sur la biologie et l’écologie de A. whitfieldi ;
 Rechercher des ennemis naturels de A. whitfieldi ;
 Poursuivre l’étude sur l’impact des attaques de A. whitfieldi sur une plus longue durée afin d’évaluer la conséquence de ces attaques sur la mortalité des plantes.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
Introduction générale
PREMIERE PARTIE : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
Chapitre I : Généralités sur Jatropha curcas L.
.1. Origine et répartition géographique de Jatropha curcas L.
1.2. Nomenclature binomiale
1.3. Description de Jatropha curcas L.
1.3.1. Appareil végétatif
1.3.1.1. Tige
1.3.1.3. Inflorescences et fleurs
1.3.1.4. Fruits
1.3.2. Appareil racinaire
1.4. Développement de Jatropha curcas L
1.5. Ecologie et pratiques culturales
1.5.1. Exigences climatiques et édaphiques
1.5.2. Modes de reproduction
1.5.3. Densité de plantation
1.6. Entretien de la plante
1.6.1. Taille
1.6.2. Désherbage
1.6.3. Protection contre les feux de brousse
1.6.4. Protection contre le piétinement des animaux
1.7. Différents types de plantations
1.8. Récolte et conservation des graines
1.9. Importance de Jatropha curcas L.
1.9.1. Dans le domaine agricole
1.9.2. Dans la médecine traditionnelle
1.9.3. Dans l’agro carburant
1.10. Ravageurs de Jatropha curcas
1.10.1. Maladies
1.10.1.1. Maladies des feuilles
1.10.1.2. Pourritures des racines et du collet
1.10.1.3. Autres maladies
1.10.2. Insectes ravageurs
1.10.2.1. Hétéroptères
1.10.2.2. Homoptères
1.10.2.3. Lépidoptères
1.10.2.4. Coléoptères
1.10.2.5. Orthoptères
1.10.2.6. Isoptères
1.11. Méthodes de lutte contre les ravageurs de Jatropha curcas
1.11.1. Lutte biologique
1.11.2. Lutte chimique
Chapitre II : Généralités sur Aphthona whitfieldi B.
2.1. Position systématique
2.2. Description de Aphthona whitfieldi
2.3. Biologie et écologie de Aphthona whitfieldi
2.3.1. Biologie
2.3.2. Ecologie
2.3.2.1. Distribution géographique
2.3.2.2. Plantes hôtes de Aphthona whitfieldi
2.3.3. Méthodes de lutte contre les altises
2.3.3.1. Lutte chimique
2.3.3.2. La lutte biologique
2.3.3.3. Effets des pesticides botaniques sur les altises
2.3.3.4. Méthodes de lutte culturale
Deuxieme partie : etudes experimentales
I.MATERIEL ET METHODES
1.2. Materiels
1.2.1. Matériel végétal
1.2.2. Matériel animal
1.2.3. Matériel divers
1.3. Méthodologie
1.3.1. Dynamique des populations de A. whitfieldi
1.3.2. Facteurs environnementaux influant sur l’abondance de A. whitfieldi
1.3.3. Impact sur la croissance de Jatropha curcas
1.3.4. Estimation des pertes en rendement
1.3.4.1. Etude sous conditions semi-contrôlées
1.3.4.2. Expérimentation en milieu naturel
1.3.5. Elevage de A. whitfieldi
1.3.6. Inventaire floristique
1.3.7. Test de contact
1.4. Traitement et analyses des données
1.4.1. Logicels utilisés
1.4.2. Traitements et analyses statistiques
1.4.2.1. Dynamique des populations de Aphthona whitfieldi
1.4.2.2. Impact sur la croissance
1.4.2.3. Estimation des pertes en rendement
1.4.2.4. Elevage de Aphthona whitfieldi
II. RESULTATS et discussions
Chapitre I: Etude sur la dynamique des populations de Aphthona whitfieldi
1.1. Introduction
1.2. Dynamique des populations de A. whitfieldi à Léo et à Biéha
1.3. Facteurs environnementaux influant sur l’abondance de A. whitfieldi
1.4. Discussion
1.5. Conclusion
Chapitre II : Impact des attaques de Aphthona whitfieldi sur la croissance de Jatropha curcas
2.1. Introduction
2.2. Variation des paramètres de croissance en fonction du nombre de A. whitfieldi
2.2.1. Hauteur de la plantule de Jatropha curcas en fonction du nombre d’individus de A. whitfieldi infestants
2.2.2. Diamètre de la plantule de Jatropha curcas en fonction du nombre d’individus de A. whitfieldi infestants
2.2.3. Nombre moyen de ramifications de Jatropha curcas en fonction du nombre d’individus de A. whitfieldi infestants
2.2.4. Nombre moyen de feuilles de Jatropha curcas en fonction du nombre d’individus de A. whitfieldi infestants et du temps
2.3. Discussion
2.4. Conclusion
Chapitre III : Importance économique de Aphthona whitfieldi
3.1. Introduction
3.2. Expérimentation en cage
3.2.1. Taux moyen de défoliation de J. curcas
3.2.2. Nombre moyen de fruits récoltés de Jatropha curcas en fonction du traitement
3.2.3. Estimation des pertes en rendement-graines de Jatropha curcas
3.3. Estimation des pertes en rendement en milieu naturel
3.3.1. Taux moyen des dégâts de A. whitfieldi en fonction du type de plantation de Jatropha curcas
3.3.2. Nombre moyen de fruits récoltés de Jatropha curcas en fonction du type de plantation
3.3.3. Nombre moyen de fruits récoltés de J. curcas en fonction du niveau des dégâts de A. whitfieldi
3.3.4. Rendement moyen de Jatropha curcas en fonction du type de plantation
3.3.5. Rendement moyen par arbre de Jatropha curcas en fonction du niveau des dégâts
3.4. Discussion
3.5. Conclusion
Chapitre IV : Etude du cycle de développement de A. whitfieldi
4.1. Introduction
4.2. Cycle de vie de A. whitfieldi
4.3. Changement de couleur
4.4. Œuf
4.5. Larve
4.6. Nymphe
4.7. Adulte
4.8. Nombre moyen de pupes et de larves collectées sur le terrain
4.9. Discussion
4.10. Conclusion
Chapitre V : Plantes hôtes alternatives de Aphthona whitfieldi
5.1. Introduction
5.2. Recensement des Euphorbiacées et test de contact
5.3. Discussion
5.4. Conclusion
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
Conclusion et perspectives
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES .

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