La lutte biologique contre la Pyrale du maïs avec les trichogrammes
Évolution de la technique pour une utilisation à grande échelle

Communication présentée au Ier Colloque transnational sur les luttes biologiques, intégrées et raisonnées réuni les 21, 22 et 23 janvier 1998  à Lille.

Introduction
I.La lutte contre la Pyrale du maïs à l'aide des trichogrammes
II. Evolution de la technique de lutte avec les trichogrammes
III Résultats des expérimentations au champ avec la technique du lâcher unique
IV. Avantage de la technique à lâcher unique.
V. Conclusion

Références bibliographiques, Résumé & Summary


[R] Introduction

 La lutte biologique contre la Pyrale du maïs avec les trichogrammes s'est fortement développée ces dernières années en France, avec désormais une place significative sur le marché. Ainsi en 1997, plus de 30 000 ha de maïs ont été protégés avec un seul lâcher de trichogrammes, avec des efficacités équivalentes à celles des insecticides conventionnels, ce qui représente environ 7 % de surfaces traitées. L'utilisation de la lutte biologique à l'aide d'un auxiliaire en grande culture constitue, à cette échelle, un exemple unique en Europe
Cette technique s'est imposée dans un contexte d'agriculture intensive, qui requiert des efficacités importantes, et face à la concurrence des insecticides chimiques dont le coût est relativement peu élevé. Depuis 1985, année de sa mise sur le marché, des efforts très importants ont été réalisés afin de la rendre de plus en plus fiable et facile à mettre en oeuvre aussi bien au niveau des distributeurs que des utilisateurs.

[R]  I. La lutte contre la Pyrale du maïs à l'aide des trichogrammes

 Les trichogrammes utilisés contre la Pyrale du maïs Ostrinia nubilalis (Lepidoptera, Pyralidae) appartiennent à l'espèce trichogramma brassicae (Hymenoptera, trichogrammatidae), qui s'est révélée très bien adaptée à ce ravageur.
L'avantage de ces auxiliaires est qu'ils sont oophages, ils détruisent donc la Pyrale dès son premier stade avant même qu'elle ne commette de dégâts.
L'utilisation des trichogrammes en France repose sur la technique des lâchers inondatifs et saisonniers (200 000 à 400 000 parasites par hectare).
L'intervention doit être répétée chaque année au moment de la ponte du ravageur.
La mise au point de la technique a nécessité de nombreuses études concernant d'une part la production de masse de l'entomophage et d'autre part la stratégie d'utilisation au champ. Les plus importantes ont été réalisées entre 1975 et 1987, en collaboration étroite avec plusieurs équipes de l’INRA (Antibes, Versailles, Colmar), mais aussi les services de la Protection des Végétaux et l'AGPM.
La production de masse est réalisée sur les oeufs d'un hôte de substitution, la Teigne de la farine, Ephestia kuehniella (Lepidoptera, Pyralidae), dans l'unité industrielle de BIOTOP capable de produire plus d'un milliard d'oeufs de papillons par semaine. Les trichogrammes destinés aux lâchers sur le terrain sont, en grande partie, produits avec un arrêt de développement (diapause). Ceci permet un stockage au froid des parasitoïdes pendant 10 mois, sans baisse de qualité, rendant, la production plus souple et plus rentable. De plus, le stockage permet d'effectuer des contrôles de qualité sur tous les lots produits avant leur utilisation au champ.
Pour leur épandage en culture, les trichogrammes sont présentés sous la forme d'oeufs parasités d'E. kuehniella, conditionnés dans de petites capsules en carton biodégradables, paraffinées et percées, qui protègent contre les intempéries les prédateurs et qui simplifient la manipulation du produit.
L'ensemble de la production est désormais maîtrisé et des contrôles à tous les stades de la fabrication permettent de proposer un produit répondant à un niveau de qualité optimale, gage d'une bonne efficacité au champ. Ces contrôles portent notamment sur la pureté spécifique, la quantité d'insectes par capsule, leur fécondité, longévité, taux d'émergence et pourcentage de femelles de la population.

[R] II. Evolution de la technique de lutte avec les trichogrammes

 Au début de la commercialisation de la technique, la Pyrale et les conditions dans lesquelles les lâchers devaient être mis en oeuvre n'étaient pas bien connus.
Aussi pour compenser ce manque de précision était-il nécessaire de disposer d'un traitement à couverture importante, ce qui était réalisé par 3 lâchers successifs, avec 2 vagues d'émergence chacun, Cette méthode était accompagnée d'une logistique appropriée : les trichogrammes étaient livrés chez les distributeurs vague par vague, et mis en réactivation (réveil après diapause) en conditions naturelles par les techniciens. Cette méthode, utilisée pendant plusieurs années, a permis de rendre le traitement très performant et fiable. Cependant, elle s'avérait contraignante, tant au niveau des distributeurs que des agriculteurs, ce qui freinait son développement. Des études dans les domaines de la prévisions du vol de la Pyrale, la stratégie d'utilisation des trichogrammes et leur mode d'épandage au champ, ont été réalisées en vue de simplifier la méthode.

A. La prévision des dates de lâcher
Un bon synchronisme entre le lâcher des trichogrammes et le début de ponte du ravageur est essentiel pour obtenir une efficacité optimale. L'amélioration de la méthode de prévision du vol de la Pyrale était donc nécessaire pour tenter la simplification de la technique de lutte en réduisant le nombre de vagues utilisées.
Des études de la dynamique des populations de Pyrale dans plusieurs régions (Stengel,1982 ; Hawlitsky,1986) ont montré qu'il était possible d'améliorer les prévisions des lâchers en ajoutant au suivi de la somme des températures (exprimée en degré-jour base 10° C depuis le 1er janvier de l'année), celui de la nymphose de la Pyrale. Ainsi, les observations ont permis d'établir que la ponte de la Pyrale commence environ 120 ° j (base 10) après le début de la nymphose. Ceci permet donc de programmer les lâchers de trichogrammes une dizaine de jours à l'avance.
Les informations de chrysalidation proviennent notamment des services régionaux de la Protection des végétaux, qui disposent dans de nombreuses régions maïsicoles, de "cages de Pyrales "où sont entreposées à l'automne des cannes de maïs infestées. A partir du mois de mai, des dissections permettent de suivre l'évolution de la chrysalidation du ravageur et de déclencher le réveil de diapause des trichograrnmes.

B. La stratégie d'utilisation des trichogrammes au champ
L'efficacité du traitement trichogramme provient d'abord de l'action parasitaire des insectes lâchés et ensuite de celle des générations-filles issues des pontes de Pyrale parasitées. Les lâchers doivent avoir lieu dès les toutes premières pontes et il est nécessaire d'assurer un nombre de parasitoïdes suffisant pendant toute la durée de ponte de 1a Pyrale.
La durée totale du développement de T. brassicae est de 15 jours à 20° C,ce qui représente une somme thermique de 150°j (base 10). Des simulations ont été réalisées à partir de courbes de ponte connues et des enregistrements de températures, pour différentes régions et sur plusieurs années. Elles ont montré qu'il suffisait d'assurer la présence de trichogrammes pendant une durée, en terme de somme thermique, d'environ 150 à 200° j pour obtenir la couverture complète du vol grâce aux générations filles (Kabiri et al., 1990). Une vague de trichogramrnes lâchés ayant une durée estimée d'activité d'environ 50° j (soit en moyenne 1 semaine), il devenait théoriquement possible de réaliser des traitements efficaces avec seulement 3 vagues de parasitoïdes, à condition que la 1ère vague du traitement émerge en début de ponte du ravageur.
Grâce à la méthode de prévision basée sur le suivi de nymphose, qui autorise un très bon synchronisme, il devenait possible d'expérimenter des réductions du nombre de vagues du traitement. L'évolution de la technique s'est faite progressivement, en s'appuyant sur des résultats d'essais au champ et au fur et à mesure que la connaissance de la Pyrale dans les différentes régions d'utilisation s'amélioraient. Ainsi la technique est passée de 3 lâchers et 6 vagues d'émergence à seulement un lâcher et 3 vagues d'émergence (tableau I).
Les premiers essais de lâchers unique ont eu lieu en 1994 et se sont poursuivis sur 3 années avant de passer à la phase commerciale en 1997 contre la première génération de la Pyrale. Le lâcher unique comprend 3 vagues d'émergence de trichogrammes : les "immédiats" (émergence environ 2 jours après le lâcher), les "retards" (émergence environ 1 semaine après le lâcher) et les "super-retards" (émergence 15 jours après le lâcher). La couverture apportée par ces 3 vagues est de l'ordre de 3 semaines, le relais étant pris par les générations filles.

 Tableau I : Principales étapes de simplification de la technique d'utilisation des trichogrammes contre la Pyrale du maïs (1ère génération)
Mise en oeuvre au niveau :
Distributeur Agriculteur
1 987
6 livraisons
Réveil des trichogrammes
600 capsules/ha, épandage en 3 lâchers
capsules épandues au sol
1 992
4 livraisons
Réveil des trichogrammes
600 capsules/ha, épandage en 2 lâchers
Capsules épandues au sol ou sur plantes en fonction de leur hauteur
1 996
2 livraisons
300 capsules/ha, épandage en 2 lâchers
Capsules sur plantes
1 997
1 livraison
300 capsules/ha, épandage en 1 lâcher
Capsules en " diffuseurs " accrochées aux plantes, 33 pts/ha


C. La pratique d'épandage des trichogrammes.
Le développement de la technique à lâcher unique est liée aux progrès réalisés dans la prévision du vol de la Pyrale et à l'augmentation de la couverture apportée par le lâcher. En effet, à l'origine, les capsules ont été conçues pour protéger les trichogrammes jusqu'à une dizaine de jours avant leur émergence, ce qui était suffisant pour les stratégies antérieures utilisant 2 vagues par lâcher. Avec le nouveau système, la 3ème vague doit être protégée au moins 15 jours, voire plus en cas de températures basses.
Pour résoudre ce problème, nous avons été amenés à placer les capsules dans des "diffuseurs" en carton , qui sont accrochés aux plantes, et permettent de protéger parfaitement des risques liées aux fortes chaleur du sol et aux fortes humidités.
Par ailleurs, des essais sur la dispersion des trichogramrnes au champ nous ont montré qu'il était possible de réduire le nombre de points de lâcher de 100 à 33 par hectare sans qu'il y ait baisse de l'efficacité parasitaire (Kabiri et al., 1990).
Pour le lâcher unique, afin de diminuer le temps d'épandage, les capsules sont réparties en seulement 33 points par hectare, avec un diffusent par point, contenant les 3 types de capsules correspondant aux 3 vagues d'émergence.
Cette technique permet de réaliser un lâcher dans un minimum de temps (environ 3 ha à l'heure) tout en assurant une protection très efficace des 3 vagues de parasitoïdes quelles que soient les conditions de végétation et la climatologie.

 [R] III Résultats des expérimentations au champ avec la technique du lâcher unique

 Des essais ont été réalisés sur plusieurs années afin de vérifier l'efficacité parasitaire des trichogrammes, utilisées en lâcher unique. Pour chaque expérimentation, 5 parcelles de maïs sont choisies (surface minimum 1 hectare) dans une même région et les pontes de Pyrale sont dénombrées sur 100 plantes par parcelle, chaque semaine, pendant toute la durée de ponte. Chaque ponte trouvée est repérée et son devenir suivi, de manière à connaître la courbe de ponte, le total des pontes déposées et le pourcentage de pontes parasitées par les trichograrnmes.
Les résultats sont exposés sur la figure 1. Dans tous les essais, le parasitisme a été très satisfaisants, et au moins au même niveau que les méthodes à 2 ou 3 lâchers.

Figure 1 : Lâcher unique de trichogrammes : efficacité parasitaire sur pontes

 Par ailleurs, des comptages de dégâts de Pyrale effectués peu avant la récolte, dans des champs traités et des champs témoins non traités, nous ont permis de vérifier le niveau des efficacités larvicides pour les différentes techniques employées. Ces comptages consistent à disséquer 50 pieds/parcelle sur au moins 5 parcelles du même traitement, et à comptabiliser le nombre de larves de Pyrale (figure 2).

Figure 2 : Efficacité larvicide des traitements trichogrammes

Là aussi, les résultats sont au même niveau, quelle que soit la technique utilisée. L'efficacité et la régularité des traitements ont été très satisfaisants.

 [R] IV. Avantage de la technique à lâcher unique

 L'avantage le plus important se situe bien sûr au niveau de l'utilisateur qui n'a désormais plus qu'une seule intervention à faire, et à un moment où le maïs est encore bas et ne gène pas le passage à pied dans la parcelle.
De même, la logistique est aussi simplifiée puisqu'il n'y a plus qu'une seule livraison aux distributeurs, d'un produit prêt à l'emploi.
Dans sa biofabrique, BIOTOP réalise la réactivation des 3 vagues de trichogrammes par des sorties décalées des insectes conservés en diapause. Grâce à des salles climatisées à différentes températures, il est possible de réactiver plus ou moins vite les vagues d'un lâcher de manière à suivre la climatologie réelle au terrain et obtenir un synchronisme parfait avec l'arrivée de la Pyrale, et ce , en fonction des différentes régions.
Enfin, un avantage important apporté par le lâcher unique est l'adaptation de la vitesse d'émergence des vagues à l'amplitude du vol du ravageur, ce qui garantit une meilleure fiabilité. En effet, la 2ème et la 3ème vague du traitement doivent finir une partie de leur développement dans les conditions du terrain, qui agissent aussi sur le vol du ravageur. Si les températures sont élevées, le vol de la Pyrale sera plus intense et les vagues d'émergences des trichogrammes se succèderont elles aussi rapidement. Au contraire, si on a une période fraîche, par exemple un épisode pluvieux, le vol de la Pyrale sera ralenti, et les vagues de parasitoïdes émergeront avec un étalement plus important.

[R] V. Conclusion

 L'évolution importante des surfaces de maïs protégés par les trichogrammes en France a été rendue possible par les simplifications apportées à la technique, et qui ont aussi contribué à la baisse de son coût.
Le lâcher unique s'est montré aussi performant et fiable que les méthodes précédentes ou les traitements conventionnels, et il représente l'aboutissement d'une technique, qui depuis sa mise sur le marché, n'a cessé d'évoluer.
Les agriculteurs français disposent désormais d'un moyen altematif de lutte contre la Pyrale du maïs, pratique, efficace, et qui répond aux soucis de la protection de l'environnement aussi bien qu'à ceux des consommateurs.
Les recherches menées dans ce cadre vont également permettre très prochainement de proposer une technique à lâcher unique dans la lutte contre la 2ème génération de la Pyrale du maïs dans le Sud.


[R] Références bibliographiques

 Hawlitzky N., 1986. Etude de la biologique de la Pyrale du maïs , Ostrinia nubilalis Hbn. (Lep. Pyralidae) en région parisienne pendant 4 années et recherche d'éléments prévisionnels du début de ponte. Acta oecol., Oecol, appli., 7, 47-68.
Kabiri F., Frandon J., Voegele J., Hawlitzky N., Stengel M., 1990. Stratégie évolutive des lâchers inondatifs de Trichogramma brassicae Bezd. (Hym. Trichogrammatidae) contre la Pyrale du maïs Ostrinia nubilalis Hbn. (Lep., Pyralidae). ANPP, 2e conférence internationale sur les ravageurs en agriculture, Versailles, 4, 5, 6 déc 1990, volume 3, 1225 - 1232.
Stengel M., 1982. Essai de mise au point de la prévision des dégâts pour la lutte contre la Pyrale du maïs Ostrinia nubilalis Hbn. en Alsace (Est de la France). Entomophaga, 27; n° HS, 105-114.


[R] Résumé :
La lutte biologique contre la Pyrale du maïs avec les trichogrammes, fruit d'une étroite collaboration entre la société BIOTOP et l'INRA, a connu une extension importante en France où elle a été appliquée sur plus de 50 000 ha en 1998. Cette réussite en grande culture n'a été possible qu'aux prix d'importants efforts de recherche concernant la production de masse des auxiliaires, la logistique, la prévision du vol du ravageur et la technique de lâcher. La principale amélioration a été la mise au point d'un lâcher unique des parasitoïdes avec une logistique simplifiée en maintenant un niveau élevé d'efficacité et de fiabilité. L'évolution technique ainsi que les résultats obtenus au champ sont présentés.
Mots-clés : Lutte Biologique -trichogrammes - Pyrale du maïs - Méthode de lâcher efficacité

[R] Summary :
Biological control against the european corn borer with trichogramma. Technical improvments for large scale application.
Biological control against european corn borer with trichogramma, a program developped by BIOTOP and INRA, had an important increasing in France where it was applyed on more than 50.000 ha in 1998. This success in open fields is due to a large research program on mass production, logistic, pest forecasting and release method. The mean improvment was to set up a single release method for parasitoïds with a simple logistic and a high level of efficiency and reliability. The technical evolution and field results are described.
Key - words : Biological control - trichogramma - European com borer - Release method - Efficiency
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