Les Dossiers de l'environnement n°19

La Coccinelle sédentaire Harmonia axyridis

Caractéristiques bioécologiques
Efficacité prédatrice
Amélioration des performances
Aspects économiques
Conclusion

Encadré1. Fast food pour coccinelles ?
Encadré2. Harmonia axyridis ange ou démon ?

Références bibliographiques

NDLR : H. axyridis aux États-Unis


Les pucerons sont plus que jamais des ravageurs préoccupants sur de nombreuses cultures. La lutte biologique apporte des alternatives aux traitements chimiques qu'il faudra de plus en plus, en fonction des nouvelles réglementations en matière de phytosanitaire, intégrer à nos pratiques agricoles. Parmi les solutions proposées, la coccinelle Harmonia axyridis semble pouvoir apporter une réponse à de nombreux problèmes " pucerons ", et ce d'autant mieux que l'INRA a sélectionné une souche d'H. axyridis incapable de voler, ce qui devrait augmenter considérablement ses performances d'auxiliaire de lutte biologique.

Les pucerons ou aphides sont présents sur la majeure partie des cultures ; ils affectent aussi bien les cultures maraîchères que les grandes cultures, les vergers ou les cultures florales. Ils s'installent précocement sur les cultures, présentent une grande diversité spécifique et, souvent, un taux de multiplication exponentiel. Ces caractéristiques en font des ravageurs permanents et redoutables. Les dégâts qu'ils occasionnent sont bien connus : une chute des rendements liée à la ponction de sève, à la déformation des organes végétaux, au développement de la fumagine sur le miellat produit par les pucerons, mais aussi parfois à la mort de tout ou partie de la plante. Par ailleurs, les pucerons sont les vecteurs de nombreux virus de plantes (mosaïques, jaunisses, sharka) (Lecoq, 1996).

La lutte contre les pucerons repose sur des traitements chimiques nocifs pour les utilisateurs, les consommateurs et l'environnement. De plus, ces traitements sont de moins en moins efficaces, car les pucerons développent des résistances souvent croisées aux produits employés, comme chez le Puceron vert du pêcher, Myzus persicae (Delorme, 1996), le Puceron du concombre et du melon, Aphis gossypii, (Delorme, 1996) ou le Puceron des laitues, Nasonovia ribisnigri, (Barber et al., 1999). À cela s'ajoute une limitation de plus en plus drastique par l'Union européenne de la liste des pesticides disponibles. Enfin, les infestations de pucerons représentent, pour les cultures sous abri notamment, un frein à la mise en place de stratégies de lutte intégrée. En effet, en cas d'infestation de pucerons, le recours obligé aux produits chimiques empêche souvent d'utiliser les auxiliaires de lutte biologique actuellement disponibles contre d'autres ravageurs.

Les coccinelles aphidiphages, c'est-à-dire prédatrices de pucerons, sont de longue date nos alliées dans la lutte contre les pucerons. Les espèces présentes dans nos régions ont un impact non négligeable sur ces ravageurs. Cependant, elles interviennent trop tardivement, étant souvent encore en diapause hivernale lors de l'installation des premières colonies de pucerons. Or, il faut que le développement des foyers soit limité précocement pour éviter la pullulation.

La coccinelle Harmonia axyridis Pallas (Coleoptera, Coccinellidae) a été importée en France, en provenance de Chine, en 1982 par Gabriel Iperti, chercheur à l'INRA d'Antibes. Une étude approfondie des caractéristiques biologiques et comportementales de cette espèce a montré qu'il s'agissait d'un candidat de choix pour la lutte biologique contre les pucerons.

[R] Caractéristiques bioécologiques

Harmonia axyridis est une espèce de grande taille, comparable à la Coccinelle à sept points indigène, Coccinella septempunctata. Elle présente un important polymorphisme de couleur des élytres, avec plus de 120 morphes différents repérés dans son aire géographique d'origine. La population qui a servi de base aux études de l'INRA, et qui se trouve sur le marché actuellement, présente principalement deux colorations, claire et foncée, le nombre de points sur les élytres étant variable (1). Le cycle de développement d'H. axyridis comprend quatre stades larvaires séparés du stade adulte par une forme nymphale fixée à un substrat, végétal ou autre. Les larves, notamment des troisième et quatrième stades, comme les adultes, en particulier les femelles qui ont besoin d'énergie pour produire leurs nombreux œufs, sont de grands consommateurs de pucerons. Les œufs de couleur jaune ou orangé sont déposés par groupes de 20 à 50 à proximité des colonies de pucerons (Hemptinne et al., 1992). La durée de développement de ce prédateur dépend des conditions ambiantes, température et photo-période en particulier.

Les principales caractéristiques qui font d'H. axyridis un bon auxiliaire potentiel sont :
- son seuil thermique de reprise d'activité qui se situe entre 8,6 et 12,5°C (Schanderl et al., 1985) ;
- sa capacité à coloniser tous les types de végétaux infestés de pucerons (bien que ses mœurs soient plutôt arboricoles dans son milieu naturel) ;
- sa capacité à se reproduire en grand nombre (jusqu'à 2 500 œufs par fe-melle) et à avoir plusieurs générations par an ;
- sa voracité ;
- sa grande polyphagie qui fait qu'elle attaque un grand nombre d'espèces de pucerons, mais aussi d'autres ra-vageurs, psylles et cochenilles, par exemple.

Sur la base de cette polyphagie, l'INRA a mis au point une méthode d'élevage industriel sur nourriture de substitution, les œufs de la teigne de la farine (Ephestia kuehniella, Lepidoptera, Pyralidae). Ce savoir-faire a été transféré à un partenaire privé, la firme BIOTOP SA (Valbonne, Alpes-Maritimes) qui produit et commercialise les coccinelles sous forme de larves de troisième stade. En 1998, leur production a atteint environ un million de larves. Harmonia axyridis est vendue directement par BIOTOP SA, mais aussi par les coopératives agricoles et les jardineries.

[R] Efficacité prédatrice

Les premières expérimentations avec H. axyridis ont montré son efficacité sur Puceron du rosier, Macrosiphum rosae (Ferran et al., 1996). H. axyridis a aussi fait preuve de capacités prédatrices intéressantes en vergers contre le Puceron cendré, Dysaphis plantaginea, sur pommier, le Puceron mauve, Dysaphis pyri, sur poirier et le Puceron vert, Myzus persicae, sur pêcher et abricotier (Brun, 1993). Des résultats positifs ont également été obtenus sur le Puceron du houblon, Phorodon humuli, (Trouvé et al., 1996). En ce qui concerne les cultures sous abri, sur concombre, courgette et melon, les résultats obtenus sur l'espèce la plus commune, Aphis gossypii, sont également très encourageants.

Cependant, H. axyridis, comme toutes les coccinelles, présente, dans l'optique de la lutte biologique, l'inconvénient de pouvoir s'envoler et quitter la culture sur laquelle elle est lâchée. Dès lors, son activité prédatrice s'exporte ailleurs et le bénéfice attendu n'est pas optimal. L'efficacité se limite dans le temps à la durée de développement des larves lâchées jusqu'au stade adulte, soit de 10 à 15 jours selon les conditions climatiques. Cet état de fait oblige à faire des lâchers répétés d'un nombre important d'individus sur la période de culture.

[R] Amélioration des performances

C'est pourquoi les chercheurs de l'INRA d'Antibes se sont penchés sur les pos-sibilités d'obtenir une souche d'H. axyridis incapable de voler. En observant la population ori-ginaire de Chine, ils ont mis en évidence, par une méthode brevetée, des individus naturellement inaptes au vol mal-gré une morphologie normale. À la suite de nombreux croisements de ces individus entre eux, une souche 100% incapable de voler, baptisée " sédentaire ", a été obtenue, de la même façon que peuvent être obte-nues une race de vaches bonnes laitières ou une céréale à fort rendement. Cette souche n'est donc en rien un organisme géné-tiquement modifié.

Les adultes de la souche sédentaire pos-sèdent des ailes et des élytres tout à fait normaux. Ce sont les muscles des ailes, dont la structure est profondément et spécifiquement désorganisée, qui sont la cause de l'incapacité au vol. Les autres caractéristiques biologiques sont par ailleurs comparables aux caractéristiques de la souche d'origine. Les recherches se poursuivent pour élucider au niveau moléculaire les mécanismes qui régissent cette anomalie musculaire.

Des expérimentations sur cultures sont en cours pour définir les stratégies optimum de l'uti-lisation de la souche d'H. axyridis sédentaire :
- sur houblon (en partenariat avec le SRPV Alsace) ;
- sur cultures maraîchères (en partenariat avec le SRPV Nord Pas de Calais, le SRPV FREDEC PACA, le LNPV Valbonne) ;
- en arboriculture (en partenariat avec l'ACTA, la SERFEL, l'INRA Avignon) ;
- sur rosiers (en partenariat avec DMP (Alpes-Maritimes), Le SRPV Lorraine).

À la suite de la campagne menée en 1998, des résultats préliminaires montrent que l'installation d'H. axyridis sur la culture est effective pour au moins deux générations par an, que le lâcher soit effectué sous forme d'adultes ou de larves de troisième stade. Ceci implique qu'un ou quelques lâchers rapprochés dans le temps d'un petit nombre d'individus devraient permettre de maintenir les populations de pucerons en deçà du seuil de nuisibilité.
En ce qui concerne la stratégie à employer, elle est actuellement encore à l'étude et sa mise au point pour chaque culture nécessitera encore quelques années d'expérimentation pour avoir le recul nécessaire.
Les larves semblent être responsables d'un effet " choc " sur les populations de pucerons, c'est-à-dire d'une diminution rapide des effectifs. Quant aux lâchers d'adultes d'H. axyridis, ils permettent l'obtention quasi immédiate de la deuxième génération d'auxiliaires, plus nomb-reuse. L'impact maximum sur les populations de pucerons est dû à cette seconde génération. Il apparaît donc que, dans le cas de lâchers d'adultes, il faudrait intervenir très précocement.

[R] Aspects économiques

Actuellement, seules les larves d'H. axyridis de la souche d'origine " bon voilier " sont disponibles sur le marché. Leur prix de vente est élevé du fait principalement du coût important engendré par la production de la nourriture de substitution (de l'ordre de 10 000F/kg - plus de 1 500 €). De ce fait, ce sont principalement les particuliers et les collectivités locales qui sont utilisateurs. Afin de réduire le surcoût, des programmes de recherche sont actuellement menés à l'INRA pour réduire l'utilisation des œufs d'E. kuehniella : stockage des adultes à basse température durant la période où les pucerons sont absents et mise au point d'un aliment artificiel d'élevage (recherche financée par l'UE, voir encadré ci-dessus).
De plus, le fait que nous disposions d'une souche sédentaire d'H. axyridis va permettre de diminuer les doses apportées sur les cultures, réduisant d'autant le prix des traitements. Le lâcher d'adultes étant à l'étude, ce stade pourrait également être commercialisé dans le futur.

[R] Conclusion

Par ses recherches, l'INRA a montré qu'il était possible d'aller plus loin dans la domestication des insectes au service de l'agriculture en sélec-tionnant des caractères naturels qui en font des alliés plus efficaces. Il est souhaitable que cette démarche soit dans l'avenir étendue à d'autres invertébrés utilisés comme auxiliaires de lutte biologique.


[R] Encadré1
Fast food pour coccinelles ?

Afin de rendre Harmonia axyridis plus accessible pour le traitements de grandes surfaces, l'INRA s'emploie également à améliorer la méthode de production de masse de cet auxiliaire, ceci afin de diminuer son prix de vente. Le caractère polyphage de cette coccinelle permet, en particulier, d'envisager son élevage sur un aliment artificiel. Un programme de recherche financé par l'Union européenne est en cours, qui vise à mettre au point un aliment adéquat pour H. axyridis par le biais d'une démarche analytique. Deux proies de prédilection de la coccinelle, le puceron Acyrthosiphon pisum et les œufs de la Teigne de la farine, Ephestia kuehniella, sont analysées afin de définir des milieux synthétiques reproduisant au mieux leur composition. L'analyse de carcasses de coccinelles élevées sur ces milieux synthétiques fournit des renseignements sur les carences ou les excès nutritionnels auxquels elles ont été soumises. Les milieux peuvent ainsi être améliorés par itérations successives, jusqu'à obtention du milieu idéal. Ces travaux s'effectuent en étroite collaboration avec l'équipe de S. Grenier (laboratoire de Biologie appliquée, INRA, à Lyon).


[R] Encadré2
Harmonia axyridis ange ou démon ?

Sur le plan agronomique, H. axyridis est un auxiliaire efficace. Elle montre une grande voracité, en particulier contre de nombreuses espèces de pucerons. Par ailleurs, à la fin de l'hiver, elle reprend son activité plus tôt que les coccinelles autochtones, ce qui permet d'intervenir contre les pucerons au tout début de leur développement, condition essentielle au succés d'une opération de lutte biologique contre ces ravageurs. Cependant, nous avons à faire à un auxiliaire exotique, ce qui amène la question suivante : quel impact peut avoir H. axyridis sur le plan écologique ? Du fait de sa grande tolérance en termes de conditions biotiques et abiotiques, ne va-t-elle pas supplanter certaines espèces de coccinelles locales ?

Les données dont nous disposons dans ce domaine nous viennent d'outre-atlantique. Harmonia axyridis a été introduite aux USA à des fins de lutte biologique et s'est acclimatée dans certains États. Les études sur l'impact écologique de cette implantation se multiplient actuellement. Des résultats préliminaires montrent que, par exemple au Michigan, quatre ans après son introduction, H. axyridis est devenue une espèce prédominante parmi les Coccinellidés. Il apparaît également que certaines espèces de coccinelles voient leurs effectifs décroîtrent depuis l'arrivée d'H. axyridis. Cela peut être dû en partie au fait qu'H. axyridis consomme les œufs de coccinelles, ceux des autres mais aussi les siens ! Par ailleurs, toujours aux USA, H. axyridis est redoutée car elle envahit les maisons à l'approche de l'hiver.

Mais revenons à nos contrées ; bien qu'introduite en France depuis 1982, H. axyridis ne semble pas s'être acclimatée dans notre pays. Quelles en sont les causes ? Des observations faites par les chercheurs d'Antibes montrent que nombre d'adultes d'H. axyridis sont parasités par des parasitoides des coccinelles indigènes. Cela pourrait être une cause importante de mortalité pour cette espèce. Quoiqu'il en soit, au vue des problèmes rencontrés aux USA, il n 'est pas souhaitable qu'H. axyridis s'acclimate en Europe. C'est pourquoi l'utilisation de la souche " flightless " en lutte biologique, dans cette optique également, s'impose. Et c'est d'ailleurs une des raisons qui ont présidé à sa sélection. En effet, les individus incapables de voler n'ont plus de moyens de subsistance en été après la disparitions des pucerons et ils ne peuvent pas effectuer de vol migratoire. Ils meurent donc, peu ou prou à l'endroit où le lâcher a été effectué. Cela réduit d'autant les risques d'acclimatation.
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Note
(1) On trouvera des images de la Coccinelle asiatique notamment à www.nysaes.cornell.edu/ent/biocontrol/predators.harmonia.html et à http://home.ptd.net/~insect/ladybug.html
Sont représentées ci-dessus 24 des quelque 1 975 variants répertoriés d'H. aryxidis, d'après le service de vulgarisation de l'université de l'Orégon (à www.ent.orst.edu/urban/Harmonia.html). Dessin Claire Brenot. [VU]


[R] Références bibliographiques

Barber M.D., Moores G.D., Tatchell G.M., Vice W.E., Denholmi., 1999. Insecticide resistance in the currant-lettuce aphid, Nasonovia ribisnigri (Hemiptera : Aphididae) in the UK. Bull. Entomol. Res., 89, 17-23.
Brun J., 1993. Lutte biologique en verger, Harmonia axyridis Pallas, nouveau prédateur exotique pour lutter contre les pullulations aphidiennes. Infos-CTIFL, 94, 41-42.
Delorme. 1996. Résistance aux insecticides chez les pucerons. PHM Revue Horticole, 369, 29-34.
Ferran A., Niknam H., Kabiri F., Picard J.L., De Herce C., Brun J., Iperti G., Lapchin L. 1996. The use of Harmonia axyridis larvae (Coleoptera : Coccinellidae) against Macrosiphum rosae (Hemiptera : Aphididae) on rose bushes. Eur. J. Entomol., 93, 59-67.
Hemptinne J.L., Dixon A.F.G., Coffin J., 1992. Attack strategy of ladybird beetles (Coccinellidae) : factors shaing their numerical response. Oecologia, 90, 238-247.
Lecoq H.,1996. Les puceroarroque M., 1985. Les besoins trophiques et thermiques des larves de la coccinelle Harmonia axyridis Pallas. Agronomie, 5(5), 417-421.
Trouve C., Ledee S., Brun J., Ferran A. 1996. Lutte biologique contre le puceron du houblon, bilan de trois années d'étude dans le Nord de la France. Phytoma, 486, 41-44.


NDLR : Harmonia axyridis aux États-Unis
Son nom officiel y est la Coccinelle asiatique multicolore (multicouloured Asian lady beetle).
Introduite comme auxiliaire de lutte contre divers ravageurs (pucerons, cochenilles, psylles) en Louisiane et au Mississipi en 1979 et 1980, elle s'est acclimatée difficilement au début mais, depuis, s'est répandue et installée. Insecte utile pour les agriculteurs, la Coccinelle d'Halloween (autre nom) agace parfois les gens : elle envahit les maisons (à la recherche d'un abri pour hiverner), bourdonne en essaim et s'abat dans les gobelets des pique-niqueurs. Contre ses nuisances, le service de vulgarisation de l'université Cornell interdit l'insecticide et préconise moustiquaire, aspirateur et balai.
D'après aruba.nysaes.cornell.edu/ent/biocontrol/predators/harmonia.html

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