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    Le bacillebacille de Thuringe, Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis (Bt), est utilisé dans la lutte contre les chenilles défoliatrices des forêts. C'est le biopesticide le plus utilisé dans le monde. Il en existe plusieurs types. Alors, ces traitements sont-ils efficaces ?

    Le bacille de Thuringe est utilisé dans la lutte contre les chenilles défoliatrices des forêts. Ici, bourgeon de pin. © MabelAmber, Pixabay

    Le bacille de Thuringe est utilisé dans la lutte contre les chenilles défoliatrices des forêts. Ici, bourgeon de pin. © MabelAmber, Pixabay

    Utilisation du Bt pour les traitements aériens

    Le Bt est le biopesticide le plus utilisé dans le monde. Il représente en effet à lui seul 90 % du marché mondial des biopesticides. Le premier produit commercial contenant du Bt a été lancé en France dès 1938 (Nester et al., 2002). Depuis 1956, l'Inra, l'Institut Pasteur et le CNRS se sont associés pour développer des recherches fondamentales et appliquées sur cette bactériebactérie qui ont conduit, en 1972, à l'homologation en forêt d'une préparation commerciale, la Bactospéine. Dès lors, les premiers traitements microbiologiques à base de BtK contre les chenilles défoliatrices des forêts ont commencé. Cette lutte s'est développée en France avec des formulations en poudre mouillable, puis, depuis 1985, avec des préparations concentrées liquides utilisables en pulvérisation ultra-bas volume (entre 2 et 5 l/ha). La qualité de ces nouvelles spécialités commerciales a amélioré l'efficacité des traitements à base de BtK et a redonné ainsi un nouvel essor à cette arme biologique contre les chenilles défoliatrices de nos forêts.

    De nos jours, 30.000 à 40.000 hectares de forêts sont traités chaque année en France contre la processionnaire du pin, la processionnaire du chêne, le Bombyx disparate, les géométridés, avec différents types d'insecticidesinsecticides à base de Bt. Ces traitements se font généralement sur les trois premiers stades larvaires.

    Des produits à composition variable

    Il existe deux types de formulations pour les insecticides à base de BtK : les poudres mouillables et les suspensions. Ces produits contiennent une matière active constituée de cristaux protéiques ainsi que de spores. Dans le cas des suspensions, le support est soit huileux soit aqueuxaqueux.

    L'efficacité des produits biologiques est exprimée la plupart du temps en Unités biologiques internationales (UBI) par millilitre ou par milligramme de produit, qui sont calculées à partir de la DL 50 obtenue sur un insecteinsecte de référence (Trichoplusia ni) par rapport à la DL 50 déjà connue d'un produit étalon.

    Graphique 1 : corrélation entre la dose de BtK et l'efficacité de la lutte contre la processionnaire du pin en fonction du stade larvaire cible (résultats des expérimentations depuis 1985). © DR

    Graphique 1 : corrélation entre la dose de BtK et l'efficacité de la lutte contre la processionnaire du pin en fonction du stade larvaire cible (résultats des expérimentations depuis 1985). © DR

    Des études antérieures ont déterminé les doses d'épandageépandage nécessaires pour une bonne efficacité du traitement. Pour les premiers stades larvaires de la processionnaire du pin, L1 à L3 (période automnale), la dose est de 40 à 50 milliards d'UBI/ha, alors que pour les stades L4 et L5 (période hivernale), elle peut atteindre 75 milliards d'UBI/ha (Démolin et al., 1993 ; Martin et Mazet, 2001).

    Le BtK : une assurance d'innocuité et d'efficacité

    • Impacts du bacille de Thuringe : une innocuité démontrée à plusieurs reprises

    Pour ce qui est des produits biologiques, plus particulièrement ceux à base de Bt, d'innombrables études toxicologiques et écotoxicologiques ont été réalisées. Joung et Côté (2000) ont montré qu'une exposition à d'importantes doses de Bt, que ce soit par ingestioningestion ou par inhalationinhalation, n'a pas d'impact sur la santé humaine. Le cas des oiseaux, consommateurs des chenilles susceptibles d'avoir ingéré du Bt, a été étudié à plusieurs reprises. Ainsi, au cours d'une de leurs expériences, Sopuck et al. (2002) n'ont pas constaté de différences dans le nombre de couvéescouvées entre une parcelle traitée au Bt et une parcelle témoin.

    • Une dégradation rapide des spores et des toxinestoxines

    La persistance du Bt sur les feuilles et, donc, son ingestion potentielle par les larveslarves semblent principalement influencées par trois facteurs : le lessivage, les rayons ultraviolets (UV) et l'espèceespèce du végétal.

    Le lessivage par la pluie et le ventvent provoque des pertes importantes de spores et de toxines épandues, qui se retrouvent alors dans le sol. Ceci explique en partie pourquoi les traitements doivent avoir lieu préférentiellement par temps sec.

    Les rayons UV, combinés à d'autres facteurs, détruisent quant à eux les spores (Leong et al., 1980), les toxines étant, d'après Glare et O'Callaghan (2000), moins sensibles au rayonnement. La sensibilité des spores aux UV-B est dépendante de l'espèce de Bt et semble être liée à la conformationconformation de la tunique entourant la spore (Myasnik et al., 2001). Les mécanismes de destruction de cette tunique par le rayonnement demeurent toutefois mal connus.

    Graphique 2 : dégradation du BtK sur le feuillage après traitement (mesurée par test Elisa). © DR

    Graphique 2 : dégradation du BtK sur le feuillage après traitement (mesurée par test Elisa). © DR

    La persistance des spores de Bt dans le sol est relativement courte car, d'après Dulmage et Aizawa (1982), des applications répétées de Bt n'entraînent pas d'accumulation de la bactérie.

    Les produits à base de Bt sont donc plus ou moins rapidement dégradés dans la nature, en fonction de leur formulation et des conditions du milieu.

    • DuréeDurée d'action sur les chenilles

    Après un traitement à base de Bt, nous avons suivi la mortalité des colonies présentes sur la parcelle traitée mais aussi celle de colonies saines (non traitées) greffées sur des arbresarbres traités à différentes dates après le traitement (J+2, J+4, J+6, J+8, J+11), ainsi que le comportement des chenilles survivantes.

    Ces tests biologiques montrent une persistance d'action des formulations à base de Bt de 6 à 8 jours dans les conditions de l'expérimentation. Dans les régions plus sèches, celle-ci peut aller jusqu'à 15 voire 17 jours.

    Graphique 3 : évaluation de la persistance d'action du Bt par greffe successive de colonies saines. © DR

    Graphique 3 : évaluation de la persistance d'action du Bt par greffe successive de colonies saines. © DR

    Des conditions matérielles et climatiques pour la réussite du traitement

    Alors qu'au Canada et aux États-Unis la plupart des traitements aériens se font grâce à l'utilisation d'un avion, l'hélicoptèrehélicoptère est la solution privilégiée en France, en raison de parcelles généralement plus petites et plus accidentées. Outre les forêts, les parcelles de grandes cultures et de vigne sont parfois traitées par les airsairs. La loi sur le transport aérien impose aux compagnies de traitements aériens l'utilisation d'hélicoptères biturbines, avec deux pilotes, dans les zones urbanisées uniquement.

    Les hélicoptères sont munis d'un ou plusieurs réservoirs (cuves) pour le produit, ainsi que d'une rampe sur laquelle sont fixées les buses d'épandage. Ces buses sont entraînées soit par un moteur individuel (entraînement électrique), soit par des ailettes qui tournent grâce à la vitessevitesse de l'hélicoptère (entraînement éolien).

    La technique utilisée pour les épandages aériens est celle de l'Ultra-bas volume (UBV), qui consiste à mettre en œuvre des volumes de produit inférieurs à cinq litres par hectare. Pour les traitements à base de biopesticides, l'homologation correspond à une quantité d'Unités biologiques internationales (UBI) par hectare ; on déduit donc le volume à épandre en UBI/ml du produit. Le réglage du débitdébit des buses se fait à partir de la formule suivante :

    Le débit correspond à la quantité sortant effectivement des buses en litres pour une minute de pulvérisation. La vitesse correspond à la vitesse effective de l'hélicoptère ou de l'avion pendant l'épandage, en kilomètres par heure. Les andins correspondent à la largeur en mètres recouverte par l'épandage lors d'un passage. Le volume correspond à la dose de BtK devant être pulvérisée en litres par hectare. © DR

    Le débit correspond à la quantité sortant effectivement des buses en litres pour une minute de pulvérisation. La vitesse correspond à la vitesse effective de l'hélicoptère ou de l'avion pendant l'épandage, en kilomètres par heure. Les andins correspondent à la largeur en mètres recouverte par l'épandage lors d'un passage. Le volume correspond à la dose de BtK devant être pulvérisée en litres par hectare. © DR

    L'application UBV permet d'obtenir une densité de l'ordre de 20 à 30 gouttelettes au cm², pour un VMD (diamètre volumétrique médian) compris entre 80 et 150 µm, suivant la dose de produit épandue, la vitesse de rotationvitesse de rotation des buses, etc. La densité de gouttelettes et le VMD sont des indicateurs intéressants de la bonne réussite de l'épandage.

    Gouttes de 50 µm (sur une aiguille de pin) obtenues par pulvérisation aérienne de Bt. © Photo Service Canadien des forêts, Ressources naturelles, Canada

    Gouttes de 50 µm (sur une aiguille de pin) obtenues par pulvérisation aérienne de Bt. © Photo Service Canadien des forêts, Ressources naturelles, Canada

    Les conditions atmosphériques sont importantes pour le succès du traitement, qu'il soit microbiologique (BtK) ou chimique. En effet, si la température est trop élevée et l'humidité relative trop basse, une partie du produit sera évaporée, ce qui pénalise l'efficacité du traitement (ValentBioSciences, 2002). Le vent est également un facteur important puisque, en plus de transporter le produit hors de la parcelle, il participe à son évaporation.

    Graphique 4 : conditions atmosphériques favorables à la pulvérisation aérienne (pour les températures inférieures à 10 °C, des dilutions peuvent être utiles pour réduire la viscosité). © DR

    Graphique 4 : conditions atmosphériques favorables à la pulvérisation aérienne (pour les températures inférieures à 10 °C, des dilutions peuvent être utiles pour réduire la viscosité). © DR

    Conclusion

    Le BtK est actuellement considéré comme le meilleur moyen de lutte contre les chenilles défoliatrices ; il est utilisé en France dans 98 % des traitements forestiers contre ces insectes.

    La faible persistance d'action sur le feuillage des spores de BtK et son innocuité sur la faunefaune auxiliaire comme sur l'Homme sont des atouts majeurs pour la protection de l'environnement.

    L'Inra poursuit néanmoins ses recherches sur d'autres moyens de lutte telles que la lutte par leurre phéromonal de synthèse. Dans les années à venir, nous pensons que la lutte avec le BtK et la lutte par les phéromonesphéromones sexuelles seront utilisées en concomitance avec le suivi des populations par piégeage phéromonal pour une protection raisonnée de nos forêts.