L'utilisation intensive de mélanges d'herbicides peut provoquer l'apparition de résistances générales chez les plantes adventices

Un article publié par une équipe anglaise dans la revue Nature se penche sur le problème des résistances spécifiques (à un herbicide) et générales (à plusieurs herbicides aux modes d'action différents) développées par les adventices. Pour cela, les auteurs étudient la résistance du vulpin à trois produits.

Les chercheurs ont collecté des graines de vulpin au sein de 132 champs de blé appartenant à 71 exploitations agricoles réparties dans toute l'Angleterre. L'expérience s'est ensuite déroulée en deux phases. D'abord, trois herbicides destinés à contrôler le vulpin ont été testés sous serre sur les variétés collectées, à différentes doses, à l'aide de groupes de contrôle (sensibles à l'herbicide, ayant développé des résistances ciblées et non ciblées). Cette première étape phénotypique a permis de quantifier la résistance du vulpin en Angleterre à chacun des trois herbicides. Les résultats montrent que celle-ci est largement répandue : entre 60 et 90 % des plants ont survécu à l'application de chacun des trois herbicides, tandis que 79 % de la population de vulpin a présenté une certaine résistance (> 20 % de survie) à l'ensemble des trois herbicides.

L'ADN de la population de vulpin a ensuite été séquencé afin d'étudier la présence de mutations sur deux gènes en particulier, attestant du développement de résistances ciblées. La concentration dans les feuilles d'une protéine marqueuse d'une résistance non ciblée a également été mesurée. Ces deux paramètres ont ensuite été analysés à la lumière de l'historique des pratiques de culture collecté pour 94 des 132 sites, sur les sept dernières années en moyenne. Il en ressort que si les mélanges d'herbicides peuvent limiter le développement de résistances spécifiques, ils peuvent aussi générer celui de résistances générales pouvant opérer sur des mécanismes d'action différents (figure ci-dessous). Pour les auteurs, ce constat appelle des arbitrages dans les stratégies de lutte contre les adventices.

Effet de l'historique de pratiques culturales sur la présence de mécanismes de résistance spécifique aux modes d'action des herbicides testés (a, b, c) et non spécifiques (d, e)

Source : Nature

Lecture : les figures a, b, c présentent la fréquence à laquelle on retrouve des mutations génétiques marqueuses de résistances spécifiques agissant sur chacun des trois pesticides (a, b, c), au sein des populations de vulpin, en fonction de l'utilisation passée plus ou moins forte de mélanges d'herbicides aux modes d'action différents ; les figures d et e présentent la concentration foliaire de AmGSTF1 (enzyme marqueur de résistance non ciblée), en fonction de l'utilisation passée plus ou moins forte de mélanges d'herbicides aux modes d'action différents (d) et en fonction de la diversité passée des modes d'action des herbicides utilisés (e).

Marie-Hélène Schwoob, Centre d'études et de prospective

Source : Nature

Pollinisation par les abeilles, pesticides et culture du colza

Dans un récent article publié dans la revue Proceedings of the Royal Society B, des chercheurs français ont analysé les interactions entre la pollinisation, les pratiques agricoles et les rendement et marge brute de la culture du colza. À cet effet, entre 2011 et 2016, diverses données ont été recueillies auprès de 142 agriculteurs de la zone « Plaine & Val de Sèvre », cultivant 294 parcelles de colza : abondance des abeilles, nombre de cultures et équipements des exploitations, pratiques agricoles (pesticides, engrais, nature et travail du sol, lutte mécanique contre les mauvaises herbes), rendements. Sur cette base, les meilleurs compromis entre pollinisateurs, pesticides et pressions parasitaires, pour optimiser les marges brutes, ont été explorés en testant plusieurs modèles linéaires.

Il ressort de ces travaux qu'une faible utilisation d'herbicides et insecticides permet une pollinisation accrue. Celle-ci augmenterait le rendement des cultures de colza et compenserait les pertes de rendement potentielles dues à des ravageurs plus abondants. Les résultats suggèrent en outre que ni les herbicides ni les insecticides n'ont d’effets significatifs directs sur le rendement : les insectes ravageurs sont certes moins abondants dans les champs où les apports d'insecticides sont élevés (par rapport aux parcelles ayant des apports faibles), mais l'abondance plus importante des insectes ravageurs ne semblerait pas se traduire par une baisse significative des rendements.

Relation entre insecticides (graphiques de gauche), herbicides (graphiques de droite), rendement (a, b) et marge brute (c, d)

Source : Proceedings of the Royal Society B

Lecture : les lignes pleines montrent des régressions significatives, les lignes en pointillé des régressions non significatives.

De manière générale, à l'exception du phosphore et des fongicides, tous les intrants conservés dans le modèle ont, en définitive, en pesant sur les coûts, une incidence négative sur les marges brutes, y compris l'azote et les herbicides. Les rendements et les marges brutes sont en revanche plus élevés dans les champs où les pollinisateurs sont plus abondants : il apparaît donc que les pesticides n’ont pas un effet positif sur les rendements physiques alors que leurs coûts diminuent les marges brutes. Pour les auteurs, ces résultats contredisent les arguments régulièrement avancés sur les compromis à faire entre rentabilité de la production agricole et conservation de la biodiversité : ils montreraient plutôt que des solutions préservant et utilisant les services écosystémiques peuvent être une stratégie gagnant-gagnant.

Effet combiné, sur le rendement (a) et les marges brutes (b), de l'interaction entre abondance des abeilles et fréquence de traitement pour les herbicides et insecticides

Source : Proceedings of the Royal Society B

Lecture : le gradient de couleur représente les variations du rendement (a) et de la marge brute (b), allant du plus bas (bleu) ou plus élevé (vert). Les points noirs représentent les valeurs prédites par le modèle. L'abondance des abeilles comprend celle de l'abeille domestique et du genre Lasioglossum. L’indicateur « pesticide IFT » est calculé à partir de la somme des taux de fréquence d’utilisation des insecticides et des herbicides.

José Ramanantsoa, Centre d'études et de prospective

Source : Proceedings of the Royal Society B

Les mesures agro-environnementales réduisent de moitié l'utilisation d'herbicides en viticulture

Deux chercheuses françaises, L. Kuhfuss, université de Saint Andrews et James Hutton Institute (Dundee) et J. Subervie, Inra et Centre d'économie environnementale (Montpellier), viennent de publier un article, dans la revue Ecological Economics, qui évalue l'impact des mesures agro-environnementales territoriales (MAEt) sur la réduction de l'utilisation des herbicides en viticulture. Leur recherche, basée sur une approche statistique originale, a porté sur l'effet additionnel de ces mesures, de 2010 à 2013, en Languedoc-Roussillon, région comportant en France la plus grande densité d'exploitations viticoles.

Les chercheuses ont comparé l'utilisation d'herbicides entre certaines exploitations participant aux MAEt et d'autres, statistiquement comparables, qui n'étaient pas dans le dispositif, mais l'ont rejoint dès que leur zone est devenue éligible. Elles ont ainsi utilisé la variation dans le temps et l'espace de l'éligibilité des agriculteurs aux MAEt pour apparier des jumeaux statistiques. Leur échantillon de 153 exploitations viticoles a été finement contrôlé, grâce aux données du recensement agricole de 2010. Leurs résultats se sont avérés robustes à de nombreux tests, à différentes méthodes d'appariement et à différentes échelles.

Elles montrent ainsi que les MAEt ont incité les viticulteurs à réduire de près de moitié la quantité d'herbicides qu'ils utilisaient (entre 38 et 53 % en 2011 et entre 42 et 50 % en 2012). En se focalisant sur la mesure la moins contraignante et la plus mobilisée, qui impose « zéro herbicide entre les rangs », elles ont montré que son impact sur l'utilisation de produits phytosanitaires était significatif en 2011 mais nul en 2012. Cette variation dans le temps s’explique par le fait que, si les exploitations du groupe MAEt stabilisent à un niveau bas leurs traitements d’herbicides, celles du groupe de contrôle évoluent fortement à la hausse les années de forte pression des adventices, à l'instar de 2011.

Les auteures concluent, grâce à ce travail, que les mesures agro-environnementales peu contraignantes sont efficaces pour éviter les pics d'applications de produits les années nécessitant le plus de traitements. En revanche, les mesures les plus strictes sont celles qui ont un effet tendanciel important sur la réduction des produits phytosanitaires.

Vanina Forget, Centre d'études et de prospective

Source : Ecological Economics