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Recherche

Recherche et développement d'un tout nouvel agent de lutte biologique efficace contre les sauterelles dans le sol des Prairies canadiennes

Code de projet BPI06-070

Chef de projet

Dan Johnson - Université de Lethbridge

Objectif

Déterminer l'efficacité d'un nouveau champignon, Metarhizium anisopliae, comme biopesticide contre les sauterelles

Sommaire des résultats

Contexte

Au Canada, la lutte contre les sauterelles nuisibles repose toujours sur l’utilisation d’insecticides chimiques, en particulier les organophosphates, les carbamates et les pyréthroïdes. Mais, l’utilisation de certains anciens insecticides sera, peut-être interdite à la suite d’une réévaluation réglementaire par l’Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (ARLA). Étant donné que les invasions de sauterelles sont sporadiques et qu’elles ont tendance à s’intensifier par temps chaud et sec, il est probable que les futures invasions dureront plus longtemps et qu’elles se produiront plus fréquemment si la récente tendance au réchauffement climatique se poursuit. Il est donc nécessaire de trouver des solutions alternatives à adopter pour la lutte durable contre les sauterelles sans avoir recours aux insecticides chimiques.

Actuellement, aucun agent biologique n’est homologué au Canada pour la lutte contre les sauterelles. Cependant, un champignon indigène récemment découvert dans le sol des Prairies canadiennes, le Metarhizium anisopliae var. anisopliae, présente une activité biocide satisfaisante contre les sauterelles. La recherche, qui s’est échelonnée sur une période de deux ans, visait à déterminer l’efficacité de cet agent potentiel de lutte biologique contre les sauterelles et ses répercussions sur les espèces non ciblées. L’objectif était donc de produire les données d’efficacité nécessaires pour satisfaire aux exigences relatives à l’éventuelle homologation et à la commercialisation du biopesticide.

Approche

La recherche a été menée à l’Université de Lethbridge, en Alberta, de 2006 à 2008, et elle comprenait un grand nombre d’expérimentations effectués en laboratoire et sur le terrain, incluant des tests d’efficacité de contrôle des sauterelles et des tests environnementaux de pulvérisation avec l’isolat Metarhizium anisopliae indigène (souche S54) en comparaison avec la souches de Metarhizium anisopliae disponibles sur le marché (par exemple, le biopesticide Met52 ou le Green Muscle) provenant d’autres régions du monde. D’autres tests comprenaient la détermination de la dose létale et du temps létal de l’agent de lutte biologique durant les premiers stades larvaires (1er au 4e stade) de sauterelles indigènes, et l’analyse des répercussions sur les organismes non ciblés et de l’incidence des relations entre la température, les sauterelles et l’efficacité du contrôle biologique.

Les tests en laboratoire ont ciblé les cinq principales espèces de sauterelles communes dans les Prairies canadiennes et plusieurs concentrations de spores du S54 (0, 103, 104, ou 105) en tenant compte de diverses conditions du ravageur (comme l’âge, l’espèce, le régime alimentaire ) et de l’environnement. Une méthode de contrôle fondée sur l’acide désoxyribonucléique (ADN) a été utilisée pour détecter et différencier l’isolat de champignon Metarhizium anisopliae d’autres espèces de champignon et de souches. Un des tests sur le terrain consistait à mener une expérience dans une grande cage en utilisant trois taux de concentration de spores appliqués sous forme de vaporisateur à base d’huile végétale. L’abondance et les catégories d’âge des espèces de sauterelles d’origine naturelle étaient observées avant et après le traitement.

La pathogénicité et l’activité biocide de la souche indigène ont été évaluées en tant que taux de mortalité et taux de sporulation parmi les cadavres de sauterelles sur une période d’un à quinze jours suivant le traitement avec les pulvérisations de spores.

Résultats

En général, la pathogénicité de l’agent fongique indigène Metarhizium anisopliae var. anisopliae (isolat S54) aux principales espèces de sauterelles était confirmée. Elle a fourni un taux acceptable de mortalité chez les sauterelles, soit de 78 à 100 % en neuf jours après traitement. Ce qui est plus important encore, c’est que le taux de mortalité de 100 % a été atteint sept jours après traitement pour la sauterelle birayée, la principale espèce ravageuse dans les Prairies canadiennes. Ces niveaux d’efficacité sont comparables aux autres souches apparentées et hautement virulentes de Metarhizium anisopliae var. acridum qui sont déjà homologuées.

Le taux de sporulation du champignon sur les cadavres de sauterelles variait de 70 à 100 % des insectes traités. Une dose d’environ 10 000 spores par sauterelle semblait hautement efficace pour causer la mort. Une fois en contact avec les insectes, les spores de Metarhizium anisopliae pulvérisées sur les sauterelles, germent, puis commencent à croître en pénétrant dans l’exosquelette des insectes. Le champignon grossit alors très rapidement à l’intérieur du corps de l’insecte et finit par le tuer. Dans des conditions idéales, trois à cinq jours sont suffisants pour tuer l’insecte une fois qu’il est exposé à l’agent de lutte biologique.

L’infection des sauterelles adultes par l’isolat S54 a entraîné un taux de mortalité de 50 % (LT50) sur une période de 8 à 12,5 jours et de 90 % (LT90) sur une période de 14,5 à 21 jours selon des doses de 100 000 (105) et 10 000 (104) spores par insecte, respectivement.

Le champignon entomopathogène (agent qui peut provoquer une maladie chez les insectes) représente le premier agent de lutte biologique indigène hautement virulent contre les sauterelles en Amérique du Nord. Contrairement à la plupart des champignons utilisés pour tuer les insectes, l’isolat S54 s’est montré plutôt efficace dans des conditions relativement plus chaudes. Aucun effet dommageable n’a été observé sur les vertébrés (bétail, espèces sauvages) exposés au champignon.

Les consultations avec l’ARLA au sujet des aspects réglementaires et de l’information produite grâce à cette recherche ont contribué à satisfaire à une partie des exigences en matière d’homologation du nouvel agent de lutte biologique S54. Ce processus marque un progrès dans la mise au point et l’homologation d’un nouveau biopesticide fabriqué à partir de ce champignon indigène canadien.

La souche S54 a fait l’objet d’autres études et essais de plus grande échelle à la suite de l’achèvement de cette recherche; elle constitue une solution prometteuse, sûre et efficace contre les sauterelles et elle convient autant aux systèmes de production traditionnels que biologiques. Les secteurs protégés, comme les pâturages et les prairies, tireront aussi profit de cet agent biologique pour la lutte contre les sauterelles. L’élaboration d’un biopesticide microbien contre les sauterelles à partir de cette souche est en cours.

Pour obtenir de plus amples renseignements, veuillez communiquer avec Dan Johnson, Phd.

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