Manque de diversité végétale, sols biologiquement pauvres en cas de monoculture et utilisation de pesticides : un environnement parfait pour les attaques de parasites. Image : Shutterstock
Les mesures chimiques et biotechnologiques unilatérales de lutte contre les ravageurs entraînent des coûts écologiques, économiques et sociaux élevés. Il est donc urgent de passer à une approche globale qui met l'accent sur la conception et la gestion des agroécosystèmes, affirment des chercheurs du département des sciences environnementales de l'université californienne de Berkeley et de la faculté des sciences agricoles et alimentaires de l'université de Bologne. Cette approche nécessite certes beaucoup de connaissances, car il s'agit de mettre l'accent sur la question de savoir ce qui rend les agroécosystèmes sensibles et vulnérables aux insectes nuisibles, aux agents pathogènes et aux plantes adventices indésirables. Il est toutefois possible de créer des agroécosystèmes diversifiés qui préviennent et suppriment les problèmes liés aux insectes nuisibles, aux agents pathogènes et aux plantes adventices indésirables, comme ils l'expliquent dans un article publié dans la revue spécialisée npj Sustainable Agriculture.
Retour à l'idée de base de la lutte intégrée contre les ravageurs
Les chercheurs critiquent le fait que les programmes de protection intégrée des cultures (PIP), qui ont vu le jour au début des années 1970 en réponse aux inquiétudes concernant les effets des pesticides sur la santé humaine et l'environnement, se concentrent aujourd'hui trop sur la lutte contre les ravageurs - avec des interventions unilatérales basées sur des produits agrochimiques, des phéromones et des plantes transgéniques. Ainsi, l'idée de base de la lutte intégrée, qui consiste à concevoir des systèmes agricoles moins vulnérables aux épidémies de ravageurs, a été négligée.
Selon d'anciens modèles, pour qu'une maladie se développe, il faut qu'il y ait simultanément un hôte vulnérable, un agent pathogène virulent et un environnement favorable. Le manque de diversité végétale et les sols biologiquement pauvres des monocultures ainsi que l'utilisation de pesticides créent un environnement parfait pour les attaques de parasites. Il est donc urgent de développer un nouveau modèle pour la santé des plantes, concluent les auteurs de l'article. Ce nouveau modèle doit être applicable aux agroécosystèmes qui présentent une plus grande biodiversité et qui sont cultivés avec une faible charge chimique. En effet, dans de tels systèmes de culture diversifiés, la protection générale des plantes serait une conséquence naturelle des relations réciproques entre les plantes, les insectes et les communautés microbiennes du sol au-dessus et en dessous de la terre. C'est ce qu'ils démontrent à l'aide de différentes études scientifiques.
Choisir les bonnes associations de plantes
Différentes plantes repoussent ou attirent différents organismes. Cela peut se faire par les fleurs, le parfum ou les substances que les plantes sécrètent par leurs systèmes racinaires. Les monocultures sur de grandes surfaces attirent certains ravageurs et maladies, et les grandes surfaces cultivées favorisent leur propagation. Comme ces ravageurs sont souvent spécialisés dans un genre particulier, celui-ci est livré à lui-même dans la monoculture, sans défense contre l'attaque.
En revanche, les bons voisins pourraient se soutenir mutuellement. En choisissant les associations de plantes appropriées, il est possible d'attirer de manière ciblée des insectes utiles qui, en tant que prédateurs, s'occupent des attaques de parasites. Les ravageurs souterrains, ou les maladies, peuvent être tués ou chassés par les systèmes racinaires de certaines plantes.
Les approches agroécologiques de la santé des plantes partent du principe que la cause de l'apparition d'un ravageur ou d'une maladie est due à un déséquilibre. L'objectif des traitements doit donc être de rétablir l'équilibre et la résistance de l'agroécosystème. Cette approche doit ainsi se concentrer sur la lutte contre les causes des épidémies de ravageurs et de maladies plutôt que sur le traitement des symptômes - suppression des ravageurs et des maladies.
Des synergies peu explorées entre la diversité végétale et la communauté microbienne du sol
Les agroécosystèmes résistants aux ravageurs peuvent être obtenus par une restructuration et une gestion des systèmes agricoles qui maximisent l'éventail des mécanismes préventifs présents dans chaque écosystème et restaurent les principaux systèmes de régulation. Par exemple, les fonctions du système immunitaire (mécanismes biologiques de régulation des ravageurs) et du métabolisme (activité biologique du sol, dynamique de la matière organique et équilibre nutritionnel des plantes). Cette stratégie préventive s'appuie sur des synergies peu étudiées entre la diversité végétale et la communauté microbienne du sol. Ces synergies sont déclenchées par des modèles polyculturels et l'ajout de matière organique - des pratiques clés dans la conception d'agroécosystèmes sains et résistants aux ravageurs, écrit le groupe de recherche.
En revanche, l'efficacité des plantes Bt génétiquement modifiées résistantes aux insectes serait remise en question en raison du développement possible d'une résistance des populations de ravageurs. En outre, de nombreuses études ont montré que l'introduction de plantes OGM n'a pas conduit à la réduction souhaitée de l'utilisation de pesticides et n'a donc pas apporté d'avantages significatifs pour l'environnement.
Le type de fertilisation a une influence sur l'infestation par les ravageurs
La surfertilisation peut également aggraver les problèmes liés aux ravageurs, car une augmentation de la teneur en azote soluble dans les plantes peut réduire leur résistance aux ravageurs. Des études montrent que la teneur en azote des plantes cultivées dans des exploitations biologiques est souvent plus faible que dans les systèmes conventionnels. Cela suggère que la teneur plus faible en azote des feuilles pourrait être un facteur clé pour réduire les dégâts causés par les insectes sur les plantes fertilisées avec des compléments biologiques.
D'autre part, une faible teneur en matière organique dans le sol conduirait à des communautés microbiennes faibles et à de faibles populations de champignons mycorhiziens et d'antagonistes, qui exercent un effet suppressif sur de nombreux agents pathogènes vivant dans le sol. À cela s'ajoute le fait qu'un manque de diversité des plantes réduit la complexité des racines, ce qui entraîne une moindre production de microbes bénéfiques pour les plantes.
De telles approches agroécologiques de la santé des plantes nécessitent des connaissances approfondies et spécifiques au contexte de chaque agroécosystème, y compris l'écologie du sol, la biologie des pathogènes et herbivores cibles et de leurs antagonistes, ainsi que les effets de la végétation et de la gestion du sol sur les processus écologiques au niveau de l'exploitation et du paysage. Mais les chercheurs concluent que c’est la voie la plus efficace à long terme.
