Transcript Thèse de Noelline Tsafack Directeurs de thèse : Dr

Thèse de Noelline Tsafack
Directeurs de thèse : Dr Annie Ouin & Dr Philippe Menozzi
Date de soutenance prévue : 10/07/2014
Titre : Abondance et origine trophique de la noctuelle de la tomate (Helicoverpa
armigera) dans les paysages ruraux de production cotonnière au Nord Bénin
Résumé : Mettre en place des stratégies de lutte contre les ravageurs, indépendantes des
produits chimiques est un objectif fondamental pour une protection durable des cultures
contre les ravageurs et la conservation d’un environnement sain pour les populations
humaines en zone rurale. L’objectif principal de ce travail était de contribuer à la mise en
place d’une lutte biologique par gestion des habitats à l’échelle du paysage de la noctuelle
polyphage Helicoverpa armigera, principal ravageur de cotonnier dans le nord Bénin. Cette
thèse visait à analyser l’influence des pratiques agricoles et de l’organisation du paysage sur
l’abondance et l’origine trophique de H. armigera. L’analyse biochimique d’individus élevés
en laboratoire, nous a permis de confirmer le fait que le gossypol est un bon marqueur pour
identifier les adultes qui ont passé leur vie larvaire sur le cotonnier. Au contraire de la
tomatine qui ne peut être considérée comme un marqueur de la tomate car la tomatine a été
détectée seulement chez les larves d’H. armigera et non chez les adultes. Notre étude sur le
terrain au nord Bénin dans 40 parcelles, a montré que les pratiques agricoles avaient un fort
effet sur l’infestation larvaire. La date de semis et la fréquence de sarclage étaient
négativement corrélées à l’infestation larvaire. La proportion de cotonniers dans le paysage et
celle de tomate ont influencé positivement l’infestation en larves d’H. armigera. Nous avons
également montré qu’un précédent cultural tomate présentait une abondance larvaire en
moyenne trois fois supérieur à un précédent cultural maïs. Ensuite, dans des rayons de 100 m,
250 m et 500 m, nous avons étudié les effets de la composition et de l’hétérogénéité du
paysage d’une part sur l’abondance des adultes d’H. armigera et d’autre part sur leur origine
trophique. L’hétérogénéité du paysage en plantes hôtes est le facteur paysager principal qui a
influencé positivement l’abondance des adultes. Les isotopes stables de Carbone nous ont
permis d’identifier les individus dont la larve s’était nourrie sur des plantes de type
photosynthétique C3 (cotonniers, tomates, ...) ou C4 (maïs, sorgho, …). L’origine trophique,
plantes hôtes C3 ou C4, est reliée positivement à la proportion de plantes hôtes
respectivement C3 ou C4 dans un rayon de 500m. Seulement 10% des individus ayant
consommés des plantes en C3 ont été détecté positif au gossypol. La proportion de cotonniers
dans le paysage ne semble pas expliquer la proportion d’individus détectés positif au
gossypol. Nous formulons des propositions de gestion de l’assolement et des rotations
culturales pour contribuer à la régulation d’H. armigera. Ainsi, il faudrait éviter que le
cotonnier soit semé sur un précédent cultural tomate. Il serait important de décaler les dates de
semis entre les parcelles de cotonniers voisines et de respecter la fréquence de sarclage
minimale qui est de trois. Par ailleurs, il serait judicieux de préférer un environnement
paysager homogène autour d’une parcelle de cotonnier, en privilégiant par exemple, le maïs.
Mots clés : protection des cultures - hétérogénéité du paysage – pratiques agricoles - plante
hôte- gosspyol- tomatine - isotope du carbone- maïs – sorgho – Méthodes des moindres carrés
partiels.
PhD Thesis Noelline Tsafack
Supervisors: Dr Annie Ouin & Dr Philippe Menozzi
Defense date: 07/10/2014
Title: Abundance and trophic origin of the Cotton Bollworm (Helicoverpa
armigera) in cotton producing farmland of North Benin
Abstract: The development of strategies independent of pesticides is a fundamental
objective for sustainable crop protection against pests as well as for maintaining of a healthy
environment for human populations. The rationale of the research presented here was to
improve our ability to control the cotton bollworm, Helicoverpa armigera by non-pesticide
methods via habitat conservation. We analyzed the influence of agricultural practices and
landscape composition and diversity on the abundance and trophic origin of H. armigera and
assessed gossypol and tomatine in individual H. armigera as cotton and tomato biomarkers
respectively. Gossypol was shown to be a stable cotton biomarker, even in adult H. armigera
12 days after emergence. In contrast, tomatine was only detected in larvae of H. armigera and
not adults; thereby tomatine can not be considered as a marker of tomato plants.
Subsequently, in north Benin, the abundance of H. armigera larvae and adults was monitored
in cotton fields. We found a strong effect of agricultural practices on H. armigera larvae
abundance. Delay sowing date and increase frequency of weeding reduced the abundance of
H. armigera in cotton fields; whereas the proportion of cotton and tomato in the landscape
increased. This study also highlights the role of the previous landcover in the infestation of a
cotton field: A previous tomato landcover increased infestation three times more than a
previous maize landcover. At nested scales ranging from 100 m, 250 m to 500 m, we studied
the effects of landscape composition and diversity firstly on the abundance of adult H.
armigera and secondly on their trophic origin. We found that, landscape diversity was the
main factor that influenced both the abundance adult and their trophic origin at 500 m scale.
Analyses of stables isotopes of Carbone showed that proportion of host plants with C3
photosynthetic pathway in the landscape was positively related to H. armigera moths with C3
trophic origin signal at 500 m scale. Only 10% of moths were positive to gossypol signal. The
proportion of cotton in the landscape seems not important to explain the trophic origin of
individual which were positive to gossypol signal. Therefore, for integrated management of
H. armigera our results suggest it is necessary to consider the following agricultural practices
and crop diversity regimes (in regard to the resource use strategies of this polyphagous pest).
A tomato previous landcover should be avoid; shift sowing date between cotton fields, and
have at less three manual weedings. In additional, we suggest employing maize around cotton
fields rather than other crops.
Keys words: Crop protection – landscape diversity - agricultural practices – pest
sustainability – gossypol – tomatine – stable Carbone isotopes – maize – sorghum – partial
least square.