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Agriculture

Insecte contre insecte

Une entreprise multiplie des guêpes pour les utiliser en lutte biologique et a été élue l’une des 50 entreprises les plus innovantes au monde

Publié en Mai 2012

Guêpe utilisée dans les champs pour contrôler la punaise marron qui attaque le soja

HERALDO NEGRI / BUGGuêpe utilisée dans les champs pour contrôler la punaise marron qui attaque le sojaHERALDO NEGRI / BUG

Une startup créée il y a 11 ans par des étudiants de 3e cycle de l’École Supérieure d’Agriculture Luiz de Queiroz (Esalq), de l’Université de São Paulo (USP), figure parmi le 50 entreprises les plus innovantes au monde dans le classement élaboré par Fast Company, la revue nord-américaine de technologie. Située à Piracicaba (province de l’état de São Paulo), l’entreprise Bug Agentes Biológicos utilise la méthode de la lutte biologique contre les parasites et a développé une méthode efficace pour multiplier des insectes capables de décimer d’autres êtres similaires qui détruisent des plantations de canne à sucre et autres cultures. La liste de Fast Company est publiée chaque année ; en 2012, les premières places sont occupées par des grandes multinationales du secteur technologique, dont Apple, Facebook et Google.

Bug est la première entreprise brésilienne sur la liste devant des géants comme le groupe pétrolier Petrobras, le constructeur aéronautique Embraer et l’holding EBX. En outre, elle figure à la troisième place du top 10 du secteur de biotechnologie également élaboré par la revue. Pour l’un des associés de Bug, l’ingénieur agronome Alexandre de Sene Pinto, « cette distinction de la Fast Company a été une surprise. […] La technologie adoptée pour multiplier la guêpe du genre Trichogramma galloi, une guêpe parasitoïde qui attaque un parasite fréquent dans les plantations de canne à sucre, a contribué à cette place dans le classement. Mais il faut aussi tenir compte du fait qu’après seulement deux ans de commercialisation de cet insecte nous avons réussi à traiter au Brésil l’équivalent de 500 000 hectares de canne à sucre ».

L’action de cette guêpe parasitoïde est différenciée: elle attaque les oeufs du papillon connu comme la mineuse de la canne à sucre (diatraea saccharalis) en leur inoculant ses propres oeufs et en empêchant que l’insecte, quand il est au stade de chenille, éclose et attaque la plante. Les insectes utilisés pour la lutte biologique parasitent les larves et les congénères adultes qui ont déjà commencé à s’en prendre à la plantation. La multiplication et la commercialisation de guêpes du genre Trichogramma n’est pas une démarche inédite au monde – au Brésil, la technique a été développée il y a plusieurs décennies au Laboratoire de Biologie des Insectes de l’Esalq-USP.

L’innovation de Bug a été de développer une méthode efficace et économiquement viable de multiplication de l’espèce T. galloi. « C’est plus difficile à faire », explique Alexandre Pinto, « car cette guêpe se développe très bien dans les oeufs de la mineuse de la canne à sucre, dont la création en laboratoire est très onéreuse. Pour vaincre cet obstacle, nous avons utilisé des oeufs d’un hôte alternatif et de création facile, la pyrale de la farine Anagasta kuehniella, pour multiplier la guêpe. Grâce à cela, nous avons réussi à la reproduire à l’échelle industrielle »

Comme son nom le laisse supposer, la lutte biologique est une activité qui emploie des agents – insectes, acariens, champignons, virus et bactéries – pour combattre des parasites qui détruisent les plantations les plus variées. En plus de la canne à sucre, la méthode est aussi utilisée dans les cultures de soja, de maïs, de fruits, de légumes et autres. Elle fait partie de la gestion intégrée des parasites, un concept né aux États-Unis et en Europe dans les années 1960 comme alternative contre l’application de pesticides dans les champs.

Lutter contre des parasites à l’aide d’organismes vivants est une activité en expansion au Brésil. Les statistiques sont imprécises, mais on estime son emploi à plus de 7 millions d’hectares de terres cultivées, avec à la clé des avantages environnementaux par rapport à l’utilisation de pesticides. D’après l’Association Brésilienne des Entreprises de Lutte Biologique (ABCbio), le secteur a fait un chiffre d’affaires de 250 millions de reais en 2010. Ce chiffre représente 3 % du marché des pesticides au Brésil, qui a été de 8 millions de reais la même année. Le professeur José Roberto Postali Parra estime que « la lutte biologique est l’une des rares mesures de contrôle des parasites qui réponde aux exigences d’une agriculture durable, si souhaitable dans le monde ». Parra coordonne le Laboratoire de Biologie des Insectes de l’Esalq et est l’un des plus grands spécialistes brésiliens en la matière. Il précise que la lutte biologique ne pollue pas, ne provoque pas d’intoxications à ceux qui appliquent et ne laisse pas de résidus sur les aliments. Elle n’a pas besoin d’être appliquée directement sur les parasites puisque les agents localisent leurs proies sur le terrain ; en plus, elle n’occasionne pas d’impacts secondaires (tels qu’atteindre des organismes qui ne sont pas visés) et ne développe pas de résistance vis-à-vis du parasite.

Pour Alexandre Pinto, « la plupart des pesticides ne réussissent à atteindre aucun de ces avantages et d’autres seulement quelques-uns ; c’est surtout le cas des impacts secondaires qui, d’une certaine manière, génèrent des déséquilibres environnementaux ». Actuellement, près de 230 agents sont utilisés dans la lutte biologique menée dans le monde entier. Ils sont globalement divisés en deux catégories : d’un côté, des organismes microbiologiques (ou micro organismes) comme les champignons, les virus et les bactéries ; de l’autre, des organismes macrobiologiques, visibles à l’oeil nu comme les insectes et les acariens. Ces derniers peuvent être à leur tour classés comme des prédateurs ou des parasitoïdes. Généralement plus petits que leur hôte, ils ont seulement besoin d’un de ces insectes pour compléter leur cycle. Leur phase adulte est libre et normalement ils ne tuent pas leur hôte tant qu’ils restent en lui. Quant aux prédateurs, ils ont l’habitude d’être plus grands que leurs proies, ont besoin de plus d’un individu pour compléter leur cycle et tuent leur proie avant de compléter tout le cycle. La technologie de multiplication et de libération d’organismes macrobiologiques reste plus complexe que la production des micro organismes, qui sont vendus sous formes de préparations en poudre ou granulé.

Au Brésil, près de 70 entreprises commercialisent 12 insectes et acariens, en plus de dizaines de micro-organismes. 55 autres laboratoires reliés à des usines de canne à sucre créent des agents macrobiologiques pour leur usage personnel. Bug possède dans son portfolio trois acariens prédateurs (Neoseiulus californicus, Phytoseiulus macropilis et Stratiolaelaps scimitus) et quatre guêpes parasitoïdes (Cotesia flavipes, Trichogramma pretiosium, Trichogramma galloi et Telenomus podisi). Quatre autres animaux – la punaise Orius insidiosus, l’acarien Neoseiulus barkeri et les guêpes Telenomus remus et Trissolcus basalis – sont déjà multipliés et utilisés expérimentalement par l’entreprise, mais ils ne possèdent encore pas de registre dans les organismes officiels de contrôle de l’activité.

Les emballages en carton sont placés dans le champ de canne à sucre tous les 20 mètres. Après l’éclosion des oeufs, les guêpes sortent par les petits trous de l’emballage

HERALDO NEGRI / BUGLes emballages en carton sont placés dans le champ de canne à sucre tous les 20 mètres. Après l’éclosion des oeufs, les guêpes sortent par les petits trous de l’emballage HERALDO NEGRI / BUG

Soutien Financier
Fin 2011, Bug a fusionné avec Promip, une autre entreprise du secteur, afin d’augmenter l’offre de produits. Depuis, elle vend quasiment toutes les espèces d’insectes et d’acariens disponibles au Brésil. Les deux entreprises avaient beaucoup de points communs : installées dans la même ville, elles sont nées au sein de l’Esalq et se sont développées grâce à des projets d’innovation technologiques soutenus par la FAPESP. Bug a reçu trois financements de la Fondation, et Promip, un.

Le soutien financier a surtout été destiné au développement de la multiplication des agents biologiques, une tâche complexe qui implique également la multiplication des parasites. Dans le cas du Trichogramma galloi, les techniciens de Bug doivent créer en laboratoire les guêpes ainsi que les hôtes alternatifs, les pyrales. Au début du processus, des pyrales adultes sont regroupées pour s’accoupler dans des caisses en plastique contenant de la farine de blé et de la levure – ce qu’elles ont l’habitude de manger. Les femelles vont déposer leurs oeufs dans ces récipients, et plus tard ces oeufs seront parasités par la guêpe T. galloi. Après l’apparition des premières pyrales adultes, elles sont séparées, passées sur un tamis pour éliminer les restes de farine et transférées dans des caisses collectrices d’oeufs. Ces caisses sont productives pendant cinq à sept jours, la période de vie des pyrales adultes, et les oeufs de cet insecte sont recueillis et déposés sous un éclairage ultraviolet pour y être stérilisés et, ainsi, provoquer l’inviabilité de l’embryon de la pyrale. Puis les oeufs sont offerts à la guêpe, qui va placer un à deux de ses oeufs dans l’oeuf de la pyrale.

Les oeufs parasités sont placés dans des emballages perforés créés et brevetés par Bug. Ces sachets biodégradables sont formés de trois couches en carton superposées. La couche intermédiaire possède des « tunnels » millimétriques qui forment des capsules capables d’entreposer 2 000 oeufs. Les emballages sont vendus aux agriculteurs qui les installent sur la plante. Quand les oeufs éclosent pour donner naissance aux guêpes, elles sortent des petits trous et s’envolent. Alexandre Pinto précise que « la libération doit être faite chaque semaine et pendant trois semaines de suite, avec une moyenne de 50000 guêpes par hectare. Étant donné que l’insecte ne vole que 10 mètres pendant sa courte vie d’une semaine, les emballages doivent être positionnés dans un rayon de 20 mètres les uns par rapport aux autres ».

Lorsque la femelle adulte du Trichogramma rencontre les oeufs de la mineuse de la canne à sucre, elle les parasite en y inoculant ses propres oeufs. En faisant cela, elle empêche la prolifération de la chenille. Dans sa forme adulte, la mineuse est un papillon de nuit de couleur jaune paille. Les femelles placent leurs oeufs sur les feuilles, et après quelques temps les chenilles pénètrent dans la canne à sucre pour s’y installer et se nourrir.

La culture de la canne à sucre est la culture qui utilise le plus la lutte biologique au Brésil. D’après Parra, « les agriculteurs emploient cette technologie depuis près de 50 ans et ils ont déjà incorporé l’activité dans leur mode de production. L’insecte le plus utilisé dans la lutte contre la mineuse de la canne à sucre est la guêpe Cotesia flavipes. À la différence de la guêpe Trichogramma galloi qui parasite les oeufs avant l’éclosion de la chenille, la guêpe Cotesia flavipes attaque la chenille. On estime que 4 millions d’hectares de canne à sucre – près de 50 % de la zone cultivée – sont traités avec ces deux guêpes parasitoïdes et avec le champignon Metarhizium anisopliae. Ce dernier combat deux autres parasites : la cigale qui attaque les racines de la canne à sucre (Mahanarva fimbriolata) et celle qui s’en prend aux feuilles (Mahanarva posticata).

Des études révèlent que l’association entre T. galloi et C. flavipes garantit des résultats excellents. « Dans des zones où l’infestation dépasse les 15 % de la plantation, l’utilisation concomitante des deux guêpes est une pratique rentable », déclare Alexandre Pinto. « En libérant pendant trois semaines de suite la guêpe Trichogramma et juste après la Cotesia, pendant 2 semaines, il est possible d’éviter des pertes de 935,00 reais par hectare, en déduisant l’investissement. Si l’agriculteur décide de n’utiliser que la guêpe Cotesia, la perte évitée serait de 674,00 reais/ha ». Et le chercheur de préciser que ces calculs ont seulement pris en compte les valeurs du sucre raffiné amorphe, produit acheté par l’industrie alimentaire.

La lutte biologique est aussi présente dans plus de 2 millions d’hectares de soja – près de 8 % de l’ensemble de la zone cultivée dans le pays. Le produit le plus utilisé est le champignon Trichoderma harzianum, qui combat la moisissure blanche, une maladie provoquée par le champignon Sclerotinia sclerotiorum. Sur environ 18 000 ha sont utilisées la guêpe T. pretiosum pour lutter contre chenilles défoliatrices, et la guêpe Telenomus podisi pour parasiter les oeufs de punaises. Du point de vue de Parra, « la culture du soja possède un potentiel fantastique pour la lutte biologique, en particulier depuis l’interdiction d’utiliser le pesticide endosulfan contre les punaises. Sans ce pesticide, la culture dispose de peu d’options chimiques pour combattre le parasite ».

Dans la culture du maïs, les agriculteurs utilisent (sur 20 000 ha, soit moins de 1% du total) la guêpe Trichogramma pretiosum contre la chenille légionnaire (Spodoptera frugiperda) et la T. galloi contre la mineuse, également commune dans les plantations de maïs. Sur 3 000 ha de plantations de tomate, la guêpe T. pretiosum est utilisée pour lutter contre les chenilles défoliatrices. Les forêts de pins recourent aussi à la lutte biologique pour combattre la guêpe perce-bois (sirex noctilio) et les chenilles défoliatrices. D’après la biologiste Susete Penteado de l’unité Embrapa Florestas de l’Entreprise Brésilienne de Recherche Agricole de l’état du Paraná, près d’1 million d’hectares de plantations de pins (soit la  moitié de la production nationale) sont traités avec le nématode Deladenus siricidicola. De dimensions macroscopiques, ce ver attaque la guêpe perce-bois en stérilisant les femelles : « Nous élevons ce nématode depuis 1989 et le distribuons aux sylviculteurs des états de São Paulo, de Minas Gerais et de ceux du sud ».

Parasitoïde Telenomus podisi dans la lutte contre les oeufs de punais

HERALDO NEGRI / BUGParasitoïde Telenomus podisi dans la lutte contre les oeufs de punais HERALDO NEGRI / BUG

Marché Attractif
La guêpe Cotesia flavipes est le principal insecte proposé par une grande partie des entreprises brésiliennes qui interviennent dans la lutte biologique. C’est le cas de Biocontrol, fondée en 1999 à Sertãozinho. Maria Aparecida Cano est l’une des associées de l’entreprise : « Nous commercialisons la Cotesia et les champignons Metarhizium anisopliae et Beauveria bassiana. Les trois assurent la lutte biologique contre les parasites des champs de canne à sucre ». Elle propose en outre ses services pour la production d’insectes et de micro-organismes aux usines de sucre et d’éthanol de l’état de São Paulo.

La vigueur de l’agriculture brésilienne attire des multinationales du secteur des pesticides désireuses de rejoindre le marché des produits biologiques, à l’exemple des japonaises Sumitomo et Ihara, de l’américaine FMC ou de l’hollandaise Koppert Biological Systems – compagnie spécialisée dans le secteur et l’une des leaders mondiales des agents biologiques et des pollinisateurs. Cette entreprise s’est installée dans la ville de Fortaleza en 2009 avant de déménager pour Piracicaba en 2011. Danilo Pedrazzoli, directeur général de l’entreprise, ancien membre fondateur de Bug et ingénieur agronome, explique : « Au début nous avons créé une filiale dans l’état du Ceará en raison de la proximité avec l’Europe et de la relation avec les exportateurs de melon, une culture dans laquelle nous avons une grande expérience. Avec l’essor des affaires, l’entreprise a déménagé pour investir dans la création de produits destinés au marché brésilien ».

La ligne de produits de Koppert va des acariens prédateurs aux champignons pour le contrôle des parasites et des maladies. En Europe, la liste comprend plus de 50 produits. Au Brésil, l’entreprise a entamé un processus d’enregistrement de 26 produits, parmi lesquels 5 sont en phase finale d’homologation. Pedrazzoli est aussi directeur de l’ABCbio et pense que la lutte biologique a un avenir prometteur au Brésil, mais qu’elle souffre du manque d’entreprises efficaces pour répondre à la demande.

Pour Santin Gravena, ingénieur agronome et patron de Gravena Pesquisa, Consultoria e Treinamento Agrícola, l’autre problème est la résistance d’une partie des agriculteurs : « Les agriculteurs brésiliens sont conservateurs et ont été créés dans la culture du contrôle chimique. En plus l’action de la lutte biologique est un peu plus lente, même si à la fin le résultat est le même que celui obtenu avec le produit chimique synthétique ».

Créée en 1993, l’entreprise Gravena est spécialisée dans la création de la coccinelle Cryptolaemus montrouzieri, prédatrice de la cochenille farineuse qui attaque les plantes fruitières et ornementales. « Au cours de la dernière décennie, nous avons fourni la coccinelle à près de 20 cultivateurs de fruits citriques » déclare Gravena qui est aussi professeur retraité d’entomologie de l’Université d’état Paulista (Unesp). « Aujourd’hui, malheureusement, nous n’avons plus de clients dans le cadre de la lutte biologique. Nous proposons des services de recherche scientifique et des études techniques, et travaillons pour une cinquantaine d’entreprises et de laboratoires pour qui nous faisons des études d’efficacité et d’impact environnemental de produits chimiques et biologiques utilisés dans la gestion écologique des parasites ».

 LES PROJETS 1 Création en masse et commercialisation des parasitoïdes d’oeufs Trissolcus basalis et Telenomus podisi pour lutter contre les punaises du soja. n° 2005/60732-9 2 Études de formulations efficaces de conidies du champignon Metarhizium anisopliae pour la lutte biologique contre les parasites. n° 2005/55780-4 3 Lutte biologique appliquée contre le Tetranychus urticae (Acari : Tetranychidae) : production en masse et commercialisation de lignages de Neoseiulus californicus et Phytoseiulus macropilis (Acari : Phytoseiidae) résistants aux pesticides. n° 2006/56680-6 MODALITÉS 1, 2 et 3 – Programme ‘Recherche Innovante dans les Petites Entreprises’ (Pipe) COORDONNATEURS 1 Alexandre de Sene Pinto – Bug 2 Ana Lucia Santos Zimmermann – Biocontrol 3 Roberto Hiroyuki Konno – Promip INVESTISSEMENT 1 419 460,00 reais (FAPESP)/ 2 42 743,00 reais (FAPESP) / 3 477 608,27 reais et 6 107,56 dollars US (FAPESP).

 

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