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Vitrine de la RDCAvant-propos
La présente étude porte sur l'évaluation de l’efficacité de quelques plantes présumées pesticides et utilisées localementcomme bio-insecticides pour la protection des grains de maïs en post-récolte contre le charançon du maïs (SitophiluszeamaisMotschulsky.) en zone urbano-rurale. Le choix de ce thème nous a paru intéressant pour des raisons fondamentales suivantes :
1. participer à la réduction de l'utilisation des insecticides chimiques aux cultures et en post-récolte afin d'éviter la modification de la faune et de la flore, du sol et du sous-sol, la contamination de l’air et de l’eau, le phénomène de résistance et d’accoutumance chez les nuisibles (insectes ravageurs, maladies, mauvaises herbes), les effets insecticides qui s’accumulent et s’amplifient aux différents maillons de la chaîne alimentaire ;
2. faire une recherche poussée sur les relations plantes-insectes, appuyée par une technologie simple favorisant une pratique adaptée et rationnelle des molécules allélochimiques d’origine végétale en protection biologique par leur utilisation pour le contrôle des ravageurs et des parasites ;
3. contribuer à la lutte contre l'insécurité alimentaire, la réduction de la pauvreté et le renforcement des capacités locales à action synergique des composés d’origine végétale : bioinsecticides et la tolérance du maïs contre SitophiluszeamaisMotschulsky ravageur primaire du maïs en conservation.
Depuis une trentaine d’années, physiologistes, biochimistes, chimistes, toxicologues, écotoxicologues, phytopathologistes et zoologistes agricoles unissent leurs efforts dans la recherche de nouvelles molécules d’origine végétale susceptibles de permettre à l’humanité de lutter efficacement et durablement contre les nuisibles, tout en préservant les différents agroécosystèmes et l’homme. En identifiant, dans les plantes insecticides, les molécules allélochimiques biodégradables, on sera en mesure de mener une protection biologique sans pollution de la nature et nuisibilité de l’environnement. Parallèlement, une démarche purement chimique cherchait à modifier les molécules d’origine végétale pour créer des composés plus faciles d’emploi en protection des cultures et des denrées alimentaires. Il est aussi permis d’envisager une action plus sélective et spécifique qui fournira aux autres aspects de la protection intégrée, en particulier, les moyens de lutte agronomique, culturale, administrative, physique, génétique, biologique et les composés allélochimiques (action synergique des composés d’origine végétale).
Les travaux étaient centrés sur l’enquête ethnobotanique des espèces végétalesthérapeutiques et aromatiques à effets insecticides, et l’évaluation de l’activité insecticide de ces plantes à différentes doses. Et enfin, l’évaluation de l’action synergique des composés d’origine végétale : effet combiné additif du potentiel génétique du maïs et de l’activité insecticide des molécules allélochimiques végétales. Le screening chimique de la phase aqueuse et organique à la recherche et à la mise en évidence des métabolites secondaires à effets insecticides, et enfin, sur leur toxicité avec les activités résiduelles toxiques. La présente étude a pour but d'évaluer l'effet insecticide des formulations en poudre d’espèces végétalessur les coléoptèresCurculionidaequi causent le plus de dégâts aux stocks du maïs, notamment Sitophilus zeamais Motchulsky. L'étude se propose également de tester la persistance de l’action des poudres insecticides de Vernania amygdalina Del., de Cymbopogon citratus(DC.) Stapf et Tetradenia ripariaL. sur la vie de Sitophilus zeamais ravageur des stocks du maïs égrené.Nous pensons que les résultats obtenus au cours de cette recherche pourraient servir de base des données pour une agriculture biologique, productive, durable, douce et saine dans les pays en développement et pour la valorisation dusavoir et du savoir-faire traditionnel.
Remerciements
Nos études se sont orientées sur la recherche de l’importance économique de Sitophilus zeamais Motschulsky., les diverses catégories de pertes, la mise en évidence des métabolites secondaires à action insecticide ainsi que la description botanique et ethnobotanique des essences au jardin botanique de Kisantu, à l’herbarium de l’INERA, à la Division des Sciences de la vie du Département de Phytogénétique du CREN-K, au laboratoire de Botanique Systématique et d’Ecologie Végétale du Département de Biologie à la Faculté des Sciences de l’Université de Kinshasa. L’occasion nous est ainsi offerte de remercier très sincèrement toutes ces institutions.
Il nous importe de témoigner notre gratitude :
- A Dieu, notre tendre Père, pour son bienveillant accompagnement durant notre parcours post-universitaire ;
- A la Conférence Annuelle du Congo Central de la 28è Communauté Méthodiste Unie pour nous avoir incité à entreprendre les études de 3ème Cycle grâce au financement de ma formation pour l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies en Agronomie par Son Excellence Monseigneur, Évêque Professeur Docteur Joseph ONEMA FAMA en retraite. De même, nous sommes reconnaissant à Son Excellence Monseigneur Professeur Docteur Daniel LUNGE ONASHUYAKA, Evêque Résident et Représentant Légal de la 28è Communauté Méthodiste Unie au Congo Central pour son soutien spirituel et moral ;
- A notre promoteur, Dr Ir Dominique LOMA TONGOMO FUNGA, Professeur Emérite. Il m’a inculqué la passion de la recherche en entomologie à travers ses enseignements et ses travaux de recherche sur les ravageurs des céréales (maïs, riz, mil). Il a aussi initié une collaboration avec les laboratoires d'entomologie appliquée, de toxicologie et d’écotoxicologie de l'INRB en vue de notre encadrement pratique. Lors de nos travaux de recherche, ce maitre a toujours fait montre d'une attention particulière à notre égard. Donc nous lui devons cette dissertation doctorale ;
- Au co-promoteur de celle-ci, Dr Gilbert PULULU MFWIDI NITU, Professeur ordinaire au Département de Biologie et Techniques Appliquées à l’ISP/Gombe. Sa profonde gentillesse, son soutien moral et son intérêt pour notre travail nous ont beaucoup encouragé au point que son suivi à m’aventurer dans cet univers de haute valeur. Son suivi régulier des activités, ses remarques et suggestions positives ont eu un impact significatif sur la réussite de cette recherche ;
- Au co-promoteur, le Ph.D. Ir Patrick TSHILENGE DJIM KANANA, de la Faculté des Sciences Agronomiques à l’Université de Kinshasa, pour son précieux. Ses documents mis à ma disposition pour la réalisation de cette thèse m’ont permis d’être au même diapason que les chercheurs des universités modernes ;
- Au Ph.D. Ir Antoine MUMBA DJAMBA, Professeur Ordinaire et Doyen de la Faculté des Sciences Agronomiques. Ses conseils et encouragements incessants traduisant son intérêt pour notre promotion scientifique ont été un immense secours moral pour nous. Nous garderons toujours de meilleurs souvenirs de son implication dans l’amélioration de notre et l'honneur qu’il nous fait en acceptant de présider le jury de soutenance de notre thèse ;
- Au Dr Ir Nathan NYONGOMBE UTSHUDIENYEME, Professeur Ordinaire à la Faculté des Sciences Agronomiques de l’Université Pédagogique Nationale pour ses encouragements fraternels, son soutien moral, ses sages conseils ainsi que pour ses corrections scientifiques enrichissantes de ce travail
- Aux Drs Jean LOHAKA DJONGA et Paul MONZAMBE MAPUNZU, Professeurs à la Faculté des Sciences et des Sciences Agronomiques de l’Université Pédagogique Nationale qui ont accepté de faire partie du comité d’évaluation de cette thèse ;
- Au Dr Patience NGELINKOTO MPIA BOKANGO, Professeur et Secrétaire Académique à la Faculté des Sciences de l’Université Pédagogique Nationale pour sa contribution scientifique fructueuse à l’obtention des extraits des plantes et qui était d’un enrichissement théorique et pratique remarquable. Grâce à elle, nous avons beaucoup appris sur l’identification des métabolites secondaires ;
- A Monsieur le Professeur Sylvain SHOMBA KINYAMBA, mon très généreux donateur pour avoir pris en charge tous les frais de saisie, de reproduction et de reliure de ma dissertation dans son centre de recherche, et aux frères, amis et enfants, trouvez ici l’expression de ma profonde reconnaissance pour leur soutien moral et financier ;
- A Messieurs Francis WATSENGA TEZZO, Chef de service au laboratoire d’Entomologie Fondamentale et Appliquée pour sa participation à l’élevage de l’insecte Sitophilus zeamais Motschulsky., et John MULUMBA WA TSHITA, Chef de service au laboratoire de Toxicologie et Ecotoxicologie pour sa collaboration aux procédures d’évaluation de la toxine et de la phytotoxicité ; tous à l’INRB de Kinshasa. Nous saluons ainsi leur sens de disponibilité, serviabilité et professionnalisme ;
- Aux Chefs deTravaux Jean Jacques BOWANGA wa LITUTE du laboratoire de Biologie et Techniques Appliquées de l’Institut Supérieur Pédagogique de la Gombe pour le test de la persistance et du résidu des insecticides, et Damien TSHAMBANGU SHA TSHIMBEY du laboratoire des Substances Naturelles et de Chimie Médicale au Département de Chimie, Faculté des Sciences de l’Université de Kinshasa, pour son assistance judicieuse à la mise en évidence des métabolites secondaires. Nous gardons un souvenir ineffaçable de leur sens aigu de travail et de leur générosité légendaire ;
- Aux initiateurs et les amis de l’Université Patrice Emery LUMUMBA (UPEL) de Wembo-Nyama, notre établissement d’attache, pour nous avoir toujours encouragé jusqu’à l’heureux aboutissement de cette étude. Qu’ils y trouvent un réel motif de fierté. Aux autorités académiques de l’établissement d’accueil, l’Université Pédagogique Nationale, pour leur fructueux accompagnement.
Enfin, nous remercions du fond de notre cœur notre chère épouse Mathilde ANADALA AHUKA et tous les enfants, , pour avoir fait preuve d’affection, de patience et de courage ainsi que d’esprit de privation et de solidarité remarquable à notre égard ;
Que la terre de nos ancêtres soit douce pour nos parents Victor DJOLO OMEONGA et Marie ONGEMBA a PUNGUMBU, notre sœur cadette Monique DJOLO YOKA, notre fille Karina DJOLO ONENGA, notre oncle Philippe ESSAHO EKEDI Pene PUNGUMBU, notre tante Catherine TSHA KUMBE et notre jeune frère Franck DJOLO LOKETEMBO qui, malheureusement, ont été arrachés à notre affection par le destin cruel qui les prive de ce jour de l’excellence pour nous. Que leurs âmes reposent en paix.
TABLE DES MATIERES
Liste des abréviations et des acronymes
0.5 Intérêt d’études et travaux antérieurs
1.1 Généralités sur le maïs (Zea mays L.)
1.1.1 Taxonomie, description et écologie
1.1.4 Valeur alimentaire et importance économique
1.2 Généralités sur les pesticides chimiques
1.2.1 But et début des méthodes de lutte contre les organismes nuisibles en agriculture
1.2.2 Période après la découverte du Dichloro Diphényl Trichloroéthane (DDT)
1.3 Généralités sur Sitophilus zeamais Motschulsky.
1.3.1 Taxonomie et distribution
1.3.3 Importance économique et agicole de Sitophiluszeamais Motsch.
1.3.4 Résistance des insectes ravageurs aux pesticideschimiques
1.4 Différentes structures de stockage en paysannat
1.4.1 Systèmes de stockage ouvert
1.4.2 Systèmes de stockage fermé
1.4.3 Systèmes de stockage semi-ouvert
1.5 Différents facteurs d’altération des grains
1.5.2 Agents biologiques de dégradation
1.5.2.1 Insectes déprédateurs des stocks
1.5.2.2 Microorganismes pathogènes
1.6 Méthodes traditionnelles de protection des céréales
1.6.1 Utilisation des substances minérales
1.6.2 Utilisation des substances d'origine végétale
1.6.5 Conservation en atmosphère confinée
1.7.1 Génération des pesticides
1.7.1.5 Bio-pesticides d’origine végétale
1.7.1.6 Utilisation des extraits végétaux pour la protection des stocks
2.4.2.1 Déroulement de l’enquête ethnobotanique
2.4.2.2 Organisation des rencontres
2.4.2.3 Modalités d’enquête et techniques de collecte des données
2.5.2 Plantes à effets insecticides
2.5.3 Répartition des enquêtés et leur site
2.5.5 Evaluation des dégâts occasionnés
2.5.7 Organes utilisés pour la protection du maïs
2.5.8 Opinion des enquêtés sur l’importance économique
2.5.9 Difficultés rencontrées en conservation du maïs
B) Plantes à effets insecticides
c) Cymbogopon citrarus (DC.) Stapf
g) Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray
A) Récolte des feuilles d’espèces végétales
F) Paramètres entomologiques et agronomiques enregistrés
H) Calcul du pourcentage d’attaques des grains de maïs
3.1.4.1 Action insecticide dela poudre de Tetradenia riparia L.
3.1.4.2 Actiion insecticide de la poudre de Vernonia amygdalina Del
3.1.4.3Action insecticide de la poudre de Cymbopogon citratus (DC) Stapf
3.1.4.4 Action insecticide de la poudre de Lantana camara L.
3.1.4.5 Action insecticide de la poudre d’Annona senegalensis Pers
3.1.4.6Actioninsecticide de la poudre d’Ocinum gratissimum L.
3.1.4.7Action insecticidede la poudre de Tithonia diversifolia L.
3.1.4.8Action insecticide de la poudre de Capsicum frutescens L.
3.2.3.1. Matériel biologique et insecticide chimique
a) Insecticides d’origine végétale
b) Cultivars et lignée de maïs
3.2.3.2 Méthodes d’évaluation des activités insecticides
A) Infestation des maïs par Sitophilus zeamais Motschulsky.
E) Calcul du pourcentage des pertes de poids de maïs
F) Variables observées et mesurées
2) Estimation de l’importance économique et agricole
3.2.4.1 Effets insecticides des plantes et tolérance de maïs contre S. zeamais
3.2.4.2 Effets insecticides des plantes et tolérance des maïs sur les types de pertes
4.3.1.1 Matériel d’évaluation de la toxicité et activités résiduelles
4.3.1.2 Matériel d’isolement et caractérisation des métabolites secondaires
4.3.2.1 Méthodes mise en évidence des métabolites secondaires
4.3.2.2 Préparation du matériel végétal
4.3.2.3 Préparation de l’extrait aqueux (screening chimique)
4.3.2.4 Préparation de l’extrait alcoolique (screening chimique)
4.3.2.5 Plantes à effets insecticides
4.4. Résultats du screening chimique
4.4.2. Extraction et caractérisation des substances secondaires des plantes insecticides
4.4.3 Analyse de toxicologie et biodégradabilité des effets toxiques résiduels
4.4.3.2 Analyse toxicologique des plantes à effets insecticides
4.4.4 Analyse de la persistance des effets insecticides
4.4.4.1. Rémanence substantielle d’action insecticide des poudres végétales
Conclusion générale et perspectives
Annexe 2.a Figures des enquêtes ethnobotaniques des plantes à action insecticide
Annexe 2.b Tableaux complémentaires de calcul du Chi-carré sur les enquêtes
Annexe 3.a Analyse de la variance du bloc aléatoire complet
Annexe 3.2 Analyse de la variance d’une expérience en split plot
Résumé
Le charançon du maïs, embranchement des Arthropodes, classe des Insectes, ordre des Coléoptères de la famille Curculionidae, est l’un des ravageurs le plus redoutable de l’entreposage du maïs en République Démocratique du Congo (RDC). A ce titre, il constitue un écueil majeur à la conservation des grains de maïs en Afrique sub-saharienne où le maïs est une denrée de sécurité alimentaire et de base pour le développement socio-économique de cette partie du monde.
En RDC, des hypothèses ont été formulées sur le niveau d’attaques du charançon du maïs dans les zones de production et de conservation du maïs. Parmi celles-ci figurent le manque d’application des pratiques de phytosanitation adéquate protégeant l’homme, les agroécosystèmes et l’utilisation des variétés de maïs tolérantes ou résistantes vis-à-vis des ravageurs (Sitophilus zeamais Motschulsky.). Une autre hypothèse a été avancée sur l’existence des phytomolécules pour la gestion des bioagresseurs du maïs en conservation. Ces deux moyens de protection biologique des produits post-récoltes pourraient être utilisés dans la stratégie alternative à la protection chimique des denrées alimentaires.
L’objectif de cette thèse consiste à poser la problématique dela protection en post-récolte et à mettre en évidence par screening chimique les espèces végétales aromatiques et médicinales à potentiels insecticides, ainsi que les substances secondaires impliquées dans la protection des stocks. Cette thèse rapporte les résultats de différentes études menées au regard des hypothèses avancées. Les diverses catégories de pertes occasionnées par les attaques des charançons ont été étudiées grâce aux enquêtes menées sur les 336 exploitants agricoles dans certains marchés de Kinshasa et villages du Kongo Central. Les résultats obtenus ont indiqué les types de pertes et l’utilisation des moyens de lutte biologique dans les différents marchés et villages prospectés.
Le début et l’importance des attaques, ainsi que les moyens de protection varient d’une province à l’autre, et d’un genre (sexe) à l’autre. Il a existé des différences statistiquement significatives entre les avis au niveau des provinces d’origine et des genres interviewés. Il est établi un lien entre la présence des insectes ravageurs et les pertes de poids, qui se traduit par la perte de la valeur commerciale et du déficit éconmique et social. La lutte biologique (des plantes locales à vertus insecticides et variétés tolérantes de maïs) vise à contenir les dégâts causés par les maladies et les insectes ravageurs sous des niveaux économiquement acceptables dans le contexte de la production locale. Ceci en vue de proposer les stratégies de protection biologique durable et juste à développer dans la conservation du maïs vis-à-vis du charançon du maïs.
L’action bioinsecticide de six plantes locales à différentes doses contre les charançons a été évaluée avec la variété Salongo 1dans les conditions de laboratoire. Dans l’ensemble, les espèces végétales et les doses ont été évaluées sur la prolifération d’insectes, dégâts causés et pourcentage d’attaques. Actions insecticides des plantes, à savoir : Lantana camara L., Tetradenia riparia L., Annona senegalensis Pers., Vernonia amygdalina Del., Cymbopogon citratus(DC) Stapf.et Ocimum gratissimumL.,les doses 4 et 6 g dans 50 g de maïsont manifesté des différences significatives au seuil de probabilité (p=0,05). La dose 6 g de C.citratus a réduit statistiquement le nombre moyen d’insectes morts (10,00) contre témoin (6,00) et le nombre moyen de trous de ponte (46) contre témoin (105). La dose de 6 g de C. citratus et de L. camara a eu respectivement le pourcentage d’attaques de 30,33% et de 32,67%contre les témoins qui avaient 69,50% et 53,67%. Les résultats ont indiqué les effets insecticides variant en fonction des espèces végétales et de la dose des poudres.
Les interactions des plantes insecticides : V. amygdalina, de T. riparia et de C. citratus, etla tolérance d’une lignée et 3cultivars de maïs : L 55, Samaru, ZP 800 et Kasaï 1 ont été statistiquement significatives. Le dispositif expérimental en split-plot avec les cultivars et la lignée de maïs en parcelles principales et les produits phytosanitaires en sous-parcelles ont montré les effets interactifs de la résistance variétale et des produits phytosanitaires en protection combinée additive. Le poids moyen des grains troués de la variété Kasaï 1 tolérante traitée au C. citratus était de 4 contre 14 pour le témoin. La lignéede L 55 non traitée aux produits phytosanitaires a présentéle pourcentage de pertes de poids de 10,57% le plus élevé par rapport à la variété Kasaï 1 non traitée avec 3,20%. Ces résultats traduisent les interactions significatives desvertus insecticides d’espèces végétales et la tolérance des variétés de maïs en gestion des ravageurs. Le cultivar Kasaï 1 et L’hybride ZP 800 avec les plantes insecticides : V. amygdalina et T. riparia sont les moyens de lutte à action synergique des composés d’origine végétale.
La mise en évidence des métabolites secondaires a été étudiée dans le but d’évaluer leur activité insecticide, leur rémanence et leur résidu toxique. Les activités pharmacologiques d’origine végétale ont une spécificité et une sélectivité d’action. Les propriétés insecticides ont été évaluées sur l’insecte Sitophilus zeamais et, ont donné des résultats à effets insecticides statistiquement significatifs.Les plantes testées sur le charançon du maïs sont aussi toxiques que les insecticides chimiques. Les extraits des décoctés des plantes ne présentent pas de danger toxique mortel pour les animaux à sang chaud après le test de toxicité sur les souris.
La persistance des poudres est meilleure vis-à-vis de S. zeamais pendant 10 jours de conservation des grains de maïs. Les biomolécules d’origine végétale se décomposent par des voies enzymatiques et biodégradables sans résidus toxiques sur les denrées alimentaires. Les molécules allélochimiques des plantes insecticides vis-à-vis des charançons du maïs sont statistiquement significatives comparativement à l’insecticide de synthèse (actellic). Les métabolites secondaires agissent comme barrière physique, comme antiappétant ou/et inhibiteurs de ponte, comme toxiques ou comme perturbateurs endocriniens et du contrôle hormonal des processus de développement. Ces espèces végétales contiennent les polyphénols, les tanins, les anthocyanes, les saponines, les quinones liées, les acides aminés non protéiques, les alcaloïdes, les composés phénoliques, les leucoanthocyanes, et les triterpénoïdes, et pourraient être une alternative aux insecticides organiques d’origine synthétique.
Mots clés : La protection intégrée, grains de maïs, bioinsecticides d’origine végétale, métabolites secondaires, insecticide chimique (actellic) et insecte (Sitophilus zeamais Motschulsky.).
Weevil corn, junction of arthropods, insects, order of beetles of the family Curculionidae, class is one of the most dangerous pests for the storage of corn in Republic Democratic of Congo (DRC). As such, it constitutes a major obstacle to the conservation of the corn in sub-Saharan Africa where maize is a staple food and basis for the socio-economic development of this part of the world.
In the DRC, some assumptions have been made on the level of maize weevil attacks in the areas of production and conservation of maize. These include the lack of application of the practices of phytosanitation adequate protecting man, agro-ecosystems and the use of the varieties tolerant or resistant to pests (Sitophilus zeamaisMotschulsky.). Another hypothesis has been advanced on the existence of the phytomolecules for the management of the pathogens of maize in conservation. These two means of biological protection of post-harvest products could be used in the alternative strategy for chemical protection of food.
The aim of this thesis is to pose the problem of the post-harvest protection and highlight by screening chemical medicinal and aromatic plant species to insecticides potentials, as well as the secondary substances involved in the protection of the stocks. This thesis reports the results of different studies in the light of the assumptions. The various categories of losses caused by the attacks of the weevils have been studied through surveys on 336 farmers in some markets of Kinshasa and villages in Kongo Central. The results indicated the types of losses and the use of biological control methods in different markets and prospects villages.
The beginning and the importance attacks, as well as the means of protection vary from one province to another, and a genre (sex) to another. It consisted of statistically significant differences between the opinion at the level of the provinces of origin and interviewed genres. It is established a link between the presence of pests and the loss of weight, which results in the loss of the commercial value and the deficit economic and social. Biological control (of local plants to insecticide virtues and tolerant varieties of maize) aims to contain the damage caused by diseases and pests under economically acceptable levels in the context of local production. This is to propose sustainable biological protection strategies and to develop in the conservation of corn to the corn weevil.
Action bioinsecticide of six local plants to different doses against weevils was assessed with the variety Salongo 1 in laboratory conditions. Overall, the plant species and the doses were evaluated on the proliferation of insects, damage and percentage of attacks. Insecticidal action of plants, namely:Lantana camaraL.TetradeniaripariaL.Annonasenegalensis Pers., Vernonia amygdalina Del.,Cymbopogoncitratus (DC) Stapf.et OcimumgratissimumL., doses 4 and 6 g in 50 g of maisont manifested significant differences on the threshold of probability (p = 0, 05). The dose of 6 g of C.citratus statistically reduced the average number of dead insects (10.00) against witness (6.00) and the average number of egg laying holes (46) against witness (105). The dose of 6 g of c. citratus and L.camararespectively had the percentage of attacks of 30,33 and 32,67%against witnesses who had 69.50% and 53.67%. The results indicated the insecticide effects vary depending on the plant species and the dose of powder.
The interactions of the insecticidal plants:V. amygdalina, t. observed and c. citratus, and tolerance in a line and 3cultivars of corn: L 55, Samaru, ZP 800 and Kasai 1 were statistically significant. The experimental device in split-plot with cultivars and the lineage of maize in main plots and subplots phytosanitary products showed the interactive effects of varietal resistance and pesticides in combined protection additive. The average weight of grain had holes Kasai 1 tolerant variety processed in c. citratus was 4 compared to 14 for the witness. The L 55 ligneede not treated with plant protection products has presentele highest 10,57% weight-loss percentage compared to the Kasai 1 variety untreated with 3,20%. These results reflect interactions meaningful desvertus insecticide of plant species and the tolerance of the varieties of maize in pest management. The Kasai 1 cultivar and the ZP 800 hybrid with insecticidal plants: V. amygdalinaand t. observed are the means of struggle to synergistic action of the compounds of plant origin.
The highlight of the secondary metabolites was studied to assess their insecticidal activity, their persistence and their toxic residue. The pharmacological activities of plant origin have a specificity and selectivity of action. The insecticide properties were evhascottages on the insect Sitophiluszeamais and gave results in statistically significant insecticide effects. The plants tested on maize weevil are as toxic as chemical insecticides. Extracts from the decoctes of the plants are not deadly toxic danger to animals warm-blooded after the test of toxicity in mice.
The persistence of powder is better to S. zeamais 10 days of conservation of the corn. Biomolecules of plant origin decompose through enzymatic and biodegradable without toxic residues on food. Molecules allelochimiques of insecticidal plants from maize weevils are statistically significant compared to the synthetic insecticide (actellic). Secondary metabolites act as a physical barrier, such as antiappetant or/and inhibitors of ponte, as toxic or as endocrine and hormonal control of development processes. These plants contain polyphenols, tannins, anthocyanins, saponins, related quinones, non-protein amino acids, alkaloids, phenolics, the leucoanthocyanes, and the triterpenoids, and could be a alternative to organic insecticides of synthetic origin.
Key words: Integrated protection, grain corn, bioinsecticides of vegetable origin, secondary metabolites, insecticide chemical (actellic) and insect (SitophiluszeamaisMotschulsky.).
Liste des abréviations et des acronymes
ANOVA Analysis Of Variance
AVEPAK Association des Vendeurs des Produits Agricoles de Kinshasa
BHC Benzène Hexa Chlorure
CCM Chromatographie sur Couche Mince
CERE Centre d’Etude et de Recherche en Environnement
CMUCC Communauté Méthodiste Unie au Congo Central
CL50 Concentration létale 50 ou DL50 Dose létale 90
CL90 Concentration létale 90 ou DL90 Dose létale 90
CREN-K Centre de Recherche et d’Etude Nucléaire de Kinshasa
CRM Centre de Recherche sur le Maïs
C.V. Coefficient de Variation
CYMMIT Centro International de Mejoramiento de Mais y Trigo
DDD Dichloro Diphényl Dichlotoéthane
DDT Dichloro Diphényl Trichloroéthane
DJA Dose Journalière Acceptable
FAO Food and Agriculture Organization
GTZ Deutsche Gesellschaft fut Technische Zusammenarbeit Gmbh
HCH Hexa chlorocyclo hexane
Hr Humidité relative
IITA Institut International d’Agriculture Tropicale
INERA Institut National pour l’Etudeet la Recherche Agronomique
INRB Institut National de Recherche Biomédicale
ISP/GOMBE Institut Supérieur Pédagogique de la Gombe
LMR Limites Maximales de Résidus
LSD Least Significant Differences
OMS Organisation Mondiale de la Santé
ONG Organisation Non Gouvernementale
PAM Programme Alimentaire Mondial
PAM Plantes Aromatiques Médicinales
PAN Africa Pesticide Action Nenwork Africa
PNM Programme National Maïs
POP Polluants Organiques Persistants
PPDS Plus Petite Différence Signficative
UPEL Université Patrice Emery Lumumba
UPN Université Pédagogique Nationale
RCI Régulateurs de croissance de l’insecte
SDN Stimulateurs de Défense Naturelle
SENASEM Service National Semencier
Liste des figures
Figure 1.1 : Sitophilus zeamais Motschulsky.
Figure 2.1 Carte indiquant les sites des enquêtes ethnobotaniques (Ndju Essaho, 2015)
Figures de l’enquête ethnobotanique des plantes à effets insecticides
Figure 3.1.9 Les grains de maïs en vente et les dégâts causés par les ravageurs
Figure 3.1.10 Les pots contenant le S. zeamais, les maïs et les poudres végétales
Figure 3.1.11 Dénombrement des trous, des insectes morts et survivants
Figure 3.2.1 Pourcentage d’attaques de charançon du maïs vis-à-vis de maïs
Figure 3.2.2 Pourcentage des pertes du poids des grains de maïs en grammes
Figure 3.2.3 Entreposage des pots infestés par S. zeamais avec des poudres foliaires
Figure 3.2.4 Observation et comptage des trous, des insectes morts et survivants
Figure 3.2.5 Dénombrement des trous et des insectes morts et survivants
Figure4.1 : Matériel utilisé pour la décoquetions, gavage et le biberon
Figure4.2 : Gavage des souris soumis en expérimentation
Liste des tableaux
Tableau 2. 1 Plantes à effets insecticides pour lutter contre Sitophilus zeamais
Tableau 2.2 Plantes présumées insecticides retenues
Tableau 2.3 Répartition des interlocuteurs par provinces, marchés et genre
Tableau 2.4 Fréquences d’attaques de maïs égrenés
Tableau 2.5 Dégâts causés par le charançon
Tableau 2.6 Moyens de protection des grains de maïs
Tableau 2.7 Organes utilisés pour le traitement
Tableau 2.8 Avis des enquêtés sur d’autres ravageurs de maïs en stockage
Tableau 3.1.1 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
Tableau 3.1.2 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
Tableau 3.1.3 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
Tableau 3.1.4 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
Tableau 3.2.1 Nombre moyen des charançons morts
Tableau 3.2.5 Poids moyen des grains de maïs sains après la conservation
Tableau 4.3 Quatre concentrations des décoctés des extraits botaniques
Tableau 4.4. Persistance d’action insecticide et effets résiduels toxiques
Annexe 2.b Tableaux complémentaires de calcul du Chi-carré sur les enquêtes
Tableau C.1 Fréquence des moyens de protection en conservation des grains de maïs
0. Introduction générale
Le maïs (Zea mays L.) est l’une des vingt denrées les plus importantes pour l’alimentation humaine. En Amérique, d’où cette plante est originaire, elle fut longtemps considérée par les populations autochtones comme un « don de Dieu » (Heiser, 1973). Cultivé du Canada au Sud de l’Amérique latine pendant des millénaires, le maïs n’a traversé l’Atlantique qu’avec le retour de Christophe Colomb de l’Amérique au 19èsiècle.
Le maïs est une culture majeure pour certains pays du continent africain (Kenya, Zambie, République Démocratique du Congo, Tanzanie) alors qu’il est considéré dans d’autres (Mali, Niger, Sénégal, Burkina Faso) comme une culture de soudure (Russel, 1962, Van Der et al., 1969, Howard, 1984 ; Philogène et al., 1989). En République Démocratique du Congo (RDC), le maïs est la première céréale comme source énergétique (3578 cal/kg), de même que le manioc (Monihot esculenta Crantz.).Le maïs est actuellement la 3ème culture vivrière en RDC après le manioc et le plantain ; il est la première céréale cultivée au Congo. Cependant, la production nationale reste insuffisante et le pays doit en importer des grandes quantités (Samir-Amin, 1989 et Anonyme, 1997).
Le maïs est cultivé surtout pour ses grains qui doivent éventuellement passer par une période de conservation et de transformation et est attaqué par plusieurs espèces de ravageurs en régions tropicales humides et arides, il s’agit de : Sitophilus zeamais Motsch. (charançon du maïs), Sitophilus oryzea L. (charançon du riz), Trogoderma granarium Everts. (trogoderme du grain), Rhyzopertha dominica Fab. (le capucin des grains), Tribolium castaneum (tribolium rouge de la farine), Sitotroga cerealella (alucite des céréales) et Prostephanus truncatus Horn. (Le grand capucin du maïs) qui préfère les épis. Ces ravageurs, non seulement augmentent fortementle pourcentage d’attaques, de pertes de poidsqui entraîneraient la faible valeur commerciale et le déficit socioéconomique, mais les rendent également impropres à la consommation (Anonyme, 1985 ; Gwenniretal., 1996 ; Munyuliet al., 2007 et Ndju-Essaho et Mbayo, 2017b).
Ces bioagresseurs représentent les plus importants insectes nuisibles des céréales stockées et des cossettes de manioc en zones tropicales (Zehrer, 1981b et Piltz, 1981, Gueye, 2008b, Huignard etal., 2011). Les paysans cultivateurs stockaient leurs denrées alimentaires en ajoutant à celles-ci les produits locaux tels que des substances naturelles d’origine minérale, végétale et animale pour leur protection (Dupriez et al., 2000, Vincent etal., 2003, Regnault- Roger etal., 2008, Philogèneetal., 2008). Néanmoins, les moyens de protection les plus efficaces sont les pesticides chimiques (Relingeretal., 1988) et Haubrugeet al., 1988). Pour la protection des stockset des semences, les insecticides fréquemment utilisés sont lespyréthrinoïdes de synthèse,les organophosphoréset les carbamates (Gwinneretal., 1996).
D’après Singh et Singh (1992), Isman (2006) et Pululu et al. (2017) plusieurs pays en développement font encore recours aux organochlorés comme le DDT, DDD, HCH et autres polluants organiques persistants (POP) qui sont des molécules déjà radiées par la législation de l’Union Européenne. Toutefois, les insecticides chimiques présentent beaucoup d'inconvénients et de nocivité, parmi lesquels l'accoutumance et l’apparition des souches résistantes (Gilliom et al., 1999, Benhalima et al., 2004), les intoxications, la pollution de l'environnement et les désordres écologiques (Regnault-Roger, 2002).Actuellement, cette situation devient une préoccupationimpérieuse dans les pays industrialisés. Ceci a entraîné le retrait de nombreux POP du secteur agricole (Zettler et Arthur, 2000 ; IITA, 2008).
Toutes ces raisons militent en faveur de la recherche des méthodes alternatives de protection agricole. On pense en particulier à l'utilisation des extraits des plantes à propriétés insecticides et biodégradables, faciles à adopter par les agriculteurs et phytoprotecteurscongolais.De nos jours, nombreuses recherches sont orientées vers ces moyens naturels de protection biologique d’origine végétale. De ce fait, les méthodes traditionnelles, les mesures prophylactiques et l’utilisation de variétés tolérantes ou résistantes doivent être encouragées et exploitées pour protéger les récoltes et le pouvoir d’achat. Il est donc hautementnécessaire de poursuivre la recherche de nouvelles molécules allélochimiques végétales en prenant en compte d’autres critères (Zehrer, 1981a).
La présente recherche vise l’identification des moyens de lutte à base des plantes à potentiel insecticide contre les insectes qui rongent le maïs. Plusieurs plantes se protègent par divers moyens, en synthétisant des métabolites secondaires diversifiés avec des vertus insecticides, qui affectent profondément le comportement et la physiologie des ravageurs phytophages (Amotabi, 1994 et Djidonou, 2000). Plusieurs molécules allélochimiques végétales qui présentent une action défensive du végétal contre les bioagresseurs ont été identifiées (Glitho, 2002a,Huignard et al., 2011). A ce jour, plus de 2000 espèces végétales dotées d’activités insecticidesont été répertoriées et leurs métabolites secondaires identifiés appartenant à des familles chimiques très diverses dont les alcaloïdes, les composés azotés et soufrés, les substances polyphénoliques, les terpenoïdes et stéroïdes, etc. Les plantes aromatiques et médicinales (PAM) constituent une véritable banque de ces molécules bio-actives. D’autres auteurs, dont Adjanohounetal (1988), Glitho, (2002b), Ketohetal (2002)ont entrepris des études ethnobotaniques et de protection phytosanitaire des cultures et des produits de stock.
Au Kivu, en RDC, il existe plusieurs procédés endogènes de lutte contre les insectes nuisibles des légumineuses et des céréales en post-récolte dans des greniers : extraits végétaux (métabolites secondaires), matières minérales (sable, latérite, cendre, poussière de roche, argile fine, chaux agricole), bon séchage au soleil, fumage des graines, etc. Cependant, il existe, dans la pratique traditionnelle, des variations dans les dosages et dans les types de mélanges d’un paysan à l’autre et d’un village à l’autre (Kolama et al., 2008). Delobel et Malongo (1987) en République du Congo, qui ont réalisé des travaux d’évaluation d’efficacité insecticide de plusieurs plantes à propriété insecticide (toxique, répulsive et antiappétente) sur certains Arthropodes de l’ordre des Coléoptères. En RDC, les effets insecticides des espèces végétales ont déjà été étudiés au moyen des travaux de Goossens et al. (1994) ; Munyuli (2001) ; Kaloma et al. (2008) ; Munyuli et al. (2009) ; Ndju-Essaho et al. (2017). Au Sénégal, Seck (1991, 1992) a abordé la dynamique des populations de quelques insectes ravageurs du mil et a ensuite essayé les méthodes de lutte intégrée pour la gestion de ces populations de ravageurs. Les résultats de ces travaux ont mis en évidence les activitésinsecticides des molécules allélochimiques végétales contre bon nombre de phytophages de l’ordre des Coléoptères desproduits stockés. C’est dans ce cadre que s’inscrit cette étude.
Les denrées alimentaires sont habituellement attaquées par les insectes au cours de leur entreposage et de leur transformation depuis le début de la civilisation humaine. Les paysans pratiquaient des techniques traditionnelles avec les espèces tolérantes de céréales en ajoutant aux denrées les produits locaux tels que les minéraux, les huiles, les feuilles ou extraits de plante pour leur protection contre les infestations multiples depuis des siècles (Foua-Bi, 1992, Vincent et al., 2003, Regnault-Roger et al., 2008, Philogène et al., 2008). D'après ces auteurs, les produits végétaux à action phytosanitaire ont une très longue histoire.Les techniques ainsi que les cultivars, traditionnellement bien établis, ont apporté leur preuve d'efficacité dans plusieurs pays africains. Ces pratiques ont été abandonnées au profit des méthodes modernes telles que la lutte biologique, la lutte raisonnée et la lutte intégrée à cause de nombreux changements subis par l'agriculture au cours des dernières décennies (Thiam et Ducommun, 1993). Malgré les moyens dont disposent la science et la technique, les ravageurs continuent encore de peser lourdement sur le bilandes pertes économiques et sociales.
Les dégâts et pertes de poids les plus importants sont infligés par différentes espèces de ravageurs tels que les Coléoptères, Lépidoptères et acariens (Alzouma et al.,1996). Parmi les coléoptères, le charançon du maïs(Sitophilus zeamaisMotschulsky.) de l’ordre de Coleoptera de la famille deCurculionidae est universellement reconnu comme l'un des plus dévastateurs des céréales entreposées, non seulement en raison de sa propre consommation, mais aussi parce qu'elle ouvre en plus la porte à tout un ensemble de détritivores dont le plus fréquent est le Tribolium rouge de la farine (Tribolium castaneum Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) qui parachève les dégâts (Seck, 1994).
En Europe occidentale et en Amérique du Nord où les techniques antiparasitaires perfectionnées sont mises en place, les insectes détruisent encore annuellement pour plus de 3 milliards de dollars des denrées agricoles ou forestières (Akob et Ewete, 2007). Dans les pays en développement, surtout dans les pays à zone climatique dite aride, les estimations varient de 30 à 50% des récoltes (Hall, 1970, Alzouma, 1990, Foua-Bi, 1992). En Afrique Centrale et au Kivu (RD Congo), des pertes de poids des denrées stockées (haricot, maïs, sorgho), de l’ordre de 10 à 60%, sont occasionnées chaque année par les principaux ravageurs de stock (Sitophilus zeamaisMotsch., Sitophilus oryzaeL.,AcanthoscelidesobtectusSay. et Callosobruchus maculatus Fab.)de la région (Munyuli et Balezi, 2001). Autrement dit, le tiers ou la moitié de ce qui est produit ne parvient jamais aux consommateurs et le travail et l'argent investis sont irrémédiablement perdus (Wheathey, 1973 et Weidner et Rack., 1984).
Les moyens de protection les plus efficaces sont les pesticides chimiques (Hall, 1970, Relinger et al.,1988; Haubruge et al., 1988). D'après Isman (2002), plusieurs pays en développement font encore recours à l'insecticide DDT et autres polluants organiques persistants (POP). D'après Anonyme (2001a), environ 30% de produits commercialisés particulièrement dans les pays d'Afrique subsaharienne ne répondent pas aux normes de qualité internationale à cause du manque de moyens de contrôle efficace. Ceci suscite non seulement des problèmes de résistance chez les insectes ravageurs mais, entraînerait aussi des effets nocifs sur les écosystèmes et la santé humaine. Les insecticides posent, en outre, des problèmes de disponibilité, de stockage et de coût.
Selon Traoré et al. (1996), Anonyme (2003),Isman (2006), les produits chimiques sont utilisés d'une façon abusive et impropre dans la plupart des pays africains. Les paysans détournent souvent des pesticides à d’autres usages que ceux pour lesquels ils étaient destinés et utilisent les pesticides toxiques sans mesures de protection adéquates à cause des taux d'analphabétisme élevés, un exemple (thiodan). L'environnement (sol, sous-sol, air, eau,flore et faune) se trouve ainsi exposé à la contamination par les pesticides à toutes les périodes de production, de mélange ou d'applications des produits, de transport et de semence des grains. Les pesticides peuvent être transportés soit par le vent au cours du traitement, soit par les grains traités après les semis, soit par le biais du système d'égouts et par les ruissellements en provenance des champs et des lieux de traitement pour se retrouver dans les étendues d'eau où ils auront la possibilité de pénétrer en différents niveaux de la chaîne alimentaire (Thiam et Ducommun, 1993, Raven et al., 2006).
Les travailleurs, principalement les femmes et les enfants, les animaux domestiques et tous les autres êtres vivants dans ces zones agricoles sont ainsi exposés aux contaminations soit par l'air qu'ils respirent, soit par l'eau qu'ils boivent ou la nourriture qu'ils consomment. Dans les champs, les oiseaux pollinisateurs et granivores peuvent absorber les pesticides par leurs pattes ou par leur peau, les inhaler ou les ingérer avec les grains ou avec les insectes contaminés. La présence des résidus toxiques élevés de pesticides dans les denrées alimentaires n'est également pas exclue dans les structures de stockage et de transformation.
Plusieurs auteurs (Anonyme, 1991, Anonyme, 2001b,Farr et al.,2004, Carlos et Sousa, 2006) ont associé les pesticides à des problèmes de santé et d'environnement. D'après ceux-ci, les pesticides chimiques sont, de par leur nature, des produits dangereux et toxiques même à très faibles doses. Isman (2006) affirme qu'un nombre important de travailleurs dans les pays tropicaux et subtropicaux sont intoxiqués ou tués chaque année par des pesticides toxiques à effets aigus dont ils ignorent le mode d'emploi.Anonyme (2003) a rapporté aussi que près de 750.000 personnes de ces pays contractent chaque année une maladie chronique tels que le cancer, les maladies du foie et des reins suite à une exposition prolongée à des pesticides. Il rapporte aussi que plus de 20.000 décès et 3.000.000 cas d’empoisonnements sont liés aux pesticides.
Nombreux auteurs ont affirmé que l'utilisation inconsidérée des pesticides chimiques a eu d'autres conséquences néfastes, notamment la réduction de la biodiversité, la destruction d'une grande partie des organismes utiles tels que les organismes décomposeurs qui participent à la construction de l'humus et aux cycles biogéochimiques ainsi que nombreux prédateurs naturels et des parasites. Aussi, le nombre d’espèces d'insectes nuisibles devenues résistantes aux pesticides a augmenté significativement dans le monde et des pêcheries commerciales ont été également décimées dans plusieurs pays (Gwinner et al.,1996, Gilliom et al., 1999, Dauguet et al., 2006).
Cet état de choses constitue aujourd'hui une grande préoccupation dans les pays industrialisés. Plusieurs pays, notamment ceux de l'Europe et de l'Amérique comme le Canada ont instauré une réglementation stricte vis-à-vis des pesticides afin de limiter leur utilisation. Cette pratique a entraîné le retrait de nombreux polluants organiques persistants (POP) du secteur de la production alimentaire. Malheureusement, ce n'est pas le cas dans les pays en développement où la réglementation est encore au stade embryonnaire et/ou inexistant. Cette utilisation incontrôlée des polluants organiques persistants (POP) est sur le point d'accroître la fréquence des pénuries alimentaires et une malnutrition chronique. Or, la pénurie de denrées alimentaires empêche non seulement les ménages pauvres de produire et/ou de conserver leur nourriture, mais elle les prive aussi de moyens de satisfaction d'autres besoins.
La protection contre les ravageurs devient donc une nécessité économique et sociale impérieuse pour tous les pays du monde, quel que soit leur degré d'évolution scientifique et technologique. D'après Ducommun (1993), Camara (1997, Vincent et al. (2000), Vincent et al. (2007), Chiasson et al. (2008), les moyens naturels de contrôle des ravageurs constituent les éléments importants de nos systèmes de production. Selon ces auteurs, les pays en développement représentent les débouchés les plus prometteurs pour les insecticides d’origine végétale.De nos jours, un grand nombre de recherches estaxé sur ces moyens naturels de défense. De ce fait, les méthodes traditionnelles doivent être encouragées par la recherche chez les petits exploitants afin de les aider à protéger la biodiversité, leurs récoltes et de sauvegarder leur pouvoir d'achat. C'est dans cette optique que nous avons proposé d'évaluer l’action insecticide de quelques plantes et quelques variétés de maïs locales afin de valider les solutions alternatives à l'utilisation des pesticidesdans les stockages céréaliers locaux.
En entreprenant cette étude, nous avons retenu sur terrain des observations qui permettent de penser que :
Ø Les exploitants agricoles des provinces de Kinshasa et du Kongo Central disposeraient des informations sur les effets insecticides des plantes médicinales et aromatiques pour la protection et la conservation des maïs ;
Ø Les différentes doses desformulations en poudre des plantes pourraient avoir des efficacités insecticides pour empêcher la prolifération, les touaisons des grains, les pourcentages d’attaques et des pertes de poids causés par des insectes ravageurs ;
Ø Les espèces végétales à effets insecticides et les cultivars tolérants ou résistants de maïs auraient une actionsynergiquecombinée additivepour le contrôle de ravageurs et les moyens biologiques de protection des denrées alimentaires ;
Ø Les plantes insecticides contiendraient des substances polyphénoliques, soufrées, terpènoïdes, stéroïdes, alcaloïdes et des composés azotés impliqués dans la protection des maïs stockés, biodégradables et sans résidus toxiques.
0.3 Objectif global
Il s’agit de mettre à contribution le rôle joué par l’utilisation des bioinsecticides à base de poudres végétales et le patrimoine génétique de quelques variétés de maïs en protection biologique des maïs égrenés vis-à-vis deSitophilus zeamais en République Démocratique du Congo. Cette combinaison de deux moyens de lutte biologiqueassurerait une maîtrise du savoir-faire endogène, deviendrait une alternative et l’un des moyensde contrôle économiquement fiable, écologiquement sain et socialement équitable.
Sur le plan opérationnel, les objectifs spécifiques ci-après vont être tour à tour poursuivis et visités :
Ø Répertorier les espèces végétales insecticides qui sont utilisées par les petits exploitants agricoles ;
Ø Evaluer l’efficacité des insecticides d’origine végétale avec différentes doses dans la gestion de Sitophilus zeamais Motschulsky. ;
Ø Identifier les plantes à vertus insecticides,évaluer la tolérance ou la résistance des maïs et leur action synergique combinée additive pour le contrôlede S. zeamais;
Ø Mettre en évidence, extraire et caractériserles métabolites secondaires et leur synthèse à effets insecticides et évaluer la rémanence et les résidus toxiques.
0.5 Intérêt d’études et travaux antérieurs
L’utilisation des produits phytosanitaires (organiques ou de synthèse) a « explosé » depuis la fin de la 2ème Guerre Mondiale et a provoqué un essor considérable des productions agricoles et alimentaires. Les produits phytosanitaires ont donc participé à la révolution agricole de la 2ème moitié du 20ème siècle.
Ce n’est qu’à partir des années 1960 que l’on prend conscience de l’impact environnemental négatif de ces produits phytosanitaires, insecticides organiques d’origine synthétique tous neurotoxiques (Carson, 1962 cité Regnault-Roger, 2014) :
Ø Modification de la faune, de la flore, du sol et du sous-sol ;
Ø Contamination lourdement de l’air et de l’eau ;
Ø Phénomène de résistance aux pesticides chez les nuisibles (plantes, insectes, champignons) ;
Ø Toxicité à long terme chez les animaux et l’homme.
Il était donc nécessaire d’imaginer des stratégies alternatives s’intégrant dans une démarche de « développement durable ». La définition du développement durable est indiquée dans le traité de Maastricht de l’Union Européenne comme celui qui « répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à satisfaire les leurs ». La notion de développement durable intègre les dimensions économiques, écologiques et sociales.
A ce début du 21ème siècle, les chercheurs ont réussi à synthétiser les molécules moins nocives et peuvent ainsi proposer des solutions alternatives. Cependant, la seule utilisation seule de ces produits ne suffit pas, elle doit s’accompagner d’une démarche plus globale de « lutteraisonnéeet intégrée».
Parmi ces stratégies alternatives, on peut citer l’utilisation :
ü des microorganismes et des prédateurs naturels des organismes phytophages
ü des substances sémiochimiques (Allélochimiques et Phéromones) ;
ü des organismes génétiquement modifiés
L’utilisation des microorganismes et les OGM sont aujourd’hui assez connus des agriculteurs et du grand public en France. En ce qui concerne les substances sémiochimiques, leur utilisation reste encore très occasionnelle et n’est « réservée » qu’aux gros producteurs agricoles (dans le Sud de la France). Dans l’agriculture, ce sont les molécules sémiochimiques de défense, agissant sur de nombreuses espèces comme les insectes, les nématodes, les microorganismes et les phytopathogènes (champignons et bactéries) qui sont étudiées et utilisées. Les phéromones et les molécules allélochimiques des végétaux représentent actuellement une part active et importante des composés commercialisés (Regnault-Roger et al., 2008).
Outre l’introduction générale, la conclusion générale et les perspectives, le présent travail comprend quatre chapitres.
Ø Le premier évoque la généralité sur les pesticides ainsi que l’évolution des moyens de contrôle des insectes nuisibles des denrées en stock et les plantes insecticides ;
Ø Le second présente les résultats des enquêtes ethnobotaniques des provinces de Kinshasa et du Kongo Central, et les espèces végétales insecticides utilisées pendant la conservation ;
Ø Le troisième évalue le pouvoir insecticide des formulations en poudre des plantes avec leurs doses et la tolérance ou résistance des cultivars de maïs vis-à-vis deSitophilus zeamais Motschulsky. en conservation ;
Ø Le quatrième et dernier chapitre met en évidence les métabolites secondaires, la persistance et les résidus toxiques des extraits aqueux et alcooliques des plantes insecticides vis-à-vis de Sitophilus zeamaisMotschulsky.
Chapitre premier
Revue de la littérature
Ce chapitre présente la revue de la littérature sur les méthodes de lutte, les différentes générations des pesticides et leur évolution avec les différentes révolutions agricoles et la protection de céréales post-récolte
1.1 Généralités sur le maïs (Zea mays L.)
Le maïs n’est pas seulement une céréale importante dans le monde actuel, mais il a été l’une des cultures vivrières de base en Amérique avant l’arrivée de Christophe Colomb à la fin du XV ième siècle, aussibien chez les Indiens du Mexique et du Guatemala, que chez les Incas du Pérou, de la Bolivie et de l’Equateur. Le maïs est, en fait une culture des civilisations pré-columbiennes en Amérique et une des vingt denrées les plus importantes pour l’alimentation humaine et des animaux domestiques. La République démocratique du Congo, malgré sa potentialité écologique qui repond favorablement à cette culture vivrière,accuse toujours un déficit par manque d’une volonté politique agricole réelle pour accroitre la production, le contexte d’insecurité alimentaire ; il est marqué par des pertes en culture et en post-récolte non négligeables (Kankonde et Tollens, 2001 ; Bärnaure, 1978 cité par Loma 1990, Philogène et al., 1989).
1.1.1Taxonomie, description et écologie
Le maïs est une plante tropicale annuelle, herbacée de la famille de Poaceae, tribu des Maydeae et ordre des Cypirales. Supposé originaire de l'Amérique Centrale, notamment du Mexique (Ristanovic, 2001). En définitive, l’origine du maïs reste encore imprécise, même si l’on s’accorde pour penser que son évolution vers des formes modernes s’est essentiellement déroulée en Amérique Centrale. La tige unique de gros diamètres est pleine, lignifiée et formée de plusieurs entrenœuds d'une vingtaine de centimètres séparés par autant de nœuds. Au niveau de chaque nœud est insérée une feuille alternativement d'un côté et de l'autre côté de la tige. Contrairement aux autres Poaceae, le pied de maïs ne talle pas ; toutefois, on voit parfois des tiges secondaires, de taille limitée, à la base de la tige principale. Le système racinaire comprend un très grand nombre de racines adventives qui naissent sur les nœuds situés à la base de la tige. C'est une espèce à pollinisation croisée où les inflorescences femelles (épis) et mâles (panicules) occupent des endroits distincts sur la plante (Ristanovic, 2001). Le maïs est une plante C4 héliophile qui se développe en pleine lumière, et allogame à tel point qu’ilexige beaucoup d’eau, en raison de la grande quantité de matière organique produite lors de la croissance et de la fructification (Anonyme, 2003).
La culture du maïs est répandue, répartie dans le monde, du 50° de latitude Nord au 50° latitude Sud et du niveau de la mer à plus de 3.600 m d'altitude et avec des cycles de croissance oscillant entre 3 et 13 mois. Il s'agit d'une espèce plastique et elle a d'énormes variabilités génétiques ; ce qui lui permet de prospérer bien sur les basses terres tropicales, subtropicales et tempérées (Anonyme, 2003). Le maïs préfère les sols profonds et riches en éléments minérauxmais peut s'accommoder de conditions plus difficiles, comme des sols sableux ou argileux, voire calcaires, sous réserve de lui assurer les apports d'eau et d'éléments nutritifs nécessaires. Il s’adapte très bien aux types et aux états de sol différents et cultivés presque dans toutes les provinces qui répondent à ses conditions écologiques. Le maïs représente actuellement la 1ière céréale et la 3ème culture vivrière en RD du Congo après le manioc et le plantain. Cependant, la production nationale reste insuffisante et le pays doit en importer de grosses quantitésoccasionnant des pertes énormes en devises (Anonyme, 1997).
1.1.2 Types variétaux
En zone tropicale, le maïs est cultivé dans des conditions écologiques ou socio-économiques très diverses. Son utilisation alimentaire traditionnelle exige que le produit corresponde aux préparations culinaires, à la qualité et aux goûts de différents consommateurs et communautés. Pour répondre à ces exigences, il faut disposer d’une gamme de variétés. Elles doivent, enfin, être appréciées des utilisateurs : les qualités de mouture et de conservation sont des critères essentiels. Les trois types variétaux hybrides, synthétiques et population seront encore longtemps utilisés en milieu tropical, même si on observe une progression des variétés améliorées et des hybrides au détriment des écotypes (Kumar, 2002 et Mumba, 2016).
L’amélioration de la quantité et de la qualité des protéines du grain fait aussi partie des critères de sélection. Les sélectionneurs tentent de créer des variétés à haute teneur en protéines et riches en acides aminés essentiels déficients. Un premier objectif est l’obtention du maïs dont le grain possède une teneur en protéines voisine de 15%. Le second est d’augmenter la teneur en acides aminés déficients qui sont la lysine et le tryptophane. Mais une augmentation de la teneur protéique totale correspond à une augmentation de la teneur en zéine, prolamine pauvre en lysine et tryptophane. Il existe donc une relation négative entre la teneur en protéines et celle en acides aminés essentiels (lysine et tryptophane).L’amélioration qualitative peut se pratiquer soit en augmentant l’importance du germe dont les protéines sont bien équilibrées, soit en améliorant la composition des protéines de l’endosperme qui est de qualité médiocre, car elles sont déficientes en lysine et en tryptophane (Anonyme, 2008b).
1.1.3 Description du grain
Le fruit est appelé grain ou caryopse. Après la fécondation, les deux parties du grain constituent un seul grain, c'est-à-dire l’embryon qui deviendra la nouvelle plante, et l’endosperme amylacé qui sert de réserve nutritionnelle (albumen et cotylédon). Les principaux composants du grain sont les hydrates de carbone (amidon et sucres), les protéines, les graisses et huiles (dans l’embryon) et les éléments minéraux. Environ 75% de grains sont constitués d’amidon dont le taux varie de 60 à 80%, la quantité de protéines est relativement basse et varie de 8 à 11% et renferme 4 à 5% d’huile dans l’embryon (Ristanovic, 2001).
1.1.4 Valeur alimentaire et importance économique
Le maïs est une céréale importante dans l'alimentation humaine, et cela se justifie, entre autres : par la bonne digestibilité de sa matière organique et sa valeur énergétique relativement élevée. Le contenu calorique moyen de tout repas à base de maïs est estimé à 3.578 calories par kilogramme (Anonyme,2003). Il contient également des protéines (8 à 11%), de fibre alimentaire, des vitamines (A et E) et des sels minéraux (P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Cu, Mn, Zn). Le maïs est aussi utilisé dans l'alimentation animale. En 2.000, environ 65% de la production mondiale étaient destinés à la nourriture du bétail (Anonyme, 2008b). En plus de sa valeur énergétique importante, le maïs offrait jadis une opportunité alimentaire considérable par rapport aux autres céréales en raison de sa distribution mondiale et de son bas prix. Le maïs contribue fortement dans les économies des pays développés et en développement. Selon Anonyme (2003), aux Etas-Unis d’Amérique, le simple grain de maïs trouve une valeur économique importante comme des produits comestibles et non comestibles (caoutchouc, plastiques, combustibles, vêtements additifs et plusieurs autres).
1.1.5 Variétés résistantes
Des variétés résistantes aux agents pathogènes etravageurs ont été développées afin de limiter les diverses catégories de pertes en fonction de leurs causes spécifiques en conservation et au champ. Le maïs a été particulièrement étudié dans les pays tropicaux (Kumar, 2002 ; Schoonhoven et al., 1976) et en Afrique occidentale suite à la récente apparition de Prostephanus truncatus (Horn) dans le continent. Des caractéristiques telles que la rugosité de la surface et le poids des grains ainsi que la dureté de caryopse peuvent réduire les pertes dues à Sitophilusspp.,Rhyzoperthadominica, Tribolium castaneum, Trogoderma granarium et Prostephanus truncatus à cause d’un faible taux de multiplication et de croissance des populations (Golob, 1984).
Le problème se pose de façon différente pour le maïs entreposé sous forme de grains ou d’épis mais n’exclut pas l’utilisation des lignées présentant un ou plusieurs facteurs de résistance. On a longtemps lié la résistance des grains de maïs à Sitophilus zeamais et Prostephanus truncatus, à des facteurs physiques : protection par les spathes ; dureté de l’enveloppe ; faible teneur en eau (Dobie, 1977 ; Gomez et al., 1983 ; VanDer et al., 1969 ; Russell, 1962). Il a été admis qu’un grand nombre de variétés à haut rendement cultivées dans le cadre de la « révolution verte » était plus sensible aux parasites et ravageurs des denrées alimentaires stockées que les variétés locales (Appleby et Credland, 2003 et Ogendo et al., 2004). L’utilisation des variétés tolérantes ou résistantes peut être considérée comme une excellente mesure prophylactique à condition toutefois qu’elles satisfassent aux normes de qualité nécessaires (Mumba, 2016).
1.2 Généralités sur les pesticides chimiques
Après la deuxième guerre mondiale,les méthodes de protection des cultures et des denrées stockées furent complètement changées suite à la découverte du dichloro diphényl trichloroéthane (DDT). Cet insecticide devait d’abord répondre aux besoins militaires dans la lutte contre les insectes d’importance médicale qui transmettaient des maladies avec des pertes en hommes pendant la seconde guerre mondiale. En même temps, le dichloro diphényl trichloroéthane avait aussi donné satisfaction dans la lutte contre les insectes nuisibles des cultures et des produits stockés.Selon Coraf (2007) et Anonyme (2003), les insecticides chimiques posent des problèmes de disponibilité, de stockage, de gestion et de coût et ils sont utilisés d’une façon abusive et impropre dans la plupart des pays du Sud. Dans les pays en développement, les utilisateurs de ces produits ne sont pas formés et informés aux problèmes d’hygiène, de sécurité et de législation agricole (Anonyme, 1991 ; Carlos et Sousa, 2006 ; Cliss, 2009).
1.2.1 But et début des méthodes de luttecontre les organismes nuisibles en agriculture
Pour protéger ses aliments tant au champ que dans les entreposages, l’homme sentit alors la nécessité de lutter contre les organismes nuisibles des cultures et des produits de récolte. Les premières méthodes de lutte ont été simples ; telles que celles de ramassage et de destruction des insectes ravageurs et d’autres organismes rencontrés sur les cultures et les produits de post-récoltes. Les Chinois furent les premiers peuplesà utiliser les méthodesbiologiques organisées de lutte contre les insectes nuisibles. En effet, ils avaient déjà utilisé, aux temps immémoriaux ;
Ø la craie et la cendre de bois;
Ø les ennemis naturels (parasitoïdes et prédateurs) ;
Ø l’association des ennemis naturels avec la manipulation de la période de semis pour éviter les dégâts causés par les ennemis des cultures ;
Les Chinois furent aussi le premier peuple à utiliser la lutte biologique classique. Vers 300 Ap.J.C., ils plaçaient des colonies de fourmis prédatrices dans des vergers d’orangers pour détruire les populations des chenilles et coléoptères foreurs.En Europe, pendant ce temps, la lutte contre les ennemis des cultures était basée sur la religion, la superstition et sur l’approche légale, bien que les insecticides végétaux et les dérivés arsenicaux aient été connus pendant les Empires romain et grec (Regnault-Roger et Vincent, 2002).
Avec l’évolution de l’agriculture entre 1870 et 1890, les méthodes de lutte organisées furent introduites en Europe. Phylloxera vitifoliale phylloxera de la vigne et le mildiou furent contrôlés en France à l’aide de la bouillie bordelaise et du vert de Paris, en association avec l’emploi des variétés résistantes (venant des Américains). En 1888, le succès éclatant enregistré contre la cochenille (Icerya purchasii) par l’emploi de la cochenille vedalia (Rodolia cardinalis) avait montré que la lutte biologique classique était une méthode efficace contre les ennemis des cultures (Grainge et Ahmed, 1988 et Seck et Gaspar, 1992).
1.2.2 Période après la découverte du Dichloro Diphényl Trichloroéthane (DDT)
Si avec les premiers pesticides (botaniques, dérivés arsenicaux, soufre et les deux fongicides cupriques) l’équipement pour l’application de ces pesticides ainsi queleur industrie n’étaient pas développés, pour la mise au point dudichloro diphényl trichloroéthane. Des instructions simples relatives à l’application des pesticides furent distribuées aux agriculteurs par les compagnies qui fabriquaient les pesticides.
Vers les années 1936, le Suisse Paul Hermann Müller a mis en évidence les propriétés pesticides d’un composé synthétisé par le Strasbourgeois Othmar Zeidler en 1874 mais sans en connaître le caractère insecticide : il s’agit du dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT). La compagnie CIBA à Bâle (en Suisse) proposa un nouveau produit à l’armée américaine qui recherchait un pesticide de remplacement au pyrèthre. Les insecticides organiques de synthèse sont des molécules carbonées issues de la synthèse chimique (composés synthétiques ou hémi-synthétiques).
Ces molécules sont arrivées sur le marché au moment de la seconde guerre mondiale ou des années suivantes et se définissent en trois grandes familles chimiques : les organochlorés, les organophosphorés et les carbamates.
Ø Les organochlorés possèdent dans leur structure au moins une liaison carbone-chlore. Toutefois, ils se caractérisent par leur stabilité chimique, leur apolarité et leur lipophilie. Les organochlorés sont neurotoxiques. Ils agissent au niveau du système nerveux en perturbant la transmission de l’influx nerveux le long des axones. Certains ne sont plus d’usage en agriculture.
Ø Les organophosphorés contiennent un atome de phosphore dans leur structure chimique. Ils sont neurotoxiques. Lorsqu’ils atteignent les synapses, ils inactivent l’acétylcholinestérase ; ce qui inhibe la dégradation de l’acétylcholine provoquant ainsi son accumulation dans les synapses. Et cela entraîne une hyperexcitation qui conduit à la mort de l’insecte.
Ø Les carbamates sont généralement des pesticides non sélectifs dont les propriétés permettent d’agir de plusieurs façons ; ce qui permet de mieux cibler leur usage. Ils sont à la fois des insecticides de contact, fumigants et légèrement systémiques et ont un large spectre d’activités et une toxicité relativement faible envers les mammifères.
1.3 Généralités sur Sitophilus zeamais Motschulsky.
Les différentes espèces de charançons se distinguent par leur comportement, leur morphologie, l’importance des dommages causés et leurs réactions face aux moyens de lutte. Pour être en mesure d’apporter une réponse aux lourdes pertes causées par ces insectes, il est absolument indispensable de passer en revue leur taxonomie, leur biologie et l’écologie dont la plupart sont d’une importance économique et agricole, surtout dans les régions tropicales chaudes et humides du monde.
1.3.1 Taxonomie et distribution
La famille de Curculionidae constitue un groupe homogène d’insectes cléthrophages dont le développement se déroule à l’intérieur d’un seul et même grain (Delobel et Tran, 1993). Le genre Sitophilus comprend trois espèces ci-après : S. oryzae Linné., S. granarius Linné. etS. zeamais Motschulsky. Le résumé hiérarchisé de la taxonomie de Sitophiluszeamais Motschulsky. est représenté ci-dessous (Delobel et Tran, 1993).
Ø Règne : Animalia ;
Ø Embranchement : Arthropoda ;
Ø Sous-embranchement : Hexapoda, Mandibulates ou Antennates ;
Ø Classe : Insecta ;
Ø Sous-classe : Pterygota ;
Ø Infra-classe : Neoptera ;
Ø Superordre : Coleopteroïdes ;
Ø Ordre : Coleoptera ;
Ø Sous-ordre : Polyphaga ;
Ø Famille : Curculionidae ;
Ø Sous-famille : Dryophthorinae ;
Ø Genre : Sitophilus ;
Ø Espèce : Sitophiluszeamais ;
De par leur distribution,Curculionidae constituent l’un des groupes de ravageurs inféodés aux céréales à grain les mieux connus. Elles existent sur tous les continents, excepté l’Antarctique. Selon Delobel (1994), plusieurs espèces se développement aux dépens des plantes cultivées et sont devenues des ravageurs économiques (Delobel et Tran, 1993).
Le genre Sitophilus renferme un grand nombre d’espèces ayant une distribution paléotropicale. Elles peuvent se reproduire sur les plantes, au champ et dans les grains secs des entrepôts. Plusieurs espèces sont signalées dans la nature (aux Etats Unis), dans des fruits de Quercussp., et principalement dans des denrées alimentaires en conservation des grains entiers ou brisés de céréales. La présence de Sitophiluszeamais a souvent pour résultat l’infestation par diverses moisissures dontAspergillusspp, (Delobel et Tran, 1993).
1.3.2Développement
Les pontes débutent quelques jours après l'accouplement et se poursuivent pendant quatre mois. Les femelles déposent les œufs au fond des cavités creusées dans l’endosperme du grain qu'elles perforent avec leur rostre et rebouchées à l’aide d’un tampon mucilagineux qui durcit à l'air. La larve ronge l'endosperme, se mue et s'y nymphose. Le cycle de vie dure environ 24 jours et l'imago émerge au bout d'une semaine. Dans les conditions optimales en zones tropicales 20°C (entre 17 et 34°C) et 70% d’humidité relative (entre 45 et 100%). La durée de l’œuf à l’adulte est de 36 jours à 27°C. Les céréales ayant une teneur en eau inférieure à 10% ne sont que peu attaquées. Le développement est possible dans des grains ayant une teneur en eau plus élevée (ex. Sitophilus oryzae Linné.). C’est pourquoi il est capable d’infester les céréales, en particulier le maïs, avant la récolte (Delobel, 1994).
Les larves commencent la vie de ravageur après l’éclosion des œufs. Il existe quatre stades de développement : l’œuf, la larve, la nymphe et l’adulte. Les trois premiers se développent essentiellement à l’intérieur du grain. La durée de ce cycle de vie varie en fonction des espèces et des facteurs climatiques et des conditions de stockage. Cependant, il faut noter que les œufs éclosent après 4 à 9 jours pour donner naissance à des petites larvesblanches apodes, et qui se nourrissent de l’endosperme et détruisent l’embryon. Les adultes émergent 5 à 16 jours supplémentaires et vivent environ 3 à 5 mois (Harnisch, 1981 ; Delobel et Tran, 1993). Au terme de la nymphose, l’adulte émerge du grain pour commencer un nouveau cycle après avoir traversé la fente de sortie préparée par la larve. Le pourcentage le plus élevé d’adultes s’obtient à partir des œufs pondus sur les grains(Delobel et Malonga, 1987).
L’insecte adulte est caractérisé par la présence d'un long rostre. Ilpeut atteindre 3 à 5mm de long, et ne dépasse pas 1,2 mm de large. Suite au cannibalisme, lorsque plusieurs larves vermiformes sont présentes dans le même grain, il n’en émerge qu’un seul adulte (Delobel et Tran, 1993). L'adulte est de couleur brune à brune noirâtre avec quatre grosses taches orangées sur les élytres qui sont ponctuées et striées (Figure 1.1). Les stries élytrales sont grossièrement ponctuées et finement ponctuées. Sitophilus zeamais possède des ailes postérieures membraneuses et peut voler. La larve a la longueur de 2,5 à 3 mm, de forme subcirculaire, trapue, épaisse et très peu velue. La femelle a une fécondité de 300 à 450 œufs et une longévité de six à sept mois. Ses œufs sont teintés de blanc et de forme ovale.
1.3.3 Importance économique et agicole de Sitophiluszeamais Motsch.
L’insecte de l’espèce Sitphiluszeamais exerce une pression permanente sur les céréales ; cette menace est due à sa grande polyphagie et sa faculté d’adaptation à des régions climatiques variées (Gwinner et al., 1996). L’adulte S. zaemais ne cause pas directement de grands dégâts sur le maïs au champ ni en stock ; les imagos mâles et femelles vivent des grains de pollen et de nectar (Alzouma et al., 1996 ; Alzouma, 1990). Ce sont les stades juvéniles qui causent les ravages sur les stocks, consommant, avant le stade pupe une partie importante des réserves nutritives des cotylédons du grain du maïs. L’activité de consommation des réserves des grains par les larves provoque de la chaleur et de l’humidité qui engendrent le développement des champignons comme Aspergillus sp.,Fusarium sp., Penicilium sp., conduisant à des pertes quantitatives et qualitatives (Anonyme, 1980).
En zone rurale où les techniques de conservation des denrées agricoles sont peu élaborées, ce ravageur entraîne des pertes post-récoltes pouvant atteindre 100% en quelques mois (Kodio, 1989 ; Zehrer, 1981a). Les attaques des grains de maïs parS. zeamaisentraînent non seulement une réduction de poids sec, mais également une diminution de la qualité des grains, de la viabilité des semences compromettant leur consommation et leur semis (Munyuli et al., 2007). Selon Philogène et al., (1989) lorsque les dégâts excèdent un trou d’émergence par grain, la valeur marchande du maïs s’en trouve substantiellement réduite.
Figure 1.1 : Sitophilus zeamais Motschulsky.
(Source : Delobel et Tran, 1993)
1.3.4 Résistance des insectes ravageurs aux pesticideschimiques
La résistance des insectes aux pesticides chimiques est l'un des principaux méfaits de l'application répétée. De nombreux cas de résistance des insectes sont révélés partout. Actuellement, aucun des groupes parmi les organophosphorés, les pyréthrinoïdesn'échappe à la résistance des insectes. Bell et al. (1998) puis Benhalima et al. (2004) rapportent respectivement des souches de Trogoderma granarium (Everts) provenant du Burkina Faso et des populations de Sitophilus zeamais du Maroc ayant un fort degré de tolérance à la phosphine, produit réputé efficace et ne laissant pas de résidus toxiques. Les espèces du genre Sitophilus sont parmi celles qui sont les plus citées dans la résistance aux pesticides chimiques (Schmutterer, 1992).
À cet égard, Athié et al. (1998) et Pimentel et al. (2009) expliquent la base physiologique de la résistance à la phosphine par la capacité de ces souches de S. zeamais de réduire leur taux de respiration et non par une exclusion active du gaz. Zettler et al. (2000) faisaient déjà état de la menace qui pèse sur l'utilisation de ces fumigants, raison pour laquelle ils évoquent l'intérêt de développer de nouvelles alternatives dans le cadre des programmes de lutte biologique intégrée. À ce sujet, plusieurs pistes sont proposées. Herron et al. (1996), se référant à des lieux de stockage où des grains traités ont été mélangés à des reliques de vieux grains infestés. Ainsi, les mesures d'hygiène, bien que n'ayant que peu d'effets directs, s'avèrent nécessaires pour ralentir le développement de la résistance. Mohandas etal. (2006) suggèrent l'hydroprène, un analogue de l'hormone juvénile présenté comme alternative aux insecticides conventionnels de par sa spécificité contre les formes immatures des insectes de stocks et une non-toxicité vis-à-vis des mammifères.
1.4Différentes structures de stockage en paysannat
En Afrique, on note, selon Alzouma (2001) et Appert (1985a), une grande diversité de structures de stockage traditionnel en fonction:
Ø des conditions climatiques ;
Ø des structures des populations et de leurs héritages socioculturels ;
Ø de la nature et de la qualité des matériaux disponibles ;
Ø du type et de la nature des denrées à stocker (grains, graines, tubercules).
Selon Gwinner et al. (1996) ; Appert (1985a) et Piltz (1981), on distingue trois principales structures de stockage en milieu paysan : les systèmes de stockage ouvert, les systèmes de stockage fermé et les systèmes de stockage semi-ouvert en zones tropicales humide et aride.
1.4.1 Systèmes de stockage ouvert
On les rencontre partout et en particulier dans les régions chaude et humide. On pratique ce mode de stockage quand la denrée présente un taux d'humidité élevé au moment de la mise en stock. Il est temporaire en pays sahélien pour terminer le séchage. Les épis sont placés sur les toits ou sur une plateforme en bois dans les champs. On peut également trouver le système ouvert permanent dans les pays où l'humidité ambiante est élevée
1.4.2 Systèmes de stockage fermé
Dans les zones sèches sahéliennes, on utilise la plupart du temps pour le stockage du paddy, du maïs, du sorgho et du mil des contenaires de stockage fermés conçus à base d'argile malaxée et mélangée à de la paille hachée. Ces structures sont appelées «greniers en banco» (Alzouma, 2001). De forme ronde ou carrée, ces greniers reposent généralement sur des grosses pierres ou sur une plateforme en bois qui constitue la base du grenier. L’ouverture ménagée à la partie supérieure pour le remplissage et le vidage est recouverte d’un toit de chaume. Les greniers sont parfois divisés en plusieurs compartiments qui permettent ainsi de stocker plusieurs produits (Ravololonandrianina et Rabeatoandro, 1996 et Seck et Gaspar, 1992).
1.4.3 Systèmes de stockage semi-ouvert
Ces structures de stockage sont très répandues dans les régions sémi-arides d'Afrique. Ce sont des greniers en pailles de graminées (tiges de Pennisetum thyphoïdes Burn. ou d'Andropogon gayanus) appelés seccos (Alzouma, 2001). Ils constituent une sorte de grand panier posé sur une plateforme en bois à quelques dizaines de centimètres (30-40 cm) du sol, et recouvert d'un toit de chaume. La récolte y est stockée en panicules, parfois pendant plusieurs années (Cruz et al., 1988). Ces systèmes de stockage assurent une meilleure protection des denrées contre les intempéries comparativement aux systèmes ouverts.
1.5Différents facteurs d’altération des grains
Dans les zones tropicales humides et arides suite à des conditions climatiques favorables aux attaques des charançons, il existe plusieurs facteurs d’altération des grains des céréales, des graines des légumineuses et des cossettes de manioc en stockage, qui occasionnent des pertes importantes quantitatives et qualitatives aux agriculteurs (Appert, 1985b).
Durant le stockage, les organismes vivants que sont les grains respirent. Cette activité provoque une perte de matière sèche ;la respiration des grains permet à l'amidon de produire du gaz carbonique, de l'eau (sous forme de vapeur) et de la chaleur. Ce phénomène est fréquemment observé dans les masses de grains stockées. Ainsi, cet environnement donne lieu à une forte variation de température, au développement de micro-organismes tels que les agents pathogènes et finalement à une prise en masse des grains. Outre l'activité métabolique des grains, la chaleur, la teneur en eau des grains ainsi que la date de récolte ont une influence sur le dégagement de chaleur. Il faut conserver le maïs à une température égale ou inférieure à 20° C. Les grains sont bien conservés à l’humidité de 70% (Zehrer, 1981a).
1.5.2 Agents biologiques de dégradation
Les principaux agents biologiques responsables de l'altération des grains au cours du stockage sont les insectes ravageurs, les microorganismes et les rongeurs.
1.5.2.1 Insectes déprédateurs des stocks
En zone tropicale, de très nombreuses espèces d'insectes s'attaquent aux denrées alimentaires stockées. Certaines sont spécifiques au stockage alors que d'autres peuvent infester le champ. Les principaux insectes déprédateurs des produits vivriers appartiennent à deux ordres :
Ø les coléoptères (Sitophilus spp, Rhyzopertha spp, Prostephanus truncatus, Trogoderma granarium, et Tribolium spp) possèdent des ailes membraneuses protégées par des «élytres». Ce qui les rend relativement résistants et leur permet de se déplacer dans une masse de grains (Gueye, 2008a et Sembene, 2000).
Ø les lépidoptères (Sitotroga cerealella, Ephestia cautella et Plodia interpunctella, Oryzaephilus surinamensis) possèdent deux paires d'ailes (à écailles) fragiles et n'infestent que la couche superficielle des masses de grains (Genest etal., 1990 ; Delobel et Tran, 1993 ; Traore etal., 1996).
Dans les stocks, les insectes occasionnent diverses catégories de pertes importantes en consommant l'albumen et parfois le germe des grains. Ce sont bien souvent les larves de certaines espèces vivant à l'intérieur des grains qui provoquent les dégâts les plus sensibles (Yamamoto et al., 1975). Enfin, par leur activité biologique qui produit des déchets (fines farines), des dégagements de chaleur et de vapeur d'eau, les insectes créent un milieu propice au développement des micro-organismes pathogènes (Ilo - Wep, 1986).
1.5.2.2 Microorganismes pathogènes
Les microorganismes observés dans les stocks de céréales sont les bactéries et les champignons (levures et moisissures). Les limites inférieures moyennes de développement en fonction de l'humidité relative de l'air sont de 90% pour les bactéries, 85% pour les levures et 65 % pour les moisissures. En général, ce sont donc les moisissures (les genres Aspergillus et Penicillium) qui constituent la menace la plus fréquente en cours de stockage. Au cours de leur développement, elles produisent parfois des toxines qui rendent aussi les denrées impropres à la consommation humaine ou animale. Le cas le plus connu est celui de l'aflatoxine, une mycotoxine cancérigène produite par Aspergillus flavus.
1.5.2.3 Rongeurs
Les principaux rongeurs déprédateurs des stocks sont le rat gris, le rat noir et la souris que l'on rencontre pratiquement sous tous les climats. Selon les régions, les espèces locales de rongeurs peuvent également s'attaquer aux produits stockés. Les rongeurs occasionnent des pertes quantitatives en consommant les produits et des pertes qualitatives en souillant les denrées par leurs déjections. Ils provoquent également des dégâts au niveau des structures de stockage ou des emballages (Ilo - Wep, 1986). Pour lutter contre ces différents facteurs de dégradations des grains, plusieurs méthodes de lutte sont utilisées au niveau paysan.
1.6 Méthodes traditionnelles de protection des céréales
Face à l'ampleur des dégâts causés par les ordres des Coléoptères Bruchidae et Curculionidae, une panoplie de méthodes sont utilisées pour éradiquer le fléau ou maintenir le niveau des attaques à un seuil économiquement acceptable.
1.6.1 Utilisation des substances minérales
Plusieurs substances minérales sont ajoutées aux denrées stockées, notamment le sable fin, la poussière de terre glaise, la chaux vive, la cendre de bois (Alzouma, 2001 ; Dabiré, 1992). Les substances minérales provoquent chez les ravageurs, en particulier les insectes, des altérations de la cire protectrice. Elles remplissent les vides entre les grains et constituent une barrière à la progression des femelles cherchant à se reproduire ou à pondre les œufs. Ces matériaux fins auraient également un rôle abrasif sur les insectes et entraîneraient leur déshydratation. Ces produits, lorsqu'ils sont fins, se fixent dans les articulations des insectes et entravent leur mobilité, ils bloquent également leur respiration au niveau des stigmates (Cruz et al., 1988). Ces substances entraînent des effets indésirables pour le consommateur, notamment une altération du goût de la denrée. Elle nécessite par ailleurs l'utilisation de la quantité importante de cendre, ce qui réduit son utilisation à des quantités de denrées de volume limité (Stoll, 2000 ; Zlotkin, 1999 et Schmutteer, 1990).
1.6.2 Utilisation des substances d'origine végétale
Un nombre de plantes ou parties de plantes (feuilles, rameaux, rhizome, bulbe, écorces et inflorescence) est utilisé par les paysans pour la protection de leurs récoltes durant le stockage (Schmutterer, 1987 ; Schmutterer et Ascher, 1987 ; Stoll, 1988). Les substances contenues dans ces plantes possèdent des modes d'action complexes qui ne se limitent pas à leurs simples propriétés physiques, chimiques et biochimiques (Simpson et al., 1999). On leur connait des effets insecticides, des effets paralysants sur la croissance et le développement des insectes ravageurs (Regnault-Roger, 2014 et Rodgers, 1993).
L'exposition des denrées au rayonnement solaire intense réduit la teneur en eau de la graine ; ce qui permet d'éviter le développement des moisissures et réduit les populations des insectes. En effet, lorsque la teneur en eau des graines est très faible, les larves n'arrivent pas à s'y développer. Cette méthode favorise également le départ des insectes adultes qui ne supportent pas les fortes chaleurs ni la lumière intense, les insectes se cantonnent souvent dans les zones sombres.Le produit doit être disposé en couches minces de telle sorte que les formes cachées dans le grain soient atteintes (Cruz etal., 1988).
Certaines denrées comme le maïs sont souvent stockées en épis au-dessus des foyers domestiques et sont ainsi enfumées presque en permanence. Cet enfumage ne tue pas les insectes mais les éloigne et empêche la réinfestation.
1.6.5 Conservation en atmosphère confinée
Cette technique est utilisée de façon traditionnelle dans certaines régions. Elle consiste à appauvrir en oxygène l'atmosphère inter granulaire jusqu'à un taux létal pour les insectes. L'obtention de structures étanches (silo enterré, bidon) est le principal obstacle à sa mise en œuvre (Cruz et al., 1988).
L'utilisation d'insecticides chimiques de contact se développe de plus en plus, notamment des formulations en poudre ou liquide sont utilisées en post-récolte.Les insecticides les plus utilisés sont : les organophosphorés, les carbamates et les pyréthrinoïdes de synthèse.
1.7Protection biologique
La conjugaison des pratiques empiriques et des premières observations scientifiques a conduit au développement de l’utilisation d’extraits végétaux, de formulations enpoudre et d’huiles essentielles dès la fin XIXème siècle avec des succès plus ou moins marqués (Regnault-Roger et al., 2012).
1.7.1Génération des pesticides
Les premières générations de pesticides sont essentiellement le résultat de la pratique des produits facilement disponibles comme l’arsenic et ses dérivés, les huiles animales et les molécules allélochimiques issues des plantes à usage traditionnel. Les plantes médicinales et aromatiques (PMA) ont été particulièrement sollicitées à cause de leurs vertus thérapeutiques reconnues. Les substances phytosanitaires naturelles sont d’origine minérale, animale ou végétale.
Au 19ème siècle, seuls quelques composés d’origine végétale sont identifiés et abondamment utilisés comme molécules allélochimiques végétales, parmi lesquels les alcaloïdes extraits des trois espèces de tabac : (Nicotiana tabacum, Nicotiana rustica et Nicotiana glauca). Une deuxième famille deFabaceae est représentée par la roténone qui est aujourd’hui radiée et les roténoïdes, et une troisième famille de Asteraceae par les pyrèthrines (Regnault-Roger et al., 2002).
1.7.1.1 Nicotine
L’introduction du tabac (Nicotiana tabacum) en Europe par Sir Walter Raleigh en 1585 a eu un impact considérable sur les habitudes et la santé des populations, mais aussi sur la façon dont on allait, depuis lors, combattre certains ravageurs des cultures et des produits de stock. A partir de 1690, des extraits aqueux de tabac ont été utilisés pour lutter contre les insectes piqueurs-suceurs des plantes vivrières. En 1828, le principe actif de la nicotine (un alcaloïde) était isolé par Posselt et Reimann cités par Matsumura, (1975) alors que Pictet et Rotschy cités Regnault-Roger et al., (2008) et Van Leer, ( 2001) ont réussi la synthèse de cette molécule en 1904. La nicotine n’est plus utilisée comme produit phytosanitaire en agriculture.
Cet alcaloïde (C10H14N2) très stable contient une grande toxicité sur les insectes. Il agit à la fois comme poison cardiaque et neurotrope. Seule la nicotine naturelle lévogyre possède des propriétés insecticides. Sa volatilité en fait un excellent insecticide par inhalation. Sa stabilisation sous forme de sels, sulfates, oléates ou stérâtes, le transforme en un insecticide par ingestion plus actif que l’alcaloïde seul (Regnault-Roger et al., 2008).
1.7.1.2 Roténoïde et roténone
La roténoïde s’est révélée comme un composé phytosanitaire de plus haut intérêt. Depuis 1665, il a été observé que les populations autochtones d’Amérique latine se servaient des racines pulvérisées de certains légumes contre les ravageurs et, pour attraper les poissons d’eau douce. En 1848, ces extraits venaient de s’ajouter aux préparations insecticides en usage agricole (Golob et al., 1999). Leur principe actif, un dérivé flavonoïde, a été isolé par Geoffroy en 1895 cité par (Regnault-Roger et al., 2008).
Retenons que la roténone est particulièrement attrayante car elle n’agit pas, à l’opposé de la nicotine et du pyrèthre, sur le système nerveux, mais plutôt sur les mécanismes de la respiration cellulaire. Administrée per os, elle est inoffensive pour les animaux à sang chaud. En revanche, elle est très active sur les animaux à sang froid : batraciens, poissons, reptiles (Lauwerrys, 1990). La roténoïden’est plus utilisée comme produit phytosanitaire en protecion des cultures et des produits de récoltes.
1.7.1.3 Pyrèthres
Les préparations végétales ont été utilisées pour se débarrasser des poux. Les pyrèthres sont isolés des plantes appartenant à la famille des Astéraceae. Les substances actives contre les insectes sont contenues dans les fleurs. Elles doivent leur activité insecticide au pyrèthre et un mélange d’esters : pyréthrines I et II, cinérine I et II, et jasmoline I et II (Jacobson, 1989 et Isman, 2006).
Le pyrèthre agit en perturbant la conduction nerveuse par un ralentissement de la fermeture des canaux Na+ au cours de la phase de reconstitution du potentiel d’action des neurones. En conséquence, l’insecte présente une hyperactivité suivie de convulsions. Chez les mammifères, on enregistre un trémor suivi de convulsions. Les symptômes de la toxicité du pyrèthre et des organochlorés sont similaires (Regnault-Roger et Philogène,2005).
1.7.1.4 Huiles végétales
Les huiles végétales ont été utilisées très tôt dans l’agriculture contre les insectes sous forme d’émulsions. Ce sont à la fois des insecticides de contact qui agissent par leurs propriétés physicochimiques, et des adjuvants pour des molécules liposolubles et, dans certains cas, des synergistes. Selon leur origine et leur composition chimique, on distingue les huiles minérales dérivées du pétrole (kérosène, huiles lubrifiantes et huiles blanches) d’une part, et d’autre part les huiles végétales ou animales (huiles d’arachide et d’olive, ou baleine et dauphin) (George, 2009).
Aujourd’hui, les huiles sont particulièrement utilisées aux Etats-Unis d’Amérique pour protéger des vergers, en particulier les pommeraies dont les ravageurs Dysopnis plantaginiea (Passerini) et Panonychus ulmi (Koch) sont devenus résistants aux organophosphorés, carbamates et pyréthrinoïdes (Regnault-Roger, 2014).
1.7.1.5 Bio-pesticides d’origine végétale
Le bio-pesticide est-il une réponse globale, appropriée, compétitive et alternative aux pesticides conventionnels ? Les conséquences toxicologiques et écotoxicologiques des effets non intentionnels provoqués par une utilisation incorrecte des pesticides conventionnels ont suscité un regain d’intérêt pour des stratégies phytosanitaires alternatives. Les progrès accomplis dans l’analyse et la détection des molécules biologiques ont permis de mieux cerner le rôle des molécules allélochimiques végétales comme facteurs de protection des plantes et des produits de récolte. Dans le domaine des médiateurs chimiques impliqués dans les relations entre les espèces ainsi que dans celui des mécanismes biochimiques cellulaires de résistance des plantes à l’agression d’un organisme exogène parasitaire et prédateur sont des moyens de protection des cultures.Ces nouvelles connaissances ouvrent aujourd’hui plusieurs perspectives pour l’utilisation des molécules d’origine végétale dans le domaine phytosanitaire. L’utilisation des substances naturelles d’origine minérale, animale et végétale dans la protection des cultures et produits de récolte est considérée comme la troisième génération de pesticides (Sulehrie et al., 2003 ; Regnault-Roger et al., 2002).
Les molécules allélochimiques végétales sont préconisées pour un meilleur respect des biocénoses et de l’environnement. Les bio-pesticides présentent plusieurs avantages écologiques et environnementaux : biodégradabilité, sélectivité, spécificité de leur activité et diminution des effets non intentionnels sur les espèces non ciblées.Avec des effets sanitaires entraînant réduction des résistances des insectes aux produits phytosanitaires, non persistants, sans bioaccumulation, sans amplification biologique et ni mobilité nuisible dans l’environnement (Golob et al., 1999 et Raven et al., 2009).
Aujourd’hui, il existe différentes catégories de bio-pesticides qui sont groupées en trois classes majeures :
Ø les pesticides microbiens dont la substance active est un microorganisme (bactéries, champignons, etc.) ;
Ø les composés protecteurs des plantes, qui sont des substances pesticides produites par les plantes (molécules allélochimiques végétales) ;
Ø les pesticides biochimiques qui sont des substances naturelles et qui contrôlent les bio-agresseurs par les mécanismes non toxiques comme les phéromones.
La flore tropicale a développé un arsenal plus diversifié de composés allélochimiques face à un nombre de phytophages plus important. A l’aide de bio-essais simples, les chercheurs ont réussi à isoler et identifier un grand nombre de composés bioactifs : terpénoïdes, stéroïdes, substances polyphénoliques, huiles essentielles, alcaloïdes et composés azotés et soufrés. C’est très rapidement que le potentiel phytopharmaceutique des composés sémiochimiques fut exploré. En effet, à la découverte de nouvelles molécules végétales pouvant être exploitées pour le contrôle des ravageurs et parasites s’ajoute une approche phytosanitaire présentant moins de risques toxiques et de dangers sanitaires (Regnault-Roger, 2005).
1.7.1.6 Utilisation des extraits végétaux pour la protection des stocks
Les extraits des plantes sont utilisés en Inde depuis plus de 7000 ans, en Chine 4500 ans, en Egypte entre 3.000 et 2.000 ans avant notre ère. Aujourd’hui encore, plusieurs paysans utilisent leurs connaissances et leur savoir- faire endogène dans ce domaine de la protection phytosanitaire (Regnault- Roger, 2014). Selon Vincent et al., (2007) ; Regnault- Roger et al., (1993) ; Raponda-Walker et Sillans, (1985) ; Anonyme (1980), un nombre important de plantes phytopharmaceutiques est utilisé comme moyens locaux de protection des stocks. Les paysans les utilisent à l’état naturel, en phase aqueuse ou huileuse, en infusion et même sous forme de cendre, de fumée, afin de mettre à profit les activités de phytoprotection vis-à-vis des ravageurs phytophages et des agents phytopathogènes.
Plusieurs nombreux chercheurs et scientifiques sont à la recherche des insecticides efficaces, durables, biodégradables, doux, inoffensifs aux animaux à sang chaud et respectueux de l’environnement. C’est pour cela que de nombreux travaux ont été réalisés pour contrôler les insectes ravageurs et les maladies des céréales et des légumineuses, notamment en zone tropicale aride et humide. D’après Kéita et al., (1999) ; Regnault-Roger, (1999) ; Pamplona-Roger, (2000), plus de 1.000 plantes recensées aujourd’hui ont des propriétés allant de la dissuasion à la répulsion avec association de l’anti-appétence ou la létalité contre les ennemis des cultures et des stocks. Aujourd’hui, l’utilisation des extraits végétaux comme insecticide est devenue une piste d’avenir et à intérêt scientifique, environnemental et pratique dans le domaine de la phytoprotection (Appert, 1985a ; Zehrer, 1981b ; Regnault-Roger, 2005 et Vowotor et al., 2005).
L’une des plantes qui a fait l’objet d’un nombre important d’études scientifiques, techniques et technologiques, c’est le neem (Azadirachta indica A. Juss). C’est l’une des principales sources d’insecticides botaniques de nos jours. Selon Schmutterer et al. (2002), le neem joue un rôle de régulateur de croissance et de modificateur de comportement chez certaines espèces d’insectes nuisibles. Les extraits du neem ont un large spectre d’activité, une dégradation facile dans l’environnement et une sélectivité élevée favorisant les ennemis naturels et les pollinisateurs (Regnault – Roger et al., 2008).
L’évolution a doté les organismes biologiques de médiateurs chimiques et de molécules sémiochimiques impliqués dans les communications entre les organismes vivants et présentant une grande variété d’actions interspécifique (individus de même espèce) et intraspécifique (individus d’espèces différentes). Parmi ces composés, ont été identifiées beaucoup de molécules végétales qui ont une action défensive du végétal contre les agents pathogènes et les bios agresseurs.
1.8 Résistance de la plante hôte
La résistance de la plante hôte comme méthode de protection offre aux cultivateurs les avantages de ne pas utiliser assez de connaissances ni assez d’argent comparativement aux méthodes qui sont chères et dangereuses pour le cas de la lutte chimique et complexe ainsi que celui de la lutte biologique (Ashamo, 2006). Cette méthode là consiste à utiliser des variétés ou clones sélectionnés ou améliorés pour leur bon comportement en dépit de la prolifération de l’ennemi sur la culture. La sélection des plantes résistantes nécessite la possibilité des gènes de résistance et des gènes de résistance spécifique. Les gènes de résistance peuvent être obtenus à partir des sources diverses (Mumba, 2016).
La résistance de la plante hôte fait partie des stratégies de lutte contre les insectes nuisibles et agents pathogènes depuis le 18ième siècle (Ivbijaro, 1980 ; Philogène, 1984 ; Betanzos, 1988 et Aboubakry, 2010).La recherche des variétés résistantes de maïs constitue depuis un certain temps une voie de protection des stocks contre les insectes. Malgré ces avantages consistant à cultiver les plantes résistantes contre les ravageurs, il subsiste toujours un problème le plus important : en effet, si le niveau de résistance est élevé, cela conduit au développement de nouveuux biotypes d’insecte. Il est à remarquer que la résistance des plantes hôtes ne s’exprime pas de la même manière dans tous les écosystèmes des plantes (Kumar, 2002).
1.9 Protection intégrée
La lutte intégrée est une méthode de protection phytosanitaire contre les organismes nuisibles et qui utilise un ensemble de méthodes (méthodes culturales, lutte biologique, lutte chimique…) satisfaisant à des exigences à la fois économiques, écologiques et toxicologiques (Onautshu, 2013). Elle consiste à suivre l’évolution des insectes nuisibles et leurs prédateurs naturels, à décider d’un seuil d’action à de choisir parmi tous les moyens d’intervention disponibles ceux qui s’avèrent les mieux adaptés.
La protectionà action synergique des composés d’origine végétaledans le cadre de Sitophilus zeamais peut être envisagée en combinant les notions de la résistance des plantes hôtes (variétés des grains de maïs) comme évoqué précédemment par Munyuli et al. (2009) avec la lutte bioinsecticide d’origine végétale à l’instar de celle initiée par (Ndju Essaho et al., 2017b, Kolama et al., 2008). La lutte biologique qui prend beaucoup plus de temps pourra être étudiée par la suite pour être intégrée à la lutte chimique et à la méthode prophylactique. Sur la page qui suit, voici les figures prises aux entrepôts et aux lieux de vente des grains de maïs pendant les enquêtes ethnobotaniques.
Figures des entrepôts des grains de maïs dans les provinces de Kinshasa et du Kongo Central (Source : Ndju Essaho, 2013)
Figures 1.2 : Transport des sacs de maïsFigures 1.3 : Triage des débris et insectes
Figures 1.4 : Dommages occasionnésFigures1.5 : Pertes socioéconomiques
Chapitre deuxième
Enquête ethnobotanique des plantes à potentiels pesticides en gestion des insectes ravageurs de stock du maïs
Ce chapitre est consacré à l’enquête ethnobotanique sur la connaissance des plantes à effets insecticides et leur pratique en protection des maïs comme solution alternative. La question de la recherche était de connaitre si les plantes à action insecticide et le savoir-faire local des agriculteurs pourraient avoir un impact positif sur la réduction des attaques d’insectes ravageurs du maïs en stockage dans les provinces de Kinshasa et du Kongo Central. Les informations obtenues seraient une contribution pour la lutte biologique à base des molécules allélochimiques végétales.
2.1 Résumé
L’enquête ethnobotanique a permis d’inventorier les plantes ayant les activités bios insecticides, leurs modes de préparations, d’applications et le site d’action/effetainsi que le savoir-faire local. Quant aux dégâts causés par l’espèce Sitophilus zeamais Motschulsky., 63,1% de répondants ont reconnu les diverses catégories de pertes. L’analyse statistique Chi-carré indique manifestement qu’il existe une différence hautement significative entre les avis enregistrés. Les types de pertes connus ne diffèrent pas statistiquement selon les provinces, mais elles sont statistiquement significatives selon le genre (sexe). Les avis sur les moyens de lutte utilisés étaient aussi statistiquement significatifs par les personnes interviewées. Les réponses des répondants diffèrent significativement selon les provinces et le genre.
La différence des réponses entre les attaques des insectes ravageurs observées au champ et en conservation est hautement significative après le calcul d’analyse statistique. Enfin, les avis sur le début des attaques de Sitophilus zeamaisMotschulsky. ne varient pas statistiquement selon les provinces, tandis qu’ils diffèrent significativement entre les hommes et les femmes. Il existe une différence hautement significative entre la distribution des fréquences observées et théoriques dans l’utilisation des différentes parties d’organes végétaux.
Les avis sur les difficultés rencontrées diffèrent significativement selon les provinces d’origine. A Kinshasa, on signale surtout le manque d’infrastructures, alors qu’au Kongo Central, c’est le manque d’encadrement technique qui est plus mis en exergue. Les avis sont aussi partagés selon le genre (sexe) : les hommes signalent le manque d’encadrement technique alors que les femmes ont en majorité déploré le manque d’infrastructures.
Mots clés : plantes à effets insecticides, enquête ethnobotanique, grains de maïs, protection phytosanitaire.
2.2 Introduction
La réalisation d’une enquête ethnobotanique sur les pratiques traditionnelles d’utilisation des plantes présumées insecticides contre les insectes phytophages est une des démarches les plus simples à adopter pour répertorier les espèces végétales, sources potentielles de pesticides phytochimiques. Les plantes insecticides sont des moyens de protection très anciens.Les agriculteurs ont recouru depuis très longtemps aux adjonctions des substances naturelles d’origine minérale, végétale et animale pour conserver les denrées alimentaires. Arnason et al. (2002) et Golod et Weley (1980) ont souligné la pérennité de ces méthodes pratiquées dans les milieux ruraux africains.
Les observations sur terrain ont dégagé les activités biologiques de Lantanacamara L., de ChromolaenaodorataL. (Djidonou, 2000) et d’Azadirachta indicaA juss. (Schmutterer, 1990) et Tetradenia riparia contre les insectes des grains (Dunkelet al., 1990 et Kéita et al., 1999). Ces observations doivent être accompagnées d’une enquête ethnobotanique qui fournira entre autres des informations socio-ethnologiques indispensables à la compréhension des conditions spécifiques de leur efficacité :
Ø l’état morphologique du végétal utilisé comme protecteur : son aspect et son état physique, son odeur, sa maturité au moment de la récolte, les conditions dans lesquelles il s’est développé ;
Ø les denrées que l’on veut protéger et les insectes visés : en effet, l’expérience démontre que les résultats obtenus avec un insecte ne sont pas forcément reproductibles avec une autre espèce du même genre ou de la même famille ;
Ø les conditions dans lesquelles s’effectue cette protection : espace ouvert, semi-ouvert ou fermé, température, hygrométrie, photopériode ;
Ø enfin, le type d’activité exercée par le végétal protecteur : effet insecticide, effet knock-down, effet répulsif, effet antiappétant, etc.
L’étape suivante consiste à vérifier dans le laboratoire si ces pratiques empiriques ont un fondement scientifique et rationnel. Il convient, dès lors, de choisir un modèle expérimental et de définir les matériels et méthodes pour les expériences à réaliser en fonction des objectifs fixés.
2.3 Milieu d’étude
Les enquêtes ont été menées dans certains marchés de Kinshasa qui disposent des entrepôts de maïs et la partie Nord de la province du Kongo Central, principalement dans les localités situées le long de la route de Matadi jusqu’à M’vuazi en passant par Kasangulu, Madimba, Kisantu et Mbanza Ngungu. Les expéditions ont été organisées de manière séquentielle pendant quatre mois. La carte géographique ci-après contient les différents sites explorés lors des enquêtes ethnobotaniques.
Les différents axes enquêtés se présentent commesuit :
- Axe 1 : La zone Nord de Kinshasa regroupe les communes de Kinshasa, de Kasa-Vubu, de Kalamu et de Ngiri-Ngiri et les principaux marchés enquêtés sont : Pont NGabi, Gambela et de Ngiri-Ngiri ;
- Axe 2 : La zone Est et du centre concernent les communes de Matete, de Masina et de Ngaba et les principaux marchés visités sont : Liberté,Matete et Rond-point Ngaba ;
- Axe 3 : La zone Sud de Kinshasa comprend la commune de Mont-Ngafula et le principal marché visité est celui marché de Matadi Kibala ;
- Axe 4 : L’enquête s’est effectuée dans le Kongo Central ; il s’agit de l’Ex - District de la Lukaya englobant leterritoire de Kasangulu avec ses marchés de Kasangulu et Sona-Bata et le Territoire de Madimba avec ses marchés de Madimba, de Kikonka et Nkandu ;
- Axe 5 : Toujours dans le Kongo Central, l’enquête a eu lieu à l’Ex - District des Cataractes, notamment le Territoire de Mbanza-Ngungu. Là, nous avons enquêté dans le marché Central de Mbanza-Ngungu et de M’vuazi
La carte 2.1 ci-dessous indique les grands axes des expéditions et des sites visités pour des enquêtes ethnobotaniques
Figure 2.1 Carte indiquant les sitesdes enquêtes ethnobotaniques (Ndju Essaho, 2015)
2.4 Matériel et méthodes
Dans la partie qui suit, sont mis en exergue le matériel et la méthodologie adaptés pour lastructuration de ce chapitre.
2.4.1 Matériel
Le matériel essentieldont nous nous sommes servis pour mener l’enquêtecomprend un questionnaire composé d’un ensemble de questions limitées, structurées et standardisées. Son but est d’obtenir des informations qui élucident les façons locales et traditionnelles dont sont utilisées les plantes aromatiques, médicinales, et condimentaires à effets insecticides. Les figures des plantes thérapeutiques alimentaires à effet insecticide retenues après les enquêtes ethnobotaniques sont placées à la fin de ce chapitre.
Le questionnaire distribué au hasard comporte deux parties. La première partie portait sur l’identité du répondant, son genre, son niveau d’instruction, la durée dans le métier. La deuxième partie tourne autour de trois éléments suivants : (1) la problématique du stockage des grains de maïs, (2) les moyens de protection utilisés, et (3) les méthodes d’une bonne protection biologique des denrées alimentaires.
2.4.2 Méthodes
A partir des sondages et de la documentation bibliographique, les études se sont poursuivies avec l’identification ainsi que la description des espèces au jardin botanique de Kisantu et dans diverses bibliothèques de la ville de Kinshasa. En plus, nous avons confronté les informations obtenues sur le terrain avec celles de la littérature scientifique des laboratoires, notamment de Botaniques Systématiques & d’Ecologie Végétale du Département de Biologie et de Systématique & Biodiversité du Département de l’Environnement ainsi qu’à l’Herbarium de l’INERA de l’Université de Kinshasa.
Les enquêtes ont été menées par nous-même et par des personnes interposées. Nous nous sommesaussi intéressé à l’association des vendeurs des produits agricoles à Kinshasa (AVEPAK) pour vérifier, fiabiliser et valider lesrésultats. Toutefois, la programmation et la planification des expéditions étaient faites en fonction des moyens disponibles pour faciliter les déplacements, acheter les provisions et pour nous doter du matériel de travail nécessaire.
2.4.2.1 Déroulement de l’enquête ethnobotanique
Lors de la phase pré-enquête, des entretiensavec les acteurs de la filière maïs tels que les exploitants agricoles, les commerçants, les dépositaires à certaines communes de Kinshasa et dans le Kongo Central ont été entrepris. Cette phase nous a permis de recenser les contraintes auxquelles sont confrontés les vendeurs et les dépositaires de maïs et d’identifier leur perception des moyens de lutte contre les insectes ravageurs. L’interview et la revue documentaire nous ont offertla possibilité d’enrichir certains aspects de notre enquête.
Les enquêtes relatives à la collecte des données sur les problèmes liés au stockagenous ont permis d’interviewer au total 336 vendeurs et responsables des entrepôts sur un échantillon de 500 individus dans les sites ciblés qui étaient répartis en cinq axes. L’échantillonnage des exploitants agricoles enquêtés était effectué de façon aléatoire en tenant compte du nombre des sites recensés et de l’effectif des vendeurs et des dépositaires de maïs.
2.4.2.2 Organisation des rencontres
Dans chaque site, les exploitants agricoles ou les informateurs de différentes catégories socioprofessionnelles ont l’objet de l’enquête.
2.4.2.3 Modalités d’enquête et techniques de collecte des données
C’est la méthode par sondage qui est utilisée. Celle-ci a été jugée appropriée en l’absence des données disponibles. La principale technique utilisée, étaitl’interview directe sur base d’un questionnaire. Un planélaboré sur la méthode de sondage a essentiellement pour but de porter un jugement sur un ensemble ou un univers à partir de l’examen d’un échantillon. Le plan de sondage n’était jugé acceptable que si les conditions suivantes étaient réunies :
Ø être possible de déterminer les erreurs dont peuvent être entachées les estimations basées sur le sondage ;
Ø être capable de fournir le maximum d’informations au coût minimum ;
Ø être pratique dans son application.
Ainsi en tenant compte de ces diverses considérations, nous avons opéré un choix raisonné et réfléchi après la stratification de l’univers statistique (Kankonde et Tollens, 2001 ; Bell et Watters, 1982).
Le sondage des exploitants agricoles a étéconstitué de façon aléatoire en tenant compte du nombre des sites recensés et de l’effectif des personnes (les vendeurs et les dépositaires de maïs) (Gueye et Delobel, 1999 ; Gueye, 2000 et Mucchielli, 1979 ; Shomba et Tshund’Alela, 2003, Ngongo, 2007). Après avoir choisi les enquêtés, nous avons recouru à quatre techniques :
Ø l’observation directe ;
Ø l’interview directe ;
Ø la méthode documentaire ;
Ø laméthode statistique (test de Chi-carré).
A)Observation directe
Cette observation a consisté à entrer en contact direct avec les agriculteurs, vendeurs et dépositaires pour répertorier les espèces botaniques utilisées pour la conservation des grains et/ou des épis. Nous avons aussi analysé d’une part les techniques utilisées pour la protectiondes cultures et des produits récoltés et, d’autre part, les résultats obtenus.
B)Interview directe
Cette technique consistait à poser des questions pour mieux appréhender les moyens de protection phytosanitaires et l’insecticide végétal utilisé pour combattre les ennemis des produits post-récoltes, ainsi que les contraintes liées au stockage (voir annexe).
C)Méthode documentaire
Cette méthode met en présence le chercheur d’une parten connection internet et d’autre part les documents en dur supposés contenirles informationsscientifiques recherchées. Les différentes bibliothèques de Kinshasa ont été visitées à cette occasion.
D)Méthodes statistiques : Chi-carré
Dans un test du
,
la décision finale repose toujours sur une évaluation des écarts entre les
fréquences d’occurrences (pourcentages) observées à l’intérieur d’un
échantillonaléatoire et les fréquences d’occurrences (pourcentages) théoriques
espérées qui devraient idéalement être observées si l’hypothèse soumise au test
était vraie.
2.5 Résultats
Nous présentons dans les tableaux qui suivent les différents résultats obtenus lors des enquêtes ethnobotaniques après leurs dépouillements successifs.
2.5.1 Plantes insecticides dans la protection des maïs
Les plantes présumées insecticides utilisées pour pouvoir gérerles attaques de charançons sont consignées dans le tableau 2.1
Tableau 2.1 Plantesà effets insecticides pour lutter contreSitophilus zeamais
|
Espèces des plantes |
Familles |
Noms vernaculaires (Kikongo) |
Effectif : 0 - 30 |
Pourcentage |
|
Annona senegalensis Pers. |
Annonaceae |
Kilolo |
20 |
6 |
|
Capsicum frutescens L. |
Solanaceae |
Ndungu |
22 |
6,5 |
|
Cymbopogon citratus (DC.) Stapf |
Poaceae |
Sinda |
32 |
9,5 |
|
Lantana camara L. |
Limiaceae (Verbenaceae) |
Landani |
24 |
7 |
|
Ocimum gratissimum L. |
Limiaceae |
Dilulu |
20 |
6 |
|
Tetradenia riparia L. |
Limiaceae |
Mutuzo |
30 |
9 |
|
Tithonia diversifolia (Hemsl.) A.Gray |
Asteraceae |
Munkadinkadi |
20 |
6 |
|
Vernonia amygdalina Del. |
Asteraceae |
Makarikari |
27 |
8 |
|
Mucuna pruriens (L.) DC. |
Fabaceae/Faboideae |
Mankundi |
3 |
1 |
|
Moringa oleifera Lam. |
Moringaceae |
Introduite |
13 |
4 |
|
Carica papaya L. |
Caricaceae |
Dipapayi |
17 |
5 |
|
Desmodium velutinum (Willd.) DC |
Fabaceae/Faboideae |
Dintata |
10 |
3 |
|
Eucalyptus citriodora L. |
Myrtaceae |
Kalatusa |
12 |
3,5 |
|
Zingiber officinale Roscoe |
Zingiberaceae |
Tangawusi |
10 |
3 |
|
Eriosema psoraleoïdes (Lam.) G.Don |
Fabaceae/Faboideae |
Kiwanduki nseke |
15 |
4,5 |
|
Ricinus communis L. |
Euphorbiaceae |
Mpuluko |
0 |
0 |
|
Tagetes minuta L. |
Asteraceae |
Introduite |
7 |
2 |
|
Tephrosia vogelii Hook.f. |
Fabaceae/Faboideae |
Bwalu, mbaka |
20 |
6 |
|
Xylopia aethiopica (Dunal) A.Rich. |
Annonaceae |
Nsombo |
3 |
1 |
|
Nicotiana tabacum L. |
Solanaceae |
Fumu |
24 |
7 |
|
Agave americana L. |
Agavaceae |
Introduite |
0 |
0 |
|
Maesa lanceolata Forssk. |
Myrsinaceae |
N’tidi |
7 |
2 |
|
Piper guineensis Schumach et Thonn. |
Piperaceae |
Kapidi |
0 |
0 |
|
Total |
|
336 |
100 |
|
Au regard des résultats regroupés dans ce tableau, on observe les espèces à vertus insecticides à fréquence d’utilisation élevée entre (0 à 9,5% des répondants). Il s’agit de Nicotiana tabacumL., Tephrosia vogelii Hook., OcimumgratissimumL., Vernonia amygdalinaDel., TetradeniaripariaL., AnnonasenegalensisPers., TithoniadiversifoliaHemsl., Lantana camaraL., Cymbopogoncitratus (DC.) Stapf et CapsicumfrutescensL. Le reste de la fréquence est faible et oscille entre1 à 5 % (MaesalanceolataForssk., Xylopiaaethiopica(Donal) A.Rich., Tagetes minuta L., Eriosemapsoraleoïdes(Lam.)G.Don, Mucunapruriens(L.)DC., MoringaoleiferaLam., CaricapapayaL., Eucalyptus spp et Desmodiumvelutinum (Willd) DC). D’autres espèces telles que Piper guineensis Schumach et Thonn., Agave americana L.et Ricinuscommunis L., n’ont pratiquement pas été citées, bien qu’elles figurent parmi les espèces végétales ayant des effets insecticides et insectifuges. La famille de Limiaceae, Asteraceae, Fabaceae, Solanaceae, contient le nombre d’espèces végétales à action insecticide plus utiliséeet supérieures à 10% ; vient ensuite les familles avec des plantes qui, dans l’ensemble font moins de 9%.
2.5.2 Plantes à effets insecticides
Sur 23 espèces citées par les enquêtés, les huit plantes sélectionnées et retenues compte tenu de leur représentativité, de leur proximité et de leur utilisation usuelle et aisée sont reprises dans le tableau 2.2.
Tableau 2.2 Plantes présumées insecticides retenues
|
No |
Familles |
Noms scientifiques |
Propriétés |
Noms vernaculaires |
|
1 |
Annonaceae |
Annona senegalensis Pers. |
Insectifuge et insecticide |
Kilolo en Kikongo |
|
2 |
Asteraceae |
Vernonia amygdalina Del. |
Insecticide et insectifuge |
Munkadinkadi en Kikongo, Nlulunlulu en Kintandu |
|
|
Tithonia diversifolia(Hemsl) |
Insecticide et insectifuge |
Munkadinkadi en Kikongo |
|
|
3 |
Lamiaceae |
Tetradenia riparia L. |
Insecticides et Insectifuges |
Mutuzo en Swahili |
|
|
Ocimum gratissimum L. |
Insecticides et Insectifuges |
Dinsunsu en Kikongo |
|
|
4 |
Poaceae |
Cymbopogon citratus DC. |
Insectifuge et insecticide |
Sinda, sindadi mputu en Kikongo |
|
5 |
Solanaceae |
Capsicum frutescens L. |
Insectifuges et insecticides |
Ndunguzintendi en Kikongo |
|
6 |
Verbenaceae |
Lantana camara L. |
Insecticides et bactéricides |
Landani en Kikongo |
Le tableau 2.2 donne la liste de huit espèces végétales recensées : leurs noms scientifiques, leurs familles, leurs modes d’actions ainsi que leurs noms vernaculaires. Parmi les plantes retenues, on compte 8 espèces réparties en 6 familles. Les familles d’Asteraceae et Lamiaceae ont chacune 2 espèces tandis que les familles restantes sont représentées chacune par une espèce.
2.5.3 Répartition des enquêtés et leur site
Le tableau 2.3 présente les marchés visités et la répartition des enquêtés selon le lieu d’étude et le sexe (genre).
Tableau 2.3 Répartition des interlocuteurs par provinces, marchés et genre
|
Provinces |
Marchés |
Hommes |
Femmes |
Total |
|
Ville-province de Kinshasa |
Pont Kabi |
12 |
15 |
27 |
|
Gambela |
11 |
17 |
28 |
|
|
Bayaka |
10 |
13 |
23 |
|
|
Liberté |
17 |
14 |
31 |
|
|
Matete |
8 |
12 |
20 |
|
|
Rond-point Ngaba |
10 |
15 |
25 |
|
|
Matadi Kibala |
12 |
16 |
28 |
|
|
Kongo-Central |
Kasangulu |
10 |
15 |
25 |
|
Sona-Bata |
11 |
13 |
24 |
|
|
Madimba |
14 |
12 |
26 |
|
|
Kikonka et Kisantu |
15 |
14 |
29 |
|
|
Cité de Mbanza-Ngungu |
14 |
16 |
30 |
|
|
Cité de M’vuazi |
13 |
7 |
20 |
|
|
Total |
|
157 |
179 |
336 |
|
Pourcentage |
|
46,73 |
53,27 |
100 |
Le tableau 2.3 indique le nombre d’interrogés. Sur 100% de personnes enquêtées, les hommes représentent 46,73% et les femmes 53,27%.
2.5.4 Période d’infestation
Les résultats des enquêtes sur le début des attaques de SitophiluszeamaisMotschulsky. sont repris dans le tableau 2.4.
Tableau 2.4Fréquences d’attaques de maïs égrenés
|
Début des dégâts |
Effectif |
Pourcentage |
|
Avant l’achat (en plein champ) |
84 |
25 |
|
Pendant la conservation |
252 |
75 |
|
Total |
336 |
100 |
Il ressort de ce tableau que 75% d’enquêtés signalent que la contamination des grains de maïs se fait pendant la conservation, et 25% estiment que le début d’attaques intervient en plein champ. La distribution des réponses des enquêtés au début d’attaque diffère significativement d’une distribution uniforme. L’attaque en plein champ est inférieure à l’attaque en conservation, et la différence est hautement significative. Les dégâts sont surtout causés en période de conservation des maïs avec des différents types de pertes. Les femmes sont les plus nombreuses à avoir signalé les attaques des maïs en plein champ, tandis que les hommes ont majoritairement affirmé les attaques au stockage.
2.5.5 Evaluation des dégâts occasionnés
Les résultats du dépouillement des dégâts causés par le charançon du maïs après enquête sont consignés dans le tableau 2.8.
Tableau 2.5 Dégâts causés par le charançon
|
Evolution des dégâts |
Effectif |
Pourcentage |
|
Très importants 56 à 75% |
212 |
63 |
|
Importants 26 à 55% |
117 |
35 |
|
Moins importants 0 à 25% |
7 |
2 |
|
Total |
336 |
100 |
Il se dégage ce qui suit de la lecture des résultats repris au tableau 2.8 : 63% d’enquêtés admettent de très importants dégâts et pertes ; 35% considèrent que les dégâts dûs aux ravageurs importants contre 2% qui les minimisent. La majorité des enquêtés soutiennent que l'ampleur des dégâts est très importante. Les avis des enquêtés sur l'ampleur des dégâts ne différent pas significativement selon leur appartenance provinciale (Kinshasa et Kongo Central). Les hommes estiment que les dégâts occasionnés par les insectes sur les maïs stockés sont importants, tandis que les femmes les qualifient de très importants.
2.5.6 Moyens de contrôle d’insectes ravageurs
Les différents moyens de lutte utilisés pour la gestion de Sitophiluszeamais sont regroupés dans le tableau 2.9
Tableau 2.6 Moyens de protection des grains de maïs
|
Moyens de protection |
Effectif |
Pourcentage |
|
Insecticides chimiques |
13 |
4 |
|
Insecticides naturels d’origine végétale |
122 |
36 |
|
Exposition au soleil,enfumage et tamisage |
201 |
60 |
|
Total |
336 |
100 |
L’on constate à la lecture des résultats consignés dans le tableau ci-dessus que la majorité des exploitants agricoles interrogés soit 60%, protègent leurs produits de récolte par l’exposition au soleil et le tamisage ; 36% recourent aux insecticides naturels d’origine végétale, enfin 4% utilisent les insecticides chimiques.
Donc, pour l'utilisation des moyens de lutte, il est admis que la majorité des personnes enquêtées pratiquesurtout l'exposition au soleil et le tamisage des grains de maïs, suivis immédiatement de l'utilisation des bioinsecticides d'origine végétale pour l'application des moyens de lutte chimiques. Les avis des enquêtés sur les moyens de gestion du ravageur diffèrent statistiquement en fonction de leurs provinces d’origine. De la même manière, les avis sont variables suivant le sexe (genre). Les femmes utilisent plus les bioinsecticides d’origine végétale comme moyen de protection, alors que les hommes exposent les grains de maïs au soleil, pratiquent l’enfumage et font le tamisage.
2.5.7Organes utilisés pour la protectiondu maïs
Les différentes parties de la plante utilisées dans la conservation des grains de maïs contreSitophiluszeamais Motschulsky.
Tableau 2.7 Organes utilisés pour le traitement
|
Organes utilisés |
Effectif |
Pourcentage |
|
Feuilles |
134 |
39,88 |
|
Ecorces caulinaires |
27 |
8,04 |
|
Ecorces racinaires |
20 |
5,95 |
|
Fruits |
64 |
19,05 |
|
Inflorescences (Fleurs) |
13 |
3,87 |
|
Plantes entières (tous les organes |
78 |
23,21 |
|
Total |
336 |
100 |
L’examen des résultats de ce tableau rélève que 43% d’enquêtés utilisent les feuilles, 23,21% appliquent la plante entière, 19% traitent les fruits, 8,04% les écorces caulinaires, 5,95%les écorces racinaires et 3,87% les inflorescnces.
L’analyse des résultats à l’aide du Chi-carré dévoile l’existence d’une différence significative entre les avis donnés par les enquêtés sur les différentes parties des plantes utilisées dans la lutte contre S. zeamais. La distribution de leurs réponses à cette problématique diffère très significativement d’une distribution uniforme au seuil de 0,001. La plupart de nos enquêtés utilisaient la partie foliaire dans la lutte biologique contre Sitophilus zeamais,suivie de la plante entière et des fruits
2.5.8 Opinion des enquêtés sur l’importance économique
Les avis des enquêtés sur les divers insectes ravageurs de stock (Sitophilus oryzae, Prostephanus truncatus, Rhyzoprtha dominca, Trogoderma granarium et Tribolium castaneum) causant des dégâts sont consignés dans le tableau 2.17
Tableau 2.8 Avis des enquêtés sur d’autres ravageurs de maïs en stockage
|
Présence d’autres ravageurs |
Effectif |
Pourcentage |
|
Oui |
302 |
90 |
|
Non |
10 |
3 |
|
Indécis |
24 |
7 |
|
Total |
336 |
100 |
Ce tableau révèle que 90% d’enquêtésreconnaissent l’existence d’autres insectes ravageurs des denrées alimentaires (Rhyzerpatha dominica, Tribolium spp, Sitophilusspp, Trogoderma granarium, Sitotroga cerealella et Prostephanustruncatus) en dehors de S. zeamais. Par contre, 7% d’enquêtés sont indécis : ils n’ont pas une réponse précise ou correcte.Enfin, 3% d’enquêtés prétendent ne pas connaître d’autres ravageurs.
2.5.9 Difficultés rencontrées en conservation du maïs
Les difficultés rencontrées et les problèmes exprimés par les exploitants agricoles en conservation des grains de maïs dans les sites enquêtés dans la ville-province de Kinshasa et Kongo Central en République Démocratique du Congo (RDC) se trouvent dans le tableau 2.18.
Tableau2.9 Difficultés rencontrées par les exploitants agricoles en RDC
|
Types de difficultés |
Effectif |
Pourcentage |
|
Manque d’encadrement technique |
145 |
43 |
|
Absence de crédit agricole |
23 |
7 |
|
Manque d’infrastructures adéquates |
168 |
50 |
|
Total |
336 |
100 |
Le tableau 2.18 ci-dessus indique que 43% des agriculteursinterrogés ont des problèmes évidents d’encadrement, 7% des enquêtés recherchent un financement pour exercer correctement leur métier, 50% ne disposent pas d’infrastructures adéquates pour la bonne conservation de leurs stocks. On considère donc que le manque d'infrastructures adéquates est la principale difficulté rencontrée par les marchands dans l'exercice de leur travail, suivi du manque d'encadrement technique.
Les avis de nos enquêtés sur les difficultés rencontrées en conservation du maïs différent significativement selon les provinces. A Kinshasa, on signale surtout le manque d'infrastructures alors qu'au Kongo Central, c'est plutôt le manque d'encadrement technique qui est mis en exergue. Les hommes ont davantage fait allusion au manque d’encadrement technique alors que les femmes ont grandement déploré l’absence d’infrastructures. Quant au sexe (genre), le sexe masculin a stigmatisé le manque d’encadrement technique alors que lesexe féminin a relevé le manque d’infrastructures.
2.6 Discussion partielle
Les résultats de l’enquête ethnobotanique indiquent que les répondants ont identifié 8 espèces végétales parmi les 23 enquêtés comme ayant d’activités insecticides. En fait, 86,96% des personnes interrogées reconnaissent que 20 sur le total de 23 espèces végétales sont protectrices des grains de maïs en conservation. Selon Dunkel et al., (1990), les études effectuées au Rwanda sur les plantes aromatiques et médicinales, notamment avec Tetradeniariparia L. pour la protection des produits post-récoltes, ont donné des résultats satisfaisants. Car 63,1% de répondants confirment qu’ils ont subi des types de pertes des grains stockés. Il existe une différence statistiquement significative entre les avis des observateurs des dégâts au champ et en conservation au seuil de signification 0,001.
Pour la gestion des charançons, 59,8% de répondants ont déclaré qu’ils utilisent l’exposition au soleil, l’enfumage et le tamisage. Il existe une différence très significative entre les avis émis par les enquêtés sur les moyens de gestion de S. zeamais. Les enquêtés font l’exposition au soleil, le tamisage et utilisent les plantes à effets insecticides comme moyen de protection des denrées alimentaires et qui corroborent les résultants obtenus par Regnault-Roger (2002) et Ndju-Essaho and Nyongombe (2017). Boeke et al. (2004) ; par exemple, ont relevéune action répulsive et toxique de Tephrosia vogeliiHook f. sur C. maculatusFab., alors que Blumeaaurita (L.) DC, ne présente aucune toxicité et possède un puissant pouvoir répulsif. Paul etal. (2009) et Huignard et al. (2011) ont fourni, de leur part, plusieurs exemples de plantes qui ont une efficacité différente entre les feuilles entières ou réduites en poudre et les graines dans le contrôle de C. maculatusFab.etZabrotessubfasciatus (Boheman).
Les études effectuées avec des poudres des espèces végétales (Eucalyptus citriodora, Cupressus lucitanica et de Tagetas minitiflora) dans la conservation du maïs et du haricot dans les conditions de Rethy en République Démocratique du Congo ont démontré les effets insecticides sur S.zeamais et Acanthoscelidesobtectus Say. (Kolama et al., 2008). Nous avons rejeté l’hypothèse nulle de l’indépendance des avis des personnes enquêtées sur l’utilisation des moyens de protection comparativement aux provinces d’origine et au genre. Les avis des enquêtés diffèrent significativement selon les provinces d’origine et selon le genre. Les chercheurs, Gueye (2008a), Dobie (1997) et Lienard et Seck (1994) conseillent comme moyens de protection traditionnelle, biologiques intégrés, l’utilisation des variétés résistantes et des bioinsecticides d’origine végétale à action synergique combinée additive.
Il est évident, affirment les enquêtes, que le manque d’infrastructures adéquates et d’encadrement technique sont les principales difficultés rencontrées par les agriculteurs. Selon Gwinneret al., 1996 ; Piltz, 1981 ; Zehrer, 1981b, les dégâts constatés pendant le stockage sont dûs parfois au non-respect des principes fondamentaux de base dans l’entreposage, en rapport avec des mesures prophylactiques, l’hygiène des bâtiments et l’observance des conditions climatiques. Les conditions de séchage des grains de maïs devraient rigoureusement respecter la réglementation en vigueur lors de la manutention et de la conservation (Harnisch, 1981 ; Zehrer, 1981a et Ferron, 1989). Quant aux difficultés rencontrées, les réponses différentstatistiquement selon les provinces. L’une des solutions alternatives aux différentes contraintes observées serait la pratique des bios pesticides locaux de substitution au lieu des pesticides chimiques, mais qui ont fait des preuves ailleurs (Cloutier, 1992 ; Konda et al., 1992 et Gueye, 2008b).
2.7 Conclusion partielle
Les plantes insecticides enquêtées présentent chacune des caractéristiques différentes sur le plan botanique, biologique et chimique selon le mode d’action (site d’action/effet). Quant aux pertes causées par les charançons, il existe une différence statistiquement significative due à l’action insecticide de chaque plante. La majorité des enquêtés fait observer des dégâts très importants portés sur les denrées alimentaires. Il n’existe pas de différence d’avis des enquêtés selon les provinces d’origine. Les hommes et les femmes de deux provinces se plaignent des types de pertes : pertes de poids, qualitatives, nutritinnelles, de viabilité des semences et commerciales qui impliquent le déficit économique et social. Il s’est manifestement dégagé une différence très significative au sujet des moyens de protection en gestion des insectes nuisibles. L’utilisation des bios-insecticides d’origine végétale a occupé une place de choix comme moyen de protection. Les enquêtés de Kinshasa utilisent le moyen de lutte chimique et les bio insecticides végétaux compte tenu de leur expertise. Les avis des enquêtés du Kongo Central sont favorables à l’exposition au soleil, l’enfumage et le tamisage des grains de maïs. Les femmes utilisent plus les insecticides végétaux tandis que les hommes pratiquent l’exposition au soleil, l’enfumage et le tamisage.
Les bio-pesticides d’origine végétale ont retenu notre attention compte tenu de leurs effets insecticides bénéfiques dans la lutte biologique d’origine végétale. Les molécules allélochimiques végétales et extraits des plantes présentent plusieurs propriétés intrinsèques qui devraient leur permettre de s’inscrire dans des stratégies alternatives, dans tout programme de gestion raisonnée et de lutte intégrée. La démarche actuellement en plein développement s’appuie sur une stratégie innovante qui vise possibilité, pour la plante, de réagir elle-même contre les bio-agresseurs. Les substances utilisées sont appelées naturellement stimulateurs de défense naturelle. Il est conseillé l’usage des extraits des plantes insecticides ayant donné les résultats satisfaisants aux tests phytochimiques, biochimiques, toxiques et écotoxicologiques.
Figures de l’enquête ethnobotanique des plantes à effets insecticides
(Source : Ndju Essaho, 2013)
Figure 2.2 : Annona senegalensis Figure 2.3 : Lantana camara
Figure 1.7 : Tithonia diversifolia Figure 1.8 : Vernonia amygdalina
Figure 2.4 : Tithonia diversifolia Figure 2.5 : Vernonia amygdalina
Figure 2.6 : Capsicum frutescensFigure 2.7 : Tetradenia riparia
s
Figure 2.8 : Ocimum gratissimum Figure 2.9 : Cymbopogon citratus
Chapitre troisième
Action insecticide des plantes et la tolérance des maïs vis-à-vis du charançon du maïs (Sitophiluszeamais Motschulsky.).
Ce chapitre est divisé en deux sous-chapitres qui traitent de l’évaluation de l’effet insecticide des poudres des feuilles présumées insecticides pour la gestion desbioagresseursde l’ordre de Coléoptera : Curculionidae et la tolérance des variétés de maïs en régions tropicales au Sud du Sahara.
3.1Action insecticidedes poudrespour la gestion du charançon du maïs (Sitophiluszeamais Motschulsky.).
Ce premier sous-chapitre est consacré à l’évaluation des effets insecticides des formulations en poudre de huit plantes insecticides :Lantana camara L., Tetradenia riparia L., Annona senegalensis L., Vernonia amygdalina Del et Cymbopogon citratus (DC) Stapf., Tithonia diversifolia(Hemsl.) A.Gray, Ocimum gratissimumL., Capsicum futescens L., appliquées pour la protection des maïs en conservation. La question était de savoir si les poudres de ces plantes locales aux différentes doses pourraient avoir une action insecticide sur la vie, les types de pertes (poids) et stopper le déficit économique et social occasionnés par Sitophiluszeamais Motsch.
3.1.1 Résumé
Le nombre moyen d’insectesmorts, de grains troués (fentes de sortie),et le pourcentage d’attaques des maïs étaient évalués en fonction de5 doses des huit espèces végétales sur la variété Salongo 1. Deux doses de 4 et 6 g de poudres dans 50 g des grains de maïsont eu l’efficacité insecticide sur Sitophilus zeamais(Motsch.) avec : Lantana camara L., Tetradenia ripariaL., Annona senegalensis L., Vernonia amygdalina Del.et Cymbopogon citratus(DC.) Stapf.
La dose de 6 g des deux espèces végétales : V. amygdalinaDel.et C. citratus (DC.) Stapfa eu respectivement les pourcentages d’attaques de maïs les plus bas de 36% et de 30,33% comparativement aux témoins avec les pourcentages d’attaques les plus élevés de 54% et 69,5%. La poudre foliaire de Lantana camaraL. à la dose de 6 g avec 13,00 insectes morts n’a pas favorisé la prolifération de Sitophilus zeamaisMotschulsky.contre 3 insectes morts pour le témoin (pot non traité au bioinsecticide).
Les résultats obtenus révèlent que le nombre moyen de grains ayant des trous (fentes de sortie) a diminué proportionnellement à l’augmentation des doses croissantes de bios insecticides végétaux. Le nombre moyen d’insectes morts a diminué dans l’ordre croissant des doses de bios insecticides pour les six espèces végétales. Les espèces végétales insecticides aux doses de 4 et 6 g de poudres/50 g de maïs diminuent le nombre moyen de grains troués, la prolifération des charançons et réduisent très sensiblement les pourcentages d’attaques des grains de maïs.
Mots clés : Grains de maïs, bio insecticides d’origine végétale, doses des poudres de feuilles d’espèces végétales Sitophilus zeamaisMotschulsky et protection des denrées alimentaires.
3.1.2 Introduction
Parmi les problèmes les plus importants de la filière maïs, il existe celui de la conservation et de la protection des maïs dans les entrepôts ou les greniers traditionnels. Les insectes se développent rapidement grâce au climat favorable et peuvent détruire 30 à 50 % des récoltes après quelques mois d’entreposage (Hall, 1970 ; Alzouma, 1990 ;Foua-Bi, 1992). Un autre inconvénient de ces insecticides de contact est qu’ils n’ont pas d’activitésinsecticides sur certains stades de développement du ravageur qui est caché dans les grains des céréales. Leur utilisation excessive provoque l’apparition des souches résistantes dans la population des insectes nuisibles et la bioaccumulation, la bioamplification avec des effets collatéraux au niveau des différents maillons de la chaîne trophique (Alzouma et al., 1996 ; Addac et al., 2002 et Raven et al., 2009).
Les biopesticides d’origine végétale, par contre, sont biodégradables et moins toxiques que les insecticides de synthèse (Seck, 1996 ; Hamraoui et Regnault-Roger, 1997). L’étude de la relation dose et efficacité d’insecticide botanique contre les charançons des céréales a fournit de bons résultats en protection des denrées stockées (Léonard, 2004 ; Regnault-Roger etal., 2008). Selon Tapondjou et al. (2002) et Delobel et Malonga (1987), le règne végétal offre à cet égard beaucoup de possibilités dans la pratique des bioinsecticides contre les ravageurs des produits de récolte. L’ordre de Coléoptères, Lépidoptères et certains Acariens est sensible aux effets insecticides notamment : d’Alliaceae, de Fabaceae, d’Arteraceae, de Lamiaceae et de Brassicaceae, en particulier aux extraits d’ail, oignons, choux et moutardes. Ils se révèlent toxiques pour les pucerons Sitobionavenae et Rhopalosiphum padi (Nasseh, 1983), pour le criquet : Schistocercagregaria (Thapar et Chandra, 1981).
3.1.3 Matériel et méthodes
3.1.3.1 Matériel biologique
Le matériel végétal était constitué de la variété Salongo 1 et des échantillons des plantes médicinales et aromatiques à effets insecticides utilisés dans le cadre de cette étude.
A) Variétés de maïs
Le cultivar Salongo 1obtenus de l’INERA/M’vuazi est originaire du CYMMIT (Mexique). Il a été obtenu par le PNM et introduiten RD Congo 1987. Il est du type variétal à pollinisation ouverte. Le rendement en milieu contrôlé varie de 3.000 à 4.000 Kg/ha tandis qu’en milieu réel, il est de 1.500 à 2.000 kg/ha. La variété résiste moyennement à la virose et à la verse alors qu’elle est sensible à la sécheresse (Anonyme, 2008b).
B) Plantes à effets insecticides
Il s’agit des formations en poudre des feuilles de plantes ci-dessous appliquées pourle contrôle de Sitophilus zeamaisMotschulsky (Anonyme, 2008a)
a)Annona senegalensisPers.
A. senegalensis est de la famille d’Annonceae. L’infusion obtenue à partir des racines est un bon purgatif tandis que l’infusion obtenue à partir des feuilles donne de l’énergie et est un léger laxatif. Les feuilles et les graines broyées peuvent être utilisées pour éliminer les pucerons et d’autres insectes. On peut mettre les feuilles dans les nids pour éloigner les poux chez la volaille (Stoll, 2000).
Les principes actifs se trouvent dans les fruits immatures, les feuilles et les racines. La teneur en huile dans les graines varie de 42 à 45 %. Les possédants des propriétés insecticides sont les graines, les feuilles et les fruits immatures. Son mode d’action est le contact et l’ingestion (Stoll, 2002 et Latham et Konda, 2010).
b)Capsicum frutescensL.
Le piment est originaire de l’Amérique centraleet appartient à la famille de Solanaceae. Le fruit est une baie dont lamésocarpe est souvent molle, très piquante et peu parfumée (Latham et Konda, 2007).
Les fruits et les feuilles ont des usages médicaux : ils traitent la polyarthrite rhumatoïde, les entorses, les douleurs de muscles, le lumbago et la sciatique. On les utilise pour traiter la flatuosité et les hémorroïdes, les maladies de la peau, le zona et comme analgésique (Stoll, 2002 et Latham et Konda, 2010).
c)Cymbogopon citrarus (DC.) Stapf
La citronnelle (C. citrarus) appartenant à la famille des Poaceae, est originaire de l’Inde et introduite en Afrique. Les huiles essentielles sont utilisées pour la fabrication du savon et du parfum. Elles ont des propriétés antiseptiques et antioxydantes. En médecine traditionnelle, la citronnelle est utilisée contre plusieurs maladies et infections. Elle est utilisée dans les produits anti-moustiques (Van Damme, 2001 et Latham et Konda,2010).
d) Lantana camara L.
L. camara est un arbuste ou un buisson grimpant de 1 à 5 m de hauteur appartenant à la famille de Verbenaceae (Ogendo et al., 2004 et Latham et Konda, 2010). Au Kongo Central, on utilise la plante pour combattre la toux et la fièvre. La poudre des feuilles est efficace pour expulser les charançons du maïs stocké. L.camara est un insectifuge et ses extraits végétaux sont utilisés au cours de stockage. Il a aussi un mode d’action répulsif, et il empêche l’oviposition au cours du stockage. Les insectes cibles sont les bruches des graines des légumineuses et la teigne de la pomme de terre. Sa persistance d’actionpeut aller jusqu’à 6 mois (Stoll, 2002).
e)Ocimum gratissimumL.
O. gratissimumL. est de la famille deLamiaceae. C’est une plante annuelle, ramifiée, aromatique, ligneuse à la base et atteignant 1 m de hauteur (Kibungu, 1990).
Au Kongo Central, les feuilles de la plante sont utilisées en médecine en cas de gastrite et d’hémorroïdes. Une infusion des feuilles favorise la digestion et peuvent être utilisées pour tuer les mineuses des feuilles d’avocatier et d’autres arbres fruitiers (Stoll, 2000). Les feuilles séchées et finement broyées, à raison de 2 %, empêchent totalement la ponte de labruche brésilienne (Zabrotessubfasciatus Boheman.) sur le haricot Pinto ou haricot « peint » (Phaseolusvulgaris cv. Othello) sec(Stoll, 2002).
f)Tetradenia ripariaL.
T.riparia de la famille de Lamiaceae est un arbuste de 5 m de hauteur, feuilles simples de 8 à 12 cm de long et de 8 à 10 cm de large et sont opposées et pétiolées ; le limbe est ovale ou cordiforme. En médicine traditionnelle, Tetradeniariparia est utilisé pour soigner l’angine, la toux, la diarrhée, la dysenterie, la malaria, les vers intestinaux et les douleurs dentaires (Van Puyvelde). Les feuilles sont utilisées pour protéger les haricots stockés. Elles montrent une activité insecticide contre le bruche du haricot, et ont une action antibactérienne (Van Puyvelde, op. cit.). La plante est localement connue sous le nom de mutuzo.
g) Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray
T. diversifolia est un arbuste, très ramifié, persistantet atteignant une hauteur de 3 m. Dans les villages, elle fait l’office d’une haie délimitant les potagers (Latham et Konda, 2010).
On estime également que l’infusion des feuilles peut être appliquée sur les troncs d’arbre ou versée dans les trous pour éliminer les termites (Latham et Konda, 2007). Ses boutons floraux sont utilisés comme insecticide contre la mouche orientale des fruits (Batrocera dorsalis). On fait la préparation et l’application d’un extrait à 10 %. En faisant bouillir des boutons floraux dans l’eau, on élimine ainsi 85 % de mouches orientales des fruits en une heure (Stoll, 2002).
h)Vernonia amygdalinaDel.
V. amygdalina est un arbuste de 3 à 5 m de hauteur appartenant à la famille d’Asteraceae(Pauwels, 1993). Elle est aussi une plante alimentaire ; les feuilles sont consommées comme des légumes. La plante a des vertus thérapeutiques : lutte contre la gale, la constipation, les hémorroïdes et l’utilisation comme un aphrodisiaque. La plante est aussi insecticide (Kibungu, 1990 et Latham et Konda, 2010).
C) Matériel animal
Sitophilus zeamaisMotschulsky a été récolté au Beach Ngobila, dans la commune de la Gombe, à Kinshasa. L’insecte Sitophilus zeamais a été élevé dans les grains de maïs au laboratoire d’entomologie fondamentale et appliquée à l’Institut National de Recherche Biomédicale (INRB) à Kinshasa.
D) Autres matériels
Ø Une balance de précision de la marque Scoxelet portable pour peser les grains de maïs utilisés pendant la période d’expérimentation.
Ø Une loupe binoculaire pour l’observation des stades de développement et la morphologie de différents organes et la séparation de sexes des charançons.
Ø Un pinceau, une cuillère à café, une boîte en plastique, des boîtes de Pétri, des plateaux en plastique, des pots en plastique. etc.
3.1.3.2 Méthodes
La récolte et la préparation du matériel végétal ont été conduites selon les modalités et observances scientifiques qui ont abouti aux résultats ci-après.
A) Récolte des feuilles d’espèces végétales
Les feuilles ont été récoltées du 1er au 20 juin 2012 après la rosée, moment idéal pour le prélèvement (Seck, 1993a ; Delobel, 1994 et Stoll, 2002). Nous avons récolté ces feuilles durant les premières heures de la journée sèche et ensoleillée. Les plantes attaquées par des insectes ou des parasites et qui ont présenté des excréments n’ont pas été prélevées. Les feuilles étaient cueillies au début de la floraison, car c’est à ce stade qu’elles contiennent la plus grande quantité de sucs (Seck, 1993b ; Pamplona-Roger, 2000 et Isman, 2006).
B) Préparation des bioinsecticides d’origine végétale
Les feuilles étaient découpées et étalées en couches minces sur les tables, et le séchage se fait à l’ombre au laboratoire pendant dix jours. Le broyage des feuilles, les formulations en poudre ont été tamisées au CREN-K. Les doses 0, 1, 2, 4 et 6 g ont été retenues et incorporées dans les pots en plastique.
C) Mise en pots de Sitophiluszeamais Motsch.
Chaque unité expérimentale (un pot) a été artificiellement infestée par un même nombre d’imagos d’âge indéterminé avec des sexes différents (5 mâles et 5 femelles de S.zeamais). La séparation des sexes a été faite à partir des caractéristiques du rostre décrites par Halstead (1963).La différenciation entre les charançons mâles et femelles a été vérifiée au niveau de la corpulence et de la surface de leur rostre. En effet, le sexage l’a été avec la loupe binoculaire.
D) Dispositif expérimental
L’expérimentation était menée au laboratoire de chimie de la Faculté des Sciences à l’Université Pédagogique Nationale, qui comptait 5 traitements avec 4 répétitions, un dispositif expérimental en blocs complètement aléatoires pour chaque espèce végétale.
E) Doses des formulations en poudre
Les cinq doses ont été expérimentées dont chacune a été répétée quatre fois. Chaque pot contenant 50 g de maïs et 10 insectes (5 mâles et 5 femelles). Le cultivar éprouvé est Salongo 1.
1) Dose 0 g : témoin avec 50 g de maïs et 10 Sitophilus zeamais Motsch. ;
2) Dose 1 g : 50 g de maïs et 10 Sitophilus zeamais Motsch. ;
3) Dose 2 g: 50 g de maïs, 10 Sitophilus zeamais Motsch. ;
4) Dose 4 g : 50 g de maïs, 10 Sitophilus zeamais Motsch. ;
5) Dose 6 g : 50 g de maïs, 10 Sitophilus zeamais Motsch.
F) Paramètres entomologiques et agronomiques enregistrés
Les paramètres retenus pour l’expérimentation sont :
1) Nombre d’insectes morts ;
2) Nombre de trous de ponte ;
3) Pourcentage d’attaques des grains de maïs.
Le dénombrement et le comptage étaient opérés sur 150 grains de maïs que composait chaque échantillon de 50 g de maïs.
G) Analyse statistique
Les résultats obtenus ont été soumis à une analyse statistiqueavec le logiciel Statistix 8. Les résultats étaient analysés en utilisant les méthodes statistiques des blocs complètement randomisés. L’analyse de la variance a été faite après la transformation des données brutes pour stabiliser la variance. Après les analyses de la variance, les différentes moyennes ont été comparées en utilisant le test de la plus petite différence significative (ppds) au seuil de probabilité 0,05 et 0,01.
H) Calcul du pourcentage d’attaques des grains de maïs
L’évaluation du pourcentage d’attaques des grains de maïs a été calculée par la formule de Pantenius, (1988) et de Gwinner et al. (1996) qui définissent le pourcentage d’attaques de maïs égrené en conservation (A%). Pour étudier le pourcentage d’attaques par le Sitophilus zeamais Motsch., la formule appliquée dans cette étude était celle-ci :
A
% =
Légende :
· Na = nombre de grains attaqués (nombre de grains de maïs troués)
· Ns = nombre de grains sains (nombre de grains de maïs non troués)
· Ns + Na = nombre total de grains de maïs (troués et non troués)
3.1.4 Résultats
3.1.4.1 Action insecticide dela poudre de Tetradenia riparia L.
Le nombre de trous de ponte, d’insectes morts ainsi que le pourcentage d’attaques des maïs pendant trois mois de conservation sont consignées au tableau 3.1.1 :
Tableau 3.1.1 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
|
Doses |
Paramètres évalués après la conservation |
||
|
Nombre Moyen de grains troués |
Nombre Moyen d’insectes morts |
Pourcentage d’attaques des maïs |
|
|
0 g |
78±4.78a* |
5±0.95a |
52,00% |
|
1 g |
78 ±6.21a |
6±1.25a |
52,00% |
|
2 g |
63±7.59b |
6±2.21a |
42,00% |
|
4 g |
59±3.91b |
7±0.81a |
39,33% |
|
6 g |
34±2.98c |
7±1.41a |
22,66% |
|
C.V. (%) |
7,64 |
2,66 |
- |
|
ppds (5%) (1%) |
7,31 : 10,3 |
2,05 : 2,82 |
- |
Légende
* Dans une colonne, les nombres suivis d’une même lettre n’ont pas de différence significative selon le test T Tukey Kramer HSD au seuil de p=0,05.
- 0 g : Témoin ;
- 1 g : dose de 1 g de bioinsecticide d’origine végétale ;
- 2 g : dose de 2 g de bioinsecticided’origine végétale ;
- 4 g :dose de 4 g de bioinsecticided’origine végétale ;
- 6 g : dose de 6 g de bioinsecticided’origine végétale ;
L’analyse de la variance et ppds ont révélé des différences significatives entre les différentes doses expérimentées desformulations en poudre foliaire de T. riparia au seuil de 5%. Il en ressort que:
1. Le nombre de grains ayant des trous était inférieur à la dose de 6 g,soit 34 à 35 grains troués comparativement au témoin avec 78 à 79 grains troués. Les doses 2, 4 et 6 g ont présenté le nombre moyen de grains troués statistiquement différent de la dose 1 g et témoin (0 g).
2. Le nombre d’insectes morts n’a pas été évalué au niveau de comparaison multiple des moyennes des dosesparce qu’il n’a pas présenté de différence significative entre elles ; Fthéo étant supérieur à Fcal.
3. Le pourcentage d’attaques des grains de maïs présente des différences entreeux et les doses de 4 et 6 g sont eu moins de 40% d’attaques qui n’impliquent pas de déficit socioéconomique pour l’agriculteur.
L’interprétation du tableau ci-dessus renseigne que les doses de Tetradenia riparia n’ont pas eu d’effets insecticides positifs sur la mort S. zeamais. Il s’ensuit qu’il n’y a pas eude différences significatives entre les moyennes d’insectes morts. Toutefois, Tetradenia riparia présente d’effet répulsif ou antiappétens. Par contre, les différentes doses de T. riparia ont agi significativement entre les moyennes du nombre de grains ayant des trous de ponte. On note qu’il existedes différences entre les pourcentages d‘attaques des maïs et les dégâts causés par S. zeamais.
3.1.4.2 Actiion insecticide de la poudre de Vernonia amygdalinaDel
Le nombre de trous de ponte, d’insectes morts ainsi que le pourcentage d’attaques des grains de maïs en conservation sont repris sur le tableau 3.1.2 :
Tableau 3.1.2 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
|
Doses |
Paramètres évalués après la conservation |
||
|
Nombre Moyen de grains troués |
Nombre Moyen d’insectes morts |
Pourcentage d’attaques de maïs |
|
|
0 g |
81,50 ± 4.7958a* |
3,25±2.2174c |
54,333% |
|
1 g |
75,50 ±7.6811a |
6,00 ±0.8165b |
50,333% |
|
2 g |
65,75 ±3.3040b |
7,50 ±1.2910ab |
43,833% |
|
4 g |
60,00 ±4.3205bc |
8,25 ±1.7078ab |
40,000% |
|
6 g |
54,00 ±3.7417c |
8,50 ±1.2910a |
36,000% |
|
C.V. (%) |
7,99 |
23,79 |
- |
|
ppds (5%) (1%) |
8,30 :11,64 |
2,46 :3,45 |
- |
1. Les grains troués avec les 0 g et 1 gont présenté de grains ayant des trous les plus élevés, soit respectivement : 81 à 82 et 75 à 76 contre 54,00 pour la dose de 6 g.
2. Le nombre d’insectes morts et la dose de 0 g ont eu un nombre inférieur d’insectes morts avec 3 à 4 contre les doses de 4 et de 6 g qui ont eu respectivement 7 à 8 et 8 à 9 nombres des insectes morts.
3. Lepourcentage d’attaques de maïs égrenés par S. zeamais manifestent les effets insecticides. L’insecticide végétal a protégé les grains de maïs avec la dose de 6 g avec le pourcentage d’attaquesle plus bas que le témoin 36,00%
.
La vertu insecticide des feuilles de V. amygdalina s’est manifestée par le nombre plus élevé de charançons morts (8 à 9)avec la dose de 6 g. Les résultats traduisent les effets insecticides différemment significatifs entre les moyennes de nombre d’insectes morts. Les différentes doses de V. amygdalina ont présenté des effets insecticides très significatifs à travers les moyennes du nombre de grains troués. Ces effets bioinsecticides actifs se sont aussi manifestés par le pourcentage d’attaques des grains de maïs.
3.1.4.3Action insecticide de la poudre de Cymbopogon citratus (DC) Stapf
Le nombre de trous de ponte, d’insectes morts ainsi que le pourcentage d’attaques des maïs lors du stockage sont consignés dans le tableau 3.1.3 :
Tableau 3.1.3 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
|
Doses |
Paramètres évalués lors de la conservation |
||
|
Nombre Moyen de grains troués |
Nombre Moyen d’insectes morts |
Pourcentage d’attaques des maïs |
|
|
0 g |
104,25 ±10.658a* |
6,50 ±1.2910a |
69,500% |
|
1 g |
87,25 ±9.2871b |
8,50 ±1.9149ab |
58,166% |
|
2 g |
61,50 ±6.2450c |
8,75 ±1.5000ab |
41,000% |
|
4 g |
55,00 ±10.42cd |
9,00 ±2.9439ab |
36,666% |
|
6 g |
45,50 ±4.2032d |
10,00 ±1.41424ab |
30,333% |
|
C.V. (%) |
9,06 |
24,86 |
- |
|
ppds (5%) (1%) |
9,87 : 13,84 |
3,27 : 4,58 |
- |
Les moyennes les plus faibles des grains troués ont été observées dans les les doses de 4 et 6 g de poudre. Et le nombre moyen d’insectes morts n’a pas présenté de différences significatives entre les différentes doses des poudres de C. citratus. Les moyennes de poids des grains de maïs ont suffisamment manifesté les effets insecticides.
1. Les doses de 4 et 6 g de la poudre de C. citratus ont manifesté statistiquement un pouvoir insecticide le plus élevé avec 55 et 45, nombre moyen de trous le plus faible contre 104 à 105, nombre moyen de trous pour le témoin.
2. Pour le nombre moyen d’insectes morts, la valeur de Fcal. est non significative (Fcalculé est inférieur au Ftabulaire). L’action insecticide n’est pas présente entre les doses, mais il y a des effets répulsifs probablement.
3. Les pourcentages de maïs attaqués par S. zeamais ont exprimé l’action bio insecticide végétale positive étant totalement différente dutémoin.
L’interprétation du tableau ci-dessus par rapport aux résultats obtenus traduit les effets insecticides significatifs de différentes doses sur le nombre moyen d’insectes morts. La dose de 6 g a manifesté le nombre moyen d’insectes morts supérieur à toutes les doses et le témoin. Les doses de 4 et 6 g ont présenté des effets insecticides sur les moyennes du nombre des trous de ponte comparativement au témoin et à la dose 1 g. Lepourcentage d’attaques donne des indications claires des vertus insecticides et insectifuges de ces plantes présumées pesticides aux doses 4 et 6 g de poudre de V. amygdalina.
3.1.4.4 Action insecticide de la poudre deLantana camara L.
Le nombre de trous de ponte, d’insectes morts ainsi que le pourcentage d’attaques des maïs après uneconservation de trois mois sont consignés au tableau 3.1.4
Tableau 3.1.4 Grains troués, insectes morts etpourcentage d’attaques de maïs
|
Doses |
Paramètres évalués après la conservation |
||
|
Nombre Moyen de grains troués |
Nombre Moyen d’insectes morts |
Pourcentage d’attaques de maïs |
|
|
0 g |
80,50 ±5.8023a* |
3,75 ±1.2583d |
53,666% |
|
1 g |
68,75 ±4.5000b |
6,00 ±0.8165c |
45,833% |
|
2 g |
63,25 ±6.5511b |
6,50 ±1.9149bc |
42,166% |
|
4 g |
48,50 ±3.5000c |
8,25 ±1.2583b |
32,333% |
|
6 g |
48,25 ±3.1091c |
13,00 ±0.8165a |
32,166% |
|
C.V. (%) |
16,10 |
8,99 |
- |
|
ppds (5%) (1%) |
7,90 :11,1 |
1,87 :2,60 |
- |
Après une multiple comparaison des moyennes des traitements deux à deux (Lsd), il ressort que :
1. Les doses de 4 g et 6 g ont été statistiquement différentes des autres doses et du témoin,par rapport au nombre moyen de grains troués.
2. On a constaté une différence significative aussi au nombre moyen des insectes morts auxdoses de 4 et 6 g, lesquels ont donné le nombre moyen le plus élevéd’insectes morts respectivement 8 à 9 et 13,00 contre 3 à 4 insectes morts pour le témoin (0 g).
3. Les pourcentages des maïs attaqués par S. zeamais auxdoses de 4 et 6 g étaient les plus faibles de toutes les doses ; soit respectivement 32,33%et 32,16%contre 53,66%pour le témoin (0 g).
Les doses de 4 et 6 g ont présenté des effets insecticides très différemment significatifs par rapport au nombre moyen de grains de maïs troués, d’insectes morts. Ce qui lui confère le statut de plante à effet insecticide avéré. L’activité insecticide est vérifiée par les différents pourcentages d’attaques des grains de maïs traités bio insecticides aux doses 6 g(32,16%), 4 g(32,33%), 2 g (42,16%) et 1 g (45,83%) contre 0 g(53,66%) pour le témoin (0 g).
3.1.4.5 Action insecticide de la poudre d’Annona senegalensis Pers
Le nombre de trous de ponte, d’insectes morts ainsi que le pourcentage d’attaques des maïs après la conservation sont signalés sur le tableau 3.1.5.
Tableau 3.1.5 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
|
Doses |
Paramètres évalués après la conservation |
||
|
Nombre Moyen de grains troués |
Nombre Moyen d’insectes morts |
Pourcentage d’attaques de maïs |
|
|
0 g |
77,50 ±9.2916a* |
2,75 ±0.9574b |
51,666% |
|
1 g |
73,25 ±6.7020ab |
3,50 ±1.9149b |
48,833% |
|
2 g |
68,50 ±1.8257ab |
5,00 ±6.1914b |
45,666% |
|
4 g |
65,50 ±2.0817b |
6,00 ±2.8284b |
43,666% |
|
6 g |
46,25 ±4.6458c |
12,50 ±2.0817a |
30,833% |
|
C.V. (%) |
10,38 |
36,89 |
- |
|
ppds (5%) (1%) |
10,39 :14,57 |
3,38 :4,74 |
- |
Les analyses de la variance ont relevé des différences significatives entre les différents traitements des bios insecticides d’origine végétale :
1. Les résultats de la comparaison multiple (lsd) indiquent que la dose de 6 g est la meilleure de la poudre d’A. senegalensis. La dosede 6 g a eu 47 nombres moyens des grains ayant des trous contre 78 pour le témoin (0 g).
2. Quant au nombre moyen d’insectes morts, les doses :0 g, 1 g, 2 g, et 4 g ne présentaient pas de différences significatives entre eux, mais différaient de dose de 6 g.
3. Les pourcentages des grains de maïs infestés par S. zeamais ont justifié lesactions bios insecticides, soit 30,83% pour la dose 6 gcontre51,66% pour la dose de 0 g(témoin)
Le nombre moyen élevé des insectes morts se justifie par le pouvoir insecticide des feuilles d’A. senegalensis qui s’est manifesté à la dose de 6 g. Les effets bioinsecticides d’A. senegalensis se sontdifféremment manifestés avec les doses sur le nombre moyen des grains troués et insectes morts. L’effet bio-insecticide est aussi certifié par lespourcentages d’attaques des grains de maïs.
3.1.4.6Actioninsecticide de la poudred’Ocinum gratissimum L.
Le tableau 3.1.6ci-dessous reprend le nombre de trous de ponte, le nombre d’insectes morts ainsi que les pourcentages d’attaques des grains de maïs après la conservation.
Tableau 3.1.6 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
|
Doses |
Paramètres évalués après la conservation |
||
|
Nombre Moyen de grains troués |
Nombre Moyen d’insectes morts |
Pourcentage d’attaques de maïs |
|
|
0 g |
85,75 ±4.9244a* |
5,0 ±0.8165b |
57,166% |
|
1 g |
84,75 ±9.7425a |
5,25 ±1.7078b |
56,500% |
|
2 g |
79,25 ±1.5000ab |
6,5 ±1.7321ab |
52,833% |
|
4 g |
75,00 ±4.0825b |
6,25 ±1.2583ab |
50,000% |
|
6 g |
73,75 ±4.7871b |
7,3 ±0.9574a |
49,166% |
|
C.V. (%) |
8,02 |
20,41 |
- |
|
ppds (5%) (1%) |
10,39 :14,57 |
3,49 : 5,95 |
- |
Il ressort de ce tableau ce qui suit par rapport aux activités insecticides d’Ocinum gratissimum L. :
1. La dose de 6 ga fait mourir un nombre moyen le plus élevé d’insectes que toutes les autres doses qui n’ont pas manifesté de différences statistiques entre elles.
2. Les résultats de ppds présente une différence significative entre les doses de 0 et1 g avec les doses de 4 et6 g pour le nombre moyen des grains troués. Les doses de 4 et 6 g ont présenté un nombre moyen de grains moins troués (75,00 et 73 à 74) que la dose de 0 g, le témoin (85 à 86)
3. Les pourcentages d’attaques des grains de maïs affectés par S. zeamais ont démontré les mêmes vertus insecticides au travers des résultats de différentes doses de bioinsecticides.
L’interprétation du tableau ci-dessus dégage les effets insecticides des différentes doses sur les moyennes d’insectes morts qui sont différemment significatifs. O. gratissimum aux doses de 4 et 6 g a indiqué des effets insecticides plus significatifs sur le nombre moyen des trous de ponte. Il y a manifestement des actions bioinsecticides et/ou bioinsectifuges sur le pourcentage d’attaques des grains de maïs par rapport au témoin.
3.1.4.7Action insecticidede la poudre de Tithonia diversifolia L.
Le tableau suivant présente le nombre des trous de ponte, le nombre d’insectes morts ainsi que les pourcentages d’attaques des maïs égrenés après la conservation.
Tableau 3.1.7 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
|
Doses |
Paramètres évalués après la conservation |
||
|
Nombre Moyen de grains troués |
Nombre Moyen d’insectes morts |
Pourcentage d’attaques de maïs |
|
|
0 g |
91,50 ±2.6458a |
5.75 ±0.9574a |
60,666% |
|
1 g |
91,00 ±6.9761a |
5,00 ±2.1602a |
60,666% |
|
2 g |
90,50 ±4.2032a |
5,00 ±1.4142a |
60,000% |
|
4 g |
89,00 ±10.985a |
6,25 ±0.9574a |
59,333% |
|
6 g |
87,00±4.2032a |
6,75 ±0.9574a |
58,000% |
|
C.V. (%) |
8,05 |
8,07 |
- |
|
ppds (5%) (1%) |
- |
- |
- |
L’analyse de la variance effectuée sur l’effet de T. diversifolia vis-à-vis deS. zeamais montre que la valeur de F. calculée est inférieure à la valeur de F. tabulaire au seuil de probabilité 0,05 pour certains paramètres. Ainsi l’hypothèse nulle de l’égalité, l’action des traitements est acceptée. En d’autres mots, les traitements n’ont pas agi différemment pour :
1. Le nombre moyen d’insectes morts ;
2. Le nombre moyen de grains troués.
3. Mais, il y a des effets bioinsecticides et/ou bioinsectifuges pour les pourcentages d’attaquesdes grains de maïs indiquantdes vertus insecticides d’origine végétale.
Ces résultats pourraient s’expliquer par l’état physiologique de l’espèce végétale et par les conditions écologiques lors de la récolte de la plante. Elles pourraient en outre avoir été influencées par la température, l’humidité relative de l’air ou la teneur en humidité de la marchandise stockée. Les pourcentages des grains de maïs suite à l’action insecticide du S. zeamais ont présenté des résultats ayant des écarts entre les différents pourcentages d’attaques de maïs traités par les produits phytosanitaires.
3.1.4.8Action insecticide de la poudre de Capsicum frutescensL.
Le nombre de trous de sortie de l’insecte des grains, le nombre d’insectes morts ainsi que les pourcentages d’attaques des grains de maïs sont repris dans le tableau 3.1.8.
Tableau 3.1.8 Grains troués, insectes morts et pourcentage d’attaques de maïs
|
Doses |
Paramètres évalués après la conservation |
||
|
Nombre Moyen de grains troués |
Nombre Moyen d’insectes morts |
Pourcentage d’attaques de maïs |
|
|
0 g |
123,25 ±13.074a |
4,50 ±1.2910a |
82,000% |
|
1 g |
120,00±52.618a |
4,00 ±0.8165a |
80,000% |
|
2 g |
119,75 ±5.3151a |
4,50 ±0.5774a |
81,133% |
|
4 g |
119,75 ±7.0415a |
5,75 ±0.9574a |
80,000% |
|
6 g |
118,50 ±15.503a |
6,00 ±2.1602a |
79,333% |
|
C.V. (%) |
8,69 |
27,23 |
- |
|
ppds (5%) (1%) |
- |
- |
- |
Le test d’analyse de la variance révèle que la valeur de F.culc n’est pas supérieure à la valeur de F.théo au seuil de signification0,05. Donc, l’hypothèse principale de l’égalité des moyennes des traitements est acceptée : le test est non significatif. Ces résultats signifieraient que Capsicum frutescens n’a pasagitrès différemment sur les paramètres observés
1. Le nombre moyen d’insectes morts ;
2. Le nombre moyen de trous de ponte ;
3. L’efficacité des effets biopesticides est constatéemoyennement par rapport auxpourcentages d’attaques des maïs avec les produits phytosanitaires d’origine végétale : la dose de 6 g(79,33%) contre les pots témoins dose de 0 g (82,00% : non traités).
L’interprétation des différents résultats indique que les différentes doses n’ont pas agi de manière significative sur le nombre d’insectes morts, et non plus sur le nombre de grains troués. Alors qu’au niveau des pourcentages d’attaques des grains de maïs, les activités bioinsecticides et/ou bio insectifuges se sont manifestées timidement en protection de maïs.C. frutescens a donné des résultats positivement significatifs par rapport aux attaques des grains de maïs par Sitophilus zeamais.
3.1.5 Discussion partielle
Les résultats obtenus indiquent que, parmi les espèces végétales à vertu insecticide, les formulations en poudre des espèces végétales :T. riparia, V. amygdalina, C. citratus, L. camara, A. senegalensis, O. gratissimum ont révélédes effets insecticides vis-à-vis de Sitophilus zeamais en entreposage des maïs. Deux espèces végétales, T. diversifolia et C. frutescens ont timidement manifesté les effets insecticides seulement sur les pourcentages d’attaques des grains de maïs.
Les doses de 4 à 6 g des formulations en poudre ont eu plus d’actions insecticidesen empêchant la vie et la prolifération de l’insecte ravageur et en faisant moins de pourcentage d’attaques de maïs. Les moyennes non significatives ont été observées aux doses 2, 1 et 0 g de bioinsecticides sur le nombre moyen des insectes morts, trous de ponte et le pourcentage d’attaques des grains de maïs. Des résultats semblables avec des espèces végétales locales du Kivu ont été mis en évidence par de nombreux auteurs (Kolama et al., 2008 et Munyuli, 2009) sur la survie des ravageurs, le déficit économique et social et la diminution des dégâts des céréales et des légumineuses. Nos résultats aux doses de 1 et 2 g sans effets insecticides concordent avec les travaux effectués surla plante Dermanys susgallinae, et qui ne présentent pas d’effets insecticides sur le charançon de riz (Farrell et Schulten, 2002 et George, 2009). La différence non significative entre le nombre d’insectes morts peut être due à l’effet répulsif et antiappétant.
Ngamo et al., (2001) et Ndiaye, (2005) ont rapporté que certaines molécules allélochimiques végétales responsables des actions toxiques sur les insectes ravageurs de stock seraient les substances secondaires à effet inhibiteur de la mue et du développement post-embryonnaire des insectes nuisibles comme cela a été observé surTribolium castaneum. Ces études ont été réalisées sur des plantes fréquemment utilisées localement par les paysans agriculteurs comme épices, condiments ou comme thérapeutique en médicine traditionnelle. Ces plantes ont traduit leur activité insecticide avec les travaux de (Djossou, 2006). En effet, ces résultats indiquent la toxicité de la poudre de D. ascendens ainsi que celle de l’A. indica sur C. maculatus Fab et S. oryae L. Dans leurs différents travaux de recherche en régions tropicales humides et sahéliennes, Farr et al. (2004) et Carlos et Sousa, (2006) ont rapporté les effets insecticides de C. citratus sur les insectes ravageurs des céréales (Sitophilus spp.) et des légumineuses (C. maculatus Fab. et A. obtectus Say.) en conservation.
Les résultats des poudres de différentes espèces végétales utilisées dans nos expérimentations aux doses de 4 et 6 g signifient que ces plantes pourraient contenir des molécules allélochimiques végétales avec effets insecticides sur la physiologie et le comportement de S. zeamais. Ils confirment ainsi le bien-fondé de leur utilisation par les paysans comme alternative aux pesticides de synthèse (Seck 1993 et Seck, 1996). Dunkel et al. (1990) et Dupriez et al. (2000) dans leur recherche sur les biopesticides d’origine végétale pour la gestion du genre Sitophilus spp.ont prouvé les effets insecticides en conservation des céréales. Ces chercheurs dans leurs différents travaux ontmis en évidence l’action insecticide de certaines plantes, notamment Tetradenia riparia dans la lutte contre Sitophilus oryzea L. au Rwanda. L’action insecticide de Lantana camaraa été rapportée par Ogendo et al., 2004 pour le contrôle d’Acanthoscelides obtsectus en stockage des haricots au Cameroun.
Les poudres de T. diversifolia et de C. fructescensont agi d’une manière moyennement significative au pourcentage d’attaques des grains de maïs. Ceci adémontré leur action insectifuge malgré qu’elle n’ait pas manifesté des effets insecticides sur la vie des charançons et le nombre moyen de trous de ponte. Haubruge et Amichot (1998) ont mis aussi en exergue les mécanismes de la résistance aux insecticides chez les insectes et les acariens qui pourraient être le cas deT. diversifolia et C. frutescens. Les résultats obtenus laissent supposer que les molécules végétales à effets insecticides peuvent varier d’une famille à une autre et à l’intérieur d’une même famille et que la sensibilité peut différer pour un insecte donné d’un stade à l’autre et aussi d’un environnement à un autre. Seck. (1993) et Boeke et al. (2004) ont démontré l’action répulsive et toxique de Tephrosia vogelii Hook f. sur Callosobruchusmaculatus(Fab.), alors que Blumea aurita (L.) DCqui ne présente aucune toxicité possède un fort pouvoir répulsif. Par ailleurs, le Xylopia aethiopica Duanl du Mono récolté au Bénin est répulsif et la même espèce récoltée dans le Borgou n’est guère efficace. Paul et al. (2009) et Akob et Ewete (2007) rapportent plusieurs cas de plantes ayant une efficacité différente entre les feuilles entières ou réduites en poudre et les graines dans le contrôle de C. maculatus et Zabrotes subfasciatus Boheman. Par contre, Haubruge et al. (1988) ont fait ressortir la relation entre la dose et l’efficacité de six insecticides végétaux contre les Sitophilus spp.
Le pourcentage d’attaquesest un indicateur qui permet de porter un jugement objectif sur l’évaluation de l’efficacité des effets insecticides pour la gestion des ravageurs vis-à-vis des pertes socioéconomiques occasionnées par les ravageurs.Les résultats obtenus après l’analysede la variance de différentes plantes corroborent ceux rapportés par Paul et al. (2009) qui ont mis en relief avec Chenopodium ambrosioides une variabilité de l’efficacité des doses en fonction des zones de collecte et des stades phénologiques.La poudre d’Agava americana (30g/kg grains) réduit la prolifération des charançons et la perte de poids du maïs en stock dans l’ordre de 2,4 à 4 et de 1,27 à 3%(Chifundera et al., 1993). Munyuli et Balezi en 2001 ont démontré les effets insecticides sur l’utilisation des poudrages des plantes médicinales en protection des semences et des denrées alimentaires au Kivu.
Dans leurs différentes expériences recueillies respectivement sur les grains de céréales et les graines de légumineuses en conservation contreRhizopertha dominica Fab.,Tribolium castaneum Herbet.,Prostephanus truncatus Horn.,Caryedon serratus Olivier.,Callosobruchus maculatus Fab.etAcanthoscelides obtsectus Say.avec lesbio insecticides d’origine végétale, Boye etal.(1988) ; Bekele et Hassanali(2001) ; Arnason (2006) et Dauguet et al.(2006) ont obtenus des résultats intéressants qui corroborent nos résultats aux doses de 4 et 6 g des poudres bioinsecticides.
3.1.6 Conclusion partielle
La présente étudesur l’efficacité des vertus insecticides des plantes dénommées : Tetradenia riparia, Vernonia amygdalina, Cymbopogon citratus, Lantana camara, Tithonia diversifolia, Annona senegalensis, Ocimum gratissimum, Capsicum frutescens et l’action insecticide des doses ont été significatives sur la vie des charançons, les grains troués,le pourcentage d’attaques et le déficit économique et social de la vente du maïs.L’utilisation des insecticides d’origine végétale non polluants, biodégradables et non toxiques pour les organismes non ciblés et aux animaux à sang chaud est recommandable.
Les doses 4 et 6 g de poudres de certaines plantes, notammentT.riparia, V. amygdalina, L. camara, A. senegalensis, ont réduit sensiblement les dégâts, le pourcentage d’attaques des maïs et la prolifération des ravageurs en conservation.O. gratissimum et C. citratus aux doses de 4 et 6 g ont agi significativement et différemmentsurle nombre moyen de grains troués et les pourcentages d’attaques des maïs. Par contre, le nombre moyen d’insectes morts n’a pas manifesté la toxicité de poudre pour d’autres espèces végétales à vertus insecticides. Donc ces deux espèces botaniques ont aussi des effets répulsifs et/ou antiappétents sur le comportement et la physiologie du ravageur de stock.
L’espèce végétale estune matière première en protection phytochimique facilement disponible en milieu rural pour le contrôle des charançons et/ou bruches en conservation des denrées alimentaires. Cette technologie devrait, dans un avenir trèsproche, être adaptée pour assurer une protection biologique et productive en développement durable. La pratique des poudres foliaires des plantes à des doses raisonnables dans les pays en développement pourrait représenter une solution alternative en protection des cultures et produits de récolte et pour une agriculture biologique.
Il est nécessaire que les études se poursuivent sur des plantes insecticides qui ont donné des résultats si satisfaisants dans la lutte biologique contre les ravageurs. Ces études auront comme objectif la détermination de leurs principes actifs et des doses létales (DL50). Pour être d’application, ces nouvelles molécules doivent être considérées comme un créneau pour la recherche agronomique dans l’optique de la pratique des molécules allélochimiques végétales. La protection biologique d’origine végétale sauvegarde l’homme et l’environnement de la pollution, de l’intoxication et de la dégradation de la diversité biologique.Que ce soit sur le plan écologique, agroécosystème ou agronomique, les plantes produisent, selon les genres et espèces, des composés sémiochimiques de nature différente plus ou moins spécifique et sélective. Les plantes peuvent répondre aux agressions des insectes ravageurs et des parasites en libérant de grandes quantités de composés volatils attractifs pour leurs prédateurs ou leurs ennemis naturels, les parasitoïdes.
Figures des plantes à effets insecticides en herbiers pour la protection des maïs (Source Ndju Essaho, 2014)
Figure
3.1.1 : Ocimum gratissimumL.Figure 3.1.2 : Capsicum
frutescens
L.
Photo 2.3 : Herbier de CymbopogoncitratusStapf
Photo 2.4 : Herbier de Lantana camara
Figure 3.1.3 : Cymbogopon citratus(DC.) Stpf Figure 3.1.4 : Lantana camara L.
Figure 3.1.5 :Tithonia diversifoliaHemsl. Figure 3.1.6 :Vernonia amygdalina Del.
Figure 3.1.7 : Annona senegalensisPers. Figure 3.1.8 : Tetradenia riparia L.
Figures de vente des maïs et expérience sur les attaques de Sitophiluszeamais (Source Ndju Essaho, 2014)
Figure 3.1.9 Les grains de maïs en vente et les dégâts causés par les ravageurs
Figure 3.1.10 Les pots contenant le S. zeamais, les maïs et les poudres végétales
Figure 3.1.11 Dénombrement des trous, des insectes morts et survivants
3.2 Effet insecticide des plantes et tolérance des maïs en action des composés d’origine végétale en synergie vis-à-vis du charançon du maïs (Sitophilus zeamaisMotschulsky.).
Ce dernier sous-chapitre traite de l’évaluation des activités insecticides des formulations en poudre de Vernonia amygdalina Del., de Tetradeni riparia L.etde Cymbopogon citratus (DC.) Stapf, appliquées en conservation de trois variétés et d’une lignée de maïs. La problématique était de savoir si les poudres extraites à partir de ces plantes locales à vertus insecticides peuvent agir en synergie associative et additive avec la tolérance des maïs vis-à-vis de Sitophiluszeamais Motsch. L’action synergique des composés d’origine végétale pourrait empêcher la prolifération de Sitophiluszeamais Motschulsky en limitant les diverses catégories de pertes économiques et sociales.
3.2.1 Résumé
L’action insecticide des formulations en poudres de 5 g par plante : Vernonia amygdalina Del., Tetradenia riparia L. et Cymbopogon citratus (DC.) Stapf, a été évaluée sur trois variétés et une lignée de maïs dans 50 g des grains de maïs de : Samaru, ZP 800, Kasaï 1 et L 55. L’évaluation des paramètres entomologiques et agronomiques suivants : 1) Le nombre moyen de trous; 2) Le nombre moyen d’insectes morts et estimation des pertes économiques : 3) Le poids moyen de grains troués ; 4) Le poids moyen de grains sains ; 5) Le pourcentage d’attaques de charançons et 6) Le pourcentage de perte en poids des maïs. Les échantillons des grains de maïs ont été conservés pendant trois mois au laboratoire, suivant un dispositif en blocs avec split-plot à deux niveaux.
Les bio insecticides d’origine végétale (dose 5g de poudre foliaire/50g de maïs) réduisent significativement la vie et la prolifération de S. zeamais et les types de pertes. Le nombre moyen de grains troués chez le témoin pour la lignée L 55 était de 134 grains troués par rapport au témoin de la variété Kasaï 1 chez qui a présenté une moyenne de 49 grains troués. Les résultats indiquent que la variété Kasaï 1 est tolérante vis-à-vis des attaques de Sitophilus zeamais par rapport à la lignée L 55. L’hybride ZP 800, après l’analyse de la variance et lsd indiquent statistiquement des différences significatives entre la moyenne de témoin, de bioinsecticides et d’actellic, mais cette différence des moyennes n’existe pas entre les bioinsecticides végétaux.
Les pourcentages des pertes de poids des maïs de la variété Kasaï 1 traitée au bio insecticide C. citratus sont plus faibles (1,15%) de toutes les variétés et de la lignée de maïs avec d’autres bioinsecticides (V. amygdalina : 1,74% et T. riparia : 2,08%). L’espèce végétale, Cymbopogon citratus (5 g/50 g grains) réduit les pertes de poids et le pourcentage d’attaques des charançons avec le cultivar Kasaï 1 respectivement dans l’ordre de 4,666 et de 9,942% comparativement au témoin avec 14,33 et27,586%. Il existe une action synergique des composés d’origine végétale combinée additive : des vertus bioinsecticides et la tolérance des maïs pour le contrôle de Sitophilus zeamais Motschulsky.
Motsclés : Protection phytosanitaire, action synergique d’origine végétale, insecticide chimique conventionnel, bioinsecticides, cultivars de maïs et Sitophilus zeamais Motschulsky.
3.2.2 Introduction
La conservation des grains de maïs dans les entrepôts ou les greniers traditionnels demeure une préoccupation majeure dans nos systèmes de production agricole en régions tropicales d’Afrique. Les ravageurs des produits de récolte se développent rapidement à cause des conditions climatiques favorables et peuvent détruire entre 30 à 50% des récoltes après quelques mois d’entreposage (Alzouma, 1990 ; Foua-Bi, 1992 ; Alzouma et al., 1996). Plusieurs types de déprédateurs de stock sont à l’origine de ces pertes des grains de maïs en post-récolte en Afrique et en République Démocratique du Congo. Les charançons (Sitophilus oryzae L., Sitophilus granariusL. et Sitophilus zeamaisMotsch.), le grand capucin du maïs (Prostephanus truncatusHorn.), le capucin des grains (Rhizopertha dominicaFab.), Trogoderme du grain (Trogoderma granariumEverts.), (Tribolium castaneum Herbst., Tribolium confusum Jacquelin du Val.) et parfois l’alucite (Sitotroga cerealellaOlivier.), Pyrale des amendes (Ephestia cautellaZeller.), Pyrale des fruits secs (Plodia interpunctella Huebner.) Pyrale du riz (Carcyra cephalonica Stainton.) sont les plus importants insectes ravageurs des céréales stockées dans le maïs grain (Delobel et Tran, 1993 ; Gwennir et al., 1996 et Kéita et al., 2001).
Les avantages offerts par les méthodes de protection biologique avec des molécules allélochimiques végétales résident dans l’absence de risques toxicologiques, écotoxicologiques :bioaccumulation et bioamplification au niveau des maillons de chaines trophiques, sélection de souches résistantes, pollution de l’environnement et contamination durable des eaux, des airs, des sols et sous sols. Ces moyens de défense biologique consistent, entre autres :
1. en la résistance de la plante hôte contre les différentes agressions ;
2. en protection biologique avec utilisation des plantes à effets insecticides ;
3. et, enfin en la manipulation de l’environnement et de l’insecte ravageur (Kossou et Aho, 1993).
Ainsi, le système à action synergique des composés d’origine végétale est un système écologiquement sain, socialement équitable et économiquement fiable, un système grâce auquel les dégâts causés par les insectes sont prévenus par l’utilisation des facteurs naturels qui limitent la croissance des populations de ces insectes (Seck, 1996 et Tripathi et al., 2001). Leur activité peut varier en fonction des stades du cycle de vie d’un insecte (Regnault-Roger, 2002). De même les œufs, les larves, les nymphes et les adultes des coléoptères,Tribolium castaneum Herbst et Sitophilus zeamais présentent une mortalité qui dépend de la concentration de l’extrait d’espèce végétale utilisée (Ho et al., 1996).
Les molécules allélochimiques végétales appartiennent aux différents métabolites secondaires, à savoir les triterpénes, les steroïdes, les polyphénols (les tanins), les alcaloïdes et les composés azotés ou les glucoses. Ces molécules sont facilement biodégradables par voie enzymatique étant donné qu’aucun phénomène d’amplification biologique n’a été décrit (Isman, 2002 et Hill et al., 2003). Les composés allélochimiques végétaux ne développent que peu de toxicité pour les vertébrés à sang chaud et aquatiques sont régulièrement consommés en alimentation (Ogendo et al., 2004). Les recherches menées en vue d’étudier l’action insecticide de certaines plantes sur de nombreux insectes qui ont une importance économique ou agricole ont révélé des effets destructeurs et inhibiteurs de croissance des insectes et aussi des effets répulsifs et anti-appétents. Ces études ont été réalisées sur des plantes utilisées localement comme épice, condiment,aromatiqueet comme thérapeutique en médecine traditionnelle.
3.2.3 Matériel et méthodes
Les différents matériels ont été utilisés pour aboutir aux résultats de l’évaluation des activités bioinsecticides d’origine végétale et la résistance des variétés des grains de maïs en conservation en régions tropicales.
3.2.3.1. Matériel biologique et insecticide chimique
Les matériels biologiques et produits phytosanitaires nous ont aidé dans la recherche des résultats de notre étude sur l’évaluation des activités bioinsecticides d’origine végétale vis-à-vis des variétés de maïs pour le contrôle de Sitophiluszeamais Motschulsky.
A) Matériel biologique
a) Insecticides d’origine végétale
Les plantes :T. riparia, V. amygdalina etC. citratus ont constitué le matériel végétal de cette expérience. Les principes et les modalités d’obtention des formulations en poudre étaient les mêmes que ceux de la première étude.
b) Cultivars et lignéede maïs
Les cultivars synthétiques Samaru, hybride ZP 800, Kasaï 1 et la lignée de L 55ont été retenus pour notre étude en provenance de l’INERA/M’vuazi. Les 5 g de poudres pour 50 g degrains de maïs étaient prélevés après le triage et le pesage à la balance de précision de marque Scoxelet.
Pour un total de 60 pots en plastique, il y a 3.000 g de maïs pour l’expérimentation. Ces pots ont été fermés hermétiquement et placés en conditions idéales au laboratoire de chimie à l’Université Pédagogique Nationale.
c) Insecte ravageur
L’élevage était effectué sur les grains de maïs au laboratoire d’entomologie fondamentale et appliquée de l’Institut National de Recherches Biomédicales (INRB). Nous avons récupéréles charançons après le tamisage et le triage et, étant prêts pour être infestés dans les potsdes maïs.
B) Insecticide chimique
Dans cette étude comparative, nous nous sommes servi de l’insecticide chimique, actellic à la dose 0,025 g/50 g de maïs par pot. L’actellic est un organophosphoré : pirimiphos-méthyle conseillé, d’usage plus courant à l’heure actuelle en stockage des produits de récolte. La quantité d’application recommandée est, pour un produit du commerce, de 50 g par 100 kg de denrées alimentaires (Gwinner et al., 1996).
3.2.3.2 Méthodes d’évaluation des activités insecticides
Danscette partie, il a été question de préparer les différents matériels notamment : le matériel végétal, le matériel animal et d’autres matériels dans la pratique pour l’obtention des résultats.
A) Infestation des maïs par Sitophilus zeamaisMotschulsky.
Un couple de charançons du maïs a été utilisé comme matériel animal, car c’est le ravageur primaire des maïs en grains en conservation. Le sexe a été déterminé en observant la taille corporelle, la dimension et la surface du rostre observé à l’aide de la loupe binoculaire celles-ci ont été plus grosses et épaisses chez le mâle que la femelle.
B) Pesée et mise en pots
Chaque pot contenait 50 g de maïs traité à l’actellic à la dose de 0,025 g et aux poudresvégétales à la dose de 5 g.La poudre végétale a été appliquée à une dose de poudres de 5 g/50 g des grains de maïscorrespondant à un dixième du poids des produits vivriers (grains de maïs) à conserver (Kolama et al., 2008). Les insectes étaient mis dans les pots en plastique de façon à ce qu’ils soient libres de tout mouvement à l’intérieur de chaque unité expérimentale.
C) Dispositif expérimental
Le dispositif en blocs avec split-plot a été utilisé dans ce cas (Dagnelie, 1986). Pour notre expérience, les parcelles principales étaient constituées detrois variétés et d’une lignée de maïs et des sous-parcelles avec les produits phytopharmaceutiques, répétés trois fois. La répartition des unités expérimentales est réalisée en deux temps correspondant aux deux variables : les grains de maïs et les produits phytosanitaires et répartis au hasard indépendamment des variétés et de la lignée des maïs.
D) Traitements
Les principales parcelles étaient constituées de trois cultivars et d’une lignée de maïs : le Kasaï 1 (V4), le Samaru (V1), ZP 800 (V3) et L 55 (V2). Les sous-parcelles ont subi les traitements insecticides : T. riparia (T3), V. amygdalina (T2), C. citratus (T1), Actellic (T4) et témoin (T0).
a) Traitement 0, (T0) : pot témoin avec 50 g de grains de maïs + 10 S. zeamais adultes, sans traitement phytosanitaire afin d’évaluer la tolérance du maïs ;
b) Traitement 1, (T1) : traité avec 5 g de C. citratus avec50 g de maïs + 10 S. zeamais stade d’imagos. Il est question d’évaluer l’action insecticide de la plante sur les grains de maïs ;
c) Traitement 2, (T2) : traité avec 5 g de V. amygdalina avec 50 g de maïs + 10 S. zeamais. L’interaction de l’effet bioinsecticide et la tolérance des maïs vis-à-vis de S. zeamais pour évaluer l’action synergique de ces composés ;
d) Traitement 3, (T3) : traité avec 5 g de T. riparia avec 50 g de maïs + 10 S. zeamais. L’activité bio insecticide en association avec la tolérance des grains de maïs permettront de déterminer diverses catégories de pertes ;
e) Traitement 4, (T4) : traité avec 0,025 g d’actellic 25 avec 50 g de maïs +10 S. zeamais. L’insecticide de synthèse était utilisé pour comparer les effets bioinsecticides d’origine végétale comme alternative.
Pour évaluer l’efficacité des bioinsecticides d’origine végétale de chaque échantillon de 50 g de maïs, les grains de maïs étaient soigneusement mélangés avec les différentes formulations en poudre de 5 g susmentionnées, excepté le témoin.Une formulation de dose équivalente à un dixième du poids du produit alimentaire à conserver (Kolama, et al., 2008). En appliquant la méthode statistique, les données obtenues ont été traitées avec le programme informatique du logiciel Statistix 8.
E) Calcul du pourcentage des pertes de poids de maïs
L’évaluation du pourcentage des pertes de poids (B%) était faite suivant la formule utilisée respectivement par Adams (1976) ; Adams et Schulten (1978) et Anonyme (1986). D’autres auteurs (Cowley et al., 1980 et Raboud et al.,1984) définissent un coefficient de perte spécifiqueK par lequel on multiplie le pourcentage d’attaques(A%) pour obtenir le pourcentage des pertes de poids (B%).
B% = K x A%
v Maïs avec charançons (Sitophilus zeamais Motschulsky), le coefficient de perte spécifique est de : K = 0,116
L’évaluation du pourcentage d’attaques des grains de maïs a été calculée par la formule de Pantenius (1988) et de Gwinner et al. (1996) qui définissent le pourcentage d’attaques de maïs égrené en conservation (A%). Pour étudier le pourcentage d’attaques parSitophilus zeamais, la formule appliquée dans cette étude était celle-ci :
A
% =
Légende :
· Na = nombre de grains attaqués (nombre de grains de maïs troués)
· Ns = nombre de grains sains (nombre de grains de maïs non troués)
· Ns + Na = nombre total de grains de maïs (troués et non troués)
F) Variables observées et mesurées
Les observations sur l’importance économique causée par les ravageurs ont été estimées par la perte de poids, le pourcentage d’attaques et le pourcentage de pertes de poids de maïs : les variables agronomiques observées. Les mesures entomologiques seront évaluées par l’indice de mortalité des charançons.
1) Mesures entomologiques
Nous avonsprocédé bloc par bloc et traitement après traitement pour pouvoir déterminer les mesures entomologiques en renversant tout le contenu de chaque pot sur un tissu blanc au laboratoire de chimie de l’Université Pédagogique Nationale. Pour faciliter l’observation et le dénombrement des charançons à l’œil nu, cette opération devait se faire à l’abri d’un coup de vent. Cela nous a permis d’obtenir l’élément ci-après :
1.a) Le nombre moyen d’insectes morts pour chaque variété et lignée de maïs ; ce qui permet d’évaluer l’effet insecticide des plantes (toxicité, inhibiteur de croissance de l’insecte, etc.) par le nombre d’insectes tués ou morts ;