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Introduction

Dans la première partie de cette série d'articles, nous avons exploré les possibilités pour les exploitants d'accroître l'efficacité des intrants par des stratégies telles que le traitement des semences, les produits foliaires et les intrants à base de carbone. Obtenir "plus avec moins" est une expression courante souvent entendue dans de nombreuses industries, en particulier dans l'agriculture. L'optimisation de tout intrant est dans l'intérêt de chaque agriculteur, pour son propre bénéfice financier, mais cela s'accompagne généralement d'une situation gagnant-gagnant en matière de durabilité environnementale. Les effets négatifs potentiels et les impacts involontaires des intrants agricoles, en particulier des pesticides, suscitent une inquiétude croissante 1. Par conséquent, une série d'alternatives biologiques et botaniques émergent - généralement d'origine microbienne ou végétale - et sont actuellement de plus en plus courantes sur le marché. Des investissements importants sont consacrés à la recherche et au développement de nouveaux composés destinés à être commercialisés et, en 2019, la valeur du marché mondial des biostimulants était estimée à plus de 2 milliards de dollars américains 2. On a également estimé qu'environ 3 000 tonnes de biopesticides sont fabriquées chaque année 3. Nombre de ces composés naturels peuvent avoir des propriétés herbicides, fongicides ou insecticides et il ne fait aucun doute qu'ils seront de plus en plus commercialisés dans les décennies à venir. Ces intrants peuvent jouer un rôle important dans le remplacement des intrants synthétiques et peuvent aider les agriculteurs lors de la transition vers la santé des sols.

Bioinsecticides

Les biopesticides à base de Bt (bacillus thuringiensis) sont l'une des alternatives synthétiques les plus courantes et représentent plus de 50 % de la part de marché, suivis par d'autres micro-organismes et composés actifs d'origine végétale 3. Les microorganismes, en particulier, sont une source abondante de composés insecticides. Les actinomycètes sont des phyla bactériens très diversifiés qui sont connus pour produire un extraordinaire éventail de composés métaboliques. Ils ont été exploités comme antibiotiques à usage humain et aussi pour une multitude de composés qui peuvent attirer et tuer les insectes nuisibles 4. Les champignons entomopathogènes sont également un groupe de champignons bien étudié qui sont connus pour provoquer des maladies et des décès chez leurs insectes hôtes. On en connaît 750 espèces et ils sont omniprésents dans de nombreux écosystèmes du monde entier 5. Bien qu'il existe de nombreux produits commercialisés à base de ces micro-organismes, ils sont généralement présents dans la plupart des sols et, par conséquent, les stratégies visant à améliorer la santé des sols au sens général du terme contribueront à optimiser la présence et l'activité de ces organismes. Toutefois, dans les situations de forte pression d'insectes, une application et une utilisation ciblées de ces organismes spécifiques peuvent être mises en œuvre 6,7

Dans le monde végétal, il existe de nombreux principes actifs qui ont des propriétés insecticides, répulsives ou anti-fongiques et qui ont été identifiés et extraits du matériel végétal. Le matériel végétal moulu ou entier et les huiles ou extraits aqueux d'ail, de margousier, de piment, de girofle, de souci, de romarin, d'ortie, d'orange, de tabac et de thym se sont tous révélés efficaces contre de nombreux insectes nuisibles 8-10. Cependant, cela va probablement changer à l'avenir avec des réglementations plus strictes sur les pesticides et le retrait de nombreux pesticides du marché.

Biofongicides

Les plantes sont connues pour posséder une myriade de composés biocides qui peuvent compromettre les bactéries, les champignons, les nématodes et les "virus" et généralement ces composés présentent moins d'inconvénients pour l'homme et l'environnement. Je dois bien sûr souligner que ce n'est pas parce qu'une chose est d'origine naturelle qu'elle est inoffensive, mais tout compte fait, les composés d'origine naturelle sont généralement moins toxiques et moins persistants dans l'environnement 6,7. Composés d'un mélange diversifié de principes actifs plutôt que d'un seul actif, les extraits de plantes induisent également un développement beaucoup plus lent de la résistance des populations de parasites 6. Il existe toute une série de composés que les plantes synthétisent en interne pour leur propre protection, tels que les huiles essentielles, les composés phénoliques et les flavonoïdes par exemple, et ces composés peuvent être extraits du matériel végétal pour des applications sur le terrain 6.

En outre, il existe toute une série de microbes bénéfiques qui peuvent s'opposer aux organismes pathogènes par exclusion compétitive ou par la production de métabolites antibiotiques antagonistes 11. Les inoculants microbiens divers tels que les fumiers, les composts, les extraits de compost et autres amendements organiques ont tous démontré des propriétés suppressives contre de nombreux agents pathogènes 7,12. Une gamme toujours plus large d'inoculants commerciaux est également disponible avec des espèces spécifiques à la tâche - les microbes remarquables connus pour antagoniser les agents pathogènes des plantes comprennent Trichoderma spp 13, les champignons mycorhiziens 14, Bacillus spp et Pseudomonas spp 7,11. Une autre mention notable est le rôle de la nutrition des plantes dans la lutte contre les maladies. On pourrait automatiquement considérer que certains nutriments, tels que le cuivre ou le soufre, ont des effets biocides directs sur les agents pathogènes, cependant, il existe un ensemble important de preuves soulignant que l'optimisation de l'état nutritionnel des plantes peut contribuer à alimenter la propre immunité des plantes contre les agents pathogènes envahissants 15-17. Les nutriments les plus importants qui peuvent être gérés spécifiquement contre les pathogènes comprennent le silicium, le calcium, le bore, le manganèse, le cuivre, le soufre et le potassium, mais cela dit, une limitation de l'un des nutriments essentiels des plantes d'une manière ou d'une autre peut nuire à la physiologie et au développement des plantes et donc à leur immunité.

Bioherbicides

Un ensemble de travaux intéressants a été réalisé sur les herbicides alternatifs, mais de tous les bioalternatifs, ce sont les bioherbicides qui semblent avoir le moins progressé. Tout comme elle a freiné l'innovation dans le domaine des herbicides synthétiques, l'utilisation généralisée du glyphosate a peut-être freiné certains progrès dans le domaine des herbicides naturels également. Cela dit, les mauvaises herbes résistantes devenant un problème plus important, le besoin d'alternatives devient plus pressant. Il a été démontré qu'une série de composés bioactifs possèdent des propriétés herbicides - des ingrédients courants tels que l'acide acétique, les huiles minérales, l'huile de pin, les farines de graines ou les composés allélopathiques provenant d'extraits de plantes ou de résidus de chaumes 18. Des agents biologiques tels que des champignons ou des bactéries ont également été utilisés pour induire des maladies et la mort chez certaines espèces de mauvaises herbes 19. Comme de nombreux produits biologiques, ce style de guerre biologique a souvent un succès assez mitigé lorsqu'il passe de la serre aux essais sur le terrain. Une fois de plus, les extraits de plantes et les huiles essentielles apparaissent comme un candidat intéressant dans ce domaine. Des ingrédients qui seraient plus à leur place dans le garde-manger de votre cuisine que dans le magasin de produits chimiques - les huiles essentielles de girofle, de cannelle, de thym, de romarin, d'eucalyptus, de menthe et d'agrumes ont toutes démontré qu'elles possédaient à des degrés divers des propriétés herbicides 18,20,21. Bien que les résultats de ces études soient mitigés et qu'une destruction complète ne soit pas toujours obtenue, ces types de bioherbicides peuvent avoir leur place en tant qu'antidote temporaire ou dans des systèmes de cultures associées et intercalaires où une suppression temporaire de l'un des partenaires de la plante peut être avantageuse.

Intégration dans une approche systémique

S'il est une chose à retenir de la discussion sur les bioalternatives, c'est qu'il existe un potentiel important pour un vaste éventail de composés et de microbes naturels qui peuvent jouer un rôle majeur dans l'atténuation des pertes dues aux mauvaises herbes, aux maladies et aux insectes nuisibles. Cela dit, étant d'origine biologique, les ingrédients actifs des produits naturels comme ceux-ci peuvent avoir des concentrations variables et donc avoir des effets variables sur les parasites cibles. Cette variabilité est sans aucun doute un obstacle majeur qui limite leur adoption, mais à terme, elle peut être et sera améliorée et surmontée. Comme c'est souvent le cas, il faut encore intensifier la recherche et le développement pour optimiser l'application pratique de ces technologies. Toutefois, cet obstacle devient beaucoup moins important lorsque ces alternatives biologiques sont utilisées dans le cadre d'une approche de lutte intégrée contre les parasites et non comme seul mode de contrôle - comme c'est le cas pour les pesticides de synthèse que nous utilisons traditionnellement. Ils ne permettent peut-être pas de contrôler à 100 %, 100 % du temps, mais en tirant parti d'une approche multifonctionnelle, en intégrant de multiples outils dans la stratégie de gestion, cela signifie que les actions individuelles travaillent ensemble pour renforcer le succès global d'un programme de lutte antiparasitaire écologique. Les bioalternatives sont généralement plus efficaces lorsqu'elles sont combinées à d'autres outils tels que les cultures intercalaires, les couverts et la rotation des cultures. Tous ces outils, lorsqu'ils sont intégrés dans le système de production, contribuent à réduire l'utilisation de produits chimiques de synthèse et à obtenir des niveaux économiquement acceptables de lutte contre les parasites.

Conclusion

Après avoir optimisé l'efficacité des intrants et obtenu plus avec moins, le remplacement des pesticides synthétiques par des alternatives biologiques peut être une étape importante dans la transition vers la santé des sols. Il y a de nombreux points encore obscurs et des lacunes à combler en termes de connaissances pour parvenir à une lutte antiparasitaire fiable avec des alternatives biologiques, mais il est clair que le potentiel existe et que l'innovation dans ce domaine va dans la bonne direction. Avec la résistance aux pesticides et les retraits de produits de plus en plus imminents, l'adoption généralisée de ces alternatives pourrait se produire plus tôt que nous ne le pensons. Cette phase de transition et de substitution peut contribuer à ouvrir la voie à la reconception des systèmes de production dans des cadres régénératifs et agroécologiques. Ce sera l'objet du prochain article imprimé dans terraHORSCH vers la fin de l'année et avant cela, nous explorerons les concepts émergents sur la nature de la matière organique du sol et la voie microbienne d'accumulation de la MOG [une fois de plus en ligne].