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Section courante

L’impact des pesticides utilisés en lutte contre le criquet pèlerin (schistocerca gregaria Forskål, 1775) (orthoptera, acrididae) sur deux espèces de pimelia (coleoptera, tenebrionidae)  au Niger

Abdou Mamadou, Ahmed Mazih et Alzouma Inezdane

Résumés

L’évaluation des impacts de chlorpyrifos éthyle et de fénitrothion sur Pimelia tschadensis et Pimelia grandis mixta (Coleoptera, Tenebrionidae) ont été conduits dans la vallée de Tafidet (une des zones de reproduction estivale du Criquet pèlerin au Niger). Les expérimentations ont été conduites de juillet à décembre 2004. Les traitements chimiques ont été réalisés au moyen d’un appareil porté à main muni d’un disque rotatif (MicroUlva®, Micron Sprayer Ltd, Bromyard, UK). Nous avons effectué trois traitements et trois répétitions selon un dispositif expérimental en bloc aléatoire complet. Le chlorpyrifos éthyle a été appliqué à la dose de 225 g m.a/ha; le fénitrothion à la dose de 450 g m.a/ha et un témoin. Des pièges en tube (interception des arthropodes terrestres) ont été utilisés pour rendre compte de l’abondance relative des insectes. L’intervalle de temps de suivi a été de 94 jours (4 jours avant traitement et 90 jours après traitement). Les résultats de cette étude ont montré que les pesticides utilisés ont eu un effet délétère (nocif) sur les deux espèces de Pimelia. Les effets du fénitrothion ont varié de 85 à 74% sur P. tschadensis respectivement aux phases I (1-12 jours) et II (16-24 jours) et de 76 à 65 % sur P. grandis mixta aux mêmes intervalles de temps.  

Avec le chlorpyrifos éthyle, ces effets ont fluctué de 85 à  76% sur P. tschadensis (de la phase I à la phase II) et de 69 à 79% sur P. grandis mixta (phase I à phase II). Selon la classification de la FAO, ces risques ont été considérés comme hauts (> 75%). Dans la phase III (28 à 90 jours), les effets des pesticides ont été quasiment inexistants avec des risques classés bas (< 25%).

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Texte intégral

Introduction

1Dans les zones arides et semi-arides d’Afrique et d’Asie, le Criquet pèlerin (Schistocerca gregaria Forskål 1775) et les sauteriaux jouent un rôle très important dans la déprédation des cultures et des zones de pâturages (Uvarov, 1957, 1977; Popov, 1958, 1980; Krall, 1994; van Huis, 1994 ; Bashir et al., 1998).

2Les moyens de lutte jusque là utilisés pour combattre ces insectes sont essentiellement d’ordre chimique.  Le Niger utilise annuellement 130.000 litres (1994 à 2003) de pesticides chimiques dans la lutte anti-acridienne (DPV, 2003).

3Les pesticides chimiques antiacridiens ne sont pas spécifiques aux seuls acridiens, ils ont souvent un effet réducteur sur  des ennemis naturels des acridiens, sur des oiseaux et sur des insectes d’utilités agronomiques (Greathead, 1963, 1992 ; Popov, 1980 ; van der Valk, 1990 ; Amene et Vajime, 1989; Peveling et al., 1994, 1997, 1999, 2003; Mullié et Keith, 1993 ; Balança et De Visscher, 1997).  

4Les pesticides sont également dangereux pour la santé humaine, en effet, une étude de 2001 conduite en Californie montre que la mort du fœtus due à une anomalie congénitale est plus fréquente chez les mères qui vivent pendant leur grossesse dans une aire de 9 miles carrés autour d'un endroit où l'on a pulvérisé des pesticides. La mort du fœtus due à une anomalie congénitale est plus fréquente encore si l'exposition de la mère aux pulvérisations de pesticides a eu lieu entre la 3ème et la 7ème semaine de grossesse (Bell et al., 2001).

5De plus, plusieurs études montrent que 80 à 90% de la dose de pesticide appliquée  n’atteint pas la cible, ils se volatilisent (Glotfelty et al., 1984 ; Taylor  et Spencer, 1990 ; Bedos, 2002). L’objectif de cette étude est d’évaluer en plein, dans un agrosystème désertique (versant Est des massifs de l’Aïr), l’effet de chlorpyrifos éthyle et de fénitrothion aux doses recommandées par la FAO (FAO, 1998) en lutte contre le Criquet pèlerin sur deux espèces du genre Pimelia (Coleoptera, Tenebrionidae).

6Dans les biocénoses désertiques, les ténébrionides constituent plus de 50%  des arthropodes  (Peveling et al., 1994). Aussi, certaines espèces telles les Pimelia sont des prédateurs d’acridiens (Ashall et Ellis, 1962 ; Greathead, 1992 ; Popov et al., 1990; van der Valk, 1998).

7Ces deux pesticides ont été choisis, en raison de leur utilisation régulière au Niger dans la lutte contre les sauteriaux et les locustes. Au Niger, cette étude pourrait constituer une première, puisqu’il n’existe pas à notre connaissance des données fiables et statistiquement exploitables relatives aux effets de ces pesticides sur l‘entomofaune du versant Est des massifs de l’Aïr.

Matériel et méthodes

Zone de l’étude

8Les expérimentations ont été conduites à environ 350 km au nord – est d’Agadez  (Niger),  dans la vallée de Tafidet (18°09'16N/09°30’52E ; 672 m d’altitude), l’une des vallées les plus importantes du versant Est des massifs de l’Aïr (Takolokouzet). C’est une zone de collecte d’eau, disposant d’une vaste zone d’épandage se prolongeant jusqu’aux portes du Sahara (Ténéré). La vallée de Tafidet (figure 1) fait partie de la Réserve Naturelle Nationale de l’Aïr et du Ténéré (Giazzi, 1993). La genèse des précipitations dans la région de l’Aïr est liée aux phénomènes atmosphériques généraux de l’Afrique de l’Ouest, mais aussi aux ascendances orégéniques dues aux montagnes de l’Aïr. Le climat est de type tropical sud-saharien, avec un indice pluviométrique (IP) = 0 mm < IP <  200 mm (Saadou, 1990).

9Les hauteurs de pluies enregistrées ont varié de 0 mm (d’octobre à décembre 2004) à 27.67 mm au mois d’août 2004 (Figure 2). Sur le plan mensuel, le mois d’août a représenté à lui seul environ 50% des volumes précipités.  Les températures ont oscillé de 9.95 ± 2.16 °C à 40.3 ± 1.1°C (de décembre à  juillet 2004)  (Figure 1), les humidités relatives ont varié de novembre à août 2004 de 9.45 ± 3.39 % à 41.76 ± 10.47%, les températures et les humidités relatives ont été enregistrées avec un appareil de type MétéoStar Oregon Scientific Limited model numéro BAR898HG, fixé à 120 cm au dessus du sol sous abris. Les vitesses du vent relevées à l’aide d’un anémomètre du type SPER Scientific model numéro 840003, ont varié de novembre à août  de 3.56 ±1.04 m/s à 5.56 ± 2.30 m/s (Figures 3). Le vent dominant venait d’est (267°).

10Le sol avait une texture grossière avec plus de 90% des sables, pauvre en matière organique (< 1%) et en azote (< 3%). La réaction du sol dans ses 20 premiers cm est fortement acide (pH = 5.4).

11La composition floristique était constituée de Schouwia thebaica (couverture 50 à 75%), de  Panicum turgidum (< 5 %), d’Acacia ehrenbergiana (< 5 %), d’Acacia raddiana (< 5 %)etde Balinites aegyptiaca (< 5 %).

12Ces espèces végétales classées d’après van der Maarel (1979) ont été relevées le long de deux transects parallèles (1000 m de distance) de juillet à octobre 2004.  Cinquante  points d’échantillons (10 m x 10 m, distants de 500 m) ont été échantillonnés en trois répétitions (23/07 à 21/08; 22/08 à 20/09et 21/09 à 20/10/2004). Pour chaque intervalle de temps les mêmes points ont été échantillonnés, en essayant d’échantillonner les zones les plus homogènes que possibles tout en excluant les zones où la végétation a été très éparse ou des zones de transition.

Dispositif expérimental

13Le dispositif utilisé était un bloc aléatoire complet avec trois répétitions et trois traitements (chlorpyrifos éthyle, fénitrothion et témoin où aucune pulvérisation chimique n’a été appliquée). Les blocs étaient distants entre eux de 1000 m. Les unités expérimentales étaient des carrés de 9 hectares (300 m x 300 m), distantes entre elles de 500 m. Les blocs ont été disposés perpendiculairement à la source  d’hétérogéinité que nous avons tenté de contrôler, il s’agissait dans cette étude du gradient de végétation.

Figure 1. Réserve Naturelle de l’Aïr et du Ténéré, Giazzi, 1993

Méthode d’échantillonnage

14Pour rendre compte de l’abondance relative des insectes avant et après les applications chimiques, des pièges en tube (tube en polypropylène de 11.5 cm de long, de 4.5 cm de diamètre et de 175 ml de volume) ont été utilisés. Ces tubes contenaient préalablement 10 ml de formaline à 0.5% (liquide conservateur) et 75 ml d’eau savonneuse. Les tubes ont été enterrés dans le sol de telle sorte que leur bord supérieur effleurait la surface du sol. Les tubes ont été disposés le long de deux transects se coupant au centre de l’unité expérimentale.

15Vingt  tubes par transect ont été placés, distants de 2 m l’un de l’autre (Peveling et al., 1999), au total 360 tubes pour les 9 unités expérimentales composant l’ensemble du dispositif expérimental.

16Les intervalles de temps de suivi ont été de 4 jours correspondant  à un optimum de collecte que nous avons vérifié par des tests préliminaires. A partir de j+32, les intervalles de temps ont été de 7 jours ; puis après, d’un mois (la faiblesse des captures vers la fin, a motivé l’allongement de l’intervalle de suivi).

17Les insectes ainsi collectés ont été triés par groupe taxonomique, comptés et des échantillons ont été conservés dans de l’alcool à 70° pour des identifications ultérieures au niveau du Centre Régional Agrhymet de Niamey (Niger) et à  British Muséum (Angleterre). Afin d’apprécier les effets à court terme (I), moyen terme (II) et long terme (III) des pesticides sur les insectes, nous avons divisé la période post-traitement en trois phases, la phase I (1 à 12 jours), la phase II (1­6 à 24 jours) et la phase III (28 à 90 jours).

Application des pesticides

  • 1  Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée

18Le chlorpyrifos éthyle (son nom chimique selon IUPAC1 est de l’O,O-diéthyl-O,3,5,6-trichloro-2-pyridinyl phosphothioate ; C9H11Cl3NO3PS ; nom commercial Dursban® 450 UL ; firme Dow AgroSciences) et le fénitrothion (son nom chimique selon IUPAC est de l’O,O-diméthyl O-4-nitro-m-tolylphosphorothioate ; C9H12NO5PS ; nom commercial Sumithion® L-50 ; firme Sumitomo Corporation) en formulation ULV, ont été appliqués au moyen d’un appareil porté à la main muni d’un disque rotatif (MicroUlva®). Les pesticides ont été appliqués entre 6 h et 9 h du matin, afin d’éviter les phénomènes de convection consécutifs à l’élévation des températures. Les doses de 225 g m.a/ha de chlorpyrifos éthyle et de 450 g m.a/ha de fénitrothion ont été appliquées conformément aux directives de la FAO sur la lutte contre le Criquet pèlerin (FAO, 1998). Tous les paramètres techniques et météorologiques enregistrés pendant les applications chimiques ont été consignés dans le tableau 1 ils sont conformes aux recommandations de la FAO en matière des traitements phytosanitaires (FAO, 1991).

Figure 2. Hauteur des pluies et températures (moyenne ± SE) enregistrées de juillet à décembre 2004 dans la vallée de Tafidet (Aïr, Niger).

Figure 2. Hauteur des pluies et températures (moyenne ± SE) enregistrées de juillet à décembre 2004 dans la vallée de Tafidet (Aïr, Niger).

Figure 3. Humidité relative et vitesse du vent (moyenne ± SE)  enregistrées de juillet à décembre 2004 dans la vallée de Tafidet (Aïr, Niger).

Tableau 1. Paramètres techniques et météorologiques lors des applications des pesticides.

Les données imprimées entre les colonnes sont similaires pour les deux pesticides.

*

Analyse des données

19Nous avons utilisé l’analyse de la variance comme méthode de comparaison statistique basée sur le principe BACI (Impact Avant et Après Traitement) Stewart-Oaten et al. (1989) ; Underwood (1991). ANOVA à  un facteur fixe et ANOVA à trois critères de classification (blocs aléatoires, phases et traitements) modèle mixte ont été utilisées, complétées par des tests de comparaison des moyennes de Student – Newman –Keuls avec α = 0.05, si l’hypothèse nulle a été   rejetée. Les données ont été transformées par la formule Log (1+X) en vue d’homogénéiser les variances et d’assurer une normalité aux résidus (Sokal et Rohlf, 1981; Dagnelie, 1994). Les valeurs manquantes ont été corrigées en les multipliant par 40/ (40-m), où m est le nombre des pièges manquants (mmax = 4) (Peveling et al., 1999). Afin de vérifier, s’il  existe un degré de relation linéaire entre les différents traitements et le nombre de captures d’insectes, nous avons utilisé le cœfficient de corrélation de Pearson (r) que nous avons élevé au carré (). Le nombre de captures après les traitements (Tr) ont été corrigées par celles effectuées avant les traitements (Te) par la formule :

20C = Log (Tr+1) – Log (Te+1), si les valeurs de C ont été négatives, cela a supposé une  diminution de la population, autrement dit les captures dans les parcelles traitées ont été inférieures à celles des parcelles témoins; si les valeurs de C ont été positives, il y a eu une augmentation.

21En vue d’apprécier le niveau des risques encourus par chaque espèce de Pimelia aux différentes phases, nous avons utilisé la formule  de Henderson et Tilton  (1955) :   

22E (%) = 100 [1 – ((Cb.Ta ) / (Ca.Tb))]

23Où Cb (Tb) =  la somme des captures dans toutes les unités expérimentales témoin (avant traitement) et Ca  (Ta), les captures après les traitements dans les phase I, II et III.  Les risques étaient considérés hauts (> 75%), bas (25–75%) et faibles (< 25%) FAO (1998). Le logiciel SPSS 11.5 a été utilisé pour les analyses statistiques.

Résultats

24Au total 2617  insectes du genre Pimelia ont été capturés à l’aide des pièges en tube sur l’ensemble des neuf unités expérimentales, soit 1700 P. grandis mixta (65%) et 917 P. tschadensis (35%).  Les deux espèces de Pimelia ont été toutes sensibles aux pesticides utilisés, avec des captures faibles dans la phase I comparativement aux parcelles témoins où le nombre d’insectes capturés par les pièges en tube a augmenté (figure 3a et 4a). L’analyse statistique a montré qu’il y a eu une différence significative entre les traitements (p = 0.001). Le test de Student-Newman-Keul au seuil α = 0.05, a classé le chlorpyrifos éthyle et le fénitrothion dans un même groupe homogène (figure 3b et figure 4b), autrement dit leurs effets ont été assez comparables, mais ils étaient tous différents du témoin. Les coefficients de détermination ont été élevés (r² = 0.986 pour P. tschadensis et r² = 0.975 pour P. grandis mixta).  Les effets les plus élevés ont été obtenus dans cette phase I, comparativement aux autres phases (Tableau 2), avec 86% et 79% (> 75%) respectivement avec P. tschadensis et P. grandis mixta. Toutefois, on a noté une augmentation  de la population de deux espèces à partir de la phase II et ceci dans toutes les parcelles traitées. Dans la phase III, le nombre de captures a relativement diminué dans toutes les parcelles y compris celles non traitées (figure 4b et figure 5b). Les analyses statistiques ont montré qu’il n’y a pas eu de différence significative entre tous les traitements (p > 0.05). Les analyses globales de la variance pour les phases et les traitements ont montré qu’il n’y a pas eu de différence significative entre les phases I et II (p > 0.05) d’une part et entre les traitements chlorpyrifos éthyle et fénitrothion d’autre part (p > 0.05).

Discussion

25Cette étude a montré que le chlorpyrifos éthyle et fénitrothion ont eu un effet sur les deux espèces de Pimelia. Mais, à partir de j+20 (phase II) nous avons remarqué une augmentation des populations. Dans les zones arides et semi-arides, la plupart des insectes sont adaptés à des conditions physiques d’extrêmes variabilités (Bourlière, 1983) et par conséquent font preuve d’une remarquable reconstitution après perturbation par une substance xénobiotique. Les effets délétères (nocifs) des pesticides utilisés  ont été notés dans les deux premières phases (I et II)  pour s’estomper dans la phase III. La baisse des captures dans toutes les parcelles expérimentales (y compris les parcelles témoins) dans la phase III (figure 4b et 5b), pourrait s’expliquer par un dessèchement de la végétation herbacée dans cette vallée à cet intervalle de temps, qui a coïncidé avec la fin de la saison des pluies (novembre – décembre).

26De  manière  générale, nos résultats confirment ceux obtenus par van der Valk (1990) sur le rôle réducteur de  fénitrothion appliqué aux doses utilisées contre le Criquet pèlerin sur la capture de Pimelia senegalensis (bien que notre étude n’ait pas concerné l’espèce de Pimelia étudiée par cet auteur). Des applications topiques au laboratoire de chlorpyrifos éthyle sur P. senegalensis montrent que cette espèce est sensible à ce pesticide (Danfa et van der Valk, 1993). Les études publiées sur les effets de ces pesticides sur Pimelia, sont à notre connaissance très peu nombreuses. Plusieurs études  conduites en Afrique de l’Ouest montrent que les larves de P. senegalensis sont les principales causes de destructions des oothèques d’Odealeus senegalensis (Popov, 1980 ; Popov  et al., 1990 ; Greathead, 1963 ; Greathead et al., 1994 ; van der Valk et al., 1998).  Nous avons observé à maintes reprises dans la vallée de Tafidet (Aïr), P. tschadensis dévorant des Criquets pèlerins adultes vivants (Photo 1). Cette observation est tout a fait originale, puisqu’il n’existe pas à l’heure actuelle à notre connaissance des études faisant état de la prédation de Criquet pèlerin adulte vivant par P. tschadensis. Les études disponibles donnent plutôt des généralités sur la prédation de Pimelia sur oothèques d’acridiens ou des acridiens déjà morts (Greathead, 1963 ; Greathead et al., 1994).

Figure 4 a.  Moyenne totale des insectes capturés avant (-4 et 0 jour) et après traitement (1 à 90 jours). La flèche indique 1 jour après les traitements.

Figure 4 a.  Moyenne totale des insectes capturés avant (-4 et 0 jour) et après traitement (1 à 90 jours). La flèche indique 1 jour après les traitements.

Figure 4b.  Moyenne  des captures corrigées (±SE) par rapport au témoin pendant les trois phases après les traitements. Les valeurs avec des lettres différentes sont significatives au seuil α = 0.05

Tableau 2. Efficacité (pourcentage de réduction de la population corrigé par rapport au témoin) pour le chlorpyrifos éthyle et le fénitrothion

Insectes

Chlorpyrifos éthyle

Fénitrothion

1-12j

16-24j

28-90j

1-12j

16-24j

28-90j

Pimelia tschadensis

85

76

12

85

74

7

Pimelia grandis mixta

79

69

10

76

65

3

Les chiffres en gras montrent une réduction de la population > 25%

Figure 5a.  Moyenne totale des insectes capturés avant (-4 et 0 jour) et après traitement (1 à 90 jours).  La flèche indique 1 jour après les traitements.

Figure 5a.  Moyenne totale des insectes capturés avant (-4 et 0 jour) et après traitement (1 à 90 jours).  La flèche indique 1 jour après les traitements.

Figure 5b.  Moyenne  des captures corrigées (±SE) par rapport au témoin pendant les trois phases après les traitements. Les valeurs avec des lettres différentes sont significatives au seuil α = 0.05

27Conclusion

28De manière générale, cette étude a montré le caractère non spécifique des pesticides anti-acridiens puisque leur danger potentiel sur les insectes prédateurs (Pimelia) a été démontré. Des études plus poussées devraient être entreprises pour mieux apprécier la performance de Pimelia dans la prédation, afin de mieux insérer cette éventualité de lutte (si des expériences éprouvées ont été menées) dans le corpus des connaissances déjà existantes en matière de lutte intégrée contre les insectes nuisibles aux cultures. Le délai relativement court observé pour la reconstitution des populations pourrait être dû au fait qu’une seule application des pesticides a été effectuée dans cette étude. Dans les opérations classiques de lutte anti-acridienne très souvent les applications sont répétées plusieurs fois sur les mêmes parcelles, ce qui, dans ce contexte pourrait allonger  le délai de reconstitution des populations d’insectes. Il serait intéressant de procéder à plusieurs applications de pesticides dans les études ultérieures, afin de mieux apprécier le délai de reconstitution des populations de Pimelia. Il serait aussi intéressant d’étudier les comportements de ces pesticides sur d’autres insectes d’utilité écologique tels que les abeilles solitaires sauvages (Apoïdea) qui jouent un rôle très important dans la pollinisation de plusieurs espèces végétales (Wichelns et al., 1992 ; Fohuo et al., 2002). Les pesticides organophosphorés (fénitrothion et chlorpyrifos éthyle) sont des inhibiteurs de cholinestérases (Augustinsson et al., 1978), l’étude de leurs effets sur les personnes et les animaux (y compris la faune sauvage) exposés, pourrait servir dans le choix et l’utilisation  judicieuse de ces produits dans les opérations de lutte anti-acridienne. Enfin, il serait souhaitable de conduire cette étude sur plusieurs années pour voir l’effet de la variabilité saisonnière.

29Remerciements

30Cette étude a été financée par l’Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture (FAO) dans le cadre d’une bourse d’études doctorales. Les auteurs remercient M.S. Moudy, Directeur de la Protection des Végétaux de Niamey  (Niger), pour son aide dans la logistique utilisée. Le Professeur B. Hafidi, Directeur du Complexe Horticole d’Agadir (Maroc) pour ses conseils et suggestions lors de la rédaction de cet article. Le Professeur Stephen Simpson et Docteur James du British Muséum (Angleterre) pour leur aide dans l’identification des insectes. Nous adressons toute notre gratitude et reconnaissance aux différents réviseurs de la revue Vertigo, qui ont accepté de corriger et d’améliorer ce manuscrit. Enfin, nous remercions les techniciens du Centre National Antiacridien d’Agadez (Niger) pour leur aide sur le terrain.

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Notes

1  Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée

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Table des illustrations

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Titre Figure 2. Hauteur des pluies et températures (moyenne ± SE) enregistrées de juillet à décembre 2004 dans la vallée de Tafidet (Aïr, Niger).
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Titre Figure 4 a.  Moyenne totale des insectes capturés avant (-4 et 0 jour) et après traitement (1 à 90 jours). La flèche indique 1 jour après les traitements.
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Titre Figure 5a.  Moyenne totale des insectes capturés avant (-4 et 0 jour) et après traitement (1 à 90 jours).  La flèche indique 1 jour après les traitements.
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Pour citer cet article

Référence électronique

Abdou Mamadou, Ahmed Mazih et Alzouma Inezdane, « L’impact des pesticides utilisés en lutte contre le criquet pèlerin (schistocerca gregaria Forskål, 1775) (orthoptera, acrididae) sur deux espèces de pimelia (coleoptera, tenebrionidae)  au Niger », VertigO - la revue électronique en sciences de l'environnement [En ligne], Volume 6 Numéro 3 | décembre 2005, mis en ligne le 01 décembre 2005, consulté le 25 octobre 2020. URL : http://journals.openedition.org/vertigo/3665 ; DOI : https://doi.org/10.4000/vertigo.3665

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Auteurs

Abdou Mamadou

Direction de la Protection des Végétaux, BP. 323 Niamey (Niger)  abdoumamadou@yahoo.fr

Articles du même auteur

Ahmed Mazih

Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II, Département Protection des plantes, BP. 18/S 80 000 Agadir (Maroc)

Articles du même auteur

Alzouma Inezdane

Facultés des Sciences, Université Abdou Moumouni de Niamey (Niger) BP. 10662.

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