Régulation des bio-agresseurs dans les cultures associées de blé dur et de pois : impact de la diversité végétale sur la démographie des pucerons du pois

par Raphaël François Xavier Ndzana Abanda

Thèse de doctorat en Écologie et biologie de l'évolution

Sous la direction de Jean-Louis Hemptinne.

Soutenue en 2012

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Les pucerons font partie des principaux ravageurs des cultures dans les régions tempérées. Leur succès comme ravageurs des plantes repose sur leur fort potentiel reproductif dû à la parthénogenèse durant le printemps et l'été, la transmission des virus aux plantes et leur polyphénisme. Ce mode de multiplication asexué explique leur importante dynamique démographique et les dégâts causés sur les cultures. Plusieurs méthodes de lutte ont été envisagées à leur encontre, entre autre la régulation " Top-down ", qui est l'approche par les ennemis naturels, de la lutte chimique. Lorsqu'on compare les temps de développement des pucerons et leurs ennemis naturels, à l'instar des coccinelles, on constate que les premiers se développent plus vite que les seconds. C'est cette différence de vitesse de développement qui confère aux pucerons leur caractère de proie éphémère ou limitée dans le temps. Le calcul du rapport du temps de génération des prédateurs sur celui des pucerons, " Generation Time Ratio ", est supérieur à 1. Or, les rapports supérieurs à 1 correspondent à des relations trophiques défavorables à la mise en place d'une régulation " Top-down ". Dés lors, pour réguler les pucerons du pois, il faudrait envisager d'autres possibilités de lutte biologique. La voie " Bottom-up " semble ainsi être la plus appropriée. Cette approche par le "Bottom-up " privilégie l'augmentation de la biodiversité végétale en champ pour réguler la dynamique de population du puceron du pois. Le présent travail de thèse a pour objectif d'évaluer l'impact de la diversité végétale sur la démographie du puceron du pois (A. Pisum Harris) en monoculture de pois d'hiver par rapport à la culture associée de pois d'hiver et de blé dur. Au cours de nos travaux en champ, par des comptages de pucerons, nous avons pu ainsi vérifier que les infestations de pucerons étaient statistiquement plus élevées en monoculture de pois par rapport à la culture associée de pois d'hiver et de blé dur. Nous avons également pu évaluer l'influence de la plante-hôte sur les déplacements et l'aptitude des pucerons. Les déplacements et les paramètres démographiques d'A. Pisum adultes ont été examinés dans un peuplement pur de pois d'hiver et dans un peuplement mixte de pois d'hiver et de blé dur. Les distances parcourues en culture pure de pois sont significativement plus longues qu'en culture associée. Le taux de fécondité est plus élevé en culture associée de pois/blé qu'en culture pure de pois. De même, le taux de survie des larves est plus élevé en culture associée qu'en culture pure de pois même si la différence n'est pas significative. Nous avons, au cours de ce travail, testé sur 1036 pucerons leur choix sur les sources d'odeur entre deux types de cultures (monoculture de pois et une culture associée de blé dur au pois). A cela, nous avons ajouté d'autres paramètres tels que la forme du puceron (ailé ou aptère), la souche du puceron (sauvage ou élevé au laboratoire), la quantité de plante dans les pots lors de l'expérience. Le choix des pucerons selon le type de plante n'a pas montré des résultats significatifs. Cependant, on note une tendance des pucerons à choisir la source d'odeur chez la monoculture de pois. Ces résultats mettent en évidence l'importance de la diversité végétale sur la régulation des pucerons. Les effets liés à la plante hôte " Bottom- up " permettent de réguler certains ravageurs. Toutefois, d'autres variétés d'espèces de plantes dans le couple céréale-légumineuse devraient être testées afin de confirmer cette hypothèse.

  • Titre traduit

    Regulation of bio-agressors in intercrops of durum wheat and pea : effect of plant diversity on the demography of pea aphids


  • Résumé

    Aphids are major pests of crops in temperate regions. Their status as major crop pests is based on their high reproductive potential due to parthenogenesis in spring and summer, their polyphenism, and the transmission of viruses to plants. Several control methods have been considered against aphids. Of these methods, the most popular includes the "top down" appoach, which considers natural enemies and chemical control. When comparing the development time of aphids and their natural enemies, like ladybirds, we observe that the former grow faster than the latter. This difference in the speed of development characterizes aphids as short-lived prey. The generation time ratio of the natural enemies of aphids to that of the aphids is greater than 1. This value indicates that "Top-down" regulation is unlikely. Thus, to regulate pea aphids, other possibilities for biological control need to be considered. The "Bottom-up" approach seems to be more appropriate. This approach (Bottom-up) encourages an increase in plant biodiversity in the farm to regulate the population dynamics of pea aphids (A. Pisum Harris). This thesis aims at verifying the impact of plant diversity on the demography of pea aphid (A. Pisum Harris) in winter pea monoculture and in winter pea and durum wheat intercropping system. During our field work we were able to verify that aphid infestations were statistically higher in monoculture pea compared to an intercrop of winter pea and durum. We were also able to evaluate the influence of the host plant on the movements and the fitness of the aphids. The movements and demographic parameters of adults A. Pisum were examined in a pure stand of winter peas and an intercrop of winter pea and durum wheat. The distances covered in pure culture of peas were significantly longer than in intercropping. The fertility rate was higher in intercropping pea / wheat than in pure culture of peas. Similarly, the survival rate of the larvae of aphids was higher in intercrop than in sole crop pea although the difference was not significant. We tested 1,036 aphids on their choice between odor sources from two types of cropping systems (peas monoculture and an intercrop of durum wheat and pea). To this, we added other parameters such as the morph of the aphid (winged or wingless), the aphid strain (wild or reared in the laboratory), and the amount of plants in pots during the experiment. The choice of aphids on the type of crop did not show significant results. However, there was a tendency of the aphids to be attracted by the odor from the pea monoculture. These results highlight the importance of plant diversity in the control of aphids. Effects related to the host plant "bottom up" help regulate certain pests. However, other varieties of plant species in the cereal-legume couple should be tested to confirm this hypothesis.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (141 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 126-130

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 TOU3 0172
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