Programme de coopération transfrontalière

avec le soutien du Fonds Européen de Développement Régional

PROVERBIO

Informations clés

Opérateur chef de file

UCL ELIB
UCL
Place de l'Université 1
1348 Louvain la neuve
BELGIQUE

Personne de contact :

Thierry Hance

Date de début

01-01-2019

Date de fin

31-12-2022

Eléments budgétaires

Budget Total
1 144 776,90 €





PROVERBIO

Protection des vergers par lutte biologique : une sélection adaptée des auxiliaires

axe1

Catégorie

Projet

Objectif spécifique du programme

Accroissement de la recherche et de l'innovation de la zone transfrontalière dans les secteurs stratégiques et les secteurs à forte complémentarité

Domaine d'intervention

Activités de recherche et d’innovation dans les centres de recherche publics et les centres de compétence, y compris la mise en réseau


De nombreux arboriculteurs sont en attente de nouveaux modes de lutte contre des ravageurs de manière « propre » et durable. Actuellement, la méthode la plus utilisée pour lutter contre les nuisibles en vergers est le traitement chimique qui est extrêmement coûteux et entraîne des effets secondaires sur la santé des travailleurs, des consommateurs, sur la qualité des fruits (présence de résidus chimiques), la biodiversité en milieu agricole ou encore la qualité des eaux (pollution). De plus, ces dernières années de plus en plus de produits insecticides ont été interdits (directive européenne 2009/128/CE, Ecophyto (France), NAPAN (Belgique)). Le projet PROVERBIO vise la mise au point d’une technique de lutte biologique innovante par l’utilisation d’insectes parasitoïdes adaptés aux régions tempérées et ayant un impact nul sur l’environnement. Le projet se focalise sur les ravageurs les plus problématiques : le puceron cendré du pommier, le psylle du poirier et les pucerons des fraisiers. Les lâchers de parasitoïdes dans les cultures soulèvent deux enjeux majeurs auxquels il est nécessaire de répondre de façon innovante : le climat et la dispersion. Ce projet permet de diminuer significativement l’application de traitements insecticides sur des centaines d’hectares de vergers et champs de fraises, entraînant ainsi une réduction importante de leur impact négatif sur les travailleurs agricoles les plus exposés et sur l’environnement. En apportant une solution originale et respectueuse de l’environnement à la protection des vergers et champs de fraises, PROVERBIO s’inscrit dans une logique d’innovation technologique, de partage de compétences à tous les acteurs du milieu (arboriculteurs et chercheurs), et d’un soutien aux entreprises par la création de nouveaux produits et de nouveaux emplois.

Date de rapport 22-08-2023

Gestion de projet Afin de gérer les activités du consortium et d’organiser la publicité vers l’extérieur, un site http://proverbio-interreg.eu a été créé dès le début du projet. Il est régulièrement mis à jour et contient notamment toutes les publications du consortium dans un onglet média. Un onglet actualité a été créé pour informer sur les événements en relation avec le projet. Il a déjà été visité 16683 fois. Les articles scientifiques publiés sur le projet ainsi que les articles de vulgarisation sont disponibles gratuitement online, sur ce site . En outre, une page facebook en français et en néerlandais a été ouverte aux partenaires mais aussi aux personnes extérieures: https://www.facebook.com/InterregProverbio. Toutes les communications de la réunion de lancement du 26/08/2020 ont été filmées et déposées sur le site internet Proverbio et une chaine youtube a été créée pour les accueillir (https://www.youtube.com/watch?v=6BqNAJI-X48 ) avec l'autorisation des auteurs. Le projet a également été présenté sur LinkedIn à deux reprises (https://www.linkedin.com/pulse/proverbio-protection-orchards-biological-control-suitable-hance/ et https://www.linkedin.com/pulse/r%C3%A9union-de-lancement-du-projet-proverbio-thierry-hance/). Deux communications sur Twitter ont été réalisées lors de la sortie de l'article de synthèse sur Trechnites et l'article sur les conséquences du Covid en arboriculture. Pour l'article COVID/vergers posté le 9 février 2021, 362 vues, 23 engagements (clics sur le lien) ont été enregistrés alors que pour l'article Trechnites posté le 22 juin 2021, un total de 344 vues et de 16 engagements (clics sur le lien) ont été recensés. L’article traitant de l’impact du Covid sur l’horticulture a déjà été cité 31 fois dans la littérature internationale (source Google Scholar), celui sur Trechnites a été cité 10 fois. Pour la réunion de clôture, un onglet "Final meeting" a été créé avec le programme de la journée et les informations nécessaires. La publicité de cette réunion a été notamment réalisée sur linkedin (https://www.linkedin.com/pulse/r%25C3%25A9union-de-synth%25C3%25A8se-proverbio-thierry-hance/?trackingId=Vi2UrNbhovrnphhOE0ywCw%3D%3D). Enfin, un site spécifique pour la gestion de la réunion a été réalisé par PCfruit: https://www.pcfruit.be/nl/inschrijving-bescherming-boomgaarden-biologische-bestrijding-inscription-protection-vergers-lutte. Ces réunions sont consacrées à des échanges d’expertise entre les laboratoires partenaires sur les techniques d'élevage, la production de pommiers in vitro, les techniques d'échantillonnages et l'identification des parasitoides et l'EPG (electrical penetration graph). Quatre visites communes sur le terrain ont pu être organisées lors de ces réunions ainsi que la mise au point de protocoles communs d'échantillonnage et l'élaboration commune d'un formulaire d'enquête auprès des arboriculteurs. Ces réunions constituent donc de vrais lieux d'échanges transfrontaliers sur les pratiques utilisées. Activités de communications Celles-ci sont divisées en deux catégories en fonction de leurs objectifs, la communication vers les professionnels directement impliqués et la communication vers le monde scientifique. 1)Vers les arboriculteurs et fraisiculteurs: Parmi les événements marquants du projet, la réunion de lancement du 26 aout 2020 à Louvain-la-Neuve a permis de regrouper l'ensemble des partenaires y compris les opérateurs associés et des associations professionnelles ainsi que des arboriculteurs. Elle a été retardée en raison du Covid, mais a heureusement pu se faire en présentiel. L'ensemble des communications a été filmé et déposé sur le site internet Proverbio et sur notre chaine Youtube. Par ailleurs, le projet a été présenté sur Linkedin et sur Facebook et ces deux média sociaux ont aussi été utilisés pour faire la publicité de la journée du 26 aout. Une des réunions trimestrielles a été réalisée dans une ferme en conversion vers l'agroécologie qui comprend des vergers de fruitiers avec l'ensemble des opérateurs le 11 décembre 2019 et une visite sur place avec la propriétaire a été organisée. Malgré les difficultés de communications et de rencontres liées à la crise du Covid, sur le plan de la communication vers les arboriculteurs et fraisiculteurs, plusieurs communications orales et des visites sur le terrain concernant directement le projet Proverbio ont été organisées par PCfruit et Inagro vers le monde professionnel. Deux rencontres avec respectivement 35 et 55 participants ont été organisées en 2021 par le PCFruit sur les avertissements et les aménagements en culture. Un élément à souligner en terme de publicité au projet et d’audience est la réalisation d'une émission sur TV-Limburg le 14/7/2021 (avec présentation du projet/logo Proverbio): sur l’utilisation d’ennemis naturels pour le contrôle des ravageurs de culture. En raison du Covid, des alternatives en termes de communication ont été mises sur pied par le PCFruit et 3 webinaires à distance avec les horticulteurs ont été réalisés sur des aspects du projet. Chez Inagro, le 29 juin 2021, 24 producteurs et techniciens ont participé à une visite des essais. Le 25/08/2022, l'opérateur Inagro a organisé une présentation orale du projet, et des résultats de l'essai en 2021, suivie d'une visite de terrain en culture de fraise. Un dossier d'information a été distribué après la présentation. Environ 30 personnes ont participé, presque tous des agriculteurs. Des rencontres avec explication du projet et de son avancement ont aussi eu lieu chaque année avec le Technical Advisory Council qui comprend des cultivateurs, des représentants d'associations de cultivateurs, le département de l'agriculture et de la pêche et des chercheurs d'autres centres pratiques. Le projet ainsi que les résultats des enquêtes auprès des arboriculteurs ont été présentés lors de la fête de la pomme le 17 octobre 2021 à Céroux-Mousty (Commune d'Ottignies-Louvain-la-Neuve) par l’équipe de l’UClouvain. Enfin, de nombreux articles dirigés vers les professionnels ont également été publiés notamment au travers de la revue professionnelle ‘Fruit » gérée par le PCFruit et d'autres revues adaptées, y compris la news letter d'Inagro destinée à ses membres. Enfin, la réunion de clôture a été organisée le 28 octobre 2022 dans les locaux de PCfruit. Tous les opérateurs partenaires étaient présents. Au cours de cette réunion,les résultats significatifs obtenus au cours des trois années de recherches ont été présentés aux arboriculteurs, conseillers techniques et chercheurs. L'ensemble des communication se trouve dans les délivrable et elles ont été placées sur le site Proverbio du projet. La réunion était bilingue, chacun parlant dans sa langue. Un total de 75 participants a été enregistré pour cet événement, la moitié d'entre eux étant des producteurs. 2)Vers le monde scientifique : Sur le plan scientifique, le consortium a fait l’objet d’une production remarquable avec 15 articles publiés sur le projet depuis le début et qui sont disponibles gratuitement online. C’est un résultat exceptionnel sur une période de quatre années. La plupart de ces articles sont multiauteurs et impliquent d’une à quatre équipes du consortium Proverbio. Ils ont été placés sur le site Web Proverbio sous une forme directement téléchargeable. Trois articles supplémentaires sont en voie de réalisation. Depuis le retour à une situation où les événements publiques sont à nouveau autorisés, plusieurs présentations orales ont été effectuées lors de congrès scientifiques, notamment à la réunion du groupe de Biologie et adaptation des pucerons et des organismes associeé (BAPOA, le 22 juin 2021), dans le cadre des Journées Jeunes Chercheurs (SFR Condorcet) le 14 janvier 2021 (https://sfr-condorcet.fr/spip.php?article595) et à la réunion des entomophagistes le 8/11/2021. Une présentation a également été effectuée au 72nd International Symposium on Crop Protection (ISCP), Ghent University, 18 May 2021. Plusieurs posters collaboratifs ont été présentés dont deux dans le cadre du symposium virtuel de la branche internationale de l'ESA (Entomological Society of America), le 28 Avril 2021 et un dans le cadre de journées des Entomophagistes à Rennes. Une présentation orale regroupant 3 opérateurs a également été effectuée lors de l'International Congress of Entomology (ICE22), 17-22 July 2022, Helsinky, Finland, une autre lors du XI International Anniversary Symposium on Aphids, 11-17 September 2022, Kattowice, Poland, et une lors de l'Hemipteran-Plant Interactions Symposium, 7-9 December 2022, Melbourne, Australia. Ces aspects soulignent la qualité du travail accompli et son rayonnement international. Plusieurs posters collaboratifs entre les différents opérateurs ont été présentés dont trois dans le cadre du symposium virtuel de la branche internationale de ESA (Entomological Society of America, 28 Avril 2021 et 26 avril 2022), un dans le cadre de la 7e COMAPPI (COnférence sur les Moyens Alternatifs de Protection pour une Production Intégrée, Lille Grand Palais, 8-10 Mars 2022), un dans le cadre de journées des Entomophagistes à Rennes (8/11/2021), un dans le cadre de l'Agrolink workshop IPM par Inagro (17/06/2022), un lors du colloque du Réseau Biologie Adaptative des Pucerons et Organismes Associés (BAPOA), Nice, 17-18 Mai 2022. Plusieurs mémoires et stages de fin d'études (10 au total), ainsi qu'une thèse de doctorat ont été réalisés et présentés pendant le projet et résultent de la collaboration entre opérateurs. Module de travail 1: Prospection en vergers pour l’élevage de parasitoïdes Deux activités distinctes ont été réalisées en commun par plusieurs équipes sur l’ensemble du territoire visé. 1) L'enquête auprès des arboriculteurs Afin d'établir un état des pratiques de gestion des arboriculteurs dans les trois régions, une vaste enquête a été réalisée auprès de la profession et la plupart des arboriculteurs ont été contactés sur base de fichiers de membres fournis par nos opérateurs associés, à savoir la Chambre d'agriculture pour les Hauts-de-France, le Gawi et le Centre fruitier Wallon pour le Hainaut et les arboriculteurs membres du PCFruit. Les enquêtes ont été réalisées par interview directe des producteurs. Cela représente 17 exploitations en Hainaut, 22 producteurs pour les Hauts-de-France et 17 pour la Flandre. Pour cette dernière région, il a été très difficile d'obtenir des informations pour la Flandre orientale, seul 4 producteurs ont répondu. Pour avoir un échantillonnage correct, nous nous sommes donc adressé à une série d'autres arboriculteurs répartis dans l'ensemble de la région flamande, mais qui sont représentatifs des pratiques réalisées habituellement en arboriculture dans cette région. Ce travail d'enquête a été réalisé de concert par les trois partenaires UCL, Edysan et PCfruit en étroite collaboration pour les régions concernées. Le protocole d’enquête et le questionnaire ont été élaborés en commun lors des réunions trimestrielles de travail. Des différences de taille d'exploitation, de mode de culture et de variétés utilisées apparaissent clairement entre les différentes régions. L'arboriculture étant plus industrialisée en Flandre, alors qu'elle est souvent liée à d'autres pratiques horticoles dans le Hainaut. Une analyse en composante multiple qui représente les différentes exploitations dans un espace à plusieurs dimensions a été effectuée et permet de faire ressortir les informations qui décrivent le mieux les exploitations. Trois groupes se démarquent autour des trois régions. En effet, la France semble être plus affiliée à des exploitations en conventionnel ou mixtes (bio et conventionnel) avec une production entre 10 à 30 tonnes par hectare. La superficie est entre 10 à 30 hectares en pommiers alors qu'elle tourne autour de 1 à 25 hectares en poiriers et ce sont surtout des basses et demi-tiges. La Wallonie quant-à-elle est plus affiliée à des exploitations en bio, avec une production de moins de 10 tonnes par hectare et une superficie entre moins d'un hectare à 3 hectares. Les arbres sont plutôt en hautes ou demi tiges. Enfin, la Flandre est caractérisée par des exploitations en Integrated Pest Management (IMP), avec une production entre 35 à 60 tonnes par hectare en pommiers et 20 à 60 tonnes par hectare en poiriers. La superficie est variée, entre 3 à 60 par hectare et ce sont surtout des basses tiges. 2) la prospection Les efforts d’échantillonnage concernant la prospection sur le terrain ont été réalisés durant trois années dans les trois régions, même si l'ensemble des sites n'ont pas pu être prospectés avec la même intensité en raison du Covid-19. Cette prospection a permis de lancer les élevages du puceron cendré du pommier et du psylle du poirier ainsi que de récupérer des souches du parasitoide du psylle Trechnites insidiosus et de plusieurs parasitoides de pucerons dont le spécialiste Ephedrus persicae. Ces élevages étaient essentiels pour les modules 3 et 4 et ont fourni le matériel nécessaire aux études sur la température et pour les processus de sélection de souches actives à basses températures. Sur le plan de la phénologie des parasitoïdes, il apparait que Ephedrus persicae est le principal parasitoïde du puceron cendré du pommier Dysaphis plantaginea dans les vergers de pommiers. Ses momies sont de couleur noire par rapport à la plupart des autres parasitoïdes de pucerons, tels que Aphidius spp et Binodoxys spp. Afin de fournir des momies/adultes pour les différents essais prévus en laboratoire et pour partager avec les partenaires, des surveillances et des échantillonnages massifs ont été effectués dans les habitats où des momies étaient attendues (en particulier les pommiers, les pruniers, les cerisiers et les plantes non cultivées). Des visites hebdomadaires ont été effectuées pour chercher et échantillonner les momies et les pucerons potentiellement parasités dans les différents habitats. En raison des conditions météorologiques de 2021, des changements significatifs dans la dynamique des populations de pucerons ont été enregistrés. De nombreuses colonies de pucerons ont été détectées sur leurs hôtes primaires (hôtes de printemps) en juillet et août, ce qui signifie que la migration des populations de pucerons a été fortement impactée par les conditions météorologiques exceptionnelles et la phénologie des plantes associées. Les momies collectées et les pucerons potentiellement parasités ont été incubés dans les chambres climatiques dans des conditions standards, 16°C, 65%HR, 16DL. En raison de la possibilité de la présence de plusieurs espèces d'Ephedrus dans les habitats suivis, les parasitoïdes émergés ont été préservés dans des tubes avec de l'éthanol à 70% pour une identification morphologique en utilisant les clés disponibles. - Dans les habitats de pommiers : Malgré le nombre très élevé de pucerons D. plantaginea observés, en 2021, seules deux momies ont été remarquées et échantillonnées. - Dans les habitats des pruniers : Une surveillance a été effectuée sur des pruniers (sauvages et cultivés) infestés par des pucerons, principalement le puceron prédominant du prunier Brachycaudus helichrysi. Un nombre remarquablement élevé de momies d'E. persicae a été trouvé et échantillonné. -Dans les habitats du cerisier : Aucune momie d'E. persicae n'a été trouvée pendant toute la saison de croissance, malgré la présence remarquable (mais nettement plus faible qu'en 2020) du puceron noir du cerisier Myzus cerasi. -Dans les habitats non cultivés : comme dans les habitats de cerisiers, nous n'avons pas trouvé de momies d'E. persicae. -Les conditions météorologiques extrêmes semblaient jouer un rôle négatif significatif dans cette situation, avec une augmentation forte de la population de perce-oreilles, connu comme un super prédateur. Ces résultats on fait l’objet de communications orales et écrites aux arboriculteurs lors des rencontres et visites au PCFruit. Les observations chez les producteurs de fraises ont commencé en mars et se sont achevées en juillet. Au cours de ces observations, des momies et des pucerons ont été collectés et cultivés pour une identification ultérieure. En août-septembre, nous avons terminé les déterminations des parasitoïdes et des espèces de pucerons collectées. Ces conclusions ont été présentées aux autres membres du projet Proverbio lors de la réunion trimestrielle du 8 décembre (voir les délivrables). Les résultats seront également présentés aux producteurs concernés par le biais d'un bref rapport qui sera ensuite diffusé par le biais de la littérature de vulgarisation, s'il est accepté. Module de travail 2: Caractérisation en laboratoire de la résistance des plantes dans les relations multitrophiques Plusieurs équipes ont été directement impliquées dans ce module et ont travaillé en collaboration. Il en est résulté plusieurs publications communes. Pour la caractérisation des plantes résistantes, les cultures de pommiers en laboratoire ont été mises en place ainsi que les élevages de pucerons pour les tests de résistance. Plusieurs stagiaires étudiants ont été impliqués dans ce travail. Par ailleurs, les génomes des variétés cultivées et des ancêtres sauvages du pommier sont en cours de caractérisation, et un pipeline d'analyse bioinformatique a été élaboré à l'aide d'un stagiaire M1 AgroParisTech pendant cinq mois. La cartographie des données brutes issues du séquençage des génomes de pommiers sauvages et la filtration des données par bio-informatique pour obtenir le fichier input pour les analyses de génomique des populations sont maintenant réalisées. A la demande d'Interreg, des collaborations ont aussi été entreprises avec le projet régional collaboratif Agribiopom et le projet Interreg Zero-phyto. Au sein de l'Unité EDYSAN, les études visant à évaluer l’utilisation de lipopeptides bactériens dans une lutte conjointe vis-à-vis non seulement de champignons pathogènes (agents de la Tavelure) mais également vis-à-vis du puceron cendré du pommier ont été terminées. Les 2 articles issus de ce travail ont été rédigés puis publiés en octobre 2021 (Collaboration avec François Coutte, Institut Charles Viollette, Lille). Concernant la collaboration avec le projet ZEROPHYTO, (Projet Interreg porté par le CRAW de Gembloux et dans lequel EDYSAN émarge également) ont permis de mettre en place une étude conjointe portant sur « l’utilisation des huiles essentielles d’Allium afin de protéger les vergers contre les ravageurs ». Les expérimentations de terrain menées par différents partenaires des deux projets (CRAW de Gembloux, Fredon des Hauts de France, ELIB/UCL, EDYSAN/UPJV), démarrées en avril 2021, se sont terminées fin août 2021. Les expérimentations en laboratoire impliquant l’UCL et EDYSAN ont été menées via Mélanie Rivière, stagiaire de Master 2 financée par PROVERBIO (janvier – juin 2021). A partir de juillet 2021 le travail de Mélanie Rivière a fait l’objet de l’écriture d’un article scientifique. Cette étude explore la perturbation potentielle des HE d'ail (Allium sativum), délivrées à l'aide de diffuseurs, sur le comportement de deux Hémiptères ravageurs envers leur plante hôte : le puceron cendré du pommier Dysaphis plantaginea sur pommier cultivé Malus domestica, et le psylle du poirier Cacopsylla pyri sur poirier Pyrus communis. L’effet de l'HE d'ail sur le comportement d'orientation et le comportement alimentaire de ces deux ravageurs a été évalué grâce à des tests de choix et la technique d’éléctropénétrographie (EPG). Ce travail a révélé que l'HE d’ail était intrinsèquement répulsive mais lorsqu’elle était associée à la plante hôte qui, elle, était attractive, leurs effets s’annulaient pour les deux Hémiptères étudiés. L'HE d’ail a provoqué des perturbations de leur comportement alimentaire et plus particulièrement chez les psylles à travers une diminution de la prise de sève phloémienne (alimentation). Ces résultats sont discutés en termes de mécanisme d’action des COV d’HE impliquant soit leurs effets directs sur l’insecte, soit leurs effets indirects sur l’insecte via la plante hôte. Les études réalisées sur les huiles essentielles d’ail sur les Hémiptères ont permis de faire un lien avec un autre projet (Treeinjection impliquant l’UCL mais aussi le CRAW et l’université de Gembloux). Des perspectives collaboratives ont ainsi été mises en oeuvre depuis septembre 2020 et ont permis de mettre en œuvre des expérimentations qui se sont poursuivies jusque fin 2021 (EDYSAN : études du comportement alimentaire des psylles et des pucerons sur poirier et pommier préalablement injectés avec de l’huile essentielle de cannelle, UCL : études des performances des psylles et des pucerons sur poirier et pommier préalablement injectés avec de l’huile essentielle de cannelle). Ces expérimentations ont été permises par l’échange entre EDYSAN et l’UCL de matériel biologique (plants et insectes), de matériel pour les expériences et la mise en commun des méthodologies et équipements techniques grâce au séjour temporaire des expérimentateurs dans les deux laboratoires. UPJV – UCL-INRAE-PCfruit-Viridaxis Des échanges se sont poursuivis entre les différents partenaires (mails et visioconférences) afin de déterminer les variétés sensibles et résistantes qui seront étudiées à l’avenir. Un rapprochement avec Vegepolys (Angers) a finalement été effectué afin qu’ils fournissent des vitroplants de différentes variétés de pommiers pour la période octobre 2021 - avril 2022 : les variétés retenues ont été Gala (sensibles), Golden (sensibles), Ariane (intermédiaire), Greensleeves (résistant). Ces vitro plants ont été fournis à l’UPJV à partir d’octobre 2021 et un protocole a été mis en place afin d’acclimater les plantes et leur permettre d’avoir un développement optimal avant leurs utilisations pour les tests impliquant les pucerons et les parasitoïdes. Ce protocole a fait l’objet d’un certain nombre de réajustements compte tenu des fortes mortalités des plantes lors de cette étape délicate. En parallèle, des interactions se sont poursuivies avec l’UCL et Viridaxis (mails et discussions en visioconférences) afin de déterminer les espèces de parasitoïdes candidates pour l’étude (Ephedrus cerasicola et Aphidius matricariae). Viridaxis a transmis des parasitoïdes à EDYSAN en juin 2021 et des études préliminaires ont été réalisées en juillet et aout 2021. Les expérimentations se sont poursuivies à EDYSAN en novembre 2021 par l’étude du comportement alimentaire (EPG) des pucerons Dysaphis plantaginea vis-à-vis des différentes variétés de pommier et par l’étude des prises de masse des pucerons sur ces différentes variétés. Cette dernière étude a été effectuée à l’UCL à travers un échange où Thomas Denoirjean, étudiant en Thèse à l’UPJV, s’est déplacé plusieurs jours à l’UCL afin de participer aux expérimentations liées à la prise de masse. La suite des expérimentations a été réalisée entre janvier et juin 2022 par une stagiaire de Master 2, Charlotte Engels (Encadrement : T. Denoirjean, A. Couty, G. Doury et A. Ameline) dont l’entretien de recrutement avait été effectué en novembre 2021. Activité 1 : Résistance des vergers vis-à-vis du deuxième niveau trophique. Effets sur le comportement et la physiologie des Insectes ravageurs piqueurs-suceurs EDYSAN UPJV – UCL Les études du comportement alimentaire des psylles et des pucerons sur poirier et pommier préalablement injectés avec de l’huile essentielle de cannelle ont été poursuivies afin de réaliser un contrôle négatif qui manquait à cette étude faisant le lien entre les Projets Proverbio et Treeinjection. Des expériences complémentaires ont donc été conduites en janvier et février 2022 afin de vérifier que la solution co-injectée avec l’huile essentielle de cannelle (émulsifiant) ainsi que le fait de piquer le tronc au moment de l’injection n’étaient pas responsables des effets observés au niveau du puceron du pommier (ces expériences avaient été faites pour les psylles au semestre passé). Les résultats principaux de ce travail ont montré que les pucerons comme les psylles mouraient au bout de 4 jours après l’injection d’huile de cannelle dans le tronc de leur plante hôte. L’analyse fine de leur comportement alimentaire a permis de conclure que cette mortalité semblait être liée à un manque d’alimentation chez les pucerons en lien avec les propriétés anti-appétentes de l’huile essentielle de cannelle, tandis que pour les psylles la mortalité relevait plutôt d’un effet toxique de l’huile essentielle. La rédaction de l’article collaboratif destiné à valoriser les résultats obtenus au cours ce travail impliquant l’UCL, EDYSAN UPJV, le CRA-W et l’Université de Gembloux s’est poursuivie tout au cours du semestre et a conduit à la finalisation de l’article en juin 2022 en vue de sa soumission à une revue scientifique début juillet 2022. Activité 2: Effet cascade des variétés sur les ennemis naturels Chez PCFruit, l'abondance des ennemis naturels (prédateurs et parasitoïdes) a été évaluée en fonction des cultivars de pommiers. Les momies observées et les prédateurs inconnus ont été collectés pour l'incubation et l'identification au laboratoire. Des tubes avec étiquettes ont été utilisés pour l'échantillonnage des insectes cibles. Le nombre d'ennemis naturels variait significativement en fonction du cultivar de pommier, le cultivar Jonagold en accueillant le plus grand nombre, suivi par de Braeburn et de Granny Smith. Les fourmis: Les fourmis symbiotes ont un impact négatif sur l'efficacité des ennemis naturels dans les colonies de pucerons, sur lesquels les fourmis se comportent de manière agressive contre ces auxiliaires et les éloignent (et parfois les mangent) des colonies de pucerons. Par conséquent, l'abondance des fourmis a été évaluée en comptant les individus associés à des colonies de pucerons sélectionnées dans un délai de 1min/colonie (10 colonies par cultivar) sur les cultivars étudiés. Des différences significatives ont été trouvées entre les cultivars de pommiers en termes d'abondance de fourmis, sur lesquels la présence proportionnelle la plus élevée de fourmis/pucerons a été trouvée sur Elstar, Golden Delicious et Braeburn. Activité 3: Amélioration variétale du pommier et rôle des flux de gènes cultivé-sauvage dans la résistance au puceron cendré Inrae - Le Moulon - L'analyse des données de génomes de pommiers cultivés et sauvages a été réalisée et est maintenant terminée. La description de la structuration des populations, des signatures de sélection positive et négative dans les génomes est en cours et un manuscrit est en cours de rédaction. Les premiers résultats montrent que les processus de domestication sont souvent caractérisés par une large étendue d'échanges génétiques entre les populations cultivées et sauvages. Plusieurs espèces sauvages (Malus sylvestris, Malus orientalis, Malus baccata) ont contribué à l'introgression sauvage-culture dans la constitution génétique des pommiers cultivés (Malus domestica). Le paysage génomique du mélange et de la sélection dans des centaines de génomes (SNP appelés à partir du séquençage Illumina) de variétés de pommes à cidre et à dessert, et de pommes sauvages apparentées à M. domestica est en cours d'étude. Les premiers résultats indiquent que les pommes à dessert et à cidre présentent de grandes étendues d'introgression de M. sylvestris d'Europe occidentale. Les résultats seront soumis prochainement à la prestigieuse revue américaine Science. Module de travail 3 : Détermination de la température optimale des insectes Au total, les trois expériences pour déterminer la température optimale pour effectuer différents comportements ont d'abord été menées à bien sur un des parasitoïdes du puceron cendré du pommier, Aphidius matricariae. Cette espèce répond bien aux changements de températures subies lors des expériences. En effet, les résultats montrent que les comportements de vols, de locomotions et d’ovipositions ont tendance à être moins nombreux ou durer moins longtemps lorsque les températures sont plus basses. Ces expériences ont également été menées sur le parasitoïde principal du psylle du poirier : Trechnites insidiosus. Il a été déterminé que la capacité de vol ne serait pas étudiée sur cette espèce qui semble plutôt se déplacer en sautant sur les courtes distances. De plus, les expériences d’oviposition et de locomotion ont pu être réalisées à quatre températures (20, 15, 10 et 8°C). Concernant l’expérience d’oviposition, différents paramètres ont été étudiés : nombre et durée des contacts antennaires, nombre et durée d’insertions d’ovipositeurs et nombre et durée de nettoyage. Il en résulte qu’aux plus faibles températures, les contacts antennaires et les insertions d’ovipositeurs, deux comportements essentiels pour le parasitisme du psylle du poirier, ont été moins nombreux et ont demandé plus de temps pour être effectués alors que le nettoyage durait plus longtemps. Il s'est également avéré que les femelles parasitoïdes comportaient moins d’œufs lorsqu'elles sont élevées à plus basses températures (11 contre 15 œufs à 20°C). Des résultats similaires ont été obtenus pour Ephedrus persicae, une souche locale récoltée lors du module 1. Pour l’expérience de marche, la distance parcourue, la vitesse moyenne, et le temps en mouvement des femelles de Trechnites insidiosus ont pu être analysés. Les résultats en absence de psylles ont montré qu'une activité a été possible aux quatre températures étudiées, mais le temps en mouvement, la distance parcourue et donc la vitesse moyenne ont été nettement plus faibles aux plus basses températures. En présence de psylles, la tendance est restée la même. Cependant, nous avons pu montrer que la présence d’hôte semble diminuer la vitesse du parasitoïde mais augmenter son temps en mouvement. Un étudiant stagiaire de niveau master en biologie, Mathys Rotonda a participé activement à ce projet. Les résultats concernant Aphidius matricariae et Ephedrus persicae ont été publiés et ont servis de base au Module suivant. Les résultats concernant Trechnites sont en cours de publication. Module de travail 4: Sélection de souches de parasitoïdes résistantes au froid Grâce aux échantillonnages sur le terrain, à la collaboration avec Viridaxis S.A. et aux individus fournis par PCfruit, nous avons pu réaliser l'élevage de trois espèces de parasitoïdes. Le protocole de sélection a été présenté et discuté au sein des réunions trimestrielles de travail et a fait l'objet aussi de tests préliminaires par un stagiaire. Cependant, plusieurs freins (COVID, crash d'élevage, entrée en diapause de certaines espèces) ont contrarié les plans initiaux. Malgré cela nous avons pu rattraper une partie du retard en nous concentrant sur l'espèce la plus prometteuse pour lutter contre les pucerons - Aphidius matriciae - pour laquelle une expérience ambitieuse a pu être lancée et est toujours en cours (comparaison génération par génération d'une série de critères d'activités suite à un élevage sur un grand nombre de générations synchronisées à 12 et 20°). De plus nous disposons déjà de toutes les données provenant du module précédent sur cette espèce. L’expérience devrait se terminer au cours du dernier semestre. En première étape, un élevage de A. matricariae a débuté au laboratoire grâce à la collaboration de notre partenaire Viridaxis. Après une première phase de multiplication, l'élevage a été réalisé de manière séquentielle afin d'avoir en permanence des individus d'âge connu. Cela a permis de réaliser des premiers tests. Ainsi, la longévité des individus mâles et femelles à 20°C et 12°C (température retenue pour la sélection) a été investiguée, ceci dans le but d'estimer l'âge moyen acceptable d'utilisation des femelles lors des émergences à basses températures, prévues pour la sélection. Ensuite, des facteurs d'études ont été évalués afin d'estimer l'impact de la sélection au froid sur les capacités des parasitoïdes. La CTmin (température d’activité minimale), souvent utilisée comme indicateur de résistance au froid, a été éliminée des facteurs à suivre. En effet, des premiers tests ont montré une forte influence d'une courte période d'acclimatation à 12°C sur le CTmin (de -0.8°C à -2.5°C). Les facteurs sélectionnés sont la capacité de marche et de vol à basse température ainsi que la capacité d'oviposition à basse température. Des premiers tests ont permis de déterminer les capacités de production de D. plantaginea sur plant ainsi que sur feuille de pommier posée sur Agar afin d'estimer les besoins pour lancer la sélection au froid. Des tests de capacités d'oviposition de A. matricariae à 12°C et 20°C en boite de Pétri et sur plant ont été effectués pour déterminer les protocoles à mettre en place lors de l'étude de l'impact de la sélection au froid sur la capacité des parasitoïdes. Afin de faire la différence entre acclimatation et sélection, il a été décidé d'utiliser le protocole suivant. Deux élevages ont été maintenus à 20°C et 12°C. A chaque génération, la capacité de locomotion et d'oviposition des parasitoïdes a été testée à 12°C pour les deux élevages. Nous avons pu mettre en évidence qu'après un élevage en continu à 12°C pendant 6 générations nous avons bien observé un quasi doublement des taux de parasitisme à basse température. Il s'agit de résultats déterminants qui seront présentés au congrès européen d'entomologie en octobre 2023 et font l'objet d'une publication en cours. En ce qui concerne T. insidiosus, l'élevage de masse a subi de lourde perte lors du passage à l'automne. Bien que développé dans des chambres climatisées, des formes automnales de psylles sont apparues ainsi que des individus diapausants de T. insidiosus. Ceci a eu pour conséquence une diminution de production des parasitoïdes, ce qui a empêché le début de la sélection au froid. Malgré cela, la mise en place d'un système d'élevage plus séquentiel a permis de produire assez d'individus pour lancer une sélection au froid. Plusieurs tests en vue de la mise au point des protocoles de sélection ont été réalisés. Ainsi, la production de psylle sur feuille en boite d'agar a été testée ainsi que la capacité d'oviposition de T. insidiosus et son cycle de vie. Ces premières informations ont permis d'affiner les protocoles de sélection. Une expérience moins élaborée que pour A. matricariae a donc été lancée pour le parasitoïde de psylles - Trechnites insidiosus à 12 et à 20°C, elle s'est poursuivie sur 3 générations essentiellement à 12°C. Ceoendant, un très faible taux d'émergence à basse température n'a pas permis de poursuivre l'expérience pour cette espèce. Enfin, nous avons dû renoncer à suivre plusieurs générations de E. persicae, étant donné que cette espèce entre en diapause rapidement après deux générations. Néanmoins, cette observation est un résultat intéressant qui montre qu'un processus de sélection n'est pas possible pour cette espèce. Module de travail 5: Dispersion et bandes fleuries Les évolutions récentes des restrictions sur les produits phytosanitaires et la résistance des ravageurs aux moyens conventionnels de lutte poussent les producteurs à rechercher des solutions alternatives. Une voie à suivre pourrait consister à s'appuyer sur les services fournis par l'écosystème entourant les champs (lutte naturelle contre les ravageurs), en supposant que le paysage n'est pas érodé à un degré tel que l'écosystème ne peut plus fonctionner correctement. Des aménagements anthropiques tels que des bandes fleuries et des haies mixtes pourraient compenser le manque de ressources naturelles. L'installation de bandes fleuries sur ou à proximité des champs agricoles est conseillée pour répondre à plusieurs objectifs : 1) soutenir la communauté des pollinisateurs, 2) soutenir la communauté des insectes ennemis naturels qui contrôlent la communauté des insectes nuisibles, 3) soutenir la biodiversité dans le sens plus général, et 4) soutenir la réputation du secteur. Les insectes bénéfiques ont besoin de ressources supplémentaires, surtout lorsque la culture elle-même ne fournit pas assez de fleurs ou de proies/hôtes. Des ressources supplémentaires seront nécessaires même pendant la saison de floraison pour répondre aux besoins nutritionnels plus larges des différentes étapes de la vie des pollinisateurs et des ennemis naturels. Les bandes fleuries pourraient être en mesure de fournir ces ressources. Les ressources florales (nectar, pollen, proies ou hôtes) prolongent la durée de vie des ennemis naturels, augmentent le nombre d'œufs pouvant être produits et améliorent les capacités de dispersion affectant dans une large mesure leur potentiel de lutte antiparasitaire. PCfruit/Inagro Un mélange de fleurs a été choisi sur la base de la littérature et de nos propres expériences issues de recherches antérieures. Le mélange a été acheté. Le semis a eu lieu au printemps 2021 au lieu de l'automne 2020 en raison du Covid. Pour la réalisation des bandes fleuries en fraisier, quatre espèces de plantes fleuries (l'achillée millefeuille Achillea millefolium, le bleuet Centaurea cyanus, la vipérine commune Echium vulgare, l'alysse-alyssum Lobularia maritima) ont été sélectionnées pour évaluer leurs potentiels en tant que support naturel pour améliorer la lutte contre les ravageurs de fraisier spécialement les pucerons et les thrips. Des observations et échantillonnages hebdomadaires de pucerons, de leurs parasitoïdes, de thrips, de Lygus (punaise prédatrice) et des prédateurs associés sur les fraisiers et les plantes fleuries ont été effectués. Les momies collectées ont été incubées jusqu'à l'émergence des adultes de parasitoïdes. Tous les spécimens sont identifiés sous binoculaire ; Sur les plantes fleuries, des colonies du puceron U. jaceae ont été observées sur le bleuet C. cyanus et la vipérine commune E. vulgare, alors que M. millefolii a été observée sur l'achillée millefeuille A. millefolium. Aucune espèce de puceron n’a été observée sur l'alysse L. maritima. Concernant les parasitoïdes, aucune momie a été observée sur les plantes fleuries, cependant une présence importante de prédateurs, spécialement Orius spp., et de coccinelles a été enregistrée. En termes de comparaison entre les fraisiers et bandes fleuries, un plus grand nombre de chrysopes et d'Orius a été observé sur le fraisier. Concernant les coccinelles, les espèces Coccinella septempunctata, Harmonia axyridis et Stethorus punctillum (spécifique sur les acariens) étaient prédominantes sur le fraisier, tandis que Hippodamia variegata était prédominant sur les plantes fleuries. De plus, deux périodes de culture de plantes fleuries ont été appliquées au PCFruit, l'une à l'automne 2020 (octobre-novembre) et l'autre au printemps 2021 (février), afin d'évaluer le rôle précoce de ces plantes dans la lutte contre les pucerons du fraisier, puis de déterminer le moment optimal pour planter les bandes fleuries qui peuvent fournir le potentiel maximal dans le soutien de la lutte biologique contre les pucerons du fraisier. Les bandes fleuries ont été protégées du froid à l'aide de tunnels en plastique. Le suivi sur le terrain a commencé à partir de la deuxième semaine de mars avec des intervalles de deux semaines. Deux stratégies basées sur le lieu ont été appliquées pour évaluer l'impact des plantes à fleurs sur la lutte biologique contre les pucerons du fraisier : les systèmes de haies et de cultures intercalaires. Les plantes de haie (bande fleurie) ont été cultivées à l'automne 2020, et les plantes en culture intercalaire au printemps 2021. Les premiers pucerons ont été enregistrés sur les fraises le 30/04/2021, et un mois plus tard les pucerons sont apparus sur les plantes fleuries (28/05/2021). Jusqu'à la fin du mois de juin, des momies de parasitoïdes ont été enregistrées sur une seule espèce (Marcosiphum euphorbiae 14/05) parmi les trois espèces de pucerons observées (jusqu'à présent) sur les fraises, Aulacorthum solani et Chaetosiphon fragaefolii. Un nombre significativement plus important de momies de parasitoïdes a été observé sur les fraisiers associés à des plantes à fleurs intercalaires (culture de printemps) par rapport à ceux proches de la bande coulante (culture d'automne). De nombreuses momies d'A. ervi ont été enregistrées sur les plants de Calendula inclues dans les cultures intercalaires infestées par Macrosiphum euphorbiae. Différentes espèces de plantes à fleurs ont été incluses dans les traitements de l'automne 2020 et du printemps 2021. Pour la bande fleurie : Centaurea cyanus, Alyssum sp, Achillea millefolium, tandis que pour le système de cultures intercalaires, le mélange comprenait Centaurea cyanus, Alyssum sp, Achillea millefolium, Calendula officinalis. Pour l'analyse de la dispersion, la technique du rubidium (analyse d'un seul insecte) a été mise au point. Un premier essai sur le terrain a été réalisé. La bande fleurie (mélange : « IPM Bloemen en nuttige insecten », par Jorion-Philip-seeds) a été semée le 30 mars 2021 dans les locaux d'Inagro, perpendiculairement en tête des rangs de culture d'un champ de fraises. La bande fleurie a été traitée au RbCl à 3 reprises tout au long de la saison de culture : 30 juin, 2 août et 7 septembre 2021. Les insectes se déplaçant ont été collectés à l'aide de plaques collantes transparentes qui ont été installées à la fois dans la bande fleurie et à 4 distances fixes de la bordure du champ dans la culture (1 m, 7 m, 14 m et 21 m), selon 4 parallèles. Les résultats montrent qu’il est possible de suivre la combinaison du comportement alimentaire et des déplacements des insectes à l'aide de la méthode Rubidium, au niveau des insectes individuels.On observe un déplacement limité des pucerons ailés de la bande florale vers la culture, presque exclusivement vers la bordure extérieure du champ. Les guêpes parasitoïdes (Braconidae) qui sont capturées à chaque distance échantillonnée dans la culture utilisent les ressources de la bande florale. Les syrphes (avec des larves aphidophages) capturés dans la culture utilisent également les ressources de la bande florale. Les pucerons dans la culture ont été maîtrisés sans recours à des traitements chimiques ni libération massive d'ennemis naturels.