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Pulvérisation: adéquation des doses à la surface foliaire

Méthodes évaluatives de la surface foliaire des arbres fruitiers en vue d’une adéquation des doses de pesticides à la dynamique du feuillage du verger

Prof. M’hamed Hmimina – IAV Hassan II Rabat (hmimina@yahoo.fr)

Historiquement, la pulvérisation se faisait à la lance et on aspergeait le végétal avec la bouillie jusqu’au ruissellement. La quantité effectivement vaporisée à l’hectare, et par conséquent la dose de pesticide, dépendaient du volume de la végétation. En pulvérisation à volume normal sur des vergers ayant des arbres de grandes dimensions (plus de 3,50m de hauteur), le volume de bouillie pour atteindre le point de ruissellement (ou gouttelette pendante) est de 1500-2000l/ha. En revanche, en verger à taille réduite (< 2,5m de haut), dit aussi verger piéton, le point de ruissellement est généralement obtenu avec un volume de 1000l/ha. C’est ainsi que ce volume s’est imposé, pour de nombreuses espèces et types de verger, comme mesure normale de référence dans la détermination de la dose de matière active/hectare. Ce commentaire renseigne ceux qui s’interrogent sur le bien fondé de ce mouillage de 1000l/ha convenu maintenant.

C’est ainsi, un peu arbitrairement, que la dose/hectare correspond pour la majorité des vergers à la dose/hectolitre multipliée par 10, c’est-à-dire accommodée sur une base de 1000 litres de bouillie/ha. A titre de norme: pour un produit homologué à 0,200kg/hl à un volume d’eau de 1000l/ha, la dose/hectare est de 2kg. Mais pour un verger composé d’arbres de gros gabarit où le volume nécessaire au point de ruissellement est par exemple de 1500l/ha, un produit à 0,200kg/hl est théoriquement appliqué à 3kg/ha si toutefois la dose maximum admise par l’autorisation de mise sur le marché (AMM) le permet. Entre ces deux situations, d’un côté l’écart pécuniaire peut être tout de même remarquable et de l’autre côté l’inégalité de l’action peut être en conséquence bien apparente.

Avec l’amélioration progressive des performances du matériel de traitement et les prouesses technologiques, il est devenu possible d’obtenir une bonne homogénéité de la répartition des produits pulvérisés sur la frondaison avec un volume de bouillie bien inférieur à celui correspondant au point de ruissellement. Dans ce cas, la quantité de bouillie pulvérisée ne dépend plus de la surface foliaire du verger, mais du type et de la performance du matériel utilisé. L’objectif de cette pulvérisation reste toutefois le même qu’en volume normal : protéger la culture en recouvrant l’ensemble du végétal de façon homogène avec la substance active.

Sur pommier conduit en axe par exemple, les volumes de bouillie effectivement pulvérisés varient entre 200 et 800l/ha. Se pose alors la question de la dose/hectare de produit phytosanitaire. En toute logique, pour un même verger, cette dose/hectare doit être la même, quel que soit le volume de bouillie utilisé, l’eau n’étant qu’un vecteur. En pulvérisation à volume réduit, la dose/hectare correspond donc à la dose/hectolitre multipliée par le nombre d’hectolitres estimés nécessaires pour arriver au point de ruissellement sur ce type de verger. Par simplification et convention, cette dose/hectare est souvent calculée sur la base d’un volume de bouillie de 1000l/ha (soit la dose/hectolitre x 10).

La lutte chimique a fonctionné ainsi jusqu’aux alentours des années 70 du siècle dernier. Cette façon de faire est désormais quelque peu dévalorisée et c’est le secteur des techniques d’application remanié et amélioré qui en apporte les réussites souhaitées. En effet, sous la pression environnementaliste, les effets secondaires, peu pris en compte auparavant, sont reconnus suffisamment nuisibles pour se transformer en détériorations environnementales manifestes décriées partout. Ce qui a suscité de nouvelles techniques et usages plus économes et plus respectueux du milieu. Néanmoins, ces procédés doivent être adaptés aux cultures et demeurer en accord avec les objectifs fixés sans déperdition dans la rentabilité et la durabilité économique des exploitations.

L’arboriculture fruitière, filière fortement consommatrice de pesticides, est le support de nombreux travaux réalisées à divers échelons pour alléger l’impact des pesticides : contrôle biologique, recherche de variétés tolérantes ou résistantes aux bio-agresseurs, matières actives moins risquées et peu polluantes, techniques d’application performantes… Sur ce dernier point, l’amélioration de la pulvérisation, vorace en produits, constitue en elle-même une bonne, visible et soudaine solution. Comme on peut s’en rendre compte d’une manière résumée, il ressort des travaux portant sur l’évaluation quantitative de la distribution du produit épandu dans l’air et le sol, quel que soit le type de pulvérisateur utilisé, les réglages réalisés, les pertes dans l’air sont supérieures aux pertes dans le sol (37% contre 10% dans le sol). Plus globalement, la répartition de la bouille est d’environ 40-20-40% en début de végétation contre 10-50-40% en pleine végétation, correspondant respectivement aux espaces sol-plante-air. En plus précis, cela veut dire que 50 à 80% de la bouillie se posent en-dehors de leur cible. C’est un cas manifeste de gâchis et de nuisance. Cet aspect, en approfondissement dans divers pays européens, tente de fournir des règles pratiques, qui prennent en compte les exigences accrues du consommateur et de l’environnement et qui sécurisent les techniques d’application sans nuire à la qualité de la production.

Généralement, au Maroc comme ailleurs, les doses homologuées sont exprimées par litre ou kilogramme de produit par hectare cadastral ou par hectolitre d’eau. Plus précisément, en arboriculture la dose d’un pesticide est exprimée en dose/hectolitre d’eau pour les traitements des parties aériennes, avec une généralisation progressive à une expression en dose maximale/hectare à ne pas dépasser. Cette particularité propre aux plantes pérennes a pour objectif de permettre une modulation de la dose/hectare en fonction du volume de végétation des arbres, dans la limite de la dose maximale/hectare indiquée sur l’étiquette du produit. En plus clair, l’intérêt de la dose/hectolitre, du reste plus facile à manier, est d’adapter la dose à apporter à l’hectare en fonction du type de verger. En effet, les arbres peuvent avoir des volumes de végétation et des surfaces foliaires très différents en fonction de leurs dimensions qui dépendent de leur âge, du mode de conduite, du porte-greffe, des densités de plantation, de l’itinéraire cultural… On remarquera par ailleurs que sur une même parcelle, la surface foliaire évolue grandement dans la saison entre le débourrement et la pleine végétation. Pour la quasi-totalité des produits phytopharmaceutiques, c’est donc la dose par centimètre carré de végétal qui produit l’effet. La dose/hectare devra être adaptée, dans le respect de la réglementation, en fonction du type du verger, de son stade végétatif et de sa surface foliaire, au risque sinon de doser insuffisamment les produits dans les vergers de fort gabarit de les surdoser excessivement dans les vergers de faible masse. Nous n’avons rien de mieux pour expliquer cette inquiétude que l’exemple des traitements du Pou de Californie (Aonidiella aurantii) sur agrumes.

Un des coccicides le plus utilisé est le Chlorpytiphos-éthyl (dursban 4). La dose admise par hectare est de 342g de matière active (soit 0,711 litre de produit commercial/ha). Sur le terrain ce produit est conseillé à 50cc/hl. Or contre le Pou de Californie et dans certains vergers la quantité d’eau/ha avoisine les 40 hectolitres. La dose/ha pratiquée est alors de 50cc x 40 soit 2000cc ou 5,8 la dose/ha autorisée ! En moins discret, si l’on prend l’indice de fréquence des traitements (IFT) comme outil d’appréciation du nombre de traitements, une application pratiquée dans ces conditions équivaut presque à 6 traitements réglementaires ! Au total, si l’on considère que 2 traitements sont nécessaires pour freiner les populations de la cochenille, c’est en fait, selon IFT, l’équivalent de 12 traitements/an qui se pratiquent pour le seul Pou de Californie ! Et c’est sur agrumes que cette gabegie est la plus observée. Il ne s’agit pas d’une situation exceptionnelle pour les Citrus mais aussi souvent pour d’autres cultures et d’autres ravageurs dont nous pourrions multiplier les exemples et analyser les conséquences. J’entends par avance la réaction indignée des professionnels, mais cette logique sournoise, inavouée, et pleine de mauvaise conscience, concerne sans exagération tous les pesticides lorsque le volume d’eau/ha dépasse 1000 litres.

Une des manières d’éviter de tels désagréments est d’appliquer une bouillie homogène sur le feuillage eu égard à la pression du ravageur ou de la maladie en cause, du volume de la végétation à couvrir, des conditions météorologiques, des performances, du réglage et des spécificités des outils de traitement et de s’en tenir à la dose/ha autorisée. Ces aspects auxquels nous adjoignons le type d’appareil utilisé, le mode de conduite du verger et surtout la phénologie de la culture, peuvent être très changeants, répétons-le avec insistance, entre vergers, entre variétés et indéterminés lors des applications.

Pour un contrôle judicieux des ravageurs du verger, l’optimisation d’une pulvérisation passe nécessairement par une appréciation de la surface foliaire à traiter. Récidivons pour redire que l’efficacité d’un traitement procède en partie de l’équipement du producteur (matériel utilisé et son réglage, volume de bouillie appliqué à l’hectare), des conditions météorologiques, de la qualité de l’eau…

Au sujet du matériel utilisé une large gamme de pulvérisateurs est proposée aux arboriculteurs, leur permettant de s’équiper en fonction de la configuration de leur verger. Deux types d’appareils occupent la scène : le pulvérisateur à jet porté ventilateur à flux tangentiel (dit atomiseur) et le pulvérisateur à jet porté ventilateur à flux axial, au demeurant peu commun. Si on ne peut dénier la qualité de l’atomiseur, c’est en fait la multiplicité des modes de conduites des arbres fruitiers et leur évolution très diversifiée, peu prise en compte, qui pose problème. Depuis quelques années, les producteurs se sont vus, faire évoluer la densité, la hauteur et le volume des vergers pour en augmenter leur productivité sans souci des autres techniques, phytosanitaires notamment. Force est de constater qu’ils croient tout régler avec les pesticides. En dépit des perfectionnements phytotechniques notables, les progrès en matière de traitements demeurent peu perceptibles. A ce propos, en début de saison, un traitement d’arbres effeuillés est réalisé aux mêmes doses qu’un traitement en pleine végétation ! En d’autres termes, la bouillie est statique et l’intervention néglige l’évolution de la frondaison. Quant aux quantités de produit véritablement déposées par unité de surface elles sont très variables selon les stades et les conditions d’application. De la sorte, les traitements sont si corrompus qu’ils répondent peu ou pas aux attentes.

Face à une telle déficience, il s’impose à présent d’utiliser la quantité en fonction des variations de la surface foliaire afin d’appliquer une dose de produit par unité de surface parfaitement homogène, modulable et adaptée à la forme effective du verger à protéger. De façon opportune, cette approche s’inscrit largement dans une démarche environnementale volontaire, dispositif en vertu duquel les producteurs s’engagent délibérément à améliorer leurs performances environnementales. A celui qui sait y regarder à la fois d’assez près et d’assez loin, comment ne pas souscrire d’ores et déjà à ce penchant pour la lutte intégrée ?

En matière de lutte chimique, que la sagesse suggérerait minimum et sans trop d’effets secondaires, deux éléments, sans négliger inconsidérément les autres facteurs, nous paraissent conditionner fortement la réussite d’une pulvérisation : sa qualité et la dose homologuée. Notre problème immédiat est de repenser donc le traitement en fonction de ce couple et de corriger ce qui dans notre façon de faire, avait permis un temps, une mauvaise utilisation des outils de lutte à un degré douloureux.

Dose homologuée

Dans une démarche de réduction de la consommation des produits phytopharmaceutiques, un ajustement de la dose homologuée permettrait, sous certaines conditions, d’aboutir à cette résolution en prenant en compte le volume végétatif au moment de l’intervention. La mesure de la surface de la masse foliaire réglerait la dose à appliquer à tout moment. La dose ainsi obtenue peut être égale ou inférieure à la dose maximale préalablement autorisée par l’homologation.

Qualité de la pulvérisation

Dans tout traitement phytosanitaire, le but, rappelons-le, est de répandre de façon suffisante et homogène le pesticide afin d’atteindre la cible avec un risque minime pour l’opérateur et l’environnement. Les différents réglages du pulvérisateur permettent de parvenir à cette exigence. Dans une pulvérisation, l’eau n’est qu’un support pour porter et diffuser le produit vers la cible. La bouillie se divise en deux parties : la fraction opérante qui se dépose sur la cible et la partie gaspillée qui se perd dans l’atmosphère ou retombe sur le sol. Le volume de mixture tombé par unité de surface dépend des caractéristiques techniques du pulvérisateur et varie selon la variété, l’âge, le mode de conduite, le stade végétatif, la densité de plantation, les conditions météorologiques… A ce propos, des essais conduits sur plusieurs vergers à divers stades de développement, ont montré qu’avec un même pulvérisateur certains arbres reçoivent plus de bouillie que d’autres. Les écarts entre quantités de bouillie recueillies sont très variables : seuls 26% des vergers reçoivent la juste dose alors que 74% en prennent jusqu’à 6 fois ce qui est préconisé. Pour une meilleure efficacité, le traitement doit prendre en compte la charge du ravageur visé. Si celle-ci est forte la dose pleine homologuée est nécessaire pour défaire la population. En revanche, si la pression est moyenne à faible, la dose peut être ajustée avec tout de même une vigilance pour ne pas exposer les populations hôtes du verger au développement d’une résistance.

Voilà bien l’objectif de ce qui suit, lequel espérons-le sera un instrument dont on jouera si bien pour le management de la qualité sanitaire et phytosanitaire de notre verger.

Estimation de la surface foliaire

Le premier degré de maitrise d’une application est de connaitre la surface à traiter. Estimer ce que nous voulons protéger est une éventualité désormais accessible. Des procédés susceptibles d’engendrer des réponses intelligentes ont été développés à cet effet.

1-Mesures directes de la surface foliaire

Les mesures directes permettent des estimations précises pouvant servir de références. Comme méthode, le dénombrement des pousses végétatives est une recette laborieuse. Si elle est praticable temporairement pour certains arbustes et vignes, elle l’est beaucoup moins pour des arbres fruitiers tels que pommier, poirier, prunier, agrumes, grenadier, olivier, etc. De plus, elle est destructive car les feuilles doivent être détachées pour pouvoir en déterminer la surface. Le procédé de la défoliation complète est aussi une technique coûteuse en temps mais surtout destructrice, car un échantillon d’arbres doivent être dégarnis à des intervalles périodiques (printemps, été, automne) pour pouvoir calculer leur surface foliaire et généraliser ensuite à l’ensemble de la culture.

L’indice foliaire, grandeur sans dimension, qui exprime la surface foliaire d’un arbre, d’un peuplement, d’un écosystème ou d’un biome par unité de surface de sol, peut être utilisé. Là encore les méthodes à la base de cette évaluation peuvent être classées en deux catégories: les méthodes utilisant une mesure directe de surface foliaire et les méthodes optiques ou indirectes. Pour les espèces à feuilles caduques, la plus simple des méthodes directes consiste à collecter les retombées de litières à l’automne sur des superficies échantillons connues et d’en mesurer ou évaluer la surface. Ainsi, les feuilles collectées peuvent être séchées et le poids de feuilles sèches converti en surface à partir d’un coefficient appelé surface spécifique (surface de feuille par unité de poids sec). Ce coefficient s’établit en mesurant la surface foliaire d’échantillons de litières, prélevés à différentes dates au cours de la chute, à l’aide d’un planimètre. Les échantillons sont ensuite séchés à l’étuve et la surface spécifique est calculée. Pour les essences à feuilles persistantes, la collecte des litières ne donne accès qu’à la fraction renouvelée chaque année de l’indice foliaire. Il faut avoir recours à l’abattage et à la mesure de la surface foliaire d’arbres de statuts et de diamètres divers. Des tarifs sont établis (relations allométriques entre surface foliaire et diamètre ou, mieux, section conductrice) et permettent d’évaluer l’indice foliaire du peuplement à partir d’un histogramme de distribution des diamètres des tiges.

Ces méthodes paraissent lourdes à mettre en œuvre et c’en est assez pour décliner leur raison d’être en phytoprotection où on opte aisément pour le « prêt à agir ». On se fiera alors profitablement à des méthodes approchées, néanmoins assez précises et au demeurant légères et expéditives.

2-Surface de la Haie Foliaire (SHF) ou Leaf Wall Area (LWA)

La méthode de calcul de la Surface de la Haie Foliaire (SHF) ou Leaf Wall Area (LWA), éprouvée il y a déjà quelques années mais délaissée, suscite un nouvel intérêt depuis que l’industrie agrochimique propose d’harmoniser l’indication de la dose dans le cadre du nouveau système d’autorisation par zone européenne. Elle s’applique aux arbres fruitiers, à la vigne et aux cultures maraîchères à forte croissance sous abri (tomate, concombre, poivron, aubergine…).

Les éléments de calcul de LWA sont la hauteur des arbres comprise verticalement entre la feuille la plus basse et la plus haute de l’arbre et la distance entre les rangs selon la formule ci-après :

La surface d’un arbre est : LWA/nombre d’arbres par hectare.

En pratique, l’expression de la dose en litre ou kg/10000m² de surface foliaire est donnée par l’équation suivante :

Pour schématiser la démonstration, nous empruntons in extenso à Syngenta Crop Protection le tableau démonstratif ci-après:

Ce tableau montre qu’il n’y a absolument pas de difficultés techniques pour la mise en œuvre de la LWA. C’est avant tout un certain atavisme technique et une carence assez forte en matière de vulgarisation ajustée aux besoins qui nous éloigne des bienfaits d’un meilleur usage des pesticides et d’une lutte vigilante.

Nous avons exposé en théorie la LWA. Le tableau 2, pris dans la bibliographie, présente un exemple de détermination de la dose/hectare d’un pesticide ayant une dose autorisée de 0.100kg/hl pour l’espèce et l’usage considéré, avec une dose maximale à ne pas dépasser de 1.3kg/ha. Trois types de vergers sont pris comme modèle afin d’exprimer le volume de bouillie permettant d’atteindre le point de ruissellement.

Dans le cas du verger 1, l’adaptation de la dose au volume de surface foliaire permet de réduire la quantité de produit appliquée par hectare par rapport à la dose usuelle calculée sur la base de 1000l/ha de bouillie (cas du verger 2). Pour les vergers 3 et 4, la surface foliaire étant élevée, la dose/hectare théorique dépasse la dose calculée sur la base de 1000l/ha de bouillie, mais reste plafonnée à la dose maximale à ne pas dépasser. L’exemple illustre également que l’utilisation d’un volume de bouillie réduit ne modifie pas la dose/hectare : la concentration de la bouillie sera alors augmentée pour appliquer cette dose/hectare dans le volume réduit utilisé.

Tableau 2. Détermination de la dose/hectare

Verger

Volume de bouillie pour atteindre le point de ruissellement (volume normal/hectare en litres) Volume de bouillie réellement utilisé/hectare dans le cadre d’un volume réduit en litres Coefficient multiplicateur correspondant au volume de végétation du verger Dose/ha(kg)

Verger 1

700 400 7 0.7
Verger 2              1000               400              10         1
Verger 3 1200 400 12

1.2

Verger 4 1500 400 13

1.3

 Le coefficient multiplicateur sert à calculer la dose/ha à partir de la dose/hectolitre et du volume de bouillie permettant d’atteindre le point de ruissellement. Ce coefficient est égal au volume de bouillie produisant le point de ruissellement divisé par 100, dans la limite de la dose maximale autorisée.

Si le coefficient calculé entraîne une dose/hectare supérieure à la dose maximale autorisée, alors le coefficient est égal à la dose/hectare maximale autorisée divisée par 100.

Si la dose/hectare calculée est supérieure à la dose maximale permise alors la dose/hectare est égale à cette dose.

Pour sa part, en 2007, la société Bayer, soucieuse d’éviter l’émission de produits inutiles dans l’environnement et les résidus dans les aliments, s’est aussi préoccupée du problème. Le tableau 3 développé par cette firme présente la conversion entre les expressions de la dose en usage dans le verger pommier.

Tableau 3.   n (WAL)

Vert : distances entre les rangs, hauteur des arbres et LWA les plus pratiquées

Jaune : caractéristiques adoptées mais peu communes

Gris : caractéristiques exceptionnelles

Conclusion

En arboriculture, le calcul de la dose/ha pour les spécialités phytosanitaires est une question récurrente. En effet, dans le dossier d’homologation, la dose d’un produit est exprimée soit en dose/hl pour les produits de traitement des parties aériennes (fongicides, insecticides, acaricides, substances de croissance), soit en dose/ha pour les herbicides.

L’intérêt de la dose/hl est de pouvoir adapter la dose à apporter à l’hectare en fonction du type de verger. En effet, les arbres peuvent avoir des frondaisons très différentes en fonction des modes de conduite, des portes greffes, des distances de plantation… et la surface foliaire évolue également dans la saison, sur une même parcelle, entre le débourrement et la récolte. Pour la quasi totalité des spécialités, c’est la dose par cm2 de feuillage qui fait l’efficacité. La dose/hectare devra être modulée en fonction du type de verger et de sa surface foliaire au risque, sinon, de sous doser les produits sur les vergers de fort volume de végétation, de les sur doser sur les vergers de faibles volumes. Cet écueil est d’autant plus fort que les spécialités phytosanitaires sont aujourd’hui homologuées à des doses « efficaces justifiées » et non excédentaires comme ce fut le cas par le passé. Dans ce contexte, il est très important de raisonner le calcul de la dose/ha d’autant que, en parallèle, les contraintes économiques amènent les producteurs à augmenter la hauteur (et le volume) des vergers pour en améliorer la productivité.

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