Surnommé le "scarabée du milliard de dollars" pour ses énormes coûts économiques pour les producteurs aux États-Unis chaque année, la chrysomèle des racines du maïs est l'un des ravageurs les plus dévastateurs auxquels les agriculteurs sont confrontés.

"Ils sont assez insidieux. Ils sont dans le sol rongeant les racines et coupant les extrémités terminales des racines - la pierre angulaire du maïs, " a déclaré Bruce Tabashnik, Professeur Regents et chef du département d'entomologie de l'Université de l'Arizona. "Et s'ils sont assez dommageables, les plants de maïs tombent en fait."

Les cultures génétiquement modifiées ont été un outil important dans la lutte contre les ravageurs tels que ceux-ci, augmenter les rendements tout en réduisant la dépendance des agriculteurs aux insecticides à large spectre qui peuvent être nocifs pour les personnes et l'environnement.

Le maïs a été génétiquement modifié pour produire des protéines de la bactérie Bacillus thuringiensis, ou Bt, qui tuent les larves de chrysomèles mais ne sont pas toxiques pour les humains ou la faune. La technologie a été introduite en 2003 et a permis d'éloigner la chrysomèle des racines du maïs, mais le ravageur a commencé à développer une résistance.

"Donc, maintenant l'efficacité de cette technologie est menacée et si les agriculteurs devaient perdre du maïs Bt, la chrysomèle des racines du maïs deviendrait à nouveau un ravageur d'un milliard de dollars, " a déclaré Yves Carrière, professeur d'entomologie au Collège d'agriculture et des sciences de la vie.

Rotation des cultures pour atténuer la résistance aux ravageurs

Carrière est l'auteur principal d'une étude à paraître dans PNAS qui a évalué l'efficacité de la rotation des cultures pour atténuer les dommages causés par les chrysomèles résistantes du maïs. Tabashnik et ses collègues de la North Carolina State University, l'Université de Californie-Davis, L'Université McGill et l'Université de Stockholm ont co-écrit l'étude.

Rotation des cultures, la pratique de cultiver différentes cultures dans le même champ à travers les saisons, a longtemps été utilisé pour la lutte antiparasitaire. En 2016, l'Environmental Protection Agency des États-Unis a mandaté la rotation des cultures comme principal moyen de réduire les dommages causés aux champs de maïs Bt par les chrysomèles résistantes du maïs, mais il y a eu des études scientifiques limitées pour soutenir l'efficacité de cette tactique.

Carrière et son équipe ont rigoureusement testé cette approche en analysant six années de données de terrain provenant de 25 districts de déclaration des cultures dans l'Illinois, Iowa et Minnesota, trois États confrontés à certains des dommages les plus graves causés par la chrysomèle des racines aux champs de maïs Bt.

Les résultats montrent que la rotation fonctionne. En cyclant différents types de maïs Bt et en alternant le maïs avec d'autres cultures, les agriculteurs ont considérablement réduit les dommages causés par la chrysomèle des racines.

Notamment, la rotation des cultures a été efficace même dans les régions de l'Illinois et de l'Iowa où la résistance de la chrysomèle des racines à la rotation du maïs et du soja avait déjà été signalée.

Selon l'étude, la rotation des cultures offre également plusieurs autres avantages, y compris l'augmentation du rendement, des réductions de l'utilisation d'engrais et une meilleure lutte antiparasitaire à tous les niveaux.

« Les agriculteurs doivent diversifier leurs cultures Bt et effectuer des rotations, » dit Carrière. « Diversifier le paysage et l'utilisation de méthodes de lutte antiparasitaire. Aucune technologie n'est la solution miracle."

Une approche à plusieurs volets

Tabashnik relie la recherche au travail de l'UArizona avec le ver rose de la capsule, dans lequel les chercheurs ont dirigé un programme de gestion pour supprimer la résistance du ver rose de la capsule au coton Bt.

« La clé pour éradiquer le ver rose de la capsule aux États-Unis était d'intégrer le coton Bt à d'autres tactiques de contrôle, " dit Tabashnik. " Nous avons réussi, considérant que ce ravageur envahissant vorace a rapidement développé une résistance au coton Bt en Inde, où la culture génétiquement modifiée a été utilisée seule."

En collaboration avec les producteurs de coton, Les scientifiques de l'Arizona ont soutenu l'efficacité du coton Bt contre le ver rose de la capsule en établissant la « stratégie de refuge, " dans laquelle des cultures non Bt sont plantées à proximité de cultures Bt pour permettre la survie des insectes sensibles. La stratégie est devenue la principale approche utilisée dans le monde pour retarder l'adaptation des insectes ravageurs aux cultures génétiquement modifiées.

Bien que les agriculteurs aient utilisé des refuges pour contrecarrer la résistance de la chrysomèle des racines au maïs Bt, cette stratégie à elle seule s'est avérée insuffisante contre le ravageur.

« Au cours de la dernière décennie, nous avons appris que les refuges ne sont souvent pas suffisants pour retarder la résistance des ravageurs comme la chrysomèle des racines du maïs, " a déclaré Carrière. " Il serait sage de diversifier les tactiques de gestion avant que ces ravageurs développent une résistance. Cette approche, appelée lutte intégrée contre les ravageurs, est vitale pour préserver les avantages de la biotechnologie.

Retour aux racines agricoles

De plusieurs façons, l'étude réaffirme les connaissances agricoles traditionnelles.

« Les gens pratiquent la rotation des cultures depuis l'aube de l'agriculture. La nouvelle technologie agricole que nous développons ne peut être durable que si nous la replaçons dans le contexte de ce que nous connaissons depuis des milliers d'années, " a déclaré Tabashnik. " Si nous le diffusons et oublions ce que nous avons appris en termes de rotation des cultures, ça ne durera pas."

Les auteurs soulignent que l'augmentation de la rotation des cultures est essentielle pour maintenir les avantages économiques et environnementaux fournis par le maïs Bt actif contre les chrysomèles. Pendant les six années de l'étude, le pourcentage moyen de maïs en rotation vers d'autres cultures par état variait d'environ 55 à 75 %.

« C'est l'une des applications les plus importantes des cultures Bt aux États-Unis, " a déclaré Carrière. " Si nous perdons cette technologie et que nous recommençons à utiliser des insecticides du sol, cela va avoir un grand impact négatif sur l'environnement."