Insectes ravageurs des cultures

La classe des Insectes appartiennent à l’embranchement des Arthropodes qui comporte 6 principales autres classes (Tableau 1). Depuis leur apparition il y a environ 400 millions d’années, les Insectes représentent les espèces dominantes au sein de la biodiversité vivant sur la terre. Ces organismes sont donc apparus bien avant la race humaine qui date de 200.000 ans. On les trouve dans tous les habitats, dans l’eau et sur la terre ferme et ils jouent un rôle important dans notre vie socioéconomique.

Les insectes sont des Arthropodes, i.e. les animaux invertébrés (i.e. qui ne possèdent pas de colonne vertébrale) à corps articulé. Leur taille varie de 0,2 mm (guêpe parasitoïde) à plus 60 cm (phasme récemment découvert en 2016 en Chine). A titre de comparaison avec les insectes, les vertébrés (animaux possédant une colonne vertébrale) ne représentent que moins de 3% des espèces vivant sur la terre. Certaines espèces d’insectes sont une menace potentielle pour la sécurité alimentaire mondiale. On estime en zone tropicale que 12 à 15% de la surface des feuilles est consommée par les insectes alors que seulement 2 à 3% de pertes sont causées par les vertébrés herbivores.

Tableau 1 : Les plus importantes classes qui composent l’embranchement des Arthropodes et leur importance dans l’Agriculture.

ClasseExemplesSegments du corpsPaires de pattesImportance en Agriculture
ChilopodesCentipèdesPlusieursPlusieursSe nourrissent des insectes; souvent bénéfique
CrustacéesCrustacés terrestres (Aselle des murs, cloportes)25Ravageurs mineurs
ArachnidesAraignées, acariens, tiques24Peuvent être des sérieux ravageurs
DiplopodesMille-pattesPlusieursPlusieursRavageurs mineurs
SymphylesSymphyles212Peuvent être des sérieux ravageurs dans les jardins
InsectesChenilles, mouches, pucerons, abeilles33Certains sont des ravageurs ; d’autres des ennemis naturels

Biodiversité des insectes

Les insectes constituent le groupe le plus diversifié parmi les animaux. Ils sont presque partout, sur les plantes et les animaux, dans l’air à hautes des altitudes, dans les rivières, etc. Le seul habitat non encore conquit par les insectes est l’océan, bien qu’on les trouve sur le littoral.

A notre connaissance, la biodiversité des insectes qui est loin d’être complète est la plus exubérante de tous les êtres vivants sur terre et on ignore encore l’étendue de ce qu’elle contienne (près de 10.000 nouvelles espèces sont inventoriées chaque année). Il existe environ 1,75 millions espèces d’êtres vivants sur terre et la classe des insectes à elle seule regroupe environ 1,5 millions de membres (soit 85,71%). On estime que la biomasse des insectes serait 300 fois plus importante que la biomasse humaine.

Les individus appartenant à la classe des insectes sont repartis dans plus de 30 ordres. Certains ordres très connus comptent près de 400.000 espèces (Coléoptères) alors que d’autres n’en regroupent qu’une quinzaine (l’ordre des Mantophasmatodea récemment découvert en 2002 en Afrique du Sud) (Tableau 2). Plus de 66%  des insectes présents aujourd’hui appartiennent à cinq ordres :

  • Les Coléoptères (coccinelles, bruches) ;
  • Les Diptères (mouches, moustiques) ;
  • Les Hémiptères qui regroupent les Hetéroptères (punaises) et les Homoptères (pucerons, mouches blanches) ;
  • Les Hyménoptères (abeilles, fourmis, guêpes) ;
  • Les Lépidoptères (chenilles/papillons).

Le tableau ci-dessous donne également la situation dans certains ordres non moins importants en termes de nombre d’espèces mais qui ont une importance capitale en agriculture, que ce soit en tant que ravageur ou en tant qu’agents de lutte biologique (ennemis naturels).

Tableau 2 : Les plus importants ordres (en Agronomie) de la classe des Insectes.

OrdreType de pièces buccalesPaire d’aileNombre d’espècesExemples
ColéoptèresBroyeur2400.000Coléoptères
DiptèresBroyeur, piqueur-spongieur1150.000Mouches
HétéroptèresPiqueur-suceur240.000Punaises
HomoptèresPiqueur-suceur250.000Pucerons, mouches blanches
HyménoptèresBroyeur, suceur-lécheur2150.000Abeilles, fourmis, guêpes
LépidoptèresBroyeur, suceur2200.000Chenilles/papillons
OdonatesBroyeur26000Libellules
OrthoptèresBroyeur222.500Locustes
NévroptèresBroyeur25000Chrysopes
ThysanoptèresPiqueur-suceur25500Thrips

Source : Tableau adapté sur la base des données recueillies de Chapman (2013) et Van Emden (2013).

De quoi est constitué un insecte

Comme tous les arthropodes, les insectes possèdent un corps articulé constitué de plusieurs segments. Ils ont un squelette externe (exosquelette) fait d’une cuticule chitineuse. Le segment est simplement formé de 4 sclérites reliés par une membrane arthrodiale. La plaque dorsale du segment est appelée tregum (tergite), la plaque ventrale le sternum (sternite) et chacune des plaques latérales est un pleuron (pleurite) (Fig.1).

Pour comprendre la constitution d’un insecte il suffit de le comparer à un train. Les boîtes (segments) sont comparables aux wagons du train reliées par la membrane arthrodiale. Le corps d’un insecte adulte comporte 3 principales parties : la tête, le thorax et l’abdomen (Fig. 2).

 

La tête

La tête, considérée comme la « tête dans une locomotive », est reliée au thorax. Elle est habituellement constituée de 6 segments. La tête d’un insecte possède une paire d’antenne, une paire d’yeux composés, des ocelles (œil simple des insectes) et 3 appendices modifiés qui forment les pièces buccales. Elle est aussi bien équipée d’organes de sens pour l’odorat, l’audition, le touché et le goût. Ce sont ces appendices qui déterminent le régime alimentaire d’un insecte. Ainsi, on distingue plusieurs types de régime alimentaire chez les insectes (Tableau 3) :

Tableau 3 : Les différents types pièces buccales chez les insectes.

Type de régime alimentaireExemples
BroyeurCriquets, chenilles (larves des lépidoptères)
SuceurPapillons (adultes des lépidoptères)
Piqueur-suceurPucerons, mouches blanches, thrips
Suceur-lécheurAbeilles, bourdons
Piqueur-spongieurMouches domestiques

Le thorax

Partie située entre la tête et l’abdomen, le thorax (deuxième partie) est composé de trois segments (prothorax, mésothorax et le métathorax). Les insectes sont caractérisés par la présence de 3 paires de pattes qui se trouve au niveau du thorax qui porte également les organes locomoteurs(les ailes). Une partie de l’appareil digestif passe par le thorax mais celui-ci ne joue que le rôle d’intermédiaire et n’est nullement pas impliqué dans l’absorption de la nourriture. Chaque segment thoracique comporte une paire de patte, tandis que les ailes ne se trouvent qu’au niveau du méso- et métathorax.

L’abdomen

Les segments qui sont derrière le « train » forment l’abdomen (le dernier élément). Le nombre de segment formant l’abdomen varie habituellement selon l’ordre de l’insecte et est de 6 à 11. L’abdomen ne porte généralement pas de pairs d’appendices (aucune patte et aucune aile).Toutefois, c’est au niveau de l’abdomen où se trouvent le tube digestif et l’appareil reproducteur. On y trouve aussi des segments postérieurs en position terminale qui peuvent être des cornicules des pucerons, l’organe ovipositeur (ponte des œufs) des mouches des fruits, le dard des abeilles, ou des cerques chez le forficule.

 

L’impact des insectes sur nous

Nous devons d’abord avoir à l’esprit que l’histoire de la biodiversité des insectes n’a pas beaucoup changé de ce qu’elle est aujourd’hui. La réaction de l’être humain dès qu’on parle des insectes est pour la plupart négative. Elle se fonde sur les arguments suivant :

  • ils mangent ou détruisent nos cultures ;
  • ils transmettent des maladies aux cultures, aux hommes ou aux animaux.

Il n’en est pas du tout le cas car un petit nombre d’insectes seulement sont nuisibles pour les cultures et pour l’homme. Voyons voir dans cette partie ce que représente réellement les insectes dans notre quotidien.

Utilité des insectes

Les insectes sont partout dans nos champs, nos maisons mais ce ne sont pas tous qui sont dangereux. A titre d’exemple, rappelez-vous qu’il y a dans votre entourage 1.5 millions d’insectes et quel serait leur impact sur notre survit s’ils sont tous nuisibles?

Quel sera l’avenir de l’humanité sans les insectes pollinisateurs comme les abeilles qui pollinisent plusieurs espèces de plantes, sans lesquelles il n’y aurait pas production de céréales, des fruits et des légumes ? A titre d’exemple, les insectes pollinisent une grande majorité des plantes à fleur (250.000 ou plus). Les abeilles produisent aussi du miel utilisé pour la consommation ou en médecine traditionnelle. Prenons aussi l’exemple de la biodiversité d’insectes dans un champ de maïs aux Etats Unis. Des études ont montrés qu’au Minnesota, environ 700 insectes visitent un champ de maïs par an. Parmi eux seulement 5 à 10 espèces sont nuisibles. Il y a donc bien plus d’insectes bénéfiques que de nuisibles dans la nature.

Des insectes comme le criquet ou certaines chenilles sont consommés et représentent une importante source d’alimentation riche en protéines dans beaucoup de pays à travers le monde. C’est aussi la principale source d’alimentation pour les oiseaux.

On estime qu’environ 25% des insectes sont des parasitoïdes ou des prédateurs d’autres insectes. Beaucoup d’entre eux sont élevés et font la fierté de plusieurs personnes car ils sont vendus en tant qu’agents de lutte biologique. C’est le cas des coccinelles et des syrphes pour lutter contre les pucerons ou de certains hyménoptères pour combattre les chenilles et les mouches. Certains insectes mangent aussi les mauvaises herbes.

Enfin, les insectes sont aussi utilisés en science forensique (science destinée à résoudre des enquêtes judiciaires dans le domaine criminel ou légal). La séquence et l’age des insectes décompositeurs sur un cadavre peut permettre de déterminer le temps et souvent le lieu du crime. Ceci permet de déterminer le tueur.

Nuisibilité des insectes

Les insectes peuvent aussi des avoir des impacts négatifs sur l’homme. Il faut noter que seulement moins de 1% des espèces affecte l’homme, les plantes et les animaux. Toutefois, malgré ce petits nombre, ils sont capables de causer des sérieux problèmes tels que :

  • les pertes sur les récoltes (insectes phytophages) ;
  • transmission des maladies pour les plantes (virose par les piqueur-suceurs), les hommes (le paludisme par les moustiques) et les animaux (la fièvre de la vallée du rift par les moustiques) ;
  • des dégâts dans les maisons (destruction du bois par les termites).

Les insectes phytophages ou herbivores sont responsables des dommages considérables en consommant les cultures. On estime que les ennemis des cultures (insectes, maladies, mauvaises herbes) sont responsables d’environ 40% de pertes sur les cultures dont 15% sont imputables aux insectes et aux acariens. Ces êtres vivants possèdent des pièces buccales adaptées à leur régime alimentaire. A cet effet, on peut les grouper en 2 importantes catégories.

La première catégorie comporte les insectes broyeurs qui peuvent s’attaquer à toutes les parties de la plante notamment le bois (termites), les feuilles (criquets, chenilles), les fleurs (chenille foreur de gousse du niébé), les fruits (mouches des fruits), les racines (ver blanc ) et les tiges (pyrale du maïs). Ces insectes causent d’importants dégâts économiques sur les cultures. A titre d’exemple, les criquets consomment tout ce qui est comestible sur leur passage. Par exemple au Niger, des chenilles comme la teigne des choux (Plutella xylostella), la noctuelle de la tomate (Helicoverpa armigera) causent d’importants dégâts économiques sur les cultures maraîchères et pluviales (Fig. 5).

 

D’autres insectes s’attaquent aussi aux denrées stockées et peuvent causer des dégâts importants. C’est le cas des petits coléoptères appelés bruche (Callosobruchus maculatus) sur les stock de niébé ou du ver de farine (Tenebrio molitor) sur la farine.

Les insectes appelés piqueur-suceurs (deuxième catégorie) peuvent aussi causer des dégâts énormes par la succion de la sève des plantes. C’est le cas des pucerons, des mouches blanches et des thrips. Ces insectes affectent aussi indirectement le rendement en transmettant des maladies virales aux plantes.

Au Niger, les principaux insectes causant des dégâts importants sur les cultures appartiennent aux ordres suivants :

OrdresExemplesExemple des cultures attaquées
ColéoptèresBruches, chrysomèlesDenrées stockées, malvacées (gombo)
DiptèresMouche des fruits, mouche mineuseCucurbitacées (courge, melon, pastèque), Fabacées (niébé)
HémiptèresPuceron, mouche blanche, punaiseSolanacées (tomate, pomme de terre), graminées (mil, sorgho)
LépidoptèresTeigne des choux, mineuse de la tomate, foreur, chenille défoliatriceCrucifères (choux), Solanacées (tomate,), Astéracées (laitue) graminées (mil, maïs), Moringacées (moringa)
OrthoptèresCriquet, sauterelleToutes les cultures
ThysanoptèresThripsAlliacées (Oignon), Solanacées (poivron, piment), Fabacées (niébé)

D’autres insectes représentent aussi de sérieux problèmes de santé publique en transmettent des maladies à l’homme. Environ, une sur six personnes vivant sur terre est affectée par une maladie qui est transmise par un insecte (paludisme, fièvre jaune, maladie à virus zika, la maladie du sommeil, etc.). C’est le cas du moustique qui transmet le paludisme surtout dans les pays à climat tropical. Selon l’OMS, le paludisme a tué en 2015, plus de 438.000 personnes à travers le monde. En plus, environ 40% de la population mondiale est sous risque de paludisme.

 

Classification des insectes

Comme pour tous les membres du royaume des animaux, la classification des insectes suit une séquence de division qui va du plus grand niveau au plus petit taxon. Le nom d’un insecte suit la dénomination binomiale. Les noms du genre (première lettre en majuscule) et de l’espèce sont écrits en italique. Le nom de l’espèce est écris en minuscule.

Ceci est illustré dans le Tableau 4 en prenant l’exemple de Tuta absoluta ou chenille mineuse, récemment introduite en Afrique, notamment au Niger (en 2013) et qui cause d’énormes ravages sur les cultures des solanacées en particulier la tomate (sur presque toute la bande sud du pays). Des noms vernaculaires lui déjà été attribués (dont certains caractérisant la gravité de ses dégâts).

Tableau 4 : Classification de Tuta absoluta (chenille mineuse de la tomate).

RoyaumeAnimalia
PhylumArthropoda
ClasseInsecta
OrdreLepidoptera
Sous orderGlossata
Super familleGelechioidea
FamillesGelechiidae
Sous familleGelechiinae
TribuGnorimoschemini
GenreTuta
Nom completTuta absoluta (Meyrick 1917)
Nom ordinaireCuta ou Tchuta (Hausa)
Autres nomsFrançais : Mineuse de la tomate
Englais : leafminer, tomato leaf miner moth, lesser tomato leaf miner, tomato moth, South American tomato moth, tomato borer, tomato fruit moth

Les principales subdivisions de la classe des Insectes

La classe des Insectes appartient à l’embranchement des Arthropodes. Elles subdivisée en 2 principales parties :

  • La sous-classe des Aptérygotes (« a » privatif), i.e. les insectes qui ne possèdent pas des ailes (Fig. 6) ;
  • La sous-classe des Ptérygotes ou les insectes qui possèdent les ailes.

Les représentants de la classe des Aptérygotes sont considérés comme des insectes primitifs qui n’ont pas vraiment évolués depuis leur apparition. Plusieurs aspects permettent de différencier les Aptérygotes des autres insectes. Ainsi, après l’éclosion des œufs, il n’y a pas de changements majeurs entre la larve et l’adulte, même après les mues successives. En plus, la mue se poursuit jusqu’au stade adulte et celui-ci ressemble beaucoup à la larve juvénile. Le seul moyen de savoir si un insecte de ce groupe est adulte c’est de compter le nombre de mue, la ponte des œufs ou le nombre de stade.

Le groupe des insectes Ptérygotes comportent la plupart des insectes avec lesquels nous cohabitons ensemble dans notre quotidien. Ils possèdent des ailes (1 à 2 paires). Avant de passer à chaque stade, ces insectes effectuent la mue au cours de leur développement. C’est le cas des chenilles/papillons, des pucerons, des thrips, des coléoptères et des abeilles.

 

Fig. 6 : (a) Insectes aptérygote (poisson d’argent ou lépisme) et (b) ptérygote (chrysope).

Stades de développement d’un insecte

L’un des plus importants caractères distinctifs des insectes est la métamorphose. Ce terme se définie comme les changements morpho-anatomiques et physiologiques brusques et irréversibles qui interviennent au cours du développent d’un insecte. Presque tous les insectes effectuent la métamorphose au cours de leur cycle de vie. Il existe deux types de métamorphose : la métamorphose complète et la métamorphose incomplète.

Les insectes qui subissent une métamorphose incomplète (appelée aussi simple ou graduelle) effectuent des petits changements au cours de leur développement. Ils comportent 3 principaux stades : œuf, nymphe et adulte. La nymphe qui ressemble beaucoup à l’adulte développe des ébauches d’ailes mais les vraies ailes s’observent chez l’adulte. La nymphe et l’adulte ont les mêmes habitudes alimentaires (Fig. 7). C’est le cas des pucerons, des criquets ou des termites.

 

Fig. 7 : Exemple de métamorphose incomplète chez le criquet.

Les insectes les plus développés ont une métamorphose complète (Fig. 8). C’est l’exemple des chenilles, mouches, abeilles. Ils passent par 4 principaux stades au cours de leur vie : œuf, larve, pupe et adulte. Chez les ravageurs, ce sont surtout les larves qui causent les dégâts sur les cultures. La pupe (chez les Diptères) ou chrysalide (chez les Lépidoptères) sont des stades de repose où l’insecte entre en diapause. L’insecte s’immobilise et ne s’alimente pas. C’est au cours de ce stade pupal où s’effectuent des changements très profonds du développement de l’insecte. Beaucoup de tissus et structure, tels que les pieds, les antennes, les ailes et les autres structures des adultes sont formés. L’adulte s’alimente très peu et son régime alimentaire est souvent entièrement différent de celui de la larve. Par exemple, la larve de lépidoptère ou chenille se nourrit des feuilles alors que l’adulte (papillon) se nourrit du nectar des fleurs. La fonction principale des adultes est la reproduction.

Chez les organismes supérieurs (mammifères), les plus importantes modifications se déroulent avant la naissance dans le ventre de la mère. Mais chez les insectes, elles se produisent après la naissance. La croissance et le développement des insectes est graduel i.e. par stades. Au cours de leur développement, le jeune insecte (larve ou nymphe) se débarrasse de sa cuticule (peau des insectes) pour passer d’un stade à l’autre. Ce phénomène s’appelle la mue. En effet, quand l’ancienne cuticule trop rigide, l’insecte s’en débarrasse et s’entoure d’une nouvelle autre. L’ancienne peau s’appelle exuvie.

Après chaque mue, l’insecte augmente sa consommation et les dégâts sur la plante augmentent. Le nombre de stade varie d’une espèce à l’autre, selon la disponibilité de la nourriture, la température et l’humidité.

Identification des insectes

Naturellement chaque agriculteur utilise ses connaissances empiriques ou un manuel d’identification pour classer un insecte par le nom commun de l’ordre auquel il appartient. C’est le cas des insectes appartenant aux groupes des coléoptères, des lépidoptères ou des diptères. Ainsi, la connaissance de l’ordre fournit des informations précieuses sur les insectes appartenant au même groupe. Ses indices sont entre autre :

  • le type de pièces buccales donnant des informations sur comment l’insecte s’alimente (des précieux indices pour le combattre) ;
  • le cycle de vie, permettant de savoir le meilleur moment pour intervenir ;
  • le type d’habitation, incluant la gamme de plantes hôtes de l’insecte mais aussi ou le trouver.

Cependant, l’identification des insectes devient très difficile dès qu’on atteint la famille l’insecte. A ce niveau d’identification vous devez avoir du matériel approprié et de l’expertise. Toutefois, l’agriculteur peut aussi s’appuyer sur ses connaissances empiriques pour identifier un insecte avant même de faire appel à un expert (dans les cas extrêmes). Ainsi, plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour identifier un insecte :

  • son expérience : en capitalisant les expériences issues des visites ou des demandes d’analyses, des formations qu’il reçoit de la part d’un phytoclinicien ;
  • des approches basées sur un spécimen : en utilisant d’une clé d’identification, un compendium, une photo, un schéma, etc. ;
  • des approches symptômes : en comparant les dégâts avec ceux des caractéristiques physiques de l’insecte ;
  • des méthodes basées sur la connaissance de la gamme d’hôte : comme les humains, les insectes ont des préférences pour leur alimentation ;
  • des approches basées sur la connaissance de la période propice et de la distribution géographique de l’insecte. Par exemple au Niger, il est facile de trouver la teigne des choux pendant les périodes chaudes de l’année mais difficile de la trouver pendant la saison sèche froide.

L’histoire et l’importance des insectes sur nous est un sujet très vaste et très complexe. Cet article ne se veut pas exhaustif. Il donne un bref aperçu sur les insectes, notamment ce que c’est un insecte, leurs impacts sur la vie socio-économique de l’homme, la classification, l’identification, etc. Des aspects tels que la biologie, la distribution géographique, les méthodes de lutte et bien d’autres aspects (identification, échantillonnage, …) seront abordés au cas par cas dans d’autres articles.

Quelques références citées

Alford, D.V., 1999. A textbook of agricultural entomology. Blackwell Science. 314p.

Chapman, R.F., 2013. The insects: Structure and function, Fifth Edition. Ed. S. J. Simpson and A. E. Douglas, Cambridge University Press. 929p.

Gillot, C., 2005. Entomology, Third Edition. Springer. 831p.

Van Emden, H.F., 2013. Handbook of agricultural entomology, First edition. Wiley Blackwell. 312p.