Plantes parasites

Il existe environ 4000 plantes qui sont parasites d’autres plantes. Celles-ci sont munies de suçoirs qui se fixent aux racines (épirhizes) ou aux parties aériennes (épiphytes) des plantes hôtes; ces suçoirs détournent la sève ou l’eau de la plante hôte à leur profit, ce qui l’affaiblit et la rend plus sensible aux attaques des ravageurs ou des maladies. On distingue deux grands types de plantes parasites soit les holoparasites et les hémiparasites.

Plantes holoparasites

Dépourvues de chlorophylle, les plantes holoparasites sont incapables de photosynthèse. De fait, elles détournent la sève élaborée (riche en sucres produits par photosynthèse). Parmi les plantes herbacées holoparasites les plus communes dans les régions tempérées, on trouve les cuscutes (Cuscuta spp., Cuscutaceae) et les orobranches (Orobranchaceae).

Dicotylédone originaire d'Amérique du Nord et naturalisée en Europe, le cuscute champêtre (Cuscuta campestris) est une plante grimpante épiphite qui parasite les légumineuses (Fabaceae), notamment la luzerne et le trèfle. Sa tige fine et filamenteuse, de couleur jaune orangé, s'enroule autour des tiges de la plante hôte formant une «chevelure» caractéristique, d'où son nom populaire de «cheveux du diable».
Crédit photo : Christian Fischer, licence Domaine public CC BY-SA 3.0

En Europe centrale et méridionale et en Asie centrale, l'orobranche du chanvre (Phelipanche ramosa, anciennement Orobranche ramosa) est une plante herbacée holoparasite qui menace entre autres les cultures de Solanacées (tomates, pommes de terre, aubergines), de fèves, de chanvre, de tournesols et de colza.
Crédit photo : Javier Martin, Licence Domaine Public via Wikimedia Commons

Plantes hémiparasites

Conservant leur capacité de photosynthèse, les plantes hémiparasites ne prélèvent que la sève brute (eau et éléments minéraux) des plantes hôtes. Les plus connues sont le gui (Viscum album, Viscaceae), une plante ligneuse épiphite qui parasite les arbres feuillus, notamment les pommiers et les peupliers, et les strigas (Striga spp., Scrophulariaceae), des plantes herbacées épirhizes qui parasitent principalement des graminées (Poceae).

En Afrique de l’Ouest et subsaharienne, Striga hermonthica , qui est connue sous le nom d'«herbe des sorcières», est un véritable fléau qui dévaste les cultures de sorgho, de riz, de maïs, de canne à sucre et de millets, menaçant ainsi l’autosuffisance alimentaire des populations locales. À noter que des mycoherbicides à base de souches de Fusarium peuvent être utilisées pour lutter contre S. hermonthica dans les cultures de Sorgho.
Crédit photo : USDA APHIS PPQ - Oxford, North Carolina , USDA APHIS PPQ, Bugwood.org, Licence CC BY 3.0 US Creative Commons Attribution 3.0 

Les tributylétains, des pesticides antisalissures toxiques pour la faune marine

Dans les années 1960-1980, les tributylétains (TBT), des composés organostanniques (à base d'étain) ont été largement employés comme algicide, fongicide, molluscicide et désinfectant dans les peintures antisalissures marines (antifouling), les systèmes hydrauliques industriels comme les tours de refroidissement et dans les traitements conservateurs du bois et de la pâte à papier. Libérés sous l'action de l'eau de mer sous forme d'hydroxydes, de chlorures ou de carbonates, les TBT qui ne sont pas biodégradables se sont accumulés progressivement dans les eaux et sédiments marins des zones portuaires, des estuaires et des littoraux à des concentrations toxiques pour la faune marine.

En particulier, ils sont très toxiques pour les mollusques filtreurs (coquille Saint Jacques, moules, huîtres) et les escargots marins qui les accumulent et les concentrent dans leurs tissus adipeux; à de très faibles concentrations, il affectent leur fécondation et leur développement embryonnaire, ont des effets masculinisants (imposex) sur les femelles de gastéropodes et entraînent l'épaississement de la coquille des mollusques bivalves (Ifremer 2008; UVED - Université de Nantes 2006). En France, le bassin ostréicole d'Arcachon a été particulièrement affecté par les TBT. Au Québec, le Fjord du Saguenay est aussi largement contaminé (Viglino L., thèse UQAR 2005).

Très toxiques et bioaccumulables, les peintures antisalissures à base de TBT sont désormais interdites par l'Organisation maritime internationale. Les TBT ont été remplacés, entres autres, par des herbicides de la famille des triazines comme la cybutrine qui ne sont pas eux mêmes sans risques pour l'environnement. Divers composés toxiques à base de cuivre ou de zinc ont aussi été utilisés. Des recherches sont actuellement menées pour trouver des molécules d'origine naturelle aux propriétés antisalissures et moins toxiques (Agence nationale de la recherche, BIOPAINTRO 2012).

Divers organismes marins comme des cyanobactéries, des algues vertes, des mollusques (tarets), des crustacés (balanes), des éponges et des vers peuvent coloniser la surface des coques des navires et les infrastructures artificielles immergées (câbles, pieux, plateformes, hydroliennes) et former des accumulations ou salissures; celles-ci accélèrent la corrosion des coques, augmentent le poids des navires et entravent leur hydrodynamisme ce qui augmentent leur consommation en carburant. Elles peuvent aussi contribuer à véhiculer des espèces envahissantes.
Crédit photo : Rafal Konkolewski, licence CC BY-SA 2.5 via Wikimedia Commons

Stimulateurs des défenses naturelles des plantes

Diverses substances naturelles ou synthétiques peuvent stimuler les défenses naturelles des plantes saines contre les champignons et les bactéries phytopathogènes voire certains phytovirus; après avoir été reconnues par des récepteurs membranaires, ces substances appelées éliciteurs exogènes induisent une série de réactions métaboliques comme la production de signaux d'alerte (acide salicylique, acide jasmonique, éthylène), de protéines de défense (protéines PR, péroxydases, chitinases, etc.) ou de substances antimicrobiennes (phytoalexines) et qui peuvent conduire à des réponses physiologiques comme l'épaississement des parois cellulaires.

Fondée sur le même principe que la vaccination, la stimulation des défenses naturelles permet aux plantes saines d'acquérir une certaine résistance contre les agents infectieux (résistance systémique acquise) qui peut durer de quelques jours à quelques semaines. On distingue deux types de Stimulateurs des défenses naturelles des plantes (SDN ou SDP) soit les éliciteurs qui stimulent les réactions métaboliques de défenses dès leur application et les potentialisateurs qui les déclenchent uniquement lorsque la plante traitée est infectée. Tous deux agissent de façon préventive et systémique sans entrer en contact avec les agents phytopathogènes. Leur persistance d'action est toutefois limité et les traitements doivent être renouvelés fréquemment.

Les SDP ne sont pas à proprement parlé des fongicides car ils n'exercent aucune toxicité directe sur les champignons ou les bactéries.

Il est à noter qu'on trouve sur le marché de nombreux produits fertilisants commercialisés comme «phytostimulants», «biostimulants» ou «bioactivateurs» ce qui laissent à penser qu'ils possèdent une activité SDP. En stimulant la microflore du sol, les biostimulants favorisent en effet  l'absorption des nutriments minéraux par les plantes et, ce faisant, augmente leur vitalité et leur tolérance aux stress abiotiques ou aux maladies. Toutefois, leur efficacité pour prévenir les maladies ne peut être garantie.

SDP naturels

Quelques SDP naturels d'origine végétale, animale ou bactérienne sont homologués dans le monde :

• la laminarine est un polysaccharide à base de glucanes (β-1,3-glucanes) extrait d’algues brunes (Laminaria digitata) et est efficace sur le blé, l'orge, le riz, le tabac et le pommier. Elle est homologuée en France pour prévenir la tavelure du pommier et le feu bactérien du pommier et du poirier (Bernardon-Méry A. et al., Phytoma 2013).
• la chitosane (β-1,4 poly D glucosamine) est un polysaccharide obtenu par désacétylation de la chitine extraite de la cuticule des Crustacés (El Hadrami A. et al, Marine Drugs 2010). Elle est homologué aux États-Unis pour prévenir les maladies fongiques sur la vigne.
• l'harpine, un peptide riche en glycine produit par la bactérie Erwinia amylovora, est efficace contre divers agents phytopathogènes, y compris certains phytovirus, sur le cotonnier, le tabac, la tomate, le piment, le fraisier, etc. (Wei ZM, Science 1992). Elle est homologué aux États-Unis depuis 2002 et pourrait être utilisée prochainement pour traiter les semences.
  
• L'extrait de graines de Fenugrec ou trigonelle (Trigonella foenum-graecum, Fabaceae) est homologué en France pour protéger la vigne contre l'oïdium. Cet extrait est riche en protéines, en éléments minéraux et en flavonoïdes.
• Le Milsana à base d'extraits de renouée de Sakhaline (Reynoutria sachalinensis, Polygonaceae) est autorisé en Allemagne et aux États-unis. Il contient entre autres du resvératrol, un polyphénol aux propriétés antifongiques (mildious, Botrytis) et antibactériennes.

Non toxiques pour la faune et les humains, ces substances naturelles se décomposent rapidement dans les plantes et l'environnement et ne laissent donc aucun résidu. Leur emploi est généralement compatible avec le cahier des charges de l'agriculture biologique. Ils sont aussi souvent associés à des fongicides de synthèse dans des programmes de lutte intégrée ou des stratégies anti-résistance.

SDP synthétiques

Divers SDP synthétiques sont commercialisés :

• les phosphonates (ou phosphites) de potassium ou de sodium préviennent le mildiou de la vigne, le Phytophtora des arbres fruitiers ou le Pythium des gazons.
• le foséty-al est utilisé sur la vigne contre le  mildiou et la pourriture noire.
• l'acibenzolar-S-methyl est un benzothiadazole analogue structural de l'acide salicylique et prévient l’oïdium chez le blé, la moucheture bactérienne (Pseudomonas syringae) chez la tomate ainsi que les cercosporioses chez le bananier. Il est l'ingrédient actif du Bion qui est commercialisé en France.
• la probénazole, un autre benzothiadazole, est employée au Japon pour protéger le riz contre la pyriculariose (Magnaporthe grisea) et les bactérioses dues à Xanthomonas oryzae.

D'origine industrielle, ces composés synthétiques ne sont pas autorisés en agriculture biologique.