National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco
Overview: Fruits rouges.AXE2 - AGRO-ÉCOLOGIQUE ET PROTECTION DE L'ENVIRONNEMENT DE LA CULTURE DE LA FRAISE ET DES FRUITS ROUGES
Leader: Ahlam Hamim, National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco
Team
members: 3
Partner
organizations: 1
Budget 2025
MAD :
0
Results: 0
Axis Description
1.1 Résumé :
La fraise et les petits fruits rouges sont des nouvelles cultures introduites au Maroc, elles sont pratiquées essentiellement dans la région du Loukkos qui dispose d'infrastructures hydro-agricole et agro-industrielle très importantes. Ces cultures sont en extension rapide dans le périmètre irrigué du Loukkos. L’augmentation des rendements en quantité et en qualité pourrait engendrer une utilisation massive des intrants, des fertilisants et des pesticides, ce qui a un impact négatif sur les ressources en eau et sur la structure des sols et les cultures.
Face au constat des impacts négatifs engendrés par l’adoption de ces pratiques agricoles, différents courants de pensées ont généré l’élaboration de pratiques culturales durables et respectueuses de l’environnement. Cet axe a pour ambition principale d’améliorer nos connaissances sur les mécanismes en jeu au niveau de la microflore du sol plus, et particulièrement sur l’importance de l’association bactérie-champignon dans les interactions biotiques et abiotiques, l’évaluation des méthodes de lutte chimiques et culturales intégrées raisonnées contre les espèces vivaces problématiques des cultures du fraisier et l’évaluation des impacts des pesticides et les risques de leur l'utilisation dans une mesure compatible avec la protection de la culture du fraisier.
Mots clés : Micro-organismes, fraises, petits fruits rouges, herbicides, lutte mécanique, lutte chimique, pesticide,
1.2 Contexte et point de situation
1.2.1 Orientations stratégique.
Au Maroc, la culture du fraisier joue un rôle socio-économique très important surtout dans la région du Loukkos où elle contribue à diminuer considérablement le chômage dans le secteur agricole en assurant 2.5 millions de jours de travail sur une période de 9 mois et constitue une source importante en devise du fait qu’elle fait appel à un marché de plus de 1 milliard de DH dont 90% en devise.
La culture est menée en intensif occasionnant l’apparition et le développement des ravageurs et maladies. La fragilité des fruits aggrave l’attaque de ces nuisibles le long du cycle de la culture. L’utilisation de produits phytosanitaires a contribué fortement au processus d'intensification de cette culture (augmentation de la production) mais elle s'est accompagnée également d'une diffusion de résidus dans l’environnement et l'apparition d'effets non intentionnels sur celui-ci ainsi que sur la santé humaine par la présence des résidus dans les fruits.
Les pratiques phytosanitaires sont considérées parmi les principaux facteurs qui favorisent l’augmentation de la pollution, la dégradation de l’environnement et les risques pour la santé humaine. L’impact de ces pratiques est rarement mesuré et évalué.
L’évolution de l’agriculture vers la durabilité passe par la mise en œuvre de nouvelles pratiques notamment de limiter les intrants et de favoriser la mise en place de systèmes adaptés aux contraintes sociales, économiques et environnementales,
Afin d’optimiser l’utilisation de ces pesticides, la réduction de leur quantité reste la meilleure solution pour réduire leur impact sur la santé et l’environnement. L’estimation des différentes pratiques et traitements phytosanitaires et l’évaluation de leur impact sur l’environnement est devenue d’une extrême nécessité, vue que les pratiques phytosanitaires restent encore mal connues et la haute toxicité des produits utilisés.
D’autre part, la mise en place de pratiques agricoles plus respectueuses de l’environnement voire plus durables nécessite des outils d’évaluation opérationnels. Parmi les méthodes d’évaluation existant aujourd’hui se trouve l’utilisation de la faune bacterienne du sol. Dans ce context, des recherches recentes ont montré l’effet de cette composante biologique dans l’amélioration de la croissance des plantes ; Les microorganismes rhizosphériques, en général, exercent sur les plantes divers effets influençant leur développement et peuvent également améliorer leur compétitivité et leurs réponses aux facteurs de stress externes.
Face aux changements climatiques, l’émergence des nouveaux problèmes phytosanitaires et la résistance des ravageurs aux produits chimiques, la recherche des nouvelles méthodes écologiques de lutte s’avère nécessaire, à fin de minimiser l’effet néfaste de l’emploi exclusive des pesticides sur la santé humaine et sur l’environnement. Cet axe de recherche s’inscrit dans l’un des objectives stratégiques du Génération Green et propose de réduire les apports d’intrants chimiques par l’utilisation de la faune bacterienne locale et vise à diminuer le recours aux produits phytosanitaires, à travers l’utilisation des indicateurs agroenvironnementaux ainsi que l’emplacement des essais de réduction et d’optimisation des pesticides dans la culture.
An.2 Etat de l’art :
Faire le point du contexte scientifique et des dernières connaissances en relation avec l’axe pour justifier l’idée du projet, les aspects originaux et novateurs, et énoncer les hypothèses.
2-1 Integration de micro-organismes dans la conduite technique de la fraise et autres fruits rouges:
L'agriculture moderne à comme défi d’améliorer le revenu des agriculteurs par la diversification et l’introduction de nouvelles cultures à haute valeur ajoutée tout en préservant nos ressources en eau et en sol et en réduisant l’impact négatif des pratiques culturales dites intensives sur l’environnement. Comme toute culture, le fraisier est influencé par de nombreux facteurs abiotiques (eau, fertilisation, climat …) et autres biotiques (ravageurs, virus …). L’apport en éléments fertilisants est l’un de ces facteurs crucial dont la maitrise augmente sensiblement le rendement du fraisier alors que leurs déséquilibres (excès ou carence) entrainent des conséquences de gravité variables selon l’élément en question et son niveau de carence ou d’excès. Actuellement, l’évolution de la production des fruits rouges, engendre une utilisation massive des intrants et des acidifiant, ce qui a un effet néfaste sur l’environnement. Les producteurs utilisent des fertilisants sous forme d’engrais complet (NPK), seul ou associé, à d’autres substances. Ils utilisent également des biostimulants et chacun les associe et les utilise de manière très diverse. De plus, les données sur les produits utilisés et la fréquence d’utilisation sont incomplètes. Le nombre de passages de biostimulants, d’après les déclarations des producteurs, varie de 1 à 33 passages par cycle, avec une moyenne de 9 passages par campagne déclarés.
L’utilisation des technologies microbiennes dans l’agriculture s’étend très rapidement par l’identification de nouvelles souches bactériennes efficaces dans l’amélioration de la croissance des plantes (PGPR, Plant Growth Promoting Rhizobacteria). Les microorganismes rhizosphériques, en général, exercent sur les plantes divers effets influençant leur développement (Kloepper et Beauchamp, 1992; Glick, 1995 ). Ils peuvent également améliorer leur compétitivité et leurs réponses aux facteurs de stress externes. Ainsi, l'inoculation des plantes stressées par des souches PGPR atténue le stress salin (Ashraf et al., 2008 ; Saharan et Nehra, 2011). En conséquence, la croissance des micro-organismes halotolérants, associés aux racines des plantes peuvent conduire à une meilleure fertilité des sols salins (Hallman et al., 1997).
Le nombre d'espèces bactériennes identifiées comme PGPR a augmenté récemment en raison de nombreuses études portant sur une plus large gamme d'espèces végétales, sur les progress réalisés en matière de taxonomie bactérienne ainsi que sur les progrès développés dans la compréhension des différents mécanismes d'action de ces rhizobactéries. Les PGPR utilisées comme biofertilisant et/ou antagoniste contre les phytopathogènes constituent une alternative prometteuse aux engrais chimiques et aux pesticides. Toutefois, la capacité de ces bactéries de coloniser les racines et de survivre dans le sol est souvent limitée. La sélection et l’utilisation des PGPR devrait tenir compte de l’adaptation de l’inoculant à une plante et à un écosystème particulier. L’élaboration de mesures efficaces pour les inoculants microbiens demeure un défi scientifique majeur (Bhattacharjee et al. 2008; Elhassan et al. 2010). En outre, la sélection d’une souche PGPR efficace est liée à la caractérisation de ses propriétés favorisant la croissance végétal (Paal et al., 2011). Ces propriétés sont le plus souvent la production d’auxines, la fixation d’azote, l’antagonisme phytopathogène, la cyanogénèse (HCN), la solubilisation du phosphate, la production des sidérophores et l’activité ACC désaminase (Frey-Klett et al. 2007). Les objectifs de cette partie sont d’évaluer les potentialités des rhizobactéries isolées de la fraise, caractériser les souches les plus performantes sélectionnées et tenter de les identifier par une approche biochimique et phylogénétique. Il s’agit principalement dans cette thématique d’estimer les effets de l'inoculation par ces souches sous stress minéral sur les paramètres morpho-biochimiques de la fraise et autres fruits rouges.
2-2 Optimisation d’utilisation des pesticides dans la culture de la fraise du Loukkos
Ce travail vise l’évaluation de l’impact des pesticides utilisés dans la culture de la fraise du Loukkos et les risques de leur l'utilisation à travers la détermination des indicateurs agro-environnementaux ainsi que des essais sur la réduction des quantités de pesticides utilisés.
Le perimètre du Loukkos est une région à forte activité agricole notamment dans le secteur irrigué où la culture de la fraise est parmi les principales cultures. Cette culture connaît des problèmes phytosanitaires qui entravent et comprometent le developpement de cette spéculation. Parmi ces problèmes, on compte l’utilisation massive et anarchiques des pesticides en raison du développement des maladies, ravageurs et mauvaises herbes. De plus, on compte l’apparition de résistances chez les bioagresseurs, du fait des traitements systématiques, ce qui a conduit à un usage encore plus important des pesticides et au recours à des substances à large spectre (Tanji et al., 2014 ; Benicha et al. 2015).
La conséquence logique qui résulte de ces mauvaises pratiques est d’une part la contamination des produits alimentaires par les résidus de pesticides et d’autre part la pollution progressive de l’environnement (contamination et dégradation de sol, air, contamination des ressources aquatiques et de la culture). S’il est maintenant reconnu que la plupart des milieux de l’environnement (air, eau et sols) sont contaminés par les pesticides suite à leur utilisation importante et perdure en agriculture intensive, notamment dans les cultures intensives comme c’est le cas de beaucoup de cultures au Loukkos (Benicha et al., 2011 ; Tanji et al., 2011 ; Benicha et al., 2016), les conséquences environnementales et de toxicité de ces contaminations ne sont pas évaluées dans cette région.C’est pourquoi, il importe de disposer d’outils permettant l’évaluation des impacts environnementaux liés aux différents modes de protection phytosanitaire existants dans le périmètre en vue de généraliser une utilisation raisonnée et durable des pesticides par les agriculteurs de la filière.Parmi les outils adaptés à l’étude de cette évaluation d’impacts environnementaux liés à l’utilisation des pesticides, il y a lieu de citer des indicateurs agroenvironnementaux qui sont des outils d’aide à la décision traduisant l’intensité du recours à l’utilisation des pesticides et la relation entre les pratiques et la contamination de l’environnement (Bettineli et., 2011).
Les politiques actuelles de raisonnement des produits phytosa¬nitaires, donc de leur réduction, utilisent essentiellement des indicateurs «de pression» et de risques de santé (Zahm, 2011) et Indicateur de Risque de Toxicité sur l’Environnement. Ces indicateurs représentent des outils d’aide à la décision, traduisant la relation entre les pratiques phytosanitaires et les contaminations observées au niveau de la parcelle et de toxicité et participent ainsi au suivi de l’état de l’environnement et au processus d’évaluation des politiques publiques agricoles et environnementales. Ils traduisent ainsi l’intensité du recours aux produits phytosanitaires et donnent une idée générale des tendances de l’utilisation des pesticides et des risques qui y sont associés ainsi que leurs effets sur l’environnement (Zahm, 2011).
D’autre part, les travaux concernant l’évaluation de l’impact des pratiques phytosanitaires au Maroc demeurent très peu nombreux, ce qui nous a poussés, à faire une caractérisation des pratiques de protection du fraisier du Loukkos, dans le but de réduire l’utilisation de ces produits phytosanitaires, un des enjeux de santé et d’environnement primordiaux actuels en agriculture durable.
De plus, le fraisier est très sensible aux agresseurs. Aujourd’hui, le respect des limites réglementaires des résidusphytosanitaires est une condition d’accès au marché international et l’évolution de la législation en matière de résidus, concrétise la volonté d’atteindre un haut niveau de sécurité sanitaire dans l’alimentation.
Dans ce contexte, l’objectif de ce travail est de faire un diagnostic de l’impact des pratiques phytosanitaires du fraisier de Loukkos sur l’environnement en se basant sur la détermination des indicateurs de pression et de toxicité et de leur évolution afin de comprendre, suivre, identifier et évaluer la relation entre ces pratiques et leurs effets sur l'environnement et la santé humaine et par suite de réduire leur utilisation, ainsi que l’emplacement des essaisde réduction et d’optimisation des pesticides dans la culture dans le but de diminuer les effets nocifs des pesticides aussi bien sur la santé humaine que sur l’environnement.
2-3 Protection intégrée des petits fruits rouge
La région soufre des plusieurs ravageurs dont la drosophile japonaise également appelée la mouche de la cerise, Drosophila suzukii Matsumura (Diptera: Drosophilidae), qui est originaire du Japon et a progressivement envahi les Etats Unis d’Amérique, l’Europe et l’Afrique du Nord (Hauser, 2011; Cini, 2012; Cini, 2014). Cette espèce représente un problème phytosanitaire difficile à traiter car les insectes contaminent les fruits, juste avant la récolte, c’est-à-dire à un moment où il n’est pas possible de protéger les fruits avec un insecticide. Les fruits abîmés sont non seulement contaminés par ces drosophiles, mais ces fruits sont en outre attaqués par des microorganismes. Cette espèce est d’autant plus problématique qu’elle est polyphage, c’est-à-dire qu’elle attaque un grand nombre de fruits d’espèces différentes (Rota-Stabelli, 2013), à savoir non seulement des plantes cultivées comme les fruits rouges et des arbres fruitiers (cerise, fraise, framboise, mûre, myrtille, vigne, figue, groseille, abricot, pêche, raisin, kiwi, kaki, pomme, prune…) mais aussi des plantes sauvages les baies ou fruits de certains arbustes : sureau, mûre, arbouse, cornouiller sanguin. Cet insecte invasif représente donc une menace réelle pour l’agriculture, en particulier sur fruits et vigne, et pour la biodiversité car elle s’installe dans des niches écologiques occupées auparavant par d’autres insectes moins virulents. Au Nord du Maroc, les petits fruits rouges sont majoritairement destinés à l’export, et représentent un chiffre d’affaire important pour l’agriculture marocaine. Dès l’introduction de cette mouche dans la région de Larache en été 2013, les producteurs de cette filière se battent pour le contrôler soit par piégeage ou lutte chimique. Le risque augmente suite au changement climatique mondial et les conditions climatiques favorables au Maroc qui permettent à cet insecte d’accomplir rapidement plusieurs générations sur plusieurs cultures d’intérêt économique autres que les fruits rouges comme les arbres fruitiers.
Listes des références bibliographiques :
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Benicha M., Maadani Safae., Amrani A., Chabbi M. 2015. Impact des pratiques phytosanitaire sur l’environnement: Evaluation des indicateurs agroenvironnementaux dans la culture du fraisier du Loukkos: IVème colloque International "Les produits phytosanitaires : Impact sur la santé humaine et l’environnement : Quelles solutions alternatives?’’, FST-Errachidia8-10 octobre.
Bettineli M., Dominique H., Dussaud A., Sanchez M. 2011. Les indicateurs de pression d’utilisation des produits phytosanitaires. Info CTIFL, N°269, p :30-39 mars.
Cherif, Hafsa, 2014. Amélioration de la croissance du blé dur en milieu salin par inoculation avec Bacillus sp. et Pantoea agglomerans isolées de sols arides. Thèse de doctorat de l’Université Ferhat Abbas Sétif 1 Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie.
Frey-Klett P., Garbaye J., Tarkka M. 2007. The mycorrhiza helper bacteria revisited. New Phytologist 176, 22-36.
Gianinazzi S., Gollotte A., Binet MN., van Tuinen D., Redecker D., Wipf D. 2010. Agroecology: the key role of arbuscular mycorrhizas in ecosystem services. Mycorrhiza.
Hamim A., El hani S. 2016. Mise au point de la technique de micro-propagation de la fraise. Rapport d’activité annuel, CRRA de Tanger
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Maadani S., Benicha M., Chabbi M. 2016. Conséquence d’utilisation des pesticides dans le fraisier sur la contamination des sols et des eaux souterraines du périmètre du Loukkos. J. Mater. Environ. Sci. 7 (y), (2017), (acceptée).
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Zahm F. 2011. L’évaluation de la performance globale d'une exploitation agricole à l'évaluation de la politique publique agro-environnementale de la Politique Agricole Commune. Thèse en économie de l’agriculture et des ressources de l’Université Européenne de Bretagne, Agrocampus, Rennes, France.
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1.2.3 Justification du projet (intérêt et originalité)
La filière des fruits rouges se révèle hautement rentable dès lors que les conditions favorables sont réunies. Et c’est le cas dans le périmètre du Loukkos. La zone concentre en effet les 4/5eme de la production nationale de la fraise, la framboise et la myrtille. Des cultures qui affichent une croissance à la fois rapide et soutenue sur la dernière décennie. Elles génèrent aujourd’hui un chiffre d’affaires avoisinant les 3 milliards de DH et assurent plus de 6 millions de journées de travail durant 9 mois au niveau des exploitations agricoles et des stations de conditionnement. Et l’essentiel de la production est destiné à l’export. La zone du Loukkos compte une vingtaine d’unités de conditionnement et de surgélation installées pour la majorité par des investisseurs délocalisés.
Le fraisier et les petits fruits rouges sont influencés par de nombreux facteurs abiotiques (eau, fertilisation, climat…) et autres biotiques (ravageurs, virus …). L’apport en éléments fertilisants est l’un de ces facteurs cruciaux dont la maitrise augmente sensiblement le rendement de ces cultures alors que leurs déséquilibres (excès ou carence) entrainent des conséquences de gravité variables selon l’élément en question et son niveau de carence ou d’excès.
Actuellement, l’évolution de la production des petits fruits rouges, engendre une utilisation massive des intrants et des acidifiant, ce qui a un effet néfaste sur l’environnement.
L’utilisation des technologies microbiennes dans l’agriculture s’étend très rapidement par l’identification de nouvelles souches bactériennes efficaces dans l’amélioration de la croissance des plantes (PGPR, Plant Growth Promoting Rhizobacteria). Les PGPR utilisées comme biofertilisant et/ou antagoniste contre les phytopathogènes constituent une alternative prometteuse aux engrais chimiques et aux pesticides. Toutefois, la capacité de ces bactéries de coloniser les racines et de survivre dans le sol est souvent limitée. La sélection et l’utilisation des PGPR devrait tenir compte de l’adaptation de l’inoculant à une plante et à un écosystème particulier. L’élaboration de mesures efficaces pour les inoculants microbiens demeure un défi scientifique majeur.
L’objectif est d’évaluer des micro-organiqmes de fraise et fruits rouges isolées, de caractériser et de sélectionner les souches les plus performantes permettant un développement optimal des plantes de petits fruits rouges.
L’évolution de la culture de la fraise vers la durabilité passe par la mise en œuvre de nouvelles pratiques notamment de limiter les intrants et de favoriser la mise en place de systèmes adaptés aux contraintes sociales, économiques et environnementales,Parmi les problèmes rencontrés dans cette culture, on compte l’utilisation massive des pesticides en raison du développement des maladies, ravageurs et mauvaises herbes auxquels elle est très sensible entravant et comprometant ainsi son developpement. Cette utilisation engendre un risque élevé envers l’homme et l’environnement. En effet une étude réalisée par l’INRA de Tanger, afin d'estimer l'importance quantitative de chaque produit phytosanitaire utilisé pour la culture de la fraise dans le périmètre, a montré que cette culture est objet d’une lourde utilisation en pesticides et une fréquence de traitements très élevée. Cette situation s’est répercutée sur la qualité des fraises qui a montré une contamination par des résidus de pesticides (Benicha, 2006).
La production est soumise à un contrôle des résidus de pesticides très minutieux à l’export. Aujourd’hui, le respect des limites réglementaires des résidus phytosanitaires est une condition d’accès au marché international et l’évolution de la législation en matière de résidus, concrétise la volonté d’atteindre un haut niveau de sécurité sanitaire dans l’alimentation.
L’ augmentation de la superficie et de la production des fruits rouges a favorisé le développement d’un certain nombre de stress biotiques et abiotiques qui commencent à s’ériger comme source de limitation de la productivité́ des fruits rouges à l’échelle mondiale. Il s’agit notamment de maladies virales, bactériennes, fongiques, et d’attaques par des insectes et des nématodes phytoparasites.
Actuellement, la lutte contre les mouches des petits fruits rouge s’oriente vers la mise au point de pièges basés sur des molécules odorantes permettant d’estimer l’évolution des populations de mouches (Cha, 2012 ; Landolt, 2012 ; Landolt, 2012 ; Basoalto, 2013; Lee, 2013; Kleiber, 2014) et des traitements préventifs permettant de limiter les infestations. Il reste plus que nécessaire de trouver d’autres voies de lutte, alternatives ou complémentaires de façon à limiter le recours aux insecticides. Le projet s’inscrit dans le cadre de la production des cultures fruitières et la lutte contre une espèce invasive, Drosophila suzukii. Cette drosophile a pour particularité de pondre dans des fruits avant leur maturité. Ce comportement rend la lutte contre cet insecte particulièrement difficile car les fruits infestés n’ont pas de symptômes visibles lors de la cueillette mais se dégradent rapidement après récolte.
Concernanat les nematodes, Ces derniers ont une incidence économique très importante à l’échelle mondiale dont l’estimation réelle reste difficile en raison des nombreuses interactions avec les maladies cryptogamiques citées ci-dessus (Gigot et al., 2013). Cependant, malgré leur impact significatif sur la productivité au niveau national, les nématodes phytoparasites associés aux fruits rouges (Fraise) dans la région de Loukkous n’ont fait l’objet d’aucun travail notable. L’objectif de cette étude est d’évaluer la diversité et l’incidence des principaux nématodes phytoparasites associés à la culture du fraisier dans la région de Loukkos, d’une part, et d’autre part, la recherche et le développement des moyens et méthodes de gestion innovants.
Cet axe cadre bien les orientations stratégiques de la Génération Green par la mise en place d’un programme de recherche qui aborde l’amont jusqu’à l’aval de la filière. Il permettra d’apporter des technologies indispensables et appropriées concernant, l’optimisation des intrants et des pesticides.
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