la recherche sur les problèmes phytosanitaires du riz...

La Recherche sur les problèmes phytosanitaires du riz au Bénin,

thématiques et actions de collaboration en entomologie entre institutions

Restitution mission d’appui Pierre Silvie au Bénin

(12-12-2011)

P. J. Silvie IRD/CIRAD

Appuis:

Éléments de contexte (1)

• Importance alimentaire des céréales: augmentation population/urbanisation • Importance économique et politique: prix des céréales, importations, déficit de production/demande (émeutes de la faim) • Un constat: développement du maïs au détriment des céréales traditionnelles, dans certaines régions (sorgho, mil)

Un défi agronomique majeur: augmenter la production/ surface cultivée, rendements (1,5 t riz paddy à 8 t/ha)

Restitution mission d’appui Pierre Silvie au Bénin (12-12-2011)

Le cas du Bénin Production riz paddy: 72 960 t (2007) Objectif 2015: 600 000 t (385 000 t riz blanc) Consommation: besoins 175 000 à 210 000 t (couverts à 47%) (gap =importations) Potentiel terres irrigables: 322 000 ha (10% exploités)

Source: SDRB, 2010


Nombreuses initiatives et projets internationaux (R & D) avec de nombreux acteurs de la recherche : centres internationaux et SNRA

• IRRI • AfricaRice (Bouaké, Cotonou/IITA – provisoire depuis 2005) • CIAT • JICA • GRISP (méga programme CGIAR) • PAFIRIZ (Projet européen, Bénin) • CFC (Projet Afrique centrale) • CARD • ARI STRASA • ….

Appui à un projet en cours de montage au Bénin (AfricaRice / Cirad, Ph. Menozzi)

Intérêt du riz: zones de bas fonds, aménagements de surfaces déjà disponibles


Appui au projet "Effect of climate change (CC) on rice stem borers’ complex and their natural enemies in West and East Africa"

Spatio-temporal interactions between landscape, cereal pests, and human societies within a global change context: a case study in Eastern Africa (Kenya)


Ph. Menozzi

P. Silvie

Climate change agriculture and food security – CCAFS (partenariat entre CGIAR et ESSP)


RELECTURE du projet durant la mission et suggestions

Termes de référence

1/ Analyse de la situation de la recherche phytosanitaire sur les ravageurs du riz au Bénin: acteurs locaux, institutions impliquées ; 2/ Proposition de thématiques permettant d'associer plus étroitement l'ICIPE, l'INRAB, le CIRAD et l'IITA à AfricaRice; 3/ Proposition d’actions partagées ou communes de recherches intéressant le domaine de la lutte intégrée (IPM) contre les ravageurs des céréales en Afrique de l'Ouest et de l'Est.

Réalisée du 1er au 12 décembre 2011 APPUIS


Méthode adoptée

• Entretiens préliminaires (CIRAD, Montpellier) •Patricio Mendez del Villar, Jean-Michel Vassal, Alain Audebert

• Relevé de bibliographie et lectures (dont GRISP) • Entretiens à Cotonou avec des directeurs d’institutions, des chercheurs, des enseignants et des étudiants

•AfricaRice, INRAB (DG), IITA (DG), G. Goergen, Université (UAC, FAST/FSA)

• Visites d’essais variétaux, de périmètres et entretiens avec des acteurs de terrain (Lele/Bohicon, Sowé/Glazoué)

•CTB (PAFIRIZ, D. Binart), •CCRB (Conseil de concertation des riziculteurs du Bénin)

•INRAB (C.Akakpo, P.Assigbe, J.-B.Dédo)


Thèmes abordés (entretiens)

•Institutions impliquées dans la recherche en entomologie • Statistiques agricoles, objectifs de production •Modalités de culture du riz au Bénin • Hiérarchisation des contraintes et Problèmes phytosanitaires • Revue des outils IPM employés dans le passé • Formation en entomologie (riz) : académique ou ponctuelle •Projets en développement au Bénin


Localisation AfricaRice/ Zones de production en Afrique de l’Ouest

Source: Mendez Del Villar P., Bauer, J.-M., Maiga A., Ibrahim L., [2011]. Rapport final. Crise rizicole, évolution des marchés et sécurité alimentaire en Afrique de l’Ouest, PAM, CILSS, FAO, CIRAD, FEWS-NET. avril 2011, 61 p.

Tanzanie Kenya

Contexte écologique de Malanville (Nord Bénin): non visité

Tanzanie; Kenya

Périmètres irrigués

Tableau n°1 : Répartition par régions du potentiel en bas fonds au Bénin

Source : FAO/NEPAD (2005)

Département Potentiels estimés (en ha)

Atacora - Donga 56 000

Borgou - Alibori 33 000

Zou - Collines 65 000

Mono - Couffo 17 000

Ouémé - Plateau 19 000

Atlantique 15 000

Total 205 000


Les acteurs de la recherche en entomologie rizicole au Bénin

1. AfricaRice (Dr. Cyrille Adda, Abou Togola) 2. CIRAD (Dr. Ph. Menozzi)

Avec appui d’étudiants thésards de UAC, EPA, Université de Lomé (Source: Rapport annuel AfricaRice, 2009)


Les acteurs de la recherche en entomologie rizicole au Nigéria

AfricaRice (Dr. Francis Nwilene)


(Source: Rapport annuel AfricaRice, 2009)

Les acteurs de la recherche en entomologie rizicole au Nigéria

Dr. Francis Nwilene: le spécialiste mondial de Orseolia oryzivora


Nwilene, F.E., S. Sanyang, A.K. Traore, A. Togola, G. Goergen, T.A. Agunbiade, M. Tamo, I. Akintayo, B. Cissé and E. Ogah. 2009. Rice Stem Borers: Biology, Ecology and Control – Field Guide and Technical Manual. Africa Rice Center (AfricaRice), Cotonou, Benin, 28 pp. Nwilene, F.E., A. Togola, T.A. Agunbiade, E.O. Ogah, M.N. Ukwungwu, A. Hamadoun, S.I. Kamara and D. Dakouo. 2008b. Parasitoid biodiversity conservation for sustainable management of the African rice gall midge, Orseolia oryzivora (Diptera: Cecidomyiidae) in lowland rice. Biocontrol Science and Technology 18(10): 1075-1081. ISSN: 0958-3157. Nwilene F.E., M.P. Jones, D.S. Brar, O. Youm, A. Togola, A. Kehinde, M.N. Ukwungwu, S.I. Kamara and A. Hamadoun. 2008c. Integrated pest management (IPM) strategies for NERICA varieties, Module 8 pp. 83-94. In: E.A. Somado, R.G. Guei and S.O. Keya (eds). NERICA®: the New Rice for Africa – a Compendium. Cotonou, Benin: Africa Rice Center (AfricaRice); Rome Italy: FAO; Tokyo, Japan: Sasakawa Africa Association. 210 pp. Nwilene F.E., T.A. Agunbiade, A. Togola, O. Youm, O. Ajayi, S. O. Oikeh, S. Ofodile and O.O. Falola. 2008d. Efficacy of traditional practices and botanicals for the control of termites on rice at Ikenne, Nigeria. International Journal of Tropical Insect Science 28(1): 37-44. ISSN: 1742-7584. Nwilene F.E., O. Ajayi, T.A. Agunbiade, O. Youm, A. Togola, M.N. Ukwungwu, D. Dakouo, S.I. Kamara, A. Hamadoun. 2007. Functional biodiversity for sustainable management of African rice gall midge in lowland rice-based systems, pp. 358 – 359. In: Proceedings of the 16th International Plant Protection Congress – in association with the BCPC International Congress – Crop Science and Technology, Scottish Exhibition and Conference Centre, Glasgow, Scotland, United Kingdom, 15-18 October 2007 Nwilene F.E., K.M. Harris, O. Okhidievbie, A. Onasanya, Y. Sere and I. Ingelbrecht. 2006. Morphological diversity and genomic DNA fingerprinting of the African rice gall midge, Orseolia oryzivora Harris & Gagné, (Diptera: Cecidomyiidae) and of two other species of African Orseolia. International Journal of Tropical Insect Science 26 (4): 256-265

Autres acteurs locaux (INRAB) (Institut national de la recherche agronomique au Bénin)

D

e

6°

7°8°

9°10

11°

12°

1° 2° 3° 4°

Karimama

Malanville

Banikoara

SegbanaGogounou

Sinande

BèmbèrèkèKalalé

Nikki

N‘Dali

Pèrèrè

Tchaourou

8

Savè

c

gh

*

INRAB sur le

territoire national

IGN Cotonou 1992, adapté de E. van den Akker, Cotonou 1999

RD Kandi

RD Natitingou

CRA Ina

Prog. Nord +

Production animale +

halieutique

CRA Savé

Prog. Centre +

Recherche Forestière

CRA Pobé

Prog. Plantes perennes

Diversification

CRA Agonkanmey

Prog. Technologies Agro-alim.,

Information Scient.+ Biométrie

Analyse politique agricole

Laboratoires centraux

CRA Niaouli

Prog. Sud +

Denrées de

base

ALIBORI

BORGOU

ATAKORA

OUEME

COLLINES

DONGA

PLATEAU

ZOU

COUFFO

LITTORAL

MONO

ATLANTIQUE

Départements

0 100 200 300 km

CRA Parakou

Prog. Coton-Fibre

RD Bohicon

RD Ina

RD Savé

RD Niaouli

Laboratoire de défense des

cultures

Source:

Évaluation variétale (EV) (dont dégâts insectes) + EV Participative


Enseignement-Formation (entomologie) Formations académiques universitaires (UAC)

FSA ? FAST- Master d’entomologie appliquée – Option Entomologie agricole (Option « Entomologie médicale et vétérinaire » existe)

Master International Entomologie médicale et vétérinaire (MIE, Ouidah) Entomologie agricole – Généralités (CIRAD)

Training AfricaRice (Source: R.A., 2009)


Modalités de culture rencontrées

Riz de plateau (upland – riz pluvial) Riz de bas-fonds Périmètres irrigués


EV à Niaouli

Périmètre Sowé

Lele (irrigation naturelle)

54%

23% des 72 400 producteurs (MAEP,2009) 14% pluvial assisté irrigation

8,6%

Problèmes phytosanitaires Chaque expert considère sa spécialité comme la plus importante : Phytopathologiste (Pyriculariose, Panachure jaune RYMV, endémique Afrique) Nématologiste (Nématodes à gales, à cystes) Malherbologue Rodontologue (rongeur) Entomologiste (Insectes des racines et des parties aériennes)

Priorisation/hiérarchisation des problèmes nécessaires pour IPM, dans l’espace, et dans le temps


RYMV

Lapin ‘Charbon’

Coccinelle vecteur RYMV

Ex. fin de cycle: Les oiseaux granivores

Quelea quelea

– Le moineau doré

Source: Jean-Michel Vassal (CIRAD) Mauritanie

Source: Pollet, 1977, Cah. ORSTOM, vol. XII, 3-23

« D’une manière générale toute récolte que l’on ne protège pas contre les oiseaux, est fortement compromise. Il serait donc vain de ne se limiter qu’aux seuls insectes dans la lutte contre les ravageurs du riz; la lutte contre les oiseaux en est un complément indispensable.»

11,2% rdt potentiel (AfricaRice, R.A. 2009)


Hiérarchisation des contraintes (producteurs) et problèmes phytosanitaires

Contrainte N°1: Stress hydrique

Définition des zones à risque de stress hydrique ? Changement climatique et Modifications des pratiques des producteurs ?

Contrainte N°2: Mauvaises herbes Contrainte N°3: Crédit agricole (achat intrants/disponibilité) Contrainte N°4: Oiseaux (récolte) Contrainte N°5: Maladies Contrainte N°6: Insectes Contrainte N°7: autres…Nématodes ?


Caractériser le changement climatique

Carbofuran-treated

Source: IRRI, WARDA (DFID)

Variation des cumuls pluviométriques annuels enregistrés à Cotonou (station IITA)

1200 mm


Problèmes phytosanitaires Focus sur les problèmes entomologiques rencontrés (Punaises et piqueurs-suceurs)


Eysarcoris inconspicuus Menida sp.

Identification durant la mission: G. Goergen

Problèmes phytosanitaires Focus sur les problèmes entomologiques rencontrés (Chenilles phyllophages ou épis)


Niaouli, Bénin (12/2011)

Problèmes phytosanitaires Focus sur les problèmes entomologiques rencontrés(Insectes des denrées stockées)



Problèmes phytosanitaires

Focus sur les problèmes entomologiques (Symptômes de Panicules blanches)


Responsables = Insectes foreurs de tiges (‘stem borers’) mais pas que…

Nécessité d’arracher chaque tige pour vérifier la présence de larve

Problèmes phytosanitaires Foreurs responsables de dégâts (= coeurs morts et panicules blanches)


Diptères

Maliarpha separatella (blanc)

Eldana saccharina*

Sesamia calamistis* (rose)

Chilo partellus* (Togo, Kpalimé)

Chilo zacconius

Diopsis thoracicae

Orseolia oryzivora (non recensée au Bénin)

Scirpophaga sp. (jaune)

Lépidoptères

Source: A. Togola (diaporama formations)

?

* sur maïs aussi

Idéal: disposer d’un outil d’aide à la décision

Source: Frank Mussgnug (AfricaRice)

Avec une recommandation instantanée

Output page

Fertilizer

recommendation

is sent to farmer

by text message

or

can be printed

out and given to

rice grower

NMRice fertilizer recommendations aim at increasing farmers‘ profits by 100 US$ per hectare and crop

Source: Frank Mussgnug (AfricaRice)

Protection intégrée (IPM): le paradigme Source : Eilenberg et al., 2001 (traduit)

+ emploi de seuil économique d’intervention (si décision de traitement pour limiter le problème)


Nwilene F.E. M.P. Jones, D.S. Brar, O. Youm, A. Togola, A. Kehinde, M.N. Ukwungwu, S.I. Kamara and A. Hamadoun. 2008. Integrated pest management (IPM) strategies for NERICA varieties, Module 8 pp. 83-94. In: E.A. Somado, R.G. Guei and S.O. Keya (eds). NERICA®: the New Rice for Africa – a Compendium. Cotonou, Benin: Africa Rice Center (WARDA); Rome Italy: FAO; Tokyo, Japan: Sasakawa Africa Association. 210 pp.

Semence certifiée

Méthode la plus « classique »

(source : Eilenberg et al., 2001, traduit)


Q.: Faut-il parler de résistance ou de compensation par tallage ?

Criblage de variétés pour Orseolia et chenilles

Données de la littérature

Variétés % cœurs morts % panicules blancs

% tiges infestées

Nb larves vivantes/hill

Hang-Li 2.9 3.1 14.1 0,2

Saba 3.5 6.3 71.7 9.1

Gendjah Ratji 6.9 4.4 82.5 7.3

Inilang-ilang x Furtuna

15.1 7.9 83.6 16.4

Perurutung (nb)

23.4 8.8 74.5 5.9

Source: extrait de tableau (Pathak, M.D. Varietal resistance to rice stem borers at IRRI)

Janvier-Mai 1963 (moyenne 3 rép. par variété)


Autres méthodes ‘standards’



Dates de semis, densités…pratiques culturales, paillages avec maïs (termites)

Extraits de plantes ou autres méthodes (expérimentation)



Pas de virus (NPV) Pas de Biopesticide à base de Bt

Type de méthode expérimentée

Ravageur visé Remarques

Huile de Jatropha, de neem, tourteaux neem

Termites, stem borers Mali Huile de neem préférée par prod.

Solution pétrole Termites, stem borers

Poudre de tabac Termites

Boutures bambou, tiges maïs desséchées

Termites

Plantes-pièges

M. anisopliae (chapignon)

Termites Coût

Cultures en bandes (maïs- manioc)

Stem borers Issu de pratiques locales (+/-)

« friendly weeds » Paspalum scrobiculatum

Stem borers


Extraits de plantes ou autres méthodes

Source: WARDA

Thématiques


1.Bio-écologie des foreurs et de leurs ennemis naturels Identification des espèces, estimation des pertes Abondance et Répartition géographique des espèces Dynamique des populations et Régulation naturelle (champ) plantes-hôtes (alentours des parcelles cultivées) parasitoïdes, prédateurs, pathogènes Effet de la température sur le cycle biologique (labo) 2.Caractérisation de la résistance variétale aux foreurs de tiges (Nigéria, a priori) 3.Influence des stress hydriques sur la sensibilité aux foreurs (au champ) 4.Approche type ‘écologie du paysage’ (Landscape ecology) Associations de plantes (stratégie dite ‘push-pull’) Paysage sensu largo (5.Lutte biologique)

OBSERVATION/EXPÉRIMENTATION

AfricaRice, ICIPE, IRD, CIRAD, IITA INRAB ? KARI au Kenya ? Universités ?

Priorité

Thématique 1


Bio-écologie des foreurs et de leurs ennemis naturels Identification des espèces Abondance et Répartition géographique des espèces Dynamique des populations et Régulation naturelle (champ) plantes-hôtes (alentours des parcelles cultivées) parasitoïdes, prédateurs, pathogènes Effet de la température sur le cycle biologique (labo) EXP.

ICIPE/IRD: Bruno le Rû (S. nonagrioides) Pierre Silvie AfricaRice: C. Adda A. Togola F. Nwilene IITA: ? G. Goergen (taxonomie)

OBSERVATION/EXPÉRIMENTATION

Chilo partellus (Togo, Kpalimé)

Identifications (morphologie)

Georg Goergen

Francis Tchibozo

Depuis 1987


Parasitoïdes

“Thus, a strain of C. sesamiae from the Kenyan coast reared on S. calamistis at the ICIPE laboratories was introduced into West Africa in the 90ies and got permanently established on S. calamistis in southern Benin”.

IRD: B. Le Rû


Pathogènes, Prédateurs Ex: champignon (Entomophthorales)

En bordure de rizière (Ina, 12-10-1995) Genre Conidiobolus


CIRAD: Pierre Silvie Institut Pasteur: Bernard Papierok


Édition support d’identifications (illustré)

Appui ou participation:

Exemple:


Apport de la biologie moléculaire

CIRAD/AfricaRice: Ph. Menozzi AfricaRice: Nigéria

Formation d’étudiants, stages Master (ou +) ou chercheur Université Laboratoire AfricaRice Nigeria, Cotonou ou Cirad (G. Delvare ?)

Source: Nwilene et al. (2006) Restitution mission d’appui Pierre Silvie au Bénin (12-12-2011)

Élevages des foreurs


ICIPE ICIPE

ICIPE AfricaRice –denrées stockées

Chambres climatiques pour élevages

Investissements

3 conditions différentes dans la même pièce

Défis: élever termites, Orseolia et Diopsides


Thématique 2


Caractérisation de la résistance variétale aux foreurs de tiges (Nigéria, a priori)

OBSERVATION/EXP.

Emploi de marqueurs (QTL) et SAM ? Mécanismes ? Antibiose ? Étude au niveau de la séquence comportementale de l’insecte au champ Comportement de ponte Composés volatiles: attractivité des adultes (écologie chimique)

Prélèvement d’odeurs

Fibre SPME

IRD/ICIPE: Paul Calatayud CIRAD: Thierry Brévault

Thématique 3


Influence des stress hydriques sur la sensibilité aux foreurs (cage)

OBSERVATION/EXP.

AfricaRice: Cyrille Adda CIRAD: Alain Audebert ?

Thématique 4


Approche type ‘écologie du paysage’ (Landscape ecology) Associations de plantes (pratiques des agriculteurs ou approche expérimentale : stratégie ‘push-pull’)

OBSERVATION/EXP.

ICIPE: Z. Khan CIRAD: UPR 103 Alain Ratnadass

Source: Joël Huat (CIRAD)

Effet de l’association ?

Idée : détourner le ravageur de la plante sensible (riz) et/ou favoriser la régulation naturelle


Source: Joël Huat (CIRAD)

Bas-fond (Cameroun)

Changer d’échelle d’observation (Papillons bons ‘migrateurs’)

Plant

Paysage

Thématique 4 Approche type ‘écologie du paysage’ (Landscape ecology) Paysage sensu largo

OBSERVATION/ACTION

Thématique 4


OBSERVATION/ACTION

ICIPE/CIRAD: Pierre Silvie

Analyser l’influence de l’environnement ou d’aménagements du paysage sur: - la dynamique des populations de bio agresseurs (migration, courte distance) - les composantes de la protection intégrée (ennemis naturels)

Influence du maïs voisin ?

Influence de la végétation ?

IRD/CIRAD: Pierre Silvie CIRAD: Régis Goebel CIRAD/AfricaRice: Ph. Menozzi

Caractérisation des déplacements d’insectes

Résumé des complémentarités

AfricaRice/CIRAD ICIPE/IRD/CIRAD

Identification tous insectes (G. Goergen) (pollinisateurs au cas où impact Riz Bt….)

Identification des foreurs Lépidoptères et des parasitoïdes Cotesia

Élevage insectes denrées stockées

Élevage sur milieu artificiel (Lépidoptères foreurs tiges maïs)

Marqueurs de déplacements d’insectes (Ph. Menozzi)

Approche Landscape ecology (en développement)


Thématique 5 Lutte biologique (IITA)



Domaine d’excellence de IITA-Bénin

+ Biopesticides

Centre de formation en lutte intégrée ?

CIRAD: Régis Goebel

+ Agriculture et santé (lien avec insectes vecteurs)

Élevage et lâchers parasitoïdes de Orseolia (AfricaRice)

Autres Propositions

Expérimentation d’amendement avec Silice


La Silice très abondante sur terre, est particulièrement bien assimilée par les plantes en C4 : riz, maïs, sorgho, canne…

La silice assimilable renforce la croissance des plantes et les protège contre les bioagresseurs de toutes sortes , nombreuses références dans la littérature sur le riz et la canne à sucre sur l’impact de la silice sur les insectes et les champignons


OBSERVATION/EXP.

Exemple : Usure des mandibules du foreur africain de Eldana saccharina

sur des plants riches en silice (canne à sucre et riz)

Etat des mandibules Mandibule sans traitement silice (témoin)

Etat des mandibules Mandibule avec

traitement silice

Le traitement au silicate de calcium entraîne des difficultés de pénétration dans la tige, perturbe le développement et augmente la mortalité

Photos microscope SEM

Source: R. Goebel (CIRAD) Restitution mission d’appui Pierre Silvie au Bénin (12-12-2011)

Autres Propositions : Expérimentation silice

Expérimentation d’amendement avec Silice/foreurs des tiges • Tests en pots amendés en silicate de calcium (Ca2SiO4) à différentes doses (ex.: « Slagment » à base de Wollastonite trouvé en Afrique du Sud, appliqué à 10t/Ha).

• Complément de tests en parcelles, comparaison « Apport en silicate de calcium vs. fertilisation NPK classique ». • Infestation artificielle ou naturelle; Observations régulières des dégâts sur les tiges et impact sur le rendement; analyse de taux de silice dans la plantes (tiges et feuilles)



Quelques suggestions

• Bibliographie: ne pas oublier Bouaké (ADRAO) • Renforcement des connaissances des chercheurs en entomologie:

* Nigéria (techniques bio moléculaire) * entomologiques (dont taxonomie, G. Goergen, Icipe/IRD ou Cirad) * IRRI (méthodes en entomologie en général) * Brésil, laboratoire P. Parra (USP/ESALQ) ou EMBRAPA Arroz e Feijão (à vérifier) • Identification d’un Botaniste dans chaque région ou écologie (plantes-hôtes) • Remise en ordre des collections ramenées de Bouaké • Nécessité de cartographie pour l’approche « Landscape ecology »


Conclusions • Un grand nombre de ces thématiques sont déjà prévues dans le projet (révisé):

“Status of stem borers and their natural regulation in rice cropping systems in the context of climate change in Africa” .

Côté Kenya: Demande: 285 000 t mais déficit de 200 000 t Potentiel surfaces irrigables: 540 000 ha Potentiel pluvial : 1 000 000 ha (MOA, 2008)

0

5000

10000

15000

20000

25000

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Surface riz Kenya (ha)

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Production (t) Consommation (t)


Remerciements

Ambassade de France, SCAC CIRAD AfricaRice IITA IRD INRAB CTB (PAFIRIZ), CCRB Etudiants Producteurs Tous les acteurs rencontrés


Discussion

la recherche sur les problèmes phytosanitaires du riz...

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