20 % des pertes de rendement dans le monde sont causées par les insectes ravageurs. En France le plan Ecophyto vise une réduction de 50 % de l’utilisation de produits phytosanitaires d’ici 2025.

Parmi les outils de lutte alternative étudiés la gestion optimisée de la lumière est prometteuse. D’une part, elle peut avoir un effet direct en perturbant le cycle biologique des insectes ou la perception qu’ils ont de leur environnement. D’autre part, elle peut entraîner des modifications du métabolisme des plantes qui impactent le développement des ravageurs.

La lumière : de multiples impacts directs sur les insectes ravageurs

La qualité du spectre lumineux

Les effets de la qualité de la lumière sur les insectes dépendent des espèces et des longueurs d’ondes considérées.

La colonisation de la culture par les ravageurs est plus difficile sous certaines conditions lumineuses. Les rayons ultra-violets (UV) sont de loin les longueurs d’ondes les plus étudiées. Sous une lumière déficiente en UV les insectes ont des difficultés à voler et à se disperser. De plus, ils ont une plus faible fécondité et la durée de vie des œufs est réduite, comme chez l’acarien Neoseiulus womersleyi.

D’autres longueurs d’ondes impactent également le développement et le comportement des insectes. Il a été montré que le thrips Frankliniella occidentalis est attiré par les lumières bleue, blanche, bleue-violette et jaune ainsi que par les UV. Par ailleurs, les lumières vertes-jaunes sont importantes lors de la détection des plantes-hôtes par les aleurodes. Un spectre rouge et bleu entraîne une diminution de la population d’araignées jaunes Tetranychus urticae sur des fraisiers. Ces connaissances permettent de mettre en place des pièges pour les ravageurs en les attirant sur des bandes collantes ou loin des cultures.

Figure 1 : Thrips californien Frankliniella occidentalis sur un pétale de fleur
Source : Ephytia

L’intensité du spectre lumineux

Une autre caractéristique de la lumière agit également sur les insectes : l’intensité lumineuse. Elle peut affecter leur locomotion, leur fécondité et leur survie. Par exemple, le décollage des thrips et des aleurodes est en partie régulé par l’intensité lumineuse. Il a aussi été observé que le nombre d’œufs posés par l’acarien prédateur Neoseiulus cucumeris augmente avec l’intensité lumineuse.

La photopériode

La dernière caractéristique essentielle de la lumière pouvant modifier le développement des insectes est la photopériode. Elle peut perturber leurs rythmes naturels, notamment la diapause* et la migration. Ainsi, l’aleurode du chou Aleyrodes proletella entre en phase de diapause* lors de la réduction de la photopériode à une durée inférieure à 15 heures par jour.

Figure 2 : Aleurodes sur feuille de tomate
Source : Blancard, 2015

La lumière : un effet indirect sur les insectes ravageurs

En plus de ses effets sur la biologie et le cycle de vie des insectes la lumière stimule le système de défense des plantes. La synthèse de métabolites secondaires est induite par de nombreuses longueurs d’ondes telles que les UV-A et B, le bleu, le vert et le rouge. Certaines de ces molécules participent au système de défense des végétaux et peuvent être toxiques pour les ravageurs. En outre, l’exposition de plantes à différentes longueurs d’ondes entraîne des modifications physiques et physiologiques pouvant les rendre plus ou moins attirantes pour les insectes. Les interactions plante – ravageur sont complexes et dépendent fortement des espèces considérées. Ainsi, chaque insecte réagit différemment lors d’une exposition à un métabolite secondaire donné.

La maîtrise de l’éclairage est un paramètre essentiel pour la réussite d’une culture car elle permet d’augmenter le rendement et d’améliorer la qualité. Elle favorise la régulation naturelle des ravageurs des cultures. Une bonne gestion de l’éclairage est toutefois nécessaire car les caractéristiques du spectre lumineux peuvent également impacter les insectes auxiliaires. Les nouvelles technologies liées à l’éclairage horticole permettent un contrôle en direct des luminaires et une modification du spectre lumineux en fonction des besoins.

Définitions

Diapause : période durant laquelle le rythme de vie des insectes est réduit pour faire face à des conditions environnementales peu propices à leur survie.

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Camille Li-Marchetti

Camille Li-Marchetti

Responsable R&D photobiologie externe

Raphael Quenum

Raphael Quenum

Responsable R&D photobiologie interne