Alternatives au Bromure de Méthyle dans la
désinfection du sol en culture de tomate sous serre
Introduction
La production annuelle mondiale de
bromure de méthyle a été estimée à 76.000 tonnes dont 70% sont utilisées dans
la désinfection des sols contre les parasites et ravageurs des plantes,
notamment les nématodes, les champignons et les mauvaises herbes. Le reste est
destiné à la désinsectisation des locaux de stockage de produits agricoles, des
infrastructures industrielles et aux traitements des marchandises contre les
maladies et ravageurs de quarantaine. Au niveau mondial, 41% de la production
de bromure de méthyle est consommée aux Etats Unis et au Canada, 26 % en
Europe, 24% en Asie et en Amérique du Sud et 9% en Afrique.
Le bromure de méthyle devait aussi
se révéler un redoutable destructeur de la couche d’ozone d'où la nécessité de
proscrire son utilisation. En effet, Il a été démontré qu’entre 30 et 85% de la
quantité totale appliquée au sol (soit 58.000 tonnes environ en 1992)
atteignent l’atmosphère. Malgré les enjeux économiques que pose l’élimination
du bromure de méthyle, ses risques écologiques imposent la recherche d’autres
alternatives pour la désinfection des sols.
Protocole de Montréal
Le 22 mars 1985, les gouvernements
de plusieurs pays se sont engagés, à travers la Convention de Vienne,
pour une action concertée en vue de protéger la couche d’ozone. Le 22 septembre
1987 fut adopté le Protocole de Montréal qui consacre l’accord des parties sur
des mesures conjointes permettant l’élimination de substances destructrices de
la couche d’ozone. Depuis cette date, le Protocole de Montréal a été révisé et
amendé lors des rencontres officielles de Londres (1990), de Copenhague (1992),
de Vienne (1995) et de Montréal (1997) et un fonds multilatéral a été mis en
place pour assister les pays en développement (dits de l’article 5) pour
financer les mesures permettant de l’appliquer.
C’est à la quatrième réunion des
signataires du Protocole de Montréal à Copenhague, en Novembre 1992, que le
bromure de méthyle a été retenu sur la liste des substances détruisant la
couche d’ozone. Un plan d’élimination totale de ce pesticide a été adopté et
une nouvelle réglementation de la consommation du bromure de méthyle a été
arrêtée, à la neuvième rencontre à Montréal tenue du 9 au 17 septembre 1997.
Les pays industrialisés ont convenu d’avancer l’élimination graduelle de ce
produit pour 2005 et les pays en voie de développement pour 2015 (Tableau 1,
voir fichier PDF). Le Royaume du Maroc a ratifié le Protocole de Montréal le
9/11/1992, la Convention
de Vienne et les deux Amendements de Londres et Copenhague le 13/12/1995.
L'entrée en vigueur de ratification est intervenue le 27/03/1996.
Enjeux économiques
Dès 2005, les pays développés
auront éliminé le bromure de méthyle et il y a un risque important qu'après
cette date des restrictions commerciales soient imposées aux produits provenant
des pays de l’article 5, comme le Maroc, encore utilisateurs de bromure de
méthyle. Ce risque est d’autant plus menaçant que les Etats Unis et l’Europe
envisagent d’éliminer le bromure de méthyle dès 2004, une année avant la date
butoir imposée dans le cadre du Protocole de Montréal.
Ainsi, le délai de grâce accordé
aux pays de l’article 5 pour n’éliminer le bromure de méthyle qu’en 2015 risque
de se révéler une contrainte aux conséquences économiques importantes si leurs
produits traités par ce pesticide de fumigation sont soumis aux barrières
commerciales non tarifaires. On comprend dès lors que plusieurs pays d’Amérique
Latine (Brésil, Argentine, Mexique, etc.) et du Moyen Orient (Egypte, Jordanie,
Syrie, Liban, Turquie, etc.), exportateurs de produits agricoles vers les USA
et l’Europe, aient déjà entamé des programmes permettant d’assister leurs
producteurs à remplacer le bromure de méthyle dans les plus brefs délais
possibles par des alternatives appropriées.
Le Maroc est dans le même cas et
n’a de choix que d’entreprendre une stratégie lui permettant d’être en mesure
de remplacer très vite le bromure de méthyle par des alternatives efficaces et
économiques.
Contexte national:
Quelle stratégie pour le Maroc?
L’utilisation du bromure de
méthyle est réglementée au Maroc. Les quantités utilisées ont évolué de 333
tonnes en 1992 à plus de 1.200 tonnes en 1999, faisant du Maroc l’un des plus
grands consommateurs de bromure de méthyle parmi les pays dits de l’article 5.
Le programme de retrait progressif de ce pesticide, imposé par les accords
internationaux, est présenté au tableau 2, voir fichier PDF.
Cependant, comme signalé plus haut,
si cet échéancier permet au Maroc d’honorer ses engagements internationaux, il
ne soustrait pas ses produits exportées aux restrictions commerciales que
prendraient les pays développés tels que ceux de l’UE qui auront éliminé le
bromure de méthyle au plus tard en janvier 2005. Conscient de ces enjeux, ainsi
que des implications financières et des délais que requiert le transfert de
technologies alternatives au bromure de méthyle, le Maroc s’est engagé avec
l’aide de l’ONUDI, dans une stratégie lui permettant à moyen et long termes,
d’une part de sécuriser les financements nécessaires à partir du Fonds
Multilatéral du Protocole de Montréal, et d’autre part de répondre aux
impératifs des exigences internationales et commerciales. Il s’agit de:
- Mener une sensibilisation au
niveau national sur la nécessité de remplacer le bromure de méthyle. Dans ce
cadre, des rencontres sont régulièrement organisées avec les producteurs;
- Identifier, tester et démontrer
la faisabilité de techniques alternatives pouvant donner des résultats
similaires au bromure de méthyle dans les conditions marocaines. Un projet de
démonstration de techniques alternatives au bromure de méthyle, commencé en
1997, arrive à sa fin cette année avec des résultats plus que satisfaisants;
- Mettre en place et exécuter un
programme d’élimination progressive du bromure de méthyle. Un premier projet
pour l’élimination de près de 100 tonnes de bromure de méthyle en 4 ans dans la
production de la fleur et de la banane a été préparé et son exécution va
commencer incessamment avec l’assistance de l’ONUDI. Par ailleurs, un projet
permettant l’élimination à terme (5 à 8 ans) du bromure de méthyle utilisé dans
la production de tomate et de fraise (un millier de tonnes environ) est en
cours de préparation.
La stratégie et le programme sont
préparés et exécutés à travers une étroite concertation avec les producteurs
par le biais de leurs associations. Des mesures d’accompagnement, incluant
notamment la sensibilisation et la formation des producteurs sur les techniques
alternatives convenant au Maroc, sont régulièrement entreprises.
Techniques
alternatives au bromure de méthyle dans la désinfection du sol
La faisabilité technique et
économique des alternatives disponibles dans les conditions marocaines a été
évaluée durant les deux campagnes agricoles 1998-99 et 1999-2000, au niveau des
principales zones de production de tomate (Souss-Massa et région d’El Jadida).
Ces techniques alternatives sont utilisées pour lutter contre les principaux
ravageurs et maladies concernés par la désinfection du sol de tomate au bromure
de méthyle, en l’occurrence les nématodes à galles Meloidogyne javanica) Ces
alternatives ont été évaluées dans le cadre d’un programme de lutte intégrée
contre les nématodes à galles par l’usage de deux variétés de tomate, Gabriela
et Daniela greffée sur Beaufort, déclarées respectivement résistante et
tolérante aux nématodes à galles et sont largement utilisées au niveau
national.
La technique actuelle de
fumigation consiste à injecter le bromure de méthyle dans le sol à une
profondeur de 30 à 60 cm,
avant plantation des cultures. Le bromure de méthyle étant un gaz plus lourd
que l'air, ce procédé stérilise effectivement le sol jusqu'à 1m de profondeur.
Immédiatement après injection, le sol est recouvert de bâches de plastique pour
accroître le temps de contact du bromure de méthyle avec le sol (de 24 h à 120
jours, selon la culture). A la fin de la fumigation, 50 à 95% du bromure de
méthyle s'est échappé dans l'atmosphère.
Les principales alternatives au
bromure de méthyle retenues sont la solarisation, seule ou combinée à d'autres
fumigants dont le bromure de méthyle à dose réduite, et le traitement du sol à
la vapeur.
La solarisation
La solarisation consiste à couvrir
un sol bien travaillé et humide avec un film plastique clair, pendant quelques
semaines durant la période la plus chaude de l’année. Cette technique induit
une élévation de la température pour atteindre des organismes associés au sol
(Tableau 3, voir fichier PDF).
La solarisation a été testée seule
pendant 3 à 6 semaines ou combinée avec la fumigation du sol au Métam sodium,
au 1,3 Dichloropropène ou au bromure de méthyle à dose réduite (Tableau 4, voir
fichier PDF). Ces opérations ont eu lieu au cours de la période estivale juin-juillet-août,
pour réaliser des gains importants en température du sol et une durée minimale
suffisants pour une désinfection du sol comparable à celle du bromure de
méthyle appliqué à la dose homologuée au Maroc (70 g/m2).
L’usage du bromure de méthyle à 30
g/m2, combiné avec un plastique imperméable VIF (Virtually Impermeable Film) ou
avec la solarisation, a été retenu et proposé ici comme solution alternative à
court terme. L'utilisation du film imperméable réduit les pertes du bromure de
méthyle vers l'atmosphère et permet de réduire sa dose en gardant la même
efficacité.
Pour chaque alternative retenue,
un itinéraire technique est exigé pour induire d’une part les éclosions des
œufs et la germination des formes de conservation des champignons et des semences
adventices et d’autre part pour maintenir la conductivité thermique et
favoriser la dispersion des produits chimiques dans le sol. Les opérations
pratiquées avec leurs coûts respectifs pour chaque alternative, sont résumées
dans le tableau 4, voir fichier PDF.
Une irrigation jusqu’à la capacité
au champ sur un profil de sol de 60
cm est exigée pour assurer la conductivité thermique en
profondeur et pouvoir éliminer les nématodes, les champignons et les bactéries
pathogènes susceptibles de se conserver en profondeur et constituer une source
d’inoculum pour des ré-infestations, juste après les transplantations de
tomate.
L’application du Métam sodium doit
être faite parle système d’irrigation goutte à goutte. La concentration du
Métam sodium dans l’eau d’irrigation doit être d'environ 1%. Après
l’application totale du Métam sodium, continuer l’irrigation jusqu’à la dose de
100 m3
par hectare. L’eau d’irrigation va permettre la diffusion du Métam sodium dans
le sol. Après cette irrigation, il faut procéder à la couverture du sol avec le
film plastique transparent de 40 µ d’épaisseur pour la solarisation.
Le Métam sodium se transforme
immédiatement en méthyle isothiocyanate, principe actif de ce produit. Ce
métabolite est très toxique et très dangereux. De ce fait, il exigé de procéder
au traitement dans des conditions bien aérées, au cours de la période la plus
fraîche de la journée (tard dans l’après-midi), pour réduire sa volatilisation
et minimiser l’exposition des ouvriers au cours de son application. L’usage
d’un masque à gaz et de bottes au cours du traitement est exigé.
L’application du 1,3
Dichloropropène, produit liquide, doit être faite par des injecteurs tractés à
une profondeur de 25 cm.
Durant l’application de ce pesticide, le sol doit être proche du point de
flétrissement pour permettre une bonne diffusion du gaz dans le sol.
L’injection totale du produit est suivie par une légère aspersion du sol par
l'eau d'irrigation afin de diminuer les pertes du produit vers l’atmosphère.
Par la suite, procéder à une irrigation du sol jusqu’à la capacité au champ sur
une profondeur de 60 cm
puis couvrir avec un film plastique de 40 µ d’épaisseur, pour la solarisation.
Il est à noter que les
formulations du 1,3 Dichloro-propène homologuées au Maroc sont très concentrés
et corrosives pour le système d’irrigation goutte à goutte. De ce fait, il est
vivement recommandé d’introduire la formulation EC, moins corrosive et
applicable au sol comme pour le Métam sodium.
Le 1,3 Dichloropropène est aussi
un produit très volatil. Les conditions de son application doivent être
similaires à celles du Métam sodium.
Le traitement du
sol à la vapeur
Il s’agit d’une technique de
désinfection du sol dont le principe de base est similaire à celui de la
solarisation. Elle consiste en l’élimination des micro-organismes du sol par
leur exposition à des températures létales. Cette technique utilise un système
de chaudière qui permet de chauffer l’eau à l’état de vapeur et de la propulser
sous pression dans le sol (Voir photo, voir fichier PDF). L’itinéraire
technique pour ce traitement et les coûts des différentes opérations sont
présentés au tableau 4, voir fichier PDF.
Pendant le traitement à la vapeur,
le sol doit être complètement sec pour permettre une bonne diffusion de la
vapeur à travers le profil du sol.
Efficacité comparée
des alternatives testées Sur la
population des nématodes
L'efficacité technique des
alternatives retenues a été évaluée à travers leurs effets directs, notamment
la réduction des populations de Meloidogyne après chaque traitement, et leurs
effets indirects, particulièrement sur les paramètres de croissance comme la
vigueur, la vitesse de croissance des plantes, et les paramètres de production
à savoir le nombre de bouquets, le taux de nouaison, le rendement total et
exportable.
Concernant l’effet direct sur les
populations de Meloidogyne, les différents traitements ont donné des résultats
comparables au bromure de méthyle, même dans les conditions d'extrême
infestation du sol (Tableau 5, voir fichier PDF).
Cependant, on constate que pour
les deux variétés utilisées, ces alternatives ne permettent pas de maintenir
avec le temps les populations de nématodes à un niveau suffisamment bas,
comparable à celui induit par le bromure de méthyle (Tableau 5, voir fichier PDF).
Au contraire, on assiste à une forte ré- infestation du sol, pour atteindre des
niveaux de populations supérieures au témoin. Ces ré infestations sont dues au
fait que les températures observées en profondeur ne sont pas létales pour les
formes de conservation de nématodes en profondeur qui constituent la source de
ré-infestation en début de la culture.
En effet, aussi bien dans les
conditions du Souss Massa que dans celles d’Azemmour, des températures
supérieures à 40°C
ont été souvent observées à 10
cm de profondeur du sol (Figure 1, voir fichier PDF).
Des températures maximales de 47°C
ont été enregistrées avec une durée d’exposition allant de 4 à 11 heures. A la
profondeur de 30 cm,
les températures supérieures à 40
°C ont été enregistrées uniquement au cours de 10 jours
parmi 46, avec une valeur maximale de 41°tion allant de 0,5 à 3,5 heures
(Figure 2, voir fichier PDF). Pendant la période de solarisation, les gains en
température peuvent atteindre jusqu’à 10°C au niveau de la profondeur 30 cm du sol. Les
fluctuations de température pendant la période de solarisation sont illustrées
dans les figures 1 et 2.
La ré-infestation du sol par les
nématodes nécessiterait une légère intervention supplémentaire par des
nématicides de contact, deux à trois semaines après les transplantations de
tomate.
Effets sur
croissance et rendement
Concernant les paramètres de
croissance, les alternatives retenues ont eu un effet comparable au bromure de
méthyle sur la vigueur et la vitesse de croissance des plantes pendant les
trois premiers mois de la culture de tomate. Les mêmes conclusions ont été
faites pour les paramètres de productions comme le nombre de bouquets et le
taux de nouaison.
Les résultats relatifs aux
rendements cumulés sur les deux variétés montrent que le bromure de méthyle à
70 g/m ou à 30 g/m, combiné avec le plastique imperméable ou avec la
solarisation pendant 21 jours, et le traitement à la vapeur ont permis les
meilleurs rendements. Ils sont suivis de la solarisation combinée au 1,3
Dichloropropène pendant 30 jours et enfin la solarisation seule ou combinée
avec le Métam sodium (Tableau 6, voir fichier PDF).
Faisabilité
économique des alternatives retenues
L'étude de rentabilité des
alternatives retenues a été faite pour la tomate dans les deux zones d’étude
(Souss Massa et Azemmour). La démarche suivie a été de calculer toutes les
charges par hectare et de déterminer le coût du kilogramme de tomate sous serre
en faisant intervenir le rendement par traitement. Ce qui a différencié les
prix de revient par traitement sont essentiellement les frais de désinfection
des sols et le rendement. Toutes les autres charges étant les mêmes. On
distingue les charges variables et fixes. Parmi les charges variables,
opérationnelles et directes, il y a l'approvisionnement, les frais de
fonctionnement et la main d’œuvre occasionnelle. L'approvisionnement concerne
les charges d'inputs comme les plants, la fumure de fond et d'entretien, les
produits de désinfection des sols, les produits phytosanitaires, les brise-vent,
le matériel de tuteurage et de palissage et le plastique noir du paillage. Les
frais de fonctionnement correspondent à la consommation en carburant et
lubrifiant durant les opérations culturales et incluent la consommation
d'électricité. Les frais de main d’œuvre occasionnelle ou temporaire
correspondent au travail des ouvriers participant à des opérations culturales
pendant des durées déterminées qui n'excèdent pas une campagne. Les charges
fixes, communes et de structures se répartissent en charges fixes d'équipements
directs et en charges fixes de structures communes indirectes. Les premières
ont trait à l'équipement des parcelles où la culture a lieu, comme les serres
par exemple, c'est à dire qui dure plus d'une campagne. Les secondes concernent
l'ensemble de l'exploitation et doivent donc être réparties entre les
différentes cultures selon des clefs de répartition appropriées comme la
superficie cultivée ou le temps d'utilisation d'un matériel par exemple. On y
considère les amortissements et les frais d'entretien des tracteurs, du
matériel de labour, du matériel phytosanitaire, du matériel de semis, du
matériel de fertigation, des véhicules, du matériel de transport, du matériel
de récolte, du petit matériel et de l'atelier le cas échéant. On y inclue les
frais généraux se rapportant aux frais d'administration, aux déplacements, aux
impôts et assurances, et honoraires d'expertise. On y rajoutera l'amortissement
immobilier, la main d’œuvre permanente, les frais financiers et la location des
terres. Toutes ces charges sont des charges réelles par opposition aux charges
calculées dont il faudra faire l'évaluation et qui comprendront essentiellement
la rémunération de la main d’œuvre familiale et la valeur locative des terres
en propriété.
L’observation des prix de vente
confrontée à l'évaluation des charges opérationnelles conduira à des
estimations de marges brutes et variables, indicatrices de rentabilité des
différentes alternatives retenues pour cette culture.
Les charges par hectare sont
élevées pour Daniela greffée sur Beaufort comparées à celles calculées pour
Gabriela (Tableau 7, voir fichier PDF). Cependant, on assiste à une légère
différence dans les prix de revient pour le marché local. Le prix de revient
calculé sur les témoins montre la tolérance de Daniela greffée sur Beaufort et
la grande sensibilité de Gabriela aux nématodes à galles. On assiste à une
situation inverse pour les prix de revient pour les exportations du fait des
pertes de rendement exportable occasionné par ces parasites.
Gabriela s’est révélée très
sensible aux nématodes malgré sa résistance déclarée aux Meloidogyne. Cette
situation illustre d’une part l’importance économique et les dégâts que peuvent
causer les Meloidogyne sur tomate et d’autre part la faisabilité économique des
alternatives retenues même dans les situations les plus extrêmes comme celles
choisies pour ces essais.
Les marge nettes ont été largement
réduite durant la campagne agricole 1999-2000 (Tableau 8, voir fichier PDF)
d’une part à cause des problèmes liés aux exportations et d’autre part à cause
des pertes de rendements quantitatifs et qualitatifs occasionnés par la maladie
virale causée par le TYLK.
Conclusions et
recommandations
Au terme de deux années
d’expérimentation, on peut conclure et recommander ce qui suit:
- la faisabilité technique des
alternatives au bromure de méthyle sélectionnées pour lutter principalement
contre les nématodes à galles, principale contrainte à la productivité de
tomate conduite sous serres est satisfaisante et peut être améliorée pour être
au moins comparable au bromure de méthyle.
- la faisabilité économique aussi
bien du bromure de méthyle que des alternatives présentées plus haut est
incertaine puisqu’elle est totalement dépendante des prix de vente à
l'exportation et des rendements quantitatifs et qualitatifs obtenus chaque
année. La production de la tomate pour le marché local ne justifie ni
l'utilisation du bromure de méthyle ni celle des autres alternatives, puisque
les charges des traitements de désinfection du sol et les prix de revient du kg
de tomate sont importants. Par ailleurs, les rendements de tomate qui
justifient les traitements au bromure de méthyle peuvent être sévèrement
réduits par une épidémie comme celle de la maladie virale TYLC qui a sévi
durant la campagne 1999-2000.
En plus de ces aléas structurels,
l’élimination à court terme du bromure de méthyle dans les pays de l’UE, menace
les exportations de nos produits agricoles vers ces pays. Le Maroc doit
rapidement mettre en place et exécuter le programme d’élimination progressive
du bromure de méthyle.
Mohamed
Ammati, Ahmidou Ouaouichet Ahmed El Harmouchi Professeur, Institut Agronomique
et Vétérinaire Hassan II, Rabat Expert Agro-Industriel,
Organisation des Nations Unies pour le Développement Industriel, Viennes Ingénieur Agronome, Service de la Protection des Végétaux
et de la Répression
des Fraudes, Rabat.
Alternatives au Bromure de Méthyle dans la désinfection du sol en culture de tomate sous serre