50- Protección de las plantas -3- Herbicidas, ¿porque?

HERBICIDAS, ¿PORQUE?

Ya que primero explique lo que son los plaguicidas, y cuál es su justificación histórica, ahora voy a hablar de lo que probablemente te parece que no concuerda con las explicaciones de los dos primeros capítulos. Es lo que el público menos entiende y menos acepta, especialmente últimamente, con todo lo que se dice del glifosato.

¿Por qué se usan tantos herbicidas?

Los herbicidas no entran exactamente en una categoría comparable con los demás plaguicidas. ¿Por qué? Porque no son medicamentos para plantas en el sentido estricto del término. No curan los ataques de insectos, de hongos o de bacterias. Su finalidad es de eliminar o reducir las hierbas en competición con el cultivo. Son todas esas plantas, injustamente llamadas malas hierbas o malezas, y cuya única culpa es querer vivir con los cultivos.

En realidad los motivos son numerosos:

1-     Limitar la competencia con el cultivo

-       Competencia en agua. Todas las plantas necesitan agua. Si las hierbas indeseables se desarrollan en medio del cultivo, van a consumir agua, en detrimento del cultivo. La consecuencia será, o una reducción de la producción de alimentos, porque un cultivo al que le falta agua siempre produce menos, o un aumento del consumo de agua por el riego, para compensar la que se llevan las hierbas.

-       Competencia en elementos nutritivos. Según el mismo proceso, los elementos mineralizados por el suelo, o aportados por el agricultor en forma de abonos, tendrán que ser compartidos entre el cultivo y las hierbas. Las consecuencias pues serán las mismas, es decir una reducción de producción o un aumento de las necesidades en elementos nutritivos, es decir un aumento del consumo de abono.

-       Competencia en luz. Las plantas no todas tienen un desarrollo del mismo tipo ni del mismo ritmo tanto en tamaño como en velocidad. Algunos cultivos se mantienen muy bajos, muy cerca del suelo. Se pueden nombrar por ejemplo la patata, el cacahuete, la fresa, la zanahoria, algunos cereales, etc. Si las hierbas indeseables que aparecen son altas, como la malva o el sorgo de Alep, van a suponer una importante competencia en luz. La fotosíntesis del cultivo no será suficiente y la producción de alimentos se verá mermada. Tenemos el mismo caso con las plantas trepadoras, como la corregüela o la clemátide, que se van a desarrollar cogiendo el cultivo, sea cual sea, como soporte. En algunos casos graves, árboles frutales pueden quedar casi asfixiados por las trepadoras.

2-    Permitir a las semillas que germinen.

Volvemos a la situación de la competencia en luz. Hierbas se instalan en un campo sembrado, su hojas provocan un sombreo importante del suelo, impidiendo la germinación de las semillas del cultivo. Un campo, donde sea, alberga a millones de semillas de todos tipos, transportadas por el viento, por las deyecciones de pájaros, o procedentes de barbechos anteriores. Las condiciones de germinación son diferentes de una planta a la otra. Imagina que siembres un cereal en otoño (gramínea de hoja estrecha, con arranque lento en esa época). En esa misma época, se produce la germinación de la malva (planta de hoja ancha, de crecimiento rápido tanto en altura como en anchura). Si la presencia de malva no queda controlada, el cereal probablemente no le sobrevivirá, o perderá mucho de su capacidad de producción. El uso de un herbicida adaptado a la situación permite hacer de tal manera que el cereal siga adelante. Una vez que ya este implantada y crecida, la competencia de una salida tardía de malva será mucho menos problemática, ya que el cereal ya dominara en luz, en sistema radicular, y lógicamente en alimentación.

3-    Evitar el mantenimiento de un ambiente húmedo debajo de la copa.

Una presencia de vegetación activa bajo la copa de árboles mantiene un elevado nivel de humedad. Es el caso especialmente en frutales y en viñedos. Esta humedad casi permanente favorece el desarrollo de hongos, que necesitan un ambiente húmedo. Es el caso de numerosas enfermedades de conservación (monilia o botrytis por ejemplo), o de una enfermedad muy común en muchos cultivos que es la fitóftora, y también de numerosas bacteriosis. El riesgo puede provocar un fuerte aumento de las necesidades de fungicidas. En este caso, el control de hierbas permite la limitación, al menos parcial, de las aplicaciones de fungicidas.

4-    Evitar o limitar los riesgos de ataques de determinadas plagas como los caracoles, las babosas, los ácaros amarillos o los topillos, que se mantienen siempre en zonas húmedas y con cubierta vegetal. También permitir la aplicación de cebos o de repelentes de manera localizada contra dichos problemas, con un impacto medioambiental limitado. La eficacia de la protección es mucho mejor si el suelo está sin presencia de hierba en el momento de la aplicación.

5-    Controlar la hierba pero evitando las labores del suelo, que destruyen su estructura y favorecen la erosión.

Es un principio fundamental que la agronomía moderna ha puesto de evidencia. El laboreo o labranza, una de las más tradicionales acciones de la agricultura, favorece gravemente la erosión del suelo, disminuye mucho su capacidad a retener las aguas de lluvia, y reduce drásticamente su fertilidad por oxidación acelerada de la materia orgánica. Es tan real que cada vez más agricultores se convierten a la siembra directa, es decir a la supresión de los laboreos entre cultivos. En América del Sur, este fenómeno ha cogido gran importancia, ya que en algunos países, más del 80% de las tierras cultivadas han adoptado esta técnica. Pero el control de hierba sigue siendo un problema. En esas condiciones, el uso de herbicidas permite una combinación de ventajas. Puedes leer más sobre este tema con el artículo siguiente (en español), sobre la siembra directa en América del Sur y los herbicidas http://www.croplifela.org/es/menu-default-actualidad.html?id=593

6-    Evitar la presencia de plantas tóxicas en los cultivos. Esas plantas podrían mezclarse con el cultivo y presentar, en recolección, muy serios problemas de seguridad de los alimentos. Es el caso de plantas como la datura, el tomatito o la cicuta por ejemplo, que son venenos fuertes y que, si se encuentran en mezcla con cultivos en el momento de la cosecha, pueden hacer que los alimentos procedentes de esa cosecha no sean aptos para el consumo, por riesgo elevado de intoxicación.

  

Puedes observar que ninguno de los puntos abordados hace referencia a la rentabilidad de la explotación. Sin embargo es un aspecto que debería ser añadido, pero que considero ya integrado en cualquier lógica de producción y de empresa.

En otras palabras, y sin querer hacer una lista exhaustiva de ventajas de su uso, quiero una vez más, que entiendas que el uso de herbicidas responde a una lógica que se integra perfectamente en una agricultura sostenible: asegurar una producción suficiente para que el agricultor pueda vivir dignamente de ello, para limitar la superficie necesaria para garantizar una producción global suficiente, y para garantizar un elevado nivel de seguridad de los alimentos.

No olvidemos nunca que la búsqueda de la productividad no es un defecto, ni un insulto a la Naturaleza, todo lo contrario. La búsqueda de la productividad es una buena manera de optimizar los recursos naturales disponibles. El agricultor debe buscar la productividad para la rentabilidad de su propia actividad. Pero una agricultura sostenible debe buscar la productividad para limitar su propio impacto medioambiental. ¿Porque? Simplemente porque el impacto medioambiental de un cultivo, sea cuál sea, es casi la misma, que produzca 100.000 kg, o que produzca 200.000 kg. La diferencia, es que a nivel global, será suficiente la mitad de superficie para llegar a producir la misma cantidad de alimentos, con lo que el impacto sobre los recursos en agua, los consumos de fertilizantes o de plaguicidas será enormemente reducida, a la par que mejorara la seguridad de alimentos. En el mismo tiempo, se requerirá menos superficie de tierra fértil para alimentar a la misma cantidad de personas, y la producción de gases de efecto invernadero será menor.

¿Es posible sustituir los herbicidas por otras cosas?

El método tradicional, el control mecánico consiste a remover el suelo superficialmente, para destruir las hierbas molestas. Se realiza manualmente, o con un tractor o un animal de tracción, y con la ayuda de herramientas o aperos de tipo vertedera, que pueden adoptar varias formas y tamaños según los casos. Pero los inconvenientes son importantes por el riesgo de erosión, de daños directos ocasionados al cultivo, y por las perturbaciones ocasionadas a la vida del suelo.

Otros tipos de útiles están disponibles, como por ejemplo los que están a base de látigos rotativos que destruyen la hierba presente. El suelo casi no está afectado, pero algunos tipos de riego localizado no lo soportan.

El herbicida térmico es un método nuevo que consiste a quemar o a provocar un choque térmico à la hierba, de manera de provocar su muerte, sin dañar al cultivo. Existen varios tipos de útiles equipados de quemadores de gas para este tipo de trabajo. Sin embargo, existe un riesgo elevado de incendio si el clima es muy seco. También se pueden producir daños a los sistemas de riego localizado.

La técnica del mulching o cubierta permanente del suelo, en cultivos perennes como frutales, cítricos o viña, es una alternativa en fase de estudio y/o de desarrollo. Se trata de mantener el suelo cubierto con materiales inertes como paja, corteza de pino, o incluso con plástico. Esas técnicas permiten evitar la germinación de las hierbas, pero necesitan un mantenimiento, pueden disimular ataques de topillos potencialmente peligrosos, y consumen mucho material.

La cubierta vegetal total permanente, con especies cuidadosamente seleccionadas, también está en estudio. Plantas muy bajas como el trébol, por ejemplo, consumen muy poca agua, extraen el nitrógeno del aire, y representan entonces una competencia muy reducida. Sin embargo, su presencia no resuelve el problema de humedad bajo la copa, ni el riesgo de ataques de topillos.

Los herbicidas ecológicos. Algunos investigadores trabajan esta pista a partir de toxinas extraídas de plantas, y que podrían representar, en el futuro, una alternativa interesante. Pero queda todavía mucho camino por recorrer. Sobre este tema, puedes leer el siguiente artículo (en francés) http://www.lefigaro.fr/jardin/2015/05/08/30008-20150508ARTFIG00228-la-revolution-des-nouveaux-desherbants-bio.php

Ninguna de esas técnicas representa actualmente una alternativa totalmente satisfactoria, cada una teniendo defectos importantes. En resumen, o bien se produce menos (y hay que cultivar más hectáreas para una misma producción global con un mayor impacto medioambiental), o bien se consume más agua y abono, con los problemas que representa, para compensar la presencia de hierba. Pero en todos los casos, nos encontramos con problemas sanitarios.

El control de la hierba es, en la actualidad, uno de los mayores problemas en todos los métodos de agricultura ecológica. Puedes leer el artículo siguiente (en español), sobre el control de hierba en la huerta ecológica, es decir a pequeña escala. A gran escala, los problemas se multiplican mucho. http://www.agrohuerto.com/controlar-malas-hierbas-en-el-huerto/

Esto demuestra simplemente que es actualmente difícil eliminar los herbicidas, ya que los protocolos de producción que los rechazan tienen dificultades para dominar el problema con las alternativas disponibles.

Creo totalmente necesario avanzar la búsqueda de soluciones alternativas a los herbicidas ya que su uso tiene inconvenientes medioambientales evidentes. Los movimientos ecologistas los exageran voluntariamente, pero negarlos sería absurdo.

El uso de herbicidas permite mantener los suelos en un estado óptimo de fertilidad natural, permitiendo aumentar los rendimientos de los cultivos sin descontrol del consumo de agua y de los fertilizantes.

Un buen uso de los herbicidas aporta claramente más ventajas que inconvenientes.

El impacto medioambiental global de su uso es muy positivo si la aplicación se realiza con los productos adecuados, con la dosis necesaria y suficiente, en el momento adecuado y con los equipos de aplicación en buenas condiciones y con buena regulación.

Se podría decir que, en la actualidad, los herbicidas son un mal necesario en agricultura, es probable que esta situación dure mucho tiempo. Lo cambiara muy probablemente, es el tipo de productos que usaremos en el futuro, y su impacto medioambiental.

Los herbicidas son necesarios para la humanidad. Son uno de los útiles de los que dispone la agricultura para aumentar la producción de alimentos para poder responder a las necesidades de una población mundial en constante aumento.

Tenemos que hacerlos evolucionar, y usarlos de manera precisa y racional. Les sacaremos todos los lados benéficos que nos pueden aportar, reduciendo al máximo sus inconvenientes.

50- Protection des plantes -3- Des herbicides, pourquoi?

DES HERBICIDES, POURQUOI?

Puisque je vous ai d’abord expliqué ce que sont les pesticides, et quelle est leur justification historique, je vais maintenant aborder ce qui, probablement, vous semble ne pas entrer dans les explications des deux premiers chapitres.

C’est ce que le public comprend et accepte le moins, surtout ces derniers temps, avec tout ce qui se dit sur le glyphosate.

Pourquoi utilise-t-on tellement d'herbicides?

Les herbicides n'entrent pas tout à fait dans une catégorie comparable aux autres pesticides. Pourquoi? Parce qu'ils ne sont pas des médicaments pour plantes au sens strict du terme. Ils ne soignent pas des attaques d'insectes, de champignons ou de bactéries. Leur but est de supprimer ou de réduire les herbes concurrentes à la culture. Ce sont toutes ces plantes injustement appelées mauvaises herbes (en langage technique, on parle plutôt d’adventices), et dont le seul tort est de chercher à se développer dans les cultures.

 Les raisons sont en fait nombreuses :

1-    Limiter la concurrence avec la culture

-       Concurrence en eau. Toutes les plantes ont besoin d'eau. Si des herbes indésirables se développent au milieu de la culture, elles vont consommer de l'eau, au détriment de la culture. La conséquence sera, soit une réduction de la production d'aliments, car une culture qui manque d’eau produira toujours moins, soit une augmentation de la consommation d'eau par l'irrigation, pour compenser celle prélevée par les adventices.

-       Concurrence en éléments nutritifs. Selon le même processus, les éléments minéralisés par le sol, ou apportés par l'agriculteur sous forme d'engrais, devront être partagés entre la culture et les adventices. On aura donc les mêmes conséquences, à savoir soit une réduction de la production, soit une augmentation des besoins en éléments nutritifs, donc une augmentation de la consommation d’engrais.

-       Concurrence en lumière. Les plantes n'ont pas toutes le même développement tant en taille qu’en vitesse. Certaines cultures restent très basses, très près du sol. On peut citer par exemple la pomme de terre, l’arachide, la fraise, la carotte, certaines céréales, etc. Si les herbes indésirables qui se développent sont hautes, comme la mauve ou le sorgho d'Alep, elles vont représenter une importante concurrence en lumière. La photosynthèse de la culture sera insuffisante, et la production d'aliments se verra affectée. On a le même cas avec des plantes grimpantes et envahissantes, comme le liseron ou la clématite, qui vont se développer en prenant la culture, quelle qu'elle soit, comme support. Dans certains cas graves, des arbres fruitiers peuvent être pratiquement asphyxiés par des plantes grimpantes.

2-    Permettre aux semences de germer. On se retrouve dans la situation de la concurrence en lumière. Des plantes adventices se développent sur un champ semé, leur feuillage provoque un ombrage important du sol, empêchant les graines de la culture de germer.

Un champ, n'importe lequel, contient des millions de semences de toutes sortes, transportées par le vent, par les déjections d'oiseaux, ou issues d’une jachère antérieure. Les conditions de germination sont différentes d'une plante à l'autre. Imaginez que vous semiez une céréale en automne (graminée à feuille étroite, et au démarrage lent à cette époque). À cette même époque, se produit la germination de la mauve (plante à feuille large, de croissance rapide tant en hauteur qu'en largeur). Si la présence de mauve n'est pas contrôlée, la céréale n'y survivra probablement pas, ou perdra beaucoup de sa capacité à produire. L'utilisation d'un herbicide adapté à la situation permet de faire en sorte que la céréale s'en sorte bien. Une fois qu'elle est tirée d'affaire, la concurrence d'une sortie tardive de mauve sera beaucoup moins problématique, puisque la céréale dominera en lumière, en système racinaire, donc en alimentation.

3-    Eviter le maintien d'une ambiance humide sous la frondaison. Une présence de végétation active sous la frondaison d'arbres maintient un niveau important d'humidité. C'est le cas, en particulier en vergers ou en vigne. Cette humidité quasi permanente favorise le développement de champignons qui ont besoin d’une ambiance humide. C'est en particulier le cas de nombreuses maladies de conservation (monilia ou botrytis par exemple) ou d'une maladie fréquente sur beaucoup de cultures le phytophtora, mais aussi de nombreuses bactérioses. Le risque peut provoquer une forte augmentation des besoins en fongicides. Dans ce cas, le contrôle de l'herbe permet la limitation, au moins partielle, des applications de fongicides.

4-    Eviter ou limiter les risques d’attaques de certains ravageurs comme les escargots, les limaces, les acariens jaunes ou les campagnols, qui se maintiennent toujours dans les zones humides et enherbées. Permettre également l’application d’appâts ou de répulsifs de manière localisée contre ces mêmes problèmes, avec un impact environnemental limité. L’efficacité de la protection est d’autant meilleure que le sol est dégagé au moment de l’application.

5-    Contrôler l’herbe tout en évitant le travail du sol, qui dégrade sa structure et favorise l'érosion. C’est un principe fondamental que l’agronomie moderne a mis en évidence. Le labour, une des actions les plus traditionnelles de l’agriculture, favorise gravement l’érosion du sol, diminue fortement sa capacité à retenir les eaux de pluie et réduit sensiblement sa fertilité par oxydation accélérée de la matière organique. C'est tellement vrai que de plus en plus d'agriculteurs se convertissent au semis direct, c'est à dire à la suppression des labours entre les cultures. En Amérique du Sud, ce phénomène a pris une grande ampleur, puisque dans certains pays, plus de 80% des surfaces cultivées ont adopté cette technique. Mais le contrôle de l’herbe reste un problème. Dans ces conditions, l'utilisation d'herbicides permet une combinaison d’avantages. Vous pouvez aller plus loin sur ce sujet en lisant l’article suivant (en espagnol), sur le semis direct en Amérique du Sud et les herbicides http://www.croplifela.org/es/menu-default-actualidad.html?id=593

6-    Eviter la présence de plantes toxiques dans les cultures. Ces plantes, également des adventices, pourraient se mélanger avec la culture et poser, lors de la récolte, de sérieux problèmes de sécurité des aliments. C'est le cas de plantes comme le datura, la morelle noire ou la cigüe par exemple, qui sont des poisons violents et qui, lorsqu'elles se trouvent au milieu des cultures au moment des moissons, peuvent rendre certaines récoltes impropres á la consommation, pour risque d'intoxication.

  

Comme vous le voyez, aucun des points soulevés ne fait référence à la rentabilité de l’exploitation. C’est pourtant un aspect qu’il faudrait ajouter, mais  que je considère sous-entendu dans une quelconque logique de production et d’entreprise.

Autrement dit, et sans vouloir faire une liste exhaustive des avantages de leur utilisation, je veux, encore une fois, que vous compreniez que l’utilisation des herbicides répond, elle aussi à une logique qui s’intègre parfaitement dans une agriculture durable : assurer une production suffisante pour que l’agriculteur puisse en vivre dignement, pour limiter la surface nécessaire pour garantir une production globale suffisante, et pour garantir un bon niveau de sécurité des aliments.

N’oublions jamais que la recherche de la productivité n’est pas un défaut, ni une offense à la Nature, bien au contraire. La recherche de la productivité est avant tout une bonne manière d’optimiser les ressources naturelles disponibles. L’agriculteur doit rechercher la productivité pour la rentabilité de sa propre entreprise. Mais l’agriculture durable doit rechercher la productivité pour limiter son propre impact environnemental. Pourquoi? simplement parce que l’impact environnemental d’une culture, quelle qu’elle soit, est pratiquement la même, qu’elle produise 100 tonnes, ou qu’elle en produise 200. La différence, c’est qu’au niveau global, il faudra la moitié de surface pour arriver à produire la même quantité d’aliments, donc l’impact sur les ressources en eau, les consommations de fertilisants ou de pesticides sera énormément réduite, tout en améliorant la sécurité alimentaire. Dans le même temps, il y aura besoin de moins de terres fertiles pour alimenter le même nombre de personnes, et la production de gaz à effet de serre sera inférieure.

Peut-on remplacer les herbicides par autre chose?

La méthode traditionnelle, le désherbage mécanique consiste à travailler le sol de manière superficielle, afin de détruire les herbes gênantes. Cela se réalise, soit manuellement, soit avec un tracteur ou un animal de trait, à l'aide d'un outil de type versoir, qui peut adopter plusieurs formes et tailles selon les cas. Mais les inconvénients sont importants par le risque d'érosion, les dommages directs causés à la culture, et les perturbations provoquées à la vie du sol. L’arrachage manuel des herbes, pratique très écologique, et sociale, est pratiquement hors de portée des agriculteurs dans les pays industrialisés à cause du coût de la main-d’œuvre. Cette technique s’utilise pourtant en complément des herbicides dans certaines conditions.

D'autres types d'outils sont disponibles, comme par exemple ceux à base de fouets rotatifs qui détruisent l'herbe présente. Le sol n'est pratiquement pas perturbé, mais certains types d'irrigation localisée ne s'y prêtent pas.

Le désherbage thermique est une méthode nouvelle qui consiste à bruler ou à provoquer un choc thermique sur l'herbe, de manière à provoquer sa mort, sans endommager la culture. Il existe plusieurs types d’outils équipés de brûleurs à gaz pour ce type de travail. Il y a cependant un risque élevé d'incendie si le climat est trop sec. Il peut aussi y avoir des dommages aux systèmes d'irrigation localisée.

La technique du mulching ou couverture permanente du sol, sur cultures pérennes comme vergers ou vignes, est une alternative en cours d’étude et/ou de développement. Il s’agit de maintenir le sol couvert par des matériaux inertes comme de la paille, des écorces de pins, ou même une bâche en plastique. Ces techniques permettent d’éviter la germination des adventices, mais requièrent un entretien, peuvent masquer des attaques de campagnols potentiellement dangereuses, et sont très gourmandes en matériau.

L’enherbement total permanent avec des espèces végétales soigneusement sélectionnées est aussi en cours d’étude. Des plantes très basses comme du trèfle par exemple consomment peu d’eau, extraient l’azote de l’air, et donc sont peu concurrentes. Cependant leur présence ne résout pas le problème de l’humidité sous la frondaison, ni le risque de développement de campagnols.

Les herbicides bio. Certains chercheurs travaillent cette piste à partir de toxines extraites de végétaux, et qui pourraient représenter, à l’avenir, une alternative intéressante. Mais il reste encore beaucoup de chemin à parcourir. A ce propos, vous pouvez lire l’article suivant (en français) http://www.lefigaro.fr/jardin/2015/05/08/30008-20150508ARTFIG00228-la-revolution-des-nouveaux-desherbants-bio.php

Aucune de ces techniques ne représente, actuellement une alternative totalement satisfaisante, chacune ayant des défauts importants. Donc, soit on produit moins (donc il faut plus d’hectares pour produire la même quantité globale, et donc un plus grand impact environnemental), soit on consomme plus d’eau et plus d’engrais avec les problèmes que ça suppose, pour compenser la présence de l’herbe. Mais dans tous les cas, on se retrouve avec des problèmes sanitaires.

Le contrôle de l’herbe est actuellement un des problèmes majeurs dans toutes les méthodes de production biologique. Vous pouvez lire l’article suivant (en espagnol), sur le contrôle de l’herbe en maraichage biologique, c’est-à-dire à petite échelle. Imaginez le problème à grande échelle. http://www.agrohuerto.com/controlar-malas-hierbas-en-el-huerto/

Ceci montre simplement qu’il est actuellement difficile d’éliminer les herbicides, puisque les protocoles de production qui les refusent ont des difficultés à dominer le problème avec les alternatives disponibles.

Je crois tout à fait nécessaire d’avancer sur le travail de recherche d’alternatives aux herbicides car leur utilisation pose des problèmes environnementaux évidents. Les mouvements écologistes les exagèrent volontairement, mais les nier serait absurde.

L’utilisation des herbicides permet de maintenir les sols dans un état optimal de fertilité naturelle, donc d’augmenter les rendements des cultures, tout en contrôlant la consommation d’eau et de fertilisants.

Un bon usage des herbicides apporte nettement plus d’avantages que d’inconvénients.

L’impact environnemental global de leur utilisation est très positif si l’application est réalisée avec les produits adaptés, à la dose nécessaire et suffisante, au moment opportun et avec des équipements en bonnes conditions et bien réglés.

On pourrait dire que, actuellement, les herbicides sont un mal nécessaire en agriculture. Il est probable que cette situation perdure longtemps. Ce qui changera probablement, c’est le type de produits qu’on utilisera dans l’avenir et leur impact environnemental.

Les herbicides sont nécessaires à l’humanité. Ils sont un des outils dont dispose l’agriculture pour augmenter la production d’aliments afin de répondre aux besoins d’une population mondiale en constante augmentation.

Sachons les faire évoluer, et utilisons-les de manière précise et raisonnée. Nous en obtiendrons tous les bénéfices qu’ils peuvent nous apporter, en réduisant au maximum leurs inconvénients.

66- Protection des plantes -4- Aux frontières du naturel

AUX FRONTIÈRES DU NATUREL…

L'agriculture biologique doit résoudre les mêmes problèmes que l'agriculture conventionnelle. De fait, elle utilise de nombreux pesticides, extraits ou décoctions de plantes (extrait de neem, roténone, nicotine, pyrèthre, purins d'ortie, etc.) ou minéraux (savon potassique, composés de cuivre, soufre, calcium ou même arsenic selon les pays, etc.) ou autres, mais dont la finalité est la même, préserver la productivité de la culture.

Or ces dernières années, certaines molécules comme le spinosad, insecticide synthétisé par des bactéries, ont été autorisées en agriculture biologique, considérant que sa fabrication est naturelle, bien que le processus soit totalement industriel. Dans ce cas précis, c'est le géant américain de la chimie Dow Chemical qui la fabrique.

Tout ceci est très bien, mais nous conduit à une réflexion très sérieuse, sur un sujet qui envenime gravement le débat sociétal sur l'utilisation de la chimie en agriculture.

Il y a longtemps que je réfléchis à un article sur ce délicat sujet. Pour être honnête, je ne savais pas vraiment par quel bout le prendre.

Et voici que dernièrement ForumPhyto publie un article (http://www.forumphyto.fr/2016/01/07/comment-produire-un-herbicide-naturel-wackes-seppi-andrew-kniss/)

qui parle d’un article de Wackes Seppi (http://seppi.over-blog.com/2016/01/comment-produire-un-herbicide-naturel.html),

qui traduit un article original de Andrew Kniss (http://weedcontrolfreaks.com/2016/01/how-to-make-a-natural-weed-killer/).

Bon, comme vous le voyez, c’est en quelque sorte une réaction en chaine, mais il se trouve que le sujet est non seulement intéressant, mais même assez fondamental.

La question de fond en est : «quand on parle de pesticides, où s’arrête le naturel ?», et la question corollaire «sur quels critères réels doit-on considérer un pesticide naturel ou non ?».

Mais laissons parler le spécialiste. Je reprends intégralement la traduction française de Wackes Seppi, dont provient aussi une partie des illustrations, les autres venant de l’article original d’Andrew Kniss.

Certaines parties pourront vous paraitre très techniques ou scientifiques. Mais ça vaut réellement le coup de le lire jusqu’au bout.

« Comment produire un herbicide naturel par Andrew Kniss* (6 janvier 2016)

Il y a plus d'un an, j'ai produit un article sur un herbicide « maison » à base de sel, de vinaigre et de savon à vaisselle.

« Beaucoup d'entre vous l'ont probablement vu affiché sur Facebook, Twitter, Pinterest, ou sur votre site de jardinage préféré. Une de mes descriptions préférées l'appelle une "potion herbicide magique, naturelle". »

Cette potion particulière tue certainement les mauvaises herbes, mais elle n'est pas naturelle (et elle n'est certainement pas sans produits chimiques). Elle contient du savon à vaisselle et du vinaigre, les deux étant synthétisés industriellement ; elle n'est donc pas naturelle au sens de la plupart des définitions du mot. C'est décevant, parce que les gens rêvent vraiment d'un désherbant naturel. Ils veulent détruire les mauvaises herbes autour de leur maison et dans leur jardin, mais ils n'aiment pas l'idée d'utiliser un pesticide de synthèse. La plupart des gens (moi y compris) préféreraient utiliser quelque chose de naturel, toutes autres choses étant égales par ailleurs. Malheureusement, il y a très peu de produits vraiment naturels qui sont des herbicides efficaces.

Cela étant dit, je tiens à vous présenter une substance chimique fascinante dénommée bilanaphos. Au début des années 1970, le bilanaphos a été découvert de façon indépendante par deux laboratoires différents, l'un en Allemagne et l'autre au Japon. Les deux groupes ont isolé cette substance chimique à partir de bactéries Streptomyces : S. viridochromogenes en Allemagne, et S. hygroscopicus pour le groupe japonais. Le bilanaphos est produit naturellement par ces bactéries naturelles. Donc, au sens d'à peu près toutes les définitions, le bilanaphos est naturel.

Bilanaphos – une substance naturelle isolée à partir d'au moins deux espèces de bactéries Streptomyces.

Les scientifiques d'Allemagne et du Japon ont très tôt trouvé que le bilanaphos avait des propriétés herbicides fortes ; quand il était appliqué sur les plantes, celles-ci mourraient. Après une étude plus approfondie, les scientifiques du groupe allemand ont déterminé que seule une partie de la substance chimique bilanaphos complète était nécessaire pour l'activité herbicide. En fait, lorsque le bilanaphos pénètre dans la plante, environ la moitié de la molécule est rapidement coupée, ce qui laisse subsister une petite molécule – la phosphinothricine. C'est cette molécule plus petite qui joue le rôle de l'herbicide dans la plante.

Lorsque la substance naturelle bilanaphos (à gauche) entre dans la cellule de la plante, la plante supprime deux résidus alanine, laissant subsister la phosphinothricine (à droite). La phosphinothricine a une activité herbicide dans la plupart des plantes, en inhibant l'enzyme glutamine synthétase.

Nous avons donc une substance naturelle (bilanaphos) qui est convertie naturellement par les plantes en une autre substance (la phosphinothricine) qui agit très efficacement comme un herbicide. Et il se trouve que certaines espèces de Streptomyces produisent aussi naturellement une petite quantité de phosphinothricine. Cela ressemble beaucoup à un herbicide naturel, non ? Pas si vite…

La phosphinothricine (mieux connue aux États-Unis comme glufosinate [en France, glufosinate ammonium]) est largement utilisée aujourd'hui comme herbicide. Elle est la matière active des herbicides comme Rely (principalement utilisé dans les vergers et les vignes aux États-Unis) et Liberty (le plus souvent utilisé en conjonction avec les cultures Liberty Link), [et Basta en France]. Mais même si le produit chimique se trouve à l'état naturel et a été découvert par extraction à partir de bactéries d'origine naturelle, l'herbicide commercial est produit par voie de synthèse. Donc, on ne le considère pas comme un herbicide « naturel ».

L'histoire de la phosphinothricine, bien que très intéressante, n'est pas unique. Un grand nombre de scientifiques du monde entier explorent la nature à la recherche de nouveaux produits chimiques qui ont des propriétés utiles, antibiotiques, pesticides ou autres. Les scientifiques de l'USDA estiment qu'entre 1997 et 2010, environ 69% des nouvelles matières actives de pesticides enregistrées par l'EPA étaient soit des produits naturels, soit des produits de synthèse dérivés de sources naturelles (comme la phosphinothricine) ou de nature biologique. Par exemple, un autre herbicide couramment utilisé sur le maïs a été découvert après une première observation du fait que peu de plantes pouvaient pousser sous un buisson de Callistemon dans un jardin. Mais les herbicides constituent en fait la fraction la plus petite (moins de 7%) de ces nouveaux pesticides d'origine naturelle ; environ 30% des matières actives des nouveaux insecticides et fongicides sont soit des substances naturelles, soit des substances dérivées de produits naturels.

Actuellement, la FDA a du mal à définir le mot «naturel» sur les étiquettes alimentaires. C'est un terme de marketing souvent utilisé sans définition claire. Il peut être encore plus difficile à définir en relation avec les pesticides. Comme le montre l'exemple de la phosphinothricine, les limites entre le naturel et le synthétique peuvent rapidement devenir floues. Est-ce naturel parce que ça se trouve dans la nature ? Ou faut-il extraire la substance physiquement de la nature pour pouvoir être considéré comme naturel ?

La distinction « naturel ou non » peut nous distraire de ce qui est vraiment important dans le débat sur les pesticides. Si la substance est structurellement la même, le produit d'origine naturelle et les versions produites par synthèse partageront les mêmes propriétés. Les propriétés de la substance sont beaucoup plus importantes, à mon avis, que la source de la substance. Le pesticide est-il sans danger pour les applicateurs et l'environnement ? Est-il dégradé rapidement dans l'environnement en produits non toxiques ? Si oui, alors je me préoccupe bien moins de savoir s'il est naturel ou non, quelle que soit notre définition de « naturel ».

Mais il y a des questions liées à la source du produit qui peuvent être importantes. En particulier, lequel a l'impact le plus important : la synthèse dans un laboratoire ou l'extraction à partir de sources naturelles ? J'entends rarement des discussions sur cette question, bien que ce soit là l'une des questions les plus importantes liées aux produits naturels (à condition qu'ils soient considérés comme sûrs). Si nous pouvons extraire efficacement une ressource renouvelable de la nature, et éviter les dépenses liées à l'énergie et aux combustibles fossiles de la production par voie de synthèse, alors un composé produit naturellement me semble être plutôt une bonne chose. Mais si extraire quelque chose de la nature signifie que nous aurons un plus grand impact négatif sur l'environnement que la production en usine, alors, s'il vous plaît, donnez-moi la version de synthèse.

Références :

Hoerlein (1994) Glufosinate (Phosphinothricin), A Natural Amino Acid with Unexpected Herbicidal Properties. p 73-145 in  Reviews of Environmental Contamination and Toxicology (Vol 138)

Dayan et al. (2011) Rationale for a natural products approach to herbicide discovery. Pest Management Science. 68:519–528

Cantrell et al. (2012) Natural Products as Sources for New Pesticides. Journal of Natural Products. 75:1231-1242.

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* M. Andrew Kniss est Professeur d'écologie et de gestion des mauvaises herbes à l'Université du Wyoming. »

L’homme s’est toujours inspiré de la nature pour évoluer. Les chimistes également. Malgré la puissance de son imagination, l’homme n’a pas encore trouvé de meilleure source d’inspiration que la Nature elle-même.

Mais au bout du compte, on en arrive à une remarque pertinente et pleine de conséquences profondes :

Si les pesticides copies de molécules naturelles, mais fabriqués de manière synthétique, étaient autorisés en agriculture biologique, la plupart des cultures trouveraient des solutions raisonnables pour la quasi-totalité des problèmes phytosanitaires habituels, et on pourrait réellement assister à une explosion de l’agriculture biologique.

À propos la fabrication synthétique de molécules naturelles, je me demande si quelqu’un s’est déjà penché sur une question, pourtant fondamentale : quelle surface agricole devrait-on consacrer à la production de molécules naturelles, si la totalité de la production agricole mondiale devenait bio ?

Est-il raisonnable, dans la perspective d’une population de 9 à 10 milliards d’habitants, voire davantage, de ne pas consacrer le maximum de ressources à la production d’aliments et de matières premières, par pur souci idéologique ?

Alors, quand l’idéologie bio saura-t-elle assouplir ses critères, afin que l’agriculture raisonnée puisse enfin trouver la place qu’elle mérite ?

Ne devrait-on pas donner à la chimie de l’imitation de la nature un protagonisme plus important ?

Est-on bien sûr que l’extraction de substances naturelles ne soit pas préjudiciable à l’environnement, et au personnel qui y travaille ?

N’est-il pas grand temps que, raisonnablement on se penche sur les vrais besoins, en faisant abstraction des limites fixées par le dogme ?

On sait faire une agriculture très respectueuse de l’environnement, tout en étant productive, efficace pour résoudre les problèmes de l’humanité, ne gaspillant pas, et raisonnablement rentable pour les agriculteurs.

Dans l’état actuel des connaissances et des moyens disponibles, au contraire de ce que prétendent certains, il n’est pas possible de faire une production d’aliments 100% bio pour nourrir 7,5 milliards d’habitants. En revanche, il serait possible de le faire dans un pourcentage très élevé, si on acceptait les « pesticides copies ».

Il est fort dommageable pour tout le monde que le débat ait été ainsi corrompu par un dogme à courte vue, aboutissant ces dernières années sur une authentique "agri-sharia", véritable guerre sainte contre la chimie, sans aucune réflexion de fond, basée avant tout sur un matraquage médiatique sans appui scientifique impartial, reprenant essentiellement les erreurs du passé.

Personne ne nie aujourd'hui que la "Révolution verte" ait eu de conséquences négatives sur bien des aspects, malgré ses bonnes intentions originelles.

Mais l'absence de connaissances scientifiques était à la base de ces erreurs, et les besoins des années d'après-guerre la justifiaient.

Les choses ont beaucoup changé en 50 ans, mais il semble que seuls les agriculteurs le sachent.

Un peu d'appui politique réel, et quelques rectifications médiatiques bien senties suffiraient peut-être à remettre les pendules à l'heure.

66- Plant protection -4- On the boarders of the natural

ON THE BORDERS OF THE NATURAL …

Organic farming has to solve the same problems as conventional farming. In fact, it uses many pesticides, extracts or decoctions of plants (neem extract, rotenone, nicotine, pyrethrum, nettle liquid manure, etc.) and minerals (potassium soap, copper, sulfur, calcium compounds or even arsenic in some countries, etc.) or others, but whose purpose is the same, preserving the productivity of the crop.

But in recent years, some molecules such as spinosad, insecticide synthesized by bacteria, were allowed in organic farming, because its production is natural, although the process is completely industrial. In this case, it's the US giant of chemistry, Dow Chemical that makes it.

All this is fine, but leads us to a very serious reflection on a subject which strongly aggravates the societal debate on the use of chemicals in agriculture.

I was thinking to write a post about an article on this delicate subject from a long time. To be honest, I did not really know how to do it.

But recently, ForumPhyto published an article (http://www.forumphyto.fr/en/2016/01/07/comment-produire-un-herbicide-naturel-wackes-seppi-andrew-kniss/ )

which speaks of an article by Wackes Seppi (http://seppi.over-blog.com/2016/01/comment-produire-un-herbicide-naturel.html )

which translates an original article by Andrew Kniss (http://weedcontrolfreaks.com/2016/01/how-to-make-a-natural-weed-killer/ ).

Well, as you can see, it is something like a chain reaction, but the topic results to be not only interesting, but still quite essential.

The basic question is: "when talking about pesticides, where ends the natural?", And the corollary question "on what real criteria should we consider a pesticide, natural or not?".

Andrew R. Kniss, University of Wyoming (USA), Associate Professor, Weed Biology & Ecology

But let's talk the specialist. I fully rebuke the original article (and part of the illustrations) by Andrew Kniss, and part of the illustrations of the French translation by Wackes Seppi.

Some parts may seem very technical or scientific to you. But that is really worth reading it up to the end.

“How to Make a Natural Weed Killer

January 6, 2016 Posted by Andrew Kniss*

Well over a year ago, I wrote about a homemade herbicide containing salt, vinegar, and dish soap.

“Many of you have probably seen it posted to Facebook or Twitter or Pinterest, or on your favorite home gardening site. One of my favorite descriptions calls it a “magical, natural, weed killing potion.”

That particular potion certainly kills weeds, but it isn’t natural (and it certainly isn’t chemical-free). It contains dish soap and vinegar, both of which are synthesized industrially, so it isn’t natural by most definitions of the word. That’s disappointing, because people really yearn for a natural weed-killer. They want to kill the weeds around their homes and in their gardens, but they don’t like the idea of using a synthetic pesticide. Most people (including me) would prefer to use something natural, all else being equal. Unfortunately, there are very few truly natural products that work as effective herbicides.

That being said, I’d like to introduce you to a fascinating chemical named bilanaphos. In the early 1970’s, bilanaphos was discovered independently by two different laboratories, one in Germany and the other in Japan. Both groups isolated this chemical from Streptomyces bacteria; S. viridochromogenes in Germany, and S. hygroscopicus by the Japanese group. Bilanaphos is produced naturally by these naturally occurring bacteria. So, by nearly any definition, bilanaphos is natural.

Bilanophos – a natural compound isolated from at least two species of Streptomyces bacteria.

The scientists in Germany and Japan both learned early-on that bilanaphos had strong weed-killing properties; when it was applied to plants, the plants died. Upon further investigation, scientists in the German group recognized that only part of the full bilanaphos chemical was required for herbicidal activity. In fact, when bilanaphos enters the plant, about half of the molecule is quickly chopped off, leaving behind a smaller molecule – phosphinothricin. It is this smaller molecule that acts as an herbicide in the plant.

When the naturally occurring compound bilanaphos (left) enters the plant cell, the plant removes two alanine residues leaving behind the chemical phosphinothricin (right). Phosphinothricin exhibits herbicidal activity in most plants, by inhibiting the glutamine synthetase enzyme.

So we have a natural compound (bilanaphos) that is converted naturally by plants to another compound (phosphinothricin) that works very effectively as an herbicide. And it turns out that some Streptomyces species naturally produce a small amount of phosphinothricin also. That sounds very much like a natural herbicide, right? Not so fast…

Phosphinothricin (better known in the US as glufosinate) is widely used as an herbicide today. It is the active ingredient in herbicides like Rely (mostly used in tree and vine crops), and Liberty (most commonly used in conjunction with Liberty Link crops). But even though the chemical occurs naturally, and was first discovered by extracting it from naturally occurring bacteria, the commercial herbicide is produced synthetically. So it is not considered a ‘natural’ herbicide.

The story of phosphinothricin, while very interesting, is not unique. A huge number of scientists around the world are searching nature to find new chemicals that have antibiotic, pesticidal, or other useful properties. Between 1997 and 2010, USDA scientists estimate that about 69% of all new pesticide active ingredients registered by the EPA were either natural products, synthetic products derived from natural sources (like phosphinothricin), or biological in nature. For example, another commonly used corn herbicide was discovered after an initial observation that few plants could grow underneath a red bottlebrush bush in a garden. But weed killers are actually the smallest component (less than 7%) of these new pesticides of natural origin; around 30% of new insecticide or fungicide active ingredients are either natural products or natural product-derived.

Currently, the FDA is struggling to define the word natural on food labels. It is an often-used marketing term with no clear definition. It may be even more difficult to define when discussing pesticides. As the phosphinothricin example shows, the lines between natural and synthetic can get blurred quickly. Is it natural because it occurs in nature? Or does it have to be physically extracted from nature to be considered natural?

The ‘natural or not‘ distinction can distract from what is really important when discussing pesticides. If the compound is structurally the same, the naturally occurring and the synthetically produced versions will share the same properties. The properties of the compound are far more important, in my opinion, than the source of the compound. Is the pesticide safe for applicators and the environment? Does it break down quickly in the environment to non-toxic products? If so, then I’m much less worried about whether it is natural or not, regardless of how we define natural.

But there are questions related to the source of the product that can be important. In particular, which has a greater impact, synthesis in the lab? Or extraction from natural sources? I rarely hear discussions related to this question, but this is among the most important questions related to natural products (provided they are deemed safe). If we can efficiently extract a renewable resource from nature, and avoid the energy and fossil fuel requirements of synthetic production, then a naturally produced product sounds pretty good to me. But if extracting something from nature means we’ll have a greater negative impact on the environment than we would producing it in a factory, then please give me the synthetic version.

References:

Hoerlein (1994) Glufosinate (Phosphinothricin), A Natural Amino Acid with Unexpected Herbicidal Properties. p 73-145 in  Reviews of Environmental Contamination and Toxicology (Vol 138)

Dayan et al. (2011) Rationale for a natural products approach to herbicide discovery. Pest Management Science. 68:519–528

Cantrell et al. (2012) Natural Products as Sources for New Pesticides. Journal of Natural Products. 75:1231-1242. »

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* Andrew Kniss is Professor of Ecology and weed management at the University of Wyoming. "

The man has always be inspired by Nature to evolve. Chemists as well. Despite the power of his imagination, man has not yet found a better source of inspiration that Nature herself.

But ultimately, we come to a relevant note, full of deep consequences:

If pesticides copies of natural molecules, but manufactured synthetically, were allowed in organic farming, most crops could find reasonable solutions for almost all of the usual pest problems, and we could actually witness an explosion of Organic Agriculture.

About the synthetic production of natural molecules, I wonder if someone has already addressed a question, yet fundamental: what agricultural area should be devoted to the production of natural molecules, if the entire global agricultural production become organic?

Is it reasonable, in view of a population of 9 to 10 billion people or more, not to devote maximum resources to the production of food and raw materials, by pure ideological concerns?

So when will the organic ideology relax its criteria so that integrated farming can at last find its rightful place?

Should not we give the chemistry of the imitation of nature a greater protagonism?

Are we sure that the extraction of natural substances are not detrimental to the environment, and the staff who works there?

Is it not high time that we reasonably study the real needs, disregarding the limits established by the dogma?

We know how to make a very environment friendly agriculture, while being productive, efficient to solve the problems of humanity, not wasting, and reasonably profitable for farmers.

In the current state of knowledge and available means, contrary to what some claim, it is not possible to make a 100% organic production of food to feed 7.5 billion inhabitants. However, it would be possible to do in a very high percentage, if we accept the "pesticides copies".

It is very damaging to everyone that the debate has been so corrupted by shortsighted dogma, culminating in recent years on an authentic "agri-sharia" true holy war against chemistry, without any deep reflection, based above all on a media hype, without impartial scientific support, essentially repeating past mistakes.

No one denies today, that the "Green Revolution" has had negative consequences in many respects, despite its good original intentions.

But the lack of scientific knowledge was the basis of these errors, and the needs of the post-war justified it.

Things have changed a lot in 50 years, but it seems that only farmers know that.

Some real political support, and a few good Media corrections may be enough to put the record straight.