La photoprotection, pour réduire l'utilisation des produits phytosanitaires – ECOPHYTO

La modernisation de l'agriculture a contribué à augmenter les rendements et à améliorer la qualité des productions surtout pour les cultures fruitières et vinicoles. Le recours aux produits phytosanitaires est pour beaucoup dans ces améliorations. Cependant leur utilisation est maintenant très controversée compte tenu de leur toxicité potentielle. Une des conclusions du Grenelle de l'environnement est de réduire leur utilisation. Après pulvérisation sur les cultures, les pesticides peuvent soit pénétrer dans la feuille, soit se volatiliser soit être transformés sous l'action de la lumière. Toutes ces réactions mériteraient d'être étudiées de façon approfondie, surtout la phototransformation qui constitue une voie importante de dégradation et conduit à une dissipation rapide du pesticide après pulvérisation. Ceci est compensé dans la pratique par un surdosage à l'application. Le second inconvénient de la photolyse est la formation et l'accumulation dans les plantes de photoproduits dont on ne connaît souvent rien de la toxicité. L'utilisation de photoprotecteurs est une technique prometteuse qui pourrait permettre de réduire les doses de pesticides et de limiter la production des photoproduits. Mais jusqu'à présent, les molécules proposées ne répondent pas aux critères nécessaires : bonne efficacité et non toxicité. Le projet ECOPHYTO a pour objectif de développer une classe de photoprotecteurs extraits de plantes. Ces composés sont originaux (brevet PCT déposé en janvier 2008 sur la base d'un brevet provisoire US n°60/886544), ils sont non toxiques et sans danger pour les cultures. Les essais porteront sur la culture du maïs et de la vigne, et trois types de pesticides seront testés (herbicides, fongicides et insecticides). Les réactions seront étudiées en laboratoire sur systèmes modèles (films de cire cuticulaire), feuilles détachées, plantes, et à léchelle du cahmp pour validation finale. Le but du projet se résume en trois points qui combinent des études photochimiques, des analyses par photophysique, une étude de physiologie végétale et des aspects agronomiques : 1. Comprendre et évaluer les voies de transformation des pesticides sur les cultures après traitement. Nous allons principalement nous focaliser sur la phototransformation et la pénétration des pesticides dans les feuilles. Durant les deux dernières années, le LPMM a mis en place une méthodologie afin d'étudier la phototransformation des pesticides sur film de cire. Celle-ci a été validée sur feuille et en champ. Les conditions ont été choisies le plus représentative possible des conditions réelles (lumière solaire, faible concentration des pesticides, utilisation des formulations). ESD a récemment développé une technique novatrice permettant de comprendre les mécanismes de pénétration dans la cuticule. Elle est basée sur de la microscopie à 2 photons (TPEM). Cette technique non destructive permet de visualiser les produits chimiques fluorescents dans la cuticule. La collaboration entre les deux équipes est prometteuse, elle devrait aider à la compréhension des mécanismes de phototransformation des pesticides à la surface des feuilles. 2. Développement de nouveaux agents photoprotecteurs. L'originalité des composés proposés réside dans leur nature : ce sont des extraits de plantes hydro-alcooliques. Ils sont naturels et sans danger pour les plantes et l'environnement : une fois dans l'environnement ils se décomposeront par voies chimique et biologique. Leur aptitude à réduire la phototransformation des pesticides sur film de cire a déjà été démontrée par le LPMM. Mais, leur mode d'action n'est pas connu. Ils agissent vraisemblablement par effet d'écran, mais en tant qu'extraits naturels contenant des polyphénols, ils pourraient également avoir des propriétés antioxydantes. De plus, les extraits pourraient exercer un effet éliciteur sur les plantes, c'est-à-dire activer les mécanismes de défense des plantes de culture. Ceci renforcerait l'intérêt de ces composés.