Les désherbologues de l’Université de l’Illinois (U de I) ont confirmé la résistance à l’herbicide dicamba dans une population de chanvre d’eau du comté de Champaign (centre-est de l’Illinois).
Dans l’étude, le dicamba a permis de contrôler 65 % du chanvre d’eau dans le champ lorsqu’il a été appliqué à la dose indiquée sur l’étiquette. Et dans la serre, les plantes ont montré une réduction de cinq à dix fois de l’efficacité du dicamba par rapport aux plantes sensibles.
Ce n’est pas un niveau de résistance énorme, mais il y a un hic. La population n’avait jamais été pulvérisée avec du dicamba ou son parent le 2,4-D (deux herbicides synthétiques auxiniques du groupe 4), auxquels elle est également résistante. Alors, pourquoi le chanvre d’eau a-t-il cessé de réagir à ces herbicides ?
« Lorsque nous utilisons des herbicides, nous sélectionnons les plantes qui peuvent survivre à ces herbicides par le biais de divers mécanismes. Historiquement, il s’agissait d’une mutation du site cible, mais aujourd’hui, nous observons de plus en plus une résistance métabolique, c’est-à-dire que les mauvaises herbes activent des gènes de détoxification avant que les produits chimiques ne puissent être nocifs. Ainsi, ces populations de mauvaises herbes accumulent des séries de gènes qui sont actifs contre divers herbicides, et il y a une réactivité croisée », explique Pat Tranel, malherbologiste à l’Université de l’Illinois et co-auteur de l’étude.
Tranel et ses collègues savaient déjà que le chanvre de la population du comté de Champaign était résistant au 2,4-D, un herbicide synthétique à base d’auxine. Comme le dicamba est également une auxine synthétique, il n’est pas exagéré d’imaginer que la voie de détoxification pourrait être la même. Cependant, le chanvre sauvage de la population étudiée résiste à des herbicides appartenant à cinq autres groupes de sites d’action, de sorte que la réactivité croisée pourrait provenir de n’importe où.
« Au fur et à mesure que nous obtenons ces populations plus complexes qui ont subi la sélection de plusieurs produits chimiques, elles deviennent résistantes à des séries de plus en plus larges d’herbicides, qu’elles aient vu ces herbicides dans le passé ou non. C’est une idée effrayante », dit Tranel. « Cela pourrait signifier que les nouveaux produits chimiques pourraient être rendus inefficaces avant même d’arriver sur les étagères. L’origine de la résistance mise à part, un contrôle de 65%, en particulier par une auxine synthétique, n’est pas suffisant. »
« A 65% à 75% de contrôle, un agriculteur pourrait ne pas se rendre compte qu’il a affaire à une résistance et pourrait plutôt penser qu’il s’est planté lors de l’application », ajoute-t-il. « Parce qu’ils verraient une certaine activité. Et ces herbicides régulateurs de croissance peuvent en fait stimuler la croissance, ce qui fait que la plante se tord et s’épaissit sans jamais vraiment mourir. Elles restent simplement là », dit Tranel. « Cela rend plus difficile la quantification de la résistance. »
Documenter les dommages causés par le dicamba
Les chercheurs se sont donné beaucoup de mal pour documenter les dommages causés par le dicamba. Sur le terrain, ils ont pulvérisé du dicamba seul et en combinaison avec d’autres herbicides pour quantifier les dommages. En serre, ils ont mené une expérience dose-réponse et déterminé l’héritabilité du trait de résistance sur plusieurs générations.
« Comme les dommages causés par l’auxine peuvent être difficiles à évaluer visuellement, j’ai utilisé une analyse d’images, en prenant plus de 4 000 images sous plusieurs angles. Avec cela, j’ai pu former un modèle pour dire si les plantes étaient résistantes ou non. C’est vraiment difficile, car même lorsque nous voyons des dégâts, à la fin, beaucoup de plantes continuent à fleurir. Et si elles fleurissent, elles produisent des graines, et elles seront un problème l’année suivante », explique Lucas Kopecky Bobadilla, doctorant et auteur principal de l’étude.
Les chercheurs ont constaté que la résistance au dicamba était modérément héréditaire, ce qui signifie qu’elle pouvait être transmise à la descendance, du moins dans certains cas. Selon M. Tranel, ces gènes sont incomplètement dominants, ce qui explique pourquoi l’équipe a observé une gamme de réponses allant d’une résistance de type sensible à une résistance jusqu’à dix fois supérieure.
L’équipe a testé la résistance au dicamba dans le même champ en 2014 et 2015, montrant une efficacité de 80 %. La baisse à 65 % quelques années plus tard – le travail sur le terrain dans l’étude actuelle a été effectué en 2018 – n’est pas une bonne tendance.
« On peut dire sans risque de se tromper que le dicamba ne va pas devenir plus efficace », déclare le coauteur de l’étude, Aaron Hager, spécialiste des mauvaises herbes de U of I Extension. « Une fois que nous trouvons une population résistante, cela ne signifie pas qu’il n’y en a pas d’autres. Tout ce que cela signifie, c’est que nous en avons trouvé une. Nous n’avons aucune idée de la fréquence de ce phénomène. »
En fait, la résistance au dicamba a été récemment documentée dans une population de chanvre d’eau du Tennessee, et dans une population d’amarante de Palmer du Tennessee, un parent agressif du chanvre d’eau.
Hager et son équipe testent actuellement une autre population de l’Illinois dont l’exposition au dicamba est connue.
La résistance pourrait se propager rapidement
Le dicamba est utilisé dans l’Illinois depuis au moins 50 ans. Pourtant, avec l’augmentation des superficies plantées en soja tolérant au dicamba, l’utilisation du produit chimique est en hausse. Et avec l’augmentation de la pression sélective, dit Hager, la résistance au dicamba pourrait se propager rapidement.
« Nous avons vu ce déclin à 65% de contrôle dans une population qui n’était pas gérée avec du dicamba. S’il y avait une sélection extensive par des applications répétées de dicamba, je suis sûr que nous verrions une augmentation du niveau de résistance dans cette population », dit Tranel.
Hager et Tranel, ainsi que le reste de l’équipe de malherbologistes de l’Illinois, font les mêmes recommandations depuis des années.
« Écoutez, nous allons continuer à utiliser des herbicides sur la grande majorité des acres dans cet État. Nous n’allons pas nous arrêter », déclare M. Hager. « Mais il incombe aux gens d’avoir des conversations approfondies avec les personnes qui vous donnent des recommandations, qu’il s’agisse de votre fournisseur d’intrants, de votre agronome ou de toute autre personne. Il est temps de revenir à ce que nous avions l’habitude de faire et d’essayer d’élaborer des programmes de désherbage sur trois ou quatre ans, et de ne pas se contenter de faire cela chaque année.
« Nous allons devoir faire quelque chose en plus des herbicides pour essayer d’arriver à la fin de la saison de croissance sans aucune production de graines », ajoute-t-il. « Tout ce qui n’est pas cela et l’évolution continue ».
L’article,« Caractérisation et héritage de la résistance au dicamba dans une population de chanvre d’eau (Amaranthus tuberculatus) à résistance multiple de l’Illinois, »est publié dansWeed Science.Les auteurs comprennent Lucas Bobadilla, Darci Giacominni, Aaron Hager et Pat Tranel. Les travaux ont été financés par Bayer Crop Science.