Innovation phytosanitaire : améliorer la nature

Les jardiniers le savent : nombre de variétés de plantes ne supportent pas le voisinage d’autres plantes. Ce constat peut aussi inspirer les chercheurs occupés à développer de nouveaux produits phytosanitaires.

Les mauvaises herbes peuvent réduire d’environ 10% en moyenne les rendements agricoles. Voilà pourquoi l’industrie phytosanitaire s’emploie à développer des substances actives toujours  plus efficaces contre les mauvaises herbes. Les exigences de cette lutte sont multiples. Les herbicides doivent être très efficients et spécifiques, agir autant que possible sur un large spectre de mauvaises herbes sans nuire aux plantes de culture. Ils doivent aussi garantir une sécurité d’utilisation pour l’être humain et l’environnement. A ce propos, il arrive aussi que la nature elle-même mette les chercheurs sur la piste de nouvelles substances.

En 1977, le chimiste californien Reed Gray constata qu’il n’y avait pratiquement aucune mauvaise herbe parmi ses plantes goupillons (Callistemon Citrinus) – en tout cas beaucoup moins que la situation ombragée de la plantation ne pouvait éventuellement l’expliquer. Sa curiosité fut piquée. Gray, qui travaillait dans la section de recherches d’une société fabriquant des produits phytosanitaires, préleva des échantillons de sol et les fit analyser en laboratoire. Il découvrit que les plantes goupillons sécrétaient une substance ayant la particularité d’inhiber la croissance d’autres plantes. Des analyses chimiques permirent d’identifier celle-ci comme le leptospermon. Chez les autres plantes, il bloque la production de caroténoïdes, qui ont un effet protecteur contre la lumière, effet sans lequel les plantes sont décolorées par la lumière solaire et finissent par dépérir.

Des recherches ultérieures ont montré que le leptospermon élaboré par la nature peut être utilisé comme herbicide contre les mauvaises herbes. En 1980, un brevet avait même été déposé pour cette application. Il en faut toutefois de grandes quantités (jusqu’à 9 kilos par hectare), ce qui le rend trop coûteux par rapport aux produits habituels. En outre, son spectre d’action est étroit. Les chercheurs ont donc poursuivi leurs efforts et sont parvenus à synthétiser en laboratoire, en s’inspirant de la structure chimique du leptospermon, un grand nombre de liaisons similaires dont ils ont étudié les propriétés. Certaines d’entre elles se sont révélées comme des herbicides très actifs, mais si puissants qu’ils affectent aussi des plantes utiles. D’autres candidats tout d’abord prometteurs ont montré par la suite des caractéristiques désavantageuses, comme une biodégradabilité trop lente ou des risques possibles pour la santé humaine

Onze ans après la première identification du leptospermon par Reed Gray et après de nombreuses tentatives infructueuses et phases d’amélioration, une nouvelle substance active de structure apparentée a été synthétisée : le mesotrion. A raison de quelque 75-225 g/hectare selon les applications, elle est de 50 à 100 fois plus efficace que le leptospermon. De plus, son action très spécifique permet de contrôler efficacement la pousse des mauvaises herbes à feuille large dans les champs de maïs. Les autres critères relatifs à la sécurité de l’environnement et à la santé humaine ont été positifs, eux aussi, de sorte que la substance a pu être commercialisée dès 2001 par Syngenta sur les marchés américain et européen du maïs. La désignation de l’herbicide, CALLISTO®, rappelle la propriété de la plante Callistemon Citrinus. Grâce à des perfectionnements supplémentaires et des combinaisons avec diverses substances actives, l’efficacité du mesotrion n’a cessé d’être améliorée depuis lors.

Le développement de nouvelles substance actives utilisées dans la lutte phytosanitaire exige d’énormes efforts. En moyenne, plus de 150000 substances doivent être testées avant que les spécialistes ne puissent retenir quelques candidats adéquats et il faut compter aujourd’hui une durée de 11 ans et plus de 280 millions US$ d’investissements pour mettre sur le marché une nouvelle substance active. C’est à ce prix que l’industrie phytosanitaire parvient à soutenir les agriculteurs dans leurs tâches exigeantes par de nouveaux produits, tout en respectant les impératifs toujours plus rigoureux auxquels sont soumis les substances destinées à protéger les plantes.

Informations complémentaires

• Derek Cornes 2006, Callisto: a very successful maize herbicide inspired by allelochemistry, 6th triennial conference 2006, Maize Association of Australia