Terre de diatomées

La terre de diatomée est une substance active (s.a.) autorisée dans l’Union Européenne depuis 2009 : elle figure en annexe I du règlement 540/2011 sous la dénomination « Kieselgur (terre à diatomées) ». Elle ne dispose pas de Limite Maximale de Résidus (LMR).

Composition

Les diatomées sont des micro-algues unicellulaires enveloppées par un squelette externe majoritairement composé de silice amorphe (transparent et rigide). Selon les sources, le nombre d’espèces de diatomées se situe entre 3 000 et 12 000. Chaque espèce de diatomée possède un squelette aux caractéristiques uniques :

  • Forme ;
  • Masse volumique ;
  • Superficie ;
  • Capacité de rétention d’huile/d’eau.

On appelle terres de diatomées les dépôts fossiles de squelettes de diatomées. Ces dépôts datent en majorité d’il y a 30 à 80 millions d’années (Z. K. Korunić et al. 2016; P. G. Fields 1998), sont répartis sur toute la planète et peuvent s’accumuler sur plusieurs centaines de mètres de profondeur (Vincent, Panneton, et Fleurat-Lessard 2001). Une terre de diatomée correspond donc à une origine géographique, c’est-à-dire un gisement, lequel contient un ensemble d’espèces fossilisées. Les propriétés d’une terre de diatomée seront donc dépendantes de l’espèce majoritairement présente dans le gisement d’origine.

Modes d’actions

Les insectes meurent quand ils ont perdu approximativement 60% de leur eau ou environ 30% de leur poids (Ebeling 1971). Il est donc vital pour eux de maintenir leur équilibre hydrique, ce qu’ils font principalement grâce à la partie la plus externe de leur exosquelette, la cuticule, constituée de corps gras (hydrophobes).

La terre de diatomée agit via le dioxyde de silicium qu’elle contient. Ce composé chimiquement inerte agit par abrasion de la cuticule et des voies digestives (Z. K. Korunić et al. 2016; Jackson et Webley 1994), par obstruction des spiracles (orifices respiratoires) (Jackson et Webley 1994) et par adsorption des corps gras. Lors de leur déplacement les insectes rentrent en contact avec le produit, rendant leur cuticule perméable aux échanges hydriques (Zlatko Korunic 1998). Les insectes meurent donc par dessiccation.

Modes d’application

La terre de diatomée peut être appliquée par poudrage de l’ensemble d’un lot, mais cela entrainera un coût important et une perte de poids spécifique (PS) de l’ordre de 5 Kg/hL. En Australie, par exemple, elle est surtout utilisée en traitement des locaux. Aux Etats-Unis souvent seule la partie supérieure (10-20%) de la masse de grain est traitée (P. Fields et Korunic 2002). L’application sur la partie supérieure de la masse de grain présente notamment l’intérêt de diminuer le coût du traitement d’un lot stocké, ainsi que l’impact sur le PS (P. G. Fields 1998).

La terre de diatomée peut être appliquée en traitement des locaux par poudrage via un atomiseur compatible, mais cela génère beaucoup de poussière. Il est également possible de disperser la poudre via un pistolet à air comprimé réglé entre 5 et 8 bars (pistolet de sablage) (Allen 2000). Il est possible, comme cela se fait beaucoup en Australie, d’appliquer la terre de diatomée en suspension dans l’eau, par pulvérisation. Bien qu’elle diminue considérablement l’émission de particules, cette méthode diminue aussi l’efficacité du traitement (Vincent, Panneton, et Fleurat- Lessard 2001; P. Fields et Korunic 2002). Il est également possible d’appliquer ce produit via le système d’aération dans un silo vide.

Facteurs impactant l’efficacité de la terre de diatomée

1. Espèce et stade d’insecte

Toutes les espèces d’insectes ravageurs des denrées stockées n’ont pas la même sensibilité à la terre de diatomée. Fields et Muir (1995) classent les espèces de la plus à la moins sensible (lors de traitement sur la masse totale de grain) : le Petit Silvain plat (Cryptolestes ferrugineus), le Silvain (Oryzaephilus surinamensis), les Charançons (Sitophilus spp.), le Capucin des grains (Rhyzopertha dominica) et les Triboliums. Il est d’ailleurs établi que le Tribolium brun (Tribolium confusum) est l’une des espèce les plus résistantes à la terre de diatomée (Vayias et Athanassiou 2004).

La tolérance à la sécheresse peut intervenir mais n’est pas systématiquement corrélée à la sensibilité des insectes (Vincent, Panneton, et Fleurat-Lessard 2001). L’hydrophobie, et donc la composition de la cuticule, jouerait un rôle important. De même la capacité de rétention de la terre de diatomée par la cuticule rendrait l’espèce plus sensible. Ainsi l’espèce la plus sensible, le Petit silvain plat, retient bien plus la poudre qu’une espèce beaucoup plus résistante, le Tribolium roux (Tribolium castaneum) (Vincent, Panneton, et Fleurat-Lessard 2001). Le comportement des insectes jouerait également un rôle dans leur sensibilité : les espèces les plus mobiles comme le Petit silvain plat entreraient plus en contact avec la terre de diatomée que des espèces plus « sédentaires » comme le Capucin des grains.

Le stade de développement des insectes impacte l’efficacité du traitement, en général les adultes sont plus résistants que les formes larvaires (Baldassari et Martini 2014; Shayesteh et Ziaee 2007).

2. La tolérance des insectes

La résistance des insectes ravageurs des céréales stockées aux insecticides de synthèse est un facteur ayant fortement motivé la recherche de solutions alternatives. Il a cependant été démontré en laboratoire qu’au bout de 5 à 7 générations du Tribolium roux, du Petit silvain plat et du Capucin des grains la sensibilité des insectes à la terre de diatomée diminuait significativement (Z. Korunic et Ormesher 1998). Sans en expliquer l’origine, les auteurs suggèrent le développement de mécanismes physiologiques et comportementaux. En comparant différentes souches de Tribolium roux Rigaux, Haubruge, et Fields (2001) ont démontré que les insectes pouvaient générer une tolérance nécessitant de quasiment doubler la dose de terre de diatomée pour tuer 50% de la population. Il a notamment été déterminé que les insectes tolérants étaient plus légers, se déshydrataient moins vite, et se déplaçaient plus lentement que les insectes sensibles. Il a également été noté que les insectes tolérants évitent les zones traitées, même à très faibles doses, tandis que les souches susceptibles ne présentent pas ce comportement même à forte concentration.

3. Teneur en eau et hygrométrie

Pour obtenir un bon niveau d’efficacité insecticide, le grain doit être relativement sec (Vincent, Panneton, et Fleurat-Lessard 2001; P. G. Fields 1998; P. Fields et Korunic 2002). La présence d’humidité va, en effet, réduire l’efficacité du traitement via 3 mécanismes : (1) en réduisant la capacité d’adsorption des lipides de l’épicuticule des insectes ; (2) en réduisant la capacité de la terre de diatomée à se disperser (tendance à l’agglomération) et donc à rentrer en contact avec les insectes; (3) la capacité des insectes à contrebalancer les pertes en eau subies augmente avec le degré d’humidité (Z. K. Korunić et al. 2016). Une teneur en eau supérieure à 14% permettrait aux insectes de contrebalancer la déshydratation engendrée par le traitement (Baldassari, Martini, et others 2014; Quarles 1992; Zlatko Korunic 1998).

De la même manière, en situation de milieu « ouvert », l’hygrométrie de l’air impacte fortement l’efficacité du traitement (Z. K. Korunić et al. 2016). Plus elle est élevée, moins le traitement sera efficace (P. G. Fields 1998).

4. Température

La température est un facteur prédominant dans la détermination de l’efficacité insecticide de la terre de diatomée (P. Fields et Korunic 2002; P. G. Fields 1998; Z. K. Korunić et al. 2016; Quarles 1992). Cela s’explique simplement par le fonctionnement biologique des insectes et le mode d’action de la terre de diatomée (Ciesla et Guery 2014). La terre de diatomée agit au contact des insectes par abrasion de la cuticule et des voies digestives, et par adsorption des corps gras de cette dernière. Les insectes sont des organismes dont la température interne, et donc l’activité métabolique, dépend de la température de leur milieu. Ainsi lorsque la température augmente les insectes se déplacent et se nourrissent davantage ce qui favorise fortement l’action insecticide de la terre de diatomée