Aux origines des produits phytopharmaceutiques…

Dossier "Agriculture, pesticides et biodiversité"

par Jean-Louis Bernard, SPS n°316, avril 2016

L’origine de ce que l’on appelle « produits phytopharmaceutiques », « phytosanitaires » ou « pesticides » doit être recherchée bien au-delà de 2 500 ans avant le temps présent. Il s’agissait alors de démultiplier l’action directe de l’homme qui ne disposait que des moyens manuels (ramassage, arrachage...) appuyés du feu ou de rares outils (araire, houe, van…) pour remédier à des phénomènes dommageables (pullulation d’insectes, de rongeurs, envahissement de plantes adventices…) et à leurs conséquences (pénuries alimentaires, nourriture difficile, voire dangereuse à consommer). Outre de très nombreux témoignages de recours aux puissances divines, les anciens écrits des peuples du Moyen et de l’Extrême-Orient ainsi que la tradition gréco-latine ont livré de nombreuses recettes faisant appel à des cendres, du sel marin, des décoctions (jusquiame, hellébore…), des huiles, des poudres végétales et des substances minérales répulsives ou toxiques (arsenic, goudrons) pour les nuisibles.

Les débuts de la protection des cultures

L’impact négatif du parasitisme sur le rendement des cultures a commencé à être bien évalué en 1658, lorsque la rouille noire des céréales sévissait dans la campagne normande [1]. Quelques années plus tard, c’est un lien direct entre « mal des ardents » et farine de seigle ergoté1 qu’établit le médecin Dodart. Vers 1690, on tente d’utiliser la toxicité connue des décoctions de feuilles de tabac pour venir à bout des pucerons et des tigres du poirier qui ravagent les espaliers de Versailles. Les premières solutions rationnelles de défense des cultures sont dues aux travaux de Tillet (1755), qui prouve que les semences de blé immergées dans des solutions aqueuses de chaux, de salpêtre ou de sel marin sont moins réceptives aux attaques de la carie du blé. En 1803, le jardinier anglais Forsyth confectionne des bouillies associant soufre, chaux et tabac pour améliorer la santé de ses pommiers. Peu après, c’est le Genevois B. Prévost qui met en évidence le pouvoir remarquable du sulfate de cuivre en solution pour combattre la carie du blé. Alors que le chaulage des semences ou leur trempage dans des solutions de sels d’arsenic, de cobalt ou de cuivre se développent dans les campagnes européennes, les horticulteurs de Grande-Bretagne, d’Irlande ou des États-Unis utilisent de plus en plus des préparations associant le soufre et la chaux (lime-sulphur) en raison de leur efficacité vérifiée sur différentes maladies des arbres fruitiers.

Tout se précipite aux alentours de 1820 avec la rapidité accrue des transports qui bénéficient des machines à vapeur. La diversité et le volume des échanges de biens (végétaux vivants et denrées végétales compris) entre des zones géographiquement éloignées se trouvent dynamisés dans d’immenses proportions, de même que la circulation d’organismes vivants potentiellement dommageables pour l’agriculture.

Famines et émigration suite à la perte de récoltes

En 1845, le mildiou de la pomme de terre se développe de manière foudroyante en Europe. Les dommages sont considérables. L’effondrement de la récolte des tubercules entraîne des pénuries alimentaires, d’autant plus sévères dans les régions où cette culture avait pris une place importante dans l’approvisionnement. C’est en particulier le cas de l’Irlande [2] : près d’un million de personnes succombent à la famine et aux épidémies qui l’accompagnent et plus de deux millions d’habitants émigrent vers les États-Unis. En 1847, l’oïdium de la vigne introduit d’Amérique du Nord se répand en peu d’années sur l’ensemble des vignes de l’Ancien Monde. Le soufre en poudre sera le premier remède. Avec lui se développe une industrie nouvelle et des dizaines d’usines de raffinage s’installent à proximité des vignobles. On a cru pouvoir remédier à cette maladie en allant chercher en Amérique du nord des vignes naturellement résistantes. Les savants en trouveront effectivement, mais, introduites en Europe, elles amèneront en même temps le mildiou (1878), puis le black-rot et surtout le phylloxéra de la vigne (1873). Contre le mildiou, la bouillie bordelaise à base de sulfate de cuivre sera reconnue après 1885 comme un remède de valeur. Mais le phylloxéra s’étend irrémédiablement, détruisant toutes les vignes européennes, poursuivant une progression vers l’est qui n’est pas encore achevée à ce jour. En l’absence d’autres solutions de défense vraiment satisfaisantes, c’est ici le greffage des vignes européennes sur des porte-greffes américains qui s’est imposé.

À la même époque, des insecticides à base de pyrèthre et de nicotine sont mis à la disposition de l’agriculture. Leurs propriétés discutées ainsi que l’absence de matériel de pulvérisation dans les exploitations de grande culture vont les cantonner pour longtemps au domaine de l’horticulture et du jardinage. À partir de 1870, d’autres changements voient le jour aux États-Unis, eux aussi confrontés à des nuisibles nouveaux provenant d’Europe (carpocapse, pyrale du maïs…), d’Asie (pou de San José…) ou du continent américain (doryphore…). Les nouveaux nuisibles sont pour l’essentiel des insectes ravageurs, ce qui a conduit à mettre au point des moyens de lutte variés : substances chimiques (acide cyanhydrique, huiles de pétrole, composés arsenicaux divers…) mais aussi des moyens biologiques comme l’acclimatation d’auxiliaires pour combattre les cochenilles. Les échanges devenus réguliers entre savants et administrations de l’Europe et des États-Unis conduisirent à une mise en pratique rapide des connaissances acquises de part et d’autre de l’Atlantique.

Autre contrainte pour les agriculteurs européens après 1880 : la nécessité de redresser leur productivité (déjà !) pour se maintenir face à des importations de céréales très bon marché du Canada et des États-Unis. L’une des principales pistes de progrès sera la mise au point du désherbage sélectif en 1895 par le traitement des champs de céréales envahis de mauvaises herbes (sanves, chardons…) avec des solutions agressives pour les adventices mais respectueuses des céréales [3]. Mise au point avec du sulfate de cuivre à forte dose, cette méthode sera bientôt complétée par le sulfate de fer et différents composés caustiques dont l’acide sulfurique. Ce dernier va devenir un herbicide utilisé par dizaines de milliers de tonnes par les agriculteurs européens entre les deux guerres.

Un nouveau tournant pour l’agriculture

La période 1920-1940 voit s’amorcer un nouveau tournant pour la protection des cultures. Tout d’abord, les introductions calamiteuses d’ennemis des cultures se poursuivent. Pour les Européens, la plus célèbre est certainement celle du doryphore de la pomme de terre (1919). Son arrivée amène l’adoption très large des insecticides arsenicaux qui sont adaptés à la défense des arbres fruitiers, de la vigne, de la betterave… contre leurs ravageurs spécifiques. Ensuite, la connaissance scientifique s’amplifie dans le domaine de la physiologie végétale, en particulier celle des mécanismes de régulation de la croissance. Les travaux de Went [4], de Koogle et Haagen-Smit conduisent à préciser le mode d’action et la structure des auxines, ces hormones végétales dont la plus connue est l’acide-3-indole-acétique ou AIA. On leur recherchera très vite des applications pour faciliter la croissance des plantes cultivées et elles donneront naissance aux phytohormones, une catégorie d’herbicides de synthèse qui supplantera, après 1945, toutes les solutions antérieures. Autres observations novatrices : celles des propriétés antiparasitaires de certains colorants utilisés dans l’industrie. En revanche, les essais conduits sur les divers micro-organismes pathogènes de ravageurs connus depuis plus de vingt ans (la bactérie Bacillus thuringiensis, le champignon Beauveria sp.) ne débouchent sur aucune mise en pratique durable en raison de l’irrégularité de leur action.

On oublie bien souvent que cette période de l’entre-deux-guerres est aussi celle où de très grandes quantités de produits chimiques ont été employées pour garantir les productions agricoles contre l’assaut de leurs ennemis naturels. Certaines années, l’agriculture française consommait allègrement 350 000 tonnes de substances actives, soit plus de cinq fois les quantités utilisées de nos jours. À l’heure du plan Écophyto 2, qui s’en souvient encore ? Dans ce tonnage, intervenaient pour plus de 95 % des composés d’origine minérale dont les principaux figurent selon leurs usages dans l’encadré (ci-dessous).

Avec la procédure d’homologation des substances antiparasitaires mise en œuvre depuis 1943, une large part de cette pharmacopée minérale sera balayée avant 19602, alors que de nombreux composés organiques de synthèse arrivaient sur le marché. Mais cela relève d’une autre histoire…

Références

[1] Löhr Vom Wachenforff F., L’homme et les fléaux, Éditions de la Table Ronde (1954), p. 95 et suivantes.
[2] Gray P., L’Irlande au temps de la Grande Famine, Découverte Gallimard Histoire n° 265 (1995).
[3] Bernard J.-L., «  L’Académie d’Agriculture de France et la découverte du désherbage sélectif des céréales 1890-1902 ». CR AAF, vol. 97, n° 4, (2011), pp 53-61.
[4] Went F.W., Wuchsstoff und Wachstum. Thèse de doctorat (1928).

Les produits utilisés pour la défense des cultures

dans les années 1930-1939

Insecticides

  • Les principaux : sels arsenicaux (de chaux, de plomb, de sodium…), pétrole et ses émulsions, huiles de pétrole, huiles de houille (anthracène) et leurs associations, le benzène, les huiles végétales, les huiles de poisson ou de baleine les savons noir ou blanc, ce dernier étant souvent associé à la nicotine (recommandation ordinaire pour les pulvérisations contre les pucerons) ou le pyrèthre (décoctions ou extraits de qualité variable souvent utilisés contre les chenilles).
  • Autres insecticides :
    • Pour pulvérisation ou en arrosage : lysols (goudron + huile de lin, de navette...), roténone, décoction de quassia amara, résine, chaux, extrait d’hellébore, fluosilicate de baryum, cryolithe, chlorure de baryum, quinoléine, sulfure de carbone, cyanure de calcium, soude caustique, crud ammoniac, décoction de feuilles de noyer ou de sureau, eau chaude…
    • Répulsifs insectes : naphtaline, créosote, naphtol, paradichlorobenzène, gypse, soufre, alun, goudron de houille.
    • En appâts : borax, bichlorure de mercure, fluosilicate de sodium, phosphure de zinc, sels d’arsenic.
    • En fumigation dans des lieux clos : acide cyanhydrique, chloropicrine, bromure de méthyle, sulfure de carbone, tétrachlorure de carbone, oxyde d’éthylène…

Fongicides

  • Les principaux : soufre et polysulfures, sels de cuivre, chaux.
  • Autres fongicides : formol, sulfate d’oxyquinoléine, permanganate de potassium, sulfate de fer…

Herbicides

  • Le principal : acide sulfurique (le plus employé en Europe pour le désherbage des céréales).
  • Autres herbicides : sulfate de fer, sulfate de cuivre, chlorate de soude, crud ammoniac, sylvinite, phénols, etc.

Rodenticides (contre les rongeurs) : appâts empoisonnés avec de l’acide arsénieux ou des sels d’arsenic, chloropicrine, scille, fluosilicate de baryum, phosphore, strychnine (noix vomique), virus Danysz…

Molluscicides (limaces, escargots, etc.) : appâts avec métaldéhyde ou sels d’arsenic. Épandage massif de chaux, emploi de trioxyméthylène…

Traitement des semences : sels de cuivre principalement, mais aussi chaux, goudron, formol, sulfate d’oxyquinoléine, sels de mercure, acide phénique, eau chaude…

Source : Guide Pratique pour la Défense sanitaire des végétaux et revues de vulgarisation diverses.

1 Le « mal des ardents » ou « feu de Saint Antoine » est encore appelé ergotisme. Cette maladie spectaculaire, longtemps mystérieuse, est consécutive à la consommation de farines de seigle, plus rarement de blé, contaminées par le champignon de l’ergot (Claviceps purpurea).

2 Les raisons sont multiples : impuretés accompagnant le principe actif, toxicité jugée inacceptable, efficacité insuffisante, risques avérés, formulation inadéquate, persistance dans les aliments…

Mis en ligne le 14 juillet 2016
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