Biodiversité de l’entomofaune des rizières de la région de Lac Alaotra (Madagascar)

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Les pièces buccales

Les infestations des insectes aux plantes cultivées sont de plusieurs types, ces différents types d’infestations sont dus aux différents types des pièces buccales. Ainsi, il existe les insectes « broyeurs » : l’appareil buccal est caractérisé par des mandibules bien développées, dures, en forme de pyramide un peu aplatie dont le rôle est de couper et broyer la nourriture, d’une deuxième paire de mâchoires (les maxilles) utilisées pour mastiquer les aliments. Cette catégorie regroupe la plupart des familles d’insectes comme les Coléoptères, les Hyménoptères (fourmis et guêpes), les blattes (Blattoptères), les Dictyoptères (termites, mante-religieuses), les Dermaptères (perce-oreilles)
Les insectes « piqueurs suceurs » : ces insectes ont la particularité de pouvoir percer la peau des animaux ou les tissus des végétaux pour aspirer les liquides internes à l’aide de pièces buccales modifiées formant un organe appelé stylet. Le stylet est la plupart du temps rabattu sous l’animal et donc peu visible. Les ordres des espèces suivant ont cette pièce buccale : les Hémiptères (punaises et pucerons), les mouches (Diptères). (Antoine et Jean. 2014).

Biodiversité de l’entomofaune des rizières de la région de Lac Alaotra (Madagascar)

Un total de 1267 spécimens d’insectes répartis dans neuf ordres, 79 familles et 139 espèces, a été récolté. Les Coléoptères sont les plus représentés en nombre de spécimens (485 individus), en familles (24) et en espèces (42). Les ordres les moins représentés sont les Dermaptères et les Dictyoptères Mantodea. Les Orthoptères arrivent au 2e rang en nombre d’individus (155) après les Coléoptères. Tous les spécimens d’insectes collectés ont été conservés à l’insectarium du Département d’Entomologie de la Faculté des Sciences d’Antananarivo.
Les Coléoptères constituent alors l’ordre le plus important de la riziculture de la région de Lac Alaotra (Figure 5). Cet ordre comprend particulièrement les Scarabaeidae, les Dynastidae et les Melolonthidae, constituant les principaux ravageurs de la riziculture pluviale et dont les larves terricoles (larves de Scarabaeidae) sont communément appelées « vers blancs ». A Madagascar en effet mais aussi sur le continent africain, ces insectes terricoles phytophages constituent un fléau pour la riziculture pluviale (Randriamanantsoa & Ratnadass, 2002). Toutefois, des espèces prédatrices comme les, Coccinellidae, les Carabidae et les Cicindellidae, y sont présentes. Elateridae et Tenebrionidae, essentiellement phytophages y sont représentées.
Les Lépidoptères sont classés au second rang des ravageurs les plus redoutables de la riziculture pluviale (Figure 5) car leurs larves très voraces se nourrissent des feuilles et d’autres sont mineuses des tiges. Les Lépidoptères (Abondance Relative ou AR = 12 %) sont pratiquement tous inféodés aux végétaux sans lesquels ils ne pourraient vivre.
Les Orthoptères, pour la plupart phytophages sont présents avec une AR = 13 % et colonisent aussi bien la riziculture irriguée que pluviale. Ils peuvent être des proies pour les entomophages. Les Tettigoniidae cependant sont des prédateurs et les Gryllidae sont détritivores.
Les Hyménoptères, particulièrement les guêpes, sont des parasitoïdes ou prédatrices des œufs des Hémiptères Cicadomorphes et des chenilles de Lépidoptères foreurs de tiges. Parmi les Hyménoptères, des pollinisateurs Halictidae et Apidae ont aussi été recensés.
Les Hémiptères sont représentés en nombre important en rizicultures pluviale et en riziculture irriguée avec une AR = 11 %.
Les Hémiptères Cicadomorphes et Fulgoromorphes sont des insectes nuisibles suceurs de sève et pouvant transmettre des agents pathogènes à la plante. Cependant ils peuvent aussi constituer des proies pour les entomophages. Les Hémiptères Hétéroptères comprennent
quelques espèces de Réduviides entomophages, mais beaucoup sont des nuisibles et servent de proies aux prédateurs.
Les Odonates Anisoptères particulièrement les Libellulidae (Crocothemis erythreai), dont les stades larvaires sont aquatiques, sont plus abondants en riziculture irriguée. Avec les Odonates Zygoptères Agrionidae, ils constituent des chasseurs et prédateurs entomophages importants. Les Odonates (AR = 11 %) sont considérés comme indice sûr de la richesse
faunique des eaux douces car ce sont des prédateurs actifs (larves et adultes) mais ils constituent également des proies et contribuent ainsi au maintien d’autres espèces animales.
Les Diptères sont aussi présents aussi bien en riziculture pluviale qu’en rizicuture irriguée (AR = 4 %).
Les Dictyoptères Mantodea avec la famille Mantidae sont représentés par Paramantis prassina, P. viridis et Tenodera supertiosa qui sont des importants prédateurs d’insectes terrestres ; les Dermaptères (Brindle, 1969) comme les forficules (Hypurgus hypurgus) qui, bien qu’omnivores, sont particulièrement carnivores en cultures pluviales et se nourrissent de pucerons et de chenilles. Ces deux ordres quoique présents, sont très faiblement représentés dans nos collectes.
Remarque : Avant le changement climatique c’est-à-dire en 1990, les espèces ravageuses sont apparues comme suit : les vers blancs en mois d’octobre, les poux de riz en de novembre, les chenilles défoliateurs en de décembre, les borers de tiges en de février et les punaises de riz en avril. (PLI, 1990)

Le changement climatique

Causes

Le changement climatique est causé par les modifications de l’atmosphère qui résultent de sa transformation chimique par les gaz à effet de serre (GES). Cette perturbation de l’équilibre atmosphérique s’exprime par une augmentation des températures moyennes sur terre, modifiant ses caractéristiques physiques, chimiques et biologiques (Camirand, 2011).

Les gaz à effets de serres (GES)

Les Gaz à effet de serre et leurs sources :
-le Dioxyde de carbone est causé par la combustion de combustibles fossiles (pétrole, charbon, bois), la production d’électricité (à l’aide du pétrole, du charbon, du gaz naturel), les systèmes de transport (automobiles, camions lourds, avions), la déforestation (puisque les arbres coupés ne peuvent plus absorber le dioxyde de carbone)
-le Méthane est provoqué par les fumiers des animaux, combustion de combustibles fossiles (pétrole, charbon, bois), les dépotoirs, la culture de riz (la décomposition des débris des plants de riz se fait sous l’eau, où l’oxygène n’est pas disponible. Cette forme de décomposition libère du méthane)
-l’Oxyde nitreux est causé par la combustion de combustibles fossiles (pétrole, charbon, bois) et les systèmes de transport.
Les GES sont naturellement présents dans l’atmosphère. Ces gaz forment une couche autour de la Terre, lui permettant de conserver sa chaleur : c’est l’effet de serre. En effet, le soleil réchauffe la Terre qui, par la suite, réémet une partie de sa chaleur vers l’espace.
Les GES présents dans l’atmosphère emprisonnent une partie de cette chaleur, l’empêchant de retourner dans l’espace. Ce phénomène permet de conserver des températures moyennes de 15 °C sur notre planète. Sans cela, la température y serait d’environ – 18 °C, ce qui ne permettrait pas la présence de la vie telle que nous la connaissons (Moiroux et al, 2014).

Impact du changement climatique

Effets sur les cultures irriguées
Le changement climatique aura un impact direct sur la disponibilité d’eau pour les cultures irriguées. Les changements en précipitations, les températures plus élevées, provoquées par le changement climatique augmentent les besoins en eau des cultures. Le ratio entre la consommation et les besoins d’eau s’appelle IWSR (fiabilité des approvisionnements en eau d’irrigation). Plus ce ratio est faible, plus le déficit hydrique pèse sur le rendement des cultures irriguées (Gerald et al, 2009).

Perception du changement climatique et impact sur la riziculture dans la zone d’étude (dans l’Alaotra)

Les perceptions du phénomène de variabilité climatique et de ses impacts sur la riziculture varient suivant les zones et les acteurs enquêtés. Le changement climatique est ressenti depuis 1980. Il se manifeste sur :
Les précipitations:
– Retard des pluies depuis 1980. Il s’agit tout simplement d’un retard mais au mois de novembre de chaque année, la pépinière est déjà mise en place avant 1980.
– En 1980, il pleuvait seulement à noël et au début de janvier 1981 mais il n’y a plus de pluies en octobre ni en novembre.
– Depuis 2010, il pleuvait mais de façon très aléatoire. Les pluies n’étaient plus continues, engendrant des problèmes pour la riziculture. Les agriculteurs ont fait face à des problèmes sans solution.
– La Région devait faire procéder à des pluies artificielles afin de mettre en place les cultures du riz.
– Andrikotra : Années 1980 et 2000 : plusieurs agriculteurs ne pouvaient cultiver du riz qu’après passage d’un cyclone. Ce changement climatique s’est installé progressivement dans la région d’Ambatondrazaka. En 2013 où la production chute en moyenne à moins de 600kg de paddy par hectare dans l’ensemble de la zone.
De ces différents diagrammes, il a été constaté que les pluviométries varient beaucoup d’une campagne à l’autre. La tendance est vers la diminution des précipitations jusqu’à moins de 700 mm de pluies pour une campagne.
La température :
– Changement très notable au niveau de la température depuis 2001.
– Le froid précoce correspondrait à des pluies précoces pour la prochaine campagne. (Cas de l’année 2013, les pluies étaient précoces pour la campagne 2013-2014) selon les perceptions des personnes enquêtées. Si la situation actuelle persiste, il y aura du gel dans la région d’Alaotra.
– Il faisait très froid à Alaotra en 2013 avec une température de 13°C.
– Il n’y a plus de chaleur étouffante mais plutôt un temps très chaud et sec.
– La température varie de 16,79 à 24,11 pendant l’année 2000 jusqu’à 2014.

Le projet AF-Rice

Mission

La mise en œuvre du projet « Promoting Climate Resilience in the Rice Sector through Pilot Investments in Alaotra-Mangoro Region », avec l’appui financier du Fonds d’Adaptation au Changement Climatique, a pour objet d’augmenter la résilience climatique de l’agriculture et de favoriser le développement rural à Madagascar, en se basant sur la mise en application d’une approche intégrée susceptible d’atténuer la vulnérabilité du secteur agricole dans la région pilote d’Alaotra-Mangoro au changement climatique. Pour ce faire, il y a l’adoption des techniques et technologies de productions rizicoles, aussi bien dans les différentes régions de productions rizicoles à Madagascar (Rakotoarisoa, 2013).

Les objectifs du projet

Les objectifs de projet sont :
-Augmenter durablement la production rizicole malgré les impacts du changement climatique, -Contribuer à l’autosuffisance alimentaire et l’exportation.
-Restaurer l’environnement et maintenir les services de l’écosystème autours des zones d’intervention.
Le projet AF Rice a adopté les activités ci-dessous dans le but d’atteindre ses objectifs *Sélection de meilleures technologies sur le Modèle Intégré de Riziculture Résiliente. *Acquisition d’outils et de méthodes pour l’évaluation / modélisation des impacts et de la vulnérabilité au changement climatique.
*Formation de l’équipe technique régionale en matière de riziculture MIRR, des rotations riz / légumes
*Gestion intégrée des ravageurs de cultures

Situation géographique et superficie

Elle se situe sur le centre Est de Madagascar (dans l’ancienne province de TOAMASINA) et s’étend sur une superficie de 33.054 km². Ses limites géographiques se situent entre 17° 19’ et 19° 90’ de latitude Sud et entre 48°12’ et 48°39’ de longitude Est.

Périmètre de culture

Il existe 120 000 ha de rizières dont 35.000 ha aménagées et à bonne maîtrise d’eau, avec une production tournant autour de 300.000 tonnes par an. Les zones agropastorales situées dans la partie Nord et du Nord-Ouest du côté d’Andilamena et d’Amparafaravola, sont également constituées par des zones très propices aux cultures sur tanety dont le riz pluvial.

Caractéristiques du sol

Les bassins versants de l’Alaotra, sont constitués par des sols de type ferralitique et caractérisés par la présence en surface d’une couche latéritique reposant sur une roche mère en décomposition et sans aucune cohésion. Ces sols sont particulièrement sensibles et favorables à l’érosion et à la formation des « lavaka ».
Sur les plaines fluvio-lacustres, il existe des sols hydromorphes moyennement organiques. Ce sont des sols à texture très argileuse fine, aptes à la riziculture et aussi des sols hydromorphes tourbeux ayant une aptitude bonne à moyenne pour la riziculture inondée, moyenne pour l’agriculture de contre-saison sans irrigation.
Les sols ferralitiques jaunes et rouges sont très caractéristiques de la partie Nord de cette région avec très peu de sols hydromorphes

Matériels

Support végétal

Le riz
La variété Madikatra (X1648 selon la référence FOFIFA-CALA à Ambatondrazaka) est une nouvelle variété à cycle court, riz de luxe, plus résistante aux diverses maladies et ravageurs, sa production est appréciable (5 à 6 tonnes par hectare). C’est surtout une variété adaptée au changement climatique et ne souffre pas de la manque d’eau et du changement de température. Elle peut être cultivée aussi bien en saison de culture qu’en contre saison.
La Makalioka34 (MK34) est la variété la plus utilisée due à sa productivité et sa qualité en tant que riz de luxe mais à cycle long. C’est une variété traditionnelle photopériodique (référence FOFIFA-CALA à Ambatondrazaka).
Engrais : compost
Le compost est un engrais organique fabriqué à partir des matières végétales vertes. Les compositions organiques se différent par le lieu du compostage parce que la richesse en éléments minéraux dépend des variétés et des quantités des plantes ramassées.
La fermentation dure un mois environ. Ici l’avantage par rapport à l’engrais chimique c’est la reste non utilisé est conservé dans le sol et il fait l’objet de nouveaux engrais par la prochaine riziculture. Alors que pour l’engrais chimique ce reste n’existe pas.

Matériels d’échantillonnages

Divers matériels ont été utilisés lors des collectes des espèces ravageuses, on peut en citer :
Le piège lumineux est utilisé pour capturer les espèces nocturnes
Les filets, et l’aspirateur sont utilisés pour capturer les espèces à vue
Les matériels suivant ont été utilisés pour manipuler et conserver les insectes collectés.
Alcool 70° pour conserver les insectes à corps dur.

Méthodes

Comme l’étude consiste à suivre l’évolution des espèces ravageuses du riz Madikatra et Makalioka34 sur plusieurs parcelles, des enquêtes auprès des paysans agriculteurs ont été d’abord menées auprès du Fokontany au début de l’étude; Ces enquêtes ont été suivies des échantillonnages et observations réelles sur terrain.

Enquête préliminaire

Des enquêtes ont été effectuées auprès des paysans propriétaires des parcelles. Une fiche d’enquête a été établie (Annexe1). Elles concernent : la superficie des parcelles, la variété de riz cultivée, les insectes ravageurs de leurs cultures. En particulier les différents ordres (Coléoptères, Lépidoptères, Homoptères) et leurs stades (Œufs-Larves-Adultes).

Collecte des données climatiques

La collecte des données climatiques a été faite par le personnel du DRDRA dans la commune d’Ilafy à l’aide d’un appareil de mesure correspondant (thermomètre, pluviomètre). Les données sont enregistrées avec une disquette. La disquette est changée tous les 4 mois ; les données ainsi collectées sont traitées et résumées par un ordinateur afin d’avoir une récapitulation finale des données climatiques mensuelles.
En ce qui concerne la température, cette étude est effectuée pendant la saison pluvieuse la variation des températures ne présentent pas de différences significatives pendant cette saison par rapport à la saison d’hiver. Pour voir des différences, il faut avoir des donnés sur la saison d’hiver c’est-à-dire pendant la culture en contre saison.

Dispositif expérimental des parcelles

Le suivi hebdomadaire a été effectué sur 10 parcelles, suivant le modèle MIRR :
-5 parcelles de variété Madikatra dont 2 parcelles cultivées en RMME et 3 autres en RBME ; -5 parcelles de variété Makalioka34 cultivées en RBME
Deux parcelles p1et p10 ont été cultivées de variété Madikatra et de variété Makalioka34 afin de montrer aux paysans les différentes démarches nécessaires pour le modèle MIRR.
Les autres parcelles sont cultivées selon le choix des paysans : variété Madikatra ou variété Makalioka34, tout en respectant les mêmes conditions que celle des parcelles p1 et p10.
La superficie des parcelles paysannes varie de 10 ares à 50 ares. Les travaux d’échantillonnage (fauchage, capture manuelle), ont été réalisés sur 10 ares (parcelle élémentaire) de chaque parcelle afin d’avoir un échantillonnage homogène. Le dispositif a été réalisé sur les 6 parcelles cultivées en RBME.
Répétition : Le nombre de parcelles Madikatra et Makalioka34 constitue une répétition. On a considéré 3 parcelles pour les deux variétés en RBME. Donc, en fait on a 3 répétitions.

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Table des matières

GLOSSAIRE
INTRODUCTION
I. REVUE DE LA LITTERATURE
I. 1. Le riz
I. 1. 1. Position systématique du riz cultivé
I. 1. 2. Cycle de développement du riz
I. 2. Le Modèle Intégré de la Riziculture Résiliente (MIRR)
I. 3. Les insectes
I.3.1. Morphologie d’un insecte
I.3.2. Les pièces buccales
I.3.3. Biodiversité de l’entomofaune des rizières de la région de Lac Alaotra (Madagascar)
I. 4. Le changement climatique
I. 4. 1. Causes
I. 4. 2. Les gaz à effets de serres (GES)
I. 4. 3. Impact du changement climatique
I. 4. 4. Perception du changement climatique et impact sur la riziculture dans la zone d’étude (dans l’Alaotra)
I. 5. Le projet AF-Rice
I. 5. 1. Mission
I. 5. 2. Les objectifs du projet
II. MATERIELS ET METHODES
II.1. Site d’étude
II.1.1. Présentation du site d’étude
II.1.2. Situation géographique et superficie
II.1.3. Périmètre de culture
II.1.4. Caractéristiques du sol
II.2. Matériels
II.2.1. Support végétal
II.2.2. Matériels d’échantillonnages
II.3. Méthodes
II. 3. 1. Enquête préliminaire
II. 3. 2. Collecte des données climatiques
II. 3. 3. Dispositif expérimental des parcelles
II. 3. 4. Conduite de culture du riz en MIRR sur une Rizière à bonne maîtrise de l’eau
II. 3. 5. Méthodes d’échantillonnages des insectes ravageurs
II. 3. 6. Observation des symptômes d’infestations
II. 3. 7. Méthode d’évaluation des dégâts
II. 3. 8. Méthode d’analyse des résultats
III. RÉSULTATS ET INTERPRETATIONS
III.1. Résultat d’enquête
III.2. Les paramètres climatiques
III.3. Les insectes ravageurs collectés pendant les stades phénologiques du riz
III.4. Diversité des insectes ravageurs sur les deux variétés
III.5. Abondance des insectes ravageurs en fonction des stades phénologiques du riz
III.5.1. Pour la variété Madikatra
III.5.2. Pour la variété Makalioka34
III.6. Abondance des insectes ravageurs par rapport aux pluviométries
III.6.1. Pour la variété Madikatra
III.6.2. Pour la variété Makalioka34
III.7. Les différents symptômes d’infestations
III.7.1. Pendant la phase de tallage
III.7.2. Pendant la phase de montaison et d’épiaison
III.7.3. Pendant la phase de maturation
III.8. Taux de dégâts
III.8.1. Pendant la phase de tallages
III.8.2. Pendant la phase de montaison et épiaison
III.8.3. Pendant la phase de maturation
IV. DISCUSSIONS
CONCLUSION ET PERSPECTIVE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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