Comparative Toxicological and biochemical Effects of Seed and Leaf extracts of Azadirachta indica and Jatropha curcas on the Fall armyworm (Spodoptera frugiperda) Under Laboratory Conditions

Dans les vastes champs de l'Afrique subsaharienne, le maïs constitue une pierre angulaire de la sécurité alimentaire et de la stabilité économique. Pourtant, cette culture vitale fait face à une menace incessante : la légionnaire d'automne, un papillon dont les larves consomment les feuilles avec une efficacité vorace. Ces jeunes chenilles commencent par se nourrir en groupe à la surface des feuilles, créant des trous semblables à des fenêtres, avant de s'enfoncer dans le cœur de la plante pour détruire son point de croissance. En grandissant, elles attaquent les parties reproductrices du maïs, endommageant les épis et réduisant la récolte. Pendant des décennies, les agriculteurs ont compté sur les produits chimiques de synthèse pour arrêter ces nuisibles, mais la légionnaire d'automne apprend à résister à ces poisons, et les produits chimiques eux-mêmes posent des risques pour l'environnement et pour les populations qui dépendent de la terre. Cela a poussé les scientifiques à revenir à la nature pour trouver des solutions, en cherchant à savoir si des extraits de plantes communes pourraient offrir un moyen plus sûr et efficace de protéger les cultures sans le lourd tribut des pesticides industriels.

Des chercheurs au Nigeria se sont donné pour mission de tester deux plantes de ce type : le neem et le physic nut (piétra de l'arbre). Ils se sont concentrés sur les graines et les feuilles de ces deux espèces, en posant une question simple mais cruciale : quelle partie de quelle plante fonctionne le mieux pour arrêter la légionnaire d'automne, et comment tue-t-elle réellement le nuisible ? Pour trouver la réponse, ils ont recueilli des graines et des feuilles fraîches dans un jardin botanique, les ont séchées et broyées en une poudre fine. Ils ont ensuite fait tremper cette poudre dans de l'eau pour créer des extraits liquides, filtrant la matière végétale pour ne laisser qu'une solution riche en composés chimiques naturels de la plante. Ces solutions ont été appliquées sur des feuilles de maïs fraîches, qui ont ensuite été données à manger à des larves de légionnaire d'automne de troisième stade dans un cadre de laboratoire contrôlé. L'équipe a observé attentivement combien de larves mouraient, combien de temps mettait le poison pour agir, et ce qui se passait à l'intérieur du corps des insectes survivants.

Les résultats ont révélé que les deux plantes contiennent un mélange complexe de composés naturels, notamment des phénols, des tannins et des alcaloïdes, qui sont connus pour interférer avec la biologie des insectes. Cependant, tous les extraits n'étaient pas égaux. Les chercheurs ont découvert que l'extrait de graine de neem était l'arme la plus puissante de leur arsenal. Lorsqu'elles étaient exposées à cet extrait spécifique, les larves mouraient plus rapidement et en plus grand nombre qu'avec n'importe quel autre traitement. En fait, une concentration de juste moins de huit pour cent de la solution de graines de neem suffisait à tuer la moitié des larves en une seule journée. L'extrait de graine de physic nut était également efficace, bien qu'il nécessite une concentration légèrement plus élevée pour obtenir le même résultat. Les extraits de feuilles des deux plantes fonctionnaient également, mais ils étaient moins puissants que leurs homologues de graines, l'extrait de feuille de physic nut montrant l'effet le plus faible de tous. Au cours de quatre jours, les traitements les plus efficaces ont tué presque toutes les larves, égalant la performance d'un pesticide synthétique standard utilisé comme référence dans l'étude.

Au-delà du simple comptage des morts, les scientifiques voulaient comprendre le mécanisme de la mort. Ils ont examiné les larves survivantes qui avaient été nourries avec des feuilles traitées avec la concentration la plus efficace de chaque extrait. Ce qu'ils ont trouvé à l'intérieur des insectes racontait une histoire d'effondrement biologique. Les larves traitées présentaient une déplétion sévère de leurs réserves d'énergie. Leurs corps contenaient nettement moins de protéines, de glucides et de graisses par rapport aux larves saines non traitées. C'est comme si les extraits de plantes avaient coupé l'approvisionnement en carburant de l'insecte, le laissant incapable de croître ou de se maintenir. De plus, les processus chimiques que les insectes utilisent pour décomposer les toxines ont été interrompus. L'activité des enzymes clés, qui aident normalement l'insecte à survivre en neutralisant les substances nocives, a été considérablement réduite. Sans ces défenses, les larves ne pouvaient pas faire face aux produits chimiques de la plante, entraînant une accumulation d'effets toxiques qui s'est finalement avérée fatale.

L'étude a également observé comment les extraits affectaient la croissance et le développement des larves. Celles qui survivaient à l'exposition initiale mettaient beaucoup plus de temps à atteindre le stade suivant de leur cycle de vie. Alors que les larves non traitées achevaient leur développement en environ treize jours, celles exposées à l'extrait de graine de neem mettaient près de dix-sept jours pour terminer. Ce retard suggère que les produits chimiques de la plante agissent comme un régulateur de croissance, perturbant l'horloge interne de l'insecte et l'empêchant de muer et de progresser. Cette perturbation du cycle de vie est un avantage crucial, car elle ralentit la capacité de la population à se reproduire et à se propager. Les chercheurs ont conclu que ces extraits de plantes ne reposent pas sur une méthode d'attaque unique ; au contraire, ils frappent l'insecte sous plusieurs angles, le privant d'énergie, désactivant ses systèmes de détoxification et stoppant sa croissance.

Ces conclusions suggèrent que les graines de neem et de physic nut offrent une alternative prometteuse et écologique aux pesticides de synthèse. L'étude démontre que ces botaniques ne sont pas seulement de légers répulsifs, mais des outils puissants capables de tuer la légionnaire d'automne et de perturber son cycle de vie par des voies biochimiques naturelles. Bien que la recherche ait été menée en laboratoire, les résultats fournissent une base solide pour développer ces extraits de plantes en biopesticides pratiques que les agriculteurs peuvent utiliser pour protéger leur maïs. En exploitant la chimie des plantes déjà disponibles dans la région, il existe une voie claire vers la gestion de ce nuisible destructeur d'une manière plus sûre pour l'environnement et durable pour l'avenir.