Effects of Drought Stress on Maize Susceptibility and Response to Fall Armyworm Infestation

Dans les domaines de l'Afrique subsaharienne, le maïs est bien plus qu'une simple culture ; il est le fondement de la sécurité alimentaire pour des millions de personnes. Pourtant, cette plante vitale est confrontée à une double menace qui devient de plus en plus fréquente à mesure que le climat change. D'un côté, la terre souffre de la sécheresse, un manque d'eau qui ralentit la croissance et réduit les récoltes. De l'autre, un insecte vorace connu sous le nom de légionnaire d'automne déchire les cultures, dévorant les feuilles et s'enfonçant dans les épis de maïs. Depuis des décennies, les scientifiques savent que les plantes soumises à un stress deviennent souvent plus attractives pour les ravageurs, ou que les ravageurs pourraient avoir du mal lorsque leur source de nourriture est sèche et dure. Mais la réalité de l'interaction entre ces deux forces lorsqu'elles frappent simultanément est restée obscure. Une plante assoiffée devient-elle une cible plus facile pour l'insecte affamé, ou le manque d'eau protège-t-il la culture en la rendant moins nutritive ? Comprendre cette relation est crucial pour les agriculteurs qui doivent savoir si leurs cultures peuvent survivre à une saison où la pluie est rare et les insectes abondants.

Pour répondre à cela, des chercheurs de l'International Maize and Wheat Improvement Center ont mis en place une expérience contrôlée au Kenya pour observer comment le maïs se comporte lorsqu'il est contraint de faire face simultanément au manque d'eau et aux attaques d'insectes. Ils ont cultivé une variété commerciale populaire de maïs dans de grandes parcelles, en gérant soigneusement l'apport en eau pour créer deux environnements distincts : un groupe de plantes recevait beaucoup d'eau, tandis qu'un autre groupe était soumis à un régime de sécheresse strict où l'irrigation était interrompue pendant des semaines entières. Au sein de ces zones humides et sèches, les scientifiques ont introduit la légionnaire d'automne de différentes manières. Certaines parcelles ont été laissées seules pour servir de base de référence, d'autres ont été infestées en plantant des rangées d'une variété de maïs très sensible à proximité pour laisser les insectes s'y déplacer naturellement, et d'autres encore ont été directement infestées en plaissant les larves sur les plantes à la main. Cette configuration a permis à l'équipe de comparer exactement l'ampleur des dégâts causés par les insectes en conditions humides par rapport aux conditions sèches, et comment la croissance et la récolte finale des plantes étaient affectées par la combinaison de ces stress.

Les résultats ont révélé une réalité brutale pour la culture de maïs. Lorsque les plantes étaient sèches, elles devenaient nettement plus vulnérables à la légionnaire d'automne. Les chercheurs ont constaté que les insectes causaient environ quarante-six pour cent de dégâts supplémentaires aux feuilles et cinquante pour cent de dégâts supplémentaires aux épis de maïs sur les plantes soumises au stress hydrique par rapport à celles qui étaient bien irriguées. Il semble que le déficit en eau n'ait pas rendu les plantes plus dures ou moins appétissantes ; au contraire, il a affaibli leur capacité à se défendre ou à se remettre de l'attaque. Les plantes sèches ne pouvaient tout simplement pas remplacer les tissus mangés par les insectes aussi rapidement que les plantes saines et irriguées. Ce manque de résilience signifiait que les dommages n'étaient pas seulement cosmétiques ; cela se traduisait directement par une perte de nourriture. Les plantes qui étaient à la fois sèches et infestées par les légionnaires d'automne ont produit les récoltes les plus faibles, avec moins d'une tonne de grain par hectare. C'était une chute drastique par rapport aux plantes saines, irriguées et sans ravageurs, qui produisaient plus de deux et demi tonnes de grain par hectare.

L'étude a également montré que l'impact des insectes dépendait entièrement de la quantité d'eau dont disposaient les plantes. Dans des conditions d'arrosage idéales, l'infestation par la légionnaire d'automne réduisait le rendement de grains d'environ trente-deux pour cent. Cependant, lorsque cette même infestation frappait les plantes soumises à la sécheresse, la perte de rendement bondissait à quarante-trois pour cent. La combinaison des deux stress était bien pire que la somme de leurs parties individuelles. Les plantes qui étaient sèches puis attaquées par les insectes étaient beaucoup plus courtes et produisaient des épis de maïs plus petits que celles qui étaient seulement sèches ou seulement attaquées. En fait, les plantes les plus courtes et les plus petits épis ont été trouvés dans les parcelles où la sécheresse et l'attaque artificielle d'insectes se produisaient ensemble. Les chercheurs ont également noté que les insectes provoquaient plus de pourriture de l'épi, une maladie fongique qui gâte le grain, particulièrement lorsque les plantes étaient bien irriguées, suggérant que les plaies d'entrée créées par les insectes permettaient aux champignons de s'installer plus facilement dans l'environnement humide.

En fin de compte, ce travail démontre que la sécheresse ne protège pas le maïs de la légionnaire d'automne ; elle aggrave la situation. Le stress causé par le manque d'eau laisse la plante trop faible pour combattre les insectes ou pour se remettre des dégâts qu'ils causent. Pour les agriculteurs et les sélectionneurs, cela signifie que chercher des variétés de maïs capables de résister aux insectes ne suffit pas si ces mêmes variétés ne peuvent pas non plus supporter les périodes de sécheresse. Pour assurer la sécurité alimentaire dans un climat changeant, de nouvelles cultures doivent être développées afin de pouvoir résister à la fois à la soif du sol et à la faim du ravageur en même temps. Les conclusions suggèrent que tester les cultures sous ces pressions combinées est essentiel pour trouver les variétés qui continueront de produire de la nourriture lorsque la météo se retournera contre elles.