Le doryphore de la pomme de terre (DPT), Leptinotarsa decemlineata (Say), est l'un des principaux insectes ravageurs qui se nourrit du feuillage des plants de pomme de terre et cause d'importantes pertes de récolte, réduisant le rendement en tubercules s'il n'est pas contrôlé. Cet insecte peut développer une résistance aux insecticides à la suite d'une exposition répétée et s'adapter à toutes sortes d'environnements difficiles. De nombreuses méthodes ont été utilisées pour contrôler ce ravageur, y compris des méthodes physiques et biologiques, mais elles n'ont pas été efficaces à elles seules. Actuellement, la seule méthode de contrôler le DPT consiste à pulvériser des insecticides chimiques tout au long de son cycle de développement. Toutefois, l'utilisation excessive d'insecticides pourrait menacer la santé humaine et causer des problèmes environnementaux. L'objectif général de cette recherche était de développer une méthode efficace de contrôle pneumatique du DPT afin de réduire la dépendance aux insecticides chimiques dans les champs de pommes de terre. Dans ce contexte, un prototype de système pneumatique innovant a été conçu et fabriqué au Département des sols et de génie agroalimentaire de l'Université Laval. Le prototype utilise une pression d'air positive pour déloger les doryphores du feuillage des plants de pommes de terre, les déposer au sol entre les rangs et les écraser. Les effets de l'utilisation de ce prototype de système pneumatique sur la croissance des plants de pommes de terre et le rendement en tubercules ainsi que son efficacité de contrôle du DPT ont été étudiés. Trois vitesses de l'air (45, 50 et 55 m/s) et deux vitesses de déplacement (5 et 6 km/h) ont été testées. Les variables mesurées dans les parcelles de contrôle biologique et pneumatique étaient les populations de DPT à différents stades de développement, la hauteur des plants de pommes de terre, la matière sèche, l'indice de surface foliaire (ISF) et le rendement en tubercules. En général, les résultats ont montré que l'utilisation du prototype de système pneumatique pour contrôler le DPT n'a eu aucun effet significatif sur la croissance des plants de pommes de terre (hauteur, matière sèche, ISF). Les rendements en tubercules étaient comparables à ceux obtenus dans les parcelles témoins qui étaient traitées avec un insecticide biologique (Entrust) et le prototype était très efficace à déloger les doryphores. Cela indique que le prototype pourrait être utilisé de manière sécuritaire et efficace dans les champs de pommes de terre pour contrôler le DPT. La mise en œuvre de cette méthode de lutte innovante pourrait contribuer de manière significative à la réduction de l'utilisation des insecticides chimiques pour contrôler le DPT. / The Colorado potato beetle (CPB), Leptinotarsa decemlineata (Say), is one of the major pest insects that feeds on potato plant foliage and causes severe crop losses, reducing potato tuber yields if left uncontrolled. This insect can develop a resistance to insecticides after repeated exposures and adapt to all kinds of harsh environments. Many methods have been used to control this pest, including physical and biological methods, but they have not been effective alone. Currently, the only method to control the CPB is to spray chemical insecticides during its life cycle. However, the excessive use of insecticides may threaten the human health and cause environmental problems. The general objective of this research was to develop an effective pneumatic control method for the CPB to reduce reliance on chemical insecticides in potato fields. In this context, a prototype of an innovative pneumatic system was designed and built at the Department of Soils and Agri-Food Engineering of Université Laval. The prototype uses positive air pressure to dislodge CPBs from potato foliage, deposit them on the ground between rows, and crush them. The effects of using the pneumatic system on potato growth and tuber yield as well as its efficacy in controlling the CPB were investigated. Three airflow velocities (45, 50, and 55 m/s) and two travel speeds (5 and 6 km/h) were tested. The measured variables in the organic and pneumatic control plots were CPB populations at different life stages, potato plant height, dry matter, leaf area index (LAI), and tuber yield. Overall, the results showed that the use of the pneumatic prototype system to control the CPB had no significant effect on potato plant growth (height, dry matter, LAI). Tuber yields were comparable to those obtained in the control plots which were treated with a biological insecticide (Entrust), and the prototype was highly effective in dislodging CPBs. This indicates that the prototype could be safely and efficiently used in potato fields to control the CPB. Implementation of this innovative control method could significantly contribute to reducing the use of chemical insecticides to control the CPB.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. [68]-77. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Le doryphore de la pomme de terre (DPT), Leptinootarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae) est l’insecte ravageur qui cause le plus de dommage aux plants de pommes de terre, de tomate et d’aubergine en se nourrissant de leur feuillage. Le DPT est devenu un phénomène inquiétant vu sa présence dans presque 16 millions de km² répartis à travers l’Amérique du Nord, l’Europe et l’Asie et il continue par sa grande capacité de se propager. Actuellement, les insecticides chimiques représentent le moyen le plus efficace pour lutter contre le DPT. Malheureusement, l’utilisation excessive des produits chimiques pour lutter contre le DPT devient inefficace après quelques années puisque cet insecte nuisible réussit à développer une résistance envers ces produits. Aussi, l’utilisation excessive et incontrôlée des insecticides chimiques est coûteuse pour les producteurs de pommes de terre et pourrait résulter en de sérieux problèmes environnementaux et de santé humaine. Compte tenu de ce qui précède, les chercheurs scientifiques ont redoublé d’efforts pour trouver des alternatives intéressantes aux produits chimiques afin de lutter contre le DPT. Une des alternatives consiste à utiliser le contrôle biologique en procédant à un lâcher massif d’ennemis naturels du DPT. Cette alternative qui ne fait recours à aucun produit chimique est très avantageuse puisqu’elle permet de produire des produits biologiques tout en préservant l’environnement. L’efficacité de cette alternative à contrôler le DPT a été prouvée à petite échelle. Toutefois, le lâcher manuel des insectes prédateurs à grande échelle est inconcevable. Pour remédier à ce problème, quelques récents travaux de recherche ont mis l’emphase sur le lâcher mécanique des prédateurs pour lutter contre les insectes nuisibles. L’objectif de ce travail de recherche était de tester un distributeur mécanique de larves de deuxième, troisième et quatrième stades de Podisus maculiventris dans un champ de pommes de terre. Les résultats obtenus ont démontré que le prototype de distribution mécanique est efficace en ce qui a trait au lâcher de prédateurs dans les parcelles de pommes de terre. Aussi, le contrôle du DPT dans les parcelles de lâcher mécanique est aussi efficace que celui dans les parcelles de lâcher manuel et ce par comparaison aux parcelles témoins sans aucun contrôle. / The Colorado potato beetle (CPB), Leptinotarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae) is a pest insect that can cause real damage to potato, tomato, and eggplant crops by consuming their leaves if left uncontrolled. The CPB is becoming an alarming phenomenon because of its presence in about 16 million km² spread across North America, Europe, and Asia, and it is still spreading. Currently, chemical insecticides are the most effective mean to control the CPB. Unfortunately, the exclusive use of chemicals to control the CPB becomes ineffective after few years because this pest insect succeeds to develop resistance to such chemicals. Also, excessive and uncontrolled use of chemical insecticides is costly for potato growers and could lead to serious human health and environmental problems. Therefore, scientists have been trying to find interesting alternatives to control the CPB. One of these alternatives consists of using the biological control by massive release of natural enemies of the CPB. This chemical free alternative has several significant advantages as it allows producing organic food while preserving the environment. The effectiveness of this alternative in controlling CPB populations has been proven at small scale. However, hand release of predator insects at large scale is unconceivable. To remedy to this problem, some recent studies carried out in the last few years have focused on the mechanical release of predators to control pest insects. The objective of this research study was to test a mechanical distributor of second, third, and forth-instar nymphs of Podisus maculiventris in a potato field. Obtained results showed that the mechanical release system is efficient in releasing predators in potato plots. Also, the control of CPB in the mechanical release plots is as efficient as that in the manual release plots compared the check plots with no control.

Le doryphore de la pomme de terre (DPT), Leptinotarsa decemlineata (Say), est le principal insecte ravageur des cultures de la pomme de terre en Amérique du Nord, en Europe et en Asie causant des dommages considérables et des pertes financières importantes. Actuellement, la solution la plus courante de lutte contre le DPT est la lutte chimique, c’est-à-dire avec des insecticides chimiques. Toutefois, comme pour bien d’autres applications, les méthodes chimiques sont souvent controversées à cause des dangers qu’elles représentent pour l’environnement et la santé humaine. D’autre part, la dépendance aux produits chimiques pour le contrôle du DPT a provoqué le développement au fil des ans d’une résistance de la part de ce dernier, rendant ces produits de moins en moins efficaces pour lutter contre ce ravageur. De ce fait, ces produits sont maintenant utilisés en trop grandes quantités afin de compenser leur efficacité décroissante, ce qui cause des problèmes environnementaux et de santé, en plus d’augmenter les coûts d’application. La lutte biologique par le biais de prédateurs naturels est une alternative intéressante à l’utilisation des produits chimiques. La punaise masquée, Perillus bioculatus, est le prédateur le mieux adapté pour lutter contre le DPT au Québec. Malheureusement, ce prédateur n’est pas assez abondant dans la nature. Pour pallier à ce problème, il convient alors d’élever et d’introduire massivement ce prédateur sur les cultures de pommes de terre. Puisque la main-d’œuvre en agriculture est rare et coûteuse, il est nécessaire que les lâchers de prédateurs se fassent de façon mécanique, ce qui représente un défi de taille. Un distributeur mécanique adapté pour réaliser des essais au champ a été développé à cet effet. Grâce à son dispositif révolutionnaire et unique au monde, cette invention est en voie d’être protégée via une demande de brevet international. Ce distributeur est composé d’un dispositif à chaînes qui entraîne des contenants, remplis d’insectes prédateurs et de maïs soufflé, vers un système d’ouverture afin de lâcher leur contenu sur les rangs de pommes de terre. Plusieurs expériences réalisées avec le distributeur ont révélé que le taux de lâcher de prédateurs au champ dépasse les 90% (plus de 90% des insectes sortent des contenants). Ce taux de lâcher est comparable à celui obtenu en laboratoire à l’aide d’un banc d’essais. Le distributeur nécessitera par ailleurs plusieurs essais au champ afin d’évaluer la survie des prédateurs et leur efficacité biologique. / The Colorado potato beetle (CPB), Leptinotarsa decemlineata (Say), is the major insect pest of potato crops in North America, Europe, and Asia, causing important damages and financial lost. Currently, the most common mean used to control this insect consists on regularly applying chemical insecticides. However, these chemical products are often controversial because their excessive and uncontrolled use is hazardous for both the environment and the human health. Also, the CPB has developed over the years a resistance to most of the registered chemical insecticides, including those that were very effective at one time. To remedy to this lack of efficiency, producers usually use large amounts of chemicals, causing therefore health and environment problems and also raising the cost of crop protection. One of the most promising alternatives to chemical insecticides consists of taking advantage of the natural enemies of this insect pest. The use of the stink bug predator Perillus bioculatus to control the CPB has been successful at small scale in Quebec. However, this natural enemy is not abundant enough in the nature to control the CPB. Massive release of this predator on potato crops would be an adequate solution. Since labour force in agriculture is rather rare and expensive and the manual distribution of predators is laborious, it is necessary to mechanize the release process in the field, which represents a major challenge. The main objective of this research study was therefore to design and build a mechanical distributor of predator insects. A mechanical distributor of predators has been designed and built for this purpose. In this distributor, masses of predators are placed in small containers and mixed with popcorn. When the containers cross an opening system, their content drops on potato plants. Many tests carried out using this prototype revealed that the release rate of predators in the field is higher than 90% (more than 90% of the predators are released). This release rate is comparable to that obtained in the laboratory using a test bench. The prototype needs however extensive testing in the field to evaluate the survival of predators and their biological effect. Because of his revolutionary and unique device, this invention is in process to get an international patent.

Le doryphore de la pomme de terre (DPT), Leptinotarsa decemlineata (Say) est l'insecte ravageur qui cause les dommages les plus importants aux cultures de la pomme de terre. Jusqu'à présent, le principal moyen utilisé pour lutter contre ce ravageur est l'application régulière d'insecticides chimiques. Cependant, de nombreuses études ont démontré que le DPT développe au fil du temps une résistance accrue envers tous les produits chimiques utilisés pour sa répression. De plus, l'utilisation massive et incontrôlée de ces produits chimiques entraîne souvent la contamination de l'environnement et peut ainsi causer des problèmes de santé humaine. La lutte biologique contre le DPT à l'aide de l'insecte prédateur naturel, Perillus bioculatus, a été démontrée comme l'alternative la plus prometteuse aux insecticides chimiques à petite échelle, mais la littérature scientifique et technique sur les modes de manutention et d'introduction au champ des insectes prédateurs est presque inexistante. Dans le contexte d'une agriculture respectueuse de l'environnement, le défi majeur est alors de mettre en application l'utilisation de cet agent de lutte sur de grandes superficies en culture. L'objectif principal de ce travail de recherche était alors de définir les conditions adéquates de transport et d'entreposage à la ferme, à court terme, des larves du stade 2 du prédateur Perillus bioculatus. Les résultats obtenus ont confirmé qu'il est possible d'entreposer ces jeunes larves pour une durée de 8 jours à une température variant entre 9 et 15°C. De plus, il est possible de les conserver dans la noirceur pour une période allant jusqu'à 10 jours sans affecter de façon évidente leur survie ou leur développement physiologique.

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