Protection intégrée des cultures

La protection intégrée des cultures (PIC), également désignée sous le terme anglais Integrated Pest Management (IPM), est une approche agronomique qui vise à réduire l'usage des produits phytosanitaires de synthèse en combinant de manière raisonnée des méthodes préventives, biologiques, physiques et chimiques pour maintenir les populations de ravageurs, maladies et adventices en deçà des seuils économiques de nuisibilité. Issue des travaux de l'entomologiste américain Vernon Stern et de ses co-auteurs publiés en 1959 dans la revue Hilgardia, cette approche est aujourd'hui obligatoire dans l'Union européenne depuis la Directive 2009/128/CE du 21 octobre 2009, transposée en droit français notamment via le Plan Écophyto.

Définition et principes fondamentaux

La protection intégrée des cultures est définie par la directive européenne 2009/128/CE comme « une prise en compte attentive de toutes les méthodes de protection des plantes disponibles et, par la suite, l'intégration de mesures appropriées qui découragent le développement de populations d'organismes nuisibles ». L'Organisation internationale de lutte biologique et de lutte intégrée (OILB) a précisé ces principes en huit étapes hiérarchiques, codifiées à l'annexe III de la directive :

Prévention et suppression : favoriser les méthodes culturales limitant le développement des bioagresseurs (rotations des cultures, travail du sol, dates de semis adaptées, variétés résistantes ou tolérantes).
Surveillance : suivre régulièrement les populations de ravageurs et de maladies par des observations de terrain, des pièges à phéromones et des outils d'aide à la décision (OAD).
Seuils de décision : n'intervenir que lorsque les populations dépassent le Seuil économique de nuisibilité, défini pour chaque ravageur et chaque culture en fonction du potentiel de dommage économique.
Méthodes non chimiques en priorité : recourir au Biocontrôle, aux Auxiliaires de culture, aux méthodes physiques et mécaniques avant d'envisager un traitement chimique.
Pesticides ciblés et à faible risque : si un traitement avec des Produits phytosanitaires est nécessaire, utiliser des substances spécifiques, à faible impact sur les auxiliaires et sur l'environnement, en respectant la dose homologuée.
Réduction de la Résistance aux pesticides : alterner les modes d'action chimique pour prévenir l'émergence de résistances.
Stratégies anti-résistance : limiter les traitements au strict nécessaire et combiner plusieurs méthodes de lutte.
Bilan et évaluation : analyser le résultat de chaque campagne pour ajuster les stratégies futures.

Historique

Origines scientifiques

Le concept émerge aux États-Unis à la fin des années 1950. Vernon Stern, Ray Smith, Robert van den Bosch et Kenneth Hagen publient en 1959 dans la revue Hilgardia l'article fondateur « The integrated control concept », qui propose une gestion systémique des ravageurs intégrant la lutte biologique. Cette contribution intervient dans le contexte des effets secondaires observés après la généralisation des insecticides organochlorés — DDT en tête — dans les années 1940 et 1950 : apparition de résistances, élimination des ennemis naturels et contamination des chaînes trophiques.

Développement européen

En Europe, l'OILB/SROP joue un rôle moteur à partir des années 1970, élaborant des cahiers des charges de « production intégrée » pour l'arboriculture fruitière, la Viticulture et les grandes cultures. En France, les programmes de l'Institut national de la recherche agronomique (INRA, devenu INRAE en 2020) adaptent ces méthodes aux conditions pédoclimatiques françaises. Le terme « lutte intégrée » apparaît dans la réglementation française dès les années 1980, notamment dans les arrêtés préfectoraux de lutte obligatoire contre certains ravageurs.

Cadre réglementaire actuel

La Directive 2009/128/CE du Parlement européen et du Conseil, adoptée le 21 octobre 2009, établit un cadre communautaire pour parvenir à une utilisation durable des pesticides. Elle rend obligatoire l'application des principes de la PIC pour tous les utilisateurs professionnels dans l'Union européenne depuis le 1er janvier 2014. En France, le Plan Écophyto, lancé en 2008 et révisé en 2015 (Écophyto II) puis en 2023 (Écophyto 2+), décline cette obligation nationale en visant une réduction de 50 % de l'Indice de Fréquence de Traitement (IFT) des Produits phytosanitaires par rapport à la référence 2015-2017.

Méthodes et outils

Méthodes préventives et culturales

Les pratiques agronomiques constituent le premier levier de la PIC :

Rotation des cultures : alterner des espèces végétales d'une année sur l'autre pour rompre les cycles biologiques des ravageurs et des agents pathogènes spécifiques à chaque culture.
Choix variétal : utiliser des variétés résistantes ou tolérantes aux principaux bioagresseurs, développées par les programmes publics et privés de sélection végétale.
Aménagement agro-écologique : maintenir des haies, bandes enherbées et jachères fleuries qui fournissent des refuges aux Auxiliaires de culture (insectes parasitoïdes, prédateurs généralistes, pollinisateurs).
Calendrier cultural : adapter les dates de semis ou de plantation pour que les stades végétatifs sensibles ne coïncident pas avec les périodes de vol ou de développement des bioagresseurs.
Hygiène du matériel : désinfecter outils et machines pour limiter la dissémination d'agents pathogènes entre parcelles.

Lutte biologique et biocontrôle

Le Biocontrôle constitue le deuxième pilier de la PIC. Il mobilise plusieurs catégories d'agents :

Des auxiliaires entomophages : coccinelles (Coccinella septempunctata) et chrysopes contre les pucerons, parasitoïdes Trichogramma spp. contre les œufs de lépidoptères ravageurs.
Des micro-organismes antagonistes : Bacillus thuringiensis (Bt) contre les larves de lépidoptères et diptères, Beauveria bassiana contre les pucerons et certains coléoptères, Trichoderma spp. contre les champignons pathogènes du sol.
Des macro-organismes : nématodes entomopathogènes (Steinernema spp., Heterorhabditis spp.) contre les larves souterraines en Maraîchage et en Horticulture.
Des substances naturelles : soufre élémentaire, cuivre (homologué jusqu'à 4 kg/ha/an en Viticulture et en arboriculture), pyrèthre naturel, argile kaolin, huiles essentielles.

En Apiculture, la lutte contre le varroa (Varroa destructor) intègre des principes de PIC : surveillance des niveaux d'infestation par le comptage des chutes naturelles, traitement à l'acide oxalique ou formique (substances naturelles autorisées en production biologique), et sélection de colonies d'abeilles domestiques présentant un comportement hygiénique renforcé.

Surveillance et outils d'aide à la décision

Bulletins de Santé du Végétal (BSV) : produits hebdomadairement par les chambres d'agriculture et les services régionaux de l'alimentation (SRAL), ils alertent sur les risques sanitaires par filière et par région.
Pièges à phéromones : capturent les adultes des ravageurs cibles — carpocapse des pommes en arboriculture, pyrale du maïs en grandes cultures, mouche de l'olive — pour quantifier les populations et déclencher l'intervention au bon moment.
Modèles épidémiologiques : Milvit (mildiou de la vigne), IFV-Vigne Expert, Septoria Progress (septoriose du blé) et RIM Pro (tordeuses) permettent de calculer les risques à partir de données climatiques et de raisonner les dates d'intervention.
Agriculture de précision : capteurs embarqués, imagerie multispectrale par satellite (Sentinel-2) et algorithmes d'apprentissage automatique détectent précocement les symptômes et permettent de moduler les interventions à l'échelle infra-parcellaire.
Drones agricoles : utilisés pour la cartographie des foyers d'infestation et le suivi phénologique des cultures ; certains modèles sont homologués pour l'application localisée de produits dans plusieurs pays européens.

Lutte physique et mécanique

Filets anti-insectes en Maraîchage et en arboriculture pour exclure physiquement les ravageurs (Drosophila suzukii, mouche de la cerise, thrips).
Paillage plastique ou organique en Horticulture et en Maraîchage pour limiter la germination des adventices sans herbicide.
Désherbage mécanique par binage, houe rotative ou robots de désherbage autonomes, en particulier dans les cultures maraîchères et en Horticulture ornementale.
Solarisation du sol — chauffage sous film plastique transparent — pour désinfecter les substrats en production sous abri.
Confusion sexuelle par phéromones de synthèse en arboriculture et en Viticulture contre les tordeuses (carpocapse, eudémis, cochylis).

Lutte chimique raisonnée

Les Produits phytosanitaires ne sont utilisés qu'en dernier recours, lorsque le Seuil économique de nuisibilité est dépassé et que les méthodes alternatives se révèlent insuffisantes. Les critères de sélection intègrent : la sélectivité vis-à-vis des auxiliaires, le profil écotoxicologique (DT50, potentiel de lessivage vers les eaux souterraines), le mode d'action selon les classifications FRAC, IRAC et HRAC pour gérer la résistance aux matières actives, et l'efficacité démontrée dans les conditions pédo-climatiques locales.

Application par filière

Grandes cultures

En céréales (blé tendre, blé dur, orge, maïs) et oléoprotéagineux (colza, tournesol, soja), la PIC combine rotations longues, variétés tolérantes aux maladies foliaires, modélisation des risques et réduction des doses par fractionnement. Le réseau Dephy Grandes Cultures, qui regroupe environ 1 200 exploitations pilotes, a mesuré une réduction médiane de l'IFT de 28 % entre 2012 et 2021 sans dégradation significative des rendements.

Arboriculture et viticulture

L'arboriculture fruitière et la Viticulture sont les filières pionnières de la PIC en Europe depuis les années 1970. Les cahiers des charges de production fruitière intégrée (PFI) certifiés par Vergers Écoresponsables mobilisent confusion sexuelle, lâchers de Trichogramma, filets anti-insectes et modèles climatiques. En Viticulture, l'implantation de plantes de service entre les rangs et la mise en place de couverts végétaux favorisent les Auxiliaires de culture et réduisent le recours aux herbicides.

Maraîchage et horticulture

En Maraîchage et en Horticulture, notamment sous abri, la PIC est particulièrement développée par l'introduction d'auxiliaires : acariens prédateurs (Phytoseiulus persimilis contre les acariens tétranyques Tetranychus urticae), guêpes parasitoïdes (Encarsia formosa contre l'aleurode des serres Trialeurodes vaporariorum), punaises prédatrices (Macrolophus pygmaeus). Ces lâchers d'auxiliaires sont incompatibles avec les insecticides à large spectre, ce qui renforce la cohérence globale de l'approche. En Horticulture ornementale et chez les pépiniéristes, des programmes de PIC adaptés aux productions ornementales ont été développés par les organisations professionnelles Val'hor et FNPHP depuis le début des années 2000.

Formation et métiers

La mise en œuvre de la PIC mobilise des compétences pluridisciplinaires relevant de l'Agronomie, de l'entomologie appliquée et de la Phytopathologie. Plusieurs niveaux de formation y sont consacrés :

Les techniciens agricoles et conseillers agricoles sont les premiers relais de la PIC auprès des exploitants, notamment via les réseaux des chambres d'agriculture et des coopératives d'approvisionnement.
Les ingénieurs agronomes, formés dans des établissements tels que l'Institut Agro, AgroParisTech ou Agrocampus Ouest, interviennent dans la recherche appliquée, la conception de systèmes de cultures et l'appui technique de filière.
Les lycées agricoles proposent, dès le brevet professionnel agricole (BPA) et le baccalauréat professionnel « Conduite et gestion de l'exploitation agricole » (CGEA), des modules de protection des cultures intégrant les principes de la PIC.
Le Brevet professionnel responsable d'exploitation agricole (BPREA) et les certifications professionnelles agricoles de niveaux 4 et 5 comportent des blocs de compétences en gestion phytosanitaire raisonnée.
La formation professionnelle continue comprend le certiphyto (certificat individuel pour les produits phytopharmaceutiques), rendu obligatoire depuis 2014 pour tout utilisateur professionnel, qui comporte un module dédié aux principes généraux de la PIC.
La Validation des acquis de l'expérience (VAE) permet aux praticiens expérimentés d'accéder aux diplômes agricoles intégrant ces compétences, sans passer par la formation initiale.

La loi EGalim du 30 octobre 2018 a instauré la séparation entre conseil agronomique indépendant et vente de Produits phytosanitaires, afin de réduire les conflits d'intérêts et de renforcer la qualité du conseil en matière de PIC.

Résultats et limites

Résultats observés

Le réseau Dephy, créé en 2011 dans le cadre du Plan Écophyto, regroupe environ 3 000 exploitations pilotes en France dans toutes les filières. Les bilans publiés par l'INRAE et l'ACTA montrent une réduction moyenne de l'IFT comprise entre 20 et 42 % selon les systèmes, avec maintien ou amélioration de la marge brute dans 60 à 70 % des cas étudiés. Ces résultats confirment que la PIC n'implique pas nécessairement une perte économique lorsqu'elle est accompagnée d'une formation et d'un suivi adéquats.

Limites et obstacles

Complexité technique : la PIC exige une expertise agronomique et entomologique élevée ainsi qu'un suivi régulier des parcelles, représentant une charge de travail supérieure à l'approche calendaire traditionnelle.
Lacunes de biocontrôle : pour plusieurs bioagresseurs émergents (Drosophila suzukii en arboriculture, Halyomorpha halys en grandes cultures), les solutions de biocontrôle disponibles restent peu efficaces ou trop onéreuses.
Variabilité des résultats : l'efficacité des méthodes biologiques dépend fortement des conditions climatiques, de la pression locale de ravageurs et de la technicité des opérateurs agricoles.
Coûts d'investissement : filets anti-insectes, systèmes de confusion sexuelle et équipements de désherbage mécanique représentent des investissements initiaux difficiles à amortir pour les petites exploitations.
Coordination territoriale : l'efficacité de la conservation des auxiliaires et de la gestion des adventices dépend des pratiques adoptées à l'échelle d'un territoire ou d'un bassin versant, et non de la seule parcelle individuelle.

Lien avec l'agroécologie

La PIC s'inscrit dans la démarche plus large de l'Agroécologie, qui vise à concevoir des agroécosystèmes productifs et résilients en mobilisant les processus écologiques. Elle constitue l'un des leviers opérationnels de la transition agroécologique, aux côtés de la diversification des assolements, de la réduction des intrants chimiques et de la restauration de la biodiversité fonctionnelle. La Phytopathologie — science étudiant les maladies des végétaux d'origine fongique, bactérienne, virale ou abiotique — fournit les bases biologiques indispensables à la compréhension des épidémies et à la conception des stratégies de protection intégrée.

Voir aussi