Mutualisme abeilles-fleurs et applications agronomiques

les.ruchers.aquatiques@gmail.comE-mail :

Benoît Merlo

1

Apiculteur-éleveurEtudiant ingénieur 5ème année

ISARA-Lyon1

Plan

Benoît Merlo

1. Introduction

2. Un mutualisme sacré

a. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

b. Difficultés

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

a. Abeilles et cultures

b. Comment favoriser les auxiliaires pollinisateurs ?

4. Conclusion

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1.Introduction

3Benoît Merlo

Un service éco-systémique

«Ô combien complexes et imprévisibles sont les mécanismes de contrôle exercés entre eux par les êtres organiques contraints de lutter les uns contre les autres »

Charles Darwin, L’Origine des espèces

Les services que procurent les écosystèmes sont les bénéfices que les humains tirent de

ceux-ci. (MEA, 2005)

3

1.Introduction

4Benoît Merlo4

!

1.Introduction

Benoît Merlo

! La!biodiversité!assure!:!!

Fertilité(• Stabilité,!structure!du!sol!

(minéralisation!• Disponibilité!en!eau!(meilleur!

stockage!de!l’eau)!• Biodisponiblité!des!éléments!

nutritifs!!Régulation(• Pollinisation!!• Microclimat!(plus!d’eau!et!moins!

de!déssèchement)!• Contrôle!des!ravageurs!• Contrôle!des!espèces!invasives!!Santé(des(animaux(domestiques(!!

!Agroécosystème!

! Avantages!pour!l’agriculteur!!

Production!primaire:!!6!Rendement!!6!Stabilité!:!contrôle!des!êtres!vivants!!!6!Stabilité!:!contrôle!du!climat!6!Stabilité!:!production!fourragère!!Production!animale:!!6!Rendement!!6!Qualité!fourrages!!6!Qualité!produits!animaux!!(Autres!produits!commerciaux)!!!

! Intérêts!pour!la!société!!

Eau!(énergie,!irrigation,!crues...)!Qualité!des!eaux!!Régulation!du!climat!!Régulation!des!incendies!Conservation!biodiversité!!Valeurs!culturelles!&!esthétiques!!

!

!

!

Modifié, d’après Zhang et al., 2007. IN : Le Roux et al., (éditeurs), 2008, Agriculture et biodiversité.

Valoriser les synergies. Expertise scientifique collective, rapport, INRA (France)

! Schéma conceptuel de l’organisation des services des agroécosystèmes!

55

6Benoît Merlo

(MEA, 2005)

Etat des services écosystémiques de régulation

1. Introduction

6

7Benoît Merlo

2.Un mutualisme sacré

«L’abeille et la fleur, c’est comme l’eau et le poisson : c’est indissociable». Jean Louveaux

7

8Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

Végétaux spermatophytes = pinophytes et angiospermes.

Angiospermes Animaux

Graine entourée d’une «petite chemise».Plantes à fleurs

Apparition il y a -150 000 millions d’années.Radiation évolutive constante vers la diversité actuelle : 250 000 espèces à travers le monde.

Production de pollen et de nectar afin d’attirer les pollinisateurs.

8

9Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

Source : www2.cnrs.fr/.../image/ pollen_de_tournesol.jpg

Le pollen

9

10Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

Objectifs :1. Pour les végétaux, la pollinisation permet leur reproduction sexuée.2. Les insectes butineurs ont besoin des ressources qui leur sont offertes pour vivre : pollen et nectar.

Le mutualisme est une interaction entre deux ou plusieurs espèces, dans laquelle celles-ci tirent toutes profit de cette relation qui est obligatoire pour les deux espèces (bénéfice réciproques).

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Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

Graine

Fruit

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12Benoît Merlo

EntomogameAnémogame

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

Les vecteurs de pollinisation

80 %

Dans des endroits lointains :

• La chiroptérogamie• L’ornithogamie...

Bombus terrestris

Osmia cornuta

Triticum aestivum

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13Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

(Buchmann & Nabhan, 1996)

13

14Benoît Merlo

Type d’abeille : Apis melliferaHelianthus

annuus

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

Monolectique : Colletes hederae

Oligolectique : Bombus sp.

Polylectique : Apis mellifera, Bombus sp.

14

15Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

Systématique

L’abeille domestique (Apis mellifera) ne correspond qu’à 0,001% des abeilles en France !!!

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16Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

Abeilles à langues courtes et à langues longues.80% des abeilles nichent dans le sol.

Apidés + mégachilidés+ ...

Andrenidés + Halictidés+ ...

Fleurs à corolles courtes Fleurs à corolles longues

Solitaires Solitaires, eusociales

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17Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

(Fluri, Pickhardt, Cottier & Charrière, 2001)

Les couleurs des fleurs (corolle et signaux optiques) sont couplées à l’émission d’odeurs attractives : les synomones !

Digitalis grandiflora

Lamium purpureum

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2. Un Mutualisme sacréa. Généralités, quels végétaux, quelles abeilles ?

Benoît Merlo

Apis mellifera

(modifié d’après Pouvreau, 2004)18

18

19Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Difficultés ?

Espèces

Conditions climatiques

Activité variable Hygrométrie

Température

Concurrence...

16 à 26°C

Tout n’est pas tout rose !

(Pouvreau, 2004)

19

20Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Difficultés ?

Dioïque MonoïqueZea maïs

Actinidia deliciosa

+ +( ( ))

HermaphroditePrunus cerasus

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21Benoît MerloBenoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Difficultés ?

Auto-incompatibilité

Protandrie, Protogynie, incompatibilité sporophytique et gamétophytique

Allogamie

Auto-fécondation

Plantes cléistogames (pois, magnolia, etc.)

Autogamie

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22Benoît Merlo

2. Un Mutualisme sacréa. Difficultés ?

Le cas de la pollinisation vibratile !

(Fluri et al., 2001)

Famille des solanacées

Tomates, aubergines, poivrons, etc.

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23Benoît Merlo

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

23

24Benoît Merlo

Level of dependance on animal-mediated pollination

FAO, 2004

(Klein, 2006)

(Aizen, 2009)

= 107 cultures

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

a. Abeilles et cultures

153 milliards d’euros(Gallai et al., 2008)

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25Benoît Merlo

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

a. Abeilles et cultures

«La présence des pollinisateurs limite les variations des composantes du rendement et homogénéise la

production».

• Avantage qualitatif : meilleure qualité de l’huile• Maturation plus rapide des siliques et un nombre de graines supérieur

(Lerin, 1982)

Cas du colza

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26Benoît Merlo

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

a. Abeilles et cultures

Pourquoi les abeilles ?

• Equipées de poils adéquats

• Fidélité à une espèce lors d’une sortie

• Transport d’un pollen viable

• Nourriture exclusive : pollen et nectar

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27Benoît Merlo

Ovule = graine

Ovaire = fruit

RésultatsNombre de graine

Qualité germinative

ConservationCaractéristiques organoleptiques (Marceau, 1998)

(Vaissière, 2008)

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

a. Abeilles et cultures

27

40030020010000

10

20

30

Nombre d’akènes fécondés

Masse de la fraise (g)

37 akènes, 8 g déchet

445 akènes , 37 g Extra

Effet du niveau de pollinisation sur la taille d'une fraise «Gariguette»

Ensaché sous tulle Pollinisation

libre

(Vaissière, 2008)

Benoît Merlo 2828

1600120080040000

40

80

120

160

NOMBRE DE GRAINES D'UN FRUIT

MASSE D'UN FRUIT (g)

Y = 20.25 + 2.71 √X

r = 0.806*** ; n = 185

^

2

POLLINISATION Ú QUALITECHEZ LE KIWI

(Vaissière, 2008)

29Benoît Merlo29

30Benoît Merlo

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

b. Comment favoriser les insectes auxiliaires ?

900m

700m

600m

300m

0m

0 375 750 1125 1500Eloi

gnem

ent p

ar ra

ppor

t aux

col

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s d’

abei

lles

Rendement en kg/ha

(Mantiger, 1998)

Cas du pommier

30

31Benoît Merlo

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

a. Abeilles et cultures

(Fontaine, 2006)

Effets des différents traitements de pollinisation sur le recrutement des communautés végétales expérimentales

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32Benoît Merlo

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

b. Comment favoriser les insectes auxiliaires ?

Culture Nombre de colonies d’abeilles domestiques par hectare

Pomme 2 ou plusPoire 1 à 5

Cerise 2 à 3Amande 5 à 8

Groseille noire 6Concombre jusqu’à 10

Courge 2 à 4Luzerne 4 à 8Colza 2 à 6

Tournesol à 4(Crane & Walker, 1984)

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33Benoît Merlo

3. Importance de la pollinisation pour l’agriculture

b. Comment favoriser les insectes auxiliaires ?

Installation de nichoirs (abeilles sauvages) :

Raisonnement à l’échelle paysagère :Créer des corridors écologiques afin de permettre aux méta-populations d’échanger (Nicholls et al., 2003).Les abeilles permettent de relever la fragmentation des habitats (les mâles deviennent diploïdes).

Favorise la pollinisation dans les vergers (Albrecht, 2002) en favorisant la diversité des abeilles (succès reproducteur supérieur).

33

34Benoît Merlo

4. Conclusion

34

Benoît Merlo

4. Conclusion

Disparition massive de toute l’entomofaune pollinisatrice à hauteur de 40% (ALARM, 2004)

Les colonies d’abeilles domestiques régressent et la pose de ruches devient payante ! (50 à 200

euros par colonies dans le Rhône)

84% des espèces cultivées dépend de la pollinisation par les insectes.

34% en tonnage

3535

Benoît Merlo

4. Conclusion

36

Causes principales :

• Fragmentation des habitats

• Diminution des ressources liée à l’intensification de l’agriculture

• Problèmes de maladies

• L’usage de produits phytosanitaires...

36

37Benoît Merlo

...........................................................56.............................................................

Tableau 1. Statut et préférences des espèces de bourdons d'Europeen régression ou en expansion.

Espèces Habitat Origine fleurs favorites

En expansion

Bombus pascuorum Forêt Euro-sibérienne Toutes

Bombus bohemicus Forêt Euro-sibérienne Compositae EricaceaeRosaceae

Bombus sylvestris Forêt Euro-sibérienne Compositae EricaceaeRosaceae

Bombus hypnorum Forêt Euro-sibérienne Rosaceae EricaceaeCompositae

Bombus pratorum Forêt Euro-sibérienne Ericaceae LabiataeRosaceae

Bombus monticola Montagne Boreo-montagnarde Toutes

Bombus schrencki Taïga Euro-sibérienne Non connues

Bombus semenoviellus Taïga Euro-sibérienne Non connues

En régression

Bombus barbutellus Forêt Euro-sibérienne Rosaceae Compositae

Bombus humilis Lisière Euro-sibérienne LeguminosaeBoraginaceae

Bombus rupestris Lisière Euro-sibérienne CompositaeLeguminosae

Bombus sylvarum Lisière Euro-sibérienne LeguminosaeBoraginaceae Labiatae

Bombus vestalis Lisière Euro-méditerranéenne LeguminosaeCompositae

Bombus wurflenii Montagne Boreo-montagnarde Leguminosae EricaceaeScrophulariaceae

Bombus confusus Ouvert Medio-européenne LeguminosaeCompositae

Bombus cullumanus Ouvert Atlantique LeguminosaeCompositae

Bombus distinguendus Ouvert Euro-sibérienne LeguminosaeCompositae

Bombus jonellus Ouvert Euro-sibérienne Ericaceae CompositaeRosaceae

Bombus muscorum Ouvert Euro-méditerranéenne LeguminosaeCompositaeBoraginaceae

Bombus pomorum Ouvert Medio-européenne LeguminosaeScrophulariaceae

Bombus ruderatus Ouvert Atlantique LeguminosaeCompositae

Bombus subterraneus Ouvert Euro-sibérienne LeguminosaeScrophulariaceae

Bombus veteranus Ouvert Euro-sibérienne Compositae LabiataeLeguminosae

(Rasmont, 2005)

Gain de l’habitat forestier ? Espèces plus résistantes au déséquilibre de

l’anthropisation ? Recul ?

4. Conclusion

37

38Benoît Merlo...........................................................

56.............................................................

Tableau 1. Statut et préférences des espèces de bourdons d'Europeen régression ou en expansion.

Espèces Habitat Origine fleurs favorites

En expansion

Bombus pascuorum Forêt Euro-sibérienne Toutes

Bombus bohemicus Forêt Euro-sibérienne Compositae EricaceaeRosaceae

Bombus sylvestris Forêt Euro-sibérienne Compositae EricaceaeRosaceae

Bombus hypnorum Forêt Euro-sibérienne Rosaceae EricaceaeCompositae

Bombus pratorum Forêt Euro-sibérienne Ericaceae LabiataeRosaceae

Bombus monticola Montagne Boreo-montagnarde Toutes

Bombus schrencki Taïga Euro-sibérienne Non connues

Bombus semenoviellus Taïga Euro-sibérienne Non connues

En régression

Bombus barbutellus Forêt Euro-sibérienne Rosaceae Compositae

Bombus humilis Lisière Euro-sibérienne LeguminosaeBoraginaceae

Bombus rupestris Lisière Euro-sibérienne CompositaeLeguminosae

Bombus sylvarum Lisière Euro-sibérienne LeguminosaeBoraginaceae Labiatae

Bombus vestalis Lisière Euro-méditerranéenne LeguminosaeCompositae

Bombus wurflenii Montagne Boreo-montagnarde Leguminosae EricaceaeScrophulariaceae

Bombus confusus Ouvert Medio-européenne LeguminosaeCompositae

Bombus cullumanus Ouvert Atlantique LeguminosaeCompositae

Bombus distinguendus Ouvert Euro-sibérienne LeguminosaeCompositae

Bombus jonellus Ouvert Euro-sibérienne Ericaceae CompositaeRosaceae

Bombus muscorum Ouvert Euro-méditerranéenne LeguminosaeCompositaeBoraginaceae

Bombus pomorum Ouvert Medio-européenne LeguminosaeScrophulariaceae

Bombus ruderatus Ouvert Atlantique LeguminosaeCompositae

Bombus subterraneus Ouvert Euro-sibérienne LeguminosaeScrophulariaceae

Bombus veteranus Ouvert Euro-sibérienne Compositae LabiataeLeguminosae

4. Conclusion

(Rasmont, 2005)

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39Benoît Merlo

«LES ABEILLES SONT DES CATALYSEURS DE BIODIVERSITÉ».

(LOUVEAUX, 1986)

4. Conclusion

En vous remerciant de votre attention

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