4.4 Propriétés des pesticides et modes de transfert de dose

Il existe des centaines de pesticides qui agissent de diverses manières et les différents types d’actions de contrôle affectent la quantité, l’efficacité et la vitesse de transfert de dose au ravageur visé.

Sauf dans certaines circonstances, les agriculteurs (et les chercheurs) n’apprécient pas nécessairement que le contact direct se traduise que par un transfert de dose relativement faible. L’effet de nombreux insecticides repose sur une exposition des ravageurs à une dose létale par contact secondaire (quand ils se contaminent en rampant sur les dépôts) ou par ingestion. Les fongicides tels que le cuivre, qui ont une action préventive seulement, doivent être également bien distribués sur la surface de la plante pour empêcher une infection par des maladies fongiques. En pratique, les insecticides de contact et les fongicides à effet préventif doivent être appliqués de façon à ce que la couverture par les gouttelettes pulvérisées soit importante afin qu’un contact avec la cible ait lieu (encore que l’eau de pluie puisse produire une redistribution des dépôts de cuivre sur la surface de la plante). Une activité par fumigation est particulièrement importante pour le contrôle des ravageurs des stocks. Certains insecticides plus anciens (p. ex., le lindane, l’endosulfan : voir Insecticides ci-dessous) sont particulièrement efficaces, car l’activité par fumigation contribue souvent à compenser une application en champ inadéquate (difficile dans le meilleur des cas en cacaoculture). La répulsion n’est pas nécessairement utile – notamment si la durée de vie des dépôts est limitée ou si les ravageurs sont en conséquence exposés à des doses sublétales. Toutefois, le concept d’attraction et de destruction (consistant à mélanger un insecticide avec un attractif) a été utilisé avec beaucoup de succès dans la lutte contre des ravageurs tels que les mouches des fruits.

Une ingestion d’insecticide peut se produire de multiples façons : soit à partir d’un dépôt résiduel (comme illustré), soit par translocation – quand les pesticides ont la capacité d’être absorbés dans la plante et sont redistribués, y compris sur le site d’attaque. Selon leurs propriétés physico-chimiques (voir la section 4.4.1.), certains pesticides peuvent être translaminaires (migrant sur de courtes distances au travers de la surface des feuilles pour atteindre les tissus) ou systémiques (l’insecticide, le fongicide ou l’herbicide est véhiculé dans la plante sur des distances plus longues).

L’action systémique est une caractéristique importante de nombreux fongicides et herbicides modernes, et ce type d’activité s’avère en outre souvent efficace dans la lutte contre les insectes suceurs (aphides, capsides, cochenilles, etc.) et les ravageurs « cryptiques » (p. ex., les insectes de type fouisseur qui pénètrent dans la plante et ne sont probablement pas exposés à la pulvérisation). La translocation systémique a habituellement lieu par diffusion acropétale, migrant vers le haut de la plante à partir du point d’application ou vers la lisière des feuilles si celles-ci sont pulvérisées. Seuls les herbicides (et le rare exemple des fongicides de la famille des phosphonates et probablement d’un insecticide lancé récemment) migrent vers le bas de la plante (diffusion basipétale) en direction des racines.
 

4.4.1 Propriétés physico-chimiques (et sources d’information)

Les lecteurs qui souhaitent en apprendre davantage sur les pesticides peuvent consulter le Pesticide Manual [1], qui est disponible sous forme écrite et électronique (ce dernier support est mis à jour chaque année [2]). Là encore, il convient de souligner l’importance de la précision, et un ouvrage de référence tel que celui-ci est un outil essentiel pour les décideurs, les scientifiques de pointe dans le domaine de la phytoprotection, etc. 

Le Pesticide Manual fournit l’information suivante :

• Les dénominations : les appellations conformes à la nomenclature internationale et les noms de marque communs des produits
• Les propriétés physico-chimiques et les méthodes d’analyse
• Les études concernant la commercialisation et les évaluations toxicologiques (y compris le numéro d’enregistrement du Chemical Abstracts Service [CAS RN] et le statut selon les règlementations de l’UE)
• Le mode d’action, les utilisations communes et les types de formulation
• La toxicologie chez les mammifères
• L’écotoxicologie et le devenir dans l’environnement

Bien qu’une bonne partie de cette information soit de nature spécialisée, tout conseiller en matière de pesticides devrait se familiariser avec la fonction de certaines entrées essentielles.

Par exemple, les informations sur des propriétés telles que la pression de vapeur, la solubilité et le coefficient de partage (log P) peuvent donner des indices importants sur le comportement d’un composé sur une plante ou dans l’environnement.
 

• Solubilité : sauf indication contraire, les unités de solubilité dans l’eau sont en mg par litre (mg L¹). La température, le pH et la méthode employée ont une influence sur les mesures.
• Coefficient de partage : K_ow (exprimé comme Log P) : permet de mesurer la lipophilie/ hydrophilie d’une substance. Il est utile pour déterminer les propriétés de la plupart des pesticides et autres substances organiques, à condition que leur poids moléculaire ne soit pas trop élevé. C’est un paramètre adimensionnel qui équivaut au rapport de concentration (au point d’équilibre) de la masse dissoute de la substance entre des couches égales de n-octanol et d’eau. K_ow est souvent exprimé comme Log P (soit le logarithme de base 10 du K_ow ) et est considéré comme un bon indicateur de :
  • l’action systémique, les valeurs basses (généralement <=2) indiquant une translocation systémique probable des pesticides ou des produits de la décomposition des pesticides, et les valeurs très basses (ou négatives) indiquant souvent une translocation basipète, comme pour de nombreux herbicides.
  • l’accumulation dans les organismes et les chaînes alimentaires (bioaccumulation, en corrélation positive avec log P).
• Pression de vapeur (pv) : mesure de la capacité de volatilisation, qui peut être considérée comme un avantage ou un inconvénient pour les pesticides :
  • un pesticide à action fumigène peut avoir un pouvoir de pénétration intéressant, mais...
  • une pv élevée peut provoquer une dérive de vapeur et une pollution de l’environnement. Cela a été remarqué pour la première fois avec certains des premiers herbicides synthétiques à base d’auxine.

L’unité SI utilisée habituellement pour la pression de vapeur est le millipascal (mPa = g·m^-1·s^-2 ou 0,001 N·m^-2).
 

• Constante de Henry : ou coefficient de partage eau-air (parfois écrit Kaw) désigne le rapport de concentration d’une substance au point d’équilibre entre l’eau et l’air, et donc la tendance d’un matériau à se volatiliser d’une solution aqueuse dans l’air. Parfois mesuré mais le plus souvent calculé comme le rapport de pression de vapeur (en pascals) × poids moléculaire / solubilité (mg L^-1).
• Coefficient d’adsorption, K_oc : désigne le rapport (au point d’équilibre) de la masse d’une substance adsorbée dans une masse unitaire de sol, par rapport à la masse restant dans la solution aqueuse. Il est hautement influencé par la teneur en carbone organique du sol et la valeur dépend également du type de sol et de son pH ; il doit donc être utilisé avec prudence et une fourchette de valeurs déterminées est couramment employée.