Aperçu des sections

  • Généralités

    Axe 2 - Sécurisation des approches de protection intégrée et de gestion des risques de contamination au stockage et à la conservation

     

    • Eléments de contexte

    Dans le cadre réglementaire européen du « paquet hygiène » et du « paquet pesticides » dans les aliments, la maîtrise des risques de détérioration de la qualité sanitaire des produits végétaux de longue conservation après récolte par les organismes nuisibles (insectes et moisissures toxinogènes, pour l’essentiel), ou de contamination par des résidus de traitement insecticide (autorisé sur céréales en grains) est une préoccupation majeure des filières des grains et graines alimentaires, en particulier sur les marchés d’exportation. L’absence de maîtrise des contaminants majoritaires et des défauts d’aspect les plus fréquents dans les litiges portant sur la qualité sanitaire sont à l’origine de pertes économiques pouvant aller jusqu’à 8% de la valeur marchande (Van Crayenest et al., 2013) ou la perte totale (cas des mycotoxines au-dessus des seuils de tolérance).

    Tous les pays exportateurs de céréales ont développé des stratégies de préservation de la qualité sanitaire et hygiénique des lots de grains et graines mis sur le marché, fondées sur une approche systémique de la gestion des risques et les stratégies de protection antiparasitaire intégrées (PAI) (en anglais : integrated pest management ou ‘IPM’) plutôt tournées sur la prévention associée à la désinsectisation par gazage à la phosphine des lots de grain en cellule avant expédition, ce qui évite toute présence de résidus persistants (Campbell, 2013).

    En France, la stratégie majoritaire de protection des stocks de grains contre les insectes (principale cause de perte de valeur marchande), est basée sur l’usage d’insecticides à résidus persistant dans la chaîne alimentaire des produits transformés en aval. Le volet des outils participant à la « prévention des risques » de la PAI est peu documenté et les outils de surveillance continue des situations favorables à une infestation ou au développement de moisissures de stockage sont très peu ou mal utilisés en France, contrairement à la situation des pays concurrents de la France sur le marché international des céréales qui ont fait des progrès rapides dans ce domaine au cours des dernières années, afin de limiter les risques de non qualité au moment des transactions à l’export, notamment pour éviter les réfactions pour défaut de qualité sanitaire sur des marchés à terme.

    • Enjeux et intérêts

    Les difficultés actuelles rencontrées par les organismes stockeurs français dans la lutte contre l’infestation par les insectes nuisibles aux grains stockés pourraient être surmontées en développant des itinéraires techniques et des outils innovants, leur permettant d’assurer la transition : lutte chimique / protection intégrée, visant à abandonner à terme l’usage non raisonné des pesticides rémanents.

    La qualité sanitaire maîtrisée est un élément majeur dans la compétitivité des productions céréalières et d’oléagineux françaises, tant sur le marché intérieur qu’international. Les nouvelles réglementations nationales sur la réduction des usages de pesticides chimiques (plan « écophyto 2018 », par ex.), ou européennes (règlements du « Paquet hygiène des aliments » sur l’application des approches de type HACCP à la résolution des problèmes d’hygiène, de sécurité sanitaire et d’innocuité des aliments) imposent aux organismes stockeurs (OS) de réviser et transformer leurs pratiques de prévention et de lutte contre les insectes ou les développement des moisissures à mycotoxines. En parallèle et dans le contexte de la nouvelle réglementation européenne du « Paquet pesticides », des stratégies avancées de maîtrise des risques d’infestation ou de contamination des stocks de grains et graines ne pourront se développer en France sans une amélioration de la prévention des risques insectes, de la contamination par les résidus de traitement pesticide (appliqué le plus souvent à titre préventif pour la lutte contre les insectes, d’une part et, en coordonnant une approche systémique de la recherche sur les procédés et outils innovants d’amélioration de la surveillance et de la prédiction des risques d’infestation par les insectes ou le développement de moisissures pendant le stockage des grains et graines, d’autre part.

    • Travaux antérieurs

    Les résultats du projet CasDAR « EcoprotectGrain », du projet « EcopreservGrain » soutenu par la Région Aquitaine et du projet FUI « Ecosilo » en cours de réalisation constituent les bases du programme de travail sur la thématique de la maîtrise des risques de contamination et des bio-agresseurs spécialisés de l’après récolte.

    Le projet Ecoprotect grain « Economie et innovation en protection des stocks contre les insectes nuisibles au stockage » a amené un certain nombre de réponse sur les techniques de lutte raisonnée contre les insectes au stockage et a permis de déterminer les trous de connaissance à combler pour l’application optimale des itinéraires et stratégies de la PAI. Les enquêtes FranceAgriMer/INRA menées en 2010 et 2011 sur l’état d’infestation des silos à blé après 9 à 10 mois de conservation et les interactions entre le type de conduite de la protection des stocks contre les d’insectes et les infestations observées in situ ont montré que la protection chimique ne donne pas d’assurance d’absence d’insectes et génère des résisdus persistant dans les produits de l’aval des filières céréales (jusqu’au produit fini). La comparaison exhaustive de l’activité insecticide de substances actives actuellement homologuées pour le traitement direct des céréales en grain avec celle de substances « alternatives » autorisées dans d’autres pays (terre de diatomées, huile de neem, spinosad, methoprène, Bi-protec) a apporté des éléments de compréhension à la recrudescence de certaines espèces granivores qui étaient absentes des précédentes enquêtes nationales menées plus de 30 ans avant. Les stratégies préventives comme la ventilation de refroidissement à l’air ambiant ou à l’air réfrigéré sont à la base de la stratégie de protection antiparasitaire intégrée (PAI) des stocks de grains qui doit se généraliser en France. Cette généralisation nécessite un accompagnement par de la formation des professionnels du stockage et la sécurisation des pratiques de désinsectisation ou de conduite raisonnée de la conservation par l’élaboration d’outils simples d’aide à la décision.

    Dans le projet régional EcopreservGrain il a été déterminé l’activité biologique mixte (antifongique et insecticide) de nouvelles molécules bioactives volatiles, d’origine végétale, qui pourraient se substituer à terme aux insecticides à résidus persistants.

    Dans le projet Ecosilo, qui court jusqu’en 2014, il est prévu la conception, l’expérimentation et la validation d’un système multicapteurs de surveillance continue des indicateurs de densité de population des insectes nuisibles (ravageurs primaires de type charançons) dans les silos de céréales à la sortie de l’hiver, capable également de déclencher un traitement insecticide lorsque les seuils de tolérance sont atteints (de type système intelligent d’aide à la décision).

     

    Pour mémoire, les principaux résultats issus de des actions du RMT Quasaprove sur la période précédente :

     

    Chantiers

    Chantier 4 : Réduction des risques sanitaires en post-récolte

     

    Actions

    - Modélisation de la dégradation des résidus de pesticides dans les céréales stockées

    - Etudes de validation des outils de surveillance et d’alerte sur la présence d’insectes dans les stocks de céréales

    - Co-construction de projets pour la réduction des pesticides en post-récolte et le développement de stratégies alternatives

    - Amélioration des connaissances sur les risques «insecte» et «résidus de pesticides »

    - Développement de stratégies opérationnelles de protection intégrée

    Principaux résultats

    - CASDAR IP EcoProtectGrain

    - Modèle de dégradation des résidus de pesticides dans les céréales stockées

    - Validation des outils de surveillance et d’alerte sur la présence d’insectes dans les stocks de céréales

    - Etudes et enquêtes pour l’amélioration des connaissances objectives sur les risques «insecte» et «résidus de pesticides »

    - Résultats d’études pour le développement de stratégies opérationnelles de protection intégrée

     

    • Questions scientifiques et techniques

    Le programme d’études est scindé en 2 volets complémentaires de la protection antiparasitaire intégrée :

    1. Améliorer les outils et les modèles associés à la surveillance et la prévention des risques d’infestation des stocks de grains par les insectes et/ou de contamination par les mycotoxines des moisissures de stockage
    2. Elaborer des outils d’aide à la prévision et le pilotage des risques par approche globale

    Dans le premier volet, l’évaluation comparative des performances des appareils et systèmes multi-capteurs de détection précoce et de surveillance de la présence d’insectes dans les stocks de grain, du plus simple au plus sophistiqué électronique à reconnaissance de forme et identification de l’espèce présente) constitue un thème d’étude intéressant.

    L’élaboration de modèles de prévision de la cinétique de densité de population des différentes espèces d’insectes détectés avec la durée de stockage et l’état physico-chimique du grain dans le silo fait partie des travaux à compléter pour disposer à terme d’un outil d’aide à la prévision de la dynamique de population des principales espèces d’insectes granivores identifiées dans les enquêtes réalisées au cours de la première phase du RMT (Leblanc et al., 2012 ; Leblanc et Fleurat-Lessard, 2013). Pour la détection précoce et à très forte sensibilité (important pour la détection des formes cachées d’insectes dans le grain ou de fragments d’insectes dans les farines), les développements extraordinaires des performances des outils de la biologie moléculaire (PCR, RT-PCR, Q-PCR, etc.) permettent d’envisager des applications à la détection de très faibles contaminations des grains ou de la farine par des impuretés d’origine entomologiques, par des mycotoxines des moisissures de stockage ou par maladies cryptogamiques présentant des risques forts de contamination par substances toxiques ou nauséabondes (alcaloïdes d’ergot, attaque de carie). Le développement de ces outils représente un livrable important de ce « chantier » du RMT.

    Pour ce qui relève des mesures d’exclusion des insectes des stocks de grains, l’évaluation technico-économique des procédés de stockage étanche et/ou sous atmosphère modifiée (par l’azote ou le dioxyde de carbone) réalisée anciennement dans les années 1980-1990 est à ré-examiner aux conditions actuelles du coût des intrants et de la technologie à mettre en œuvre. De même, la ventilation de refroidissement avec l’aide d’appareils frigorifiques qui peut être une solution pour la préservation des céréales biologiques ou des grains et graines à forte valeur ajoutée (pavot, lin, cameline, semences de plantes maraîchères, horticoles ou médicinales …) est à réévaluer en optimisant les économies d’intrants.

    Dans le domaine des traitements curatifs (à appliquer lorsque les seuils d’intervention ont été atteints quand la prévention a été débordée), la recherche sur le potentiel des nouvelles molécules bioactives d’origine végétale en tant qu’alternatives possibles aux pesticides rémanents constitue la principale thématique de recherche finalisée (mode d’action, optimisation des combinaisons de molécules bioactives, recherche de formulations innovantes à partir de matériaux bio-sourcés (renouvelables). Les nouvelles formulations de terre de diatomées (Korunic, communication personnelle) associée à des substances phytochimiques peuvent prétendre à intégrer la gamme des substances actives homologuées pour la protection des grains en application directe. Certaines substances actives d’origine naturelle et récemment découvertes comme le spinosad® (toxine bactérienne), ont été montrées suffisamment efficaces pour poursuivre les études sur leur activité biologique seule ou en combinaison avec d’autres substances actives homologuées (organo-phosphorés) (Fleurat-Lessard et al., 2013). L’incorporation de substances protéines entomotoxiques pour les espèces du genre Sitophilus, développées à l’Université de Lyon sont également à considérer pour la protection des grains et semences à forte valeur ajoutée ou provenant de l’agriculture biologique. Enfin, les nouvelles technologies de fumigation rapide des grains à la phosphine (avec de la phosphine pure ou des générateurs sécurisés), ainsi que la désinsectisation des usines des industries des céréales par de nouveaux fumigants (fluorure de sulfuryle) ou par des procédés physiques anciennement utilisés avant la découverte du bromure de méthyle et remises à niveau et redevenues compétitives (comme la production de chaleur sèche dans les moulins) seraient à ré-évaluer sur le plan de l’efficacité et sur le plan économique.

    • Moyens d’expérimentation

    - Halle technologique INRA MycSA Bordeaux,

    - Plateforme d’expérimentation et de formation sur les métiers du grain et la protection des stocks de grains (toutes technologies), ARVALIS à Boigneville (91),

    - Moulin pilote de l’ENILIA-ENSMIC à Surgères (17),

    - Semoulerie pilote de l’INRA UMR IATE à Montpellier SupAgro (34),

    - Pilote de trituration des oléagineux CETIOM/ITERG à Pessac (33),

    - Halle technologique du Rheu en Bretagne (IFPC,35),

    - Autres moyens des nouveaux partenaires (ITAB, CTIFL, IFPC …). .

    •  Productions et valorisation

    Volet 1 :

    1. Outil d'aide à la prévision des risques sanitaires répondant aux besoins des entreprises de collecte-stockage

    2. Rapport d'étude sur les performances de prévision des risques de détérioration de la qualité sanitaire des grains stockés des différents outils et systèmes existant sur le marché (sondes, pièges, calculette, fiches-guides, application Internet ...) 

    Volet 2 :

    1. Guide de conseil en gestion des risques d'évolution de la qualité sanitaire des gains et semences au cours de la conservation de longue durée, mis en ligne à l'usage des responsables d'ECS   

    2. Rapport d'étude multidimensionnelle sur les causes de détérioration de la qualité sanitaire ou l'apparition de défauts d'aspect des céréales destinées à l'alimentation humaine sans transformation   

    3. Rapport sur les performances des méthodes et matériels permettant de réduire les teneurs en contaminant ou en bio-agresseurs dans les grains et semences

    Face aux nouveaux enjeux du stockage et de la conservation, ARVALIS – Institut du végétal a créé sur son site de Boigneville en partenariat avec les acteurs de la filière, une Plateforme dédiée aux métiers du grain. Les installations mises en œuvre permettent aussi bien d’engager des programmes de recherche que de développer des formations in situ et de proposer aux professionnels des visites pédagogiques et des démonstrations.

    Ce nouvel outil regroupe des installations pilote de réception, nettoyage, échantillonnage, traitement et stockage des grains et grains. Il permet d’aborder de façon expérimentale et pratique les nouveaux enjeux et notamment :

    -  Evaluer les différentes techniques de séchage,

    - Concevoir des itinéraires de conservation privilégiant la ventilation de refroidissement,

    - Expérimenter les différentes voies de lutte contre les insectes par des procédés chimiques ou physiques y compris la fumigation.

    Cette plateforme constitue également le support privilégié des formations stockage proposées sur le site de Boigneville, qui ont été à cette occasion rénovées et actualisées pour permettre au personnel de silos d’enrichir leurs compétences et leur pratiques, en particulier sur :

    - Maîtriser le stockage et la conservation des grains en OS ou à la ferme,

    - Optimiser le séchage du maïs,

    - Maîtriser l’aéraulique pour optimiser la consommation énergétique lors de la ventilation des grains.

    Cette plateforme peut également être mise à disposition des établissements d’enseignement agricole sous forme de modules théoriques mais aussi de travaux pratiques.

    Des séminaires de formation des responsables qualité dans les silos seront organisés par les partenaires du RMT organismes de formation (ARVALIS-Institut du végétal, FNA, Coop de France, ENSMIC, Bordeaux Sciences Agro).

    L’’élaboration de supports pédagogiques pour des séances de cours ou de TD pour l’enseignement technique agricole concernant la lutte raisonnée contre les insectes au silo de stockage est prévue en concertation avec les inspecteurs de l’enseignement technique agricole de la DGER.

    La publication de dossiers scientifiques et techniques sur les questions de traçabilité des résidus de pesticides dans les filières des aliments à base de céréales, qui est en cours, sera poursuivie jusqu’à la sortie d’un ouvrage à l’usage des enseignants et des différents acteurs des filières céréales en charge de la traçabilité et de la maîtrise de la qualité sanitaire.

    L’organisation de « chantiers » de démonstration sur des techniques et procédés innovants de protection des stocks ou de traitement de désinsectisation  sera poursuivie selon la formule des rencontres « Recherche Appliquée Formation et Transfert (RAFT) » de la phase I du RMT Quasaprove.

    Les avantages des systèmes multi-capteurs de surveillance et d’alerte précoce des risques d’infestation à installer dans les silos (et couplés avec des outils d’interprétation des données ou des aides à la décision) seront évalués au stade pilote avant d’être vulgarisés au niveau des responsables qualité des entreprises de collecte-stockage des grains et graines.

    Les partenaires de ce « chantier » pourront également intervenir dans des modules de cours à construire en concertation avec les établissements d’enseignement supérieur partenaires (ENSMIC, ENSAT, Bordeaux Sciences Agro) sur les risques de contamination des grains et graines en post-récolte et les stratégies intégrées de maîtrise des risques de prolifération des bio-agresseurs (insectes et moisissures mycotoxinogènes) au cours de la conservation des matières premières à long terme.

    Ils seront également associés aux formations et séminaires « professionnels » organisés par les organismes de formation rattachés aux Instituts Techniques Agricoles, aux établissements d’enseignement supérieur ou aux fédérations d’entreprises de collecte-stockage (ARVALIS-Institut du végétal, Coop de France, FNA, ANMF, ENSMIC, Bordeaux-Sciences-Agro, …).

    •  Partenariat

    FranceAgriMer, ARVALIS-Institut du végétal, CETIOM, COOP de France, ENSMIC, FNA, ITAB, ACTA, INRA MycSA, IFBM, ANMF, CFSI, Qualimat