Les mauvaises herbes résistantes aux herbicides représentent un enjeu majeur pour l'agriculture moderne, menaçant la productivité des cultures et soulevant des préoccupations environnementales et économiques. Ce phénomène, exacerbé par l'utilisation intensive et répétée de certains herbicides, notamment le glyphosate, a conduit à une course aux armements entre les agriculteurs et la nature, avec des conséquences importantes pour les pratiques culturales et le développement de nouvelles technologies.
L'essor du glyphosate et l'émergence des résistances
Le glyphosate, un herbicide non sélectif à action systémique, est devenu un pilier de l'agriculture mondiale depuis son introduction sur le marché par Monsanto en 1974 sous le nom commercial de Roundup. Sa capacité à éradiquer la totalité de la végétation sur son lieu d'application en a fait un outil prisé pour le désherbage du maïs, du soja et du coton. Sa consommation mondiale a atteint 850 000 tonnes en 2015, soit une moyenne de 2,4 kg/ha.
L'introduction des cultures génétiquement modifiées (GM) tolérantes au glyphosate (par exemple, Roundup Ready) a permis d'utiliser cet herbicide de manière beaucoup moins restreinte, propulsant ainsi ses ventes. Aux États-Unis, les herbicides à base de glyphosate représentaient 15 % du total en 1996, passant à 89 % en 2006. Cette utilisation massive et répétitive a cependant eu une conséquence inattendue : l'émergence et la prolifération de mauvaises herbes résistantes.
Les premières mauvaises herbes résistantes au Roundup sont apparues dans le Tennessee et le Missouri en 2002. En 2019, le nombre d'espèces de mauvaises herbes identifiées comme résistantes au glyphosate atteignait 47, selon la Commission géologique des États-Unis et l'enquête internationale sur la résistance des mauvaises herbes aux pesticides. À l'échelle mondiale, on compte maintenant 35 espèces répertoriées comme résistantes au glyphosate, et plus de 250 espèces différentes de mauvaises herbes résistantes à travers le monde à au moins un herbicide.
Les mécanismes de résistance et leur propagation
La résistance des mauvaises herbes aux herbicides se développe de deux manières principales. Il y a la résistance liée au site d'action, où la molécule de l'herbicide n'arrive plus à se lier à sa cible dans la cellule de la mauvaise herbe pour la faire mourir. Puis, il y a la résistance métabolique, où la plante adapte son métabolisme pour détoxifier les herbicides. L'amarante tuberculée est une championne en la matière, capable de détoxifier plusieurs groupes d'herbicides à la fois, rendant même de nouveaux herbicides potentiellement inefficaces.
Le développement de la résistance repose essentiellement sur la gestion et la planification de la lutte aux mauvaises herbes. L'utilisation accrue et répétée du glyphosate augmente considérablement le risque. De plus, le modèle d'alternance des cultures, comme le maïs et le soja, favorise les mauvaises herbes qui y sont adaptées. Miser uniquement sur les herbicides pour contrôler les mauvaises herbes favorise donc la résistance. Une mauvaise herbe qui a développé une résistance peut compléter son cycle vital et produire des graines, créant ainsi une population résistante.
La propagation de ces mauvaises herbes résistantes est un facteur clé de l'aggravation du problème. Les graines de la vergerette du Canada, par exemple, se dispersent avec le vent, et chaque plant peut produire entre 1 000 et 100 000 graines, contaminant facilement de nombreux champs sur des kilomètres. L'amarante tuberculée se propage beaucoup par les batteuses qui se déplacent de ferme en ferme. Dans le nord des États-Unis, des universités ont mis en place une procédure de nettoyage rapide des batteuses pour retirer jusqu'à 68 kg de débris, dont des graines de mauvaises herbes.
L'enjeu de la résistance
Impact régional et espèces emblématiques
La résistance des mauvaises herbes aux herbicides est un problème mondial, mais elle présente des particularités régionales.
En Amérique du Nord
Au Canada, la présence d'espèces résistantes a été remarquée à la fin des années 1970, avec des cas de résistance en Ontario et au Québec dès 1976 et 1977, notamment la moutarde des oiseaux. À l'été 2009, le premier cas de résistance au glyphosate est observé en Ontario, avec la vergerette du Canada comme deuxième mauvaise herbe à afficher cette résistance en 2010. L'Ontario a également trouvé de la petite herbe à poux et de l'amarante rugueuse résistantes au glyphosate. Au Québec, on dénombre désormais cinq plantes résistantes au glyphosate. La plus récente est la vergerette du Canada, découverte dans la MRC du Haut-Saint-Laurent en Montérégie. La moutarde des oiseaux est une autre espèce préoccupante, bien que sa situation soit jugée maîtrisée au Québec.
L'amarante tuberculée est particulièrement redoutée. Retrouvée pour la première fois au Québec en 2017, elle peut facilement infester un champ en quelques années. Des analyses ont démontré sa résistance aux herbicides des groupes 2 (imazétapyr), 5 (atrazine), 9 (glyphosate) et même 27 (Callisto). Le MAPAQ a lancé un plan de lutte pour éviter sa propagation. La petite herbe à poux est également très présente au Québec, avec de nombreuses populations résistantes aux herbicides du groupe 2 et des cas de résistance au glyphosate, voire de multirésistance.
Aux États-Unis, la consommation d'herbicides s'envole en raison de la résistance croissante. En 2019, 47 espèces de mauvaises herbes étaient identifiées comme résistantes au glyphosate.
En Amérique du Sud
Les travaux menés par Chloé Salambier, Susanna Grosso et Jean-Marc Meynard en Argentine confirment que le développement de la monoculture de soja a induit des résistances sur des mauvaises herbes telles que la folle avoine (Avena fatua) ou le sorgho d'Alep (Sorghum Halepense). Le nombre de plantes résistantes est corrélé avec le nombre d'applications de glyphosate par an dans la rotation, directement lié à la fréquence de retour du soja.
Au Brésil, le nombre d'espèces résistantes au glyphosate est actuellement de huit, dont quatre à feuilles larges et quatre graminées. Le climat chaud et l'apport d'eau et de lumière pendant presque toute l'année favorisent la dispersion, le développement et la multiplication des graminées résistantes. Le ray-grass a été la première espèce à développer une résistance au glyphosate au Brésil en 2005. Le bittergrass est le cas de résistance au glyphosate le plus répandu, en raison de son statut d'espèce vivace dont les graines sont transportées par les machines et le vent. Les premiers cas de résistance au glyphosate ont été enregistrés au Paraguay en 2005, au Brésil en 2008 et en Argentine en 2014.
Le pâturin résistant au glyphosate a été signalé pour la première fois en 2014 au Brésil. La patte d'oie, une mauvaise herbe annuelle à croissance rapide et à fort potentiel de compétition, présente dans de nombreuses régions du monde, a vu son premier cas de résistance au glyphosate au Brésil en 2016. L'inquiétude est d'autant plus grande que la disponibilité d'herbicides spécifiques aux graminées est limitée.
Les enjeux économiques et industriels
La résistance des mauvaises herbes au glyphosate (et aux autres herbicides) constitue un grave problème, car cela augmente non seulement les risques pour la santé et l'environnement, mais aussi les coûts pour les producteurs. Pour les producteurs, la résistance est un fardeau économique. Il faut augmenter la quantité d'herbicides utilisée ou le nombre de groupes d'herbicides. La possibilité de contrôler les mauvaises herbes s'amenuise et la quantité de produits sur le marché rétrécit.
Derrière le glyphosate se cache l'économie des semences OGM. L'introduction des cultures GM tolérantes aux herbicides a généré un marché colossal. Cependant, cette dépendance croissante aux herbicides a entraîné une spirale. L'usage des plantes GM résistantes au Roundup se traduit dans le temps par une augmentation de l'usage des herbicides, puis par le lancement de nouvelles variétés de semences résistantes à de nouveaux herbicides.
Corteva, constituée à la suite de la fusion de Dow Chemical et DuPont en 2017, est un rival de Bayer et menace sa mainmise sur les herbicides (5 milliards de chiffre d'affaires en 2018). Corteva lancera en 2020 son soja OGM résistant à Enlist. Pioneer, marque de semence phare de Corteva, utilise depuis 1990 les gènes de Monsanto sous licence. Ces deux géants vont s'affronter aux États-Unis, au Canada, en Argentine, au Brésil, au Chili et en Chine.
Les risques pour la santé et l'environnement
Le glyphosate a été classé cancérogène probable par le Centre international de recherche sur le cancer de l'OMS en 2015. Le 2,4-D est classé "possiblement cancérogène", un cran en dessous du risque attribué au glyphosate. L'augmentation de la consommation d'herbicides, due à la résistance, accroît donc potentiellement les risques pour la santé des travailleurs agricoles et les populations exposées.
De plus, l'utilisation massive d'herbicides peut avoir un impact négatif sur l'environnement, notamment la contamination des sols et des eaux. Une étude de Silva et al. a mis en lumière la réalité cachée des résidus de pesticides dans les sols agricoles européens.
Stratégies de lutte et perspectives d'avenir
Face à l'ampleur du problème, les agronomes et technologues préconisent des stratégies de désherbage intégrées.
Le dépistage et l'identification précoce
Le dépistage est la base d'un programme de lutte sérieux. Il est crucial d'identifier et d'inventorier les plantes présentes dans les champs, en particulier les plantes annuelles, de s'informer sur leur cycle vital et de déterminer la manière adéquate de les contrôler. L'Inra développe des tests pour identifier la résistance, qu'ils soient biologiques (à partir de graines) ou moléculaires (à partir de feuilles). Des technologies émergentes comme les drones et l'intelligence artificielle sont envisagées pour aider au dépistage et à la recherche de solutions.
La rotation des cultures et des herbicides
La rotation des cultures est essentielle pour briser le cycle vital de certaines mauvaises herbes. Intégrer une céréale d'automne à la rotation maïs-soja, par exemple, peut donner aux cultures une longueur d'avance sur les mauvaises herbes, leur faisant de l'ombrage et les empêchant de lever.
La rotation des groupes d'herbicides est également cruciale pour éviter l'apparition de nouvelles résistances. Au lieu de miser sur un seul type d'herbicide, il est recommandé d'alterner les produits avec différents modes d'action.
Le travail du sol et les cultures de couverture
Le travail réduit du sol limite l'enfouissement des graines de mauvaises herbes, favorisant leur dégradation naturelle par les insectes et réduisant la banque de graines dans le sol.
Les cultures de couverture, comme le seigle ou le trèfle, peuvent empêcher les mauvaises herbes d'envahir les champs. Après la récolte d'une culture principale, l'introduction d'une culture de couverture agressive, comme des mélanges à base d'avoine, de pois et de crucifères, peut prendre le dessus sur les mauvaises herbes indésirables et couper leur cycle vital.
Le désherbage mécanique et manuel
Le désherbage mécanique et le désherbage manuel (arrachage des mauvaises herbes) peuvent être des solutions pour contrôler les foyers localisés de mauvaises herbes résistantes et éviter leur propagation les années subséquentes.
La biosécurité
Mettre la biosécurité à l'ordre du jour est une autre recommandation, notamment en nettoyant les batteuses qui se déplacent de ferme en ferme pour éviter la dissémination des graines de mauvaises herbes résistantes.
Le défi des nouvelles molécules
Le développement de nouvelles molécules efficaces est un processus coûteux et exigeant. Il semble de plus en plus difficile de trouver de nouvelles molécules efficaces en raison de la présence de résistance métabolique dans certaines mauvaises herbes comme l'amarante tuberculée et l'amarante de Palmer. Ce type de résistance permet à la plante de détoxifier plusieurs groupes d'herbicides à la fois, rendant potentiellement un nouvel herbicide inefficace même si la mauvaise herbe n'a jamais été pulvérisée avec ce produit.
L'amarante de Palmer est une mauvaise herbe encore plus dommageable que l'amarante tuberculée, produisant plus de graines et progressant vers le nord des États-Unis. Elle a été détectée en Ontario, mais n'a pas encore atteint le Québec, ce qui souligne l'urgence d'une gestion proactive.
Marc Lucotte, professeur au département des sciences de la Terre et de l'atmosphère de l'UQAM, et François Tardif, professeur au département d'agriculture de l'Université de Guelph, s'accordent pour faire un parallèle avec l'antibiorésistance chez les humains. Toute forme de vie finit par s'adapter, et on ne peut combattre la vie par la chimie sans que des résistances ne s'établissent. L'utilisation massive des herbicides est maintenant remise en question, ce qui ne rend pas le glyphosate complètement obsolète, mais il faudra utiliser d'autres herbicides et d'autres techniques de production.
Le problème des mauvaises herbes résistantes est complexe et multidimensionnel, nécessitant une approche intégrée et une réflexion approfondie sur les pratiques agricoles actuelles et futures.