Tree-injection: field-trial application of cinnamon essential oil as bio-insecticide in fruit arboriculture

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Injection d'arbres: application d'essai sur le terrain d'huile essentielle de cannelle comme bio-insecticide en arboriculture fruitière
Titre anglais
Tree-injection: field-trial application of cinnamon essential oil as bio-insecticide in fruit arboriculture
Auteur(s)
  • DHONT Thomas
  • TECH Université de Liège > Gembloux Agro-Bio
Editeur(s)
Autre(s)
Id
PNLHRQ3C
Version
2158
Date ajout
28 octobre 2020 12:25
Date modification
4 novembre 2020 08:59
Résumé français
La production de pommes est l'une des plus grandes entreprises de fruits au monde, estimée à 84,7 millions de tonnes en 2016. Le puceron rose du pommier (Dysaphis plantaginea, Passerini) est l'un des ravageurs les plus nuisibles des pommiers. En raison de son cycle de vie rapide et de plusieurs générations de descendants par saison, sa résistance aux insecticides est en constante augmentation et les pulvérisations dans les vergers doivent être répétées plusieurs fois pour obtenir un impact limité sur le rendement de la production fruitière, causant des dommages à l'environnement et aux organismes non ciblés. . Ce projet vise le développement d'un biopesticide à base d'huile essentielle de cannelle (Cinnamomum cassia, J. Presl) pour lutter contre le puceron rose du pommier en utilisant l'injection d'arbres comme méthode d'application. Il fait partie du projet SPW «Tree-injection». Ce travail a évalué la faisabilité de la mise en œuvre de la technique dans un verger de pommiers vieux de 15 ans à Gembloux (Belgique). La formulation du produit était constituée d’huile essentielle de cannelle avec du Tween80 comme émulsifiant et de l’EDTA. 40 pommiers (Malus domestica, Borkh) du cultivar Jonagold ont été suivis pendant l'expérience. Les arbres ont été divisés en 8 blocs de 5 arbres qui ont été injectés avec 3mL d'une solution différente: un blanc utilisant uniquement de l'eau [BSA], un blanc avec émulsifiant [BEM], une émulsion de cannelle OE à 1% [CEO1], une cannelle Emulsion d'OE à 2% [CEO2] et un arbre vierge non traité [NEG]. Des pommiers ont été injectés le 19 mai 2020 et ont été suivis jusqu'au 16 juin 2020. Pendant cette période, les populations de pucerons et autres insectes (pollinisateurs, prédateurs, parasitoïdes) ont été suivies une fois par semaine. 3 jours, 7 jours, 14 jours et 28 jours après l’injection, les émissions des pommiers de composés organiques volatils ont été échantillonnées sur des cartouches Tenax TA. En tant qu'indice de santé mondial, la fluorescence de la chlorophylle (Fv / Fm) a été mesurée à 5 endroits différents sur chaque arbre. Les échantillons d'air ont été analysés par TDU-GC-MS pour la détermination du profil des COV et la détection des composés de cannelle. 55 composés comprenant des terpénoïdes et des signaux biologiques aériens ont été identifiés et analysés par analyse statistique PCA et PermANOVA pour la détection des variations liées au traitement. Les mesures de fluorescence de la chlorophylle ont été analysées en utilisant des mesures répétées ANOVA, avec des tests de Dunnett et Tukey pour des comparaisons multiples. Le suivi des populations d'insectes a été analysé par ANOVA de modèle linéaire généralisé et test de Fisher ou Chi-carré. Les résultats ont montré une émission réelle de E-cinnamaldéhyde provenant des arbres traités. Aucun impact du traitement sur l’indice de santé des arbres n’a été détecté. Des différences significatives ont été relevées en termes d'émissions de COV par l'ensemble des arbres mais n'ont pu être liées à un traitement particulier. Les populations de pucerons avaient tendance à augmenter en taille sur les arbres [NEG] mais avec un plus petit nombre de colonies par arbre où [CEO2], [CEO1], [BSA] et [BEM] avaient tendance à avoir des colonies de plus petite taille en plus grand nombre, indiquant une réponse des pucerons à l'injection. Globalement, les résultats sont concluants en termes d’efficacité du traitement, d’absence de phytotoxicité observée sur les pommiers, d’émissions des constituants cannelle et d’adaptabilité de la méthode aux conditions agronomiques.
Résumé anglais
Apple production is one of the biggest fruit business worldwide, estimated at 84.7 million tons in 2016. The Rosy Apple Aphid (Dysaphis plantaginea, Passerini) is amongst the most detrimental pest in apple orchard. Due to its rapid life-cycle and several generations of offspring per season, its resistance to insecticides is ever increasing and orchard sprayings have to be repeated several times to achieve limited impact on fruit production yield, causing damage to the environment and non-target organisms. This project aims the development of a cinnamon (Cinnamomum cassia, J. Presl) essential oil-based biopesticide to deal with the Rosy Apple Aphid using tree-injection as the application method. It is part of the SPW “Tree-injection” project. This work evaluated the feasibility of implementing the technique in a 15 years old apple trees orchard in Gembloux (Belgique). Product’s formulation consisted in cinnamon essential oil with Tween80 as emulsifier and EDTA. 40 apples trees (Malus domestica, Borkh) of the Jonagold cultivar were followed during the experiment. The trees were divided into 8 blocks of 5 trees that were injected with 3mL of a different solution: one blank using only water [BSA], one blank with emulsifier [BEM], one cinnamon EO emulsion at 1% [CEO1], one cinnamon EO emulsion at 2% [CEO2] and one untreated blank tree [NEG]. Apple trees were injected on the 19th May 2020 and were followed until the 16th of June 2020. During this period, Aphids’ and other insects’ (pollinators, predators, parasitoids) populations were followed once a week. 3 days, 7 days, 14 days and 28 days after the injection time, apple trees’ emissions of Volatile Organic Compounds were sampled on Tenax TA Cartridges. As a global health index, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm) was measured at 5 different places on each tree. Air samplings were analyzed through TDU-GC-MS for VOCs profile determination and cinnamon compounds detection. 55 compounds including terpenoïds and biological airborne signals were identified and analyzed using PCA and PermANOVA statistical analysis for detection of variation related to the treatment. Chlorophyll fluorescence measures were analyzed using repeated measures ANOVA, with Dunnett and Tukey tests for multiple comparison. Insects population monitoring were analyzed by Generalized Linear Model ANOVA and Fisher or Chi-square test. Results showed actual emission of E-cinnamaldehyde from treated trees. No impact of the treatment on the trees’ health index was detected. Significant differences were spotted in terms of VOCs emissions by the overall trees but could not be linked to a particular treatment. Aphids populations tended to increase in size on [NEG] trees but with a smaller number of colonies per tree where [CEO2], [CEO1], [BSA] and [BEM] tended to have smaller size colonies in higher number, indicating a response of the aphids to the injection. Globally, the results are conclusive in terms of the efficiency of the treatment, no observed phytotoxicity on apple trees, cinnamon constituents’ emissions and adaptability of the method in agronomic conditions.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Utile à l'AB
  • FREDO lutte
  • SPECIES cannelle
  • SPECIES cinnamon
  • arboriculture
  • biocontrôle
  • fruit
  • huile essentielle
WEB tags
Date caractères
2020-08-24T22:00:00Z
Date publication
24 août 2020