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Désinsectisation des grains par fumigation globale ou localisée à l'hydrogène phospore

Généralités sur la fumigation
Flumigation en plein d'un tas de grain
Fumigation localisée

Patrick DUCOM
Jean-Robert BOSCO
André GUENIER

Définition de la fumigation : Désinsectisation par mise en oeuvre d'un gaz toxique.

Un grain stocké est un foyer idéal pour les nuisibles. Il y a abondance de nourriture et des conditions favorables à leur développement. lis ne sont pas dérangés, normalement, par leurs prédateurs. Il n'est pas surprenant de constater que quelques insectes, étant passés inaperçus au moment du remplissage, se développent par milliers en quelques mois.

Bien qu'il soit souhaitable que les zones de stockage soient propres, cela ne peut constituer une garantie contre l'infestation. Les pesticides sont susceptibles de résoudre le problème de la lutte curative totale contre les déprédateurs des grains stockés.

Lors d'une infestation d'un stock à plat, il est difficile de déplacer les grains pour leur appliquer des insecticides de contact, pour des raisons économiques et de structure. La méthode la plus efficace et la plus économique est la fumigation. En effet, seul un gaz (fumigant) peut atteindre les nuisibles dans leurs refuges les plus inaccessibles. Les insectes peuvent être détruits avec certitudes à tous leurs stades de développement (œufs, larves, nymphes, imago).

La fumigation concerne normalement l'ensemble du stock, mais parfois si on découvre une infestation très localisée, on peut essayer de ne traiter que la partie contaminée. Dans tous les cas, une inspection régulière du tas est nécessaire pour contrôler la durée d'efficacité dans le temps.

 

Généralités sur la fumigation

Il existe de nombreuses voles alternatives pour contrôler les ravageurs. Pourquoi la fumigation doit-elle être utilisée en lieu et place des autres techniques dans certaines situations?

Les raisons en sont les suivantes :

Un fumigant est un produit qui, à une température et une pression donnée, se trouve sous une forme gazeuse, à une concentration suffisante pour exercer une action létale sur un ravageur donné. Cette définition implique qu'un fumigant agit en tant que gaz au strict sens du terme. Contrairement aux brouillards, pulvérisations, aérosols, les fumigants agissent en molécules indépendantes qui pénètrent à l'intérieur du matériau fumigé.

Un insecticide comme le Dichlorvos a une pression de vapeur importante pour un insecticide de contacté mais très faible comparée à un gaz (0,0 1 mm de Hg contre 760 mm Hg pour 1 gaz).

Le phosphure d'hydrogène (PH3) est plus facile d'emploi que le bromure de méthyle. C'est le fumigant le plus utilisé dans le monde. Mais cette facilité est la cause même de résistances apparues partout dans le monde par suite de mauvaises conditions d'emploi, principalement une mauvaise étanchéité ou un temps d'exposition au gaz trop court.

Tableau 1 : Critère de choix d'un fumigant

  PH 3 Phosphure d'hydrogène CH 3 Br Bromure de méthyle
Résidus Absence de résidu Résidus d'ions bromures, sans signification toxicologique
Mise en œuvre Facile Compliquée
Température minimum 10 ° à 15 ° 5 °
Sécurité Liée aux gaz Liée aux gaz
Pénétration Très importante Importante
Efficacité (sous forme libre ou cachée) Excellente Excellente
Durée d'action Peut être longue : 5 à 15 jours Courte : 24 heures
Concentrations 1 à 2 g/m3 15 à 45 g/m3

L'intérêt des gaz est lié à leur pouvoir remarquable de diffusion. Ils diffusent à travers la masse des grains, que ceux-ci soient en vrac ou en sacs, et permettent un traitement efficace en place. Ils pénètrent à l'intérieur des grains ce qui permet de tuer les formes cachées vivant à l'intérieur de ceux-ci. Ils exercent leurs effets uniquement pendant la période d'exposition, ne laissant aucun ou peu de résidus en fonction de la nature du gaz. Ils peuvent être utilisés dans des situations très variées. On peut atteindre très exactement la dose biologiquement létale en s'assurant par des mesures de concentration en gaz que celles-ci sont suffisantes pendant le temps d'exposition nécessaire (on parle alors de produit concentration temps ou CT).

Les gaz sont très toxiques pour l'homme et nécessitent des mesures de sécurité particulières.

L'efficacité ne peut être atteinte qu'à partir d'une certaine température, variable selon les gaz.

Les enceintes doivent être suffisamment étanches.

Il n'y a pas de rémanence. Le traitement par les gaz est essentiellement curatif. Il permet une éradication totale. A la fin du gazage, il faut prévoir un traitement insecticide de contact pour la protection de la surface.

L'arrêté du 4 août 1986, J.O. du 22 août, relatif aux conditions d'emploi de certains fumigants en agriculture et dispositions particulières visant le bromure de méthyle, le phosphure d'hydrogène et l'acide cyanidrique, constitue la charte de la fumigation en France.

Le décret 88-448 du 26 avril 1988, J.O. du 27/04/88, relatif à la protection des travailleurs exposés aux gaz destinés aux opérations de fumigation, précise certaines conditions de sécurité.

Pour des questions de sécurité et d'efficacité particulières aux gaz, il est nécessaire de respecter des procédures. On trouvera ci-dessous un cadre général de procédure :

 

Flumigation en plein d'un tas de grain

Une étude de faisabilité de l'opération doit être faite au préalable par un spécialiste.

L'hydrogène phosphoré est un gaz qui permet de tuer dans la masse toutes les formes d'insectes vivant dans un tas de grain sans en modifier la qualité. La fumigation globale d'un stock est réalisée sur la totalité du grain indépendamment de l'importance de l'infestation visible ou décelée.

L'étanchéité est assurée par des films plastiques convenablement jointées. Ces films assurent l'étanchéité de façon temporaire.

Les bâches sont utilisées pour réaliser l'étanchéité au gaz. Il faut réaliser un compromis entre les exigences techniques et le coût. Le film idéal : étanche, léger, résistant et bon marché n'existe pas.

Il faut prendre en considération les dimensions du film largeur qui peut varier de 2 m. à 12 m.. Une petite largeur se manipule bien mais augmente le nombre de raccords pouvant être source de fuites.

En pratique, il est utilisé des films en polyéthylène de 6 m. de largeur, 150 µm d'épaisseur, qui peuvent couvrir 300 m2. Le polyéthylène donne des résultats satisfaisants mais bien inférieurs aux films dits "barrières", parfaitement étanches aux gaz. Ces films "barrières" ont un coût nettement plus élevé.

La formulation sera choisie en fonction de la température ambiante, de l'humidité du grain et de la durée de la fumigation et de l'importance du stock à fumiger.

Tableau 2 : Principales caractéristiques des générateurs de PH3

  PHOSPHURE D'ALUMINIUM PHOSPHURE DE MAGNÉSIUM
Pilules Comprimés Sachets Guirlandes de sachets Plaquettes Guirlandes de plaquettes Pilules Comprimés
Stockage de faible capacité X X X   X      
Stockage de grande capacité   X   X   X    
Durée courte X       X   X  
Durée longue     X X        
Hygrométrie faible, température basse, X           X X
Etanchéité imparfaite     X X        
Temps de réaction (en h) à 75 % humidité relative 24 48 96 96 48 48 16 24
Poids de l'unité 0,6 g 3 g 34g 3,400 kg 117 g 2,34 g 0,6 g 3 g
PH3 pouvant être généré 0,2 g 1 g 11 g 1,133 kg 33 g 660 g 0,2 g 1 g

Quelle que soit la configuration du tas de grain, il faut s'assurer de l'étanchéité de la structure suivant les cas, que ce soient celle des parois latérales ou de la surface du tas.

Le bâchage du tas se fait au moment du traitement, immédiatement avant ou après. L'étanchement latéral ou du sol doit être prévu avant le remplissage.

Le sol doit être de bonne qualité pour une résistance mécanique suffisante. Il devra être inspecté avant l'emmagasinage du grain pour y détecter les éventuelles imperfections. Les trous et fissures seront réparés.

Photo 1 : Étanchement latéral d'un tas de grain

Le stockage de blé d'intervention est prévu pour une durée souvent indéterminée mais généralement longue. Dans ces conditions, il doit être envisagé qu'une fumigation pourra à un moment ou à un autre être à réaliser.

L'étanchement des parois latérales de la structure améliore les conditions de réalisation de la fumigation le moment venu. Il faut prévoir, avant le remplissage, une bâche dont la largeur sera calculée ainsi : hauteur du tas + repli au sol de 2 à 3 m+ repli sur le tas de 2 à 3 m.

Au moment du remplissage, la bâche aura été disposée sur les côtés : l'étanchéité au sol sera alors assurée par le poids du grain. Les bords libres seront rabattus sur le grain au moment où il y aura une fumigation à faire.

Si la paroi est en béton lisse de bonne quallité, sans fissure, l'étanchéité est considérée comme suffisante. S'il existe des fissures, des crevasses ou des espaces réduits entre les plaques de béton (jonction des éléments préfabriqués par exemple), l'étanchement direct doit être recherché par un rebouchage minutieux des interstices.

Lorsque le sol n'est pas bétonné, ni recouvert d'une bâche avant le chargement du grain, et/ou dans le cas de bâtiment ayant des côtés non étanches et innaccessibles, la fumigation est impossible si les dispositions prévues avant le remplissage n'ont pas été prises.

Il est effectué au moment de la fumigation. Il doit cesser aussitôt le gazage terminé afin de limiter les problèmes de condensation d'eau sous la bâche.

Il s'agit de parois en tôles boulonnées avec joint d'étanchéité, ou soudées, ou en béton monobloc étanche sans fissure. Les bâches sont ajustées directement sur la paroi par collage.

La jonction des bâches supérieures avec la bâche latérale doit se faire par collage adapté avec la nature de la bâche ou par pliage des deux bâches l'une dans l'autre et maintenues par des pinces.

Le bâchage doit englober les parois latérales constituées par des éléments béton qui n'ont pas été recouverts intérieurement par une bâche plastique. L'étanchement se réalise à partir du sol extérieur aux éléments du support.

L'étanchéité se fait de préférence au mieux par collage ou au moins par la pression d'un cordon continu de sable de 20 cm de largeur environ, sur 10 cm de hauteur côté tas, soit environ 30 litres de sable au mètre.

L'utilisation de chaînes, de tuyaux d'eau du type "pompiers" (diamètre de 80 mm), de poutrelles de bois, etc.... est déconseillée à cause des risques importants de fuites que cette pratique comporte.

Un certain nombre de conduits de mesures (tuyaux en plastique étanche au PH3 et de faible section par exemple, diamètre intérieur 4 ou 6 mm.) seront implantés pour suivre l'évolution des concentrations de gaz pendant la durée de la fumigation. Chaque "piquage" est constitué de deux conduits de mesure. Un en position haute (près de la surface), l'autre en position basse ( à quelques mètres sous la surface du grain). Dans la mesure du possible les tuyaux devront être rassemblés en un lieu permettant des mesures sans danger.

La répartition des points de mesure est réalisée équitablement sur l'ensemble de la masse de grain. Les 2 piquages haut et bas correspondent à un volume de grains de 1000 m3 à 2000 m3.

Toute fumigation est régie par l'arrêt‚ du 4 août 1986 (J.O. du 22 août 1986).

Il est donc essentiel de disposer de quatre conditions indispensables :

  1. Etre en possession de l'agrément annuel prévu par l'arrêté et délivré par le Service Régional de la Protection des Végétaux du lieu de la société.
  2. L'opérateur doit être titulaire du certificat de qualification technique en cours de validité.
  3. Une déclaration de traitement doit être faite trois jours à l'avance auprès du Service Régional de la Protection des Végétaux du lieu de fumigation.
  4. Disposer du matériel de protection respiratoire et de détection des basses concentrations en gaz.

Le gaz est généré au moyen d'un phosphure métallique.

C'est un problème important auquel il faut réfléchir avant l'achat des matériels et fournitures pour la fumigation. En effet, on est en présence de deux contraintes contradictoires : la sécurité du personnel et la bonne répartition du générateur de gaz.

Le facteur le plus important à prendre en compte est l'importance de la surface du tas à traiter.

Si la surface est importante, il faut répartir le générateur de gaz sur l'ensemble de celle-ci. Plusieurs facteurs interviennent et combinent leurs effets :

Matériel de protection et de détection

Matériel de protection et de détection

Si la surface est faible, on peut se contenter de placer le générateur de gaz sur les bords du tas ou dans d'autres endroits facilement accessibles. La limite à ne pas dépasser dépend de la capacité de diffusion du phosphure d'hydrogène ; on peut admettre comme règle de ne pas obliger le phosphure d'hydrogène à aller à plus de 5 à 8 m., ce qui revient à prévoir des points de gazage espacés au maximum de 10 à 16 m. en tous sens. Dans ces conditions, le travail est simple puisqu'on peut effectuer le bâchage et mettre le produit juste avant l'étanchement final.

En pratique, le facteur prépondérant est, dans des conditions prévisibles de température et humidité, pour une formulation donnée, le temps d'étanchement. S'il est inférieur au temps de dégagement dangereux, l'introduction du gaz pourra se faire avant l'étanchement sans marcher sur la bâche et de la manière désirée : soit dépôt en surface, soit à la canne-sonde. Cette dernière façon de procéder permet d'ailleurs de retarder sensiblement le moment de dégagement dangereux.

Si le temps d'étanchement est grand, il faudra alors prévoir une bâche sur laquelle on pourra marcher et l'étanchement sera achevé avant le gazage. La bâche sera ensuite trouée par la canne-sonde ou découpée pour l'introduction par dépôt en surface, puis rebouchée par du ruban adhésif.

En cas de gazage d'un tas à l'extérieur avec des sachets, ceux-ci doivent impérativement être introduits dans la masse de grain. En effet, dans le cas contraire, l'exposition au soleil risque de faire monter la température du générateur de phosphure d'hydrogène et du phosphure d'hydrogène lui-même à des valeurs telles que la réaction d'hydrolyse risque de s'emballer et le phosphure d'hydrogène de brûler.

Des contrôles périodiques de vérification d'étanchéité sont d'autant plus nécessaires qu'il s'agit d'un système improvisé. Les mesures de concentration en gaz doivent être faites chaque jour.

En cas de baisse importante de la teneur en phosphure, avant la recharge, vérifier une fois de plus l'étanchéité du système.

Le départ du gaz libre se fait par enlèvement de la bâche.

Pour des questions de sécurité, il est bon de commencer, muni du masque à gaz, par soulever la bâche en certains points pour faire chuter les grandes concentrations. Le reste du débâchage présente alors peu de danger mais il doit malgré tout, se faire avec le masque.

La fin du débâchage peut se faire naturellement, ou être accéléré en mettant en marche le circuit de ventilation qui existe le plus souvent.

La libre disposition du grain peut être donnée quand dans aucun point, on ne relève plus de concentration supérieure à 0, 14 mg/m3 (0,1 ppm).

 

Fumigation localisée

Lorsque dans un tas important, on découvre une infestation très localisée, la question qui se pose est de savoir ce qui doit être désinsectisé, la totalité du tas ou simplement le lieu contaminé.

Dans tous les cas, une inspection entomologique soignée et détaillée du tas est nécessaire pour cartographier l'infestation. En l'état actuel des choses, cette inspection consiste à prélever de place en place du grain en surface de façon manuelle, et avec une canne sonde en profondeur et à tamiser l'échantillon ainsi constitué. Si on ne trouve pas de formes libres vivantes, on peut penser qu'il n'y a pas d'insecte. En effet, le tas étant en régime de croisière, toute infestation comporte l'ensemble des stades, à savoir œufs, larves, nymphes et adultes.

Si la cartographie révèle une surface infestée très délimitée, alors un traitement en localisé peut être tenté.

Pourquoi un seul point infesté ? On peut émettre trois hypothèses :

  1. Arrivée d'insectes extérieurs, par pigeons interposés par exemple.
  2. Manifestation visible d'une contamination ancienne longue à s'établir.
    Dans la première hypothèse, le traitement en localisé constitue une solution correcte si la partie insecticide est bien jouée, dans l'autre cas, on peut penser que d'autres points pourront survenir, mais on peut difficilement faire la différence.
  3. Conséquences de gouttières en toiture : point de chauffe (température et humidité‚ idéales pour favoriser la vitesse de développement d'insectes existants ou les attirer).

La question se pose de savoir quel est le meilleur moyen de venir à bout de l'infestation.

Le gaz, par nature, va rapidement s'échapper par diffusion et surtout par convection. A priori, il ne parait pas une bonne solution puisqu'il faut que les insectes respirent le gaz suffisamment longtemps pour être tués.

L'insecticide de contact peut sembler être une solution meilleure puisqu'il a une action relativement rapide, voire rapide si on utilise du DDVP et il a une certaine rémanence. Le problème va être la répartition homogène du produit dans le tas. Ceci est quasiment impossible à réaliser en pratique.

En conclusion, s'il n'existe pas de bonne technique, le gazage grâce à la bonne pénétration constitue le moins mauvais moyen.

Pour une bonne diffusion du gaz, il est souhaitable de retirer les parties de grains colmatées par l'activité biologique des ravageurs et des micro-organismes.

Il faut compter 10 à 15 jours.

Tableau 3 :Temps de gazage nécessaire pour tuer tous les stades d'insectes en fonction de la température.

Température du grain Durée (jour)
10° à 15° 20
15° à 20° 15
20° à 25° 10
25° à 30° 7
> 30° 5

Avant toute chose, il convient d'éviter le plus possible l'éparpillement des insectes. C'est pourquoi l'application d'un insecticide rémanent sur l'ensemble de la surface du tas préalablement à toute action constitue une mesure de sauvegarde.

Il est très limité : bromure de méthyle ou phosphine. Le bromure de méthyle présente deux inconvénients : la quantité de gaz est introduite dans le grain en une seule fois ce qui va entraîner sa disparition rapidement. Par ailleurs il ne pénètre pas dans les points humides et chauds.

Malheureusement, ces infestations ont toujours ces caractéristiques. Le PH3, par contre, n'a pas ces inconvénients et c'est lui qui est utilisé. Dans les magasins à plat seul le PH3 peut être utilisé pour des raisons techniques et chimiques.

L'idée est d'étendre un film plastique étanche au gaz sur une surface beaucoup plus grande que la surface infestée. Le générateur de gaz est introduit en dessous.

Un phénomène essentiel va dicter la façon de procéder le gaz va exploiter tout le volume disponible par diffusion et donc tendre à disparaître dans l'atmosphère. Ce phénomène est naturellement assez rapide et il est considérablement amplifié par les courants de convection, et plus particulièrement par l'effet cheminée. Celui-ci consiste en de très forts courants de gaz verticaux, les uns descendants, les autres montants dus aux variations externes de la température.

Il en résulte que le gaz ne peut pas être présent de façon statique, mais seulement de façon dynamique. En d'autres termes, il ne peut y avoir de concentration en gaz significative que tant que la production de gaz est en cours. A la fin de la réaction de formation du PH3, les concentrations en gaz tombent très vite à zéro.

Pilules et blankets

Pilules et blankets

En pratique et pour simplifier, on peut dire que le temps effectif d'exposition au gaz correspond au temps de génération du PH3. Or, les temps de gazage nécessaires, pour l'espèce la plus résistante au PH3 et la plus fréquente, le charançon du blé, sont assez longs et présentés dans le tableau 1.

Or, les temps d'hydrolyse pour les différentes formulations dépendent de la taille du générateur (tableau 2) :

Le rapprochement des deux tableaux montre que seuls les sachets permettent dans certains cas d'être suffisamment proches de ce qui est désiré, sauf cas de convections trop fortes. Par contre, les autres formulations sont beaucoup trop rapides.

L'association de pilules en profondeur dans le stock et de sachets en surface peut être intéressante.

La taille de la surface bâchée doit être très supérieure à celle infestée : cinq fois au minimum. En effet, plus la surface bâchée est grande, plus le volume exploité par le gaz sera grand et la disparition par diffusion/convection lente.

La durée du bâchage doit être assez longue pour que tant qu'il y a du gaz on essaie de le retenir, mais pas trop longue car en général, il y a condensation sous le film et donc apparition de moisissures et risque de germination. En pratique, un bon bâchage dure environ 24 h. de plus que le temps d'hydrolyse, soit 4 à 5 jours.

Cette fumigation, dans la meilleure des hypothèses, ne tuera jamais les formes très résistantes, les œufs et les nymphes des charançons.

On peut cependant espérer éteindre la population de la façon suivante :- Une première fumigation est réalisée. Au mieux, elle va tuer les adultes et les stades larvaires. Or, les stades oeufs vont passer au stade larvaire et le stade nymphe au stade adulte donc des stades de beaucoup plus grande sensibilité.

Deux "mauvaises" fumigations peuvent, si elles sont bien programmées, permettre une éradication complète des insectes.

On doit protéger la surface du grain par une application insecticide généralisée, à renouveler périodiquement car la surface du tas est sujette à la poussière et la lumière, ce qui diminue la persistance d'action du produit.

Ce type de traitement ne peut réussir qu'à deux conditions :

Enfin , il faut donc, et qui plus est, en cas d'une infestation localisée, effectuer des relevés de température le plus fréquemment possible afin de détecter et surveiller les éventuelles réapparitions.

Echantillons centralisée

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