Les plantes aquatiques peuvent être grossièrement définies comme “des plantes non désirées et indésirables qui poussent et se reproduisent dans un milieu aquatique” (Lawrence, 1966). Le probléme de la croissance des plantes aquatiques dans les canaux d'irrigation et de drainage a été traité par plusieurs auteurs depuis de nombreuses années (Avault, 1965; Holm et al., 1969; Bates et Hentges, 1976; Reilly, 1984; Brabben et Bolton, 1988) et dans de nombreux pays, tels que l'Egypte (Dubbers et al., 1980; Khattab et al., 1981; Huisman, 1983; Van Weerd, 1985; Brabben, 1986; Sadek, 1988), les Etats-Unis (Legner, 1975, 1979; Legner et Fischer, 1980; Legner et Murray, 1981), l'Union Soviétique (Martishev, 1973), Java et l'Amérique du Nord (Shuster, 1952), le Soudan (Alabaster, 1981, Redding-Coates et Coates, 1981), le Zimbabwe (Fair, 1982; Brabben et Bolton, 1988) et l'Inde (Mehta et al., 1976; Petr, 1987) qui ont tous des problémes de végétation aquatique ayant eu ou ayant encore des répercussions significatives sur l'économie.
La prévalence des problémes créés par la végétation aquatique est particuliérement importante sous les tropiques car les températures élevées rencontrées tout au long de l'année augmentent le taux de croissance des plantes et réduisent leur durée de vie. Cela entraîne une accumulation importante de matières organiques qui, libérant des éléments nutritifs, stimulent encore davantage la croissance des plantes. Ainsi, lorsque la croissance des plantes aquatiques n'est pas maîtrisée, leur présence constitue souvent une nuisance importante.
La construction de la plupart des systémes d'irrigation et de drainage repose sur des canaux de terre sans revêtement intérieur, dont les vitesses d'écoulement sont relativement lentes afin d'éviter une corrosion excessive (habituellement autour de 0,5 m/s) (Brabben et Bolton, 1988), les eaux des canaux de drainage sont souvent des eaux dormantes ou à débit lent. Ainsi, les canaux de distribution et les canaux de drainage constituent des endroits idéaux pour la croissance des plantes aquatiques.
En ce qui concerne les systèmes d'irrigation, l'étendue du probléme refléte en partie le manque d'intérêt, durant les différentes étapes de la conception des systémes d'irrigation, pour la croissance potentielle de plantes aquatiques dans les canaux. Elle traduit également le mauvais entretien des systémes existants, souvent en raison d'un manque d'attention et de ressources financières, mécaniques ou chimiques. Certaines plantes sont apparues parce qu'elles ont été introduites dans l'eau, d'autres se sont développées par l'intermédiaire de l'enrichissement nutritif des sources hydriques et de la construction des systèmes d'irrigation (Williams, 1980). Il est également évident que le problème des macrophytes aquatiques s'est aggravé ces dernières années avec des répercussions de plus en plus importantes sur la gestion financière et l'environnement. Dans de nombreux systèmes d'irrigation, les coûts d'entretien représentent une proportion importante du budget. Ainsi, l'Egypte a récemment commandité un projet d'entretien de canal sur sept ans, avec un prêt de 70 millions de dollars E.-U. (Brabben et Bolton, 1988).
Depuis la fermeture du barrage supérieur d'Assouan, plusieurs rapports ont été consacrés à la croissance importante des plantes aquatiques dans les canaux d'irrigation (Holm et al., 1969; Van Zon, 1984; Brabben, 1986). En effet, la construction du barrage a entraîné un dépôt accru du limon dans le lac Nasser, et un dépôt réduit dans les canaux d'irrigation en aval. Cela s'est traduit par une diminution de la turbidité de l'eau des canaux et par conséquent une prolifération de la végétation aquatique, en raison de la plus grande pénétration de la lumière (Van Zon, 1984). L'augmentation de l'utilisation d'engrais organiques, par l'eutrophisation des canaux et des drains qu'elle a entraîné (Van Zon, 1984), a également contribué à ce problème (voir section 3.5).
Les canaux tertiaires sont supposés ne contenir de l'eau que durant les périodes de crues, mais en réalité ils peuvent souvent renfermer de l'eau durant de plus longues périodes et favoriser ainsi l'installation de plantes aquatiques et de vecteurs de maladies. Malheureusement, les canaux quaternaires et les canaux tertiaires étant des habitats en quelque sorte éphémères, ils ne conviennent pas à l'empoissonnement destiné à contrôler les biotopes nuisibles (Coates, 1984).
Les principales plantes aquatiques, dont on peut trouver un grand nombre dans les systèmes d'irrigation, sont répertoriées dans le Tableau 4.
| Plantes submergées | Plantes flottantes | Plantes émergées |
|---|---|---|
| Algae sp. | Lemna | Typha |
| Myriophyllum | Azolla | Phragmites |
| Ceratophyllum | Hydrocharis | Carex |
| Naja | Salvinia | Scirpus |
| Hydrilla | Riccia | Cyperus |
| Elodea | Pistia | Acorus |
| Brasenia | Eichhornia | Eleocharis |
| Vallisneria | Limnocharis | |
| Limnophylla | Glyceria | |
| Utricularia | Sagittaria | |
| Potamogeton | Pontederia | |
| Ranunculus | Ludwigia | |
| Polygonum | Persicaria | |
| Sphagnum | Nymphae | |
| Marsilia | ||
| Jussiaea | ||
| Ipomoea | ||
| Nasturtium |
La conséquence d'une prolifération excessive des plantes aquatiques est de réduire le débit de l'eau dans les canaux (par une diminution de l'espace et une augmentation de la résistance frictionnelle à l'écoulement) (Legner et Murray, 1981; Brabben et Bolton, 1988; Sadek, 1988), de créer ainsi des milieux favorables à la multiplication et à l'alimentation d'agents pathogènes (Dubbers et al., 1980; Legner et Fisher, 1980; Redding-Coates et Coates, 1981) et enfin d'augmenter souvent le coût d'entretien de facon considérable. On estime qu'en Egypte, la somme nécessaire à l'entretien des canaux d'irrigation de plus de 10 m de largeur peut dépasser 800 dollars E.-U./km/an (Van Zon, 1986). Dans de nombreux cas, le coût de l'élimination de la végétation aquatique peut même être supérieur à l'augmentation des revenus due à l'agriculture irriguée (Carruthers et Clarke, 1981). Dans certains canaux, l'augmentation de la résistance peut atteindre 70 pour cent, et la capacité de charge être réduite de 40 pour cent (c'est le cas, par exemple, du canal Kalabia en Egypte) (Hydraulics research, 1988a).
Une augmentation de la quantité de macrophytes aquatiques peut réduire la production de plancton (Shuster, 1952). On sait, par exemple, que Salvinia sp. arrive si bien à exclure le phytoplancton que les jeunes tilapias migrent vers des eaux plus libres, où le plancton est plus abondant. Ce phénomène peut conduire à une plus grande mortalité parmi les poissons plus petits, en raison de la prédation (Donnelly, 1969). En outre, la mort de ces plantes entraîne une augmentation des débris de fond, qui s'accompagne d'une élévation de la D.B.O.
Les différentes composantes de tout système d'irrigation offrent un habitat adapté à divers hôtes intermédiaires de maladies de l'homme transmises par des vecteurs (Holm et al., 1969). Ces maladies présentent un risque sérieux universellement admis, qui a souvent été associé aux mauvaises conditions socio-économiques et aux projets de développement économique tels que les systèmes d'irrigation et les barrages, avec leurs problèmes de végétation aquatique. Malgré le succès initial de l'utilisation des produits chimiques pour lutter contre les vecteurs de maladies, ils restent encore un problème dans de nombreux pays. Cependant, on accorde de plus en plus d'importance à l'aménagement de l'environnement pour la lutte antivectorielle. Durant ces dix dernières années, un groupe d'experts OMS/FAO/PNUMA de l'aménagement de l'environnement pour la lutte contre les vecteurs a tenu des réunions et coordonné une série d'activités concernant ce problème dans les canaux d'irrigation. Le groupe d'experts a, par exemple, eu une discussion technique en 1981 au sujet de l'utilisation du poisson dans la lutte contre les moustiques, qui a abouti à la publication d'un ouvrage concernant les poissons herbivores adaptés à certaines situations de l'agriculture irriguée (Haas, 1984). En Afrique, de nouveaux programmes de développement, comprenant également l'agriculture irriguée, reposent sur des principes stricts d'aménagement de l'environnement. Il s'agit du Programme de coopération africaine du Caire et du Plan d'action du Zambèse (Rapport PEEM, 1988).
La construction des systèmes d'irrigation génère souvent de grandes surfaces où les conditions hydrobiologiques sont extrêmement différentes de celles des eaux naturelles (Redding-Coates et Coates, 1981). Ainsi, dans les canaux, des eaux auparavant à débit rapide peuvent devenir à débit lent ou même parfois dormantes, pour permettre l'approvisionnement ou le drainage de la terre agricole. Ce changement d'environnement favorise la croissance des macrophytes aquatiques qui, à leur tour, procurent des habitats pour les vecteurs de nombreuses maladies, associés à l'eau.
Dans un grand nombre de cas, la couverture de végétation aquatique représente un milieu idéal pour ces agents pathogènes en raison de son étendue (Holm et al., 1969; Daget, 1976; Coates et Redding, 1981; Petr, 1985). Au Soudan, par exemple, on estime que plus de 90 pour cent de la population souffre d'une façon ou d'une autre de la bilharziose; or, la transmission de cette maladie est assurée par un hôte intermédiaire, l'escargot Bulinus spp ou le Biomphalaria spp., habitant tous deux dans la végétation des canaux d'irrigation (Redding-Coates et Coates, 1981).
A l'heure actuelle, on préfère lutter contre les vecteurs et les hôtes de maladies qui sont fréquemment rencontrés dans les canaux d'irrigation ou de drainage en utilisant différentes méthodes d'aménagement de l'environnement, telles que la réduction ou l'élimination des habitats. L'élimination de la végétation, utilisée comme habitat par des agents pathogènes, en introduisant, par exemple, des carpes herbivores dans le système, s'est avéré très rentable (voir ci-dessous).
La lutte contre la végétation aquatique ayant recours à des moyens mécaniques a comme inconvénient d'être onéreuse; elle demande en outre de pouvoir accéder aux voies d'eau, et les herbicides chimiques utilisés sont souvent si toxiques que l'eau ne peut pas être utilisée par la suite pour l'aquaculture, la consommation humaine ou pour d'autres fins. Les poissons peuvent jouer un rôle potentiel dans ce domaine car ils sont actifs, se nourrissent de façon vorace et produisent en produisent en conséquence un produit de valeur, à savoir des protéines. L'espèce la plus utilisée dans ce but est la carpe amour herbivore, Ctenopharyngodon idella, mais il existe d'autres espèces offrant les mêmes possibilités (Tableau 5).
La carpe herbivore C. idella, qui est originaire du système fluvial chinois, a été introduite partout dans le monde. L'une des raisons de cette grande dispersion a été son efficacité en tant qu'agent de lutte biologique contre la végétation aquatique nuisible (Hora et Pillay, 1962; Van der Lingen, 1968; Mitzner, 1978; Lembi et al., 1978; Van Zon, 1984; Singit, 1985; Van Weerd, 1985; Whitwell, 1986; Okafor, 1986; Schramm et Jirka, 1986; Wolff, 1988; FFI, 1989) (voir Tableau 6).
La carpe herbivore C. idella s'est révélée être un moyen de lutte bien plus économique que les moyens chimique ou mécanique (Avault, 1965) et elle a pu être efficace pour éliminer l'habitat de deux espèces d'escargots vecteurs de bilharziose (Van Schayck, 1985, 1986). Van Zon et al. (1978) ont ainsi estimé qu'en Egypte, la lutte contre la végétation aquatique par des méthodes biologiques coûterait 75 pour cent de moins que celle assurée par des moyens mécaniques et les expériences menées ultérieurement par Khattab et al. (1981) ont montré que la combinaison des méthodes biologiques (l'introudction de la carpe herbivore) et mécaniques était un moyen de lutte plus efficace que l'utilisation de la méthode mécanique seule.
La carpe herbivore C. idella ne se nourrit généralement pas de façon sélective, mais consomme jusqu'à 170 espèces de plantes aquatiques différentes. Cependant, selon Mitzner (1978) ainsi que Zonneveld et Van Zon (1985), après peuplement de l'eau par C. idella, on peut observer une faible modification qualitative des espèces végétales en présence, malgré une diminution globale de la biomasse végétale. En effet, certaines espèces végétales, épineuses ou dures, sont moins appréciées des carpes herbivores, et ne sont consommées que plus tard dans la saison, lorsque les autres plantes se sont clairsemées. Comme en outre, les poissons de petite taille préfèrent des espèces végétales différentes de celles choisies par les poissons de plus grande taille, la lutte contre la végétation aquatique peut, par périodes, être assez sélective.
| Nom usuel | Nom scientifique | Répartition | Notes | Références |
|---|---|---|---|---|
| HERBIVORES VORACES | ||||
| Grass carp | Ctenopharyngodonidella | Originaire de Chine Très répandu | Consommateur de divers végétaux y compris terrestres (feuilles et herbes) et de plantes aquatiques | Ling, 1967 |
| Tilapia | T. rendalli, T.zilli | Afrique Afrique | Grands consommateurs de macrophytes submergés, de plancton, d'organismes benthiques et de détritus | Spaturu, 1978 |
| Wuchang bream | Megalobrana amblycephala | Chine | Consomme des végétaux supérieurs | Coche, 1980 |
| Tawes | Puntius goniptus | Asie du Sud-Est | Consomme surtout des algues filamenteuses; également des plantes terrestres | Hora et Pillay, 1962 |
| Giant gourami | Osphronemus goramy | Asie | Consomme principalement des feuilles de plantes | Hora et Pillay, 1962 |
| OMNIVORES | ||||
| Tilapias | Oreochromus mosambicus | Très répandus | Grands consommateurs de végétation, mais peuvent préférer du périphyton attaché aux macrophytes | Lasher, 1967 |
| Consomment des algues filamenteuses, mais de façon moins efficace que les autres tilapias | ||||
| Oreochromus niloticus | Très réandus | Avault et al., 1968 | ||
| Sepat Siam | Trichogaster pectoralis | |||
| Goldfish | Carassius auratus | Consomme facilement des algues filamenteuses, par ex. Pithophora sp. | Ruskin et Shipley, 1976 | |
| Catla, rohu, mrigal | Catla catla, Labeorohita, Cirrhina mrigala | |||
| Common carp | Cyprinus carpio | Ne consomme des plantes qu'en absence d'autres | aliments. Lutte contre les plantes aquatiques par agitation du sédiment | Hora et Pillay, 1962 |
| Milkfish | Chanos chanos | Ne consomme que des matériaux végétaux en décomposition. Les poissons plus grands consomment aussi des algues filamenteuses fraîches | Hora et Pillay, 1962 | |
| POTENTIALITES | ||||
| Silver dollar fish | Metynnis roosevelti, Mylossoma argenteum | Amérique du Sud | Poisson agressif, empoissonné à 1 200–2 500/ha. Elimine rapidement la végétation en la sectionnant à la base et en la consommant plus tard | Ruskin et Shipley, 1976 |
| Tilapia | Tilapia guineensis | Afrique occidentale | Se développe en conditions estuaires lorsqu'il est nourri de feuilles de végétaux supérieurs | Coche, 1983 |
| Tambaqui | Colossoma bidens | Région amazonienne, Amérique du Sud | Haute valeur commerciale. Atteint une grande taille,conditions rustiques ou développées (élevage). Consomme en particulier des fruits | Ruskin et Shipley,1978 |
| Pirapitinga | Mylossoma bidens | |||
| Cachama sp., Brycon chagrensis | Venezuela Panama | FAO, 1983, juillet 1981 | ||
| Pearl spot | Etroplus suratensis, | Inde du Sud et Sri Lanka | De Silva et Perrera, 1983 De Silva, et al., 1984 | |
| Distichodus engycephalus | Afrique occidentale | Afinowi et Ezenwa, 1982 | ||
| Distichodus brevipinis | Herbivores efficaces, peuvent representer une nuisance dans les régions de cultures de riz | |||
| Distichodus rostratus | ||||
| Espèces | Lieu et cause de leur | Résultat | Références |
|---|---|---|---|
| C.idella | Malaisie, pour nettoyer 1,8 ha d'étanq, 350 poissons charqés | 22 t nettoyés en 110 jours | Hickling (1960) |
| URSS, pour nettoyer le canal Kara Kum | |||
| Débit prévu réduit par macrophytes, perte de 20 000 ha de coton irrigué | Edwards (1980) | ||
| Arkansas, pour nettoyer 20 000 ha lacs publics | Réduction de macrophytes | ||
| Après 15 ans, pas de problème | Ruskin et Shipley (1976) | ||
| T. rendalli et T. Zillii | 2–10 ha de réservoirs au Kenya | Elimination totale après 2–5 ans | Van der Lingen (1976) |
| T. Zillii | Canaux de la vallée impériale, Californie Sud, 2 500 poissons/ha | Elimination totale | Ruskin et Shipley(1976) |
| P. gonionotus | Java. E, Indonésie retenues d'irrigation | Nettoyage de 284 ha de réservoir en 8 mois | Shuster (1952) |
| Giant gourami O. goramy | Irrigation en Inde | Lutte contre des macrophytes | Hora et Pillay (1962) |
| Tilapias | Hawaï, canaux d'irrigation, plantations de canne à sucre, 75 000 alevins à 5–10 cm | Coût herbicides: 5 000 $E.-U. réduit à 3 000 $E.-U. avec poissons phytophages. Pas de nouvelle croissance | Little et Muir (1987) |
| Poids moyen individuel (g) | Densité de population kg/ha | Nb moyen/ha |
|---|---|---|
| 10–15 | 50–60 | 5000 |
| 20 | 60–90 | 4000 |
| 30 | 60–120 | 3000 |
| 100 | 120–150 | 1500 |
| 200 | 180–250 | 1000 |
| >300 | >200–300 | 500–850 |
Les différences dans les préférences alimentaires observées par certains auteurs sont dues à la taille du poisson utilisé ou à la température ambiante. Les poissons de plus petite taille avec de plus petites bouches préfèrent les tissus plus mous de la végétation submergée et les racines en croissance de la jacinthe d'eau. Ainsi, en présence de la jacinthe d'eau, il est préférable d'utiliser de petites carpes herbivores puisque les carpes de grande taille consomment uniquement les feuilles et non les pousses en croissance (Zonneveld et Van Zon, 1985). Selon Mitzner (1978), les carpes herbivores pesant environ 380 g ont une préférence pour Najas et Potamogeton sp.
Les basses températures semblent influencer les préférences alimentaires de la carpe herbivore C. idella, les espèces végétales submergées les plus molles et les plus savoureuses (Elodea spp., Hydrilla verticillata, Myriophyllum et Potamogeton spp. etc.) étant consommées à des températures inférieures à 12–15°C. Cet aspect devrait être pris en considération lorsque l'on utilise C. idella pour la lutte contre la végétation aquatique dans les eaux tempérées.
En Egypte, le problème a été d'empêcher les pêcheurs de prélever trop de poissons des canaux d'irrigation et des drains (Nour, communication personnelle). Les pêcheurs réalisent actuellement que l'alternative à la carpe herbivore C. idella serait la lutte chimique, qui aurait un effet nuisible sur la pêche naturelle. Dans le Michigan, les problémes majeurs liés à l'aquaculture dans les canaux et à l'introduction d'espèces exotiques concernent la diminution de la qualité de l'eau, la propagation des maladies et les conséquences d'évasions de poissons exotiques sur les espéces utilisées pour la pêche sportive (Whelan, communication personnelle).
D'après des expériences sur la bioénergétique des carpes herbivores C. idella, leur dépense métabolique est faible par rapport à celle d'autres espèces telles que la carpe commune. Cela augmente leurs possibilités d'utilisation dans l'aquaculture et les pêches puisque de plus grandes quantités d'énergie assimilée sont disponibles pour la croissance (Huisman, 1979; Zonneveld et Van Zon, 1985). Les carpes herbivores C. idella ont également un faible indice de consommation puisque leur physiologie n'est pas entièrement adaptée au régime herbivore, de sorte qu'elles doivent consommer de grandes quantités de matières végétales afin de satisfaire leurs besoins métaboliques quotidiens (Van Zon, 1984). Selon Hickling (1966), il faut 48 g de plantes pour obtenir 1 g de gain de poids. Alors que cet aspect n'est pas spécialement attractif pour l'aquaculture ou pour la péche, il est en revanche tout á fait avantageux si l'on utilise la carpe comme agent de lutte contre les plantes aquatiques.
En Egypte, le peuplement à grande échelle des canaux d'irrigation et de drainage par des carpes herbivores C. idella s'est avéré très efficace pour lutter contre la végétation aquatique et pour augmenter la production protéique dans les voies d'eau égyptiennes (Van Zon, 1984). Les poissons étaient introduits à un poids de 20–30 g et à une densités de 60–120 kg/ha. L'inconvénient d'utiliser des poissons plus grands est que les densités de population doivent être accrues pour atteindre le même niveau de lutte contre les plantes aquatiques. En effet, on a observé en Egypte que des poissons de 20–30 g mis en charge à 50–60 kg/ha assure la même lutte contre les plantes aquatiques que des poissons de 200 g introduits à une densité de 200 kg/ha (Tableau 7) (Van Zon, 1984). Cependant, la présence de prédateurs naturels peut parfois poser des problèmes, et l'utilisation de poissons de plus grande taille peut alors s'avérer être nécessaire.
Bien que l'on puisse utiliser des densités de population plus faibles pour les poissons de petite taille, ils ne consomment cependant pas de plantes à tiges ligneuses telles que les Phragmites et les Thypha sp. Néanmoins, puisque plus de 200 espèces végétales sont consommées par ces poissons durant toute leur vie et puisque leur petite taille dissuade les pêcheurs de les capturer, il y a réellement avantage à utiliser ces poissons. Selon des expériences antérieures utilisant des poissons de plus grande taille (260 g), les pertes dues à la prédation humaine tendaient à diminuer l'efficacité du programme d'utilisation de la carpe herbivore dans la lutte contre la végétation aquatique (Van Zon, 1984).
L'utilisation de C. idella pour lutter contre les plantes aquatiques a l'avantage supplémentaire d'accroître les populations ichtyologiques endémiques en augmentant le taux de recyclage des éléments nutritifs dans le système (Van Zon, 1984). Leur vitesse de croissance est connue pour être élevée; ainsi, on a observé que des poissons de 350 g atteignaient un poids de 1 571 g en 80 jours dans des lacs américains (Mitzner, 1978) et que la taille de poissons mesurant 48, 7 mm augmentait jusqu'à 186 mm en six mois (Colle et al., 1978).
Du point de vue économique, la lutte biologique contre les plantes aquatiques s'est avérée moins onéreuse que les méthodes traditionnelles (Tableaux 8, 9, 10, 11). En effet, les luttes mécanique et chimique ont tendance à créer une modification de la végétation en faveur des espèces moins sensibles aux produits chimiques utilisés (Tableau 12). Ce phénomène semble entraîner une augmentation perpétuelle des dépenses, une planification à long terme de la lutte devenant alors nécessaire (Van der Bleik et al., 1982). Un tel effet n'est pas retrouvé avec la carpe herbivore C. idella, puisque son utilisation aboutit à une diminution globale qunatitative de la végétation aquatique.
Aux Etats-Unis, le coût de la lutte chimique s'est avéré bien supérieur à celui résultant de l'utilisation de C. idella. En Floride, le coût de traitement chimique de 15 000 ha de Hydrilla a été estimé à 9,1 millions de dollars E.-U., tandis que le coût de l'utilisation de la carpe herbivore à une densité de population de 35 poissons/ha aurait été de 1, 71 million de dollars E.-U. (prix de 1977) (Haller, 1979). En Californie, le coût des traitements chimiques pour maintenir les canaux exempts de plantes aquatiques a été estimé excéder 150 000 dollars E.-U. par an, alors que l'introduction de la carpe herbivore C. idella dans les canaux a provoqué une diminution du coût jusqu'à 15 000 dollars E.-U. par an (Fish Farming International, 1988). L'utilisation de la carpe herbivore ne représente pas seulement un avantage économique, mais également une méthode à plus long terme.
Depuis la première publicité concernant la possibilité d'utiliser la carpe herbivore C. idella dans la lutte contre la végétation aquatique, le niveau d'intérût et les travaux de recherche ont augmenté de façon considérable. Ainsi, diverses expériences utilisant C. idella pour combattre les plantes aquatiques ont été réalisées dans les canaux d'irrigation et de drainage du sud de la Floride (Schramm et Jirka, 1986). On a pu lutter efficacement contre Hydrilla verticillata avec des densités de population de 110 poissons (poids moyen de 0,6 kg) par hectare d'eau. Le trés faible taux de survie observé dans cette étude a été corrélé aux faibles niveaux d'eau présents dans les canaux durant les procédures d'irrigation et de drainage, à la présence d'herbicides et de pesticides dans l'eau de drainage, et à la faible teneur en oxygéne dans les zones de forte prolifération de plantes aquatiques.
Les carpes herbivores C. idella ont été utilisées de facon extensive aux Pays-Bas dans la lutte contre les plantes aquatiques des canaux d'irrigation et de drainage, en tant qu'alternative à la lutte chimique et biologique (Van Zon, 1984). Un certain nombre de limitations quant à l'utilisation de la carpe herbivore ont ainsi été mises en évidence. Elles concernent la qualité de l'eau, la nature physique du plan d'eau et le type d'utilisation de la voie d'eau. Les principales d'entre elles, qui sont exposées dans le document de Zonneveld et Van Zon (1985), sont résumées ci-dessous.
La possibilité d'évasions ou de migrations de poissons vers d'autres plans d'eau doit étre prise en considération. Cela entraînerait un abaissement de la densité de population et de l'efficacité de la lutte contre la végétation aquatique dans la zone proche. L'utilisation de clôtures pour maîtriser les déplacements des stocks peut se révéler difficilement praticable car elle réduirait le débit de l'eau dans les canaux. Ainsi, selon Schramm et Jirka (1986), les déplacements des carpes herbivores s'intensifient avec l'augmentation des niveaux d'eaux, ce qui se traduit par une migration vers l'amont, qui ne peut étre que partiellement maîtrisée par des barriéres, celles-ci réduisant elles-mêmes le débit d'eau. Ces mêmes auteurs ont suggéré que des méthodes efficaces de capture et une répartition contrôlée des poissons pourraient améliorer leur utilisation.
De faibles teneurs en oxygéne dissous (< 4 mg/l) ou leurs fluctuations réduisent de facon importante le niveau d'ingestion des carpes herbivores C. idella (Shireman et al., 1977). Des taux élevés de prolifération des plantes aquatiques peuvent entraîner des fluctuations dans la teneur en oxygéne, de jour comme de nuit. On a, par conséquent, suggéré (Aliyev, 1976; Sutton et al., 1979; Van Zon, 1980) d'utiliser les carpes herbivores comme méthode de lutte secondaire aprés élimination de la majeure partie des plantes aquatiques. Schramm et Jirka (1986) ont également observé que la mortalité des poissons augmentait dans les zones de végétation dense en raison des conditions d'anaérobie créées. Les poissons de petite taille semblent mieux tolérer les faibles teneurs en oxygéne: on a mis en évidence des seuils d'oxygéne de 0,32–0,60 mg/o2/1 pour des carpes herbivores de 2–3 g (Opuszynski, 1967). Cette tolérance pourrait étre liée aux conditions naturelles de l'environnement aquatique utilisé par les juvéniles pour leur protection (zones de végétation dense).
Bien que la lutte contre les plantes aquatiques par C. idella puisse étre efficace à 15–30°C (Kilambi et Robison, 1979), les poissons ont tendance à éviter les températures plus fraîches; en outre, leurs préférences alimentaires changent aux basses températures et tendent à devenir plus sélectives.
| Largeur canal | Largeur drain | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Méthodes de lutte | >10 m | 5–10 m | >5 m | >10 m | 5–10 m | >5 m |
| Mécanique uniquement | 1 700 | 1 140 | 540 | 1 150 | 865 | 540 |
| Chimique | ||||||
| + mécanique | 1 175 | 925 | 410 | 925 | 670 | 410 |
| C. idella + mécanique* | 7851 | 5402 | 3 | 7851 | 5402 | 3 |
| Notes: | ||||||
* après la deuxième année d'empoissonnement
1. Largeur moyenne estimée 15 m
2. Largeur moyenne estimée 7.5 m
3. Ne convient pas à l'empoissonnement
| Coûts annuels | $E.-U./ha |
|---|---|
| repeuplement avec 750 alevins à 30 g | 190 |
| prix estimé des barrières (par km, amortissement sur 5 ans) | 25 |
| entretien supplémentaire estimé | 175 |
| surveillance/nettoyage | 300 |
| Total | 690 |
| Revenus annuels | |
| 600 kg de C. idella | 1 050 |
| 5 000 kg d'espèces endémiques de poissons | 625 |
| Total | 1 675 |
| Canaux | Drains | |||
|---|---|---|---|---|
| Coûts | Revenusb | Coûts | Revenusb | |
| Lutte mécanique uniquement | 1 700 | 550 | 1 150 | 550 |
| Lutte chimique + lutte mécanique supplémentaire | 1 175 | 550 | 925 | 550 |
| C. idella + lutte mécanique supplémentairea | 785 | 2 500 | 785 | 2 500 |
a deuxiàme année et suivantes après empoissonnement
b rendements conventionnels d'espèces endémiques: jusqu'à300 kg/ha/an. Après introduction de C. idella: jusqu'à 500 kg/ha/an.Production récoltable de C. idella: au moins 600 kg/ha/an
| Première année: | empoissonnement avec 3 000 C. idella de 30 g | 750 |
| prix estimé des barrières par km (amortissement sur 5 ans) | 25 | |
| entretien conventionnel supplémentaire estimé (par km 10–15%) | 175 | |
| surveillance/nettoyage (1 ouvrier/2 km) | 300 | |
| Coût total | 1 250 | |
| Rendement possible | 2 375 | |
| Quatrième année: | empoissonnement avec 750 C. idella de 30 g | 190 |
| prix estimé des barrières par km (amortissement sur 5 ans) | 25 | |
| entretien conventionnel supplémentaire estimé (par km 10–15%) | 175 | |
| surveillance/nettoyage ( 1 ouvrier/2 km) | 300 | |
| Coût total | 690 | |
| Rendement | 1 735 |
* Les grandes carpes herbivores (C. idella) estimées à 1,75 $E.-U./kg;les espèmiques (500/ha), à 1,25 $E.-U./kg (prix de 1982)
| Type de lutte | Mécanique | Herbicides* | C. idella | |
|---|---|---|---|---|
| Biota | Persistant | Non persistant | ||
| Macroflore | ||||
| biomasse | 4 | 5 | 4 | 5 |
| diversité | 3 | 5 | 5 | 3 |
| Phytoplancton | ||||
| biomasse | 6 | 4 | 4 | 2 |
| diversité | 3/6 | 5 | 4 | 3/2 |
| Zooplancton | ||||
| biomasse | 6 | 2 | 4 | 2 |
| diversité | 3/6 | 5 | 5 | 3 |
| Macroinvertébrés | ||||
| biomasse | 6 | 5 | 4 | 2 |
| diversité | 3/6 | 5 | 5 | 3 |
| Poisson | ||||
| biomasse | 6 | 6 | 6 | 1 |
| diversité | 3/6 | 6 | 6 | 3 |
| Notes: | ||||
1 - plus ]
2 - temporairement plus ]
3 - comme ] - dans une situation non perturbée
4 - temporairement moins ]
5 - moins ]
6 - pas ou peu de données fiables ]
* - non persistant signifie une demi-vie du composé actif inférieure à14 jours
Les carpes herbivores C. idella tolérent très bien les eaux agitées, mais elles n'ont tendance à supprimer les plantes de ces zones que lorsque toutes les autres ont été consommées (Van Zon, 1977). Elles préfèrent également des profondeurs d'eau supérieures à 30 cm (Janichen, 1978), ce qui tend à restreindre leur utilisation pour les canaux quaternaires, qui sont très peu profonds, sauf si des barrières sont utilisées pour empêcher leur migration vers des zones plus profondes.
En outre, les volumes importants de matières fécales produites par les carpes modifient la qualité de l'eau (Hickling, 1966). On a observé des modifications de turbidité et de concentration en potassium de l'eau d'étangs peuplés de carpes herbivores C. idella pour lutter contre les plantes aquatiques, sans que l'étendue de ces modifications ne semble causer de problèmes écologiques (Lembi et al., 1978; Avault et al., 1968). Cependant, ces problémes ne devraient pas avoir beaucoup de répercussions en ce qui concerne les canaux d'irrigation.
L'avantage le plus évident de l'utilisation de la carpe comme agent de lutte biologique de préférence aux méthodes chimiques ou mécaniques, est l'augmentation directe de la production de nourriture au sein du plan d'eau, pour une dépense d'investissement très faible. L'augmentation de renouvellement des nutriments engendré par les poissons peut encourager la croissance d'espèces ichtyologiques locales, avec comme résultat une augmentation de la production de 100–200 kg/ha en Egypte (Bailey, 1978; Shireman et Smith, 1981). Une partie du stock, allant jusqu'à 500 kg/ha, peut être prélevée chaque année, puisque le programme d'aménagement prévoit une addition annuelle de 25 pour cent par rapport à la charge initiale en poissons. En effet, le prélèvement d'un certain pourcentage de poissons est compris dans la gestion du programme de lutte biologique, car une surpopulation entraîne une forte turbidité de l'eau et une érosion des berges. Le nombre de poissons peut alors être estimé par des marquages et des techniques de recapture (Robson et Regier, 1964, 1971). Dans le cas où il existe également une activité de pêche naturelle, ce type de capture doit être contrôlé. Plusieurs méthodes peuvent ainsi être employées:
Réglementation de la pêche - ce qui n'est pas une méthode particulièrement efficace en présence de pêcheurs amateurs.
Application d'une période de fermeture de la pêche lorsque la végétation aquatique est la plus dense - les espèces endémiques de poisson tireront également profit de cette méthode.
Contrôle de l'équipement de pêche - cela peut s'avérer utile dans le cas où une seule taille de poisson est recherchée sur le marché. Dans de nombreux pays, il existe également un marché pour les poissons de petite taille.
Réintégration dans l'eau des poissons de taille insuffisante.
Les autres espèces utilisées pour réduire ou combattre certains macrophytes aquatiques (voir Tableaux 5 et 6) comprennent la carpe commune, Cyprinus carpio, qui agite suffisamment le substrat pour empêcher la croissance des plantes submergées en raison de l'ombre produite par la turbidité accrue. Cela se produit lorsque la densité de population des carpes est au minimum de 400 par hectare. On a constaté que la souche israélienne de carpe commune est efficace, à faible densité de population (55 adultes par hectare), dans la lutte contre l'algue Pithophora et d'autres algues monofilamenteuses. Des espéces de tilapia, Oreochromis mossamicus, O. niloticus et Tilapia melanopleura sont également connues comme agents de lutte contre la Pithophora et d'autres espéces d'algues filamenteuses et de plantes submergées (Lawrence, 1966).
Les autres espéces utilisées dans la lutte contre les macrophytes aquatiques sont les Metynnia sp. (Holm et al., 1969) et le Tilapia zillii (Petr, 1987). Cette derniére espéce a été employée pour lutter contre les plantes submergées en Californie et dans l'Arizona. Cependant, les tilapias étaient également soumis à une prédation importante par Lepomis macrochirus et Micropterus salmoides (Petr 1987). En revanche, l'utilisation de C. idella pour la lutte antimacrophytaire a contribué à la diminution des stocks de Lepomis macrochirus et de Micropterus salmoides. Cette diminution pourrait étre due à l'augmentation de la turbidité de l'eau et á l'invasion des zones de frayére par C. idella (Forester et Lawrence, 1978). Il faut donc soigneusement maintenir l'équilibre entre une lutte efficace contre les plantes aquatiques et les effets exercés sur la population naturelle de poissons.
Dans le systéme d'irrigation du Nil en Egypte, la jacinthe d'eau, Eichhornia crassipes, est ramassée dans les canaux et utilisée pour remplacer environ 30 pour cent des concentrés à base de protéines de feuilles donnés dans l'alimentation de la carpe commune. Cela a permis de réduire la quantité de farine de poisson nécessaire et, en périodes de pénuries alimentaires, la proportion de cette plante aquatique peut méme étre augmentée dans les régimes. On emploie également des déchets de ferme comme suppléments alimentaires pour les poissons: débris végétaux aprés les récoltes, etc… (Nour, communication personnelle).
Limna minor représente l'aliment préféré du tilapia du Nil élevé en cage en Indonésie, remplacant Hydrilla verticillata et Charaspp. (Rifai, 1979, 1980). Une autre plante aquatique, Ipomoea aquatica est produite partout en Asie; destinée essentiellement à l'alimentation humaine, ces plantes, aprés élimination de leurs pousses, sont employées dans l'alimentation des poissons. Selon Little et Muir (1987), on peut utiliser Azolla pinnata avec l'algue verte bleue, Anabaena azolla comme aliment pour le tilapia du Nil, bien que des expériences effectuées par Pullin et Almazin aient montré que les vitesses de croissance des poissons nourris avec cette plante sont faibles car elle contient beaucoup de fibres et peu de glucides. Les productivités des plantes aquatiques les plus répandues sont exposées dans le Tableau 13.
La croissance des plantes aquatiques dans les canaux d'irrigation et autres voies d'eau représente un probléme important dans de nombreuses parties du monde et peut constituer une saignée considérable dans l'économie agricole, en particulier dans les pays en voie de développement. On recherche actuellement d'autres méthodes pour lutter contre ces plantes, car les méthodes traditionnelles (lutte chimique et manuelle/mécanique) deviennent de plus en plus onéreuses ou impraticables.
Les agents de lutte biologique sont de plus en plus considérés comme une solution valable au probléme. L'intérét et l'effort de recherche relatifs à l'utilisation du poisson (en particulier la carpe herbivore C. idella) pour combattre la prolifération excessive des plantes aquatiques dans les canaux d'irrigation, se sont continuellement accrus ces dernières années et nous disposons actuellement d'une série d'études montrant que le poisson peut non seulement étre utilisé avec succés et de façon économique pour lutter contre les macrophytes aquatiques, mais que ces systémes entraânent également une amélioration de l'apport protéique aux communautés rurales.
A l'opposé de leur image généralement acceptée de végétation nuisible, ces plantes aquatiques peuvent aussi constituer des produits agricoles d'intérét économique. Ceci est surtout le cas lorsque leur croissance est intégrée dans d'autres activités d'élevage telle que la production piscicole, où elles peuvent constituer une source peu coûteuse d'aliment ou d'engrais.
