Comment les jardiniers et les agriculteurs peuvent-ils lutter au mieux contre les mauvaises herbes ? Pour ceux qui ne veulent pas endommager leurs jardins avec des produits chimiques, les couper peut sembler la meilleure solution. Malheureusement, une étude d'Alejandro Vasquez et de ses collègues, publiée dans Rapports scientifiques, constate que pour une mauvaise herbe, la morelle argentée, couper le rend plus fort.

Morelle à feuilles d'argent, Solanum elaeagnifolium, peut être trouvé du sud du Texas à l'Afrique du Sud et à la Grèce. Il infeste les champs et imprègne les nutriments précieux destinés aux cultures commerciales. La mauvaise herbe aux fleurs violettes a des épines épineuses et des baies vénéneuses.

Rupesh Kariyat, professeur agrégé d'entomologie et de phytopathologie à la Station d'expérimentation agricole de l'Arkansas, étudie la morelle argentée depuis plus d'une décennie. Kariyat a commencé l'étude alors qu'il était à l'Université du Texas à Rio Grande Valley, lorsque lui et son étudiant diplômé Alejandro Vasquez ont entrepris ce qui s'est transformé en une étude de cinq ans en deux parties pour observer les effets de la morelle argentée fréquemment tondue.

Bien que les études aient souvent mis en évidence l’aptitude des mauvaises herbes et leurs caractéristiques de défense résultant de perturbations telles que la tonte, la plupart se limitaient aux défenses foliaires ou foliaires, a déclaré Kariyat. Cela a changé lorsque Vasquez et ses collègues étudiants en biologie ont surveillé les champs de morelle argentée tondue, non tondue et fréquemment tondue.

"La question d'Alejandro était : 'en quoi ces fleurs diffèrent-elles entre les plantes tondues et non tondues ?'", a déclaré Kariyat. dans un communiqué de presse. "'Et cela a-t-il des conséquences sur les insectes qui s'en nourrissent réellement ?'"

L'expérience de tonte

L'équipe de scientifiques a examiné les zones tondues et non déplacées dans la vallée du Rio Grande, autour Edimbourg, Texas. Les parcelles du sud du Texas étaient toutes situées à moins de 16 milles les unes des autres et auraient donc été soumises à des conditions climatiques et météorologiques similaires.

Sur chaque site, l'équipe a collecté des fleurs sur des plantes tondues et non tondues. Ils ont soigneusement mesuré un éventail de caractéristiques florales, notamment la taille et la masse des fleurs. Les fleurs plus grandes et plus lourdes peuvent être plus attrayantes pour les pollinisateurs, donnant aux plantes un avantage reproductif. Les chercheurs ont également examiné les fleurs à la recherche de signes de dommages causés par les herbivores, tels que des marques de morsure ou des pétales manquants, pour voir si la tonte influençait la quantité de plantes grignotées.

Mais l'équipe ne s'est pas arrêtée là. Ils voulaient savoir comment les différences entre les plantes tondues et non tondues pouvaient affecter les herbivores qui s'en nourrissent. Pour tester cela, ils ont mené des expériences d'alimentation en utilisant des chenilles du ver des cornes du tabac, un ravageur commun de nombreuses plantes solanacées, y compris la morelle argentée.

Les chercheurs ont incorporé des fleurs séchées broyées dans le régime alimentaire artificiel des chenilles, simulant ainsi le processus d'alimentation naturel. Certaines chenilles ont reçu de la nourriture contenant des fleurs provenant de plantes tondues, tandis que d'autres ont reçu des fleurs provenant de plantes non tondues. L’équipe a ensuite suivi attentivement la croissance des chenilles au fil du temps pour voir l’impact des différents régimes alimentaires sur leur développement.

Le paradoxe des plantes tondues

Les résultats de ces expériences étaient frappants et quelque peu contre-intuitifs. Plutôt que d’affaiblir les plantes, la tonte semblait rendre la morelle argentée plus robuste et défendable. Les fleurs des plantes de morelle à feuilles argentées tondues étaient en fait plus grandes que celles de leurs homologues non tondues. Il y avait cependant un problème : bien que plus grandes, les fleurs des plantes tondues étaient plus légères.

Il est intéressant de noter que la fréquence de tonte a également joué un rôle. Les plantes soumises à une tonte plus fréquente ont produit des fleurs encore plus grandes et plus lourdes que celles tondues moins souvent. Il semble que plus la perturbation est intense, plus la réponse de la plante est forte.

Mais les surprises ne s'arrêtent pas là. Lorsque l’équipe a examiné les défenses des plantes, elle a découvert que la morelle argentée tondue avait beaucoup plus d’épines que les plantes non tondues. Ceux-ci servent de défense mécanique contre les herbivores, les dissuadant de se nourrir des feuilles et des tiges de la plante. Conformément à cela, les chercheurs ont observé moins de dommages causés par les herbivores sur les fleurs des plantes tondues.

Les expériences d’alimentation des chenilles ont ajouté une autre couche à l’histoire. Les chenilles nourries avec des régimes contenant des fleurs provenant de plantes tondues ont poussé plus lentement que celles nourries avec du matériel végétal non tondu. Cet effet était particulièrement prononcé aux stades ultérieurs du développement, ce qui suggère que les composés défensifs présents dans les fleurs tondues deviennent de plus en plus puissants à mesure que les chenilles grandissent et consomment davantage de tissus végétaux.

Pris ensemble, ces résultats dressent le portrait d’une mauvaise herbe qui répond au stress de la tonte en doublant ses défenses. En investissant davantage dans les épines et les moyens de dissuasion chimiques, la morelle argentée tondue semble être mieux équipée pour repousser les herbivores et maintenir son succès reproducteur.

Les tondeuses sont une arme à double tranchant

Les résultats de l'équipe suggèrent que la tonte est l'équivalent en jardinage de « si vous la grattez, la situation ne fera qu'empirer » lorsqu'il s'agit de gérer la morelle argentée. Même si cela peut sembler un moyen efficace de contrôler les mauvaises herbes, la tonte déclenche en réalité une série de réponses défensives qui rendent la plante plus résiliente et plus difficile à contrôler.

La tonte continue agit comme un facteur de stress chronique, incitant la morelle argentée à investir davantage dans ses défenses physiques et chimiques. La densité accrue des épines sur les plantes tondues constitue une formidable barrière mécanique contre les herbivores, tandis que la puissance accrue des composés défensifs présents dans leurs fleurs dissuade l'alimentation et ralentit la croissance des chenilles.

Ces adaptations confèrent probablement à la morelle argentée tondue un avantage concurrentiel sur les autres plantes vivant dans des environnements perturbés. En dissuadant les herbivores et en maintenant son taux de reproduction, la mauvaise herbe peut continuer à se propager et à prospérer même malgré une tonte régulière.

De plus, la fréquence de tonte semble être un facteur clé de ces adaptations. Les plantes soumises à une tonte plus fréquente ont montré des investissements encore plus importants dans les traits défensifs par rapport à celles tondues moins souvent. Cela suggère que l'intensité de la perturbation joue un rôle crucial dans la trajectoire évolutive de la mauvaise herbe.

Repenser la gestion des mauvaises herbes à la lumière des effets de la tonte

En effet, en tondant à plusieurs reprises la morelle argentée, nous risquons de sélectionner par inadvertance des plantes mieux équipées pour résister à ce facteur de stress. Au fil du temps, cela pourrait conduire à l’évolution de populations de plus en plus résilientes et difficiles à contrôler, à mesure que les individus les plus défensifs survivent et se reproduisent.

"Vous essayez de faucher ces plantes pour les éliminer", a déclaré Kariyat. "Mais ce que vous faites réellement ici, vous les rendez bien pires, bien plus forts."

Les zones de labourage avec la morelle argentée propagent également la plante car les racines rhizomiques, comme de nombreuses mauvaises herbes, peuvent se propager de manière asexuée sur plusieurs années et saisons de croissance.

Les observations de zones tondues, non tondues et fréquemment tondues avec la morelle à feuilles argentées fournissent des preuves qui pourraient inciter les spécialistes des mauvaises herbes à approfondir leurs études sur les meilleures pratiques de gestion, a déclaré Kariyat.

Étant donné que les études se concentrent uniquement sur la morelle argentée, Kariyat a déclaré que d'autres mauvaises herbes – même les parents de la plante – peuvent ou non réagir de la même manière à des tontes fréquentes. Dans leur article, les auteurs écrivent :

[D]'autres expériences devraient également examiner comment la tonte affecte le parfum floral avec des conséquences possibles sur la pollinisation, car la plupart des espèces pollinisatrices utilisent une sélection d'hôtes multimodale (taille, couleur, densité des fleurs et parfum dans le genre Solanum).

Vasquez et al. 2024/XNUMX/XNUMX

«Cela devrait être un élément à prendre en compte lorsque nous élaborons des plans de gestion», a déclaré Kariyat à propos des défenses de l'usine. « Les pratiques de gestion doivent être mieux comprises en utilisant l’écologie et la biologie des espèces et des autres espèces qui interagissent avec elles. »

LIRE L'ARTICLE

Vasquez, A., Alaniz, A., Dearth, R. et Kariyat, R. (2024) «La tonte continue affecte différemment les défenses florales des mauvaises herbes nuisibles et envahissantes. Solanum elaeagnifolium dans son aire de répartition d'origine, " Rapports scientifiques, 14(1). Disponible à: https://doi.org/10.1038/s41598-024-58672-w.