L'analyse de la répartition spatio-temporelle de deux acariens phytophages du manioc (Acari : Tetranychidae) permet de choisir une unité d'échantillonnage commune pour l'estimation des populations. Basés sur cette unité, des plans d'échantillonnages binomial, énumératif et séquentiel sont élaborés afin d'optimiser les prélèvements de feuilles. (Résumé d'auteur

Bonato, Olivier

Gutierrez, Jean

Horizon / Pleins textes

ANPP - TROISIÈME CONFÉRENCE INTERNATIONALE SUR LES 
RAVAGEURS EN AGRICULTURE 
MONTPELLIER 7-8-9 DÉCEMBRE 1993 
ÉLABORATION DE PLANS D'ÉCHANTILLONNAGE COMMUNS A DEUX 
RAVAGEURS: EXEMPLE DE DEUX ACARIENS PHYTOPHAGES (ACARI: 
TETRANYCHIDAE) ATTAQUANT LE MANIOC 
O. BONATO et J. GUTIERREZ 
Laboratoire d'Acarologie INRA-ENSA-M-ORSTOM 
2, Place Viala, 34060 MONTPELLIER CEDEX 1 
&SUME: 
L'analyse de la répartition spatio-temporelle de deux acariens phytophages du manioc 
(Acari: Tetranychidae) permet de choisir une unité d'khantillonnage commune pour 
l'estimation des populations. Basés sur cette unité, des plans d'échantillonnages 
binomial, énumératif et séquentiel sont élaborés afin d'optimiser les prélèvements d e  
feuilles. 
Mots-clés: Tetranychidae, échantillonnage ,binomial, énumératif, séquentiel P 
SUMMARY: 
DEVELOPMENT OF COMMON SAMPLING PLANS: CASE OF TWO SPIDER 
MITES (ACARI: TETRANYCHIDAE) INJURIOUS TO CASSAVA 
The spatio-temporal distribution of two cassava spider mites (Acari : Tetranychidae) 
is analysed to choose a common sampling unit for population estimations. Sampling 
plans (binomial, enumerative and sequential) are developed to optimize leaf- 
samplings. 
Key-words: Tetranychidae, sampling, binomial, enumerative, sequential 
INTRODUCTION 
L'étude de la dynamique des populations est u n  des aspect fondamentaux d e  tout 
programme de lutte contre un ou plusieurs ravageurs. Les comptages d'individus se 
révélant généralement très fastidieux, dans le cadre d'un contr8le rationnel d'une 
espèce, a fortiori lorsque plusieurs taxons sont impliqués, il est important de disposer 
de procédures simples, rapides et précises qui permettent une estimation correcte des 
densités. L e  but de ce travail est de montrer à l'aide d'un exemple, celui de deux 
acariens phytophages attaquant le manioc, l'acarien vert du manioc Moizoizychellus 
pr-ogresivus Doreste et l'acarien rouge du cotonnier Oligonychiis gossypii (Zacher), 
les étapes nécessaires à I'élaboration de plans d'échantillonnages communs permettant 
une estimation simultanée des densités de leurs populations. 
MATÉRIEL LQ MÉTHODES 
Les champs expérimentaux. Deux parcelles plantées en  novembre 1989, 
infestées naturellement et situCes dans deux sites différents du Sud Congo 
(Mantsoumba et Kombé), ont été étudiées pendant u n e  saison humide et une saison 
sèche. 
La parcelle de Mantsoumba appartient à une plantation industrielle située à 250 km de 
Brazzaville dans la région de la Bouenza. Elle est plantée avec la variété de manioc 
1M20 à la densité de 1 bouturdm:! et couvre une superficie de 1700m2. A Kombé, 
localité proche d e  Brazzaville de 17km, I'étude s'est déroulée en parcelle paysanne. 
Le champ d'une superficie d'environ 800m2 compte deux variktés de manioc 
(M'Pembé et Moudouma) plantées en proportions égales pour une densité de 3 à 5 
bou tures/m 2. 
Répartit ion intra-plant.  Sélection de l'unité d'kchantil lonnage 
commune. La première étape lors de l'élaboration d'un plan d'kchantillonnage 
commun conceme l'obtention d'une unité commune, dont 1e choix ne peut se faire 
qü'après analyse d e  la répartition intra-plant de chacun des ravageurs considérés. 
Dans ce travail, la répartition intra-plant de M. pl-ogresivus et d'O. gossypii est 
étudiée de la manière suivante: on détermine par plant, les densités d'acariens présents 
sur les trois feuilles d'un même rameau : une jeune feuille (la 3ème e n  partant d e  
1'apex);la première feuille entièrement développée (FDL) (YANINEK, 1985) et une 
vieille feuille (la 4 ème en partant du bas). Des prélèvement de feuilles sont réalisés 
tout les  15 jours pendant 13 mois à Kombé et mensuellement pendant 18 mois à 
Mantsoumba. Dans chacune des parcelles 30 plants sont choisis à chaque 
prélkvement. Pour cela, on divise la parcelle dans le sens de la longueur en  un 
nombre égal au nombre de plants à prendre (30). On sélectionne au hasard dans 
chacune de ces bandes un plant, sur lequel on prklève les trois feuilles d'un même 
rameau. On dénombre pour chaque feuille et pour chaque espèce les stades mobiles 
(immatures -i- adultes). Les densités relatives de M. progr-esivus et d'O. gossypii 
enregistrées sur chacune des trois feuilles sont comparées par le biais des analyses d e  
variance après transformation logarithmique des données (ZAR, 1984). Si l'analyse 
révèle une différence, un test F de SCHEFFE (CL= 0,OS) permet de dkterminer les 
feuilles entre lesquelles la moyenne diffère. 
5 7 2  
Répartition inter-plant. L'unité d'échantillonnage étant choisie, la deuxième ktape 
consiste à analyser à l'intérieur d u  champ, la rt5partition des densités relatives des 
deux acariens entre les rameaux de différents plants. L'utilisation de la loi d e  
puissance de TAYLOR (1961) sous sa forme logarithmique (SOUTHWOOD, 1978) 
s'avè.re bien adapt&: 
log s2 = log a + b log 172 
s 2 = variance, m = moyenne, a et b coefficients d'ajustement. Connaissant a ,  Taylor 
(1961) considère b comme une mesure d e  la dispersion. Selon la valeur d e  b , >1, = 
I ou > I ,  on a respectivement une  distribution agrégée, au hasard ou régulière. 
Développement d'un plan d'échantillonnage commun. 
Relarioii eiilre nombre d'acarieiis par feuille et proportion d'unités d'échnntilloylage 
c o ~ n ~ n u ~ ~ e s  iiifesrées. 
Nous avons choisi le modèle d'échan tillonnage binomial (présence-absence) proposé 
par NACHMAN (1984), pour lequel le pourcentage d'unités d'échantillonnage 
communes (feuilles) infestées de toutes les plantes des deux parcelles est fonction du 
nombre moyen d'acariens. Son application n'est pas spécifique d'un type d e  
distribution et les valeurs des paramètres proviennent directement des observations 
de terrain: 
- 
p = proportion de  feuilles infestées, in. = moyenne, a' et p' = paramètres estimés 
après linéarisation de l'équation (2) (NACHMAN, 1984)). 
Plan d'échanrillonnage binomial! 
On souhaite estimer la proportion @) de feuilles infestées en fonction de la densité 
moyenne d'acariens observée. Le nombre optimal de feuilles à prélever pour estimer 
la proportion de feuilles infestées, avec un niveau de précision donne. est déterminé 
d'après KARANDINOS (1976): 
17. = nombre dc feuille à prélever, Do = niveau de precision , I = valeur du t d e  
STUDENT, p = proportion d'unités d'échantillonnage infestées. 
5 7 3  
Nous avons utilisé ce modèle proposé par KARANDINOS (1976), pour obtenir une 
nouvelle relation entre nombre d e  feuilles B prendre ( ~ 7 )  et nombre d'acariens 
observés (~77). Connaissant J ~ Z ,  il suffit de calculer la valeur de J I  correspondante (kq. 
21, et de la remplacer dans l'kquation (3) afin de dkterminer n. 
Le niveau de précision Do reste toujours relatifà la proportion de feuilles infestées 
même si il s'agit d'un plan d'échantillonnage CnumCratif. L'équation (4) ne tient pas 
compte de l'erreur introduite lors de la transformation de p dans (3). 
Plan d'échan.tillonnage séquentiel 
Qu'il s'agisse de M. progresivus ou d'O. gossypii, lorsque la densité moyenne est 
inférieure à 5 ou supérieure à 30 stades mobiles/feuille, la proportion d e  feuilles 
infestées se trouve en  dehors du domaine d'application du modèle d e  
KARANDINOS. Dans ces conditions, le nombre optimal de feuilles à prélever, pour 
un niveau de précision donné, est donné par I'équation de GREEN (1970): 
log12 logT, = +- 
(b -2 )  ( b - 2 )  
log(D,Zla) (b  - 1) 
T, = nombre cumulatif d'acariens , n = nombre de feuilles , a et b proviennent de la 
loi d e  puissance de TAYLOR, et Do = niveau de précision. 
RÉSULTATS ET DISCUSSION 
Répartition intra-plant. Nous avons considéré uniquement la c,stribution des 
stades mobiles (immatures + adultes). M. prugresivus a la mEme répartition dans 
chacune des deux parcelles et pendant les 2 saisons (sèche et humide) du suivi. Les 
densités relatives des stades mobiles de M. progresivus les plus élevées sont toujours 
retrouvées sur la jeune feuille et la première feuille entièrement développée (FDL), 
c'est-à-dire dans les deux strates supérieures du plant de manioc. La densité observtk 
sur la vieille feuille est toujours tr?s faible (10 96 de la densité relative de la FDL), 
voire pratiquement nulle, même en  cas d e  pullulation. D'aprks les analyses 
statistiques effectuées, les acariens verts semblent se répartir également dans la partic 
apicale et la partie moyenne des plants de manioc. 
O. gossypii. On retrouve touiours les densités relatives les plus devies sur la FDL 
et sur la vieille feuille. La demit6 observée sur la jeune fexille est trPs faiblc. mi"(% 
lors des périodes de pullulation et ne représente en moyenne que 10 9 de 12 dcnsiic, 
5 7 4  
relative la plus importante observée à chaque échantillonnage. Les comparaisons 
statistiques ont montrk qu'O. gossypii se répartit préférentiellement dans la partie 
moyenne et la partie basse de la plante. 
Les analyses de distribution de l'acarien vert et de l'acarien rouge attestent que  la 
première feuille entièrement développée (FDL) peut être choisie comme unité 
d'échantillonnage commune. Les densités relatives de M. progresivus et d'O. 
gossypii observées sur cene feuille caractérisent bien les populations presentes sur la 
plante et peuvent permettre aisément l'estimation de leur densit6 absolue (YANINEK 
er al., 1991; BONATO, 1993). 
Répartition inter-plant. Les paramètres a et b de la loi de puissance de  TAYLOR 
(1961) estimés à partir des données recueillies dans les deux parcelles sont a= 0,89, 
b= 1,64 (r2= 0,91) pour M. progresivus, et a= 0,72, b= 1.55 (r2= 0,95) pour O. 
gossypii. Les valeurs de a étant proche de 1, et celles de b étant supérieures à 1 dans 
les deux cas, M. progresivus et O. gossypii ont une distribution agrégée. 
'Dé vel o p  p e m e  n t d ' un p I a n  d 'éch a n  ti I I on n a g e com m u n . 
Pian d'échantillomage binoniial 
Les coefficients d u  modèle de NACHMAN (1984) (fig. 1, A et B) ont éu2 déterminés 
après linéarisation de l'équation (2) : a' = 0,32 et /3' = 0,62 pour M. progresivus, 
a' = 0,26 et p' = 0,62 pour O. gossypii. 
1 O0 
80 
a J W  
u w  
&; 60 
m w  
f C  
w -- y 40 
- 20 
4 2 - 4 -  
2 :  2 '5 
.-Q- 
o 
0 
O 10 20 30 
Nbre de stades mobiles / feuille 
1 O0 
80 
60 
40 
20 
O 
- 
I I I I 
O 10 20 30 
Nbre de stades mobiles/feuille 
Fig. 1. PrCvision de la proportion de leuilles inl'estécs en fonction de la densilé relauve des stades 
mobiles d'aprks le mod?le de NACHMAN (Cq. 3) ( 3, symboles = observations de 
terrain: MANTSOUMBA el KOMBE. Percemage of leaves infested versus mohile .cia,qc.r. 
Observed salues (syi1zbol) and predicted densilies based on Nachnmn's ( I  YS41 model i.colid 
line). A = Mnnonychellris pro~qresr~~us : B= 0li~qonycfiu.c ,qos.qp¡i. 
a 
575  
Le modèle binomial de NACHMAN (1984) montre que quelle que soit l 'espèce 
d'acarien (rouge ou vert), la proportion de feuilles infestées est supérieure à 90% dès 
que l'on dkpasse 30 stades mobiles par FDL. 
Plan d'échan til loniiag e 6 1  un7 érat i j  
I1 est  nécessaire de disposer d'un plan d'échantillonnage énumératif afin de pouvoir 
estimer d e  manière un peu plus précise les densités relatives de ces deux acariens. 
. L'incorporation des valeurs des coefficients a' et b du modèle de NACHMAN (1984) 
(éq. 2) dans le modèle de KARANDINOS (1976) (kq. 4) permet d'obtenir les 
- résultats suivants : le nombre optimal de FDL 2 prendre pour estimer convenablement 
les populations de M. progresivus et d'O. gossypii, avec un niveau de précision Do, 
est indiqué sur les figures 10 et 11. Pour chacune des deux espèces d'acariens, tant 
que les densités relatives observées restent dans un intervalle compris entre 5 et 30 
stades mobiles par feuille (Do = 0.2 ou 0.3) le prélèvement d e  30 à 75 feuilles est 
nécessaire pour estimer convenablement les populations d'acariens présents. En  
dehors de ces limites il est préférable d'utiliser le plan d'échantillonnage séquentiel 
qui permet d'optimiser son échantillonnage et de minimiser le nombre de feuilles à 
prélever afin d'obtenir une estimation cmecte des densités en fonction d'un niveau 
de précision défini. 
150 
125 
1 O0 
75  
50 
25 
O 
1 50 
125 
1 O0 
75 
50 
25 
. o ,  
30 O 10 20 30 O 10 20 
Nbre de stades mobiles / feuille Nbre de stades mobiles / feuille 
Fig. 2. Nombre de feuilles 2 prelever pour e s h e r  le nornhre de stades mobiles avec des niveaux de 
prkcision Do = 0,2 et Do = 0,3. Number of saniples required lo estinzute nmhiles siages per  
leaf using an enumerarive sampling procedure fo r  a given level of precision Do. A = 
Mononychellus progresivus; B = Oligoti>lchus goss\pii. 
L'utilisation de  procédures d'échantillonnage permettant l'estimation des populations 
est un des aspects importants de chaque programme de lutte contre u n  ou plusieurs 
ravageurs. L'analyse de la ripartition intra-plant de l'acarien ven M. progi-esivus et 
de  I'acarien rouge O. gossypii, tous deux présents dans les parcelles de manioc, a 
permis d e  sélectionner la premikre feuille. entièrement développée (FDL) comme uniti; 
5 7 6  
d'échantillonnage commune. Basés sur l'examen de cette FDL on a pu proposer 
plusieurs plans d'ichantillonnage communs. 
150 
v) 
I= 
a, 
(u u 
U 
3 
3 o 
$J 50 
n 
O z 
.- 
L 
100 
s, 
E -  
E 
O 
C R M  - 
O 20 4 0  6 0  8 0  1 0 0  
Nombre de feuilles prélevées 
Fig. 3. Nombre optimal de feuilles 2 prklever en fonction du nombre de stades mobiles cumules 
(avec un niveau de prkcision Do = 0,2. Stop lines for constanf-precision sequential sarizples 
for the niobile srages. CGM = Mononychellus progresivus; CRM = Qligonyclius gossypii. 
L'utilisation du plan d'échantillonnage binomial (présence-absence) et du plan 
d'échantillonnage énumératif donne des résultats fiables tant que les populations de 
chacun des acariens restent dans des limites comprises entre 5 et 30 stades mobiles 
par FDL (figs. 1 et 2). Au delà de  ces limites, afin d'avoir des estimations plus 
précises, il est préférable d'utiliser le plan d'ichantillonnage séquentiel (fig. 3). 
Toutefois, dans le cadre d'un contrôle rapide des niveaux de populations, et d'après 
les résultats obtenus avec le plan d'échantillonnage binomial, le plan 
d'échantillonnage énumératif et le plan d'échantillonnage séquentiel, 30 FDL de 30 
plants pris au hasard le long de la parcelle (selon la procédure proposée, voir à 
Répartition intra-plant) suffisent pour estimer correctement les densités des deux 
acariens. 
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 
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Mononychellus progresivus et de l'acarien rouge Oligonjd?ic.r ,qo.ssypii au Congo. 
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577  
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NACHMAN G., 1984. - Estimates of mean population density and spatial 
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ZAR J. H., 1984. - Biostatistical analysis. Second Edition. Prentice-Hall, 
Englewoods Cliffs. N. J. 7 18pp. 
578 


Troisième conférence internationale sur les ravageurs en agriculture

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