The toxicity of the herbicide glyphosate was tested on water hyacinth (Eichhornia crassipes) samples cultivated in glass aquariums. The lowest dose (0.09 g.m-2) leads to an increasing plant growth rate. This growth rate decreases with intermediate doses (0.18 and 0.36 g.m-2), the consequence of which is to increase stolons (vegetative reproduction). On the other hand, the dose of 0.72 g.m-2 leads to a total and irreversible destruction of plants

Etien, N.

Guiral, D.

Kaba, N.

French

Aquatic Commons

J. Ivoic. Océnnoll. LimnoL Abidjan
y&j, Novembre 1991: 119-123
RESUME
La toxicité dc l'herbicide glyphosate a
été testée sur des échantillons de jacinthe
d'eau (Eichhornia crassipes) mis en culture
dans des aquariums en verre.
La plus faible dose du produit (0.09
g.m-2) entraîne une augmentation de la
croissance pondérale des plantes. Les doses
inteiniédiaires (0.18 et 0.36 g.m-2) entraînent
une diminution de cette croissance mais elles
ont pour effet d'augmenter l'émission de
stolons (reproduction végétative). Par contre
la dose de glyphosate égale à 0.72 g.m-2
entraîne la destruction totale et irréversible des
plantes.
Mots-clef Eichhornia crassipes, lutte chi-
mique
ABST CT
The toxicity of the herbicide glypho-
sate was tested on water hyacinth Eic/thornia
crassipes) samples cultivated in glass aqua-
riums.
The lowest dose (0.09 g.m-2) leads to
an increasing plant growth rate. This growth
rate decreases with intermediate doses (0,18
and 0,36 g.m-2), which consequence isto in-
crease stolons (vegetative reproduction). On
the other hand, the dose öf 0.72 g.m2 leads
to a total and irreversible destruction of plants.
ey words : Eichho r-nia crassipes,
chemical control.
Par
ETIEN N., N. KARA et D, GUI
Centre de Recherches Océanologiques
B.P. V 18 Abidjan - Côte d'Ivoire
--==ooOoo==---
INTRODUCTION
La jacinthe d'eau Eichhornia crassipes
est répandue dans de nombreuses régions du
monde (Denny, 1985; Dutartre, 1986) : Amé-
rique du Sud (Brésil), Ainérique centrale
(certaines îles des Caraïbes, états du Sud et du
Sud-Ouest des Etats Unis), Mie du Sud-Est
(Java, Ceylan etc...), Afrique (bassins du Nil
et du Congo, Sénégal, Ghana, Togo, Bénin,
Nigeria), Europe (bassin du Tage au Portu-
gal).
En Côte d'ivoire, de nombreux plans
d'eau sont aussi envahis par la jacinthe d'eau
les lagunes Ono, Aghien et Potou; l' Est de la
lagune Ebrié; la rivière La Mé, le fleuve Co-
moé, et le lac de barrage hydroélectrique
Taabo. Après les saisons pluvieuses (période
post-crues des cours d'eau), ces plantes Sont
transportées dans le secteur lagunaire de la
ville d'Abidjan sous l'action des courants (de
Mai à Novembre). Dans les baies du secteur
Est de la lagune Ebrié, la couverture végétale
constitue des îlots permanents peu affectés par
les variations saisonnières de l'hydroclimat et
de lhydrochiniie.
La colonisation de ces milieux se réa.-
lise essentiellement par reproduction végéta-
tive (Ashton and al, 1980).
Ces macrophytes aquatiques consti-
tuent un risque majeur pour les écosystèmes
en raison de lcui croissance souvent specta-
culaire et de leurs impacts écologiques
(engorgement et assèchement des milieux la-
custres) et socio-économiques (gène à la na-
vigation, impossibilité de pêche etc...).
GLYPHOSATE PH TOXICiTY ON WATER HYACINTH
(EICHHORNL4 CRASSIPES)
(H) r TOXIC1TE PU GLY r SATE SUR. LA JACINTHI 'EAU
(EICHHORNIA CRASSIPES, SOLMS)
En raison dc tous ces inconvénients,
divers moyens Ont été mis en oeuvre pour
combattre ces végétaux : méthodes de lutte
chimique, récoltes manuelle ou mécanique et
la lutte biologique.
Les recherches sur la lutte biologique
pour cette espèce sont peu avancées compara-
tivement au contrôle chimique qui apparaît
être plus facile, plus rapide çt généralement
moins coûteux que la lutte mécanique
(Backburn, 1974). Aiñsi donc, des essais
utilisant des substances telles que l'ametryne
ou limazapyr ont été tentés (Mitchell, 1974;
Laur et Smart, 1988).
L'étude présente fait état des résultats
obtenus en Côte d'Ivoire avec le glyphosate,
herbicide utilisé dans les plantations de coco-
tiers, de palmiers à huile et d'hévéas.
MATERIEL ET METHODES
Les échantillons de jacinthes d'eau
ainsi que l'eau d'alimentation des aquariums
proviennent de la rivière La Mé. Pendant les
expériences l'eau des bacs était renouvelée
tous les 3 jours.
Les plantes ayant été cultivées hors dc
leur environnement naturel, des lots témoins
non traités ont permis de tester les conditions
de mise en culture.
Stratégie d'étude et analyse
dela phytotoxicité:
Les caractéristiques de l'herbicide ont
été présentés dans un rapport précédent
(ETIEN et al., 1991). II a été aspergé sur les
feuilles.
Les expériences ont été réalisées à
l'extérieur à la température ambiante pendant
les mois de Janvier à Avril (correspondant à la
grande saison sèche en Côte d'Ivoire).
L'expérimentation s'est déroulée en
deux étapes : un test préliminaire qui a permis
de déterminer la plus faible dose de glypho-
sate efficace sur les plantes et un second test
au cours duquel les effets à long tenne du
produit ont été mis en évidence.
Les plantes ont été étiquetées en début
d'expérience. Tous les 3 jours, chaque plante
d'un aquarium donné est sortie, égouttée puis
pesée et remise immédiatement dans
l'aquarium après avoir compté ses stolons.
* Test préliminaire:
Les doses testées sont de 0.09 , 0.18
0.36 et 0.72 g.m-2. Ces doses ont été choi-
sies en fonction de la dose de glyphosate cou-
120
ramment utilisée sur les végétations aqua-
tiques (Brandt, 1983). Pour chaque dose tes-
tée, 2 aquariums ont été réservés à l'étude des
plantes témoins (qui n'ont subi aucun traite-
ment chimique). Dix plantes de poids moyen
égal à 120 ± 10 g sont introduites dans chacun
des aquariums contenant l'eau du milieu de
prélèvement des plantes. Les doses ont été
mises en une seule fois (au jour 0) par asper-
sion foliaire. L'analyse de la phytotoxicité a
porté à la fois sur les variations pondérales et
sur l'évolution du nombre de stolons
(ramifications latérales) au cours du temps. Ce
test a duré 22 jours.
* Second test:
De la même manière que précédem-
ment, les doses égales à 0.72 et 1.44 g.m-2 ont
été appliquées sur les plantes. Cet essai a duré
70 jours. Cette période relativement longue a
été choisie pour déterminer si les plantes ne
reprenaient pas leur développement normal
après le traitement. Deux lots de plantes ont
été traités : des jeunes plantes de poids moyen
égal à 18.6 ± 2.2 g et des plantes matures de
poids moyen estimé à 89.0 ± 8.2 g. L'effet de
l'herbicide est estimé bar l'intermédiaire des
pentes des droite dc régression du poids en
fonction du temps. Dans chacun des cas 2
aquariums dc plantes témoins ont été aussi
étudiées.
RESULTATS - DISCUSSION
Evolution du témein
La croissance des plantes témoins
est linéaire sur une période au minimum de 22
jours (fig.1) et au maximum de 70 jours (fig.2
et 3). Le gain de poids, donné en biomasse
fraîche, est égale à 5.24 g.j-1 dans le test
préliminaire (Tableau 1) et à 2.00 g.j-1- et
3.28 g.j-' respectivement pour les petites et
grandes plantes dans le second test (Tableau
4). Ces croissances correspondent à des temps
de doublement de 25, 20 et 28 jours. Dans
certains milieux naturels (Lac Kariba, entre la
Zambie et le Zimbabwé), des temps de
doublement, variant entre 11 et 18 jours ont
été trouvés (Mitchell, 1974). Cependant cet
écart ne peut être interprété comme la
conséquence d'une stratégie de mise en culture
inadaptée. En effet les conditions climatiques
ne sont pas obligatoirement comparables et
surtout comme le montre notre expérience les
taux de croissance semblent dépendre de la
taille et/ou l'âge initial des plantes testées. En
outre, pendant ces deux expérimentations,
toutes les plantes témoins Ont conservé en
permanence des feuilles bien vertes et des
racines en bon état, indice d'une croissance
normale.
Tableau i - Croissance pondérale de Eichhoraia cras-
sipes pour des doses croissantes de g]yphosate (test
préliminaire).
Ponderal growth of Eichhornia crassipes for increasing
doses of glyphosate (preliminary test).
PHytotoxicité du glyphosate
* Test préliminaire
La figure 1 montre l'évolution de la
croissance pondérale en fonction du temps
pour chaque dose de glyphosate et le tableau 1
illustre les gains ou pertes de poids pour ces
mêmes doses. Pour la dose 0.09 g.m-2, le gain
de poids est supérieur à celle du témoin. La
comparaison des biomasses moyennes (test
non paramétrique des rangs pour des échan-
tillons associés par paires) montre effective-
ment que la dose 0.09 g.m-2 entraîne une di-
minution non significative (comparée au té-
moin) et que les doses 0.18, 0.36 et 0.72g.m-2
entraînent une diminution significative de la
croissance pondérale (Tableau 2). Mais pour
les doses 0.18 et 0.36 g.m-2 il y a en plus gain
de poids (Tableau 1); donc pour ces doses il
n'y a pas destruction des plantes. Pai contre
pour la dose 0.72 g.m-2, il y a en plus perte de
poids.
Dans les conditions de nos expé-
riences, seule la dose 0.72 g.m-2 est indiquée
pour détruire la jacinthe d'eau.
Le développement des plantes, comme
mous venons de le voir, peut être mis en évi-
dence par Pétude des variations pondérales.
Mais cette croissance est aussi régie par la re-
production. Dans le cas de l'espèce Eichhor-
nia crassipes, la reproduction végétative est
connue pour être la principale cause de la
dispersion puis de la colonisation des milieux
aquatiques (Ashton et aL, 1980). Ainsi, l'étude
121
de l'impact de l'herbicide glyphosate sur
l'apparition des .stolons a permis de montrer
une augmentation sensible du nombre de sto-
ions essentiellement pour les doses de
glyphosate comprises entre 0.09 et 0.36 g.m-2
et ceci en fonction du temps de contact avec le
produit (Tableau 3). En effet, l'augmentation
est significative (test de Wilcoxon) au seuil de
risque 5% à partir du 18 jours. Cependant les
nouvelles feuilles apparues à partir des bour-
geons terthinaux des stolons se décomposent
au bout de quelques jours. Pour ces doses on a
un effet de contrôle de la croissance. Donc on
a aussi une efficacité de l'herbicide. Ces ré-
sultats sont confirmés par ceux obtenus pour
d'autres espèces végétales pour lesquelles les
fortes doses de polluant entraînent la destruc-
tion totale des plantes alors que les doses
faibles ont des effets plutôt favorables
(Mitchell, 1974). Ceci est lié à l'action du
produit au niveau cellulaire; en deçà d'une
dose limite, l'on observe une activation de
l'effet; au delà, le même altéragène commence
à présenter des effets inhibiteurs (Gaudy,
1983).
Frigure 1: Evolution du poids frais de Eichhomia cras-
sipes en fonction du temps et des différentes doses de
glyphosate. (test préliminaire).
Evolution of Eichhornia crassipes weight as a function
of time and glyphosate different doses (preliminary
test).
Seco ri test
L'application des doses équivalentes à
0.72 g.m-2 et à 1.44 g.m-2 entraînent des
effets phytotoxiques irréversibles apparaissant
en
Doce
(g.m2)
Gain (perte)
de poids
(g pioda
iraie/j)
Gain (pertO)
de poids
(g poids
sec/i)
Té,xioin
0,09
0.18
0.36
0.72
+ 5.24
+ 7.00
+ 2.1.7
+ 1.40
- 0.17
+ 0.50
+ 0.67
+ 0.21
+ 0.13
- 0.02
une dizaine de jours chez les plantes traitées.
En outre pour ces doses le poids décroît linéa-
rirement en fonction du temps (Fig.2a et 2b).
Tableau .2 - Evolution du nombre de stolons en
fonction du temps (T12, TiS, T22) chez Eichhornia
crassipes pour des doses croissantes de glypliosate.
Evolution of the number of sto1on as a function of
time (T12, Tig, T22) for Eichhornia crassipes for in-
creasing doses of glyphosate.
Les pertes journalières, données par
rapport au poids frais des plantes, sont égales
à 0.34 g.j4 et 0.95 g.j-1 chez les petites
plantes aux doses respectives de 0.72 g.m-2 et
à 1.44 g.m-2; chez les grandes plantes, ces
pertes sont de 1.21 g.j-1 et 1.27 g.j-1
(Tableau 3). On constate donc que si les pertes
de poids semblent être plus marquées chez les
petites plantes pour des doses croissantes de
glyphosate, cela n'est pas le cas chez les
grandes plantes pour lesquelles l'effet 'dose'
semble être moins net.
Chez les petites plantes, la toxicité est
très dépendante de la dose de glyphosate ap-
pliquée. L'effet phytotoxique est en effet 1.5
fois plus fort lorsque la dose de l'herbicide
appliqué est doublée. Dans le cas des grandes
plantes, l'augmentation est seulement dc 9%.
Il existe donc pour Eichhornia
crassipes, comme pour de nombreuses
espèces végétales ou animales, une sensibilité
différente selon le stade de développement des
plantes (Amiard, 1983; Amiard-Triquut,
1983).
Enfin, la période d'expérimenta-tion
relativement longue nous a permis de montrer
que les plantes ne reprennent pas leur déve-
loppement normal après le traitement herbi-
cide : de nouvelles feuilles n'apparaissent pas
de même les stolons, les racines et les feuilles
sont dans un état de décomposition avancée.
CONCLUSIONS
Cette étude a permis de montrer
l'efficacité du glyphosate sur la jacinthe d'eau
Eich/iornia crassipes. Le test préliminaire a
122
350
300
250
200
150
100
50
n
20
61
2
i3 e
60
T (Jours)
I I J
20 40 60
Figure 2 : Evolution du poids frais de Eichhornia cras-
sipes en fonction du temps et des différentes doses de
glyphosate. (a) jeunes plantes
(b) plantes mâtures.
Evolution of Eichhorn i.e crassipes fresh weight as a
function of tih1e and glyphosate different doses. (a)
young plants, (b) mature plants.
permis de déterminer la plus faible dose per-
mettant d'obtenir des effets phytotoxiques ir-
réversibles. Cette dose, évaluée à 0.72 gm-2,
agit à la fois sur la croissance pondérale et la
reproduction végétative qui subissent une ré-
gression significative au cours du temps. Ceci
suppose qu'à cette dose, l'herbicide glyphosate
peut être appliqué sur la jacinthe d'eau Eich-
hornia crassipes en vue de son éradication des
écosystèmes aquatiques guelle colonise. Ce
traitement chimique doit être suivi d'un ra-
massage pour éviter que les plantes se
décomposent dans l'eau.
Concentrations
(g. , 2)
Nombre de stelons
T12 T18 T22
Témoin 9 16 23
0.09 12 25 31
0.1.8 14 33 40
0.36 10 25 31
0.72 0 1 5
Tableau 3 - Croissance pondérale de la ja-
cinthe d'eau pour des doses croissantes de
glyphosate. (second test) (PP = petites plantes
GP = grandes piantes).
Ponderal growth of water yacinth for increa-
sing doses of glyphosate (Second test).
Le dernière expérience montre une
bonne efficacité des faibles doses pour les
plantes adultes alors que cette même dose est
peu efficace chez les plantes plus jeunes. Il
importe donc, dans le souci de rentabilité,
d'adapter la dose au stade de développement
des plantes. Le recours à des basses doses ap-
pliquées sur des plantes adultes, qui constitue
le plus économique traitement chimique, doit
cependant être modulé en fonction de la sur-
face à traiter, le vieillissement des plantes
s'accompagnant en général d'une augmenta-
tion de leurs taux de recouvrement.
La finalité de telles expériences étant
l'utilisation éventuelle de l'herbicide dans le
milieu naturel, il convient donc dc s'assurer de
l'impact du produit sur l'environnement.
BIBLIOGRAPHIE
Amiard J.C., 1983 - Les tests de toxicité su-
bléthale approche biochimique et
éthologiques. In : Impacts physiolo-
giques et écophysiologiques des pol-
luants sur les êtres marins. Oceanis, 9
(6) 465-480.
Amiard-Triquet C., 1983 - Les tests de toxi-
cité aiguë en milieux aquatiques mé-
thodologie, standardisation, interpréta-
tion, limites d'application. In : Impacts
physiologiques et écophysiologiques des
polluants sur les êtres marins. Oceanis, 9
(6) 45 1-463.
Ashton P.J., W.E. Scott and D.J. Steyn, 1980
- The chemical control of the water
hyacinth (Eichhornia crassipes (Mart.)
Solrns). Prog. Wat. Tech., voi. 12, pp.
865-882.
Blackburn R.D., 1974 - Chemical control. In
D.S. Mitchell (Ed.) Aquatic Vegetation
and its use and control. UNESCO, Paris,
PP. 85-98.
123
Brandt E.J., 1983 - RODEOR Herbicide
toxicological and environmental pro-
perties. Bull. N°1, Monsanto, St
Louis,MO, 4pp.
Brandt E.J., 1984 - A health and environ-
mental report on RODEOR Herbicide.
Bull. N°2, Mosanto, St Louis MO, 3 pp.
Denny P., 1985 - The ecology and manage-
nient of african wetland vegetation. Ed.
P. Denny, Junk Publishers, 1-343.
Dutartre A., 1986 - Dispersion des plantes
vasculaires aquatiques. Revue biblio-
graphique exemples de quelques
plantes adventices des milieux aqua-
tiques du littoral aquitain. In 13è
Conférence du Columa - Journées
d'études sur le désherbage .Tome I.
ANPP Annales, 255-264.
Etien N. Kaba, N. et J.B. Amon Kothias,
1991 - Doses efficaces en Glyphosate et
en 2,4-D pour le contrôle chimique des
laitues d'eau (Pistia stratiotes (L)) et
Toxicité du Glyphosate vis-à-vis des
Tilapias (Sarotherodon nzeianotheron).
J. Ivoir. Océanol. Limnoí. Abidjan,
Vol.1, n°2 : 111-117.
Gaudy R., 1983 - Action des métaux lourds
sur le métabolisme (respiration, excré-
tion), la nutrition et la reproduction des
crustacés. Oceanis, 9(8), 613-625.
Jones T.W. and L. Winchell, 1984 - Uptake
and photosynthetic inhibition by atra-
zinc and its degradation products on
four species of submerged vascular
plants. J. Environ. Qual., 13, 243-247.
Laur P. and A. Smart, 1988 - Contrôle de la
jacinthe d'eau par LZAPYR
(herbicide arsenal) . Rencontre Interna-
tionale sur la jacinthe d'eau - Lagos,
Nigeria du 7 au 12 Août 1988 -
Résumés des communications.
Mitchell D.S., 1974 - The effects of
excessive aquatic plant populationsJn
Aquatic Vegetation and its use and
control.UNESCO, Paris, 50-71.
Sanz P., M.J. Carrasco and M. Repetto, 1987
- Inhibition of Hill reaction produced by
fatty Acid Anilides. Bull.Environ.
Contam.Toxicol., .38, 602-609.
Concentrations Témoins 0.72 g.2 1.44 g.m2
Type de plante PP GP PP GP PP GP
Gain ou porte
journalier
(g.pds frais)
*2.00 +3.28 -0.34 -1.21 -0.95 -1.27


Phytotoxicité du glyphosate sur la Jacinthe d'eau (Eichhornia crassipes, Solms)

http://aquaticcommons.org/7519/1/Vol_1_2-11c.pdf

Phytotoxicité du glyphosate sur la Jacinthe d'eau (Eichhornia crassipes, Solms)

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