Estimating effect of augmentative biological control on grain yields from individual pearl millet heads

Abstract

Pearl millet is the principal staple food crop in large portions of Western Sub-Sahelian Africa and the millet head miner (Heliocheilus albipunctella) is one of its most devastating insect pests. Since 2006, augmentative mass releases of the larval ectoparasitoid, Habrobracon hebetor, have been conducted in Mali, Burkina Faso and Niger as part of minimizing pearl millet grain losses imposed by millet head miners. These ongoing mass releases are based on low-cost mass-rearing of both host larvae and parasitoids. A release of parasitoids consists of placing jute bags containing pearl millet grain and flour and parasitized host larvae near pearl millet fields. The total production costs of a single jute bag with parasitized rice moth larvae are US$ 3-4. Based on a study of 6634 individual pearl millet heads collected at harvest in 12 farmers' fields in southern Niger in 2010, we demonstrated (i) a strong negative correlation between pearl millet head damage (mining) and grain yield and (ii) that parasitism by H. hebetor reduced grain losses by, on average, 34% (comparison of infested millet heads with/without parasitism) within the given growing season. Additional benefits may include reduction in millet head miners in subsequent generations. Data from 900 pearl millet heads collected in nine farmers' fields in 2011 were used to confirm data trends observed in the 2010 data and to characterize the dispersal of parasitoids in upwind and downwind directions from a release site. This study provided a quantitative description of the negative impact of millet head miner infestations on pearl millet grain yields and of benefits on grain yield of parasitism by H. hebetor. Our findings strongly support (i) intensification of mass-rearing of H. hebetor, (ii) expansion of educational activities to increase local empowerment and understanding of the potential of augmentative biological control and (iii) optimization of H. hebetor mass release programmes among smallholders in Sub-Sahelian Africa.

Gestion de la chenille mineuse de l'épi du mil par des lâchers du parasitoïde Habrobracon hebetor Say au Niger

“…Pour les deux années, il a été noté une augmentation moyenne des taux de parasitisme de la MEM variant de 168 à 1398 % consécutive au lâcher de H. hebetor. Le dispositif mis en place a donc contribué à la mortalité des larves de la MEM, comme déjà démontré par Ba et al (2013) et Baoua et al (2014.…”

“…Mortalité moyenne des larves de la MEM par épi et augmentation moyenne du rendement du mil selon les producteurs. Baoua et al (2014). L'opération de lutte biologique a donc contribué à la réduction des pertes dues à la MEM et à un accroissement substantiel de la production ; -le rayon d'action du dispositif de 15 sacs de lâcher a été estimé entre 2 et 8 km par 88 % des producteurs, ce qui encadre les 5 km avancés par Baoua et al (2014).…”

“…Baoua et al (2014). L'opération de lutte biologique a donc contribué à la réduction des pertes dues à la MEM et à un accroissement substantiel de la production ; -le rayon d'action du dispositif de 15 sacs de lâcher a été estimé entre 2 et 8 km par 88 % des producteurs, ce qui encadre les 5 km avancés par Baoua et al (2014). Cela montre que, contrairement à la lutte chimique coûteuse, qui limite ses effets à la zone traitée et qui affecte négativement les populations d'insectes utiles, la lutte biologique avec H. hebetor est inoffensive pour la santé humaine et l'environnement et permet la préservation des champs de mil quel que soit le niveau de vie des producteurs ; -seuls 16 % des producteurs ont pu décrire le cycle de développement du parasitoïde et 9 % sa morphologie.…”

“…La démarche de mise en place a suivi plusieurs étapes : -la formation de tous les acteurs à la lutte biologique contre la MEM, avec comme thématiques : la biologie de la MEM, la lutte biologique et ses modalités de mise en oeuvre, l'évaluation d'un programme de lutte ; -la mise en place d'équipes régionales d'intervention composées de cadres des services techniques du ministère de l'Agriculture et d'animateurs des organisations paysannes pour : * identifier des zones potentielles d'attaque de la MEM en repérant les zones de semis hâtif du mil, présentant des sols dunaires et des antécédents de dégâts de la MEM, * confirmer les zones d'infestation avec le déplacement des équipes pour repérer les pontes du ravageur dans les zones ciblées, * mettre en place le dispositif de lutte biologique au niveau des villages concernés par les infestations ; -la surface couverte par les lâchers de H. hebetor a été déterminée de la façon suivante : un dispositif de 15 sacs de lâcher placés dans chaque village couvre au moins un rayon de 5 km soit 7850 ha (Baoua et al, 2014 ;Payne et al, 2011). Il a été considéré qu'au moins 60 % des surfaces autour des villages sont semées en mil ; -pour chacune des années, l'évaluation de l'opération a été effectuée par les chercheurs avec l'appui des animateurs des organisations paysannes.…”

“…Vu la nécessité de couvrir de nombreux villages, il a été mis au point un dispositif dont la dernière version consiste en un sac de jute de 10 cm x 7 cm qui contient 80 g de mil, 25 larves de Corcyra cephalonica Stainton (Lepidoptera : Pyralidae) et deux femelles fécondées de H. hebetor (Baoua et al, 2014). Ce système libère en moyenne 57 à 71 parasitoïdes, huit jours après sa préparation et pendant une période de deux semaines.…”