L’écotoxicologie terrestre vise à évaluer les effets des substances chimiques sur les organismes du sol, essentiels au bon fonctionnement des écosystèmes, comme les plantes, les micro-organismes ou les invertébrés.
Dans ce contexte, l’essai OCDE 208 constitue une méthode de référence pour mesurer l’impact d’une substance sur la germination et la croissance des plantes supérieures. Cet essai s’inscrit dans une batterie de tests normalisés utilisés pour caractériser le profil écotoxicologique d’un produit, notamment dans le cadre des exigences réglementaires européennes telles que REACH, l’autorisation des produits phytopharmaceutiques ou l’évaluation des matériaux biodégradables.
Pour mieux comprendre le rôle et la structure de ces méthodes, consultez notre article dédié aux lignes directrices OCDE en toxicologie et écotoxicologie.
Table des matières
Une méthode essentielle pour évaluer la phytotoxicité et l’innocuité environnementale des produits
L’essai OCDE 208 : une méthode normalisée essentielle
La ligne directrice OCDE 208, adoptée pour la première fois en 2006 et corrigée en 2021, est spécifiquement conçue pour tester l’impact des substances chimiques sur l’émergence et la croissance précoce des plantules. Elle s’applique à une large gamme de produits : substances pures, formulations, mélanges, effluents, composts… Le test peut être réalisé en laboratoire, en conditions contrôlées, avec des espèces végétales standardisées afin de produire des résultats reproductibles, scientifiquement robustes, et exploitables dans les dossiers réglementaires.
Son intérêt est double. D’une part, il permet d’identifier les effets néfastes d’une substance sur des plantes représentatives d’écosystèmes agricoles ou naturels. D’autre part, il fournit des indicateurs quantitatifs (comme la CE50 ou la CSEO) indispensables pour calculer le risque environnemental, comparer la toxicité relative de plusieurs produits, ou justifier des seuils réglementaires dans le cadre de l’évaluation du danger.
Une méthode utilisée dans des contextes industriels variés
Au-delà de son usage réglementaire classique, le test OCDE 208 est de plus en plus mobilisé par les industriels dans une perspective d’écoconception ou de démonstration de l’innocuité environnementale de leurs produits. Il peut ainsi être utilisé :
- Pour démontrer la non-toxicité d’un nouveau matériau biodégradable en conditions de compostage (ex. : films plastiques, emballages, objets à usage unique).
- Pour évaluer l’impact potentiel de résidus de médicaments vétérinaires présents dans le fumier épandu au sol.
- Pour analyser les effets de mélanges complexes de substances ou de produits formulés, par exemple dans les biocides ou les produits phytosanitaires multi-composants.
L’essai OCDE 208 : un test de référence pour l’émergence et la croissance des plantules
Objectif et portée réglementaire
L’essai OCDE 208 vise à mesurer les effets potentiels d’un produit chimique sur deux étapes critiques du développement végétal : l’émergence des plantules à partir des graines, et leur croissance au cours des premières semaines de vie. Ces paramètres sont essentiels, car toute perturbation à ce stade peut compromettre la viabilité de la plante et affecter l’équilibre des écosystèmes terrestres.
Ce test est couramment exigé par les autorités sanitaires et environnementales dans le cadre de l’évaluation du risque environnemental des substances soumises à enregistrement. Il est intégré aux dossiers réglementaires dans plusieurs cadres :
- Dossiers d’autorisation des produits phytopharmaceutiques (règlement (CE) n° 1107/2009).
- Évaluation des substances biocides (règlement (UE) n° 528/2012).
- Dossiers REACH pour les substances produites ou importées à plus de 10 tonnes par an.
- Dossiers environnementaux de médicaments vétérinaires (directive 2001/82/CE et règlement (UE) 2019/6).
- Normes associées aux matériaux plastiques compostables, en lien avec les essais ASTM D6400.
L’essai OCDE 208 est donc une méthode pivot, permettant de documenter le risque pour les plantes non cibles dans des conditions expérimentales reproductibles.
Produits testés et contextes d’utilisation
Le test peut s’appliquer à une grande variété de substances et de formulations, qu’elles soient pures ou en mélange. Parmi les principaux produits testés, on retrouve :
- Les substances actives ou coformulants des produits phytosanitaires.
- Les biocides à usage domestique, industriel ou agricole.
- Les composés présents dans les médicaments vétérinaires, notamment lorsqu’ils sont excrétés par les animaux et épandus via le fumier.
- Les matériaux polymères ou plastiques conçus pour être biodégradables, notamment dans des environnements de compostage.
- Les produits chimiques industriels susceptibles d’atteindre les sols (agents de traitement, solvants, dérivés organiques…).
Dans certains cas, l’essai peut être adapté pour évaluer des matrices complexes comme les composts, les lixiviats ou les boues, en incorporant ces matériaux dans le substrat de culture.
Sélection des espèces végétales
Pour garantir la pertinence écologique du test, la ligne directrice OCDE 208 recommande d’utiliser un panel d’espèces végétales représentatives d’une diversité taxonomique. Le choix des plantes dépend à la fois des propriétés de la substance testée, du milieu d’exposition envisagé, et des objectifs réglementaires. En général, entre six et dix espèces sont retenues, incluant à la fois des monocotylédones et des dicotylédones.
Parmi les espèces les plus couramment utilisées, on peut citer :
- Allium cepa (oignon)
- Zea mays (maïs)
- Brassica napus (colza)
- Cucumis sativus (concombre)
- Glycine max (soja)
- Helianthus annuus (tournesol)
- Solanum lycopersicon (tomate)
- Stellaria media (mouron des oiseaux)
Ces espèces sont choisies pour leur disponibilité, leur sensibilité connue à divers agents chimiques, leur croissance homogène en conditions contrôlées, et leur intérêt en tant que plantes indicatrices d’écosystèmes agricoles ou semi-naturels.
Voies d’exposition simulées
L’exposition des plantes à la substance testée peut se faire selon différentes modalités, en fonction du type de produit et du scénario d’usage considéré :
- Pour les produits phytosanitaires, la substance est généralement pulvérisée sur la surface du sol après semis, ce qui simule une application en plein champ.
- Pour les médicaments vétérinaires ou les produits chimiques généraux, elle est incorporée dans le sol avant le semis, reproduisant un scénario d’exposition par lixiviation ou via l’épandage de fumier ou de boues contaminées.
- Dans le cas des produits compostables, le test peut intégrer un compost contenant le matériau testé, mélangé au sol dans des proportions définies (25 à 50 %) afin de simuler une exposition post-compostage.
Dans tous les cas, la ligne directrice impose que la concentration appliquée soit vérifiée analytiquement, afin d’assurer la traçabilité et la reproductibilité des essais. Des pré-tests de type “range-finding” peuvent être réalisés pour déterminer les concentrations pertinentes avant le test final.
Conception expérimentale et déroulement du test
Conditions de culture et environnement contrôlé
L’essai OCDE 208 est réalisé en environnement contrôlé pour assurer la reproductibilité et la comparabilité des résultats. Les plantes sont cultivées dans des chambres de croissance, des phytotrons ou des serres équipés de dispositifs de régulation de la température, de l’humidité, de la lumière et de l’arrosage.
Les conditions standard recommandées par la ligne directrice sont les suivantes :
- Température : 22 °C ± 10 °C (variation jour/nuit autorisée).
- Humidité relative : 70 % ± 25 %.
- Photopériode : 16 heures de lumière par jour.
- Intensité lumineuse : 350 ± 50 µE/m²/s (spectre utile 400–700 nm).
Les plantes sont cultivées dans des pots en plastique non poreux ou émaillés, posés sur des plateaux ou des clayettes permettant un drainage homogène. Le positionnement des pots est régulièrement modifié au cours de l’essai pour minimiser l’effet des microvariations de luminosité ou de température dans la chambre de culture.
L’arrosage est adapté à l’espèce testée et à la nature du substrat. Il peut se faire par capillarité (imbibition par le fond) ou par aspersion contrôlée. Dans tous les cas, les témoins et les groupes traités doivent être soumis aux mêmes conditions d’humidité et d’éclairement.
Nature du substrat de culture
Le choix du substrat est fondamental pour garantir une croissance homogène des plantules et une bonne exposition à la substance testée. Deux grandes options sont possibles :
- Sol naturel : limon sableux, sable limoneux ou limon d’argile sableuse, avec une teneur en carbone organique ≤ 1,5 %. Ce type de sol est généralement tamisé à 2 mm pour éliminer les particules grossières et pasteurisé pour limiter la présence de pathogènes.
- Substrat artificiel : sable de quartz, billes de verre ou laine minérale, utilisés dans certains cas pour réduire la variabilité liée aux propriétés chimiques et biologiques du sol naturel.
La conductivité électrique, le pH et la granulométrie du substrat sont mesurés et consignés pour chaque lot utilisé. Des apports en nutriments peuvent être ajoutés si nécessaire, afin d’éviter tout stress de carence.
Organisation des unités expérimentales
Chaque condition testée (témoin et groupes traités) est reproduite sur plusieurs pots (réplicats), afin de garantir la robustesse statistique des résultats. Le protocole prévoit :
- Un nombre de réplicats ≥ 4 par condition.
- Un nombre total de graines ≥ 20 par condition.
- Une densité de semis adaptée à la taille des graines : 3 à 10 graines par 100 cm².
Par exemple, un pot de 15 cm de diamètre peut contenir :
- 1 à 2 graines de maïs ou de tomate.
- 3 graines de colza ou de pois.
- 5 à 10 graines d’oignon, de blé ou de laitue.
Il est essentiel de semer le même nombre de graines dans chaque pot et d’assurer une répartition homogène, sans chevauchement, pour limiter les effets de compétition.
Application de la substance testée
La méthode d’application dépend de la nature chimique de la substance :
- Substances hydrosolubles : dissoutes dans de l’eau, puis ajoutées au sol par mélange homogène ou par arrosage.
- Substances peu solubles : dissoutes dans un solvant volatil (acétone, éthanol), mélangées à du sable, puis incorporées au sol après évaporation du solvant.
- Substances solides insolubles : directement mélangées au sol sec à l’aide d’un appareil de mélange adapté.
Pour les produits phytosanitaires, la substance est généralement appliquée par pulvérisation à la surface du sol après le semis. Un second groupe témoin “solvant” est parfois requis, afin d’isoler les effets liés au véhicule utilisé (eau, solvant, adjuvant…).
La quantité exacte de substance appliquée est vérifiée analytiquement (par pesée ou dosage chimique), et la méthode d’application (volume, équipement, concentration) est soigneusement consignée dans le rapport d’essai.
La période de test débute officiellement lorsque 50 % des plantules du groupe témoin ont émergé, ce qui marque le “jour 0” de l’essai. À partir de ce moment, la durée de l’étude est de 14 à 21 jours selon la croissance des espèces testées.
Paramètres mesurés et critères de validité
Indicateurs écotoxicologiques surveillés
Pendant toute la durée de l’essai, plusieurs paramètres sont évalués de manière quantitative et qualitative afin de déterminer l’effet de la substance testée sur les plantules. Ces paramètres sont classés en deux grandes catégories : les mesures objectives (biométrie) et les observations visuelles (phytotoxicité).
Les indicateurs les plus couramment mesurés sont les suivants :
- Taux d’émergence des plantules : nombre de graines ayant donné une plantule visible, exprimé en pourcentage du nombre total de graines semées.
- Biomasse des pousses : mesurée en poids frais (wet weight) ou en poids sec (dry weight) après séchage à 60 °C jusqu’à masse constante.
- Hauteur des pousses : mesurée du collet jusqu’à l’extrémité de la tige, à l’aide d’un mètre ou d’un pied à coulisse.
- Taux de mortalité : proportion des plantules mortes pendant la période de test.
- Phytotoxicité visible : observation de symptômes tels que chlorose (jaunissement), nécrose (mort tissulaire), flétrissement, déformations foliaires ou tigeuses, et croissance anormale.
Ces observations sont réalisées à intervalles réguliers, généralement tous les deux à trois jours, et systématiquement à la fin de l’essai. Elles doivent être consignées de manière structurée, avec des photos à l’appui si possible, et une notation homogène selon une grille d’évaluation validée.
Certaines études peuvent également inclure le suivi du stade de développement végétatif selon le code BBCH, permettant de situer précisément chaque plantule dans son cycle de croissance.
Critères de validité de l’essai
La ligne directrice OCDE 208 impose plusieurs conditions minimales à remplir pour que l’essai soit considéré comme valide. Ces critères garantissent que les conditions expérimentales sont maîtrisées et que les effets observés sont bien dus à la substance testée.
Les principaux critères de validité sont les suivants :
- Émergence des témoins ≥ 70 % : dans le groupe non traité, au moins 70 % des graines doivent avoir donné une plantule.
- Survie des plantules témoins ≥ 90 % : parmi les plantules émergées dans le groupe témoin, au moins 90 % doivent survivre jusqu’à la fin de l’essai.
- Absence de phytotoxicité dans les témoins : les témoins ne doivent pas présenter de symptômes visibles de stress ou de toxicité (sauf variations normales de croissance).
- Conditions de culture homogènes : la température, la lumière, l’arrosage et le substrat doivent être identiques entre les groupes.
Si ces critères ne sont pas respectés, l’essai peut être invalidé, ou les données interprétées avec précaution. Dans certains cas, une répétition de l’essai peut être exigée pour garantir la robustesse des conclusions.
Recommandations supplémentaires pour une mesure fiable
Pour garantir une mesure précise et minimiser les biais, les bonnes pratiques de laboratoire (BPL) recommandent :
- D’utiliser des semences issues d’un même lot, certifiées pour leur taux de germination.
- De standardiser les méthodes de récolte, de séchage et de pesée des pousses.
- D’éviter les variations de densité de semis et de profondeur d’ensemencement.
- D’enregistrer régulièrement les conditions environnementales dans les chambres de culture.
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Analyse des résultats et interprétation des données
Méthodes statistiques utilisées
L’analyse des données issues du test OCDE 208 repose principalement sur la construction de courbes dose-réponse. Ces courbes permettent d’évaluer l’effet d’une substance sur un paramètre mesuré (comme la biomasse ou l’émergence) en fonction de la concentration ou du taux d’application. À partir de cette relation, plusieurs valeurs clés peuvent être calculées.
Les principales valeurs statistiques extraites sont :
- CEx (Concentration Efficace) : concentration de la substance causant un effet x % par rapport au témoin (par exemple CE25 ou CE50).
- TEx (Taux Efficace) : taux d’application produisant le même effet, utilisé lorsque l’exposition est exprimée en mg/kg de sol sec ou en kg/ha.
- CSEO (Concentration Sans Effet Observé) : plus haute concentration testée ne produisant pas d’effet statistiquement significatif par rapport au témoin.
- CMEO (Concentration Minimale avec Effet Observé) : plus basse concentration produisant un effet significatif.
Plusieurs modèles statistiques peuvent être employés pour ajuster les courbes dose-réponse :
- Modèle log-logistique,
- Modèle de Weibull,
- Régression logit ou probit,
- Méthode de Spearman-Karber (et ses variantes abrégées),
- Régression non linéaire (type Bruce-Versteeg) pour les effets continus.
Le choix du modèle dépend du type de variable mesurée (tout ou rien, continue), de la distribution des données, et du nombre de concentrations testées. Dans tous les cas, la qualité de l’ajustement est évaluée par le coefficient de détermination (R²), qui doit idéalement être supérieur ou égal à 0,7 pour les espèces les plus sensibles.
Présentation et structuration des résultats
Les résultats du test doivent être présentés de manière claire et détaillée dans un rapport final, qui servira de support aux évaluateurs réglementaires. Ce rapport comprend généralement :
- Un tableau des résultats bruts : nombre de plantules émergées, biomasse, hauteur, observations visuelles, pour chaque réplicat et chaque concentration.
- Un tableau synthétique : moyennes par traitement, écarts-types, pourcentages d’inhibition par rapport au témoin.
- Des représentations graphiques : courbes dose-réponse, histogrammes comparatifs, photos des symptômes observés.
- Le détail de la méthodologie statistique, incluant les hypothèses utilisées, les tests appliqués, les paramètres estimés et leurs intervalles de confiance.
Cette présentation rigoureuse est essentielle pour garantir la transparence des données et leur interprétation. Elle permet notamment aux autorités compétentes de vérifier la conformité de l’essai avec les lignes directrices OCDE et les principes des bonnes pratiques de laboratoire (BPL).
Utilisation des données dans l’évaluation du risque
Les résultats obtenus à partir de l’essai OCDE 208 sont utilisés dans les modèles d’évaluation du risque environnemental pour les plantes non cibles. Ils permettent notamment :
- D’estimer la marge de sécurité (rapport entre la concentration sans effet et la concentration environnementale prévue – PEC).
- De comparer plusieurs substances entre elles en termes de toxicité relative.
- De déterminer des seuils réglementaires pour la mise sur le marché de produits chimiques ou phytosanitaires.
- De justifier des mesures de gestion du risque, comme des zones non traitées ou des restrictions d’usage.
En combinant des données expérimentales robustes avec une analyse statistique rigoureuse, l’essai OCDE 208 devient un outil de décision fondamental dans la protection des écosystèmes terrestres. Il contribue à garantir que les produits mis sur le marché ne présentent pas de risque inacceptable pour les plantes non cibles dans les zones exposées.
Applications sectorielles du test OCDE 208
Produits phytopharmaceutiques : une exigence réglementaire centrale
Dans le secteur agricole, le test OCDE 208 est systématiquement exigé dans les dossiers d’homologation des produits phytosanitaires, en vertu du règlement (CE) n° 1107/2009. Il permet de démontrer que les substances actives ou les formulations commerciales ne présentent pas de risque inacceptable pour la flore non cible, notamment les plantes situées en bordure de parcelles cultivées.
Les résultats de ce test sont essentiels pour :
- Identifier les effets nocifs sur des espèces représentatives de l’environnement (plantes à fleurs, graminées, légumes).
- Définir des zones non traitées (ZNT) pour protéger les habitats adjacents.
- Mettre en place des mesures de gestion du risque dans les autorisations de mise sur le marché.
YesWeLab accompagne les fabricants et les distributeurs dans la réalisation d’essais OCDE 208 en conditions BPL (bonnes pratiques de laboratoire), avec sélection d’espèces végétales adaptées et rédaction de rapports réglementaires exploitables.
Médicaments vétérinaires et fertilisants organiques
Lorsqu’un médicament vétérinaire est administré aux animaux d’élevage, des résidus peuvent se retrouver dans les excréments, puis dans les épandages de fumier ou lisier. Ces résidus chimiques peuvent entrer en contact avec des plantes cultivées ou sauvages. Le test OCDE 208 permet de mesurer ces effets indirects sur la croissance des végétaux.
Le protocole peut être adapté pour simuler des conditions réalistes, en appliquant la substance testée via un fumier traité (préincubé en conditions anaérobies) incorporé au sol. Ce type d’essai est particulièrement pertinent pour :
- Évaluer l’impact environnemental des antibiotiques, antiparasitaires, ou hormones vétérinaires.
- Valider la compatibilité environnementale de fertilisants d’origine animale ou de digestats issus de méthanisation.
- Identifier les concentrations seuils à ne pas dépasser dans les apports organiques.
YesWeLab propose des adaptations méthodologiques pour intégrer ces paramètres, en conformité avec les recommandations de l’Agence européenne des médicaments (EMA) et les lignes directrices VICH.
Évaluation des bioplastiques et matériaux compostables
Avec la montée en puissance des plastiques biodégradables et compostables, de nouvelles exigences d’écotoxicité sont apparues. Le test OCDE 208 est intégré dans les protocoles d’évaluation normalisés comme l’ASTM D6400 ou la norme EN 13432. Il permet d’évaluer les effets des produits de dégradation ou des additifs plastiques sur la germination et la croissance des semences.
Dans ce contexte, le test est réalisé en incorporant un compost contenant le matériau testé à des substrats standards, puis en observant la germination de deux espèces végétales. Les résultats permettent de s’assurer que :
- Le plastique ou l’additif ne libère pas de substances phytotoxiques.
- Le compost final est compatible avec une utilisation agronomique.
- Les certifications de compostabilité peuvent être obtenues (OK Compost, TÜV, etc.).
YesWeLab travaille avec les fabricants de matériaux biosourcés et compostables pour valider la compatibilité environnementale de leurs produits dans le cadre de certifications industrielles ou réglementaires.
Produits biocides et substances chimiques soumises à REACH
Le règlement REACH impose l’évaluation de l’impact environnemental des substances chimiques, y compris leur effet sur la végétation terrestre. Le test OCDE 208 peut être exigé lors de l’enregistrement d’une nouvelle molécule ou pour l’évaluation d’une substance préoccupante (SVHC). Dans le cas des biocides (règlement UE 528/2012), il contribue à démontrer l’innocuité pour les plantes non cibles en cas de dérive ou de contamination du sol.
Ce test est également mobilisé dans les études d’impact pour :
- Des zones industrielles susceptibles de rejeter des effluents au sol.
- Des sites pollués à diagnostiquer dans le cadre d’une étude de réhabilitation.
- Des substances entrant dans la formulation de produits d’entretien, peintures, encres, solvants, etc.
Grâce à son réseau de laboratoires partenaires, YesWeLab propose une prestation complète pour ces usages, de la sélection des conditions expérimentales à l’interprétation statistique des résultats, incluant si besoin un appui réglementaire à la rédaction des dossiers REACH ou biocides.
Réaliser un test OCDE 208 avec YesWeLab : expertise, conformité et accompagnement sur mesure
Une expertise multisectorielle et réglementaire
YesWeLab accompagne les industriels dans des secteurs variés : agrochimie, santé animale, bioplastiques, environnement, chimie réglementée, etc. Chaque projet est encadré par une équipe technique capable de :
- Sélectionner les conditions expérimentales optimales en fonction du produit testé (substance active, formulation, matrice complexe, compost, etc.).
- Identifier les exigences spécifiques des réglementations applicables (REACH, règlement phytosanitaire, biocides, VICH, normes de compostabilité).
- Adapter le protocole en cas de matrices particulières (fumier traité, produits peu solubles, substances volatiles, formulations multiples).
Les essais sont confiés à des laboratoires partenaires accrédités selon la norme ISO 17025 et reconnus selon les bonnes pratiques de laboratoire (BPL), garantissant la qualité, la traçabilité et la validité des résultats.
Une gestion simplifiée grâce à la plateforme digitale
’un des atouts majeurs de YesWeLab réside dans sa plateforme digitale, conçue pour fluidifier les échanges et centraliser la gestion des essais. En confiant un essai OCDE 208 à YesWeLab, les industriels bénéficient de :
- Une interface claire pour rechercher, commander et suivre les prestations analytiques.
- Un tableau de bord regroupant les essais en cours, les résultats reçus, et les documents associés (protocoles, rapports, certificats).
- Des alertes automatiques pour les étapes critiques : validation du devis, expédition des échantillons, mise à disposition des résultats.
Cette approche digitale réduit significativement les délais d’exécution et évite les erreurs de communication ou les pertes d’information. Elle permet également aux équipes réglementaires, qualité ou R&D de suivre les projets en temps réel.
Un accompagnement personnalisé à chaque étape
YesWeLab ne se contente pas de jouer un rôle d’intermédiaire logistique. Chaque client est accompagné par un interlocuteur technique dédié, qui intervient tout au long du processus :
- Conseil en amont pour vérifier la faisabilité, définir les concentrations à tester et les espèces végétales pertinentes.
- Suivi du déroulement de l’essai, en lien avec le laboratoire sélectionné, pour garantir la bonne exécution du protocole.
- Assistance à l’interprétation des résultats statistiques et à la rédaction des dossiers réglementaires, le cas échéant.
Cet accompagnement est particulièrement utile pour les entreprises qui ne disposent pas de département interne d’écotoxicologie, ou qui souhaitent externaliser tout ou partie de leurs études environnementales.
