Étude des facteurs pédoclimatiques et nutritifs régissant la croissance de Salix miyabeana SX67

Fontana, Mario Jean (2016). « Étude des facteurs pédoclimatiques et nutritifs régissant la croissance de Salix miyabeana SX67 » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en sciences de l'environnement.

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Résumé

Les cultures intensives à courtes révolutions (CCR) de Salix peuvent être mises à profit à des fins diverses, comme la production de biomasse, la phytoépuration, la phytoremédiation et la séquestration du carbone dans le sol. L'établissement de CCR constitue également une alternative à la valorisation des terres marginales au Québec. Le cultivar Salix miyabeana SX67 est reconnu parmi les plus productifs. L'objectif de cette thèse était d'étudier et de quantifier à l'échelle du Québec méridional les impacts du climat et des propriétés physico-chimiques du sol sur la productivité épigée. Il était aussi souhaité de quantifier ces relations par l'entremise de la nutrition foliaire. Cette étude a été réalisée en mettant à profit dix CCR établies dans le sud du Québec, soumises à des conditions pédoclimatiques hétérogènes. Des analyses physico-chimiques ont été effectuées sur les sols de chaque site. Les teneurs des éléments dans les feuilles ainsi que la masse foliaire ont été mesurées à différents sites au cours des saisons de croissance de 2011 à 2013. Le δ13C foliaire a aussi été évalué au cours de l'année 2011. Enfin, les climats annuels ont été modélisés pour chaque site à l'aide du modèle BioSIM. La croissance de SX67 a été quantifiée en tenant compte de l'effet du recépage. De ce projet, il résulte une base de données générée à l'aide de mesures effectuées entre 2001 et 2013 sur plus de 1100 arbres ayant des âges d'appareils racinaires et de tiges compris entre 1 et 15 ans et 1 et 7 ans, respectivement. Des analyses dendrochronologiques ont également permis d'effectuer un suivi de la productivité annuelle durant minimalement le dernier cycle de chaque CCR. Ainsi, il a été mis en évidence qu'après un laps de temps nécessaire à l'établissement de l'arbuste (compris entre un minimum de deux ans sur sol sableux et un maximum de quatre ans sur sol argileux et compacté), le potentiel de productivité maximal était atteint et a pu être estimé. Le gain de productivité entre les deux premiers cycles était relatif à la durée de ce délai et donc aux propriétés du sol. Certaines propriétés du sol telles que les teneurs en limon et en magnésium échangeable ont expliqué significativement 72% et 25% des variations entre les sites, respectivement. Uniquement sur sol minéral, le limon, le calcium échangeable et le carbone organique ont expliqué 72%, 54% et 41% des variations. Au sein de chaque site, les facteurs limitants ont différé relativement aux statuts nutritionnels des sols et à leurs propriétés physiques. Sur un site, l'historique agricole a engendré des conditions pédologiques qui confinent les racines proches de la surface du sol. Ceci a engendré un stress hydrique accru, ce qui a été mis en évidence par les valeurs foliaires de δ13C. Également, les variations inter-annuelles de sécheresse estivales étaient négativement liées à la productivité, sauf pour un site où il n'a pas semblé y avoir eu de limitation en eau. Exceptionnellement, à cette CCR, la relation entre la précipitation et la productivité était négative. Globalement, la sécheresse a expliqué significativement 10 à 20% de la productivité entre les sites, alors que les propriétés du sol ont expliqué environ 70%. Bien qu'une signature nutritionnelle foliaire spécifique à chaque site ait été mise en évidence, les fluctuations climatiques inter-annuelles ont eu des répercussions importantes sur la nutrition foliaire. Les variations de nutrition inter-annuelles ont été observées et, en partie, expliquées par certaines variables climatiques. De ce fait, les nutriments foliaires linéairement liés à la productivité variaient selon les années. Dans l'ensemble, l'azote, le calcium et dans une moindre mesure le manganèse foliaires étaient les plus fortement liés au rendement. Toutefois, l'utilisation d'arbres de régressions multivariés a permis d'expliquer la productivité annuelle par des seuils nutritionnels et ainsi de passer outre les limitations spécifiques aux années. Cette étude suggère de modifier certaines pratiques telles que le recépage initial ou le labour avant l'établissement d'une CCR. Bien que la productivité de chaque CCR soit limitée par des facteurs leur étant spécifiques, la sécheresse et l'acidité des sols sont les principaux facteurs limitants dans le sud du Québec. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Saule, nutrition foliaire, nutriments du sol, biomasse, culture à courte révolution, fluctuation climatiques annuelles

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Bélanger, Nicolas
Mots-clés ou Sujets: Salix miyabeana -- Rendement -- Québec (Sud) / Productivité biologique / Croissance / Facteurs climatiques / Plantes -- Nutriments / Sols / Sylviculture à courte rotation
Unité d'appartenance: Instituts > Institut des sciences de l'environnement (ISE)
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 04 août 2016 14:38
Dernière modification: 04 août 2016 14:38
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/8766

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