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Phénologie des conifères : une réponse à l’allocation du carbone en cas de défoliation par la tordeuse des bourgeons de l’épinette (Choristoneura fumiferana Clem.)

Cheguem Emilie. (2021). Phénologie des conifères : une réponse à l’allocation du carbone en cas de défoliation par la tordeuse des bourgeons de l’épinette (Choristoneura fumiferana Clem.). Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Chicoutimi.

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Résumé

La synchronisation entre l'émergence des insectes et celle du feuillage des plantes hôtes est actuellement une problématique majeure chez les conifères affectés par la tordeuse des bourgeons de l’épinette. Des défoliations répétitives, réparties sur plusieurs années continues représentent un stress majeur affectant la physiologie de l’arbre entier, y compris la phénologie des bourgeons et l’allocation du carbone à la croissance primaire. L’objectif principal de cette étude était d’évaluer l’impact de la défoliation sur la phénologie des bourgeons et l’allocation du carbone lors de l’ouverture des bourgeons chez quatre espèces de conifères soit le sapin baumier [Abies balsamea (L.) Mill.], l’épinette noire [Picea mariana (Mill.) BSP], l’épinette blanche [Picea glauca (Moench)] et l’épinette de Norvège (Picea abies (L.) Karst.)). Dans un objectif secondaire, la robustesse de la spectroscopie dans le proche infrarouge (NIRS) a été testée pour la quantification rapide de la teneur en sucres et en amidon des aiguilles et des rameaux des conifères étudiés. En effet, l’analyse traditionnelle des sucres au laboratoire sur un grand nombre d’échantillons est très lente. Sur des arbres matures défoliés, des branches d’environ 30 cm de long ont été récoltées afin d’effectuer un suivi en 2018 et 2019 de la phénologie des bourgeons, du nombre de bourgeons sur les branches, des stades larvaires, et de la concentration en glucides non-structuraux dans les rameaux et les aiguilles. C’est à l’aide de ces mêmes échantillons que deux modèles ont été calibrés au NIRS, avec des spectres mesurés en utilisant une gamme de longueurs d’onde comprises entre 400–2500 nm, suivi par une analyse chimique pour la calibration. Nos résultats ont démontré que les sucres totaux ne peuvent pas être prédits à l’aide du NIRS en combinaison avec la méthode colorimétrique. Par contre, par la même méthode, le modèle d’amidon au NIRS a prédit de façon fiable la concentration des aiguilles (Rv2 = 0,94 ; rapport de la prédiction à la déviation RPD = 4.33) et des rameaux (Rv2 = 0,82 ; RPD = 2.36) chez toutes les espèces. Ces résultats permettent de réduire considérablement les temps d’analyses pour le dosage de l’amidon, car seulement une sous-population de 300 échantillons sur 2000 ont été analysés en laboratoire. Cependant, les sucres totaux doivent être quantifiés de façon plus spécifique en utilisant une technique basée sur HPLC (chromatographie en phase liquide à haute performance) pour atteindre des performances plus élevées avec le NIRS. L’ouverture des bourgeons a débuté plus tôt chez l’épinette de Norvège, a été similaire entre l’épinette blanche et le sapin baumier et a été plus tardive chez l’épinette noire. Des différences ont aussi été observées dans la phénologie des bourgeons au cours des deux années d’étude, avec un débourrement plus tardif en 2019. L’ordre de débourrement est inversement proportionnel à la concentration en amidon dans les aiguilles et les rameaux excepté chez l’épinette de Norvège. L’épinette blanche est l’espèce qui a été la plus défoliée et cela a eu des répercussions négatives sur la concentration en amidon dans les rameaux et les aiguilles au printemps. Parmi tous les facteurs étudiés, l’organe est la variable qui a le plus d’effet sur la variation de la concentration en amidon, suivi par l’espèce et la défoliation. Le nombre de bourgeons par branches influence aussi la concentration en amidon mais dans une moindre mesure. Cette variable est aussi liée au débourrement, avec un débourrement plus précoce chez les espèces ayant moins de bourgeons par branche. En conclusion, les liens entre l’allocation du carbone, la défoliation et la phénologie des bourgeons ont été démontrés.

Type de document:Thèse ou mémoire de l'UQAC (Mémoire de maîtrise)
Date:2021
Lieu de publication:Chicoutimi
Programme d'étude:Maîtrise en ressources renouvelables
Nombre de pages:94
ISBN:Non spécifié
Sujets:Sciences naturelles et génie > Sciences appliquées > Foresterie et sciences du bois
Sciences naturelles et génie > Sciences naturelles > Biologie et autres sciences connexes
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences fondamentales > Programmes d'études de cycles supérieurs en ressources renouvelables, environnement et biologie
Directeur(s), Co-directeur(s) et responsable(s):Deslauriers, Annie
Mots-clés:conifères, rameaux, aiguilles, NIRS (spectroscopie dans le proche infrarouge), phénologie des bourgeons, défoliation, surcres, amidon, tordeuse des bourgeons de l'épinette
Déposé le:30 avr. 2021 11:47
Dernière modification:13 mai 2021 22:22
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