La croissance cristalline de KH2PO4(KDP)and K(H1-xDx)2PO4(DKDP)a été fortement étudiée depuis de nombreuses années. Les propriétés optiques nonlinéaires (conversion de fréquence: doublage pour le KDP et triplage pour le DKDP)et les études fondamentales sur les mécanismes de croissance sont à la base du développement important de la croissance de ces cristaux. Au début des années 90, un fort intérêt s'est porté sur le KDP et DKDP pour les dispositifs optiques à large ouverture pour les applications industrielles de fusion inertielle comme au NAtional Ignition Facility (NIF) aux USA ou pour le laser MégaJoule en France. La dimension de ces optiques (40*40 cm²) nécessite des cristaux géants crûs en solution. Une technique de croissance rapide a été développé par abaissement de température dans un réacteur de 1000L et par une filtration en continu afin d'éviter la nucléation spontanée. Cette méthode est très robuste et fiable pour la croissance rapide de cristaux géants de KDP mais néanmoins montre des limitations inhérentes à cette méthode. En effet, cela mène à des cristaux inhomogènes (défauts, inhomogénéités isotopiques)ce qui est rédhibitoire pour des solutions solides intermédiaires comme le DKDP : la composition en début de croissance peut varier significativement de celle en fin de croissance. Très récemment, des méthodes par circulation de solution en conditions stationnaires ont été développées pour palier à ce problèmeet sont considérées comme les plus pertinentes. C'est pourquoi nous avons développé un système par circulation en conditions stationnaires avec un traitement original de la solution. Dans un premier temps, le système a été testé sur un composé modèle KDP puis dans un deuxième sur le composé utilisé pour l'application DKDP.

Le but de cette étude est de mettre en oeuvre une nouvelle méthode de prétraitement de la biomasse afin d’isoler les métabolites secondaires qui peuvent inhiber la fermentation des glucides pour la production d’éthanol cellulosique. Avec la tendance grandissante vers la production de cultures énergétiques, potentiels intrants pour d’éventuelles bioraffineries, il importe de vérifier la composition et le potentiel des extractibles provenant de ces plantes. Les processus d’extraction actuels s’opèrent en discontinu, par alternance de grandes quantités de solvants organiques puis aqueux, et nécessitent des temps d’opération longs et beaucoup d’énergie. À cet effet, une nouvelle procédure d’extraction utilisant comme matières premières une culture végétale à croissance rapide appartenant à l’espèce Salix, a été mise en oeuvre. La technique choisie emploie un solvant sous forme d’émulsion composé d’eau et de carbonate de diméthyle avec des proportions volumiques (82,5 – 17,5%), diminuant ainsi la consommation de solvant et permettant de produire un procédé d’extraction en continu. Le mélange hétérogène, biomasse et émulsion, exposé aux ultrasons a permis la réduction du temps d’extraction mais aussi l’énergie consommée de 6 fois, tout en augmentant le rendement d’extraction de 25 % et en préservant les composés thermolabiles

Pour répondre à la demande croissante de bois et pour préserver les forêts primaires, les méthodes de sylviculture les plus dynamiques ont été privilégiées de manière générale sur la planète.. Les objectifs de la recherche étaient 1) déterminer le point de démarcation/ âge de transition entre le bois juvénile et le bois mature sur sengon (Falcataria moluccana), jabon(Anthocephalus cadamba Miq.), peuplier (Populus sp) et douglas (Psedotsuga menziesii); 2) analyser l'effet de la juvénilité sur un fissuration cyclique, la rugosité et de mouillage; 3) analyser l'effet de la fissuration cyclique et juvénilité sur la résistance à l'adhérence de la colle et les propriétés mécaniques du LVL en flexion; et 4) appliquer un nouveau modèle analytique pour estimer la variation du module d'élasticité du lamibois (sengon et jabon) depuis la moelle vers l'écorce. A partir de la longueur des fibres, le point de démarcation entre le bois juvénile et le bois mature ont été estimés. Pour les essences sengon and jabon, les placages obtenus à partir du cœur des arbres, réputés juvéniles, sont plus fissurés plus rugueux et avec une haute mouillabilité comparativement à ceux obtenus à partir du bois près de l’écorce (plus mature). Une phase d’étuvage préliminaire des bois dans un bain d’eau chaude à 75°C pendant 4 heures a permis d’améliorer sensiblement la qualité des placages en diminuant la fissuration, la rugosité et s’accompagne d’une augmentation de la mouillabilité. La résistance à l'adhérence de la colle, et les modules élastiques et de rupture spécifiques (SMOE et SMOR) du LVL (jabon et sengon) diminuent à mesure que la fréquence de fissure augmente ou en partant de l'écorce vers la moelle. L'avantage de l'utilisation de placages en peuplier de bois mature a été prouvé avec une amélioration de 15 à 20% en moyenne pour les propriétés mécaniques, pour un poids de panneau comparable. Pour le douglas, l'utilisation de placages de bois mature dans la constitution des panneaux de LVL permet également d’améliorer les performances en flexion (de 7 à 22 % sur el MOR). Le modèle analytique a été utilisé afin de prédire les variations du module élastique allant de la moelle à l’écorce. Il permet à partir d’un grand nombre de combinaisons d’estimer le potentiel issu d’une ressource donnée. Pour le contexte de l’étude qui représente bien le potentiel sylvicole de l’Indonésie, la proportion de bois juvénile étant quasi-totale (100%), l’action de trier les placages n’est pas apparue comme pertinente. / The development of plantation and community forest to meet wood demand in society has produced fast growing wood species. The research objectives were 1) to determine demarcation point/transition age between juvenile and mature wood on sengon (Falcataria moluccana), jabon (Anthocephalus cadamba Miq.), poplar (Populus sp) and douglas fir (Psedotsuga menzii); 2) to analyze the effect of juvenility on lathe check, surface roughness and wettability; 3) to analyze the effect of lathe check and juvenility on glue bond strength and laminated veneer lumber (LVL) bending properties; and 4) to apply a new analytical model to determine the variation of specific MOE LVL values of sengon and jabon from pith to bark. Based on fiber length trait, the demarcation point between juvenile and mature wood were approximately at segmented rings 17th (sengon) and at segmented ring 24th (jabon). While, transition age of poplar cultivars and douglas-fir, transition age happened approximately at 12 years old and 18 years old, respectively. The results showed that wood near pith on sengon and jabon resulted veneers with higher lathe check, rougher surface and high wettability, while wood near bark resulted veneers with lower lathe check, smoother surface and low wettability. Glue bond strength, Specific MOE (SMOE) and Specific MOR (Modulus of Rupture) of sengon and jabon LVL were decreased as the frequency of lathe check increased or those strength values increased from pith to bark. The advantage of using poplar veneers from mature wood was proved with an improvement of 15 to 20% on average for mechanical properties, while for douglas-fir, was 7 to 22%. An analytical model was used to predict the variation of the LVL mechanical characteristics using different scenarios. According to the context of this study assumed to be close to the Indonesian resource there is no need to sort veneers since most of the tree is juvenile wood for logs no older than 7.

Le but de cette étude est de mieux comprendre l’effet d’une fertilisation en lisier de porc sur la productivité d’une plantation de saule tout en évaluant les risques d’impact négatif sur l’environnement. Nous avons évalué la réponse des plants à des quantités croissantes de lisiers en plus de la comparer à celle d’une fertilisation minérale. Nous avons aussi vérifié l’impact du lisier sur les teneurs nutritionnelles du sol ainsi que sur les concentrations en nitrates et phosphore de la solution du sol. Bien que l’azote du lisier soit moins efficace que celui des engrais minéraux, les résultats de notre étude montrent que le lisier est un bon engrais pour les plantations de saules. En effet, les rendements sur deux ans des parcelles ayant reçu les quantités croissantes de lisier étaient de l’ordre de 30,3 à 32,9 t/ha. Nous avons observé l’augmentation des teneurs en nitrate, cuivre et zinc dans le sol en fonction des apports croissants de lisier. Ces teneurs ont d’ailleurs diminué lors de la deuxième saison de croissance, ce qui pourrait être dû au prélèvement par les saules. Les concentrations printanières des eaux de lysimètres indiquent que la quantité maximale de lisier telle que testée lors de nos essais comporte un certain facteur de risque de lessivage des nitrates. Nous n’avons pas analysé la solution du sol des parcelles fertilisées avec des quantités plus faibles de lisier, mais nous pouvons croire qu’elles auraient induit des concentrations en nitrate comportant moins de risque de lessivage tout en assurant une productivité considérable. / The aim of this study is to investigate the effect of the use of pig slurry as fertilizer on the productivity of a willow plantation, while evaluating the risk of a negative impact on the environment. We evaluated plant response to increasing slurry amounts and compared this response to the effect of mineral fertilization. We also verified the impact of slurry on soil nutritional content as well as on nitrate and phosphorus concentrations in the soil. Although slurry nitrogen was less efficient than mineral fertilizer, the results of our study show that slurry constitutes an effective fertilizer for willow plantations. In fact, yields over two years on plots that received increasing amounts of slurry were on the order of 30.0 to 32.9 t/ha. We observed an increase in soil levels of nitrates, copper and zinc as a function of increasing slurry amounts. These levels actually decreased during the second growing season, possibly due to uptake by the willows. Springtime concentrations of water in lysimeters indicated that the maximum amount of slurry tested in our experiments was accompanied by a certain risk of nitrates leaching into the soil. We did not analyze the soil solution of plots fertilized with lower amounts of slurry, but it seems likely that these nitrate concentrations would have had a lower risk of leaching while still ensuring considerable productivity.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Un zonage forestier incluant une sylviculture intensive d'arbres à croissance rapide sur une portion restreinte du territoire permettrait de répondre à la demande pour les produits du bois, réduire la pression sur les forêts naturelles, et augmenter la superficie d'aires protégées. Le peuplier hybride constitue un excellent candidat à la sylviculture intensive puisque sa croissance permet une récolte après 20 ans. Cette étude avait pour objectif d'évaluer les conditions environnementales qui optimisent la croissance du peuplier hybride en sol forestier boréal. Trois techniques d'aménagement sylvicole (la préparation mécanique du sol, le contrôle de la compétition végétale, et la fertilisation) ont été testées sur 40 hectares de plantations dans la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean. Des excavations de systèmes racinaires de peupliers, accompagnées d'incubations de sol à différentes profondeurs, ont été effectuées pour expliquer la réponse aux techniques d'aménagement. La compréhension du comportement des racines du peuplier a été approfondie par une expérience en pots, où des peupliers ont été plantés en présence de graminées et avec une distribution spatiale des nutriments homogène ou hétérogène. Les résultats suggèrent de favoriser la préparation mécanique du sol avant les autres techniques d'aménagement sylvicole puisqu'elle offre les meilleurs gains en croissance. La préparation par monticules s'avère être la meilleure méthode pour assurer la survie et la croissance des peupliers. Le développement du système racinaire est en effet grandement favorisé dans les monticules grâce au sol plus chaud et plus meuble, à une minéralisation accrue de l'azote, et à une faible compétition racinaire, ce qui donne accès à un large volume de sol et à un important réservoir de nutriments. Les racines de peupliers évitent effectivement la compétition, et ce, même à leur détriment, quand les zones les plus fertiles du sol sont occupées par la compétition. Pourtant, les résultats de l'expérience en pots démontrent que le peuplier peut malgré tout pénétrer dans la zone d'un compétiteur, si cette dernière est au moins aussi fertile que la sienne. Les racines de peuplier ont exploré davantage le sol et accédé ainsi à plus de ressources, malgré la présence de compétition, quand la distribution des nutriments était homogène. La croissance de la tige est dans ce cas semblable aux traitements sans compétition. Le peuplier réagit à la compétition et à la distribution spatiale des nutriments en modifiant son architecture racinaire, ce qui témoigne de sa grande plasticité. Cette étude favorisera le succès des plantations de peupliers hybrides, une condition gagnante du zonage forestier, en plus de générer des connaissances nouvelles pour mieux comprendre le comportement des plantes. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : aménagement sylvicole, azote, compétition végétale, distribution spatiale des nutriments, fertilisation, peuplier hybride, plantation d'arbres à croissance rapide, préparation mécanique du sol, racines, sols forestiers.

Le but de cette étude est de mieux comprendre l’effet d’une fertilisation en lisier de porc sur la productivité d’une plantation de saule tout en évaluant les risques d’impact négatif sur l’environnement. Nous avons évalué la réponse des plants à des quantités croissantes de lisiers en plus de la comparer à celle d’une fertilisation minérale. Nous avons aussi vérifié l’impact du lisier sur les teneurs nutritionnelles du sol ainsi que sur les concentrations en nitrates et phosphore de la solution du sol. Bien que l’azote du lisier soit moins efficace que celui des engrais minéraux, les résultats de notre étude montrent que le lisier est un bon engrais pour les plantations de saules. En effet, les rendements sur deux ans des parcelles ayant reçu les quantités croissantes de lisier étaient de l’ordre de 30,3 à 32,9 t/ha. Nous avons observé l’augmentation des teneurs en nitrate, cuivre et zinc dans le sol en fonction des apports croissants de lisier. Ces teneurs ont d’ailleurs diminué lors de la deuxième saison de croissance, ce qui pourrait être dû au prélèvement par les saules. Les concentrations printanières des eaux de lysimètres indiquent que la quantité maximale de lisier telle que testée lors de nos essais comporte un certain facteur de risque de lessivage des nitrates. Nous n’avons pas analysé la solution du sol des parcelles fertilisées avec des quantités plus faibles de lisier, mais nous pouvons croire qu’elles auraient induit des concentrations en nitrate comportant moins de risque de lessivage tout en assurant une productivité considérable. / The aim of this study is to investigate the effect of the use of pig slurry as fertilizer on the productivity of a willow plantation, while evaluating the risk of a negative impact on the environment. We evaluated plant response to increasing slurry amounts and compared this response to the effect of mineral fertilization. We also verified the impact of slurry on soil nutritional content as well as on nitrate and phosphorus concentrations in the soil. Although slurry nitrogen was less efficient than mineral fertilizer, the results of our study show that slurry constitutes an effective fertilizer for willow plantations. In fact, yields over two years on plots that received increasing amounts of slurry were on the order of 30.0 to 32.9 t/ha. We observed an increase in soil levels of nitrates, copper and zinc as a function of increasing slurry amounts. These levels actually decreased during the second growing season, possibly due to uptake by the willows. Springtime concentrations of water in lysimeters indicated that the maximum amount of slurry tested in our experiments was accompanied by a certain risk of nitrates leaching into the soil. We did not analyze the soil solution of plots fertilized with lower amounts of slurry, but it seems likely that these nitrate concentrations would have had a lower risk of leaching while still ensuring considerable productivity.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La croissance cristalline de KH2PO4(KDP)and K(H1-xDx)2PO4(DKDP)a été fortement étudiée depuis de nombreuses années. Les propriétés optiques nonlinéaires (conversion de fréquence: doublage pour le KDP et triplage pour le DKDP)et les études fondamentales sur les mécanismes de croissance sont à la base du développement important de la croissance de ces cristaux. Au début des années 90, un fort intérêt s'est porté sur le KDP et DKDP pour les dispositifs optiques à large ouverture pour les applications industrielles de fusion inertielle comme au NAtional Ignition Facility (NIF) aux USA ou pour le laser MégaJoule en France. La dimension de ces optiques (40*40 cm²) nécessite des cristaux géants crûs en solution. Une technique de croissance rapide a été développé par abaissement de température dans un réacteur de 1000L et par une filtration en continu afin d'éviter la nucléation spontanée. Cette méthode est très robuste et fiable pour la croissance rapide de cristaux géants de KDP mais néanmoins montre des limitations inhérentes à cette méthode. En effet, cela mène à des cristaux inhomogènes (défauts, inhomogénéités isotopiques)ce qui est rédhibitoire pour des solutions solides intermédiaires comme le DKDP : la composition en début de croissance peut varier significativement de celle en fin de croissance. Très récemment, des méthodes par circulation de solution en conditions stationnaires ont été développées pour palier à ce problèmeet sont considérées comme les plus pertinentes. C'est pourquoi nous avons développé un système par circulation en conditions stationnaires avec un traitement original de la solution. Dans un premier temps, le système a été testé sur un composé modèle KDP puis dans un deuxième sur le composé utilisé pour l'application DKDP. / Crystal Growth of KH2PO4(KDP)and K(H1-xDx)2PO4(DKDP)has been extensively covered over the years. For decades KDP and DKDP crystals have been grown either for their nonlinear optical properties (frequency conversion : doubling for KDP and tripling for DKDP) or for fundamental studies on crystal growth mechanisms. At the beginning of the 90's, a special interest arose for KDP for large aperture optical elements for laser fusion facilities such as the National Ignition Facility (NIF)in the USA or for the laser MegaJoule in France. The size of such optics(40*40 cm²)requires giant crystals to be grown in solution. A rapid growth technique has been developed based on the temperature lowering of a 1000L solution and its continuous filtration to avoid spurious nucleation. While this method is very robust and fully mature for the rapid growth of giant KDPs it nonetheless suffers from the limitations inherent to the Temperature Lowering Method(TLM).It does not provide stable growth conditions(temperature and supersaturation change).This can lead to inhomogeneous crystals (defects, isotopic inhomogeneity)and this is critical for intermediate of a solid solutions as the DKDP : the composition grown at the beginning can differ significantly from the one crystallizing later. Very early, transport methods growing crystals in stationary conditions, were considered to be "the most pertinent ones". That's why we have developed a growth system in stationary conditions with an original treatment of the solution. The grown compound selected was firstly KDP (model compound)then DKDP (KDP deuterated) for the desired application.

La ressource forestière en Guyane occupe une place maîtresse au sein de la région et est encore majoritairement préservée, mais la filière bois parvient difficilement à valoriser la biodiversité locale en raison de l’hétérogénéité de la ressource. Identifier les essences à planter demain représente aujourd’hui un enjeu à la fois environnemental, économique et social pour la Guyane. Bagassa guianensis Aubl. et Cordia alliodora (Ruiz & Pav.) Oken. vont à l’encontre des modèles usuels en associant vitesse de croissance et qualité du bois et sont identifiées comme prometteuses pour la plantation. Dans un premier temps, l’étude de la dynamique de croissance des deux espèces révèle un modèle écologique singulier, à la fois pionnières et longévives. La variabilité de l’infradensité dans l’arbre est l’élément clé qui permet un tel développement, favorisant une croissance rapide dans les premières années tout en assurant la longévité de l’individu. Dans une seconde partie, l’analyse d’un large panel de propriétés du bois (retrait, module, durabilité) en lien avec le développement de l’arbre confirme les qualités technologiques des deux espèces et permet l’émergence de résultats novateurs tels que le rôle des extractibles sur le retrait, le contrôle de la croissance grâce aux variations d’infradensité, l’évolution des traits foliaires au cours de l’ontogénie ou encore la mise en place de contrefil dans l’arbre pour assurer son maintien. La connaissance acquise vis-à-vis du mode de développement de ces deux espèces et des facteurs influençant la qualité de leur bois permet aujourd’hui de définir avec plus de précision le cadre d’un projet de plantation et les conditions de son succès. Les résultats de cette étude permettent finalement d’orienter la recherche de nouvelles espèces d’avenir pour la plantation en Guyane. / The forests of French Guiana occupy a central part of the region’s potential resource base, but as yet remain almost completely unexploited. This stems from the forestry industry struggling to valorize wood stocks of a high diversity with an extremely heterogeneous distribution. Indeed, identifying essences for future propagation is an issue of both environmental and socio-economic importance for the region. Bagassa guianensis Aubl. and Cordia alliodora (Ruiz & Pav.) Oken. go against conventional models, in that they display the life history characteristics of rapid growth and wood of high quality, and thus are species of high potential for future plantations. Firstly, our study of growth characteristics reveals a defined strategy half way between long-lived species and pioneer species. It is the variability of basic density of wood which is a key trait allowing for such a development, favoring rapid growth in initial years whilst allowing for tree longevity. Secondly, the analysis of a range of wood properties (shrinkage, modulus of elasticity, durability) in relation to tree growth confirms the technologic quality of the two species. It also enables the emergence of new results like the effect of extractives on wood stability, the control of growth as a result of basic density variation, the evolution of leaf traits throughout tree development or the improvement of trunk maintenance thanks to interlocked grain. The knowledge gained in relation to the developmental traits of these two species, and to the quality of their wood allows for the elaboration of plantation projects and what will be required for their success. The results of this study can orientate future studies on novel species for commercialization in French Guiana.