La caractérisation de la variabilité spatiale des conditions agrométéorologiques est essentielle à la prévision des insectes ravageurs et des maladies des cultures (IRMC) et à leur gestion spécifique par site. L’objectif de notre étude a été de modéliser, estimer et spatialiser à l'échelle locale et régionale des indicateurs agrométéorologiques (IAM) ainsi que leurs incertitudes. L'imagerie multispectrale et la thermographie infrarouge aéroportée ont été utilisées pour estimer à l'échelle locale des IAM dont le NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), la proportion de couverture végétale (PCV), la température de surface (TS) et l'indice TVDI (Temperature/Vegetation Dryness Index) de l’humidité de surface. Deux nouveaux indicateurs ont été proposés: l’indicateur MTVX (Modified Temperature/Vegetation Index) de la température de l’air près de la surface (TAPS), et l’indice des conditions de stress thermique des cultures (ISTC). Les IAM ont été estimés à l'échelle régionale à l’aide des images satellite AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer). Les incertitudes résultantes (ICR) des IAM ont été formulées sur la base de la loi de propagation des incertitudes. La spatialisation des IAM a été réalisée selon une approche dynamique basée sur un krigeage multivariable intégrant les facteurs dominants de leur variabilité spatiale. Les IAM ont démontré de fortes variabilités intraparcellaires, locales et régionales. Ils permettent de répondre aux besoins de caractérisation des conditions agrométéorologiques qui régissent les occurrences et le développement des IRMC. Des corrélations élevées ont été observées entre les mesures d'occurrence de plusieurs IRMC des cultures maraîchères et les indicateurs thermiques TS, TVDI, MTVX et ISTC. Celles-ci démontrent que les conditions de température qui prédominent à la surface des champs influencent davantage les IRMC. Ces indicateurs devraient être privilégiés dans la prévision des IRMC et dans la mise en place d’approche de gestion intégrée des ravageurs. Les aspects novateurs de la modélisation des indicateurs MTVX et ISTC, la formulation des ICR et leur estimation en tout point du territoire, la mise en place d'un cadre formel basé sur les ICR et un coefficient de performance globale pour évaluer et comparer différents modèles d'estimation des IAM, ainsi que l’approche de spatialisation dynamique, constituent des apports majeurs de notre étude. / The characterization of the spatial variability of agrometeorological conditions is essential to the prediction and site-specific management of crop pests and diseases (CPD). The aim of our study was to model, estimate and spatialize local and regional agrometeorological indicators (AMI) and their uncertainties. Airborne multispectral imaging and infrared thermography were used to estimate AMIs at local scale such as the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Percent Canopy Cover (PCC), Surface Temperature (ST) and the Temperature/Vegetation dryness index (TVDI), an indicator of surface moisture. Two new indicators were also proposed: the Crop Heat Stress Index (CHSI) and the Modified Temperature/Vegetation Index (MTVX), an indicator of the near-surface air temperature. AMIs were estimated at the regional scale using satellite images from the Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR). The formulation of resultant uncertainties (RUC) of AMIs was based on the law of propagation of uncertainty. The spatialization of observed AMIs in-field was performed using a dynamic approach based on a multivariate kriging that integrated the dominant factors of their spatial variability. AMIs showed a high spatial variability at intra-site, local, and regional scales. They meet the need of the characterization of agrometeorological conditions under which the CPDs appear and develop. High correlations were observed between measures of the occurrence of several vegetable CPDs and thermal indicators like ST, TVDI, MTVX, and CHSI. These correlations show that surface temperature and near-surface air temperature have the most influence on the occurrence and the development of CPDs. Therefore, these indicators should be used in forecasting and in the implementation of an Integrated Pest Management (IPM) approach. Major contributions of our study are the innovative aspects of the modeling of indicators MTVX and ISTC, the formulation of the RUs of AMIs and their estimation anywhere in the area of interest, the establishment of a formal framework based on RUs and a global performance index to evaluate and compare different models used to estimate AMIs, and the dynamic spatialization approach.

Ce travail s'inscrit dans le cadre de recherche sur les maladies vectorielles de Lyme et Virus du Nil au sein de l'Agence de Santé Publique du Canada (ASPC) ayant pour finalité d'évaluer et de cartographier les risques sanitaires associés à ces maladies infectieuses liées au climat aux échelles municipales, provinciales et fédérale. Dans ce contexte, cette recherche vise à démontrer la faisabilité, la pertinence et les enjeux de recourir aux méthodes de réduction d'échelle pour obtenir à une haute résolution spatio-temporelle (100/30 m et 1 jour) avec au plus des marges d'erreur de 2 unités, des déterminants climatiques et microclimatiques (DCMC) en milieu hétérogène du Canada. Un cadre méthodologique d'application des méthodes de réduction d'échelle, Random Forest Regression (RFR), Thermal sharpening (TsHARP), Pixel block intensity modulation (PBIM), a été proposé pour estimer la température de surface (LST) de MODIS 1000 m à 100/30 m. Des expérimentations basées sur cette approche ont été effectuées sur trois sites au Québec à différentes époques. Les résultats, spatialement représentatifs, ont été validés avec les températures de l'air et celles prises par de Landsat 08 avec des marges d'erreur autour de 2°C. L'analyse des résultats démontre la capacité effective des méthodes de réduction d'échelle à discriminer la LST dans l'espace. Toutefois, dans le contexte du projet de l'ASPC, ces résultats sont non concluants à 100/30 m en l'absence d'une plus-value significative au plan spatial de LST. Cette analyse a conduit à discuter des enjeux temporels, spatiaux, méthodologiques et de gestion de gros volumes de données en lien avec la réduction d'échelle dans le contexte du projet. / This research is part of the Public Health Agency of Canada's (PHAC) research on Lyme and West Nile Virus vector-borne diseases, which aims to assess and map the health risks associated with these climate-related infectious diseases at the municipal, provincial and federal levels. In this context, this research aims to demonstrate the feasibility, relevance and challenges of using downscaling methods to obtain high spatial and temporal resolution (100/30 m and 1 day), with margins of error of no more than 2 units, of climatic and microclimatic determinants (CMDs) in a heterogeneous Canadian environment. A methodological framework for the application of downscaling methods, Random Forest Regression (RFR), Thermal sharpening (TsHARP), Pixel block intensity modulation (PBIM), has been proposed to estimate the surface temperature (LST) from MODIS 1000 m to 100/30 m. Experiments with our approach were carried out at three sites in Quebec at different times. The spatially representative results were validated with air and Landsat 08 temperatures with error margins around 2°C. The analysis of our results demonstrates the effective capacity of downscaling methods to discriminate LST in space. However, in the context of the ASPC project, these results are inconclusive at 100/30 m in the absence of a significant, expected increase in the spatial accuracy of LST. This analysis led to a discussion of the temporal, spatial, methodological and large data volume management issues related to downscaling in the context of the project.

La bactérie Bacillus subtilis est considérée comme une solution alternative aux pesticides conventionnels pour la gestion des agents phytopathogènes. Les mécanismes de biocontrôle de cette bactérie sont multiples et reposent fortement sur la production de lipopeptides. A l'heure actuelle, l'influence des mycètes/oomycètes phytopathogènes sur la physiologie et les mécanismes de biocontrôle de B. subtilis est peu connue. L'objectif de ce projet de doctorat était d'étudier chez B. subtilis l'influence de différents mycètes/oomycètes phytopathogènes sur les mécanismes de biocontrôle et plus particulièrement sur la production de lipopeptides. Dans un premier temps, les lipopeptides produits par B. subtilis PTB185 ont été caractérisés par spectrométrie de masse et une méthode permettant leur quantification relative a été développée à l'aide d'un MALDI-TOF. Cette première étape a permis de montrer que la souche PTB185 produit de la surfactine, de l'iturine et de la fengycine. Les essais de confrontation sur gélose ont montré que l'activité antagoniste et la production de lipopeptides par B. subtilis variaient significativement (P ≤ 0.05) selon l'agent pathogène testé. Aucune corrélation entre la production de lipopeptides et l'activité antimicrobienne de B. subtilis n'a toutefois été observée. Le mycélium autoclavé des agents phytopathogènes a également influencé significativement les quantités de lipopeptides produites par B. subtilis en milieu liquide. La production de fengycine et/ou d'iturine a augmenté significativement en présence du mycélium de Botrytis cinerea, Mucor sp., Pythium ultimum ou Rhizoctonia solani, alors que l'addition de mycélium n'a pas affecté de façon significative la production de surfactine, en comparaison avec le traitement témoin. Les bactéries cultivées en milieu liquide en présence du mycélium de Mucor sp. ont causé une réduction significativement plus importante de la croissance de B. cinerea, R. solani et S. sclerotiorum, comparativement aux bactéries cultivées en absence de mycélium. Ces résultats montrent pour la première fois l'influence du mycélium autoclavé des agents phytopathogènes sur l'activité antagoniste et la production de fengycine/iturine chez B. subtilis. Une étude plus approfondie de l'influence du mycélium autoclavé et des composés extracellulaires des mycètes/oomycètes phytopathogènes sur B. subtilis PTB185 a par la suite été réalisée en protéomique. Le mycélium autoclavé de tous les agents phytopathogènes testés a fortement inhibé les protéines associées au métabolisme et à la biosynthèse de la thiamine chez la bactérie. Le mycélium autoclavé de Mucor sp. a fortement stimulé les protéines associées au « phage-like element PBSX » et fortement diminué celles du métabolisme et de la biosynthèse de la biotine. Les composés extracellulaires de P. ultimum ont diminué les protéines associées à la formation des flagelles et stimulé celles associées à la production de subtilosine. Le mycélium autoclavé et les composés extracellulaires de R. solani ont augmenté de façon importante les protéines associées à la synthèse de sidérophores. Les composés extracellulaires de S. sclerotiorum ont pour leur part très faiblement impacté le protéome de la bactérie. Les résultats de cette étude, en plus de témoigner de l'influence des interactions biotiques sur la production des lipopeptides, apportent des informations supplémentaires quant à l'influence de ces dernières sur la physiologie/les mécanismes de biocontrôle de B. subtilis. Enfin, cette étude offre de nouvelles perspectives pour optimiser le milieu de culture de B. subtilis à des fins biotechnologiques. / The bacterium Bacillus subtilis is considered as a promising alternative to conventional pesticides for plant disease management. The mechanisms underlying the biocontrol properties of this bacterium are multiple and are closely related to the production of lipopeptides. Currently, little is known about the influence of plant pathogenic fungi/oomycetes on B. subtilis physiology and biocontrol mechanisms. The objective of this doctoral research project was to study the influence of fungi/oomycetes on B. subtilis biocontrol mechanisms, especially on the production of lipopeptides. In the first instance, the lipopeptides produced by B. subtilis PTB185 were characterised by mass spectrometry and a method allowing the relative quantification of these compounds was developed using MALDI-TOF instrumentation. This first step displayed the capacity of strain PTB185 to produce surfactin, iturin, and fengycin. Confrontation assays conducted on agar showed that B. subtilis antagonistic activity and production of lipopeptides vary significantly (P ≤ 0.05) according to the pathogen tested. However, no correlation between lipopeptides production and B. subtilis antimicrobial activity was observed. Autoclaved mycelia of plant pathogens were also shown to significantly influence the quantities of lipopeptides produced by B. subtilis in liquid culture. Fengycin and/or iturin were produced in significantly higher amounts in presence of mycelium of Botrytis cinerea, Mucor sp., Pythium ultimum, or Rhizoctonia solani, while addition of mycelium in the medium did not significantly affect surfactin production as compared to the control. Bacteria grown in liquid medium amended with Mucor sp. mycelium caused a significantly higher reduction of mycelial growth of B. cinerea, R. solani, and Sclerotinia sclerotiorum as compared to the bacteria grown with no mycelium. These results show for the first time the influence of autoclaved plant pathogen mycelium on B. subtilis antagonistic ability and production of fengycin/iturin. The influence of autoclaved mycelia and extracellular compounds of plant pathogenic fungi/oomycetes on B. subtilis was further investigated by proteomics. Autoclaved mycelium of all tested pathogens strongly inhibited the proteins associated with B. subtilis thiamine metabolism and biosynthesis. Autoclaved mycelium of Mucor sp. strongly increased proteins associated with the phage-like element PBSX and strongly decreased those related to biotin metabolism and biosynthesis. Extracellular compounds of P. ultimum reduced proteins associated with flagellar assembly and stimulated those related to the production of subtilosin. Autoclaved mycelium and extracellular compounds of R. solani strongly increased proteins associated with the production of siderophores. Extracellular compounds of S. sclerotiorum barely affected the proteome of the bacterium. The results of this study, besides providing additional evidence of the influence of biotic interactions on lipopeptides production, give further information on the influence of the latter on B. subtilis physiology and biocontrol mechanisms. Finally, this study provides new insights into the optimisation of the culture medium to grow B. subtilis for biotechnological applications.

L’agriculture durable repose sur l’utilisation de moins d’intrants chimiques et favorise l’utilisation des produits biologiques comme le biochar. Ce dernier, à certaines doses, peut stimuler la fixation biologique d’azote chez les légumineuses. Notre projet vise à étudier l’effet d’un biochar de copeaux de pin pyrolysés à 700 ºC sur la symbiose tripartite Ensifer meliloti-Rhizophagus irregularis-Medicago sativa L., sur la production d’inocula bactériens et envers la lutte contre les agents pathogènes. Une culture de luzerne inoculée avec deux E. meliloti A2 et S14, en présence du Rhizophagus irregularis et dans un sol amendé avec 0, 15 ou 30 % de biochar (v:v) a été réalisée. Une stimulation significative de la mycorhization a été observée en présence de 15 % de biochar, et des souches A2 et S14. Par contre, l’inoculation de la luzerne avec A2 ou S14 n’a pas eu d’effet significatif sur les rendements, indiquant la présence dans le sol de souches efficaces d’E. meliloti. Une étude portant sur la survie des rhizobiums et du Bacillus subtilis MBI 600 menée pendant 120 jours à 4 et 25 °C. Elle a montré que 15 % de biochar favorise significativement la survie des cellules de rhizobiums. Par contre, pour Bacillus subtilis c’est le Pro-mix à 100 % qui supporte mieux la survie des cellules. Ainsi, l’effet de biochar sur la survie des microorganismes dépend de la nature de ces derniers et de la dose utilisée. L’étude de l’effet des trois doses du biochar sur les agents pathogènes a montré qu’à forte dose il pourrait favoriser le développement des pathogènes. Les résultats apportent des pistes pour les modalités d’application de biochar en agriculture. Par contre, notre étude est réalisée avec un seul type de biochar à trois doses. Il sera donc très important de tester d’autres types ainsi que d’autres doses de biochar. / Sustainable agriculture is based on the use of less chemical inputs and promotes the use of biological products such as biochar. Many studies clearly indicate that some biochars can stimulate biological nitrogen fixation in legumes. Our project aims to study the effect of a biochar (Pines, 700ºC) on the tripartite symbiosis Ensifer meliloti-Rhizophagus irregularis-Medicago sativa L., on the production of bacterial inocula and on the fight against pathogens. A culture of alfalfa inoculated with two strains of E. meliloti A2 or S14, in the presence of Rhizophagus irregularis and in a soil amended with 0, 15 or 30% of biochar (vol:vol) was conducted. A significant stimulation of mycorrhization was observed in the presence of 15% biochar and A2 or S14. However, inoculation of alfalfa with A2 or S14 had no significant effect on yields, indicating the presence in soil of effective strains of E. meliloti. A study on survival of rhizobia and Bacillus subtilis MBI 600 at 4°C and 25°C was conducted for 120 days. It showed that biochar (15%, vol:vol) promotes significantly the survival of rhizobial cells but for Bacillus subtilis it is the Pro-mix without biochar which supports better cell survival. Thus, the biochar effect on survival of microorganisms depends on the dose of biochar used. The effect of biochar amendments on P. ultimum and FORL colonization and infection was also evaluated. The study of the effect of three doses of biochar (0, 15, 30%; vol:vol) on pathogens showed that high doses may offer a good environment for pathogens development. Our study was performed using a single type of biochar with three doses. Therefore, it is very important to test other types and doses of biochar to be able to make recommendations.

Cette étude s'inscrit dans le cadre d'un programme de recherche destiné à évaluer le potentiel de la biodésinfection anaérobie (BDA) pour lutter contre les champignons phytopathogènes du sol dans les fraisières. Elle avait pour objectifs de (1) caractériser les profils d'acides gras volatils (AGVs) obtenus suite à la BDA réalisée avec différentes matières organiques et (2) déterminer la fongitoxicité et la phytotoxicité des AGVs. La BDA du sol a été réalisée in vitro avec comme amendements organiques une variété de résidus lignocellulosiques et de sous-produits de l'industrie agroalimentaire largement disponibles dans la province de Québec. Les sols amendés en matière organique ont généralement présenté des valeurs négatives de potentiel redox après deux semaines de BDA. Les concentrations du sol en AGVs (acide acétique, butyrique, isobutyrique, propionique, valérique et isovalérique) et la concentration totale en AGVs ont varié selon l'amendement organique utilisé. Les concentrations totales en AGVs les plus élevées furent obtenues dans les sols amendés avec la mélasse, la drêche de brasserie ou le marc de pomme. L'exposition à l'acide acétique et à l'acide butyrique, aux concentrations obtenues dans les sols soumis à la BDA, fut létale pour Verticillium dahliae et Neopestalotiopsis rosae. Des plantules de fraisier (Fragaria × ananassa) transplantées dans le sol après la BDA ont développé des symptômes de phytotoxicité au niveau des feuilles et des racines. Les symptômes les plus intenses ont été observés dans les sols dont les concentrations totales en AGVs étaient les plus élevées. L'acide butyrique et l'acide acétique seraient responsables, à tout le moins en partie, des symptômes foliaires de phytotoxicité. Cette étude démontre que le type de matière organique incorporé dans le sol influence les profils d'AGVs obtenus suivant un traitement de BDA et que l'acide acétique et l'acide butyrique, les AGVs produits en plus grande quantité, sont fongitoxiques et phytotoxiques.

Dans cette étude, différentes configurations d'un poêle à bois sont comparées afin de caractériser les principaux facteurs influençant la formation de particules et leur rejet. Ainsi, les paramètres de conception d'un poêle à bois seront étudiés expérimentalement et à l'aide de la dynamique des fluides numérique pour découvrir les lignes directrices en ce qui concerne la réduction de l'émission de particules. La méthode expérimentale utilisée est une adaptation de celle utilisée par l'industrie pour la certification de poêle à bois développée par EPA/CSA. Afin de mieux décrire le comportement d'un concept de poêle à bois donné, à un taux de combustion donné, l'étude abordera également : la distribution de température interne, la composition des émissions gazeuses, le ratio air carburant (), l'efficacité globale du poêle, l'humidité et la distribution d'air à l'intérieur de la chambre de combustion. Le suivi de ces paramètres a permis de révéler leur influence significative sur les émissions en considérant les modifications et les conditions d'opération du poêle.

Dans une rotation soya maïs-grain, les résidus de désencrage (RDD) ont montré un effet répressif des adventices dicotylédones annuelles. Les causes de cette répression demeurent inconnues. Ainsi, le premier objectif de cette thèse était de contribuer à les élucider. L'impact des RDD sur le carbone (C), l'azote (N), le rapport C:N, le nitrate, l'ammonium et les composés phénoliques du sol a été étudié. La phytotoxicité des solutions simulant les composés phénoliques des RDD frais et du sol amendé a été investiguée. Suite à l'application des RDD, le carbone total et le rapport C:N ont augmenté, alors que la teneur du sol en nitrate a diminué. Douze composés phénoliques ont été quantifiés dans les RDD. Suite à l'application des RDD, la vanilline et l'acide 3-hydroxy-4-methoxycinnamic ont augmenté dans le sol. Cependant, leurs concentrations sont demeurées sous le seuil de sensibilité des espèces végétales étudiées. Les résultats de cette étude montrent que l'immobilisation du nitrate est en cause pour expliquer la diminution de l'établissement de certaines espèces végétales. Cependant, l'impact des composés phénoliques des RDD, sur les plantes, n'est pas à exclure. Ces molécules sont connues pour leur implication dans l'inhibition de la nitrification et la séquestration du nitrate dans la matière organique. Le deuxième objectif de cette thèse était d'évaluer les paramètres de qualité et le rendement du soya et du maïs, cultivés en rotation de courte durée, sous trois doses des RDD combinées à trois stratégies de désherbage et trois doses d'azote appliquées au maïs. Pour le soya, le rendement en grain a pu augmenter, rester inchangé ou diminué, en fonction de la dose de RDD, de l'absence ou de la présence des mauvaises herbes, de l'année de la rotation et de l'effet résiduel de l'azote appliqué au maïs. Basé sur les signatures isotopiques 813C et ô15N du grain, les RDD auraient empêché la diminution du rendement lors des saisons sèches et ils auraient favorisé la fixation du N2. Chez le maïs, le rendement en grains a augmenté avec l'augmentation de la fertilisation azotée et il a diminué avec l'augmentation du taux des RDD appliqué, alors que les herbicides ont pu augmenter le rendement. Cette étude confirme la possibilité d'intégrer les RDD dans une stratégie de lutte aux mauvaises herbes dans la rotation soya-maïs. En revanche, d'autres recherches sont nécessaires afin d'optimiser les doses d'herbicides. Il serait aussi pertinent de déterminer les effets bénéfiques des RDD sur les écosystèmes aquatiques limitrophes aux zones agricoles.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / La canneberge à gros fruits (Vaccinium macrocarpon) est un arbuste vivace cultivé principalement au Canada et aux États-Unis. Au cours des dernières années, le Québec est devenu un important producteur de canneberge ce qui en fait le plus grand producteur au Canada et le plus grand producteur de canneberge biologique au monde. Avec cette augmentation de la production, la pourriture des fruits de la canneberge (PFC), une maladie causée par 12 espèces de champignons, est devenue l'un des principaux facteurs affectant le rendement. Tirant partie de la technique moléculaire pour identifier l'agent pathogène en cause, cette étude s'est fixée pour objectif d'évaluer l'évolution temporelle de la PFC en déterminant et en comparant l'abondance des espèces fongiques sur deux années de production, 2018 et 2020, à partir de trois fermes (biologique, transition - sans fongicides depuis 2015, conventionnelle - trois applications de fongicides par année) réparties dans trois régions distinctes du Québec (respectivement, Saguenay - Lac - St - Jean, Lanaudière, Centre du Québec). Comme prévu, des variations significatives de la diversité fongique et de l'abondance relative ont été observées entre les années et les fermes. Cependant, les champignons prédominants au Québec sont demeurés les mêmes au fil des sites et des périodes d'échantillonnage, à l'exception d'une diminution de Colletotrichum fructivorum couplée à une augmentation de Strasseria geniculata entre 2018 et 2020. De plus, Monilinia oxycocci a été retrouvé presque exclusivement dans la ferme biologique, les deux années à l'étude, ce qui indique que les fongicides peuvent réprimer cet agent pathogène efficacement avec un effet durable. De plus, la plus grande diversité de champignons identifiés dans la ferme biologique confirme que les applications de fongicides ont réduit l'incidence de la PFC et la composition fongique. Bien que la température et les précipitations soient connues pour influencer le développement des maladies fongiques des plantes, les connaissances sur l'impact des facteurs environnementaux sur la dynamique spatio-temporelle des PFC sont limitées. Sur la base des données climatiques obtenues d'Environnement et Changement climatique Canada pour les trois fermes enquêtées, les effets des facteurs climatiques sur les variations observées de l'abondance des espèces ont été évalués en utilisant la modèle d'amplification du gradient d'apprentissage automatique, qui est un algorithme d'apprentissage automatique supervisé robuste. Étonnamment, la température et les précipitations n'étaient pas les facteurs les plus importants influençant l'incidence des champignons pathogènes causant la PFC au Québec. Les analyses ont révélé l'impact inattendu de pression de l'air sur la présence des espèces tout en corroborant celui des applications de fongicides. L'étude de l'effet des facteurs climatiques sur l'incidence de la PFC a abouti aux premiers résultats sur l'impact de leur évolution dans l'espace et dans le temps. En raison de leur influence sur les espèces de la PFC, le présent travail confirme qu'une estimation plus poussée de leur importance pourrait mener à une meilleure gestion de cette maladie. / Large cranberry (Vaccinium macrocarpon) is a perennial shrub grown mainly in Canada and the United States. In recent years, Québec has become a major producer of cranberry making it the largest in Canada and the largest of organic cranberry in the world. With this increase in production, cranberry fruit rot (CFR), a disease caused by 12 fungal species, has become one of the major factors affecting yield. Taking advantage of molecular techniques to identify the pathogens involved, this study set for objective to assess the temporal evolution of CFR by determining and comparing the abundance of CFR fungal species in two years, 2018 and 2020, from three cranberry farms (organic, transitional - without fungicides since 2015, conventional - three fungicide application per year), located in three distinctive regions of Quebec. As expected, significant variations in both fungal diversity and species relative abundance (SRA) were observed between years and farms. However, the predominant CFR fungi in Québec remained the same over the sampling sites and periods, with the exception of a decrease of Colletotrichum fructivorum coupled with an increase of Strasseria geniculata between 2018 and 2020. In addition, Monilinia oxycocci was almost exclusively found in the organic farm for the two years under study, indicating that fungicides can control this pathogen efficiently with a lasting effect. In addition, the higher diversity of fungi identified in the organic farm confirms that fungicide applications lowered CFR incidence and fungal composition. Although temperature and precipitations are known to influence the development of fungal plant diseases, there is limited knowledge of the impact of environmental factors on the spatio-temporal dynamics of CFR. Based on climatic data obtained from Environment and Climate Change Canada for the three surveyed farms, the effects of climatic factors on the observed variations in species abundance were evaluated by using the extreme gradient boost method, which is a robust supervised machine learning algorithm. Surprisingly, temperature and precipitations were not the most important factors influencing the incidence of CFR fungal pathogens in Québec. Analyses revealed the unexpected impact of air pressure on the presence of CFR species while corroborating that of fungicide applications. Investigating the effect of climatic factors on the incidence of the CFR resulted in the first outcomes on the impact of their evolution over space and time. Because of their influence on CFR species, the present work confirms that further estimation of their importance could result in better management of this disease.

La tomate est susceptible aux attaques de plusieurs agents phytopathogènes. Pour lutter contre ces agents phytopathogènes, des conservateurs chimiques sont utilisés pendant l’entreposage mais ils sont néfastes pour la santé humaine et l’environnement. Le chitosane, produit naturel respectueux de l’environnement et sans danger pour la santé humaine, est connu pour son effet antimicrobien. Toutefois, son efficacité est moindre contre les champignons Zygomycètes et pourrait être améliorée par chloration. Le but de ce projet était de vérifier l’amélioration du potentiel antimicrobien de polychloro-chitosane en vue de son emploi pour la conservation post-récolte de la tomate. Les effets antimicrobiens de quatre doses (1000, 2000, 3000 et 4000 ppm) de polychloro-chitosane et de chitosane natif ont été évalués in vitro contre les phytopathogènes suivants: Mucor sp., Sclerotinia sclerotiorum, Botrytis cinerea, Rhizoctonia sp., Geotrichum candidum, Colletotrichum coccodes, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Lactobacillus plantarum, Pseudomonas cichorii, Pseudomonas syringae et Xanthomonas campestris. Exprimés en facteur d’amélioration (FA), ces effets sont notés excellents (FA˃3.5), très bons (FA situé entre 3.5 à 2.5), bons (FA situé entre < 2.5 à 1.5), faibles (FA situé entre < 2.5 à 1.5 uniquement à 3000 et 4000 ppm) et nuls (FA< 1.5). Les mêmes doses de polychloro-chitosane et de chitosane natif ont été testées pour le contrôle de la moisissure grise de la tomate. Selon l’organisme considéré, l’amélioration de l’activité antimicrobienne de chitosane polychloré s’est avérée excellente (Mucor sp.), très bonne (Rhizoctonia sp.), bonne (E. coli), faible (B. cinerea, P. cichorii, P. syringae, X. campestris) ou nulle (S. sclerotiorum, C. coccodes, G. candidum, B. subtilis et L. plantarum). Par ailleurs, le chitosane polychloré s’est révélé plus efficace que le chitosane natif pour le contrôle du développement de la moisissure grise. Les potentiels bioactif et bio-conservateur de polychloro-chitosane s’avèrent prometteurs mais ne sont pas satisfaisants. Cela est en partie attribuable à sa faible solubilité. Des travaux complémentaires s’avèrent nécessaires pour améliorer cette solubilité en modulant les niveaux de chloration et de désacétylation. / Tomato is susceptible to attacks by several phytopathogenic agents. Chemical preservatives are used during storage but are detrimental to human health and the environment. Chitosan, a natural product that is environmentally friendly and safe for human health, is known for its antimicrobial effect. However, this effect is low against Zygomycetes and could be improved by chlorination. The aim of this project was to verify the improvement of the antimicrobial potential of polychloro-chitosan for its use in the tomato postharvest preservation. The antimicrobial effects of four doses (1000, 2000, 3000 and 4000 ppm) of polychloro-chitosan and native chitosan were evaluated in vitro for the following phytopathogenics: Mucor sp, Sclerotinia sclerotiorum, Botrytis cinerea, Rhizoctonia sp, Geotrichum candidum, Colletotrichum coccodes, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Lactobacillus plantarum, Pseudomonas cichorii, Pseudomonas syringae and Xanthomonas campestris. Expressed as improvement factor (FA), these effects were rated excellent (FA˃3.5), very good (FA between 3.5 to 2.5), good (FA between ˂2.5 to 1.5), low (FA between ˂2.5 to 1.5 only in 3000 and 4000 ppm) and nil (FA < 1.5). The same doses of polychlorinated chitosan and native chitosan were tested for control of gray mold in tomato. According to the organism, improving the antimicrobial activity of polychlorinated chitosan has been excellent (Mucor sp.), very good (Rhizoctonia sp.), good (E. coli), low (B. cinerea, P. cichorii, P. syringae, X. campestris) or nil (S. sclerotiorum, C. coccodes, G. candidum, B. subtilis and L. plantarum). In addition, more tomatoes were preserved from gray mold by polychloro-chitosan than native chitosan. The bioactive and biopreservation potentials of polychloro-chitosan are promising but not satisfying. This is due in part to its low solubility. Further works are required to improve this solubility by modulating the levels of chlorination and deacetylation.

En 2001 et 2002, nous avons échantillonné 89 fraisières, réparties dans neuf régions agricoles du Québec, afin de connaître la diversité et l’abondance des différentes espèces de charançons des racines. Le sol des différentes fraisières a également été caractérisé. L’écologie saisonnière d’Otiorhynchus ovatus (L.) a été étudiée dans la grande région de Québec. Le charançon des racines le plus abondant dans les fraisières est, sans contredit, O. ovatus avec plus de 82% des captures. Aussi, il a été établi qu’il existe une corrélation entre l’abondance d’O. ovatus et le pourcentage de sable contenu dans un sol. Deux cohortes d’insectes se succèdent au champ et le pic d’abondance se situe à la fin de la période de récolte des fruits. Cette période est la plus propice pour contrôler les populations de O. ovatus avant que les femelles initient la ponte. / In 2001 and 2002, 89 strawberry fields from nine regions in Québec were sampled to determine the diversity and abundance of root weevil species. Soil characteristics were also assessed. We further studied the seasonal ecology of the strawberry root weevil, Otiorhynchus ovatus (L.) in the Québec City area. The strawberry root weevil was the most abundant species with > 82% of all captured specimens. Its abundance was positively correlated with sand in soil sample. Two cohorts of insects have been identified with a peak of abundance at the end of the fruit harvesting period. This period is most suitable for O. ovatus control as females have not yet initiated oviposition.