Cette recherche vise l'évaluation de la fluorescence induite par UV pour la discrimination en temps réel des mauvaises herbes dans un contexte d'application localisée d'herbicides. Des spectres de fluorescence ont été acquis sur de jeunes plants vivants de 3 groupes : (1) maïs, mauvaises herbes (2) monocotylédones et (3) dicotylédones. La dimensionnalité des spectres a été réduite par analyse en composante principale. Les composantes principales ont servies à développer des modèles discriminants (analyse linéaire discriminante et méthode SEVICA) pour classifier les plantes selon 3 groupes. Les résultats ont montré que la variabilité intragroupe associée à l'âge des plants et la position de la mesure sur le plant est nettement inférieure à la variabilité intergroupe. Globalement, le classement en 3 groupes a été réalisé avec un taux de succès de 93%. La fluorescence induite présente donc un bon potentiel pour la discrimination en temps réel entre plante cultivée et mauvaises herbes.

L'infusion du tourteau de graines de neem, suivie d'un lavage au méthyl-tert-butyl-éther, a été la procédure optimale pour extraire l'azadirachtine. L'importance de l'azadirachtine a été mise en relief par les bio-essais visant à évaluer la toxicité des extraits de neem contre le puceron vert du pécher. En effet, pour une même concentration en azadirachtine, les formulations NEEMAZAL®-EC, H2O/MTBE et AZT ont eu le même délai d'action sur la survie de larves de M. persicae. De plus, l'application de 30 ppm d'azadirachtine sur des feuilles de pommes de terre infectées par le PLRV a permis de réduire de 61% l'acquisition du virus par des adultes aptères. Cependant, l'ajout d'huile de neem à l'azadirachtine fut nécessaire pour obtenir une formulation capable de réduire la transmission du PVY par des adultes ailés. En revanche, aucun des traitements appliqués avec les formulations élaborées en laboratoire, même celles contenant de l'huile de neem, n'ont été capable de réduire de façon significative la transmission du PLRV, bien que ceux effectués avec le NEEMAZAL®-EC aient permis, dès 11 ppm d'azadirachtine, une réduction significative de la transmission du virus circulant.

Les démarches entreprises pour ce travail s’inscrivent dans un vaste programme de recherche visant à l’élaboration d’un guide complet sur la conception, la construction et l’entretien de routes non revêtues en contexte climatique nordique canadien. La poussière qui s’échappe des chemins et routes locales non revêtus par temps sec est une source importante de particules fines dans l’air qui a de nombreuses répercussions environnementales et socio-économiques. En effet, ces particules sont la cause de pollution atmosphérique, elles réduisent la visibilité des conducteurs en plus d’avoir une incidence néfaste sur la santé des usagers. Une grande variété de produits abat-poussière servant à contrôler ce phénomène est actuellement offert sur le marché. Ce travail de recherche porte sur la performance de chaussées non revêtues traitées par abat-poussière dans le contexte climatique nordique canadien. Il inclut notamment une partie expérimentale de terrain qui se déroule sur deux routes forestières du Québec. La nature des produits à l’essai est très diversifiée de même que les critères d’évaluation de performance des chaussées qui couvrent la poussière générée, l’état de la surface de roulement et les impacts environnementaux. Ces critères ont été évalués de façon qualitative et quantitative sur une période de deux ans. Le concept du cycle de vie est également abordé afin de développer un outil d’analyse basé sur les résultats de terrain. Les résultats obtenus révèlent que la famille des produits hygroscopiques est la mieux adaptée au contexte climatique nordique canadien. Le choix final du produit devrait être fait selon les contraintes économiques et environnementales du site d’application. L’analyse du cycle de vie d’une route non revêtue a permis de déterminer que l’utilisation d’un produit abat-poussière et stabilisant réduit les frais d’exploitation ainsi que les émissions polluantes générées. / Conclusions obtained from this research project will be supplemented to a guide which will consider all the relevant parameters in the establishment of design, construction and maintenance guidelines on unpaved roads in northern locations. Dust generation from unpaved roads is a great source of airborne particles which can have environmental as well as economic impacts. These particles are a driving hazard to motorists using the road and are also the cause of many health problems. In addition to atmospheric pollution, the generation of dust also leads to loss of aggregate and road surface deterioration. A wide range of dust suppressants are commercially available to help control this problem. This research project covers the performance of unpaved roads treated with dust suppressant in a northern context. Field testing was conducted on two different forest roads in Québec over a two-year period. Several dust suppressants were evaluated through different criteria of performance including dust abatement, road condition and environmental impacts. Qualitative and quantitative methods were used in order to evaluate those performance criterias. The concept of life-cycle assessment was also studied in order to develop an analysis tool for the design and maintenance of unpaved roads. Study results show hygroscopic products will offer a better performance in the Northern Canada context. The selection of the appropriate salt or brine should be made according to the economic and environmental limitations of the location. The life-cycle analysis of an unpaved road allowed us to establish that the use of a dust suppressant or a soil stabilizer will help reducing the costs of operation and the release of chemicals and particulates into the atmosphere.

Les travaux réalisés dans le cadre de cette maîtrise s'inscrivent dans le vaste projet CARRLo (Chemin d'Accès aux Ressources et Routes LOcales) visant à améliorer la qualité des routes non revêtues en contexte climatique nordique canadien. À cause entre autres de l'achalandage réduit et de l'éloignement de la plupart des routes non revêtues, le pavage de ces dernières est une tâche ardue et dispendieuse qui est très peu réaliste, du moins à grande échelle. Toutefois, devant la place sans cesse grandissante qu'occupe la sécurité dans les transports, le contrôle de la stabilisation des routes non revêtues et de la poussière engendrée par la circulation est devenu nécessaire. De plus, face à la rigueur du climat nordique le défi n'est pas seulement de contrôler la poussière, mais aussi de stabiliser les chemins non revêtus en trouvant des produits efficaces dans un contexte de gel et de dégel afin d'augmenter la période où les routes sont praticables. Plusieurs travaux portent sur la performance de divers agents stabilisants et produits d'abat-poussière. Le caractère novateur du présent travail se situe dans l'étude de l'influence de la granulométrie et de la minéralogie sur le comportement d'un matériau granulaire stabilisé ou traité à l'aide d'abat-poussière. Pour ce faire, un programme expérimental d'envergure comprenant des essais de module réversible modifié, de capacité portante, de compression non confinée et de cisaillement direct sont réalisés. Une validation des résultats du programme expérimental sera également effectuée en conditions réelles à l'aide de planches d'essais. L'objectif final des travaux consiste à être en mesure de proposer des familles de produits stabilisants et d'abat-poussière dans un contexte minéralogique et granulométrique précis et en fonction d'objectifs déterminés. Les résultats montrent une réelle influence de la granulométrie et de la minéralogie sur le comportement d'un matériau granulaire stabilisé ou traité à l'aide d'abat-poussière. De plus, les agents stabilisants à l'étude ont démontré qu'ils contribuent à améliorer de manière considérable les propriétés mécaniques d'un matériau granulaire.

Depuis 1986, les superficies traitées en dégagement mécanique de la régénération ont augmenté substantiellement au Québec. Les entrepreneurs en travaux sylvicoles ont cependant de la difficulté à recruter des travailleurs et à retenir cette main-d’œuvre compte tenu des conditions de travail difficiles et d’un manque de reconnaissance des métiers sylvicoles. Un projet de recherche comportant une étude de productivité, une étude ergonomique ainsi qu’une étude économique a été entrepris en 2000 pour comprendre la dynamique de l’effort du travailleur sylvicole dans un contexte de travail à forfait. Plus précisément, l’équipe de recherche s’intéressait au comportement des travailleurs face à l’incitatif de la rémunération variable et aux facteurs limitant leur productivité. Un inventaire forestier ainsi que des études de temps et mouvement ont permis de bâtir un modèle de prédiction de la productivité. Ce modèle inclut les variables de site qui expliquent le mieux les variations de la productivité des débroussailleurs. Il s’agit du recouvrement végétal des espèces de compétition (%) et de la densité initiale des arbres (tiges/ha). L’étude du coût physiologique par la mesure de la fréquence cardiaque et de facteurs climatiques ainsi que l’étude approfondie du système de rémunération ont contribué à approfondir les connaissances sur la dynamique de l’effort des travailleurs. Un modèle qui explique les variations de la fréquence cardiaque en relations avec les variables de site a été élaboré. Les résultats de productivité et de fréquence cardiaque ont permis de constater le comportement que les travailleurs adoptent devant des difficultés. Ce comportement a été comparé avec ceux décrits dans la littérature. Les différences observées pourraient s’expliquer par l’effet de la rémunération incitative à taux fixe et par la stratégie adoptée par le travailleur pour atteindre son objectif salarial. Il n’a pas été possible d’intégrer directement une mesure de l’effort du travailleur dans un modèle de productivité ou de rémunération. Cependant, l’utilisation d’un modèle de rémunération à taux variable (rémunération au rendement) a été suggérée pour les ouvriers expérimentés. L’effet du taux variable équivaudrait à une introduction indirecte d’une mesure de l’effort compte tenu de la présence des obstacles comme variable indépendante de la productivité. L’utilisation d’un taux variable à l’hectare amènerait les débroussailleurs à modifier leur comportement. / Since 1986, regeneration areas clean by motor-manual cleaning operations has increases noticeably. However poor working conditions and a lack of recognition contribute to the problem of labor shortage in this field. Silvicultural contractors have problems attracting and conserving a stable working crew. A research project including time studies, ergonomics and economics analysis was undertaken with the aim of understanding the workload dynamic of brushsaw operators paid on a piece rate system. The worker’s behaviour and productivity in relation to incentives, site and climatic factors was studied. This research involved the participation of forty-eight brushsaw operators. A productivity model was then produced based upon forestry inventory data and time studies’ results. The proportion of the area covered by competitive vegetation (%) and the stand density (stems/hectare) were the two variables with the highest determination coefficient. An improved knowledge of workload dynamic was gained through heart rate measurements. The relationship between site factors and heart rate was evaluated. Those results about productivity and heart rate were used to evaluate workers’ behaviour. This behaviour was compared to those found in the literature. Differences were explained by piece rate incentive at a fixed rate and the worker strategy to reach a weekly income goal. The use of a variable piece-rate to compensate brushsaw operators is recommended. Also a fixed wages is recommended during the learning period to decrease workers’ discouragement.

"Le désherbage mécanique a connu un essor considérable dans les cultures céréalières au Québec. Toutefois, peu d'études ont documenté les effets des outils de désherbage sur les propriétés du sol. L'objectif général du projet est d'évaluer les impacts du désherbage mécanique à l'aide d'une herse-étrille et de la fertilisation sur les teneurs en azote (N) minéral du sol, le degré d'agrégation du sol et la productivité du blé panifiable. Les résultats démontrent que l'utilisation de la herse-étrille et la fertilisation entraînent des effets significatifs mais variables (immobilisation et faible minéralisation) sur les teneurs en NO₃ du sol et ont peu d'impact sur le degré d'agrégation du sol. Les passages répétés de la herse-étrille peuvent réduire le rendement du blé alors que les fertilisations minérale et organique ont amélioré les rendements et les teneurs en protéines du blé en comparaison avec un témoin non fertilisé."

La température régionale de l'air et le stade phénologique des plants de céréales sont les variables utilisées pour la simulation des fluctuations d'abondance de Rhopalosiphum padi (L.) et de Sitobion avenae (F.) dans les cultures de céréales à petits grains au Québec. Le stade phénologique des plantes est lui-même prédit à l'aide de la somme des degrés-jour (seuil de 0°C) depuis la date de semis. L'effet de la température et l'effet du stade phénologique de la plante sur le taux d'accroissement de la population (r) ont été déterminés en laboratoire pour chaque espèce de puceron, puis ajustés selon les valeurs observées sur le terrain. Les résultats des échantillonnages des populations de pucerons en parcelles ont aussi permis de calculer une fonction représentant la perte d'individus par émigration et par mortalité en fonction du stade phénologique de la plante hôte. L'étape de validation a démontré une meilleure performance du modèle à simuler les fluctuations des populations de Sitobion avenae que celles de Rhopalosiphum padi. Règle générale, la courbe de simulation de la densité de population est "en phase" avec les valeurs observées mais le niveau maximum prédit de la densité de population diffère, parfois de façon importante, de la valeur observée.

La verticilliose (Verticillium dahliae) du fraisier est une maladie importante pour laquelle la fumigation constitue le principal moyen de lutte, bien que son efficacité soit variable. Cette étude montre que la fumigation au Telone® C-17, au Vapam® ou à la chloropicrine ne permet pas de réduire l'incidence de la verticilliose du fraisier bien que la fumigation au Telone® C-17 ait réduit le nombre de microsclérotes du pathogène dans le sol. L'incorporation du compost bio ou marin n'a pas résulté non plus en une réduction de l'incidence de la maladie. Appliqués en zone fumigée, ces composts ont toutefois permis en général d'augmenter les rendements en fruits. Des essais en serre ont par ailleurs montré que les composts bio et marin favorisent le développement de la biomasse aérienne des fraisiers. Finalement, plusieurs bactéries antagonistes à V. dahliae des genres Pseudomonas, Bacillus, Paenibacillus et Arthrobacter ont été retrouvées dans ces composts.

La sclérotiniose, causée par le champignon Sclerotinia sclerotiorum, est une des maladies les plus importantes de la culture du soya dans l’est du Canada. L’utilisation de cultivars résistants est la manière la plus efficace et économique pour lutter contre l’agent pathogène. Or, la pression de maladie au champ varie considérablement d’une année à l’autre selon les conditions climatiques, ce qui complique l’identification de matériel résistant. Nous avons donc développé une méthode d’inoculation artificielle fiable et reproductible pour évaluer la résistance à la sclérotiniose du soya en serre et au champ. Appelée méthode «du coton», elle consiste à appliquer des morceaux de tampon à démaquiller, trempés dans une suspension de mycélium broyé, sur un bourgeon floral, et à mesurer la longueur de la lésion qui se développe sur la tige après une semaine. Cette méthode simple et rapide donne des résultats comparables à la méthode de référence utilisée au Québec tout en départageant la résistance vraie des mécanismes d’évitement. Nous avons ensuite utilisé la méthode du coton pour caractériser le degré de résistance au sein d’une collection de 130 lignées de soya représentative de l’étendue de la diversité génétique présente chez cette espèce au Québec. En parallèle, nous avons mis au point une méthode de génotypage par séquençage à haut débit pour le soya et l’avons utilisée pour génotyper la collection. Le séquençage a produit 266,7 millions de séquences distinctes qui, après différents filtres, ont révélé 7 864 marqueurs SNP répartis sur les 20 chromosomes du soya. Des analyses d’association entre le degré de résistance et le génotype des lignées de la collection ont révélé la présence de quatre locus de caractère quantitatif (QTL) conférant une résistance accrue à l’agent pathogène. L’association la plus forte a été validée chez une population issue d’un croisement entre deux parents contrastés à ce locus. De plus, aucun des génotypes les plus résistants ne porte tous les allèles de résistance, ce qui indique qu’on peut développer du matériel présentant une résistance accrue à la sclérotiniose. Ces résultats ouvrent des perspectives prometteuses pour la sélection assistée de marqueurs ou la sélection génomique. / Sclerotinia stem rot (SSR), caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum, is one of the most important soybean diseases in Eastern Canada. Using resistant varieties is the most efficient and economic way to repress this disease. However disease pressure in the field fluctuates considerably from year to year according to climatic conditions, thus impeding the identification of resistant material. We developed a reliable and reproducible artificial inoculation method to assess resistance in the greenhouse and in the field. Named the «cotton pad method», it relies upon applying a piece of cotton pad soaked in a mycelial suspension on a floral bud and to measure the ensuing lesion length one week after inoculation. This quick and easy method provides disease ratings similar to the reference method used in Québec and is able to distinguish true resistance from disease avoidance mechanisms. We then used the cotton pad method to evaluate the degree of resistance in a panel of 130 soybean lines representing the genetic diversity present in this species in Quebec. In parallel, we developed a high-throughput genotyping by sequencing method for soybean and used it to genotype the collection. Sequencing provided 266.7 million distinct sequences, which yielded 7,864 SNPs on the 20 soybean chromosomes after several filtering steps. Association mapping performed between the genotype of the lines and their resistance level revealed the presence of four quantitative trait loci (QTLs) associated with SSR resistance. The strongest association was validated in a biparental population generated from a cross between two parents contrasted at this locus. Furthermore, none of the most resistant lines developed so far carries all of the resistance alleles, which suggests that it is possible to develop lines presenting increased SSR resistance. These results are promising for marker assisted or genomic selection.

Le silicium (ou silice), sous forme d'acide silicique, est un élément reconnu pour son effet prophylactique contre divers agents pathogènes des plantes. Toutefois son utilisation est limitée par la faible solubilité et la polymérisation rapide de l'acide silicique. Afin d'en accroître la solubilité in planta, trois composés de dégradation du silicone, les polydiméthylsiloxanes, ont été évalués comme substituts à l'acide silicique. Bien que plus solubles, ces composés ont été peu absorbés par le blé et n'ont pu prévenir l'établissement du blanc. Ils ont également induit des symptômes de phytotoxicité assez sévères. Cette étude est la première à évaluer, sous conditions contrôlées, l'impact de dérivés de silicone sur la croissance des plantes. Selon nos résultats, ces composés sont peu intéressants pour stimuler les défenses des plantes et leur rejet dans l'environnement sur des terres agricoles devrait se faire avec précaution. / Soluble silicon in the form of silicic acid is well known for its prophylactic effect against fungal plant pathogens. However, its practical use is limited by the low solubility and rapid polymerization of silicic acid. In order to overcome these constraints, three degradation products of silicone. polydimethylsiloxanes, were evaluated as a substitute for silicic acid. Although more soluble, these compounds were poorly absorbed by the plant and could not prevent wheat powdery mildew infection under our experimental conditions. They also induced severe symptoms of phytotoxicity. This study is the first one to thoroughly assess under controlled conditions the effect of silicone-derived compounds on plant growth. Based on our results, these compounds do not appear to have any prophylatcic effect on plants and should further be monitored with care when released in the environment on agricultural lands.