Le déficit hydrique affecte plusieurs variables physiologiques de la plante et est synonyme de baisse de rendement et de qualité pour des végétaux de grande culture tels que la pomme de terre. Dès lors, l’irrigation devient une solution préconisée. Celle-ci doit cependant permettre d’appliquer seulement la quantité d’eau dont la plante a besoin pour éviter le lessivage des fertilisants et pesticides pouvant contaminer la nappe phréatique. Depuis plus de vingt ans, la télédétection infrarouge thermique a permis de développer plusieurs outils de détection du stress hydrique. À travers des indices alliant des capteurs et des modèles tels que le CWSI (Crop Water Stress Index), la télédétection est utilisée pour répondre au besoin de dosage contrôlé des nouvelles pratiques agricoles et assurer une meilleure gestion de l’irrigation. Du fait des portions de sol visibles, les cultures partiellement couvrantes peuvent engendrer des erreurs d’estimation dans l’utilisation de ces indices. L’utilisation de radiomètre imageur allié à l’imagerie visible permet de palier à cette faiblesse. Le but de nos travaux est le développement d’un indicateur de l’état hydrique de la culture, accessible par thermographie infrarouge, permettant la détection précoce et la prévention du stress hydrique. Des mesures de température ont été effectuées en serre sur deux variétés de pomme de terre avec le radiomètre imageur ThermaCAM SC 2000. Des mesures répétées ont été prises sur des plants induits en stress hydrique et des plants témoins à plusieurs stades de développement de la culture. L’étude a montré une détection hâtive du déficit hydrique par thermographie infrarouge ainsi que l’influence du stress sur les variables biophysiques (température foliaire, surface foliaire, photosynthèse et conductance stomatique) et le rendement. La différence de température entre le couvert végétal et l’air (Tc – Ta) est fortement corrélée au stress hydrique. Elle a été associée à la surface foliaire pour développer l’Indice de Stress Hydrique Surfacique (ISHS). Les résultats obtenus avec l’ISHS pour la détection du stress hydrique sont très encourageants. / Water stress affect the yield and the crop quality. For more than twenty years, remote sensing allowed several tools developments to assess water stress detection using sensors and model such as Crop Water Stress Index (CWSI). Sparse crop can generate error in the interpretation of this index. The use of an imaging-radiometer combined to a high spatial resolution visible image help to remove this weakness. This study present a new water stress index based in the use of infrared thermography. A first dataset was taken from greenhouse experimental set up on potatoes species (Highlite and Chieftain) using an hand-held imaging-radiometer (ThermaCAM SC 2000). Repeated measurements were made for water-stress induced plants and for well irrigated plants at different growing stages. The study showed that an early detection of water deficit by infrared thermography is possible as well as the detection of the significant response of plant to heat stress and leaf area change based on water stress intensity. Temperature differences between crop canopy and air (Tc - Ta) are strongly correlated with the water stress. The study has permitted the development of a new index named Area Water Stress Index (AWSI) and the results obtained with this index for water stress detection are very encouraging.

Le nématode doré est un endoparasite sédentaire affectant la culture de la pomme de terre. Les populations de ce nématode peuvent être contrôlées par l’utilisation de cultivars résistants. Le gène H1 confère une résistance presque complète. Le projet visait à introduire par rétrocroisement assisté de marqueurs, le gène H1 dans un cultivar aux qualités agronomiques recherchées. Premièrement, des marqueurs moléculaires liés au gène H1 (TG689 et 57R) ont permis de déterminer au sein des descendances de rétrocroisement les individus qui en sont porteurs. Puis, une approche de génotypage par séquençage (GBS) a été utilisée pour caractériser les individus BC1F1 ayant ce gène. Un catalogue de 5745 marqueurs a été obtenu et une validation par séquençage 454 a confirmé 66,1 % des 250 génotypes analysés. Les marqueurs ont permis de sélectionner parmi les descendants BC1F1 ayant le gène H1, ceux ayant la plus faible contribution allélique provenant du parent résistant.

La gale argentée, causée par le champignon Helminthosporium solani, est une maladie importante affectant le tubercule de pomme de terre. Cette étude avait pour objectif d'évaluer l'influence du Fe, Cu, Mn, Zn et Mo, sous différentes formes chimiques, sur le développement de H. solani et de la gale argentée de la pomme de terre. Les résultats obtenus ont permis de démontrer que ces minéraux affectent la croissance mycélienne et la germination des conidies de ce champignon. L'addition de doses élevées des minéraux à l'étude dans le milieu de culture a généralement eu un effet inhibiteur sur la croissance mycélienne et la germination des conidies. Appliqués sur le tubercule, ces minéraux ont également affecté le développement de la gale argentée. Cependant, les travaux réalisés n'ont pas permis de révéler que la composition du substrat de culture en ces minéraux avait un effet sur le développement de la gale argentée ainsi que sur la quantité de H. solani détectée à la surface du tubercule par PCR en temps réel.

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Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 52-58. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. [68]-77. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

The requirements of good quality and appetizing fast food increases continuously as a consequence of a community where food is always available. The crispiness of French fries is an issue that must be considered in this context, since it tends to decrease and give the fries a soft surface not appreciated by the consumer. To prolong the crispiness, the fries can be coated by a batter, a mix of starches. The batters used often consists of modified starches, e.g. cross-linked, acetylated and dextrinizated to increase and prolong crispiness, flour to stabilize the batter and sodium bicarbonate to make the batter “rise”. The cross-linked starch keeps the granules in a swelled state and prevents them from breaking when exposed to heat or processing: therefore, it delays the gelatinization and decreases the stickiness of the batter. The acetylated starch delays the retrogradation since it prevents amylose from packing when retrograded. It also stabilizes the batter. The dextrin added consists of heat and acid processed starch and decreases the gelatinization temperature of the batter. It also gives an appetizing color to the French fries. The aim of this project is to give further understanding of the ingredients´ functions, and to find alternative ingredients in a recipe already used, since the price of some ingredients has increased rapidly during the last few years. By studying an existing recipe and by doing a literary research some of the ideas were applied in the laboratory, followed by sensory and technical evaluations where color, appearance, crispiness, hardness and, to some degree, taste were evaluated. The viscosity of the starch solutions was measured since it indicates the pick-up (the amount of batter attached to the French fries). Pick-up and texture were also analyzed. Experiments confirmed the hypothesis that the acetylated starch was unnecessary and could be replaced by cross-linked starch. A high degree of cross-linking seemed to decrease the crispiness, which may depend on the prevented granule swelling. Replacing the cross-linked starch with native potato starch did not work since the batter became way too sticky. The flour could, to some degree, be replaced by native potato starch since the crispiness was very distinct. Too high concentrations of native starch made all batters very sticky, though, probably because of the early granule “explosion” caused by processing and high frying temperatures. Maize flour was an alternative to the flour currently used, since the color, appearance and crispiness of the French fries were very good according to the sensory evaluations. Although the difference between the batters seemed evident when evaluated sensory, statistics made sure that it was not significant. More research and tests needs to be done to assure the results of this project. It is also necessary to verify that the laboratory results are identical to those in industry. However, the study gave further understanding of the function of the ingredients and confirmed that there are several ways of improving an already good concept. / I takt med att allt större krav ställs på snabbmatsrestauranger och - producenter ökar också pressen att hitta livsmedel som lever upp till dessa. Stärkelsecoating av pommes frites används idag i många industrier i syfte att attrahera konsumenten genom en ökad krispighet och ett mer aptitligt utseende. Som namnet Clear-coat batter anger, ska battern inte synas utan används enbart i syfte att ge en förbättrad struktur. Syftet med det här examensarbetet är att hitta billigare ersättningar till de stärkelsevarianter som i dagsläget används i ett fungerande koncept, samt att öka förståelsen för de ingående komponenternas påverkan på slutresultatet. Arbetet tar sin början med en litteratursökning för att sedan fortsätta med appliceringsförsök och påföljande sensorisk och teknisk analys. De sensoriska analyserna, baserade på färg, utseende, krispighet och hårdhet hos pommes frites coatade med batter, stärkelseblandning, låg till grund för vidare försök och avgjorde vilka receptmodifieringar som skulle granskas ytterligare genom viskositets - pick-up - och texturmätningar. Den acetylerade stärkelse som används i referensreceptet hade inte någon tydlig påverkan på slutresultatet, utan kunde ersättas med tvärbunden stärkelse. Det framgick även att det rismjöl som används till viss del kunde ersättas med nativ potatisstärkelse, samt att majsmjöl gav ett mycket tillfredsställande resultat. Testerna visade att den tvärbundna stärkelsen var oumbärlig då klistrigheten blev för hög utan denna ingrediens. Det förelåg ingen signifikant skillnad mellan de olika recepten vid texturmätning, men fler försök behövs för att säkerställa denna slutsats.

La connaissance des sols est primordiale pour traiter des enjeux agronomiques et environnementaux comme ceux de la production de nourriture, de l’utilisation efficace des nutriments et de la conservation des sols. Ce projet de doctorat a comme objectif de proposer des modèles reliant les caractéristiques pédologiques à la gestion des pratiques de fertilisation et de conservation des sols, en particulier, des sols sous culture de pommes de terre (Solanum tuberosum L.). Il comprend trois parties. D’abord, la méthode du pH Shoemaker-McLean-Pratt (SMP), non respectueuse de l’environnement, s’est montré être inadéquat pour déterminer les besoins en chaux (LR) des sols nécessitant de faibles pHH2O cibles (< 6.5) ou pour maintenir des pH adéquats avec de faibles LR (< 1.5 g CaCO3 kg-1). La spectroscopie infrarouge a permis une estimation précise de la capacité d’échange cationique déterminée à l’acétate d’ammonium (pH 7.0) (CEC-NH4OAc). La CEC-NH4OAc inférée dans un intervalle de prédiction de ± 2.3 cmolc kg-1 permet d’élaborer un modèle d’estimation précis du LR pour atteindre le pH cible. Afin d’orienter les pratiques bénéfiques à la qualité des sols, des critères diagnostiques du degré d’agrégation des sols ont été élaborés en relation avec leur composition (texture, C organique) en utilisant la prairie comme système cultural de référence. Ensuite, les cultures annuelles ont montré un effet négatif plus important sur la stabilité des agrégats en sols argileux, alors que les sols loameux et sableux se sont montrés plus susceptibles à la dégradation de la structure à de faibles teneurs en C organique. Les indices courants d’agrégation basés sur le diamètre moyen des agrégats se sont montrés moins adéquats au développement de seuils critiques comparativement aux indices fractal et compositionnel. Afin d’intégrer les caractéristiques pédologiques aux modèles de réponse de la pomme de terre aux fertilisants, un regroupement numérique de séries de sols a finalement été développé à partir des descriptions morphologiques des profils modaux. Le gradient textural et les deux principaux processus pédogénétiques (podzolisation, gleyification) ont été synthétisés en trois classes d’appartenance floue permettant une expression graduelle des groupes de sols en appui aux modèles de réponse aux ajouts de fertilisants. Ce projet présente des approches innovantes de synthèse et d’interprétation des connaissances pédologiques appuyées par des techniques d’analyses numériques afin d’orienter les bonnes pratiques culturales contribuant à la pérennité des agroécosystèmes. / Soil knowledge base is fundamental to address environmental and agronomic issues such as food production, efficient use of nutrients and soil conservation. This project aimed to provide models linking pedological characteristics to management practices of crop fertilization and soil conservation, specifically to guide potato (Solanum tuberosum L.) cropping. This Ph.D. project comprises three parts. First, the Shoemaker-McLean-Pratt (SMP) pH buffer, that contains noxious substances, showed to be inappropriate to support lime requirement (LR) determination of soils requiring low target pHH2O (< 6.5) or to maintain adequate pH levels at low LRs (< 1.5 g CaCO3 kg-1). Cation exchange capacity determined by the ammonium acetate (pH 7.0) method (CEC-NH4OAc) can be accurately estimated from infrared spectroscopy (IR). The CEC-NH4OAc inferred by IR spectroscopy within a prediction interval of ± 2.3 cmolc kg-1 allowed supporting an accurate estimation model of LR to achieve a target pH as alternative to the SMP buffer method. To guide beneficial cultural practices that enhance soil quality, diagnostic criteria of soil aggregation degree were elaborated thereafter in relation with soil composition (texture and organic C) using grassland as reference cropping system. Annual cropping systems showed more deleterious effect on the aggregate stability of clayed soils compared to other textural classes, while loamy and sandy soils were shown to be more susceptible to soil structure degradation at lower organic C content. The current aggregation indices based on the weighted and geometric mean diameter of aggregates was less appropriate to develop critical values compared to fractal and compositional indices. Finally, to integrate pedological characteristics of subsoil into potato fertilization response models, a numerical clustering of soil series has been developed using morphological descriptions of modal profiles. The textural gradient and the two major pedogenic processes (podzolization, gleying), which are primarily associated with water regime, were synthesized into three continuous soil classes allowing a gradual expression of soil groups for integration into crop response nutrient models. This project presents innovative approaches to synthesize and interpret the pedological knowledge as supported by digital analysis techniques to guide good cultural practices that contribute to the sustainability of potato agro-ecosystems and their ecosystem services.

Le secteur de la pomme est sous un système de gestion de prix. La Fédération des producteurs de pommes du Québec (FPPQ) administre un plan-conjoint qui fixe les prix minimums payés aux producteurs de pommes du Québec. Ainsi, le prix minimum des pommes vendues à l’état frais au Québec est déterminé par un comité composé de membres de la FPPQ, de membres de l’Association des Emballeurs de Pommes du Québec et d’un représentant des acheteurs de pommes à l’état frais. Cette étude porte sur la prédiction des prix payés aux producteurs pour quatre variétés de pommes (Cortland – McIntosh – Spartan – Empire) produites et vendues fraîches au Québec. Plus spécifiquement, l’objectif de l’étude est de développer un modèle empirique qui explique les facteurs qui influencent les prix payés aux producteurs de pommes du Québec. Cet outil facilitera la prise de décision des intervenants dans le secteur de la pomme au Québec en permettant prédiction précises des prix. Le modèle empirique inclue des variables qui expliquent les mouvements de la demande et de l’offre des pommes fraîches au Québec. Parmi ces facteurs, le modèle considère le stock de pommes, la quantité mise en marché, les importations, le taux de change et les prix observés pour les quatre variétés de pommes. Le modèle empirique utilise des développements récents dans l’étude des données temporelles qui sont déterminées conjointement. Ainsi, le modèle permet de prédire simultanément le prix des quatre variétés de pommes en tenant compte que le prix de chacune des variétés peut influencer les prix des autres variétés. Cette approche permet d’obtenir des prédictions plus précises que la méthode conventionnelle qui ne tient pas compte du fait que les prix des quatre variétés sont déterminés conjointement. Le modèle empirique montre que le commerce avec les États-Unis et la quantité de pomme mise en marché sont des facteurs particulièrement importants qui affectent le prix des pommes au Québec. Même si le modèle est estimé avec un nombre limité de données il performe très bien pour la prédiction des prix dans un horizon de moins de trois mois. / The apple industry in Quebec is under a price management system. The Fédération des producteurs de pommes du Québec (FPPQ) manages a marketing agreement that sets a minimum for the price paid to Quebec apple producers. The floor price is determined by a committee composed of members of the FPPQ, members of the Quebec apple packers association and one representative of Quebec fresh apples buyers. This study predicts the price paid to Quebec producers for four varieties of apples (Cortland–McIntosh– Spartan– Empire) grown in Quebec and sold fresh in Quebec and in so doing will assist the FPPQ in the determination of the minimum price. Specifically, the objective of this analysis is to develop an empirical model that explains the factors that influence the price paid to Quebec producers for fresh apples. This prediction tool will provide a precise prediction of prices therefore facilitating decision by members of the Quebec apple industry. The empirical model includes variables that affect both the demand for apple and the supply of apple. The model includes variables for the stock of apple, the quantity of apples marketed, the imports of apples, the exchange rate and the prices for the four varieties of apples. The empirical model is at the cutting edge of the literature on time series that are jointly determined. The empirical model in this analysis allows for a precise prediction of the price for the four varieties of apple taking into account that the price for one variety affects and is affected by the price for all the other varieties. This approach allows for more precise prediction than under conventional models that do not account for simultaneity. The results of the estimations how that the net imports of apple from the United States and the quantity of apples marketed are the two most important factors that affect the price of apples in Quebec. The model yields a precise prediction for a time horizon below three months.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016 / Des cystatines recombinantes employées en phytoprotection dans des variétés végétales transgéniques ont été étudiées pour les effets d’interférence métabolique qu’elles causaient dans la plante hôte. L’objectif de ce projet était d’évaluer ces effets pléiotropiques à l’aide de lignées de pommes de terre (Solanum tuberosum) exprimant des cystatines de céréales de façon constitutive dans l’ensemble des tissus de la plante. Nos résultats ont montré que la cystatine du maïs CCII induit, dans les feuilles, une activation de protéines endogènes reliées au stress, conférant notamment un effet protecteur contre le champignon Botrytis cinerea. La cystatine du riz OCI, exprimée dans les tubercules transgéniques, a engendré un délai de leur germination et une préservation des principaux nutriments en période d’entreposage. En somme, nos lignées de pommes de terre exprimant une cystatine recombinante démontrent des effets d’interférence métabolique à valeur agronomique éventuellement intéressante.