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L'orientation du choix des agriculteurs vers des variétés efficientes dans l'utilisation du P est une issue économique pour améliorer leur productivité. Dans cette optique, la variation génétique de l'efficience d'utilisation du phosphore (EUP) chez la fève a été étudiée au champ (sous conditions pluviales) et en pots sous conditions semi-contrôlées. Dans les essais au champ sur deux années et dans deux situations de disponibilité du P dans le sol (faible/optimale) la variation génétique de l'EUP a été significative. La première année, avec une teneur en P du sol de 11,35 mg P(Olsen)/kg sol (niveau optimal), la variété Defès à petites graines, produisant peu de paille, s'est révélée la plus efficiente dans l'utilisation de P. Alors que la seconde année, avec une teneur en P du sol de 5 mg P(Olsen) /kg sol) (niveau faible) la variété Karabiga à grosses graines a été la plus efficiente dans l'utilisation du P. L'EUP a été positivement corrélée à l'indice de récolte (IR) et à l'indice de récolte relatif au P (IRP). La réserve totale du P dans le grain a été positivement corrélée au poids moyen du grain à l'inverse de sa concentration en P. Dans les essais en pots on a trouvé que la grosseur du grain par son influence positive sur la biomasse (MSR) et le volume (VR) racinaires détermine la variation génétique de l'EUP. Les génotypes à grosses graines se sont révélés les plus efficients que ce soit dans l'utilisation du P du sol ou de celui apporté. L'EUP calculée sur la base de la biomasse à la floraison a été positivement corrélée au VR et à la MSR mais elle a été négativement corrélée au rapport matière sèche racinaire à la matière sèche aérienne (MSRMSA). Les génotypes à petites graines montrent une meilleure réponse à l'apport de P. L'apport du phosphore a amélioré la surface foliaire (SF), la production en biomasse à la floraison et à la maturité, la rétention des organes reproducteurs et le rendement grain. La SF et le rapport MSRMSA différencient entre génotypes tolérants/sensibles à la déficience phosphatée. Les génotypes sensibles ont une SF moins importante et un MSRMSA élevé comparativement aux génotypes tolérants. Sur cette base, l'évaluation d'un plus grand nombre de génotypes pour l'EUP est réalisable économiquement en pots mais devrait être complétée par des essais au champ sur un nombre restreint de génotypes. Selon la conduite culturale (pluviale ou irriguée) et l'utilisation du produit final, les agriculteurs peuvent se baser sur le choix du calibre de la semence de fève pour une meilleure EUP. Pour les améliorateurs, l'EUP chez la fève pourrait être augmentée par l'amélioration des indices IR et IRP / To improve productivity in an economical way, farmers need to choose varieties with a high Phosphorus (P) use efficiency. This study focuses on genetic variation of P use efficiency (PUE) on Vicia faba L, both in field (pluvial conditions) and in pots (semi-controlled conditions). Trials in field were occurred during two years and in two different situations of P availability in soil (low/optimal). The genetic variation of PUE was significant. The first year, in soil with optimal phosphorus content (11.35 mg P(Olsen)/kg soil) the variety Defès, with small seeds and producing few straw, was the more efficient in P use. Harvest index (HI) and phosphorus harvest index (PHI) were positively correlated with PUE. The second year, in soil with low phosphorus content (5 mg P(Olsen)/kg soil), the variety Karabiga, large seeds one, was the most efficient in P use. The total storage of P in seed is positively correlated with seed dry weight, even if its concentration decreases with seed dry weight. Pots trials showed the positive influence of seed size on dry matter (RDM) and volume (RV) of roots. By that way, seed size determines genetic variation of PUE. Large seeds genotypes are the most efficient, both in use of soil P and fertilizer P. There is a positive correlation between PUE based on above ground biomass production at flowering and root's characteristics (RDM, RV). Inversely, PUE is negatively correlated with root to shoot ratio (RDSDM). The P supply improved leaf area (LA), dry matter production at flowering and at maturity, retention of flowers, and seed yield. Genotypes tolerant/sensitive to P deficiency can be differentiated thanks to LA and RDSDM. Sensitive genotypes have a smaller LA and a higher RDSDM than tolerant ones. According to farmer's practices (pluvial or irrigated) and the use of the final product, farmers' choice can be based on the seed size of faba bean to achieve the best PUE. For breeders, improvement of HI and PHI indices would increase PUE on faba bean

On observe depuis quelques années au Québec une augmentation du nombre de lacs subissant des blooms de cyanobactéries. Ce mémoire de maîtrise a pris forme autour d'une démarche citoyenne vouée à mieux comprendre les sources des blooms de cyanobactéries du lac Bromont, en Estrie. Puisque le phosphore joue un rôle prépondérant dans le déclenchement des blooms de cyanobactéries au Québec comme ailleurs, notre objectif de recherche a été de caractériser les sources de phosphore du lac Bromont, en considérant les apports provenant du bassin versant et des sédiments du lac. Nous avons aussi considéré les apports d'azote et de matières en suspension. Notre étude est basée sur la mesure in situ des concentrations de phosphore, d'azote et de matières en suspension du lac et des ruisseaux étendue sur une période d'un an, à partir de mars 2007. Notre étude a porté sur les 4 affluents permanents du lac Bromont, les ruisseaux Petit Galop, Coulée du rocher, des Cervidés et Wright. Leurs débits ont également été mesuré pour ensuite calculer la charge annuelle de phosphore de chaque ruisseau afin d'identifier le ruisseau le plus problématique. Les apports de phosphore provenant des sédiments ont aussi été quantifié à l'aide de dialyseurs installés dans la fosse du lac en période anoxique. Ces résultats ont été comparés avec les apports du bassin versant et l'ensemble de ces données nous a permis d'établir le bilan de phosphore du lac Bromont. Les résultats nous montre que le lac Bromont est un puits de matières en suspension et de phosphore total. Son bassin versant apporte la majeure partie du phosphore au lac. Le ruisseau Wright est le plus chargé en nutriments et matières en suspension des affluents du lac Bromont. L'évolution des charges de phosphore dans le temps nous souligne qu'à certaines dates, particulièrement au printemps, d'autres ruisseaux amènent également d'importantes quantités de phosphore. En outre, une remobilisation de phosphore des sédiments a été mesuré. Ce mémoire inclut également une discussion sur l'impact potentiel de diverses activités humaines présentes sur le bassin versant du lac Bromont, basé sur les variations spatio-temporelles des nutriments et matières en suspension. Il n'est pas possible d'identifier clairement l'utilisation du territoire étant la principale source de phosphore sur le bassin versant du ruisseau Wright. Toutefois, sur l'ensemble du bassin versant du lac Bromont, la vidange des lacs artificiels présents sur le cours des ruisseaux, certaines pratiques agricoles et la construction sont des exemples d'activités humaines à considérer. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Phosphore, Bromont, Bilan massique, Remobilisation, Bassin versant.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Chimie moléculaire : Toulouse 3 : 2007. Reproduction de : Thèse de doctorat : Chimie moléculaire : Babes-Bolyai de Cluj-Napoca, Roumanie : 2007. / Thèse soutenue en co-tutelle. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. à la fin des chapitres.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 69-73. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2005. / Titre de l'écran-titre (visionné le 23 février 2006). Dans le dépouillement, les chiffres 2 et 5 du symbole P2O5 sont souscrits. Bibliogr.

Th. doct.-ing.--Phys.-chim. des matér.--Toulouse--I.N.P., 1979. N°: 76.

Th. doct.-ing.--Nancy, I.N.P.L., 1977.

Les champignons mycorhiziens à arbuscules (AMF) sont des symbiotes nécessaires au développement d’environ 80% des plantes vasculaires (Brundrett 2009). Leur impact sur l’adaptation et la croissance des plantes est essentiel, en particulier dans les milieux pauvres comme les maquis miniers de Nouvelle-Calédonie. Les études réalisées jusqu’à présent en Nouvelle-Calédonie sur ce sujet ont démontré l’importance de ces symbiotes dans les maquis miniers et leur rôle dans la nutrition des plantes endémiques et plus généralement dans l’adaptation aux contraintes multiples de ces milieux (Amir et al. 1997 ; Perrier et al. 2006 ;Amir et al. 2007 ; Amir et al. 2008 ; Lagrange 2009 ; Amir et Ducousso 2010). La maîtrise de la symbiose plante/AMF dans ces écosystèmes est essentielle à la mise au point de méthodes de restauration écologique des terrains miniers dégradés, d’autant que les AMF sont des symbiotes non spécifiques et que le même champignon peut être utilisé pour mycorhizer de nombreuses espèces végétales. Toutefois nos connaissances actuelles restent insuffisantes, notamment en ce qui concerne la biodiversité de ces AMF et les mécanismes de leurs effets positifs sur la plante. / In New Caledonia (NC), restoration of open-cat mining sites is far from being mastered. It still needs work, to be improved, especially in plants - soil - microorganisms relationships. These works have focus on description of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) diversity and role in the adaptation of plants to ultramafic constraint, with plant growth promoting rhibzobacteria (PGPR). The diversity of AMF is analyzed on two plant genera with species on ultramafic soils, nickel hyperaccumulat ing or not, and on volcano-sedimentary soils. The analysis of this diversity shows that community composition is contrasted between the two types of soil. Some of AMF taxa seem to be specific to ultramafic soils and some even to be specific to nickel hyperaccumulator species. For the role in adaptation of plants to ultramafic constraints, greenhouse experiments on three endemic species (Alphitonia meocaledonica, Carpolepis laurifolia and Costularia comosa) have shown that naturally brings mycorrhiza improved growth, mineral nutrition, water and Ca /Mg ration. Phosphorus additions seem to change these effects with different consequences on growth according to the host plant. Finally, the use of PGPR alone or with AMF showed that the effect depends on host plant species and bacterial strain, but usually leads to improved growth and plant nutrition. These studies have shown the importance of AMF in ultramafic soils NC.

De nouvelles normes plus strictes en matière d'émissions de nutriments dans les eaux voient le jour, notamment une norme de 0,1 mg P/L dans les Grands Lacs. De nouvelles méthodes de traitement doivent être développées pour atteindre des concentrations de phosphore aussi faibles à un prix raisonnable. L'adsorption à l'aide d'une résine hybride échangeuse d'anions imprégnée de nanoparticules de fer est une méthode prometteuse, car elle permet d'atteindre des concentrations faibles à un coût opérationnel raisonnable. Elle consiste en une première étape d'adsorption, puis une régénération, après quoi le cycle peut recommencer. La solution de régénération récupérée est très concentrée en phosphate et il devient plus facile par la suite de récupérer ce phosphate à l'aide de précipitation. Malgré des résultats prometteurs trouvés dans la littérature, très peu d'optimisation sur la régénération a été faite et cette étape est très peu documentée, malgré qu'elle consiste en la majorité des coûts opérationnels. Également, la plupart des expériences ont été effectuées avec des eaux usées synthétiques, qui n'ont pas les problèmes opérationnels tels que la formation de biofilm ou la présence d'ions compétiteurs et de contaminants. De plus, il y a peu d'information sur l'adsorption en présence d'ions compétiteurs et il devient difficile de prédire la capacité d'adsorption de la résine. Ce projet de maîtrise consiste à optimiser et documenter le procédé de régénération, tester l'efficacité de la résine avec des eaux usées réelles et quantifier l'effet des ions compétiteurs sur la capacité d'adsorption. Pour ce faire, des expériences en batch et en microcolonne ont été effectuées avec des eaux usées synthétiques pour modéliser la régénération et obtenir une solution de régénération efficace et peu coûteuse. Par la suite, des expériences en microcolonnes avec des eaux usées réelles ont été réalisées avec une saturation de la résine et ensuite avec une régénération à chaque 48 heures pour voir l'évolution du biofilm. Finalement, les isothermes de Langmuir et de Freundlich ont été modélisés pour les sulfates, chlorures et les phosphates à pH neutre. Les résultats des premières expériences révèlent que 15,89 volumes de lit d'une solution de 0,70% et 0,78% massique de NaOH et de NaCl avec un temps de résidence de 5 minutes permettent de minimiser les coûts de régénération. Cela a également montré que la concentration de base est le paramètre le plus important lors de la régénération, suivi par le nombre de volumes de lit, la concentration de sel et finalement le temps de résidence. Les expériences en microcolonne avec des eaux usées réelles justifient une fréquence de régénération de 48 heures pour prévenir la formation de biofilm, et que cette méthode est même économiquement avantageuse par rapport à choisir un temps entre les régénérations plus élevé. Finalement, l'isotherme de Freundlich est le mieux adapté pour décrire l'adsorption des sulfates et des phosphates, mais l'adsorption des chlorures est mieux décrite par l'isotherme de Langmuir. Les isothermes mixtes ne sont pas concluants en raison de mauvais résultats dus aux méthodes de mesure utilisées. / As new and stricter nutrients emission regulations are announced, such as a 0,1 mg P/L for the Great Lakes, it becomes imperative to develop and optimize new nutrient recovery methods in order to respect such strict laws. A method with promising results is the adsorption with hybrid anion exchange resins impregnated with iron oxide nanoparticles. This technology consists in adsorbing phosphate and then recovering it by regenerating the resin. The recovered phosphate solution obtained after the resin regeneration is highly concentrated, making it easy to precipitate the phosphate. Despite the promising results found in literature, very little optimization has been pursued regarding the regeneration, even though it constitutes one of the most important operational costs. In addition, most of the research has been done with synthetic wastewater, which does not allow studying all the operational problems that one can encounter with real wastewater such as biofilm formation and the presence of multiple competitive ions and other contaminants. Finally, there is very little information on the adsorption of the competitive ions in the literature, so it becomes nearly impossible to predict the adsorption capacity of the resin for real cases. Therefore, this master project focusses on optimizing and documenting the regeneration process, executing experiments with real wastewater to see if the resin is still efficient and finally developing isotherms with competitive ions in order to predict the adsorption capacity of the resin in real conditions. In order to do so, batch and micro-column experiments were done with synthetic wastewater to model and optimize the regeneration steps and reduce its costs. Then, experiments with real wastewater were performed using two different regeneration methods. The first method was to regenerate the column after a complete saturation, and the second method was with a 48 h interval between regenerations. Finally, Freundlich and Langmuir isotherms were modelled for sulfate, chloride and phosphate at neutral pH. Results from the first set of experiments showed that sulfates and chlorides have the same effect on the regeneration performance. A cost-effective solution for the regeneration was established, which involves the use of 15,89 bed volumes of a 0,70% and 0,78% weight solution of NaOH and NaCl respectively with a residence time of 5 minutes. They also revealed that the base concentration is the most important parameter for the regeneration, followed by the number of bed volumes, the salt concentration and finally the residence time. Experiments with real wastewater showed that a 48 h interval between regeneration cycles was the most efficient one to regenerate and remove the biofilm formation. Finally, the Freundlich isotherm is the most adapted to describe sulfate and phosphate adsorption, but the Langmuir isotherm is more adapted for chloride adsorption. Mixed ions isotherms were not concluding due to problems with measurements.