Au cours de la dernière décennie, nous avons observé à une croissance rapide du nombre d’appareils de communication, et cette tendance devrait se poursuivre tant que les technologies essentielles telles que des objets connectes façonnent l’avenir de technologies d’information et de communication. Cette croissance a entraîné une augmentation considérable de la demande d’énergie, donc l’empreinte carbone de l’écosystème des ICT ne peut plus être ignorée. De plus, dans les systèmes de communication traditionnelle alimentés par batterie, où l’infrastructure énergétique n’est pas disponible après le déploiement, énergie limitée dans la batterie devient le goulot d’étranglement car elle détermine le lifetime de réseau. Alimenter appareil de communication avec des sources d’énergie ambiante, grâce à technologie de récupération l’énergie, non seulement réduit l’empreinte carbone du secteur de ICT mais aussi augmente l’autonomie des réseaux de communication que dépend de la batterie. Un appareil de récupération d’énergie peut piéger l’énergie de l’entourant environnement (sources typiques sont l’énergie solaire, le vent, les vibrations, thermique, etc.). Cependant, variabilité dans temps de l’énergie ambiant modifie la conception de stratégies de communication très différente des systèmes traditionnels. En dehors de la récupération d’énergie, un débit plus élevé peut être obtenu dans un système sans fil en concevant des systèmes de transmission basé sur des informations de canal de propagation. Comme les techniques d’adaptation de canal exigent d’avoir une certaine connaissance de l’état du canal sans fil envoyé au émetteur, l’augmentation du débit vient a un coût de l’estimation de l’information de canal qui consomment des ressources dans un système de communication, particulièrement, l’énergie. En outre, lorsque l’objectif dans un système de communication est à envoyer des informations sur la source à une destination avec au minimum distorsion erreur, des stratégies de transmission et de compression a être conçu sur la base à la fois sur la variable temps des conditions de canal et la statistiques de la source. Cette thèse porte sur la conception de stratégies de transmission prenant en compte le coût de l’obtention des informations d’état de canal (CSI) à l’émetteur, et les statistiques de sources variables dans le temps lorsque la communication dispositifs reposent sur l’énergie récoltée (donc variant dans le temps) des fournitures. / Over the last decade, we have witnessed a rapid growth in the number of communication devices, and this trend is expected to continue as the key technologies such as Internet of Things (IoT), wearable devices, are shaping the future of information and communication technology (ICT) industry. This growth has resulted in a tremendous increase in the energy demand, and hence the carbon footprint of the ICT ecosystem can no longer be ignored. Additionally, in traditional battery powered communication systems where energy infrastructure is not available after deployment, the limited available energy in the battery becomes the bottleneck as it determines the network lifetime. Powering up nodes with ambient energy sources, thanks to the energy harvesting technology, not only reduces the carbon footprint of ICT sector but also increases the autonomy of battery powered communication networks. An energy harvesting node can scavenge energy from the surrounding environment (typical sources are solar, wind, vibration, thermal, etc.). However, time varying nature of the ambient energy makes the design of communication strategies quite different from the traditional communication systems. Besides energy harvesting, higher throughput can be obtained in a wireless communication system by designing transmission schemes on the basis of propagation channel information. As channel adaptation techniques require to have some knowledge of the wireless channel conditions feedbackto the transmitter, the gain in throughput comes at the cost of pilot-based training and feedback which consume resources in a communication system, especially, energy. In addition when the goal in a communication system is to send information about the source to a destination such that mean squared error distortion is minimized, transmission and compression strategies hasto be designed based on both the time varying channel conditions and the source statistics. This dissertation focuses on the design of transmission strategies taking into account the cost of obtaining the channel state information (CSI) at the transmitter, and time varying source statistics when the communication nodes rely on harvested energy (hence time-varying energy) supplies.

Cette étude vise à caractériser les propriétés physiques et mécaniques du saule, particulièrement le Salix viminalis. Le saule est envisagé comme culture à rendement élevé pour fournir de la fibre et de l'énergie de façon renouvelable. Une série d'expériences a permis d'établir que les tiges de Salix viminalis de diamètre entre 30 et 45 mm présentaient un module d'élasticité moyen de 4,92 GPa (écart-type de 0,67 GPa) et une résistance ultime moyenne en flexion de 1,08 MPa (écart-type de 0,11 MPa). La contrainte ultime moyenne en compression perpendiculaire au grain était de 3,38 MPa (écart-type de 0,71 MPa). Quant à la coupe, il a été établi qu'une vitesse périphérique de la scie supérieure à 40 m/s était nécessaire pour laisser des tiges propres après la coupe. Une vitesse entre 50 et 60 m/s avait une faible demande en puissance et en énergie (0,5 J/mm2 de surface coupée) tout en assurant une netteté de coupe adéquate. Lorsque la teneur en eau du bois était élevée (plus de 45%), une vitesse d'avancement de 3 km/h requérait peu d'énergie par rapport à une vitesse d'avancement lente à 1 km/h (demande d'énergie de 1,3 J/mm2 ). / This study aims to characterize the physical and mechanical properties of willow, especially Salix viminalis. Willow is a high yield crop that can become an important renewable source for fiber and energy. The stems of Salix viminalis with a diameter between 30 and 45 mm had an average modulus of elasticity of 4.92 GPa (standard deviation of 0.67 GPa) and an average ultimate resistance in flexural loading of 1.08 MPa (standard deviation of 0.11 MPa). The average ultimate constraint in compression perpendicular to the grain was 3.38 MPa (standard deviation of 0.71 MPa). As for the cut, it was established that a peripheral speed of the saw over 40 m/s was necessary to offer clean stems after the cut. A speed between 50 and 60 m/s required low power and energy (0.5 J/mm2 of cut surface) while ensuring a clean cut. When the water content of the wood was high (above 45%), a forward speed of 3 km/h resulted in low energy compared to a slow forward speed of 1 km/h (energy needs of 1.3 J/mm2 ).

L'entreposage à long terme des carottes (Daucus carota L.) est principalement limité par les maladies fongiques et les pourritures post-récolte. L'utilisation du potentiel physiologique des carottes pourrait être une alternative intéressante aux applications de fongicide pour lutter contre ces maladies. Les stress abiotiques sont de nature oxydative et s'avèrent souvent nocifs aux plantes et aux tissus végétaux à fortes doses, mais peuvent induire des mécanismes protecteurs / adaptatifs à faibles doses, un phénomène biologique appelé hormèse. Cependant, exception faite des rayons UV-C, on sait peu de choses quant aux possibles effets hormétiques des stress abiotiques sur les produits post-récolte tel que les carottes. Ainsi l'objectif général de ce travail était d'établir l'existence de l'hormèse chez les racines de carotte suite à l'exposition à divers stress abiotiques, incluant les radiations UV, la lumière blanche, la chaleur, les ultrasons, l'ozone et l'éthylène et d'étudier l'effet des doses hormétiques de ces stress sur la résistance aux maladies. Plus précisément, la démarche consistait à déterminer les doses hormétiques des stress dans l'intensification de la résistance aux maladies chez les carottes conservées à 4 °C, suivre les changements physiologiques et biochimiques des carottes exposées aux stress, et évaluer l'induction ou l'accroissement des teneurs de différents phyto-composés aux propriétés antimicrobiennes et/ou bénéfiques pour la santé (connues ou potentielles) chez les carottes exposées, et leur évolution au cours d'un entreposage de 42 jours à 4 °C. Tous les stress abiotiques sélectionnés présentaient le phénomène d'hormèse chez les carottes entreposées à 4 °C (> 95% humidité relative) avec une résistance accrue, à divers degrés, à la maladie causée par Botrytis cinerea. Les doses hormétiques des stress étaient: 7,0 kJ∙m⁻² (UV-B); 30 kJ∙m⁻² (lumière blanche); 60 min (chaleur, 36 °C); 30 min (ultrasons, 135 W); 6,0 h (ozone, 5,0 ppm) et 6,5 h (éthylène, 250 ppm). Appliqués aux doses hormétiques, les ultrasons avec H₂O₂, les UV-B, l'ozone, la lumière blanche et l'éthylène étaient les stress les plus efficaces (60 à 65% réduction de la maladie). La deuxième partie de cette étude consistait à suivre au cours de l'entreposage les changements physiologiques (taux de respiration, fuite d'électrolytes et perte de poids) et biochimiques (capacité antioxydante) des carottes, suite à l'exposition aux stress susmentionnés. Les ultrasons avec H₂O₂ et l'ozone, ont davantage, bien que transitoirement, provoqué des changements dans les caractéristiques physiologiques et biochimiques des carottes exposées. De plus, les D₅₀ (doses efficaces à 50%), déterminées à partir des courbes de réponse physiologique, sont comparables aux doses hormétiques obtenue en utilisant la réponse de résistance à la maladie. Dans la troisième partie du travail, l'effet des stress (appliqués aux doses hormétiques) sur les carottes entreposées a été évalué sur l'induction / l'augmentation des niveaux de quatre phyto-composés, antimicrobiens connus ou potentiels, et sur leur contribution à la résistance induite aux maladies. La lumière blanche a été la plus efficace dans l'induction de la phytoalexine 6-méthoxymelléine, suivie des UV-C, des ultrasons avec H₂O₂, de l'ozone et des UV-B; la lumière blanche et les UV-C dans l'augmentation des polyacétylènes antifongiques constitutifs, le falcarinol et le falcarindiol. La lumière blanche et l'éthylène ont augmenté les niveaux de myristicine. Dans l'ensemble, la lumière blanche et les UV, suivis des ultrasons avec H₂O₂ et de l'éthylène, ont été les plus efficaces pour augmenter les niveaux de ces composés. La 6-méthoxymélléine s'est révélée comme le principal phyto-composé impliqué dans la résistance induite par les stress abiotiques, tandis que les polyacétylènes, le falcarinol et le falcarindiol dans une moindre mesure, joueraient un rôle d'adjuvant. La myristicine ne semble jouer aucun rôle dans la résistance induite aux maladies chez les carottes. Enfin, l'examen des profils des phyto-composés relativement volatils bénéfiques pour la santé (phénylpropanoïdes, terpénoïdes, polycétides et polyacétylènes) obtenus par GC-MS montre une augmentation à des degrés divers de tous les composés en réponse aux différents stress hormétiques. Dans l'ensemble, la lumière blanche, les ultrasons avec H₂O₂, l'ozone et les UV-C se sont montrés efficaces pour augmenter les niveaux des diverses classes de composés précités. Considérant l'amélioration de la résistance aux maladies; l'augmentation des niveaux des phyto-composés, en particulier de la phytoalexine 6-méthoxymélléine; protecteurs des plantes et/ou bénéfiques pour la santé, la lumière blanche, les ultrasons avec H₂O₂, ou l'ozone pourraient être des stress hormétiques souhaitables pour le traitement des carottes entreposées. / Long-term storage of carrots (Daucus carota L.) is limited mainly by fungal diseases and decay. Utilizing the physiological potential of the produce to elevate disease resistance could be an attractive alternative to fungicide applications to control diseases in stored carrots. Abiotic stresses are oxidative in nature and often prove harmful to plants at high doses, but may induce protective/adaptive mechanisms at low doses, a biological phenomenon known as hormesis. However, little is known regarding the existence of hormesis of other abiotic stresses, other than UV-C radiation, in postharvest crops, including carrots, nor their hormetic effects in carrots, if any. The overall objective of this work was to establish the existence of hormesis phenomenon of various abiotic stresses, including UV radiations and white light (WL), heat, ultrasound (US), ozone (O₃), and ethylene (ET) in carrot roots, and investigate the potential of pre-storage treatment with hormetic doses of those stresses to enhance the disease resistance of stored carrots. Specifically, the approach consisted of determining the hormetic doses of stresses in the intensification of disease resistance in carrots stored at 4 °C; monitoring the physiological and biochemical changes in the stress-exposed carrots; and evaluating the induction or enhancement of phyto-compounds with antimicrobial and/or health-beneficial properties of the exposed carrots, and their dynamics during storage of 42 days. All the selected abiotic stresses exhibited the phenomenon of hormesis in carrots stored at 4 °C (> 95% relative humidity) with enhanced disease resistance against decay caused by Botrytis cinerea to varying degrees. The hormetic doses of the selected abiotic stresses for the induction of disease resistance in carrots were: 7.0 kJ∙m⁻² (UV-B), 30 kJ∙m⁻² (WL); 60 min (heat at 36 °C), and 30 min (US at 135 W); 6.0 h (O₃ at 5 ppm); and 6.5 h (ET at 250 ppm). Hormetic doses of US+H₂O₂, UV-B, O₃, WL, and ET were the most effective among the stresses to induce resistance (60-65% disease reduction). The second part of this research work was to evaluate changes in the physiological(respiration rate, electrolyte leakage, and weight loss) and biochemical (antioxidant capacity) characteristics of the carrots, following exposure to the afore-mentioned stresses during 6 weeks of storage. Among the stresses, US+H₂O₂ and O₃, most markedly, albeit transiently, caused changes in the physiological and biochemical characteristics of the exposed carrots. Furthermore, the D₅₀ (effective dose at 50%) doses, determined from the sigmoidal stress dose-changes in the physiological and biochemical response curves appeared to represent the hormetic doses comparable to those obtained using the disease resistance response. The third part of the work evaluated the hormetic doses of abiotic stresses for their capacity to induce/enhance the levels of four targeted phyto-compounds, either known or potential antimicrobials, and their contribution to the disease resistance against B. cinerea. Hormetic WL was most effective in the induction of the isocoumarin phytoalexin, 6-methoxymellein (6-MM), followed by UV-C, US+H₂O₂, O₃, and UV-B stresses; WL and UV-C in the enhancement of the constitutive antifungal polyacetylenes, falcarinol (FaOH) and falcarindiol (FaDOH); and WL and ET were effective in enhancing the insecticidal phenylpropene, myristicin (MYR). Overall, WL, UV radiations, followed by US+H₂O₂ and ET, were most effective in the enhancement of those four compounds. The phytoalexin, 6-MM, was the principal phyto-compound involved in the resistance, while FaOH and FaDOH played an adjuvant role, and MYR did not seem to play any role. The final portion of this work examined the profiles of relatively volatile health-beneficial phyto-compounds in carrots using GC-MS and their enhancement in response to hormetic abiotic stresses. All the phyto-compounds (phenylpropanoids, terpenoids, polyketides, and polyacetylenes) were enhanced to varying degrees by different hormetic stresses. Overall, the effective stresses for the enhancement of diverse classes of volatile health-beneficial phyto-compounds were WL, US+H₂O₂, O₃, and UV-C. From the standpoints of improved disease resistance; the enhancement of antimicrobial targeted phyto-compounds, specifically the phytoalexin, 6-MM; and that of volatile compounds that are both plant-protecting and health-beneficial, application of hormetic stresses, WL, US+H₂O₂, or O₃, could be desirable in practice, for not only controlling diseases in carrots, but also improving their health-beneficial properties.

L'entreposage à long terme des carottes (Daucus carota L.) est principalement limité par les maladies fongiques et les pourritures post-récolte. L'utilisation du potentiel physiologique des carottes pourrait être une alternative intéressante aux applications de fongicide pour lutter contre ces maladies. Les stress abiotiques sont de nature oxydative et s'avèrent souvent nocifs aux plantes et aux tissus végétaux à fortes doses, mais peuvent induire des mécanismes protecteurs / adaptatifs à faibles doses, un phénomène biologique appelé hormèse. Cependant, exception faite des rayons UV-C, on sait peu de choses quant aux possibles effets hormétiques des stress abiotiques sur les produits post-récolte tel que les carottes. Ainsi l'objectif général de ce travail était d'établir l'existence de l'hormèse chez les racines de carotte suite à l'exposition à divers stress abiotiques, incluant les radiations UV, la lumière blanche, la chaleur, les ultrasons, l'ozone et l'éthylène et d'étudier l'effet des doses hormétiques de ces stress sur la résistance aux maladies. Plus précisément, la démarche consistait à déterminer les doses hormétiques des stress dans l'intensification de la résistance aux maladies chez les carottes conservées à 4 °C, suivre les changements physiologiques et biochimiques des carottes exposées aux stress, et évaluer l'induction ou l'accroissement des teneurs de différents phyto-composés aux propriétés antimicrobiennes et/ou bénéfiques pour la santé (connues ou potentielles) chez les carottes exposées, et leur évolution au cours d'un entreposage de 42 jours à 4 °C. Tous les stress abiotiques sélectionnés présentaient le phénomène d'hormèse chez les carottes entreposées à 4 °C (> 95% humidité relative) avec une résistance accrue, à divers degrés, à la maladie causée par Botrytis cinerea. Les doses hormétiques des stress étaient: 7,0 kJ∙m⁻² (UV-B); 30 kJ∙m⁻² (lumière blanche); 60 min (chaleur, 36 °C); 30 min (ultrasons, 135 W); 6,0 h (ozone, 5,0 ppm) et 6,5 h (éthylène, 250 ppm). Appliqués aux doses hormétiques, les ultrasons avec H₂O₂, les UV-B, l'ozone, la lumière blanche et l'éthylène étaient les stress les plus efficaces (60 à 65% réduction de la maladie). La deuxième partie de cette étude consistait à suivre au cours de l'entreposage les changements physiologiques (taux de respiration, fuite d'électrolytes et perte de poids) et biochimiques (capacité antioxydante) des carottes, suite à l'exposition aux stress susmentionnés. Les ultrasons avec H₂O₂ et l'ozone, ont davantage, bien que transitoirement, provoqué des changements dans les caractéristiques physiologiques et biochimiques des carottes exposées. De plus, les D₅₀ (doses efficaces à 50%), déterminées à partir des courbes de réponse physiologique, sont comparables aux doses hormétiques obtenue en utilisant la réponse de résistance à la maladie. Dans la troisième partie du travail, l'effet des stress (appliqués aux doses hormétiques) sur les carottes entreposées a été évalué sur l'induction / l'augmentation des niveaux de quatre phyto-composés, antimicrobiens connus ou potentiels, et sur leur contribution à la résistance induite aux maladies. La lumière blanche a été la plus efficace dans l'induction de la phytoalexine 6-méthoxymelléine, suivie des UV-C, des ultrasons avec H₂O₂, de l'ozone et des UV-B; la lumière blanche et les UV-C dans l'augmentation des polyacétylènes antifongiques constitutifs, le falcarinol et le falcarindiol. La lumière blanche et l'éthylène ont augmenté les niveaux de myristicine. Dans l'ensemble, la lumière blanche et les UV, suivis des ultrasons avec H₂O₂ et de l'éthylène, ont été les plus efficaces pour augmenter les niveaux de ces composés. La 6-méthoxymélléine s'est révélée comme le principal phyto-composé impliqué dans la résistance induite par les stress abiotiques, tandis que les polyacétylènes, le falcarinol et le falcarindiol dans une moindre mesure, joueraient un rôle d'adjuvant. La myristicine ne semble jouer aucun rôle dans la résistance induite aux maladies chez les carottes. Enfin, l'examen des profils des phyto-composés relativement volatils bénéfiques pour la santé (phénylpropanoïdes, terpénoïdes, polycétides et polyacétylènes) obtenus par GC-MS montre une augmentation à des degrés divers de tous les composés en réponse aux différents stress hormétiques. Dans l'ensemble, la lumière blanche, les ultrasons avec H₂O₂, l'ozone et les UV-C se sont montrés efficaces pour augmenter les niveaux des diverses classes de composés précités. Considérant l'amélioration de la résistance aux maladies; l'augmentation des niveaux des phyto-composés, en particulier de la phytoalexine 6-méthoxymélléine; protecteurs des plantes et/ou bénéfiques pour la santé, la lumière blanche, les ultrasons avec H₂O₂, ou l'ozone pourraient être des stress hormétiques souhaitables pour le traitement des carottes entreposées. / Long-term storage of carrots (Daucus carota L.) is limited mainly by fungal diseases and decay. Utilizing the physiological potential of the produce to elevate disease resistance could be an attractive alternative to fungicide applications to control diseases in stored carrots. Abiotic stresses are oxidative in nature and often prove harmful to plants at high doses, but may induce protective/adaptive mechanisms at low doses, a biological phenomenon known as hormesis. However, little is known regarding the existence of hormesis of other abiotic stresses, other than UV-C radiation, in postharvest crops, including carrots, nor their hormetic effects in carrots, if any. The overall objective of this work was to establish the existence of hormesis phenomenon of various abiotic stresses, including UV radiations and white light (WL), heat, ultrasound (US), ozone (O₃), and ethylene (ET) in carrot roots, and investigate the potential of pre-storage treatment with hormetic doses of those stresses to enhance the disease resistance of stored carrots. Specifically, the approach consisted of determining the hormetic doses of stresses in the intensification of disease resistance in carrots stored at 4 °C; monitoring the physiological and biochemical changes in the stress-exposed carrots; and evaluating the induction or enhancement of phyto-compounds with antimicrobial and/or health-beneficial properties of the exposed carrots, and their dynamics during storage of 42 days. All the selected abiotic stresses exhibited the phenomenon of hormesis in carrots stored at 4 °C (> 95% relative humidity) with enhanced disease resistance against decay caused by Botrytis cinerea to varying degrees. The hormetic doses of the selected abiotic stresses for the induction of disease resistance in carrots were: 7.0 kJ∙m⁻² (UV-B), 30 kJ∙m⁻² (WL); 60 min (heat at 36 °C), and 30 min (US at 135 W); 6.0 h (O₃ at 5 ppm); and 6.5 h (ET at 250 ppm). Hormetic doses of US+H₂O₂, UV-B, O₃, WL, and ET were the most effective among the stresses to induce resistance (60-65% disease reduction). The second part of this research work was to evaluate changes in the physiological(respiration rate, electrolyte leakage, and weight loss) and biochemical (antioxidant capacity) characteristics of the carrots, following exposure to the afore-mentioned stresses during 6 weeks of storage. Among the stresses, US+H₂O₂ and O₃, most markedly, albeit transiently, caused changes in the physiological and biochemical characteristics of the exposed carrots. Furthermore, the D₅₀ (effective dose at 50%) doses, determined from the sigmoidal stress dose-changes in the physiological and biochemical response curves appeared to represent the hormetic doses comparable to those obtained using the disease resistance response. The third part of the work evaluated the hormetic doses of abiotic stresses for their capacity to induce/enhance the levels of four targeted phyto-compounds, either known or potential antimicrobials, and their contribution to the disease resistance against B. cinerea. Hormetic WL was most effective in the induction of the isocoumarin phytoalexin, 6-methoxymellein (6-MM), followed by UV-C, US+H₂O₂, O₃, and UV-B stresses; WL and UV-C in the enhancement of the constitutive antifungal polyacetylenes, falcarinol (FaOH) and falcarindiol (FaDOH); and WL and ET were effective in enhancing the insecticidal phenylpropene, myristicin (MYR). Overall, WL, UV radiations, followed by US+H₂O₂ and ET, were most effective in the enhancement of those four compounds. The phytoalexin, 6-MM, was the principal phyto-compound involved in the resistance, while FaOH and FaDOH played an adjuvant role, and MYR did not seem to play any role. The final portion of this work examined the profiles of relatively volatile health-beneficial phyto-compounds in carrots using GC-MS and their enhancement in response to hormetic abiotic stresses. All the phyto-compounds (phenylpropanoids, terpenoids, polyketides, and polyacetylenes) were enhanced to varying degrees by different hormetic stresses. Overall, the effective stresses for the enhancement of diverse classes of volatile health-beneficial phyto-compounds were WL, US+H₂O₂, O₃, and UV-C. From the standpoints of improved disease resistance; the enhancement of antimicrobial targeted phyto-compounds, specifically the phytoalexin, 6-MM; and that of volatile compounds that are both plant-protecting and health-beneficial, application of hormetic stresses, WL, US+H₂O₂, or O₃, could be desirable in practice, for not only controlling diseases in carrots, but also improving their health-beneficial properties.

Dans le sud du bassin méditerranéen, le citronnier fleurit et fructifie plusieurs fois par an mais la production ne couvre pas la demande estivale ce qui engendre une inflation des prix. La floraison du citronnier a été peu étudiée et reste mal connue. Pourtant, mieux contrôler la production nécessite de connaitre les différentes étapes de transformation du méristème (de l'état végétatif à l'état floral), les potentialités des organes de production et les caractéristiques des fruits chez les variétés les plus cultivées. Pour trois variétés majeures (Eureka, Femminello et Interdonato), nous avons étudié au cours de 2 cycles annuels de production, le cycle biologique, la morphogénèse et l'histogénèse des structures reproductives, le lien entre les activités d'enzymes de neutralisation de H2O2 et le développement floral et l'impact de régulateurs de croissance sur la floraison-fructification. Les 3 variétés diffèrent sensiblement en terme de cycle de développement. La variété Eureka présente les critères de sélections agronomique les plus intéressants : calibre du fruit de taille moyenne, rendement en jus élevé et peu voire pas de pépins. L'activité G-POD (feuilles et bourgeons) varie selon le stade d'évolution des bourgeons fructifères ce qui en fait un bon marqueur du développement floral chez les 3 variétés. A court-terme, l'application sur la frondaison de régulateurs de croissance (gibbérellines, GA et hydrazine maléique, HM) affecte le métabolisme oxydatif et l'activité photosynthétique des feuilles. A plus long terme, la floraison et la fructification sont impactées. L'application de GA améliore la production estivale et de ce fait le bénéfice annuel pour l'arboriculteur. / In the southern Mediterranean, lemon trees flourish and fructify several times a year but production does not cover summer demand which causes price rises. Flowering in this species has been poorly studied and is little known. Still, better production control requires better knowledge of the different stages of meristem transformation (vegetative to floral stage), the potential of the producing organs and the fruit characteristics in the most frequently cultivated varieties. During two annual production cycles we studied three of the main varieties (Eureka, Femminello and Interdonato), investigating the life cycle, morphogenesis and histogenesis of the reproductive structures, the link between the activities of the H2O2 neutralizing enzymes, floral development and the impact of growth regulators on flowering and fruiting. The three varieties were found to differ significantly in the development cycle. Eureka presents the most interesting agronomic criteria: medium fruit size, higher juice yield and the fruit are virtually seedless. The activity of the enzyme guaiacol peroxidase (in the leaves and buds) varies with the development stage of fruit buds making it a good marker of floral development in all three varieties. In the short term, foliar application of growth regulators (gibberellins and maleic hydrazine) was found to affect oxidative metabolism and photosynthetic activity of the leaves. In the longer term, flowering and fruiting are impacted. Application of gibberellins improves summer production and therefore the fruit producers' economic return.

Résumé Dans différents pays de l'Europe de l'Ouest, des carences en soufre sont de plus en plus couramment observées sur les grandes cultures. Actuellement, les références précises sur le soufre font défaut pour développer des outils de gestion du soufre dans les sols cultivés. Récemment, afin de mieux quantifier et de modéliser la dynamique de S, le rôle de la biomasse du sol et la relation avec la dynamique du Carbone, les recherches se sont développées. En première partie de ce travail une étude de laboratoire a été effectuée sur 22 sols différant par leur texture , leur teneur en matière organique et leur histoire culturale pour déterminer le taux de minéralisation du soufre, du carbone et de l'azote et établir la relation entre minéralisation de S et certaines propriétés du sol. Les résultats suggèrent que la minéralisation du soufre est principalement conduite par l'activité microbienne hétérotrophe. Une équation de prédiction est proposée à partir du C organique, du pH du sol, du taux d'argile et du sulfate initial. L'objectif de la deuxième partie de ce travail était de quantifier l'impact de la disponibilité du soufre minéral de sol sur la décomposition des résidus de récolte et l'organisation du soufre. Ceci a été étudié d'une part en faisant varier la quantité initiale de S-SO42- dans le sol en présence de paille de colza et d'autre part avec des quantités croissantes de paille de blé apportées dans le sol afin de faire varier la demande en S de la microflore. Les résultats n'ont pas permis de mettre en évidence une limitation de la décomposition par la disponibilité de S, suggérant des besoins en S très limités de la microflore du sol pour assurer la décomposition de résidus végétaux. Enfin les effets de la nature des résidus végétaux et de leur contenu en soufre sur la dynamique de S ont été étudiés en troisième partie de ce travail. Ces résidus sont représentatifs des systèmes de grande culture (blé, colza, moutarde), mais aussi de prairies (fétuque) et forêts (feuilles de hêtre). Une relation entre C/S des résidus et minéralisation nette de S a été obtenue. Il a été mis en évidence l'importance du contenu en sulfate soluble de certains résidus de plante sur la libération nette de sulfate dans les sols. Les perspectives ouvertes par ce travail ont été abordées sous l'angle de la modélisation. D'une part a été évaluée la possibilité d'adapter un module de décomposition (du modèle sol-plante STICS) pour prédire la minéralisation de S des résidus végétaux au cours de leur décomposition dans des conditions optimales. D'autre part les résultats ont été utilisés pour élaborer des termes de minéralisation d'un bilan du soufre minéral, appliqué à la gestion de la fertilisation soufrée.

La fibre de maïs est la partie aérienne de la plante excluant le grain. Elle est parfois appelée résidu de maïs parce que les producteurs de grandes cultures la laissent généralement au champ. La fibre sèche peut servir comme litière ou combustible, mais le climat froid et humide à l’automne au Québec limite considérablement la récolte de résidus secs (teneur en eau < 15%). Un échantillonnage de plants de maïs de 2008 à 2010 a montré que les rendements de fibre variaient entre 6,2 et 8,0 tonnes de matière sèche (MS) par hectare pour un site dans une zone de 2300-2500 UTM (unités thermiques maïs) alors qu'ils variaient entre 7,7 et 10,5 t MS ha-1 pour deux sites dans la zone de 2900-3100 UTM. Des essais de récolte à grande échelle au champ en Montérégie (Québec) ont eu lieu aux printemps 2009, 2010 et 2011. Les rendements de fibres au printemps étaient en moyenne 63% (6,6 t MS ha-1) des rendements de l’automne précédent. Toujours en référence aux rendements d'automne, l'utilisation d'une faucheuse, d'un râteau et d'une presse ronde ou rectangulaire permettait de collecter de 47 à 50% des résidus à une teneur en eau moyenne de 9,0%. L'utilisation d'un broyeur-andaineur réduisait l'efficacité de collection (45%), mais offrait une capacité de récolte (5,2 ha h-1) nettement supérieure aux opérations de fauche et râtelage (2,3 et 2,0 ha h-1). Une remorque autochargeuse utilisée en 2010 et 2011 générait moins de pertes de résidus (6%) qu'une presse à balles rondes (15%). Le coût de récolte était de 29,04 à 34,30 $ t-1 MS selon les équipements utilisés. Les coûts d’entreposage étaient moindres pour les grosses balles carrées ($29,87 t-1 MS) que pour les balles rondes ($59,44 t-1 MS) et les fibres hachées ($71,85 t-1 MS). La capacité d'absorption des résidus de maïs récoltés (2,8) était plus élevée que la ripe de bois (1,8) et le bran de scie (2,1). Les résidus de maïs avaient une énergie calorifique variant entre 16,86 et 17,64 MJ kg-1 et une teneur en cendre entre 4,80 et 7,31%. Les résultats de ces expériences pourront servir de référence quant à la récolte et l'utilisation des résidus de maïs. / Corn stover is the aerial part of the plant excluding grain, sometimes called MOG (material other than grain). Stover is generally a crop residue because most grain growers leave it on the ground after grain harvest. Dry corn stover can be used as bedding material or as a solid fuel on the farm. However, the cold and wet climate prevailing in Eastern Canada considerably limits the harvest of dry corn stover (moisture content < 15%) in the fall. Standing corn plants were sampled in fall 2008 to 2010 in order to determine the potential stover yields. For a site located in a 2300-2500 CHU (crop heat unit) zone, stover yields varied from 6.2 to 8.0 tonnes of dry matter (DM) per hectare. Yields ranging from 7.7 to 10.5 t DM ha-1 were measured for two other sites located in the 2900-3100 CHU zone. Large scale field harvest trials were done in spring from 2009 to 2011. The available stover yield in the spring averaged 63% (6.6 t DM ha-1) of the stover yield in the previous fall. Based on fall yields, 47 to 50% of the stover was collected using haymaking equipment. The average moisture content was 9.0%. Collection efficiency was reduced to 45% with a flail windrower but a gain in productivity was measured (5.2 ha h-1) compared to mowing and raking operations (2.3 and 2.0 ha h-1). Harvest losses from a self-loading wagon were smaller (6%) than from a round baler (15%). The cost of field operations varied between $29.04 and $34.30 t-1 DM depending on the harvest sequence. Storage cost was as high as $71.85 t-1 DM for bulk material harvested with the self-loading wagon. Large square and round bale storage cost was estimated at $29.87 t-1 DM and $59.44 t-1 DM, respectively. Corn stover had a higher absorption index (2.8) than wood shavings (1.8) and saw dust (2.1) used at the farm. The calorific energy of corn stover ranged from 16.86 to 17.64 MJ kg-1 while the ash content varied between 4.80 and 7.31%. Results should allow effective planning of cost and operations related to dry corn stover harvested in the spring.

Le millet perlé sucré et le sorgho sucré sont deux plantes ayant une riche concentration en sucres fermentescibles dans leur tige sous forme de jus. Celui-ci peut être extrait par pressage mécanique et ensuite fermenté pour une éventuelle production de bioéthanol. Contrairement à d’autres cultures présentement utilisées pour la production de bioéthanol de première génération, le millet perlé et le sorgho sucrés peuvent être cultivés sur des sols légers moins fertiles puisqu’ils demandent peu d’apport nutritif et d’eau. Ces deux espèces sont donc attrayantes afin de diversifier les sources de production d’énergie durable. Plusieurs études sur le sorgho sucré ont été effectuées à travers le monde, mais l’utilisation du millet perlé sucré reste relativement nouvelle. Des avancées agronomiques ont été effectuées au courant des dernières années avec ces deux cultures selon les réalités régionales du Québec. Par contre, le processus de récolte, d’entreposage et de pressage du millet perlé sucré et du sorgho sucré n’a pas encore été étudié selon ces réalités. Au cours des années 2012, 2013 et 2014, des expériences de récolte, d’entreposage de la biomasse, d’extraction et d’entreposage du jus de ces deux cultures ont été réalisées au Québec pour déterminer les paramètres permettant d’améliorer ces opérations. Quatre volets ont été étudiés séparément (récolte, entreposage de la biomasse, extraction et entreposage du jus) pour ensuite analyser le tout et déterminer le scénario le plus adéquat de récolte, de pressage de la biomasse et d’entreposage du jus pour une éventuelle fermentation. Des essais d’une machinerie de récolte ont d’abord été réalisés afin de déterminer, entre autres, les vitesses d’avancement adéquates pour la récolte de ces deux cultures. Des essais d’entreposage de la biomasse sous forme de tiges entières ou hachées ont ensuite été effectués selon différents délais entre la récolte et le pressage afin d’examiner l’impact du hachage et des délais sur le volume de jus extrait de la biomasse et sa concentration en sucres. Deux presses ont aussi été fabriquées, testées et comparées afin de déterminer la presse la plus adéquate en termes de quantité et qualité (sous forme de sucres extraits) du jus. Finalement, des essais d’entreposage du jus ont été réalisés pour déterminer l’impact de divers délais et températures d’entreposage sur la concentration en sucres. Les résultats obtenus ont indiqué que la biomasse peut être récoltée à l’aide d’une fourragère conventionnelle, préférablement avant un épisode de verse de la biomasse, qui peut être fréquent sous nos climats. L’entreposage de la biomasse sous forme de tiges entières est possible sur une période de plus de 12 jours pour le sorgho sucré et de 4 jours pour le millet perlé sucré. Si la biomasse est hachée, elle devra par contre être pressée dans les premières 24 h afin d’éviter la dégradation des sucres par fermentation sous l’action d’enzymes comme l’invertase. Le jus extrait peut être conservé à température ambiante pendant 12 h sans aucune perte significative de sucres. Le pressage de la biomasse devrait être effectué sans les feuilles à l’aide d’une presse à rouleaux ou hydraulique pour le sorgho sucré et ce pour une extraction optimale du jus. Pour le millet perlé sucré, l’extraction du jus à l’aide d’une presse à rouleaux est déconseillée dû au faible diamètre des tiges. Les résultats indiquent qu’il est possible d’utiliser ces deux cultures pour une éventuelle production de bioéthanol au Québec, bien que cette production reste une source de revenu secondaire pour les producteurs, compte tenu d’une courte période de récolte et des rendements en sucres relativement faibles. / Sweet sorghum and sweet pearl millet are two plants with stems rich in fermentable sugars. The sugary juice can be extracted by mechanical pressing and fermented for bioethanol production. Unlike other crops currently used for first generation bioethanol production, sweet pearl millet and sweet sorghum can grow on light and less fertile soils since they require little water and nutrient supplies. These two species are therefore very attractive to diversify the sources of sustainable biofuels production. Several studies on sweet sorghum have already been carried out worldwide, but the use of sweet pearl millet is relatively new. Agronomic breakthroughs have been achieved these recent years with both crops in the Province of Quebec. However, the process of harvesting, storage, and extracting the juice from the biomass of sweet pearl millet and sweet sorghum has not yet been optimized under the regional realities of Quebec. Experiments have therefore been carried out in 2012, 2013, and 2014 in the Province of Quebec to optimize the harvesting, storage, and juice extraction process of both crops. Four components have been studied separately (harvesting, storage of biomass, juice extraction, and storage of the juice) and then an optimal scenario, from harvest to juice storage prior fermentation, was determined. Tests of harvesting were first performed to determine, among others, the adequate harvesting speeds for both crops. Storage trials with whole stalks and chopped biomass were also carried out to investigate the impact of various time delays on the volume of juice extracted and its sugars concentration. Two experimental presses were tested and compared to determine the most adequate one in terms of juice quantity and quality (as extracted sugars). Finally, experiments on juice storage were carried out to explore the impact of various time delays and storage temperatures on the juice’s sugar concentration. Our results indicated that the sweet sorghum and sweet pearl millet can be harvested with a conventional forage harvester, ideally before lodging, which might occur frequently under Quebec climate. Whole stalks storage is possible over a period of 12 days for sweet sorghum and 4 days for sweet pearl millet biomass. If the biomass is chopped, storage should however not be longer than 24 hours to avoid sugar losses by fermentation or by the action of enzymes such as invertase. The extracted juice can be stored for 12 h without any sugar loss if stored at ambient temperature. Juice extraction of sweet sorghum biomass should be carried out without the leaves, using a hydraulic or a roller presses, for optimal extraction of the juice. For sweet pearl millet, extraction of the juice using a roller press is not recommended due to the small diameter of the stems. The results indicate that it is possible to use these two crops for bioethanol production in Quebec, although this production would remain a secondary source of income for producers, given a short period of harvest and relatively low sugar yields.

La technique de récolte de tourbe la plus utilisée au Canada est celle de l'aspiration. Cette technique extensive engendre des impacts majeurs sur l'environnement. Depuis 4 ans, une nouvelle technique de récolte est à l'essai. La technique de récolte mécanique par tranchée vise l'extraction de la tourbe par bloc tout en conservant la végétation de surface pour une restauration simultanée à la récolte. Ce projet permettra d'évaluer si cette technique exercera moins de changement sur la chimie de l'eau des cours d'eau récepteurs et sur la restauration du couvert végétal après extraction de la tourbe. Afin d'y parvenir, des inventaires de végétation, des mesures de décomposition de la tourbe et de productivité de l'écosystème ainsi que des analyses d'eau provenant de la tourbière de Pointe-Lebel ont été réalisés avant et après les essais de la technique de récolte mécanique par tranchée. La récolte mécanique par tranchée présente plusieurs avantages face à l'aspiration. Elle permet l'installation d'un couvert végétal typique d'une tourbière ombrotrophe plus rapidement et entraîne moins d'impacts sur la qualité de l'eau issue de la tourbière. Somme toute, la récolte mécanique par tranchée est une technique très prometteuse.

Titre de l'écran-titre (visionné le 8 novembre 2023) / L'assurance récolte est un programme gouvernemental qui compense les pertes de récoltes des entreprises agricoles. Au Québec, dans le programme pour les foins, les pertes sont évaluées à partir d'indices et de données météorologiques depuis 2007. Depuis lors, ce programme a connu des problématiques qui ont mené à des modifications dans sa mise en œuvre. L'objectif de ce mémoire est de comprendre comment le processus de mise en œuvre explique les résultats de l'assurance récolte dans les foins au Québec. À partir de la théorie sur la mise en œuvre de politiques publiques (Winter, 1990, 2012), un cadre d'analyse a été élaboré et adapté pour analyser une assurance récolte indicielle. Ce cadre examine comment l'élaboration du programme, ses composantes (options offertes dans les contrats d'assurance, données et indices, ressources financières et humaines, primes) et sa livraison (coordination des organisations et rôle des agents d'assurance) influencent ses résultats (adhésion, perceptions et comportements des producteurs de foins; ratios indemnités versées / primes payées). Une analogie avec le programme en Pennsylvanie Pasture, Rangeland, Forage Insurance Program a permis d'enrichir les résultats. À partir de 23 entretiens avec des acteurs impliqués dans le programme québécois, de statistiques et de documentation sur les programmes québécois et américains, six principaux constats ont émergé. Premièrement, le programme québécois assure 59 % des superficies de foins en 2020. Deuxièmement, bien que les programmes au Québec et en Pennsylvanie soient des assurances indicielles, leurs composantes et leurs méthodes de livraison sont différentes, ce qui influence leurs résultats. Troisièmement, les producteurs de foin québécois ont reçu, en moyenne, 4,32 $ d'indemnité pour chaque dollar de prime versé entre 2007 et 2022. Malgré ces résultats, plusieurs producteurs expriment des insatisfactions et des incompréhensions, pour la plupart liées au risque de base (corrélation imparfaite entre les pertes réelles à la ferme et les pertes calculées par le programme). Quatrièmement, les producteurs peuvent développer des comportements économiques non désirés (p. ex. maximiser leurs indemnités; être influencés dans leur choix de production par le programme) tant au Québec qu'en Pennsylvanie. Cinquièmement, au Québec, trois perceptions du programme ont été identifiées en interrogeant les producteurs de foins : assurance (programme couvre les pertes), « placement » (indemnité plus élevée que prime payée à long terme) et « loterie » (indemnités incertaines et déconnectées des pertes réelles). Ces perceptions influencent le choix d'adhérer (ou non) à l'assurance récolte et la satisfaction des producteurs. Sixièmement, la coordination et le transfert d'information entre les acteurs impliqués, notamment La Financière agricole du Québec, l'Union des producteurs agricoles et les producteurs de foins, influencent les résultats du programme. Cette étude ouvre la voie à plusieurs perspectives de recherches sur l'impact des réformes d'un programme sur les comportements économiques des producteurs. / Crop insurance is a government program that compensates farm for crop losses. In Québec, since 2007, losses in the hay program have been assessed based on meteorological indices and data. Since then, this program has encountered problems that have led to changes in its implementation. The objective of this master's thesis is to understand how the implementation process explains the results of crop insurance in hay in Québec. Drawing on public policy implementation theory (Winter, 1990, 2012), an analytical framework was developed and adapted to analyze index-based crop insurance. This framework examined how the program's design, its components (options offered in insurance contracts, data and indices, financial and human resources, premiums) and its delivery (coordination of organizations and role of insurance agents) influence its outcomes (uptake, perceptions, and behaviors of hay producers; indemnity/premium ratios). An analogy with the Pennsylvania Pasture, Rangeland, Forage Insurance Program enriched the results. Based on 23 interviews with actors involved in the Québec program, statistics and documentation on the Québec and Pennsylvania programs, six main findings emerged. Firstly, the Quebec program covers 59% of hay acreage in 2020. Secondly, although the Québec and Pennsylvania programs are index-based insurances, their components and delivery methods are different, which influences their results. Third, Quebec hay producers received, on average, 4,32$ in indemnity for every dollar of premium they paid between 2007 and 2022. Despite these results, many farmers express dissatisfaction and misunderstandings, mostly related to basic risk (imperfect correlation between actual on-farm losses and losses calculated by the program). Fourth, producers may develop undesirable economic behaviors (e.g., maximizing their indemnities; being influenced in their production choices by the program) in both Québec and Pennsylvania. Fifth, in Québec, three perceptions of the program were identified by interviewing hay producers: insurance (program covers losses), "investment" (indemnity higher than premium paid in the long term) and "lottery" (indemnities uncertain and disconnected from real losses). These perceptions influence the decision to take out (or not) crop insurance, as well as producer satisfaction. Sixthly, coordination and information transfer between the actors involved, notably La Financière agricole du Québec (FADQ), the Union des producteurs agricoles (UPA) and hay producers, influence program results. This study opens the way to several research perspectives on the impact of program reforms on producers' economic behavior.