Cette recherche a été réalisée en vue de déterminer les conditions de culture qui favorisent un rendement optimal de l'if du Canada établi en champ. Des traitements de densité de plantation, de fertilisation azotée, de récolte à divers moments de la saison et de tolérance à différents herbicides ont été comparés. Compte tenu de la croissance lente de l'if du Canada, un espacement de 0,5 m entre chaque plant permet un recouvrement complet des plates-bandes après cinq années de culture. Un apport annuel d'azote supérieur à 50 kg/ha n'a pas eu d'effet sur la croissance des plants, mais a rendu ces derniers plus susceptibles à la dessiccation hivernale. Le moment de la saison auquel a été effectuée la première récolte n'a pas eu d'effet sur le rendement de la deuxième réalisée 12 mois plus tard. Par ailleurs, les plants implantés depuis moins d'une année ont toléré sans dommage les pulvérisations de simazine appliquées avant le débourrement et les pulvérisations d'oxyfluorfène, de séthoxydime et de clopyralide appliquées peu de temps avant la fin de la croissance annuelle.

La fusariose de l’épi est une maladie fongique des cultures céréalières au Québec. Les objectifs de ce projet étaient de vérifier l’influence de quatre facteurs (météorologie, cultivar, date de semis, fongicide) sur les rendements et la qualité du blé et d’évaluer les performances de neuf modèles à prédire l’incidence de cette maladie. Pendant deux ans, à quatre sites expérimentaux au Québec, des essais de blé de printemps et d’automne ont été implantés pour amasser un jeu de données météorologiques, phénologiques et épidémiologiques. L’application d’un fongicide a réduit la teneur en désoxynivalénol des grains dans neuf essais sur douze et a augmenté les rendements dans sept essais. De plus, les modèles prévisionnels américains et argentins ont eu de meilleures performances que les modèles canadiens et italiens quand leur seuil de décision était ajusté et que le développement du blé était suivi au champ. / Fusarium head blight (FHB) is a fungal disease of cereal crops in Quebec. The objectives of this project were to check the influence of four factors (weather, cultivar, seeding date, fungicide application) on wheat yield and quality, and to evaluate the performance of nine forecasting models of FHB. During two years, at four experimental sites in Quebec, trials of spring and winter wheat have been implemented to establish a set of meteorological, phenological and epidemiological data. A fungicide application reduced deoxynivalenol content in grains in nine out of twelve trials and increased yields in seven trials. In addition, the American and Argentinean forecasting models performed better than the Canadian and Italian models when their decision threshold was adjusted and the development of wheat was observed in the field.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / Bien que la notion de durabilité environnementale soit reconnue dans le milieu agricole, il existe peu d'outils permettant d’en faire un diagnostic à l’échelle de la ferme. L’objectif de ce projet était de développer un ensemble d'indicateurs de durabilité environnementale pour les fermes québécoises spécialisées en grandes cultures. Parmi les indicateurs développés pour les fermes laitières québécoises (méthode DELTA), 16 ont été adaptés aux fermes en grandes cultures après consultation d’experts. Des entrevues réalisées auprès de 31 agriculteurs ont permis de s’assurer que ces indicateurs s’adaptaient à la diversité des pratiques culturales du Québec. Les indicateurs ont ensuite été pondérés selon leur contribution à l'atteinte d’objectifs de durabilité environnementale préalablement définis. Un graphique en bandes mobiles a été créé afin d’aider les agriculteurs à interpréter les résultats. Finalement, un questionnaire d’appréciation a permis de valider cet ensemble d’indicateurs directement auprès des usagers et confirme leur intérêt pour un tel outil.

L’utilisation du glyphosate dans le maïs (Zea mays) ensemencé avec du ray-grass italien (Lolium multiflorum) en culture intercalaire est une pratique usuelle pour maîtriser les mauvaises herbes avant le semis du ray-grass. Il est pour le moment le seul herbicide sécuritaire pour l’implantation du ray-grass intercalaire, mais nuit aux bonnes pratiques de gestion des herbicides. Des essais aux champs ont été mis place en 2014 et 2015 pour évaluer la tolérance du ray-grass italien à divers herbicides résiduels dans le maïs. Selon les résultats obtenus, les herbicides résiduels qui se comparent à un traitement de glyphosate et à un désherbage à la main sont majoritairement des traitements de postlevée. Le traitement dicamba + glyphosate est le plus sécuritaire parmi les herbicides résiduels évalués, et ce, pour les deux années. Les traitements les moins prometteurs sont les herbicides résiduels dont la matière active est le s-métolachlore ou le pyroxasulfone. Suite à une analyse de chacun des traitements en fonction de leur spectre d’action, mode d’action et d’absorption, les traitements contre les dicotylédones sont les plus compatibles avec une culture intercalaire de ray-grass. / The use of glyphosate for interseeding with Italian ryegrass (Lolium multiflorum) in corn (Zea mays) is a common practice to control weeds before planting ryegrass. It is currently the only safe herbicide for ryegrass interseeding, but harmed good management practices herbicides. Fields studies were conducted in 2014 and 2015 to determine the tolerance of Italian ryegrass at different residual herbicides in corn. According to the results, residual herbicides that are comparable to a glyphosate treatment and a hand weeding are mostly post-emergent treatments. Treatment dicamba + glyphosate is the best residual herbicides for two consecutive years. The least promising treatments are residual herbicides with s-metolachlor or pyroxasulfone as active ingredient. After an analysis of each treatment for their spectrum of control, mode of action and absorption, treatments against broadleaf weeds seem to be the most compatible with interseeding ryegrass in corn.

Le blanc du fraisier (Podosphaera aphanis) est particulièrement nuisible chez les variétés à jour neutre puisque son cycle est favorisé par le climat présent en août et septembre, occasionnant ainsi, un usage abondant de fongicides. Dans une optique de lutte écologique, le silicium (Si) se démarque par ses propriétés prophylactiques chez plusieurs végétaux. Bien que le Si semble stimuler la résistance des fraisiers (Fragaria × ananassa Duch) au P. aphanis en culture hors-sol, il reste que son efficacité dans un contexte de production commerciale au champ demeure ambigüe. Dans ce projet, l'objectif était d'évaluer l'effet d'amendements en Si sur l'intensité du blanc du fraisier et sur les rendements dans un système de production en champ. Le contenu en Si dans les feuilles, l'intensité de la maladie et les rendements étaient les variables étudiées. Deux types d'amendements ont été évalués : le silicate de potassium, une formulation soluble appliquée en fertigation deux fois par semaine en 2015, et trois doses de silicate de calcium (wollastonite), une forme solide incorporée à la plantation en 2016. De plus, chaque traitement en Si a été mis en interaction avec trois cultivars. En 2015, la silice soluble n'a donné aucune augmentation significative du contenu en Si chez tous les cultivars testés, résultat concordant avec les données de rendements qui se sont avérées similaires chez les témoins et les plants traités. Également, en 2016, pour chacun des cultivars, les contenus en Si dans les plants n'ont pas été influencés par les trois doses de silicate de calcium. Par conséquent, aucun effet n'a été observé tant au niveau des rendements que de la répression du blanc. Nos résultats illustrent bien l'intérêt de valider la disponibilité d'acide silicique lors d'applications de fertilisants à base de Si expliquant ainsi les résultats contradictoires, parfois véhiculés, quant aux bénéfices du Si en agriculture.

Le tarsonème du fraisier Phytonemus pallidus Banks (Acari : Tarsonemidae) est un acarien ravageur invisible à l’œil nu et de plus en plus préoccupant en fraisière en raison des pertes de rendement considérables qu’il occasionne. Le retrait récent de l’insecticide/acaricide endosulfan nécessite la recherche de solutions de remplacement. La lutte biologique à l’aide d’acariens prédateurs (Acari : Phytoseiidae) fait partie de celles-ci, mais aucune recherche n’avait encore été réalisée en champ sous les conditions du Québec afin de valider sa faisabilité. Les objectifs de cette étude étaient : (1) évaluer l’efficacité de trois espèces d’acariens phytoséiides, Neoseiulus cucumeris Oudemans, N. fallacis Garman et Amblyseius andersoni Chant, à contrôler le tarsonème du fraisier en conditions de fraisières commerciales; (2) évaluer le rendement et la qualité des fruits en lien avec cette méthode de lutte; (3) examiner l’effet possible de ces prédateurs sur d’autres ravageurs en fraisière et (4) mieux comprendre la dynamique de population du tarsonème du fraisier sous notre climat. Nos résultats démontrent que N. cucumeris offre une bonne efficacité, mais qu’il est très sensible au froid et trop dispendieux pour une utilisation en champ. En 2017, lorsqu’un plafond de coût fut fixé (1000-ha), aucun des trois prédateurs n’a pu réduire de façon significative le nombre de tarsonèmes. Le suivi des populations de ce ravageur au champ a permis la confirmation de certains faits connus, tout en permettant l’acquisition de connaissances nouvelles et essentielles sur sa phénologie. À la lumière des résultats obtenus, les trois phytoséiides ont offert un contrôle insuffisant du tarsonème du fraisier en champ dans les conditions expérimentées. Le tarsonème du fraisier demeure un problème très complexe et beaucoup de recherches supplémentaires sont nécessaires. / The cyclamen mite Phytonemus pallidus Banks (Acari: Tarsonemidae) is a major pest in strawberry production, causing serious yield losses. Due to the recent phase-out of endosulfan in Canada, alternative treatments are required. Biological control with predatory mites (Acari: Phytoseiidae) is promising, but its effectiveness under the conditions in Eastern Canada’s strawberry fields remains unknown. The aim of this study was to (1) assess the potential of three phytoseiid mite species: Neoseiulus cucumeris Oudemans, N. fallacis Garman and Amblyseius andersoni Chant to control cyclamen mites in commercial strawberry fields in the province of Québec; (2) measure the effect of this control method on fruit yield and quality; (3) evaluate predatory mite effects on other pests in the field and (4) monitor field populations of cyclamen mites. In 2016, our results showed that N. cucumeris was able to effectively suppress cyclamen mites but was too expensive for commercial use and appeared to be too cold-sensitive to maintain adequate control throughout the season in this region. In 2017, with an upper limit on the biocontrol cost (1000/hectare), none of the predator species achieved effective control. Monitoring cyclamen mite populations in the field has confirmed some well-known facts on this pest and has led to the acquisition of new and essential knowledge on its phenology. Based on these results, all three phytoseiid mites provided insufficient control of cyclamen mites under the in-field conditions tested. Control of the cyclamen mite remains a very complex issue and further research is needed.

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L'imagerie optique biomédicale est confrontée aux phénomènes d'absorption et de diffusion de la lumière par les tissus qui atténuent et brouillent le signal au cours de sa propagation. La Tomographie de Cohérence Optique (OCT) filtre les photons balistiques par interférométrie en lumière temporellement incohérente. En particulier, l'approche Plein Champ atteint une résolution de 1 µm, mais sa profondeur de pénétration ne dépasse pas 1 mm. Il est donc impossible d'imager les organes internes in vivo et in situ : il faut pour cela disposer d'un instrument doté d'un endoscope, ce qui n'avait pas été réalisé à ce jour. Nous proposons un système d'OCT Plein Champ avec endoscope flexible qui repose sur le couplage de deux interféromètres, l'un extérieur à la sonde et l'autre situé à l'extrémité de la sonde en contact avec le tissu. Ainsi la sonde est entièrement passive et le signal interférométrique qui la traverse n'est pas perturbé par l'environnement. Sa flexibilité lui permettrait d'imager des organes internes comme le colon. Cependant l'utilisation d'un faisceau de plusieurs milliers de fibres optiques fait apparaître un signal d'interférence parasite dû aux phénomènes de couplage inter-coeurs et inter-modes. Des solutions sont proposées pour s'en affranchir et permettre l'imagerie d'échantillons de tissus. En imagerie par endoscopie rigide deux systèmes sont comparés, avec un ou deux interféromètres, et une sonde composée de lentilles à gradient d'indice. Cette sonde peut imager directement au contact des zones comme la peau, ou en pénétrant l'organe à la manière d'une aiguille, par exemple dans le sein. Elle est assez performante pour être utilisée in vivo sur la peau.

L’OCT plein champ est une technique d’imagerie permettant de faire de la microscopie des milieux diffusants à une profondeur donné à l’aide d’un système interférométrique. L’un des principaux objectifs qui ont motivé le développement de l’OCT plein champ ces dernières années a été de pouvoir fournir au chirurgien, durant les opérations des images similaires aux coupes histologiques mais en temps réel. Actuellement, les diagnostiques effectué à partir des images d’OCT plein champs donne de bon résultats, notamment dans le cas de certaine pathologie mammaire. Cependant, la différence majeure entre les coupes histologiques et les images d’OCT plein champs est qu’en OCT plein champ le contraste est uniquement un contraste morphologique et que dans certain cas, ce contraste seul ne suffit pas pour faire le diagnostic. Au cours des travaux de recherche décrits dans cette thèse nous nous sommes attachés à développer de nouvelles approches tomographiques, conduisant à de nouvelles formes de contraste susceptible d’enrichir les images d’OCT plein champ pour une meilleure qualité du diagnostic. Plus précisément, nous avons travaillé sur la détection optique et photo-thermique de nanoparticules d’or par OCT plein champ et la cartographie des propriétés mécaniques par trois méthodes dans le but de développer de nouveaux types de contrastes qui pourront permettre d’améliorer le diagnostic. / Full Field OCT (FF-OCT) is an imaging technic use to do microscopy inside scattering media at a given depth using an interferometric setup. One of the main objectives that motivated the development of FF-OCT was to provide during surgery to the surgeon images similar to histological slices but in real time. Currently, diagnostic made from FF-OCT images gives good results, especially in the case of some breast disease. However, the major difference between the histological and FF-OCT is that FF-OCT has only a morphological contrast and in some cases, this contrast is not enough to make the diagnosis. In the research described in this thesis we are committed to developing new tomographic approaches, leading to new forms of contrast may enhance images of FF- OCT for a better quality of diagnosis. Specifically, we worked on the optical and photothermal detection of gold nanoparticles by FF-OCT and the mechanical properties mapping by three methods in order to develop new types of contrasts that will help improve the diagnosis.

Titre de l'écran-titre (visionné le 4 décembre 2023) / Alors que l'agriculture biologique vise à l'amélioration de la santé des sols, elle est contrainte d'utiliser un travail du sol plus intensif en raison de l'interdiction de l'utilisation de pesticides de synthèse. Plusieurs travaux de recherche évaluent l'impact comparatif de l'agriculture conventionnelle et biologique, mais il existe peu de littérature portant exclusivement sur l'agriculture biologique évaluant l'effet de ses pratiques sur la santé des sols. L'objectif du présent projet est de comparer, dans un dispositif expérimental en production biologique uniquement, l'effet à court terme de différentes pratiques agronomiques utilisées en grandes cultures biologiques sur plusieurs indicateurs de la santé des sols pour l'horizon de surface du sol (0-5 cm). Le sol d'un dispositif de grandes cultures biologiques mis en place en 2019 a été échantillonné en surface (0-5 cm) aux automnes 2020 et 2021 pour tester 4 rotations de cultures communes sur les fermes biologiques au Québec, Canada. Pour chacune de ces rotations, deux intensités de travail du sol (labour et chisel), ainsi que deux stratégies de fertilisation (fumier de poulet et aucune fertilisation) ont été testées. Après 3 années, le carbone et l'azote de la biomasse microbienne ainsi que le carbone de la matière organique particulaire du sol sous travail du sol réduit (chisel) étaient plus élevés que sous travail conventionnel (labour). Les rotations plus diversifiées incluant une année de prairies et des céréales, particulièrement les céréales d'automne, ont favorisé la stabilité des agrégats en surface, notamment par rapport à la rotation incluant deux années de soya. La fertilisation avec fumier de poulet n'a eu aucun effet significatif sur les indicateurs de santé des sols étudiés. La présente étude montre que le choix pratiques en agriculture biologique peut influencer les indicateurs de santé du sol de surface en l'espace de quelques années. / Organic agriculture particularly aims to increase (or maintain) soil health by promoting best management practices such as diversified crop rotations, cover crops, and organic fertilizers. However, it is constrained in using intensive soil tillage since the use of synthetic herbicides is prohibited. Several research papers investigated the comparative effect of conventional and organic agriculture, but a meager literature examined agricultural management practices exclusively under organic management. On this matter, the objective of this project was to compare, in an organic field trial, the short-term effect of field crop management practices on soil health indicators in the surface horizon (0-5 cm). Soil from an organic field crop trial, initiated in 2019, was sampled on the surface (0-5 cm) in falls 2020 and 2021 to evaluate four common crop rotations on organic farms in Quebec, Canada. For each rotation, two tillage intensities (plowing and chisel) and two fertilization strategies (poultry manure addition and no fertilization) were tested. After three years, soil microbial biomass carbon and nitrogen, and particulate organic matter carbon increased under reduced tillage compared to conventional tillage. Diversified crop rotations including one year of grassland, cereals, and particularly winter cereals, promoted surface aggregate stability, notably compared to the rotation including two years of soybean. Poultry manure did not significantly impact any of the soil health indicators. This study showed that best management practices choice in organic agriculture can improve surface soil health indicators within a few years.