Thèse en cotutelle : Université Laval, Québec, Canada et Institut national supérieur des sciences agronomiques, agroalimentaires, horticoles et du paysage Rennes, France / L'objectif de cette étude était de comparer le rendement des cultures (maïs, soya, blé) et l'impact environnemental (santé du sol et stockage de C et de N) de 20 itinéraires techniques combinant le type de travail du sol (travail réduit, labour), la gestion des résidus de culture (récoltés ou retournés au sol) et cinq différentes sources fertilisantes(organiques et minérales) sur deux sols à texture contrastée (loam sableux et argile limoneuse) sur une période de neuf ans. Après une période de transition de six ans, les rendements sous travail réduit étaient de 8 à 30 % supérieurs qu'avec le labour dans l'argile limoneuse. Dans le loam sableux, l'effet du travail réduit variait (-20 à 13 %), principalement en fonction de la culture et de l'année. La concentration en C organique du sol, la biomasse microbienne et le diamètre moyen pondéré des agrégats dans les 10 premiers centimètres de sol étaient de 14 à 58 % plus élevés dans le travail réduit que dans le labour, mais le travail réduit du sol n'a eu aucun effet sur les stocks de C et de N lorsque tout le profil était considéré (0-60 cm). Les engrais de ferme permettaient d'obtenir des rendements semblables à l'engrais minéral dans le blé et ont même eu un arrière-effet positif sur le rendement du soya dans le loam sableux. Cependant, dans le maïs, les écarts de rendement observés entre l'engrais minéral et les engrais de ferme étaient parfois très importants, mais aussi très variables (0 à -38 %), en fonction des conditions météorologiques de la saison de croissance. Parmi les engrais de ferme, le lisier de porc donnait généralement de meilleurs rendements, mais le lisier de bovin et le fumier de volaille avaient des effets positifs plus marqués sur les indicateurs de santé du sol en surface. Le lisier de bovin et le fumier de volaille favorisaient l'accumulation de C et de N dans la fraction lourde et grossière de la matière organique (coarse-MAOM) des sols à l'étude. Dans l'argile limoneuse, le lisier de bovin et le fumier de volaille ont également permis l'accumulation de C et de N organique dans la fraction fine et stable de la matière organique du sol, contribuant ainsi à la stabilisation de C et de N sur le long terme dans la couche de surface. Inversement, les résidus de culture avec un rapport C/N plus élevé ont contribué également à la santé du sol, mais principalement via l'accumulation de C dans les fractions grossières de la matière organique. Lorsque tout le profil était considéré, l'effet des traitements sur les stocks de C était plus faible dans les 15 premiers cm de sol (0,36 à 0,76 kg C m⁻²) que dans les couches sous-jacentes (jusqu'à 2,3 kg C m⁻² pour la couche 30-45 cm). L'effet net des pratiques agricoles sur les stocks de C et de N, lorsque tout le profil était considéré(0-60 cm), dépendait donc principalement des changements en profondeur. Dans le loam sableux, ces changements étaient influencés par une interaction triple entre le travail du sol, la gestion des résidus de culture et la source fertilisante. Les stocks de C en profondeur étaient les plus élevés lorsque le labour du sol était combiné au retour des résidus de culture et à l'utilisation d'engrais de ferme liquide. Cependant, sous fertilisation minérale, les stocks étaient plus élevés en profondeur lorsque les résidus étaient récoltés. Les résultats de cette thèse montrent bien que les itinéraires techniques agricoles devraient être adaptés aux caractéristiques culturales et pédoclimatiques propres à chaque site. En plus de fournir une preuve terrain en soutien aux récentes théories expliquant les mécanismes de stabilisation du C dans le sol, cette thèse propose un modèle conceptuel permettant d'intégrer la notion de fertilité du sol à ces concepts émergeants en considérant la coarse-MAOM comme une fraction pivot dans les cycles de C et de N du sol. Elle démontre également l'importance de considérer les stocks de C profond (>30 cm) afin de mesurer avec justesse l'effet des pratiques agricoles sur les stocks de C du sol, du moins sous des conditions froides et humides. Il faudra donc continuer d'approfondir notre compréhension des mécanismes biogéochimiques impliqués dans les interactions sol-plantes-atmosphère pour faciliter le développement de systèmes de production rentables, durables et résilients, tout en contribuant à la lutte aux changements climatiques. / The objective of this study was to compare the crops yield (corn, soybean wheat) and environmental effect (soil health and C and N storage) of 20 different crop management itineraries combining two tillage regimes (minimum tillage, moulboard plowing), crop residue management (harvested or returned to soil) and five different fertilizer sources (organic and mineral) on two soils with contrasting textures (sandy loam and silty clay) over a 9-year period. After a transition period of 6 years, reduced tillage yielded 8-30% more grain, than mouldboard plowing in the silty clay soil. In the sandy loam soil, the benefits of minimum tillage on crop yield varied (-20 to 13%), mainly according to crop type and meteorological conditions. Organic C concentration, microbial biomass and the mean weight diameter of stable aggregates in the first 10 cm of soil were 14-58% higher under reduced tillage than mouldboard plowing, but reduced tillage had no effect on C and N stocks when the entire profile was considered (0-60 cm). Similar wheat grain yields were obtained with the mineral fertilizer and farmyard manures and manures even had a positive legacy effect on soybean yield in sandy loam. For corn, however, the yield differences observed between mineral fertilizer and farmyard manures were highly variable (0-38%) and mostly depended on weather conditions. Among farmyard manures, the use of liquid swine manure generally resulted in greater yields, but cattle and poultry manures had a greater effects on surface soil health indicators. Cattle and poultry manures promoted the accumulation of C and N in the heavy and coarse fraction of soil organic matter (coarse-MAOM) of both soils. In the silty clay soil, cattle and poultry manures also fostered the accumulation of organic C and N in the fine and stable fraction of soil organic matter, thus contributing to the long-term stabilization of C and N in the surface soil layer. Conversely, crop residues with a higher C/N ratio contributed to soil health mainly through the accumulation of C in the coarse fractions of organic matter. When the entire profile was considered, the effect of treatments on C stocks was smaller in the first 15 cm of soil (0.36 to 0.76 kg C m⁻²) than in deeper soil layers (up to 2.3 kg C m⁻² for the 30-45 cm layer). The net effect of farming practices on C and N stocks when the entire profile was considered (0-60 cm) therefore mainly depended on changes at depth. In the sandy loam soil, these changes were influenced by a three-way interaction between tillage, crop residue management and fertilizer source. Deep C stocks were the highest when tillage was combined with crop residue return and the use of liquid farmyard manures. However, under mineral fertilization, deep C stocks were the highest when residues were harvested. This thesis highlights the fact that agricultural combinations of management practices should be adapted to the cultural and pedoclimatic characteristics of each site. In addition to providing field evidence in support of recent theories regarding soil organic matter formation and stabilization processes, this thesis proposes a way to integrate soil fertility concepts to these emerging theories by considering the coarse-MAOM as a pivotal fraction in both C and N cycles. It also demonstrates the importance of considering deep C stocks (>30 cm) to accurately measure the effect of agricultural practices on soil C stocks, at least under cold and humid conditions. It will therefore be necessary to keep deepening our understanding of the biogeochemical mechanisms involved in soil-plant-atmosphere interactions to ensure the profitability, sustainability, and resilience of our production systems while contributing to climate change mitigation.

La jachère agroforestière améliorée consiste à planter des arbres, après une série de cultures, dans le but de rapidement restaurer la fertilité des sols. Cette pratique est encouragée car elle permettrait, entre autres, de raccourcir le temps des jachères; d’améliorer la fertilité des sols; d’augmenter les rendements des cultures. De plus, cette dernière aurait un bon potentiel d’adoption par les agriculteurs car sa pratique est proche de la jachère traditionnelle. En République Démocratique du Congo, un projet datant de la fin des années 90 a permis à plus de 300 agriculteurs de pratiquer des jachères agroforestières à Acacia auriculiformis afin d’améliorer le rendement des cultures de manioc – principal aliment de cette région. La présente thèse s’était fixée comme but d’étudier le potentiel des jachères agroforestières en approfondissant certains aspects de cette pratique notamment ceux liés aux effets que pourraient avoir l’âge des arbres sur les sols. Plus spécifiquement, les objectifs étaient de: i) évaluer et comparer les effets des jachères agroforestières à A. auriculiformis dont les classes d’âge étaient 1 à 3 ans, 3 à 5 ans et 5 à 7 ans ainsi que des jachères traditionnelles de 5 ans sur la fertilité et les stocks de carbone des sols ; ii) évaluer et comparer les rendements de manioc et les contenus en nutriments de leurs feuilles et farines; et iii) identifier les facteurs socio-économiques liés à la continuité de la pratique de la jachère agroforestière à A. auriculiformis par les agriculteurs. Les résultats obtenus permettent de conclure que les jachères successives à A. auriculiformis âgées de 1 à 7 ans après la première récolte d’une plantation mature d’acacias de 7 ans améliorent les propriétés physico-chimiques ainsi que les stocks de carbone des sols comparativement aux jachères traditionnelles de 5 ans. Les effets de l’âge de jachères sur les propriétés physico-chimiques et les stocks de carbone n’étaient pas significatifs. Des essais de culture de manioc ont également été réalisés sur des sols de jachères agroforestières de 1 à 3 ans ; 3 à 5 ans et 5 à 7 ans ainsi que sur des sols de jachères traditionnelles âgées de 5 ans. À l’issue de 11 mois de culture, les rendements obtenus sur les jachères agroforestières longues (5 à 7 ans) ont été supérieurs à ceux de toutes les autres jachères de cette étude et ces derniers étaient également associés à des niveaux élevés de potassium contenu dans les feuilles ainsi que les farines de manioc. Cette étude a également permis, à travers la combinaison de méthodes qualitative et quantitative, de connaître les avantages et contraintes perçus par les agriculteurs. L’augmentation du rendement des cultures ainsi que la récolte d’A. auriculiformis pour la fabrication de charbon de bois ont été citées comme les avantages les plus importants par les agriculteurs. Les enquêtes ont également permis de mettre en évidence le fait que la disponibilité de la main d'œuvre en ce qui concerne le nombre des membres du ménage travaillant dans les champs était la variable qui expliquait le mieux la continuité de la pratique de la jachère agroforestière. En définitive, les jachères agroforestières à A. auriculiformis, notamment celles âgées entre 5 et 7 ans, ont permis d’améliorer la fertilité et les stocks de carbone des sols ainsi que les rendements de manioc. C’est également à cet âge que les arbres peuvent être récoltés pour la fabrication de charbon de bois, ce qui rejoindrait les attentes des agriculteurs. -- Mots clés : jachère agroforestière, Acacia auriculiformis, propriétés physico-chimiques du sol, carbone du sol, rendements de manioc, adoption, Plateau des Batéké. / Agroforestry improved fallow consists of planting trees after a series of crops in order to quickly restore soil fertility. This practice is encouraged because it would allow, among other things shorten the time of traditional fallows; improve soil fertility; and increase crop yields. In addition, the latter would have a good adoption potential because its practice is close to traditional fallow. In the Democratic Republic of Congo, a project dating back to the late 1990s enabled more than 300 farmers to practice agroforestry fallow of Acacia auriculiformis to improve the yield of cassava crops - the main food of this region. The aim of this thesis was to study the potential of agroforestry fallows with emphasis on certain aspects in connection with this practice, particularly those related to the effects that age of trees may have on soils. More specifically, the objectives were to: i) evaluate and compare the effects of A. auriculiformis agroforestry improved fallows with different class ages 1 to 3 years, 3 to 5 years, 5 to 7 years, as well as traditional fallows of 5 years on the soil fertility and carbon stocks; ii) evaluate and compare cassava yields and nutrient contents of cassava leaves and flours; and iii) identify the socio-economic factors linked to the continuity by farmers of this A. auriculiformis agroforestry improved fallow. The results of this study indicate that successive A. auriculiformis agroforestry improved fallows aged 1 to 7 years after the first harvesting of a 7-year old mature A. auriculiformis plantation, improve the soil physicochemical properties and soil carbon stocks compared to traditional 5-year traditional fallows. The effects of age on soil physico-chemical properties and carbon stocks were not significant. Cassava cultivation trials were conducted on 1 to 3, 3 to 5, and 5 to 7-year-old agroforestry fallow soils as well as on 5-year-old traditional fallow soils. After 11 months of cultivation, yields obtained on long agroforestry fallows (5 to 7 years) were higher than those of all other fallows in this study and these were also associated with high levels of potassium in the cassava leaves and flour. This study also made it possible, through the combination of qualitative and quantitative methods, to know the advantages and constraints perceived by farmers. Increased crop yield and the harvest of Acacia auriculiformis for charcoal production were cited as the most important benefits for farmers. The surveys also highlighted the fact that the availability of labor in terms of the number of household members working in the fields was the best explanatory variable for the continuity of the agroforestry fallow practice. In the end, A. auriculiformis agroforestry fallows, especially the ones between 5 and 7 yearold, can improve soil fertility and soil carbon stocks as well as cassava yields. It is also at this age class that trees can be harvested for charcoal making, which would meet farmers' expectations. Key words: agroforestry fallow, Acacia auriculiformis, soil physico-chemical properties, soil carbon, cassava yields, adoption, Batéké Plateau.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Pour la tomate de serre, un mélange de 70 % de sciure d'épinette blanche et de 30 % de tourbe de sphaigne brune semble particulièrement intéressant comme substitut à la laine de roche au Québec, mais sa régie d'irrigation doit être adaptée. Cette expérience avait pour but de déterminer cette régie afin d'obtenir les meilleurs rendements et économies d'eau. Différentes régies pour ce mélange (irrigué en fonction du potentiel matriciel (ST/T-12), par minuterie avec correction pour la radiation solaire (ST/M) ou avec remontée capillaire pour deux potentiels matriciels différents (ST/R-11, ST/R-9)) ont été comparées à la laine de roche (LR/M) irriguée selon ST/M. ST/T-12 a permis une augmentation du rendement comparativement à LR/M. La meilleure économie d'eau a été réalisée en remontée capillaire pour le substrat le plus humide (ST/R-9). Finalement, les rendements ont été négativement corrélés au potentiel matriciel moyen maintenu dans le substrat.

La perte d’énergie sous forme de chaleur est un problème bien connu en industrie et la valorisation de cette énergie est une approche de plus en plus explorée par les ingénieurs et scientifiques. Une des solutions possibles est l’utilisation d’un moteur Stirling à piston libre (MSPL), qui lui, utilise de l’énergie thermique afin de générer de l’énergie électrique. Toutefois, la conception de ce moteur est complexe puisque son rendement énergétique dépend de plusieurs paramètres le caractérisant et il n’existe pas de charte de conception dans la littérature facilitant son élaboration. L’objectif de ce projet de recherche est donc de fournir des outils sous forme de graphiques aux ingénieurs et scientifiques souhaitant effectuer la conception d’un moteur Stirling à piston libre, et ainsi d’effectuer la valorisation d’énergie thermique rejetée dans notre environnement. Dans un premier temps, la modélisation mathématique et numérique d’un moteur Stirling simplifié est effectuée. Le modèle implémenté numériquement est sans dimension, ce qui réduit le nombre de paramètres impliqués dans l'analyse. Ensuite, des outils numériques d’optimisation ont été développés afin de maximiser le rendement thermique de ce moteur sur une grande plage de conditions d’opération. Deux analyses de robustesse sont effectuées permettant de vérifier la capacité du MSPL à fournir de bonnes performances lorsque ces paramètres ne sont pas réglés à ses valeurs optimales. Les résultats optimaux, ainsi que les analyses de robustesse sont présentés sous forme de graphiques. Dans un deuxième temps, un travail semblable au précédent est réalisé, toutefois avec un MSPL équipé d’un échangeur de chaleur nommé «régénérateur». Les optimisations du modèle numérique sans dimension sont effectuées avec les mêmes outils numériques. Encore une fois, deux analyses de robustesse permettent de vérifier son bon fonctionnement dans des conditions non optimales. Les résultats sont représentés sous forme graphique et illustrent les designs optimaux ainsi que les deux analyses de robustesse. / The loss of energy in the form of heat is a well-known problem in the industry and the exploitation of this energy is an approach increasingly explored by engineers and scientists. One possible solution is the use of a free piston Stirling engine (FPSE), which itself consumes thermal energy to generate electrical energy. However, the design of this engine is complex since its thermal efficiency depends on several parameters and there is no chart in the literature facilitating its development. The objective of this research project is therefore to provide graphic tools to engineers and scientists wishing to design a free piston Stirling engine, and thus recover and convert thermal energy rejected in our environment. Firstly, the mathematical and numerical modeling of a simplified Stirling engine is performed. The model is dimensionless so as to reduce the amount of parameters in the analyses. Numerical optimization tools have been developed to maximize the thermal efficiency of the engine over a wide range of operating conditions. Two robustness analyses are performed to verify the ability of the FPSE to provide good performance when its parameters are not set to the optimal values. The optimal results, as well as the robustness analyses are presented in the form of charts. Secondly, an analysis similar to the previous one is carried out, however, with an FPSE equipped with a heat exchanger called “regenerator”. The optimization of the dimensionless model is performed with the same numerical tools. Again, two robustness analyses allow verifying proper operation under non-optimal conditions. The new graphics generated allow to represent the optimal designs on the FPSE as well as the two robustness analyses.

La performance d'un système de désinfection de la solution nutritive par ozonisation sur les aspects microbiologiques et agronomiques a été déterminée pour une culture de tomate de serre. Des doses d'ozone de 3,5, 5,3 et 14,1 ppm ont été appliquées à la solution nutritive et les résultats furent insatisfaisants. Ces mauvais résultats pourraient s'expliquer par un contact insuffisant entre les molécules d'ozone et les microorganismes dans le système spécifique installé dans le cadre de ce projet. L'ajout de peroxyde et/ou de chlore a permis d'améliorer la désinfection de façon importante. Le chlore a procuré les meilleurs résultats avec une élimination de plus de 92 % des bactéries tandis que le peroxyde a amélioré la désinfection d'environ 30 à 40 %. La meilleure désinfection a été obtenue par l'injection d'ozone (9 ppm) et de chlore (8 ppm). Le traitement combinant l'ozone à 9 ppm et le chlore à 8 ppm a été appliqué pour une culture complète de tomate. La désinfection a été quasi parfaite (plus de 99 % pour les bactéries et 100 % pour les champignons) avec ces doses. Nous avons, en outre, mesuré l'effet des traitements de désinfection et du recyclage sur la composition minérale des solutions nutritives et la productivité des cultures. La croissance et le développement, la qualité et le rendement d'une culture de tomate n'ont pas été affectés par la désinfection à l'ozone et au chlore ainsi que par le recyclage des solutions nutritives.

Dans un contexte où les pratiques culturales durables gagnent en popularité, des essais au champ ont permis d’évaluer l’effet combiné de trois modes de travail du sol et de systèmes avec ou sans intrants chimiques sur le rendement du blé panifiable, la fusariose de l’épi et la cécidomyie orangée. En 2009, les rendements les plus élevés ont été obtenus en travail conventionnel (avec ou sans intrants chimiques) ainsi qu’en travail réduit et en semis direct avec intrants chimiques. En 2010, ils ont été atteints avec le travail conventionnel ou avec le système avec intrants. Ces rendements étaient associés à une répression efficace des mauvaises herbes. La teneur en désoxynivalénol n’a pas varié selon le travail de sol et a été inférieure dans le système sans intrants chimiques durant l’année à forte pression de fusariose. Les traitements ont eu peu d’impact sur la cécidomyie orangée du blé. / Because bread wheat grown under sustainable practices is currently in high demand, trials were conducted in order to assess the combined effect of three tillage treatments with high-input or low-input system on wheat performance, fusarium head blight (FHB) and wheat midge. In 2009, higher wheat yields were obtained with moldboard plow (regardless of the system) and with chisel plow and no-till in the high-input system. In 2010, they were obtained with moldboard plow or high-input system. These yields were related to better weed control. Deoxynivalenol content was not affected by tillage and was lower in low-input system than in high-input system in the year with strong FHB pressure. Wheat midge incidence was mostly unaffected by treatments.

Les modèles de prédiction sont utilisés dans divers domaines. En agriculture, l'assurance récolte n'y fait pas exception. La Financière agricole du Québec (FADQ), qui se devait de réviser sa protection d'assurance collective pour le foin, souhaitait répondre davantage à la réalité des entreprises agricoles en basant sa protection sur la modélisation. Puisqu'au Québec cette protection d'assurance récolte couvre les pertes de rendement et de qualité des plantes fourragères, la nouvelle façon de faire devait s'appliquer à ces deux volets. Elle visait également à réduire la dépendance envers les producteurs et le personnel sur le terrain pour faire l'estimation des pertes. La production fourragère est affectée par plusieurs facteurs environnementaux et agronomiques, notamment le climat, les types de sols, la diversité des espèces utilisées (légumineuses et graminées) et l'âge de la culture. Pour estimer les pertes en plantes fourragères subies par les producteurs, il est possible de développer des modèles empiriques en utilisant des variables indépendantes dérivées des facteurs énumérés précédemment. Le présent projet de recherche visait d'une part à confirmer la possibilité de bâtir un modèle empirique à l'aide de régressions statistiques et de variables bioclimatiques et agronomiques afin d'estimer les pertes de rendement annuelles des plantes fourragères causées par le climat. D'autre part, il visait aussi à confirmer la possibilité de bâtir un modèle dynamique afin d'estimer les pertes de valeur nutritive des plantes fourragères. Le rendement moyen annuel s'est avéré la meilleure variable dépendante à modéliser suite à l'analyse des bases de données historiques (agronomiques et climatiques). La famille botanique de la culture, le nombre de coupes effectuées et le type de sol sont apparus comme des variables indépendantes à caractère agronomique qui influencent le rendement. À partir des variables climatiques disponibles dans la base de données et d'une revue bibliographique, 31 variables indépendantes à caractère bioclimatique ont été élaborées pour créer le modèle empirique d'estimation du rendement annuel (MEERA). Ces variables décrivaient les conditions automnales, hivernales, printanières et estivales pouvant affecter le rendement annuel des plantes fourragères. La perte ou le gain de rendement était établi en comparant le rendement estimé par le modèle avec un rendement de référence établi sur la moyenne historique des rendements. Deux modèles MEERA ont été créés, le premier, 98-05, avec une base de données s'étendant de 1998 à 2005 et le deuxième, 98-06, avec une base de données s'étendant de 1998 à 2006. Dans les deux modèles, la variable dépendante et les variables indépendantes ont été déterminées pour, respectivement, 710 et 887 zones d'assurance toutes années confondues et réparties à travers le Québec agricole. Chacune des zones d'assurance, aussi appelées territoires de stations climatologiques, confient une station climatologique à laquelle un groupe de producteurs est rattaché, et ce, pour chaque année donnée. Afin de circonscrire la diversité climatique, le Québec agricole a été divisé en 12 régions climatiques. Ainsi, les deux modèles MEERA reposent sur 12 équations générales, une par région climatique, développées à l'aide de la procédure Mixed de SAS. Ces équations contiennent entre 5 et 20 variables bioclimatiques, dont le paramétrage était fonction du caractère agronomique de chaque territoire de station climatologique. À la calibration, le modèle 98-05 avait une efficacité (EF) moyenne de 68 %, variant de 50 à 81 % selon les régions climatiques. Si l'ajustement des rendements simulés sur les rendements mesurés avait été parfait, l'EF aurait été de 100%. La moyenne des 12 racines quadratiques de l'erreur moyenne (RMSE) des régions climatiques était de 267 kg ha"1 , soit 9,9 % du rendement moyen. Les résultats obtenus avec notre modèle se comparaient avec ceux des modèles rencontrés dans la littérature. À la validation du modèle 98-05 sur l'année 2006, les statistiques comparatives effectuées sur les équations des 12 régions climatiques indiquaient que le modèle était peu performant, car toutes les EF étaient négatives. De plus, le RMSE était en moyenne pour les 12 régions climatiques de 467 kg ha-1 , soit 14,7 % du rendement moyen de 2006. Les 12 équations du modèle 98-06 présentaient une efficacité moyenne de 67 %, variant de 46 à 84 % selon les régions climatiques. Pour l'ensemble des 12 équations, le modèle sous-estimait de 4,3 kg ha-1 le rendement moyen de toutes les régions climatiques confondues (2702 kg ha"1 ). Cela représentait un biais moyen non significatif d'à peine 0,2 %. La moyenne des 12 RMSE était de 287 kg ha-1 , soit 10% du rendement moyen. Toutefois, par rapport au modèle 98-05, l'efficacité moyenne est demeurée sensiblement la même, alors que l'écart entre l'efficacité la plus faible et la plus forte s'était accru. La validation du modèle 98-06 sur l'année 2007 présentait des EF négatives pour les 12 régions climatiques. De plus, le RMSE était en moyenne de 571 kg ha"1 pour les 12 régions, soit 20,1 % du rendement moyen de 2007. Cette perte d'efficacité des deux modèles MEERA, lorsqu'ils estiment une année externe à la base de données de calibration, peut, entre autres, provenir de l'incertitude liée aux données d'entrées. En effet, la base de données climatiques comportait en moyenne 4,4 % de données manquantes pour les variables climatiques (températures minimale et maximale, précipitations et épaisseur de neige au sol). La perte de qualité des plantes fourragères est associée à l'accroissement de la proportion en fibres non digestibles lors de la maturation des plantes causé par le retard de coupe, particulièrement en première coupe, ainsi qu'à la perte des nutriments, surtout l'azote, causée par la pluie tombée sur le foin au sol. Pour estimer les pertes de qualité, nous avons développé un modèle d'estimation des pertes de qualité des fourrages (PERQUALI) par territoire de station climatologique, en distinguant la perte pour le foin de celle pour l'ensilage. Ultimement, le modèle devait estimer la perte cumulée pour toutes les coupes provenant des différentes causes possibles, c'est-à-dire le retard de coupe pouvant survenir en début ou en cours de récolte et la pluie tombée sur le fourrage laissé au sol suite à la coupe, en première coupe seulement. De plus, le modèle devait considérer la destruction du foin laissé au sol par la pluie après la coupe, et ce, pour toutes les coupes. Quatre variables bioclimatiques et une composante agronomique (famille botanique) ont été utilisées pour développer le modèle PERQUALI. Ces variables décrivaient les conditions qui prévalaient pendant les périodes de coupe et de récolte des plantes fourragères. Les degrés-jours historiques nécessaires pour débuter la première coupe, le nombre de jours propices pour effectuer la coupe et la durée de la coupe sont des variables qui sont calculées à partir des variables climatiques enregistrées dans chaque territoire de station climatologique et qui sont directement utilisées par le modèle PERQUALI. La composition botanique, le nombre de coupes et la texture du sol observés dans chaque territoire de station climatologique sont également considérés par le modèle. Ainsi, pour connaître la perte associée à l'augmentation de la teneur en fibres non solubles dans un détergent neutre (NDF), PERQUALI estime la teneur en NDF au moment où le fourrage est prêt à être coupé selon le nombre de degrés-jours accumulés en première coupe et le compare à la teneur en NDF au moment où le foin est effectivement coupé. Pour leur part, les teneurs en fibres non solubles dans un détergent acide (ADF) et celles en protéines brutes (PB) sont issues d'équations empiriques tirées de la littérature. La méthodologie utilisée pour estimer la perte de qualité associée à la pluie après la coupe est également tirée de la littérature. Cette dernière méthodologie s'applique à chacune des coupes réalisées dans chaque territoire de station climatologique. La Financière agricole du Québec ne possède pas de données de qualité des fourrages pour valider les estimations de pertes obtenues par le modèle PERQUALI. Le modèle utilisé pour les données 2008 surestime possiblement les pertes réelles sur le terrain, puisque dans plusieurs cas, la durée de coupe estimée par le modèle était au-delà de celle déclarée par les fermes témoins en 2008. Néanmoins, de façon générale, les pertes corroboraient les présomptions des conseillers régionaux de la FADQ, c'est-à-dire que les pourcentages de pertes estimés pour le foin variaient de 24,8 % à 66,7 % alors que pour la production d'ensilage, les pertes estimées oscillaient plutôt entre 1,1 % et 21 %. Ces résultats font également ressortir le fait que les pertes en ensilage sont moins élevées que celles du foin. D'une façon générale, en 2008, l'Abitibi-Témiscamingue, l'Outaouais, la Mauricie, la Capitale-Nationale (Québec), Chaudière-Appalaches et certains endroits du Lac-Saint-Jean ont été les régions les plus affectées par les pertes de qualité des fourrages, et ce, peu importe le mode de récolte. Toutefois, le modèle n'a pas été testé sur d'autres années pour vérifier si la durée estimée, par le modèle se rapprochait de la réalité des fermes témoins sous d'autres conditions climatiques. Le modèle PERQUALI devrait donc être testé sur d'autres années afin de confirmer la capacité du modèle à simuler la durée de coupe. À notre connaissance, il n'existe pas d'autres modèles semblables à MEERA et PERQUALI qui soient utilisés pour estimer des pertes dans le but d'octroyer une indemnité d'assurance. En France, le modèle dynamique et mécaniste, STICS, a été en partie utilisé pour faire des estimations de pertes en assurance agricole, mais ce modèle ne tient pas compte des pertes hivernales, ni des pertes de qualité. Les modèles MEERA et PERQUALI sont donc uniques puisqu'ils prennent en compte des caractéristiques agronomiques et l'ensemble des aléas climatiques et qu'ils estiment à la fois les pertes de rendement et les pertes de qualité. / In the province of Quebec, more than half of agricultural lands are in forage production, and forage crops represent 25% of all insured value of « La Financière agricole du Québec (FADQ) »'s crop insurance program. The FADQ has recently proceeded to a reform its forage crop insurance with the objective of estimating forage losses in yield and quality according to insured grower's reality. Furthermore, the FADQ wanted to reduce its dependence on grower's information and crop adviser interventions for the estimation of losses in each insurance year. Forage productivity depends on agronomic and environmental factors such as climate, soil texture, species (legumes and grasses) and sward age. These factors can be taken into account to estimate forage losses by developing empirical models using independent variables derived from the factors just listed. The first objective of the present study was to develop an empirical model (MEERA) for the estimation of annual forage yield. Yield losses or gains were established by comparing the model estimated yield with a reference yield based on historical production. The second objective was to develop a dynamic model to estimate forage quality losses (PERQUALI). Annual forage yield was chosen as the dependent variable and the botanical family of the forage crop (legumes or grasses), the number of cuts (1, 2 or 3) and the soil texture (coarse or mean-fine) contained in the agronomic database were considered as independent variables of interest. Also, 31 bioclimatic independent variables were available for the MEERA calibration. These variables described the effects of climatic conditions in fall, winter, spring and summer on the yield forage crops. Two MEERA models were developed. The first one, 98-05, was created from a database covering the years 1998 to 2005 and the second one, 98-06, was created from a database for the years 1998 to 2006. Dependent and independent variables of both models were respectively created for 710 and 887 insurance zones spread throughout Quebec. Each insurance zone, also referred to as a weather station territory, included a number of forage growers associated to a weather station. The agricultural area of the Quebec province was divided into 12 climatic regions and a general linear equation was calculated for each region using the SAS System for Mixed models. Equations included 5 to 20 bioclimatic variables. The model MEERA 98-05 had an average forecasting efficiency (EF) across the 12 climatic regions of 68 %, varying from 50 to 81 % depending on the climatic region. The average root mean square error (RMSE) was 267 kg ha-1 which represents 9,9 % of the average annual yield. These results are comparable with other models described in the literature. The model MEERA 98-05 was then validated using the 2006 database. The differences between measured and estimated annual forage yield obtained for the 12 equations suggested an unsatisfactory model since all EF were negative. Furthermore, the average RMSE was 467 kg ha-1 or 14,7% of the average annual yield. The model MEERA 98-06 had an average forecasting efficiency (EF) of 67 %, varying from 46 to 84 % depending on the climatic region. The average RMSE of 287 kg ha-1 represented 10 % of the average annual yield. The model MEERA 98-06 was validated using the 2007 database. Differences between measured and estimated annual forage yield obtain for the 12 equations were large and the EF were negative. Moreover, the average RMSE was 571 kg ha-1 which represented 20,1% of the average annual yield. The loss of efficiency at validation time, for both models, may be caused by missing values in the climatic data set. Forage quality losses are associated with indigestible fibres that increase with forage maturity caused by a delay in cutting, as well as, nutrients losses, especially nitrogen, caused by rainfall after cutting. To estimate quality losses, we developed a dynamic model (PERQUALI) that estimated losses for each weather station territory. PERQUALI estimations concerned the delay of cutting at the beginning and throughout the harvesting period, the damage and the destruction of forage left on the ground caused by rainfall after the cut; this was done for all cuts. Four bioclimatic independent variables were used to develop the PERQUALI model. The historical accumulated degree-days corresponding to the maturity stage at the beginning of the first cut (DDBC1 ), the number of working days usually used to do the first cut, and the duration of the first cut were determined for each weather station territory. Also, botanical family, soil texture and number of cuts were ascertained for each weather station territory. The decline in quality was associated to increasing concentration of neutral detergent fibre (NDF) which was estimated by comparing the NDF concentration at DDBC1 to the NDF concentration when the forage was effectively cut. Moreover, PERQUALI estimated concentrations of acid detergent fibre (ADF) and crude protein (CP) using published equations. In 2008, quality losses estimated by PERQUALI were possibly overestimated compared to those observed in the field. This observation was based on the fact that the calculated duration of the cut was longer than the duration of the cut as provided by growers. Nevertheless, losses estimated by the model were generally in accordance with those observed by crop advisors. PERQUALI loss estimations were between 24.8 % and 66.7 % for hay while they were between 1.1 % and 21 % for silage. These results were in concordance with the fact that losses are usually lower for silage than those for hay. In 2008 specifically, the regions of Abitibi-Témiscamingue, Outaouais, Mauricie, Capitale-Nationale (Québec), Chaudière-Appalaches, and some parts of Lac-Saint-Jean were more affected by wet conditions during the harvesting period than other parts of the province. To confirm the estimation capacity of PERQUALI, we need to test the model using other climatic conditions since our model has only been tested for one-year data. To our knowledge, MEERA and PERQUALI are the first models that can estimate yield and quality losses for forage crop insurance that considers whole climatic effects.

L'examen de la situation scolaire au Bénin révèle que des progrès importants ont été réalisés depuis le début des années 90. La plupart des indicateurs du développement du système éducatif béninois font état de ces progrès. Malgré les progrès réalisés, le système béninois d'enseignement demeure largement inefficace. On note une amélioration en ce qui concerne les taux d'admission à l'école primaire mais une proportion importante des admis quittent précocement l’école. C’est ce que révèlent les résultats d'une simulation du flux des élèves aux niveaux primaire et secondaire. D’après cette simulation, sur 100 enfants qui sont admis en première année du primaire (Cl), 45 atteignent la fin du cycle, le CM2 ; 16 parviennent en classe de 3ème de l’enseignement secondaire général et seulement 7 arrivent en classe de Terminale. Le taux de rendement interne de l’enseignement primaire et secondaire béninois est très faible. Ce faible rendement résulte en partie de l’inefficience des approches d'enseignement et d'apprentissages. L’évaluation des acquisitions des élèves atteste de cette situation. De telles évaluations révèlent que la majorité des jeunes, même quand ils terminent le cycle primaire, quittent l’école sans y avoir acquis des niveaux adéquats des connaissances et des compétences de base dans les matières. C’est qu'a révélé l'évaluation de ces acquisitions réalisée dans le cadre des études effectuées au moment de l'élaboration du Plan national d’éducation pour tous (EPT) en 1995. Cette étude portait sur la mesure des acquisitions des élèves en calcul et en français, deux matières dont la maîtrise tend à prédire la réussite ou l’échec de la carrière scolaire. Les facteurs internes au système scolaire sont ceux qui affectent l'organisation et l'offre des services scolaires. Ces facteurs incluent, entre autres, l’insuffisance des matériels et des équipements pédagogiques, l’insuffisance quantitative et qualitative du personnel enseignant, l'insuffisance de la capacité d'accueil et l’inadaptation des programmes scolaires au contexte socio-économique local. Quant aux facteurs externes au système scolaire, il s'agit des éléments qui agissent sur la demande de l'éducation. Parmi ces facteurs figurent, entre autres, les caractéristiques des élèves (leurs attributs personnels, leurs antécédents scolaires, les facteurs liés à leur origine socioéconomique), les contraintes budgétaires, et enfin, les distorsions dans l’allocation des ressources au sein du système d’enseignement. La présente recherche s’intéresse à l'un des facteurs externes qui pourraient affecter les résultats scolaires mais pour lequel il existe peu de recherches au Bénin. Il s’agit de la situation nutritionnelle de l'enfant. Spécifiquement, il est question de l’influence de l’allaitement maternel sur la performance scolaire des enfants ainsi nourris. D’après une étude de l'Unicef, dans les pays en développement, de 30 à 40% des décès d'enfants de moins de 5 ans à la suite d'une maladie évitable sont imputables à la malnutrition, qui ralentit leur croissance physique, entrave leur développement intellectuel, limite leurs capacités d'apprentissage et compromet les efforts de développement social à long terme entrepris par les pays. Parmi les solutions pour pallier ce problème de la malnutrition des enfants en bas âge, il y a l'allaitement maternel. Pour l'Unicef, c'est la pierre angulaire de la santé et de la nutrition des nourrissons. L'allaitement exclusivement au sein des nourrissons pendant les quatre à six premiers mois de leur vie permettrait d'éviter plus d'un million de décès par an. Pour un bébé nourri au biberon dans une communauté pauvre, le risque de succomber aux maladies diarrhéiques est quinze fois plus élevé que pour un bébé nourri exclusivement au sein; pour la pneumonie, ce taux est de 4 pour 1. Pour une meilleure compréhension de notre sujet de recherche, il est important de définir l'allaitement maternel car, comme l’indique un rapport de I’ANAES (2002), l’absence de définition de cette pratique « dans les études est une limite à la comparaison des stratégies d’incitation à l’allaitement, à l'évaluation de sa mise en œuvre, de son niveau, de ses modalités et de sa durée ». Notre recherche examine les effets de l’allaitement maternel sur les résultats scolaires au cours moyen première année (CMl) dans la commune de Cotonou en République du Bénin. Les objectifs de la recherche étaient les suivants 1) Y a-t-il un lien entre le mode d’allaitement des nourrissons et leurs performances scolaires plus tard? 2) S’il y a un tel lien, celui-ci est-il affecté par des caractéristiques reliées à la mère et l’enfant lui-même ? A cet effet, un test de mathématiques a été administré aux élèves de CM 1 pour mesurer leurs niveaux d’acquisitions. En même temps, un questionnaire a été rempli par les élèves et leurs parents pour recueillir les informations sur certaines de leurs caractéristiques pouvant influencer la relation entre l’allaitement maternel et les résultats scolaires des enfants. Après la description des données, un modèle de régression multiple mettant l’allaitement maternel et les résultats scolaires a été estimé. Les données ont été traitées avec le logiciel d’analyse des données SPSS version 12.0.2. D’après les résultats obtenus, en ce qui concerne les déterminants des décisions des mères quant au mode d’allaitement pratiqué pour l'enfant faisant partie de notre échantillon, les variables suivantes avaient influencé ces décisions: a) le niveau d’éducation atteint par la mère, b) la profession qu’elle exerce, c) son âge au moment de la naissance de l’enfant faisant partie de notre échantillon de l'enfant. Pour ce qui est de l’influence de l’allaitement maternel sur les performances des élèves au test de mathématiques, la relation s'est avérée non significative au plan statistique. Le résultat est demeuré inchangé même lorsque les variables de contrôle ont été introduites dans le modèle. Concernant ces dernières variables, c'est pour celles reliées au niveau d’éducation de l'enfant que l’influence sur les performances des élèves était statistiquement significative. Les élèves dont les mères avaient atteint un niveau d’éducation élevé tendaient à avoir les meilleurs résultats au test. L’absence de cette relation pourrait s’expliquer par : 1) la limitation régionale de l’étude à ville de Cotonou et 2) la manière dont la mère allaite son bébé 3) la qualité du lait de la mère sujette à sa nutrition pendant et après la grossesse.

Le travail d’équipe est au cœur de la gestion de crise. Toutefois, la complexité des situations de crise compliquent le travail d’équipe et augmentent le risque d’erreur. Une meilleure compréhension des processus d’équipe et de leur interrelation est essentielle pour comprendre les facteurs influençant la performance des équipes. La modélisation de la performance est primordiale afin d’éviter des erreurs lourdes de conséquences. Plusieurs modèles ont été proposés dans la littérature afin d’expliquer la performance des équipes. Le modèle des fonctions de régulation de Rousseau, Aubé et Savoie (2006) propose une interaction dynamique des processus d’équipe les plus fréquemment associés à la performance. L’objectif de la thèse est de valider empiriquement le modèle théorique de Rousseau et al. (2006). Plus précisément, la thèse vise à (1) déterminer la contribution relative de chaque fonction de régulation et son lien avec la perfromance des équipes de gestion de crise, (2) valider l’aspect séquentiel des fonctions de régulation et (3) vérifier l’impact de la structure d’équipe sur le modèle des fonctions de régulation. Toutefois la recherche en gestion de crise n’est pas simple. La thèse propose un protocole de recherche qui combine l’utilisation de simulations fonctionnelles, de mesures objectives de la performance, et de l’analyse du contenu des communications. Cette combinaison offre un équilibre entre la validité écologique et le contrôle expérimental afin d'évaluer de façon concrète les comportements d’équipe dans un environnement sécuritaire, contrôlé et reproductible. Les métriques utilisées pour évaluer la performance et les fonctions de régulation sont objectives et non invasives. La thèse a permis de valider en partie le modèle des fonctions de régulation. Les résultats montrent que certaines fonctions de régulation sont associées à la performance des équipes de gestion de crise, et que les équipes utilisent les fonctions de régulation de façon séquentielle. Toutefois, l’utilisation des fonctions en suivant la séquence prédite par le modèle n’est pas associée à une meilleure performance des équipes de gestion de crise. D’autres avenues, comme le synchronisme, doivent être abordées afin de bonifier le modèle des fonctions de régulation et comprendre les déterminants de la performance des équipes de gestion de crise.