La région de Schefferville est située dans la fosse de Labrador, importante ceinture géologique traversant le Québec et le Labrador où la majeure partie de la production canadienne de fer est extraite. L'extraction de minerais de fer dans cette contrée est à l'origine de grands dépôts de résidus miniers (mort-terrain et stériles miniers). Étant donné leurs caractéristiques physico-chimiques peu propices à la croissance végétale et les conditions climatiques rigoureuses, la colonisation naturelle de ces dépôts de matériaux miniers par des espèces végétales est grandement limitée. Tenant compte des fonctions écologiques des associations symbiotiques bénéfiques entre les plantes et les champignons du sol dans les écosystèmes naturels, ainsi que de l'utilité d'amendements organiques tels que le biochar, la tourbe de sphaigne et le compost dans l'amélioration des propriétés physico-chimiques des substrats appauvris et déstructurés, on a émis l'hypothèse que l'inoculation de semis d'espèces végétales indigènes à la région de Schefferville avec des isolats fongiques indigènes seule ou en combinaison avec des amendements organiques devrait permettre l'établissement d'une communauté végétale sur ces matériaux. À cet effet, dans ce projet de thèse, on a réalisé en serre quatre expériences avec des espèces végétales indigènes à la région de Schefferville en présence d'isolats fongiques isolés à partir de leur rhizosphère et de différents amendements organiques. La première expérience consistait à évaluer la capacité de bouturage des tiges du Salix planifolia plantées horizontalement et verticalement sur des stériles miniers, du mort-terrain et de la tourbe de sphaigne. Nous avons obtenu une production précoce de pousses, un taux de survie et une production de biomasse plus élevés des boutures dans le mort-terrain par rapport aux stériles miniers. Ces résultats ont aussi révélé que les boutures horizontales ont un taux de survie plus élevé et produisent rapidement plus de pousses que les boutures verticales. De ce fait, des boutures horizontales ont été trempées et inoculées avec des inocula de Rhizoscyphus ericae #22 et Meliniomyces sp et de Phialocephala fortinii dans des stériles miniers stérilisés et non stérilisés au cours de la deuxième expérience. Les résultats ont révélé une réponse mitigée des boutures aux souches fongiques inoculées. La souche P. fortinii a eu un effet neutre sur le taux survie des boutures, la production de pousses, et la production de biomasse. En revanche, les souches Rhizoscyphus ericae #22 et Meliniomyces sp ont démontré un certain effet, bien que peu prononcé, sur la performance des boutures. Dans la 3ème expérience, nous avons testé les impacts de 4 niveaux de tourbe et de biochar, seul ou en combinaison sur la croissance et l'établissement des semis du Betula glandulosa et de l'Alnus crispa sur du mort-terrain. Les résultats n'ont révélé aucun effet positif du biochar ou de la tourbe sur la croissance des semis. La synergie positive tant attendue entre le biochar et la tourbe n'a donc pas été détectée. Dans la 4ème expérience, nous avons exploré les effets combinés du compost issu de déchets domestiques et de deux consortia microbiens fongiques en présence des semis du B. glandulosa et de l'A. crispa dans les stériles miniers. Comme attendu, la combinaison des deux sources d'amendements n'a pas stimulé la croissance des semis par rapport à une application individuelle. Cependant, un effet contrasté du compost a été détecté, avec un effet positif sur la croissance des semis du B. glandulosa et un effet neutre sur la croissance des semis de l'A. crispa. Le consortium de champignons indigènes a eu un effet neutre sur la croissance des deux espèces végétales. En revanche, chez l'A. crispa, l'introduction d'une souche exotique (Laccaria bicolor) a réduit la croissance des semis. En conclusion, les divers résultats obtenus au cours de ce projet de thèse n'ont pas permis de confirmer l'effet bénéfique des traitements d'inoculation de différentes souches fongiques et d'ajout d'amendements organiques. Toutefois, ils ont permis de démontrer que les espèces arbustives utilisées peuvent croître sur le mort-terrain, substrat qui pourrait être utilisé dans des projets de restauration subséquents. / The Schefferville region is in the Labrador Trough, an important geological belt crossing Quebec and Labrador where most of the Canadian iron production is extracted. The extraction of iron ores in this region has resulted in large deposits of mine tailings (overburden and waste rock). Due to their poor physico-chemical characteristics for plant growth and the harsh climatic conditions, the natural colonization of these mining materials deposits by plant species is greatly limited. Considering the ecological functions of beneficial symbiotic associations between plants and soil fungi in natural ecosystems, as well as the usefulness of organic amendments such as biochar, peat moss and compost in improving the physico-chemical properties of depleted and destructured substrates, it was hypothesized that inoculation of seedlings of plant species native to the Schefferville area with native fungal isolates alone or in combination with organic amendments would allow the establishment of a plant community on these materials. To this end, in this thesis project, four experiments were conducted in the greenhouse with plant species native to the Schefferville region in the presence of fungal isolates isolated from their rhizosphere, and different organic amendments. The first experiment consisted in evaluating the growth capacity of Salix planifolia stem cuttings planted horizontally and vertically on waste rock, overburden, and peat moss. We obtained higher early shoot production, survival rate and biomass production of cuttings in overburden compared to waste rock. These results also indicated that horizontal cuttings had higher survival rates and quickly produced more shoots than vertical cuttings. Therefore, horizontal cuttings were dipped and inoculated with Rhizoscyphus ericae #22 and Meliniomyces sp and Phialocephala fortinii inocula in sterilized and unsterilized waste rock in the second experiment. Results suggested a limited response of cuttings to the inoculated fungal strains. The P. fortinii strain had a neutral effect on cutting survival rate, shoot production, and biomass production. In contrast, Rhizoscyphus ericae #22 and Meliniomyces sp showed some effect, although not very pronounced, on the performance of cuttings. In the 3rd experiment, we tested the impacts of 4 levels of peat moss and biochar, alone or in combination on the growth and establishment of Betula glandulosa and Alnus crispa seedlings on overburden. Results showed no positive effect of biochar or peat moss on seedling growth. The much-expected positive synergy between biochar and peat was not detected. In the 4th experiment, we explored the combined effects of compost and two fungal microbial consortia in the presence of B. glandulosa and A. crispa seedlings in waste rock. As expected, the combination of the two amendment sources did not stimulate seedling growth compared to an individual application. However, a contrasting effect of compost was detected, with a positive effect on B. glandulosa seedling growth and a neutral effect on A. crispa seedling growth. The native fungi consortium had a neutral effect on the growth of both plant species. In contrast, for A. crispa, the introduction of an exotic strain (Laccaria bicolor) reduced seedling growth. In conclusion, the various results obtained during this thesis project did not confirm the beneficial effect of inoculation treatments with different fungal strains and addition of organic amendments. However, they did demonstrate that the shrub species used can grow on the overburden, a substrate that could be used in subsequent restoration projects.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/71425 |
| Date | 27 January 2024 |
| Creators | Jean, Roudy |
| Contributors | Boudreau, Stéphane, Khasa, Phambu |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xv, 128 pages), application/pdf |
| Coverage | Québec (Province) -- Schefferville, Région de. |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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