Optimisation de la fertilisation des plants forestiers en ... · Mohammed S. Lamhamedi, ing. f., M....

Techniques culturales de production pour améliorer la qualité morpho-physiologique des plants forestiers et la rentabilité des pépinières forestières au Québec

Formation et transfert de connaissances, d’expertises et de savoir-faire auprès des pépinières forestières du Québec membres de la Fédération québécoise des coopératives forestières

Responsable de la conception et du contenu de la formation : Mohammed S. Lamhamedi, ing. f., M. Sc., Ph.D.Direction de la recherche forestière, ministère des Ressources naturelles du Québec

Responsable de l’organisation de la formation : Stéphanie Morin, CHRA, Fédération québécoise des coopératives forestières

Québec (Canada) 6 novembre 2013

Conférenciers

Mohammed S. Lamhamedi, ing. f., M. Sc., Ph.D., Pascal Desjardins, techn. for. et Mario Renaud, techn. for., spécialiste, direction de la recherche forestière, ministère des Ressources naturelles du Québec

Animateurs de la journée

Stéphanie Morin, CRHA, Fédération québécoise des coopératives forestières et Mario Renaud, techn. for., spécialiste, direction de la recherche forestière, ministère des Ressources naturelles du Québec

Conception graphique du document

Maripierre Jalbert, direction de la recherche forestière, ministère des Ressources naturelles du Québec

Vous pouvez obtenir de plus amples renseignements sur cette formation en communiquant avec :

Mme Stéphanie Morin, CRHA, Fédération québécoise des coopératives forestièresFédération québécoise des coopératives forestières3188, chemin Sainte-Foy, bureau 200, Québec (Québec) G1X 1R4Courriel : [email protected]éléphone: 418-651-0388, poste 325Télécopie: 418-651-3860

M. Mohammed S. Lamhamedi, ing.f., M.Sc., Ph.D.Direction de la recherche forestièreMinistère des Ressources naturelles2700, rue Einstein, Québec (Québec) Canada G1P 3W8Courriel : [email protected]éléphone : 418 643-7994, poste 6553Télécopieur : 418 643-2165

La Direction de la recherche forestière (DRF), organisme public relevant du ministère des Ressources naturelles du Québec (Canada), est un centre de recherche forestière qui publie chaque année son Rapport d’activités ainsi qu’un Répertoire des projets de recherche qu’elle mène et qu’elle subventionne.

Pour recevoir gratuitement une copie du fi chier de ce document et les publications éditées par la DRF ou encore, pour être informé de la tenue des événements organisés par elle, vous pouvez écrire à l’adresse électronique ci-dessous ou vous pouvez nous expédier vos demandes par télécopieur ou par la poste à l’adresse suivante :

Direction de la recherche forestièreMinistère des Ressources naturelles et de la Faune2700, rue Einstein, Québec (Québec) Canada G1P 3W8Téléphone : 418 643-7994Télécopieur : 418 643-2165Courriel : recherche.forestiè[email protected] web : www.mrnf.gouv.qc.ca/forets/connaissances/recherche/index.jsp

Citation recommandée

Lamhamedi, M.S., Desjardins, P., Renaud, M. et Veilleux, L. 2013. Techniques culturales de production pour améliorer la qualité morpho-physiologique des plants forestiers et la rentabilité des pépinières forestières au Québec. Journée de formation et de transfert de connaissances, d’expertises et de savoir-faire auprès des pépinières forestières du Québec membres de la Fédéra-tion québécoise des coopératives forestières. Ministère des Ressources naturelles du Québec., Québec, Canada. 6 novembre

2013, 130 p.

© Gouvernement du QuébecMinistère des Ressources naturelles, 2013

Biographie des personnes impliquées dans la formation

Mohammed S. Lamhamedi a obtenu son diplôme d’agronomie générale à l’Institut agronomique et vétérinaire Hassan II (IAV Hassan II) du Maroc en 1983. En 1985, ce même établissement lui décer-nait le diplôme d’ingénieur agronome d’État spécialisé en sciences forestières (M. Sc.). En 1991, l’Uni-versité Laval (Québec, Canada) lui décerne son doctorat en sciences forestières (Ph.D.). Après avoir été enseignant-chercheur en écophysiologie et en plantations forestières à l’IAV Hassan II de 1986 à 1991, il eff ectue un stage postdoctoral à l’Institut de recherche en biologie végétale de l’Université de Montréal. Il devient ensuite chercheur visiteur au Centre de foresterie des Laurentides du Service canadien des forêts en 1993-1995, puis en 1996-1997, directeur scientifi que dans le cadre du projet

d’installation de pépinières modernes fi nancé par la Banque mondiale en Tunisie [Pampev Internationale - Direction géné-rale des forêts, Tunisie]. De plus, M. Lamhamedi a été attaché de recherche au Centre de recherche en biologie forestière (Université Laval) en 1998-1999. En 1999, M. Lamhamedi est devenu membre de l’Ordre des ingénieurs forestiers du Québec (OIFQ). Chercheur émérite à la Direction de la recherche forestière du ministère des Ressources naturelles du Québec depuis juin 1999, il est aussi chercheur associé au Centre d’étude de la forêt (CEF) et professeur associé à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, de même qu’à la Faculté des sciences de l’agriculture et de l’alimentation de l’Université Laval. Il a agi à titre de rédacteur adjoint à la Revue canadienne de Recherche forestière de janvier 2006 à janvier 2012, et est membre permanent du comité de lecture de la revue Nature et Technologie depuis novembre 2010. Il est l’auteur de nombreuses publications scientifi ques et techniques, et dirige ou codirige des étudiants gradués à la maîtrise et au doctorat. Son expertise porte sur l’optimisation des régies de culture, la conception des standards de tolérance au gel des plants dans les pépinières forestières, la variabilité clonale des feuillus et des résineux, l’embryogenèse somatique des conifères, le boutu-rage des feuillus et des résineux et la production de plants dans les pépinières forestières. M. Lamhamedi s’occupe également de transfert d’expertise, de connaissances et de savoir-faire auprès des 19 pépinières forestières (6 gouvernementales et 13 privées) du Québec. De plus, sa participation à diff érents projets de modernisation des pépinières forestières et de lutte contre l’ensablement dans des pays en développement (Tunisie, Ghana, Nicaragua, Maroc, etc.) lui a valu une renommée

mondiale pour l’adaptation de l’expertise québécoise et canadienne en production de plants.

Stéphanie Morin occupe le poste de Conseillère en ressources humaines et vie coopérative à la Fédération québécoise des coopératives forestières depuis avril 2013. En 2005, elle a obtenu un bacca-lauréat en administration des aff aires spécialisé en gestion des ressources humaines et en gestion des petites et moyennes entreprises de l’université Laval. Elle est membre de l’Ordre des conseillers en ressources humaines du Québec depuis 2006. Elle a œuvré comme conseillère en recrutement et conseillère en ressources humaines dans les secteurs des technologies de l’information, de la santé et de l’ingénierie, au Québec et en Alberta. Enfi n, elle est également propriétaire d’une entreprise liée au recrutement depuis 2010. Elle partage avec les coopératives une passion pour la forêt, passant la majeure

partie de ses vacances sur ses terres à bois.

Mario Renaud est technicien forestier spécialiste, diplômé du collège de Sainte-Foy en 1978. À l’emploi du ministère des Ressources naturelles et de la Faune du Québec depuis 1978, il est présentement aff ecté au Service de la génétique, de la reproduction et de l’écologie, de la Direction de la

recherche forestière. Il assiste le chargé de projets en physiologie végétale (production de plants).

Pascal Desjardins est technicien forestier, diplômé du collège de Sainte-Foy en 1996. De 1996 à 2002, il travaille pour l’industrie forestière comme contremaître en aménagement et exploitation forestière. En 2002, il joint le Service de la génétique, de la reproduction et de l’écologie de

la Direction de la recherche forestière du ministère des Ressources naturelles et de la Faune du Québec. Depuis 2005, il assiste principalement le chargé de projets en physiologie végétale (production de plants).

Linda Veilleux est technicienne en chimie analytique, diplômée du collège de Lévis-Lauzon en 1981. De 1982 à 1984, elle travaille au pilotage industriel à l’usine de MAGNAQ-SNA (magnésium-amiante-Québec). À l’emploi du ministère des Ressources naturelles et de la Faune du Québec

depuis 1985, elle est présentement aff ectée au Service de la génétique, de la reproduction et de l’écologie, de la Direction de la recherche forestière. Elle assiste le chargé de projets en physiologie végétale (production de plants).

Techniques culturales de production de plants en pépinière forestière 1

Ministère des Ressources naturelles • Direction de la recherche forestière

Introduction

Activités de transfert de connaissances en production de plants forestiers : une priorité

Au Québec, le transfert de connaissances, d’expertises et de savoir-faire reliés à la fi lière de production de plants fi gure parmi les priorités de la Direction de la recherche forestière (DRF) du ministère des Ressources natu-relles (MRN) depuis plus de 35 ans. Ce transfert auprès des pépinières forestières, qu’elles soient privées (13) ou publiques (6), est assuré, dans la majorité des cas, par le MRN en collaboration avec d’autres centres de recherche et ses partenaires. Les diff érentes activités de transfert permettent de répondre aussi bien à des problématiques simples que complexes vécues à une échelle opérationnelle par les pépiniéristes du Québec.

Diff érentes approches de transfert de connaissances, d’expertise et de savoir-faire sont utilisées auprès des pépi-nières forestières du Québec, notamment la diff usion des publications scientifi ques et techniques, les visites sur le terrain pour échanger sur des problématiques particulières, la mise au point et l’intégration de nouvelles inno-vations, l’organisation de colloques et d’ateliers et des journées de formation dédiées à des thématiques générales et spécifi ques de la production de plants forestiers. La vulgarisation des publications scientifi ques de calibre international, évalués par les pairs, fi gurent également parmi les priorités de l’équipe de production de semences et de plants forestiers de la DRF. À cet égard, les résultats de chaque publication scientifi que (article, mémoire et note de recherche, avis scientifi que, etc.) de l’équipe de production de semences et de plants sont généralement vulgarisés sous forme d’un avis de recherche de deux pages tout en mettant l’accent sur la portée des résultats, ainsi que sur leur mise en application à une échelle opérationnelle.

Le transfert de connaissances, d’expertises et de savoir-faire se manifeste également par une assistance et un accompagnement technique de façon continue auprès des pépiniéristes afi n que les acquis de la recherche et les dernières innovations techniques soient régulièrement intégrés aux opérations courantes des pépinières fores-tières. Ceci permet d’améliorer la qualité morpho-physiologique des plants produits, d’augmenter leur taux de conformité aux normes et critères de qualité des plants, ainsi que la rentabilité des pépinières forestières.

Pour eff ectuer un transfert de connaissances rapide et mettre à la disposition des pépiniéristes les résultats de nos travaux de recherche-développement, tous les types de documents produits (articles scientifi ques, avis de recherche, mémoire de recherche, avis technique, avis scientifi que, cédérom, etc.) sont diff usés rapidement auprès des pépinières forestières gouvernementales et privées de l’Offi ce des producteurs de plants forestiers du Québec.

Les innovations techniques et les recommandations suggérées aux pépiniéristes par les chercheurs de l’équipe de production de semences sont le fruit des résultats issus de projets de recherche-développement et d’essais tech-niques réalisés à une échelle opérationnelle tout en s’appuyant sur des bases scientifi ques rigoureuses et solides.

L’utilisation de plants de haute qualité produits selon des normes morpho-physiologique précises, contribuera à garantir de meilleurs taux de survie et à améliorer l’établissement et la croissance initiale des plantations forestières. L’atteinte de ces normes, sous des conditions climatiques rigoureuses et une saison de croissance très courte au Québec, repose sur la maîtrise et l’intégration continue de nouvelles techniques culturales liées à la fi lière de reboisement, c’est-à-dire de la semence à la plantation.

Activités de transfert de connaissances : une nécessité et un besoin urgent pour la formation de la relève en pépinière forestière

Pour assurer le maintien d’une relève qualifi ée dans le domaine opérationnel de production de plants, le renforcement et la mise à niveau des capacités techniques fi gurent actuellement parmi les actions prioritaires des plans stratégiques des pépinières forestières du Québec. Ces priorités sont généralement axées sur les activités de transfert de connaissances et de formation d’une main-d’œuvre qualifi ée dans le domaine de production de plants, pour lequel l’expertise technique requise disponible est de plus en plus rare. Pour pallier à ce problème, et suite à la demande de plusieurs pépinières privées, l’équipe de production de semences et de plants forestiers de la DRF s’est engagée à off rir des ateliers et des journées de formation de leur main-d’œuvre axés sur les préoccupations techniques à caractère opérationnel. Ces diff érentes formations seront également réalisées en étroite collaboration avec nos diff érents partenaires oeuvrant dans le domaine de la production de plants forestiers au Québec.

2 Formation et transfert de connaissances, d’expertises et de savoir-faire


Organisation, déroulement et fi nancement de la formation

Suite à la demande de certaines pépinières forestières privées du Québec membres de la Fédération québécoise des coopératives forestières (FQCF), la FQCF et la DRF ont convenu d’organiser conjointement cette forma-tion en deux étapes.

La première étape de cette formation, d’une durée d’une journée, sera axée sur des présentations, sous forme d’une visioconférence, reliées aux diff érentes innovations techniques appliquées à la production de plants fores-tiers à une échelle opérationnelle. Ces présentations mettront également l’accent sur diff érents rappels de certains fondements théoriques et pratiques appliqués principalement à la production de plants en pépinière forestière.

La deuxième étape de cette formation sera uniquement axée sur des visites de chacune des pépinières partici-pantes à cette formation. L’objectif de ces visites consiste à échanger directement avec chacun des producteurs sur ses problématiques particulières en vue de trouver des pistes de solution.

Cette activité de formation est organisée par la FQCF. Dans le cadre de celle-ci, la DRF du MRN off re gra-cieusement aux participants son soutien technique et scientifi que ce qui s’inscrit dans son mandat d’acquisition et de transfert de connaissances.

Objectifs de la formation

• Faire un rappel des principaux fondements théoriques et pratiques utilisés dans le domaine de la production de plants en pépinière forestière;

• Faire une mise au point sur les eff ets et les avancées reliés aux diff érentes régies de culture en relation avec la production de plants de haute qualité morpho-physiologique tout en préservant la qualité de l’environnement en pépinière forestière;

• Présenter les améliorations tangibles, à la portée du pépiniériste, à l’aide d’exemples concrets, d’études de cas, d’observations et de résultats de projets de recherche-développement qui ont permis d’améliorer la qualité des plants produits à une échelle opérationnelle;

• Contribuer à la mise à niveau et au renforcement des capacités techniques des pépinières forestières du Québec;

• Faire des visites dans chacune des pépinières pour discuter et échanger avec les producteurs sur des problématiques particulières à caractère opérationnel.

Mohammed S. Lamhamedi, ing.f., M.Sc., Ph.D.



Responsables des pépinières

Coopérative forestière de Laterrière | André Th éberge | 418-678-2222 | [email protected]

Serres et Pépinières de Girardville | Nancy Tanguay | 418-258-3666 | [email protected]

SARGIM | Denis Bujold | 418-392-6210 | [email protected]

Coopérative forestière des Hautes-Laurentides | Marie-France Bernard | 819-623-4422 | [email protected] et Daniel St-Jean, Directeur de la pépinière | 819-623-4422 | [email protected]

Les serres coopératives de Guyenne | Stéphane Boucher | 819-732-0456 | [email protected]

Liste des participants

Coopérative forestière de Laterrière

1. André Th éberge 2. Mélanie Lapointe 3. Sandra Gauthier

Serres et pépinières de Girardville

1. Johanne Minier

2. Michelle Prévost

3. Stéphanie Nadeau

4. Robert Shore

5. Nancy Tanguay

6. Caroline Minier (incertain)

7. Sylvianne Marceau (incertain)

8. Danielle Villeneuve (incertain)

9. Céline Gagné (incertain)

10. Maryse Simard (incertain)

SARGIM

1. Freddy Boudreau

2. Lucie Boudreau

3. John Burton

4. Estérina Castilloux

5. Kaven Castilloux

6. Marguerite Castilloux

7. Monica Deraiche

8. Germaine Horth

9. Johanne Larocque

10. France McInnis

11. Claire Pelletier

12. Guylaine Plusquellec

13. Solange St-Onge

14. Edith Walker

15. Hazel Whittom

16. Nicole Bernard

17. Pierrette Bujold

18. Sylvain Ferlatte

19. France Isabelle

20. Lisette Leblanc

21. Christian Loubert

22. Carolyn Chalmers

23. Marie-Rose Poirier

24. Iris Robichaud

25. Guillaume Roy Bergeron

26. Éric Valiquette

27. Pascale St-Laurent

28. Denis Bujold

29. Ronald Leblanc

Coopérative forestière des Hautes-Laurentides

1. Carole Baril

2. Brigitte Bélanger

3. Denise Belec

4. Nadia Bilodeau

5. Sandra Bissonnette

6. Nancy Campeau

7. Paulette Constantineau

8. Lise Coulombe

9. Louise Desrochers

10. Brigitte Dinelle

11. Jacques Dumont

12. Chantal Filion

13. Lysette Gagnon

14. Sophie Gallant

15. Huguette Giroux

16. Lucie Labelle

17. Joelle Lachaine

18. Annie Leduc

19. Johanne Meilleur

20. Valérie Millette

21. Johanne Panneton

22. Nancy Prud’homme

23. Daisy Rivard

24. Chantal Th ibault

25. Brigitte Valiquette

Les serres coopératives de Guyenne

1. Nancy Giasson 2. Lyna Boulé 3. Diane Lebreux

Université Laval

1. Isabelle Villeneuve, étudiante à la maîtrise

2. Mustapha Bakry, étudiant fi nissant au doctorat

3. Lahcen Benomar, chercheur postdoctoral



L’évolution de la fertilité du substrat en relation avec les phases de croissance et les teneurs en eau du substrat (fréquences d’irrigation et précipitations);

Optimisation de la fertilisation

Le lessivage induit par l’irrigation et les précipitations: pertes en éléments nutritifs et possibilités de pollution de la nappe phréatique à long terme;

Le contrôle des principales étapes reliées àla fertilisation;

Optimisation de la fertilisationLa qualité de l’eau d’irrigation: pH,

carbonates et bicarbonates, salinité, richesse en éléments minéraux, etc.;

Les propriétés physico-chimiques du substrat: texture, structure, pH, CEC, capacitéde rétention en eau, aération, etc.;

Les différentes phases de croissance des plants spécifiques à chaque essence:germination, croissance exponentielle, endurcissement et préconditionnement au stress hydrique;

Mohammed S. Lamhamedi, ing.f., M.Sc., Ph.D.Direction de la recherche forestière

Optimisation de la fertilisation des plants forestiers en pépinière forestière

Techniques culturales de production de plants pour améliorer la qualité morpho-physiologique et la rentabilité

des pépinières forestières au Québec

© Gouvernement du Québec, 2013

[email protected]

Formation dédiée aux pépinières forestières du QuébecQuébec, novembre 2013, Québec

L a m h a m e di , M . S. 2 0 1 3 . Optimisation de la fertilisation des plants forestiers en pépinière forestière. Dans : Lamhamedi, M.S., Desjardins, P., Renaud, M. et Veilleux, L. Techniques culturales de production pour améliorer la qualité morpho-physiologique des plants forestiers et la rentabilité des pépinières forestières au Québec, 6 novembre 2013, Québec, Canada. pp: 21-46.



Capacité d’échange cationique (CEC)

Ion: Peut être un cation ou un anion;

Cation: Charge positive (Mg2+, NH4+, K+

Ca2+, H+, etc.);

Anion: Charge négative (NO3-, H2PO4

-, SO4

2-, etc.).

Capacité d’échange cationique (CEC)

La CEC est la capacité du substrat à reteniret échanger les cations. La force de la charge positive variable selon le cation lui permet d’en remplacer un autre sur une particule du substrat chargée négativement.

H+ Ca2+

K+

H+

Mg2+

NH4+

NO3-

- --- -- -

-

--

Le coût des fertilisants;

Optimisation de la fertilisation

L’effet de la fertilisation sur la qualitémorpho-physiologique des plants en pépinière et leur performance en site de reboisement (survie et amélioration de la croissance initiale).



La proportion et la concentration des ions H+ et OH- déterminent si la solution est acide ou basique:

pH acide [H+] > [OH-] 0 à 6,9

pH alcalin [H+] < [OH-] 7,1 à 14

pH: Eau d’irrigation ou du substrat de croissance

Ca2+Ca2+

Ca2+

Mg2+

NH4+

Mg2+

Na+

H+

H+

Na+

Particule du substrat

K+

Ca2+K+

Avant

Excès d’eau: Irrigation & PrécipitationsH+H+ H+

H+

H+ H+ H+

H+ H+ H+

H+

H+H+H+

H+

H+ H+

H+

H+

Mg2+Ca2+

Ca2+

Ca2+NH4

+Mg2+

Na+

H+

Na+

K+

Ca2+

K+

Après

H+H+ H+

Particule du substrat

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

Lessivage

H+

H+

H+

H+

H+

H+

Ca2+Ca2+

Ca2+

Mg2+

H+

Mg2+

Na+ H+

H+

Na+Particule du substrat

Avant

Cl-

Cl-

Cl-

K+

K+

K+

Apport de KClCl-K+

Échange : fixation de 2 K+ etmise en solution d’un Ca 2+

K+

Ca2+

K+

Après



La solution CaCl2 0,01M possède une composition électrolytique semblable à celle de la solution du sol;

La solution CaCl2 masque la variabilité de la teneur des sols en sels;

Le pH mesuré en solution CaCl2 0,01M est inférieur d’environ 0,5 unité au pH mesuré dans l’eau (sol/eau: ½).

Mesure du pH: Eau ou CaCl2Avantages du pH mesuré au CaCl2

Mesure du pH: Eau ou CaCl2Avantages du pH mesuré au CaCl2

Indépendant de la dilution dans une large proportion de rapports (sol-CaCl2);Bonne approximation du pH dans des

conditions naturelles;Les résultats sont davantage

reproductibles par rapport à ceux de la mesure du pH à l’eau;

pH: Eau d’irrigation ou du substrat de croissance

pH = -log10 [H+], avec log10 (10) = 1

Exemple: [H+]=10-5 ; [H+]=10-7

pH= -log10 [10-5]= - (-5) * log10 (10)= 5pH= -log10 [10-7]= - (-7) * log10 (10)= 7



18.627.532.731.83.635.532.0

55.854.965.463.610.835.596.0

0.010.0050.0020.00060.0020.010.00001

Fe3+

Mn2+

Zn2+

Cu2+

B3+

Cl-

Mo2+

FerManganèseZincCuivreBoreChloreMolybdène

Masse équivalente*

masse atomique

% de la masse

sèche du plant

Symbole chimique

Élément

Éléments essentiels

4.762.018.010.397.039.120.012.28.048.0

14.062.018.031.097.039.140.124.332.196.0

1.5--0.2-1.00.50.20.1-

NNO3

-

NH4+

PH2PO4

-

K+

Ca2+

Mg2+

SSO4

2-

AzoteNitrateAmmoniumPhosphorePhosphatePotassiumCalciumMagnésiumSoufreSulfate

masse équivalente *(équivalent)

masse atomique

% de la masse

sèche du plant

Symbole chimique

Elément

* 1 eq = Masse atomique/valence (par exemple 1 eq SO42- ) = 96/2 = 48

Éléments essentiels

Rappel



Mobilité des éléments minéraux

Principales voies d’absorptionPrincipales voies d’absorption des éléments des éléments minérauxminérauxAbsorption passive (ou Mass flow): Régie par la transpiration (volume d’eau absorbée par la plante, concentration des ions dans la solution du substrat);Absorption active (ou Diffusion): Absorption

sélective à la surface des racines, accumulation selon un gradient, nécessite de l’énergie générée par le métabolisme cellulaire;

Croissance et extension racinaire: Exploration de nouveaux volumes du substrat.

Absorption des éléments minéraux: Absorption des éléments minéraux: Principaux facteursPrincipaux facteurs

CEC du substrat Texture et structure du substrat

Teneur en eauTempératureLa salinité du substrat

Architecture du système racinaire



Absence de carenceen azote

Carence en azote

Carence en azote

Carence en azote Absence de carenceen azote

Phot

os: L

amha

med

i

Carence en azote

Photos: Lamhamedi

Photo: Landis

Relation entre la croissance et la concentration dans les tissus des éléments minéraux

Dell, B. et al. (1995)



Carence en phosphore

Photos: Lamhamedi

Landis et al. 1989

Carence en phosphore

Carence en azote

Phot

os: L

amha

med

i



Carence en fer

Photos: Lamhamedi

Exemple d’une carence en magnésium

• Apport faible ou non fréquent• Fertilisation très riche en azote (ammonium, NH4 <25%)• Ca:Mg (2:1 à 3:1)• K:Mg (2,5:1 à 4:1)

Chlorose des apex

Nécrose des apex

Présence de Symptômes de déficience

Absence de Symptômes de déficience

Photos: Lamhamedi & Renaud

Carence en magnésium

Photos: Lamhamedi



Carence en fer

Photos: Lamhamedi, 2000, Tunisie

Carence en fer

Photos: Lamhamedi

Carence en fer: augmentation du pH

Mg, Mn, Fe, B, Cu, Zn

pH élevé

Photos: Lamhamedi



Carence en bore

Carence en bore

Carence en cuivre

Photos: Lamhamedi Landis et al. 1989



Carence en bore

Carence en bore

Carence en bore



Carence en bore

Absence de déficience en bore

Carence en bore



Recommandations préliminaires spécifiques au bore

Avec les variations extrêmes et récurrentes du climat, il s’avère nécessaire d’intégrer des applications fractionnées du bore ;

Périodes (4 applications) : automne (fin septembre); début printemps (dès la première fertilisation); début à mi-juillet; début à mi-août.

Fertilisants: Solubor 20,9% & Agro-B 10,9%

Carence en bore

Carence en bore



0.43642.29100.83011.2050

PP2O5KK2O

P2O5PK2OK

Multiplier parÀ la forme BPour convertir la forme A

Caractéristiques des fertilisants

Exemple: fertilisant 20-20-2020% N

20% P2O5= 20% * 0.4364= 9% P20% K2O =20% * 0.8301= 17% K

Caractéristiques des fertilisants

Chaque fertilisant se caractérise par son contenu en éléments minéraux;Généralement, chaque fertilisant a une

étiquette qui comporte 3 chiffres représentant N- P2O5 - K2O; On doit connaître les facteurs de

conversion pour le phosphore et le potassium:

Fertilisation: 13 éléments minéraux essentielsà la croissance des racines et des parties aériennes

• Rôle nutritif spécifique de chaque élément et ne peut pas être remplacépar un autre;

• L’omission d’un élément minéral peut engendrer une croissance anormale (mort prématurée d’un organe, etc.);

• Effet direct sur le métabolisme et la croissance.

Dell, B. et al. (1995)



UréeNitrate d’ammoniumSulfate d’ammoniumNitrate de calciumNitrate de potassium

Phosphate d’ammoniumSulfate de Fe, Zn, Cu, MnFe, Zn, Cu, Mn chelatéSulfate de magnésiumAcide phosphoriqueAcide sulfuriqueAcide nitrique

Chlorure de potassiumSulfate de potassium

Urée

Nitra

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Sulfa

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IncompatibleSolubilité réduiteTotalement compatible







Urée

Nitra

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Sulfa

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Phos

phat

e d’

amm

oniu

mSu

lfate

de

Fe, Z

n, C

u, M

nFe

, Zn,

Cu,

Mn

chel

até

Sulfa

te d

e m

agné

sium

Acid

e ph

osph

oriq

ueAc

idsu

lfuriq

ueAc

ide

nitri

que

Chlo

rure

de

pota

ssiu

mSu

lfate

de

pota

ssiu

m

Urée

Nitra

te d

’am

mon

ium

Sulfa

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mon

ium

Nitra

te d

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lciu

mNi

trate

de

pota

ssiu

m

Phos

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Fe, Z

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ueAc

ide

nitri

que

Chlo

rure

de

pota

ssiu

mSu

lfate

de

pota

ssiu

m

IncompatibleSolubilité réduiteTotalement compatible

CaSO4

Trois règles usuelles à vérifier lors de la fertilisation: Compatibilité, solubilité et indice de salinité

Adapté de Landis et al. 1989

Composition et rôle du chélateur

De quoi est constitué un chélateur?

Comment un chélateur fonctionne?

Rappelppm = Partie par million

1 ppm = 1 mg/Litre

Or la masse d’un litre est: Masse = masse volumique * Volume

Masse (1L) = 1Kg/L (eau) * 1LMasse (1L) = 1000 000 mg

1ppm= 1mg/ 1000 000 mg



50-70%3-20%25-45%

30-40%35-55%15-30%

60 :5 :3535 : 45 :20

Pourcentage des anions totauxNitrate (NO3

-)Phosphate (H2PO4

-)Sulfate (SO4

2-)Pourcentage des cations totauxPotassium (K+)Calcium (Ca2+)Magnésium (Mg2+)Ratios spécifiques de certains ionsNO3

- : H2PO4-: SO4

2-

K : Ca2+: Mg2+

Pourcentages recommandés des anions et des cations

20060

1008

1018

1.40.8

0.060.06

0.0140.4

0.06

1003050

459

0.70.4

0.030.03

0.0070.2

0.03

1.000.300.500.040.050.09

0.0070.0040.00030.00030.000070.0020.0003

Macro-élémentsNPKCaMgSMicro-élémentsFeMnZnCuMoBCl

200 ppm100 ppmNiveaux de concentrationsRatio de l’élément

nutritif

Ratios à maintenir

Salinité

Landis et al. 1989



Toxicité de l’ammonium, mais pas celle des nitrates

Britto et Kronzucker (2002)

NH4+: 10 mM 0,1 mM

Conversion bactérienne de l’ammonium en nitrates est réduite en substrat acide (stockage);

Stockage important des nitrates : 20 000 ppm N-NO3

Stockage faible de l’ammonium: centaines ppmN-NH4

Dommages causés aux racines: Mort des apex

Apport en azote

Nitrate: NO3-

Importance de la source d’azote sur la croissance des racines et des parties aériennes

Ammonium: NH4+

2NH4 + 3O2 2NO3 + 8H+

RatioNO3

- : NH4+

100 : 098 : 2

90 : 1080 : 20

20 : 8010 : 90

0 : 100

Temps de contact avec la solution (jours)0 2 4 6 8

pH d

e la

sol

utio

n nu

tritiv

e

3.0

4.0

5.0

6.0

Variations du pH selon les proportionsen nitrate et en ammonium



0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Racines Partie aérienne Plant entier

mas

se s

èche

(mg)

pH = 7,22pH = 7,36pH = 4,85

Variations des masses sèches des racines, des parties aériennes et totalesdes plants d’épinette blanche (2+0) en fonction du pH du substrat

(chaux dolomitique: 4,75 Kg/m3)

pH=7,22 pH=7,36 pH=4,85

Épinette blanche 2+0

Effets de l’augmentation du pH:Cas de l’épinette blanche 2+0

81% 88,5%87%

Disponibilité des éléments minéraux selon le pH de la solution du sol

Azote

Potassium

Phosphore

Calcium

Magnésium

Fer

Manganèse

BoreZinc

Cuivre

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0

Importance de la source d’azote sur la physico-chimie de la rhizosphère

Nitrate d’ammoniumNH4NO3 NH+

4 NO-3+

NH+4

H+OH- ou HCO3

-

NO-3



Principales étapes de contrôle de la fertilisation

2 2

3 4

5

Phot

os: B

. Fec

teau

et D

. Lav

allé

2- Solution stock

3- Solution appliquée

3

4- Fertilité du substrat

5- Lessivage

Principales étapes de contrôle de la fertilisation

1- Eau d’irrigation et système de filtration:Algues, spores, graines, impuretés, etc.

1

0.5

1

1.5

2

2.5

Mas

se s

èche

des

pa

rties

aér

ienn

es (g

)

0.10.2

0.30.40.5

Mas

se s

èche

des

raci

nes

(g)

5

10

15

20

25

Haut

eur (

cm)

Abies fraseriâge: 19 mois

Bryan, Seiler et Wright. 1989. J. Environ. Hort. 7: 62-64

0 1 2 4 8Kg/m3

3,9 4,2 4,5 5 6,7pH



AzoteAzote

Azote

Surfertilisation (NH4): compétition avec Ca;

20 acides aminés (protéines);

Les différentes phases de croissance des plants spécifiques à chaque essence: germination, croissance exponentielle, endurcissement et préconditionnement au stress hydrique.

Composition des molécules: ADN et Chlorophylle;

Masse sèche relative

Contenu relatifC

once

ntra

tion

rela

tive

A

B

C

DE

FPoint de

référenceDilution

Suffisance

Déficience

Consommation de luxeToxique

Antagonisme

Diagnostic de la nutrition minéarle:

Analyse vectorielle



r2 = 0,44

1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8

90

80

70Surv

ie (%

)

Conc. des aiguilles en azote (%)

Intensité lumineuse (μmolm-2*s-1)

Variations de la photosynthèse: Lumière et azote

Mitchell et Hinckley (1993)

N: 1,25%

Phot

osyn

thès

e ne

t te

(μm

ol C

O2*

m-2

*s-1

)

100 500 1100

8

6

4

2

0

HSD

N: 1,58%

N: 1,25%

Pseudotsuga menziesii

Y = -8.3 + 124.7x - 35.9x2

r = 0.59 ; n = 75 ; P < 0.01

100

80

60

40

20

8 10 12 14 16 18 20 22 24Feuillage (gN/Kg)%

max

imum

d’a

ssim

ilatio

n de

CO

2



R2 = 0.83

Concentration de potassium dans les aiguilles (%)

Tran

spira

tion

(mg

H2 O

/g d

e m

asse

sèc

he d

’aig

uille

)

Transpiration selon la concentration en potassium

Potassium25% du total des éléments minéraux;

Généralement, 1% du potassium est disponible via la CEC (tourbe - vermiculite);

Régulation des relations hydriques (stress hydrique):

- Accumulation dans les apex racinaires(absorption et rétention);- Cires épicuticulaires;- Ouverture et fermeture des stomates en agissant sur les cellules de garde;

Effets de la concentration foliaire en azote sur le débourrement et la croissance

Épinette blanche PFD: Début de la 2e saisonde croissance en pots



PhosphorePlusieurs fonctions physiologiques et

structurales très critiques: ADN, membranes cellulaires, régulation des enzymes, effet tampon du pH et germination des semences;

Lessivage;

Phosphore favorise la croissance des racines: Faux (inverse);

Excès de phosphore non toxique: Déficience induite en Zn, Fe et Cu.

Épinette blanche

Pin Douglas

Mas

se s

èche

du

plan

t (g)

Concentration de la partie aérienne en potassium (%)

Potassium

Potassium

Surfertilization azotée peut engendrer une déficience en potassium (Ratio N/K: 2/1);

Surfertilization en K peut engendrer une déficience en Mg et en Ca.



Rôle capital des mycorhizes: Nutrition minérale en pépinière forestière et en plantation

Photos: M. Lamhamedi

Temps (h)

Exte

nsio

n Ra

cina

ire (m

m)

Déficience en Calcium

Réduction significative et rapide de la croissance des racines.

Calcium

Maintien des ratios• Ratio Ca/K : 1/1• Ratio Ca/Mg : 3/1

Excès du Calcium en présence d’un pH élevé (neutre à basique): Déficience en fer et en phosphore;

Déficience en Calcium: élongation des racines;

Avec la participation de :Ministère des Ressources naturellesComission des partenaires du marché du travail

Optimisation de la fertilisation des plants forestiers en ... · Mohammed S. Lamhamedi, ing. f., M....

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