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Réponses morphologique et physiologiques de clones de peuplier hybride et de saule à l’espacement et à la disponibilité en azote.

Takamitsu, Mamashita (2014). Réponses morphologique et physiologiques de clones de peuplier hybride et de saule à l’espacement et à la disponibilité en azote. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Biologie, 109 p.

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Résumé

The main objective of this study was to determine morphological and physiological characteristics of clones driving to superior growth and yield performance under increased plant competition and N level. Seven hybrid poplars (915319; Populus maximowiczii × P. balsamifera, 747210; P. balsamifera × P. trichocarpa, 1081; P. deltoides × P. balsamifera, 2782; P. tremuloides × P. tremula, DN-74; P. deltoides × P. nigra, NM06; P. maximowiczii × P. nigra, and Walker; P. deltoides × P. petrowskyana) and five willows (HAN-A5; Salix amygdaloides, LEV-D5; S. discolor, SHE-E9; S. eriocephala, LAF-I4; S. interior, and TCH-N4; S. nigra) were grown in greenhouse conditions for 13 weeks under three spacings [20 (20×20), 35 (35×35), and 60 (60×60) cm] and two nitrogen (N) levels (20 and 200 μg g-1). Superior clones 2782, NM06, HAN-A5, SHE-E9, and TCH-N4 had 143 % greater leafless aboveground biomass per tree (AGBT), compared to inferior clones 747210, 915319, LEV-D5, and LAF-I4. Greater productivity of superior clones was primarily explained by 100 % greater leaf area (LA) as LA was significantly related to plant growth for most clones. In particular, superior clones showed 16 % and 28 % greater leaf area ratio (LAR) and specific leaf area (SLA), respectively, suggesting that superior clones had greater LA production relative to plant and leaf biomass for maximizing total photosynthetic area per tree. In addition, superior clones showed greater AGBT per unit increases in LA and leaf N concentration (Narea), indicating greater shoot growth capacity under the decrease in spacing where the amount of Narea and LA were smaller. The greater shoot growth capacity of superior clones resulted in 24 % lower root-shoot ratio (RSR). However, photosynthetic N-use efficiency in the ambient light condition (PNUEamb) was similar between superior and inferior clones, concluding that greater productivity of superior clones was not owing to the photosynthetic capacity of individual leaves in the ambient light conditions but due to greater LA production capacity. Compared to low N and 60 cm spacing, high N and 20 cm spacing showed similar RCD, CW, and LA values and even greater height for all clones, concluding that an addition of N can play an essential role in increasing plant growth under the intensive competition. The increase in N level significantly increased Narea by 23 % but had no significant effect on Pn and even reduced PNUEamb, indicating that an addition of N had little effect on photosynthetic capacity under ambient light conditions. RÉSUMÉ L'objectif principal de ce mémoire était de déterminer les caractéristiques morphologiques et physiologiques permettant au peuplier hybride et au saule d’avoir une meilleure croissance en conditions de taillis à courte rotation (compétition élevée et faible disponibilité en azote dues à un espacement très faible entre les arbres). Sept clones de peuplier hybride (915319; Populus maximowiczii × P. balsamifera, 747210; P. balsamifera × P. trichocarpa, 1081; P. deltoides × P. balsamifera, 2782; P. tremuloides × P. tremula, DN-74; P. deltoides × P. nigra, NM06; P. maximowiczii × P. nigra, and Walker; P. deltoides × P. petrowskyana) et cinq clones de saule (HAN-A5; Salix amygdaloides, LEV-D5; S. discolor, SHE-E9; S. eriocephala, LAF-I4; S. interior, and TCH-N4; S. nigra) ont été cultivés en serre pendant trois mois sous trois espacements (20 × 20, 35 × 35, et 60 × 60 cm) et deux niveaux d'azote (N) (20 et 200 μg g-1). Les meilleurs clones (2782, NM06, HAN-A5, SHE-E9, et TCH-N4) ont produit 143 % de plus de biomasse aérienne par arbre (AGBT) par rapport à la moyenne des clones qui ont eu une croissance faible (747210, 915319, LEV-D5, et LAF-I4). La plus grande productivité des meilleurs clones a été principalement expliquée par 100% de plus de surface foliaire (LA), et au fait que LA était positivement liée à la croissance des plantes pour la plupart des clones. En particulier, les clones supérieurs avaient un plus grand rapport de surface foliaire (LAR; 16%) et une plus grande surface foliaire spécifique (SLA, 28%). Les clones supérieurs ont montré une plus grande AGBT par augmentation de LA et de concentration en N (Narea) des feuilles indiquant une plus grande capacité de croissance avec une diminution de l’espacement où la quantité d’Narea et LA sont plus petits. La plus grande croissance des tiges des clones supérieurs a résulté en une diminution du ratio racine:tige (RSR) de 24% par rapport aux clones les moins productifs. Cependant, l’efficacité photosynthétique de l’utilisation de l’azote à lumière ambiante (PNUEamb) était similaire entre les clones supérieurs et inférieurs, ce qui suggère que la plus grande productivité des clones supérieurs n'était pas due à la capacité photosynthétique des feuilles individuelles dans les conditions de lumière ambiante, mais en raison d’une plus grande capacité de production de feuillage. Comparé au bas niveau de N et à l’espacement de 60 × 60 cm, les arbres avec le haut niveau de N et l’espacement 20 × 20 cm avaient des valeurs de RCD, CW, et LA similaires, mais les arbres étaient plus grands pour tous les clones, concluant que l'addition de N peut jouer un rôle essentiel dans l'augmentation de la croissance des plantes dans les plantations à espacements très serrés. L'augmentation du niveau N a augmenté Narea de 23%, mais n'a eu aucun effet significatif sur Pn et réduit PNUEamb, ce qui indique que l'addition de N a eu peu d'effet sur la capacité de photosynthèse dans des conditions de lumière ambiante.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Laroque, Guy
Co-directeurs de mémoire/thèse: Desrochers, Annie
Mots-clés libres: Peuplier hybride et saule, clones supérieurs, productivité, capacité photosynthétique
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en biologie
Date de dépôt: 28 janv. 2015 13:43
Dernière modification: 28 janv. 2015 13:43
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/627

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