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Facteurs
environnementaux et culturaux liés à la mortalité des
pommiers par le froid de l'hiver au Québec

Résumé
Une
enquête fut réalisée en 1995-1996 afin d’identifier
les facteurs responsables de la mortalité des pommiers au
Québec, lors de l'hiver 1993-1994. Les données
recueillies concernaient les facteurs environnementaux,
les pratiques culturales et les caractéristiques des
arbres. Or, il y a une nette interaction entre ces
paramètres. Exception faite de certains cultivars chez
lesquels la mortalité fut élevée dans toutes les
régions, les pommiers furent surtout affectés par une
combinaison de pratiques culturales et de facteurs
environnementaux. En général, l'altitude, la couverture
de neige et une grande distance entre les arbres leur a
permis de mieux résister à l'hiver. Par contre, les
arbres trop vieux ou trop jeunes, et ceux qui ont fourni
le plus de fruits à la saison précédente ont le plus
souffert du froid. Les plus forts pourcentages de
mortalité furent observés dans les régions exposées
aux vents. Le froid de l'hiver a plutôt endommagé les
arbres vigoureux et les arbres faibles que ceux
présentant un développement harmonieux. On a observé
moins de mortalité sur les arbres récoltés tôt en
saison, tandis que les arbres nains plantés dans des sols
en combinaison avec du sable ou du gravier ont subit le
plus de dommage. Le site de plantation du verger ainsi que
la localisation de l'arbre à l'intérieur du verger
furent les facteurs les plus déterminants pour la
mortalité des pommiers. Le maximum de mortalité a été
observé là où les arbres étaient exposés à
l'accumulation d'air froid ou lorsque le flot d'air froid
était obstrué par des brise-vents naturels ou par la
topographie. Les vergers situés sur des pentes douces ont
été les mieux protégés. L'absence d'une grande
étendue d'eau a favorisé la mortalité dans toutes les
régions. En résumé, le choix d'un site adéquat est la
clé pour éviter les dommages dûs à l'hiver. Les
producteurs orientés dans la production intensive doivent
obligatoirement posséder une grande maîtrise de la
physiologie et de la taille. Les vergers nains et
semi-nains ont absolument besoin, par exemple,
d'irrigation lors d'un été sec, surtout s'ils sont
établis dans un sol sablonneux; certains vergers
nécessitent un paillis pour l'hiver; tous requièrent une
taille et un système d'entraînement adéquat de même
qu'une fertilisation adéquate.
-

- Introduction
Le
potentiel de production de pommes au Québec varie de 5,5 à 7
millions de boisseaux par année. Or, en 1986 et 1987, les
températures hivernales exceptionnellement basses ont causé de
sévères dommages aux pommiers. Les producteurs ont donc vu
leurs rendements réduits à 2,83 et 4,0 millions de boisseaux
respectivement, pour des pertes évaluées à 18 millions et 12
millions de dollars. De même, l'importation de pommes s'est
accrue substantiellement. Les producteurs de pommes du Québec
ont rapporté des dommages similaires pour les années 1993 et
1994.
Les dommages causés aux arbres par le froid de l'hiver et du
printemps sont un des principaux problèmes affectant les
vergers de l'Est du Canada (Asnong 1982, Granger 1981). La
tolérance au froid de plusieurs espèces de plantes est, par
ailleurs, largement documentée (Chen et Li 1980, Gusta et al.
1982, Li 1987, Sakai et Larcher 1987, Khanizadeh 1991,
Khanizadeh et al. 1989a, Khanizadeh et al. 1989b, Khanizadeh et
al. 1992a, Khanizadeh et al. 1992b, Khanizadeh et al. 1994).
Dans de précédentes études, nous avons déterminé l'effet
sur la rusticité de la teneur en acides aminés, en protéines,
en sucres, amidon, sorbitol, azote, phosphore et potassium
d'arbres ayant produit des fruits par rapport à ceux n'ayant
pas produit (Khanizadeh et al. 1989b, Khanizadeh et al. 1992a,
Khanizadeh et al. 1994). Il a été démontré que les bourgeons
des arbres ayant porté une forte charge de fruits comportent
des taux de nutriments plus bas et que ceux-ci sont plus
vulnérables aux basses températures que les arbres ayant
porté une faible charge de fruits (Khanizadeh et al. 1989b,
1992a).
De même, on sait que la photopériode et le froid sont les deux
principaux facteurs qui induisent la résistance au froid et
qu'ils provoquent donc des changements biochimiques dans l'arbre
(Chen et Li 1980). On croit généralement que le développement
de la résistance au froid est associé à des changements
métaboliques durant l'aoûtement (Levitt 1980).
Plusieurs études ont porté sur la résistance au froid et les
changements métaboliques dans les tissus ligneux de Malus
(Brown 1978, Sakai et Larcher 1987, Li 1987, Khanizadeh et al.
1989a, 1989b 1992a, 1994). Qu'on pense aux types de dommages
causés par le froid (Weiser 1970, Granger 1981), aux
croisements pour des variétés résistantes ou à l'utilisation
de scions intermédiaires résistants (Stushnoff 1972, Spangelo
et al. 1974, Granger et al. 1991), à l'utilisation de
bactéries inhibitrices de la formation des cristaux de glace
intracellulaires (Lindow et Connell 1984, Lindow et al. 1989),
à l'utilisation de cryoprotectants chimiques (Ketchie et Murren
1976), aux méthodes culturales visant à réduire la croissance
et à provoquer l'aoûtement des arbres tôt à l'automne
(Collins et al. 1978, Stang et al. 1978), et enfin
l'application, à l'automne, de régulateurs de croissance afin
de retarder le débourrement au printemps. Toutefois, aucune
étude, jusqu'à présent, n'a porté sur l'effet des cultivars,
des porte-greffes, des conditions environnementales ainsi que
des pratiques culturales sur les dommages dus au froid de
l'hiver dans les vergers du Québec.
En bref, cette enquête a porté sur les facteurs les plus
importants (combinaison cultivar/porte-greffe, facteurs
environnementaux, pratiques culturales, etc) ayant un effet
direct ou indirect sur la résistance des arbres au froid de
l'hiver dans les différentes régions. Les objectifs précis de
ce projet étaient de:
- -
Déterminer la rusticité des combinaisons cultivar/porte-greffe
les plus couramment utilisées dans les vergers québécois en
relation avec le site.
- -
Déterminer s'il existe une relation entre les dommages dus au
froid et les facteurs climatiques (i.e. la localisation, le type
de sol, la superficie cultivée, les températures minimales et
maximales).
- -
Déterminer s'il existe une relation entre les dommages dus au
froid et les pratiques culturales (i.e. la taille, les
applications de fertilisants, le couvre-sol, le système de
plantation, le calendrier d'application de pesticides, etc.).
- -
Déterminer s'il existe des similarités entre les différentes
régions en ce qui concerne les dommages dus au froid, les
pratiques culturales et les facteurs environnementaux.
- -
Déterminer si les vergers comportant les mêmes dommages sont
composés des mêmes combinaisons cultivar/porte-greffe, s'ils
sont soumis aux mêmes facteurs environnementaux ou s'il s'y
pratique les mêmes méthodes culturales.
- -
Déterminer s'il existe une ou plusieurs différences entre les
vergers atteints et ceux épargnés par les dommages dus au
froid en termes de combinaison cultivar/porte-greffe, pratique
culturale et facteurs environnementaux.
Les objectifs à long terme de ce programme de recherche visent
à établir un plan d'action pour réduire les dommages dus au
froid en utilisant les bonnes combinaisons
cultivar/porte-greffe, les bonnes pratiques culturales ainsi
qu'en ciblant les régions propices à l'implantation des
vergers. Les objectifs à court et à long terme visent donc à
aider l'industrie pomicole de l'Est du Canada en réduisant les
fluctuations annuelles dans les rendements, en stabilisant les
marchés, en diminuant les pertes d’arbres par une meilleure
connaisance des causes de gel et enfin en augmentant les revenus
à la ferme.
-

-
Méthodologie
Trois blocs de données ont été utilisés lors de
cette enquête. La première série de données fut fournie par la La Fédération des
Producteurs de Pommes du Québec (FPPQ). Les données furent recueillies sur 330 vergers
par le biais d'un questionnaire portant sur les cultivars, porte-greffe, nombre total de
pommiers et nombre d'arbres morts pour chacun des vergers. La seconde série de données a
été recueillie parmi les écrits scientifiques portant sur la rusticité des cultivars
et des porte-greffe afin d'effectuer des corrélations avec les observations recueillies
dans les vergers québécois. La dernière série de données a été établie à partir
de 8400 observations recueillies chez des producteurs choisis aléatoirement parmi ceux
ayant accepté de participer à l'étude.
- L'information portant sur les caractéristiques de
l'arbre, les pratiques culturales et les facteurs environnementaux a été recueillie et
compilée dans trois tableaux (respectivement tableau 1,
tableau 2 et tableau 3).
Les trois séries de données colligées à partir des différentes sources ont été
utilisées pour l'analyse. Les données quantitatives (comme le rendement) furent
analysées au moyen d'un test de F. Les données qualitatives (telle la vigueur) ont été
analysées selon les tests de c2 et de Friedman. Les données de classification
(cultivar, porte-greffe, utilisation d'herbicides, dommages dus aux rongeurs) furent
analysées au moyen des procédures de SAS (1988). Un simple test de corrélation fut
opéré sur les données recueillies dans les écrits scientifiques et celles acquises
chez les producteurs afin de déterminer la relation entre la mortalité observée et
celle décrite par les scientifiques.
-

Résultats
et discussion
Des différences ont été notées entre la série
de données fournies par la FPPQ et celles recueillies directement aux vergers. Le nombre
total d'arbres ainsi que le pourcentage de mortalité différaient entre les deux séries
de données. Ceci pourrait être dû au fait que certains producteurs ont pu croire que
les informations seraient utilisées pour les assurances ou pour les compensations;
peut-être aussi que certains producteurs ont pu inclure dans une série de données des
arbres morts d'autres causes que le froid de l'hiver 93-94. Après avoir retiré les
données aberrantes et effectué une analyse préliminaire, nous avons observé une
corrélation significative entre les trois séries de données. Ceci indique que les
informations recueillies, que ce soit chez les producteurs ou par le biais de la
FPPQ,
sont similaires à celles qui figuraient dans les écrits scientifiques et que les
premiers facteurs qui influencent la mortalité des pommiers au Québec sont certaines
pratiques culturales et facteurs environnementaux suivis par la combinaison cultivar
porte-greffe. Plus de soixante-dix facteurs ont fait l'objet d'une évaluation durant
cette enquête (tableau 1,
tableau
2 et tableau 3). Certains cultivars ont été
éliminés puisqu'ils n'étaient utilisés que sur un site et qu'ils n'auraient ajouté
aucune information pour le Québec en entier.
Exception faite de certains cultivars (Jaune
délicieuse, Wealthy, Mutsu, Rouge délicieuse, Golden russet, et Jaune transparente) chez
lesquels la mortalité a dépassé les 50 % dans toutes les régions (tableau 4), les cultivars furent surtout affectés par la
combinaison de certaines pratiques culturales et de quelques facteurs environnementaux.
Après avoir retiré les données aberrantes, 2290 observations ont été choisies et
analysées à partir de la première série de données. Des données concernant quarante
cultivars au total (Bancroft, Close, Cortland, Early Geneva, Empire, Fameuse, Jaune
délicieuse, Golden Russet, Hume, Idared, Jaune transparente, Jersey Mac,
Jonagold, Jonamac, July Red, Lawfam, Liberty, Lobo, Lodi,
MacSpur, McIntosh, McIntosh Summerland,
Melba, Melrose, Mutsu, Northern Spy, Paulared, Quinte, Red Cort, Rouge délicieuse, Rhode
Island Greening, Royal Gala, Spartan, Trent, Tydeman's Red, Vista
Bella, Wealthy,
Wellington, Wolf River ) et dix porte-greffe (EM26, EM7, M26, M7, M9, MM106, MM111,
Ottawa3, Robusta5, Standard) ont été colligées pour les cinq régions agricoles du
Québec (les Laurentides, l'Estrie, Québec, le sud-ouest de Montréal ainsi que la
Montérégie)
Nous avons noté des interactions significatives
entre les régions et les porte-greffe indiquant que l'effet des dommages dus au gel sur
les porte-greffe dépendait de la région où l'arbre se trouvait (tableau 5), et même du site à l'intérieur de la région.
Par exemple, les plus hauts taux de mortalité ont
été rapportés dans les sites les plus exposés aux vents (r=0,4**). Les arbres nains
plantés dans des sols sablonneux, des loam sablonneux, des loam graveleux ou dans des
sols en combinaison avec du sable ou du gravier ont subit le plus de dommage dus au froid
(argile=5,26% de mortalité, gravier=2,63%, limon graveleux=12,5%, loam argileux=3,95%,
loam graveleux=23,03%, loam sablonneux=26,97%, sable=11,18%, sable graveleux=6,58%, et
terre noire=0,66%). Cette sensibilité peut être due au système racinaire superficiel
des porte-greffe nanisants dans le sol sablonneux, d'où la possibilité accrue de gel
l'hiver, et de sécheresse l'été dans les vergers
non-irrigués. On s'en doutait, le
site de plantation du verger ainsi que la localisation de l'arbre à l'intérieur du
verger furent les facteurs les plus cruciaux pour influencer la mortalité des pommiers.
Le maximum de mortalité a été observé là où les arbres étaient exposés à
l'accumulation d'air froid et où l'air froid n'était pas en mesure de s'écouler en
raison de la présence de brises-vent naturels ou simplement de la topographie des
lieux (figures 1B et 2D). Le moins de dommage s'est
produit dans les vergers où certains arbres à l'intérieur étaient situés sur une
pente douce (figures 1D, 1E, 2E, 2F). Les plus
importants dommages (plus de 50 % de mortalité) ont été observés sur des plats (figure 2B), particulièrement ceux éloignés d'une
étendue d'eau.
En général, le pourcentage de mortalité fut
corrélé négativement avec l'altitude, le couvert de neige, la distance de plantation
entre les rangées et entre les arbres à l'intérieur de la rangée. C'est-à-dire que
plus le sol est couvert de neige, plus les arbres sont situés en hauteur et plus ils sont
éloignés les uns par rapport aux autres, le mieux ils résistent à l'hiver. La
mortalité a cependant augmenté avec l'âge des arbres, et le rendement total pour
l'année précédente et les plus forts pourcentages de mortalité furent observés dans
les régions exposées aux vents. Il est intéressant de constater que le froid de l'hiver
a plutôt endommagé les arbres vigoureux et les arbres faibles que ceux présentant un
développement harmonieux.
On a observé moins de mortalité sur les arbres
récoltés tôt en saison. La combinaison drainage déficient et sol lourd a clairement
haussé la mortalité. Il en fut de même de l'application tardive de fertilisants (au sol
ou foliaire), de l'utilisation d'herbicide en fin de saison ainsi que de la répression
mécanique des mauvaises herbes qui ont encouragé une croissance végétative accrue et
un développement tardif. Les dommages causés par les chevreuils et les rongeurs ont
amplifié les pourcentages de mortalité mais pas dans tous les vergers.
Malgré le fait qu'il existe une grande
variabilité dans la mortalité des porte-greffe dans les différentes régions et les
différents sites, nous pouvons conclure à la fiabilité des porte-greffe M9, EM26, et
M26 qui ont démontré peu de variabilité dans le pourcentage de mortalité, ce qui
indique qu'ils ont performé relativement bien dans toutes les régions (tableau 6). Lorsque nous avons regroupé les porte-greffe
selon leur distance de plantation, nous avons remarqué une plus forte mortalité chez les
nains que chez les porte-greffe plus vigoureux (tableau 7).
Nous postulons donc que la plus forte mortalité
observée chez les porte-greffe nains est due à des pratiques culturales inadéquates
pour des vergers à haute densité. Nous parlons ici de l'absence de protection pour
l'hiver (i.e. paille ou autre couvre-sol) ou de l'inexistence d'irrigation
goutte-à-goutte durant l'été. La localisation de l'arbre à l'intérieur du verger et
celle du verger lui-même semblent être la clé pour expliquer la majeure partie de la
mortalité.
La variabilité des cultivars était semblable pour
les différentes régions, mais fut moins marquée en ce qui concerne la mortalité que la
variabilité chez les porte-greffe. Les cultivars Bancroft, Jaune délicieuse, Golden
Russet, Rouge délicieuse, Fameuse, Hume, Jonagold, Mutsu, Northern
Spy, Tydeman's Red, Wealthy, Wolf River ont présenté une mortalité de plus de 50% dans toutes les régions.
Le sud ouest de Montréal est la région où on a retrouvé le plus de mortalité suivie
de la Montérégie, l'Estrie, puis Québec et les Laurentides (tableau 4). À l'exception des cultivars Liberty, Quinte,
Jaune transparente, Jersey Mac, Vista Bella, Idared, Empire et
Lawfam, chez qui on a
noté, au cours de l'enquête, un pourcentage de mortalité plus faible que celui
rapporté dans les écrits scientifiques, nos observations furent semblables à la
théorie pour le reste. Cependant, quelques cultivars ont présenté un taux de
mortalité supérieur à celui rapporté dans les écrits scientifiques. Il s'agit de
Hume, Wealthy, Jonamac, Close et de Royal Gala (Tableau 4).
Les différences apparemment contradictoires entre les écrits et nos résultats
proviendrait vraisemblablement de l'effet de la région ou du site de plantation plutôt
que de la combinaison cultivar/porte-greffe elle-même. Il semble que la combinaison
cultivar/porte-greffe la plus rustique ne puisse se soustraire aux dommages dus à l'hiver
lorsqu'elle est située sur un site impropre.
Les arbres taillés au milieu de l'hiver, soit en
décembre et janvier furent plus vulnérables aux dommages par le froid; toutefois, ces
données ne sont pas consistantes dans toutes les régions. En résumé, les facteurs les
plus importants qui influencent la mortalité des arbres, après la combinaison
cultivar/porte-greffe sont le site du verger ainsi que la localisation de l'arbre à
l'intérieur du verger, surtout si le terrain offre un relief irrégulier où s'il est
éloigné d'une grande étendue d'eau.Nos observations vont à peu près dans le même
sens que le rapport de Krueger (1990) sur l'industrie pomicole au Canada et au Québec,
qui met l'emphase sur l'effet des pratiques culturales pou limiter les dommages dus au
froid de l'hiver.

- Conclusion
et recommandation (basé sur les informations obtenues des producteurs)
Voici
maintenant les conclusions et recommandations servant à
restreindre au minimum les dommages dus à l'hiver tel qu'il en
ressort de l'observation de la mortalité des pommiers au
Québec. Veuillez noter qu'une partie de cette information sur
les causes de la mortalité des pommiers a déjà été
diffusée au moyen de publications provinciales et de bulletins
techniques d'Agriculture Canada (Read, 1983) et sera répétée
ici sur la base de l'enquête que nous avons effectué sur 300
vergers au Québec.
- -
Choisir les cultivars et les porte-greffe locaux les plus
résistants, ou bien planter des cultivars ou des porte-greffe
déjà mis à l'épreuve dans sa propre région.
- -
Lorsqu'on utilise les porte-greffe nanisants, il est
nécessaire d'adopter les pratiques culturales en accord avec
ce genre de culture. De fait, les arbres nains, en raison de
leur système racinaire superficiel, doivent être d’avantage
protégés par un paillis autour des arbres et irrigué,
surtout dans les sols sablonneux. De fait, l'immaturité des
arbres causée par des pluies et des hautes températures à
la fin de la saison, ou à l'inverse, la dormance prématurée
causée par la sécheresse rendent les porte-greffe nains et
semi-nains particulièrement vulnérables aux dommages causés
par les basses températures. Une couverture de neige
déficiente augmente la mortalité de ce type d'arbres.
- -
Ne pas établir de verger sur un terrain plat, et encore moins
lorsque le site est éloigné d'une grande étendue d'eau.
- -
Utiliser un brise-vent si le site n'offre aucune protection
naturelle contre le vent.
- -
Pratiquer l'éclaircissage qui favorise l'accumulation de
nutriments dans l'écorce et les bourgeons et permet un plus
haut taux de survie.
- -
Récolter plus tôt en saison. Les arbres non-récoltés ou
récoltés tardivement sont plus vulnérables aux dommages
causés par l'hiver.
- -
Même s'ils ne sont pas classés très rustiques en
comparaisons avec d'autres cultivars, les pommes d'été et
les cultivars hâtifs tel ‘Lobo’ résistent relativement
bien aux basses températures parce qu'ils sont récoltés
tôt et qu'ils aoûtent donc mieux . Ces résultats sont en
accord avec ceux trouvé parallèlement lors d'une autre
étude (Buszard, 1981).
- -
Les arbres les plus vieux sont plus vulnérables aux dommages
de froid. Toutefois, la mortalité des jeunes arbres est
associée à l'utilisation de porte-greffe nain ou semi-nain,
tel qu'expliqué plus haut.
- -
Attention au type de sol du verger lors de l'implantation ou
apporter les correctifs appropriés. Des taux supérieurs de
mortalité furent observés dans les vergers où le sol
n'était pas le meilleur pour la production de pommes : on y
retrouvait par exemple, un drainage déficient ou encore le
sol était composé d'une trop importante portion de sable ou
de gravier, ce qui nécessite de l'irrigation.
- -
Le dernier point, mais non le moindre garder en mémoire que
même la combinaison cultivar/porte-greffe la plus rustique
peut subir d'importants dommages de gel lorsque plantée dans
un site inadéquat, et ce, en particulier pour les pommiers
nains et semi-nains.

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