Les chapitres II et III ont élaboré les effets de la fertilisation N, P et K sur les attributs quantitatifs (le rendement des rognures de tonte et la biomasse souterraine du gazon) et esthétiques (la densité de tallage et la couleur du feuillage) ainsi que sur la composition minérale du pâturin des prés (Badra et al., 2005, 2006). Malgré le calcul des normes nutritives foliaires au chapitre II pour l’obtention d’une qualité esthétique élevée (la densité de tallage et la couleur du feuillage), ces normes pourraient ne pas assurer une biomasse souterraine adéquate lors de l’entretien du gazon. En effet, un surdosage d’azote augmente les qualités esthétiques (la densité de tallage et la couleur du feuillage) telles que discutées au chapitre II, mais par contre réduit la biomasse souterraine du gazon.
Le but du chapitre IV est de contraindre les intervalles critiques d’une qualité esthétique élevée (la densité de tallage et la couleur du feuillage) à des bornes maximales en vue de favoriser la meilleure biomasse souterraine du gazon possible selon les conditions de la recherche, suivi par un calcul de la précision des tests permettant d’établir ces bornes en termes de transformations logarithmiques centrées et de transformations logarithmiques isométriques.
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4.2 RÉSUMÉ
Bien que le pâturin des prés (Poa pratensis L.) soit l’espèce de graminée à gazon la plus répandue au Canada, le lien entre son plan de fertilisation et son diagnostic nutritif compositionnel est peu documenté dans la littérature. La fertilisation du pâturin des prés doit assurer une qualité esthétique élevée (la densité de tallage et la couleur du feuillage) et une biomasse souterraine suffisante supportant cette qualité esthétique visuelle. Notre objectif est de développer un modèle de diagnostic nutritif compositionnel foliaire comprenant onze éléments nutritifs à la fois (N, S, P, K, Ca, Mg, B, Cu, Zn, Mn, Fe). Le dispositif expérimental comprenait deux classes texturales de sol (loam et sable de Norme U.S.G.A.), quatre doses de N, trois doses de P et quatre doses de K.
Étant donné que les compositions nutritives foliaires possèdent des propriétés particulières dues à leur somme contrainte à l’unité de mesure, les données analytiques ont été transformées en ratios logarithmiques centrées et en ratios logarithmiques isométriques pour tenir compte de leurs valeurs relatives. Ainsi, les intervalles critiques établis en fonction de la qualité esthétique ont été assujetties dans le présent chapitre à des valeurs critiques associées à la biomasse souterraine du pâturin des prés en phase d’entretien.
Au seuil de 2500 g de biomasse souterraine par m3 de sol (0-15 cm de profondeur), des valeurs critiques de biomasse souterraine ont été déterminées avec une précision qualifiée de moyenne à très haute (allant de 70 à > 90 %) pour les valeurs logarithmiques centrées N, P, S, B, Cu et Zn, ainsi que leurs balances [B,Ca,Mg,K | P,S,N], [S | N], [B | Ca,Mg,K] et [Cu | Zn].
La distance de Mahanobis critique était de 4,355 établie avec une précision de 80,5 % (qualifiée de haute). Une démarche diagnostique en cinq étapes de la saisie au diagnostic global puis par élément est proposée à la fin de ce chapitre. Cette procédure qui relie la qualité esthétique à la biomasse souterraine du gazon requises au maintien d’une croissance équilibrée constitue une avancée inédite mais significative permettant d’améliorer globalement le diagnostic compositionnel foliaire chez le pâturin des prés et est aussi d’application facile sur chiffrier Excel.
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4.3 INTRODUCTION
Le Québec met à la disposition des sportifs quelque 365 terrains de golf (dont un chiffre d’affaires inconnu), produit en gazonnières quelque 27 millions $ an-1 de gazon en plaques
commercial provenant de 63 entreprises, génère 375 millions $ an-1 en services d’aménagement paysager de quelque 1 100 entreprises, rapporte 179 millions $ an -1 en
services d’architecture du paysage d’environ 80 entreprises, et excède un revenu de quelque 100 millions $ an-1 en services d’entretien des espaces verts répartis sur quelque 500
entreprises (http://www.fihoq.qc.ca/portrait-de-l-industrie).
Le pâturin des prés (Poa pratensis L.) est l’espèce de graminée à gazon la plus répandue au Canada. La fertilisation est la pratique de gestion la plus efficace pour améliorer et maintenir la qualité du gazon (Landschoot, 2018). La fertilisation N, P et K du gazon est pratiquée suivant des guides généraux ainsi que des analyses foliaires de tous les éléments nutritifs. Badra et al. (2005) ont trouvé que la fertilisation azotée du pâturin des prés diminuait linéairement la biomasse souterraine du gazon tout en augmentant d’une façon non linéaire le poids des rognures de tonte, la couleur du feuillage et la densité de tallage en sol sableux de Norme U.S.G.A. ainsi qu’en sol loameux. Malgré tout et contrairement à d’autres cultures agronomiques, la fertilisation et le diagnostic nutritif du gazon demeurent peu documentés dans la littérature scientifique (Badra et al., 2006).
La composition minérale foliaire du pâturin des prés, particulièrement la variable azote (N), influence significativement la qualité esthétique telle la densité de tallage et la couleur du feuillage (Badra et al., 2006). Une fertilisation excessive en azote inhibe la croissance des rhizomes et des racines (Hylton et al., 1964; Watschke et Waddington, 1974, 1975; Christians et al., 1981; Le Bot et al., 1994; Bocker et Opitz von Boberfeld, 1974). L’excès d’azote diminue la biomasse souterraine du gazon tout en augmentant la densité de tallage et la couleur du feuillage (Badra et al., 2005). Une revue exhaustive de littérature confirme qu’aucun lien n’a encore été établi en recherche scientifique entre la composition minérale (surtout compositionnelle) du feuillage et la biomasse souterraine du gazon en pâturin des prés.
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Le statut nutritif du gazon est généralement diagnostiqué par des intervalles critiques (Mills et Benton-Jones, 1996). Cette approche révèle deux inconvénients majeurs. D’abord, les intervalles critiques ne sont pas indépendants car il y a de nombreuses interactions entre les éléments nutritifs (Bates, 1971). Ensuite, les interactions entre les éléments nutritifs sont souvent représentées par des ratios binaires (Beaufils, 1973) ou des relations stoichiométriques (Ingestad, 1987) en supposant à tort que les éléments sont appariés de façon linéaire (Kenworthy, 1967). Dans cette veine, Holland (1966) a proposé de diagnostiquer tous les éléments simultanément en utilisant des méthodes multivariées. Les analyses statistiques des données compositionnelles requièrent cependant des ratios logarithmiques (Aitchison, 1986). Parent L.-É. et Dafir (1992) ont proposé d’utiliser des transformations logarithmiques centrées (clr = centered log ratios) au lieu des ratios binaires pour effectuer des diagnostics multivariés non biaisés et classer les éléments nutritifs par ordre de limitation (allant de la carence relative à l’excès relatif) à la performance. En supposant une indépendance entre les clr, Khiari et al. (2001) ont synthétisé les déséquilibres nutritifs en variables khi-deux grâce à la matrice de variance. Cependant, Badra et al. (2006) ont conforté cette approche par la mesure des degrés d’intercorrélation "measure of sampling adequacy" variant de moyen à médiocre entre les éléments nutritifs transformés en log centrés. Digne de mention, les ratios logarithmiques centrés servent aussi à diagnostiquer le statut nutritif de plusieurs cultures horticoles (http://www.registro.unesp.br/#!/sites/cnd/). Les ratios logarithmiques isométriques (ilr = isometric log ratio) sont les transformations les plus appropriées pour effectuer des analyses multivariées sur les composantes d’un système (Filzmoser et al., 2009) et pour appliquer aux diagnostics des méthodes d’auto-apprentissage surnommées "machine learning" (Souza et al., 2016; Nowaki et al., 2017). Les ilr ou bien les balances parmi les groupes de composantes (Parent L.-É., 2011), qui peuvent être élaborées en fonction des interactions entre les éléments nutritifs ou bien de leur gestion, projettent les données compositionnelles foliaires dans un espace euclidien orthonormé qui permet le calcul des distances euclidiennes (Nowaki et al., 2017).
L’objectif de ce chapitre est de développer un modèle de diagnostic nutritif compositionnel comprenant onze éléments nutritifs (N, S, P, K, Ca, Mg, B, Cu, Zn, Mn, Fe) en se servant
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des ratios logarithmiques centrés ainsi que des ratios logarithmiques isométriques et d’y assujettir les intervalles critiques établis d’après la qualité esthétique (la densité de tallage et la couleur du feuillage) à la biomasse souterraine du pâturin des prés en phase d’entretien (autrement dit un gazon déjà établi).