Gérer la santé des arbres : une surveillance électronique en continue de la croissance et des besoins en eau.

-150 -100 -50 0 50 100 150 200

21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00

Variation de diamètre (microns)

AMC

CJ

Nuit

Jour 1 Jour 2

Nuit Nuit

-900 -700 -500 -300 -100 100 300 500 700 900

180 190 200 210 220

Variation de diamètre du tronc (mm)

Jours de l'année Arbre irrigué Arbre en sécheresse

Absence de sécheresse Sécheresse légère Sécheresse accentuée à sévère Sécheresse extrème Mort de l'arbre

GÉRER  LA SANTÉ DES ARBRES :

UNE SURVEILLANCE ÉLECTRONIQUE EN CONTINUE DE LA  CROISSANCE ET DES BESOINS EN EAU.

AméglioThierry, Adam Boris ­ INRA, UMR 547 PIAF, F­63100 CLERMONT­FERRAND, FRANCE Coste Didier  – LYCÉE LAFAYETTE, F­6300 CLERMONT­FERRAND, FRANCE

Centre de recherche Auvergne­Rhône­Alpes  www.ara.inra.fr

Centre Auvergne­Rhône­Alpes  63 122 Saint­Genès­Champanelle Tél. : 33 (0)4 73 62 40 00

contact@clermont.inra.fr

Croissance et Fonctionnement hydrique de l’arbre

 Pour sa croissance, un arbre (comme toute plante) absorbe de l'eau par les racines, en stocke moins de 5% dans les nouvelles cellules et transpire le reste par les feuilles.

Quelques exemples d’application

Qu’est-ce que le PépiPIAF

 Le PépiPIAF est un système électronique autonome miniaturisé qui mémorise les variations de diamètre des organes (ex. tronc, branche ou fruit) d’un arbre (ou d’une plante) très précisément (au micron), sans perturber son fonctionnement et qui mesure en même temps, la température de l’air à proximité de l’organe suivi.

 Les courbes de ces mesures peuvent mettre en évidence les manques ou excès d’eau, mais aussi la bonne reprise de croissance après plantation, les rythmes de croissance et la phénologie (débourrement, floraison, sénescence foliaire…) tout comme la santé des plantes : visualisation de l’impact de parasites foliaires, de fertilisations, de pratiques culturales (ex. tailles variées, surexploitation de l’hévéa pour sa récolte de latex, compétitions entre espèces pour les nutriments), ou encore la résistance au gel des arbres.

 Le PépiPIAF permet à la fois de piloter une arboriculture de précision tout en diagnostiquant la réaction des plantes soumises à divers traitements ou contraintes.

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30

-200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700

1-mai 3-mai 5-mai 7-mai 9-mai 11-mai 13-mai 15-mai 17-mai 19-mai 21-mai 23-mai 25-mai 27-mai 29-mai 31-mai 2-juin 4-juin 6-juin 8-juin 10-juin 12-juin 14-juin 16-juin 18-juin 20-juin 22-juin 24-juin 26-juin 28-juin 30-juin Tair (°C) & Pluie (mm)

Variation du diamètre (mm)

Nouvelle plantation - Platanes - Avenue Denfert Rochereau Paris (14^ème)

Diamètre Pluie (mm) T air (°C)

Platane - Denfert Rochereau DEV – Paris (75)

Hévéa – Michelin -IFC Brésil – Côte d’ivoire

Eucalyptus– Jardin Thuret Antibes (06)

Sapin – Université Innsbruck Autriche

Chêne - CRPF Château d’Allier (03) Tilleul – Ecole Pasteur – CUS

Strasbourg (67)

Noyer – AOC Périgord - Creysse (46) Chêne – INRA Crouël

Clermont-Ferrand (63)

Tilleul– Université Strasbourg – ICUBE Strasbourg (67)

Installations sur des arbres d’alignement - DEV - Paris (75)

-

- Résolution < au micron (acquisition 16 Bit) et T°C à ± 0.5°C - Alimentation : 2 piles AA

- Autonomie : plusieurs mois à 1 an.

- Mémorisation : moyenne selon fréquence choisie (1, 5, 10, 15, 30 mn, 1h, 3h).

- Mémorisation : de 2160 à 10 800 mesures, (ex. pour 30 mn, = historique de 45 à 225 jours).

- Transmission PC : radio HF 433Mhz portée de 150m ver PC.

- Distributeur Agréé sous licence INRA PépiPIAF

Le jour, sous l’influence du climat (journée plus ou moins chaude et ensoleillée), l’absorption d’eau dans le sol ne compense pas immédiatement l’eau perdue par transpiration, le diamètre des branches diminue. Cette diminution est la conséquence de la contribution des réserves en eau des cellules de l’écorce à cette transpiration.

 La nuit, en l’absence de transpiration, la réhydratation de l’arbre permet une récupération du diamètre des branches accompagnée d’une augmentation de celui-ci, lorsque les conditions climatiques ont été favorables à la photosynthèse et donc à la croissance .

 Le suivi des variations de diamètre en continu permet de détecter précisément la réaction de l’arbre vis à vis d’une

contrainte, en particulier hydrique.

niveau de contrainte hydrique CJ : Croissance apparente Journalière

activité de photosynthèse

Flux d’eau

transpiré Détail du Flux d’eau radial

Voie Intra-cellulaire (symplasme) ou trans-cellulaire

Voie extérieure aux cellules (apoplasme)