SURVIE ET LA

1 >

Gouvernement, du Québec

Ministère de 1'Energie et des Ressources Service de la recherche foredidre

rllc

NOTE

NO

17, 1981

EFFETS

D'ENGRAIS ORGANIQUES

FT

CHIMIWES SUR LE

TAUX DE

SURVIE ET LA

CROES- SANCE EN M ~ S Ë ~ R OBTENUS

APRES J5

ANS,

DANS UNE

^PMATIOPJ

D 'EPI

N- BLANCHE SUR DUNES

l

^Jean-Marc V e i l l e u x *

Il

e s t p o s s i b l e d'améliorer tempoxaixement l e s conditions de fer- t i l i t é d e s s a b l e s d e s dunes de la réserve de Saint-Clet et d e Saint-Lazare par d e s additions de matière organique sous forme d e £umures. Le

fumier

f r a i s d e v o l a i l l e s , b i e n que plus riche que le fumier

vieilli

d e vaches, a un effet défavorable sur la survie des jeunes plants à cause d'excès d'éléments et des dégagements ammoniacaux dommageables

. ^{L '}

^{emploi d} k n g g r a i s chimiques favorise la croissance en hauteur e t les accroissements obtenus sont supérieurs

en

moyenne de 117 p .

100

à ceux d e s arbres témoins. Après

15

ans, même avec des rendements supérieurs et une qualité de site améliorGe, l e s arbres fertilisés montrent une déficience légère en azote. L e s concentrations des autres élé- ments sont supérieures dans

la

placette engraissée avec le

fumier

_de v o l a i l -

les. Des additions d'engrais chimiques à doses p l u s élevées seraient recom- mandables.

T h fertiZity of t h e

S a i n t

C l e t

-

$aint Lazare Reserue

sand

dunes

^can

be temporariZy improved

_by

adding organic m a t t e r in the f o m of manmes, Fresh pouZtry manure, though Kcher than

aged cou

manme, k s

^a72

unfavomubZe

effect

on t h e sumivaE

of

y o m g seedlingç

through m

excess of ellernents

und

detrimental m o n i a re'leases. The

use

of

chemicaZ fertilizers heZps height growth

and t h e mean

obsemied incrernents are

1 1 7 p. 100

superiar to check. A f t e r

1 5

years, even w i t h superior y i e l d s and

^an

iijnproved

site

quaZi$y, the fertiZized trees s t i l L show

a

s l i g h t n i t m g e n deficienctj. Concentrations of

t h e

o t h e r ezernents are more important in t h e p l o t fertiZized

th

p o u Z t q rnanure. Adding che-

mica2

f e r t i Z i z e r s in l a r g e r

doses

would be advisable.

INTRODUCTION

Lrut%lisation de plantations r é s i n e u s e s pour stabiliser les s a b l e s a contribue à enrayer I'ééosion e t à d i m i n u e r les dommages cau- sés par le ravinement et I ' a f f o u i l l e m e n t printaniers des dunes de la réserve d e Saint-Clet et de Saint-Lazare, circonscription électorale de

Vaudreuil-Soulanges

(La Barre et Veilleux, 1 9 7 3 ) .

L e rendement d e ces plantations varie toutefois en fonction des exigences des essences u t i l i s é e s s u r c e s s o l s de pauvre fertilité.

Les pins, particulièrement l e p i n r o u g e , s e m b l e n t mieux a d a p t é s aux con- ditions du milieu tandis que les épinettes n'offrent que des performan- c e s médiocres et a r b o r e n t un f e u i l l a g e fortement chlorosé. S u t t o n

(1973) mentionne que l'épinette blanche peut c r o X t r e en sol sec à con- d l t i o n que c e dernier soit fertile; elle est de mauvaise venue e t ra- b o u g r i e l o r s q u e le sol est très sec et infertile.

Pour c o r r i g e r c e s l a c u n e s , quelques essais ont été tentés afin d'étudier 1 5 n f l u e n c e possible de l'application d G n g r a i s organi- ques ( f u m i e r s et litières} sur l'amélioration des sols et Pe rendement des plantations d % p i i n e t e âgées d e plus de 30 a n s

(La

Barre et Yeil- leux, 1973); les effets ont été fort encourageants.

Le présent r a p p o r t montre l e s r é s u l t a t s d ' u n e autre expé- r i e n c e q u i a d é b u t é en 1964 et fait r e s s o r t i r l e taux d e s u r v i e e t l a c r o i s s a n c e en h a u t e u r , obtenus après 15 ans dans une plantation d ' é p i - nette effectuée sur ces dunes s a b l e u s e s p r é a l a b l e m e n t amendées avec une litière de f e u i l l e s d'grable e t du f u m i e r d e ferme, Les placettes t r a i t é e s o n t é t é f e r t i l i s é e s avec d e s engrais chimiques, cinq ans après la plantation (Veilleux, 1 9 6 8 ) .

DESCRIPTION DU

MILIEU

Les p l a n t a t i o n s s o n t s i t u é e s entre l e s paroisses de Saint- Clet et de Saint-Lazare dans la çirconsçrfption électorale de Vaudreufl- Soulanges, à environ 40 kilomètres à l'ouest d e la v i l l e de Montréal.

D'après la classification de Rowe (19721, c e t t e région fait partie de la section du Haut-Saint-Laurent

(L.

2) de la région forestière des Grands-Lacs-et-du-Saint-Laurent.

Le territoire concerné possède un climat humide et tempéré.

O O

La température moyenne quotidienne est de

-9

Ç en janvier et de 21

C en

juillet. La précipitation totale annuelle est d e

91

cm (Villeneuve, 1967). La saison de végétation v a r i e de 180 à 200 jours.

Les s a b l e s gris, d e moyens à f i n s , où se situent les planta- tions sont très bien drainés (NSSC: 1) et l a nappe p h r é a t i q u e e s t pro- fonde. L e plateau s'élève à une altltude

d'environ

100 mètres et sa topographie, quoiqu'assez uniforme, présente en certains endroits des ravins dus à l'érosion. Le profil d e sol, qui e s t relativement jeune e t en voie de développement, p r é s e n t e dans Les 30 premiers centimetres un ancien horizon de culture (Ap).

A la f i n ^{de l'été} 1964, une s u p e r f i c i e approximative de 0,5 hectare, occupée par une plantation rachitique et clairsemée d'épi- nettes n o i r e et blanche âgées de 35 ans, fut débarrassée de toute végé- tation ne laissant que la l i t i è r e sur le sol. Trois placettes d'échan- tillonnage de 0,04 ha chacune o n t é t é établies et à l'automne, Les sols furent amendés en surface, à L'aide de fumiers et d'une litière de feuilles d'érables. Les traitements étaient l e s suivants:

Placette n O 5: Aucun amendement.

P l a c e t t e n O 4 : 225 kg de fanes d e feuilles d'érable e t 4 5 0 kg d e fumier frais d e volailles appli- qués en surface.

P l a c e t t e n O 6 : 4 5 0 kg d e fanes d e feuilles d'érable et 900 kg d e f u m i e r vieilli de vaches appli- qués en surface,

Au printemps d e 1965, les placettes ont été g a r n i e s avec

des plants repiqués (2-2) d'épinette blanche

(Picea

g2auc.a ( ~ o e n c h ) Voss) provenant d e la pépinière de Berthlerville. La plantation a été faite manuellement avec un espacement de 1,8 mètre; chaque placette contient 121 plants.

Cinq ans après la plantation, les placettes

4

et 6 ont été f e r t i l i s é e s à l'aide d'engrais chimiques. L'azote, le phosphore et le potassium ont été appliqués au taux d e 4,5 kg d'élément par placette

(112 kg/ha) en utilisant Les engrais respectifs suivants: urée (46 p.

LOO

d ' N I , s u p e r p h o s p h a t e triple (46 p. 100 de Pz05) et muriate de po- tasse (KC1, 60,5 p . 100 de K20).

Au moment d e la plantatton, chaque plant fut localisé, numé- roté et mesuré en hauteur.

A

la fin de chaque saison de croissance au cours des cinq premières années, de même qu'après 1 0 et 15 ans, les hauteurs des arbres ont été remesurées et leur état de santé observé pour fins d'études sur les taux de survie ^et la croissance.

Des échantillons d e sols et d e feuillage d e l'année cou- rante ont été prélevés péxiodiquernent au cours d e s quinze années q u ' o n t duré c e s essais.

REÇULTATS

L e d i s p o s i t i f expérimental a é t é perturbé au cours d e s an- nées p a r des a c t e s d e vandalisme q u i ont causé la perte d e plus de 25 p . 100 d e s arbres plantés. Dans la p l u p a r t des cas, les plants ont été arrachés ou coupés pour servir _à l'ornementation ou corne arbres de N d l .

Dans la placette n O

4,

ces pertes sont. d'autant plus impor- tantes qu'elles s'ajoutent à une mortalité passablement élevée q u i a atteint 35 p . 100 la p r e m i è r e année et 61 p. 100 en 1974 et

1979

(ta- b l e a u 1). Dans cette placette, il semble que l a nature et l'état du fumler utilisé aient eu un effet néfaste sur la survie. Les excès d'éléments nutritifs solubles c o n t e n u s dans le fumier f r a i s d e v o l a i l - l e s auraient causé des brûlures au niveau d e s racines (Wilde, 1958);

selon ce dernier auteur, la décomposition des fumures d'animaux peut llbérer de fortes concentrations de gaz ammoniacaux dommageables aux plants et cette réaction e s t intensiftée par des tem é r a t u r e s Glevées e t p a r d e f o r t e s précipitations. Dans la placette n

g

6, le fumier vieilli d e vaches n'a p a s causé de dommage et la mortalité atteint

7

p.

100 après 15 ans; celle-ci est bien inférieure aux 22 p. 100 d e morta- lité observés dans la placette térnotn.

Au point d e vue c r o t s s a n c e , l e s arbres f e r t i l i s é s (plaçet-

O S

tes n 4 et

6)

montrent après 15 ans des hauteurs moyennes identiques d e 3 , 8 4 et 3 , 7 8 mètres respectivement, qui sont supérieures à c e l l e s d e s a r b r e s témoins (2,17 mGtres}. Ces augmentations d e croissance d'environ

75

p. 100 sont surtout dues aux engrais chimiques appliqués en 1969. Entre 1955 et 1969, les accsoissements en hauteur sont fai- bles et ne diffèrent pas tellement même si ceux d e s placettes traitées sont légèrement supérieurs (tableau 1).

L e s analyses p é r i o d i q u e s des

sols

ne permettent

pas

de déce- ler de dffférences très importantes. Toutefois, le tableau 2

fait res- sortir

les résultats des analyses chimiques d'échantillons de litière

prélevés

dans les

trois

placettes d'échantillonnage, à

l'automne

1965, un an après l'application des fumures. Même après

un an,

les

horizons

de surface des

placettes

traftées montrent des teneurs en

éléments assimilables

beaucoup plus élevées.

Ainsi,

les teneurs en phosphore disponible ainsi qu'en

magnésium

et potassium échangeables de la pla- cette

4

de même que l'azote total et le magnésium échangeable de la placette 6 sont nettement supérieures au témoin. Ces analyses indiquent aussi que le

fumier

de volaille e t a i t plus riche en certains éléments, qui auraient causé

les

brûlures au niveau des racines.

Les analyses périodiques du feuillage de llannEe courante, dont les résultats sont présentés au tableau 3, démontrent que les ai- guilles des arbres fertilisés sont plus lourdes (nombre d'aiguilleslg) et que l e u r s teneurs en éléments nutritifs sont plus élevées que celles du témoin.

Les

concentrations foliaires de la placette 4

sont

supérieu- res à celles de

la

placette

6

pour

le magnésium, le

calcium et

le

potas- sium,

La

comparaison de ces résultats avec

les

standards d'évaluation des

analyses

foliaires proposés par Swan (19711, fait ressortir une déficience

modérée

de la teneur azotée du feuillage des trois placettes et du potassium dans

la

p l a c e t t e témoin. Le phosphore atteint

le

pa- lier de déficience-suffisance;

le

magnésium et

le

potassium

sont

abon- dants dans La p l a c e t t e

4

et

se

situent au niveau

de

la déficience- suffisance dans les placettes

5

et 6, le potassium étant même déficient dans l e témoin. Le calcium foliaire abonde dans les trois placettes.

Toutes ces teneurs se rapprochent de celles de Phu (1970) provenant de sites pauvres.

Les teneurs en azote des aiguilles n'étaient pas défiçien- tes en

1968. Les

différences de concentrations

observées

sont a t t r i - buables aux traitements de fumures et à

la

m i n é r a l i s a t i o n d e la litière préalablement formée par

la

plantation précédente.

La

décomposition rapide de cet horizon de surface soudainement exposé a causé sa dlspa- rition et interrompu le cycle d'approvisionnement en éléments, parti- culièrement celui

de

l'azote, dont la concentration foliaire diminue depuis. Les doses d'engrais chimiques appliquées en

1970

s o n t faibles et

leur

effet n'a été que de courte durée; en 1972 d'ailleurs, les aug- mentations en concentration foliaire de l'azote et du phosphore ne sont plus mesurables. Par contre, leur effet sur la croissance permet de doubler

les

accroissements annuels moyens en hauteur au cours de la période décennale de

1970

à 1979.

DISCUSSION ET CONCLUSION

Les

additians

de

fumures et de litières aux sables des dunes ont favorisé une plus grande absorption des éléments minéraux

par

les plants d'épinette blanche. Cependant, la décomposition de

la

matière organique a

été

rapide et l\effet avait considérablement diminué après cinq ans.

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OVQ O U rd

Eda"

TABLEAU 3

R é s u l t a t s des analyses chimiques du feuillage de l%année courante et du nombre d'aiguilles par gramme dans une

plantation d'épinette blanche sur ^dunes

Placettes' Années N T o t a l P total M g t o t a l K total Ca t o t a l Nombre

p . 100 FPm

PPm P P

PP=' d'aiguilleslgr

4 1968 1,72 2256 1 9 7 5 4525 7600

-

1972 1,17 1338 1170 5700 7 2 2 5 265

1 9 7 4 1 , 2 1 2029 1260 5300 7050 363

19 79

1,21 1753 1135 7214

5342 384

5 1968 1 , 2 9 1928 1300 3260 7100 -

1 9 7 2 1,OJ 798

7 5 5

1600 4750 323

1 9 7 4 1,06 1931 760 1700 4450 420

1979 1,ll 1 7 6 8 815 2112 3817 470

6 1968 1 , 4 0 2046 1755 4800 6600

-

1 9 7 2 1 , l O 917 1067 5100 5 9 2 5 3 2 7

19 74 1,05 2062 11495 390.0 5850 403

1979 L,21 1 8 2 1 958 3612 3723 4 2 9

l P l a c e t t e 4:

-

Fertilisée en 1964 avec 225 kg de litière et 450 kg d e f u m i e r f r a i s d e p o u l e .

-

F e r t i l i s é e en 1969 avec 4 , 5 ^d'azote (urée)

,

4 , 5 kg d e p h o s p h o r e (superphosphate triple) et 4 , 5 ^kg de potassium ( K C 1 ) .

P l a c e t t e 5: - Témoin.

P l a c e t t e 6 :

-

Fertilisée en 1964 avec 450 kg d e L i t i è r e e t 900 kg d e fumier d e vache.

-

Fertilisée en 1969, corne la p l a c e t t e 4 .

Le

f u m i e r

frais

d e v o l a i l l e a été

défavorable

pour l a sur-

vie

des plants à ^cause d'exces d ' é l é m e n t s et d e s dégagements ammonia-

caux q u i l e s ont endommagés ou fait mourrir. Le fumier d e vache, qui avait v i e i l l i depuis un an, a été plus favorable dans ces conditions où

le

taux d e s u r v i e e t l'accroissement en hauteur sont meilleurs après 5 ans.

La f e r t i l i s a t i o n à l ' a i d e d k n g r a i s chimiques a augmenté la croissance dans les p l a c e t t e s f e r t i l i s é e s . A p r è s d i x ans, d e

1970

à 1979, les hauteurs d'arbres se sont a c c r u e s de 121 et 113 p . 100 de p l u s que dans l a placette témoin.

Les applications d'engrais organiques et chimiques ont per- mis d'améliorer légèrement l e rendement d e c e s plantations. S i on l e s

compare aux tables de production normale produites par Popovich (19771,

on

constate que

la

station de la placette témoin serait d e très pauvre qualit6 avec un rendement espéré à 35 ans de 51 rn3/ha, Celle d e s pla- cettes fertilisées passerait au type de "station d e pauvre qualité"

avec un volume total espéré d e 81 m 3 / h a , 3 35 ans. Ces rendements se- r a i e n t inférieurs à ceux des plantations d'épinette blanche de l a classe d'indfce d e site 15, l a plus f a i b l e produite par Berry (1978), dans l a q u e l l e l e volume ^atteint 136 m3/ha à

35

ans.

Malgré tout, les a i g u i l l e s d e l'année courante d e s arbres fertilisés montrent une légère déficience en azote tandis que l e phos- phore atteint l e p a l i e r de d é f i c i e n c e - s u f f i s a n c e (Swan, 1971). Dans la p l a c e t t e 4 , engraissée avec l e fumier de v o l a i l l e s , l e ^magnésium e t le potassium sont

en

concentrations suffisantes tandis qu'ils sont au niveau d e déficience-suffisance dans la p l a c e t t e n O 6 . Dans l'ensemble, les teneurs en éléments du feuillage sont supérieures dans les p l a c e t t e s traitées comparativement _à c e l l e s de l a p l a c e t t e ^témoin; ces différences sont encore décelables en 1 9 7 9 .

Il

est donc possible d%méliioer la f e r t i l i t é des s a b l e s des dunes par l ' a p p o r t d'enggrts organiques qui favorfsent la struc- ture du sol e t sa capacité d e rétention de l'eau et d e s éléments nutri- tifs. O n s ' a s s u r e a i n s i d'un meilleur e f f e t d e s engrais chimiques qui sont ajoutés par la suite.

Dans l a réserve d e Saint-Clet e t de Saint-Lazare, pour cor- riger Les teneurs en azote, nous conseillons 1

'

utilisation d'un engrais azoté ou d'un ^engrais complet (N-P-K) au taux d e 150 ^kg/ha d ' a z o t e .

BIBLIOGRAPHIE

BERRY, A . B . , 1978.

Tables métriques de rendements, basées s m l a qualitd

du sitg

et 2 'espacement pour l e s p2antation.s

d

'épinette

bZanche. Pêches e t Env. Canada, Serv. Forêts, Inf. Rep.

PÇ-X-70F, 15 p .

LA BARRE, C.

^et

J.-M.

Veilleux,

1973. Traitements sylvZcvZes appliques dans

^des

p l m t a t i o n ç effectuées

s u r

dunes

à

S a i n t - C l e t et Saint-Lazare, Comté de V a d r e u i l-SouTanges,

Gouv

.

^Québec,

Min. Terres et F o r ê t s , D i r .

Gén.

F o r ê t s , Serv. Rech., Mém.

n O 1 5 , 42 p .

PHU,

T. D . ^,

¹⁹

^{70. La}

croissance

de 2 ' é p i n e t t e blanche

IP içea glauca

IMoenchl V o s s ) dans l e s plantations

de

Z 'Hydro-Québec

à

DmomnondviZZe, W b e c .

^{Serv. Can. Forêts,} Min. Pêches et Forêts, Lab. Rech. F o r . , Rapp. Xnf. Q-F-X-11, 2 1 p .

POPOVICH,

S., 1977. T'ables

de production nomale pour

Zes

p l u n t a t i a n s d'+inettes blanches au

Q d b e c . Pêches et Env

.

^Canada,

Serv. Can. Foréts, Centre Rech. F o r . Laur., Rapp. InZ.

LAU-X-26, 1 3 p .

ROWE, S. S .

,

2972. Les

régions

forestières du

Curaada.

Min. Env ⁺ Serv.

Can. Forêts,

Publ.

1300F, 172 p .

SUTTON,

R, F. ,

1973.

Histoire mtureZZe de Z ' é p i n e t t e bZmche

(Picea glauca

(Moenchl Vossl.

Env. Can., Serv. Forêts, P u b l . 1250F, 6 3 p .

SWAN, H.S.D., 1971.

ReZationships betmeen n u t r i e n t suppLg, grouth

and

n u t r i e n t concentrat-lan in the f o l i a g e

of w h i t e alad

r e d spmce.

P.P.R.I.C., Woodlands Rep. 3 4 , 27 p .

VEILLEUX, J.-M.,

1 9 6 8 .

Effets

de

l'engrais de feme

sur

la survie e t l e

t a u

d'accroissement de l ' & p i n e t t e bzanche p Zmtée sur dunes de sable.

Min. Terres ^et F o r ê t s ,

Dir.

Gén. P l a n . ,

Serv. Rech., Rapp. int. n a 8, 29 p.

VILLENEUVE, G.O., 1 9 6 7 .

Sommaire

cZimatique

du W&ec (Vol.

1). Min, R i c h . Nat., Serv. Météo., P u b l . M-24, 168 p .

WILDE, S . A . , 1958.

Forest s o i l s , theZr p ~ o p e r t i e s and reZation t u

siZvfcuZture.

The Ronald P r e s s Company, New York, 537 p .