Suivis phénologiques à partir de la mesure continue des variations de diamètre d'organe - le PépiPIAF -

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1 GDR 2968 SIP-GECC Suivis phénologiques à partir de la mesure continue des variations de diamètre d'organe - le PépiPIAF - Thierry Améglio Avignon le 26/9/212 ameglio@clermont.inra.fr

2 Size of the rings (mm) Croissance et climat passé 1,4 1,2 Tambora, island of Sumbawa, Indonesia ,8,6,4 Dupouey et al Dendrochronologie Impact des CC sur la croissance des arbres Pinus uncinata

3 microns 3-juil 4-juil 5-juil 6-juil 7-juil 8-juil 9-juil 1-juil 11-juil 12-juil 13-juil 14-juil 15-juil 16-juil 17-juil 18-juil 19-juil 2-juil 21-juil 22-juil 23-juil 24-juil Mesures continues de la croissance radiale Noyer Daniel Trembly MACDOUGAL (1919) Hydration and growth. Proc. Amer. Phil. Soc. 58: PECHER Pêcher Date jour Dendrographe: Fritts HC (1955) Patent INRA Pepista, JG Huguet (1985) Arret irrigation Irrigation INRA-UMRPIAF

4 14-mai 15-mai 16-mai 17-mai 18-mai Variation de diamètre (mm) Temperature ( C) Fluctuation journalière du diamètre AMC de tronc ou branche Zweifel et al AMC 25 2 Croissance journalière est liée à la capacité de l arbre à photosynthétiser: CJ -1 DG 15 1 L amplitude maximale de contraction est liée à l état hydrique: AMC -2 Diamètre Température de l'air 5-3 Et à la demande climatique AMC = f( ) PépiPIAF sur un hévéa au Brésill (P.E.Michelin, Mato grosso)l

5 Qu est ce que le PépiPIAF? Un biocapteur innovant : système miniaturisé d information autonome sur la vitalité des arbres Principe : mesure en continu des micro-variations de diamètre des organes (tronc, branche, fruit, racine) Informations : - sur la croissance de l arbre - sur la mobilisations des réserves hydrique de l arbre - sur l état physiologique global de l arbre - sur sa phénologie Photos :

6 Un capteur LVDT et un portecapteur (invar) Qu est ce que le PépiPIAF? Acquisition de donnée Mesure de T C Alimentation électrique (2 AA) Emetteur Radio/GSM Receveur USB Logiciel PépiSoft Mini data logger intègre : -LVDT (>1 mm on~17 mm) & capteur de Température (.5 C) - Une acquisition de données sans fil (Radio ou GSM) : (2,4 GHz, range ~ 8 m, 16 bits, stockant de 216 à 1 8 data toutes les 1 à 3h (ex pour une data toutes 3 stockage sur 225 jours). - 2 AA alkaline pour 8-12 mois) - un logiciel de téléchargement à distance (4-8m) PépiSoft, permettant de visualiser et dialoguer avec le PépiPIAF et d éditer les données au format txt ou excel)

7 Quelques exemples d application : Hevea Radial increment (mm) Nov-1 Dec-1 Jan-2 Feb-2 Mar-2 Apr-2 May-2 Jun-2 Jul-2 Aug-2 Sep-2 Oct-2 Nov-2 Dec-2 Jan-3 Feb-3 Mar-3 Apr-3 May-3 brasiliensis: Re-feuillaison et impact de la saignée Picture: 2 1 Untapped Tapped -1 Tapping period Rubber tree in Thaîland : Silpi. et al,tree Physiology 26 Choix de la date du début de Saignée Croissance diamétrale impact de la disponibilité en eau (saison sèche vs saison humide) Croissance diamétrale, impact de la saignée (puits de carbone supplémentaire)

8 Diameter variation ( mm) Re-foliation on Rubber tree Détermination de la date de refeuillaison (débourrement) Rubber tree in Brazil Temperature ( C) Détermination du débourrement Picture: Détermination de la croissance cambiale vs. élongation des tiges Démarrage de la Transpiration chez les feuillus.

9 17/3 18/3 19/3 2/3 21/3 22/3 23/3 24/3 25/3 26/3 27/3 28/3 29/3 3/3 31/3 1/4 2/4 3/4 4/4 5/4 6/4 7/4 8/4 9/4 1/4 11/4 12/4 13/4 14/4 15/4 16/4 17/4 18/4 19/4 2/4 21/4 22/4 23/4 24/4 25/4 26/4 27/4 28/4 29/4 3/4 1/5 2/5 3/5 Variations du diamètre (microns) Débourrement - Croissance cambiale Arbres d'alignement - Ville de Paris hotos : 1 Croissance cambiale Debourrement Transpiration 8 6 Tilleul Micocoullier 4 2 Debourrement Croissance cambiale et transpiration foliaire -2

10 13/3 14/3 15/3 16/3 17/3 18/3 19/3 2/3 21/3 22/3 23/3 24/3 25/3 26/3 27/3 28/3 29/3 3/3 31/3 1/4 2/4 3/4 4/4 5/4 6/4 7/4 8/4 9/4 1/4 11/4 12/4 13/4 14/4 15/4 16/4 17/4 18/4 19/4 2/4 21/4 22/4 23/4 24/4 25/4 26/4 27/4 28/4 29/4 3/4 1/5 2/5 3/5 4/5 5/5 6/5 7/5 Variations de diamètre Impact de la floraison sur la croissance en diamètre du Marronnier Marronnier- Ville de Paris LVDT_1 (µm) LVDT_2 (µm) LVDT_3 (µm) LVDT_4 (µm) LVDT_5 (µm) -7

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13 Détermination de la Phénologie Diameter variation (µm) 27-oct. 1-nov. 6-nov. 11-nov. 16-nov. 21-nov. Temperature ( C) Leaves fall Diameter Temperature 5-5 Dommages des arbres au gel Noyer à Clermont-Ferrand (France) Détermination de la phénologie : ( sénescence, chute des feuilles,) Acclimatation des arbres au gel

14 Résistance au gel : pour les cellules de l écorce : «cacher l eau dans le bois» Contraction = Acclimatation Gonflement = mort cellulaire. Améglio et al. J.Exp.Bot. 21 Mesure du nombre de cycles gel-degel en Timberline

15 Perspectives Phénologie méditerranéenne Autres marqueurs chute d écorce coll. Villa Thuret (arbousier- eucalyptus, ). Phénologie selon l âge Jeune plant vs. Arbre de 8 ans (Chêne sessile, pédonculé). Phénologie selon gradient altitudinal Coll. LERFoB, Nancy (Mélèze, ).

16 Quoi? Une entreprise innovante réalisant des expertises sur la «vitalité» des arbres à partir du biocapteurs PépiPIAF Vente de biocapteurs Vente d expertise Lien entre la Recherche & les Professionnels Pourquoi? Pour qui? Suivi de croissance des arbres Diagnostic sanitaire Conseils irrigation Gestion et optimisation des productions Aide à la sélection variétale Questions spécifiques selon besoins Phénologie Pour les professionnels et gestionnaires de l arbre (industriel, urbain, viticulteur, arboriculteur, pépiniériste, R&D )

17 Merci de votre attention