Les techniques de proxidétection : une alternative à la notation conventionnelle de la phénologie foliaire ? Application à la datation du débourrement en plantation comparative de provenances de chênes sessiles

Abstract

Il n’existe pas de méthodes de phénotypage à haut débit de la phénologie adaptées à de nombreux arbres en plantation comparative, qui permettent d’étudier de manière fine la cinétique du développement foliaire. Actuellement, l’information est obtenue uniquement par observation visuelle directe et se résume le plus souvent à la détermination du rang phénologique (ex. gradient de précocité du débourrement) des populations comparées. Nous avons testé une technique automatique de suivi en continu de la phénologie foliaire fondée sur la mesure du rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) intercepté par la partie aérienne des arbres. Un réseau ‘prototype’ de capteurs de PAR transmis, posés au sol sous les arbres, et de PAR incident, mesuré au-dessus des arbres, a été installé en mars 2009 sur une partie limitée d’un test de provenances de chêne sessile (Quercus petraea) implanté dans la forêt de Sillegny (Moselle). Il s’agit de six parcelles unitaires (PU) de six provenances représentatives de la gamme de variation de la date de débourrement sur l'ensemble du site. La configuration géométrique des capteurs a été adaptée de manière à cibler séparément chaque PU et à limiter le rayonnement mesuré à celui provenant de la voûte céleste. Les mesures sont recueillies toutes les minutes. En parallèle, la phénologie foliaire est estimée visuellement par observation hebdomadaire de chaque arbre selon le système BBCH. Le potentiel des variations saisonnières de la fraction de PAR intercepté ou FiPAR pour dater le débourrement et la sénescence est évalué durant un cycle végétatif annuel complet. Les premiers résultats acquis sur le début de la saison de végétation sont encourageants et valident le principe de la méthode. Le FiPAR suit clairement une courbe sigmoïde de large amplitude au cours du printemps. La date de la vitesse maximale de sa croissance concorde bien avec la date de la fin de la mise en place de l’appareil foliaire observée visuellement (stade 19 du code BBCH). Ainsi, la variabilité de la chronologie du débourrement entre provenances est bien retrouvée. Le suivi journalier du FiPAR semble plus riche que les observations BBCH ponctuelles. La réduction de la période de mesure au cours de la journée, donc de la quantité de données à enregistrer, n’entame pas significativement la précision des estimations. La mise en œuvre opérationnelle de cette technique est donc d’ores et déjà envisageable sur les espèces feuillues, non seulement sur de vastes dispositifs expérimentaux génétiques comme celui testé ici, mais aussi sur les réseaux d’observation phénologique à long terme déployés à large échelle. Mais cela nécessitera de disposer de systèmes d’acquisition peu coûteux et adaptés : précision d’horloge suffisante, autonomie de l’enregistrement, bonne capacité de stockage des données, etc.