peuplier hybride

Détection et dénombrement automatisé de monticules de plantation sur des images acquises par drone grâce à l’apprentissage profond. Rapport final. CERFO. 2021-23. 28 pages + annexes.

M.-A. Genest, C. Armellin, B. BourRapports

Ce rapport présente une nouvelle méthode de dénombrement de monticules de plantation, étape
cruciale lors de la planification du reboisement de peupliers hybrides chez Domtar. En effet,
des centaines de milliers de monticules sont faits chaque année par Domtar et un jeune arbre
est planté sur chacun d’entre eux. Puisque ces opérations impliquent le déplacement et la
plantation d’un grand volume d’arbres, un dénombrement précis et une méthode reproductible
pour y arriver sont nécessaires. La technique développée fait appel à l’apprentissage profond
afin d’atteindre ces objectifs.

Pour ce faire, des orthomosaïques générées à partir d’images acquises par drone ainsi que leur
modèle numérique de surface correspondant ont été fournis par Domtar. L’identification
manuelle des monticules sur ces images par photo-interprétation a ensuite permis de créer un
jeu de données suffisamment grand pour entraîner un algorithme d’apprentissage profond
visant à automatiser la détection des monticules de plantation. Le rôle de cet algorithme étant
uniquement la détection des monticules par segmentation d’image, un deuxième algorithme de
vision par ordinateur a été développé pour dénombrer les monticules détectés. Finalement, une
interface graphique incorporant ces outils et permettant leurs utilisations de façon intuitive a
été implémentée.

Des tests effectués sur les orthomosaïques des plantations de 2019 et 2020 ont permis de
quantifier la précision de détection globale attendue pour les années futures. En effet, une
précision globale de détection de 95,5 % a été mesurée. Les erreurs notées varient entre 10 %
pour les terrains complexes et 0,5 % pour les terrains uniformes. Cette précision est
satisfaisante pour la planification des opérations de reboisement, où une précision de 90 % est
normalement tolérée puisque l’impact sur le nombre de plants à prévoir est faible.
Le développement de cette méthode de dénombrement de monticules de plantation constitue
d’abord une preuve de concept intéressante démontrant la puissance des nouvelles avancées
technologiques multidisciplinaires, soit l’imagerie acquise par drone et l’analyse des données
grâce à l’intelligence artificielle. De plus, il s’agit d’un transfert technologique complet,
fournissant une méthode et une interface graphique réutilisable et reproductible pour les
opérations futures de Domtar.

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Recherche sur l’efficacité de haies brise-vent productives – Rapport méthodologique. Rapport 2016-10. 59 pages.

M. Ruel, D. Blouin, G. Lessard, E. Boulfroy, D. Malenfant, D. BabinRapports

Ferme Anlousie enr. est une entreprise qui produit des céréales d’automne (seigle, blé, épeautre) certifiées biologiques. Elle est située dans la municipalité de Sainte-Anne-de-Beaupré (Québec). On enregistre chaque année dans ce secteur, des rafales de vent qui dépassent 100 km/h. Ces rafales engendrent plusieurs effets néfastes sur la production céréalière. Tout d’abord, elles renversent une certaine proportion des tiges qui deviennent alors non récoltables. Elles balayent également la neige des champs en hiver, engendrant fréquemment des gels plus importants au sol et entraînant alors des problèmes de germination des semences qui sont mises en terre au mois de septembre et qui passent l’hiver dans le champ.

Pour atténuer ces problèmes, la plantation de haies brise-vent en bordure des champs représente une pratique culturale intéressante. Cependant, les producteurs sont souvent hésitants à les implanter, car elles sont perçues comme une perte de superficie productive. En considérant la recrudescence et l’amplification des évènements météorologiques extrêmes associés aux changements climatiques, la présence de telles haies risque de devenir une nécessité.

L’une des pistes de solutions envisageables consiste à implanter des haies brise-vent productives et rentables économiquement, composées à la fois d’arbres pour la production de bois et d’arbustes fruitiers pour des récoltes annuelles. La production de tiges de qualité pour la production de bois est favorisée par la présence des arbustes qui forcent la croissance en hauteur et limitent la présence de branches latérales basses.

Dans ce contexte, un projet visant à tester différents types de haies brise-vent a été réalisé par le CERFO et le Cégep de Sainte-Foy entre 2013 et 2016, afin de comparer leur potentiel de production (bois et fruits) et leur effet protecteur pour les céréales. Trois documents complémentaires ont été produits afin de présenter les résultats de recherche de ce projet :

– Une revue de littérature sur les haies brise-vent et l’utilisation de l’argousier comme espèce plantée dans ce type de structure (Beaudoin Nadeau et al. 2016) ;

– Un rapport abrégé qui constitue un résumé de la méthodologique utilisée et des principaux résultats de recherche obtenus (Boulfroy et al. 2016) ;

– Un rapport méthodologique qui décrit, plus en détail, l’implantation du dispositif expérimental et les mesures réalisées sur le terrain. Le présent document constitue le rapport méthodologique.

Centre d’enseignement et de recherche en foresterie de Sainte-Foy inc. (CERFO) et Cégep de Sainte-Foy.

Recherche sur l’efficacité de haies brise-vent productives – Abrégé. Rapport 2016-13. 58 pages

E. Boulfroy, P. Bournival, D. Blouin, M. Ruel, G. Lessard, D. Babin, D. MalenfantRapports

Ferme Anlousie est une entreprise productrice de céréales d’automne, située sur la Côte-deBeaupré. Or, cette région est sujette à des vents qui peuvent être violents, engendrant plusieurs effets néfastes sur la production céréalière. Dans ce contexte, Ferme Anlousie est intéressée à se documenter sur les effets bénéfiques que pourraient produire des haies brise-vent sur sa production. Ce projet a donc pour but d’implanter sur les terres de la ferme Anlousie, un dispositif expérimental de haies brise-vent, afin non seulement de diminuer les impacts négatifs des vents violents, mais aussi de compenser les pertes de productivité agricole en rendant les haies productives. Les principaux objectifs visés par ce projet sont sur un horizon de 3 années :

1) Évaluer la survie, la croissance ainsi que la présence de problèmes phytosanitaires et de malformations des différents plants mis en terre dans les différents types de haies brise-vent ;

2) Évaluer les premières productions de fruits d’argousier en fonction des clones ainsi que des types de haies et de sol ;

3) Évaluer si la présence d’espèces à croissance rapide a un effet sur la croissance des autres espèces (entre autres, l’argousier), par l’ombrage qui est généré ;

4) Évaluer si la présence d’argousiers près des arbres a des effets bénéfiques sur leur croissance, en raison de sa faculté à fixer l’azote du sol ;

5) Évaluer l’effet protecteur de ces haies sur la production des cultures céréalières.

L’analyse des besoins de l’agriculteur, des types de sol présents et des exigences de différentes espèces à planter a guidé le choix du design du dispositif expérimental et des essences les plus propices à implanter dans les haies brise-vent. Les principales essences arborescentes retenues sont le peuplier hybride (3 clones), le mélèze hybride (1 clone) et l’érable à sucre. Le chêne rouge et le frêne d’Amérique ont été ajoutés dans certains tests, afin de vérifier leur capacité de survie et de croissance dans ce milieu situé à la limite nord de leur zone de rusticité. Le choix de l’argousier comme arbustes productifs de petits fruits comestibles (argouses) représente l’originalité du projet puisqu’il y a peu de haies brise-vent productives intégrant l’argousier au Québec. Cet arbuste est un bon choix puisque c’est une plante rustique bien adaptée à nos climats. De plus, les vertus de son fruit et même de ses feuilles sont nombreuses, rendant ainsi l’argousier intéressant d’un point de vue économique et de la santé. Sept cultivars différents ont été testés. L’ensemble des informations sur les espèces retenues dans le dispositif est présenté en détail dans la revue de littérature de Beaudoin Nadeau et al. (2016).

Centre d’enseignement et de recherche en foresterie de Sainte-Foy inc. (CERFO) et Cégep de Sainte-Foy.

Recherche sur l’efficacité de haies brise-vent productives – Revue de littérature. Centre d’enseignement et de recherche en foresterie de Sainte-Foy inc. (CERFO) et Cégep de Sainte-Foy. Rapport 2016-11. 65 pages

D. Blouin, E. Boulfroy, D. Babin, D. Malenfant, M. Beaudoin-Nadeau, M. RuelRevue de littérature

Ferme Anlousie enr. est une entreprise qui produit des céréales d’automne (seigle, blé, épeautre) certifiées biologiques. Elle est située dans la municipalité de Sainte-Anne-de-Beaupré (Québec). On enregistre chaque année dans ce secteur, des rafales de vent qui dépassent 100 km/h. Ces vents engendrent plusieurs effets néfastes sur la production céréalière. Tout d’abord, elles renversent une certaine proportion des tiges qui deviennent alors non récoltables. Elles balayent également la neige des champs en hiver, engendrant fréquemment des gels plus importants au sol et entraînant alors des problèmes de germination des semences qui sont mises en terre au mois de septembre et qui passent l’hiver dans le champ.

Pour atténuer ces problèmes, la plantation de haies brise-vent en bordure des champs représente une pratique culturale intéressante. Cependant, les producteurs sont souvent hésitants à les implanter, car elles sont perçues comme une perte de superficie productive. En considérant la recrudescence et l’amplification des évènements météorologiques extrêmes associés aux changements climatiques, la présence de telles haies risque de devenir une nécessité.

L’une des pistes de solutions envisageables consiste à implanter des haies brise-vent productives et rentables économiquement, composées à la fois d’arbres pour la production de bois et d’arbustes fruitiers pour des récoltes annuelles. La production de tiges de qualité pour la production de bois est favorisée par la présence des arbustes qui forcent la croissance en hauteur et limitent la présence de branches latérales basses.

Dans ce contexte, un projet visant à tester différents types de haies brise-vent a été réalisé par le CERFO et le Cégep de Sainte-Foy entre 2013 et 2016, afin de comparer leur potentiel de production (bois et fruits) et leur effet protecteur pour les céréales. La première étape de ce projet a consisté à réaliser une revue de littérature, destinée à documenter la présence de l’argousier dans ce type de structure. Plusieurs grands thèmes sont documentés dans cette revue de littérature et sont présentés dans le présent document :

– Les propriétés générales d’une haie brise-vent (ses fonctions, les avantages et les inconvénients qu’elles procurent, les objectifs poursuivis, les choix des espèces selon leur adaptabilité au site de plantation, leur synergie, leur compatibilité, leur complémentarité) ;

– Description de l’argousier (son habitat, ses exigences écologiques, ses rendements et sa croissance, les principales maladies et les insectes, la production et les caractéristiques nutritives de ses fruits, les tailles de formation à prévoir, les bénéfices et inconvénients apportés aux autres espèces de la haie brise-vent) ;

– Les espèces d’arbres de prédilection sur la Côte-de-Beaupré qui pourraient être envisagées dans une haie brise-vent (peuplier hybride, érable à sucre, mélèze hybride, chêne rouge, frêne d’Amérique) ;

– Les caractéristiques à suivre pour une haie brise-vent avec de l’argousier (études antérieures et connaissances acquises, l’organisation spatiale des espèces, le choix des espèces compagnes, le meilleur patron à suivre, l’espacement entre les plants, l’orientation de la haie, le choix des cultivars d’argousier).

À noter que deux autres documents complémentaires ont été produits, afin de présenter les résultats de recherche de ce projet :

– Un rapport abrégé qui constitue un résumé de la méthodologique utilisée et des principaux résultats de recherche obtenus (Boulfroy et al. 2016) ;

– Un rapport méthodologique qui décrit plus en détail l’implantation du dispositif expérimental et les mesures réalisées sur le terrain (Ruel et al. 2016).