Essai contrôlé d’application de cendres de bois sur le hêtre au lac Porridge

Emplacement

Centre sud-est de l’Ontario
Écozone : du Bouclier boréal
Coordonnées : 45,32° N, 78,86° W
Altitude : 420 m

Climat

1981 – 2010 estimations ponctuelles du climat mensuel générées à partir du Projet de modélisation du climat de Ressources naturelles Canada.
Précipitations moyennes annuelles : 1108 mm
Température minimale moyenne en janvier : −16,9°C
Température maximale moyenne en juillet : 24,6°C

Description du site

Le site d’essai du lac Porridge a été établi dans une forêt inéquienne de feuillus tolérants à l’ombre, qui a été aménagée selon la coupe de jardinage par pied d’arbre en 2015. La forêt est composée d’érables à sucre (Acer saccharum Marsh.), de bouleaux jaunes (Betula alleghaniensis Britt.) et de hêtres à grandes feuilles (Fagus grandifolia Ehrh.). Les sols se sont développés dans le till glaciaire, ont une texture de loam sableux et appartiennent à la classe des brunisols dystriques.

L’expérience vise à déterminer si l’ajout de cendres de bois favorise la croissance et l’établissement de l’érable à sucre au détriment du hêtre. La région a connu une grave infestation de la cochenille du hêtre (Cryptococcus fagisuga Lind.) et du champignon (Neonectria faginata), les deux agents qui sont en cause dans la maladie corticale du hêtre. La maladie corticale du hêtre provoque la formation de taillis de hêtres, ce qui entraîne stagnation et perte de biodiversité. En raison de cette maladie, les activités de récolte sur le site du lac Porridge sont passées du jardinage par pied d’arbre au retrait de la plupart des hêtres, de sorte qu’il ne reste plus qu’un ou deux îlots de hêtre par hectare (ha).

L’expérience comprend sept blocs expérimentaux constitués de huit parcelles chacun, totalisant 56 parcelles de 25 x 25 m (0,062 5 ha); il y a eu épandage de cendres de bois dans 42 de ces parcelles. Il n’y a eu aucun épandage dans les 14 autres parcelles témoins.

Description des cendres

Les cendres de bois étendues sur le site d’essai du lac Porridge proviennent des chaudières à vapeur et à eau qui servent à chauffer les fours de séchage d’une scierie de la région. Les combustibles sont composés d’un mélange de bois dur et de bois mou. Les cendres résiduelles et volatiles de bois ont été mélangées pour les besoins de l’expérience. La cendre de bois n’a pas été prétraitée avant l’application.

Description du traitement

Du 9 au 16 juillet 2019, des cendres de bois ont été étendues à l’aide de pelles et de seaux sur les parcelles, dont certaines ont reçu un traitement chimique préalable destiné à éliminer les hêtres en régénération dans le sous-bois. Les taux d’application par hectare des cendres de bois ont été de 0, 2,5, 5 et 7,5 mg de cendres séchées au four. Cette étendue dans les taux d’application du traitement a été calculée en fonction du besoin en chaux nécessaire pour faire passer le pH du sol de 5 à 5,5. Une telle étendue devrait aider à suivre l’évolution des courbes de réponse de l’écosystème aux différents taux d’application de cendres et les réponses des différentes composantes de l’écosystème à ces différents taux d’application.

Surveillance

La surveillance des effets du traitement sur les arbres, la végétation de sous-bois, la chimie du sol, la solution de sol, la chimie des eaux de surface et la biodiversité du sol est en cours depuis juillet 2020. Exemples de données recueillies :

• Arbres
  • Espèces
  • Survie, état de santé
  • Taille et diamètre
  • Présence/absence de la maladie corticale du hêtre
• Végétation de sous-bois
  • Composition en espèces
  • Taille
  • Taux de recouvrement
  • Concurrence
  • Présence/absence de la maladie corticale du hêtre
• Chimie du sol
  • Acidité (pH)
  • Carbone total, azote, cations et éléments traces
  • Cations échangeables
  • Phosphore disponible
  • Minéralisation de l’azote
• Chimie des solutions du sol
  • Acidité (pH)
  • Carbone dissous
  • Éléments nutritifs et éléments traces dissous
• Chimie des eaux de surface
  • Acidité (pH)
  • Carbone dissous
  • Éléments nutritifs et éléments traces dissous
• Biodiversité du sol
  • Collemboles, acariens, nématodes
  • Carabes, staphylinidés, araignées, millipèdes
  • Composition de la communauté microbienne
  • Respiration induite par le substrat
  • Activité enzymatique
  • Biomasse microbienne

Principales personnes-ressources

• Lisa Venier, Chercheuse scientifique, Ressources naturelles Canada, Service canadien des forêts, Centre de foresterie des Grands Lacs
• Elaine Mallory, Analyste de recherche sur l’écosystème forestier, Ministère des Richesses naturelles et de la foresterie de l’Ontario, de l’Institut de recherche forestière de l’Ontario
• Trevor Jones, Chercheur scientifique, Ressources naturelles Canada, Centre canadien sur la fibre de bois