par
Pan Zhigang
Chinese Academy of Forestry
Wan Shou Shan
Beijing 100091
Chine
INTRODUCTION
Pinus taeda et P. elliotii sont les pins méridionaux les plus communément plantés pour la production de bois d'oeuvre et d'industrie dans le sud des Etats-Unis. Ils sont également très répandus dans les régions subtropicales du monde. En Chine, Pinus taeda et P. elliotii ont été introduits il y a plus de 50 ans. En 1992, ces deux essences occupaient environ 1 500 000 ha (80 % de P. ellioti et 20 % de Pinus taeda). Pour identifier les sources convenant le mieux à la diversité des sites plantés en Chine, ainsi que pour lancer des programmes d'amélioration des arbres de matériel de plantation génétiquement adapté, des essais de provenances ont été mis en place en 1981 et élargis en 1983. Le présent article résume les résultats obtenus en 12 ans dans les 7 localités où ont eu lieu les essais de 1981.
MATERIELS ET METHODES
Pour les essais de provenances de 1981, on s'est procuré des semences de Pinus taeda et de P. elliotii au Centre de semences forestières du Service forestier du Département de l'agriculture des Etats-Unis, Macon, Géorgie (voir Tableau 1 et Tableau 2). Leur origine était inconnue et elles ont été identifiées par Etat et comté. Les latitudes et longitudes indiquées dans les tableaux concernent les centres des comtés; les températures et la pluviosité annuelles moyennes ont été fournies par les stations les plus proches des centres des comtés.
Les semis en sachets ont été transplantés à environ 5–8 mois dans des parcelles comportant des rangées de six arbres avec 9 répétitions. Les essais ont été répétés pour les deux essences dans 7 localités. L'espacement était de 3 × 2 m. Une provenance de P. elliotii (S-8, Taylor Co. FL) et un lot de semences local de P. massoniana indigène ont été inclus avec chaque répétition de Pinus taeda; de la même manière une provenance de Pinus taeda (L-3, Montgomery Co. AR) et le lot de P. massoniana local ont été inclus pour chaque répétition de P. elliotii. En outre, un lot de semences de Pinus taeda “race locale” (L-11, Minhou, Fujian) a été inclus avec chaque répétition de Pinus taeda, et deux lots de semences de P. elliotii “race locale” (S-9, Minhou, Fujian et S-10 Taishan, Guangdong) ont été inclus avec chaque répétition de P. elliotii. Les deux races locales des deux essences de Minhou, Fujian, ont été obtenues à partir d'arbres plantés avec une importation de semences de 1935 d'origine inconnue. La “race locale” de P. elliotii de Taishan, Guangdong, a été obtenue à partir d'un verger à graines de clones qui a été établi en 1964 à partir d'arbres provenant de semences importées en 1935, 1946 et 1954.
L'emplacement des sites d'essai est indiqué à la Figure 1. Les noms, les caractéristiques géographiques et climatiques des sites d'essais figurent au Tableau 7.
Tableau 1. Données sur les sources de semences de Pinus taeda provenant des Etats-Unis
| Lot de semences No | Sources1(Comté & Etat) | Lat. (°N') | Long. (°O') | Temp. annuelle moyenne °C | Pluvio. annuelle moyenne mm |
|---|---|---|---|---|---|
| L-1 | New Kent, VA | 37°5' | 77°0' | 13.8 | 1020 |
| L-2 | Pasquotank, NC | 36°3' | 76°2' | 16.4 | 1334 |
| L-3 | Montgomery, AR | 34°0' | 94°0' | 16.5 | 1372 |
| L-4 | Chickasaw, MS | 33°0' | 89°0' | 18.0 | 1291 |
| L-5 | Talladega, AL | 33°0' | 87°5' | 16.9 | 1326 |
| L-6 | Charleston, SC | 33°1' | 79°5' | 18.4 | 1223 |
| L-7 | Bibb, GA | 32°8' | 83°7' | 18.9 | 1176 |
| L-8 | Trinity, TX | 31°0' | 95°0' | 18.7 | 1227 |
| L-9 | Nassau, FL | 30°8' | 81°8' | 20.7 | 1323 |
| L-10 | Livingston, LA | 30°6' | 90°9' | 20.6 | 1515 |
| L-11 | Minhou, Fujian | 26°8' | 119°4'3 | 19.5 | 1370 |
| S-82 | Taylor, FL | 30°0' | 83°5' | 20.2 | 1420 |
1 On a ajouté un lot de semences de P. massoniana
2 P. elliotii.
3 Longitude E.
Tableau 2. Données sur les sources de semences de P. elliotii provenant des Etats-Unis
| Lot de semences No | Sources1(Comté & Etat) | Lat. (°N') | Long. (°O') | Temp. annuelle moyenne °C | Pluvio. annuelle moyenne mm |
|---|---|---|---|---|---|
| S-1 | Georgetown, SC | 33°4' | 79°3' | 17.5 | 1151 |
| S-22 | Bleckley, GA | 32°5' | 83°4' | 18.8 | 1232 |
| S-3 | Bleckley, GA | 32°5' | 83°4' | 18.8 | 1232 |
| S-4 | Mobile, AL | 31°0' | 88°0' | 19.6 | 1624 |
| S-5 | Harrison, MS | 30°8' | 89°0' | 20.1 | 1423 |
| S-6 | Tammany, LA | 30°6' | 90°2' | 20.6 | 1515 |
| S-7 | Calhoun, FL | 30°3' | 85°0' | 20.4 | 1423 |
| S-8 | Taylor, FL | 30°0' | 83°6' | 21.2 | 1310 |
| S-9 | Minhou, Fujian | 26°3' | 119°4'4 | 19.5 | 1370 |
| S-10 | Taishan, Guangdong | 22°2' | 112°8'4 | 21.8 | 1940 |
| L-33 | Montgomery, AR | 34°0' | 94°0' | 16.5 | 1372 |
1 On a ajouté un lot de semences de P. massoniana
2 Arrowhead Seed Orchard, Bleckley County, GA.
3 Pinus taeda
4 Longitude E.
RESULTATS DE TERRAIN
Pinus taeda
Pour Pinus taeda, la meilleure hauteur moyenne (10,9 m) et la meilleure croissance du diamètre (16,1 cm) à 12 ans ont été obtenues à la Station forestière expérimentale de Yuchan, Sichuan. Cette localité à l'intérieur des terres, à 29° 2' de latitude N et à une altitude de 480 m, bénéficie d'un climat très doux avec 356 jours sans gel par an. Dans la ferme forestière de Nanyu, Fujian, les plantations de Pinus taeda et de P. elliotii ont accusé un grave dépérissement dû à Diplodia et les bourgeons ont été endommagés par Dioryctria splendidella H.S. à cinq ans. A Nanyu, la mortalité a été très élevée chez les essences introduites, mais le “témoin”, P. Massoniana local n'a pas été infesté et pousse bien.
Les provenances donnant les meilleurs résultats dans plusieurs localités ont été L-9 (Nassau Co, FL) et L-10 (Livingston, LA). Toutefois, L-9 a donné de médiocres résultats (46 %) dans la localité le plus au nord (Jigong Shan, 31°8'de latitude N) à la suite de gelées et de la fonte des neiges. A cet exception près, y compris la ferme forestière de Nanyu située en altitude, la survie a été bonne dans toutes les localités.
L'interaction source de semences x localité des 11 provenances de Pinus taeda plantées dans 7 localités a été beaucoup plus importante pour la hauteur et le diamètre, que pour la localité et la source de semences seules (voir Tableau 3).
Figure 1. Sites des essais de provenances de Pinus taeda et P. elliotii en Chine, 1981. Légende au Tableau 7.
Tableau 3. Analyse de variance pour la hauteur et le diamètre de 11 provenances de Pinus taeda plantées dans 7 localités de la Chine méridionale
| Source de variance | Hauteur | Diamètre | |||
|---|---|---|---|---|---|
| DF | MS | F | MS | F | |
| Localité (L) | 6 | 254,98 | 552,26** | 325,57 | 128,18** |
| Source sem. (P) | 10 | 3,09 | 6,70** | 12,03 | 4,74** |
| P × L | 60 | 0,859 | 1,86** | 4,70 | 1,85** |
| Erreur | 429 | 0,4617 | 2,538 | ||
| Total | 505 | ||||
Bien que l'interaction source de semences x site soit très importante pour la hauteur et le diamètre, 99 % de la variation dans les résultats de Pinus taeda étaient attribuables à la localité, 1,2 % – 3,5 % aux différences dans les performances de différentes sources de semences (hauteur et diamètre). Une très petite partie de la variation (hauteur et diamètre) reste donc à attribuer à l'interaction et à l'erreur.
P. elliotii
Dans le sud des Etats-Unis, P. elliotii présente moins de variation génétique intraspécifique que Pinus taeda (Squillace, 1966). On peut tirer la même conclusion de l'essai de provenances mené en Chine en 1981. Sur un site de plantation donné, on a constaté que les 8 provenances introduites (S-1 à S-8) étaient relativement uniformes en hauteur, diamètre et survie, et que ces provenances avaient donné les mêmes résultats que les deux races locales de la même espèce. Des différences au niveau de la performance entre sites plantés en P. elliotii sont les mêmes que pour Pinus taeda. Une meilleure croissance en hauteur et en diamètre a été obtenue dans la Station forestière expérimentale de Yuchan, Sichuan. En général, P. Elliotii a mieux poussé dans la plus grande partie de la région centrale subtropicale de la Chine. Les provenances ayant donné les meilleurs résultats dans la plupart des localités étaient S-2 (GA), S-8 (FL) et S-6 (LA).
L'interaction source de semences x localité des 10 provenances plantées en 7 localités était négligeable pour la hauteur et le diamètre de P. elliotii (Tableau 4).
Table 4. Analyse de variance pour la hauteur et le diamètre de 10 provenances de P. elliotii dans 7 localités de la Chine méridionale.
| Source de variance | Hauteur | Diamètre | |||
|---|---|---|---|---|---|
| DF | MS | F | MS | F | |
| Localité (L) | 6 | 167,93 | 442,62** | 56,56 | 39,34** |
| Source sem. (P) | 9 | 1,14 | 3,03** | 5,34 | 3,72* |
| P × L | 54 | 0,435 | 1,15NS | 1,62 | 1,12NS |
| Erreur | 314 | 0,379 | 1,43 | ||
| Total | 383 | ||||
COMPARAISON ENTRE PINUS TAEDA, P. ELLIOTII ET P. MASSONIANA
Les résultats d'expérience portant sur douze ans de la comparaison des essences en 7 localités figurent dans les Tableaux 5 et 6. Les essences et les sources de semences recommandées sont indiquées dans le Tableau 7.
Tableau 5. Pinus taeda. Comparaison avec P. elliotii et P. massonia sur 7 sites d'essai. Résultats sur 12 ans.
| Site d'essai | Prov. | Haut. m | Diam. cm | Volume m3 | Volume % |
|---|---|---|---|---|---|
| Daquing Shan, Guangxi | Tous P. taeda | 8.0 | 12.0 | 0.04501 | 83 |
| S-8 | 9.1 | 12.2 | 0.05318 | 92 | |
| P. massoniana | 8.3 | 12.9 | 0.05424 | 100 | |
| Nanyu, Fujian | Tous P. taeda | 7.5 | 16.1 | 0.07635 | 95 |
| S-8 | 7.8 | 14.8 | 0.06708 | 83 | |
| P. massoniana | 7.9 | 15.9 | 0.08044 | 100 | |
| Dagang Shan, Jiangxi | Tous P. taeda | 7.3 | 12.9 | 0.04777 | 312 |
| S-8 | 7.1 | 13.0 | 0.04711 | 307 | |
| P. massoniana | 5.4 | 8.0 | 0.01531 | 100 | |
| Yuchan, Sichuan | Tous P. taeda | 10.9 | 16.1 | 0.11096 | 186 |
| S-8 | 10.0 | 14.6 | 0.08370 | 140 | |
| P. massoniana | 8.1 | 13.7 | 0.05960 | 100 | |
| Subtrop. FRI, Zhejiang | Tous P. taeda | 5.9 | 10.7 | 0.02615 | 256 |
| S-8 | 5.8 | 11.0 | 0.02755 | 269 | |
| P. massoniana | 4.5 | 7.6 | 0.01022 | 100 | |
| Lao Shan, Jiangsu | Tous P. taeda | 6.1 | 14.4 | 0.04968 | 372 |
| S-8 | 5.6 | 12.2 | 0.03273 | 245 | |
| P. massoniana | 4.4 | 8.8 | 0.01337 | 100 | |
| Jigong Shan, Henan | Tous P. taeda | 6.2 | 14.7 | 0.05175 | 1005 |
| S-8 | 5.0 | 12.9 | 0.03273 | 635 | |
| P. massoniana | 3.2 | 6.4 | 0.00515 | 100 |
A Daquing Shan, où la latitude est de 21 ° 9' N et l'altitude de 370 m, P. massoniana et L-9 (Nassau Co. FL) ont été supérieures aux sources de semences de P. elliotii et autres sources de semences de P. taeda. La mortalité dans la ferme forestière de Nanyu a montré que dans les régions subtropicales, P. taeda et P. elliotii devraient être plantés à moins de 400 m d'altitude, tandis que P. massoniana devrait être planté à plus de 400 m d'altitude.
Tableau 6. P. elliotii. Comparaison avec P. taeda et P. massoniana sur 7 sites d'essai. Résultats sur 12 ans.
| Site d'essai | Prov. | Haut. m | Diam. cm | Volume m3 | Volume % |
|---|---|---|---|---|---|
| Daquing Shan, Guangxi | Tous P. elliotii | 8.1 | 10.9 | 0.03765 | 51 |
| L-3 | 7.2 | 10.1 | 0.02884 | 39 | |
| P. massoniana | 8.0 | 15.4 | 0.07452 | 100 | |
| Nanyu, Fujian | Tous P. elliotii | 6.7 | 13.4 | 0.04724 | 55 |
| L-3 | 6.5 | 14.5 | 0.05366 | 63 | |
| P. massoniana | 8.4 | 16.1 | 0.08551 | 100 | |
| Dagang Shan, Jiangxi | Tous P. elliotii | 7.5 | 13.8 | 0.05610 | 266 |
| L-3 | 6.7 | 13.0 | 0.04445 | 211 | |
| P. massoniana | 5.7 | 9.7 | 0.02106 | 100 | |
| Yuchan, Sichuan | Tous P. elliotii | 9.4 | 13.4 | 0.06627 | 190 |
| L-3 | 7.9 | 11.0 | 0.03753 | 107 | |
| P. massoniana | 7.9 | 10.6 | 0.03484 | 100 | |
| Subtrop. FRI, Zhejiang | Tous P. elliotii | 5.9 | 12.2 | 0.03484 | 322 |
| L-3 | 5.7 | 10.6 | 0.02514 | 232 | |
| P. massoniana | 4.4 | 7.9 | 0.01083 | 100 | |
| Lao Shan, Jiangsu | Tous P. elliotii | 5.1 | 11.9 | 0.02836 | 347 |
| L-3 | 4.9 | 11.9 | 0.02720 | 333 | |
| P. massoniana | 3.8 | 7.4 | 0.00817 | 100 | |
| Jigong Shan, Henan | Tous P. elliotii | 4.9 | 12.3 | 0.02911 | 208 |
| L-3 | 5.9 | 15.5 | 0.05566 | 398 | |
| P. massoniana | 4.7 | 8.7 | 0.01396 | 100 |
Dans la vaste région subtropicale où l'altitude est inférieure à 400 m, P. taeda et P. elliotii ont mieux poussé que P. massoniana. Les résultats ont indiqué qu'il faut prêter une grande attention à P. taeda, en particulier dans les régions subtropicales du centre et du nord. Les essais de provenances laissent également à penser que la meilleure croissance de l'arbre serait obtenue en utilisant des sources de semences des Etats de l'Atlantique Sud (plaines côtières de la Caroline du Sud et de la Géorgie, Etats-Unis). La célèbre source de semences de Livingston Parish, Louisiane, pourrait être utilisée dans la région subtropicale centrale. Pour la région subtropicale septentrionale, les sources de semences de la plaine côtière de la Caroline du Nord et du piémont de la Caroline du Sud, de la Caroline du Nord pourraient être utilisées.
P. elliotii pourrait aussi être planté sur les sols sableux des côtes car c'est une essence résistante au vent et qui tolère également des sols infertiles. P. elliotii est aussi un bon arbre pour la production de résine.
Tableau 7. Choix d'essences recommandées et sélection de sources de semences supérieures.
| Location | Lat. (°N') | Long. (°E') | Alti. (m) | TAM1 (°C) | PAM2 (mm) | Jour sans gel | Essences recommandées et sélection de sources de semences sup. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (Nbre de sites d'essais dans Fig. 1 entre parenthèses) | |||||||
| Daquing Shan, Guangxi (1) | 21°9' | 106°7' | 370 | 21,6 | 1525 | 250 | P. massoniana P. taeda (L-9) |
| Nanyu, Fujian (2) | 26°1' | 119°3' | 500 | 19,5 | 1370 | 310 | P. massoniana |
| Dagang Shan, Jiangxi (3) | 27°8' | 114°0' | 160 | 17,5 | 1610 | 276 | P. taeda (L-6, 9, 10) P. elliotii (S-2, 5, 6) |
| Yuchan, Sichuan (4) | 29°2' | 105°4' | 480 | 17,1 | 1115 | 356 | P. taeda (L-9, 10, 7) P. elliotii (S-8, 2, 3) |
| Subtropical Forest Research Institute, Zhejiang (5) | 30°1' | 119°0' | 160–270 | 15,5 | 1550 | 220 | P. taeda (L-9, 6, 4) P. elliotii (S-6, 2, 8) |
| Lao Shan, Jiangsu (6) | 32°1' | 118°6' | 130 | 15,2 | 1000 | 223 | P. taeda (L-10, 9, 6) P. elliotii (S-2) |
| Jigong Shan, Henan (7) | 31°8' | 114°1' | 350 | 15,0 | 1100 | 231 | P. taeda (L-2, 5, 6) |
1 Température annuelle moyenne.
2 Pluviosité annuelle moyenne.
RESUME ET CONCLUSIONS
Il y a dans les régions subtropicales de la Chine environ 1 500 000 ha de plantations de P. elliotii et de P. taeda et la superficie plantée augmente rapidement chaque année. Des essais de provenances de P. taeda et de P. elliotii fournissent une information pour harmoniser les essences et les sources de semences avec les sites. Ils peuvent aussi, dans une certaine mesure, fournir une source de matériels limités pour l'amélioration des arbres.
Même si environ 80 pour cent du programme de plantation de pins dans le sud de la Chine consistent en P. elliotii, les résultats des essais fournis dans cet article indiquent que P. taeda mérite plus d'attention. Les meilleures sources de semences de cette essence sont les plaines côtières des Etats de l'Atlantique Sud et du Golfe du Mexique (Livingston Parish, LA). Pour les régions subtropicales du nord, les sources de semences des plaines côtières de la Caroline du Nord, de la Caroline du Sud et du piémont pourraient être utilisées.
Compte tenu du fait qu'il n'y pas de variation importante dans les résultats des provenances de P. elliotii, on peut conclure que les semences pour l'établissement de plantations dans la Chine centrale et méridionale devraient être obtenues de sites près du centre de l'aire naturelle de l'essence dans le sud de la Géorgie et dans le nord de la Floride. P. elliotii à fort rendement de gomme pourrait être utilisé pour les plantations de production de résine.
REMERCIEMENTS
L'auteur tient à exprimer ses vifs remerciements aux nombreux collègues qui l'ont aidé dans toutes les phases du programme. S.L. Krugman et Bob Kellison ont fourni de précieux avis techniques. W.T. Gladstone a bien voulu commenté la version préliminaire du présent article. Sept fermes expérimentales et instituts en Chine ont mis en place des plantations d'essais et participé à l'évaluation des essais, qui ont bénéficié d'un financement du Ministère des forêts.
REFERENCES
Dorman, K.W. (1976). The Genetics and Breeding of Southern Pines. Agriculture Handbook No. 471 USDA Forest Service.
Squillace, A.E. (1966). Geographic Variation in Slash pine. Soc. Am. For. Sci. Monograph 10, 56 pp.
Zhigang, P. (1991). Introduction and Cultivation of Slash, Loblolly and Caribbean Pine. The Beijing Scientific and Technological Press.
Ressources Génétiques Forestières No 23. FAO, Rome (1996)
Manuscrit reçu en octobre 1994
