Les Hybrides artificiels aux États-Unis
(Prof. ROL - Rapport de mission de 1950)
(4ème Congrès International du Peuplier - 1951)

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   Un des buts principaux de la mission était l'étude des hybrides artificiels de Peupliers, obtenus et plantés sous l'égide des compagnies papetières.

A cette étude a été consacrée une partie du voyage et nous avons eu la chance d'être accompagné, à Beltsville d'abord et en Nouvelle Angleterre ensuite, par le Docteur Ernst J. Schreiner, Généticien de la Station de Recherches Forestières du Nord-Est, lequel, depuis 1924, a consacré la plus grande partie de son activité à l'étude de cette question.

L'idée de l'amélioration des arbres forestiers par l'hybridation, à l'instar des résultats obtenus en agriculture et en horticulture, est fort ancienne. Mais à cause des particularités inhérentes à la plupart des essences forestières : grande capacité de croissance, longue durée de vie, difficulté de la multiplication végétative, il semble que peu d'expériences aient été effectuées dans cette voie jusqu'à une date relativement récente. Cependant, parmi les arbres producteurs de bois, les Peupliers représentent pour les sélectionneurs un matériel de choix, par suite de leur rapidité de croissance et de la facilité avec laquelle ils se multiplient végétativement.

Les premiers hybrides artificiels de peuplier ont été obtenus vers 1912, par A. Henry alors Professeur de Sylviculture au "Royal College of Science" à Dublin. Parmi les hybrides obtenus il s'en trouvait un qui était particulièrement vigoureux et qu'il décrivit sous le nom de Populus generosa. Il résultait du croisement P. trichocarpa Hooker x P. angulata Aiton.

Aux Etats-Unis, dès le début de ce siècle, "l'American Breeders Association" avait envisagé les possibilités de l'amélioration des arbres forestiers par la sélection créatrice. En 1916, Mr. Ralph Mac KEE, alors Directeur de l'École de Papeterie de l'Université du Maine, reprit cette idée et, s'appuyant sur les résultats obtenus par A. Henry, résolut de l'appliquer aux Peupliers. Son but était de produire économiquement la cellulose nécessaire pour la production de la pâte à papier. Pour la réalisation de ses projets il obtint la collaboration de A.B. STOUT, Directeur des Laboratoires du Jardin Botanique de New-York et sélectionneur renommé, et de Ernst J. SCHREINER, alors récemment diplomé de la "Syracuse University". Un plan de travail fut établi; "l'Oxford Paper Company", puissante compagnie papetière établie à Rumford Falls (Maine) fournit un large concours financier, et les expériences débutèrent en 1924. Les hybridations furent effectuées en utilisant la collection de Peupliers rassemblés au Highland Park à Rochester (N.Y.). Pendant deux ans des croisements furent faits entre 34 espèces différentes de Peupliers appartenant aux sections suivantes:

- Section Leuxe : 8
- Section Aigeiros : 17
- Section Tacamahaca : 9.

Plus de 13.000 hybrides furent ainsi obtenus résultant de 99 combinaisons différences entre les 34 espèces utilisées. Durant leur seconde saison de végétation, une première sélection fut faite parmi ces hybrides, basée essentiellement sur la vigueur de croissance. Six cents plants furent ainsi choisis. Une seconde sélection, plus sévère, réduisit ce nombre à 69. Il est à noter que tous les hybrides ainsi sélectionnés résultent de croisements entre des baumiers d'une part, des baumiers ou des noirs d'autre part.

Parmi ces hybrides, 10 ont fait l'objet d'une étude spéciale et ont reçu des noms horticoles:

Tous les parents, sauf P. nigra, appartiennent à la section Tacamahaca - P. berolinensis est sans doute un hybride de P. nigra var. italica x P. laurifolia.

D'après Stout et Schreiner, cette seconde sélection a été faite en se basant à la fois sur la vigueur de croissance, sur l'aptitude à l'enracinement des boutures et sur la résistance aux adversités climatiques et aux maladies.

Remarquons cependant que cette sélection a été faite sur des plants encore très jeunes. On ne pouvait donc tenir compte, ni du sexe, ni des caractères de port de l'arbre adulte. Ceci n'avait d'ailleurs qu'une importance secondaire puisqu'il s'agissait uniquement de produire rapidement la plus grande quantité possible de cellulose. Par contre, on est en droit de se demander comment les auteurs pouvaient apprécier dans un si bref délai les exigences climatiques et l'immunité aux parasites de leurs hybrides ? Nous verrons ultérieurement que c'est là, à notre avis, l'erreur fondamentale qui a été commise.

Les nombreux hybrides qui n'avaient pas été retenus lors des deux sélections successives furent néanmoins utilisés pour constituer une vaste place d'expériences aux environs de Frye près de Rumford ou étaient déjà établis les pépinières d'hybrides.

Malheureusement, les expériences en cours furent pratiquement interrompues à partir de 1930, principalement comme conséquence de la grave crise économique qui atteignit les États-Unis à cette époque.

Vers 1936, les expériences commencées furent reprises par le Service Forestier fédéral et confiées à la Station de Recherches Forestières du Nord-est, en fait au Dr Ernst J. Schreiner devenu le généticien de cet organisme d'État. Mais la deuxième guerre mondiale survint et elles furent de nouveau interrompues. Elles ont été reprises en 1947 par le Dr Schreiner à la Station Expérimentale de Beltsville (Maryland) située à une vingtaine de kilomètres au Nord de Washington, dans des conditions semble-t-il meilleures à tous points de vue qu'à Rumford. Le matériel d'expérience est constitué par 200 hybrides sélectionnés dans les plantations de Frye et ayant donc déjà, dans une certaine mesure, subi l'épreuve du temps.

De plus, à diverses reprises, des places d'expérience ont été constituées avec certains de ces hybrides artificiels dans différentes régions des États-Unis, afin de vérifier leur comportement dans des conditions variées de climat et de sol.

Au cours de notre mission il nous a été possible de visiter quelques unes de ces places, notamment celles établies dans le Tennessee Valley (aux environs de Norris), dans le Michigan aux environs de Midland, par la "Dow Chemical Company", à Saratoga (N.Y.) et à Williamston (Mass.).

Nous avons pu également étudier les places d'expériences de Frye avec quelques détails. Ce sont évidemment les plus intéressantes, à la fois par leur étendue et par leur ancienneté. Les hybrides sélectionnés y ont été planté en 1927-1928 dans les alluvions du fond de la vallée. Ils devaient initialement servir de pieds-mères et permettre une propagation rapide des clones les plus intéressants. Les autres hybrides furent installés non loin de là, sur d'anciens terrains de culture situés à flanc de coteaux et ultérieurement reboisés en feuillus, après coupe rase de ces feuillus. Les plantations ont toutes été faites à 2 m x 2 m. Aucune éclaircie n'était prévue, dans le but de permettre à la sélection naturelle de jouer. C'est dans cette plantation que, en 1946, une étude détaillée des résultats obtenus fut faite. Les 200 meilleurs arbres ont été désignés pour servir à nouveau de matériel d'études.

Actuellement (1951), l'aspect de cette plantation est très peu encourageant. Beaucoup d'arbres sont secs en cime ou cassés et tous sont porteurs de chancres d'une façon plus ou moins visible.

Les plantations du fond de la vallée sont peut-être un peu plus satisfaisantes. Les arbres, à âge égal, ont un diamètre nettement supérieur, mais les dégâts dus aux maladies parasitaires sont presque aussi grands. Cependant, quelques clones semblent supérieurs aux autres, notamment un hybride, P. maximowiczii x P. trichocarpa. A l'âge de 20 ans, il atteint en moyenne 0,30 m de diamètre, le plus gros à 0,35 m et quelques sujets paraissent indemnes de chancre. Remarquons en passant que le climat du Maine ne parait plus particulièrement favorable à la culture du peuplier. Les froids hivernaux y sont très rigoureux et surtout la saison de végétation est très courte. De plus, les sols sont pauvres. On n'y trouve d'ailleurs pas de Peupliers spontanés à l'exception du P. tacamahaca qui y est rare.

Les résultats obtenus dans les autres places d'expériences ne sont guère plus satisfaisants. Partout les dommages causés par les champignons sont la cause principale des échecs. Nous y reviendront lorsque nous parlerons des maladies des Peupliers. Cependant, dans certaines places d'expérience établies dans le Michigan, les dégâts du froid sont, pour une certaine part, responsables des échecs.

Les expériences entreprises à Beltsville, sur une grande échelle, seront fort intéressantes à suivre. Partant du matériel sélectionné à Frye, elles comportent deux stades. Tout d'abord, on constitue des places d'expériences aussi homogènes que possible, comportant 50 clones représentés par 16 arbres chacun plantés à 1,20 m en tous sens. Ce sont les "sapling tests". Avec les meilleurs d'entre eux, on constituera quelques années après de nouveaux placeaux "crop tree tests" dans lesquels les arbres seront plantés à 2 m x 2 m. Ces placeaux, d'une étendue d'un acre (soit 0,4 ha), seront éclaircis progressivement jusqu'à ce qu'il reste environ 100 arbres par placeaux. On espère ainsi pouvoir se rendre compte des possibilités de croissance des différents clones dans les conditions de la station. Ces nouveaux placeaux sont établis depuis trop peu de temps pour qu'on puisse y faire des observations intéressantes. Tout au plus peut-on noter que certains clones présentent une remarquable croissance en hauteur:  3,50 m au bout de la première saison de végétation, 6 m à la fin de la seconde année.

Ralph Mac KEE a d'abord travaillé en collaboration avec A. B. STOUT et Ernst J. SCHREINER, de 1924 à 1930. Depuis cette date, il a travaillé isolément et a fait breveter, selon la Loi américaine, un certain nombre d'hybrides de peupliers. Sa pépinière est établie à Gansevoort, à quelques kilomètres à l'Est de Saratoga (N.Y.). Il y cultive principalement un hybride breveté qu'il nomme "Mac Kee Hybrid Poplar F", résultant d'un croisement entre P. angulata et P. trichocarpa et qu'il estime être le meilleurs.

Les arbres les plus âgés que nous ayons vu dans ses cultures sont âgés de 14 ans et sont dépérissants, étant très attaqués  par des maladies cryptogamiques. Les plantations, âgées de 4 et 6 ans, qui nous ont été montrées n'ont pas meilleurs aspect. La plupart des cimes sont sèches ou cassées et les troncs sont couverts de gourmands déjà atteints eux-mêmes par les maladies.

Il est juste de noter que le sol de ces pépinières est constitué par du sable presque pur (il s'agit d'anciennes dunes littorales), donc convenant certainement très mal au Peuplier.

Dans ces pépinières sont prélevées chaque années les milliers de boutures vendues par la "Mac Kee Poplar Forestation Inc", société qui exploite les brevets de Ralph Mac Kee.

De l'ensemble des observations, il faut essayer de dégager quelques enseignements. Il est incontestable que, dans l'ensemble, les résultats sont loin d'être encourageants. Les échecs constatés sont dus presque uniquement au développement considérable pris par certaines maladies cryptogamiques.

La presque totalité des hybrides obtenus sont le résultat de croisements entre Baumiers, d'une part, ou Noirs, d'autre part. Or, si les Baumiers sont des arbres à croissance rapide, on sait aussi qu'ils sont très sensibles aux maladies cryptogamiques. En sélectionnant les plants dans les premières années de leur existence et sur le seul caractère de la rapidité de croissance, on a donc obtenu des clones possédant une sensibilité exagérée aux maladies et tout spécialement à Septoria musiva.

De plus, ces arbres à croissance rapide sont exigeants, aussi bien en ce qui concerne la nutrition minérale qu'au point de vue de l'alimentation en eau. Or, les expérimentateurs américains, habitués aux Peuplements spontanés de Peupliers et n'ayant pas l'expérience des plantations d'hybrides de Peupliers telles que nous les pratiquons en Europe, n'ont fait attention, ni au sol, ni au climat (le climat du Nord-Est de l'Amérique, que ce soit celui du Maine ou du Michigan, est particulièrement rude et il n'y a que peu d'espèces de Peupliers capables d'y résister) ni à la concurrence vitale. Les plantations ont toujours été faites très serrées, le plus souvent à 2 m x 2 m, parfois moins. Ernst Schreiner le reconnaît d'ailleurs volontiers et parait décidé à adopter des écartement de 2,50 m et même de 3 m ce qui, pour nous européens, parait encore manifestement insuffisant. De plus, en règle générale, la préparation du sol avant la plantation était insuffisante et rien n'a été fait pour éviter la concurrence vitale de l'herbe, concurrent d'autant plus redoutable qu'il s'agit de terrains relativement pauvres et légers, donc insuffisamment approvisionnés en eau. Schreiner a parfaitement compris la nécessité d'effectuer un sérieux travail du sol et a fait à ce sujet des expériences concluantes.

Comme conséquence de ces erreurs, on a obtenu des arbres généralement mal venants, en état de carence alimentaire, qui ont été une proie facile pour les maladies cryptogamiques.

Une autre critique importante parait devoir être faite : le matériel utilisé pour les croisements, c'est-à-dire les 34 espèces de Peupliers rassemblés dans les collections du Highland Park à Rochester étaient insuffisamment connues, aussi bien du point de vue systématique que du point de vue écologique.

Il semble donc que les expériences en cours devraient être reprises après une étude préalable plus complète des arbres utilisés comme géniteurs, et notamment en tenant compte davantage des divers écotypes qui existent dans les grandes espèces de Peupliers. C'est dans cette voie que s'est engagé récemment, à l'Harvard University, Scott S. PAULEY qui a rassemblé dans sa pépinière de Weston de nombreuses races géographiques de Peupliers américains afin de pouvoir les étudier. Les premières observations faites ont permis de constater l'intérêt considérable que pouvaient présenter les hybrides intraspécifiques d'arbres d'élite appartenant à des écotypes bien distincts.

D'autre part, aussi bien E.J. SCHREINER que Scott S. PAULEY ont parfaitement compris la nécessité de sélectionner des types résistants aux maladies, d'abord chez les parents et ultérieurement chez les hybrides. Des recherches dans ce sens sont effectuées avec la collaboration des Services Phytopathologiques. Enfin, en partant de clones déjà connus depuis longtemps, des expériences ont été commencées, ayant pour but de rechercher la corrélation pouvant exister entre les caractères du jeune plant et ceux de l'arbre adulte. Ces recherches devraient permettre de préciser les critères à adopter dans les sélections ultérieures.

En résumé, les Américains ont poursuivi depuis 25 ans des recherches forts intéressantes en vue de produire des Peupliers à croissance rapide. Les résultats obtenus jusqu'à présent peuvent paraitre un peu décevants si l'on ne considère que les applications immédiates, mais il ne faut pas les considérer comme inutiles. Au contraire, comme il arrive souvent en matière forestière, ces échecs sont riches d'enseignements et nous indiquent clairement la voie dans laquelle nous devons nous engager.