Academic literature on the topic 'Extraction racinaire de l'eau'

Solvent and extraction methods have been established as one of the determinant of extract yield and its components. These influence the amount of phenolic compounds in the extracts that inhibit microbial growth in meat products during storage. However, the influence of different solvent extraction on grilled chicken has not been documented. Hence, the physicochemical, microbial and sensory properties of grilled chicken marinated in different onion skin solvent extraction were investigated. Ground Onion Skin-OS (0.25kg) was soaked in a litre of distilled water (45o C) for 24 hr. For ethanolic and methanolic extraction, ground OS (0.25kg) was soaked in a litre of 80% of each solvent for 24 hr. Extracts were filtered and concentrated using water bath. The yield was determined and extracts were stored. Nine broiler birds (1.9±0.2 kg) were slaughtered, defeathered and the breast portions were removed. Water, ethanol and methanol OS extract (3g each) representing three treatments were added each separately to 1 liter of water in three replicates. Each chicken breast was immersed in each container and stored at 4o C for 24 hr after which the meats were grilled in the oven at 250o C for 30min. Physicochemical and sensory properties of the grilled meats were determined after which the products were stored at 4o C for six days for microbial evaluation on day 0, 3 and 6. The OS extract yield from water was higher while the lower yield was recorded in methanolic extract. Microbial load of grilled chicken increased during storage with all extracts except for ethanol on day 3. Methanolic extract of OS significantly reduced microbial load compared to water and ethanol except for day 3 where extracts had similar effect (P>0.05) on grilled meat. While pH was not significantly affected by the treatments, cooking loss (%) in methanolic extraction (45.06) was significantly higher than water (50.99) and ethanolic (48.56) OS extracts. Cooking yield (%) had higher value in methanolic extraction (54.94) compared to water (50.99) and ethanol (51.44) OS extracts. While other sensory properties were not significantly affected, flavour (4.43) and juiciness (6.35) of grilled chicken from OS methanolic extract were higher than other treatments. Grilled chickens from water (5.67) and methanolic (5.34) OS extracts were more acceptable to the taste panelists. Extraction with water increased the yield of onion skin extract while methanolic extraction reduced microbial load and improved the physicochemical and sensory properties of grilled chicken. Les méthodes de solvant et d'extraction ont été établies comme l'un des déterminants du rendement de l'extrait et de ses composants. Ceux-ci influencent la quantité de composés phénoliques dans les extraits qui inhibent la croissance microbienne dans les produits carnés pendant le stockage. Cependant, l'influence de différents solvants d'extraction sur lepoulet grillé n'a pas été documentée. Par conséquent, les propriétés physicochimiques, microbiennes et sensorielles du poulet grillé mariné dans différentes extractions au solvant de peau d'oignon ont été étudiées. Pelure d'oignon de basse- PO (0,25 kg) a été trempé dans un litre d'eau distillée (45oC) pendant 24 heures. Pour l'extraction éthanolique et méthanolique, le PO broyé (0,25 kg) a été trempé dans un litre de 80 % de chaque solvantpendant 24 heures. Les extraits ont été filtrés et concentrés à l'aide d'un bain-marie. Le rendement a été déterminé et les extraits ont été stockés. Neuf poulets de chair (1,9 ± 0,2 kg) ont été abattus, plumés et les morceaux de poitrine ont été retirés. L'eau, l'éthanol et l'extrait de méthanol PO (3 g chacun) représentant trois traitements ont été ajoutés chacun séparément à 1 litre d'eau en trois répétitions. Chaque poitrine de poulet a été immergée dans chaque récipient et stockée à 4oC pendant 24 heures, après quoi les viandes ont été grillées au four à 250oC pendant 30 minutes. Les propriétés physicochimiques et sensorielles des viandes grillées ont été déterminées, après quoi les produits ont été stockés à 4oC pendant six jours pour une évaluation microbienne aux jours 0, 3 et 6. Le rendement de l'extrait PO à partir de l'eau était plus élevé tandis que le rendement inférieur était enregistré dans l'extrait méthanolique. La charge microbienne du poulet grillé a augmenté pendant le stockage avec tous les extraits à l'exception de l'éthanol au jour 3. L'extrait méthanolique de PO a considérablement réduit la charge microbienne par rapport à l'eau et à l'éthanol, sauf au jour 3 où les extraits ont eu un effet similaire (P> 0,05) sur la viande grillée. Bien que le pH n'ait pas été significativement affecté par les traitements, la perte à la cuisson (%) dans l'extraction méthanolique (45,06) était significativement plus élevée que dans les extraits de PO à l'eau (50,99) et à l'éthanol (48,56). Le rendement de cuisson (%) avait une valeur plus élevée dans l'extraction méthanolique (54,94) par rapport aux extraits PO à l'eau (50,99) et à l'éthanol (51,44). Alors que les autres propriétés sensorielles n'étaient pas significativement affectées, la saveur (4,43) et la jutosité (6,35) du poulet grillé à partir d'extrait méthanolique PO étaient plus élevées que les autres traitements. Les poulets grillés à partir d'extraits aqueux (5,67) et méthanoliques (5,34) PO étaient plus acceptables pour les dégustateurs. L'extraction à l'eau a augmenté le rendement de l'extrait de peau d'oignon tandis que l'extraction méthanolique a réduit la charge microbienne et amélioré les propriétés physicochimiques et sensorielles du poulet grillé.

The use of clay and wood waste in construction materials points out to a sensitivity to water, which is susceptible to reduce their durability. This work has first been interested in the influence of different constituents on the extreme dimensional variations (EDV) of such cementing composites. A formulation allowing the conciliation of environmental imperatives, interesting mechanical and thermal characteristics, and low density has been proposed. However, the EDVs remain above the required objective. In order to reach this value, different treatments have been examined. The addition of alkali-resistant fiberglass in the matrix did not lead to satisfactory results. Not only is the reduction of the EDVs insufficient for reasonable proportions of fibers, but this treatment also increases the proportion of absorbed water in presence of liquid water. Taken separately, both types of treatments used for wood particles - neutralization with hydraulic binders and extraction with boiling water of hydro-soluble compounds - also do not allow a sufficient reduction of EDVs. However, the combination of these two treatments allows the achievement of EDV [Formula: see text] 1 mm/m. Such a treatment improves the mechanical resistance without significantly altering the thermal performances.Key words: wood concrete, extreme dimensional variation, fiberglass, neutralization, hydrolysis.[Journal translation]

Organic matter (OM) generally plays an important role in soil aggregate stability. The objective of this work was to characterize the hot water-extractable OM and its role in the aggregate stability of clayey ferrallitic soils under different land use management. The macroaggregate (>200 µm) stability of these soils was determined before (AS) and after hot-water extraction (ASe). The contents in total organic carbon and in carbon present as carbohydrates, as well as the sugar composition, were determined on the bulk soils and their hot-water extracts.The carbon and macroaggregate contents decreased upon land-clearing and cultivation, but to a lesser extent when some cultural practices were used. Whatever the situation considered, the hot-water extract always presented a higher carbohydrate content than the bulk soil. The high values of ratios r = (galactose + mannose)/(arabinose + xylose) suggested that a large proportion of carbohydrates was of microbial origin. There were significant correlations between AS and the carbon content of bulk soils or hot-water extracts, and between AS and the soil carbohydrate content. On the opposite, whatever the soil sample studied, no significant difference could be found between AS and ASe, showing that hot-water extractable OM had thus no clear aggregating role in these soils. Key words: Organic matter, macroaggregate stability, hot-water extraction, carbohydrates, ferrallitic soils

Shallow fresh groundwater and deep saline groundwater are used together with surface water in the extraction of bitumen from the Athabasca Oil Sands both in the surface mining and in situ operations. However, increasing efficiencies in processing technologies have reduced water use substantially and currently at least 75% of the water used in most operations is recycled water. Much concern has been expressed regarding contamination of surface waters by seepage from tailings ponds, but hydrogeological studies indicate that this is not happening; that seepage capture design is effective. Oil sands mining and in situ project licensing and operation regulations include Environmental Impact Assessments that mandate considerable hydrogeological measurement and monitoring work. However, little of this is independently evaluated for accuracy or synthesized and interpreted for the public. Recent changes in Alberta environmental regulation, including the establishment of the Alberta Environmental Monitoring Management Board (in October 2012) are expected to bring new transparency to environmental management of Oil Sands operations.SOMMAIREOn utilise conjointement des eaux douce de faibles profondeur, des eaux souterraines salines profondes avec des eaux de surface dans l'extraction du bitume des sables bitumineux de l'Athabasca, tant dans le procédé d’extraction in situ qu’en surface. Par ailleurs, l’accroissement de l'efficacité des technologies de traitement a considérablement réduit la consommation d'eau et, à l’heure actuelle, au moins 75% de l'eau utilisée dans la majorité des opérations est de l'eau recyclée. Beaucoup d’inquiétude a été exprimée concernant la contamination des eaux de surface par la percolation des eaux des bassins de décantation des résidus, mais des études hydrogéologiques indiquent que ce n'est pas le cas, et que le concept de capture des infiltrations est efficace. L’octroi de permis d’exploitation ainsi que les procédés d’exploitation des sables bitumineux, par extraction en surface ou in situ, comportent des évaluations d’impact sur les milieux de vie, est assorti de mandats élaborés de mesures hydrologiques et de suivi. Cela dit, peu de ces mesures sont évaluées de manière indépendante quant à leur exactitude, leur mise en forme et leur interprétation pour le grand public. Les changements récents dans la réglementation environnementale en Alberta, y compris la mise en place du Alberta Environmental Monitoring Management Board (en Octobre 2012) devraient aboutir à une nouvelle transparence de la gestion environnementale de l'exploitation des sables bitumineux.DOI: http://dx.doi.org/10.12789/geocanj.2013.40.016

Soil solution analysis may provide useful information on nutrition status and Al toxicity in soil. Nevertheless, obtaining soil solutions in low-moisture soils causes a problem. Saturated extracts may act as an alternative for getting information on soil solution. Their effectiveness in assessing representative base cations and aluminum distribution in soil solution was demonstrated in this study. Saturated extracts, which were obtained from air drying and fresh soil, were compared with the "true" soil solution for base distribution and base/Al ratio. Molar fraction and equilibrium ratio in the "true" soil solution depended on soil moisture before extraction. Nevertheless, they were less affected by this approach than intrinsic concentrations. The results showed that molar fraction and equilibrium ratio in soil solution can be predicted from the molar fraction or equilibrium ratio in saturated extracts and soil moisture information, however, saturated extracts obtained from fresh soil were better models. Base/Al ratios in saturated extracts were closely dependent on pH extracts but they were not well linked with the same ratio in soil solution. Key words: Soil solution, molar fraction, equilibrium ratio, soil acidity, sugar maple, Acer saccharum

AbstractThe Oostenbrink elutriator-cottonwool filter method is widely used to extract nematodes from soil or litter samples. Nevertheless, its extraction efficiency with respect to nematode body dimensions and life strategy has hardly been investigated. In this study, losses in the elutriator, through the sieves and on the cottonwool filter were estimated by adding known numbers of nematodes to sterile soil samples or to clean water. No significant losses were observed in the elutriator, but through the sieves losses of 20-35% were measured. A strong relationship (y = 1 ­ 2.0998e­0.0075L) was found between extraction efficiency of the sieves and nematode body length. Through the filter losses of 32-50% were measured, but due to mortality or inactivation of nematodes in the inoculum these losses were possibly overestimated. Soil did not significantly affect the extraction efficiency of the sieves and filter, but nematodes were more efficiently extracted from small (50 g) than from large samples (250 g). The recovery of nematodes from fresh soil samples after an extraction time of 1, 2 and 3 days through the cottonwool filter was 59, 73 and 82% compared to the total after 7 days of extraction. Nematode body width, the presence of tail glands, c-ratio and life strategy (cp-group) all seem to affect the extraction rate through the filter. The recovery was related to nematode body length and extraction time by the equation y = exp(­ L * exp(­ 0.63737 * T ­ 5.82756)). The estimated total extraction efficiency of the Oostenbrink elutriator-cottonwool filter method after 1 day of extraction appeared to be 49% for 330 μm long nematodes and was lower for all other sizes.La méthode d'Oostenbrink (élutriateur et filtre en ouate de coton) est largement utilisée pour l'extraction des nématodes à partir d'échantillons de sol et de litière. Cependant, son efficacité en fonction de la taille des nématodes et de leur stratégie de comportement a rarement été étudiée. Au cours du présent travail les pertes dans l'élutriateur, au travers des tamis et sur les filtres de coton ont été estimées en ajoutant un nombre connu de nématodes à des échantillons de sol ou à de l'eau pure. Aucune perte significative n'a été enregistrée dans l'élutriateur, mais des pertes de 20 à 35% ont été mesurées en ce qui concerne les tamis. Une relation solide (y = 1 - 2,0998e-0,0075L) a été trouvée entre l'efficacité des tamis et la taille du nématode. Concernant les filtres, des pertes de 32 à 50% ont été mesurées mais, en raison de la mortalité ou de l'inactivation des nématodes de l'inoculum, ces pertes ont pu être surestimées. Le sol lui-même n'influence pas significativement l'efficacité de l'extraction, mais cette dernière est meilleure avec des petits (50 g) qu'avec des grands (250 g) échantillons. La récupération des nématodes à partir d'échantillons de sol frais après un temps d'extraction de 1, 2 et 3 jours était de 59, 73 et 82%, ce en comparaison du nombre total extrait après 7 jours. Le diamètre du corps du nématode, la présence de glandes caudales, le rapport c ainsi que la stratégie de comportement (groupe cp) paraissent affecter l'extraction au travers du filtre. La récupération est fonction de la taille du nématode et du temps d'extraction suivant la formule: y = exp(- L * exp(- 0,63737 * T - 5,82756)). L'efficacité totale de l'extraction par cette méthode d'Oostenbrink apparait, pour une durée d'1 jour, être de 49% pour des nématodes longs de 330 μm, et se révèle plus faible pour toutes les autres tailles.

Human consumption and industrial processing of plantain often generate several tonnages of peels annually. These peels are discarded most of the time or heaped up in the dunghills, thereby constituting environmental filth, nuisance and pollution. Apart from the constituted menace, it represents a waste of useful bio-resources. Against this background, this study therefore was carried out to investigate the unripe peels of plantain (Musa paradisiaca L.) as high quality feedstuff for livestock in Nigeria. Unripe mature plantain bunches were harvested, rinsed with distilled water in order to clean out sands and other attached debris before peeling. The peels were chopped into small sizes, weighed (fresh weight), neatly arranged on flat trays and sun dried for a week. The sample was pulverized using Bajaj® Super blender. Extraction of the phytochemical was carried out with ethanol (solvent). Proximate composition, minerals and phytochemical analyses were determined using standard procedures. Obtained data were subjected to descriptive statistics using SPSS (version 23). The results (%) showed that the sun-dried peel contained moisture (6.12), total ash (17.28), crude fat (4.69), crude protein (13.80), fibre (0.21), carbohydrate (57.90), dry matter (93.88) organic matter (82.72), and metabolizable energy (329.01 KCal/100g). Phytochemical screening revealed the presence of saponins > cardiac glycosides > tannins > terpenoids > flavonoids while steroids, alkaloids, phlobatannins, and anthraquinones were undetected. The minerals followed the order K > Na > Ca > Mg > P > Fe > Zn > Cu > Pb > Mn. It was concluded that unripe fruit peel of M. Paradisiaca L. is plenteous in food nutrients and minerals. The phytochemical can be exploited for animal (and possibly humans) drug formulations. La consommation humaine et la transformation industrielle génèrent souvent plusieurs tonnages de pelures du plantain par an. Ces pelures sont jetées la plupart du temps ou entassées dans les bouses, constituant ainsi de la saleté environnementale, des nuisances et de la pollution. Outre la menace constituée, il représente un gaspillage de bio-ressources utiles. Dans ce contexte, cette étude a donc été réalisée pour étudier les pelures non mûres de 'plantain' (Musa paradisiaca L.) comme aliments de haute qualité pour le bétail au Nigeria.Des grappes de ''plantain matures non mûres ont été récoltées, rincées à l'eau distillée afin de nettoyer les sables et autres débris attachés avant l'épluchage. Les pelures ont été coupées en petites tailles, pesées (poids frais), soigneusement disposées sur des plateaux Evaluation of unripe peels of plantain (Musa paradisiacal L.) as high quality feedstuff for livestock plats et séchées au soleil pendant une semaine. L'échantillon a été pulvérisé à l'aide de Bajaj® Super blender. L'extraction du phytochimique a été effectuée avec de l'éthanol (solvant). La composition immédiate, les minéraux et les analyses phytochimiques ont été déterminés à l'aide de procédures normalisées. Les données obtenues ont fait l'objet de statistiques descriptives à l'aide du SPSS (version 23). Les résultats (%) a montré que la peau séchée au soleil contenait de l'humidité (6.12), des cendres totales (17.28), de la graisse brute (4.69), des protéines brutes (13,80), des fibres (0.21 glucides (57,90), matière sèche (93.88), matière organique (82.72) et énergie métabolisable (329.01 KCal/100g). Le criblage phytochimique a indiqué la présence des saponines > des glycosides cardiaques > tanins > terpenoids > flavonoïdes tandis que les stéroïdes, les alcaloïdes, les phlobatannins, et les anthraquinones étaient non détectés. Les minéraux ont suivi l'ordre K > Na > Ca > Mg > P > Fe > Zn > Cu > Pb > Mn. On a conclu que la peau non mûre des fruits de M. Paradisiaca L. est plenteous dans les nutriments alimentaires et les minéraux. Le phytochimique peut être exploité pour des formulations de medicaments animaux (et peut-être humains).

Sous le paradigme de « more crop per drop », augmenter la productivité de l’eau consommée en agriculture irriguée est devenue l’un des points majeurs du développement en systèmes d’irrigation. Dans ce contexte, évaluer les performances des techniques d’irrigation et leur aptitude à réduire la consommation en eau est une condition préalable à l’optimisation de l’utilisation de l’eau en agriculture. La technique d’irrigation dont il est question dans ce travail de thèse est le goutte-à-goutte enterré (GGE) que l’on souhaite modéliser afin d’évaluer ses performances agronomiques dans divers contextes pédoclimatiques.De nombreux modèles de cultures permettent aujourd’hui de prédire le rendement agricole en fonction, inter allia, des conditions climatiques, du type de sol, de la disponibilité de l’eau, des éléments nutritif et des pratiques agricoles. Ces modèles de cultures couplent généralement les processus de transfert d’eau et des solutés dans le sol au développement végétatif des cultures. L’extraction de l’eau par les racines des plantes y joue le rôle de jonction entre le Sol et la Plante.Malgré la forte variabilité spatio-temporelle de l’activité de l’extraction racinaire, cette activité est souvent présentée dans les modèles de cultures par des fonctions empiriques « statiques » : la distribution spatiale de l’extraction de l’eau du sol dépend d’une forme prédéfinie de la densité racinaire mais non du type d’irrigation. Ces fonctions empiriques s’avèrent être adaptées à la simulation de l’extraction racinaire lorsque l’eau est apportée à la surface du sol (irrigation par aspersion, gravitaire, etc.). Cependant, leur légitimité sous irrigation localisée reste à démontrer.La présente thèse tente d’évaluer la performance de l’approche empirique pour modéliser de l’extraction de l’eau sous l’irrigation localisée par GGE, avec pour objectif d’élaborer un modèle de cultures opérationnel adapté à ce type d’irrigation.Dans un premier temps, le rôle de la fonction définissant la distribution spatiale de la densité racinaire est analysé. Des simulations numériques appuyées par des expérimentations de terrain ont permis d’analyser le phénomène de « compensation de l’extraction racinaire », phénomène plus particulièrement exacerbé en irrigation localisée. En rendre compte par la modélisation s’est avéré nécessaire pour prédire la consommation en eau des cultures, la distribution de l’eau dans le sol, et surtout les flux de drainage sous GGE.Dans un second temps, les fruits de cette analyse ont été valorisés par le développement de SDICM, un modèle de cultures couplant les processus de transfert bidirectionnel de l’eau dans le sol au développement végétatif de la culture. Ce modèle a été confronté aux observations de terrain ce qui a permis de constater l’importance du processus d’extraction racinaire dans la prédiction des profils hydriques en sols cultivés.Finalement, les résultats d'ordre agronomiques des essais conduits au site d'études ont été synthétisés afin d'évaluer les performances de l'irrigation par GGE pour la production de maïs dans le contexte climatique du Sud de la France
The "more crop per drop" paradigm is behind considerable efforts to increasing the productivity of water consumed in irrigated agriculture. In this context, the evaluation of the agronomic performances of irrigation techniques and their ability to reduce the water consumption is a prerequisite for optimizing water use in irrigated agriculture. This thesis explores the potentials of Subsurface Drip Irrigation (SDI) within a modeling framework to evaluate its agronomic performance under various soil and climatic contexts.Many crop models allow today the prediction of crop yields as a function of, inter alia, the climatic conditions, the type of soil, the availability of water, of nutrient, and agricultural practices. These crop models usually couple the water and solute transfer processes in the soil to crop development. The water uptake of plant roots plays herein a key role of joining the processes in soil to those of the plant.Despite the strong spatial and temporal variability of the activity of root uptake, this activity is often presented in crop models with empirical “static” functions: the spatial distribution of water uptake depends on a predefined distribution of root density, but not on the type of irrigation. These empirical functions are found to be suitable for the simulation of root uptake when water is brought to the surface (sprinkler irrigation, gravity, etc.). However, their legitimacy under drip irrigation remains to be demonstrated.This thesis evaluates the performance of the empirical approaches for modeling root water uptake under drip irrigation, with the ultimate objective of introducing a simple crop model suitable for this technique.From the one hand, the role of the function defining the spatial distribution of root density is explored. Numerical simulations supported by field experiments allowed analyzing the phenomenon of "compensatory water uptake", which is exacerbated under localized irrigation. Considering this phenomenon in modeling was necessary for adequately predicting water consumption of the crop, the distribution of water in the soil, and especially drainage fluxes under SDI.From the other hand, the findings from the first study are taken into account in the development of SDICM, Subsurface Drip Irrigation Crop Model. SDICM is couples bidirectional water transfer process in the soil to crop growth. This model was confronted with field observations which allowed putting forward the importance of root water uptake process in the prediction of water profiles in cropped soils.Finally, an application example was conducted where the water productivity of maize under different pedo-climatic conditions was assessed using SDICM and a capacitive type model. The purpose of the comparison is to highlight the importance of simulating bidirectional soil-water transfer in the context of SDI

L'heterogeneite de la ressource hydrique est tres forte en verger. Cette heterogeneite est liee a des gradients verticaux suivant la profondeur, mais egalement a des gradients horizontaux lies aux irrigations. L'extraction de l'eau est etudiee chez le pecher (prunus persica l. Batsch) pour une repartition non uniforme des disponibilites hydriques. Les systemes racinaires ont ete bipartis au verger, permettant d'induire des disponibilites hydriques tres heterogenes sur chaque sous-systeme. La contribution a l'extraction evolue suivant les disponibilites, et des differences de potentiels hydriques apparaissent entre les sous-systemes racinaires et le long des racines. Dans ces conditions de disponibilites hydriques non uniformes, les modeles classiques ne permettent pas de decrire la repartition de l'extraction et les phenomenes de regulation qui apparaissent au sein du systeme racinaire, en particulier car ils supposent une distribution theorique des racines et/ou un potentiel hydrique racinaire uniforme. Un modele d'extraction de l'eau a ete developpe (doussan et al. , 1998a). Le systeme racinaire est represente sous la forme d'une architecture, et les capacites d'absorption et de transfert de l'eau par les racines sont explicitees. Le couplage permet la construction d'une architecture hydraulique. L'analyse architecturale du systeme racinaire permet de degager des types racinaires. Les processus de construction de l'architecture comprennent la croissance axiale et la ramification mais egalement des processus plus specifiques des plantes perennes (mortalite et croissance radiale). La croissance radiale resulte de proprietes de conservation des sections. Enfin, des processus de reiteration sont egalement apparus regulierement et structurent profondement la mise en place de l'architecture racinaire. Par ailleurs, la typologie morphologique realisee recoupe une typologie fonctionnelle basee en particulier sur les capacites de transfert axial. L'evolution de la conductance axiale est modelisee par une relation incluant le diametre exterieur de la racine et son type. Le couplage avec le modele d'architecture permet la construction de l'architecture hydraulique du systeme racinaire du pecher en verger. Le modele d'extraction sous-estime legerement les flux extraits par les racines. Cependant, les evolutions qualitatives sont bien decrites. D'une part, la profondeur d'extraction evolue suivant les disponibilites hydriques. D'autre part, les gradients de potentiel hydrique le long des macrorhizes apparaissent avec des niveaux comparables aux gradients mesures en verger. Le gradient de potentiel est eleve dans la partie proximale lorsque les conditions de disponibilites hydriques sont fortes, et diminue avec la chute des disponibilites hydriques, entrainant une extraction plus localisee vers la zone apicale des macrorhizes. Avec l'abaissement des disponibilites hydriques, la chute des potentiels hydriques est accrue et des differences importantes apparaissent entre chaque cote du systeme racinaire. Ces differences permettent d'expliquer les phenomenes de compensation qui apparaissent au verger.

L’utilisation de technologies d’extraction est cruciale dans l’industrie cosmétique. Cette étape de procédé consomme beaucoup d’énergie et de grandes quantités de matières premières. De plus, les solvants utilisés ne sont pas tous anodins, et certains sont issus de produits pétroliers. Afin de mieux préserver l’environnement et la santé humaine, il faut trouver des alternatives aux solvants et aux méthodes d’extractions conventionnelles. Pour cela, nous avons utilisé l’eau comme solvant et des technologies innovantes pour créer de nouvelles méthodes. Les travaux présentés dans cette thèse font tout d’abord un état de l’art des méthodes d’extractions utilisant l’eau comme solvant. L’ensemble de ces méthodes très anciennes, comme récentes, ont toutes leurs spécificités en termes de matrices et de molécules extraites. Puis nous nous sommes intéressés à une méthode ancienne qu’est l’hydrodistillation. L’extraction et la séparation simultanée des composés hydrosolubles et volatiles des feuilles de boldo (Peumus boldus, Mol.) est ensuite effectuée à l’aide des micro-ondes. L’optimisation des paramètres ont ensuite aboutis sur un scale-up à l’échelle pilote. L’intensification et la mise en continu de l’extraction des feuilles de boldo assisté par ultrasons sont ensuite explorés. Puis, nous étudions une méthode en cours de maturation avec l’assistance des tensioactifs pour l’extraction de composés hydrophiles et hydrophobes du romarin (Rosmarinus officinalis L.) dans l’eau. Enfin, nous avons exploré une méthode d’extraction encore en R&D. Elle utilise uniquement l’eau pour obtenir des composés hydrophobes de l’écorce d’orange douce ( Citrus sinensis L.) à l’aide d’un appareil micro-ondes pour atteindre un état subcritique
The use of innovative extraction technologies is of outmost importance in the cosmetic industry. This process step is consuming large amounts of energy and materials. Furthermore, some solvents used are not benign. Some of them are from oil products. In order to better preserve the environment and human health, we must find alternatives to solvents and conventional extraction methods. To pursue this goal, we will use water as solvent and innovative technologies to create new extraction methods of natural products. The work presented in this thesis first establishes a review of extraction methods. All those methods, old as well as new ones, are specific in terms of target matrix or extracted molecules. Then, we focused on a mature extraction method: hydrodistillation. The simultaneous extraction and separation of water soluble compounds as well as volatile compounds from boldo leaves (Peumus boldus, Mol.), is undertaken with the help of microwaves. The parameters optimization leads to a pilot scale-up. The intensification and continuous mode transition of the ultrasound assisted extraction of boldo leaves is then studied. Afterwards, we studied the maturing method of surfactant addition to water. This is in order to extract hydrophilic and hydrophobic compounds of rosemary (Rosmarinus officinalis L.). Finally, we explored an extraction method still in R&D. This method use only water in order to extract hydrophobic compounds of sweet orange peels ( Citrus sinensis L.) with a microwave device

Les légumineuses ont des rhizodépôts riches en azote (N). Leur emploi dans les rotations de cultures permet de réduire l’usage de fertilisants de synthèse. Parmi les composés azotés exsudés par les racines, les acides aminés (AA) sont reconnus pour leur rôle dans la régulation des communautés microbiennes de la rhizosphère, avec un impact sur la nutrition des plantes et leur résistance aux stress abiotiques. Cette exsudation est difficile à mesurer en raison des interactions avec les microorganismes et les particules minérales du sol. Nous avons fait l’hypothèse que l’exsudation racinaire d’AA varie en fonction du substrat, de la croissance et de l’humidité sol. Une méthode d’extraction des AA du sol a été mise au point pour estimer l’empreinte rhizosphérique en acides aminés (ERAA) dans le sol non stérilisé, comme résultat net des interactions entre l’exsudation d’AA et le milieu rhizosphérique. L’évolution de l’ERAA a ainsi été étudiée chez Medicago truncatula cultivée sur sable stérilisé ou sol non stérilisé, à 3 stades de croissance végétative, et chez Pisum sativum soumis ou non à un déficit hydrique ou un excès d’eau. Le marquage au 15N a été utilisé pour appréhender le mouvement des 15N-AA libérés par les racines vers la rhizosphère. L’ERAA augmente au cours de la croissance végétative et est dépendante en quantité et en qualité, du stade de la plante. Le déficit hydrique modifie l’ERAA avec la présence de plus de N récemment assimilé par la plante, plus de proline, d’alanine et de valine. En tenant compte des limites expérimentales, ces travaux ont permis de mieux comprendre les facteurs qui influencent l’ERAA et d’appréhender la rhizodéposition azotée des légumineuses
Legume roots release substantial amounts of nitrogen (N) into the soil. They can help to reduce the use of synthetic N fertilisers in cropping systems. A part of this N derives from root exudates, mainly in amino acids (AAs) forms, that are highly suspected to regulate the abundance of microbial community in the rhizosphere. This may impact plant nutrition and resistance to abiotic stress. However, exudated AAs have not been unequivocally quantified, due to interaction with rhizosphere microorganisms and mineral particles. We hypothesized that root AA exudation could change significantly according to the substrate type, the plant growth and water availability. In the present work, we have developed a methodology using unsterilized soil in order to measure the rhizosphere AA fingerprint (RAAF), as the net result of interactions between AA exudation and rhizospheric environment. The RAAF was measured in Medicago truncatula grown in either sterilized sand or unsterilized soil, at three vegetative plant stages; and in Pisum sativum grown in unsterilized soil, under either a water deficit or a water excess. P. sativum plants were stem-labeled with 15N, in order to assess root 15N-AA released in the rhizosphere. The RAAF increased substantially during plant growth, showing a significant quantitative and qualitative plant growth dependent effect. Water deficit significantly modified RAAF with more recently assimilated N, proline, alanine and valine released in the rhizosphere under water deficit. This work contributed to highlight factors affecting RAAF and to better understand ecophysiological aspects of N rhizodeposition of legumes

Une meilleure connaissance du fonctionnement du prélèvement hydrique par les racines des plantes est nécessaire pour améliorer les stratégies de gestion de la ressource en eau et, à ce titre, comprendre l’acquisition de l’eau du sol par les systèmes racinaires reste un objectif important de la recherche agronomique. Cependant, la caractérisation du fonctionnement du transfert hydrique sol-plante et la spatialisation des prélèvements à l’échelle parcellaire reste problématique. Le milieu sol-plante est un système complexe, variable dans l’espace et dans le temps. La réduction et l’épuisement de l’eau dans la zone racinaire sont contrôlés par le sol, la plante et les facteurs climatiques. Pour pouvoir spatialiser l’extraction hydrique à l’échelle de la population de plantes (échelle parcellaire), il est nécessaire de posséder un moyen permettant d’estimer l’extraction hydrique et sa variabilité reflétant à la fois l’hétérogénéité globale et spatiale de la population et celle du milieu. Dans ce contexte, nous avons utilisé la Tomographie de Résistivité Electrique (ERT) comme approche alternative aux méthodes classiques de mesures hydriques (bilan hydrique) pour estimer les prélèvements hydriques des racines. Cette méthode est basée sur une mesure spatialisée de la résistivité électrique du sol, qui est elle-même reliée à la variabilité spatio-temporelle de la teneur en eau. La cartographie 2D ou 3D de la résistivité et ses variations dans le temps seront alors reliées aux variations de teneur en eau et aux prélèvements hydriques distribués dans l’espace. Les objectifs de cette étude expérimentale sont d’évaluer les apports de la tomographie de résistivité électrique pour spatialiser les prélèvements hydriques à l’échelle parcellaire et pour analyser les transferts d’eau dans le système sol-plante, avec des plantes diverses et une disponibilité en eau variable. Pour cela, nous avons travaillé avec trois types de plante (Maïs, Sorgho, Féverole) présentant des systèmes racinaires et des capacités de prélèvement d’eau différents. Ces plantes ont été soumises à trois conditions de disponibilité en eau allant de bien irrigué à sec. Nous avons pu estimer l’extraction hydrique à l’échelle parcellaire par une approche directe utilisant la variation temporelle de la résistivité électrique du sol ou par une calibration entre résistivité électrique et teneur en eau établie in situ. Les cartes de prélèvements hydriques issues de cette estimation montrent la variation des prélèvements dans l’espace et le temps. L’estimation des prélèvements hydriques racinaires est donc réalisable à l’échelle parcellaire. Cependant, l’estimations spatiale des ces prélèvements par ERT présente des limites plus ou moins fortes liées à la sensibilité de mesure (sensibilité décroissante en profondeur, erreur RMS de la calibration teneur en eau-résistivité de l’ordre de 0. 03 cm3. Cm-3), au dispositif de mesures (résolution décroissante en profondeur avec une disposition d’électrodes en surface) et aux conditions expérimentales (problèmes de mesures dans les sol secs et argileux : problème de contact sol électrodes et hétérogénéité induite par la fissuration). Ce travail présente donc une première étape méthodologique, montrant la faisabilité de l’utilisation de l’ERT dans une quantification spatiale du prélèvement si des données hydriques sont disponibles conjointement, et s’inscrit dans une démarche plus générale de compréhension de l’hétérogénéité spatiale de l’extraction en relation avec les propriétés du sol et le développement du système racinaire
A better knowledge of the functioning of water uptake by plant roots is necessary in order to optimize agricultural water resources management. To this respect, the understanding of the acquisition of soil water by root systems is an important objective of agronomical research. However, characterization of water transfer in the soil-plant system and the spatialization of water uptake at the field scale are still problematic and challenging. Soil - plant environment is a complex system, varying in time and space. The depletion of soil water in the rooted zone is controlled by soil, plant and climatic factors. In order to spatialize the water uptake at the plant’s population scale, methodologies and proxy variable allowing an estimation of water extraction and its variability are highly needed. This would reflect simultaneously the overall and spatial heterogeneity of the population and its growing medium. To this aim, we used the Electrical Resistivity Tomography (ERT) as an alternative approach to the classical methods of water measurements (local soil water balance) for estimating root water uptake. ERT results in a spatial estimation of soil electrical resistivity, the latter being related to the variability of soil water content. 2D or 3D imaging of soil electrical resistivity and its variations with time are related to water content variations as well as water extraction distribution in soil. This experimental study aims at evaluating ERT for spatializing water uptake at the field scale with various plants and different levels of water availability. Three types of plant (Maize, Sorghum and Broad bean) were selected because they exhibit different root systems morphologies and /or and water extraction capacities. These crops were subjected in the field to three levels of water availability ranging from rain fed to full irrigation. Water extraction and its variability, at the field scale, was estimated firstly by a “direct” approach which empirically links the temporal difference in soil electrical resistivity and the uptake. Secondly, an “indirect” more general approach, using in situ calibration between soil electrical resistivity and water content into a spatialized water balance calculation has been used. The water uptake images resulting from these estimations show high spatial and temporal variation of water uptake. The estimation of root water uptake at field scale by ERT is thus possible. However, this spatial estimation can be more or less severely restricted by different constraints which are related to: ERT sensitivity (decrease of ERT sensitivity with depth, accuracy of the in situ water content-resistivity calibration relationship: RMSE ~ 0. 03 cm3. Cm-3), the type of ERT measurement setup (decrease of resolution with depth with a surface array) and to the environmental conditions (problems for ERT measurements in dry and clay soil: decrease of soil-electrode contact and increase of soil heterogeneity due to soil cracking). This work contributes to a first methodological step, showing the possible use of ERT for spatializing and quantifying the spatial variations of root water uptake, if soil hydrodynamic data are available. More globally, this work traces new developments in the understanding of the spatial heterogeneity of root water uptake in relation with soil properties and root system growth

Dans le contexte du développement d'une agriculture durable visant à préserver les ressources naturelles et les écosystèmes, il s'avère nécessaire d'approfondir notre compréhension des processus souterrains et des interactions entre le sol et les racines des plantes.Dans cette thèse, on utilise des outils mathématiques et numériques pour développer des modèles mécanistiques explicites du mouvement de l'eau et des nutriments dans le sol et de l'absorption racinaire, gouvernés par des équations aux dérivées partielles non linéaires. Un accent est mis sur la prise en compte explicite de la géométrie du système racinaire et des processus à petite échelle survenant dans la rhizosphère, qui jouent un rôle majeur dans l'absorption racinaire.La première étude est dédiée à l'analyse mathématique d'un modèle d'absorption du phosphore (P) par les racines des plantes. L'évolution de la concentration de P dans la solution du sol est gouvernée par une équation de convection-diffusion avec une condition aux limites non linéaire à la surface de la racine, que l'on considère ici comme un bord du domaine du sol. On formule ensuite un problème d'optimisation de forme visant à trouver les formes racinaires qui maximisent l'absorption de P.La seconde partie de cette thèse montre comment on peut tirer avantage des récents progrès du calcul scientifique dans le domaine de l'adaptation de maillage non structuré et du calcul parallèle afin de développer des modèles numériques du mouvement de l'eau et des solutés et de l'absorption racinaire à l'échelle de la plante, tout en prenant en compte les phénomènes locaux survenant à l'échelle de la racine unique
In the context of the development of sustainable agriculture aiming at preserving natural resources and ecosystems, it is necessary to improve our understanding of underground processes and interactions between soil and plant roots.In this thesis, we use mathematical and numerical tools to develop explicit mechanistic models of soil water and solute movement accounting for root water and nutrient uptake and governed by nonlinear partial differential equations. An emphasis is put on resolving the geometry of the root system as well as small scale processes occurring in the rhizosphere, which play a major role in plant root uptake.The first study is dedicated to the mathematical analysis of a model of phosphorus (P) uptake by plant roots. The evolution of the concentration of P in the soil solution is governed by a convection-diffusion equation with a nonlinear boundary condition at the root surface, which is included as a boundary of the soil domain. A shape optimization problem is formulated that aims at finding root shapes maximizing P uptake.The second part of this thesis shows how we can take advantage of the recent advances of scientific computing in the field of unstructured mesh adaptation and parallel computing to develop numerical models of soil water and solute movement with root water and nutrient uptake at the plant scale while taking into account local processes at the single root scale

Une meilleure comprehension du transfert de l'azote, a l'echelle de la plante entiere apparait necessaire pour repondre aux limitations des modeles actuels de la fertilisation azotee. Nous avons choisi d'etudier les caracteristiques du flux xylemique (composition, concentration, vitesse) en reponse a la presence de nitrate dans le milieu racinaire chez de jeunes plantules decapitees de mais ou de ble en condition de poussee racinaire. Comparativement a celles traitees au kci, les plantules traitees au kno#3 a la meme concentration, presentent une vitesse d'exsudation double. Cet effet du nitrate est attribue a une augmentation de la conductivite hydraulique du systeme racinaire puisque aucune augmentation significative de la difference de potentiel hydrique entre les exsudats et le milieu exterieur n'a pu etre mise en evidence. L'implication de la chaine de reduction et d'assimilation des nitrates dans ce processus a ete montre par l'emploi d'inhibiteurs specifiques des enzymes impliquees dans la reduction (nitrate reductase) et l'assimilation des nitrates (glutamine synthetase). Une transposition de ce modele a ete entreprise sur le ble par une comparaison varietale entre thesee et soissons qui different par leur besoin en azote. Les caracteristiques de l'exsudation sont liees aux rapports d'activite nr in vitro foliaire et racinaire. Une experience de tracage par du kno#3 enrichi en #1#5n nous donne une valeur de l'absorption totale du n ainsi que sa repartition entre les compartiments foliaire et racinaire. L'etude d'extrait de collets et du couvert vegetal jusqu'a la floraison de cultures en champ prolonge la comparaison varietale, les criteres etudies au stade jeune se revelent etre des diagnostics precoces du metabolisme azote des cultures. Des resultats concernant la composition isotopique naturelle de l'azote des feuilles suggerent leur utilisation comme indicateur d'origine de l'azote du sol (fertilisant ou mineralisation naturelle)

Une tonne d'ordures ménagères incinérées produit 250 à 300kg de mâchefer et 25 à 50kg de REFTOM (Résidus d'Epuration des Fumées d'Incinération d'Ordures Ménagères) qui sont constitués principalement d'oxydes et de silico-alummates avec une proportion non négligeable de composés solubles (NaCl, KC1, CaCl2, CaSCXi,. . . ) et de métaux lourds (Pb, Zn, Cd,. . . ). Cela leur confère un potentiel polluant problématique en cas de stockage ou de valorisation. Nous définissons d'abord la composition des résidus et mettons ensuite en évidence les mécanismes d'interaction entre l'eau et les résidus. On réalise ensuite des extractions séquentielles afin de préciser la spéciations des métaux lourds et des composés majeurs identifiés : les métaux sont associés majoritairement à la calcite et à Panhydrite solubilisables en conditions acides. Utilisé conjointement avec des extractions à pH imposé, ce test précise le comportement des résidus dans le temps en fonction de scénarios grâce à des simulations simples. En cas de stockage en milieu naturel, les chlorures sont très rapidement solubilisés. La carbonatation des ions hydroxydes par le CO; atmosphérique fait rapidement chuter le pH des lixiviats jusqu'à environ pH=8,5 (en quelques mois). Cela s'accompagne d'un très faible rejet de polluants métalliques car le minimum de solubilité de ces métaux se situe souvent vers ces pH. Une approche cinétique de ce phénomène a confirmé ces résultats. Plusieurs centaines de milliers d'années sont ensuite nécessaires pour obtenir des lixiviats acides car la pluie serait alors le seul fournisseur de protons, si on fait abstraction d'une possible activité biologique. Le reste des métaux, associés à des oxydes ou inclus dans la matrice de silico-aluminates, n'est pas susceptible d'être mobilisé dans l'environnement, sauf conditions particulières de scénario
One ton of incinerated municipal solid wastes give about 300kg of bottom ash and 50kg of APC (Air Pollution Control) residues which are mainly constituted of oxides and silico-aluminate compounds. A non-negligible part of these residues are soluble compounds (NaCl, KCl, CaCl2, CaSOa,. . . ) and heavy metals (Cd, Pb, Zn. . . . ) which are harmful elements in view of their disposal or valorisation. We first characterized the composition of the residues and the physico-chemical mechanisms in case of lixiviation. Sequential extractions have been used to define the speciations of heavy metals and major constituents. Heavy metals are mainly-associated with calcite and anhydrite and these mineral compounds are soiubilised in acid conditions. These extractions were associated with pH-stat extractions to predict the behaviour of the residues in time. We then used simple scenarios and simulations : in the case of n on-exceptional conditions of disposal, the chlorides ate the first compounds which are released to the environment. The carbonatation phenomenon in open air quickly reduced (some months) the pH of the residues leachate to about pH=8. 5, which is fortunately, in most cases the pH of the minimum solubilisation of heavy metals. A kinetic approach confirms this result. The rain is then the only possible source of protons and the decrease of the leachates pH proceeded very slowly (about hundreds of thousand years). The remaining metals, associated with oxides or inside the alumino-silicate mould, cannot be released to the environment, except under special conditions of disposal

Les distilleries et caves cooperatives productrices de sucre de raisin rejettent dans l'environnement des effluents aqueux charges en produits polluants qu'il est imperatif d'eliminer. Parmi ces produits, les acides tartrique et malique constituent environ 50% de la charge organique dont l'extraction permet de diminuer la pollution du milieu naturel. Par ailleurs, l'acide malique present dans ces effluents residuaires est sous la forme levogyre pour laquelle il existerait un marche potentiel comme substitut de l'acide citrique dans l'industrie agroalimentaire, a condition que les couts de production de l'acide malique naturel soient competitifs. L'etude de la recuperation des acides tartrique et malique a partir de solutions aqueuses synthetiques ou d'effluents naturels de distilleries par un procede d'extraction liquide-liquide en utilisant respectivement le systeme tributylphosphate-dodecane et des melanges amines tertiaires-octanol-1 a fait l'objet du present travail. Le rendement de l'operation et la selectivite de la separation ont ete etudies tout d'abord au stade laboratoire au moyen d'un procede a contact simple et ensuite au stade pilote en utilisant un extracteur morris comportant plusieurs etages et fonctionnant a contre-courant en continu. Cette facon de proceder nous a permis d'analyser l'influence de certains facteurs sur l'efficacite de l'extraction et notamment l'effet de la concentration en acide malique et en acide tartrique de la solution aqueuse initiale, du ph de cette phase, du taux de solvant et du pourcentage de diluant dans le melange diluant-extractant. Nous avons ainsi montre qu'il est difficile de concilier le rendement d'extraction et la purete de l'acide malique dans l'extrait

En rejetant dans l'environnement des effluents aqueux charges, les distilleries et caves cooperatives productrices de sucre de raison (mout concentre rectifie) engendrent une pollution importante. L'elimination des acides malique et tartrique qui constituent 40% de la charge organique est un moyen de diminuer cette pollution. La mise au point d'un procede de separation performant permettrait une valorisation des acides malique et tartrique naturels. La technique retenue est l'extraction liquide-liquide en utilisant des composes organophosphores comme solvant. Pour optimiser rendement et selectivite de cette separation, nous avons utilise les plans d'experiences. Cette methodologie permet l'etude des differents facteurs influant sur cette separation, a savoir: concentration en acide malique, en acide tartrique, concentration en extractant dans le solvant et taux de solvant