par le DIRECTEUR DES FORÊTS, Union Sud-Africaine
Les recherches concernant le séchage et les problèmes de préservation du bois dans l'Union Sud-Africaine furent commencées sur une très petite échelle en 1919 par la Section des recherches sur le bois du Ministère des Forêts. Les résultats de ce travail furent si encourageants qu'en 1926, il fut décidé d'établir une station expérimentale centrale autonome. L'institut des produits forestiers a été créé en 1928; c'est une section du Ministère des Forêts, dirigée par le Chief Forest Products Officer (Officier directeur des produits forestiers) dépendant directement du Directeur des forêts.
L'Institut est probablement unique en son genre, en ce que ses activités comprenaient surtout, au début, une part importante de recherches et de développement en ce qui concerne les possibilités commerciales, dans le but de prouver la valeur des produits locaux lorsqu'ils sont convenablement traités ou destinés à une répartition étendue. Cette politique a été entièrement justifiée, puisqu'elle eut pour effet de faire ressortir l'aspect pratique des recherches, et, étant donné la quantité des produits étudiés, fournit un ensemble considérable d'expériences précieuses.
Pendant ces dix dernières années, les fonctions de l'Institut ont été d'une nature expérimentale; ses recherches ont porté sur tous problèmes concernant la transformation, les traitements et l'utilisation des bois (indigènes et exotiques) des forêts du pays. L'équipement consiste en une scierie, un atelier de dégauchissage et cinq types différents de séchoirs commerciaux, pour étudier les problèmes du sciage et du séchage, et les propriétés physiques et les qualités de travail des bois; des cuves ouvertes ou des autoclaves pour étudier les différentes méthodes d'imprégnation des divers bois à l'aide de produits de préservation; de nombreuses machines d'essai pour déterminer les propriétés mécaniques des bois équarris et des poteaux; enfin des services pour la classification et l'identification des bois. Il y a aussi un laboratoire de chimie et un vaste et incomparable musée du bois.
Comme l'Institut des produits forestiers est unique en son genre sur le continent africain, il aide les entreprises publiques et privées par toute l'Afrique, aussi bien que les administrations locales et les organisations privées. De temps à autre sont donnés des cours sur le séchage du bois et autres sujets. Il travaille en étroite liaison avec un certain nombre de laboratoires d'outremer du même type et échange avec eux des rapports et publications sur les résultats de leurs travaux.
Préservation du bois
Le boisement par l'Etat de vastes régions de l'Union avec des essences exotiques résineuses et feuillues a soulevé le problème de l'utilisation de porches d'éclaircie d'essences non durables. Ce problème a été en partie résolu, grâce à l'étude de méthodes d'imprégnation et de solutions antiseptiques appropriées, pour une gamme étendue de produits, y compris les poteaux pour les clôtures et le bâtiment. La mise en service de poteaux de lignes téléphoniques et de lignes de transport d'énergie électrique en eucalyptus traités chimiquement a été particulièrement utile, car elle a permis à des quantités de petites municipalités, qui n'auraient pas eu les moyens de se procurer des pylones d'acier, de pouvoir faire installer le courant électrique.
Plus récemment, à la suite des dégâts causés par un insecte xylophage européen (Hylotrupes bajulus) et du termite des bois secs des Antilles (Cryptotermes brevis), des préservatifs appropriés ont été trouvés et des méthodes d'application mises au point, aussi bien pour les bois d'importation que pour les bois indigènes.
A ce sujet, la mise au point par l'Institut d'un préservatif à base de pentachlorophénol, non huileux, séchant rapidement et non efflorescent, a eu une importance toute particulière. Ce préservatif, qui a des propriétés de pénétration très grandes, est utilisé pour un traitement par trempage pour plusieurs espèces de pins, et également par injection à très basse pression (5 à 20 lb. - 2,2 à 9 kg/cm2) pour les feuillus.
Le colmatage qui se produit souvent lorsque des solutions huileuses à base de créosote sont utilisées comme préservatifs des bois, a été presque entièrement éliminé en certains cas par l'utilisation d'un excipient aromatique, ou par l'utilisation d'une huile riche en dérivés aromatiques. Cette découverte facilite la pénétration et permet l'utilisation de mélanges d'huile et de créosote, renforcés de pentachlorophénol, de naphténate de cuivre ou autres produits chimiques convenables.
Des expériences poursuivies pendant plusieurs années ont fourni une évaluation du pouvoir de protection de plus de 80 différentes sortes de préservatifs. Ces essais ne consistent pas seulement en observations dans les conditions réelles de service sur toute l'étendue du pays, mais aussi en expériences conduites scientifique
, ment, suivant des techniques modernes, dans des régions où les dangers de pourriture, aussi bien que les dangers combinés de pourriture et d'attaques par les termites, sont particulièrement menaçants. En tous cas, la protection assurée par les préservatifs à base d'huile a été reconnue bien supérieure à celle que peuvent offrir les solutions aqueuses de sels pour les ouvrages extérieurs.
L'Institut poursuit ses travaux dans cette direction dans le but d'utiliser au maximum les quantités limitées de créosote disponible, grâce à des mélanges appropriés. Une attention particulière est donnée à l'utilisation des huiles de poisson pour remplacer l'huile de ricin déshydratée dans les solutions de pentachlorophénol; et les essais sur les termites et la pourriture vont être étendus, afin d'y inclure les essais sur les tarets et autres agents destructeurs des ouvrages maritimes.
Séchage du bois
A la suite d'études sur les progrès réalisés sur les séchoirs dans le monde entier, l'Institut a réussi à mettre au point un séchoir qui réunit tous les perfectionnements récents. Ce séchoir, ainsi que les quatre autres, a fonctionné pendant ces trois dernières années. Ce modèle a été presque universellement adopté dans le commerce du bois, et a, sans aucun doute, réussi à perfectionner le séchage du bois en général. Il comporte des ventilateurs à arbre transversal et sens de circulation d'air réversible et permet un séchage précis des bois, tant feuillus que résineux.
Les cours de séchage du bois, qui sont donnés périodiquement, sont suivis par des résidents de l'Union aussi bien que par des habitants des territoires voisins. Des méthodes particulières ont été établies pour la plupart des essences indigènes les plus importantes, et une étude-type sur le séchage du bois en Afrique du Sud a été publiée sous forme de bulletin.
L'Institut a déterminé l'équilibre du taux d'humidité de différents bois dans la plupart des grandes villes de l'Union, et a réuni des données sur les propriétés de retrait et de séchage de beaucoup d'essences. Une étude particulière sur le séchage des jeunes bois d'eucalyptus a permis d'obtenir une importante réduction sur les pertes élevées habituellement associées à leur emploi. Des scies alternatives et des déligneuses doubles, utilisées pour supprimer les tensions observées dans ces bois, se sont révélées très efficaces.
Les inégalités de vitesse de croissance des conifères ne semblent pas être la cause du gauchissement excessif constaté chez les essences examinées lorsqu'elles sont débitées aux dimensions normales des bois de construction: 1½ par 4½ inches (0,038 m x 0,114 m) 1½ par 6 inches (0,038 m x 0,15 m) 1½ par 9 inches (0,038 m x 0,229 m). Des sections de 2 par 3 inches (0,0508 m x 0,0762 m) à partir du centre du tronc révèlent parfois des tensions, mais la fibre torse et le bois de compression sont les facteurs les plus importants déterminant le gauchissement.
Des recherches sont actuellement en cours pour savoir si la fissuration spiralée, visible sur l'écorce des Pinus longifolia, peut servir de guide pour juger du degré de torsion que l'on pourra vraisemblablement trouver dans les débits tirés de ces arbres. La fibre torse du P. longifolia ne paraît avoir que peu ou pas de rapports avec la vitesse de croissance, mais peut être retrouvée dans le porte-graines. D'autres tensions internes constatées dans des planches soumises préalablement au séchage sont également étudiées pour déterminer les causes de gauchissement, spécialement dans le bois des jeunes conifères.
Utilisation du bois
Des utilisations nouvelles et plus appropriées ont été trouvées pour un certain nombre de bois indigènes qui, étant donné le petit volume produit, ne devraient être utilisés que pour les usages qui leur conviennent le mieux; le poirier blanc, par exemple, convient admirablement aux composteurs d'imprimerie, le yellow wood est excellent pour les séparateurs des batteries d'accumulateurs, et l'ébène du Cap pour les règles à calcul.
Des recherches considérables ont été faites sur certaines espèces importées, comme P. patula et P. radiata, qui sont maintenant très largement introduits. On a pu obtenir que peu de renseignements de l'étranger, mais les bois de ces essences et de plusieurs autres essences exotiques ont été examinés et des études ont été faites sur l'influence de l'âge, de la vitesse de croissance et des variations qui peuvent se produire dans une même plantation ou un seul arbre. Quelques-unes des opinions généralement adoptées outre-mer se sont révélées inapplicables à ces jeunes arbres exotiques. Par exemple, il a été établi que l'âge de l'arbre, et non la vitesse de croissance, influe sur la qualité du bois. En d'autres termes, une grande rapidité de croissance ne produit pas obligatoirement un bois léger et tendre, à moins qu'elle n'ait eu lieu à un âge peu avancé (1 à 10 ans) de la croissance de l'arbre; en tous cas, vers dix ans, quelque rapide qu'ait été la croissance, le bois est bien assez résistant pour être employé dans l'un quelconque des usages courants du bâtiment.
Des projets de normes de qualification pour les bois des conifères indigènes, basés sur l'examen, au cours de ces expériences, de plusieurs milliers de cubic feet ont été élaborés par l'Institut, et, avec la collaboration de la Lumber Millers' Association (Association des industriels du sciage) et du South African Bureau of Standards (Office de normalisation de l'Union Sud-Africaine) ont également été publiés pour l'usage général.
Dès le début, des recherches ont été effectuées sur l'utilisation de l'acacia, du gommier et des pins pour la fabrication de la pâte et du papier et ont beaucoup contribué au développement de ces industries, qui sont maintenant bien établies.
En dehors des études faites sur les bois des forêts locales, l'Institut a préparé et publié des notes sur les propriétés et l'utilisation d'un grand nombre de feuillus croissants dans les territoires voisins. Il continuera à travailler dans les directions indiquées ci-dessus, et se propose de concentrer particulièrement ses recherches sur la production des bardeaux, des plongeoirs et des traverses avec le bois indigène.
Propriétés mécaniques du bois
L'Institut travaille en collaboration étroite avec les autres laboratoires afin d'assurer le plus de conformité possible dans l'ensemble des méthodes courantes et des autres méthodes d'essais.
D'après les expériences faites sur des pins indigènes, on a trouvé que la densité et la résistance suivent des règles fixes d'après lesquelles la résistance s'accroît du cœur vers l'extérieur du tronc, atteignant parfois son point maximum vers la trente-cinquième année, c'est-à-dire lorsque l'arbre a presque atteint son degré de maturité ou a atteint un diamètre d'environ 18 inches (0,45 m) à 1,30 m du sol et sous écorce. Il y a également une diminution de résistance de la base vers le sommet de l'arbre.
Aucune corrélation n'a été trouvée entre la largeur des couches et la résistance du bois, tous les autres facteurs étant les mêmes, mais une corrélation très nette a pu être établie entre l'âge et la résistance de l'individu.
On doit noter que tandis que ces faits ont été vérifiés pour les pins, ils ne sont pas également applicables à certaines essences, telles que Cryptomeria japonica et quelques autres conifères.
Pour l'essai de certains poteaux de lignes, des machines spéciales ont été installées grâce auxquelles la résistance de poteaux atteignant jusqu'à 48 feet (14,59 m) de long et 8 inch (0,20 m) de diamètre au sommet, peut être rapidement mesurée. C'est en grande partie grâce aux résultats de ces expériences que l'Electric Supply Commission (Commission pour la fourniture du courant) a consenti à utiliser des poteaux de bois, de provenance locale, par tout le pays.
L'Institut va poursuivre ses travaux afin de déterminer les facteurs qui influent sur la résistance des troncs de pins; les prochaines essences étudiées seront P. pseudostrobus et P. longifolia. Pour ce dernier, les effets de la fibre torse sur la résistance seront également recherchés.
Recherches sur la technique des coupes d'éclaircie
Des recherches basées sur la méthode O'Connor sont actuellement effectuées sur la technique des coupes d'éclaircie dans des peuplements équiennes de conifères 1. La base de cette méthode est que les essais ne doivent pas être limités à des recherches pratiques sur l'intensité de l'éclaircie, mais doivent s'échelonner par degrés, allant d'un extrême, celui du surpeuplement intégral (dans lequel le peuplement ne peut comporter un plus grand nombre de tiges à un âge donné), jusqu'à un autre extrême, celui de la libre croissance (dans lequel la croissance d'un arbre en diamètre ne peut être stimulé par une nouvelle réduction de la densité à un âge donné). Le but est de fournir une série de courbes en corrélation les unes avec les autres, qui ont fait donner à ces expériences le nom de Correlated Curve Trend, ou méthode C.C.T., ces courbes exprimant la relation entre le volume de l'arbre moyen par rapport à la densité des autres tiges à des intervalles donnés pendant la période de révolution. En même temps, d'autres parcelles sont destinées à évaluer la réaction provoquée par différentes intensités d'éclaircie à différents degrés de surpeuplement à différents âges. Les degrés de réaction et de surpeuplement sont exprimés sur une base relative qui est fonction de l'intensité d'éclaircie, réduisant ainsi les variables à des proportions qui peuvent être exprimées par des graphiques à trois variables. Les renseignements fournis par ces courbes s'appliquent aux courbes corrélatives, afin de déterminer les effets de toutes les intensités d'éclaircie aux différents stades de développement, une certaine marge ayant été prévue pour les effets mécaniques de l'éclaircie sur le diamètre de l'arbre à 1,30 m du sol.
1
A.J. O'Connor, Forest Research with Special Reference to Planting Distances and Thinning, Government Printer, Pretoria, 1935.
Des expériences de cette nature ont été tentées sur les principaux conifères exotiques (par exemple, Pinus patula, P. radiata, P. taeda, P. caribaea, P. pinaster et P. roxburghii) dans les différents types de station où ils présentent un intérêt commercial. Les plus anciennes expériences sont déjà en cours depuis 12 ans, et les premiers résultats sont les suivants:
1. Ni l'essence, ni la qualité de la station n'influent d'une manière notable sur l'âge auquel commence la compétition mutuelle des arbres composant un peuplement d'une densité donnée.2. La compétition mutuelle entre les éléments d'un peuplement commence à 1.200 arbres par acre (3.000 à l'ha) dans la quatrième année, 600 arbres per acre (1.500 à l'ha) dans la cinquième année, 400 arbres par acre (1.000 à l'ha) dans la sixième année, 300 arbres par acre (750 à l'ha) pendant la septième année, 200 arbres par acre (500 à l'ha) dans la huitième année, 150 arbres par acre (375 à l'ha) dans la neuvième année, et 100 arbres par acre (250 à l'ha) dans la dixième année.
3. Un peuplement tend à prendre, après l'éclaircie, la même vitesse de croissance (accroissement en volume) que la vitesse normale (sur le même type de terrain et au même âge) pour la densité à laquelle il a été réduit par l'éclaircie. Les données recueillies à ce sujet ne sont pas encore très nombreuses, mais il semble qu'elles se confirment pour tous les peuplements jusqu'à la vingtième année, quel que soit le degré de surpeuplement avant l'éclaircie et l'intensité de cette éclaircie. Exprimé suivant la terminologie de O'Connor, on peut dire que le coefficient de réaction est l'unité pour tous les coefficients de surpeuplement.
4. Les résultats de l'éclaircie demandent 6 à 10 ans pour atteindre leur plein effet. L'accroissement annuel moyen d'un peuplement éclairci s'accroît progressivement et devient égal à celui d'un peuplement à la densité duquel il a été éclairci au bout de 3 à 5 ans. Ensuite, il dépasse l'accroissement d'un tel peuplement, puis l'égale à nouveau entre 6 à 10 ans, pour se maintenir ensuite au même niveau que lui. L'accroissement périodique annuel moyen de ces deux peuplements est le même pour toute la période de 6 à 10 ans.
Recherches sur l'élagage
L'élagage en Afrique du Sud est basé sur la conclusion que le cœur renfermant des nœuds doit être réduit à un diamètre de 4 inches (10 cm). Les effets de l'enlèvement de branches vivantes, exigé par cette limitation, ont été soigneusement étudiés. Des expériences faites sur des pins font apparaître les résultats suivants:
1. Les effets de l'élagage sont plus marqués et plus durables lorsque quelques arbres choisis ont seuls été élagués, et non tous les arbres du peuplement.2. L'élagage de branches vivantes retarde la croissance en diamètre plus que la croissance en hauteur.
3. L'élagage de 25 pour cent seulement du houppier n'a qu'un effet insignifiant sur la croissance en diamètre et en hauteur.
4. L'élagage de 50 pour cent du houppier a un effet sensible sur la croissance en diamètre mais non sur la croissance en hauteur.
5. L'élagage de 75 pour cent du houppier affecte d'une manière sensible à la fois la croissance en diamètre et en hauteur.
6. Le retour à la vitesse normale de croissance après que 75 pour cent du houppier ont été élagués prend 2 ans si tous les arbres du peuplement ont été élagués et de 3 à 5 ans si quelques arbres seulement l'ont été.
7. Entre 4 et 8 ans, un élagage sélectif de branches vivantes a, sur la croissance, un effet inversement proportionnel à l'âge auquel l'élagage a eu lieu, les plus vieux peuplements étant les moins sévèrement affectés.
8. La capacité à subir un élagage sélectif sévère de branches vivantes varie en raison inverse de la qualité de la station, le ralentissement de la croissance étant le moindre et la rapidité du retour à la normale le plus grand dans les terrains pauvres.
9. La décroissance de la tige est plus faible dans la région située 10 feet (3,04 m) au-dessus et 10 feet au-dessous du verticille inférieur de branches.
10. Le diamètre moyen des branches restantes n'augmente pas à la suite de l'élagage.
La technique actuelle en Afrique du Sud est d'élaguer l'arbre à une hauteur de 22 feet (6,70 m). On poursuit actuellement des expériences qui permettront de déterminer s'il est plus avantageux d'élaguer à une plus grande hauteur.
Recherches de génétique
Les recherches dans ce domaine sont encore à leurs débuts. On tente actuellement d'améliorer la forme et la vitesse de croissance des principales essences résineuses en récoltant des graines sur des arbres d'élite et en pratiquant la pollinisation artificielle. De plus, on étudie également la possibilité de produire des hybrides avantageux.
Une étude faite sur la fibre torse chez Pinus roxburghii (syn. P. longifolia) a confirmé l'opinion que les principaux facteurs déterminant la production de la fibre torse étaient héréditaires. On a donc pris des mesures afin de choisir pour la production des graines des peuplements convenablement isolés, dans lesquels toutes les tiges à fibres exagérément torses auront été éliminées.
Statistiques
Des nomogrammes de cubage et des tables de pourcentage d'utilisation ont déjà été établis pour les principales essences de conifères. Des tables semblables sont en cours de préparation pour les principales espèces d'eucalyptus. Des parcelles d'études statistiques sont également conservées pour toutes les essences exotiques les plus demandées dans le commerce et non contrôlées par la méthode C.C.T.
Etant donnée l'importance des régions forestières que possède l'Union Department of Forestry for Water Conservation, des recherches étendues en vue de déterminer les effets du boisement et autres formes d'aménagement sur les ressources en eau, ont été entreprises.
Des stations expérimentales ont été établies, l'une à Jonkershoek, dans la région des pluies d'hiver, à environ 35 milles (56 km) de Cape Town et 6 milles (9 km) de Stellenbosch, et l'autre à Cathedral Peak, dans la région des pluies d'été, à environ 26 milles (42 km) de Winterton, dans le district de Bergville (Natal). Les recherches de ce centre sont analytiques et expérimentales, et quelques-uns des résultats obtenus ont déjà été publiés dans Unasylva 2.
2
Vol. IV, N° 1 (janvier-mars 1950, page 46).
