Stem deformation in young plantations of black spruce (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) and jack pine (Pinus banksiana Lamb.) in the boreal forest of Quebec, Canada

Stem deformation has often been observed in young black spruce (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) and jack pine (Pinus banksiana Lamb.) plantations. Whenever important stem deformations are observed at the time of harvesting, timber value is negatively affected especially during the wood transformation process. The present work was undertaken to quantify and qualify the importance of stem deformation of black spruce and jack pine in the boreal forest of central Quebec at the stand and tree levels. In 30 black spruce and jack pine plantations, approximately 22% of spruce trees and 27% of pine trees exhibited stem deformation. The proportion of deformed trees was higher in the youngest plantations and decreased with the age of the plantations. Stem deformation caused the formation of compression wood which is another factor that can reduce the value of wood products. Thirty-nine black spruces and 34 jack pines were analysed at the tree level. On average, compression wood represented 14% and 20% of stem volume in 7- and 10-year old black spruce plantations, respectively. These proportions ranged from 18% in the youngest jack pine plantation to 26% in the oldest one. Stems of both species classified as normal contained a lower volume of compression wood than stems classified as deformed or very deformed. Annual percentages of compression wood and annual shoot length increased significantly with tree age (p < 0.0001 for both variables). Statistically significant correlations were also found between the range of displacement of the stem and the percentage of compression wood. The fewer number of trees with deformed stems in older plantations combined with high compression wood formation suggests that, over time, a deformed tree can become normal and straight in appearance.

RésuméLa déformation de la tige a souvent été observée dans les jeunes plantations d’épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) et de pin gris (Pinus banksiana Lamb.). Lorsque des déformations importantes de la tige sont observées au moment de la récolte, la valeur du bois est négativement affectée spécialement au cours du processus de transformation. La présente étude a été entreprise afin de quantifier et de qualifier, au niveau du peuplement et de l’individu, l’importance de la déformation de la tige de l’épinette noire et du pin gris dans la forêt boréale du centre du Québec. Chez 30 plantations d’épinette noire et de pin gris, approximativement 22% des épinettes et 27% des pins ont présenté une déformation de la tige. La proportion des arbres avec sinuosité était plus élevée dans les jeunes plantations et diminuait avec l’âge des plantations. Les déformations de la tige induisent la formation de bois de compression qui représente un autre facteur qui peut diminuer la valeur des produits du bois. Il y a 39 épinettes noires et 34 pins gris qui ont été analysés au niveau de l’individu. En moyenne, la formation de bois de compression a atteint des proportions de 14% et 20% du volume de la tige dans des plantations d’épinette noire âgées de 7 et 10 ans respectivement. Ces proportions ont atteint 18% dans la plus jeune plantation de pin gris et 26% dans la plus vieille. Les tiges des deux espèces classées normales contenaient un plus faible volume de bois de compression que les tiges classées déformées ou très deformées. Les pourcentages annuels de bois de compression et la longueur annuelle de la pousse apicale ont augmenté significativement avec l’âge des arbres (p < 0.0001 pour les deux variables). Des corrélations significatives ont été également trouvées entre l’étendue de la déformation des tiges et le pourcentage du bois de compression. Le plus faible nombre d’arbres avec des tiges sinueuses dans les vieilles plantations, combiné avec une production élevée de bois de compression, conduit à l’hypothèse que les arbres qui présentent des sinuosités peuvent retourner à une apparence normale plus droite dans le temps.