Urea fertilizations of a Norway spruce stand: effects on nitrogen in soil water and field-layer vegetation after final felling

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Effects of previous fertilization with N (in total, 600 kg urea-N·ha–1 applied in 1976, 1980, and 1985) were studied after final felling in 1992 of a Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) stand in southern Sweden. The logging residues were removed from the site. In the clearcut, soil water at 50 cm depth was sampled 16 times with ceramic suction samplers (P80) in experimental plots during 1992–1995. The biomass and N content of the field layer was measured on seven occasions. The N storage of the field layer was significantly (p < 0.05) higher in the urea treatment than in the control. Significant interactions between treatment and time were found in soil water for nitrate-N and total N but not for ammonium-N, organic N, and pH. During the first year after final felling, nitrate-N tended to increase faster in the urea treatment than in the control. After a period with similar concentrations in both treatments, nitrate-N in the urea treatment declined while at the same time, a peak was observed in the control showing four to seven times higher concentrations than in the urea treatment. At the end of the study, the concentrations still appeared to be highest in the control. Thus, the study demonstrated the importance of using a sufficiently long study period when investigating environmental effects. Total leaching of nitrate-N from the urea treatment was roughly 40% (approximately 20 kg·ha–1) less than that from the control. The difference in leaching may be partly explained by the greater accumulation of N in the field-layer vegetation in the urea treatment.

Les effets de fertilisations azotées (600 kg N-urée·ha–1 au total, appliquée en 1976, 1980 et 1985) ont été étudiés en 1992 après la coupe finale d'un peuplement d'épicéa commun (Picea abies (L.) Karst.) dans le Sud de la Suède. Les résidus de coupe ont été enlevés du site. Dans la coupe à blanc, l'eau du sol située à 50 cm de profondeur a été échantillonnée 16 fois avec des bougies poreuses en céramique (P80) dans les parcelles expérimentales durant les années 1992 à 1995. La biomasse et le contenu en azote de la végétation du sous-bois ont été mesurés à sept occasions. Le stockage de N dans la végétation du sous-bois était significativement (p < 0,05) plus élevé dans le traitement à l'urée comparativement au témoin. Des interactions significatives entre le traitement et le temps ont été observées dans l'eau du sol pour N nitrique et N total, mais pas pour N ammoniacal, N organique et le pH. Durant la première année après coupe, N nitrique a eu tendance à augmenter plus rapidement dans le traitement à l'urée comparativement au témoin. Après une période durant laquelle les concentrations étaient similaires dans les deux traitements, N nitrique a diminué dans le traitement à l'urée tandis qu'au même moment un pic était observé dans le traitement témoin avec des concentrations de quatre à sept fois plus élevées que dans le traitement à l'urée. À la fin de l'étude, les concentrations apparaissaient toujours plus élevées dans le traitement témoin. Par conséquent, cette étude démontre l'importance d'une période d'observation suffisamment longue lorsqu'il s'agit d'évaluer les effets environnementaux. Le lessivage de N nitrique dans le traitement à l'urée était d'environ 40 % (approximativement 20 kg·ha–1) moins élevé comparativement au témoin. La différence dans le lessivage peut être partiellement expliquée par la plus grande accumulation d'azote dans la végétation du sous-bois dans le traitement à l'urée.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2003

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