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Phytotoxicity of American beech leaf leachate to sugar maple seedlings in a greenhouse experiment

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Abstract:

In an effort to reexamine the factors that affect codominance of American beech (Fagus grandifolia Ehrh.) and sugar maple (Acer saccharum Marsh.), a greenhouse experiment was conducted to test the potential phytotoxic effects of American beech leaf leachate on sugar maple seedlings. We utilized an experimental protocol that addressed phytotoxic, nutrient, and pH effects by watering seedlings with seven treatment solutions: simulated throughfall water, average and dilute concentrations of beech leachate, average and dilute concentrations of maple leachate, and average and dilute concentrations of nutrient solutions. Sugar maple leachate had no effect on sugar maple seedling development, chemistry, or physiology. However, sugar maple seedlings exposed to average levels of beech leachate had significantly lower leaf area, fewer nodes, lower biomass, higher carbon assimilation rates, and higher stomatal conductance than seedlings exposed to the control solution. Results suggest that secondary compounds in beech leaf leachate are suppressing sugar maple seedling development and that field experiments are needed to explore the potential allelopathic relationship between these species.

Dans un effort pour réexaminer les facteurs qui affectent la codominance du hêtre à grandes feuilles (Fagus grandifolia Ehrh.) et de l'érable à sucre (Acer saccharum Marsh.), nous avons réalisé une expérience en serre pour tester les effets phytotoxiques potentiels d'un lessivat de feuilles de hêtre sur des semis d'érable à sucre. Nous avons utilisé un protocole expérimental qui tient compte de la phytotoxicité, des nutriments et du pH en arrosant les semis avec sept solutions différentes : précipitation sous couvert simulée, concentrations moyenne et diluée de lessivat de hêtre, concentrations moyenne et diluée de lessivat d'érable et concentrations moyenne et diluée d'une solution nutritive. Le lessivat d'érable n'a eu aucun effet sur le développement, les caractéristiques chimiques ou la physiologie des semis d'érable à sucre. Cependant, les semis d'érable à sucre exposés à la concentration moyenne de lessivat de hêtre avaient une moins grande surface foliaire, moins de nœuds, une plus faible biomasse, un taux d'assimilation du carbone plus haut et une conductance stomatale plus élevée que les semis exposés à la solution témoin. Les résultats laissent croire que des composés secondaires présents dans le lessivat de feuilles de hêtre inhibent le développement des semis d'érable à sucre et qu'il est nécessaire de mener des expériences au champ pour explorer la relation allélopathique potentielle entre ces espèces.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2003

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