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Effects of repeated fertilization on needle longevity, foliar nutrition, effective leaf area index, and growth characteristics of lodgepole pine in interior British Columbia, Canada

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Abstract:

We investigated the effects of repeated fertilization (either periodically every 6 years or annual fertilization) on needle longevity and growth response in two juvenile lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. var. latifolia Engelm.) stands in the interior of British Columbia, Canada. Annual fertilization decreased needle longevity by 23% at the Kenneth Creek site and by 30% at Sheridan Creek, compared with the control treatments at each site. At Sheridan, repeated fertilization significantly increased effective leaf area index, foliated shoot length, and annual shoot growth. However, none of these variables was significantly altered by repeated fertilization at Kenneth. At both locations, fertilization elevated nutrient concentrations in the current year's foliage. Annual fertilization increased nitrogen concentration in mid-crown branches of retained cohorts (1998–2002) at both study sites. Furthermore, annual nitrogen addition apparently induced or exacerbated copper and iron deficiency in these stands, especially at Kenneth Creek, which may be related to the premature loss of foliage. Nutrient imbalance may also be related to poor effective leaf area index and growth response at Kenneth Creek. Stem growth efficiency declined with annual fertilization at Kenneth Creek because of accelerated turnover of needles, increased allocation of growth to branches, and probably reduced photosynthetic capacity.

Les auteurs ont étudié les effets d'une fertilisation répétée (soit périodiquement à tous les six ans ou annuellement) sur la longévité des aiguilles et la croissance de deux jeunes peuplements de pin lodgepole (Pinus contorta Dougl. var. latifolia Engelm.) situés à l'intérieur des terres en Colombie-Britannique, au Canada. La fertilisation annuelle a réduit la longévité des aiguilles de 23 % à la station de Kenneth Creek et de 30 % à celle de Sheridan Creek comparativement au traitement témoin dans chacune des stations. À Sheridan Creek, la fertilisation répétée a significativement augmenté l'indice de surface foliaire effective (LAIe), la longueur des pousses avec du feuillage et la croissance annuelle des pousses. Cependant, aucune de ces variables n'a été significativement affectée par une fertilisation répétée à Kenneth Creek. Aux deux endroits, la fertilisation a augmenté la concentration des nutriments dans le feuillage de l'année. La fertilisation annuelle a augmenté la concentration d'azote dans les branches des cohortes qui avaient été retenues (1998–2002) au centre de la cime dans les deux stations. De plus, l'ajout annuel d'azote a apparemment provoqué ou aggravé des déficiences en cuivre et fer dans ces peuplements, particulièrement à Kenneth Creek, possiblement en lien avec la perte prématurée de feuillage. Le déséquilibre nutritif pourrait aussi être relié à un faible indice de surface foliaire et une croissance réduite à Kenneth Creek. L'efficacité de croissance de la tige a diminué avec la fertilisation annuelle à Kenneth Creek à cause du remplacement accéléré des aiguilles, de l'allocation accrue de croissance aux branches et de la réduction probable de la capacité photosynthétique.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-02-01

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