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Tamarack response to salinity: effects of sodium chloride on growth and ion, pigment, and soluble carbohydrate levels

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Abstract:

The extraction of bitumen from oil sands can increase levels of sodium and chloride in boreal forest soils. A study was designed to test the effect of 30 and 60 mmol/L NaCl on 6-month-old tamarack (Larix laricina (Du Roi) K. Koch.) seedlings grown in aerated nutrient solutions. After 40 days of treatment in a growth chamber, 30 mmol/L NaCl caused injury to old needles and decreased shoot biomass, root potassium concentration, root soluble carbohydrate content, as well as chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoid levels in old needles. Sodium content of seedlings exposed to 30 mmol/L NaCl was higher in roots than in stems and new needles, while chloride content was higher in both old and new needles. Sodium and chloride concentrations were similar in new needles and in old needles. Seedlings exposed to 60 mmol/L NaCl showed injury in both old and new needles and lower root and shoot biomass, root magnesium and potassium concentrations, and both root and stem soluble carbohydrate levels. Furthermore chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoid levels were lower in all needles than in the control. Sodium and chloride contents of seedlings treated with 60 mmol/L NaCl were higher in old and new needles than in roots and stems. The results suggest that tamarack seedlings have a moderate tolerance to salinity, and when exposed to 30 mmol/L NaCl the seedlings could avoid injury by maintaining a relatively high K+/Na+ ratio in new needles and controlling Na+ transport to the shoots.

L'extraction du bitume des sables bitumineux peut entraîner une augmentation des niveaux de sodium et de chlorures dans les sols des forêts boréales. Une étude a été conçue pour tester les effets de 30 et de 60 mmol/L de NaCl sur des semis de mélèze (Larix laricina (Du Roi) K. Koch) âgés de 6 mois et cultivés dans des solutions nutritives aérées. Après 40 jours de traitement dans une chambre de croissance, la présence de 30 mmol/L de NaCl a causé des dommages aux vieilles aiguilles et réduit la biomasse des pousses, la concentration en potassium et le contenu en hydrates de carbone solubles dans les racines ainsi que les niveaux de chlorophylle a, de chlorophylle b et de caroténoïdes dans les vieilles aiguilles. Le contenu en sodium des semis exposés à 30 mmol/L de NaCl était plus élevé dans les racines que dans la tige et les nouvelles aiguilles alors que le contenu en chlorures était plus élevé dans les nouvelles et les vieilles aiguilles. Les concentrations de sodium et de chlorures étaient similaires dans les nouvelles et les vieilles aiguilles. Les semis exposés à 60 mmol/L de NaCl ont subi des dommages aux nouvelles et aux vieilles aiguilles ainsi qu'une réduction de la biomasse des pousses et des racines, des concentrations de magnésium et de potassium dans les racines et des niveaux d'hydrates de carbone solubles dans les racines et les pousses. De plus, les niveaux de chlorophylle a, de chlorophylle b et de caroténoïdes étaient plus faibles dans toutes les aiguilles comparativement aux témoins. Le contenu en sodium et en chlorures des semis traités avec 60 mmol/L de NaCl était plus élevé dans les vieilles et les nouvelles aiguilles que dans les racines et la tige. Les résultats montrent que les semis de mélèzes ont une tolérance modérée à la salinité et, quand ils sont exposés à 30 mmol/L de NaCl, les semis pourraient éviter d'être endommagés en maintenant un ratio relativement élevé de K+/Na+ dans les nouvelles aiguilles ainsi qu'en contrôlant le transport d'ions Na+ vers les pousses.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2005

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nrc/cjfr/2005/00000035/00000012/art00008
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