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Decomposition and nutrient release from fresh and dried pine roots under two fertilizer regimes

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Abstract:

Root decomposition and nutrient release are typically estimated from dried root tissues; however, it is unlikely that roots dehydrate prior to decomposing. Soil fertility and root diameter may also affect the rate of decomposition. This study monitored mass loss and nutrient concentrations of dried and fresh roots of two size classes (<2 and 2–5 mm) over a 12-month period in fertilized and control plots in a 13-year-old loblolly pine (Pinus taeda L.) plantation. Nutrient content was calculated and used to assess the effects of fertilization, root size, and initial condition (hydration) on nutrient release rates. Roots that grew and decomposed in fertilized plots had higher concentrations and greater total release of N, P, K, and Mg than roots in control plots, but C concentrations and mass loss rate were not significantly different between roots in fertilized plots and those in control plots. Very fine roots (<2 mm) had higher concentrations of N, P, and Ca and faster release rates for C, N, and K than fine roots (2–5 mm), resulting in greater total release of C and N. Roots dried prior to decomposition decayed and released C, K, Ca, and Mg at a faster rate than fresh roots. Results indicate that using dried root tissues will overestimate fine root decomposition and nutrient cycling rates.

La décomposition des racines et la libération des nutriments sont typiquement estimées à partir de tissus racinaires séchés. Cependant, il est peu probable que les racines se déshydratent avant de se décomposer. La fertilité du sol et le diamètre des racines peuvent aussi affecter le taux de décomposition. Cette étude a suivi l'évolution de la perte de masse et de la concentration des nutriments de racines fraîches et séchées appartenant à deux classes de dimension (<2 et 2–5 mm). L'étude s'est poursuivie pendant une période de 12 mois dans des parcelles fertilisées et témoins établies dans une plantation de pin à encens (Pinus taeda L.) âgée de 13 ans. Le contenu en nutriment a été calculé et utilisé pour évaluer les effets de la fertilisation et de la dimension et de l'état initial (hydratation) des racines sur le taux de libération des nutriments. La concentration et la libération totale de N, P, K et Mg étaient plus élevées chez les racines qui se sont développées et décomposées dans les parcelles fertilisées comparativement aux racines dans les parcelles témoins mais aucune différence significative n'a été observée dans la concentration de C ou le taux de perte de masse. Les racines très fines (<2 mm) avaient des concentrations de N, P et Ca et des taux de libération plus élevés pour C, N et K que les racines fines (2–5 mm), ce qui se traduisait par une libération totale plus élevée de C et N. Les racines séchées avant leur décomposition se sont décomposées et ont libéré C, K, Ca et Mg plus rapidement que les racines fraîches. Les résultats indiquent que l'utilisation de tissus racinaires séchés entraîne la surestimation des taux de décomposition et de recyclage des nutriments chez les racines fines.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2006

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