Projected long-term productivity in Saskatchewan hybrid poplar plantations: weed competition and fertilizer effects

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Abstract:

An ecosystem management model was used to project total aboveground and belowground production in hybrid poplar plantations for two sites in Saskatchewan that were previously in agricultural production and that differed in their soil organic matter and nitrogen content (categorized as poor and rich sites). Stemwood production (the primary measure of treatment response) was always negatively affected by the competition that resulted when weeds were abundant; the effect was more severe on the poor than on the rich site. Stemwood biomass was greater when weed competition was low, but peak production declined over successive rotations on both sites, regardless of whether fertilizer was used. Fertilization always enhanced stemwood production but less so on the rich than on the poor site. A single fertilizer application in the second or seventh year after plantation establishment resulted in consistently higher stemwood production than midrotation fertilization (year 12). Fertilization was more beneficial to stemwood production when weed competition was high than when it was low. Low weed competition in conjunction with early fertilization produced the highest stemwood production. The simulations indicate that the relative benefit of a given management regime cannot be considered independently of the site nutrient status and the particular rotation.

Un modèle d’aménagement d’écosystème a été utilisé pour prédire la production totale aérienne et souterraine de plantations de peupliers hybrides dans deux stations en Saskatchewan. Ces deux stations avaient auparavant été consacrées à la production agricole et différaient par le contenu en matière organique et en azote de leur sol (classées comme station pauvre et station riche). La production de bois de fût, la principale mesure de la réaction aux traitements, a toujours été affectée négativement par la compétition lorsque les mauvaises herbes étaient abondantes. L’effet était plus prononcé dans la station pauvre que dans la station riche. La biomasse de bois de fût était plus élevée lorsque la compétition des mauvaises herbes était faible mais la production maximale a diminué avec les révolutions successives dans les deux stations, qu’un fertilisant ait été utilisé ou non. La fertilisation a toujours augmenté la production de bois de fût mais pas autant dans la station riche que dans la station pauvre. Une seule application de fertilisant la première ou la septième année après l’établissement des plantations a constamment entraîné une plus forte production de bois de fût qu’une fertilisation à mi-révolution (12 ans). La production de bois de fût a davantage bénéficié de la fertilisation lorsque la compétition des mauvaises herbes était forte que lorsqu’elle était faible. Une faible compétition des mauvaises herbes combinée à une fertilisation hâtive a entraîné la plus forte production de bois de fût. Les simulations indiquent que les bienfaits relatifs d’un régime d’aménagement ne peuvent être considérés indépendamment du statut nutritif de la station et du nombre de révolutions qui ont précédé.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2007

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