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Impacts of repeated fertilization on fine roots, mycorrhizas, mesofauna, and soil chemistry under young interior spruce in central British Columbia

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Abstract:

We assessed soil biota and soil chemistry in a 20-year-old interior spruce (Picea glauca × engelmannii) stand in the interior of British Columbia 10years after initiation of annual fertilization. Treatments included an unfertilized control, ON1 (having received per hectare 800kg nitrogen (N), 350kg phosphorus (P), 400kg potassium (K)), and ON2 (having received per hectare 1400kg N, 350kg P, 400kg K). Micronutrients were added periodically. There was more mineralizable N and NO3-N in the forest floor and upper mineral soil of ON2 plots than in the controls or ON1. Forest floor NH4-N increased with each level of fertilizer application. Total forest floor N, total sulphur, and exchangeable magnesium were higher with both levels of fertilization than with the unfertilized control. For the forest floor, available P and exchangeable K were highest in ON1. Forest floor densities of Acari, Prostigmata, and Oribatida were greater in fertilized plots than unfertilized control plots. In mineral soil, only Oribatida increased significantly with fertilization. Fertilization increased fine root length in ON1 relative to the control and ON2, but ectomycorrhizal colonization did not differ among treatments. These results contrast with previously reported responses to similar fertilizer treatments under lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.) in which negative responses of fine roots and soil biota to repeated nutrient additions were observed.

Nous avons évalué les biotes et les caractéristiques chimiques du sol dans un peuplement d’épinette de l’intérieur (Picea glauca × engelmannii) âgé de 20 ans et situé à l’intérieur des terres en Colombie-Britannique après 10 années de fertilisation annuelle. Les traitements comprenaient un témoin non fertilisé et 800 (ON1) ou 1400 (ON2) kg/ha d’azote (N), accompagné de 350 kg/ha de phosphore (P) et de 400 kg/ha de potassium (K). Des micronutriments ont été ajoutés périodiquement. Les quantités de N minéralisable et de N-NO3 dans la couverture morte et la partie supérieure du sol minéral étaient plus élevées dans les parcelles ON2 que dans les parcelles témoins ou ON1. La quantité de N-NH4 dans la couverture morte augmentait avec le niveau de fertilisation. Les quantités d’azote dans la couverture morte, de S total et de Mg échangeable étaient plus élevées dans les deux traitements de fertilisation que dans le témoin. Dans la couverture morte, le P disponible et le K échangeable étaient les plus élevés dans le traitement ON1. La densité des acariens, Prostigmates et Oribates, dans la couverture morte était plus grande dans les parcelles fertilisées que dans les parcelles témoins. Dans le sol minéral, seuls les Oribates ont significativement augmenté dans les parcelles fertilisées. La fertilisation a augmenté la longueur des racines fines dans le traitement ON1 comparativement aux traitements témoin et ON2 mais la colonisation des ectomycorrhizes ne différait pas selon le traitement. Ces résultats contrastent avec les réactions à des traitements de fertilisation similaires rapportées précédemment chez le pin tordu (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.). Dans ce cas, les racines fines et les biotes du sol ont réagi négativement à des ajouts répétés de nutriments.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-05-01

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