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Long-term effects of nitrogen fertilization on soil chemistry in three Scots pine stands in Sweden

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Abstract:

Adding nitrogen to coniferous forests on mineral soils will increase stem-wood growth in most boreal forests. The addition of nitrogen affects soils and waters as well. This investigation was conducted to evaluate the long-term effects of nitrogen fertilization at different intensities on soil chemistry in nitrogen-limited ecosystems. The study was performed at three experimental sites that were originally established around 1980 in Scots pine (Pinus sylvestris L.) stands. Fertilization regimes with applications ranging from conceivable commercial rates to very intensive rates (3× 150kg N·ha–1 up to 12× 150kg N·ha–1) had been applied. Samples were collected from the FH horizon at all sites and 0–20cm in the mineral soil at two sites and analyzed for pH and major nutrients. The carbon to nitrogen ratio in the FH horizon decreased with increasing total nitrogen application, while the concentrations and contents of nitrogen and exchangeable magnesium and phosphorus increased. The concentration and contents of exchangeable potassium decreased in both the FH horizon and the mineral soil. In general, larger effects on soil chemistry were observed with increasing fertilization intensity.

L’ajout d’azote dans les forêts de conifères établies sur des sols minéraux augmentera la croissance du tronc des arbres dans la plupart des peuplements boréaux. L’ajout d’azote affecte aussi le sol et l’eau. Cette étude visait à évaluer les effets à long terme de différentes intensités de fertilisation azotée sur les caractéristiques chimiques du sol dans les écosystèmes pauvres en azote. L’étude a été effectuée dans trois stations expérimentales où les traitements initiaux ont été appliqués vers 1980 dans des peuplements de pin sylvestre (Pinus sylvestris L.). Des régimes de fertilisation avec des taux d’application variant d’un taux correspondant à une application commerciale à un taux très élevé (de 3 à 12× 150kg N·ha–1) avaient été utilisés. Des échantillons ont été prélevés dans l’horizon FH de toutes les stations et à une profondeur de 0 à 20cm dans le sol minéral de deux stations. Ces échantillons ont ensuite été analysés pour déterminer le pH et la concentration des principaux nutriments. Le rapport entre le carbone et l’azote de l’horizon FH diminuait avec la quantité totale d’azote qui avait été appliquée alors que la concentration et le contenu en azote, en magnésium échangeable et en phosphore échangeable augmentaient. La concentration et le contenu en potassium échangeable avaient diminué dans l’horizon FH et dans le sol minéral. D’une façon générale, l’ampleur des effets sur les caractéristiques chimiques du sol augmentait avec l’intensité de la fertilisation.

Document Type: Research Article

Publication date: 2011-02-01

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