Nitrogen mineralization dynamics following the establishment of a loblolly pine plantation

The USDA Forest Service initiated a national study in the early 1990s to examine the effects of organic matter removal, compaction, and vegetation control on tree growth and soil processes at several locations across the United States and Canada. Our study was undertaken on the Lower Coastal Plain of North Carolina installation during the second and the fifth growing seasons following loblolly pine (Pinus taeda L.) plantation establishment. We used the in situ soil core incubation method to assess net N mineralization, and collections were conducted monthly from March to December in 1993 and 1996. The largest differences in N mineralization resulted from soil type differences between blocks. Organic matter removal did not affect N mineralization in either year; however, compaction reduced N mineralization during both years. Vegetation control had a pronounced positive effect on N mineralization and was only slightly less important as compared with soil type. Mineralization rates in year 5 were 80% less than in year 2. We hypothesized that the high N mineralization rates in year 2 may be related to a decrease in the input of soluble organic C following harvest (reducing immobilization), a quick mineralization of microbial N, fluctuating soil temperature and water conditions, and fine roots and litter biomass input following harvest.

Le Service des forêts des États-Unis a entrepris une étude nationale au début des années 1990 afin d'examiner les effets de l'enlèvement de la couverture organique, du compactage du sol et de la maîtrise de la végétation sur la croissance des arbres et les processus du sol à plusieurs endroits aux États-Unis et au Canada. Notre étude a été entreprise sur le site de la basse plaine côtière de la Caroline du Nord durant la seconde et la cinquième saisons suivant l'établissement d'une plantation de pin à encens (Pinus taeda L.). Nous avons utilisé la méthode d'incubation in situ de carottes de sol pour évaluer la minéralisation nette de N; les récoltes ont été effectuées mensuellement des mois de mars à décembre en 1993 et 1996. Les plus fortes différences de minéralisation de N ont été observées entre les blocs à cause des différents types de sols. L'enlèvement de la couverture organique n'a pas affecté la minéralisation de N durant aucune des années; toutefois, le compactage a réduit la minéralisation de N pendant les deux années de l'étude. La maîtrise de la végétation a eu un effet positif prononcé sur la minéralisation de N, et avait un effet seulement légèrement moins important que celui du type de sols. Les taux de minéralisation pendant la cinquième année étaient 80 % inférieurs à ceux observés pendant la deuxième année. Nous émettons l'hypothèse que les taux élevés de minéralisation de N pendant la deuxième année peuvent être reliés à une diminution des apports de C organique soluble après la récolte, réduisant d'autant l'immobilisation, à une minéralisation rapide de l'azote microbien, à une fluctuation des conditions de température et d'humidité du sol et à un apport de biomasse de racines fines et de litières après la récolte.[Traduit par la Rédaction]