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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 61, Number 7, October-November 2004
Page(s) 643 - 651
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2004065
Ann. For. Sci. 61 (2004) 643-651
DOI: 10.1051/forest:2004065

Fertilization at planting impairs root system development and drought avoidance of Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii) seedlings

Douglass F. Jacobsa, b, Robin Rosea, Diane L. Haasea and Patricio O. Alzugaraya, c

a  Department of Forest Science, Oregon State University, Corvallis, OR, 97331-5752, USA
b  Current address: Hardwood Tree Improvement and Regeneration Center (HTIRC), Department of Forestry and Natural Resources, Purdue University, West Lafayette, IN, 47907-2061, USA
c  Current address: Chilean Forestry Institute INFOR, camino a Coronel Km 7.5, Concepción, Chile

(Received 18 July 2003; accepted 12 January 2004)

Abstract - Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) seedlings (1 + 1 bareroot) were divided into 8-13 cm3 and 23-35 cm3 initial root-volume categories and either not fertilized or fertilized with 60 g Apex® in the planting hole at a drought-prone clearcut site in the Oregon Coast Range, USA. Regardless of initial root volume, fertilized seedlings consistently reached lower predawn xylem water potential ( $\Psi$xylem) values than non-fertilized seedlings during summer. Roots did not proliferate relative to fertilizer placement and mean values for lateral-root length, root tips, and root biomass were less for fertilized seedlings in each of four vertical root zones. Poor root system development of fertilized seedlings may have been associated with the rapid release of high fertilizer salt concentrations into the rhizosphere. Root-volume growth was positively correlated with $\Psi$xylem, emphasizing the importance of new root growth following planting for drought avoidance. Criteria for successful field fertilization must consider the anticipated drought level of the site.


Résumé - La fertilisation à la plantation perturbe le développement du système radiculaire et réduit la résistance à la sécheresse des plants de Douglas (Pseudotsuga menziesii). On a utilisé deux catégories de plants à racines nues (1 + 1) de Douglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) dont le volume initial des racines était respectivement de 8 à 13 cm3 et de 23 à 35 cm3. Ces plants furent installés dans une station de clairière plutôt sèche, située dans la Chaîne côtière de l'Oregon aux USA, et soumis à deux traitements : pas de fertilisation ou fertilisation avec 60 g d'Apex® introduits dans le trou de plantation. Quelque soit le volume racinaire initial, les plants fertilisés révèlent, au cours de l'été, des valeurs de potentiel hydrique du xylème en fin de nuit ( $\Psi$xylem) toujours inférieures à celles obtenues sur plants non fertilisés. Les racines ne se sont pas développées dans les zones en contact avec l'engrais, et les valeurs moyennes de longueur de racines latérales, de nombre de pointes racinaires, et de biomasse racinaire sont inférieures pour les plants fertilisés, dans les quatre plans verticaux. Ce mauvais développement du système racinaire des plants fertilisés peut être associé à la libération rapide d'engrais à forte concentration minérale dans la rhizosphère. La croissance racinaire en volume était corrélée positivement avec le $\Psi$xylem ce qui permet de souligner l'importance de la croissance des racines après plantation pour limiter les effets de la sécheresse. Les critères à adopter pour réussir une opération de fertilisation de terrain doivent donc prendre en considération l'éventuel degré de sécheresse de la station.


Key words: seedling / controlled-release fertilizer / root architecture / drought avoidance / Pseudotsuga menziesii

Mots clés : plant / engrais à libération contrôlée / architecture racinaire / limitation des effets de sécheresse / Pseudotsuga menziesii

Corresponding author: Douglass F. Jacobs djacobs@purdue.edu

© INRA, EDP Sciences 2004