Ann. For. Sci. 47 (1990) 551-563
DOI: 10.1051/forest:19900602

The effects of ectomycorrhizal status on carbon dioxide assimilation capacity, water-use efficiency and response to transplanting in seedlings of Pseudotsuga menziesii (Mirb) Franco

JM Guehl^a and J Garbaye<sup>b

a</sup>  INRA Centre de Recherches de Nancy, Laboratoire de Bioclimatologie et d'Écophysiologie Forestières, 54280 Champenoux
^b  INRA Centre de Recherches de Nancy, Laboratoire de Microbiologie Forestière, F 54280 Champenoux, France

Abstract - One year-old Douglas fir seedlings, mycorrhizal with Laccaria laccata or with Thelephora terrestris and grown at two levels of phosphorus in the nutrient solution (10 and 40 mg·l^-1 P), were compared for water relations and gas exchange before and after transplanting in non-limiting water conditions. The results show that i), L laccata is more efficient than T terrestris in increasing photosynthesis and water use efficiency, ii), phosphorus deficiency reduces photosynthesis and water use efficiency, iii), the stimulating effect of L laccata on photosynthesis and water use efficiency is, at least partly, due to the improvement of phosphorus nutrition, iv), the photosynthesis reduction resulting from transplanting is due to a non-stomatal mechanism, and v), the recovery of photosynthesis involves the regrowth of the external mycelium of mycorrhizas. These results are discussed from the viewpoint of the plant-fungus relationships.

Résumé - Effets du statut mycorhizien sur la capacité d'assimilation de CO₂, l'efficience d'utilisation de l'eau et la réponse à la transplantation de semis de Pseudotsuga menziesii (Mirb) Franco. Des semis de 1 an de douglas, mycorhizés par Laccaria laccata ou Thelephora terrestris ont été élevés durant une saison de croissance à 2 niveaux de phosphore dans la solution nutritive (10 et 40 mg·l^-1 P) et ont été comparés du point de vue des relations hydriques et des échanges gazeux avant et après transplantation (à 2 dates différentes, en octobre et en février) en conditions hydriques non limitantes. A faible niveau de phosphore, les plants inoculés par L laccata avaient une surface foliaire plus importante que les plants mycorhizés par T terrestris (tableau 1) et étaient également caractérisés par des taux d'assimilation de CO₂ et d'efficience photosynthétique d'utilisation de l'eau plus élevés (tableau II et fig 1). La carence en phosphore réduit la photosynthèse et l'efficience d'utilisation de l'eau (tableau II, fig 1). L'effet stimulant de L laccata sur l'efficience de l'eau est dû, au moins en partie, à l'amélioration de la nutrition en phosphore (fig 7 et 9).La réduction de la photosynthèse consécutive à la transplantation (fig 2), bien qu'accompagnée par une fermeture stomatique (fig 3), est dûe essentiellement à un mécanisme non stomatique (fig 4) et n'est pas liée à une altération de l'état hydrique et nutritionel (fig 7 et 8) des plants. Le rétablissement de la photosynthèse après transplantation est concomitant à la régénération racinaire (fig 5), mais son déterminisme implique également la reprise d'activité du champignon (fig 6). Ces résultats sont discutés du point de vue des relations plante-champignon.

Key words: ectomycorrhizae / phosphorus nutrition / CO₂ assimilation / water-use efficiency / transplanting

Mots clés : ectomycorhize / nutrition phosphatée / assimulation de CO₂ / efficience de l'eau / transplantation