Ann. For. Sci. 49 (1992) 235-252
DOI: 10.1051/forest:19920303

Effets d'une fertilisation et d'un amendement sur l'immobilisation d'éléments dans la biomasse d'un peuplement adulte d'épicéa commun (Picea abies L Karst)

S Belkacem, C Nys and D Gelhaye

INRA, recherches forestières, sols forestiers, Champenoux, 54280 Seichamps, France

Résumé - Une fertilisation azotée et des amendements calciques ont été appliqués en 1980 dans un peuplement d'épicéa commun adulte situé dans les Ardennes françaises. La biomasse par compartiment et les éléments minéraux immobilisés ont été évalués pour chacun des traitements. L'évaluation de la quantité de matière sèche ou d'éléments minéraux est basée sur l'établissement de tarifs, lois mathématiques établies suivant le modèle de la régression. Deux groupes se distinguent nettement, le témoin et le traitement «Azote» d'une part avec une production moyenne de biomasse et le groupe des traitements calcaires d'autre part, pour lequel on constate un gain de biomasse d'environ 20% et une immobilisation plus importante d'éléments minéraux, due principalement à ce gain de matière sèche. L'effet du traitement «Azote» sur l'immobilisation des éléments minéraux est peu marquée (signification à 10%) par rapport au témoin. Par contre, les arbres ayant reçu un amendement calcique ont des teneurs en éléments minéraux plus élevées en particulier pour le calcium, dans une moindre mesure pour le magnésium, éléments qui ont été considérés au niveau du seuil de carence dans le témoin et le traitement «Azote». Des symptômes de dépérissement sont visibles sur les arbres de ces 2 derniers cas, et même accentués dans le traitement «Azote».

Abstract - Effect of fertilization and liming on the biomass and element content in a mature Norway spruce stand (Picea abies L Karst). Biomass and mineral content were evaluated in a spruce stand in the French Ardennes. The effect of nitrogen fertilization and liming with carbonate or slag was studied. The stand is a 60-year-old Norway spruce plantation on a poor and acidic soil, with a pH of around 4 in the semi-organic horizons. Symptoms of yellowing and needle loss are present in the control plot and aggravated by the nitrogen treatment. Eight trees in each treatment were sampled 8 years after fertilization as shown in figure 1. Figure 2 shows, for the top 10 verticils, the change in the element concentration distribution related to the position along the stem and to the treatments. The mean values of the concentration and the variance analysis are presented in table I by a group of treatments due to the fact that the nitrogen treatment is not highly different from the control, but the limed treatments (carbonate or slag) are significantly different from the group control + nitrogen fertilization. Figure 4, which depicts the results of the principal component analysis, shows the separation between the groups of limed and unlimed plots, especially in the youngest parts of the tree which have grown since the fertilization was applied (in the needles of the higher branches). The quantitative determination of the dry matter and amounts of elements has been carried out using model of regression with the DBH (C₁₃₀) as the explicative variable. Table III provides some examples of the relations. These relationships applied to the tree inventory give us the values of the biomass and the element content, as summarised in table IV. The group of limed treatments is different from that of unlimed plots. Figure 4 shows the effects of the treatments for the dry matter (DM) and total mineral content in the different parts of the tree. On this site which is poor in calcium and magnesium the addition of calcium improves the health of the trees both directly and indirectly.

Key words: biomass / element content / forest decline / nitrogen / fertilization / liming / Picea abies = Norway spruce

Mots clés : biomasse / minéralomassse / forêt / amendement / fertilisation / dépérissement / Picea abies = épicéa commun