Ann. For. Sci. 51 (1994) 613-625
DOI: 10.1051/forest:19940607

Photosynthesis, leaf area and productivity of 5 poplar clones during their establishment year

TS Barigah^a, B Saugier^b, M Mousseau^b, J Guittet^b and R Ceulemans<sup>c

a</sup>  INRA, Station de Recherches Forestières, BP 709, 97387 Kourou cedex
^b  Université de Paris XI, Laboratoire d'Écologie Végétale, Centre d'Orsay, Bâtiment 362, 91405 Orsay cedex, France
^c  Université d'Anvers, Département Biologie, UIA, Universiteitsplein 1, B-2610 Wilrijk, Belgium

Abstract - The stem volume and biomass (stem + branches) production, net photosynthesis of mature leaves and leaf area production of 5 poplar (Populus) clones, Populus trichocarpa x deltoides (Raspalje and Beaupré), Populus x euramericana (Robusta) and P trichocarpa (Columbia River and Fritzi Pauley), were studied during the first year of growth in an experimental high density plantation (15 600 plants ha^-1). Significant differences were found in volume production, woody biomass production, total leaf area and net photosynthesis. Above-ground biomass production was 3.5 times higher in Raspalje than in Robusta. The best performing clones (Raspalje, Beaupré) were those with large leaves, high leaf area index and high photosynthetic rates. A positive relationship between leaf photosynthetic capacity and above-ground biomass production was also noted for 4 of the 5 clones. The euramerican clone Robusta was an exception, showing high photosynthetic rates, but low biomass production. This discrepancy was mainly due to the lower leaf area of this clone, and possibly also due to a larger carbon allocation to below-ground biomass (Barigah, 1991). The root/shoot ratios at the end of the first season in the clones Raspalje and Robusta were 1.23 and 1.79, respectively.

Résumé - Photosynthèse, surface foliaire et productivité de 5 clones de peuplier dans leur première année. Des plants issus de boutures de 5 clones de peuplier (Populus trichocarpa x deltoides (Raspalje et Beaupré), P x euramericana (Robusta) et P trichocarpa (Columbia River et Fritzi Pauley) ont été cultivés en peuplement dense (15 600 tiges ha^-1). Des mesures d'assimilation de CO₂ et de croissance (surface foliaire, volume de tiges, biomasse aérienne) ont été réalisées sur les jeunes plants. L'accumulation de biomasse du clone le plus performant (Raspalje) représentait 3,5 fois celle observée dans le clone le moins performant (Robusta). Les clones les plus performants (Raspalje, Beaupré) étaient également caractérisés par une surface foliaire importante et une assimilation nette foliaire élevée. Les différences de surface foliaire entre clones étaient liées à des différences de surface individuelle des feuilles et non au nombre de feuilles par arbre, qui était quasi constant. La biomasse aérienne était positivement corrélée à la capacité photosynthétique foliaire pour 4 clones. Cependant le clone Robusta, de capacité de production faible, présentait une photosynthèse foliaire élevée. Cette faible production de biomasse aérienne chez Robusta était due à un faible développement foliaire et probablement aussi à un investissement en biomasse racinaire important (Barigah, 1991) ; le rapport de la biomasse racinaire à la biomasse aérienne était respectivement de 1,23 et de 1,79 pour les clones Raspalje et Robusta.

Key words: net photosynthesis / leaf area / biomass production / Populus

Mots clés : photosynthèse foliaire / surface foliaire / production de biomasse / Populus