Ann. For. Sci. 59 (2002) 255-264
DOI: 10.1051/forest:2002021

Late-season fertilization of Picea mariana seedlings under greenhouse culture: biomass and nutrient dynamics

Joseph R. Boivin, Brad D. Miller and Vic R. Timmer

Faculty of Forestry, University of Toronto, 33 Willcocks Street, Toronto, Ontario, Canada

(Received 27 March 2001; accepted 9 October 2001)

Abstract
Conventional nursery culture of containerized black spruce (Picea mariana Mill. B.S.P.) seedlings usually involves a late-season interval, commonly called the "hardening period", when fertilization and water are withheld to promote frost-hardiness. Considerable growth may occur during this time which may lead to internal nutrient dilution, a condition often detrimental to subsequent field performance. Continued late season fertilization (at 6 or 12 mg N seedling-1) of seedlings during the hardening period was tested as a technique to prevent late season nutrient dilution and possibly to increase nutrient reserves. Root growth was increased much more than shoot growth during this period. Late-season fertilization raised N, P and K uptake as much as 164, 70 and 32% respectively, compared to conventionally fertilized seedlings with no late-season fertilization. Depending on dose rate and pre-hardening nutrient loading, this technique demonstrates the potential to build internal nutrient reserves in seedlings. Nutrient dilution was temporarily averted by late-season fertilization suggesting that intensive and prolonged nutrient supplementation during the hardening period may further delay or eliminate nutrient dilution in seedlings.

Résumé
Fertilisation en fin de saison des plants de Picea mariana cultivés en serre : dynamique de la biomasse et des éléments nutritifs. Dans les pépinières, l'élevage en container de plants de Picea mariana (Mill. B.S.P.) comporte normalement en fin de saison une phase appelée " période d'endurcissement " pendant laquelle fertilisation et arrosage sont supprimés pour améliorer la résistance au froid. La croissance, au cours de cette période, peut être importante d'où une dilution interne des éléments nutritifs affectant souvent les performances ultérieures sur le terrain. On a testé une technique consistant à prolonger la fertilisation pendant la période d'endurcissement (6 à 12 mg N par plant) pour éviter, en fin d'élevage, une dilution des éléments nutritifs, voire en augmenter la teneur. Pendant cette période, le gain de croissance du système racinaire a été plus élevé que celui des parties aériennes. Cette fertilisation en fin de saison se traduit par un prélèvement en N, P et K accru de respectivement 164, 70 et 32 % par rapport à celui observé avec le régime de fertilisation classique. Dépendant du régime de fertilité antérieur avant endurcissement et de la dose d'éléments nutritifs adoptée, cette technique démontre qu'il est possible d'agir sur la quantité de réserves en éléments des plants. Une fertilisation en fin de saison interrompt temporairement le processus de dilution des éléments. Ceci permet de penser que l'apport intensif et prolongé d'éléments pendant la période d'endurcissement peut retarder ou éviter la dilution en éléments des plants.

Key words: black spruce / hardening period / nitrogen / nutrient dilution / nutrient loading

Mots clés : Picea mariana / période d'endurcissement / azote / dilution des éléments nutritifs / changements nutritifs

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