Ann. For. Sci. 60 (2003) 307-317
DOI: 10.1051/forest:2003022

Daylength, temperature and fertilization effects on desiccation resistance, cold hardiness and root growth potential of Picea mariana seedlings

Stephen J. Colombo^a, Chris Glerum^a and D. Paul Webb<sup>b

a</sup>  Ontario Forest Research Institute, Ontario Ministry of Natural Resources, 1235 Queen Street, Sault Ste. Marie, Ontario P6A 2E5, Canada
^b  Great Lakes Forestry Centre, Canadian Forest Service, Sault Ste. Marie, Ontario, Canada

(Received 17 January 2002; accepted 19 August 2002)

Abstract
Picea mariana (Mill.) B.S.P. seedlings were hardened for overwintering under four regimes. In three regimes, seedlings were kept inside a heated greenhouse for 11 weeks during and after dormancy induction (August to mid-November), with either 1. Natural daylengths (46° 31 ' N) and warm temperatures of 20 °C or more (NDW), 2. As 1, but fertilized (NDWF) or 3. As 1, but with shortened daylengths (SD). In the fourth regime (OD), seedlings were hardened outside at naturally declining temperatures and daylengths without fertilizer. Seedlings hardened in any warm temperature treatment had buds with more needle primordia and shoots more resistant to desiccation than OD seedlings. Initially, cold hardiness tended to be greatest in SD seedlings. As hardening progressed OD seedlings became equally cold hardy to SD. In late November when all trees were outside, NDW seedlings were usually least cold hardy. Spring root growth potential was least in OD seedlings.

Résumé
Effets de la longueur du jour, de la température et de la fertilisation sur la résistance à la dessiccation et au froid, et au potentiel de croissance de plants de Picea mariana. On a soumis des semis de Picea mariana (Mill.) à quatre traitements pour les endurcir au froid en vue de la période hivernale. Pour trois traitements les plants ont été installés sous serre chauffée pendant 11 semaines, pendant et après l'induction de la dormance, avec les 3 modalités suivantes : (1) longueur naturelle du jour (latitude 46° 31 ' N) et chauffage à une température égale ou supérieure à 20 °C (NDW); (2) comme le traitement 1, mais avec fertilisation (NDWF); (3) comme le traitement 1 mais en jours courts (SD). Pour le quatrième traitement (OD) les plants ont été endurcis à l'extérieur avec la baisse de température et la diminution de la longueur des jours des conditions naturelles, sans faire appel à une fertilisation. Les plants issus des traitements comportant une phase sous serre chaude présentaient des bourgeons ayant davantage d'ébauches foliaires et des pousses plus résistantes à la dessication que les plants du traitement OD. Dans un premier stade, l'endurcissement au froid des plants SD tendait à être plus élevé. Ultérieurement celui des plants OD est devenu équivalent à celui des SD. Fin novembre, tous les plants étaient à l'extérieur, les plants NDW étaient moins résistants au froid. Le potentiel de croissance racinaire au printemps était moins élevé pour les plants OD.

Key words: cold hardiness / desiccation / needle primordia / transpiration / water potential

Mots clés : endurcissement pour la résistance au froid / dessication / ébauche racinaire / transpiration / potentiel hydrique

Correspondence and reprints: Stephen J. Colombo Tel.: 705 946 7409; fax: 705 946 2030;
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