Ann. For. Sci. 60 (2003) 657-666
DOI: 10.1051/forest:2003058

Growth, damage and net nitrogen uptake in Picea abies (L.) Karst. seedlings, effects of site preparation and fertilisation

Fredrik Nordborg and Urban Nilsson

Swedish University of Agricultural Sciences, Southern Swedish Forest Research Centre, PO Box 49, 23053 Alnarp, Sweden
(Received 24 June 2002; accepted 17 February 203)

Abstract - The effects of four different soil treatments and two different fertilising regimes on growth, nitrogen uptake and damage of planted Picea abies seedlings were studied on abandoned farmland in southern Sweden. Intensive site preparation, i.e. deep soil cultivation of the whole plot area, effectively managed to increase seedling growth and reduce seedling damage during establishment. Inversion of the soil profile in patches and field vegetation control with herbicides did not increase seedling growth and survival as effectively as complete deep soil cultivation, but had both higher growth and survival than the untreated control. Seedling nitrogen uptake was higher in the cultivated treatments and nitrogen uptake was positively correlated to fast root development during the first growing season, but the nitrogen uptake was not correlated to nitrogen net mineralisation. Fertilising increased the amounts of field vegetation. Moreover, seedling damage by voles was correlated to the amount of field vegetation, and seedling damage lowered the seedling growth. The risk for nitrogen leaching is probably higher in complete deep soil cultivation than in other treatments.

Résumé - Effets de travaux de préparation de sol et de la fertilisation sur la croissance, la fréquence de dommages et le prélèvement net d'azote des plants de Picea abies (L.) Karst. On a étudié les effets de quatre types de préparation du sol et de deux régimes de fertilisation sur la croissance, la consommation d'azote et la fréquence de dommages de plants de Picea abies installés dans des terrains agricoles abandonnés du Sud de la Suède. Une préparation intensive du sol, c'est-à-dire un labour profond sur l'ensemble de la surface, se traduit effectivement par un accroissement de la croissance des plants et une réduction des dommages subis pendant la période d'installation. Un retournement partiel du sol et le contrôle de la végétation par herbicides se révèlent moins efficaces qu'un travail profond du sol en plein, mais donnent des résultats supérieurs à ceux observés dans les parcelles témoins. La consommation d'azote par les plants est plus élevée dans les parcelles cultivées et cette consommation est corrélée positivement avec un développement rapide des racines pendant la première saison de végétation. Mais la consommation d'azote n'est pas corrélée avec le taux de minéralisation nette. La fertilisation entraîne un développement plus important de la végétation basse. De plus, l'importance des dégâts dus aux mulots est corrélée à celle de la végétation basse et les dommages causés aux plants réduisent leur croissance. Le risque de perte d'azote par lessivage est probablement plus grand avec un travail du sol profond et en plein que pour les autres traitements.

Key words: nitrogen mineralisation / Norway spruce / root growth / seedling establishment / nitrogen leaching

Mots clés : minéralisation de l'azote / épicéa commun / croissance racinaire / installation des plants / lessivage de l'azote

Corresponding author: Fredrik Nordborg Fredrik.Nordborg@ess.slu.se

© INRA, EDP Sciences 2003