Ann. For. Sci. 62 (2005) 593-600
DOI: 10.1051/forest:2005052

Influence of flooding on growth, nitrogen availability in soil, and nitrate reduction of young oak seedlings (Quercus robur L.)

Badr Alaoui-Sossé, Bastien Gérard, Philippe Binet, Marie-Laure Toussaint and Pierre-Marie Badot

Université de Franche-Comté - INRA, Laboratoire de Biologie Environnementale, BP 71427, 4 place Tharradin, 25211 Montbéliard Cedex, France

(Received 4 March 2004; accepted 28 January 2005)

Abstract - Oak (Quercus robur L.) seedlings were grown in pots under controlled conditions and submitted to 34 days of flooding followed by two-week drainage. Roots were significantly affected with reduced extension and dry weight accumulation. After drainage, biomass production of adventitious roots markedly increased in flooded seedlings. Flooding induced a sharp decrease in NO₃^--N content in the soil especially in the bottom of pots. NH₄⁺-N concentrations increased significantly but at less level compared to NO₃^--N decreases. During flooding, root nitrate reductase activity (NRA) was similar to controls while leaf NRA was always below that of controls. The flooded roots maintained amino acid synthesis despite the nitrate depletion in soil. By contrast, leaf amino acid content decreased significantly in flooded seedlings especially at day 34. In flooded seedlings, the transfer of amino acid from cotyledons was disrupted but the transfer capacity was restored after drainage. Relationships between nitrate reduction and changes in soil mineral nitrogen availability are discussed.

Résumé - Influence de l'ennoyage sur la croissance, la biodisponibilité en azote du sol, et sur la réduction des nitrates chez de jeunes semis de chêne pédonculé (Quercus robur L.). Des semis de chêne pédonculé (Quercus robur L.) cultivés en conditions contrôlées ont été soumis à 34 jours d'ennoyage suivi de deux semaines de drainage. La longueur des racines stressées ainsi que leur accumulation de biomasse ont été significativement réduites. Après drainage, la biomasse des racines adventives des semis ennoyés a fortement augmenté. L'ennoyage a induit une forte diminution des teneurs en N-NO₃^-dans le sol, particulièrement dans les 5 cm inférieurs du pot. La concentration en N-NH₄⁺a augmenté significativement mais sans compenser la diminution de N-NO₃^-.Pendant l'ennoyage, les activités nitrate réductase racinaires des deux lots étaient similaires alors que dans les feuilles elle était toujours inférieure chez les plants ennoyés. Les racines ennoyées ont maintenu la synthèse d'acides aminés malgré la disparition des nitrates dans le sol. Au contraire, la teneur en acides aminés dans les feuilles avait significativement diminué dans les semis ennoyés en particulier à 34 jours. Dans les semis ennoyés, le transfert des acides aminés depuis les cotylédons était perturbé, cependant après drainage la capacité de transfert était rétablie. Les relations entre la réduction des nitrates et les changements de la biodisponibilité de l'azote minéral du sol sont discutées.

Key words: flooding / mineral nitrogen availability / nitrate reduction / Quercus robur L.

Mots clés : ennoyage / azote minéral disponible / réduction des nitrates / Quercus robur L.

Corresponding author: Badr Alaoui-Sossé balaouis@univ-fcomte.fr

© INRA, EDP Sciences 2005