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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 66, Number 1, January-February 2009
Article Number 102
Number of page(s) 11
DOI https://doi.org/10.1051/forest:2008077
Published online 14 January 2009
Ann. For. Sci. 66 (2009) 102
DOI: 10.1051/forest:2008077

Current uptake of 15N –labeled ammonium and nitrate in flooded and non-flooded black spruce and tamarack seedlings

M. Anisul Islam1, 2 and S. Ellen Macdonald1

1  Department of Renewable Resources, University of Alberta, Edmonton, Alberta, T6G 2H1, Canada
2  Present address: Department of Forestry and Natural Resources, Purdue University, 715 West State Street, West Lafayette, IN 47907, USA

Received 22 August 2008; accepted 27 October 2008; published online 14 January 2009

Abstract - $\bullet$ We investigated the effects of flooding for three weeks on physiological responses and uptake of NH4+ and NO3- by black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP.) and tamarack (Larix laricina (Du Roi) K. Koch) seedlings fertilized with labeled (15NH4)2SO4 or K15NO3 in a growth chamber experiment. $\bullet$ Flooding reduced photosynthesis (A), transpiration (E), water use efficiency (WUE), and current uptake of NH4+ and NO3- in both species. $\bullet$ Under flooding, there were no significant differences between the two species in uptake of either NH4+ or NO3- at the whole-plant level but black spruce had higher translocation of NH4+ to the shoots than did tamarack. $\bullet$ Under non-flooded conditions, black spruce seedlings exhibited higher uptake of both NH4+ and NO3- than did tamarack and demonstrated preferential uptake of NH4+ (19. 7 mg g-1dw) over NO3- (12.3 mg g-1dw after three weeks). In contrast, non-flooded tamarack seedlings had equal uptake of NH4+ (4.96 mg g-1dw) and NO3- (4.97 mg g-1dw). $\bullet$ We hypothesize that the ability of tamarack to equally exploit both 15NH4+ and 15NO3- would confer an advantage over black spruce, when faced with limitations in the availability of different forms of soil nitrogen.


Résumé - Absorption courante de 15N ammonium et nitrate chez des plants de Picea mariana (Mill.) BSP.) et de mélèze Tamarack (Larix laricina (Du Roi) K. Koch) ennoyés et non ennoyés. $\bullet$ Nous avons étudié les effets d'un ennoyage pendant trois semaines sur les réponses physiologiques et l'absorption de NH4+ et de NO3- par des plants d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP.) et de mélèze Tamarack (Larix laricina (Du Roi) K. Koch) fertilisés et marqués (15NH4)2SO4 ou K15NO3 et installés dans une chambre d'expérimentation. $\bullet$ L'ennoyage réduit la photosynthèse (A), la transpiration (E), l'efficience d'utilisation de l'eau (WUE), et l'absorption de NH4+ et de NO3- des deux espèces. $\bullet$ Sous ennoyage, il n'y avait pas de différence significative entre les deux espèces dans l'absorption de NH4+ ou de NO3- au niveau de l'ensemble du plant, mais l'épinette noire a présenté des translocations plus élevées de NH4+ vers les pousses que le mélèze Tamarack. $\bullet$ En l'absence d'ennoyage, les semis d'épinette noire ont présenté une absorption plus élevée de NH4+ et de NO3- que le mélèze Tamarack et ont montré une absorption préférentielle de NH4+ (19,7 mg g-1de poids sec) par rapport à NO3- (12,3 mg g-1 de poids sec) après trois semaines. En revanche, les jeunes plants de mélèze sans ennoyage ont présenté la même absorption de NH4+ (4,96 mg g-1de poids sec) et de NO3- (4,97 mg g-1 de poids sec). $\bullet$ Nous faisons l'hypothèse que la capacité du mélèze à absorber également les deux 15NH4+ et 15NO3- lui conférerait un avantage par rapport à l'épinette noire, lorsqu'ils sont confrontés à des limitations de la disponibilité des différentes formes d'azote dans le sol.


Key words: ammonium / flooding / gas exchange / nitrate / photosynthesis

Mots clés : ammonium / ennoyage / échanges gazeux / nitrate / photosynthèse

Corresponding author: ellen.macdonald@ualberta.ca

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