Ten-year responses of ponderosa pine plantations to repeated vegetation and nutrient control along an environmental gradient

Robert F Powers, Phillip E Reynolds
1999 Canadian Journal of Forest Research  
Factorial combinations of vegetation, nutrient, and insect control treatments were applied repeatedly to three contrasting California plantations of Pinus ponderosa var. ponderosa Dougl. ex Laws. Ten-year findings show that potential productivity is far greater than previously believed. Stem volume gains were linked directly with increases in crown volume. Insect problems were negligible. Vegetation control increased tree growth profoundly on xeric sites but less so on the most mesic. Where
more » ... st mesic. Where soil was both droughty and infertile, growth responses traced primarily to improved soil moisture availability and secondarily to better nutrition. The most fertile site also was droughty, and trees responded only to improved moisture availability. Water was less limiting on the most productive site. There, both fertilizers and herbicides triggered similar, substantive growth increases. Drought from both plant competition and climate reduced stomatal conductance, xylem water potential, and net assimilation rates. Assimilation rates increased linearly with site index, but treatment differences were not apparent once drought had peaked. Fertilization improved water-use efficiency where water stress was not extreme. Advantages in water availability to pines from vegetation control will dissipate as tree crowns close and transpiration rises. Résumé : Des traitements de contrôle de la végétation, des nutriments et des insectes ont été appliqués à plusieurs reprises selon un dispositif factoriel dans trois plantations différentes de Pinus ponderosa var. ponderosa Dougl. ex Laws. en Californie. Après 10 ans, les résultats montrent que la productivité potentielle est beaucoup plus élevée qu'on l'avait cru précédemment. Les gains en volume de la tige étaient directement reliés à l'augmentation du volume de la cime. Les problèmes dus aux insectes étaient négligeables. Le contrôle de la végétation a provoqué une forte augmentation de la croissance des arbres sur les sites xériques, cependant moindre sur les sites les plus mésiques. Lorsque le sol était sec et infertile, la croissance a d'abord réagi à une amélioration de la disponibilité en eau du sol et ensuite à une meilleure nutrition. Le site le plus fertile était également sec et les arbres ont réagi seulement à une amélioration de la disponibilité en eau. Sur le site le plus productif, c'est l'eau qui faisait le moins défaut. À cet endroit, les fertilisants ou les herbicides ont provoqué les mêmes fortes augmentations de croissance. La sécheresse due à la compétition végétale ou au climat a causé une réduction de la conductance stomatale, du potentiel hydrique du xylème et des taux d'assimilation nette. Le taux d'assimilation augmentait de façon linéaire en fonction de l'indice de site mais les différences entre les traitements s'estompaient lorsque la sécheresse devenait maximale. La fertilisation a amélioré l'efficacité d'utilisation de l'eau aux endroits où le stress hydrique n'était pas extrême. Les avantages que retirent les pins du point de vue de la disponibilité en eau grâce au contrôle de la végétation s'estomperont à mesure que le couvert se refermera et que le taux de transpiration augmentera. [Traduit par la Rédaction] Powers and Reynolds 1038 Powers and Reynolds 1035 Fig. 5 . Changes in foliar P concentration with time, relative to treatment. Deficiency is apparent in 1-year-old foliage of all plantations, regardless of treatment. The problem is most acute at Whitmore, where current foliage of unfertilized trees are below critical level of 0.8 g P/kg foliage. See Table 3 for statistical significance.
doi:10.1139/x99-104 fatcat:pgfnhey33vgrbjbatuk5nsj6m4