IngentaConnect Whole-tree biomass and carbon allocation of juvenile trees of lob...

Abstract:

To assess the contribution of belowground biomass allocation towards total carbon (C) allocation of two provenances of loblolly pine (Pinus taeda L.), we examined the total biomass allocation of a fast- and slow-growing family from each provenance. Since planting on a xeric, infertile site in Scotland County, N.C., U.S.A., trees in this study have been subjected to one of two nutrient treatments: optimal nutrition or control (no fertilization). Total biomass of 24 (1 tree/family plot × 2 families × 2 provenances × 2 treatments × 3 blocks) 5-year-old (juvenile) trees was harvested in January 1998. Fertilization increased total root, total shoot, and total tree biomass in all families as compared with harvested trees in control plots. Fertilization also increased biomass of coarse-root, woody-root, taproot, stem, branch, and foliar components of families as compared with trees in control plots. Although there were treatment and family differences in standing-crop biomass of the total root, total shoot, total tree, and various individual root and shoot components, the percent biomass (whole-tree) allocation to these tissues remained similar across treatments. Total nonstructural carbohydrate (TNC) analysis indicated some treatment, family, and provenance differences in TNC concentrations and partitioning to starch and soluble sugars. At the time of harvest, TNC concentrations of belowground tissues were much higher than those of aboveground tissues, and enhanced partitioning towards starch in root tissues indicates an important C storage role for belowground tissues at this time. Indeed, more than 90% of the trees starch content was present in root tissue in January. Although constrained by a sample size of three harvested trees per family, this study suggests that biomass allocation on a whole-tree level was similar between fast- and slow-growing families of different provenances of juvenile loblolly pine and was not affected by fertilizer treatment.

De façon à évaluer la contribution de l'allocation en biomasse souterraine à celle de la biomasse totale de deux provenances de pin à encens (Pinus taeda L.), nous avons examiné l'allocation de la biomasse totale d'une famille à croissance rapide et d'une famille à croissance lente pour chaque provenance. Depuis leur plantation sur un site xérique et pauvre du comté de Scotland en Caroline du Nord, aux États-Unis, les arbres de cette étude ont été soumis à un des deux traitements de fertilisation suivants : nutrition optimale ou témoin (pas de fertilisation). La biomasse totale de 24 arbres (1 arbre par placette représentant une famille × 2 familles × 2 provenances × 2 traitements × 3 blocs) âgés de 5 ans (arbres juvéniles) a été récoltée en janvier 1998. La fertilisation a causé l'augmentation de la biomasse racinaire totale, aérienne totale et de l'arbre entier dans toutes les familles, en comparaison avec les arbres récoltés dans les placettes-témoins. Pour chaque famille, la biomasse des racines grossières, des racines lignifiées, de la racine pivotante, de la tige, des branches et du feuillage a également augmenté avec la fertilisation, en comparaison avec les arbres dans les placettes-témoins. Bien qu'il y eut des différences au niveau des placettes entre les traitements et les familles quant à la biomasse racinaire totale, aérienne totale et de l'arbre entier et quant aux différentes composantes individuelles aériennes et souterraines, l'allocation relative de la biomasse à ces tissus est restée similaire, indépendamment des traitements. Une analyse des sucres totaux non structuraux (TNC) a révélé quelques différences entre les traitements, les familles et les provenances quant aux concentrations de TNC et quant à la partition entre l'amidon et les sucres solubles. Au moment de la récolte, les concentrations en TNC des tissus souterrains étaient beaucoup plus élevées que celles des tissus aériens, et une partition plus élevée des TNC en amidon dans les tissus racinaires montre bien le rôle important de stockage du carbone dans les tissus souterrains au moment de la récolte. En effet, plus de 90% du contenu en amidon des arbres était situé dans les tissus racinaires au mois de janvier. Bien que limitée par la taille de l'échantillonnage (trois arbres récoltés par famille), cette étude indique que l'allocation de la biomasse au niveau de l'arbre entier est similaire entre des familles à croissance rapide ou lente issues de provenances différente

Whole-tree biomass and carbon allocation of juvenile trees of loblolly pine (Pinus taeda): influence of genetics and fertilization