Ecophysiological stresses for transplantation of forest seedlings: Effect of air exposure between lifting and planting
Contraintes écophysiologiques liées à la transplantation des plants forestiers : effets de l'exposition à l'air entre l'arrachage et la plantation
Résumé
The aim of this work was to study the effects of air exposure, of barerooted seedlings before planting, on physiological status, survival and growth after planting. Three species were studied : Corsican pine (Pinus nigra ssp laricio var Corsicana), pedunculate oak (Quercus robur L.) and northern red oak (Quercus rubra L.). Exposure to 2° C decreased roots growth potential and induced mortality after planting. This effect resulted in a decrease of root water content that led to root cell deformations and membrane integrity decrease (evaluated by electrolyte leakage). For a root electrolyte leakage greater than 50 % in red oak, and 40 % in pedunculate oak, one-year death rate is above 20 %. Rewetting, by soaking roots in water before planting, did not enable to reverse this effect. Survival was less affected by exposure in pine as compared with two oak species. After planting, pine height growth was not affected by exposure. However, in oaks bud desiccation led to shoot dieback. In pedunculate oak, growth was reduced steadily with decreasing shoot water content, but in red oak, growth was reduced only when water content was lower than 65 %. Better growth and survival, in pine, could be explained by higher root and bud water status after exposure. Exposure increased root soluble carbohydrate concentration. This effect was more pronounced in red oak, which may explain the better survival as compared to pedunculate oak. For a given desiccation level, the rate of desiccation induced by two exposure temperatures (2 and 14°C) did affect neither the seedling physiological status nor field performances. Seasonal variations in sensitivity to exposure were noticed : in mid winter, survival and growth were little affected as compared to seedlings exposed in fall or spring. In practice, it is possible from our results to define criteria allowing to discard, before planting, poor quality seedlings lots when physiological parameters (root water content, root electrolyte leakage, water potential) are beyond given threshold values.
L'objectif de ce travail est d'étudier les effets de l'exposition à l'air des plants à racines nues avant plantation sur l'état physiologique des plants ainsi que leur survie et leur croissance après plantation. Trois espèces sont étudiées : le pin laricio de Corse, le chêne pédonculé et le chêne rouge d'Amérique.L'exposition à 2° C des plants diminue la capacité de régénération racinaire, conduisant à une augmentation de la mortalité après plantation. Cet effet résulte de la réduction de la teneur en eau des racines, entraînant la déformation des cellules racinaires et des dysfonctionnements membranaires (évalués par la perte d'électrolytes). Au-delà d'une perte d'électrolytes des racines de 50% pour le chêne rouge et 40% pour le chêne pédonculé, le taux de mortalité en première année est supérieur à 20%. La réhumectation du système racinaire par trempage dans l'eau avant plantation ne permet pas de compenser ces effets. Pour le pin, l'exposition réduit plus faiblement la survie que chez les chênes. Après plantation, la croissance aérienne des pins n'est pas affectée par l'exposition à l'air alors que le dessèchement des bourgeons des chênes induit des descentes de cimes. La croissance diminue régulièrement pour le chêne pédonculé avec la réduction de la teneur en eau de la tige alors qu'elle n'est affectée qu'en dessous d'une teneur de 65% pour le chêne rouge. La croissance et la survie supérieures chez les pins peuvent être expliquées par un meilleur état hydrique des racines et des bourgeons. L'exposition à l'air induit une augmentation de la concentration racinaire en sucres solubles, plus forte chez le chêne rouge. Ceci peut expliquer sa meilleure survie par rapport au chêne pédonculé. Pour un niveau de dessèchement donné, la vitesse de dessèchement, induite par 2 températures d'exposition (2 et 14°C), ne modifie ni l'état physiologique ni les performances des plants. Des variations saisonnières de la sensibilité à l'exposition à l'air sont notées. Au milieu de l'hiver, la survie et la croissance des plants étaient plus faiblement affectées par l'exposition qu'en automne ou au printemps.Dans la pratique, nos résultats permettent de proposer des critères permettant de rejeter, avant plantation, les lots de plants de mauvaise qualité lorsque les variables physiologiques (teneur en eau des racines, perte d'électrolytes des racines ou potentiel hydrique), sont supérieures à certaines valeurs seuils.