Résumé "Heft 29"

Résumé:

Biomasse et teneur en minéraux des racines de pessières (Picea abies Karst) de la Forêt Noire et modifications après fertlisation

Les conditions d'enracinement sont décrites dans deux pessières de Forêt Noire. On présente l'influence d'amendements sulfatés sur la répartition et les conditions nutritionel-les des racines fines. Ces investigations ont eu pour cadre les sites expérimentaux du projet ARINUS, Schluchsee et à Villingen. Leurs conditions lithologiques (granités et grès) ainsi que les sols qui s'y sont développés sont typiques des milieux forestiers d'Europe Centrale. Le site de Schluchsee est occupé par une pessière pure de 40 - 60 ans sur podsol à sable grossier limoneux très perméable. A Villingen la pessière a 80 à 120 ans et s'est développée sur un sol brun à gley, voire un stagnogley. L'influence des conditions stationelles sur le développement des racines est discuté avec une attention particulière pour les éléments nutritifs.
Après extraction des racines, on a procédé à un classement des masses racinaires en fonction de leurs diamètres respectifs. Dans les deux stations, les épicéas ont développé un système de racines traçantes. Les racines sont majoritairement concentrées dans l'horizon organique et dans la couche supérieure (30 cm) du sol minéral. A Villingen, la limite de prospection des racines se trouve à 1,20 m, alors qu'à Schluchsee certaines racines pénètrent jusqu'à 2 m de profondeur grâce aux gaines laissées en place par la hêtraie sapinière antérieure. L' exploitation radiculaire intensive se limite à la couche superficielle d'environ 10 cm. A Villingen, cela est dû à l'alternance très marquée de périodes sèches et de périodes d'engorgement hydrique ainsi qu'a une alimentation en azote limitée à la couche superficielle. Dans la station granitique de Schluchsee, c'est la carence en magnésium qui est décisive.
La disponibilité en élément nutritifs dans le sol se reflète bien dans la teneur en éléments des racines. Les sols profonds riches en humus de Schluchsee contribuent ainsi à une bonne alimentation des racines en N, S et P. Les teneurs en Mg, décroissantes avec la profondeur, reflètent le cycle biologique superficiel de cet élément. Les teneurs des racines en éléments nutritifs de la station de Villingen confirment les observations faites au sujet de la mauvaise alimentation en N, P et K relevée au niveau des aiguilles. La toxicité de l'aluminium ne peut en aucun cas rendre compte du fait que le système raci-naire soit de type traçant.
Les impacts de la fertilisation sur la répartition, la vitalité et la teneur en éléments nutritifs des racines fines ont été examinés par prélèvements systématiques d'échantillons. Un épandage de sulfate de magnésium a ainsi entrainé une augmentation   de 75 % de la proportion de racines fines à la fin de la seconde période de végétation et de 120 % après la troisième. Ceci va de pair avec une augmentation de la prospection de l'horizon minéral par les racines. Aucun indice ne semble suggérer une accélération du rythme de remplacement des racines fines. Aucun impact sur la répartition des racines fines n'a par ailleurs été relevé après un amendement par du potassium et du magnésium. L'acidification occasionnée par des apports de sulfate d'ammonium n'a eu aucun effet négatif sur les racines fines. Dans la station déficiente en azote de Villingen, la fertilisation par le sulfate d'ammonium a même entrainé une intensification du développement du système radiculaire superficiel. Les interactions entre l'approvisionnement en eau, la minéralisation et l'approvisionnement en azote des racines fines sont discutées.
Les teneurs en éléments nutritifs attestent d'une importante absorbtion de fertilisants. Ainsi, un amendement par du sulfate de magnésium a-t-il fait passer la teneur en Mg dans les racines fines d'un niveau très faible à un niveau qualifié de satisfaisant. Sur le site à bilan hydrique variable de Villingen, on a observé que les apports de potassium/magnésium et de sulfate d'ammoniaque se sont traduits par une alimentation équilibrée des racines en potassium et en azote. Les variations des teneurs en éléments autres que ceux apportés par les fertilisants sont étudiées, ainsi que d'éventueiles interactions imputables aux amendements. Une baisse passagère du pH et une augmentation des concentrations en A13+ n'ont été accompagnées d'aucune dégradation des racines, le seul effet notable étant la hausse des teneurs en Al. Il faut donc considérer de façon très critique les seuils en vigueur pour la toxicité de l'aluminium.
Le degré de pénétration des racines et le niveau de nutrition des racines fines sont mises en relation avec la disponibilité en éléments nutritifs. La relation très étroite entre la teneur en magnésium échangeable du sol et l'état nutritionel des racines fines montre l'importance de cet élément pour la croissance des racines dans la station de Schluchsee. Une réaction positive nette et durable est à mettre à l'actif de la fertilisation par le sulfate de magnésium.
L'épandage de fertilisants minéraux très solubles permet aux racines fines d'exploiter plus aisément l'horizon minéral du sol, dès lors que la répartition horizontale des racines fines est due à une carence du sol en éléments nutritifs. En cas de carence en magnésium, la participation de Mg2+ à la saturation du complexe absorbant est d'une grande importance pour le degré de pénétration des racines. La réaction des racines à un apport de Mg dépend du degré d'adsorption du Mg par le sol. Lorsque la tendance au développement d'un système racinaire superficiel est due non seulement à une mauvaise disponibilité en éléments nutritifs, mais aussi à des conditions physiques défavorables, toute fertilisation ne peut que difficilement améliorer le développement en profondeur des racines des épicéas. Par conséquent, il convient de promouvoir, en particulier sur stations sujètes à un engorgement par l'eau, les pratiques sylvicoles faisant appel à des essences adaptées à ces stations et capables de développer des racines profondes.