Fertilization with urea, ammonium and nitrate produce different effects on growth, hydraulic traits and drought tolerance in <i>Pinus taeda</i> seedlings

Urea fertilization decreases Pinus taeda L. growth in clay soils of subtropical areas. The negative effect of urea is related to changes in some hydraulic traits, similar to those observed in plants growing under drought. The aims of this work were (i) to determine whether different sources of nitrogen applied as fertilizers produce similar changes in growth and hydraulic traits to those observed by urea fertilization and (ii) to analyze the impact of those changes in plant drought tolerance. Plants fertilized with urea, nitrate (NO3-) or ammonium (NH4+) were grown well watered or with reduced water supply. Urea and NO3- fertilization reduced plant growth and increased root hydraulic conductance scaled by root dry weight (DW). NH4+ fertilization did not reduce plant growth and increased shoot hydraulic conductance and stem hydraulic conductivity. We conclude that NO3- is the ion involved in the changes linked to the negative effect of urea fertilization on P. taeda growth. NH4+ fertilization does not change drought susceptibility and it produces changes in shoot hydraulic traits, therefore plants avoid the depressive effect of fertilization. Urea and NO3- fertilizers induce changes in DW and root hydraulic conductance and consequently plants are less affected by drought.Instituto de Fisiología VegetalFacultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Fertilization with urea, ammonium and nitrate produce different effects on growth, hydraulic traits and drought tolerance in <i>Pinus taeda</i> seedlings

Urea fertilization decreases Pinus taeda L. growth in clay soils of subtropical areas. The negative effect of urea is related to changes in some hydraulic traits, similar to those observed in plants growing under drought. The aims of this work were (i) to determine whether different sources of nitrogen applied as fertilizers produce similar changes in growth and hydraulic traits to those observed by urea fertilization and (ii) to analyze the impact of those changes in plant drought tolerance. Plants fertilized with urea, nitrate (NO3-) or ammonium (NH4+) were grown well watered or with reduced water supply. Urea and NO3- fertilization reduced plant growth and increased root hydraulic conductance scaled by root dry weight (DW). NH4+ fertilization did not reduce plant growth and increased shoot hydraulic conductance and stem hydraulic conductivity. We conclude that NO3- is the ion involved in the changes linked to the negative effect of urea fertilization on P. taeda growth. NH4+ fertilization does not change drought susceptibility and it produces changes in shoot hydraulic traits, therefore plants avoid the depressive effect of fertilization. Urea and NO3- fertilizers induce changes in DW and root hydraulic conductance and consequently plants are less affected by drought.Instituto de Fisiología VegetalFacultad de Ciencias Agrarias y Forestale

La respuesta a la fertilización se relaciona a cambios en la arquitectura hidráulica en <i>Pinus taeda</i>

La disminución de las concentraciones de macronutrientes en los suelos luego de un turno de plantación con especies de rápido crecimiento podría repercutir sobre la productividad del sitio, haciendo necesaria la aplicación de fertilizantes para mantener los rendimientos y la sustentabilidad del sistema. En plantaciones de Pinus taeda sobre suelos rojos del noreste de Argentina y sur de Brasil se ha observado diferente respuesta a la fertilización. En general, la aplicación inicial de fósforo tiene un efecto positivo, mientras que la fertilización con nitrógeno reduce el crecimiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar, a nivel de individuo, las modificaciones en el crecimiento y la arquitectura hidráulica de plantas fertilizadas con nitrógeno y fósforo, y el efecto de estas modificaciones frente a diferentes disponibilidades de agua. Se realizaron una serie de experimentos a campo y bajo condiciones controladas. La adición de nitrógeno exacerbó el estrés por sequía en suelos rojos y determinó modificaciones fisiológicas que causaron el efecto depresivo en el crecimiento de plantas jóvenes, que no fueron observadas para el fósforo. Sin embargo, la fertilización con ambos nutrientes estimuló el crecimiento en sustratos con mayor conductividad hidráulica. La fuente de nitrógeno utilizada no tuvo impacto en las respuestas al igual que la forma de aplicación del fertilizante. Existió variabilidad en la respuesta a la fertilización entre familias genéticamente seleccionadas. El conocimiento de las respuestas fisiológicas de esta especie brinda nuevas herramientas para la toma de decisiones en el uso de la tierra y el manejo sustentable de la producción.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

La respuesta a la fertilización se relaciona a cambios en la arquitectura hidráulica en <i>Pinus taeda</i>

La disminución de las concentraciones de macronutrientes en los suelos luego de un turno de plantación con especies de rápido crecimiento podría repercutir sobre la productividad del sitio, haciendo necesaria la aplicación de fertilizantes para mantener los rendimientos y la sustentabilidad del sistema. En plantaciones de Pinus taeda sobre suelos rojos del noreste de Argentina y sur de Brasil se ha observado diferente respuesta a la fertilización. En general, la aplicación inicial de fósforo tiene un efecto positivo, mientras que la fertilización con nitrógeno reduce el crecimiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar, a nivel de individuo, las modificaciones en el crecimiento y la arquitectura hidráulica de plantas fertilizadas con nitrógeno y fósforo, y el efecto de estas modificaciones frente a diferentes disponibilidades de agua. Se realizaron una serie de experimentos a campo y bajo condiciones controladas. La adición de nitrógeno exacerbó el estrés por sequía en suelos rojos y determinó modificaciones fisiológicas que causaron el efecto depresivo en el crecimiento de plantas jóvenes, que no fueron observadas para el fósforo. Sin embargo, la fertilización con ambos nutrientes estimuló el crecimiento en sustratos con mayor conductividad hidráulica. La fuente de nitrógeno utilizada no tuvo impacto en las respuestas al igual que la forma de aplicación del fertilizante. Existió variabilidad en la respuesta a la fertilización entre familias genéticamente seleccionadas. El conocimiento de las respuestas fisiológicas de esta especie brinda nuevas herramientas para la toma de decisiones en el uso de la tierra y el manejo sustentable de la producción.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

La respuesta a la fertilización se relaciona a cambios en la arquitectura hidráulica en <i>Pinus taeda</i>

La disminución de las concentraciones de macronutrientes en los suelos luego de un turno de plantación con especies de rápido crecimiento podría repercutir sobre la productividad del sitio, haciendo necesaria la aplicación de fertilizantes para mantener los rendimientos y la sustentabilidad del sistema. En plantaciones de Pinus taeda sobre suelos rojos del noreste de Argentina y sur de Brasil se ha observado diferente respuesta a la fertilización. En general, la aplicación inicial de fósforo tiene un efecto positivo, mientras que la fertilización con nitrógeno reduce el crecimiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar, a nivel de individuo, las modificaciones en el crecimiento y la arquitectura hidráulica de plantas fertilizadas con nitrógeno y fósforo, y el efecto de estas modificaciones frente a diferentes disponibilidades de agua. Se realizaron una serie de experimentos a campo y bajo condiciones controladas. La adición de nitrógeno exacerbó el estrés por sequía en suelos rojos y determinó modificaciones fisiológicas que causaron el efecto depresivo en el crecimiento de plantas jóvenes, que no fueron observadas para el fósforo. Sin embargo, la fertilización con ambos nutrientes estimuló el crecimiento en sustratos con mayor conductividad hidráulica. La fuente de nitrógeno utilizada no tuvo impacto en las respuestas al igual que la forma de aplicación del fertilizante. Existió variabilidad en la respuesta a la fertilización entre familias genéticamente seleccionadas. El conocimiento de las respuestas fisiológicas de esta especie brinda nuevas herramientas para la toma de decisiones en el uso de la tierra y el manejo sustentable de la producción.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Fertilization with urea, ammonium and nitrate produce different effects on growth, hydraulic traits and drought tolerance in <i>Pinus taeda</i> seedlings

Urea fertilization decreases Pinus taeda L. growth in clay soils of subtropical areas. The negative effect of urea is related to changes in some hydraulic traits, similar to those observed in plants growing under drought. The aims of this work were (i) to determine whether different sources of nitrogen applied as fertilizers produce similar changes in growth and hydraulic traits to those observed by urea fertilization and (ii) to analyze the impact of those changes in plant drought tolerance. Plants fertilized with urea, nitrate (NO3-) or ammonium (NH4+) were grown well watered or with reduced water supply. Urea and NO3- fertilization reduced plant growth and increased root hydraulic conductance scaled by root dry weight (DW). NH4+ fertilization did not reduce plant growth and increased shoot hydraulic conductance and stem hydraulic conductivity. We conclude that NO3- is the ion involved in the changes linked to the negative effect of urea fertilization on P. taeda growth. NH4+ fertilization does not change drought susceptibility and it produces changes in shoot hydraulic traits, therefore plants avoid the depressive effect of fertilization. Urea and NO3- fertilizers induce changes in DW and root hydraulic conductance and consequently plants are less affected by drought.Instituto de Fisiología VegetalFacultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Dry weight partitioning and hydraulic traits in young <i>Pinus taeda</i> trees fertilized with nitrogen and phosphorus in a subtropical area

Plants of Pinus taeda L. from each of four families were fertilized with N, P or N+P at planting. The H family had the highest growth in dry mass while the L family had the lowest growth. Measurements of plant hydraulic architecture traits were performed during the first year after planting. Stomatal conductance (gs), water potential at predawn (Ψpredawn) and at midday (Ψmidday), branch hydraulic conductivity (ks and kl) and shoot hydraulic conductance (K) were measured. One year after planting, dry weight partitioning of all aboveground organs was performed. P fertilization increased growth in all four families, while N fertilization had a negative effect on growth. L family plants were more negatively affected than H family plants. This negative effect was not due to limitations in N or P uptake because plants from all the families and treatments had the same N and P concentration in the needles. P fertilization changed some hydraulic parameters, but those changes did not affect growth. However, the negative effect of N can be explained by changes in hydraulic traits. L family plants had a high leaf dry weight per branch, which was increased by N fertilization. This change occurred together with a decrease in shoot conductance. Therefore, the reduction in gs was not enough to avoid the drop in Ψmidday. Consequently, stomatal closure and the deficient water status of the needles resulted in a reduction in growth. In H family plants, the increase in number of needles per branch due to N fertilization was counteracted by a reduction in gs and also by a reduction in tracheid lumen size and length. Because of these two changes, Ψmidday did not drop and water availability in the needles was adequate for sustained growth. In conclusion, fertilization affects the hydraulic architecture of plants, and different families develop different strategies. Some of the hydraulic changes can explain the negative effect of N fertilization on growth.Instituto de Fisiología Vegetal (INFIVE

Dry weight partitioning and hydraulic traits in young <i>Pinus taeda</i> trees fertilized with nitrogen and phosphorus in a subtropical area

Plants of Pinus taeda L. from each of four families were fertilized with N, P or N+P at planting. The H family had the highest growth in dry mass while the L family had the lowest growth. Measurements of plant hydraulic architecture traits were performed during the first year after planting. Stomatal conductance (gs), water potential at predawn (Ψpredawn) and at midday (Ψmidday), branch hydraulic conductivity (ks and kl) and shoot hydraulic conductance (K) were measured. One year after planting, dry weight partitioning of all aboveground organs was performed. P fertilization increased growth in all four families, while N fertilization had a negative effect on growth. L family plants were more negatively affected than H family plants. This negative effect was not due to limitations in N or P uptake because plants from all the families and treatments had the same N and P concentration in the needles. P fertilization changed some hydraulic parameters, but those changes did not affect growth. However, the negative effect of N can be explained by changes in hydraulic traits. L family plants had a high leaf dry weight per branch, which was increased by N fertilization. This change occurred together with a decrease in shoot conductance. Therefore, the reduction in gs was not enough to avoid the drop in Ψmidday. Consequently, stomatal closure and the deficient water status of the needles resulted in a reduction in growth. In H family plants, the increase in number of needles per branch due to N fertilization was counteracted by a reduction in gs and also by a reduction in tracheid lumen size and length. Because of these two changes, Ψmidday did not drop and water availability in the needles was adequate for sustained growth. In conclusion, fertilization affects the hydraulic architecture of plants, and different families develop different strategies. Some of the hydraulic changes can explain the negative effect of N fertilization on growth.Instituto de Fisiología Vegetal (INFIVE

Influencia del patrón de crecimiento y la edad sobre algunas propiedades de la madera en sauces

El objetivo del trabajo fue determinar la influencia del crecimiento y la edad sobre la longitud de fibras y densidad básica de la madera de 3 sauces. Los árboles muestreados fueron obtenidos de plantaciones comerciales y estaqueros conducidos en el campo Las Carabelas, perteneciente a Papel Prensa SA, en el Delta Bonaerense ubicado1ª sección de islas, Buenos Aires (34º 30’ LS y 59 ºW). Los clones estudiados fueron: Salix matsudana x Salix alba `NZ 26992´, Salix babylonica x Salix alba `A 250-33´ y sauce americano (S. babylonica var sacramenta). Se midieron los diámetros a la altura de pecho (DAP) y se establecieron clases diamétricas. Se apearon 18 árboles por clon (6 por clase diamétrica). Las variables medidas fueron el ancho de los anillos de crecimiento, la densidad básica de la madera y la longitud de fibras. Esta dos últimas en 3 ó 4 posiciones radiales (edades). Se realizaron ANOVAS tomando como fuentes de variación a la clase diamétrica y la posición radial de muestreo. Se construyeron curvas de incrementos corrientes anuales (ICA) por clon y clase diamétrica. Los patrones de crecimiento (ICA) son diferentes según los clones. Dentro de cada clon la producción máxima de madera se produce a diferentes edades según el sitio y la clase diamétrica. El comportamiento del 26992 es similar para las 3 clases diamétricas. El sauce híbrido 250-33 se destaca por sus altos crecimientos en las edades próximas al arranque (2 y 3 años) diferenciándose según las clases diamétricas, en cambio el sauce americano produce un incremento máximo a los 4 años para todas las clases, con crecimientos igualmente importantes a los 3 y 5 años. El crecimiento, medido como clase diamétrica, tuvo influencia en la densidad del híbrido 26992 y no la tuvo para el 250-33 y el americano. Si consideramos la longitud de fibras el resultado se invierte, siendo significativa la influencia de la clase diamétrica en el 250-33 y americano, y no significativa en el 26992. La edad fue una fuente significativa de variación para ambas variables (densidad y longitud) en los tres clones. Para los 3 sauces y las 2 propiedades de la madera consideradas, la producción de árboles de mayor tasa de crecimiento produce mayor ganancia en madera de calidad, además de volumen. Los 3 sauces considerados presentaron diferencias en cuanto al tipo de crecimiento y porcentaje de ganancias de madera de calidad.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

How do nutrients affect water use in woody plants?

En esta revisión se analiza la información disponible sobre los mecanismos mediante los cuales los nutrientes pueden afectar el uso de agua que realizan las plantas leñosas. Pueden modificarse el consumo de agua (e.g., consumo total por planta, tasa transpiratoria, eficiencia del uso del agua), las relaciones hídricas (e.g., ajuste osmótico, modificaciones en el potencial hídrico, modificaciones en el control estomático) o las características hidráulicas de las plantas (e.g., conductividad hidráulica de raíces, tallo, ramas). Se recopiló la información disponible desde los niveles subcelular, órgano, planta entera y población. Se concluye que la disponibilidad de nutrientes afecta el uso del agua a través de modificaciones en la arquitectura hidráulica en cada nivel de organización, que pueden resultar en diferente consumo de agua a nivel de individuo y población. La variedad de modificaciones posibles hace que resulte difícil predecir el resultado del cambio en la disponibilidad de nutrientes en el uso del agua, ya que además de la interacción entre los recursos abióticos (i.e., agua y cada nutriente) hay que considerar las diferencias genotípicas en la capacidad de respuesta.In this review, we analyze the information available about the mechanisms by which nutrients can alter plant water use. Water consumption (e.g., total consumption per plant, transpiration rate, water use efficiency), water relations (e.g., osmotic adjustment, changes in water potential, modifications in stomatal control) or hydraulic properties of plants (e.g., root or stem hydraulic conductivity) can be affected by the nutritional status of the plant. Information is analyzed at different levels: subcellular, organ, plant and population. It is concluded that nutrient availability alters hydraulic achitecture at different organization levels, resulting in changes in water use at plant or population level. Possible modifications, and their interactions, make it difficult to predict the way nutrient availability can alter water use. Moreover, besides abiotic factors interactions (e.g., between water and each nutrient), genotypic differences in response capacity have to be taken into account.Instituto de Fisiología Vegeta