Résumé "Heft 19"

Résumé:

Teneurs en éléments minéraux du sol et des aiguilles de sapin et d'épicéa dans des peuplements mixtes plus ou moins dépérissants, sur sols de grès bigarré chaulés de la Forêt Noire

La détérioration de l'état sanitaire des forêts, qui progresse visiblement depuis les années 70, est entre autres attribuée à la perte en bases due à des dépôts acides. Le chaulage à l'aide de souffleuses, effectué dans la pratique depuis 10 à 20 ans, s'oppose à cette acidification. Si l'état sanitaire des arbres, à précié à la perte et au jaunissement des aiguilles, est en relation avec une désaturation en bases, on peut prévoir que les peuplements chaulés sont plus "sains" que les non chaulés. Pour êtayer cette hypothèse, nous avons choisi en Forêt Noire Moyenne, sur grès bigarre supérieur (So), six stations écologiques portant des peuplements âgés de sapin-épicéa à feuillage plus ou moins clairsemé et jaunâtre afin d'y étudier l'effet du chaulage sur le sol et les arbres. A cet effet nous avons distingué sur les sites non chaulés et sur d'autres tout à fait comparables, mais chaulés, des épicéas et des sapins paraissant relativement les plus sains * et d'autres relativement malades +. Par station écologique et par essence nous avons ainsi obtenu quatre "ensembles" à comparer.
Les chaulages ont été effectués au cours de différentes années entre 1963 et 1975, à des doses variées de calcaire ou de scories de haut fourneau. Les quatre premiers chaulages avaient été associés à des apports de phosphate.
Les caractéristiques de rendement et les symptômes de dépérissement des "ensembles" sont consignés dans le tableau 5.1. On distingue ainsi les épicéas et sapins * et + selon les critères choisis (chap. 4.1), avant tout développement de la cime, perte d'aiguilles et jaunissement des aiguilles. Sur les parcelles chaulées (Ca) les épicéas et sapins étudiés ont autant perdu leurs aiguilles, par contre ils sont moins jaunâtres que sur les parcelles non chaulées (0) (cf. tab. 5.2). Les chaulages ont eu une influence durable sur les caractéristiques chimiques du sol, avec toutefois de grandes différences entre sites. Sur les parcelles Ca le pH est toujours supérieur à celui des parcelles 0. L'importance de cette augmentation dépend sans doute dans une large mesure de la dose de Ca réellement apportée, différente de celle qui avait été retenue et inscrite sur le plan de fumure. Le chaulage provoque une diminution de l'importance de la couverture organique. Il est vrai que l'on n'enregistre aucune perte de Ca jusqu'à une profondeur du sol minéral de 40 cm: les pertes de C au niveau de la couverture sont compensées par un enrichissement de la partie supérieure du sol minéral (exception le site Bonndorf). Ce transfert qui va de la couverture organique vers le sol minéral, est également perceptible pour les réserves de N. Le chaulage ne provoque là aussi aucune perte dans le cas d'une couverture d'humus brut faible (jusqu'à 10 cm).
L'effet de la fertilisation phosphatée se mesure dans l'augmentation des teneurs et des réserves, en particulier pour la couverture et le sol minéral humique. La détermination des cations échangeables par extraction au NH4Cl montre sur sols acides (pH dans CaCl2 pour sol de 0-10 cm : env. 3,0) une saturation très faible, inférieure à 4% (0-40 cm). Sur les parcelles Ca elle monte à 8-38%, et la capacité d'échange effective augmerte significativement de 99 à 124 µeq·g. Cette augmentation va de pair avec celle des teneurs en C. Les teneurs en Ca2+ et Mg2+ augmentent plus ou moins, en concordance avec le pH et la dose de Ca apportée. L'effet en profondeur peut dépasser dans le cas d'une forte dose de Ca les 40 cm de sol minéral. Les teneurs en K ne sont pas différentes de celles des parcelles 0.
Lorsque les teneurs en Ca2+ et Mg2+ augmentent, celles des métaux comme Mn2+ , Fe3+ , Al3+ et celles des protons diminuent significa-tivement. Cette tendance peut être vérifiée dans toutes les stations. Il existe des corrélations simples, linéaires et négatives entre les teneurs Ca2+ ou Mg2+ d'une part, et les teneurs en Al d'autre part.
Les teneurs en éléments minéraux du sol prélevé sous épicéas ou sapins relativement sains * ne se distinguent pas de celles trouvées sous les arbres ayant perdu passablement d'aiguilles +, et cela même au seuil de probabilité de 10%. Une comparaison des sols minéraux prélevés dans les parcelles 0 sous épicéas et sous sapins ne montre pas de différences entre essences. Seule la couverture organique a une teneur plus élevée en N sous sapins. Dans les parcelles Ca, à minéralisation plus forte, ce différences s'estompent. On peut donc admettre que les échantillons de sol sous épicéas et sous sapins ont des teneurs voisines  en éléments  minéraux.
Lorsque l'on compare les résultats du diagnostic foliaire des épicéas âgés avec les seuils caractéristiques d'un approvisionnement satisfaisant, on constate que les arbres des parcelles 0 ont une alimentation azotée faible à suffisante, alors que les teneurs en P et K sont élevées. Les niveaux de Ca sont dans l'ensemble suffisants, par contre ceux de Mg sont faibles. Pour Ca et surtout Mg on constate parallèlement à une diminution des teneurs dans les aiguilles de 4 ans, une augmentation relative des teneurs dans les aiguilles d'1 an. Il est manifeste que dans le cas d'un approvisionnement insuffisant, les jeunes aiguilles sont relativement mieux alimentées en Ca ou Mg que les aiguilles plus âgées. Une diminution rapide des ces teneurs dans les aiguilles âgées indique donc un approvisionnement difficileia carence en Mn n'existe pas en sols acides, par contre les niveaux Zn sont faibles, mais ne dénotent probablement pas encore une carence aiguë.
Dans les aiguilles d'épicéas, surtout de ceux des parcelles 0, les teneurs en Ca, Mg et Zn sont étroitement liées et situées à la  limite de la  carence  latente.
Les épicéas chaulés se distinguent d'épicéas non chaulés par des teneurs foliaires plus élevées en Ca. Les teneurs en Zn augmentent aussi, par contre les teneurs en K diminuent significative-ment dans les aiguilles d'un an du premier verticille (I.1 ). Les aiguilles d'épicéas ayant reçu des calcaires ou des scories contenant du Mg présentaient un niveau plus élevé de cet élément. Les teneurs en Ca et Mg des aiguilles de 4 ans d'épicéa sont en corrélation étroite avec celles du sol non chaulé. L'effet antagoniste de Mn et Al sur l'absorption de Ca et Mg est particulièrement net sur les parcelles 0. L'apport de Ca par les scories peut améliorer l'approvisionnement des épicéas en Ca,  Mg et Zn, éventuellement déficitaire.
Les teneurs foliaires des sapins sont souvent supérieures, dans les mêmes stations, à celles des épicéas. Avec une teneur foliaire en C voisine pour les deux essences, les teneurs en P sont plus élevées d'un tiers, celles en Mg, Ca, Mn et Zn sont deux et celles en Al plus de trois fois supérieures. Seules les teneurs en N sont à un niveau comparable.
L'interprétation du diagnostic foliaire montre chez les sapins des approvisionnements en N, K, Ca, Mn et Zn suffisants à optimaux et une alimentation P toujours optimale. Seules les teneurs en Mg laissent présumer sur certains sites une carence latente.
Dans les aiguilles des sapins non chaulés les teneurs en Mg diminuent lorsque les teneurs du sol en Al augmentent.
Les sapins réagissent à un chaulage par la seule augmentation des teneurs en Ca dans les aiguilles âgées (IV. 2 et 4). L'élévation des teneurs en Zn est moins nette que pour les épicéas. Par contre les teneurs en K sont en chute sensible, et contrairement aux observations sur épicéas, également les teneurs en Mn. Il n'existe pas de différences pour les teneurs foliaires N et Al entre parcelles Ca et parcelles 0; le chaulage n'a manifestement pas d'effet sur les teneurs en ces éléments. Les niveaux foliaires Mg ne se sont améliorés, comme pour l'épicéa, que sur les parcelles ayant reçu des produits contenant du Mg. De même, les teneurs en P ne sont plus élevées que sur les parcelles ayant reçu du P. L'apport de scories sans P conduit à un abaissement du P foliaire.
Sur les parcelles Ca, il n'existe pas de corrélation entre les teneurs foliaires et les teneurs du sol en Ca et Mg. Lorsque les teneurs foliaires sont suffisantes, l'absorption de Ca ne semble pas dépendre uniquement des teneurs en Ca du sol. Les aiguilles des sapins + ont souvent des teneurs plus élevées en Ca que les sapins *. Les teneurs foliaires en Mg peuvent être élevées même lorsque les teneurs en Mg du sol sont faibles. Après un apport de Mg associé à Ca les niveaux de Mg foliaires sont supérieurs à ceux des parcelles 0. La carence magnésienne peut donc être éliminée par des  apports  de  scories.
Les différences entre les teneurs foliaires des épicéas et sapins *  et  +  sont  faibles  et,  de plus,  variables de  site  en  site.
Le symptôme de la perte des aiguilles est tout à fait comparable sur les épicéas des parcelles 0 et Ca. Les chaulages n'influencent donc pas la perte d'aiguilles de cette essence sur les sites étudiés. De même la densité foliaire des sapins * ne dépend pas de l'apport de Ca. Par contre pur les sapins + chaulés la densité foliaire est plus importante que pour ceux qui n'ont pas reçu de Ca; toutefois les teneurs foliaires sont tout à fait comparables. Il n'existe ainsi pas de corrélation entre la perte d'aiguilles d'une part et les teneurs en éléments minéraux des aiguilles ou du sol d'autre part. La perte d'aiguilles est apparemment un symptôme non spécifique, indépendant de l'approvisionnement en éléments minéraux.
En moyenne, pour tous les sites étudiés, le jaunissement de l'épicéa augmente lorsque la perte des aiguilles s'accentue. A l'examen des sites particuliers il apparait néanmoins que le jaunissement peut aussi être faible dans le cas d'une forte perte d'aiguilles. La perte d'aiguilles et le jaunissement peuvent donc être  liés,  mais  ne  le  sont pas  obligatoirement.
Contrairement à la perte d aiguilles, le jaunissement disparaît très largement sur les parcelles Ca. L'ensemble des épicéas + particulièrement chlorosants sont moins jaunâtres sur les parcelles Ca. Les corrélations entre teneurs foliaires des épicéas chaulés  et  les teneurs du  sol  confirment  cette  liaison.
Comme pour les épicéas, le jaunissement diminue après chaulage pour les sapins peu chloroses. Le symptôme est néanmoins peu développé, de sorte que les corrélations avec les teneurs du sol et des aiguilles n'apparaissent guère. Il en résulte que l'apport de Mg des scories améliore l'approvisionnement en Mg des épicéas et  des  sapins,  ce qui  réduit  le  jaunissement des  aiguilles.