Interactive effects of water stress, container size and fertilizer on survival, gas exchange and morphological traits of Quillaja saponaria seedlings

Abstract

Quillaja saponaria is a valuable commercial and ecological Chilean native species that has suffered considerably degradation countrywide; however, the determination of the optimum characteristics of the planting stock, an important aspect in restoration projects, has receive little attention. The aim of this study was to evaluate the effect of container size and dose of fertilizer on morphological and physiological responses of Q. saponaria seedlings cultivated in a nursery under well-watered and water restricted conditions. After 27 days growing under contrasting watering regimes, growth, biomass allocation, and gas exchange were measured in 6-month-old seedlings. We found that survival, height and diameter increment, and root dry weight were higher in the water stressed seedlings cultivated in large containers. The water stressed seedlings cultivated in large containers also had superior stomatal conductance, however when the fertilizer dose was decreased, this trait decreased considerably. Thus, a superior performance in a water-restricted environment could be expected in those seedlings cultivated in larger containers with low fertilizer.

Quillaja saponaria es una especie nativa del bosque nativo chileno valiosa por sus cualidades económicas y ecológicas y que ha sufrido una importante degradación a lo largo del país; sin embargo, la determinación de las características óptimas del material de plantación, un aspecto importante en proyectos de restauración, ha recibido poca atención. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del tamaño de contenedor y la dosis de fertilizante en la respuesta morfológica y fisiológica de plantas de Q. saponaria cultivadas bajo dos regímenes de riego en vivero (riego normal vs. restricción hídrica). Después de 27 días de crecimiento bajo condiciones de riego contrastantes, se evaluó el crecimiento, la asignación de biomasa y variables de intercambio gaseoso en plantas de seis meses de edad. Los resultados indican que en el tratamiento de restricción hídrica las plantas cultivadas en contenedores grandes mostraron la mayor supervivencia, incremento en diámetro y altura y biomasa radical. Las plantas del tratamiento de restricción hídrica cultivadas en contenedores grandes también mostraron tasas superiores de conductancia estomática, sin embargo, cuando se disminuyó la dosis de fertilizante, esta variable disminuyó considerablemente. Se podría esperar que, aquellas plantas cultivadas en contenedores de mayor volumen y con dosis baja de fertilizante, tuvieran un mejor desempeño en ambientes con restricción hídrica.