Nitrogen fixation and growth response of Alnus Rubra following fertiliztion with urea or biosolids Fixação de nitrogênio e crescimento de Alnus Rubra fertilização com uréia ou biosólidos

Nitrogen fertilization of forests using biosolids offers a potentially environmentally friendly means to accelerate tree growth. This field study was designed to analyze the effects of nitrogen fertilization on the symbiotic, nitrogen (N)-fixing relationship between Alnus rubra Bong. (red alder) and Frankia. Anaerobically digested, class B biosolids and synthetic urea (46% N) were applied at rates of 140, 280 and 560 kg ha-1 available N to a well-drained, sandy, glacial outwash soil in the Indianola series (mixed, mesic Dystric Xeropsamments). Plots were planted with A. rubra seedlings. At the end of each of two growing seasons trees were harvested and analyzed for the rate of N fixation (as acetylene reduction activity), biomass and foliar N. At year 1, there was no N fixation for trees grown with urea amendments, but control (17 µmol C2H4 g-1 hr-1) and biosolids (26-45 µmol C2H4 g-1 hr-1) trees were fixing N. At the end of year 2, all trees in all treatments were fixing N (7 µmol C2H4 g-1 hr-1, 4-16 µmol C2H4 g-1 hr-1, and 20-29 µmol C2H4 g-1 hr-1 for control, urea and biosolids respectively). Trees grown with biosolids amendments were larger overall (year 1 shoot biomass 10 g, 5 g, and 23 g for control, urea, and biosolids respectively, year 2 shoot biomass 50 g, 51 g, and 190 g for control, urea, and biosolids respectively) with higher concentrations of foliar N for both years of the study (year 1 foliar N 26 g kg-1, 27 g kg-1, and 40 g kg-1 for control, urea, and biosolids respectively, year 2 foliar N 17 g kg-1, 19 g kg-1, and 23 g kg-1 for control, urea, and biosolids respectively). Trees grown with urea amendments appeared to use the urea N over Frankia supplied N, whereas the biosolids trees appeared to be able to use both N in biosolids and N from Frankia. The results from this study indicated that the greater growth of A. rubra may have been responsible for the observed higher N demand. Biosolids may have supplied other nutrients to the trees to support this accelerated growth.A fertilização nitrogenada de florestas com biosólidos constitui um meio de aceleração do crescimento das plantas potencialmente não impactante ao meio. Os efeitos de fertilização de nitrogênio atmosférico na relação simbiôntica e de fixação de nitrogênio Alnus rubra Bong. (amieiro vermelho) e Frankia foram avaliados em um estudo de campo. Biosólidos classe B digeridos anaerobicamente e uréia sintética (46% N) foram aplicados a taxas de 140, 280 e 560 kg ha-1 de N disponível em um solo tipo Areia Quartzosa. Ao contrário das plantas do grupo controle (17 µmol C2H4 g-1 hr-1) ou fertilizadas com biosólidos (26-45 µmol C2H4 g-1 hr-1), plantas fertilizadas com uréia não apresentavam fixação de nitrogênio após um ano de cultivo. Ao final do segundo ano, todas as árvores em todos os tratamentos fixavam N (7 µmol C2H4 g-1 hr-1; 4-16 µmol C2H4 g-1 hr-1; e 20-29 µmol C2H4 g-1 hr-1 para controle, uréia e biosólidos, respectivamente). Plantas cultivadas sob remediação com biosólidos apresentaram maior biomassa na parte aérea ao final do ano 2 (50 g; 51 g; e 190 g para controle, uréia, e biosólidos, respectivamente), e também maiores concentrações de nitrogênio foliar em ambos os períodos analisados (N foliar no ano 1 26 g kg-1, 27 g kg-1, e 40 g kg-1; N foliar no ano 2 17 g kg-1, 19 g kg-1, and 23 g kg-1, respectivamente para controle, uréia e biosólidos). A maior taxa de crescimento de A. rubra pode ter resultado em maior exigência em N e os biosólidos supriram quantidades adicionais de nutrientes capazes de sustentar o crescimento acelerado