Abiotic and biotic factors used to assess decline risk in red pine (Pinus resinosa Ait.) plantations

Abstract

This study was conducted to assess causes of unprecedented rates of mortality in maturing, commercial-sized red pine (Pinus resinosa Ait.) plantations in southern Ontario, Canada. Concentrated and diffuse mortality as well as windthrow of living trees were observed in many plantations, while others seemed disease-free. Nine sites exhibiting recent mortality (diseased) plus three not exhibiting disease (healthy) were selected. In sample plots at each site, abiotic site factors, host characteristics, and insect pests and fungal pathogens were assessed. Tree mortality was attributed to Armillaria root disease, annosus root rot, black pineleaf scale, drought, and iron deficiency. The single abiotic factor that distinguished healthy sites from diseased sites was C soil horizon pH, which averaged 8.35 on diseased sites compared to 6.55 on healthy sites. Rooting was also deeper on healthy sites than on diseased sites. We suggest that an alkaline C horizon may result in shallower rooting and greater susceptibility to drought stress, rendering trees less resistant to root disease pathogens and insect pests. The pH of the C horizon and the depth of the A and B horizons may be useful as indicators of the likelihood of red pine mortality and to guide the choice of management objectives for plantations.Key words: red pine mortality, root disease, calcareous soil, rooting depth, Armillaria RÉSUMÉCette étude a été entreprise afin d'identifier les causes de mortalité à des taux sans précédents relevés dans des plantations industrielles à maturité de pin rouge (Pinus resinosa Ait.) dans le sud de l'Ontario au Canada. La mortalité concentrée et diffuse ainsi que le renversement d'arbres vivants ont été observés dans plusieurs plantations, tandis que d'autres semblaient être exemptes de maladie. Neuf stations affichant une mortalité récente (malades) et trois autres sans signe de maladie (saines) ont été sélectionnées. Dans les parcelles-échantillons de chacune des stations, les facteurs abiotiques de la station, les caractéristiques des végétaux et les insectes ravageurs ainsi que les pathogènes fongiques ont été relevés. La mortalité des arbres a été reliée au pourridié-agaric, à la maladie du rond, aux cochenilles des aiguilles du pin, à la séche-resse et à la carence en fer. Le seul facteur abiotique démarquant les stations saines des stations malades était le pH de l'horizon C qui atteignait une moyenne de 8,35 sur les stations malades comparativement à 6,55 sur les stations saines. L' enracinement était également plus profond dans les stations saines comparativement aux stations malades. Nous croyons qu'un horizon C alcalin pourrait entraîner un enracinement plus superficiel et une plus grande susceptibilité au stress hydrique, faisant en sorte que les arbres sont moins résistants aux pathogènes racinaires et aux insectes ravageurs. Le pH de l'horizon C et la profondeur des horizons A et B pourraient être des indicateurs utiles de l' estimation de la mortalité du pin rouge et pour orienter le choix d' objectifs d'amé...

A review of southern pine decline in North America

“…Forest growth, productivity, and tree health are a function of site productivity and soil conditions (e.g., McLaughlin et al, 2011) (Table 6). Tree health is impacted by factors that affect soil fertility and the availability of essential plant nutrients, especially in southern pines (Fox et al, 2007).…”

Examining the Impact of Winter and Spring Soil Temperatures on the Growth of Hypholoma fasciculare, a Potential Biocontrol Agent Against Armillaria ostoyae, in Pine Plantations

“…Armillaria root disease is caused by an assortment of Armillaria species and resultantly, impacts a broad range of host species (Raabe, 1962;Baumgartner et al, 2011). Our focus here is on Armillaria ostoyae, a highly virulent pathogenic species that causes extensive mortality in pine plantations (Filip et al, 2010;McLaughlin et al, 2011;Lockman and Kearns, 2016). Armillaria ostoyae can rapidly spread within conifer plantations by means of root-to-root contact and via soil rhizomorph production (Toussoun et al, 1970;Myren et al, 1994).…”