Enhanced shoot investment makes invasive plants exhibit growth advantages in high nitrogen conditions / O investimento de tiro aumentado faz plantas invasivas exposição de vantagens de crescimento em altas condições de nitrógeno

Abstract Resource amendments commonly promote plant invasions, raising concerns over the potential consequences of nitrogen (N) deposition; however, it is unclear whether invaders will benefit from N deposition more than natives. Growth is among the most fundamental inherent traits of plants and thus good invaders may have superior growth advantages in response to resource amendments. We compared the growth and allocation between invasive and native plants in different N regimes including controls (ambient N concentrations). We found that invasive plants always grew much larger than native plants in varying N conditions, regardless of growth- or phylogeny-based analyses, and that the former allocated more biomass to shoots than the latter. Although N addition enhanced the growth of invasive plants, this enhancement did not increase with increasing N addition. Across invasive and native species, changes in shoot biomass allocation were positively correlated with changes in whole-plant biomass; and the slope of this relationship was greater in invasive plants than native plants. These findings suggest that enhanced shoot investment makes invasive plants retain a growth advantage in high N conditions relative to natives, and also highlight that future N deposition may increase the risks of plant invasions.

Resumo As alterações de recursos geralmente promovem invasões de plantas, suscitando preocupações quanto às conseqüências potenciais da deposição de nitrogênio (N); No entanto, não está claro se os invasores se beneficiarão da deposição de N mais do que com os nativos. O crescimento é um dos traços inerentes mais fundamentais das plantas e, portanto, os bons invasores podem ter vantagens de crescimento superiores em resposta a alterações de recursos. Comparamos o crescimento e a alocação entre plantas invasivas e nativas em diferentes regimes de N, incluindo controles (concentrações ambientais de N). Descobrimos que as plantas invasivas sempre cresceram muito mais do que as plantas nativas em diferentes condições de N, independentemente das análises baseadas em crescimento ou filogenia, e que o primeiro atribuiu mais biomassa aos rebentos do que o segundo. Embora N aumentou o crescimento de plantas invasivas, esse aumento não aumentou com o aumento da adição de N. Através das espécies invasivas e nativas, as mudanças na alocação da biomassa do extrato foram correlacionadas positivamente com as mudanças na biomassa da planta inteira; e a inclinação desse relacionamento foi maior em plantas invasivas do que plantas nativas. Essas descobertas sugerem que o aumento do investimento em lançamentos faz com que as plantas invasivas mantenham uma vantagem de crescimento em altas condições de N em relação aos nativos, e também destacar que a futura deposição de N pode aumentar os riscos de invasões de plantas.

Enhanced shoot investment makes invasive plants exhibit growth advantages in high nitrogen conditions

Abstract Resource amendments commonly promote plant invasions, raising concerns over the potential consequences of nitrogen (N) deposition; however, it is unclear whether invaders will benefit from N deposition more than natives. Growth is among the most fundamental inherent traits of plants and thus good invaders may have superior growth advantages in response to resource amendments. We compared the growth and allocation between invasive and native plants in different N regimes including controls (ambient N concentrations). We found that invasive plants always grew much larger than native plants in varying N conditions, regardless of growth- or phylogeny-based analyses, and that the former allocated more biomass to shoots than the latter. Although N addition enhanced the growth of invasive plants, this enhancement did not increase with increasing N addition. Across invasive and native species, changes in shoot biomass allocation were positively correlated with changes in whole-plant biomass; and the slope of this relationship was greater in invasive plants than native plants. These findings suggest that enhanced shoot investment makes invasive plants retain a growth advantage in high N conditions relative to natives, and also highlight that future N deposition may increase the risks of plant invasions.

Resumo As alterações de recursos geralmente promovem invasões de plantas, suscitando preocupações quanto às conseqüências potenciais da deposição de nitrogênio (N); No entanto, não está claro se os invasores se beneficiarão da deposição de N mais do que com os nativos. O crescimento é um dos traços inerentes mais fundamentais das plantas e, portanto, os bons invasores podem ter vantagens de crescimento superiores em resposta a alterações de recursos. Comparamos o crescimento e a alocação entre plantas invasivas e nativas em diferentes regimes de N, incluindo controles (concentrações ambientais de N). Descobrimos que as plantas invasivas sempre cresceram muito mais do que as plantas nativas em diferentes condições de N, independentemente das análises baseadas em crescimento ou filogenia, e que o primeiro atribuiu mais biomassa aos rebentos do que o segundo. Embora N aumentou o crescimento de plantas invasivas, esse aumento não aumentou com o aumento da adição de N. Através das espécies invasivas e nativas, as mudanças na alocação da biomassa do extrato foram correlacionadas positivamente com as mudanças na biomassa da planta inteira; e a inclinação desse relacionamento foi maior em plantas invasivas do que plantas nativas. Essas descobertas sugerem que o aumento do investimento em lançamentos faz com que as plantas invasivas mantenham uma vantagem de crescimento em altas condições de N em relação aos nativos, e também destacar que a futura deposição de N pode aumentar os riscos de invasões de plantas.

Response of soil microbiota to nine-year application of swine manure and urea / Resposta da microbiota do solo a nove anos de aplicações de dejetos suínos e ureia

ABSTRACT: Manure fertilization is a common practice, but little is known about its impacts on soil microbial activity and organic matter. Aiming to evaluate soil microbial response to nine years of successive applications of swine manure, organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), pH, microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR), metabolic quotient (qCO2), and enzyme (ß-glucosidase, phosphatase, arylsulphatase, and FDA) activities were measured in the 0-10cm soil layer, in a no-tillage system. Treatments were: control soil without fertilization (C), and application of two doses (104 and 209kg of N ha-1year-1) of urea (U1 and U2), pig slurry (PS1 and PS2) and deep litter (DL1 and DL2). TOC, TN, soil pH, MBC, and BR increased in soil fertilized with DL, and were lower in U treatments. Soils with U and DL application had higher qCO2, related to different sources of stressors like nutrient imbalance. Phosphatase and ß-glucosidase activities were not affected by treatments, increased with time, and had a strong correlation with MBC. We conclude that long-term swine manure applications increase microbial activity and soil organic matter, mainly in DL form; while urea applications have negative impacts on these indicators.

RESUMO: A fertilização com dejetos suínos é uma prática comum, porém, pouco se conhece acerca de seus impactos sobre a atividade microbiana do solo e a matéria orgânica. Com o objetivo de avaliar a resposta da microbiota do solo, após nove anos de aplicações sucessivas de dejetos suínos, foram mensurados o carbono orgânico total (TOC), nitrogênio total (TN), pH, carbono da biomassa microbiana (MBC), respiração basal (BR), quociente metabólico (qCO2) e a atividade enzimática (ß-glucosidase, fosfatase, arilsulfatase, e FDA), avaliações feitas na camada de 0 a 10cm de profundidade em um solo sob plantio direto. Os tratamentos foram: solo controle sem fertilização (C) e aplicação de duas doses (104 e 209kg de N ha-1ano-1) de ureia (U1 e U2), dejeto líquido (PS1 e PS2) e cama sobreposta (DL1 e DL2). O TOC, TN, o pH do solo, MBC e BR incrementaram no solo fertilizado com DL e foram mais baixos nos tratamentos com U. Os solos com aplicação de U e DL apresentaram o maior qCO2, relacionado a diferentes fontes de estresse, como o desbalanço de nutrientes. A atividade da fosfatase e da ß-glucosidase não foi afetada pelos tratamentos, mas incrementou com o tempo e teve uma forte correlação positiva com o MBC. Conclui-se que as aplicações de dejetos suínos em longo prazo incrementaram a atividade microbiana do solo e o teor de matéria orgânica, principalmente quando aplicados na forma de DL, enquanto que as aplicações de U apresentaram impactos negativos sobre esses indicadores.