Competition between spring barley (Hordeum vulgare L.) and italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) under different water supply conditions

• Autorzy: Wanic M. , Jastrzebska M. , Kostrzewska M. K. , Treder K.

Warianty tytułu

PL

Konkurencja między jęczmieniem jarym (Hordeum vulgare L.) i życicą wielokwiatową (Lolium multiflorum LAM.) w warunkach różnego zaopatrzenia roślin w wodę

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A pot experiment with an additive design and three series was conducted to test competition between spring barley and Italian ryegrass under different soil moisture conditions. The experimental factors were as follows: 1. type of sowing – mixed sowing and pure sowing; 2. water supply – plants supplied with water to meet their full requirements and 50% water supply reduction. The study covered five phenological development stages (BBCH) of spring barley: emergence (10–13), tillering (22–25), stem elongation (33–37), heading (52–55), and ripening (87–91). The competitive effects were evaluated based on relative yield (RY), relative yield total (RYT), competitive balance (CB), and relative efficiency index (REI). Spring barley and Italian ryegrass competed for resources throughout the growing season. Competition intensity was found to increase until the heading stage, and it decreased towards the end of the growth cycle. More intense competition was observed under reduced water supply. Spring barley dominated over Italian ryegrass from the tillering stage to the ripening stage. In mixed populations, Italian ryegrass captured the available resources more effectively than spring barley from the stem elongation stage until the end of the growing season, particularly in the treatment with optimal water supply.

PL

W doświadczeniu wazonowym, realizowanym w trzech seriach według schematu addytywnego, badano oddziaływania między jęczmieniem jarym i życicą wielokwiatową w zróżnicowanych warunkach uwilgotnienia gleby. Czynnikami doświadczenia były: 1. sposoby siewu roślin – w mieszance i w siewie czystym, 2. zaopatrzenie roślin w wodę – dawka zgodna z ich wymaganiami oraz obniżona w stosunku do niej o 50%. Badania wykonano w 5 okresach rozwojowych jęczmienia jarego (BBCH): wschody (10–13), krzewienie (22–25), strzelanie w źdźbło (33–37), kłoszenie (52–55) i dojrzewanie (87–91). Konkurencję oceniano na podstawie plonów względnych roślin (RY), całkowitego plonu względnego (RYT), wskaźnika równowagi konkurencyjnej (Cb) i indeksu efektywności względnej (REI). Wykazano, że jęczmień jary i życica wielokwiatowa konkurowały ze sobą o zasoby środowiska w całym okresie wegetacji. Proces ten nasilał się do fazy kłoszenia jęczmienia, po czym pod koniec wegetacji uległ osłabieniu. Konkurencja intensywniejsza była na obiekcie słabiej zaopatrywanym w wodę. Jęczmień dominował nad życicą od fazy krzewienia do dojrzewania. W mieszance życica efektywniej od jęczmienia pozyskiwała czynniki wzrostu od fazy strzelania w źdźbło do końca wegetacji, zwłaszcza na obiekcie obficiej zasilanym wodą.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2013
• Tom: 66
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.73-79,fig.,ref.

Twórcy

autor

Wanic M.

• Department of Agricultural Systems, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Plac Lodzki 3, 10-718 Olsztyn, Poland

autor

Jastrzebska M.

• Department of Agricultural Systems, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Plac Lodzki 3, 10-718 Olsztyn, Poland

autor

Kostrzewska M. K.

• Department of Agricultural Systems, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Plac Lodzki 3, 10-718 Olsztyn, Poland

autor

Treder K.

• Department of Agricultural Systems, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Plac Lodzki 3, 10-718 Olsztyn, Poland

Bibliografia

• Connolly J., Wayne P., Bazzaz F.A. Interspecific competition in plants: How well do current methods answer fundamental questions? The American Naturalist 2001; 157(2): 107–125. http://dx.doi.org/10.1086/318631
• Vandermeer J.H. The ecology of intercropping. Cambridge University Press, Cambridge, 1989; 237. http://dx.doi.org/10.1017/CBO9780511623523.002
• Michalska M., Wanic M., Jastrzębska M. Konkurencja pomiędzy jęczmieniem jarym a grochem siewnym w zróżnicowanych warunkach glebowych. Cz. II. Intensywność oddziaływań konkurencyjnych. / Competition between spring barley and field peas under diversified soil conditions. Part II. Intensity of competitive interactions. Acta Sci. Pol. 2008; 2: 87–99. (in Polish)
• Sobkowicz P. Konkurencja międzygatunkowa w jarych mieszankach zbożowych. / Interspecific competition in mixtures of spring cereals. Zesz. Nauk. AR Wrocław. 2003; 458, Rozprawy CXCIV: 5–105. (in Polish)
• Treder K., Wanic M., Nowicki J. The intensity of competitive interactions between spring wheat (Triticum aestivum L. Emend. Fiori et Paol) and spring barley (Hordeum vulgare L.) under different fertilization conditions. Acta Agrob. 2008; 61(2): 195–203.
• Clary J., Save C.R., Biel C., De Herralde F. Water relations in competitive interactions of Mediterranean grasses and shrubs. Ann. Appl. Biology, 2004; 144(2): 149–155. http://dx.doi.org/10.1111/j.1744-7348.2004.tb00328.x
• Galon L., Tironi S.P., Rocha P.R.R., Concenco G., Silva A.F., Vargas L., Silva A.A., Ferreira E.A., Minella E., Soares E.R., Ferreira F.A. Habilidade competitive de cultivares de cevada convivendo com azevèm (Competitive ability of barley cultivars against ryegrass). Planta Daninha Vicosa-MG. 2011; 29(4): 771–781. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-83582011000400007
• Lucero D.W., Grieu P., Guckert A. Water deficit and plant competition on 14C assimilate portioning in the plant system of white clover (Trifolium repens, L) and ryegrass (Lolium perenne, L). Soil Biol. Biochem. 2002; 34: 1–11. http://dx.doi.org/10.1016/S0038-0717(01)00116-X
• Sobkowicz P., Podgórska-Lesiak M. Ocena oddziaływania jęczmienia uprawianego w mieszance z pszenżytem lub grochem w zależności od dawki nawożenia azotem. / Assessment of barley interactions in mixture with triticale of field pea affected by nitrogen fertilizer rate. Fragm. Agron. 2009; 26(1): 115–126. (in Polish)
• Yachi S., Loreau M. Does complementary resource use enhance ecosystem functioning? A model of light competition in plant communities. Ecology Letters, 2007; 10: 54–62. http://dx.doi.org/10.1111/j.1461-0248.2006.00994.x
• Känkänen H., Eriksson C. Effects of undersown crops on soil mineral N and grain yield of spring barley. Eur. J. Agron. 2007; 27: 25–34. http://dx.doi.org/10.1016/j.eja.2007.01.010
• Brant V., Neckář K., Pivec J., Duchoslav M., Holec J., Fuksa P., Venclová V. Competition of some summer catch crops and volunteer cereals in the areas with limited precipitation. Plant Soil Environ. 2009; 55(1): 17–24.
• Semere T., Froud-Williams R.J. The effect of pea cultivar and water stress on root and shot competition between vegetative plants of maize and pea. J. Appl. Ecol. 2001; 38: 137–145. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2664.2001.00570.x
• Wanic M., Kostrzewska M.K., Jastrzębska M., Treder K. Influence of competitive interactions between spring barley (Hordeum vulgare L.) and Italian ryegrass (Lolium multiflorum LAM.) on accumulation of biomass and growth rate of plants depending on water doses. Pol. J. Natur. Sc. 2013; 28(1): 17–30.
• Connolly J. On the use of response models in mixture experiments. Oecologia, 1987; 72: 95–103. http://dx.doi.org/10.1007/BF00385051
• De Witt C.T. On competition. Veslagen Van Landbouwkundige Onderzoekingen 1960; 66: 1–82.
• Harper J.L. Population biology of plants. Academic Press, London, 1977; 892.
• Wilson J.B. Shoot competition and root competition. J. App. Ecol. 1988; 25: 279–296. http://dx.doi.org/10.2307/2403626
• Molla A., Sharaiha R.K. Competition and resource utilization in mixed cropping of barley and durum wheat under different moisture stress levels. World J. Agric. Sci. 2010; 6(6): 713–719.
• Kostrzewska M.K., Wanic M., Jastrzębska M., Treder K. Proces konkurencji między jęczmieniem jarym (Hordeum vulgare L.) i życicą wielokwiatową (Lolium multiflorum LAM.) w warunkach różnego zaopatrzenia roślin w wodę. Sprawozdanie merytoryczne z projektu badawczego nr N N 310 082836 MNiSW, 2012; 116. (in Polish)
• Kostrzewska M.K., Treder K., Jastrzębska M., Wanic M. Effect of Italian ryegrass (Lolium multiflorum LAM.) grown as intercrop on morphological traits of spring barley (Hordeum vulgare L.) under water deficit stress. Pol. J. Natur. Sc. 2013; 28(1): 7–16.
• Lucero D.W., Grieu P., Guckert A. Water deficit and plant competition effects on growth and water-use efficiency of white clover (Trifolium repens, L) and ryegrass (Lolium perenne, L). Plant and Soil, 2000; 227: 1–15.
• Kolb A., Alpert P., Enters D., Holzapfel C. Patterns of invasion within a grassland community. J. Ecol. 2002; 90(5): 871–881. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2745.2002.00719.x
• Casper B.B., Jackson R.B. Plant competition underground. Annu. Rev. Ecol. Syst. 1997; 28: 545–570.http://dx.doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.28.1.545
• Tsialtas J.T., Handley L.L., Kassioumi M.T., Veresoglou D.S., Gagianas A.A. Interspecific variation in potential water-use efficiency and its relation to plant species abundance in a water-limited grassland. Func. Ecology, 2001; 15(5): 605–614. http://dx.doi.org/10.1046/j.0269-8463.2001.00555.x
• Schwinning S., Weiner J. Mechanisms determining the degree of size asymmetry in competition among plants. Oecologia, 1998; 113: 447–455. http://dx. doi.org/10.1007/s004420050397

Uwagi

PL