Diversity of segetal weeds in pea (Pisum sativum L.) depending on crops chosen for a crop rotation system

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

Warianty tytułu

PL

Różnorodność chwastów segetalnych w grochu siewnym (Pisum sativum L.) w zależności od doboru roślin w płodozmianie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study, lasting from 1999 to 2006, was conducted at the Research Station in Tomaszkowo, which belongs to the University of Warmia and Mazury in Olsztyn. The experiment was set up on brown rusty soil classified as good rye complex 5 in the Polish soil valuation system. The analysis comprised weeds in fields sown with pea cultivated in two four-field crop rotation systems with a different first crop: A. potato – spring barley – pea – spring barley; B. mixture of spring barley with pea – spring barley – pea – spring barley. Every year, at the 2–3 true leaf stage of pea, the species composition and density of individual weed species were determined; in addition, before harvesting the main crop, the dry matter of weeds was weighed. The results were used to analyze the constancy of weed taxa, species diversity, and the evenness and dominance indices, to determine the relationships between all biological indicators analyzed and weather conditions, and to calculate the indices of similarity, in terms of species composition, density and biomass of weeds, between the crop rotations compared. The species richness, density and biomass of weeds in fields with field pea were not differentiated by the choice of the initial crop in a given rotation system. In the spring, the total number of identified taxa was 28 and it increased to 36 before the harvest of pea plants. Chenopodium album and Echinochloa crus-galli were the most numerous. Chenopodium album, Echinochloa crus-galli, Sonchus arvensis, Fallopia convolvulus and Viola arvensis were constant in all treatments, regardless of what the first crop in rotation was or when the observations were made. The species diversity and the evenness and species dominance indices varied significantly between years and dates of observations. Species diversity calculated on the basis of the density of weed species was higher in the rotation with a mixture of cereals and legumes, while that calculated on the basis of weed biomass was higher in the system with potato. The similarity indices, which express the convergence of floristic composition as well as of the density and biomass of weeds growing in pea fields in the two crop rotation systems compared, were within a broad range (42–86%). The biodiversity of weed communities communities was more closely correlated to total precipitation than to air temperature.

PL

Badania przeprowadzono w latach 1999–2006 na obiektach statycznego doświadczenia polowego założonego w Stacji Dydaktyczno-Doświadczalnej w Tomaszkowie należącej do UWM w Olsztynie. Eksperyment zlokalizowano na glebie brunatno-rdzawej, kompleksu 5-żytniego dobrego. Przedmiotem badań były chwasty w grochu siewnym uprawianym w dwóch 4-polowych płodozmianach różniących się rośliną rozpoczynającą rotację: A) ziemniak – jęczmień jary – groch siewny – jęczmień jary; B) mieszanka jęczmienia jarego z grochem siewnym – jęczmień jary – groch siewny – jęczmień jary. Corocznie, w fazie 2–3 liści właściwych grochu określano skład gatunkowy i zagęszczenie poszczególnych gatunków chwastów, a przed zbiorem rośliny uprawnej – dodatkowo ich suchą masę. Otrzymane wyniki posłużyły do przeprowadzenia analizy stałości pojawiania się poszczególnych taksonów, wyliczenia wskaźników różnorodności, równomierności i dominacji gatunkowej, określenia zależności między badanymi wskaźnikami biologicznymi a układem warunków pogodowych oraz wyliczenia współczynników podobieństwa według składu gatunkowego, zagęszczenia i biomasy chwastów między porównywanymi płodozmianami. Bogactwo gatunkowe, zagęszczenie i biomasa chwastów w grochu siewnym nie były różnicowane doborem rośliny rozpoczynającej płodozmian. Wiosną zidentyfikowano łącznie 28 taksonów, a przed zbiorem grochu – 36 taksonów chwastów. Najliczniej występowały Chenopodium album i Echinochloa crus-galli. Gatunkami stałymi, niezależnie od terminu badań i doboru rośliny rozpoczynającej płodozmian, były: Chenopodium album, Echinochloa crus-galli, Sonchus arvensis, Fallopia convolvulus i Viola arvensis. Wskaźniki różnorodności, równomierności i dominacji gatunkowej wykazywały duże zróżnicowanie w latach i terminach badań. Różnorodność gatunkowa określona na podstawie zagęszczenia gatunków chwastów była większa w rotacji z mieszanką zbożowo-strączkową, zaś mierzona biomasą – w płodozmianie z ziemniakiem. Współczynniki podobieństwa wyrażające zbieżność składu florystycznego, zagęszczenia i biomasy chwastów w grochu uprawianym w porównywanych płodozmianach zawierały się w szerokim przedziale (42–86%). Wykazano silniejszy związek bioróżnorodności zbiorowisk chwastów z ilością opadów niż temperaturą.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2014
• Tom: 67
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.55-66,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kostrzewska M.K.

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

autor

Jastrzebska M.

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

autor

Treder K.

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

autor

Wanic M.

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

Bibliografia

• 1.Bilalis D. Efthimiadis P, Sidiras N. Effect of three tillage systems on weed flora in a 3-year rotation with four crops. J Agron Crop Sci. 2001; 186(2): 135-141. http:// dx.doi.org/10.1046/j.1439-037X.2001.00458.x
• 2.Stupnicka-Rodzynkiewicz E. Stępnik K. Lepiarczyk A. Wpływ zmianowania sposobu uprawy roli i herbicydów na bioróżnorodność zbiorowisk chwastów [Effect of the crop rotation, tillage method and herbicides on the biodiversity of weed communities]. Acta Sci Pol Ag-ric. 2004; 3(2): 235-245.
• 3.Wanic M. Jastrzębska M. Kostrzewska MK, Nowicki J. Analysis of weeds communities using selected biological indicators. Acta Agrobot. 2005; 58(1): 227-242. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2005.026
• 4.Blecharczyk A. Małecka I. Zawada D. Sawinska Z. Bioróżnorodność chwastów w pszenicy ozimej w zależności od wieloletniego nawożenia i systemu następstwa roślin [Weed biodiversity in winter wheat depending on long-term fertilization and cropping systems]. Fragm Agron. 2007; 3(95): 27-33.
• 5.Skrzyczyńska J. Rzymowska Z. Pawlonka Z. Wpływ systemu gospodarowania na agrofitocenozy Wysoczyzny Siedleckiej [Effect of farming system on agro-phytocoenoses in the Siedlce Upland]. Fragm Agron. 2007; 4(96): 176-183.
• 6.Wojciechowski W. Zawieja J. Oddziaływanie płodozmianów specjalistycznych na dynamikę zachwaszczenia pól [The influence of specialized crop rotations on weed infestation]. Pam Puł. 2007; 145: 255-261.
• 7.Affek-Starczewska A. Skrzyczyńska J. Skrajna T. Chwasty w uprawach na paszę mieszanek zbóż jarych na glebach lekkich północnej części Wysoczyzny Siedleckiej [The weeds in tillages on fodder of the spring crop's mixtures on light soils of Northern Part Siedlecka Upland]. Fragm Agron. 2008; 3(99): 9-17.
• 8.Rychcik B. Wpływ następstwa roślin i herbicydu na zachwaszczenie grochu siewnego [Effect of crop sequence and herbicide on weed infestation of pea]. Fragm Agron. 2005; 2(86): 190-196.
• 9.Szwejkowska B. Reakcja odmian grochu siewnego (Pisum sativum L.) na różne metody zwalczania chwastów [Reaction of pea (Pisum sativum L.) cultivars to different weed control methods]. Acta Sci Pol Agric. 2006; 5(1): 71-82.
• 10.Małecka I. Blecharczyk A. Dobrzeniecki T . Produkcyjne i środowiskowe skutki wieloletniego stosowania systemów bezorkowych w uprawie grochu siewnego [The productivity and environmental consequences of long-term ploughless tillage systems in field pea]. Fragm Agron. 2009; 26(3): 118-127.
• 11.Rola J. Rola H. Problemy zwalczania chwastów we współczesnym rolnictwie [Problems of weed control in modern agriculture]. Zesz Nauk AR Wroc Rol. 1996; LXVI: 153-163.
• 12.Zawiślak K. Regulacyjna funkcja płodozmianu wobec chwastów w agrofitocenozach zbóż [The regulatory role of crop rotations in weed control in cereal agrofitocenoses]. Acta Acad Agric Tech Olst Agric. 1997; 64: 81-99.
• 13.Jastrzębska M. Bogucka B. Hruszka M. Następstwo roślin i proekologiczne sposoby regulacji zachwaszczenia a bioróżnorodność chwastów w bobiku [Crop sequence and environment-friendly control methods versus weed biodiversity in faba bean fields]. Acta Agroph. 2007; 10(2): 357-371.
• 14.Rocznik statystyczny rolnictwa [Statistical yearbook of agriculture]. Warsaw: GUS; 2012.
• 15.Braun-Blanquet I. Pflanzensoziologie. Grundzuge der Vegetationskunde. Vienna: Springer Verlag; 1964.
• 16.Shannon CE. A mathematical theory of communication. Bell Syst Tech J. 1948; 27(4): 379-423. http://dx.doi.org/ 10.1002/j.1538-7305.1948.tb00917.x
• 17.Wiener N. Cybernetics, or control and communication in the animal and the machine. Cambridge: The MIT Press; 1948.
• 18.Simp son EH. Measurement of diversity. Nature. 1949; 163(4148): 688-688. http://dx.doi.org/10.1038/163688a0
• 19.Sorensen T. A method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of species and its application to analyses of the vegetation on Danish commons. Biol Skr. 1948; 5: 1-34.
• 20.Szwejkowski Z . Badania ważniejszych elementów agroklimatu i ich wpływ na plonowanie wybranych roślin uprawnych. Olsztyn: Zakład Agrometeorologii ART w Olsztynie; 1997.
• 21.Sobkowicz P. Podgórska-Lesiak M. Zmiany w zachwaszczeniu zasiewów czystych i mieszanek dwóch odmian grochu z jęczmieniem pod wpływem nawożenia azotowego [Changes in weed infestation in pure stands and mixtures of two pea cultivars with barley affected by nitrogen fertilization]. Prog Plant Prot Post Ochr Roślin. 2007; 47(3): 271-275.
• 22.Buraczyńska D. Zachwaszczenie mieszanek strącz-kowo-zbożowych przy zróżnicowanym składzie ilościowo-jakościowym [Weed infestation of legume-cereal mixtures associated with different quantitative and qualitative composition]. Prog Plant Prot Post Ochr Roślin. 2009; 49(2): 779-783.
• 23.Księżak J. Wpływ wybranych herbicydów na rozwój i plonowanie wąskolistnej odmiany grochu siewnego [Influence of selected herbicides on development and yielding of semileafless variety of pea]. Prog Plant Prot Post Ochr Roślin. 2007; 47(3): 169-172.
• 24.Jędruszczak M. Antoszek R. Sposoby uprawy roli a bioróżnorodność zbiorowisk chwastów w monokulturze pszenicy ozimej [Tillage systems and biodiversity of weed communities in winter wheat monoculture]. Acta Sci Pol Agric. 2004; 3(2): 47-59.
• 25.Poggio SL. Structure of weed communities occurring in monoculture and intercropping of field pea and barley. Agric Ecosyst Env. 2005; 109(1-2): 48-58. http://dx.doi. org/10.1016/j.agee.2005.02.019
• 26.Żuk-Goł aszewska K. Produkcyjność i produktywność jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.) uprawianego w różnych warunkach agrotechniki [Productivity and productiveness of spring barley (Hordeum vulgare L.) cultivated in different agrotechnical conditions]. Olsztyn: Wyd. UWM; 2008.
• 27.Kostrzewska M.K, Wanic M, Jastrzębska M. Weed infestation of a cereal-legume mixture depending on its concentration and position in a crop rotation. Acta Agrobot. 2012; 65(3): 99-108. http://dx.doi.org/10.5586/ aa.2012.013
• 28.Jastrzębska M. Orzech K, Kostrzewska MK, Wanic M, Nowicki J. Różnorodność chwastów w łanach roślin przy różnych sposobach uprawy roli [Weed diversity in the plant canopies with different methods of soil cultivation]. Fragm Agron. 2006; 4(92): 103-118.

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.2014.008