Influence of environmental conditions and crop competition on morphological and biological diversity of Avena fatua L. and Solanum nigrum L.

• Autorzy: Kieloch R. , Golebiowska H.

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków środowiskowych i konkurencji rośliny uprawnej na zróżnicowanie morfologiczne i biologiczne Avena fatua L. i Solanum nigrum L.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study investigated the effects of climate/soil conditions and crop competition on selected morphological traits, biomass productivity and some other biological aspects of the weedy species Avena fatua L. and Solanum nigrum L. The species examined came from arable fields differing with respect to soil type and crop species according to the following pattern: A. fatua (in maize – brown soil, in spring wheat – podsolic soil), S. nigrum (in maize – brown soil, in potatoes – podsolic soil). The investigations included measurements in their original habitats and in a controlled environment. Plants grown on fields with brown soil reached higher values of the evaluated traits as compared to those recorded for plants grown on a podsolic soil. The height of A. fatua was similar in both habitats because competitive ability of the crop balanced the soil effect. There were no differences in plant morphology and biomass productivity within the two species when plants were grown in the same soil/climate conditions but on different soils S. nigrum exhibited variation in plant height and biomass productivity. Both species similarly responded to reduced light that revealed differences between them in chlorophyll content. Seeds of A. fatua and S. nigrum, regardless of their origin, germinated better in darkness than in the light and seeds of both species were more able to germinate when they were collected from plants grown in the light conditions from above the crop canopy. All seeds of S. nigrum also germinated better under warm conditions (20°C).

PL

Przedmiotem przeprowadzonych badań była ocena wpływu warunków klimatyczno-glebowych oraz konkurencyjności rośliny uprawnej na wybrane cechy morfologiczne, produktywność biomasy oraz niektóre aspekty bilogiczne Avena fatua L. oraz Solanum nigrum L. Badane rośliny pochodziły z pól uprawnych o zróżnicowanych warunkach glebowych i roślinach uprawnych według schematu: A. fatua (kukurydza – gleba brunatna oraz pszenica jara – gleba płowa), S. nigrum (kukurydza – gleba brunatna, ziemniak – gleba płowa). Badania obejmowały pomiary w badanych siedliskach oraz doświadczenia w warunkach kontrolowanych. Rośliny rosnące na polach z glebą brunatną osiągnęły wyższe wartości odnośnie ocenianych parametrów w porównaniu do osobników rosnących na glebie płowej. Wysokość roślin A. fatua była taka sama dla obu siedlisk ponieważ zdolności konkurencyjne rośliny uprawnej zrównoważyły wpływ gleby. Nie zaobserwowano różnic w morfologii roślin i produktywności biomasy w obrębie gatunku, jeśli rośliny rosły w tych samych warunkach klimatyczno-glebowych. Solanum nigrum rosnąca w takich samych warunkach klimatycznych, lecz na różnych glebach wykazała zmienność w wysokości roślin i produktywności biomasy. Oba gatunki podobnie zareagowały na zmniejszoną intensywność światła, która ujawniła różnice w obrębie gatunku pod względem indeksu zawartości chlorofilu. Bez względu na pochodzenie, nasiona A. fatua i S. nigrum lepiej kiełkowały w ciemności niż przy dostępie światła. Nasiona S. nigrum lepiej kiełkowały w wyższych temperaturach (20°C bez względu na pochodzenie nasion. Nasiona badanych gatunków posiadały większą zdolność kiełkowania, gdy były zebrane z roślin rosnących w warunkach dostępu światła, przerastających roślinę uprawną.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2018
• Tom: 71
• Numer: 2
• Opis fizyczny: Article: 1740 [9 p.], ref.

Twórcy

autor

Kieloch R.

• Department of Weed Science and Tillage Systems, Institute of Plant Soil Science and Plant Cultivation - State Research Institute, Orzechowa 61, 50-540 Wroclaw, Poland

autor

Golebiowska H.

• Department of Weed Science and Tillage Systems, Institute of Plant Soil Science and Plant Cultivation - State Research Institute, Orzechowa 61, 50-540 Wroclaw, Poland

Bibliografia

• Lemerle D, Gill GS, Murphy CE, Walker SR, Cousens RD, Mokhtari S, et al. Genetic improvement and agronomy for enhanced wheat competitiveness with weeds. Aust J Agric Res. 2001;52:527–548. https://doi.org/10.1071/AR00056
• Lemerle D, Verbeek B, Orchard B. Ranking the ability of wheat varieties to compete with Lolium rigidum. Weed Res. 2001;41:197–209. https://doi.org/10.1046/j.1365-3180.2001.00232.x
• Kieloch R, Sadowski J, Domaradzki K. Wpływ tribenuronu metylu oraz mieszaniny 2,4-D + florasulam stosowanych w zróżnicowanych warunkach termicznych na zawartość aminokwasów w wybranych gatunkach chwastów. Progress in Plant Protection. 2011;51(2):976–981.
• Peters K, Breitsameter L, Gerowitt B. Impact of climate change on weeds in agriculture: a review. Agron Sustain Dev. 2014;34:707–721. https://doi.org/10.1007/s13593-014-0245-2
• Krstić L, Merkulov LS, Boža PP. The variability of leaf anatomical characteristics of Solanum nigrum L. (Solanales, Solanaceae) from different habitats. Proceedings for Natural Sciences, Matica Srpska. 2002;102:59–70. https://doi.org/10.2298/ZMSPN0201059K
• Kapeluszny J, Haliniarz M. Ekspansywne i zagrożone gatunki flory segetalnej w środkowo-wschodniej Polsce. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska. Sectio E, Agricultura. 2010;65(1):26–33.
• Trzcińska-Tacik H, Puła J, Stokłosa A, Malara J, Stępnik K. Ekspansja Avena fatua i gatunków z rodzaju Galinsoga w zbiorowiskach chwastów polnych w dolinie Wisły powyżej Krakowa. Fragmenta Agronomica. 2010;27(2):164–170.
• Beckie HJ, Francis A, Hall LM. The biology of Canadian weeds: Avena fatua L. (updated). Can J Plant Sci. 2012;92:1329–1357. https://doi.org/10.4141/cjps2012-005
• Rola H, Domaradzki K, Kaczmarek S, Kapeluszny J. Znaczenie progów szkodliwości w integrowanych metodach regulacji zachwaszczenia w zbożach. Progress in Plant Protection. 2013;53:96–104. https://doi.org/10.14199/ppp-2013-124
• Sartorato I, Berti A, Zanin G. Estimation of economic thresholds for weed control in soybean [Glycine max (L.) Merr]. Crop Prot. 1996;15(1):63–68. https://doi.org/10.1016/0261-2194(95)00114-x
• Taab A, Anderson L. Primary dormancy and seedling emergence of black nightshade (Solanum nigrum) and hairy nightshade (Solanum physalifolium). Weed Sci. 2009;57:526–532. https://doi.org/10.1614/WS-09-050.1
• Berca M, Horolaş R. Studies regarding the density dynamics of Avena fatua weed species on wheat cultivated in monoculture (2 and 3 years) and in the wheat – rape crop rotation on Burnas Platform (Alexandria). Scientific Papers Series: Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development. 2013;13(3):37–42.
• Li R, Wang S, Duan L, Li Z, Christoffers MJ, Mengistu LW. Genetic diversity of wild oat (Avena fatua) populations from China and the United States. Weed Sci. 2007;55(2):95–101. https://doi.org/10.1614/WS-06-108.1
• Bommarco R, Lönn M, Danzer U, Pålsson KJ, Torstensson P. Genetic and phenotypic differences between thistle populations in response to habitat and weed management practices. Biol J Linn Soc Lond. 2010;99:797–807. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.2010.01399.x
• Gallagher RS, Granger KL, Snyder AM, Pittmann D, Fuerst EP. Implications of environmental stress during seed development on reproductive and seed bank persistence traits in wild oat (Avena fatua L.). Agronomy. 2013;3:537–549. https://doi.org/10.3390/agronomy3030537
• Dostatny DF, Kordulasińska I, Małuszyńska E. Germination of seeds of Avena fatua L. under different storage conditions. Acta Agrobot. 2015;68(3):241–246. https://doi.org/10.5586/aa.2015.026
• Lehnhoff EA, Miller ZJ, Brelsford MJ, White S, Maxwell BD. Relative canopy height influences wild oat (Avena fatua) seed viability, dormancy, and germination. Weed Sci. 2013;61(4):564–569. https://doi.org/10.1614/ws-d-13-00084.1
• Stokłosa A. Wpływ światła i temperatury na kiełkowanie odmian botanicznych owsa głuchego (Avena fatua L.). Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska. Sectio E, Agricultura. 2007;62(2):56–69.
• Martinez-Ghersa MA, Ghersa CM, Benech-Arnold RL, Mac Donough R, Sanchez RA. Adaptive traits regulating dormancy and germination of invasive species plant. Plant Species Biol. 2000;15(2):127–137. https://doi.org/10.1046/j.1442-1984.2000.00033.x
• Barakat NAM, Kabeil HF, Hegazy AK, Singer NS. Synergetic action of light and temperature on seed germination of some Solanaceae members. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 2013;9(4):85–100.
• Manoto MM., Ferreira MI, Agenbag GA. The effect of temperature on the germination of six selected weed species. S Afr J Plant Soil, 2004;21(4):214–219. https://doi.org/10.1080/02571862.2004.10635052

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.1740