Phosphorus content in spring barley and red clover plants in pure and mixed sowing

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

Warianty tytułu

PL

Zawartość fosforu w roślinach jęczmienia jarego i koniczyny czerwonej w siewie czystym i mieszanym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

During the growth of underplant and cover crop interactions occur, the patterns and mechanisms of which are not totally known, particularly within the changeability of ecological factors. Joint use of environmental resources may modify the uptake of nutrients from the bedding and their accumulation in the particular plant organs. The aim of the study was the determination of the effect of interactions between spring barley and red clover on phosphorus content in their organs against diversified water provision. In a pot experiment (three cycles), the study factors were: (1) plant sowing type (growth of each species in pure and mixed sowing), and (2) plant provision with water (dose that satisfies plant requirements and one lowered by 50%). Mixture was composed according to the additive pattern. Phosphorus content was marked in plant material uptaken at five stages set by the developmental rhythm of barley in pure sowing in the conditions of more favourable water supply. Sowing type had no effect on phosphorus content in spring barley organs but mixed sowing resulted in the accumulation of a higher amount of phosphorus in the roots at the straw-shooting stage, and a lower amount in the shoots and spikes at the end of growth. In red clover, mixed sowing lowered phosphorus content in the roots at cereal maturity stage. Competition on the part of barley inhibited the uptake and accumulation of phosphorus by red clover. Water supply did not diversify phosphorus content in the organs of spring barley and red clover but water deficit almost throughout the entire period of growth limited phosphorus uptake by both species. Competition on the part of barley was for red clover a stronger factor that impeded phosphorus accumulation in plant organs than water deficit. Water stress did not intensify further the negative effect of competition.

PL

Podczas wegetacji wsiewki i rośliny ochronnej zachodzą interakcje, których wzorce i mechanizmy nie są do końca rozpoznane, zwłaszcza w zakresie zmienności czynników ekologicznych. Wspólne korzystanie z puli zasobów środowiska może modyfikować pobieranie składników pokarmowych z podłoża i ich gromadzenie w poszczególnych organach roślin. Celem badań było określenie wpływu interakcji zachodzących między jęczmieniem jarym a koniczyną czerwoną na zawartość fosforu w ich organach na tle zróżnicowanego zaopatrzenia w wodę. W eksperymencie wazonowym (3 cykle) czynnikami badawczymi były: (1) rodzaj siewu roślin (uprawa każdego z gatunków w siewie czystym i w mieszance), (2) zaopatrzenie roślin w wodę (dawka zabezpieczająca wymagania i obniżona o 50%). Mieszankę skomponowano według schematu addytywnego. Zawartość fosforu oznaczano w materiale roślinnym pobieranym w 5 fazach wyznaczonych przez rytm rozwojowy jęczmienia w siewie czystym w warunkach korzystniejszego zaopatrzenia w wodę. Rodzaj siewu nie miał wpływu na zawartość fosforu w organach jęczmienia jarego, ale siew mieszany skutkował nagromadzeniem większej ilości fosforu w korzeniach w fazie strzelania w źdźbło, a mniejszej w pędach i kłosach pod koniec wegetacji. U koniczyny czerwonej siew mieszany obniżył zawartość fosforu w korzeniach w stadium dojrzałości zboża. Konkurencja ze strony jęczmienia hamowała pobieranie i magazynowanie fosforu przez koniczynę czerwoną. Zaopatrzenie w wodę nie różnicowało wprawdzie zawartości fosforu w organach jęczmienia jarego i koniczyny czerwonej, ale deficyt wody niemal przez cały okres wegetacji ograniczał pobranie fosforu przez obydwa gatunki. Konkurencja ze strony jęczmienia była dla koniczyny czerwonej silniejszym czynnikiem utrudniającym magazynowanie fosforu w organach roślin niż deficyt wody. Stres wodny nie pogłębiał już negatywnego wpływu konkurencji.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Agricultura
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.21-32,ref.

Twórcy

autor

Jastrzebska M.

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

autor

Kostrzewska M. K.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

autor

Wanic M.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

autor

Makowski P.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

autor

Treder K.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

Bibliografia

• Alam, S.N. (1999). Nutrient uptake by plants under stress conditions. [In:] M. Pessarakli, Handbook of plant and water stress, 2nd ed., University of Arizona, Tucson Arizona, USA, 285-313.
• Ali, Q., Ashraf, M., Shahbaz, M., Humera, H. (2008). Ameliorating effect of foliar applied proline on nutrient uptake in water stressed maize (Zea mays L.) plants. Pak. J. Bot., 40(1), 211-219.
• Aminifar, J., Ghanbari, A. (2014). Biological facilitative interactions and their roles on maximize growth and productivity of crops in intercropping systems. Sci. Agri., 2(2), 90-95.
• Aminpanah, H. (2012). Grain yield and nutrient uptake of rice (Oryza sativa L.) cultivars in competition with barnyardgrass (Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv.). Philipp. Agric. Scientist, 95, 112-118.
• Baligar, V.C., Fageria, N.K., He Z.L. (2001). Nutrient use efficiency in plants. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 32, 921-950.
• Castillo, C., Acuña, H., Zagal, E., Inostroza, L. (2013). Phosphorus absorption and use efficiency by Lotus spp. under water stress conditions in two soils: a pot experiment. Chilean J. Agric. Res., 73, 31-40.
• Claway, R.M., Walker, L.R. (1997). Competition and facilitation: a synthetic approach to interactions in plant communities. Ecology, 78, 1958-1965.
• Craine, J.M., Dybzinski, R. (2013). Mechanisms of plant competition for nutrients, water and light. Funct. Ecol., 27, 833-840.
• Dakora, F.D. (2003). Defining new roles for plant and rhizobial molecules in sole and mixed plant cultures involving symbiotic legumes. New Phytol., 158, 39-49.
• Ghosh, P.K., Tripathi, A.K., Bandyopadhyay, K.K, Manna, M.C. (2009). Assessment of nutrient competition and nutrient requirement in soybean/sorghum intercropping system. Eur. J. Agron., 31, 43-50.
• Grime, J.P. (1977). Evidence for the existence of three primary strategies in plants and its relevance to ecological and evolutionary theory. Am. Nat., 111, 1169-1194.
• Hauggaard-Nielsen, H., Gooding, M., Ambus, P., Corre-Hellou, G., Crozat, Y., Dahlmann, C., Dibet, A., von Fragstein, P., Pristeri, A., Monti, M., Jensen, E.S. (2009). Pea-barley intercropping for efficient symbiotic N2-fixation, soil N acquisition and use of other nutrients in European organic cropping systems. Field Crop. Res., 113, 64-71.
• Hinsinger, P., Betencourt, E., Bernard, L., Brauman, A., Plassard, C., Shen, J., Tang, X., Zhang, F. (2011). P for two, sharing a scarce resource: soil phosphorus acquisition in the rhizosphere of intercropped species. Plant Physiol., 156, 1078-1086.
• Høgh-Jensen, H., Fabricius, V., Schjoerring, J.K. (2001). Regrowth and nutrient composition of different plant organs in grass-clover canopies as affected by phosphorus and potassium availability. Ann. Bot., 88, 153-162.
• Känkänen, H., Eriksson, C. (2007). Effects of undersown crops on soil mineral N and grain yield of spring barley. Eur. J. Agron., 27, 25-34.
• Lithourgidis, A.S., Dordas, C.A., Damalas, C.A., Vlachostergios, D.N. (2011). Annual intercrops: an alternative pathway for sustainable agriculture. Aust. J. Crop Sci., 5(4), 396-410.
• PTG (2009). Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych – PTG 2008. Rocz. Glebozn., 60(2), 5-16.
• Semere, T., Froud-Williams, R.J. (2001). The effect of pea cultivar and water stress on root and shoot competition between vegetative plants of maize and pea. J. Appl. Ecol., 38, 137-145.
• Slamka, P., Krček, M. (2011). Concentration of phosphorus and its uptake by aboveground phytomass of spring barley (Hordeum vulgare L.) under drought stress conditions. Acta Fytotechn. Zootechn., 3, 57-61.
• Suriyagoda, L.D.B., Ryan, M.H., Renton, M., Lambers, H. (2014). Plant responses to limited moisture and phosphorus availability – a meta-analysis. Adv. Agron., 124(4), 133-200.
• Treder, K., Wanic, M., Jastrzębska, M. (2009). Wpływ oddziaływań pomiędzy pszenicą jarą a jęczmieniem jarym na akumulację w roślinach azotu, fosforu i potasu. Ann. Univ. Mariae Curie-Skłodowska, sect. E, Agricultura, 64(4), 93-106.
• Wanic, M., Michalska, M. (2009). Wpływ oddziaływań konkurencyjnych pomiędzy jęczmieniem jarym i grochem siewnym na zawartość makroelementów w różnych częściach. Fragm. Agron., 26(3), 162-174.
• Wanic, M., Kostrzewska, M.K., Jastrzębska, M., Treder, K. (2013). 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. Sci., 28(1), 17-30.
• Xu, B.C., Xu, W.Z., Gao, Z.J., Wang, J., Huang, L. (2013). Biomass production, relative competitive ability and water use efficiency of two dominant species in semiarid Loess Plateau under different water supply and fertilization treatments. Ecol. Res., 28, 781-792.
• Yan, F., Schubert, S., Mengel, K. (1996). Soil pH changes during legume growth and application of plant material. Proceedings of the 27th annual conference of the Agronomy Society of New Zealand, 23, 236-242.
• Yao, Q., Li, X., Ai, W., Christie, P. (2003). Bi-directional transfer of phosphorus between red clover and perennial ryegrass via arbuscular mycorrhizal hyphal links. Eur. J. Soil Biol., 39, 47-54.
• Zhang, F., Li, L. (2003). Using competitive and facilitative interactions in intercropping systems enhances crop productivity and nutrient-use efficiency. Plant Soil, 248, 305-312.
• Zhang, J., Cheng, G., Yu, F., Kräuchi, N., Li, M.H. (2008). Intensity and importance of competition for a grass (Festuca rubra) and a legume (Trifolium pratense) vary with environmental changes. J. Integr. Plant Biol., 50(12), 1570-1579.