Changes in spring wheat (Triticum aestivum ssp. vulgare L.) and persian clover (Trifolium resupinatum L.) biomass under the influence of plant competition and density

• Autorzy: Wanic M. , Mysliwiec M.

Warianty tytułu

PL

Zmiany w biomasie pszenicy jarej (Triticum aestivum ssp. vulgare L.) i koniczyny perskiej (Trifolium resupinatum L.) pod wpływem konkurencji i zagęszczenia roślin

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of sowing method and plant density on the biomass of spring wheat and Persian clover was evaluated. In a pot experiment conducted in three series during the years 2010–2012, plants were cultivated as mixed and pure crop at higher (consistent with agronomic recommendations) and lower density, decreased by 20% compared to it. Dry mass accumulation tests for both species were conducted during the following wheat growth stages (BBCH): leaf development (12–14), tillering (21–23), stem elongation (31–32), inflorescence development (54–56), and ripening (87–89). Based on the results obtained, the biomass growth rate for both species in question was also determined. It was shown that the mass of shoots of spring wheat cultivated as mixed crop was lower than that of wheat shoots grown as pure crop during the stem elongation and ripening stages. Mixed sowing limited aboveground accumulation in the heads and grain the most and in the stems the least. During the leaf development and stem elongation stages, the wheat presented a more pronounced response to the presence of clover expressed by biomass decrease in case of the treatment with lower plant density and during ripening in the treatment with recommended plant density. In case of both sowing methods and plant densities, the mass of wheat roots was similar. Biomass accumulation in Persian clover shoots and roots in mixed sowing was lower than in pure crop during the entire growing period. The wheat limited biomass accumulation of Persian clover in inflorescences the strongest and in the roots the least. The spring wheat growth rate in both sowing methods was similar as opposed to Persian clover in the case of which a decrease in the growth rate was observed in the mixed crop during the generative development period.

PL

W doświadczeniu wazonowym, zrealizowanym w trzech seriach w latach 2010–2012 oceniano wpływ sposobu siewu i zagęszczenia roślin na biomasę pędów i korzeni pszenicy jarej i koniczyny perskiej. Rośliny uprawiano w mieszance i siewie czystym w zagęszczeniu większym (zgodnym z zalecaniami agrotechniki) i zmniejszonym w stosunku do niego o 20%. Badania akumulacji suchej masy u obu gatunków przeprowadzano w okresach rozwojowych pszenicy jarej (BBCH): rozwój liści (12–14), krzewienie (21–23), strzelanie w źdźbło (31–32), kłoszenie (54–56) i dojrzewanie (87–89). Na podstawie uzyskanych wyników oznaczono również tempo przyrostu masy obu gatunków pomiędzy badanymi okresami. Wykazano, że masa pędów pszenicy jarej uprawianej w mieszance z koniczyną perską była mniejsza niż w siewie czystym w fazach strzelania w źdźbło i dojrzewania. W pozostałych okresach wegetacji nie wykazywała ona zróżnicowań pod wpływem sposobu siewu. Siew mieszany najbardziej ograniczał akumulację nadziemnej biomasy w kłosach i ziarnie, a najmniej w źdźbłach. W fazie rozwoju liści i strzelania w źdźbło pszenica silniej zareagowała na obecność koniczyny spadkiem biomasy na obiekcie z mniejszym zagęszczeniem roślin, a podczas dojrzewania – z zalecanym. Masa korzeni pszenicy w obu sposobach siewu i zagęszczenia roślin była podobna. W mieszance akumulacja biomasy w pędach i korzeniach koniczyny perskiej była mniejsza niż w siewie czystym w całym okresie wegetacji. Pszenica najbardziej ograniczała jej gromadzenie w kwiatostanach, a najmniej w korzeniach. Tempo wzrostu pszenicy jarej w obu sposobach siewu było podobne, w przeciwieństwie do koniczyny perskiej, u której w mieszance stwierdzono jego zmniejszenie w okresie rozwoju generatywnego zboża. U obu gatunków, różnice w tempie akumulowania biomasy między sposobami siewu nie zależały od zagęszczenia roślin.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2014
• Tom: 67
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.125-134,ref.

Twórcy

autor

Wanic M.

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

autor

Mysliwiec M.

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

Bibliografia

• Jaskulski D, Jaskulska I. Bioróżnorodność agroekosystemów i krajobrazu rolniczego a polowa produkcja roślinna. Post Nauk Roln. 2006; 4: 43–57.
• Jaskulska J, Gałęzewski L. Aktualna rola międzyplonów w produkcji roślinnej i środowisku. Fragm Agron. 2009; 26(3): 48–57.
• Känkänen H, Eriksson C. Effects of undersown crops on soil mineral N and grain yield of spring barley. Eur J Agron. 2007; 27(1): 25–34. http://dx.doi.org/10.1016/j.eja.2007.01.010
• Thorsted MD, Olesen JE, Weiner J. Width of clover strips and wheat rows influence grain yield in winter wheat/white clover intercropping. Field Crops Res. 2006; 95(2–3): 280–290. http://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2005.04.001
• Galon L, Tironi S., Rocha PR., Concenço G, Silva A., Vargas L, et al. Habilidade competitiva de cultivares de cevada convivendo com azevém. Planta Daninha. 2011; 29(4): 771–781. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-83582011000400007
• Sobkowicz P, Podgórska-Lesiak M. Ocena oddziaływania jęczmienia uprawianego w mieszance z pszenżytem lub grochem w zależności od dawki nawożenia azotem. Fragm Agron. 2009; 26(1): 115–126.
• Wanic M, Jastrzębska M, Kostrzewska MK, Treder K. Competition between spring barley (Hordeum vulgare L.) and italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) under different water supply conditions. Acta Agrobot. 2013; 66(3): 73–80. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2013.040
• Wanic M, Kostrzewska MK, 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 Nat Sci. 2013; 28(1): 17–30.
• Yachi S, Loreau M. Does complementary resource use enhance ecosystem functioning? A model of light competition in plant communities: light-use complementarity and complementarity index. Ecol Lett. 2007; 10(1): 54–62. http://dx.doi.org/10.1111/j.1461-0248.2006.00994.x
• Sobkowicz P. Pobieranie i wykorzystanie azotu w uprawie jęczmienia jarego z wsiewką koniczyny perskiej i seradeli. Probl Inż Rol. 2009; 2: 99–106.
• Atis I, Kokten K, Hatipoglu R, Yilmaz S, Atak M, Can E. Plant density and mixture ratio effects on the competition between common vetch and wheat. Aust J Crop Sci. 2012; 6(3): 498–505.
• Semere T, Froud-Williams RJ. The effect of pea cultivar and water stress on root and shoot competition between vegetative plants of maize and pea. J Appl Ecol. 2001; 38(1): 137–145. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2664.2001.00570.x
• Radford PJ. Growth analysis formulae – their use and abuse. Crop Sci. 1967; 7(3): 171–175. http://dx.doi.org/10.2135/cropsci1967.0011183X000700030001x
• Ofori F, Stern WR. Cereal-legume intercropping systems. Adv Agron. 1987; 41: 41–90.
• Hauggaard-Nielsen H, Ambus P, Jensen ES. Interspecific competition, N use and interference with weeds in pea–barley intercropping. Field Crops Res. 2001; 70(2): 101–109. http://dx.doi.org/10.1016/S0378-4290(01)00126-5
• Michalska M, Wanic M, Kostrzewska MK. Konkurencja pomiędzy jęczmieniem jarym a grochem siewnym w zróżnicowanych warunkach glebowych. Cz. I. Akumulacja biomasy i tempo wzrostu roślin. Acta Sci Pol Agric. 2008; 7(2): 69–86.
• Ćwintal M, Kościelecka D. Wpływ sposobu i ilości wysiewu nasion na strukturę zagęszczenia, plonowanie oraz jakość di- i tetraploidalnej koniczyny czerwonej w roku siewu. Część II. Plonowanie oraz jakość. Biul IHAR. 2005; (237–238): 249–258.
• Satorre EH, Snaydon RW. A comparison of root and shoot competition between spring cereals and Avena fatua L. Weed Res. 1992; 32(1): 45–55. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3180.1992.tb01861.x
• Sobkowicz P. Competition between triticale (Triticosecale Witt.) and field beans (Vicia faba var. minor L.) in additive intercrops. Plant Soil Env. 2006; 52(2): 47–54.
• Bulson HAJ, Snaydon RW, Stopes CE. Effects of plant density on intercropped wheat and field beans in an organic farming system. J Agric Sci. 1997; 128(1): 59–71. http://dx.doi.org/10.1017/S0021859696003759
• Michalska M, Wanic M, Jastrzębska M. Konkurencja pomiędzy jęczmieniem jarym a grochem siewnym w zróżnicowanych warunkach glebowych. Cz. II. Intensywność oddziaływań konkurencyjnych. Acta Sci Pol Agric. 2008; 7(2): 87–99.
• Sobkowicz P. Konkurencja międzygatunkowa w jarych mieszankach zbożowych. Zesz Nauk AR Wroc Rozpr. 2003; CXCIV: 5–105.
• 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 fertilisation conditions. Acta Agrobot. 2008; 61(2): 195–203. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2008.048
• Mariotti M, Masoni A, Ercoli L, Arduini I. Above- and below-ground competition between barley, wheat, lupin and vetch in a cereal and legume intercropping system. Grass Forage Sci. 2009; 64(4): 401–412. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2494.2009.00705.x
• Jasiewicz C, Zając T, Sendor R, Witkowicz R. Oddziaływanie wsiewek na plon i skład chemiczny roślin ochronnych uprawianych w różnych warunkach siedliska. Zesz Probl Post Nauk Rol. 1995; 421a: 151–161.
• Bergkvist G, Stenberg M, Wetterlind J, Båth B, Elfstrand S. Clover cover crops under-sown in winter wheat increase yield of subsequent spring barley – effect of N dose and companion grass. Field Crops Res. 2011; 120(2): 292–298. http://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2010.11.001
• Garand MJ, Simard RR, MacKenzie AF, Hamel C. Underseeded clover as a nitrogen source for spring wheat on a Gleysol. Can J Soil Sci. 2001; 81(1): 93–102. http://dx.doi.org/10.4141/S99-060
• Känkänen H, Eriksson C, Räkköläinen M. Effect of annually repeated undersowing on cereal grain yields. Agric Food Sci. 2008; 10(3): 197–208.
• Olesen JE, Hansen EM, Askegaard M, Rasmussen IA. The value of catch crops and organic manures for spring barley in organic arable farming. Field Crops Res. 2007; 100(2–3): 168–178. http://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2006.07.001
• Spaner D, Todd AG. The impact of underseeding forage mixtures on barley grain production in northern North America. Can J Plant Sci. 2003; 83(2): 351–355. http://dx.doi.org/10.4141/P02-034
• Treder K, Wanic M, Nowicki J. Competitive between spring wheat and spring barley under conditions of diversified fertilization. Part 2. Influence on biomass of plants and rate of its accumulation. Acta Agroph. 2008; 11(3): 781–797.
• Lucero D., Grieu P, Guckert A. Water deficit and plant competition effects on 14C assimilate partitioning in the plant-soil system of white clover (Trifolium repens L.) and rye-grass (Lolium perenne L.). Soil Biol Biochem. 2002; 34(1): 1–11. http://dx.doi.org/10.1016/S0038-0717(01)00116-X
• Kuraszkiewicz R, Pałys E, Kraska P. Następczy wpływ roślin ochronnych na masę korzeniową wsiewek śródplonowych na glebie lekkiej. Acta Agroph. 2006; 8(3): 663–669.
• Wanic M, Michalska M, Treder K. Spring barley overground biomass increase dynamics depending on sowing method and position in crops rotation system. Pol J Nat Sci. 2009; 20(1): 67–79.
• Sobkowicz P, Lejman A. Reakcja jęczmienia jarego oraz wsiewek koniczyny perskiej i seradeli na nawożenie azotem. Fragm Agron. 2011;28(1):50–61.
• Hara T. Dynamics of stand structure in plant monocultures. J Theor Biol. 1984; 110(2): 223–239. http://dx.doi.org/10.1016/S0022-5193(84)80055-7
• Sowiński J, Nowak W, Liszka-Podkowa A. Wpływ nawożenia azotem i sposobu siewu na plonowanie koniczyny perskiej i życicy westerwoldzkiej w porównaniu z mieszanką pszenżyta z grochem. Acta Sci Pol Agric. 2006; 5(2): 89–97.
• Schmitt J, Wulff RD. Light spectral quality, phytochrome and plant competition. Trends Ecol Evol. 1993; 8(2): 47–51. http://dx.doi.org/10.1016/0169-5347(93)90157-K

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.2014.050