Diversity of weed communities in soybean [Glycine max (L.)] crop growing under direct sowing depending on cover crops and different herbicide doses

• Autorzy: Harasim E. , Kwiatkowski C.A. , Haliniarz M. , Harasim P. , Gocol M.

Warianty tytułu

PL

Różnorodność zbiorowiska chwastów w łanie soi [Glycine max (L.) Merr.] uprawianej w siewie bezpośrednim w zależności od gatunków roślin mulczujących i obniżonych dawek herbicydu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Despite being harmful for agricultural production, weeds are an essential component of biodiversity in agricultural landscapes. A field study was conducted during the period 2007–2009 on grey-brown podzolic soil (sandy), designated as PWsp, with the granulometric composition of silt and classified Class 2 in agricultural land suitability. The study evaluated the structure of weed communities based on selected indicators of diversity of a soybean crop grown under no-tillage with mulch from winter rye, winter oilseed rape, and white mustard as well as using herbicide rates reduced by 25% and 50% in relation to the standard rate (2 L ha−1). The studied factors were as follows: (i) mulch plant species and mulch management method; (ii) rates of the foliar herbicide Basagran 600 SL (a.i. bentazon; 600 g L−1). The results of this study confirm that no-tillage with mulch significantly changes the diversity of weed flora in a soybean crop. Among the mulches used, the mowed rye and winter oilseed rape in particular increased the values of the general diversity (H'), species richness (d), and evenness (J') indices relative to the control treatment. On the other hand, the study found a strong decrease in the value of the dominance index (c). Reduced herbicide rates modified only the species richness index, in the case of which the 75% rate resulted in its significantly higher values compared to the full rate.

PL

Celem badań była ocena struktury zbiorowisk chwastów na podstawie wybranych wskaźników różnorodności w łanie soi uprawianej w siewie bezpośrednim, w zależności od gatunków roślin mulczujących i sposobu zagospodarowania mulczu oraz obniżonych dawek herbicydu. Badania polowe przeprowadzono w latach 2007–2009 na glebie płowej typowej (spiaszczonej) – PWsp, o składzie granulometrycznym pyłu, należącej do drugiego kompleksu przydatności rolniczej. W pracy oceniano strukturę zbiorowisk chwastów na podstawie wybranych wskaźników różnorodności w łanie soi uprawianej w siewie bezpośrednim z wykorzystaniem mulczu z żyta ozimego, rzepaku ozimego i gorczycy białej oraz zastosowaniem obniżonych dawek herbicydu o 25% i 50% wobec dawki standardowej (2 L ha−1). Czynnikami badawczymi były: (i) gatunki roślin mulczujących i sposób zagospodarowania mulczu; (ii) dawki nalistnego herbicydu Basagran 600 SL. Wyniki badań potwierdzają, iż siew bezpośredni w mulcz zmienia istotnie różnorodność flory chwastów w łanie soi. Spośród zastosowanych mulczy, szczególnie koszone żyto i rzepak ozimy zwiększyły wartości wskaźnika ogólnej różnorodności (H'), bogactwa gatunkowego (d) i równomierności (J'), wobec obiektu kontrolnego. Stwierdzono silny spadek wartości wskaźnika dominacji (c). Zmniejszone dawki herbicydu modyfikowały tylko wskaźnik bogactwa gatunkowego, gdzie dawka herbicydu obniżona o 25% w stosunku do standardowej wpłynęła istotnie na wzrost bogactwa gatunkowego chwastów w porównaniu do bogactwa gatunkowego w warunkach pełnej dawki herbicydu.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2016
• Tom: 69
• Numer: 4
• Opis fizyczny: Article 1698 [10p.], fig.,ref.

Twórcy

autor

Harasim E.

• Department of Herbology and Plant Cultivation Techniques, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 13, 20-950 Lublin, Poland

autor

Kwiatkowski C.A.

• Department of Herbology and Plant Cultivation Techniques, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 13, 20-950 Lublin, Poland

autor

Haliniarz M.

• Department of Herbology and Plant Cultivation Techniques, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 13, 20-950 Lublin, Poland

autor

Harasim P.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 15, 20-950 Lublin, Poland

autor

Gocol M.

• Department of Herbology and Plant Cultivation Techniques, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 13, 20-950 Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. Bàrberi P, Burgio G, Dinelli G, Moonen AC, Otto S, Vazzana C, et al. Functional biodiversity in the agricultural landscape: relationships between weeds and arthropod fauna. Weed Res. 2010;50:388–401. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3180.2010.00798.x
• 2. Feledyn-Szewczyk B. Wpływ sposobu użytkowania gruntów na różnorodność gatunkową flory segetalnej [Habilitation thesis]. Puławy: Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy; 2013. (Monografie i Rozprawy Naukowe; vol 36).
• 3. van Elsen T. Species diversity as a task for organic agriculture in Europe. Agric Ecosyst Environ. 2000;77:101–109. http://dx.doi.org/10.1016/S0167-8809(99)00096-1
• 4. Marshall EJP, Brown VK, Boatman ND, Lutman PJW, Squire GR, Ward LK. The role of weeds in supporting biological diversity within crop fields. Weed Res. 2003;43:77–89. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-3180.2003.00326.x
• 5. Jędruszczak M, Bojarczyk M, Smolarz H, Antoszek R. Weed species biomass produced at arable field in the first year after field was excluded from production as a source of soil organic matter. Pamiętnik Puławski. 2003;134:105–111.
• 6. Gibbons DW, Bohan DA, Rothery P, Stuart RC, Haughton AJ, Scott RJ. Weed seed resources for birds in fields with contrasting conventional and genetically modified herbicide-tolerant crops. Proc R Soc B. 2006;273:1921–1928. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2006.3522
• 7. Duer I, Feledyn-Szewczyk B. Species composition and biomass of weeds in winter wheat cultivated under different crop production systems and their contribution to the uptake of mineral components from the soil. Pamiętnik Puławski. 2003;134:65–77.
• 8. Murphy CE, Lemerle D. Continuous cropping systems and weed selection. Euphytica. 2006;148:61–73. http://dx.doi.org/10.1007/s10681-006-5941-9
• 9. Fried D, Norton LR, Reboud X. Environmental and management factors determining weed species composition and diversity in France. Agric Ecosyst Environ. 2008;128:68–76. http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2008.05.003
• 10. Cirujeda A, Aibar J, Zaragoza C. Remarkable changes of weed flora in Spanish cereal fields from 1976 to 2007. Agron Sustain Dev. 2011;31:675–688. http://dx.doi.org/10.1007/s13593-011-0030-4
• 11. Stupnicka-Rodzynkiewicz E, Tillage E, Stępnik K, Lepiarczyk A. Effect of the crop rotation, method and herbicides on the biodiversity of weed communities. Acta Scientiarum Polonorum. Agricultura. 2004;3:235–245.
• 12. Wanic M, Jastrzębska M, Kostrzewska MK, Nowicki J. Analysis of weeds communities using selected biological indicators. Acta Agrobot. 2005;58:227–242. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2005.026
• 13. Anyszka Z, Kohut M. Bioróżnorodność zbiorowisk chwastów segetalnych w uprawach wybranych gatunków warzyw. Progress in Plant Protection. 2011;51:1219–1223.
• 14. Domaradzki K. Efektywne i bezpieczne metody regulacji zachwaszczenia, nawożenia i uprawy roli. Puławy: Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy; 2007. (Studia i Raporty IUNG-PIB; vol 8).
• 15. Pruszyński S. Ochrona roślin w różnych systemach produkcji a różnorodność biologiczna. Progress in Plant Protection. 2009;49:1091–1101.
• 16. Tuesca D, Puricelli E, Papa JC. A long-term study of weed flora shift in different tillage systems. Weed Res. 2001;41:369–38. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-3180.2001.00245.x
• 17. Gawęda D, Harasim E, Cierpiała R, Haliniarz M. Effect of tillage systems on yield, weed infestation and seed quality of soybean. Acta Agrophysica. 2016;23(2):175–187.
• 18. Pinke G, Blazsek K, Magyar L, Nagy K, Karácsony P, Czúcz B, et al. Weed species composition of conventional soyabean crops in Hungary is determined by environmental, cultural, weed management and site variables. Weed Res. 2016;56:470–481. http://dx.doi.org/10.1111/wre.12225
• 19. Vollmann J, Wagentristl H, Hartl W. The effects of simulated weed pressure on early maturity soybeans. Eur J Agron. 2010;32:243–248. http://dx.doi.org/10.1016/j.eja.2010.01.001
• 20. Fehr WR, Caviness CE. Stages of soybean development. Ames, IA: Agriculture and Home Economics Experiment Station, Iowa State University of Science and Technology; 1977. (Special Report; vol 80).
• 21. Shannon CE. A mathematical theory of communication. The Bell System Technical Journal. 1948;27:379–423. http://dx.doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x
• 22. Simpson EH. Measurement of diversity. Nature. 1949;163:688. http://dx.doi.org/10.1038/163688a0
• 23. Pielou EC. The measurement of diversity in different types of biological collections. J Theor Biol. 1966;13:131–144. http://dx.doi.org/10.1016/0022-5193(66)90013-0
• 24. Doucet C, Weaver SE, Hamill AS, Zhang J. Separating the effects of crop rotation from weed management on weed density and diversity. Weed Sci. 1999;47:729–735.
• 25. Wortman SE, Lindquist JL, Haar MJ, Francis CA. Increased weed diversity, density and above-ground biomass in long-term organic crop rotations. Renewable Agriculture and Food Systems. 2010;25:281–295. http://dx.doi.org/10.1017/S174217051000030X
• 26. Young BG, Gibson DJ, Gage KL, Matthews JL, Jordan DL, Owen MDK, et al. Agricultural weeds in glyphosate-resistant cropping systems in the United States. Weed Sci. 2013;61:85–97. http://dx.doi.org/10.1614/WS-D-12-00001.1
• 27. Scursoni J, Forcella F, Gunsolus J, Owen M, Oliver R, Smeda R, et al. Weed diversity and soybean yield with glyphosate management along a north–south transect in the United States. Weed Sci. 2006;54:713–719. http://dx.doi.org/10.1614/WS-06-004R.1
• 28. Gulden RH, Sikkema PH, Hamill AS, Tardif F, Swanton CJ. Conventional vs. glyphosateresistant cropping systems in Ontario: weed control, diversity, and yield. Weed Sci. 2009;57:665–672. http://dx.doi.org/10.1614/WS-09-023.1
• 29. Feledyn-Szewczyk B, Duer I. Porównanie struktury zbiorowisk chwastów w pszenicy ozimej uprawianej w różnych systemach produkcji za pomocą wskaźników ekologicznych. Fragmenta Agronomica. 2006;4:79–93.
• 30. Wrzesińska E. Ocena zmian w różnorodności zbiorowisk chwastów pod wpływem ważniejszych czynnikow agrotechnicznych. Szczecin: Wydawnictwo Naukowe Akademii Rolniczej; 2009. (Rozprawy – Akademia Rolnicza w Szczecinie; vol 251).
• 31. Skrzyczyńska J, Rzymowska Z, Palonka Z. Wpływ systemu gospodarowania na agrofitocenozy Wysoczyzny Siedleckiej. Fragmenta Agronomica. 2007;34:176–183.
• 32. Chirila P, Toncea I, Petcu E. Dynamics of weeds in the soybean crop cultivated in organic farming system at NARDI Fundulea. Analele Institutului National de Cercetare-Dezvoltare Agricola Fundulea. 2014;82:233–242.
• 33. Krawczyk R. Kierunki zmian zachwaszczenia – szanse i zagrożenia. Progress in Plant Protection. 2005;45:233–241.
• 34. Bàrberi P, Silvestri N, Bonari E. Weed communities of winter wheat as influenced by input level and rotation. Weed Res. 1997;37:301–313. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-3180.1997.d01-53.x

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.1698