The response of four spring-sown combinable arable crops to weed competition

The response of four spring-sown combinable arable crops [Pisum sativum (peas), Hordeum vulgare (barley), Vicia faba (beans), Brassica napus (oilseed rape)] to competition from cultivated oats (Avena sativa), mimicking wild-oats (Avena fatua), was studied in three field experiments (1989–91). Reductions in crop growth and yield per oat plant m^?2 were calculated from regressions of weight (yield) against oat numbers. Competitive effects from the oats were greatest in 1991, the year with the highest rainfall. The oats had least effect on the barley and rape (yield loss per oat plant m^?2=0–2.3%), and most effect on the peas and beans (0.34–7.18%). Samples harvested during the summer showed how the crops' responses to competition from oats changed as they matured. Data was also collected on the effects of the crops on the oats. The results are discussed in relation to the development of threshold-based systems of weed management. La réponse de quatre cultures de printemps à la compétition des mauvaises herbes La réponse de quatre cultures de printemps [Pisum sativum (pois), Hordeum vulgare (orge), Vicia faba (féverolle), Brassica napus (colza)] à la compétition de l'avoine cultivée (Avenasativa) prise comme modèle de folle avoine (Avena fatua) a étéétudiée lors de trois expérimentations au champ (1989–91). Les réductions de croissance et de rendement des plantes cultivées en fonction de la densité de I'avoine ont été calculées par des régressions entre le poids (rendement) et le nombre de pieds d'avoine m^?2. L'effet compétitif de I'avoine fut le plus important en 1991, période oò les précipitations furent les plus élevées. L'effet de I'avoine était le moins important sur 1'orge et le colza (la perte de rendement par pied d'avoine m^?2était comprise entre 0 et 2,3%) et le plus important sur le pois et la féverolle (0.34–7.18%). Des échantillons récoltés pendant l'été ont montré comment les réponses des plantes cultivées a la compétition de 1'avoine se sont modif iées au cours de la maturation. Des données sur les effets des plantes cultivées sur les avoines ont aussi été recueillies. Les résultats sont discutés en relation avec le développement de systàmes de lutte contre les mauvaises herbes basés sur les seuils de nuisibilité. Unkrautkonkurrenz in vier Sommerkulturen Die Konkurrenz von Saat-Hafer (Avena sativa) als Modell für Flag-Hafer (Avena fatua) wurde in 4 Sommerkulturen [Erbse (Pisum sativum), Gerste (Hordeum vulgare), Acker-Bohne (Vicia faba) und Raps (Brassica napus)] in 3 Freiland-versuchen (1989–91) untersucht. Die Wachtums-und Ertragsreduktion je nach der Hafer-Dichte wurde nach der Gewichts- bzw. Ertragseinbuße berechnet. Die Konkurrenz durch den Hafer war 1991, dem Jahr mil dem höchsten Niederschlag, am gröBten: auf Gerste und Raps war sie am geringsten (0 bis 2.3 % Ertragsverlust pro Hafer-Pflanze m^?2), auf Erbse und Acker-Bohne (0.34 bis 7.18 %) am stärksten. Durch Messungen der Biomasse wahrend der Vegetationsperiode konnte gezeigt werden, wie sich die Konkurrenz durch den Hafer bis zur Abreife änderte. Auch die Kulturpflanzenkonkurrenz auf den Hafer wurde bestimmt. Die Bedeutung der Ergebnisse für die Entwicklung von Bekämpfungssystemen auf der Grundlage von Schadensschwellen werden diskutiert.     

A comparison of root and shoot competition between spring cereals and Avena fatua L.

Two cultivars of each of three spring cereals (wheat, barley and oats) were grown with Avena fatua in a box experiment, where the effects of root and shoot competition were separated using soil and aerial partitions. Measures of resource complementarity (RYT) and of the relative severity of competition indicated that competition for soil resources, particularly nitrogen, was more severe than competition for aerial resources, i.e. light. When both root and shoot competition occurred, oats and barley were generally more competitive than wheat, but there were significant differences in competitive ability between cultivars of all three cereals. Although competition between cereals and A. fatua occurred predominantly below-ground, the various cultivars only differed slightly in root competitive ability against weeds. Nitrogen fertilizer did not significantly change the ranking of competitive abilities of the cultivars. Although shoot competition had less effect than root competition, the various cereals differed markedly in shoot competitive ability. The two oat cultivars, and the barley cultivar Egmont, had higher shoot competitive abilities than the two wheat cultivars or the barley cultivar Goldmarker. There was little evidence that differences in shoot competitive ability were due to differences in plant height. Une comparaison de la competition racinaire et aerienne entre les cereales de printemps et Avena fatua L. Deux cultivars de chacune des 3 céréales de printemps (blé, orge et avoine) ont été cultivés avec de l'Avena fatua dans des boites expérimentales ou les effets de la compétition aérienne et ceux de la compétition racinaire étaient séparées en utilisant des partitions de sol et d'air. Des mesures de complémentarité de ressources (RYT) et de la sévérité relative de la competition ont montré que la compétition pour les ressources du sol, en particulier l'azote, était plus forte que la compétition pour les ressources aériennes comme la lumière. Quand à fois on avait une compétition aérienne et racinaire, l'avoine et l'orge étaient généralement plus compétitives que le blé, mais il y avait des différences significatives dans l'aptitude à la compétition entre les cullivars des 3 céréales. Bien que la compétition enlre céréales et A. fatua soit apparue pour la majeure partie sous le sol, les différents cultivars ont seulement légèrement différé dans leur aptitude à la competition contre les adventices. Les engrais azotés n'ont pas changé de façon significative le niveau de la competitivité des cullivars. Bien que la compétition aérienne soit moins forte que la racinaire, les différentes céréales ont exprimé des différences nettes dans leur aptitude à la compétition aérienne. Les 2 avoines et l'orge ‘Egmont’ ont une plus grande capacité de compétition que les 2 blés et l'orge ‘Goldmaker’. II n'est pas ressorti que les différences dans la compétitivé aérienne soient liées à des différences de hauleur de plantes. Konkurrenz im Wurzel- und im Sproßbereich zwischen Sommergetreide und Avena fatua L. Je 2 Sorten von Sommerweizen, Sommergerste und Hafer wuchsen mit Avena fatua in einem Topfversuch, wo durch Trennwände die Wirkung der Wurzel- und der Sproßkonkurrenz unterschieden werden konnte. Messungen der Nährstoffaufnahme und der relativen Stärke der Konkurrenz zeigten, daß die Konkurrenz um Nährstoffe im Boden, besonders Stickstoff, heftiger war als die Konkurrenz im Sproßbereich, z. B. um Licht. Lag sowohl Wurzel- wie Sproßkonkurrenz vor, waren Hafer und Gerste allgemein konkurrenzstärker als Weizen, aber es gab bei allen 3 Getreidearten signifikante Unterschiede zwischen den Sorten. Obwohl die Konkurrenz zwischen den Getreiden und A. fatua vor allem im Wurzelbereich lag, unterschieden sich die verschiedenen Sorten da in ihrer Konkurrenzkraft nur wenig, was auch durch Stickstoffdüngung nicht signifikant geändert werden konnte. Trotz der geringeren Bedeutung der Konkurrenz im Sproßbereich unterschieden sich die Getreidearten hier in ihrer Konkurrenzkraft deutlich: Die beiden Hafersorten und die Gerstensorte ‘Egmont’übertrafen hierin die beiden Weizensorten oder die Gerstensorte ‘Goldmaker’. Es gab keine Hinweise darauf, daß die Unterschiede der Konkurrenzkraft im Sproßbereich auf die Halmlänge zurückzuführen sei.     

Effect of light and nutrient levels on 14C-benzoylprop ethyl metabolism and growth inhibition in wild oat (Avena fatua L.)*

Wild oat (Arena fatua L.) plants were dosed hydroponically with ¹⁴C-benzoylprop ethyl [ethyl N-benzoyl-N (3,4-dichlorophenyl)-2-aminopropionate] and were grown under different light and nutrient levels. Herbicide metabolism and growth inhibition in plant shoots were measured alter 3, 6, and 12 days. Plants under low light contained more benzoylprop acid due to increased de-esterification at 3 and 6 days, and decreased acid-conjugate formation at 12 days. When plants, were subjected to low nutrient levels, both metabolic reactions were slowed resulting in increased acid at 3 days, but not at 6 or 12 days. After 12 days, however, there was more growth inhibition at the low nutrient level. Growth correlated better to the amount (dpm) of acid-conjugate than to the amount of ester or acid in plant shoots. Acid concentration had the most influence on subsequent growth. It was concluded that although reduced light and nutrients result in higher levels of benzoylprop acid, increased benzoylprop ethyl efficacy is also due lo a reduced growth rate of the wild oat. This study supports observations that crop competition increases benzoylprop ethyl efficacy. Effets de la lumière et des niveaux des éléments nutritifs sur le métabolisme et l'effet inhibiteur sur la croissance du ¹⁴ C-benzoyl prop éthyle chez la folle avoine (Avena fatua L.) Des plantes de folle avoine (Avena fatua L.) en culture hydroponique ont été soumises à diverses doses de ¹⁴C-benzoylprop éthyle et à des niveaux différents d'éclairage et de nutrition. Le metabolisme de l'herbicide et l'inhibition de la croissance ont été measurés dans les jeunes pousses des plantes après 3.6 et 12 jours. Les plantes cultivées sous un faible eclairage contenaient plus d'acide benzoylprop dû a un accroissement de la dé-estérification á 3 et 6 jours et á une diminution de la formation du conjugué-acide á 12 jours. Lorsque les plantes ont été soumises à de bas niveaux de nutrition, les deux réactions métaboliques ont été ralenties, ce qui a provoqué un accroissement de l'acide à 3 jours, mais pus à 6 ou 12 jours. Toutefois, aprés 12 jours, l'inhibition de la croissance a été plus marquée au faible niveau de nutrition. La corrélation de la croissance a été meilleure avec le taux de conjugué-acide qu'avec celui d'esier ou d'acide dans les jeunes pouses des plantes. La concentration de l'acide a joué le rôle le plus important sur la croissance uliérieure. La conclusion est qu'en dépit du fait que la reduction de la lumiére et de la nutrition provoque de hauts niveaux d'acide benzoylprop. l'accroissement de l'efficacité du benzoylprop éthyl est également dû une reduction du taux de croissance de la folle avoinc. Cette étude rapporte des observations montrant que la compétition de la plante cultivée augmente l'efficacité du benzoylprop éthyle. Die Wirkung von Licht und Nährstoffversorgung auf den Abbau von ¹⁴ C-Benzoylprop-äthyl und auf die Wuchshemmung von Flughafer (Avena fatua L.) Flughaferpflanzen (Avena fatua L.) wurden über Wasserkultur mit ¹⁴C-Benzoylprop-äthyl [N-Benzoyl-N-(3,4-dichlorphenyl)-2-aminoproprionsäureäthylester] versorgt und bei unterschiedlicher Licht-und Nährstoffversorgung kultiviert. Es wurde der Herbizibabbau und die Wuchshemmung des Sprosses nach 3.6 und 12 Tagen gemesssen. Bei geringer Lichtintensität enthielten die Pflanzen am 3. und 6. Tag aufgrund verstärkter Verseifung mehr Benzoylprop-Säure, und am 12, Tag weniger Säure-Konjugat. Bei geringer Nährstoffversorgung Wurden beide Abbauprozesse verlangsamt, was eine Zunahme der Säure am 3. Tag, nicht aber am 6.und 12. Tag zur Folge hatte. Nach 12 Tagen war aber bei geringer Nährstoffver-sorgung die Wuchshemmung stärker. Die correlation zwischen Wachstum und Gehalt der Sprosse an Säure-Konjugat (dpm) war besser als mit dem Gehalt an Ester order Säure. Der Säurege-halt hatte die stäkste Wirkung auf das Wachstum. Aus den Ergebnissen wird geschlossen, dass obwohl eine reduzierte Licht- und Nährstoffversorgung höhere Gehalte an Benzoylprop-Säure bedingen, die Wirkung von Benzoylprop-äthyl auch durch das verminderte Wachstum des Flughafers bewirkt wird. Diese Untersuchungen unterstützen die Beobachtung, dass die Wirkung von Benzoylprop-äthyl durch die Konkurrenz der Kulturpflanzen verstärkt wird.     

Antagonism of tralkoxydim activity in Avena fatua by metsulfuron methyl

In growth chamber experiments, tralkoxydim activity against Avena fatua was significantly reduced by addition of metsulfuron methyl to the spray solution. This was apparent particularly at low rates of tralkoxydim (e.g., 125 g a.i.ha^?1) and at high rates of metsulfuron methyl (8 or 12 g a.i. ha^?1). Metsulfuron methyl alone reduced A. fatua growth significantly, Chlorsul-furon, which did not reduce A. fatua growth at rates of up to 33 g a.i. ha^?1, caused only a slight loss in tralkoxydim activity. When applied in combination, metsulfuron methyl reduced the uptake of foliar-applied ¹⁴C-tralkoxydim 6 h after application, but did not affect uptake or translocation of ¹⁴C-tralkoxydim at subsequent sampling times. In in vitro assays, metsulfuron methyl at 10 or 100 nM in the assay medium had no effect on acetyl-coenzyme A carboxylase (ACCase) activity in A.fatua, nor did it interfere with the inhibition of ACCase by tralkoxydim. In addition, treatment of A. fatua plants with metsulfuron methyl at 4, 8 or 12 g ha^?1 did not reduce the level of extractable ACCase activity when the plants were harvested 24–96 h after spraying. Thus, no apparent physiological or biochemical basis for the antagonism of tralkoxydim was identified. The temporary growth inhibition induced by metsulfuron methyl may be of sufficient duration for most of the tralkoxydim to be metabolized to inactive products, thereby reducing tralkoxydim-induced injury. Antagonisme entre le metsulfuron-methyl et l'activité de la tralkoxydime sur Avena fatua Dans des essais en chambres climatiques, l'activité de la tralkoxydime contre Avena fatua a été significativement réduite par l'adjonction de metsulfuron-methyl dans la bouillie de pulvérisation. Ceci est particulièrement apparent à de faibles doses de tralkoxydime (ex. 125 g. m.a. ha^?1) et à de faibles doses de metsulfuron-methyl (8 à 12 g m.a. ha^?1). Le metsulfuron-methyl seul réduit la croissance d'Avena fatua. Le chlorsulfuron qui ne réduit pas la croissance d'Avena fatuaà des doses jusqu'à 33 g m.a. ha^?1 cause seulement une faible perte d'efficacité chez la tralkoxydime. Quand il est appliqué en mélange, le metsulfuron-méthyl a réduit l'absorption de la C14 tralkoxydime appliquée sur les feuilles 6 h après l'application, mais n'a pas affecté l'absorption et le transport de la C14 tralkoxydime aux autres temps d'échantillonage ultérieurs. Dans les essais in vitro, le metsulfuron-methyl à 10 ou 100 nm dans le milieu d'essai n'a pas eu d'effet sur l'activité de l'acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase), ni n'a interféré avec l'inhibition de l'ACCase par la tralkoxydime. En outre, le traitement d'Avena fatua avec du metsulfuron-methyl a 4, 8 ou 12 g ha^?1 n'a pas réduit le niveau d'activité d'ACCase quand les plantes étaient récoltées de 24 à 96 h après l'application. Ainsi aucune base apparente physiologique ou biochimique pour l'antagonisme de la tralkoxydime n'a été identifiée. L'inhibition temporaire de la croissance induite par le metsulfuron-methyl peut être d'une durée suffisante pour que la plus grande partie de la tralkoxydime soit métabolisée en produits inactifs, et de ce fait réduit les effets induits par la tralkoxydime. Antagonismus von Metsulfuron-methyl auf die Wirkung von Tralkoxydim auf Avenua fatua In Phytotron-Versuchen wurde die Wirkung von Tralkoxydim auf Avena fatua durch Zugabe von Metsulfuron-methyl in die Spritzbrühe signifikant herabgesetzt, besonders bei niedrigen Tralkoxydim-Dosen (z. B. 125 g AS ha^?1) und bei hohen Metsulfuron-methyl-Dosen (8 oder 12 g AS ha^?1). Metsulfuron-methyl allein setzte das Wachstum von Avena fatua signifikant herab. Mit Chlorsulfuron, das das Wachstum von Avena fatua bis 33 g AS ha^?1 nicht verminderte, ließ sich die Wirkung von Tralkoxydim nur wenig beeinträchtigen. In Kombination reduzierte Metsulfuron-methyl die Blattaufnahme von ¹⁴C-Tralkoxydim 6 h nach der Applikation, aber bei späteren Probennahmen waren Aufnahme und Translokation von ¹⁴C- Tralkoxydim nicht beeinträchtigt. In In-vitro-Versuchen blieben 10 oder 100 mm Metsulfuron in der Versuchslösung ohne Wirkung auf die Aktivität der Acetyl-Coenzym-A-Carboxylase (ACCase) in Avena fatua, es wirkte auch nicht auf die Hemmung der ACCase durch Tralkoxydim. Auch eine Behandlung von Avena-fatua-Pflanzen mit 4, 8 oder 12 g AS ha^?1 Metsulfuron-methyl setzte nach 24 bis 96 h die ACCase-Aktivität nicht herab. So konnte keine offensichtliche physiologische oder biochemische Basis für den Antagonismus von Tralkoxydim gefunden werden. Die durch Metsulfuron-methyl induzierte zeitweilige Wuchshemmung kann lang genug sein, daß das meiste Tralkoxydim zu inaktiven Produkten abgebaut wird, so daß seine Wirksamkeit reduziert wird.     

Effects of light and nitrogen and their interaction on the dynamics of rice—weed competition

Light and nitrogen (N) interaction effects on rice (Oryza sativa L., cv. UPLRi-7) were studied in the growth chamber, and effects on its competition with Rottboellia cochinchinensis (Lour.) W.D. Clayton and Echinochloa colonum (L.) Link were studied in the field. In the field, N availability increased the canopy light absorption coefficient, and reduced the sunlit leaf area index of rice. In growth chambers, rice plants grown under conditions of low photosynthetically active radiation (PAR) had higher shoot N concentration than when grown at higher PAR. The photosynthetic rate was strongly correlated with leaf N content per unit leaf area. When no N was applied there was no difference in dry matter yield between plants grown at 150 and 400 μE m^?2s^?1. At various N levels, dry matter increased with increasing light intensity. A reduction in light intensity did not give a proportionate decrease in plant growth. The results suggest that an increase in shoot N concentration is an adaptive mechanism of shade plants. The limited plant response to N under shade and acclimation of rice to reduced irradiance could be significant factors in light and N interaction on rice-weed competition. Effets de la lumière, de l'azote et de leur interaction sur la dynamique de la compétition riz/mauvaises herbes Les effets de l'interaction de la lumière et de l'azote (N) sur le riz (Oryza sativa L.), cv UPLRi-7) ont étéétudiés en chambre climatique et les effets sur sa compétition avec Rottboeillia cochinchinensis (Lour) WD Clayton et Echinochloa colonum (L.) Link ont étéétudiés au champ. Au champ, la disponibilité en azote a augmenté le coefficient d'absorption de la lumière par la canopée et a réduit l'index de la surface foliaire ensoleillée du riz. En chambre climatique, les plants de riz cultivés à une faible radiation photosynthétiquement active (PAR) avaient une concentration en azote de leur tige plus élevée qu'à une forte PAR. Le taux photosynthétique a été fortement correlé avec la teneur en azote foliaire par unité de surface foliaire. Quand aucune azote a été appliquée, il n'y a pas de différence dans les rendements en matière sèche entre les plantes cultivées de 150 à 500 μE m^?2 s^?1; A des doses variées d'azote, la matière sèche a augmenté avec l'augmentation de l'intensité lumineuse. Une réduction de l'intensité lumineuse n'a pas entraîné une réduction proportionnelle de la croissance de la plante. Les résultats donnent à penser que l'augmentation de la concentration en azote des tiges est un mécanisme d'adaptation des plantes à l'ombre. La réponse des plantes à l'azote limitée sous l'ombre et l'acclimation du riz à une irradiation réduite pourraient être des facteurs significatifs dans l'interaction lumière-azote sur la compétition riz-adventices. Wirkungen und Wechselwirkungen von Licht und Stickstoffdüngung auf die Konkurrenz zwischen Reis und Unkraut Der Einfluß des Lichts und der Stickstoffdüngung (N) auf Reis (Oryza sativa L. ‘UPLRi-7’) wurde in der Pflanzenwuchskammer und die Wirkungen auf die Konkurrenz mit Rottboellia cochinchinensis (Lour.) W.D. Clayton und Echinochloa colonum (L.) Link im Freiland untersucht. Die Verfügbarkeit von N erhöhte im Feld den Licht-Absorptionskoeffizienten und reduzierte den Blattflächenindex beim Reis. Bei der Anzucht in Pflanzenwuchs-kammern hatten Reispflanzen bei niedriger Beleuchtungsstärke eine hohere N-Konzentration als bei stärkerer Beleuchtung. Die Photosyntheserate war deutlich mit dem N-Gehalt, bezogen auf die Blattfläche, korreliert. Ohne N-Düngung traten bei 150 und 400 μE m^?2 s^?1 keine Trockenmassenunterschiede auf. Bei verscbiedenen N-Düngungsstufen nahm die Bildung von Trockenmasse mit der Lichtintensität zu. Eine Verminderung der Lichtintensität führte nicht zu einer proportionalen Abnahme des Pflanzenwuchses. Aus den Ergebnissen wurde geschlossen, daß die Zunahme der N-Konzentration im Sproß ein adaptiver Mechanismus von Schattenpflanzen ist. Die begrenzte Reaktion der Pflanzen auf Stickstoff im Schatten und die Akklimation von Reis auf vermindertes Licht könnten signifikante Faktoren für die Wechselwirkungen von Licht und Stickstoffdüngung auf die Konkurrenz zwischen Reis und Unkraut sein.     

Breaking dormancy of Avena fatua L. seed by treatment with ammonia

Wild oat (Avena fatua L.) seed dormancy was broken by treating the air-dry seed with ammonia. Loss of dormancy was proportional to the concentration and/or time of exposure to the gas. The dormancy of several other grass weed species was also broken by ammonia but the gas had no effect on the dormancy of dicotyledonous weed seeds. The dormancy-breaking effect of ammonia was irrevocable and treated seeds could be stored for months without any decrease in germination. Germination of seed treated with sub-optimal concentrations of ammonia increased with after-ripening. Ammonia caused an increase in leakage of electrolytes from treated seeds, indicating an increase in permeability of the seed coat. The increase in permeability cannot, however, explain the loss of dormancy in deeply dormant wild oat where dormancy resides in the embryo. Des traitements à l'ammoniaque pour lever la dormance de graines de Avena fatua L. La dormance de graines de la folle avoine (Avena fatua L.) a pu être levée en traitant à l'ammoniaque les graines séchées à l'air. La perte de dormance s'est révélée fonction de la concentration et/ou du temps d'exposition au gaz. La dormance de plusieurs autres graminées a pu être levée par l'ammoniaque mais le gaz n'a pas eu d'effet sur les graines d'adventices dicotylédonées. L'effet de l'ammoniaque en levant la dormance était irréversible; le stockage des graines traitées pendant plusieurs mois n'a amené aucune diminution de la germination. La germination de graines traitées avec des concentrations d'ammoniaque sous-optimales a augmenté suite à une maturation après la récolte. L'ammoniaque a amené une fuite d'électrolytes plus importante chez les graines traitées, ce qui indique une plus grande perméabilité du tégument. La plus forte perméabilité, cependant, n'explique pas la perte de dormance chez des folles avoines profondément dormantes, car chez cette espèce la dormance réside dans l'embryon. Abbruch der Ruheperiode von Avena fatua L.-Samen durch Behandlung mit Ammoniak Die Behandlung lufttrockener Samen von Avena fatua L. mit Ammoniak führte zu einem Abbruch ihrer Ruhezeit. Der Verlust der Ruheperiode war proportional zu Konzentration und/oder Expositionszeit. Ammoniak brach ebenfalls die Samenruhe verschiedener anderer Ungrasarten, zeigte aber keine Wirkung bei zweikeimblättrigen Unkräutern. Die Beendigung der Samenruhe durch Ammoniak war unwiderruflich und behandelte Samen konnten während Monaten ohne Abnahme ihrer Keimfähigkeit gelagert werden. Mit zunehmender Dauer einer Nachreifung nahm die Keimung der Samen zu, die mit unteroptimalen Konzentrationen von Ammoniak behandelt worden waren. Ammoniak verursachte ein verstärktes Austreten von Elektrolyten aus den Samen, was auf eine erhöhte Permeabilität der Samenschale hinweist. Dieser Permeabilitätsanstieg kann jedoch den Verlust der Samenruhe bei Wildhafer nicht erklären, da die Ursache der Ruheperiode im Embryo zu suchen ist.     

Ecophysiological approach to competition between Amaranthus chlorostachys and sunflower (Helianthus annuus) under drought stress

Interspecific competition between Amaranthus chlorostachys Willd. and sunflower (Helianthus annuus L., NSH-33 hybrid) in pure and mixed stands of the same density was studied in small plot experiments to elucidate the ecophysiological responses of the competing species under drought stress. When grown in a mixed stand the extremely low intensity of transpiration in A. chlorostachys resulted in a difference in the water use efficiency (WUE) values of net photosynthesis between the two species. The values were higher in A. chlorostachys. Interspecific competition reduced the total individual plant weight to a greater extent in sunflower than in the weed species by the end of the growing season. Reproductive effort was higher in A. chlorostachys than sunflower and, in our opinion, best reflects the outcome of competi-tion. On the basis of the correlation between WUE and reproductive allocation, reproduc-tive effort in sunflower and A. chlorostachys in both intra- and interspecific competition is determined by the value of WUE, which latter is also of prime importance in drought stress tolerance. Approche écophysiologique de la compétition entre Amaranthus chlorostachys et le tournesol (Helianthus annuus) en condition de stress hydrique La compétition interspécifique entre Amaranthus chlorostachys Willd. et le tournesol (Helianthus annuus L. hybride NSH 33) dans des stations mixtes et simples de densité de plantes identiques (espacement de 35 × 35 cm) a étéétudié dans une expérimentation de plein champ en petites parcelles. Notre but était d'éclairer les réponses écophysiologiques des espèces en compétition (compétition inter et intra spécifique) sous stress hydrique et de mettre en lumière les corrélations entre les processus ecophysiologiques adéquats et les paramètres de la production de biomasse quan-tifiant le résultat de la compétition. Quand la culture a été faite dans des stations mixtes, la très faible intensité de transpiration chez A. chlorostachys a abouti à une différence ultérieure entre les valeurs de l'efficacité de l'utilisation (WVE) de l'eau dans la photosynthèse chez les 2 espèces: celle-ci était plus élevée chez A. chlorostachys. La compétition interspécifique a réduit le poids total des plantes individuelles de faon plus importante chez le tournesol que chez la mauvaise herbe à la fin de la saison de croissance. L'importance de la reproduction, qui à notre avis reflète le mieux le résultat de la compétition exprimée dans une aptitude à se reproduire plus élevée chez A. chlorostachys que chez le tournesol. Sur la base de la corrélation entre WVE et l'aptitude à se reproduire, l'importance de la reproduction chez le tournesol et A. chlorostachysà la fois en compétition intra et inter spécifique est déterminée par la valeur de WVE, qui est aussi de première importance dans la tolérance au stress hydrique. Ökophysiologische Untersuchung der Konkurrenz zwischen Amaranthus chlorostachys und Sonnenblume (Helianthus annuus) unter Trockenstreβ Die Konkurrenz zwischen Amaranthus chlorostachys Willd. und der Sonnenblume (Helianthus annuus L., ‘NSH-33’) in Rein- und Mischbeständen gleicher Pflanzendichte (Abstand 35 cm) wurde in Feldversuchen auf kleinen Parzellen untersucht. Die ökophysiologische Reaktion der konkurrierenden Arten (bei intra- und interspezifischer Konkurrenz) unter Trockenstreß, die Beziehungen zwischen den relevanten ökophysiologischen Prozessen und die Biomasseproduktion unter dem Einfluß der Konkurrenz sollten bestimmt werden. In Mischbeständen führte die extrem niedrige Intensität der Transpiration von Amaranthus chlorostachys zu einer noch verstärkten Differenz zwischen den Werten der Wasserausnutzung (WUE) der Netto-Photosynthese der beiden Arten, die bei Amaranthus chlorostachys höher waren. Die interspezifische Konkurrenz verringerte die Einzelpflanzenmasse bei der Sonnenblume zum Ende der Vegetationsperiode stärker als beim Unkraut. Der Repro-duktions-Aufwand, der unserer Meinung nach die Konkurrenzwirkung am besten widerspiegelt, war bei Amaranthus chlorostachys höher als bei der Sonnenblume. Er wird bei beiden Arten sowohl bei intra- als auch interspezifischer Konkurrenz durch den Wert der WUE bestimmt, die auch für die Trockenstreß-Toleranz sehr wichtig ist.     

Weed growth interference from temperate cereals: the effect of a hydroxamic-acids-exuding rye (Secale cereale L.) cultivar

Under field conditions, a plot sown with Forrajero-Baer, a rye (Secale cereale L.) cultivar exuding hydroxamic acids through its roots, resulted in 83% less weed biomass than wheat (Triticum aestivum L.) and 76% less than forage oats (Avena strigosa L.). Forage oats reduced broadleaf weed biomass by 40% compared to wheat but failed to suppress wild oats (Avena fatua L.). Rye interference reduced wild oat biomass by 84% and 86% compared to wheat and forage oats, respectively. Bioassays carried out with 2-O-ß-glucopyranosyl-4-hydroxy-l,4-benzoxazin-3-one (DIBOA-glc), the main hydroxamic acid found in rye, its aglucone 2,4-dihydroxy-1,4-benzoxazin-3-one (DIBOA), and its breakdown product benzoxazolin-2-one (BOA) showed inhibition of root and coleoptile growth of A. fatua seedlings at concentrations above 0–25 mM l^?1. These results indicate that hydroxamic acids from Forrajero-Baer rye probably play a significant role in the weed-suppressing ability of this cultivar. Interférence entre la croissance des adventices et les cereales de zones tempérées: l'effet d'un cultivar de seigle (Secale cereale L.) secrétant des acides hydroxamiques Sous conditions de plein champ, une parcelle semée avec Forrajero-Baer, un cultivar de seigle (Secale cereale L.) secrétant des acides hydroxamiques à travers ses racines, a aboutit à une biomasse en adventices de 83% de moins qu'un blé (Triticum aestivum L.) et 76% de moins que de l'avoine fourragère (Avena strigosa L.). Les avoines fourragères réduisent la biomasse des adventices dicotylédones de 40% en comparaison du blé, mais n'éliminent pas les folles avoines (Avena fatua L.). L'inter-férence du seigle a réduit la biomasse de folle avoine par 84% et 86% en comparaison du blé et de l'avoine fourrageé respectivement. Des bioessais conduits avec du 2-O-ß-glucopyrano-glucopyranosyl- 4 -hydroxy- 1,4- benzoxazin -3-one (DIBOA-glc), le principal acide hydroxamique trouvé dans le seigle, son aglycone 2,4-dihydroxy-1-4 benzoxazin 3-one (DIBOA) et son produit de dégradation benzaxazolin-2-one (BOA) ont mis en évidence une inhibition de la croissance des racines et du coléoptile des plantules d'A. fatuaà des concentrations supérieures à 0,25 mM 1^?1. Ces résultats montrent que les acides hydroxamiques du seigle Forrajero-Baer jouent un rôle significatif dans l'aptitude à combattre les adventices de ce cultivar. Beeinträchtigung des Unkrautwachstums durch Getreide: die Wirkung einer Hydroxamsäuren ausscheidenden Sorte des Roggens (Secale cereale L.) In einem Feldversuch war unter der Roggen-Sorge ‘Forrajero-Baer’ (Secale cereale L.), die öber die Wurzeln Hydroxamsäuren ausscheidet, die Unkrautbiomasse 83% geringer als unter Weizen (Triticum aestivum L.) und 76% geringer als unter Sand-Hafer (Avena strigosa L.). Der Sand-Hafer reduzierte die Biomasse dikotyler Unkrautarten im Vergleich zum Weizen um 40%, konnte Flug-Hafer (Avena fatua L.) aber nicht unterdrücken. Der Roggen reduzierte die Biomasse von Flug-Hafer im Vergleich zu Weizen und Sand-Hafer um 84 bzw. 86%. In Biotests hemmten 2-O-β-Gluco-pyranosyl - 4 - hydroxy -1,4- benzoxazin - 3 - on (DOBIA-glc), die hauptsächlich in Roggen gefundene Hydroxamsäure, sein Aglukon 2,4-Hydroxy-l,4-benzoxazin-3-on (DIBOA) und sein Abbauprodukt Benzoxazolin-2-on (BOA) in Konzentrationen über 0,25 mm1^?1 das Wachstum der Wurzeln und der Koleoptile von Avena-fatua-Keimpflanzen. Diese Ergebnisse zeigen, daß Hydroxamsäuren aus der Roggen-Sorte ‘Forrajero-Baer’ offensichtlich eine wichtige Rolle bei der unkrautunterdrückenden Wirkung dieser Sorte spielen.     

Action et comportement in situ du bromure de méthyle sur le développement d'Armillaria obscura,parasite du pin maritime dans le Sud-Ouest de la France1

Armillaria obscura est un parasite agressif du pin maritime dans les Landes (Sud-Ouest de la France), alors qu'A. mellea est responsable de pertes importantes dans le vignoble bordelais. La fumigation au bromure de méthyle sous bâches est la méthode de désinfestation couramment utilisée. Des essais de laboratoire ont permis d'établir la DL 95 pour A. obscura dans des baguettes de bois (1738 g·h/m³). Si ces baguettes sont laissées en contact avec le sol pendant 15 jours après le traitement, il est constaté qu'elles sont colonisées par des Trichoderma. Ce résultat confirme l'expérience américaine selon laquelle A. mellea peut être éliminé par des doses sublétales, grâce à un effet indirect sur les antagonistes. Une série d'essais réalisés en plein champ à quatre stations dans le Sud-Ouest de la France a permis de comparer les produits CT déterminés dans le sol à la mortalité d'A. obscura; la DL 100 était proche de 2000 g·h/m³. Vu les valeurs des CT réels, il doit être possible de diminuer la dose couramment utilisée (100 g/m²), compte tenu de la diffusion rapide du fumigant dans les terrains sablonneux et de l'effet des antagonistes naturels à des doses sublétales.     

Field trials with the controlled drop application of barban and difenzoquat for the control of wild oats (Avena fatua L.) in spring barley

Barban was applied at 10 1/ha in 1974, and barban and difenzoquat at 5, 15 and 45 1/ha in 1975 using rotary atomizers to produce uniform drops within the range of 150-350μm. These applications were compared with those from a conventional sprayer at 125-2251 1/ha. In 1975 control of Avena fatua in barley with difenzoquat at 45 1/ha was equal or superior to, and at 15 1/ha little different from conventional applications. Control with barban at 45 1/ha and 15 1/ha was slightly poorer than that achieved conventionally. It is suggested that this poorer control was due to a reduction in crop competition; slight crop injury was caused by the oil solutions used for the controlled drop applications of barban. Control with both herbicides at 5 1/ha and (in 1974) with barban at 10 1/ha was inferior. The drop size used had little effect on the level of control except at the lowest volume rate where there was a slight advantage in favour of smaller drops. An optimum volume rate of between 15 and 45 1/ha is suggested for the controlled drop applications of these herbicides. Essais au champ de traitements avec des gouttelettes de dimension contrôlée avec le burbane et le difenzoquat, pour lutter contre la folle avoine (Avena fatua L.) duns l'orge de printemps Le barbane a été appliquéà 10 1 ha en 1974 et le barbane et le difenzoquat à 5, 15 et 45 1 ha en 1975 au moyen d'atomiserus rotalifs pour produire des goutlelettes de taille uniforme comprise entre 150 et 350 μm. Ces traitement one été compares avec ceux d'un pulvérisateur conventionnel opérant à 125 225 1 ha. En 1975, l'efficacnté contre Avena fatua dans l'orge avec le difenzoquat à 45 1/ha a étéégale ou supérieure, et à 15 1/ha peu différneté, de celle obtenue avec des traitements conventionnels. L'efficacité du barbane à 45 1/ha et à 15 1 ha a été légérement infériure à celle des traitements conventionnels. II est suggèré que ces résultants moins bons sont dus à une rèduction du pouvoir compétitive de la culture, laquelle a subi de légers dommages provoqués par les solutions huileuses utilisées pour les traitements au barban avec contrôle de la dimension des gouttes. L'efficacité a été inférieure avec les deux herbicides à 5 1/ha et (en 1974) avec le barnane à 10 1 ha. La talle ges gouttelettes utilisèe n'a eu que peu d'influence sur le degrè d efficacité, excepté avec le volume de bouillie sur le degré le plus faible oú un léger avantage s'est manifesté en faveur des plus petites gouttelettes. II est suggéré que le volume optimal de bouillie se situe entre 15 et 45 1/ha, pour les traitements à dimension de gouttelettes contrôlée, avec ces deux herbicides. Feldversuche mit Barban und Difenzouquat zur Bekämpfung von Flughafer (Avena fatua L.) in Sommergertste bei Applikation definterer Tröpfchengrössen Mit Hilfe von Rotationszertäubern die Tröpfehen im Bereich von 150-350 μm erzeugen, wurden 1974 10 1/ha Barban und 1975 Barban und Difenzoquat mit 5, 15 und 45 1/ha appliziert. Dises Behandlungen wurden mil konventionellen Spritzverfahren bei Brühemengen von 125-225 1/ha verglichen. Die Flughaferbekämpfung in Sommergerste war 1975 mit 45 1 ha Difenzoquat genauso gut oder sogar besser, als mit dem konventionellen Verfahren: bei 15 1 ha gah es geringe Unterschiede. Bei 45 und 15 1 ha Barban war der Bekämpfungserfolg geringfügig schlechter als ben herkömmlichen Verfahren. Es wird angenommen, dass die schlechtere Wirking in der verminderten Konkurrenz der Kulturpflanzen tag; an der Sommergersle traten durch die Ölformulierungen, die für die Applikation definierier Tröpfchengrössen verwendet wurden, leichte Schäden auf. Die Bekämpfung war nieht ausreichend, wenn beide Herbizide mit 5 1 ha, und Barban mit 10 1 ha (1974) eingesetzt wurden. Die Tröpfehengrösse hatte nur eine geringe Auswirkung auf den Bekämpfungserfolg, mit Ausnahme der kleinsten Brühemenge, bei der kleine Tröpfchen etwas besser wirkten. Für die Applikation definierter Tröpfchengrössen werden für diese Herbizide Brühemengen zwischen 15 und 45 1 ha empfohlen.     

A histological study of the effect of glyphosate on seed development in the wild oat (Avena fatua L.)

Glyphosate was applied to panicles of wild oats (Avena fatua L.) before, at and after anthesis. The florets in spikelets exposed to the herbicide before, at and immediately after anthesis produced seeds with abnormal embryos and endosperm. Histological and embryological studies showed that in all cases the chemical did not stop the normal process of double fertilization in the florets. The zygote divided, but did not proceed beyond the proembryo stage. The development of both the proembryo and the endosperm was abnormal. The proembryos and the early stages of embryos showed no normal provascular or vascular tissue differentiation. Externally also there was no proper development of embryo parts, such as the scutellum, epiblast, shoot and root apices. The embryonic tissues showed considerable obliteration and shrinkage and the nuclei in cells appeared small and shrunken. The cells, especially in the meristem regions, appeared lacunose. The embryo and the endosperm in the caryopses treated with glyphosate 9 days after anthesis or later, were morphologically and structurally very similar to those of the controls of comparable age. It was concluded that the greater the delay of glyphosate application after anthesis, the less was the effect on seed development. Une étude histologique de l'effet du glyphosate sur le developpement des graines de folle avoine (Avena fatua L.) Du glyphosate a été appliquéà des panicules de folle avoine (Avena fatua L.), avant, pendant et après l'anthèse. Les fleurs dans les epillets exposés à l'herbicide avant, et pendant immédiatement après l'anthese ont donné des graines avec des embryons et des endospermes anormaux, Des études histologiques et embryologiques ont montré que dans tous les cas le produit n'a pas arrêté le processus normal de double fertilisation au niveau des florets. Le zygote s'est divisé mais n'a pas été au-delà du stade proembryon, Les développements du proembryon et de l'endosperme ont été anormaux. Les proembryons et les stades précoces des embryons n'ont pas montré de différenciations normales des tissus provasculaires ou vasculaires, Extérieurement également, il n'y a pas eu un développement plus correct des parties embryonnaires comme le scutellum, epiblast les ébauches racinaires et tigellaires. Leurs tissus embryonnaires ont montré des manques considérables et des rétrécissements et les noyaux dans les cellules sont apparus petits et rétrécis. Les cellules, particulièerement dans les régions méristématiques semblaient pleines de lacune. L'embryon et l'endosperme chez les caryopses traités au glyphosate 9 jours après l'anthèse ou plus tard, étaient structurellement et morphologiquement très voisins de ceux des témoins à un âge comparable. II en est conclu que plus le délai après l'anthèse de l'application du glyphosate était élevé, moins l'effet était fort sur le développement de la graine. Eine histologische Untersuchung der Wirkung von Glyphosat auf die Samenbildung des Flug-Hafers (Avena fatua L.) Glyphosat wurde auf die Rispen von Flug-Hafer (Avena fatua L.) vor, während und unmittelbar nach der Blüte appliziert, woraufhin die Embryos und das Endosperm sich anormal entwickelten. In histologischen und embryologischen Untersuchungen zeigte sich, daß der Wirkstoff in allen Fällen den normalen Befruchtungsprozeß nicht beeinträchtigte. Die Zygote teilte sich, doch kam sie nicht über das Proembryo-Stadium hinaus. Die Entwicklung sowohl des Proembryos als auch des Endosperms war anormal. Die Proembryonen und ersten Embryo-Stadien zeigten keine normale Entwicklung des Provascular-bzw. Leitungsgewebes. Auch äußerlich waren die Embryonen nicht ordentlich entwickelt, was sich am Scutellum sowie Epiblast und an den Sproß-und Wurzelspitzen zeigte. Die Embryo-Gewebe hatten beträchtliche Lücken und Schrump-fungen, und die Nuclei waren klein und geschrumpft. Die Zellen, besonders in den Meristemen, erschienen lückig. Nach Glyphosat-Behandlungen 9 Tage oder später nach der Blüte entwickelten sich Embryo und Endosperm sowohl morphologisch als auch struk-turell sehr ähnlich wie in Kontrollpflanzen gleichen Alters. Daraus ließ sich schließen, daß die Wirkung von Glyphosat auf die Samenent-wicklung umso geringer ist, je später die Behandlung erfolgt.     

Effects of nitrogen fertilizer and emergence date on root and shoot competition between wheat and blackgrass

Competition between wheat and blackgrass (Alopecurus myosuroides Huds.) was studied in two experiments, where the effects of root competition and shoot competition were separated using an additive design. The effects of the following factors on root and shoot competition were investigated: weed density, N fertilizer, crop sowing date (October and November) and weed emergence date (October to April). Root competition generally affected the growth of both wheat and blackgrass more than did shoot competition, although shoot competition affected the survival of blackgrass more than did root competition. N fertilizer partially alleviated the effects of root competition, but did not affect shoot competition. Later sowing of either wheat or blackgrass, relative to the other, reduced the competitive ability of the later-sown species, particularly under conditions of root competition. Effets de la fertilisation azotée et de la date de levée sur la compétition racinaire et foliaire entre le ble et le vulpin La compétition entre du blé de printemps et du vulpin (Alopecurus myosuroïdes) a étéétudiée dans deux essais, ou les effets de la competition racinaire et de la compétition aérienne ont été séparés en utilisant un systéme additif. Les effets des facteurs suivant ont étéétudiées pour les deux sortes de compétition: densité d'adventices, fertilisation azotée, date de semis (octobre et novembre) et date de levée de l'adventice (octobre—avril). La compétition racinaire a affecté généralement la croissance du blé et du vulpin de façon plus conséquente que la compétition aérienne, bien que la compétition aérienne affectât plus la survie du vulpin que la compétition racinaire. La fertilisation azotée a partiellement réduit les effets de la compétition racinaire, mais n'a pas affecté la compétition aérienne. Le semis plus tardif, soit du blé, soit du vulpin, par rapport à l'autre, a réduit la competitivite de l'espéce semée le plus tardivement, spécialement sous les conditions de competition racinaire. Einfluß von Stickstoffdüngung und Keimperiode auf die Wurzel- und Sproβkonkurrenz zwischen Weizen und Acker-Fuchsschwanz Die Konkurrenz zwischen Sommerweizen und Acker-Fuchsschwanz (Alopecurus myosuroides Huds.) wurde in 2 Versuchen untersucht, in denen mit einer additiven Versuchsanordnung die Wirkung der Wurzel- und der Sproßkonkurrenz unter den Faktoren Unkrautdichte, N- Düngung, Saatzeit (Oktober und November) und Keimperiode des Unkrauts (Oktober bis April) getrennt erfaßt wurde. Die Wurzelkonkurrenz beeinflußte das Wachstum sowohl des Weizens als auch des Acker-Fuchs schwanzes mehr als die Sproßkonkurrenz, während auf die Weiterentwicklung des Acker-Fuchsschwanzes die Sproßkonkurrenz mehr als die Wurzelkonkurrenz wirkte. Eine spätere Aussaat entweder des Weizens oder des Unkrauts verminderte die Konkurrenzkraft der später ausgesäten Art, besonders hinsichtlich der Wurzelkonkurrenz.     

The autecology of Eupatorium adenophorum Spreng. in Australia

Eupatorium adenophorum is a weed of coastal areas of eastern Australia. An account of the history of its introduction and spread is given and its distribution is described. Experiments showed that the seeds have a low percentage viability which may be related to their development by apomixis. The viable seeds have a germination requirement for light which, together with their small size, restricts the invasive power of the species. Seedlings display a degree of tolerance to shading to 10% daylight which is regarded as a useful attribute in competition with other colonizing plants. The period of maximum vegetative growth of established plants occurs when competition from summer pastures is declining in late summer and autumn. The necessity for mechanical control procedures to uproot crowns to prevent regrowth is demonstrated in a regeneration experiment. It is concluded that the species does not represent a threat to densely covered pastures and that the establishment of improved pastures is the main remaining limitation to E. adenophorum control. L'autécologie d'Eupatorium adenophorum (Spreng) en Australie L'Eupatorium adenophorum est une plante du littoral de l'Australie orientale. Les auteurs donnent un aperçu de l'histoire de son introduction; sa dissimination est indiquée et sa distribution décrite. Les expériences ont montré que les semences n'avaient qu'un faible pourcentage de viabilité qui peut être en relation avec leur développement par apoximis. Les semences viables ont des besoins en lumière qui, avec leur petite taille, restreignent le pouvoir d'invasion des espèces. Les plantules manifestent un degréde tolérance à l'ombrage à 10% de la lumière du jour, ce qui est considéré comme une propriété favorable à la compétition avec d'autres plantes colonisantes. La période de la croissance végétative maximale des plantes établies se situe lorsque la compétition des prairies d'été est en décroissance, à la fin de l'rété et en automne. La nécessité d'utiliser des moyens mécaniques pour prévenir la repousse des couronnes de racines est démontrée dans une experience de régénération. II en est conclu que les espèces ne représentent pas une menace pour les pâtures à couverture dense et que l'établissement des prairies artificielles reste la principale limitation à la lutte contre Eupatorium adenophorum. Ein Beitrag zur Ökologie von Eupatorium adenophorum Spreng. in Australien Eupatorium adenophorum kommt als Unkraut in den Küsten-regionen Ost-Australiens vor. Die Geschichte der Einsch-leppung und Ausbrietung wird dargestellt und das Vorkommen beschrieben. Versuche zeigten, dass nur ein geringer Prozentsatz der Samen lebensfähig ist, was mit ihrer apomiktischen Entstehung zusammenhängen dürfte. Die lebens-fähigen Samen brauchen Licht zur Keimung, was zusammen mit ihrer geringen Grösse die Verbreitung der Art behindert. Keimlinge hatten eine Schattenverträglichkeit bis 10% des vollen [Tageslichtes, was als nützliche Eigenschaft für die Konkurrenz mit andered angesiedelten Pflanzen angesehen wird. Das starkste vegetative Wachstum der vorhandenen Pflanzen tritt ein, wenn die Konkurrenz der Weidepflanzen im Spätsommer und Herbst abnimmt. In einem Austriebsversuch konnte gezeigt weden, dasses bei mechanischen Bekämpfungsverfahren notwendig ist, die Schösslinge zu entwurseln (auszureissen), um den Wieder-austrieb zu verhindern. Es wird gefolgert, dass die Art für dicht Weidebestände keine Gefahr darstellt und die Verbes-serung der Weiden die vielversprechendste Massnahme zur Bekämpfung von Eupatorium adenophorum ist.     

Effects of nitrogen application on growth, nitrogen use efficiency and rice-weed interaction

Responses of upland rice (Oryza saliva L.) and the weeds Amaranthus spinosus L., Cyperus rotundus L., Eleusine indica (L.) Gaertn., and Rottboellia cochinchinensis (Lour.) W. D. Clayton to nitrogen (N) and time of N application were studied in the glasshouse both in monoculture and in mixture. The N response of two rice cultivais and R. cochinchinensis in monoculture levelled off between 69 and 103 mg N kg^?1 air-dried soil, whereas the other weed species continued to respond beyond 103 mg N kg^?1 air-dried soil. At high N application rates. N uptake by weeds was higher than that by rice; weeds used N more efficiently. Weeds, which had high dry matter production at high N application rates in monoculture, were most competitive at low N and least sensitive to low applied N. Nitrogen application levels sub-optimal to rice reduced the competitive ability of rice when in mixture with E. indica, R. cochinchinensis, and A spinosus, but not with C. rotundus. Although N response of a plant species generally declined with age, interspecific differences were observed. Timing of N application can be exploited in rice-weed management. Les effets d'applications d'azote sur la croissance, l'efficacité de l'utilisation de l'azote et l'interaction riz-mauvaises herbes Les réponses du riz pluvial (Oryza sativa L.) et des mauvaises herbes Amaranthus spinosus L., Cyperus rotundus L., Eleusine indica (L.) Gaertn., et Rottboellia cochinchinensis (Lour.) W. D. Clayton à des applications d'azote, et à la période de ces applications, ont étéétudiées en serre, en cultures pures et en associations. Les réponses à l'azote de deux variétés de riz et de R. cochinchinensis en culture pure montrent un plateau entre 69 et 103 mg N kg^?1 de sol séchéà l'air, alors que les autres mauvaises herbes continuaient de répondre au delà da cette dernière dose. Aux doses élevées d'azote, les mauvaises herbes prélevaient davantage d'azote que le riz et elles l'utilisaient plus efficacement. Les mauvaises herbes qui, en culture pure, montraient une forte production de matière sèche aux doses d'azote élevées, étaient les plus compétitives à faibles doses d'azote et les moins affectées par les faibles doses. Les doses d'azote sub-optimales pour le riz réduisaient son aptitude à la concurrence quand il était associéà A. spinosus, E. indica et R. cochinchinensis, mais non àC. rotundus. Bien que chez toutes les espèces la réponse à l'azote déclinait généralement avec l'âge des plantes, des différences interspécifiques ont été observées. La période d'application de l'azote pourrait être exploitée dans la maîtrise des mauvaises herbes du riz. Wirkung der Stickstoffdüngung auf das Wachstum, die Stickstoff-Assimilation und die Konkurrenz zwischen Unkraut und Reis Die Wirkung von Stickstoff (N) und des Zeitpunkts der Stickstoffdüngung auf Hochlandreis (Oryzasativa L.) und die Unkrautarten Amaran thus spinosus L., Cyperus rotundus L., Eleusine indica (L.) Gaertn. und Rottboellia cochinchinensis (Lour.) W. D. Clayton in Rein- sowie Mischbeständen wurde im Gewächschaus untersuchte. Die Reaktion auf die Stickstoffgaben begann bei 2 Reissorten und Rottboellia co-chinchinensis bei 69 und 103 mg N kg^?1 lufttrockenen Boden, während die anderen Unkrautarten bei mehr als 103 mg N kg^?1 lufttrockenen Boden reagierten. Bie hohen N-Gaben war die N-Auf-nahme der Unkräuter stärker als beim Reis, und die Unkräuter setzten den Stickstoff besser um. Unkräuter mit hoher Trockenmasseproduktion in Reinkulture bei hohen N-Gaben waren bei niedrigen N-Gaben am konkurrenzstärksten. Suboptimale N-Gaben verminderten die Konkurrenzkraft des Reises in Mischbeständen mit Eleusine indica, Rottboellia cochinchinensis, Amaranthus spinosus, aber nicht mit Cyperus rotundus. Obwohl die N-Wirkung bei den Pflanzenarten allgemein mit dem Alter abnahm, lieβen sich zwischen den Arten Unterschiede beobachten. Der Zeitpunkt der N-Düngung kann für die Steuerung der Konkurrenz der Unkräuter mit Reis genutzt werden.     

Competition between Cyperus difformis and rice: the effect of time of weed removal

Experiments in which Cyperus difformis L. was removed from rice (Oryza sativa L.) by hand al various stages of crop growth demonstrated severe competition between the weed and the crop. Where high populations of C. difformis competed with the rice for the whole of the growing season rice yields were reduced by 22% to 43%. Yield reduction caused by competition was greater under conditions of higher soil fertility. Competition entre Cyperus difformis et le riz; effet de l’épogue du sarclage Des expériences dans lesquelles Cyperus difformis L. a été enlevéà la main d'une culture de riz (Oryza sativa L.), à divers stades de la croissance de celui-ci, ont révélé une compétition importante entre la mauvaise herbe et la culture. Là où des populations denses de C. difformis ont exercé leur compétition envers le riz pendant toute la durée la saison de croissance, les rendements du riz oni été réduits de 22%à 43%. La réduction de rendement provoquée par la compétition a été plus forte dans des conditions de fertilité du sol plus élevée. Konkurrenz zwischen Cyperus difformis und Reis: Einfiuss des Zeitpunktes der Unkrautentfernung In Versuchen in denen Cyperus difformis L. von Hand aus Reis (Oryza sativa L.) zu verschiedenen Entwicklungsstadien der Kulturpflanze entferenl wurde, verdeuiIk hten die starke Konkurrenz zwischen Unkraut und Kulturpflanze. Wo viele C. difformis-Pflanzen mil Reis über die ganze Vegetalionsperiode konkurrierten, gingen die Reiserträge um 22% bis 43% zurück. Die Ertragsernicdrigung war durch die Unkrautkonkurrenz unter Bedingungen hoher Boden-fruchtbarkeit stärker.     

Effects of rust infection of Senecio vulgaris on competition with lettuce

The effects of rust (Puccinia lagenophorae) on competition between groundsel (Senecio vulgaris L.) and lettuce were investigated. In small tubs in a glasshouse environment, rust infection reduced the dry weight yield of groundsel both in monocultures and mixtures with lettuce at total densities from 35 to c. 1100 plants m^-2. While rust did not affect the relative mixture response of groundsel it resulted in a significant decrease in the relative mixture response of lettuce. Indeed, the yield-density relationship of lettuce in mixture with rusted groundsel was not significantly different from that of lettuce in monoculture. At 1120 groundsel plants m^-2, lettuce yield in mixture with uninoculated groundsel was inhibited by c. 50% when the ratio of lettuce: groundsel (L:G) was 1:3. By contrast, in mixture with rusted groundsel, lettuce yield per tub was not changed by varying L:G, eight lettuce with 24 groundsel yielding no less than 32 in monoculture. Although the severity of rust did not appear to differ, infection inhibited groundsel yield and modified competitive interactions only when L:G was low. In a field experiment the fresh weight yield of lettuce was significantly inhibited by interference from uninoculated groundsel at all sowing densities from 250 to 65 000 seed m^-2. Conversely, lettuce yield was not significantly reduced by rust-infected groundsel until weed density exceeded c. 4000 m^-2. Even at greater sowing densities, lettuce yield in plots with rusted groundsel was two to three limes greater than in plots with uninoculated groundsel. Inoculation with rust reduced the impact of groundsel upon lettuce yield without causing any significant increase in groundsel mortality. The effects of rust were consistent in both glasshouse and field and were attributed to the decreased competitive ability of infected groundsel plants, especially at high density. The implications of the results for the use of rusts in biocontrol are discussed. Effets d'une infection par la rouille de Senecio vulgaris L. sur la competition en culture de laitue Les effets de la rouille (Puccinia lagenophorae) sur la compétition entre le séneçon vulgaire (Senecio vulgaris L.) et la lailue ont étéétudiés. Dans des petits containers sous serre, une infestation de rouille a réduit le poids sec du seneçon tant seul qu'en mélange avec des laitues, à des densités de 35 à 1100 plantes m^-2). Bien que la rouille n'ait pas affecté le comportement relatif du seneçon en mélange, on a abouti à une réduction significative de la réponse de la laitue en mélange. En effet, la relation poids-densité de la laitue en mélange avec des seneçons ‘rouilles’, n'était pas significativement différente de celle de la laitue seule. A 1120 pieds de seneçons m^-2 le poids de lailue en mélange avec des pieds sains était réduit de 50% pour un ratio laitue/seneçon de 1/3. Par opposition, en mélange avec le seneçon ‘rouillé’, le poids de laitue par container n'a pas changé même en faisant varier le rapport L/S. 8 laitues avec 24 seneçons ne pèsent pas moins que 32 laitues seules. Bien que la sévérité de l'attaque de rouille ne semble pas entraîner de différence, l'infection a contrarié le poids des seneçons et modifié la compétition inter espèces seulement quand le rapport L/S était bas. Au champ, le poids frais de laitue a été significativement réduit par l'interférence de seneçons sains à toutes les densités de semis (de 250 à 65000 graines m^-2). Au contraire, le poids de laitue n'a pas été signifieativement réduit par des seneçons attaqués par lu rouille jusqu’à des densités supérieures à 4000 m^-2. Même à des densités de semis plus importantes, le poids des laitues dans les parcelles avec des seneçons attaqués était 2 à 3 fois plus grand que dans les parcelles sans inoculation de seneçon. L'inoculation avec la rouille a réduit l'impact du seneçon sur le poids de la laitue sans engendrer d'augmentation sensible de la mortalité du seneçon. Les effets de la rouille ont été conséquents à la fois en serre et en plein champs et on leur a attribué la baisse de compétitivité des plantes de seneçon infestées, spécialement aux fortes densités. Les implications de ces résultats sur l'utilisation possible des rouilles en lutte biologique fait l'objet d'une discussion. Die Beeinflussung der Konkurrenzkraft von Senecio vulgaris auf Salat durch Rostinfektionen In der vorliegendcn Arbeit wurde der Einfluss von Rost (Puccinia lagenophorae) auf die Konkurrenzkraft des Gemeinen Kreuzkrauts (Senecio vulgaris L.) gegenüber Salat (Lactuca sativa cv. ‘Avon Defiance’) untersucht. Unter Gcwächshausbedingungen reduzierten Rostinfektionen das Trockengewicht von S. vulgaris, sowohl in Monokultur als auch in Mischung mit L. sativa, bei einer totalen Pflanzendichte von 35 bis 1100 Pflanzen m^-2. Während die Rostinfektionen die relative Wachstumsreaktion von S. vulgaris, wenn in Mischung mit L. sativa wachsend, nicht beinflusste, hatte die Infektion eine signifikante Reduktion der Konkurrenzwirkung auf Salat zur Folge. Tatsächlich war die Beziehung zwischen Ernie und Pflanzendichte von in Mischkultur mit rostinfiziertem Kreuzkraut wachsendem Salat nicht signifikant verschieden von dem in Monokultur gewachsenem Salat. In Gegenwart von 1120 nicht infizierten Kreuzkrautpfianzen m^-2 war die Salaternte um 50% verringert, wenn das Zahlenverhältnis Salat/Kreuzkraut (S:K) 1:3 war. Demgegenüber wurde in Mischung mit infizieriem Kreuzkraut die Salaternte pro Kulturbehälter durch die Veränderung des Verhältnisses S:K nicht beeinflusst; 8 Salatpflanzen, mit 24 Kreuzkrautexemplaren zusammen kultiviert, ergaben nicht weniger Ernteertrag als 32 in Monokultur gewachsene Salatpflanzen. Obwohl die Schwere der Infektionen nicht verschieden zu sein schien, reduzierten sie die Krautgewichte der Kreuzkrautpflanzen und ihre Konkurrenzkraft nur, wenn das Verhältnis S: K klein war. In einem Feldversuch wurden die Erntefrischgewichte des Salats durch die Konkurrenz nicht infizierter Kreuzkrautpfianzcn, bei Saatdichten von 250–65 000 Samen m^-2, signifikant gehemmt, Im Gegensatz dazu vermochte rostinfizierles Kreuzkraut, bis zu einer Unkrautdichte von 4000 Pflanzen m^-2, die Erntegewichte des Salats nicht signifikant herabzusetzen. Sogar bei höheren Unkrautdichten war die Salaternte in Parzellen mit infiziertem Kreuzkraul 2–3 mal höher als in Gegenwart von nicht befallenem Unkraut. Die Infektion von S. vulgaris durch Rost verringerte die Beeintächtigung der Salaternte durch das Unkraut, ohne dass eine signifikante Erhöhung der Mortalität des letzteren feststellbar war. Die durch Rostinfektioen bedingten Effekte waren in Gewächshaus und Freiland übereinstimmend und wurden der verminderten Konkurrenzkraft befallener Kreuzkrautpflanzen zugeschrieben; dies war speziell manifest in Gegenwart hoher Unkrautdichten. Die Ergebnisse dieser Untersuchung werden im Lichte der Möglichkeit diskutiert, Rostinfektionen als biologischcs Bekämpfungsmittel einzusetzen.     

Simulating resource competition in multispecies agricultural plant communities

Agricultural systems that utilize reduced tillage, minimal inputs produced off-farm, and/or intercropping are being developed worldwide. In these systems competition for resources among two or more plant species, including weeds, are important. A need exists for improved modelling capabilities of multispecies interactions so that these systems can be studied more quickly and efficiently. The Nitrogen, Tillage, Residue, Management (NTRM) model was expanded to simulate the concurrent development of several plant species growing together in a field-sized agricultural plant community. Competitive interactions between component plant species were simulated by the addition of algorithms to partition average daily light flux density in a one-dimensional, horizontally layered plant canopy and by expansion of a one-dimensional root zone sub-model to predict the simultaneous extraction of water and soil nitrogen by competing plant root systems. The expanded simulation model, known as NTRM-MSC (?Multiple Species Competition), was calibrated and validated with data obtained from a field study investigating com (Zea mays L.) and redroot pigweed (Amaranthus retroflexus L.) competitive interactions. Preliminary model validation was performed using data from com/pigweed mixtures and monocultures receiving reduced irrigation inputs or no nitrogen fertilization. Results indicated that the NTRM-MSC model shows promise for simulating canopy light interception in mixed and monoculture stands. The model also performed well (r² of 0.889 to 0.955) at predicting dry matter accumulation and leaf area development of both com and redroot pigweed growing in mixture and monoculture for irrigated, non-irrigated, and for N-fertilized and non-fertilized conditions. Sensitivity analyses of several model parameters suggest that the NTRM-MSC model may provide information on factors important in driving the competition between species in agroecosystems. Simulation de la compétition pour les ressources dans des communautés végétates agricoles multi-spécifiques Des systèmes agricoles à base de travaux du sol réduits, de niveaux d'intrants minima ux, et/ou de cultures associées, sont développés dans e monde entier. Dans ces systèmes, la compétition pour les ressources entre deux ou de multiples espèces, végétales, y compris des mauvaises herbes, tient une place importante. Pour étudier ces systèmes plus rapidement et plus efficace-ment, il faut augmenter la puissance des modèles d'interactions multispécifiques. Le modèle de gestion Azote-Travail du sol-Residus (NTRM) a étéélendu de manière à simuler le développe-ment concurrentiel de plusieurs espèces végétales croissant ensemble au sein d'une com-munauté végétale agricole de la taille d'un champ. Les interactions compétitives entre espèces végétales étaient simulées par 1'addition d'algorithmes de répartition du flux lumineux moyen quotidien dans un couvert organisé encouches horizontales et par extension d'un sousmodèle mono-dimensionnel de zones racinaires pour prédire le prélèvement simultané d'eau et d'azote par des systèmes racinaires concurrents. Le modèle étendu, dénommé NTRM-MSC (MSC pour compétition multispécifique), a été calibré et validé par une étude au champ des interactions compétitives entre le maïs (Zea mays L.) et l'amaranthe réfléchie (Amaranthus retroflexus L.). Une validation préliminaire du modèle a été obtenue à partir de cultures, pures ou mélangées, de maïs et d'amaranthes, sous irrigation réduite ou sans fertilisation azotée. Les résultats montrent l'intérêt du modèle NTRM-MSC pour simuler l'interception de lumière par les couverts de cultures pures ou mélangées. Le modèle a aussi fourni des prédictions satisfaisantes (r² de 0,889 à 0,955) de l'accumulation de matière sèche et de l'augmentation de surface foliaire du maïs et de l'amaranthe poussant en mélange et en cultures pures, en conditions irriguées ou non irriguées, avec ou sans fertilisation azotée. L'analyse de la sensibilité de plusieurs de ses paramètres suggère que le modèle NTRM-MSC pourrait fournir des informations sur les facteurs importants dans la conduite de la compétition entre espèces dans les agroécosystèmes. Simulation der Konkurrenz um Wachstumsfaktoren in Agro-Phytozönosen Weltweit werden landwirtschaftliche Produktionssysteme mit reduzierter Bodenbearbeitung, verringertem Input von Produktionsmitteln und Zwischenfruchtbau entwickelt. In diesen Systemen spielt die Konkurrenz der Pflanzenarten einschließlich der Unkräuter um die Wachstumsfaktoren eine große Rolle. Für ihre schnelle und umfassende Untersuchung sind gut entwickelte Modelle über die ökologischen Beziehungen zwischen mehreren Arten erforderlich. Ein Modell NTRM zum Stickstoff-Bodenbearbeitung-Rückstände-Management wurde erweitert, um die gemeinsame Entwicklung mehrerer Pflanzenarten in feldgroßen Pflanzenbeständen simulieren zu können. Die Konkurrenzbeziehungen zwischen den einzelnen Arten wurden durch Algorithmen über den Anteil am durchschnittlichen täglichen Lichteinfall in einer eindimensionalen, horizontalen Vegetationsdecke und durch Erweiterung eines eindimensionalen Untermodells für die Wurzelzone simuliert, um die gleichzeitige Aufnahme von Wasser und Stickstoff durch konkurrierende Pflanzen- und Wurzelsysteme zu prognostizieren. Das für die Konkurrenz verschiedener Arten (MSC) erweiterte Simulationsmodell NTRM-MSC wurde mit Daten aus Freilandsversuchen über die Konkurrenzbeziehungen zwischen Mais (Zea mays L.) und Zurückgekrümmtem Amarant (Amaranthus retroflexus L.) kalibriert und validiert. Für eine vorläufige Validierung des Modells wurden Daten aus Mais-Amarant-Misch- und -Reinbeständen eingesetzt, die weniger bewässert und nicht mit Stickstoff gedüngt worden waren. Anhand der Ergebnisse erwies sich das NTRM-MSC-Modell für die Simulation der Lichtaufnahme in Misch- und Reinbeständen als aussichtsreich. Auch die Prognose der Trockenmassebildung und der Blattflächenentwicklung bei beiden Arten in bewässerten und nicht bewässerten sowie N-gedüngten und nicht gedüngten Beständen war gut (r² von 0,889 bis 0,955). Sensitivitätstests für verschiedene Modellparameter lassen das NTRM-MSC-Modell für die Gewinnung von Informationen über wichtige Faktoren für die Bee-influssung der Konkurrenz zwischen den Arten in Agro Phytozönosen brauchbar erscheinen.     

Effect of chlorsulfuron on four graminicides for weed control and wheat yield

In field experiments with spring wheat (Triticum aestivum L., cv. Neepawa), the low rate (0·02 kg ha^-1) of chlorsulfuron significantly reduced wild oat control from individual applications of only barban and diclofop-methyl. The high rate (008 kg ha^-1) affected wild oat control by all four graminicides, including difenzoquat and flam-prop-methyl. In most cases, the graminicides did not affect the broad-leaved weed control of chlorsulfuran. Overall, a low rate of chlorsulfuron in mixture with graminicides did not reduce wheat yield, whereas a high rate of chlorsulfuron in the mixtures gave a significant yield reduction compared with individual graminicides applied alone. All herbicide treatments increased wheat yield over the control. In the glasshouse, reduction in wild oat control by diclofop-methyl was directly related to the rate of chlorsulfuron added to diclofop-methyl. The effect of 0·02 kg ha^-1 chlorsulfuron on control of wild oat was decreased when the rate of diclofop-methyl increased from 0·5 to 0·9 kg ha^-1 and was completely eliminated when diclofop-methyl reached 1·1 kg ha^-1. Conversely, diclofop-methyl (0·7 and 1·1 kg ha^-1) gave some reduction of wild mustard (Sinapis arvensis L.) and redroot pigweed (Amaranthus retrofiexus L.) control by chlorsulfuron (0·01 and 0·02 kg ha^-1), even though in some cases diclofop-methyl/chlorsul-furon gave better control of these broad-leaved weeds. In the laboratory, the absorption and translocation of [¹⁴C]-diclofop-nieihyl in wild oat seedlings were significantly reduced when chlorsulfuron was added, compared with [¹⁴C]-diclo-fop-methyl applied alone. Effet du chlorsulfuron sur l'efficacité et l'effet sur le rendement de quatre graminicides Dans des essais de plein champ sur blé de printemps (Triticuni aestivum L., cv. Neepawa), la faible dose (0, 02 kg ha^-1) de chlorsulfuron a réduit significativement l'efficacité d'une application séparée de barbane et de diclofop-methyl. La forte dose (0, 08 kg ha^-1) a contrarié la destruction de la folle avoine pour les quatre graminicides dont le difenzoquat et le flamprop-methyl. Dans la plupart des cas, les graminicides n'ont pas eu d'incidence sur la destruction des dicotylédones par le chlorsulfuron. Par ailleurs. une faible dose de chlorsulfuron en mélange avec les graminicides n'a pas réduit le rendement en blé, en revanche, une forte dose de chlorsulfuron en mélange a entrainé une baisse significative de rendement en comparaison des graminicides appliqués seuls. Tous les traitements herbicides ont entrainé un gain de rendement par rapport au témoin non traité. En serre, la réduction d'efficacité sur folle avoine du diclofop-methyl était directement correlée à la dose de chlorsulfuron ajouté. Les effets de 0, 02 kg ha^-1 sur la destruction de la folle avoine baissaient quand le niveau de diclofop-methyl augmentait de 0,5 à 0,9 kg ha^-1 et étaient complètement éliminés quand la dose de diclofop-methyl atteignait 1, 1 kg ha^-1. Par ailleurs, le diclofop-méthyl (0,7 et 1,1 kg ha^-1) a réduit l'efficacité du chlorsulfuron (0,01 et 0,02 kg ha^-1) sur la sanve (Sinapis arvensis L.) et l'amaranthe réflechie (Amaranthus retroflexus L.) même si dans certains cas l'association diclofop-mélhyl-chtorsulfuron a eu une meilleure efficacité sur ces mauvaises herbes. Au laboratoire, l'ab sorption et la translocation du diclofop-methyl C¹⁴ dans les plantules de folle avoine ont été réduites significativement par l'addition de chlor-sulfuron en comparaison du diciofop-méthyl C¹⁴ appliqué seul. Wirkung von Chlorsulfuron zusammen mil Vier Graminiziden auf die Unkrautbekämpfung und den Ertrag von Weizen In Freilandversuehen mit Sommerweizen (Triticum aesttotm L. ‘Neepawa’) verminderie Chlorsulfuron in niedriger Aufwandmenge (0,02 kg ha^-1) den Bekämpfungserfolg gegen Flug-Hafer nur bei Barban und Diclofop-menthyl. Die hohe Aufwandmenge (0,08 kg ha^-1)beeinträchtigte die Wirkung aller 4 Graminizide, einschliesslich Difenzoquat und Flamprop-methyl. Die Graminizide beeinfiussten die Wirkung von Chlorsulfuron gegen zweikeimblättrige Arten meistens nicht, Der Weizenertrag blieb bei der Mischung der niedrigen Aufwandmenge von Chlorsulfuron mit den Graminiziden unverändert, die hohe Aufwandmenge führte aber in den Mischungen zu einem signifikaten Abfall des Ertrags, vergli-chen mit dem bei Anwendung der Graminizide allein. Mit allen Herbizidbehandlungen wurden gegenüber Unbehandelt höhere Erträge erzielt. Im Gewächshaus war die Wirkung von Diclofopmethyl gegen Flug-Hafer direkt von der zugefügten Menge an Chlorsulfuron abhängig. Der Einfluss von 0,02 kg ha^-1 Chlorsulfuron aif die Bekämpfung von Fiug-Hafer nahm ab. wenn die Aufwundmenge von Diclofop-methyl von 0,5 auf 0,9 kg ha^-1 gesteigert wurde; bei 1, 1 kg ha^-1 Diclofop-methyl war er aufgehoben. Andererseits trat bei 0,7 und 1,1 kg ha^-1 Diclofop-methyl eine Minderung der Wirkung von Chlosulfuron (0,01 und 0,02 kg ha^-1) gegen Acker-Senf (Sina-psis arvensis L.) und Zurückgekrümmten Fuchsschwanz (Amarenthus retroflexus L.) ein, wenn auch dise Mischung in einigen Fällen gegen dise Arten starker wirkte. Im Labor wurde einc signifikant geringere Absorption und Trans-lokation von ¹⁴C-Diclofop-methyl in Keimpflan-zen des Flug-Hafers beobachtet, wenn Chlorsulfuron zugefügt worden war.     

Effects of temperature and moisture on growth, interference and photosynthesis of Bromus tectorum and Taeniatherum asperum

Effects of three temperature regimes (16/5, 24/11, and 32/16°C day/night temperatures) and two moisture levels on growth, interference and photosynthesis response in Bromus tectorum and Taeniatherum asperum were investigated in a growth chamber study. Plants were grown separately and in intra- and interspecific pairs. Optimum temperature for growth of both species was the moderate regime (24/11°C). At this regime T. asperum yield was higher than that of B. tectorum. Yield of B. tectorum was less affected by temperature extremes and was significantly higher than that of T. asperum. Limitation of moisture reduced yield in both sjjecies at all temperature regimes. Variation in performance between species at each combination of temfjerature regime and moisture level was closely related to photosynthesis response and to plasticity in resource allocation to above-and below-ground parts. In mixtures, under limited and unlimited moisture conditions, B. teetorum, had a higher yield than T. asperum at all temperature regimes. Atlow temperature (16/5°C), both species were competitively similar. The competitive advantage of B. tectorum over T. asperum increased with increasing temperature and was most profound at high temperature (32/16°C). Species competitive performance in mixtures also correlated with photosynthesis rates and resource partitioning. Effets de la témperature et de l'humidité du sol sur la croissance, la compétition et la photosynthèse chez Bromus tectorum et Taeniatherum asperum Les effets de trois régimes de température (16/5, 24/11, et 32/16°C, lumiere/obscurité) et de deux niveaux d'humidite du sol sur la croissance, la compétition et la photosynthèse de Bromus tectorum et de Taeniatherum asperum ont été Studies en conditions contrôlées. Les plantes étaient cultivées isolément ainsi qu'en paires intra- et interspécifiques. La température optimale de croissance pour les deux espèces était le régime 24/11°C, pour lequel le rendement de T. asperumétait supérieur à celui de B. tectorum. Le rendement de B. tectorumétait moins affecté par les régimes extrêmes, et était significativement plus élevé que celui de T. asperum. Une diminution de l'humidité du sol réduisait le rendement chez les deux espèces, à tous les régimes de température. Les différences de performance entre espèces à chaque combinaison de température et d'humiditéétait étroitement liées au taux de photosynthèse et à la plasticité de l'allocation des ressources entre les parties aeriennes et souterraines. En cultures melangees, que l'humidité du sol soit faible ou non, B. tectorum avait un rendement supérieur à celui de T. asperumà tous les régimes de température. A basses températures (16/5°C), les deux espèces avaient des aptitudes à la compétition similaires. L'avantage compétitif de B. tectorum sur T. asperum augmentait avec la température et était plus important à haute température (32/16°C). La performance compétitive des espèces en cultures mélangées était aussi corrélée au taux de photosynthèse et à la répartition des ressources. Wirkung von Temperatur und Feuchte auf Wachstum, Konkurrenz und Photosynthese von Bromus tectorum und Taeniatherum asperum Wachstum, Konkurrenz und Photosynthese von Bromus tectorum und Taeniatherum asperum wurden in Klimakammern bei drei Temperaturbereichten (16/5, 24/11 und 32/16°C) und zwei Bodenfeuchten untersucht. Die Pflanzen wurden einzeln oder in intra– und interspezifischen Paaren angezogen. Beide Arten wuchsen im mittleren Temperaturbereich am besten, wobei T. asperum mehr Masse als B. tectorum bildete. Unter den extremen Temperaturbereichen litt B. tectorum weniger, und hier war seine Masse signifikant größer als die von T. asperum. Begrenzte Bodenfeuchte reduzierte bei allen Temperaturen die Masse bei beiden Arten. Das Wachstumsverhalten stand bei allen Wuchsbedingungen in enger Beziehung zur Photosyntheseleistung und zur ober– und unterirdischen Massebildung. In MischbestaUnden bildete B. tectorum sowohl bei Wassermangel als auch bei ausreichender Feuchte bei allen Temperaturen mehr Masse als T. asperum. Im niedrigen Temperaturbereich waren beide Arten ähnlich konkurrenzstark. Die Konkurrenz von B. tectorum gegenüber T. asperum wuchs mit der zunehmenden Temperatur. In Mischbeständen war das Konkurrenzverhalten der Arten mit der Photosyntheserate und Massebildung korreliert.     

Physiological basis of dormancy-breaking in wild oat (Arena fatua L.) seed by ammonia

The physiological basis of the dormancy-breaking properties of ammonia gas was investigated. Treatment of dormant, air-dry wild oat (Avena fatua, Montana 73) seed with ammonia did not influence the activity of the pentose phosphate pathway enzymes glucose-6-phosphate dehydro-genase (G6PDH) and 6-phosphogluconate dehydrogenase (6PGDH). Ammonia thus does not beak dormancy via increased activity of these enzymes. α-Amylase synthesis in de-embryonated endosperm halves which had been treated with ammonia and subsequently washed under tap water for 48 h increased five-fold. Catalase activity was inhibited by treatment of seed with ammonia but peroxidase activity was stimulated. In the dormant Montana 73 seed both ammonia and GA₃-stimulated germination could be partially inhibited by salicylic hydroxamic acid (SHAM), but SHAM had no effect on the germination of semi-dormant Oxford seeds. Ammonia treatment led to an 81% increase in respiration in incubating seeds. This increase in respiration was also partially inhibited by SHAM. It is postulated that loss of dormancy induced by treatment with ammonia is associated with the induction of increased respiratory activity. There is, however, no conclusive evidence that this increased respiratory activity is via the alternative respiratory pathway. The stimulation of peroxidase activity may also play a role in the loss of dormancy. Les bases physiologiques de la levée de dormance chez les semenees de folles avoines par l'ammoniac Les bases physiologiques des propriétés d'agent de levée de dormance du gaz ammoniac ont étéétudiées. Le traitement de semence de folle avoine en dormance (Avenu fatua Montana 73) avec de l'ammoniac n'a pas eu d'influence sur les enzymes de la chaîne pentosc phosphate, les glucose 6 phosphate deshydrogénase (G6PDH) et 6 phos-phosluconate deshydrogénase (6 PGDH). L'ammoniac ne lève donc pas la dormance par l'augmentation de l'activité de ces enzymes. La synthèse de l'a amylase dans des demi-endo-spermes désembryonnés, traités à l'ammoniac puis lavés sous un robinet d'eau pendant 48 h, a été multipliée cinq. L'activité des cataiases a été inhibée par le traitement de semences à l'ammoniac tandis que celle des peroxydases a été sitmulée. Pour les semences Montana 73, stimulées par NH₃, et GA₃, la germination pourrait être partiellement inhibée par l'acide salicyl-hydroxa-mique (SHAM); en revanche le SHAM n'a pas eu d'effet su la germination des semences Oxford en semi-dormance. Le traitement à l'ammoniac a entraîné une augmentation de 81% de la respiration pour les semences en incubation. Cette augmentation de la respiraiton était également en partie inhibée par le SHAM. Il a été retenu le principe que la levée de dormance induite par le traitement à l'ammoniac était liée à l'induction de l'augmentation de l'activité respiratoire. Cependent. il n'y a pas de preuve décisive que cette activité respiratoire accrue passe par l'autre chaîne respiratoire. La stimulation de l'activité des peroxydases pourrait également jouer un rôle dans la levée de dormance. Physiologiche Ursachen fuür den Verlust der Samenruhe nach Behandlung mit Ammoniak bei Wildhafer (Avena fatua L.) In dieser Arbeit wurden die physiologischen Grundlagen für die, die Samenruhe abbrechende Wirkung von Ammoniakgas untersucht. Eine Behandlung ruhender, lufttrockener Samen von Wildhafer (Avena fatua, Montana 73) mit Ammoniak beeinflusste die Aktivität der den Pentosephosphat Zyklus regulierenden Enzyme Glukose-6-phosphat-Dehydrogenase (G6PDH) und 6-Phosphoglukonat-Dehydrogenase (6PGDH) nicht. Demnach bewirkt Ammoniak den Abbruch der Ruhezeit nicht über eine erhöhte Aktivität dieser Enzyme. In Endosperm-hälften, deren Embryonen entfernt worden waren, stieg die α-Amylasesynthese nach einer Ammoniakbehandlung und darauffolgender, 48 h dauernden Waschung mit Leitungswasser, um das 5-fache. Die Begasung der Samen mit Ammoniak hemmte die Katalasewirkuking, stimulierte hingegen die Peroxydaseaktivität. In ruhenden Samen von Montana 73 konnte die durch Ammoniak und GA₃ stimulierte Keimung teilweise durch Salicylhydroxamsäure (SHAM) gehemmt werden; SHAM hatte jedoch keine Wirkung auf halbdormante Oxford-Samen. In keimenden Samen führte die Ammoniakbehandlung zu einer 81%-eigen Steigerung der Atmung. Diese Atmungserhöhung wurde durch SHAM ebenfalls teilweise gehemmt. Es wird angenommen, dass der durch Ammoniak veranlasste Abbruch der Samenruhe mit der Einleitung einer erhöhten Respirationsaktivität verbunden ist. Es ist allerdings kein schlüssiger Beweis vorhanden, wonach die gesteigerte respiratonsehe Aktivität durch den alternativen respiratorisehen Zyklus verursacht wird. Beim Abbruch der Samenruhe mag eine verstärkte Peroxydaseaktivität ebenfalls eine Rolle spielen.