Published January 15, 2018 | Version v1
Publication Open

Influence of drought stress on afalfa yields and nutritional composition

Creators

  • 1. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
  • 2. Institute of Grassland Research

Description

It is predicted that climate change may increase the risk of local droughts, with severe consequences for agricultural practices. Here we report the influence of drought on alfalfa yields and nutritional composition, based on artificially induced drought conditions during two field experiments. Two types of alfalfa cultivars were compared, Gold Queen and Suntory. The severity and timing of drought periods were varied, and the crop was harvested either early during flowering, or late at full bloom. The obtained dry mass yields of Gold Queen were higher than Suntory, and the first was also more resistant to drought. Early harvest resulted in higher yields. Decreases in yields due to water shortage were observed with both cultivars, and the fraction of crude protein (CP) decreased as a result of drought stress; this fraction was higher in Gold Queen than in Suntory and higher in early harvest compared to late harvest. Severe drought late in spring had the highest effect on CP content. The fraction of fibre, split up into neutral detergent fibre (NDF) and acid detergent fibre (ADF) increased as a result of drought and was lower in early compared to late harvested plants. Suntory alfalfa produced higher fibre fractions than Gold Queen. The fraction of water-soluble carbohydrates (WSC) was least affected by drought. It was consistently higher in Gold Queen compared to Suntory alfalfa, and late harvest resulted in higher WSC content. In combination, these results suggest that the nutritive value of alfalfa will likely decrease after a period of drought. These effects can be partly overcome by choosing the Gold Queen cultivar over Suntory, by targeted irrigation, in particular in late spring, and by harvesting at an earlier time.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

من المتوقع أن يؤدي تغير المناخ إلى زيادة خطر الجفاف المحلي، مع عواقب وخيمة على الممارسات الزراعية. هنا نبلغ عن تأثير الجفاف على غلة البرسيم والتكوين الغذائي، بناءً على ظروف الجفاف المستحثة بشكل مصطنع خلال تجربتين ميدانيتين. تمت مقارنة نوعين من أصناف البرسيم، الملكة الذهبية وسنتوري. كانت شدة وتوقيت فترات الجفاف متنوعة، وتم حصاد المحصول إما في وقت مبكر أثناء الإزهار، أو في وقت متأخر عند الإزهار الكامل. كانت عوائد الكتلة الجافة التي تم الحصول عليها من ملكة الذهب أعلى من سانتوري، وكانت الأولى أيضًا أكثر مقاومة للجفاف. أدى الحصاد المبكر إلى ارتفاع الغلة. لوحظ انخفاض في الغلة بسبب نقص المياه مع كل من الأصناف، وانخفض جزء البروتين الخام (CP) نتيجة لإجهاد الجفاف ؛ كان هذا الجزء أعلى في ملكة الذهب منه في سانتوري وأعلى في الحصاد المبكر مقارنة بالحصاد المتأخر. كان للجفاف الشديد في أواخر الربيع أعلى تأثير على محتوى الحماية الكاثودية. ازداد جزء الألياف، الذي انقسم إلى ألياف منظفة محايدة (NDF) وألياف منظفة حمضية (ADF) نتيجة للجفاف وكان أقل في وقت مبكر مقارنة بالنباتات التي تم حصادها في وقت متأخر. أنتج البرسيم السنطوري أجزاء ألياف أعلى من الملكة الذهبية. كان جزء الكربوهيدرات القابلة للذوبان في الماء أقل تأثراً بالجفاف. كان أعلى باستمرار في جولد كوين مقارنة ببرسيم سانتوري، وأدى الحصاد المتأخر إلى ارتفاع محتوى WSC. تشير هذه النتائج مجتمعة إلى أن القيمة الغذائية للبرسيم من المرجح أن تنخفض بعد فترة من الجفاف. يمكن التغلب على هذه الآثار جزئيًا عن طريق اختيار صنف الملكة الذهبية على صن توري، عن طريق الري المستهدف، لا سيما في أواخر الربيع، وعن طريق الحصاد في وقت سابق.

Translated Description (French)

On prévoit que le changement climatique peut augmenter le risque de sécheresses locales, avec de graves conséquences pour les pratiques agricoles. Nous rapportons ici l'influence de la sécheresse sur les rendements et la composition nutritionnelle de la luzerne, sur la base de conditions de sécheresse artificiellement induites au cours de deux expériences sur le terrain. Deux types de cultivars de luzerne ont été comparés, Gold Queen et Suntory. La gravité et le moment des périodes de sécheresse ont varié, et la récolte a été récoltée soit tôt pendant la floraison, soit tard à pleine floraison. Les rendements de masse sèche obtenus de Gold Queen étaient plus élevés que ceux de Suntory, et le premier était également plus résistant à la sécheresse. Les récoltes précoces ont entraîné des rendements plus élevés. Des diminutions des rendements dues à la pénurie d'eau ont été observées avec les deux cultivars, et la fraction de protéines brutes (PC) a diminué en raison du stress de la sécheresse ; cette fraction était plus élevée chez Gold Queen que chez Suntory et plus élevée en début de récolte par rapport à la récolte tardive. La sécheresse sévère de la fin du printemps a eu l'effet le plus élevé sur la teneur en PC. La fraction de fibres, divisée en fibres détergentes neutres (NDF) et en fibres détergentes acides (ADF), a augmenté en raison de la sécheresse et était plus faible au début par rapport aux plantes récoltées tardivement. La luzerne solaire produisait des fractions de fibres plus élevées que la reine d'or. La fraction des glucides hydrosolubles (WSC) était la moins affectée par la sécheresse. Il était constamment plus élevé chez Gold Queen par rapport à la luzerne Suntory, et une récolte tardive a entraîné une teneur en WSC plus élevée. Combinés, ces résultats suggèrent que la valeur nutritive de la luzerne diminuera probablement après une période de sécheresse. Ces effets peuvent être partiellement surmontés en choisissant le cultivar Gold Queen plutôt que Suntory, par une irrigation ciblée, en particulier à la fin du printemps, et en récoltant plus tôt.

Translated Description (Spanish)

Se prevé que el cambio climático puede aumentar el riesgo de sequías locales, con graves consecuencias para las prácticas agrícolas. Aquí informamos la influencia de la sequía en los rendimientos y la composición nutricional de la alfalfa, en función de las condiciones de sequía inducidas artificialmente durante dos experimentos de campo. Se compararon dos tipos de cultivares de alfalfa, Gold Queen y Suntory. La severidad y el momento de los períodos de sequía fueron variados, y el cultivo se cosechó ya sea temprano durante la floración o tarde en plena floración. Los rendimientos de masa seca obtenidos de Gold Queen fueron superiores a los de Suntory, y el primero también fue más resistente a la sequía. La cosecha temprana dio como resultado mayores rendimientos. Se observaron disminuciones en los rendimientos debido a la escasez de agua con ambos cultivares, y la fracción de proteína cruda (PC) disminuyó como resultado del estrés por sequía; esta fracción fue mayor en Gold Queen que en Suntory y mayor en la cosecha temprana en comparación con la cosecha tardía. La sequía severa a fines de la primavera tuvo el mayor efecto en el contenido de PC. La fracción de fibra, dividida en fibra detergente neutra (NDF) y fibra detergente ácida (ADF) aumentó como resultado de la sequía y fue menor al principio en comparación con las plantas cosechadas al final. La alfalfa Suntory producía fracciones de fibra más altas que Gold Queen. La fracción de carbohidratos solubles en agua (WSC) fue la menos afectada por la sequía. Fue consistentemente más alto en Gold Queen en comparación con la alfalfa Suntory, y la cosecha tardía dio como resultado un mayor contenido de WSC. En combinación, estos resultados sugieren que el valor nutritivo de la alfalfa probablemente disminuirá después de un período de sequía. Estos efectos se pueden superar en parte eligiendo el cultivar Gold Queen en lugar de Suntory, mediante riego dirigido, en particular a fines de la primavera, y cosechando en un momento anterior.

Files

s12870-017-1226-9.pdf

Files (556.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:3fe57a097129aafaf64af792018292d4
556.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير إجهاد الجفاف على غلة البرسيم والتكوين الغذائي
Translated title (French)
Influence du stress de la sécheresse sur les rendements et la composition nutritionnelle de la luzerne
Translated title (Spanish)
Influencia del estrés por sequía en los rendimientos de afalfa y la composición nutricional

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2783779910
DOI
10.1186/s12870-017-1226-9

Is supplement to
https://openalex.org/W3149757181 (Other)
https://openalex.org/W2971779471 (Other)
https://openalex.org/W2911627144 (Other)
https://openalex.org/W2902469593 (Other)
https://openalex.org/W2607051586 (Other)
https://openalex.org/W2393768760 (Other)
https://openalex.org/W2380179135 (Other)
https://openalex.org/W2360064927 (Other)
https://openalex.org/W2337302388 (Other)
https://openalex.org/W2094315831 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1533979500
  • https://openalex.org/W1898718902
  • https://openalex.org/W1975220728
  • https://openalex.org/W1976790628
  • https://openalex.org/W2002722417
  • https://openalex.org/W2012761572
  • https://openalex.org/W2015623130
  • https://openalex.org/W2028151261
  • https://openalex.org/W2037622590
  • https://openalex.org/W2044868519
  • https://openalex.org/W2054255738
  • https://openalex.org/W2064549095
  • https://openalex.org/W2086153434
  • https://openalex.org/W2089263492
  • https://openalex.org/W2092970388
  • https://openalex.org/W2128571216
  • https://openalex.org/W2144707592
  • https://openalex.org/W2154604538
  • https://openalex.org/W2156903671
  • https://openalex.org/W2165580346
  • https://openalex.org/W2189495775
  • https://openalex.org/W2328573691
  • https://openalex.org/W4254565774