Published January 4, 2018
| Version v1
Publication
Open
Differences for traits associated with early N acquisition in a grain legume and early complementarity in grain legume–triticale mixtures
Creators
- 1. Institut National de la Recherche Agronomique du Niger
- 2. Université Bretagne Loire
- 3. Agroecology
Description
Early strategies of crop growth and N acquisition can be critical for determining competitive interactions between weeds and crops. Grain legumes and especially lupins are known to be poor competitors against weeds. Grain legumes are known to have low mineral soil N uptake abilities. However, inter- and intraspecific differences in N uptake ability in relation to below-ground traits have received little attention. Our objectives were (i) to measure differences among lupins for a set of traits associated with early growth and N acquisition; (ii) to examine how this variation compares to differences between lupin and a cereal, triticale, and (iii) to assess if mixing lupin with triticale provides a higher potential than does pure lupin regarding plant biomass and mineral soil N acquisition early in the crop cycle. Lupin (12 genotypes) and triticale plants were grown separately and in mixed species pairs in a replacement design for 1 and 2 months in three rhizotron experiments. Shoot and root biomass, root length, root expansion dynamics, N2 fixation and mineral soil N uptake were measured. Differences among lupin species and genotypes regarding traits related to early growth and to mineral soil N uptake were observed, but all lupins demonstrated slow early growth and low ability to absorb mineral soil N compared to triticale. In lupin–triticale mixture, a contrast in early growth strategies between species induced a higher total soil mineral N uptake compared with pure lupin. Complementarity between lupin and triticale persisted during the second month, when interactions began. This complementarity may allow for reduced competition between species, favouring higher triticale biomass production than in pure triticale, without compromising lupin growth.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمكن أن تكون الاستراتيجيات المبكرة لنمو المحاصيل واكتساب N حاسمة في تحديد التفاعلات التنافسية بين الأعشاب الضارة والمحاصيل. من المعروف أن البقوليات المصنوعة من الحبوب وخاصة الترمس هي منافسة ضعيفة ضد الأعشاب الضارة. من المعروف أن البقوليات المصنوعة من الحبوب تتمتع بقدرات منخفضة على امتصاص التربة المعدنية. ومع ذلك، فإن الاختلافات بين الأنواع وداخلها في القدرة على الامتصاص فيما يتعلق بالسمات تحت الأرض لم تحظ باهتمام كبير. كانت أهدافنا (1) قياس الاختلافات بين الترمس لمجموعة من السمات المرتبطة بالنمو المبكر واكتساب N ؛ (2) دراسة كيفية مقارنة هذا الاختلاف بالاختلافات بين الترمس والحبوب، triticale، و (3) تقييم ما إذا كان خلط الترمس مع triticale يوفر إمكانات أعلى من الترمس النقي فيما يتعلق بالكتلة الحيوية النباتية واكتساب التربة المعدنية N في وقت مبكر من دورة المحاصيل. تمت زراعة الترمس (12 نمطًا وراثيًا) والنباتات الثلاثية بشكل منفصل وفي أزواج من الأنواع المختلطة في تصميم بديل لمدة شهر وشهرين في ثلاث تجارب على الجذور. تم قياس الكتلة الحيوية للجذر والجذر وطول الجذر وديناميكيات توسع الجذر وتثبيت N2 وامتصاص التربة المعدنية. لوحظت الاختلافات بين أنواع الترمس والأنماط الجينية فيما يتعلق بالسمات المتعلقة بالنمو المبكر وبامتصاص التربة المعدنية، ولكن أظهرت جميع الترمس نموًا مبكرًا بطيئًا وقدرة منخفضة على امتصاص التربة المعدنية مقارنة بالتريتيكال. في خليط الترمس الحرج، أدى التباين في استراتيجيات النمو المبكرة بين الأنواع إلى زيادة امتصاص معدن التربة الكلي مقارنة مع الترمس النقي. استمر التكامل بين التروبين والتريتيكال خلال الشهر الثاني، عندما بدأت التفاعلات. قد يسمح هذا التكامل بتقليل المنافسة بين الأنواع، مع تفضيل إنتاج كتلة حيوية أعلى من التريتيكال مما هو عليه في التريتيكال النقي، دون المساس بنمو الترمس.Translated Description (French)
Les stratégies précoces de croissance des cultures et d'acquisition de l'azote peuvent être essentielles pour déterminer les interactions compétitives entre les mauvaises herbes et les cultures. Les légumineuses à grains et en particulier les lupins sont connus pour être de mauvais concurrents contre les mauvaises herbes. Les légumineuses à grains sont connues pour avoir de faibles capacités d'absorption d'azote dans le sol minéral. Cependant, les différences inter- et intraspécifiques dans la capacité d'absorption de l'azote par rapport aux traits souterrains ont reçu peu d'attention. Nos objectifs étaient (i) de mesurer les différences entre les lupins pour un ensemble de traits associés à une croissance précoce et à l'acquisition de N ; (ii) d'examiner comment cette variation se compare aux différences entre le lupin et une céréale, le triticale, et (iii) d'évaluer si le mélange du lupin avec le triticale offre un potentiel plus élevé que le lupin pur en ce qui concerne la biomasse végétale et l'acquisition de N dans le sol minéral au début du cycle de culture. Les plantes de lupin (12 génotypes) et de triticale ont été cultivées séparément et en paires d'espèces mixtes dans un plan de remplacement pendant 1 et 2 mois dans trois expériences de rhizotron. La biomasse des pousses et des racines, la longueur des racines, la dynamique d'expansion des racines, la fixation de N2 et l'absorption de N par le sol minéral ont été mesurées. Des différences entre les espèces et les génotypes de lupins en ce qui concerne les traits liés à la croissance précoce et à l'absorption d'azote par le sol minéral ont été observées, mais tous les lupins ont démontré une croissance précoce lente et une faible capacité à absorber l'azote du sol minéral par rapport au triticale. Dans le mélange lupin-triticale, un contraste dans les stratégies de croissance précoce entre les espèces a induit une absorption totale plus élevée de N minéral du sol par rapport au lupin pur. La complémentarité entre le lupin et le triticale a persisté au cours du deuxième mois, lorsque les interactions ont commencé. Cette complémentarité peut permettre de réduire la concurrence entre les espèces, favorisant une production de biomasse de triticale plus élevée que dans le triticale pur, sans compromettre la croissance du lupin.Translated Description (Spanish)
Las estrategias tempranas de crecimiento de cultivos y adquisición de N pueden ser fundamentales para determinar las interacciones competitivas entre malezas y cultivos. Se sabe que las legumbres de grano y especialmente los altramuces son malos competidores contra las malas hierbas. Se sabe que las leguminosas de grano tienen una baja capacidad de absorción de N del suelo mineral. Sin embargo, las diferencias interespecíficas e intraespecíficas en la capacidad de absorción de N en relación con los rasgos subterráneos han recibido poca atención. Nuestros objetivos fueron (i) medir las diferencias entre los altramuces para un conjunto de rasgos asociados con el crecimiento temprano y la adquisición de N; (ii) examinar cómo esta variación se compara con las diferencias entre el altramuces y un cereal, triticale, y (iii) evaluar si la mezcla de altramuces con triticale proporciona un mayor potencial que el altramuces puro con respecto a la biomasa vegetal y la adquisición de N en el suelo mineral al principio del ciclo de cultivo. Las plantas de altramuz (12 genotipos) y triticale se cultivaron por separado y en pares de especies mixtas en un diseño de reemplazo durante 1 y 2 meses en tres experimentos de rizotrón. Se midieron la biomasa del brote y la raíz, la longitud de la raíz, la dinámica de expansión de la raíz, la fijación de N2 y la absorción de N del suelo mineral. Se observaron diferencias entre las especies de altramuces y los genotipos con respecto a los rasgos relacionados con el crecimiento temprano y la absorción de N del suelo mineral, pero todos los altramuces demostraron un crecimiento temprano lento y una baja capacidad para absorber N del suelo mineral en comparación con el triticale. En la mezcla de altramuz-triticale, un contraste en las estrategias de crecimiento temprano entre las especies indujo una mayor absorción total de mineral N del suelo en comparación con el altramuz puro. La complementariedad entre altramuz y triticale persistió durante el segundo mes, cuando comenzaron las interacciones. Esta complementariedad puede permitir una menor competencia entre especies, favoreciendo una mayor producción de biomasa de triticale que en el triticale puro, sin comprometer el crecimiento del altramuz.Files
ply001.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الاختلافات في الصفات المرتبطة باكتساب N المبكر في بقوليات الحبوب والتكامل المبكر في مخاليط حبوب البقوليات الحرجة
- Translated title (French)
- Différences pour les traits associés à l'acquisition précoce de l'azote chez une légumineuse à grains et à la complémentarité précoce dans les mélanges légumineuse à grains-triticale
- Translated title (Spanish)
- Diferencias para los rasgos asociados con la adquisición temprana de N en una leguminosa de grano y la complementariedad temprana en mezclas de leguminosa de grano-triticale
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2781992370
- DOI
- 10.1093/aobpla/ply001
References
- https://openalex.org/W1245398568
- https://openalex.org/W129305155
- https://openalex.org/W1520719246
- https://openalex.org/W1967996394
- https://openalex.org/W1971295008
- https://openalex.org/W1977082215
- https://openalex.org/W1983444779
- https://openalex.org/W1984120284
- https://openalex.org/W1989561050
- https://openalex.org/W1991786119
- https://openalex.org/W1992400794
- https://openalex.org/W2001104098
- https://openalex.org/W2003092935
- https://openalex.org/W2005616751
- https://openalex.org/W2015215740
- https://openalex.org/W2018157744
- https://openalex.org/W2018726130
- https://openalex.org/W2023931479
- https://openalex.org/W2025384267
- https://openalex.org/W2026244593
- https://openalex.org/W2027441163
- https://openalex.org/W2027585149
- https://openalex.org/W2032517186
- https://openalex.org/W2034590652
- https://openalex.org/W2039024997
- https://openalex.org/W2049424589
- https://openalex.org/W2055253782
- https://openalex.org/W2056880155
- https://openalex.org/W2061118150
- https://openalex.org/W2062665960
- https://openalex.org/W2062989416
- https://openalex.org/W2067824224
- https://openalex.org/W2069963714
- https://openalex.org/W2069987715
- https://openalex.org/W2073990681
- https://openalex.org/W2074726458
- https://openalex.org/W2077229084
- https://openalex.org/W2078419269
- https://openalex.org/W2087140807
- https://openalex.org/W2089600263
- https://openalex.org/W2091867321
- https://openalex.org/W2105303570
- https://openalex.org/W2122902902
- https://openalex.org/W2124134239
- https://openalex.org/W2124708501
- https://openalex.org/W2129572606
- https://openalex.org/W2133512970
- https://openalex.org/W2136264685
- https://openalex.org/W2138626896
- https://openalex.org/W2151071154
- https://openalex.org/W2154303173
- https://openalex.org/W2157325580
- https://openalex.org/W2160643782
- https://openalex.org/W2165892161
- https://openalex.org/W2182826591
- https://openalex.org/W2212655019
- https://openalex.org/W2281971792
- https://openalex.org/W2312509037
- https://openalex.org/W2314910213
- https://openalex.org/W2325335881
- https://openalex.org/W2343936602
- https://openalex.org/W2587914637
- https://openalex.org/W3036348502
- https://openalex.org/W4295062871
- https://openalex.org/W922416510