ORIGINAL ARTICLE
The effect of wheat, barley, and oat root system interactions, in two-species mixtures
 
More details
Hide details
1
Institute of Plant Protection – National Research Institute Department of Weed Science and Plant Protection Techniques Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Poland
CORRESPONDING AUTHOR
Sylwia Kaczmarek
Institute of Plant Protection – National Research Institute Department of Weed Science and Plant Protection Techniques Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Poland
Submission date: 2012-08-07
Acceptance date: 2013-01-12
 
Journal of Plant Protection Research 2013;53(1):65–70
KEYWORDS
TOPICS
ABSTRACT
Pot experiments performed in the Institute of Plant Protection – National Research Institute were designed to determine the influence of the root systems of various spring cereal species sown in mixtures. The experiment used the Bryza variety of spring wheat, Antek variety of spring barley, and Cwał variety of oat, sown in two-species mixtures (8 + 8 plants per pot). In three of the six study objects, plastic sleeves were used at the time of sowing the seeds so as to separate the root systems of the cereal species under study. Cereals were harvested at full maturity. The height and number of stalks, the number of cereal spikes (panicles), dry root weight, dry stalk weight, the number of grains per spike (panicle), the 1,000-grain weight, and grain yield were established. The results have shown that the strongest competitor in the mixtures was barley. Barley also responded positively to the presence of both wheat and oat in the mixtures.
CONFLICT OF INTEREST
The authors have declared that no conflict of interests exist.
 
REFERENCES (31)
1.
Aerts R., Boot R.G.A., van der Aart P.J.M. 1991. The relation between above and belowground biomass allocation patterns and competitive ability. Oecologia 87: 551–559.
 
2.
Ashrafi Z., Sadeghi S., Mashhadi H.R. 2007. Allelopathic effects of barley (Hordeum vulgare) on germination and growth of wild barley (H. spontaneum). Pak. J. Weed Sci. Res. 13 (1–2): 99–112.
 
3.
Ashrafi Z., Sadeghi S., Mashhadi H.R. 2009. Inhibitive effects of barley (Hordeum vulgare) on germination and growth of seeding quack grass (Agropyron repens). Icel. Agric. Sci. 22: 37–43.
 
4.
Barnes J.P., Putnam A.R. 1986. Evidence for allelopathy by residues and aqueous extracts of rye (Secale cereale). Weed Sci. 34 (3): 384–390.
 
5.
Ben-Hammouda M., Ghorbal H., Kremer R.J., Queslati O. 2001. Allelopathic effect of barley extracts on germination and seedling growth of bread and durum wheat. Agronomie 21: 65–71.
 
6.
Callaway R.M. 2002. The detection of neighbors by plants. Trends Ecol. Evol. 17 (3): 104–105.
 
7.
Cousens R.D., Barnett A.G., Barry G.C. 2003. Dynamics of competition between wheat and oat: I. Effects of changing the timing of phonological events. Agron. J. 95 (5): 1295–1304.
 
8.
Idziak R., Michalski T., Osiecka B. 2007. Zachwaszczenie i plonowanie mieszanek jęczmienia jarego z owsem w warunkach zróżnicowanej ochrony chemicznej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 516: 55–63.
 
9.
De Kroon H., Mommer L., Nishiwaki A. 2003. Root competition: towards a mechanistic understanding. Root Ecol. 168: 215–234.
 
10.
Kato-Noguchi H., Mizutani J., Hasegawa K. 1994. Allelopathy of Atos. 2. Allelochemical effect of L-tryptophan and its concentration in oat Root exudates. J. Chem. Ecol. 20 (2): 315–319.
 
11.
Leszczyńska D. 1999. Wpływ wybranych czynników agrotechnicznych na plonowanie trójskładnikowej mieszanki zbożowej. Pam. Puł. 114: 233–354.
 
12.
Leszczyńska D., Grabiński J. 2004. Kiełkowanie zbóż w układach mieszanych – aspekt allelopatyczny. Annales UMCS, Sec. E, 59 (4): 1977–1984.
 
13.
Listowski A. 1975. Z zagadnień fizjologii plonowania. Post. Nauk Roln. 4 (153): 3–34.
 
14.
Liu D.L., Lovett J.V. 1993. Biologically active secondary metabolities of barley II – Phytotoxicity of barley allelochemicals. J. Chem. Ecol. 19: 2231–2244.
 
15.
Mahmoud A., Grime J.P. 1976. An analysis of competitive ability in three perenial grasses. New Phytol. 77 (2): 431–435.
 
16.
Michalski T. 1991. Rozwój i plonowanie jęczmienia jarego i owsa w siewie czystym i w mieszankach. Rocz. AR Pozn. 226: 113–121.
 
17.
Michalski T., Idziak R. 1999. Plonowanie owsa rosnącego w mieszankach i w siewie czystym w zależności od nawożenia azotowego. Kraków. Żywność, Nauka, Technologia, Jakość 1 (18): 38–45.
 
18.
Noworolnik K. 2007. Wpływ gęstości siewu na strukturę plonu ziarna mieszanki jęczmienia z pszenicą w zależności od jakości gleb. Zesz. Prob. Post. Nauk Rol. 516: 145–152.
 
19.
Perez F.J., Ormeno-Nunez J. 1991. Difference in hydroxamic acid content in roots and root exudates of wheat (Triticum aestiovum L.) and rye (Secale cereale L.): possible role in alllelopathy. J. Chem. Ecol. 17: 1037–1043.
 
20.
Rudnicki F., Wasilewski P. 1993. Badania nad uprawą jarych mieszanek zbożowych, II. Reakcja jęczmienia, owsa i pszenicy na uprawę w mieszankach. Rocz. AR Poznań CCXLIII: 65–72.
 
21.
Rudnicki F. 1994. Biologiczne aspekty uprawy zbóż w mieszankach. p. 7–15. In: Mat. Konf. ,,Stan i perspektywy uprawy mieszanek zbożowych”. Poznań, 2 grudnia 1994, 198 pp.
 
22.
Rudnicki F., Wasilewski P. 1994. Porównanie wydajności jarych mieszanek zbożowych na glebie kompleksu żytniego dobrego. p. 81–87. In: Mat. Konf. „Stan i perspektywy uprawy mieszanek zbożowych”. Poznań, 2 grudnia 1994, 198 pp.
 
23.
Schenk H.J., Callaway R.M., Mahall B.E. 1999. Spatial root segregation: are plants territorial? Adv. Ecol. Res. 28: 145–180.
 
24.
Sobkowicz P. 2001. Nadziemna i podziemna konkurencja między jęczmieniem i owsem w mieszance w początkowym okresie wzrostu. Frag. Agron. 2: 103–119.
 
25.
Sobkowicz P. 2003. Konkurencja międzygatunkowa w jarych mieszankach zbożowych. Zesz. Nauk. AR Wrocław 458, 105 pp.
 
26.
Szumiło G, Rachoń L. 2007. Siewy czyste i mieszane nagoziarnistych i oplewinych odmian jęczmienia jarego i owsa. Cz. II. Porównanie plonowania i zdrowotności. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 516: 257–265.
 
27.
Tobiasz-Salach R., Bobrecka-Jamro D., Buczek J. 2007. Plonowanie owsa w siewie czystym i w mieszankach ze zbożami jarymi. Fragm. Agronom. 4 (96): 218–223.
 
28.
Taylor B. R. 1978. Studiem on a barley – oats mixture. J. Agric. Sci. Camb. 91 (3): 587–592.
 
29.
Wanic M. 1994. Plonowanie mieszanki zbożowej w różnych układach płodozmianowych na glebie sredniej. p. 16–22. Mat. Kof. „Stan i perspektywy uprawy mieszanek zbożowych”. Poznań, 2 grudnia 1994, 198 pp.
 
30.
Vandermeer J. 1989. The Ecology of Intercropping. Cambridge University Press, Cambridge, p. 4.
 
31.
Yuyan W., Fengzhi W. Shouwei L. 2009. Allelopathic effects of root exudates from wheat, poat and soybean on seed germination and growth of cucumber. Allelopathy J. 24 (1): 103–112.
 
eISSN:1899-007X
ISSN:1427-4345