Assessment of the usefulness of new winter wheat varieties (Triticum aestivum L.) for cultivation in organic farming

• Autorzy: Feledyn-Szewczyk B. , Jończyk K. , Stalenga J.

Warianty tytułu

PL

Ocena przydatności nowych odmian pszenicy ozimej (Triticum aestivum L.) do uprawy w rolnictwie ekologicznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the research was to establish the ranking of the usefulness of winter wheat varieties (Triticum aestivum L.) for cultivation in organic farming, taking into account their competitive ability against weeds, leaf infestation by fungal pathogens and yielding. The study was conducted in the period 2014-2016 in 3 locations in Poland: Experimental Stations of The Institute of Soil Science and Plant Cultivation – State Research Institute in Osiny (Lublin province) and Chwałowice (Masovian province) and private organic farm in Chomentowo (Podlasie province). Twelve winter wheat varieties were sown in a randomized complete block design with four replications. Weed density and their dry matter as well as biometric features of wheat varieties influenced the competitive ability against weeds, such as the height, number of tillers, wheat plant density and dry matter of wheat were assessed at a dough stage. Leaves were scored for infestation rate with fungal pathogens at milky-dough stage. Grain yield and thousand grain weight were estimated after wheat harvest. The results showed that different morphological features and canopy parameters influenced the competitive abilities of the winter wheat varieties tested. A set of varieties with the largest competitive ability and the highest yield: Julius, Skagen, Sailor, Jantarka, Smuga was established as the most suitable for organic agriculture. Muszelka, Banderola, Bamberka and KWS Ozon were characterized by the smallest competitive abilities against weeds. Arkadia, Ostroga and spelt Rokosz were the lowest yielders. For Arkadia variety leaf infestation by pathogens was a factor that limited the yield.

PL

Celem badań była ocena przydatności odmian pszenicy ozimej (Triticum aestivum L.) do uprawy w systemie ekologicznym biorąc pod uwagę ich zdolności konkurencyjne w stosunku do chwastów, podatność na choroby grzybowe i plonowanie. Badania przeprowadzono w latach 2014-2016 w trzech lokalizacjach w Polsce: w Rolniczym Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowego Instytutu Badawczego w Osinach (woj. lubelskie) i Chwałowicach (woj. mazowieckie) oraz w indywidualnym gospodarstwie ekologicznym w Chomentowie (woj. podlaskie). Dwanaście odmian pszenicy ozimej wysiewano w układzie całkowitej randomizacji w 4 powtórzeniach. Liczebność chwastów i ich sucha masa, jak również cechy biometryczne odmian pszenicy ozimej wpływające na konkurencyjność w stosunku do chwastów: wysokość, rozkrzewienie, obsada roślin i sucha masa części nadziemnych łanu były oceniane w fazie dojrzałości. Plon ziarna i masa tysiąca nasion były określane po zbiorze pszenicy. Wyniki wykazały, że różne cechy morfologiczne i parametry łanu wpływały na zdolności konkurencyjne testowanych odmian pszenicy ozimej w stosunku do chwastów. Wyróżniono grupę odmian o największej konkurencyjności i plonach: Julius, Skagen, Sailor, Jantarka, Smuga, najbardziej przydatne dla rolnictwa ekologicznego. Odmiany Muszelka, Banderola, Bamberka i KWS Ozon cechowały się najmniejszymi zdolnościami konkurencyjnymi w stosunku do chwastów. Odmiany Arkadia, Ostroga i orkisz Rokosz plonowały na najniższym poziomie. Przyczyną niskich plonów odmiany Arkadia było porażenie liści przez patogeny grzybowe.

Słowa kluczowe

EN

competitiveness; morphological features; winter wheat; selection of varieties; weed infestation; organic farming

PL

konkurencyjność; cecha morfologiczna; pszenica ozima; dobór odmian; zachwaszczenie; rolnictwo ekologiczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 63, nr 2
• Strony: 43--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Feledyn-Szewczyk B.

• Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy Zakład Systemów i Ekonomiki Produkcji Roślinnej ul. Czartoryskich 8, 24-100 Puławy, Poland

autor

Jończyk K.

• Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy Zakład Systemów i Ekonomiki Produkcji Roślinnej ul. Czartoryskich 8, 24-100 Puławy, Poland

autor

Stalenga J.

• Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy Zakład Systemów i Ekonomiki Produkcji Roślinnej ul. Czartoryskich 8, 24-100 Puławy, Poland

Bibliografia

• [1] Barberi P.: Weed management in organic agriculture: Are we addressing the right issues? Weed Res., 2002, 42, 177-193. DOI: 10.1046/j.1365-3180.2002.00277.x.
• [2] Bertholdsson N.O.: Early vigour and allelopathy – two useful traits for enhanced barley and wheat competitiveness against weeds. Weed Res., 2005, 45, 94-102. https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.2004.00442.x.
• [3] Bond W., Grundy A.C.: Non-chemical weed management in organic farming systems. Weed Res., 2001, 41, 383-405. https://doi.org/10.1046/j.1365-3180.2001.00246.x.
• [4] Buhler D.D.: Expanding the context of weed management. In: Expanding the Context of Weed Management (ed. DD Buhler), The Haworth Press, New York, USA, 1999, 1-7.
• [5] Christensen S.: Weed suppression ability of spring barley varieties. Weed Res., 1995, 35, 241-247. https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.1995.tb01786.x.
• [6] Clark M.S., Ferris H., Klonsky K., Lanini W.T., Van Bruggen A.H.C., Zalom F.G.: Agronomic, economic, and environmental comparison of pest management in conventional and alternative tomato and corn systems in Northern California. Agric. Ecosyst. Environ., 1998, 68, 51-71.
• [7] Deveikyte I., Semaškiene R., Leistrumaite A.: The competition between cereals and weeds under the conditions of organic agriculture. Zemdirbyste-Agriculture, 2008, 95, 3-15.
• [8] Feledyn-Szewczyk B.: The influence of morphological features of spelt wheat (Triticum aestivum ssp. spelta) and common wheat (Triticum aestivum ssp. vulgare) varieties on the competitiveness against weeds in organic farming system. J. Food Agri. Environ., 2013, 11(1), 416-421.
• [9] Feledyn-Szewczyk B., Kuś J, Jończyk K., Stalenga J.: The suitability of different winter and spring varieties for cultivation in organic farming. In: Pilipavičius V, editor. Organic agriculture towards sustainability. Rijeka: Intech; 2014, 197- 225. https://doi.org/10.5772/58351.
• [10] Feledyn-Szewczyk B., Jończyk K.: Weed suppression and yield of thirteen spring wheat (Triticum aestivum L.) varieties grown in an organic system. Acta Agrobot., 2017, 70 (3), 1675. DOI: https://doi.org/10.5586/aa.1721.
• [11] Hoad S., Topp C., Davies K.: Selection of cereals for weed suppression in organic agriculture: a method based on cultivar sensitivity to weed growth. Euphytica, 2008, 163(3), 355- 366. https://doi.org/10.1007/s10681-008-9710-9.
• [12] Hucl P.: Response to weed control by four spring wheat genotypes differing in competitive ability. Can J Plant Sci., 1998, 78, 171-173. https://doi.org/10.4141/P97-02.9
• [13] Huel D.G., Hucl P.: Genotypic variation for competitive ability in spring wheat. Plant Breed., 1996, 155(5), 325-329. https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1996.tb00927.x.
• [14] Lammerts van Bueren E.T., Jones S.S., Tamm L., Murphy K.M., Myers J.R., Leifert C..: The need to breed crop varieties suitable for organic farming, using wheat, tomato and broccoli as examples: a review. NJAS-Wageningen Journal of Life Sciences, 2011, 58, 193-205. https://doi.org/
• [15] 10.1016/j.njas.2010.04.001.
• [16] Lemerle D., Verbeek B., Cousens R.D., Cooombes N.E.: The potential for selecting wheat varieties strongly competitive against weeds. Weed Res., 1996, 36, 505-513.
• [17] Lemerle D., Verbeek B., Orchard B.: Ranking the ability of wheat varieties to compete with Lolium rigidum. Weed Res., 2001, 41, 197-209.
• [18] Lemerle D., Gill G.S., Murphy C. E., Walker S. R., Cousens R. D., Mokhtari S., Peltzer S. J., Coleman R., Luckett D.J.: Genetic improvement and agronomy for enhanced wheat competitiveness with weeds. Australian Journal of Agricultural Research, 2001, 52(5), 527-548.
• [19] Lemerle D., Smith A., Verbeek B., Koetz E., Lockley P., Martin P.: Incremental crop tolerance to weeds: a measure for selecting competitive ability in Australian wheat. Euphytica, 2006, 149, 85-95. https://doi.org/10.1007/s10681-005-9056-5.
• [20] Murphy K., Dawson J., Jones S.S.: Relationship among phenotypic growth traits, yield and weed suppression in spring wheat landraces and modern cultivars. Field Crops Res., 2008, 105, 107-115. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2007.08.004.
• [21] O’Donovan J.T., Blackshaw R.E., Harker K.N., Clayton G.W., McKenzie R.: Variable plant establishment contributes to differences in competitiveness with wild oat among wheat and barley varieties. Can. J. Plant. Sci., 2005, 85(4), 771-776. https://doi.org/10.4141/P04-190.
• [22] Olofdotter M.: Rice – a step toward use of allelopathy. Agron. J., 2001, 93, 3-8.
• [23] Rasmussen K., Rasmussen J.: Barley seed vigour and mechanical weed control. Weed Res., 2000, 40 (2), 219-230. https://doi.org/10.1046/j.1365-3180.2000.00184.x.
• [24] Satorre E.H., Snaydon R.W.: A comparison of root and shoot competition between spring cereals and Avena fatua L. Weed Res., 1992, 32, 45–55. https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.1992.tb01861.x.
• [25] Tamm I., Tamm Ü., Ingver A.: Spring cereals performance in organic and conventional cultivation. Agronomy Res., 2009, 7(1), 522-527.
• [26] Vandeleur R.K., Gill G.S.: The impact of plant breeding on the grain yield and competitive ability of wheat in Australia. Australian J. Agric. Res., 2004, 55(8), 855-861. https://doi.org/10.1071/AR03136.
• [27] Wicks G.A., Ramsel R.E., Nordquist P.T., Smith J.W., Challaiah R.E.: Impact of wheat cultivars on establishment and suppression of summer annual weeds. Agron J., 1986, 78, 59-62.
• [28] Wicks G.A., Nordquist P.T., Baenziger P.S., Klein R.N., Roger H.H., Watkins J.E.: Winter wheat cultivar characteristics affect annual weed suppression. Weed Technol., 2004, 18(4), 988-998. https://doi.org/10.1614/WT-03-158R1.
• [29] Wolfe M.S., Baresel J.P., Desclaux D., Goldringer I., Hoad S., Kovacs G.: Developments in breeding cereals for organic agriculture. Euphytica, 2008,163(3), 323–346. https://doi.org/10.1007/s10681-008-9690-9.
• [30] Worthington M., Reberg-Horton C.: Breeding cereal crops for enhanced weed suppression: optimizing allelopathy and competitive ability. J. Chem Ecol., 2013, 39(2), 213-231. https://doi.org/10.1007/s10886-013-0247-6.