Allelopathic Effect of Some Associated Weeds of Wheat on Germinability and Biomass Production of Wheat Seedlings

English. ABSTRACT: Weeds associated with crops may impose their phytotoxic effects on crop plants through the release of their allelochemicals and hence seriously reduce crop productivity. The present study was conducted to investigate the allelopathic effect of water soluble phenolics of weeds associated with wheat crop (Vicia sativa, Trigonella polycerata, Lathyrus aphaca, Medicago polymorpha, Melilotus indica) on germinability and biomass production of wheat seedlings by using their water extracts at 2.5% (w/v) and 5% (w/v) concentrations and residues of the same weeds with 0, 15 and 30 d decomposition periods at 2% (w/w) concentration. The results showed that the water extracts of M. indica and V. sativa at 5% concentration imposed the most inhibitory effect on energy of germination (81%) and prolonged time to 50% germination (226%), respectively; by contrast, T. polycerata and M. indica extracts at the same concentration inhibited shoot (8%) and root fresh biomass (64%). However, shoot dry biomass was exalted by the weed extracts at both concentrations with maximum increase (29%) caused by the M.indica extract at 2.5% concentration; however, root dry biomass (46%) and root/shoot ratio (51%) were decreased by M. polymorpha and M. indica extracts at 5% concentration, respectively. Residues of L. aphaca and M. polymorpha with a 30 d decomposition period proved the most toxic regarding energy of emergence (85%) and time to 50% emergence (138%), respectively; while, shoot fresh (41%) and dry biomass (26%) production were hindered mostly by M. indica and M. polymorpha residues with a 30 d decomposition period. There was the highest decrease in root fresh (64%) and dry biomass (64%), and root/shoot ratio (64%) when treatment was performed with V. sativa residues without decomposition. The results show that leachates and residues of weeds inhibit wheat germinability and biomass production through release of allelochemicals, and they are a threat to profitable crop production.

Portuguese. RESUMO: Plantas daninhas associadas a culturas agrícolas podem impor efeitos fitotóxicos sobre as plantas cultivadas através da liberação de aleloquímicos, reduzindo consideravelmente a produtividade das culturas. O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito alelopático de fenóis hidrossolúveis de plantas daninhas associadas ao trigo (Vicia sativa, Trigonella polycerata, Lathyrus aphaca, Medicago polymorpha e Melilotus indica) sobre a germinabilidade e a produção de biomassa de plântulas de trigo, utilizando os extratos aquosos dessas plantas daninhas nas concentrações de 2,5% (p/v) e 5% (p/v) e dos resíduos delas com períodos de decomposição de 0, 15 e 30 d, na concentração de 2% (p/p). Os resultados mostraram que os extratos aquosos de M. indica e V. sativa na concentração de 5% exerceram maior efeito inibidor sobre a energia de germinação (81%) e o tempo para 50% de germinação (226%), respectivamente, enquanto os extratos de T. polycerata e M. indica, na mesma concentração, inibiram a biomassa fresca da parte aérea (8%) e da raiz (64%). No entanto, foi observado aumento da biomassa seca da parte aérea por conta dos extratos das plantas daninhas em ambas as concentrações, com aumento máximo (29%) causado pelo extrato de M. indica na concentração de 2,5%; contudo, a biomassa seca da raiz e a razão raiz/parte aérea tiveram redução de 46% e 51%, respectivamente, devido aos extratos de M. polymorpha e M. indica. Os resíduos de L. aphaca e M. polymorpha com 30 dias de decomposição demonstraram o maior nível de toxicidade em relação à energia de emergência (85%) e ao tempo de 50% de emergência (138%), respectivamente. Já a produção de biomassa fresca (41%) e de biomassa seca (26%) foi dificultada principalmente pelos resíduos de M. indica e M. polymorpha com 30 d de decomposição. Observou-se a maior redução na biomassa fresca (64%) e na biomassa seca (64%) da parte aérea, bem como na razão raiz/parte aérea (64%), quando o tratamento foi realizado com resíduos de V. sativa sem decomposição. Os resultados mostram que lixiviados e resíduos de plantas daninhas inibem a germinabilidade do trigo e a produção de biomassa através da liberação de aleloquímicos e são uma ameaça para a produção rentável de culturas agrícolas.