Relative fitness of s-triazine susceptible and resistant biotypes of Chenopodium album

Abstract

The relative fitness of s-triazine susceptible and resistant biotypes of

Chenopodium album from Quebec were compared in three greenhouse experiments. Under non-competitive conditions, there was no difference in dry matter production between biotypes, but the resistant biotype allocated less dry matter to seed production and produced fewer seeds than the susceptible. Results from de Wit replacement series performed at 400 plants m² indicated that the relative proportion of biomass and seeds produced by the susceptible biotype was always greater than the proportion of susceptible plants present in any given treatment. The effects of root, shoot, and full (root + shoot) competition were compared between and within biotypes at planting densities of 400,666,934,1200, and 1466 seedlings m^-2. Biotype had the most pronounced effect on all variables among the factors studied. The susceptible seedlings were taller, had a greater leaf area index (LAI), more leaves, and greater leaf, stem, and above-ground dry matter yields than the resistant seedlings, regardless of the planting density or the mode of competition. The fitness of the susceptible biotype was greatest when both biotypes were competing for light. The effects of shoot competition for light on yield, LAI, leaf numbers, and seedling height, were as important as those of full competition. The effects of root competition, although significant, were not nearly as important. The data indicate that if s-triazines are no longer used in a field, the C. album population will revert naturally to susceptibility because of the superior fitness of the susceptible biotype.

Résumé

La compétitivité relative de deux biotypes de Chenopodium album, un sensible et l'autre résistant aux s-triazines, a été comparée lors de trois expériences menées en serres. En absence de compétition, la production de biomasse sèche n'a pas différé entre les deux biotypes, mais le biotype résistant a alloué moins de matière sèche à la production de semences et a produit moins de semences que le biotype sensible. Les résultats obtenus de séries de remplacement (de Wit) menées à une densité de 400 plants m² ont indiqué que la proportion relative de la biomasse et du nombre de semences produites par le biotype sensible était toujours plus grande que la proportion de plantes susceptibles présentes dans le mélange. Les effets de la compétition racinaire, de la compétition aérienne, et de la compétition complète (racinaire + aérienne) ont été comparés à des densités de 400, 666, 934, 1200, et 1466 plantules m^-2. Les biotypes ont eu l'effet le plus marqué sur toutes les variables mesurées parmi les facteurs étudiés. Les plantules du biotype sensible atteignaient une hauteur plus grande, avaient un indice de surface foliaire (ISF) supérieur, produisaient plus de feuilles, et des rendements foliaire, caulinaire et total plus grands que les plantules résistantes, peu importe la densité de plantules ou le mode de compétition. La compétitivité du biotype sensible à l'égard du biotype résistant s'est exprimée le plus lorsque les deux biotypes rivalisaient entre eux pour la lumière. Les effets de la compétition aérienne sur le rendement, l'ISF, le nombre de feuilles, et la hauteur des plantules étaient aussi importants que la compétition complète. Les effets de la compétition racinaire, bien que significatifs, n'étaient pas aussi importants. Les résultats indiquent que s'il y a arrêt de l'utilisation des s-triazines, la population de C. album évoluera naturellement vers la susceptibilité aux s-triazines à cause de la compétitivité supérieure du biotype sensible.