Enhancing In-crop Diversity in Common Bean by Planting Cultivar Mixtures and Its Effect on Productivity
Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Amélioration de la diversité des cultures chez le haricot commun en plantant des mélanges de cultivars et son effet sur la productivité
Titre anglais
Enhancing In-crop Diversity in Common Bean by Planting Cultivar Mixtures and Its Effect on Productivity
Auteur(s)
- REINPRECHT Yarmilla
- SCHRAM Lyndsay
- SMITH Thomas H.
- PAULS K. Peter
Editeur(s)
Autre(s)
Id
5BW2FH2H
Version
2235
Date ajout
20 novembre 2020 17:08
Date modification
20 novembre 2020 17:08
Résumé français
Le haricot commun (Phaseolus vulgaris L.) est la légumineuse alimentaire la plus importante au monde. Les haricots canadiens, en particulier les gros cultivars à graines d'origine andine, ont une diversité génétique relativement étroite. L'établissement de cultures avec des mélanges de cultivars au lieu de lignées pures est un moyen simple et économique d'augmenter la diversité génétique sur le terrain. Un certain nombre d'études ont démontré les avantages de la culture mixte par rapport à la monoculture pour lutter contre les maladies, augmenter l'efficacité de l'utilisation de l'eau et augmenter la stabilité des rendements. L'objectif de cette étude était de déterminer les effets de l'augmentation de la diversité sur le terrain, en utilisant des mélanges de cultivars de haricots au lieu de monocultures, sur la productivité. La faisabilité de cultiver des mélanges de cultivars de haricots dans les environnements du sud de l'Ontario a été confirmée par une petite étude pilote qui a été menée avec quatre cultivars de haricots et un nombre restreint de mélanges à deux endroits en 2017. Des expériences de performance de mélange ont été réalisées avec sept génotypes de haricots divers à deux endroits en Ontario [Stations de recherche Woodstock et Elora (deux dates de plantation)] en tant que peuplements purs et tous les mélanges binaires possibles (plantés en rangées alternées ou en mélanges complètement aléatoires) en 2018. Des données conventionnelles sur les cultures hors sol sur parcelles ont été collectées. Les efficacités de mélange ont été calculées à partir des données de rendement en utilisant un indice de rendement relatif du mélange (RYM). L'analyse Diallel a été utilisée pour identifier la capacité de mélange générale des cultivars et les capacités de mélange spécifiques des mélanges. Des différences significatives entre sept cultivars de haricots et leurs mélanges ont été identifiées dans les trois environnements pour tous les caractères analysés. Les résultats ont indiqué de multiples avantages des mélanges de plantation par rapport aux monocultures. Un certain nombre de mélanges ont donné un rendement supérieur aux cultivars constituants cultivés dans des peuplements purs; ils avaient des rendements plus élevés, des valeurs d'indice RYM supérieures à un et des capacités de mélange spécifiques positives (pour le rendement) dans les deux types de biblends. La recherche a le potentiel de fournir une base théorique pour l'utilisation d'outils d'agriculture de précision pour planter des champs avec des mélanges plutôt que des monocultures. Cela pourrait conduire à une plus grande diversité sur le terrain dans les cultures et dans les écosystèmes aériens et souterrains qui pourraient fournir une plus grande capacité tampon et une plus grande résilience au système de culture ainsi que des services écosystémiques accrus.
Résumé anglais
Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is the most important food legume crop worldwide. Canadian beans, especially large seeded cultivars of Andean origin, have relatively narrow genetic diversities. Establishing crops with mixtures of cultivars instead of pure lines is a simple, cost effective way to increase genetic diversity in the field. A number of studies have demonstrated the benefits of mixture cropping over monocropping in controlling disease, increasing water use efficiency and increasing yield stability. The objective of this study was to determine the effects of increasing in-field diversity, by using mixtures of bean cultivars instead of monocultures, on productivity. The feasibility of growing bean cultivar mixtures in southern Ontario environments was confirmed with a small pilot study that was conducted with four bean cultivars and restricted number of mixtures at two locations in 2017. Mixture performance experiments were performed with seven diverse bean genotypes at two Ontario locations [Woodstock and Elora (two planting dates) research stations] as pure stands and all possible binary mixtures (planted in alternate rows or as completely random mixtures) in 2018. Conventional plot-based above ground crop data were collected. Mixing efficiencies were calculated from the yield data using a Relative yield of the mixture (RYM) index. Diallel analysis was used to identify general mixing ability of cultivars and specific mixing abilities of mixtures. Significant differences among seven bean cultivars and their mixtures were identified in all three environments for all analyzed traits. The results indicated multiple benefits of planting mixtures compared to monocultures A number of mixtures overyielded component cultivars grown in pure stands; they had higher yields, RYM index values greater than one and positive specific mixing abilities (for yield) in both types of biblends. The research has the potential to provide a theoretical basis for the use of precision agriculture tools to plant fields with mixtures instead of monocultures. It could lead to greater in-field diversity in the crop and in the above and below ground ecosystems that might provide greater buffering capacity and resiliency to the cropping system as well as increased ecosystem services.
Note
None
CRAW tags
- AB - Utile à l'AB
- FREDO association
- GEO Etats-Unis
- SPECIES common bean
- cultivar mixtures
- mixed cropping
- rendement
WEB tags
- diversity
- mixing efficiency 3
- yield
Titre de la publication
Frontiers in Sustainable Food Systems
Volume
4
Date caractères
2020
Date publication
1 janvier 2020
Doi
10.3389/fsufs.2020.00126
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Issn
2571-581X
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