Can arbuscular mycorrhiza change the effect of root competition between conspecific plants of different ages?

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Abstract

Seedlings and adults of Hypericum perforatum L., common St. John's wort, were grown together in an experiment of factorial design, where the presence of root competition and arbuscular mycorrhizal inoculation were used as treatments. There was moderate shoot competition, the intensity of which was not manipulated. To check the response of plants to arbuscular mycorrhiza in noncompetitive conditions, adults and seedlings were also grown singly in pots. Single individuals of seedlings and adults responded positively to mycorrhizal inoculation, with the response of seedlings significantly greater. In the competition experiment the positive effect of mycorrhizal colonization on seedling growth vanished, since with root competition, both mycorrhizal and nonmycorrhizal seedlings were of the same size. Without root competition, the shoots of mycorrhizal adults were much larger than of nonmycorrhizal adults, but under root competition the shoot weight did not differ. Arbuscular mycorrhiza increased the biomass differences between competing seedlings and adults. We did not confirm our hypothesis that mycorrhiza makes competition between seedlings and adults more balanced because of the stronger positive response of seedlings to inoculation. The positive effect of arbuscular mycorrhizae on growth vanishes in more crowded conditions. It was concluded that if mycorrhizal inoculation has age-specific positive effect of seedlings in field conditions, it is more probably due to higher tolerance to abiotic stress than due to higher competitive ability of seedlings.

Les auteurs ont cultivé ensemble les plantules et les plantes adultes de l'Hypericum perforatum L. dans un dispositif expérimental factoriel, où la présence de compétition racinaire et l'inoculation mycorhizienne constituaient les traitements. La compétition entre les tiges était modérée et son intensité n'a pas été manipulée. Pour vérifier la réaction de la plante aux mycorhizes arbusculaires, dans des conditions de non compétition, les plantules et les plantes adultes ont été également cultivées séparément dans des pots. Les individus isolés des plantules et des plantes adultes ont réagi positivement à l'inoculation mycorhizienne, la réaction des plantules étant significativement plus importante. Dans l'expérience en compétition l'effet positif de la colonisation mycorhizienne sur la croissance des plantules disparaît, les plantules mycorhizées et non-mycorhizées ayant la même dimension. Sans compétition racinaire, les tiges des plantes adultes mycorhizées sont beaucoup plus grosses que celles des adultes non-mycorhizées, mais en compétition, les poids des tiges ne sont pas différents. Les mycorhizes arbusculaires augmentent la différence de biomasse entre les plantules et les plantes adultes en compétition. Les auteurs n'ont pas pu confirmer leur hypothèse à l'effet que les mycorhizes rendraient la compétition entre les plantules et les plantes adultes mieux balancée à cause de l'effet positif plus marqué de l'inoculation sur les plantules. L'effet positif des mycorhizes arbusculaires sur la croissance disparaît dans des conditions de surpopulation. Les auteurs concluent que si l'inoculation mycorhizienne à un effet positif lié à l'âge des plantules en conditions naturelles, ce serait probablement à cause d'une meilleure tolérance aux stress abiotiques plutôt qu'à une meilleure capacité compétitive des plantules.

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