Effects of weed and erosion control on communities of soil mites (Oribatida and Gamasina) in short-rotation willow plantings in central New York


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Abstract

Several pre-emergent herbicides (azafenidin, oxyfluorfen, and imazaquin–pendimethalin mixture), used for weed control during the establishment of short-rotation willow plantings, were tested for their impact on population density, species richness, and community structure of predaceous (Gamasina) and saprophagous and (or) mycophagous (Oribatida) soil mites. The experimental control was hand-weeded (no herbicide). Two site preparation treatments were used: conventional (disked) and erosion controlled (no-till with cover crop of winter rye). The influence of herbicide application on non-target organisms (soil mites) cannot be generalized, with groups being differentially affected. Overall, Oribatida were most affected by herbicides. Among specific herbicides, azafenidin and oxyfluorfen had a negative effect on density and species richness of soil mites. The response of Oribatida and Gamasina to herbicides was species-specific. Two species of Oribatida (Sellnickochthonius immaculatus (Forsslund) and Liochthonius lapponicus (Trägårdh)) declined significantly in all herbicide-treated plots. The cover crop residue had positive effect on both Oribatida and Gamasina; the negative effect of herbicides on Oribatida was greatly mitigated by cover crop. Herbicides appear to reduce mite diversity and alter community structure, but they do not always affect abundance. We speculate that the sensitivity of Oribatida to herbicides can reflect the indirect impacts of herbicides on soil microflora.RésuméPlusieurs herbicides de prélevée (azafénidine, oxyfluorfène et un mélange d'imazaquine et de pendiméthaline), utilisés pour maîtriser la végétation lors de l'établissement de plantations de saule à courte révolution, ont été testés quant à leur impact sur la densité de population, la richesse en espèces et la structure des communautés d'acariens prédateurs (Gamasides) et saprophages ou mycophages (Oribates) dans le sol. La végétation a été éliminée manuellement (aucun herbicide) dans le traitement témoin. Deux traitements de préparation de terrain ont été utilisés: un traitement conventionnel (disquage) et un traitement visant à prévenir l'érosion (aucun travail du sol avec une culture de protection de seigle d'hiver). L'impact de l'application d'herbicide sur les organismes non visés (acariens du sol) ne peut être généralisé étant donné que les différents groupes ne sont pas affectés de la même façon. Dans l'ensemble, les Oribates ont été les plus affectés par les herbicides. Parmi les herbicides spécifiques, l'azafénidine et l'oxyfluorfène ont eu un effet négatif sur la densité et la richesse en espèces des acariens du sol. La réaction des Oribates et des Gamasides aux herbicides variait selon l'espèce. Deux espèces d'Oribates (Sellnickochthonius immaculatus (Forsslund) et Liochthonius lapponicus (Trägårdh)) ont significativement décliné dans toutes les parcelles traitées avec un herbicide. Les résidus de la culture de protection ont eu un effet positif tant sur les Oribates que sur les Gamasides; l'effet négatif des herbicides sur les Oribates a été grandement atténué par la culture de protection. Les herbicides semblent réduire la diversité des acariens et altérer la structure des communautés mais ils n'affectent pas toujours leur abondance. Nous croyons que la sensibilité des Oribates aux herbicides peut refléter les impacts indirects des herbicides sur la microflore du sol.

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