The influence of Triticum aestivum density, sowing pattern and nitrogen fertilization on leaf area index and its spatial variation

SummaryWe investigated leaf area index (LAI) and its spatial variation early in the growing season in Triticum aestivum (spring wheat) sown in two spatial patterns (standard rows and a uniform pattern), at three densities (204, 449 and 721 seeds m−2), and two nitrogen fertilization levels (0 and 80 kg nitrogen ha−1). Our main hypothesis was that a more uniform distribution of individual plants does not affect overall LAI but reduces its spatial variation. We used the number of leaves touching a vertical pin (LAI*) as a measure of LAI. LAI* increased with sowing density, nitrogen fertilization and, contrary to our hypothesis, spatial uniformity. The coefficient of variation of LAI* was higher (1) at lower sowing density, (2) without nitrogen fertilizer and (3) in the row pattern. Both the increase in LAI and the decrease in its variation in more spatially uniform crops may contribute to increased weed suppression and increased yield.

ZusammenfassungWir untersuchten den Blattflächenindex (LAI) und seine räumliche Variation früh in der Wachstumssaison von Triticum aestivum (Sommerweizen), der in zwei räumlichen Mustern (Standardreihen und ein gleichförmiges Muster), in drei Dichten (204, 449 und 721 Samen m−2) und bei zwei Stickstoffdüngerleveln (0 und 80 kg Stickstoff ha−1) gesät wurde. Unsere Haupthypothese war, dass eine stärker uniforme Verteilung der individuellen Pflanzen den gesamten LAI nicht beeinflusst, aber seine räumliche Variation reduziert. Wir nutzen die Anzahl der Blätter, die eine vertikale Nadel berührten (LAI*), als ein Maß für den LAI. Der LAI* nahm mit der Saatdichte, der Stickstoffdüngung und im Widerspruch zu unserer Hypothese mit der räumlichen Uniformität zu. Der Variationskoeffizient des LAI* war größer bei (1) geringerer Saatdichte, (2) ohne Stickstoffdünger und (3) beim Reihenmuster. Beides, die Zunahme des LAI und die Abnahme seiner Variation in räumlich stärker uniformen Beständen, könnte zu einer zunehmenden Unterdrückung von Unkräutern und einer zunehmenden Ernte führen.