Intraspecifieke verschillen in herbicidengevoeligheid bij Europese (Echinochloa crus-galli) en stekelige hanenpoot (Echinochloa muricata)

Transcriptie

1 Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen Academiejaar Intraspecifieke verschillen in herbicidengevoeligheid bij Europese (Echinochloa crus-galli) en stekelige hanenpoot (Echinochloa muricata) Katrien De Bruecker Promotor: Prof. dr. ir. Benny De Cauwer Tutor: ir. Sofie Claerhout Masterproef voorgedragen tot het behalen van de graad van Master in de bio-ingenieurswetenschappen: landbouwkunde

2

3 Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen Academiejaar Intraspecifieke verschillen in herbicidengevoeligheid bij Europese (Echinochloa crus-galli) en stekelige hanenpoot (Echinochloa muricata) Katrien De Bruecker Promotor: Prof. dr. ir. Benny De Cauwer Tutor: ir. Sofie Claerhout Masterproef voorgedragen tot het behalen van de graad van Master in de bio-ingenieurswetenschappen: landbouwkunde

4 De auteur en de promotor geven de toelating deze scriptie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze scriptie. The author and the promotor give the permission to use this thesis for consultation and to copy parts of it for personal use. Any other use is subject to the copyright laws, more specifically the source must be extensively quoted when citing results from this thesis. Datum: 5/06/2015 Prof. dr. ir. Benny DE CAUWER Ir. Sofie CLAERHOUT Katrien DE BRUECKER

5 WOORD VOORAF 3 juli 2014, een zonnige woensdag aan de proefserres in Melle, de aanvang van mijn thesis. Vele zaadtellingen, uitdunningen, zaaien, behandelingen, oogsten en heel wat getyp later eindigt het hier bijna een jaar later met dit werk als resultaat. Deze masterproef zou niet tot stand gekomen zijn zonder de hulp van enkele mensen die ik bij deze dan ook graag wil bedanken. In het bijzonder wil ik Prof. dr. ir. De Cauwer en ir. Sofie Claerhout bedanken. Dankzij hun kennis, geduld en behulpzaamheid heb ik deze masterproef tot een goed einde gebracht. Het is me tijdens dit jaar duidelijk geworden dat deze mensen enorm gedreven zijn in hetgeen ze doen, wat mijn grootste respect en bewondering verdient. Mijn dank aan Chris voor alle hulp en raad bij het uitvoeren van mijn experimenten. Zeker voor zijn geduld tijdens de behandeling van de omvangrijke stadiumproef. Iets dat me nog lang zal bijblijven. Ook dank aan de gehele vakgroep plantaardige productie omdat het uitvoeren van mijn proeven tijdens de zomer mede dankzij hen in een gemoedelijke sfeer plaatsvond. Daardoor heb ik het werk tijdens de voorbije zomer niet ervaren als een opdracht doch als een deel van mijn vakantie. Ik heb er een onvergetelijke tijd beleefd. En natuurlijk last but not least, mijn ouders. Zij mogen zeker niet ontbreken in deze lijst. Ze zijn mijn grootste 'supporters' geweest gedurende deze 5 jaar en stonden altijd voor mij klaar. Katrien, Gent, 2 juni 2015

6

7 INHOUDSOPGAVE INHOUDSOPGAVE i LIJST MET AFKORTINGEN iii SAMENVATTING iv 1. INLEIDING 1 2. LITERATUURSTUDIE Echinochloa crus-galli en Echinochloa muricata Taxonomie Ecologie en verspreiding Algemeen Verspreiding in Vlaanderen Levenscyclus en biologie Zaadbank Kieming Groei Reproductie Morfologisch onderscheid Vegetatief stadium Generatief stadium Intraspecifieke variabiliteit Morfologische variabiliteit Genetische variabiliteit Variabiliteit in herbicidengevoeligheid Landbouwkundige aspecten Belang van bestrijding Bestrijding Chemische bestrijding Niet-chemische bestrijding Herbicidenresistentie MATERIAAL EN METHODEN Materiaal Gebruikt substraat Gebruikte populaties Experimenten Experiment Doelstellingen Proefopzet Statistische dataverwerking Experiment Doelstellingen Proefopzet Statistische dataverwerking 34 i

8 4. RESULTATEN EN DISCUSSIE Resultaten Experiment Experiment Experiment Discussie Experiment Experiment Experiment BESLUIT REFERENTIELIJST BIJLAGEN 64 ii

9 LIJST MET AFKORTINGEN AFLP: amplified fragment length polymorphism ACCase: acetyl-coa carboxylase ALS : acetolactaatsynthetase a.s. : actieve stof EC: emulgeerbaar concentraat ECHCG: Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. (Bayer code) ECHCM: Echinochloa muricata (Beauv.) Fernald (Bayer code) ED 50 : effectieve dosis 50% (dosis die een biomassareductie veroorzaakt van 50%) ED 90 : effectieve dosis 90% (dosis die een biomassareductie veroorzaakt van 90%) HPPD: hydroxylfenylpyruvaat dioxygenase HRAC: Herbicide Resistance Action Committee NA: not available (Nl.: niet beschikbaar) OD: olie dispersie PCR: polymerase chain reaction POST: na-opkomst toepassing PPI: pre plant incorporated PRE: voor-opkomst toepassing RAPD: random amplified polymorphic DNA RFLP: restriction fragment length polymorphism RV: relatieve vochtigheid SC: suspensie concentraat SE: standaardfout SI: selectiviteitsindex T: temperatuur iii

10 SAMENVATTING Vlaamse maïsmonoculturen worden meer en meer geconfronteerd met lastig te bestrijden en zich uitbreidende Echinochloa-soorten (hanenpoot). Echinochloa crus-galli (L.) Beauv (Europese hanenpoot) en Echinochloa muricata (Beauv.) Fernald (stekelige hanenpoot) zijn de voornaamste ingeburgerde soorten in Vlaanderen. Beide soorten zijn morfologisch en genetisch erg variabel. In welke mate deze variabiliteit zich vertaalt in gevoeligheid ten aanzien van herbiciden vormt het onderwerp van het eerste deel van deze masterporef. Om dit te onderzoeken werden dosis-respons potexperimenten in serreomstandigheden uitgevoerd met voor- en na-opkomst herbiciden. De populaties die in deze masterproef werden onderzocht, werden in 2013 door middel van morfologische en genetische analyse gekarakteriseerd en op basis daarvan opgedeeld in onderscheidbare clusters. Zowel in voorals bij na-opkomstbehandeling waren er intraspecifieke verschillen in herbicidengevoeligheid aanwezig. Bij behandeling met het voor-opkomstherbicide dimethenamide-p werden verschillen op intraspecifiek niveau vastgesteld tot een factor 7 tussen E. crus-galli populaties en tot factor 10 tussen E. muricata populaties. Binnen clusters met eenzelfde morfologische karakterisatie was een kleinere variatie in ED 90-waarden aanwezig. Binnen E. crus-galli clusters werden verschillen tot factor 3,5 waargenomen. Deze verschillen binnen clusters waren niet significant verschillend op één (van de vier) cluster na. Bij E. muricata liep de variabiliteit binnen clusters op tot een factor 5. Variabiliteit ten aanzien van dimethenamide-p binnen clusters was dus kleiner dan tussen cluster van eenzelfde soort doch is dit niet afdoende om van een echt verband te spreken tussen morfologische kenmerken en herbicidengevoeligheid. Na-opkomst behandelingen met nicosulfuron en topramezon in het 3-bladstadium (BBCH13) leverden een duidelijk verschillend patroon op in herbicidengevoeligheid. Na behandeling met nicosulfuron verschilde de intraspecifieke gevoeligheid tot factor 7 voor E. crus-galli populaties en tot factor 4 voor E. muricata populaties. Binnen E. crus-galli clusters bedroeg de variabiliteit een factor 2,5; binnen E. muricata clusters was dit een factor 4. Bij behandeling met topramezon was de intraspecifieke variabiliteit gering in vergelijking met de interspecifieke variabiliteit. Intraspecifiek werden verschillen vastgesteld tot een factor 3 à 3,5 voor E. crus-galli en factor 3 voor E. muricata. Tussen de clusters heerste een gelijkaardig mate aan variabiliteit. Op interspecifiek niveau had E. muricata duidelijk een lagere gevoeligheid ten aanzien van topramezon in vergelijking met E. crus-galli; voor 5 van de 6 E. muricata populaties oversteeg de ED 90-waarde de maximale velddosis (50,4 g ha -1 ) terwijl alle E. crusgalli populaties bestreden waren met halve velddosis. De werking van nicosulfuron en topramezon bleek sterk afhankelijk van de weerscondities rond het behandelingstijdstip. Bij nicosulfuron en topramezon werden verschillen tussen run 1 en run 2 vastgesteld tot respectievelijk een factor 6 en factor 2. In het tweede luik van deze masterproef werd dieper ingegaan op het effect van het behandelingsstadium op de variabiliteit in herbicidengevoeligheid tussen E. crus-galli en E. muricata clusters. Behandeling na het 3-bladstadium resulteerde bij beide Echinochloa spp. in een sterk afnemende effectiviteit van nicosulfuron en topramezon. Zo was de effectiviteit van nicosulfuron en topramezon respectievelijk tot 80 en 50% lager bij behandeling in het 5-bladstadium dan bij behandeling in het 3-bladstadium. De rol die het behandelingsstadium speelt op de variabiliteit tussen de clusters is herbicidespecifiek. Bij behandeling met nicosulfuron werden geen duidelijke verschillen iv

11 in variabiliteit tussen de clusters aangetoond terwijl behandeling met topramezon een verschillend herbicidepatroon over de stadia heen gaf. Cluster 1 (E. crus-galli) was het minst van alle clusters gevoelig aan behandeling met topramezon in het 5-bladstadium, terwijl in het 1-bladstadium en 3- bladstadium geen verschil kon worden opgemerkt tussen cluster 1 en de andere clusters. Cluster 6 (E. muricata) was het minst gevoelig van alle clusters in het 5-bladstadium maar bleek het sterkst bestreden in binnen het 3-bladstadium. Ondanks de variabiliteit in herbicidengevoeligheid, aanwezig bij zowel E. crus-galli en E. muricata, voor zowel voor- als na-opkomstherbiciden, leidde dit doorgaans niet tot bestrijdingsproblemen. Dit gold in het bijzonder voor de voor-opkomsttoepassing van dimethenamide-p waarbij 1/9 van de max. toegelaten dosis volstond om alle Echinochloa populaties met 90% te bestrijden. Ook de naopkomsttoepassingen met nicosufluron en topramezon met dosissen lager dan of gelijk aan de toegelaten velddosis resulteerden doorgaans in goede bestrijding. Om tegenvallende bestrijding van Echinochloa muricata populaties met toegelaten dosis topramezon te voorkomen, dient de bestrijding evenwel bij hoge luchtvochtigheid te gebeuren. Naast de factor populatie en soort zijn de weersomstandigheden en bladstadium op moment van behandelen van cruciaal belang voor een effectieve bestrijding van E. crus-galli en E. muricata. v

12 1. INLEIDING Met de introductie van maïs in de jaren 70 ontstond ook de maïsmonocultuur in Vlaanderen. Sindsdien kent Vlaanderen een enorme stijging in het maïsareaal. In de periode steeg het maïsareaal met ha of een toename van 77 % ten opzichte van het areaal in 1990 (Wustenberghs et al., 2004). Vandaag is maïs met bijna ha het grootste akkerbouwgewas in Vlaanderen (Platteau et al., 2014). Typische onkruidflora die gepaard gaan met maïsmonocultuur zijn de onkruidgiersten zoals Setaria (Naaldaar), Panicum (Gierst), Digitaria (Vingergras) en Echinochloa (Hanenpoot). Deze (sub-) tropische grassen behoren zoals maïs tot de onderfamilie van de Panicoideae en beschikken eveneens over een C4-metabolisme waardoor ze over een adaptief voordeel beschikken bij hoge temperaturen. De spreiding van kieming in tijd, het vermogen om van op een diepte tot 13 cm te kiemen en hun sterke verwantschap met maïs maakt effectieve bestrijding lastig (De Cauwer, 2013). Het continue verbouwen van maïs zonder vruchtwisseling en eenzijdig gebruik van atrazine in de jaren 60-70, waartegen zowel maïs maar ook onkruidgiersten in zekere mate tolerant zijn, heeft ertoe geleid dat o.a. Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. (Europese hanenpoot) zich verder heeft kunnen verspreiden en inburgeren in de maïsteelt (De Cauwer, 2015). Na het atrazine tijdperk is vandaag een gevarieerder pakket aan werkingswijzen, zoals ALS- remmers en HPPD-remmers, op de markt die bestrijding mogelijk maakt in maïs. Naast E. crus-galli werd rond 2000 ook E. muricata voor het eerst herkend in maïsvelden in Vlaanderen. Deze soort was reeds langer aanwezig maar door sterke morfologische gelijkenissen vaak foutief gedetermineerd als zijnde E. crus-galli (Hoste, 2004). Zowel E. crus galli als E. muricata zijn gekend voor hun hoge morfologische en genetische variabiliteit op intraspecifiek niveau. Hoe deze variabiliteit de herbicidengevoeligheid beïnvloedt, is minder bekend. Er zijn reeds studies die variabiliteit waarnemen in gevoeligheid van E. crus-galli populaties t.a.v. herbiciden (Vidotto, 2007; De Cauwer et al., 2012a; Dewaele, 2013; Matzenbacher et al., 2013; Claerhout et al., 2015) Ook in een eerdere studie van Dewaele (2013) werden op intraspecifiek niveau verschillen in herbicidengevoeligheid vastgesteld t.a.v. enkele maïsherbiciden. In deze masterproef wordt dieper ingegaan op deze intraspecifieke verschillen. Hiervoor werden 30 populaties van E. crus-galli en E. muricata uit Vlaanderen en het buitenland verzameld. Deze populaties werden opgedeeld in 6 clusters op basis van morfologische en genetische kernmerken, 4 clusters E. crus-galli en 2 clusters E. muricata. In het eerste luik van deze masterproef wordt onderzocht of er variabiliteit in herbicidengevoeligheid aanwezig is tussen en binnen clusters van dezelfde soort. Het tweede deel gaat over de rol van het behandelingsstadium op de variabiliteit in herbicidengevoeligheid. 1

13 2. LITERATUURSTUDIE 2.1. Echinochloa crus-galli en Echinochloa muricata Taxonomie Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. (Europese hanenpoot) en Echinochloa muricata (Beauv.) Fernald (Stekelige hanenpoot) behoren tot het genus Echinochloa (onderfamilie Panicoideae) dat wereldwijd zo n 50- tal eenjarige en overblijvende soorten bevat (Michael, 1983). In Europa zijn E. crus-galli, Echinochloa colona (L.) link, Echinochloa hispidula (Retz.) Nees ex Royle, Echinochloa oryzoides (Arduino) Fritsch en Echinochloa oryzicola Vasing. de meest problematische onkruidsoorten uit dit genus (Costea & Tardif, 2002). De systematiek van Echinochloa wordt weergegeven in tabel 1. Het genus Echinochloa behoort tot de stam van de Paniceae. Onder deze stam komen naast Echinochloa nog enkel andere belangrijke onkruidgiersten voor zoals Setaria (naaldaar), Panicum (gierst) en Digitaria (vingergras) (De Cauwer, 2013). De grote variabiliteit binnen E. crus-galli en de sterke gelijkenis met E. muricata hebben al voor veel verwarring gezorgd bij taxonomie en identificatie van deze soorten. Echinochloa muricata werd voor het eerst beschreven in 1803 onder de naam Panicum muricatum Michx. (Hoste, 2004) en is vaak door de sterke morfologische gelijkenissen foutief gedetermineerd als E. crus-galli. (Maun & Barrett, 1986). In Noord-Amerika en Canada werd eveneens door de sterke gelijkenissen het onderscheid tussen het inheemse E. muricata en de geïntroduceerde E. crus-galli niet altijd duidelijk gemaakt (Maun & Barrett, 1986; Darbyshire et al., 2009). Het enorme aanpassingsvermogen van Echinochloa soorten in uiteenlopende omgevingscondities, introductie van uitheemse taxa die nieuwe genen aanbrengen en het gebrek aan een globale eenduidige determinatiemethode resulteerde in verschillende benaderingen van de opdeling in ondersoorten binnen E. crus-galli (Barrett & Wilson, 1981). Yabuno (1983) onderscheidde onder de E. crus-galli ssp. crus-galli drie variëteiten: E. crus-galli spp. crus-galli var. formosensis, var. crus-galli en var. praticola. Ook Gould et al. (1972) benoemden 3 varianten echter wel met andere benaming nl. var. crus-galli, var. frumentacea en var. oryzicola (nu E. oryzicola gebleken). Michael (1983) beschreef 2 variëteiten: E. crus galli ssp. crus-galli var. crus-galli en var. praticola. De opdeling onder E. muricata is éénduidiger. Onder andere Gould et al. (1972), Michael (2003), Hoste (2004), Lambinon & Verloove (2012) deelden E. muricata onder in E. muricata var. microstachya (Wiegand) Rydb. en Echinochloa muricata var. muricata. 2

14 Tabel 1: Taxonomie van het genus Echinochloa met de meest voorkomende ondersoorten van Echinochloa crus-galli en Echinochloa muricata in België (Watson & Dallwitz, 1992) Afdeling: Spermatophyta Onderafdeling: Angiospermae Klasse: Liliopsida (= Monocotyledones) Orde: Poales Familie: Poaceae Onderfamilie: Panicoideae Stam: Paniceae Geslacht: Echinochloa crus-galli var. crus-galli var. praticola var. hispidula spp. spiralis Echinochloa muricata var. microstachya var. muricata Taxonomische indeling binnen het Echinochloa genus gebeurt vaak op basis van morfologische parameters zoals de grootte van de aartjes of lemma en palea (Yabuno, 1983; Costea & Tardif, 2002; Hoste, 2004) maar zoals eerder vermeld leidt dit soms tot onduidelijkheden. Daarom worden tegenwoordig moderne analysetechnieken zoals isozymen, RAPD, AFLP, microsatellieten (Rutledge, 2000; Danquah et al., 2002; Ruiz-Santaella et al.,2006; Altop & Mennan, 2011) en micromorfologie van de caryopsis, lemma en zetmeelkorrels (Costea & Tardif, 1986) toegepast om de variabiliteit van Echinochloa soorten in kaart te brengen. Voor deze masterproef werden de populaties van E. crus-galli en E. muricata opgedeeld in verschillende clusters op basis van een combinatie van morfologische en genetische kenmerken. om Ecologie en verspreiding Algemeen Echinochloa crus-galli wordt aanzien als de meest verspreide soort uit het Echinochloa genus en komt wereldwijd voor tussen 50 NB en 40 ZB (Holm et al., 1977). In Canada wordt E. crus-galli zelfs teruggevonden op plaatsen boven 50 NB (Maun & Barrett, 1986). Echinochloa crus-galli komt voor als onkruid in wegbermen, grachten en oevers van rivieren maar vooral in gewassen zoals rijst en maïs (Maun & Barrett, 1986). Echinochloa crus-galli vereist een warm tot gematigd klimaat met vorstvrije dagen en een gemiddelde zomertemperatuur van C. Echinochloa crus-galli groeit optimaal onder natte bodemcondities (35-65% vochtgehalte) (Maun & Barret,1986). Echter overleeft E. crus-galli ook in extreme condities van volledige watersaturatie (Kennedy et al., 1980). Het stelt verder weinig eisen aan de bodemtextuur en wordt teruggevonden op zowel zand- als kleibodems, niettegenstaande vruchtbare leemgronden met een hoge waterbindingscapaciteit als optimaal worden beschouwd (Brod, 1968). Echinochloa muricata is afkomstig uit Noord Amerika en heeft zich van daaruit verspreid naar o.a. Australië, Europa, Zuid-Afrika en Nieuw-Zeeland. Natte gronden zoals oevers van rivieren, beken en 3

15 geïrrigeerde of bevloeide landbouwpercelen zijn de natuurlijke habitat van E. muricata (Barrett & Wilson, 1981; Hoste, 2004). Buiten zijn oorsprongsgebied is E. muricata ook terug te vinden in maïsvelden en akkers. Echinochloa crus-galli en E. muricata hebben een gelijkaardig habitat en kunnen dus samen gevonden worden op dezelfde plaats wat onderscheid tussen de twee soorten verder bemoeilijkt Verspreiding in Vlaanderen In Vlaanderen zijn E. crus-galli en E. muricata vooral maïsonkruiden. In een studie van Van Landuyt et al. (2006) werden 320 hokken van 1 km 2 tussen Gent en Brugge gecontroleerd op de aanwezigheid van C4-grassen. In elk hok kwam E. crus-galli voor en in 79% van de onderzochte hokken werd E. muricata geobserveerd, 98.4% van de E. crus-galli en 97.8% van de E. muricata waarnemingen waren geassocieerd met maïsteelt. Figuur 1 geeft de verspreiding van E. crus-galli en E. muricata weer in Vlaanderen.) Figuur 1: De verspreiding van E. crus-galli (bovenste kaart) en E. muricata (onderste kaart) in Vlaanderen in De grootte van de donkere stippen is in verhouding tot het aantal observaties van deze soort in dat welbepaalde hok (hokken aangeduid in bovenste figuur d.m.v. vierkantjes) (Van Landuyt et al., 2006) 4

16 Echinochloa muricata werd als een weinig voorkomende soort beschouwd in België totdat Hoste (2004) in 2001 de talrijke aanwezigheid te velde opmerkte. Uit de daaropvolgende revisie van herbariacollecties bleek dat E. muricata al voor 1910 in onze streken voorkwam maar verkeerdelijk als E. crus-galli geïdentificeerd werd (Hoste, 2004). Zelfs in herbaria van 1887 en 1890 was E. muricata reeds aanwezig. Uit die revisie bleek ook dat vooral de laatste decennia het aandeel van E. muricata t.o.v. E. crus-galli in Vlaanderen sterk toegenomen was, van 2% voor 1910 naar meer dan 25% in de jaren 90 (Hoste, 2004). De oudste E. muricata collecties zijn afkomstig van de streek rond Verviers. De reden hiervoor vinden we in de wolindustrie in die streek tijdens de 19 de en 20 ste eeuw. In Vlaanderen is var. microstachya genaturaliseerd, terwijl var. muricata een efemeer adventief is (tabel 2). Tabel 2: Verspreiding en voorkomen van E. crus-galli en E. muricata in België. I : introductie, EW: Eerste waarneming, MRW: Meest recente waarneming, Hrk: Herkomst NG: naturalisatiegraad, MI: manier van introductie (Naar: Verloove, Taxon I 1 EW MRW 2 Hrk 3 Aanwezigheid NG 4 MI Vl. Br. Wa. Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. T <1800 N E-Az X X X Nat. Graan, wol, Echinochloa muricata (Beauv.) Fernald subsp. microstachya (Wiegand) Jauzein Echinochloa muricata (Beauv.) Fernald subsp. muricata T 1887 N NAM X X Nat. Graan, zaden, T NAM X Cas. Graan 2006; Verloove, 2015) 1 T: Toevallige introductie. 2 N: genaturaliseerde soorten, kunnen jaarlijks worden waargenomen. 3 E-Az: Inheems in Europa en Azië, NAM: inheems in Noord-Amerika. 4 Nat: genaturaliseerde taxa die in de gegeven omstandigheden succesvol kunnen reproduceren en zo de populatie in stand houden. Cas: taxa die worden geïntroduceerd in een bepaalde habitat maar daar niet succesvol kunnen reproduceren of bij succesvolle reproductie er toch niet in slagen populaties in stand te houden op lange termijn. C4-grassen, waar E. crus-galli toebehoort, hebben een slechte verspreidingscapaciteit en zijn daarom voor hun langeafstandsverspreiding sterk aangewezen op menselijke activiteiten (Vanderhoeven et al., 2006). Nieuwe introducties van E. crus-galli worden gestimuleerd door de nabijheid van havengebieden waar graantransport en graanverwerking zorgt voor constante aanvoer van nieuwe populaties die kunnen inkruisen met Vlaamse populaties (Robbrecht & Jongepier, 1986). De verbreiding en instandhouding van populaties wordt dan weer in de hand gewerkt door de opkomst van de maïsmonocultuur en het hoog aandeel loonwerk in Vlaanderen sinds de jaren 70 (De Cauwer et al., 2012b). De verklaring hiervoor is te vinden in de grote verwantschap tussen maïs en Echinochloa soorten. Beiden bezitten een C4-metabolisme wat zorgt voor adaptief voordeel bij omstandigheden met hoge lichtintensiteit, hoge temperaturen en weinig vocht. Daarenboven werden in de beginjaren van de maïsteelt in België voor onkruidbestrijding vaak triazines gebruikt. Dit bevorderde de installatie en uitbreiding van E. crus-galli populaties want zowel maïs als E. crus-galli bezitten een metabolische 5

17 tolerantie ten aanzien van triazines (De Cauwer, 2015). Eens gevestigd zorgt de hoge zaadproductie en lange levensduur van de zaden voor blijvende problemen, zeker in teeltsystemen met maïs in enge vruchtwisseling. Ook is de kieming van E. crus-galli zeer gespreid in de tijd (zie ) en kunnen Echinochloa soorten die later op het jaar kiemen aan na-opkomst behandelingen ontsnappen Levenscyclus en biologie Zaadbank Echinochloa crus-galli en E. muricata zijn eenjarige soorten die het ongunstige groeiseizoen overleven als zaden. De grootte van de zaadbank is zeer variabel en afhankelijk van een aantal processen zoals kieming, predatie door vertebraten en invertebraten, bederf van zaden en kieming (Gallandt, 2006). Rahman et al. (2006) vonden een positief lineair verband tussen de grootte van de zaadbank van E. crus-galli en het aantal aanwezige planten in het veld. Het aandeel van zaden in de zaadbank dat jaarlijks succesvol kiemde lag op 6,3%. Bagavathiannan et al. (2011a) onderzochten de omvang van E. crus-galli zaadbanken op velden verspreid in Arkansas met een geschiedenis in rijst, katoen of soyateelt. De resultaten gaven en grote variatie aan van 0 zaden/m 2 tot zaden/m 2 met een gemiddelde van 6000 zaden/m 2. De omvang van de zaadbank kan ook variëren naargelang de omstandigheden. Zo zagen Srivastava en Singh (2014) een stijging in omvang van de zaadbank van Echinochloa colona van zaden/m 2 naar zaden/m 2 onder geïrrigeerde omstandigheden. De zaadbank is persistent. De vitaliteit van de zaden in de zaadbank is afhankelijk van de leeftijd, dormantie, diepte waarop ze begraven liggen en bodembewerking (Schweizer & Zimdahl, 1984). Naarmate zaden zich dieper in de bodem bevinden, zullen de zaden langer kiemkrachtig blijven. Bewaring van zaden in een glazen bokaal of in de bodem op 7 of 25 cm diep resulteerde na 3 jaar in kiempercentages van % (Rahn et al.,1968). In een studie van Dawson & Burns (1975) overleefde 3% van de zaden een 13 jaar lange bewaring in de bodem op een diepte van 2.5 tot 20 cm. Er werden geen vitale zaden meer teruggevonden na 15 jaar. Egley en Chandler (1983) zagen eveneens een sterke daling van de levensvatbaarheid van E. crus-galli zaden. Na 1,5 jaar bewaring in de bodem was het aantal levende zaden gedaald tot minder dan 5% en na 5,5 jaar waren er geen levende zaden meer aanwezig. Burnside et al. (1996) onderzochten de evolutie in levende zaden na 17 jaar bewaring op een diepte van 20 cm in de bodem en vonden zelfs op één locatie nog 1% levende zaden na 17 jaar. In onverstoorde bodems ziet men vaak langere overleving van zaden ten opzichte van gecultiveerde bodems (Schweizer & Zimdahl, 1984). Ondanks de sterke afname van de zaadbank kunnen door omhoog ploegen van zaden toch grote problemen ontstaan. Dawson en Burns (1975) bemerkten dat het naar boven ploegen van slechts 1% vitale zaden uit de zaadbank genoeg is om al sterke veronkruiding te veroorzaken. Verse zaden van E. crus-galli kunnen passage in het spijsverteringsstelsel van een rund overleven. Verdere verspreiding van deze zaden via drijfmest kan tevens als reëel worden geacht aangezien E. crus-galli zaden tot 10 weken kunnen overleven in de mestkelder (Elema & Scheepens,1992). Om dit tot een minimum te beperken is het belangrijk de fermentatie in de kuil minimaal 6 weken ongestoord te laten doorgaan om volledige afdoding van het E. crus-galli zaad te verkrijgen (Schröder & Baart, 1982). 6

18 Het effect van hoge temperaturen op de zaadvitaliteit van E. crus-galli werd onderzocht in een studie van Vidotto et al. (2013). Indien zaad werd blootgesteld voor 2-5 seconden aan 80 C werd er geen kieming meer vastgesteld Kieming Echinochloa crus-galli kent een sterke primaire kiemrust, het kiemingspercentage is zeer laag voor verse rijpe zaden (Rahn et al., 1968). Rahn et al. (1968) verzamelden zaden in twee opeenvolgende jaren om hun kieming te bestuderen. Meteen na oogst kiemden 0.3% (jaar 1) en 1.4% (jaar 2) van de zaden. Na 8 maanden steeg het kiemingspercentages resp. naar 58% en 44%. De lengte van de primaire dormantie is seizoensafhankelijk (Honek & Marinkova, 1996). Zo bleek uit het experiment van Rahn et al. (1968) dat verse zaden uit jaar 1 na 4 maanden de dormantie hadden doorbroken terwijl verse zaden uit het volgende jaar acht maanden nodig hadden. In de literatuur zijn tal van methoden opgesomd om primaire dormantie te doorbreken. Bewaren van de zaden op hoge temperatuur, vochtige bewaring op 5 C, bewaren in stikstof, invriezen van zaden in vloeibare stikstof op -196 C, verwijderen of beschadigen van het pericarp, zaden invriezen, blootstelling aan warmte (49 C), dompelen in een aceton oplossing of H 2SO 4-oplossing zijn maar enkele van de talrijke voorbeelden (Rahn et al., 1968 ; Jordan, 1981; Sung et al., 1987). In Rahn et al. (1968) was verwijderen van het pericarp de meest effectieve methode; het gaf 87% kieming. Dit zou kunnen wijzen op een bepaalde stof of kiemremmende factor die in de pericarp aanwezig is. In de natuur wordt de dormantie geleidelijk doorbroken door blootstelling van zaden aan lage temperaturen (vernalisatie). Jordan (1981) bracht E. crus-galli zaden 5 minuten in vloeibare stikstof (-196 C) om daarna gedurende 1 uur bloot te stellen aan 24 C. Na deze vries-dooi behandeling steeg het kiempercentage van 60% naar 71%. De grootste stijging in kiempercentage werd bekomen na 10 cycli van de vries-dooi behandeling; dan werd een kiemingspercentage van 99% bereikt. In veldomstandigheden wordt primaire kiemrust van geïmbibeerde zaden afgebroken door de koudere wintertemperaturen gevolgd door een stijging van de temperatuur in de lente. In een studie van Martinkova en Honek (1995) bleek de afbraak van de dormantie onder veldomstandigheden het hoogst bij een temperatuur van 7 C. Het beëindigen van de primaire kiemrust betekent echter niet dat zaden ook daadwerkelijk kiemen. Indien bepaalde omgevingsfactoren zoals temperatuur, licht en diepte in de bodem niet optimaal zijn, zal het zaad de secundaire kiemrust ingaan. Volgens Honek et al. (1998) verschilt de primaire kiemrust van E. crus-galli van de secundaire in de snelheid waarmee de kiemrust wordt afgebroken en de gevoeligheid t.o.v. bepaalde voorbehandeling. Zo werd voor zaden in secundaire kiemrust 50% kieming bereikt na 118 dagen bewaring op 25 C en na 34 dagen op 5 C. Voor zaden in primaire kiemrust was er 50% kieming na 522 dagen bij 25 C en 107 dagen bij 5 C. Onder veldomstandigheden zijn de verschillen tussen primaire en secundaire dormantiebeëindiging minder sterk uitgesproken. Jaarlijkse variatie in kieming onder veldomstandigheden waren eerder toe te schrijven aan variabele weersomstandigheden dan aan het type dormantie. Meeste kieming vindt plaats van begin mei tot augustus (Honek et al., 1998). Temperatuur is hierin een cruciale factor (Vengris et al., 1966). Hoe hoger de temperatuur, des te sneller kieming zal plaatsvinden. Tijdens zomermaanden stelden Vengris et al. (1966) bij een temperatuur van 29 C na 5 dagen 68 % kieming vast. Onder het koudere regime van 15 C kiemde na 25 dagen slechts 12%. Temperatuursextrema voor kieming liggen dan ook tussen C luchttemperatuur (Watanabe, 1981; Keeley & Thullen, 1989) met een optimum tussen 25 à 30 C (Martinkova et al., 2006; Mehmeti 7

19 et al., 2010). Het temperatuursinterval waarin kieming kan plaatsvinden vergroot echter wel naarmate het zaad ouder wordt (Martinkova et al., 2006). Verhoogde CO 2-concentraties in de bodem die optreden na hevige regenval zouden volgens Yoshioka et al. (1998) aanleiding kunnen geven tot pieken in kieming van E. crus-galli. Ook Bagavathiannan et al. (2011) constateerden pieken in kieming gerelateerd aan hevige regenval. Wat de bodemfactoren betreft is een diepte van 1 à 2 cm en een bodemvochtgehalte van % veldcapaciteit van de bodem ideaal voor kieming van E. crus-galli (Brod et al., 1968; Rahn et al., 1968). Niettegenstaande slaagt E. crus-galli er ook in te kiemen op grotere dieptes tot 13 cm (Dawson & Burns, 1962; Rahn et al., 1968). Zo vonden Keeley en Thullen (1989) een kiemingspercentage van 16% en 2% voor E. crus-galli zaden geplaatst op een diepte van resp. 10,1 cm en 12,7 cm in de bodem in een serre-experiment. Onderploegen van zaden waarvan dormantie doorbroken is, naar een diepte van cm resulteert dan ook in een daling van 10-20% van het aantal kiemende zaden (Martinkova & Honek, 2013). Onder anaerobe condities zoals bijvoorbeeld in bevloeide rijstvelden, is eveneens kieming mogelijk. Kennedy et al. (1980) vonden gelijkaardige kiemingspercentages voor E. crus-galli onder aerobe en anaerobe condities. Ook onder lichtarme condities bleek kieming mogelijk. Echter zorgt licht wel voor een kiembevorderend effect. Bij blootstelling aan continu licht werd door Rahn et al. (1968) een 10 maal hoger kiempercentage vastgesteld tegenover zaden blootgesteld aan continue duisternis Groei De groei wordt opgedeeld in 3 fasen: de embryonale fase, de vegetatieve fase en de reproductieve fase (Kacperska-Palacz et al., 1963). In de embryonale fase vormt de primaire wortel zich met wortelmutsje, coleorhiza en coleoptiel. De primaire kiemwortel verschijnt 24 u na imbibitie van het zaad en is beschermd d.m.v. coleorhiza en wortelmutsje. Na 48 u kunnen bovengrondse delen ontstaan zoals het pluimpje met eerste blad dat wordt omringd door het coleoptyl (figuur 2) (Maun & Barrett, 1986). Vanaf twee dagen na kieming kan de vegetatieve fase aanvatten met vorming van de bijwortels en eerste bladeren. De echte wortels groeien in het begin vanuit het mesocotyl maar vanaf dag 6 vormen er zich ook al wortels vanuit de internodiën boven het mesocotyl. Een volwassen wortelstelsel kan tot 116 cm diep gaan in weinig compacte bodems en zich horizontaal uitstrekken over een oppervlakte van 0,9 m 2 (Rahn et al., 1968). Kiemlingen van E. crus-galli ontwikkeld onder anaerobe condities vormen geen wortels en zijn ook in het algemeen minder groot en ongepigmenteerd (Kennedy et al., 1980). Een volwassen E. crus-galli plant kan tot cm lang worden alhoewel de lengte en positie van E. crus-galli zonder competitie sterk kan variëren van rechtop tot gebogen tot op de bodem verspreid liggend (figuur 3). Bij een eerder liggende groeiwijze kan één E. crus-galli plant een zone van 3 m overspannen (Norris, 1996). 8

20 Figuur 2. : Ontwikkeling kiemplant van Echinochloa crus-galli. Met links de kiemplant met primaire wortel en rechts de vorming van de eerste adventief wortels ter hoogte van het mesocotyl (Dawson,1963). Figuur 3. : Variatie in groeivorm van Echinochloa crus-galli planten zonder competitie. Boven: volledig rechte groeivorm, onder: volledig uitgestrekte liggende groeivorm (Norris, 1996). De hoofdstengel van E. crus-galli bevat maximaal 8 bladeren (Norris, 1996) waarvan de dimensies variëren van mm in de lengte en 5-20 mm in de breedte (Rahn et al., 1986). Spruiten ontstaan in de bladoksel van de oudste bladeren (Maun & Barrett, 1986). Uitstoeling is in E. crus-galli niet enkel beperkt tot primaire spruiten ontstaan uit de hoofdstengel. Ook vanuit knooppunten op de primaire spruit kunnen secundaire spruiten ontstaan en verder kunnen tertiaire spruiten en zelfs quaternaire spruiten groeien vanaf knooppunten op resp. secundaire spruiten en tertiaire spruiten (Norris, 1992). Het aantal stoelen die per plant worden gevormd kan sterk variëren. In de literatuur worden uiteenlopende waarden aangegeven. Kacperska-Palacz et al. (1963) constateerden 15 stoelen per plant in de vegetatieve groeifase en Vengris et al. (1966) tot 12 stoelen per plant. In een recentere studie van Dewaele (2013) vond men een grotere stoelproductie per plant in afwezigheid van competitie, met een gemiddelde van 59 stoelen per plant voor E. crus-galli en 71 stoelen voor E. muricata. Norris (1996) nam zelfs een productie waar tot 200 stoelen per plant voor E. crus-galli in omstandigheden zonder competitie en bij extra bemesting. Verdere spruitvorming stopt wanneer de generatieve fase start. Die fase wordt geïnitieerd door de verlenging van de internodiën waarna de apex verandert in een pluim (Rahn et al., 1968). Het tijdstip waarop de overgang van vegetatieve naar generatieve fase doorgaat hangt voornamelijk af van het tijdstip van opkomst. Is dit laat in het seizoen, bijvoorbeeld in september, dan zal de vegetatieve fase korter zijn dan wanneer E. crus-galli planten in juni kiemen (Maun & Barrett, 1986; Norris, 1996). Deze overgang gaat gepaard met heel wat 9

21 fysiologische en morfologische veranderingen. Zo zal de productie van stoelen en de nutriëntenaanvoer naar de wortel worden stopgezet, de internodia gaan zich strekken, de apex stopt met groeien en wordt omgevormd tot een pluim. Naargelang de kieming in de lente of zomer plaatsvindt, is er verschil in de lengte of intensiteit van deze processen. Hoe later in het jaar de kieming van het zaad, des te kleiner de lengte van de plant en des te sneller de plant in bloei komt (Vengris et al., 1966). Echinochloa crus-galli is een kortedagplant (Vengris et al., 1966). Desalniettemin is een van de sterktes van E. crus-galli dat het kan bloeien onder een ruim interval aan fotoperioden (Maun & Barrett, 1986). Kieming in het begin van het groeiseizoen stelt deze plant bloot aan stijgende fotoperioden (vb uur licht, midden zomer) waardoor de vegetatieve fase langer aanhoudt en dit bijgevolg langere planten met hoger aantal stoelen, pluimen en zaad oplevert dan planten die later in het groeiseizoen kiemen met dagen van vb. 11 uur licht. (Vengris et al., 1966; Barrett & Wilson, 1981; Keeley & Thullen, 1989). Net zoals bij kieming (zie ) is het bodemvochtgehalte ook bij de groei een limiterende factor. Vengris et al. (1966) bemerkten een afname van de gemiddelde plantlengte (van 168 cm naar 111 cm), stoellengte (123 cm naar 85 cm) en aantal pluimen per stoel (van X gehalveerd naar Y) bij een afname van bodemvochtgehalte van 90% naar 50% de veldcapaciteit. Ook bodems met een verhoogd NaClgehalte zijn nefast en remmen de groei van E. crus-galli (Rahman & Ungar, 1994) Reproductie Echinochloa crus-galli en E. muricata vermeerderen zich generatief. E. crus-galli en E. muricata zijn compatibel en doen overwegend aan zelfbestuiving maar kruisbestuiving is ook mogelijk door verspreiding van de pollen met de wind tot 0.9 m rond de plant (Bagavathiannan & Norsworthy, 2014). Bijgevolg vertonen de planten een hoge graad van homozygotie. De bloeiwijze van Echinochloa soorten is een pluim die 10 tot 20 cm groot kan worden. Pluimen van later gevormde spruiten zijn vaak kleiner dan eerdere gevormde spruiten (Norris, 1992b). De langste pluimen zijn terug te vinden op de hoofdstengel en de kortste op quaternaire stoelen. De vertakking van de pluim neemt toe met de lengte van de pluim. Vanaf een lengte van 3-4 cm worden de eerste vertakkingen gemaakt. Bloeiwijzen langer dan 12 cm kunnen ook secundaire vertakkingen vertonen (Norris, 1992b). Echinochloa crus-galli beschikt gemiddeld over iets langere pluimen (16.3 cm) dan E. muricata (15.8 cm) (Dewaele,2013). Anderzijds bevat E. muricata met gemiddelde 87 pluimen per plant een hoger aantal pluimen dan E. crus-galli met gemiddeld 75 pluimen per plant, alhoewel de verschillen in pluimlengte en aantal pluimen niet significant bleken (Dewaele,2013). 10

22 Elk aartje van de pluim van E. muricata en E. crus-galli bevat een vruchtbaar en steriel bloempje (figuur 4) (Rahn et al., 1968). De steriele bloem is enkele zichtbaar onder de vorm van een extra palea en lemma eventueel met kafnaald. Individuele bloemen staan maar één dag in bloei met de bloei startend bovenaan de pluim (Maun & Barrett, 1986). De aartjes zijn asymmetrisch van vorm. De ene kant is afgerond terwijl de andere kant afgeplat is. De lengte en breedte van de aartjes van E. crus-galli en E. muricata verschillen wel significant van elkaar in een morfologische karakterisatieproef van Dewaele (2013). Zowel de lengte (3,49 mm t.o.v. 3,29 mm) als breedte (1,73 t.o.v. 1,55 mm) van het aartjes was voor E. crus-galli groter dan voor E. muricata. Verspreiding van de Echinochloa zaden (met zaden wordt in deze masterproef hetzelfde bedoeld als aartjes) gebeurt door water, vogels en de mens. Afhankelijk van o.a. tijdstip van opkomst, densiteit en omgeving produceert een E. crus-galli plant tussen de zaden met de meeste zaadproductie bij vroeg kiemende planten (Holm et al., 1977; Maun & Barrett, 1986; Bosnic & Swanton, 1997). Echinochloa crus-galli planten die in de lente kiemen met een lang groeiseizoen kunnen meer dan dubbel zoveel zaad produceren t.o.v. laat kiemende planten (Barrett & Wilson, 1981). Keeley en Tullen (1989) bevestigden dit met een zaadproductie van zaden/plant voor vroege kiemers (april tot juni) en slechts 37 zaden per plant bij kieming in september. Figuur 4: Onderdelen van een aartje van Echinochloa. [gluma ventrale] : onderste kelkkafje (klein), [gluma dorsale] : bovenste kelkkafje (lang, met stekelharen), [lemma sterile]: steriel lemma (met stekelharen; al dan niet genaald; doorgaans min of meer vlak of iets concaaf), [palea sterile] : steriele palea (vliezig), [lemma fertile] : fertiele lemma (bol, glanzend) en [palea fertile] : fertiel palea (vlak, glanzend, ingesloten door randje, [cariosside] : caryops (Naar: P. Viggiani et al., 2004) Zaadproductie en grootte van de pluim zijn positief logaritmisch gerelateerd (Norris, 1992). Uit een onderzoek van Barrett en Wilson (1981) blijkt de zaadproductie van E. crus-galli beduidend hoger dan van E. muricata met een maximale zaadproductie voor E. muricata in hun studie van 8560 zaden per plant tegenover zaden voor E. crus-galli. De gemiddelde zaadproductie van E. crus-galli lag 31,2 % boven deze van E. muricata. Aan de andere kant werd een gemiddeld hogere zaadproductie 11

23 vastgesteld voor E. muricata van zaden per plant t.o.v zaden per plant voor E. crus-galli in een experiment van Dewaele (2013). Zaadproductie per plant daalt echter sterk bij verhoogde E. crus-galli densiteit. In aanwezigheid van 1 plant per m bedroeg de zaadproductie van E. crus-galli in competitie met suikerbiet bijna zaden per plant. Bij een dichtheid van 5 planten per m reduceerde de productie met 50% in vergelijking met 1 plant per m en 90-95% reductie werd bereikt bij een densiteit van 50 planten per m (Norris, 1992a). In een experiment van Travos et al. (2011) bleek concurrentie met maïs evenzeer een reducerend effect te hebben op de zaadproductie van E. crus-galli. Bij gelijktijdige opkomst van E. crusgalli (densiteit: 5-10 planten per m) en maïs bedroeg de zaadproductie zaden per plant en bij opkomst van E. crus-galli in het 6-bladstadium van maïs daalde de zaadproductie tot minder dan 200 zaden per plant (Travos et al., 2011). Gelijkaardige experimenten in katoen en rijst gaven eveneens een daling van de zaadproductie en competitiviteit bij latere opkomstdata t.o.v. opkomst van het gewas (Bagavathiannan et al., 2012). Het is duidelijk dat onder uiteenlopende omstandigheden nog zaadproductie mogelijk blijft. Deze variabiliteit in reproductievermogen verklaart mede het succes van E. crus-galli en E. muricata (Norris, 1992b) Morfologisch onderscheid Vegetatief stadium Echinochloa muricata en E. crus-galli onderscheiden zich van andere onkruidgiersten door het ontbreken van het tongetje en oortjes aan de bladschede (figuur 5). Kenmerkend is ook de middennerf in het blad die lichter gekleurd is dan de rest van het blad. De bladeren variëren in lengte van cm en zijn vrij breed, 5-20 mm. Verder is hanenpoot weinig tot niet behaard (Claerhout & De Cauwer, 2014). Figuur 5: Detail van het blad van Echinochloa met duidelijke licht gekleurde middennerf. Overgang bladschede en blad bij Echinochloa wordt gekenmerkt door het ontbreken van het tongetje en oortjes 12

24 Onderscheid tussen E. crus-galli en E. muricata in vegetatief stadium is niet zo eenvoudig. Barrett en Wilson (1981) registreerden de planthoogte van beide soorten. Hieruit bleek dat E. crus-galli planten in vegetatieve fase gemiddeld 18.8% groter waren. In een morfologische karakterisatieproef van de populaties E. crus-galli en E. muricata uit Vlaanderen door Dewaele (2013) werd voor E. crus-galli een significant grotere breedte van het 4e blad en lengte van het bovenste blad vastgesteld terwijl E. muricata dan weer groter aantal stengels en bladeren bevatte. Daarenboven beschikt E. muricata over een meer erecte stand van de hoofdstengel en spruiten. Echter zijn bovenvermelde kenmerken relatief en zeer variabel naargelang de omgevingsomstandigheden waardoor onderscheid tussen deze twee soorten in vegetatieve fase vaak onvoldoende is. Combinatie met generatieve kenmerken is nodig om volledig uitsluitsel te brengen Generatief stadium In het generatief stadium zijn de kroonkafjes, lemma (bovenste kafje) en palea (onderste kroonkafje) (figuur 4) belangrijk voor de identificatie van E. crus-galli en E. muricata (Hoste, 2004). Tabel 3 geeft een schematische overzicht weer van de belangrijkste verschillen tussen E. crus-galli en E. muricata op aartjesniveau. De aartjes van E. crus-galli (3-4 mm lang) zijn groter in vergelijking met E. muricata ( mm) (Van der Meijden, 2005). Naast de aartjes onderscheidt E. muricata zich van E. crus-galli door kortere kafnaalden (<2 mm), een laat bloeitijdstip, tragere groei en een grotere zaadproductie (Dewaele, 2013). Het vlagblad, het laatste gevormd blad, van E. muricata heeft meer de vorm van een omgekeerde U (figuur 6) terwijl het bij E. crus-galli (figuur 7) teruggeslagen is. (Hoste, 2004). In tegenstelling tot het vlagblad is de kleur van de pluim een slecht determinatiekenmerk. Zowel E. crusgalli als E. muricata variëren in pluimkleur van paars naar bruin en groen (Damalas et al., 2008; Dewaele, 2013). De vorm van de pluim biedt meer duidelijkheid. Bij E. crus-galli is de pluim meer open gestrekt met duidelijke zijassen terwijl E. muricata zich onderscheid door een meer gesloten pluimvorm (figuur 8 en 9) Zoals vermeld onder sectie beschreef Hoste (2004) 2 varianten onder E. muricata die in België voorkomen: de zeldzame var. muricata en de ingeburgerde var. microstachya. Verschil tussen de twee kan worden gemaakt op basis van generatieve kenmerken. Het onderscheid tussen de 2 varianten wordt gemaakt op basis van de lengte van het aartjes en indien aanwezig de lengte van de kafnaald. Zo wordt var. microstachya getypeerd door aartjes die kleiner zijn dan 3.5 mm en kafnaalden niet langer dan 10 mm terwijl bij var. muricata de aartjes groter zijn dan 3.5 mm en kafnaalden tot 16 mm lang zijn (Hoste,2004). 13

25 Figuur 6: Vlagblad Echinochloa muricata (Bron: Verloove,2015,Manual of the Alien Plants of Belgium) Figuur 7: Vlagblad Echinochloa crus-galli (Bron: Verloove, 2015, Manual of the Alien Plants of Belgium) Figuur 8: Pluim van Echinochloa crus-galli (bron: De Cauwer,2013) Figuur 9: Pluim van Echinochloa muricata (bron: De Cauwer, 2013) 14

26 Tabel 3: Vergelijking van enkele kenmerken tussen E. crus-galli en E. muricata var. microstachya (naar Hoste, 2004) Karakter Echinochloa crus-galli Echinochloa muricata var. microstachya Steriele lemma Fertiele lemma Kafnaalden kunnen tot 50 mm lang zijn. De lengte van een kafnaald kan sterk variëren binnen één pluim. Vliezige tip duidelijk te onderscheiden van hard deel van het lemma, de grens tussen de beide delen gemarkeerd door een onregelmatige rij van haartjes, de setae genoemd (figuur 8). Bevat stekelharen; al dan niet genaald. Kafnaalden vaak kleiner dan E. crus-galli, 8-10 mm. Kleinere variatie in lengte van kafnaald. Toegespitste tip, vliezig bovenste gedeelte niet duidelijk te onderscheiden van het harde deel van het lemma (figuur 9). Fertiele palea Palea bezit een naar binnen gebogen top waardoor deze niet zo ver komt als de top van het lemma (figuur 10). Bij volgroeid zaad ligt de palea met een rechte tip nauw tegen het lemma (figuur 11). Figuur 10: Detail top van fertiel lemma Echinochloa crus-galli Figuur 11: Detail top van fertiel lemma Echinochloa muricata. 15

27 Figuur 12: Fertiel palea van Echinochloa crus-galli (Bron: Verloove, 2015, Manual of the Alien Plants of Belgium) Figuur 13: Fertiel palea van Echinochloa muricata, even lang als fertiel lemma (Bron: Verloove, 2015, Manual of the Alien Plants of Belgium) 2.2. Intraspecifieke variabiliteit Morfologische variabiliteit Er is een grote morfologische variabiliteit tussen maar ook binnen Echinochloa soorten. Variabiliteit is terug te vinden in o.a. vegetatieve biomassa, verhouding wortel en bladeren, lengte van het aartje en kafnaalden, bladgroei, habitus en bloeitijdstip (Barrett & Wilson, 1981; Barrett & Wilson, 1983; Norris, 1996; Altop & Mennan, 2011). Altop en Mennan (2011) vonden binnen E. crus-galli populaties van eenzelfde locatie uit Turkije een hoge graad in morfologische variabiliteit met significante verschillen voor kenmerken zoals bladoppervlakte, lengte van de plant, boven en ondergrondse biomassa en lengte van aartje. Ook Dewaele (2013) vond significante verschillen tussen populaties van zowel E. crus-galli als tussen populaties van E. muricata voor kenmerken zoals de lengte van het 4 de blad, breedte van het bovenste blad (gemeten op 59 dagen na zaai), lengte van de hoofdstengel, totaal aantal bladeren, totaal drooggewicht van de stengels en totaal drooggewicht van de bladeren. Variabiliteit in morfologie is geringer bij E. muricata in vergelijking tot E. crus-galli (Barrett & Wilson, 1981; Dewaele, 2013). Combinatie van kwantitatieve morfologische kenmerken (vb. lengte van de bladeren en hoofdstengel, drooggewicht van stengels en bladeren, afmetingen van aartje) en kwalitatieve kenmerken (vb. de stand van hoofdstengel en spruiten, bloeitijdstip, aanwezigheid van kafnaalden en de vorm van de pluim) kunnen worden gebruikt om populaties van E. crus-galli en E. muricata van elkaar te onderscheiden (Ruiz-Santaella, 2006; Dewaele, 2013). In een studie van Ruiz- Santaella et al. (2006) met 21 verschillende kwantitatieve en kwalitatieve kenmerken bleken 2 E. crusgalli populaties voor 5 (breedte en dikte van de aartjes, lengte van het steriel lemma, zaadbreedte en lengte van het embryo) van de 21 kenmerken significant te verschillen. Clustering van E. crus-galli populaties en E. muricata populaties op basis van morfologische kenmerken door Dewaele (2013) mondde uit in een hogere graad van variabiliteit voor E. crus-galli vergeleken met E. muricata. Zo varieerden clusters binnen E. crus-galli in breedte van het vierde blad (0,6-0,9 cm), vegetatieve 16

28 ontwikkeling, bloeitijdstip en lengte van de aartjes. Binnen E. muricata werden twee belangrijke clusters vastgesteld waarbij de ene cluster gekenmerkt werd door een hoger aantal pluimen (127 vs. 74 pluimen per plant), kleinere lengte van de pluim (13,4 t.o.v. 16,6 cm) en aanwezigheid van een kafnaald op elk aartje. De andere cluster onder E. muricata differentieerde zich door de groene kleur van de knopen en laat bloeitijdstip. Barrett en Wilson (1981) onderzochten interspecifieke en intraspecifieke variabiliteit voor een aantal kenmerken bij 10 E. crus-galli en 10 E. muricata populaties. Hoge variabiliteit was merkbaar voor kenmerken als bovengrondse vegetatieve biomassa (31%), oogstindex (32.88%), bloeitijdstip (60,45%) en zaadgewicht (57,33%). De coëfficiënt van intraspecifieke variatie voor E. crus-galli (ECHCG) tegenover E. muricata (ECHCM) was hoger voor kenmerken zoals bovengrondse biomassa (ECHCG: 33%, ECHCM: 21 %), bloeitijdstip (ECHCG: 31,2%, ECHCM: 8,2 %), oogstindex (ECHCG: 28,7%, ECHCM: 11,1 %), terwijl het omgekeerde bleek voor zaadgewicht (ECHCG: 9,8%, ECHCM: 35,8%). Echinochloa crus-galli bestaat uit verschillende varianten en ondersoorten. In het verleden werd vaak gedetermineerd op basis van kenmerken van het aartje en habitat (Yabuno, 1996). Echter is gebleken dat ook binnen deze kenmerken overlap en variatie opduikt wat juiste identificatie bemoeilijkt (Yasuda et al., 2002). Andere kenmerken, zoals verschillen in habitus, werden beschreven door Yabuno (1983). De habitus van E. crus-galli var. formosensis was meer rechtopstaand, gestrekt dan de habitus van var. crus-galli en var. praticola. In Barrett en Wilson (1983) was het zaadgewicht van E. crus-galli var. oryzicola (nu E. oryzicola) 2 tot 3 maal hoger in vergelijking met var. crus-galli. Tevens bleek de variatie in gewicht significant groter bij var. oryzicola. Bovendien varieert de afbraak van dormantie tussen de 2 varianten. De var. oryzicola had een snellere afbraak (93% kieming na 9 maanden t.o.v. 26% na 9 maanden voor var. crus-galli) en betere kieming onder zuurstofarme condities. Norris (1996) verrichtte een onderzoek i.v.m. morfologische variabiliteit van E. crus galli onder veldomstandigheden. Vroeg (maart-april) en laat (augustus-september) kiemende populaties van E. crus-galli uit Californië vertoonden een langere vegetatieve fase. Variabiliteit onder E. muricata is nog weinig beschreven. In België is E. murricata var. microstachya genaturaliseerd (Hoste, 2004; Verloove, 2015). Onder de microstachya variant zijn er 2 biotypes die voorkomen in België (Hoste, 2004), nl. een ruig en een slank type. Het slanke type heeft meer aanliggende trichomen, bezit vaak wel over een kafnaald en is iets meer toegespitst en smaller aan de top (Figuur 15).Het ruige type wordt gekenmerkt door het ontbreken van een kafnaald, een korte tip en op het steriele lemma rechtopstaande trichomen (figuur 14). Binnen dit ruige type zou er nog een afwijkend type bestaan met paarsgekleurde aartjes i.p.v. bruin-groene aartjes (Dewaele, 2013). Pluimkleur is hoe dan ook geen goed determinatiekenmerk te noemen. Zo waren er populaties E. crusgalli met zowel groene als paarse pluimen in een studie van Damalas et al. (2008). 17

29 Figuur 14: E. muricata var. microstachya, ruig type (bron: Verloove, 2015, Manuel of alien plants of Belgium) Figuur 15: E. muricata var. microstachya, slank type (bron: Verloove, 2015, Manuel of alien plants of Belgium) Genetische variabiliteit Naast morfologische studies worden ook genetische analyses uitgevoerd die een ondersteuning kunnen bieden voor de resultaten uit morfologische studies (Yasuda et al., 2002; Ruiz-Santaella, 2006; Tabacchi et al., 2006; Dewaele, 2013). Genetische variabiliteit in en tussen Echinochloa soorten kan onderzocht worden d.m.v. isozymen, random amplified polymorphic DNA (RAPD), amplified fragment length polymorphism (AFLP), restriction fragment length polymorphism (RFLP) en microsatellieten (Rutledge, 2000; Ruiz-Santaella et al., 2006; Altop & Mennan, 2011). Binnen 1 populatie is er een hoge graad van homozygotie, dit door hoofdzakelijk zelfbestuiving (Maun & Barrett, 1986). Echinochloa crus-galli bevat 9 basischromosomen en is hexaploïd (2n=54). Echinochloa muricata heeft ook 9 basischromosomen maar is tetraploïd (2n=36). Die hexaploïdie verklaart deels de grote verspreiding en morfologische en ecologische diversiteit van de soort (Yabuno, 1966). Op basis van AFLP- en microsatelliet-analyse werd vastgesteld dat genetische verschillen van E. crus-galli populaties binnen een land even groot kunnen zijn als tussen landen (Danquah et al., 2002). Vergelijking van populaties uit landen zoals Bangladesh, India, Filipijnen en Ivoorkust gaven gelijkenissen met meer dan 75%. E. crus-galli is een genetisch diverse soort. Een AFLP-analyse van 4 bekende Echinochloa soorten namelijk Echinochloa crus-galli, E. oryzoides, E. oryzicola en E. erecta leverde de hoogste intraspecifieke variabiliteit voor E. crus-galli (Kaya et al., 2014). Bij het opdelen van E. crus-galli, E. oryzoides, E. oryzicola en E. erecta populaties bleek de AFLP-techniek echter niet efficiënt genoeg om onderscheid te maken tussen E. oryzicola en E. crus-galli. Dit is niet zo verwonderlijk want volgens Yabuno (1966) zou E. crus-galli, een hexaploïd, ontstaan zijn door hybridisatie van de tetraploïd E. oryzicola en een diploïd Echinochloa spp. of eraan verwante soort. Echter werd in een genetische verwantschapsanalyse van verschillende Echinochloa soorten door Ruiz-Santaella et al. (2006) hogere verwantschap teruggevonden tussen E. crus-galli en E. utilis dan tussen E. crus-galli en E. oryzicola. 18

30 Selectiedruk onder monocultuuromstandigheden gecombineerd met eenzijdig gebruik van herbiciden kunnen leiden tot een vernauwing van de genetische variabiliteit. Een onderzoek van Gasquez en Compoint (1977) met E. crus-galli populaties uit Frankrijk toonde aan dat populaties die werden blootgesteld aan atrazine minder varieerden in isozymen dan een onbespoten populatie. Ook propanilresistente E. crus-galli populaties vertoonden een lagere genetische diversiteit dan gevoelige populaties in een studie van Rutledge et al. (2000) Variabiliteit in herbicidengevoeligheid Naast de hoge morfologische en genetische variabiliteit gaan we hier dieper in op variabiliteit op vlak van herbicidengevoeligheid waar ook het onderzoek in deze masterproef over gaat. In de literatuur is reeds zowel op inter- als intraspecifiek niveau onderzoek gedaan naar variabiliteit in herbicidengevoeligheid. In een studie van Lopez-Martinez et al. (1999) waren Echinochloa crus-galli en E. hispidula beduidend minder gevoelig voor quinclorac (HRAC-groep : O) met ED 50 waarden van resp. 0,4-0,9 kg a.s. ha -1 en 0,5-2,6 kg a.s. ha -1 tegenover E. colonum, E. oryzoides en E. oryzicola met ED 50 waarden in de grootteorde van 0,1 kg a.s. ha -1 (Lopez-Martinez et al., 1999). Vidotto et al. (2007) stelden eveneens variabiliteit vast tussen Echinochloa soorten waarbij E. crus-galli duidelijk gevoeliger was aan azimsulfuron (HRAC- groep: B), bensulfuron-methyl (HRAC- groep: B), cyhalofop-butyl (HRACgroep: A), molinaat (HRAC-groep: N) en propanil (HRAC-groep: C2) dan E. erecta en E. phyllopogon Stapf (Koss) (dit is een synoniem voor E. oryzoides (Costea & Tardif, 2002)). Verder op interspecifiek niveau zijn ook beduidende verschillen merkbaar in gevoeligheid tussen E. crus-galli en E. muricata. In een dosis-responsexperiment van De Cauwer et al. (2012a) werden grote verschillen in ED 50 - en ED 90 waarden (dosissen die resp. 50% en 90% reductie in plantbiomassa opleveren) vastgesteld tussen E. crus-galli en E. muricata voor de HPPD-remmers sulcotrion en topramezon. De ED 90 van E. crus-galli was voor sulcotrion en topramezon respectievelijk een factor vier tot twaalf lager dan de ED 90 van E. muricata (De Cauwer et al., 2012a). Op intraspecifiek niveau werden tussen Echinochloa crus-galli populaties ook al aanzienlijke variaties vastgesteld in herbicidengevoeligheid (Vidotto, 2007; Rombaut, 2011). Naargelang het herbicide kunnen verschillen optreden in intraspecifieke variabiliteit. De toepassing van de ALS-inhibitor nicosulfuron en de HPPD-inhbitor topramezon in het 3- à 4-bladstadium gaven in een experiment van Dewaele (2013) tot respectievelijk 10- en 17-voudige verschillen in ED 90-waarden binnen E. crus-galli en tot 2-voudige verschillen binnen E. muricata. Voor de ACCase-inhibitor cycloxydim werden tot 3- voudige verschillen in gevoeligheid binnen de populaties van beide soorten waargenomen. Vooropkomsttoepassingen van dimethenamide-p en S-metolachloor (beiden celdelingsinhibitoren) gaven tot 2-voudige verschillen in gevoeligheid. Het bladstadium waarin de plant wordt behandeld, beïnvloedt eveneens de gevoeligheid. Zo merkte De Cauwer et al. (2012a) de laagste ED 50 en ED 90 waarden op bij behandeling in het 3-bladstadium. Naast intraspecifieke variabiliteit ten opzichte van een bepaalde herbiciden werd door Matzenbacher et al. (2013) ook al variabiliteit in kruisresistentie in biotypes van E. crus-galli vastgesteld. Tijdens een bioassay pot experiment vertoonden imazethapyr resistente en imazapyr + imazapic resistente (HRACgroep B, imidazolinonen) biotypes van E. crus-galli verschillende gevoeligheid ten opzichte van penoxsulam (HRAC-groep B, Triazolopyrimidines), bispyribac-na (HRAC-groep B, Pyrimidinylthiobenzoaten) en pyrazosulfuron-ethyl (HRAC-groep B, Sulfonylureumverbindingen). Zo 19

31 varieerden de percentages afdoding t.a.v. penoxsulam van 0-67% voor imidazolinonenresistente biotypes. Selectiedruk kan herbicidengevoeligheid beïnvloeden. In een studie van Claerhout et al. (2015) bleek dat E. crus-galli populaties afkomstig uit teeltsystemen met een lange historiek van maïs in monocultuur resp. 6,9%, 9,8% en 29,3% minder gevoelig waren voor de bladherbiciden cycloxydim (HRAC-groep A), topramezon (HRAC-groep: F2) en nicosulfuron (HRAC-groep B) dan E. crus-galli populaties afkomstig uit biologische teeltsystemen. Herbicidengevoeligheid ten aanzien van de herbiciden dimethenamide-p (HRAC-groep K3) en S-metolachloor (HRAC-groep: K3) verschilden echter niet naargelang het teeltsysteem Landbouwkundige aspecten Belang van bestrijding Echinochloa soorten kunnen in uiteenlopende condities gedijen. Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. is gekend als onkruid over grote delen van de wereld en staat op plaats 3 in de lijst van de belangrijkste onkruiden ter wereld (Holm et al., 1977). In de rijstteelt is Echinochloa crus-galli een van de meest schadelijke onkruiden. De meeste problemen met Echinochloa soorten situeren zich in de natte rijstteelt (Yabuno, 1966; Talbert & Burgos, 2007). De competitie tussen rijstplanten en 40 Echinochloa crus-galli planten per m 2 gedurende 130 dagen in een rijstperceel leverde een opbrengst verlies van 70% op (Carrey, 1990). In de rijstteelt kunnen Echinochloa soorten grote problemen omdat hun zaden kunnen kiemen onder water en ze morfologisch sterke gelijkenissen vertonen met rijst. Barrett (1983) beschreef crop mimicry bij ecotypes van Echinochloa crus-galli var. crus-galli en var. oryzicola. Deze ecotypes zijn in vegetatief stadium visueel nauwelijks te onderscheiden van rijstplanten. Het enige verschil tussen het gewas en de mimic is de aanwezigheid van een tongetje bij de rijstplanten (Talbert & Burgos, 2007). Handwieden is daarom niet succesvol in het verwijderen van dergelijke ecotypes en stimuleert verdere verspreiding (Yabuno, 1966; Barrett, 1983). Naast rijst ondervinden gewassen zoals maïs, tabak, ui, aardappel, soja en katoen maar ook voedergewassen hinder van hoge E. crus-galli druk (Maun & Barrett, 1986). Het groeiseizoen van E. crus-galli loopt vaak gelijk met gewassen zoals maïs en aardappelen. Daarenboven kunnen sterk veronkruide percelen moeilijkheden opleveren voor de oogst. Bosnic en Swanton (1997) registreerden een daling van de korrelmaïsopbrengst met 26 tot 35% wanneer tijdens het eerste bladstadium van maïs E. crus-galli kiemt met een densiteit van 200 planten m -2. Bij kieming na het 4-bladstadium was er bijna geen opbrengstverlies. De leaf area index (LAI) van maïs daalde met maximaal 21-34%. In veldexperimenten van Spitters et al. (1989) werd echter grote variabiliteit in opbrengstdaling vastgesteld van jaar tot jaar. Bij een dichtheid van 100 E. crus-galli planten per m 2 detecteerde men in het eerste jaar een opbrengstdaling van 8% terwijl dit in het tweede jaar opliep tot 82%. In een experiment van Travlos et al. (2011) met E. crus-galli in maïs bij een densiteit van 5-10 planten per m rij werden opbrengstverliezen genoteerd van 24% tot 29% voor de vroege opkomst E. crus-galli (gelijktijdige opkomst met maïs of opkomst in 2 de tot 4 de bladstadium). Opkomst van E. crus-galli na het 4 de bladstadium van maïs reduceerde de opbrengstverliezen tot minder dan 9%. Studies die handelen over schadegevallen veroorzaakt door E. muricata in maïs zijn gering. Vervangingsreeksen 20

32 waarbij competitiviteit van E. muricata en E. crus-galli populaties werden getest ten opzichte van maïs toonden aan dat de maïs meer leed onder de aanwezigheid van E. crus-galli planten dan onder aanwezigheid van E. muricata planten (Rombaut, 2011). In een vervangingsreeks met beide Echinochloa spp. bleek E. crus galli het meest competitief. In suikerbiet nam Norris (1992a) wortelopbrengstdalingen waar van 80, 20 en 5 % bij een E. crus-galli densiteit van respectievelijk 10; 0,5 en 0,33 planten per m rijlengte. Dawson (1977) vond eveneens in suikerbiet een daling van de wortelopbrengst als gevolg van E. crus-galli competitie. De daling in wortelopbrengst bedroeg 4 tot 15% bij een zaaiafstand voor suikerbiet van 30 cm tussenrijafstand en 6% tot 39% bij tussenrijafstand van 60 cm. Echinochloa crus-galli planten groeiend voor 6, 9, 12 en 25 weken in katoen veroorzaakten een daling van de opbrengst met respectievelijk 21, 59, 90 en 97% (Keeley & Thullen, 1991). Tenslotte werden zelfs in tomaat door Bhowmik en Reddy (1988) opbrengstverliezen van 16% en 84% opgemerkt bij een E. crus-galli densiteit van respectievelijk 16 en 64 planten per m rijlengte Bestrijding Chemische bestrijding Bestrijding van E. crus-galli en E. muricata is nodig om schade aan gewassen en verder expansie van deze soorten tegen te gaan. Tabel 4 geeft de actieve stoffen die in België wettelijk inzetbaar zijn om E. crus-galli en E. muricata aan te pakken in maïs. Het werkingsspectrum verengt zich op heden tot 4 verschillende werkingswijzen. Tabel 4: Overzicht van de in België toegelaten herbiciden in de maïsteelt ter bestrijding van Echinochloa soorten.(bron: Vandewalle et al.,2014; FOD Volksgezondheid, 2015) Werkzame stof HRACgroep Maximaal toegelaten Toepassing 1 dosis (g ha -1 ) cycloxydim A 200 POST foramsulfuron B 60 POST nicosulfuron B 45 POST rimsulfuron B POST (opletten voor rasgevoeligheid!) isoxaflutol F2 75 PRE sulcotrion F2 450 POST mesotrion F2 105 POST topramezon ² F2 50,4 POST tembotrion F2 100 POST pendimethalin K PRE dimethenamide-p K3 840 PRE,POST flufenacet K3 450 PRE,POST pethoxamide K PRE,POST S-metolachloor K PPI, PRE,POST 1 Werkingswijzen verschillende HRAC groepen ( A: ACCase inhibitoren, groep B: ALS-inhibitoren, F2: HPPD-remmer, K1: microtubuliinhibitoren, K3: lange keten vetzuur-inhibitoren) ²Erkening van topramezon is sinds 30 april 2015 vervallen (uitvoeringsbesluit van de Europese Commissie van 25 april 2013 (2013/205/EU), FOD volksgezondheid, 2015), maar verwacht wordt dat een nieuwe erkenning binnen enkele maanden wordt verleend (De Cauwer, 2015; mondelinge mededeling). 21

33 Sommige van deze actieve stoffen (vb. dimethenamide-p, mesotrion, flufenacet en S-metolachloor) worden ook aangeboden in geformuleerde mengsels met terbuthylazin (de enige van de triazines die nog is toegelaten in België) voor een betere werking waardoor een lagere dosis van de actieve stof nodig is. Bepaalde actieve stoffen gebruikt in voor-opkomst zoals flufenacet, isoxaflutol en pendimethalin zijn selectief door plaatsing. De toepassing van dergelijke bodemherbiciden kan risicovol zijn bij onregelmatige of ondiepe zaaidiepte, te hoge dosis (niet aangepast aan de bodemtextuur) en bij grote hoeveelheden neerslag (De Cauwer, 2015). Behandelen in na-opkomst gebeurt best voor het 5-bladstadium van maïs omwille van gewasselectiviteit. De epicuticulaire waslaag van maïs heeft tot dat stadium nog een kristallaire structuur waardoor bladopname van herbiciden beperkt is. Na dit stadium is de kans op parapluwerking groter en zijn de meeste onkruiden minder gevoelig ten aanzien van herbiciden (De Cauwer, 2013). Voeg steeds bodemherbiciden toe aan de na-opkomst tankmix. De nawerking van deze herbiciden bestrijdt laatkiemers die op moment van bespuiting nog niet aanwezig waren Niet-chemische bestrijding Onder niet-chemische onkruidbestrijding vallen onder andere cultuurtechnische methoden, mechanische, fysische en biologische onkruidbestrijding (De Cauwer, 2012b). Belangrijke cultuurtechnische maatregelen in geïntegreerde gewasbescherming zijn o.a. het type bodembewerking, de cultivarkeuze en het vooropstellen van voldoende rotatie i.p.v. monocultuur. In een 5-jaar lange veldstudie van Kegode et al. (1999) werd een daling in het aandeel grassen in de zaadbank vastgesteld van 171 zaden/m² onder maïs in monocultuur naar 57 zaden /m² in een maïssoja rotatie. Zoals in sectie aangegeven, kan E. crus-galli kiemen tot op dieptes van 13 cm onder het bodemoppervlak. Diep kerende bodembewerkingen verdienen bijgevolg de voorkeur. Zo zagen Rahman et al. (2000) het laagste aantal kiemende zomergrassen bij ploegen in vergelijking met eggen of schoffelen. Cultivars met een relatief snelle jeugdgroei kunnen de opbrengstderving veroorzaakt door de aanwezigheid van E. crus-galli planten beperken (Travlos et al., 2011). Mechanische onkruidbestrijding in maïs kan zowel in voor- als in na-opkomst. Voor-opkomst wieden gebeurt met een wiedeg. De bewerking gebeurt ondiep op 2-2,5 cm diepte, in het wittedraadjesstadium van de onkruiden, ongeveer 5 dagen na zaai (De Cauwer, 2013). Na-opkomst interrijwieden gebeurt met behulp van schoffels Tijdens het 3- tot 8- bladstadium van maïs kunnen in de rij intrarijwieders (o.a. vingerwieders, torsiewieders) ingezet worden (De Cauwer, 2013). Het is belangrijk om de kritieke periode (periode tussen het 4- tot 6-bladstadium) van maïs onkruidvrij te houden wil men significante opbrengstderving voorkomen (Travlos et al., 2011; De Cauwer, 2015). Tijdens deze periode veroorzaken E. crus-galli planten de grootste opbrengstverliezen. De effectiviteit van mechanische onkruidbestrijding is echter lager dan chemische bestrijding, resulterend in een significant groter aantal planten en bijgevolg omvangrijkere E. crus-galli zaadbank op percelen met mechanische onkruidbestrijding in vergelijking met conventionele landbouwpercelen (Perron & Légère, 2000). 22

34 Fysische onkruidbestrijding tussen de rij met behulp hete luchtbranders met kappen is weinig effectief aangezien onkruidgiersten net zoals maïs over beschermde groeipunten beschikken (De Cauwer, 2015; mondelinge mededeling). Voor biologische bestrijding van E. crus-galli worden in de literatuur enkele mogelijke mycoherbiciden vermeld, o.a. Exserohilum longirostratum (Subram.) Sivan. (Juraimi et al., 2006) Curvularia lunata (Wakker) Boedijn (Li et al., 2013) en Bipolaris eleusines Alcorn & R.G. Shivas (Zhang et al., 2014). De effectiviteit van deze mycoherbiciden is sterk variërend naargelang het behandelingsstadium van E. crus-galli, Echinochloa populatie en de weersomstandigheden Herbicidenresistentie Tabel 5 geeft een overzicht van alle herbicidenresistenties ten aanzien van E. crus-galli die tot op vandaag beschreven zijn, 43 in totaal. Er zijn 9 verschillende werkingswijzen betrokken bij deze resistenties. Daarmee wordt het enkel overtroffen door Lolium rigidum met resistentiemeldingen in 11 werkingswijzen (Heap, 2015). De meeste resistente biotypes zijn voor het eerst ontwikkeld in Amerika en China en zijn vooral aanwezig in rijst en maïs. Talbert en Burgos (2007) geven de geschiedenis weer van herbicidegebruik voor bestrijding van E. crus-galli in rijstvelden in Arkansas, Verenigde Staten. Vanaf 1959 werd propanil, een middel dat inwerkt op de fotosynthese, ingevoerd. Eenzijdig gebruik resulteerde in de eerste resistente biotypes in 1990 (Carey et al., 1995). Voor bestrijding van de propanilresistente Echinochloa populaties werd overgegaan op mengsels van propanil met herbiciden zoals thiobencarb, benthiocarb en molinaat (lipide synthese-inhibitoren, HRAC groep N) en pendimethalin (mitose-inhibitor, HRAC groep K1). In 1992 werd quinclorac, (HRAC groep O ) geïntroduceerd. Maar ook daar werd al snel een resistentie tegen ontwikkeld (Lovelace et al., 2000) Daarenboven zijn er naast enkelvoudige resistenties ook meervoudige resistenties aangetroffen (tabel 6) Resistentiegevallen bij Echinochloa muricata zijn vooralsnog niet bekend (Heap, 2014). De gevolgen van resistentie naar morfologie en competitiviteit toe onderzochten Bagavathiannan et al. (2011b) bij propanil- (HRAC-groep C2) en clomazonresistente (HRAC-groep F3) biotypes van E. crusgalli uit Arkansas, V.S.A.. Met behulp van vervangingsreeksen zag men geen verschil in fitness en competitiviteit tussen de resistente en gevoelige biotypes. De resistente biotypes vertoonden echter wel een groter aantal stoelen en bladeren per plant maar verschilden niet in lengte van de plant. Rutledge et al. (2000) analyseerden propanilresistente en gevoelige populaties van E. crus-galli op hun genetische verwantschap. De populaties konden op basis van RAPD analyse van het DNA in 2 clusters ingedeeld worden. Bepaalde resistente populaties van verschillende locaties bleken genetisch verwant te zijn. Echter in beide clusters kwamen resistente types voor; de indeling van de clusters was dus onafhankelijk van voorkomen van resistentie. Zowel zaadverspreiding als onafhankelijke mutaties spelen dus een rol in verspreiding van herbicidenresistenties (Rutledge et al., 2000). 23

35 Tabel 5: Overzicht van officieel aangemelde enkelvoudige resistenties bij Echinochloa crus-galli var. crus-galli (naar Heap, 2015 en Talbert & Burgos, 2007) HRAC - groep Werkingswijze Herbicide familie Herbicide(n) Locatie Jaar Gewas A ACCase-inhibitoren aryloxyphenoxypropionaten (FOPs) cyhalofop-butyl, Thailand 2001 Rijst fenoxaprop-p-ethyl, quizalofop-p-tefuryl fenoxaprop-p-ethyl Egypte 2009 Rijst fenoxaprop-p-ethyl en quizalofop-p-ethyl China 2010 Rijst en soja cyclohexaandionen (DIMs) aryloxyfenoxypropionaten (FOPs) cyhalofop-butyl Japan 2010 Rijst cyhalofop-butyl en Italië 2011 Rijst profoxydim B ALS-inhibitoren imidazolinonen imazethapyr Servië 2002 Soja V.S.A.(Louisiana) 2013 Rijst sulfonylureumverbindingen, pyrimidinylthiobenzoaten, imidazolinonen en triazolopyrimidines azimsulfuron, nicosulfuron, bispyribac-na, imazamox, en penoxsulam Italië 2005 Maïs en rijst sulfonylureumverbindingen nicosulfuron Oostenrijk 2011 Maïs Duitsland 2012 Maïs triazolopyrimidines penoxsulam China 2011 Rijst Frankrijk 2013 Rijst imidazolinonen imazapic en imazethapyr Uruguay 2013 Rijst C1 Fotosysteem IIinhibitoren triazines atrazin en andere triazines V.S.A.(Maryland) 1978 Maïs Canada (Ontario) 1981 Maïs Frankrijk 1982 Maïs Spanje 1992 Maïs 24

36 C2 F3 K1 K3 Fotosysteem IIinhibitoren Carotenoïde biosynthese Inhibitie assemblage microtubuli Inhibitie synthese vetzuren met zeer lange keten Tsjechië 1994 Maïs Polen 1995 Boomgaard amiden propanil Griekenland 1986 Rijst V.S.A. (Arkansas) 1990 Rijst V.S.A. (Texas) 1991 Rijst V.S.A. (Missouri) 1994 Rijst V.S.A Rijst (Louisiana) Sri Lanka 1997 Rijst Italië 2000 Rijst isoxazolidinonen clomazon V.S.A. (Arkansas) 2008 Rijst dinitroanilines pendimethalin Bulgarije 1992 Boomgaard chloroacetamides butachloor China 1993 Rijst N Vetsyntheseinhibitoren thiocarbamaten thiobencarb= benthiocarb China 1993 Rijst O Synthetische auxines quinolinecarbonzuren quinclorac V.S.A Rijst (Louisiana) Brazilië 1999 Rijst China 2000 Rijst Uruguay 2013 Rijst 25

37 Tabel 6: Overzicht van officieel aangemelde meervoudige resistenties bij Echinochloa crus-galli var. crus-galli (naar Heap, 2015) HRACgroep Werkingswijze Herbiciden Locatie Jaar gewas K3 & C2 Inhibitie synthese vetzuren met zeer lange keten en Fotosysteem IIinhibitoren butachloor en propanil Thailand 1998 Rijst Filipijnen 2005 Rijst C2 & O Fotosysteem II-inhibitoren en Synthetische auxines propanil en quinclorac V.S.A. (Arkansas) 1999 Rijst A & N ACCase-inhibitoren en vetsynthese - inhibitoren cyhalofop-butyl, fenoxaprop-p-ethyl, molinaat en thiobencarb (=benthiocarb) V.S.A. (Californië) 2000 Rijst A & B ACCase- inhibitoren en ALSinhibitoren azimsulfuron, bensulfuron-methyl, bispyribac-na, cyhalofop-butyl, fenoxaprop-p-ethyl, flucetosulfuron, halosulfuron-methyl, imazosulfuron, metamifop, pyrazosulfuron-ethyl, pyribenzoxim en pyriminobac-methyl Zuid-Korea 2008 Rijst A & B ACCase- inhibitoren en ALSinhibitoren azimsulfuron, bispyribac-na, cyhalofop-butyl, imazamox, penoxsulam en profoxydim Italië 2009 Rijst A & B B & O ACCase- inhibitoren en ALSinhibitoren ALS-inhibitoren en synthetische auxines bispyribac-na, cyhalofop-butyl, en penoxsulam Turkije 2009 Rijst bispyribac-na, imazethapyr, penoxsulam, en quinclorac Brazilië 2009 Rijst A,B,C2 & L ACCase- inhibitoren, ALS-inhibitoren, Fotosysteem II- inhibitoren en cellulose-inhibitoren fenoxaprop-p-ethyl, imazamox, imazethapyr, propanil en quinclorac V.S.A. (Mississippi) 2011 Rijst 26

38 3. MATERIAAL EN METHODEN 3.1. Materiaal Gebruikt substraat Voor het opgroeien van de planten in deze experimenten werd gebruik gemaakt van gestoomde zandleemgrond [51,6% leem, 39,9% zand en 8,6% klei] met een organisch koolstofgehalte van 1,1% en een ph-kcl van 5,65. De gehalten aan macro- en micronutriënten van dit substraat zijn weergegeven in tabel 7 Tabel 7: Gehalte aan nutriënten van het gebruikt substraat in de experimenten. Nutriënt Gehalte in mg/kg - NO 3 72,7 + NH 4 42,3 P 192 K Na + 27 Ca Gebruikte populaties In het najaar van 2012 werden over gans Vlaanderen en daarbuiten Echinochloa populaties verzameld. In de zomer van 2013 werden 135 van deze populaties uitgezaaid in traybakken en vervolgens uitgeplant in het veld voor morfologische analyse. Hierbij werden een aantal kenmerken (zoals bladlengte, beharing, lengte en breedte van de aartjes, ) bestudeerd. Van elke plant werd eveneens een bladstaal genomen waarvan, na bewaring in vriezer van -20 C, DNA geëxtraheerd werd. Vervolgens werd een AFLP-analyse uitgevoerd. De populaties werden nadien met behulp van twee clusteranalyses gegroepeerd op basis van hun morfologische kenmerken (tabel 8) enerzijds en genetische verwantschap anderzijds (tabel 9). De clusters waren sterk gecorreleerd (significante correlatie van 47%) waardoor de populaties in beide analyses in dezelfde groepen werden verdeeld. Zes clusters werden weerhouden waaruit telkens 5 populaties werden geselecteerd om de cluster te vertegenwoordigen voor de herbicidengevoeligheidsstudie van deze masterproef. 27

39 Tabel 8: Gemiddelde afstand tussen E. crus-galli en E. muricata populaties van dezelfde (diagonaal) en verschillende clusters op basis van hun morfologische kenmerken. Cluster ,13 2 0,24 0,06 3 0,28 0,24 0,13 4 0,23 0,21 0,21 0,12 5 0,37 0,35 0,03 0,30 0,08 6 0,27 0,24 0,32 0,24 0,25 0,11 Tabel 9: Gemiddelde afstand tussen E. crus-galli en E. muricata populaties van dezelfde (diagonaal) en verschillende clusters op basis van hun genetica (AFLP). Cluster ,18 2 0,35 0,14 3 0,38 0,34 0,37 4 0,21 0,37 0,39 0,24 5 0,79 0,81 0,78 0,80 0,32 6 0,84 0,85 0,80 0,84 0,52 0,19 28

40 Tabel 10: Populaties die opgenomen zijn in deze masterproef met hun cluster, herkomst, soort en omschrijving en met aanduiding van de gebruikte populaties per experiment (experiment 1: voor-opkomst toepassing van dimethenamide-p, expermiment2: na-opkomsttoepassing van nicosulfuron en topramezon, experiment 3: na-opkomst toepassing van nicosulfuron en topramezon in stadiumproef) Cluster Nr. Soort Omschrijving Exp. 1 Exp. 2 Exp E. crus-galli Tessenderlo X X X 2 E. crus-galli Laarne1 X X X 3 E. crus-galli Steenkerke X X X 4 E. crus-galli Beernem X 5 E. crus-galli Eeklo X 2 6 E. crus-galli var. praticola Merendree X X X 7 E. crus-galli Australië1 X X X 8 E. crus-galli Australië2 X X X 9 E. crus-galli Australië3 X 10 E. crus-galli Australië4 X 3 11 E. crus-galli W-Virginia X 12 E. crus-galli Laakdal1 X X X 13 E. crus-galli Brecht1 X X X 14 E. crus-galli Bellem1 X X X 15 E. crus-galli Bellem2 X 4 16 E. crus-galli Servië X 17 E. crus-galli Nederland X 18 E. crus-galli Sint-Niklaas X X X 19 E. crus-galli Haasdonk X X X 20 E. crus-galli Lochristi X X 5 21 E. muricata Nazareth X X X 22 E. muricata Brecht2 X X X 23 E. muricata Kalken1 X X X 24 E. muricata Laarne2 X 25 E. muricata Damme X 6 26 E. muricata Bellem3 X X X 27 E. muricata Laakdal2 X X X 28 E. muricata Kalken2 X X X 29 E. muricata Laakdal3 X 30 E. muricata Zeveneken X 29

41 3.2. Experimenten Experiment 1-2: Herbicidengevoeligheid van E. crus-galli en E. muricata populaties uit clusters met verschillende morfologische kenmerken Doelstellingen Uit sectie 2.2 blijkt dat E. crus-galli morfologisch en genetisch sterk variabel is. De invloed van deze variabiliteit op de gevoeligheid t.a.v. herbiciden wordt in het eerst deel van deze masterproef onderzocht. Populaties van E. crus galli en E. muricata werden hiertoe ingedeeld in clusters op basis van morfologische en genetische kenmerken en behandeld in het 3-bladstadium [BBCH13] met herbiciden die representatief zijn voor de verschillende werkingswijzen en vaak worden gebruikt in onkruidbestrijding in maïs nl. topramezon, nicosulfuron en dimethenamide-p (zie tabel 11). Onderzoeksvragen 1-2 Is er een verband tussen morfologie en de herbicidengevoeligheid van E. crus-galli en E. muricata populaties na 1) een voor-opkomstbehandeling met een bodemherbicide (experiment 1)? (D1) 2) een na-opkomstbehandeling met bladherbiciden (experiment 2)? (D2) Proefopzet In dit deel werd de herbicidegevoeligheid getest t.a.v. drie herbiciden, met name het bodemherbicide dimethenamide-p en de bladherbiciden nicosulfuron en topramezon. In experiment 1 werd de herbicidengevoeligheid ten aanzien van het bodemherbicide dimethenamide- P getest voor een selectie van 17 populaties (tabel 10) uit 6 clusters met 3 populaties per cluster; met uitzondering voor cluster 4 waar populatie Lochristi uit de proeven werd geschrapt wegens te laag kiemingspercentage (3,5 % kieming na 3 dagen op de kiemtafel). De herbicidenbehandeling vond onmiddellijk na zaai plaats. Om dormante en niet-kiemkrachtige zaden uit het experiment te weren, werden zaden vooraf te kiemen gelegd op vochtig filtreerpapier bestaande uit drie lagen Rotilabo rondfilters met diameter van 90 mm (type 112A, Carl Roth GmbH+Co. KG, Karlsruhe). Deze filtreerpapierbedden werden geplaatst op Alu-lamellen van een kiemtafel (Figuur 16) bij 25/15 C dag/nachttemperatuur. Deze filtreerpapierbedden werden bevochtigd via papieren wieken (Schleicher & Schuell, Dassel), die contact maakten met het water in de waterbak gelegen onder de lamellen. Ieder viltje werd overkoepeld met een doorzichtige plastieken stolp met bovenaan een gaatje. De kiemtafel werd verlicht met 2 coolwhite 85 W OSRAM L58 W77 buislampen (13u licht/11u donker). Na 3-4 dagen werden 5 gekiemde zaden [BBCH 05] per pot (diameter 9 cm) gezaaid en bedekt met een fijne laag (4 mm) licht aangedrukte, gezeefde substraatgrond. De herbiciden werden getest 30

42 bij 4 herbicidedoseringen en vergeleken met een controle. Per dosis werden 3 parallellen voorzien. (tabel 11). In experiment 2 werd de herbicidengevoeligheid ten aanzien van topramezon en nicosulfuron getest voor 30 Echinochloa populaties uit 6 clusters met telkens 5 populaties per cluster. Per pot werden 25 zaden van de desbetreffend populatie gezaaid in de gestoomde zandleemgrond (zie sectie ) en bedekt met 4 mm grond. Na opkomst werden de planten uitgedund tot 5 planten per pot. Behandeling gebeurde wanneer de planten het 3-bladstadium (BBCH13) hadden bereikt. Per herbicide werden 7 herbicidedoseringen getest en vergeleken met een controle (tabel 11). Telkens werden drie parallellen voorzien. De herbicidenbehandelingen werden uitgevoerd op een spuitband (figuur 17) met een Teejet TP8001E spleetdop met een debiet van 0,39 l min -1 bij een druk van 3 bar en een spuitvolume van 300 l ha -1. In de periode voor en na de behandeling werden de potten in een plastiek serre met beregeningssysteem (exp. 1 en 2) of een glazen serre met manuele watergift (exp. 3) geplaatst. Experiment 1 en 2 werden tweemaal uitgevoerd. De weersomstandigheden gedurende de proefperiodes van experiment 1 en 2 worden weergegeven in resp. tabel 12 en 13. Drie weken na behandeling werden de proeven geoogst. Hierbij werd per pot het aantal overlevende planten geteld en het drooggewicht van de bovengrondse biomassa bepaald na 12 u drogen bij 75 C Statistische dataverwerking Voor de dataverwerking werd gebruik gemaakt van het softwareprogramma R versie en het extensie R software pakket drc om dosis-respons curves te fitten aan de data om ED en SI waarden te berekenen (Ritz & Streibig, 2005; Knezevic et al.,2007). Met behulp van niet-lineaire regressiemodellen werden dosis-respons curves opgesteld per populatie. Naargelang het experiment werd hiervoor gebruik gemaakt van het log-logistisch of Weibull model. De verschillende regressiemodellen die werden gefit aan de data staan hieronder beschreven. Het meeste gebruikte model is het log-logistisch model (Seefeldt et al., 1995). Vergelijking 1 geeft het logistisch model met vier parameters weer (zie vergelijking 1). Met Y = c + d c 1 + exp [b(logx log e)] (1) Y: bovengrondse gedroogde biomassa c: onderste grenswaarde van de curve d: bovenste grenswaarde van de curve b: helling van de curve rond ED50 punt x: dosis e: ED50 31

43 Het logistisch model met vier parameters kan gereduceerd worden tot een logistisch model met drie parameters waarbij de parameter c gelijkgesteld wordt aan 0. Indien het 3-parametermodel een betere fit oplevert dan het 4-parametermodel, werd het 3-parametermodel gebruikt. De output van deze modellen, de waarden voor de verschillende parameters per populatie vergezeld van hun standaardfout, zijn echter enkel geldig indien aan de voorwaarde van homoscedasticiteit van varianties is voldaan en de residuelen normaal verdeeld zijn (Ritz & Streibig, 2012). Hiervoor werd een levene-test en plot van de residuelen uitgevoerd. Wanneer de varianties door de levene-test niet als homogeen werden beschouwd, werd gebruik gemaakt van de Box-Cox datatransformatie. Om het verschil in gevoeligheid van populaties t.a.v. deze herbiciden te vergelijken werden voor elke populatie effectieve dosissen (ED-waarden) en selectiviteitsindices (SI-waarden) berekend. De EDwaarde is de dosis vereist voor een bepaalde graad van bestrijding. Zo staan de ED 50- en ED 90-waarden respectievelijk voor de dosis waarbij resp. 50% en 90 % van de biomassa is afgedood. De selectiviteitindex (SI) stelt de verhouding voor van de ED-waarden van 2 verschillende dosisresponscurves (De Cauwer, 2015). Om variabiliteit in herbicidengevoeligheid te kunnen vaststellen tussen de verschillende Echinochloa clusters werd een ANOVA analyse uitgevoerd. Per cluster werd de gemiddelde biomassa en standaardfout bepaald. Deze gemiddelden werden via een t-test met elkaar vergeleken. Tabel 11: Overzicht van de herbiciden, hun werkingswijze, velddosis en doseringen gebruikt in de experimenten 1, 2 en 3 (bron: FOD Volksgezondheid (2015)) Herbicide dimethenamide-p (FRONTIER ELITE, 720 g a.s. l -1, EC, BASF Belgium) HRA C K3 Werkingswijze Celdelingsinhibitor Toegelaten velddosis (g a.s. ha -1 ) Gebruikte dosis (g a.s. ha -1 ) ,82-5,63-11,25-22,50-45 Experi ment 1 nicosulfuron (KELVIN, 40 g a.s. l -1, OD, DuPont de Nemours (Belgium) ) B ALS-inhibitor , topramezon 1 (ARIETTA, 336 g a.s. l -1, SC, BASF Belgium) F2 HPPD-inhibitor 50, ,2-6,3-12,6-2 25,2-50,4-100,8-201,6 0-12,6-25,2-50,4 3 1 Per dosis werd 732g/ha ACTIROB B ( 812 g veresterde koolzaadolie l -1, EC, Novance S.A., toegevoegd aan de spuitoplossing. 2 Dosis enkel toegelaten in België in combinatie met 1-1,2 l.ha -1 product op basis van 720 g.l -1 dimethenamide-p of 3 l.ha -1 van een erkend product op basis van 280 g.l -1 dimethenamide-p en 250 g.l -1 terbuthylazin (Bron: fytoweb,2015) 32

44 Figuur 16: Opstelling te kiemen gelegde zaden op de kiemtafel Figuur 17: Spuitband gebruikt voor toepassing van de verschillende herbicidebehandelingen Experiment 3 : Effect van behandelingsstadium op de intraspecifieke verschillen in herbicidengevoeligheid bij E. crus-galli en E. muricata Doelstellingen In het tweede deel van deze masterproef wordt gekeken welke rol het behandelingsstadium (1-blad- (BBCH11), 3-blad-(BBCH13) en 5-bladstadium (BBCH15)) heeft op de variabiliteit in herbicidengevoeligheid binnen en tussen deze clusters van eenzelfde soort. Onderzoeksvraag 3 Wat is de invloed van het fenologisch stadium tijdens de behandeling op het verschil in herbicidengevoeligheid tussen clusters van E. crus-galli en E. muricata? (D3) Proefopzet In experiment 3 werd de herbicidengevoeligheid ten aanzien van topramezon en nicosulfuron getest voor 12 E. crus-galli populaties en 6 E. muricata populaties, telkens 3 populaties per cluster (tabel 10) in het 1-blad- (BBCH11), 3-blad-(BBCH13) en 5-bladstadium (BBCH15). De populaties werden op verschillende tijdstippen uitgezaaid in potten zodat de behandeling van alle verschillende stadia gelijktijdig kon gebeuren. De 2 de en 3 de zaai vonden plaats wanneer de voorafgaande zaai zich in het 2- bladstadium bevond. Het zaaien gebeurde analoog aan de zaai in experiment 2 (zie ). Per herbicide en per behandelingsstadium werden 4 doseringen getest (zie tabel 11) en vergeleken met een controle. Er werden drie parallellen per dosis voorzien. De herbicidenbehandeling werd 33

45 uitgevoerd op een spuitband met een Teejet TP80015EVS spleetdop met een depdebiet van 0,59 l min - 1 bij een druk van 3.4 bar en een spuitvolume van 300 l ha -1. De oogst van de planten vond plaats 4 weken na de behandeling. Per pot werd het aantal overlevende planten bepaald en de bovengrondse biomassa gewogen na 12 u drogen bij 75 C. Tabel 14 geeft een overzicht van de weersomstandigheden gedurende experiment Statistische dataverwerking De dataverwerking van de resultaten uit experiment 3 werd uitgevoerd in R versie Mede door het gering aantal dosissen (4) was het niet mogelijk om met behulp van het drc package dosisresponsmodellen aan de data van alle stadia te fitten. Per dosis werd de biomassareductie t.o.v. de onbehandelde controle berekend en dit voor elk cluster en telkens per behandelingsstadium. De formule voor de berekening van de biomassareductie wordt weergegeven door vergelijking 2. Hierbij werd het volledig drooggewicht per pot omgerekend naar drooggewicht per plant. Door middel van paarsgewijze t-testen werd nagegaan welke clusters en stadia significant verschilden van elkaar. Als significantieniveau werd 0,05 toegepast. biomassareductie (%) = (1 drooggewicht bij behandeling (g per plant) ) 100 (2) drooggewicht bij de controle (g per plant) 34

46 Tabel 12: Weergegevens (dag/ nachttemperatuur (T), dag/nacht relatieve vochtigheid (RV) en lichtintensiteit) gedurende de 2 runs van experiment 1. proef Proefperiode gem. T dag/nacht [ C] PRE1* 15/07-11/ / ,0 71, ,0 33,0/18,0 46,3/86, ,8 PRE2* 27/09-18/ / ,6 45, ,6 27,4/13,6 53,7/92, ,6 *PRE1 en PRE2 staan voor de twee runs van de voor-opkomstbehandelingen van dimethenamide-p in experiment 1. Tabel 13: Weergegevens (dag/ nachttemperatuur (T), dag/nacht relatieve vochtigheid (RV) en lichtintensiteit) gedurende de 2 runs van experiment 2. proef Proefperiode gem. T dag/nacht [ C] Voor bespuiting Tijdens bespuiting Na bespuiting gem. RV gem. datum BBCHstadium gem. gem. gem. gem. T gem. RV gem. dag/nacht lichtintensiteit T RV lichtintensiteit dag/nacht dag/nacht lichtintensiteit [%] [lux] [ C] [%] [lux] [ C] [%] [lux] Voor bespuiting Tijdens bespuiting Na bespuiting gem. RV gem. datum BBCHstadium gem. gem. gem. gem. T gem. RV gem. dag/nacht lichtintensiteit T RV lichtintensiteit dag/nacht dag/nacht lichtintensiteit [%] [lux] [ C] [%] [lux] [ C] [%] [lux] Topra1* 2/07-11/08 29,2/17,4 60,4/89, ,1 21/ ,7 71, ,0 32,0/17,4 47,4/86, ,3 Topra2* 14/08-30/09 25,2/13,4 56,5/91, ,0 8/ ,6 47, ,4 25,7/12,9 57,3/93, ,0 Nico1* 7/07-19/08 29,9/18,0 59,1/89, ,4 24/ ,3 28, ,0 29,0/15,9 50,6/87, ,9 Nico2* 7/08-17/09 25,2/13,5 54,1/90, ,9 25/ ,5 70, ,3 26,7/13,5 55,5/92, ,5 *Topra1 en Topra2 worden als afkorting gebruikt voor de twee runs van de na-opkomstbehandelingen van topramezon en Nico1 en Nico2 voor de twee runs van de naopkomstbehandelingen met nicosulfuron in experiment 2. Tabel 14: Weergegevens (dag/ nachttemperatuur (T), dag/nacht relatieve vochtigheid (RV) en lichtintensiteit) gedurende de verschillende experimenten uitgevoerd voor experiment 3. BBCHstadium proefperiode gem. T dag/nacht [ C] Voor bespuiting Tijdens bespuiting Na bespuiting gem. RV gem. datum gem. gem. gem. gem. T gem. RV gem. dag/nacht lichtintensiteit T [ C] RV lichtintensiteit dag/nacht dag/nacht lichtintensiteit [%] [lux] [%] [lux] [ C] [%] [lux] 11 19/09-27/10 24,3/12,7 60,8/93, ,3 29/09 19,8 81,4 7334,9 19,7/12,2 68,7/92,7 9927,6 13 9/09-27/10 26,0/12,6 55,9/92, ,4 29/09 19,8 81,4 7334,9 19,7/12,2 68,7/92,7 9927, /08-27/10 26,5/13,3 55,6/92, ,8 29/09 19,8 81,4 7334,9 19,7/12,2 68,7/92,7 9927,6 35

47 4. RESULTATEN EN DISCUSSIE 4.1. Resultaten In wat volgt worden de resultaten besproken per experiment. Aangezien binnen alle experimenten significante verschillen aanwezig waren tussen de runs worden de runs apart besproken Experiment 1: Herbicidengevoeligheid van E. crus-galli en E. muricata populaties uit morfologische onderscheidbare clusters ten aanzien van dimethenamide-p Tabel 15 geeft de ED 50- en ED 90-waarden weer berekend uit de dosis-responsmodellen voor de verschillende populaties van E. crus-galli (cluster 1 t.e.m. 4) en E. muricata (cluster 5 en 6). De proef werd twee maal uitgevoerd (zie tabellen 15 en 16). In de bijlage worden de gebruikte modellen met hun modelparameters weergegeven (tabel B.1 en B.2). Figuur 18 toont de visuele verschillen in dosisresponsreeksen tussen de verschillende clusters telkens vertegenwoordigd door één populatie per cluster. Binnen cluster 1 en 4 vertonen de populaties onderling geen significante verschillen in ED 90 en dit in beide runs. Binnen cluster 2 in run 2 is populatie Australië2 de meest gevoelige met een ED 90-waarde die 60% lager is dan de minst gevoelige, Australië1. In run 1 zijn geen significante verschillen aanwezig. Binnen cluster 3 is Laakdal1 significant gevoeliger dan Bellem1 en dit in beide runs. De ED 90 van Laakdal1 is 2,5 maal en 3,5 maal lager dan Bellem1 voor resp. run 1 en 2. Over alle E. crus-galli populaties van run 1 heen is populatie Haasdonk (cluster 4) de meest gevoelige (met ED 90 van 3,4 g ha -1 ) en populatie Tessenderlo (cluster 1) de minst gevoelige populatie met een ED 90 van 23,6 g ha -1. Bij de tweede run is Haasdonk nog steeds de gevoeligste E. crus-galli populatie (9,4 g ha -1 ) maar nu is populatie Bellem1 met een ED 90 van 48,9 g ha -1 (cluster 3) de minst gevoelige populatie. Binnen E. muricata cluster 5 in run 1 is Kalken1 de minst gevoelige met een ED 90 van 15,9 g ha -1 en Nazareth de meest gevoelige populatie met een ED 90 van 12,2 g ha -1. In tegenstelling tot run 2 waarin Kalken1 de meest gevoelige populatie van cluster 5 is met een ED 90 van 51,8 g ha -1 tegenover Nazareth die nu met een ED 90 van 11,7 g ha -1 de minst gevoelige is. Voor cluster 6 waren de verschillen tussen de 2 runs het grootst. Waar in run 1 populatie Laakdal2 de hoogste ED 90-waarde bezit (16,8 g ha -1 ), is dit in de tweede run populatie Kalken2 die een 3 maal hogere ED 90 bezit dan Bellem3 en 5 maal hoger ED 90 dan Laakdal2. Binnen Echinochloa is er een behoorlijke interclustervariabiliteit in herbicidengevoeligheid (op basis van gemiddelde ED 90-waarden) die weliswaar niet significant is (tabel 16). In de eerste run is cluster 1 (E. crus-galli) de minst gevoelige (ED 90: 19,3 g ha -1 ) en cluster 4 (E. crus-galli) de meest gevoelige (ED 90: 4,9 g ha -1 ). In run 2 is cluster 6 (E. muricata) de minst gevoelige ten aanzien van dimethenamide-p (ED 90: 57,5 g ha -1 ) en cluster 4 (E. crus-galli) weer de meest gevoelige (ED 90: 11,1 g ha -1 ). 36

48 Tabel 15: ED 50- en ED 90-waarden (g a.s. ha -1 ) met standaardfout (± SE) van 11 E. crus-galli (cluster 1 t.e.m. 4) en 6 E. muricata (cluster 5 en 6) populaties voor beide runs van dimethenamide-p in voor-opkomsttoepassing [BBCH05] in experiment 1. Cluster Populatie Run 1 Run 2 ED 50 ED 90 ED 50 ED 90 1 Tessenderlo 1,4±0,61 23,6±9,81 a 5,5±0,45 11,3±2,43 d Laarne1 12,5±10,34 15,6±14,03 abde 7,8±2,38 12,2±6,40 cd Steenkerke 15,1±2,06 18,8±3,59 a 8,6±1,13 14,4±4,55 cd 2 Merendree 5,0±0,95 15,1±5,38 abc 7,2±4,12 26,0±15,78 bc Australië1 NA NA 18,9±4,07 29,2±9,02 b Australië2 11,6±0,76 19,6±4,78 a 6,7±0,89 12,3±3,33 cd 3 Laakdal1 3,7±0,25 6,8±0,89 def 6,4±0,48 13,9±3,58 cd Brecht1 10,9±0,66 14,9±5,42 abcd 2,9±1,29 26,8±20,46 bcd Bellem1 11,0±0,58 16,7±4,73 abc 8,4±1,67 48,9±19,77 ab 4 Sint-Niklaas1 4,4±0,57 6,5±0,83 ef 5,6±1,02 12,8±4,47 cd Haasdonk 3,1±2,73 3,4±5,22 f 1,2±0,86 9,4±5,38 d 5 Nazareth 8,6±0,83 12,2±1,00 c 8,4±1,30 11,7±1,78 cd Brecht2 8,2±0,83 12,9±1,55 bc 8,4±1,92 13,2±3,75 cd Kalken1 9,2±0,74 15,9±1,95 ab 12,5±3,38 51,8±29,10 ab 6 Bellem3 2,6±0,34 5,2±1,47 f 3,8±3,83 37,2±64,27 abcd Laakdal2 1,6±0,88 16,8±12,04 abc 2,5±8,49 21,3±32,91 bcd Kalken2 1,2±0,66 9,6±4,41 bcdef 16,0±7,71 114,1±106,46 a ED 90-waarden met eenzelfde letter zijn niet significant verschillend van elkaar; enkel vergelijking tussen de populaties binnen één run op basis van de selectiviteitsindices (P<0,05). De aanduiding NA staat voor waarden die niet beschikbaar of berekenbaar zijn. Tabel 16: Gemiddelde ED 90- waarden (g a.s. ha -1 ) voorgesteld met standaardfout (SE) per cluster (cluster 1 t.e.m. 4 E. crus-galli ; 5 en 6 E. muricata) voor beide runs van de voor-opkomsttoepassing met dimethenamide-p in experiment 1. Cluster ED 90 Run 1 Run ,3±2,31 a 12,6±0,94 a 2 17,4±2,20 a 22,5±5,19 a 3 12,8±3,06 a 29,9±10,22 a 4 4,9±1,55 a 11,1±1,68 a 5 13,7±1,12 a 25,6±13,11 a 6 10,5±3,40 a 57,5±28,64 a ED 90-waarden met eenzelfde letter zijn niet significant verschillend van elkaar. Enkel vergelijking tussen de clusters binnen eenzelfde run. (P<0,05) 37

49 Figuur 18: Dosis-responsreeksen van 4 E. crus-galli (ECHCG) en 2 E. muricata (ECHCM) populaties t.a.v. een vooropkomsttoepassing van dimethenamide-p in experiment 1 (run 2). Elke cluster (C) wordt vertegenwoordigd door één populatie. 38

50 Experiment 2: Herbicidengevoeligheid van E. crus-galli en E. muricata populaties uit morfologische onderscheidbare clusters t.a.v. nicosulfuron en topramezon In tabel 17 en 19 zijn de ED 50- en ED 90-waarden van de geteste populaties E. crus-galli (populaties uit cluster 1 t.e.m. 4) en E. muricata (cluster 5 en 6) weergegeven voor behandeling met resp. nicosulfuron en topramezon. Figuren 19 en 20 tonen de visuele verschillen in dosis-responsreeksen tussen de verschillende clusters telkens vertegenwoordigd door één populatie per cluster. De dosisresponsmodellen met hun modelparameters waaruit de ED-waarden zijn afgeleid zijn terug te vinden in de bijlagen onder tabellen B.3 t.e.m. B.6. NICOSULFURON In Tabel 17 worden de ED 50- en ED 90-waarden weergeven van de 20 E. crus-galli (cluster 1 t.e.m. 4) populaties en 10 E. muricata populaties (cluster 5 en 6) in dit experiment. Voor populaties Australië1, Nazareth, Brecht2, Kalken1 en Laarne2 was het niet mogelijk een dosis-responscurve te fitten. Binnen de E. crus-galli clusters verschillen de ED 90-waarden van de minst en meest gevoelige populaties met een factor 2 (cluster 2 en 4) en factor 2,5 (cluster 1 en 3) voor run 1. Cluster 5 (E. muricata) bevat slechts één populatie in run 1 waardoor geen intracluster variabiliteit in gevoeligheid kan worden vastgesteld. In cluster 6 varieert de herbicidengevoeligheid met een factor 4 (Bellem3: 15,9 g ha -1 en Laakdal2: 66,3 g ha -1 ). Bij run 2 variëren de ED 90-waarden met een factor 2 (cluster 3 - E. crus-galli ) tot factor 3 (cluster 6 - E. muricata). Binnen E. crus-galli varieert de herbicidengevoeligheid (op basis van gemiddelde ED 90-waarde) sterk van cluster tot cluster in run 1. Zo heeft cluster 1 een 2 tot 3 keer hogere gemiddelde ED 90-waarde dan de overige E. crus-galli clusters (tabel 18). In run 2 levert cluster 1 nog steeds de hoogste ED 90-waarde maar deze is niet significant verschillend t.o.v. de andere clusters. Onder de E. muricata clusters is cluster 5 in beide runs gevoeliger dan cluster 6 met een 55% lagere ED 90-waarde in run1 en een 40 % lagere ED 90-waarde voor cluster 5 tegenover cluster 6 in run 2. Over Echinochloa clusters heen is cluster 1 significant (50%) minder gevoelig dan cluster 6. In run 2 zijn echter geen significante verschillen tussen E. crus-galli en E. muricata clusters aanwezig. Tussen de twee runs zijn sterke verschillen in ED 90-waarden aanwezig. In run 2 blijven de ED 90- waarden onder de maximaal toegelaten velddosis van nicosulfuron in België nl. 45 g ha -1. Run 1 daarentegen geeft over de ganse lijn hogere ED 90-waarden maar vaak echter vergezeld van vrij hoge standaardfouten (tabel 17). Overschrijding van de velddosis in run 1 wordt vastgesteld voor populaties Tessenderlo, Laarne1, Steenkerke en Beernem uit cluster 1 en Laakdal2 en Kalken2 uit cluster 6. 39

51 Tabel 17: ED 50- en ED 90-waarden (g a.s. ha -1 ) met standaardfout (SE) van E. crus-galli (cluster 1 t.e.m. 4) en E. muricata (cluster 5 en 6) populaties voor beide runs voor nicosulfuron in na-opkomst [BBCH13-14] in experiment 2. Cluster Populatie Run 1 Run 2 ED 50 ED 90 ED 50 ED 90 1 Tessenderlo 74,9±NA 79,3±NA 11,3±0,58 16,7±2,79 defghi Laarne1 18,5±4,63 84,8±21,01 a 9,7±0,58 18,7±3,57 bcdef Steenkerke 27,0±6,94 64,1±28,32 a 9,1±0,69 26,3±4,70 ab Beernem 32,9±7,32 46,9±13,91 bc 13,3±0,64 22,5±2,04 abcd Eeklo 8,2±2,39 34,7±17,96 bcde 11,4±0,86 30,1±4,70 a 2 Merendree 11,8±1,06 21,7±4,38 ef 6,4±0,54 15,0±2,90 efghi Australië1 NA NA 14,2±1,34 22,9±3,82 abcd Australië2 14,4±2,59 23,0±6,31 def 7,5±1,10 27,6±7,50 abc Australië3 6,8±2,06 41,0±15,61 bcd 7,8±0,85 15,0±3,07 efghi Australië4 15,5±3,27 23,3±5,89 def 9,5±0,74 18,6±3,55 bcdef 3 W-Virginia 3,0±0,34 12,6±2,19 g 9,3±1,24 21,1±6,09 abcdef Laakdal1 14,6±1,02 23,3±2,39 de 10,8±0,79 21,8±3,80 abcde Brecht1 6,9±0,71 18,7±2,92 ef 9,9±0,36 10,1±0,24 j Bellem1 9,0±2,94 24,2±11,43 cdefg 7,9±0,51 13,8±1,61 fghi Bellem2 7,4±1,01 33,6±6,32 bcd 8,9±0,72 20,3±3,49 bcde 4 Servië 12,0±6,84 15,2±19,99 cdefg 6,2±0,47 11,6±1,79 ij Nederland 6,2±1,09 27,9±6,27 bcdef 9,0±0,72 19,0±3,52 bcdef Sint-Niklaas1 17,6±4,13 31,0±14,22 bcde 9,9±0,24 10,1±0,28 j Haasdonk 11,0±1,47 22,9±5,56 def 9,4±0,58 17,3±2,92 cdefgh Lochristi 3,7±0,85 12,7±4,77 fg 8,0±0,76 17,5±3,07 cdefg 5 Nazareth NA NA 11,6±1,00 17,3±4,18 bcdefghi Brecht2 NA NA 7,3±0,49 12,4±1,37 hi Kalken1 NA NA 7,6±0,51 12,7±1,31 ghi Laarne2 NA NA 9,9±0,21 10,1±0,33 j Damme 10,8±1,04 17,8±5,05 efg 7,4±0,51 12,5±1,54 ghij 6 Bellem3 2,8±0,78 15,9±7,70 efg 6,3±0,82 25,2±6,19 abcd Laakdal2 29,2±13,45 66,3±45,66 ab 10,0±0,08 10,1±0,40 j Kalken2 31,5±6,99 60,5±21,12 a 14,6±1,75 31,9±5,50 a Laakdal3 5,0±0,97 26,4±7,85 cde 8,4±0,62 12,4±1,42 hij Zeveneken 22,7±4,47 32,0±22,70 bcdef 8,3±0,40 13,9±1,29f ghi ED 90-waarden met eenzelfde letter zijn niet significant verschillend van elkaar; enkel vergelijking tussen de populaties binnen één run op basis van de selectiviteitsindices (P<0,05). De aanduiding NA staat voor waarden die niet beschikbaar of berekenbaar zijn. 40

52 Tabel 18: Gemiddelde ED 90- waarden (g a.s. ha -1 ) voorgesteld met standaardfout (SE) per cluster (cluster 1 t.e.m. 4 E. crus-galli ; 5 en 6 E. muricata) voor beide runs van de na-opkomsttoepassing met nicosulfuron in experiment 2. Cluster ED 90 Run 1 Run ,0±9,48 a 22,9±2,45 a 2 27,3±4,60 b 19,8±2,43 a 3 22,5±3,44 b 17,4±2,33 a 4 21,9±3,54 b 15,1±1,77 a 5 17,8±NA b 13,0±1,1 a 6 40,2±9,86 ab 18,7±4,20 a ED 90-waarden met eenzelfde letter zijn niet significant verschillend van elkaar. Enkel vergelijking tussen de clusters binnen eenzelfde run (P<0,05). De aanduiding NA staat voor waarden die niet beschikbaar of berekenbaar zijn. Figuur 19: Dosis-responsreeksen van 4 E. crus-galli (ECHCG) en 2 E. muricata (ECHCM) populaties t.a.v. een naopkomsttoepassing met nicosulfuron (BBCH13) in experiment 2 (run 2). Elke cluster (C) wordt vertegenwoordigd door één populatie. 41

53 TOPRAMEZON In Tabel 19 worden de ED 50- en ED 90-waarden weergeven van de 20 E. crus-galli (cluster 1 t.e.m. 4) populaties en 10 E. muricata populaties (cluster 5 en 6) bij behandeling met de HPPD-remmer topramezon. Binnen E. crus-galli clusters is er een grote variatie in gevoeligheid ten aanzien van topramezon. In run 1 bedraagt het verschil in gevoeligheid tussen de minst en meest gevoelige populatie binnen cluster 1, cluster 2, cluster 3 en cluster 4 respectievelijk een factor 3; factor 1,5; factor 2 en factor 2. In run 2 zijn binnen clusters verschillen merkbaar met een factor 2,5 (cluster 1 en 2), factor 3 (cluster 4) en 3,5 (cluster 3). Binnen E. muricata is de intracluster variabiliteit in gevoeligheid ten aanzien van topramezon minder groot. Zo zijn er in run 1 geen significante verschillen in gevoeligheid binnen cluster 5 en cluster 6. In run 2 bedraagt de intracluster variabiliteit een factor 3 bij zowel cluster 5 als cluster 6. Tussen clusters van eenzelfde soort zijn geen significante verschillen aanwezig (tabel 20). Vergelijking van de clusters tussen de soorten geeft echter een ander beeld. In tabel 20 is er duidelijk in beide runs een verschil in herbicidengevoeligheid tussen E. crus-galli en E. muricata. De gemiddelde ED 90-waarde voor cluster 5 en 6 is hoger dan de maximaal toegelaten dosis van 50,4 g ha -1, met uitzondering van cluster 6 in run 1 die met een gemiddelde ED 90-waarde van 49,6 g ha -1 net onder de velddosis bevindt. Echinochloa crus-galli populaties daarentegen kunnen met 90% in biomassa worden gereduceerd met dosissen die lager zijn dan de helft van de toegelaten dosis, de gemiddelde ED 90 waarden bevinden zich tussen de 10 en 20 g ha

54 Tabel 19: ED 50- en ED 90-waarden (g a.s. ha -1 ) met standaardfout (SE) van E. crus-galli (cluster 1 t.e.m. 4) en E. muricata (cluster 5 en 6) populaties voor beide runs van de na-opkomsttoepassing met topramezon [BBCH13-14] in experiment 2. Cluster Populatie Run 1 Run 2 ED 50 ED 90 ED 50 ED 90 1 Tessenderlo 6,1±0,77 8,6±0,82 f 5,9±1,05 6,4±0,27 m Laarne1 6,4±0,66 8,1±0,72 f 11,6±1,64 16,5±1,75 gh Steenkerke 11,8±4,88 12,6±0,33 e 6,2±1,08 12,0±1,55 ijk Beernem 24,4±7,94 25,8±5,88 c 8,0±1,33 11,0±1,17 jk Eeklo 7,8±1,38 13,0±1,73 de 5,0±0,70 8,4±0,94 l 2 Merendree 11,6±1,53 17,1±1,77 d 12,4±0,98 12,7±0,37 ij Australië1 13,0±2,97 19,4±3,14 d 6,9±0,89 9,4±0,95 kl Australië2 11,2±1,24 16,0±1,35 d 12,3±2,43 18,4±2,87 fgh Australië3 24,2±6,75 25,8±4,67 c 24,9±2,30 25,5±2,19 e Australië4 24,2±NA 25,4±NA 13,6±3,27 21,2±3,79 efg 3 W-Virginia 25,0±NA 26,1±NA 4,5±0,96 7,6±1,22l m Laakdal1 8,8±1,79 13,1±1,67 de 20,3±3,61 27,2±2,62 de Brecht1 9,6±1,84 16,4±2,37 d 7,1±1,61 10,6±1,75 jkl Bellem1 10,9±1,61 15,9±1,71 d 10,5±2,04 16,0±2,30 ghi Bellem2 12,1±12,44 13,2±15,54 cdef 13,8±4,80 22,9±5,33 defg 4 Servië 12,3±1,71 13,1±2,50 de 13,1±1,68 16,7±1,89 gh Nederland 13,6±7,60 14,3±11,91 cdef 15,8±3,63 25,7±3,99 def Sint-Niklaas1 12,7±1,27 16,5±1,44 d 11,6±3,65 18,8±4,09 efgh Haasdonk 7,5±1,89 9,1±1,64 ef 11,3±1,13 14,4±1,14 hi Lochristi 6,0±0,81 8,3±0,94 f 4,2±1,32 8,8±1,99 klm 5 Nazareth 49,8±NA 52,0±NA 48,6±4,76 62,2±5,57 bc Brecht2 49,4±NA 51,6±NA 99,1±9,98 101,4±3,60 a Kalken1 48,4±5,55 67,9±6,14 a 101,2±14,09 103,4±87,72 abc Laarne2 50,2±5,07 51,2±19,52 ab 24,2±2,74 32,7±3,07 d Damme 46,3±4,08 60,2±4,51 ab 99,8±11,22 102,1±14,58 a 6 Bellem3 49,9±NA 51,7±NA 100,1±14,45 102,1±27,12 a Laakdal2 49,4±34,43 50,7±12,20 ab 27,2±6,01 50,4±8,11 c Kalken2 47,3±30,98 50,0±4,33 b 35,9±15,18 81,9±15,53 ab Laakdal3 47,1±26,03 50,0±3,12 b 25,4±10,26 80,9±20,62 ab Zeveneken 27,0±6,10 45,6±6,93 b 24,6±3,65 33,9±4,03 d ED 90-waarden met eenzelfde letter zijn niet significant verschillend van elkaar; enkel vergelijking tussen de populaties binnen één run op basis van de selectiviteitsindices (P<0,05). De aanduiding NA staat voor waarden die niet beschikbaar of berekenbaar zijn. 43

55 Tabel 20: Gemiddelde ED 90- waarden (g a.s. ha -1 ) voorgesteld (g ha -1 ) met standaardfout (SE) per cluster (cluster 1 t.e.m. 4 E. crus-galli ; 5 en 6 E. muricata) voor beide runs van de na-opkomsttoepassing met topramezon in experiment 2. Cluster ED 90 Run 1 Run ,6±3,21 a 10,8±1,72 a 2 20,8±2,06 a 17,5±2,89 a 3 17,0±2,39 a 16,9±3,67 a 4 12,3±1,56 a 16,9±2,76 a 5 56,6±3,29 b 80,3±14,22 b 6 49,6±1,05 b 69,8±12,20 b ED 90-waarden met eenzelfde letter zijn niet significant verschillend van elkaar. Enkel vergelijking tussen de clusters binnen eenzelfde run (P<0,05). Figuur 20: Dosis-responsreeksen van 4 E. crus-galli (ECHCG) en 2 E. muricata (ECHCM) populaties t.a.v. een naopkomsttoepassing van topramezon (BBCH 13) in experiment 2 (run 2). Elke cluster (C) wordt vertegenwoordigd door één populatie. 44