Agronomie 13 (1993) 699-709
DOI: 10.1051/agro:19930803

Effect of plant age and sowing density on nitrogen fixation of Medicago truncatula at 2 different dates of sowing

ABK Dahmane^a and RD Graham<sup>b

a</sup>  INAT, Agronomy Laboratory, 43, Avenue Charles Nicolle 1082, Tunis, Tunisia
^b  Wari, Department of Agronomy, University of Adelaide, Glen Osmond, 5064 SA, Australia

Abstract - An acetylene reduction (AR) assay was used to measure nitrogenase activity of soil cores as an estimate of the rate of nitrogen (N₂-) fixation in nodulated Medicago truncatula cv Jemalong in the field on several occasions during the growing season. The effects of date of sowing and of varying the density of sowing from 0 to 1 000 kg ha^-1 seed were investigated. Results showed an increase in AR activity with increasing medic sowing densities during the vegetative period of plant growth, whereas towards maturity AR activity was slightly higher at low than at medium or high densities. Soil core AR activity was better correlated with the weight of shoot dry matter (DM) present at the time of harvest during the vegetative period of plant growth than after flowering. At all sowing densities and irrespective of sowing date, AR activity increased from sowing to full flowering and thereafter decreased rapidly. The post-flowering decline in AR activity was sharper at the high than at the lower densities and coincided with a marked decrease in plant population in the medium and high-sowing density treatments. The relations between AR activity, shoot dry weight and plant number per unit area in the pre-flowering and post-flowering periods were examined via linear regression analysis.

Résumé - Effet de l'âge des plantes et de la densité de semis sur la fixation de l'azote par Medicago truncatula à 2 dates de semis. La technique de la réduction de l'acétylène a été utilisée pour mesurer, à différentes occasions durant la saison de culture, l'activité nitrogénasique chez les racines nodulées du cultivar Jemalon (Medicago truncatula) semé en plein champ à différentes densités (0 à 1000 kg ha^-1) et à deux dates de semis (une précoce et une tardive). La réduction de l'acétylène par les carottes de sol issues des différents traitements montre une meilleure corrélation pendant la période végétative avec la quantité présente de matière sèche des parties aériennes au moment du prélèvement qu'après la floraison. Quelles que soient la date et la densité de semis, la réduction de l'acétylène augmente du semis à la pleine floraison puis diminue par la suite rapidement. La diminution après floraison de l'activité réductrice de l'acétylène est plus importante chez les densités élevées que chez les plus faibles et coïncide avec une forte réduction du nombre de plantes chez les densités moyennes et élevées. Les relations entre l'activité réductrice de l'acétylène des carottes du sol, la matière sèche des parties aériennes de Jemalong et le nombre de plants de Jemalong par unité de surface pendant les périodes pré-floraison et post-floraison ont été examinées au moyen d'une analyse de régression.

Key words: acetylene reduction / Jemalong / medic / soil core / N₂-fixation / sowing density

Mots clés : réduction de l'acétylène / Jemalong / Medicago truncatula / carottes de sol / fixation de l'azote / densité de semis