Differential effects of isoproturon on the photosynthetic apparatus and yield of two varieties of wheat and L. rigidum

Summary The effect of isoproturon on the ultrastructure of the photosynthetic apparatus, ribulose bisphosphate carboxylase activity, protein and chlorophyll content, and the grain yield was investigated in two wheat cultivars (Triticum sativum L. cvs Castan and Esquilache) and a weed (Lolium rigidum Gaud.). Field experiments used applications of 1–65 and 2–5 kg a.i. ha−1 isoproturon post‐emergence, and growth chamber experiments used nutrient solution with the addition of isoproturon (1·7 × 10−4 M). The ultrastructure of the photosynthetic apparatus of the cv. Esquilache was much affected by the herbicide. In the case of cv. Castan, slight disorganization of the grana and intergrana was observed. Isoproturon decreased the activity of ribulose bisphosphate carboxylase. A decrease in protein and chlorophyll content was also observed in the cv. Esquilache and in L. rigidum. These alterations were much less evident in the cv. Castan, where, moreover, no loss of protein occurred. The yield of the treated cv. Castan plants was slightly greater than that of the control plants in two consecutive years. However, the yields of the cv. Esquilache were significantly less when the herbicide was applied in the first year at commencement of tillering in a dry season but not when applied at an advanced stage as in the second year in a wet season. Résumé Differents effets de l'isoproturon sur le mécanisme de la photosynthèse et sur le rendement de 2 variétés de blé et de L. rigidum L'effet de l'isoproturon sur l'ultrastructure de l'appareil photosynthétique; l'activité de la ribulose bisphosphate carboxylase, la teneur en protéines et en chlorophylle et sur le rendement en grain a étéétudié pour deux cultivars de blé (Triticum sativum L. cvs Castan et Esquilache) et une adventice (Lolium rigidum Gaud). Des essais de plein champ avec des applications de post‐levée de 1,65 et 2,5 kg m.a. ha−1 d'isoproturon, et des essais en chambre avec une solution nutritive enrichie en isoproturon (1·7 × 10−4 M) ont été conduits. L'ultrastructure de l'appareil photosynthétique du cultivar Esquilache a été très affectée par l'herbicide. Pour le cultivar Castan, une faible désorganisation des grana et intergrana a été observée. L'isoproturon a réduit l'activité de la ribulose bisphosphate carboxylase. Une baisse de la teneur en protéines et été chlorophylle a étéégalement enregistrée chez le cultivar Esquilache et L. rigidum. Ces altérations ont été moins évidentes chez le cultivar Castan, o