pobierz wersję PDF

Transkrypt

pobierz wersję PDF

Acta Agrophysica, 2009, 13(3), 587-600
ZAWARTOŚĆ I POBRANIE FOSFORU, POTASU ORAZ MAGNEZU
PRZEZ KUPKÓWKĘ POSPOLITĄ W ZALEśNOŚCI
OD PRZEBIEGU WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH
Wiesław Bednarek1, Hanna Bednarek2, Sławomir Dresler1
1
Katedra Chemii Rolnej i Środowiskowej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
ul. Akademicka 15, 20-950 Lublin
e-mail: [email protected]
2
Katedra Agrometeorologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
ul. Akademicka 15, 20-950 Lublin
S t r e s z c z e n i e . Na podstawie wyników zebranych ze ścisłego doświadczenia polowego określono zaleŜność zawartości oraz pobrania fosforu, potasu i magnezu przez kupkówkę pospolitą od przebiegu
warunków meteorologicznych. ZaleŜność tę oceniano na podstawie obliczonych współczynników korelacji, współczynników korelacji wielokrotnej, determinacji, poziomu istotności i równań regresji wielokrotnej. Stwierdzono, Ŝe: zawartość fosforu, potasu i magnezu w runi oraz korzeniach kupkówki pospolitej
oraz pobranie tych składników przez tę roślinę zaleŜało w istotnym, lecz stosunkowo niewielkim, stopniu
od przebiegu niektórych elementów meteorologicznych (wilgotność względna powietrza, zachmurzenie,
temperatura gleby, temperatura powietrza) w rejonie doświadczenia. Zaproponowane równania regresji
wielokrotnej, z wyborem najlepszego podzbioru zmiennych niezaleŜnych, umoŜliwiają wyliczenie zmian
zawartości i pobrania P, K i Mg przez kupkówkę pospolitą w zaleŜności od przebiegu niektórych elementów meteorologicznych. Wskazane jest kontynuowanie badań dotyczących m.in. składu chemicznego
roślin uprawnych w zaleŜności od przebiegu warunków meteorologicznych.
S ł o w a k l u c z o w e : zawartość, pobranie P, K, Mg, kupkówka pospolita, warunki meteorologiczne
WSTĘP
Makroelementy, w tym fosfor, potas i magnez, spełniają w organizmach roślinnych bardzo waŜne funkcje fizjologiczne. Zawartość tych pierwiastków
w roślinie zaleŜy od wielu czynników agrotechnicznych (np. nawoŜenia) i przyrodniczych, w tym elementów meteorologicznych (Bednarek 1991, 1994, 1996,
KsięŜak 2004, Szulc i Kruczek 2008). Właściwe rozpoznanie warunków pogodowych moŜe przyczynić się do otrzymywania większego plonu roślin uprawnych
o odpowiedniej jakości. Jak informują Kruczek i Sulewska (2005), przy temperaturze poniŜej 10-12oC zmniejsza się tempo mineralizacji substancji organicznej, rozpuszczalność niektórych form fosforu, przepuszczalność błony cytoplazmatycznej.
588
W. BEDNAREK i in.
Osłabieniu ulega aktywność korzeni i związane z tym pobieranie jonów, szczególnie fosforowych, a w temperaturze <5oC równieŜ azotowych. Jednocześnie, jak
uwaŜają Filipek i in. (1989) oraz Łabuda (1989), wilgotność gleby moŜe mieć
wpływ na równowagę jonową w roślinach poprzez ułatwienie pobierania kationów.
Celem badań było określenie zawartości i pobrania fosforu, potasu oraz magnezu przez kupkówkę pospolitą w zaleŜności od przebiegu warunków meteorologicznych w rejonie doświadczenia.
METODYKA BADAŃ
Przedstawione opracowanie powstało na podstawie wyników badań zebranych ze
ścisłego doświadczenia polowego, przeprowadzonego w Gospodarstwie Doświadczalnym w Elizówce w latach 1987-1989, w którym oceniano wpływ wieloletniego,
zróŜnicowanego nawoŜenia mineralnego na Ŝyzność gleby, plonowanie oraz jakość
kupkówki pospolitej odmiany Motycka. Zastosowano następujące dawki nawozów
mineralnych: N1 – 120 kg N⋅ha-1, N2 – 240 kg N⋅ha-1, N3 – 360 kg N⋅ha-1 (saletra amonowa), P1 – 34,9 kg P⋅ha-1 , P2 – 69,8 kg P⋅ha-1, P3 – 104,7 kg⋅P ha-1 (superfosfat potrójny granulowany), K1 – 83 kg K⋅ha-1 , K2 – 166 kg K⋅ha-1, K3 – 249 kg K⋅ha-1 (sól
potasowa zawierająca 47,3% K). Zbierano trzy pokosy trawy (trzecia dekada maja,
pierwsza dekada lipca oraz trzecia dekada września lub pierwsza dekada października) w kaŜdym z trzech lat prowadzenia eksperymentu. W czasie kolejnych pokosów
pobierano równieŜ z warstwy ornej (0-20 cm) próbki korzeni rośliny. Materiał pobrany z kaŜdego poletka (ruń i korzenie) był łączony w średnie próby obiektowe, oddzielnie ruń i oddzielnie korzenie, w których oznaczono zawartość fosforu, potasu
i magnezu. Szczegóły metodyczne związane z warunkami prowadzenia doświadczenia, w tym równieŜ dotyczące wykonanych analiz chemicznych materiału roślinnego,
zostały przedstawione i opisane we wcześniejszych publikacjach (Bednarek 1991,
1994, 1996). Wykorzystane w opracowaniu elementy meteorologiczne dotyczą okresu marzec-październik, a więc zdaniem autorów, najistotniejszego we wzroście, rozwoju i plonowaniu kupkówki, i są wartościami średnimi dekadowymi, z wyjątkiem
wilgotności gleby, która była oceniana w odstępach tygodniowych, od połowy kwietnia do połowy października (rys. 1-3). Stwierdzono, Ŝe wystąpiła istotna zaleŜność
temperatury powietrza mierzonej na róŜnej wysokości oraz temperatury gleby równieŜ mierzonej na róŜnej głębokości, w związku z tym do dalszych obliczeń statystycznych wybrano po jednej zmiennej (aby uniknąć współliniowości) (Luszniewicz
i Słaby 2003). Obliczono współczynniki korelacji pomiędzy zawartością makroelementów w runi i korzeniach oraz ich pobraniem, a elementami meteorologicznymi
(temperatura maksymalna powietrza, temperatura minimalna powietrza, temperatura
powietrza mierzona na wysokości 200 i 5 cm, wilgotność względna powietrza, zachmurzenie, opad atmosferyczny, suma parowania, temperatura gleby mierzona na
głębokości 2, 5, 10 i 20 cm, wilgotność gleby określona na głębokości 0-25, 25-50,
20
10
0
-10
100
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
III
IV
V
VI VII VIII
1987
IX
X
III
IV
V
VI VII VIII IX
X
Miesiąc - Month
III
IV
V
VI VII VIII IX
1989
1988
średnia dekadowa temperatura gleby na głębokości 2 cm (oC); mean soil temperature 2 cm depth (oC)
średnia dekadowa temperatura gleby na głębokości 5cm (oC); mean soil temperature 5 cm depth (oC)
wilgotność względna powietrza (%); relative air humidity (%)
dekadowa suma opadów (mm); ten-days precipitation (mm)
Rys. 1. Temperatura gleby, wilgotność względna powietrza i opad atmosferyczny w rejonie doświadczenia
Fig. 1. Soil temperature, relative air humidity and precipitation in the area of the experiment
X
Opad - Precipitation (mm)
Temperatura - Temperature (oC)
30
Wilgotność względna powietrza - Relative air humidity (%)
40
30
200
*Zachmurzenie - Cloud cover
180
160
140
10
120
2,9
3,6
4,4
0
5,7
4,6
5,2 6
4
6,1
4,5
3,7
5,3
-10
3,8
7,1
6,6
3,7
7,2 7,2
6,7
6,9
3,5
5,6
3,2
5,8
6,3
5,6
4,6
6,1 3,8
5,4
5,5
8,3
8,2
8,2
3,7
5,5
4,8
6,8 7
6,3
4,5
80
4,4
6,6
3,9
7,8
6 5,2
5,5
4,4
7,2
100
5
4,7
4,6
4,2
8,7
3,9
6,3
40
6,4
8,5
-20
* 6,5
8,3 7,7
7,3
6,9
8,6
6,4
6,7
6,5
9
6,6
8
III
IV
V
VI
VII VIII
IX
X
III
IV
V
VI
VII VIII
IX
X
III
IV
V
VI
VII VIII
Miesiąc - Month
1987
60
6,1
1988
maks., śr., min. temp. powietrza (oC); max., average, min., temp. (oC)
średnia wieloletnia, dekadowa temperatura powietrza (oC); multiyear averag, ten-days air temperature (oC)
średnia temperatura powietrza na wysokości 5 cm (oC); average air temperature measured at 5 cm (oC)
usłonecznienie; insolation
Rys. 2. Temperatura powietrza, zachmurzenie oraz usłonecznienie w rejonie doświadczenia
Fig. 2. Air temperature, cloud cover and insolation in the area of the experiment
1989
IX
X
20
Usłonecznienie - Insolation
Temperatura - Temperature ( oC)
20
70
60
20
50
40
15
30
10
20
5
10
0
0
III
IV
V
VI
VII VIII
IX
X
III
IV
V
VI
VII VIII
IX
X
III
IV
V
VI
VII VIII
Miesiąc - Month
1987
1988
wilgotność gleby na głębokości 0-25 cm (%); soil humidity at depth of 0-25 cm (%)
suma dekadowa parowania (mm); total decade evaporation (mm)
Rys. 3. Wilgotność gleby oraz parowanie w rejonie doświadczenia
Fig. 3. Soil humidity and evaporation in the area of the experiment
1989
IX
X
Parowanie - Evaporation (mm)
Wilgotność - Humidity (%)
25
592
W. BEDNAREK i in.
50-75, 75-100 cm, usłonecznienie) w rejonie doświadczenia, współczynniki korelacji
wielokrotnej, determinacji, poziom istotności oraz równania regresji wielokrotnej.
W obliczonych równaniach zmiennymi niezaleŜnymi były kolejno: temperatura powietrza mierzona na wysokości 5 cm (x1), wilgotność względna powietrza (x2), zachmurzenie (x3), opad (x4), parowanie (x5), temperatura gleby mierzona na głębokości
5 cm (x6), wilgotność gleby 0-25 cm (x7), usłonecznienie (x8); zmiennymi zaleŜnymi
kolejno: zawartość fosforu w runi, zawartość tego składnika w korzeniach, pobranie
fosforu przez kupkówkę, zawartość potasu w runi, zawartość tego składnika w korzeniach, pobranie potasu przez kupkówkę, zawartość magnezu w runi, zawartość tego
składnika w korzeniach, pobranie magnezu przez kupkówkę. Obliczenia wykonano z
wykorzystaniem pakietów statystycznych Statistica, ver. 6.0 i Statgraphics Plus 5.0.
WYNIKI BADAŃ
W zaleŜności od zastosowanego poziomu nawoŜenia mineralnego zawartość
fosforu w kupkówce pospolitej wynosiła od 0,32 do 0,33% P w s.m. (ruń) i od 0,15
do 0,16% P w s.m. (korzenie); pobranie przez ruń kształtowało się w zakresie 11,917,0 kg P⋅ha-1 (Bednarek 1991). Zawartość potasu w runi kupkówki pospolitej
kształtowała się na poziomie 2,44-3,86% K w s.m. oraz w korzeniach na poziomie
0,28-0,49% K ws. m.; pobranie wynosiło od 116 do 194 kg K⋅ha-1 (Bednarek 1996).
Zawartość magnezu w runi wynosiła od 0,10 do 0,22% Mg w s.m. i w korzeniach
od 0,009 do 0,020% Mg w s.m.; pobranie przez ruń kształtowało się na poziomie
5,2-9,9 kg Mg⋅ha-1 (Bednarek 1994).
Ocena współczynników korelacji przedstawionych w tabeli 1 wskazuje, Ŝe zawartość fosforu w runi kupkówki nie zaleŜała istotnie od elementów meteorologicznych; taka zaleŜność wystąpiła pomiędzy zawartością tego składnika w korzeniach a wilgotnością gleby mierzonej na głębokości 50-75 i 75-100 cm (rys. 5).
Z kolei pobranie fosforu przez tę roślinę zaleŜało istotnie od temperatury minimalnej powietrza i temperatury gleby (mierzonej na głębokości 2 i 10 cm) (korelacja
ujemna) oraz zachmurzenia. Zawartość potasu w runi równieŜ nie była istotnie zaleŜna od przebiegu elementów meteorologicznych w rejonie doświadczenia (z wyjątkiem zachmurzenia – korelacja dodatnia, rys. 4). Natomiast zawartość tego pierwiastka w korzeniach zaleŜała istotnie od temperatury powietrza, gleby i sumy parowania
(korelacja dodatnia) oraz zachmurzenia (korelacja ujemna) (rys. 6). Pobranie potasu
przez kupkówkę zaleŜało istotnie, jak wskazują wyliczone współczynniki korelacji,
od temperatury minimalnej powietrza, temperatury gleby mierzonej na głębokości
10 cm (zaleŜność ujemna) i zachmurzenia (korelacja dodatnia). Zawartość magnezu
w runi nie zaleŜała istotnie od przebiegu warunków pogodowych w rejonie doświadczenia, natomiast istotnie zaleŜała w korzeniach (od temperatury powietrza i gleby –
korelacja ujemna, rys. 7). Pobranie tego pierwiastka przez kupkówkę zaleŜało w sposób udowodniony statystycznie jedynie od temperatury gleby (korelacja ujemna).
593
10
r = 0,53; p = 0,000; y = 0,45 + 1,48*x
9
Zachmurzenie - Cloud cover
8
7
6
5
4
3
2
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,2
4,4
4,6
4,8
5,0
5,2
5,4
Zawartość K w cz. nadziemnych - K content of aboveground parts (%)
Rys. 4. ZaleŜność procentowej zawartości K w częściach nadziemnych kupkówki pospolitej od
przebiegu zachmurzenia
Fig. 4. Relationship between percentage content of K of cocksfoot grass and cloud cover
40
r = 0,40; p = 0,001; y = -9,17 + 139*x
Wilgotność gleby - Soil humidity (%)
35
30
25
20
15
10
5
0
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,22
0,24
0,26
Zawartość P w korzeniach - P content in roots (%)
Rys. 5. ZaleŜność procentowej zawartości P w korzeniach kupkówki pospolitej od wilgotności
gleby na głębokości 50 cm
Fig. 5. Relationship between percentage content of P of cocksfoot roots and soil humidity at depth
of 50 cm
594
W. BEDNAREK i in.
Tabela 1. ZaleŜność zawartości fosforu, potasu i magnezu oraz pobrania tych składników przez
kupkówkę pospolitą od przebiegu niektórych elementów meteorologicznych (współczynniki korelacji, n = 72)
Table 1. Dependence of contents and absorption of phosphorus, potassium, magnesium by cocksfoot grass on some meteorological elements (correlation coefficients, n = 72)
Zmienna
Variable
P
P (ruń), (ko(sward) rzeń),
(root)
P
K
K
(pobra(ko(ruń),
nie),
rzeń),
(sward)
(uptake)
(root)
K
Mg
Mg
Mg
(pobra(ruń), (korzeń), (pobranie),
nie),
(sward) (root)
(uptake)
(uptake)
Tmax
*
*
*
*
0,352
*
*
–0,289
*
Tmin
*
*
–0,236
*
0,392
–0,243
*
–0,378
*
Tśr. dob.
200 cm
Average daily
temperature
measured
at 200 cm
*
*
*
*
0,347
*
*
–0,329
*
Tśr. dob. 5 cm,
Average daily
temperature
measured
at 5 cm
*
*
*
*
0,326
*
*
–0,402
*
Wilgotność
względna,
Relative air
humidity
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Zachmurzenie
Cloud cover
*
*
0,279
0,356
*
*
*
Opad
Precipitation
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Parowanie
Evaporation
*
*
*
*
0,274
*
*
*
*
T gl. 2 cm
Soil temperature measured
at depth
of 2 cm
*
*
–0,233
*
0,350
*
*
–0,250
–0,262
0,528 –0,304
595
T gl. 5 cm
at depth 5 cm
*
*
*
*
0,326
*
*
–0,253
*
T gl. 10 cm,
at depth
of 10 cm
*
*
–0,256
*
0,363
–0,240
*
*
–0,252
T gl. 20 cm,
at depth
of 20 cm
*
*
*
*
0,343
*
*
–0,262
–0,260
Wilg. gl.
0-25cm,
Soil humidity
at depth
of 0-25 cm
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Wilg. gl.
25-50cm,
Soil humidity
at depth
of 25-50 cm
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Wilg. gl.
50-75cm,
Soil humidity
at depth
of 50-75 cm
*
0,402
*
*
*
*
*
*
*
Wilg. gl.
75-100cm,
Soil humidity
at depth
of 75-100 cm
*
0,273
*
*
*
*
*
*
*
Usłonecznienie
Insolation
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*zaleŜność nieistotna – insignificant relationship, α< 0,05.
596
W. BEDNAREK i in.
Tmax
T min
Tśr 200 cm; Average T at 200 cm
T 5 cm; T at 5 cm
T gl 2 cm; Soil T at depth of 2 cm
Temperatura - Temperature ( o C)
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
0,1
Tmax: r = 0,35; p = 0,002; y = 11,2 + 11,6*x
T min: r = 0,39; p = 0,001; y = 1,97 + 11,0*x
T śr 200 cm; Average T at 200 cm: r = 0,35; p = 0,003; y = 6,71 + 10,6*x
T 5 cm; Average T at 5 cm: r = 0,33; p = 0,005; y = 0,60 + 9,54*x
T gl 2 cm; Soil T at depth of 2 cm : r = 0,35; p = 0,003; y = 7,63 + 11,9*x
T gl 5 cm; Soil T at depth of 5 cm: r = 0,32; p = 0,005; y = 7,79 + 11,1*x
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Zawartość K w korzeniach - K content of roots (%)
Rys. 6. ZaleŜność procentowej zawartości K w korzeniach kupkówki pospolitej od przebiegu temperatury powietrza i gleby
Fig. 6. Relationship between percentage content of K of cocksfoot roots and air and soil temperature
Temperatura - Temperature (o C)
40
Tmax
T min
Tśr 200 cm; Average T at 200 cm
T 5 cm; T at 5 cm
30
20
10
0
-10
-20
-30
0,00
T
T
T
T
T
T
T
T
max: r = -0,29; p = 0,014; y = 19,9 - 160,8*x
min: r = -0,38; p = 0,001; y = 10,8 - 179,5*x
śr 200 cm; Average T at 200 cm: r = -0,33; p = 0,005; y = 15,2 - 169,6*x
5 cm; T at 5 cm: r = -0,40; p = 0,001; y = 9,17 - 198,7*x
gl 2 cm; Soil T at depth of 2 cm: r = -0,25; p = 0,034; y = 16,1 - 143,0*x
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
Zawartość Mg w korzeniach - Mg content in roots (%)
Rys. 7. ZaleŜność procentowej zawartości Mg w korzeniach kupkówki pospolitej od przebiegu temperatury
powietrza i gleby
Fig. 7. Relationship between percentage content of Mg of cocksfoot roots and air and soil temperature
597
Wydaje się jednak, Ŝe lepszym sposobem obliczania powyŜszych zaleŜności jest
rachunek regresji wielokrotnej. Jego przeprowadzenie wskazuje, Ŝe zawartość
fosforu w suchej masie runi zaleŜała istotnie od niektórych elementów meteorologicznych. Świadczą o tym wyliczone współczynniki korelacji wielokrotnej
(0,454), determinacji (0,206) oraz wysoki poziom istotności (0,004). Równanie
regresji wielokrotnej z wyborem najlepszego podzbioru zmiennych niezaleŜnych
przyjmowało wówczas następującą postać:
Y = 0,83 + 0,03x3 – 0,007x2 – 0,004x5 – 0,003x7
(Y– zawartość P w s. m. runi; oznaczenie zmiennych niezaleŜnych – patrz metodyka). Zawartość fosforu w korzeniach kupkówki w mniejszym (nieistotnym)
stopniu niŜ w runi zaleŜała od niektórych elementów meteorologicznych. Wskazuje na to obliczony współczynnik korelacji wielokrotnej (0,243), determinacji
(0,06), poziom istotności (0,12) oraz równanie regresji wielokrotnej, które przyjmowało wówczas postać:
Y = 0,20 + 0,0003x4 – 0,0005x2
(Y– zawartość P w sm. korzeni kupkówki, zmienne niezaleŜne – patrz metodyka).
Pobranie fosforu przez kupkówkę równieŜ w pewnym (niewielkim) stopniu zaleŜało od przebiegu warunków pogodowych. Mogą o tym świadczyć wyliczone
współczynniki korelacji wielokrotnej (0,459), determinacji (0,211), poziom istotności (0,0029), a takŜe równanie regresji wielokrotnej:
Y = 220,8 + 14,9x3 – 2,58x2 – 1,58x6 – 1,90x7
(Y– pobranie P – kg⋅ha-1; oznaczenie zmiennych niezaleŜnych jak w metodyce).
Jednym z czynników wpływających na pobieranie i wykorzystanie fosforu przez
rośliny z nawozów jest wilgotność gleby. Według Koca (1996) wykorzystanie fosforu glebowego wzrastało wraz ze wzrostem wilgotności gleby. Jednak jej nadmierne
uwilgotnienie (>80%) zmniejszało wykorzystanie P z superfosfatu i gnojowicy. Z kolei Łabuda (1989) informuje, Ŝe wilgotność ma zasadniczy wpływ na aerację gleby
i dostępność tlenu do korzeni, a pobieranie niektórych składników mineralnych przez
rośliny zaleŜy od ilości w niej tlenu. Ograniczenie dostępności tlenu do korzeni kostrzewy trzcinowej wpłynęło na znaczne zmniejszenie zawartości K w pierwszym
odroście, zmniejszenie zawartości Ca w pierwszym i drugim pokosie oraz zmniejszenie zawartości Mg w pierwszym, drugim i trzecim odroście. Na glebach wilgotnych
lub okresowo zalewanych wodą naleŜy zwrócić uwagę na zawartość magnezu, poniewaŜ ograniczona dostępność tlenu do korzeni moŜe wpływać na znaczne zmniejszenie zawartości tego pierwiastka (Mg) w roślinach.
Zawartość potasu w częściach nadziemnych kupkówki w stosunkowo duŜym
stopniu zaleŜała od niektórych elementów meteorologicznych. Wskazuje na to war-
598
W. BEDNAREK i in.
tość wyliczonego współczynnika korelacji wielokrotnej (0,613), determinacji (0,374),
poziom istotności (0,000) oraz wyliczone równanie regresji wielokrotnej:
Y = 4,32 + 0,23x3 – 0,026x2
(Y – zawartość K w runi, w % s.m., x2 – wilgotność względna powietrza, x3 –
zachmurzenie). Zawartość potasu w korzeniach równieŜ w stosunkowo duŜym
stopniu zaleŜała od niektórych warunków pogodowych. Świadczą o tym wyliczone współczynniki korelacji wielokrotnej (0,535), determinacji (0,266), poziom
istotności (0,00013) oraz równanie regresji wielokrotnej:
Y = –0,48 + 0,004x1 – 0,044x3 + 0,01x2 + 0,01x5
(Y – zawartość K w korzeniach, w % s.m., oznaczenie zmiennych niezaleŜnych –
patrz metodyka). Pobranie potasu przez kupkówkę takŜe w pewnym, stosunkowo
duŜym, stopniu zaleŜało od niektórych elementów meteorologicznych kształtujących się w rejonie doświadczenia. Wskazują na to wyliczone współczynniki korelacji wielokrotnej (0,541), determinacji (0,292), poziom istotności (0,000) oraz
równanie regresji wielokrotnej:
Y = 21,33 + 145,4x3 – 27,7x2 – 12,6x6
(Y – pobranie K przez kupkówkę, kg⋅ha-1; oznaczenie zmiennych niezaleŜnych
jak w metodyce).
Szulc i Kruczek (2008) przedstawili równania regresji wielokrotnej opisujące
wpływ opadów i temperatury, m.in. na pobieranie N, P i K przez kukurydzę w fazie
6-7 liścia w zaleŜności od sposobu wysiewu nawozów. Stwierdzili, Ŝe w przypadku
wszystkich badanych cech wystąpiły bardzo wysokie współczynniki determinacji,
natomiast wartość współczynników cząstkowych regresji wskazuje na większy i dodatni wpływ temperatury oraz ujemny opadów na rozpatrywane cechy. W innym
opracowaniu Kruczek i Sulewska (2005) informują, Ŝe warunki termiczne gleby były
wystarczające do pobierania składników mineralnych przez kukurydzę w fazie 4-5
liści. Filipek i in. (1989) zwracają uwagę, Ŝe równowaga jonowa w roślinach jest
kształtowana równieŜ przez czynniki klimatyczne, zwłaszcza temperaturę i wilgotność. Zwiększenie wilgotności gleby bardziej sprzyja pobieraniu przez rośliny kationów niŜ anionów nieorganicznych. Prowadzi to do zwiększenia róŜnicy sum kationów (C) i anionów nieorganicznych (A), która określa ilość anionów organicznych.
Wzrost wilgotności gleby sprzyjał kumulacji kationów, a zwłaszcza potasu i glinu w
początkowym okresie wzrostu jęczmienia – do fazy strzelania w źdźbło.
Przeprowadzone obliczenia wskazują, Ŝe zawartość magnezu w runi nie zaleŜała istotnie od przebiegu warunków meteorologicznych; taką zaleŜność stwierdzono w przypadku zawartości Mg w korzeniach kupkówki. MoŜna ją określić
wartością współczynników korelacji wielokrotnej (0,460), determinacji (0,212),
poziomem istotności (0,00027) oraz równaniem regresji wielokrotnej:
599
Y = 0,019 – 0,001x1 + 0,0001x8
(Y – zawartość Mg w korzeniach, w % sm., x1 – temperatura powietrza na 5 cm,
x8 – usłonecznienie). Pobranie magnezu przez kupkówkę pospolitą zaleŜało
w pewnym, istotnym lecz niewielkim, stopniu od przebiegu elementów meteorologicznych. Świadczą o tym wyliczone współczynniki korelacji wielokrotnej
(0,370), determinacji (0,137), poziom istotności (0,018) oraz równanie regresji
wielokrotnej z wyborem najlepszego modelu zmiennych niezaleŜnych:
Y = 63,87 – 0,39x6 – 0,39x2 – 0,247x7
-1
(pobranie Mg, kg⋅ha ; x2 – wilgotność względna powietrza, x6 – temp. gl. na głęb.
5 cm, x7 – wilgotność gł. 0-25 cm).
Płaza (2004) stwierdziła, Ŝe do gromadzenia makroelementów (N, P, K, Ca,
Mg) w bulwach ziemniaka najkorzystniejszy okazał się ciepły rok 1999, o duŜej
ilości opadów w sierpniu, a małej we wrześniu. Mniej korzystny był rok 1998,
o mniejszej ilości opadów w sierpniu, a większej we wrześniu. Natomiast niekorzystny okazał się rok 2000, w którym odnotowano niedobór opadów w sierpniu,
a nadmiar we wrześniu.
Przebieg warunków atmosferycznych miał ograniczony wpływ na akumulację
P, K, Ca, Mg przez bobik. W warunkach małej ilości opadów następował wcześniej
ubytek ilości potasu i fosforu w liściach, przede wszystkim na skutek przedwczesnego ich zasychania. W tych warunkach rośliny wszystkich odmian pobierały
mniej magnezu, a odmiany Caspar takŜe potasu i fosforu (KsięŜak 2004).
WNIOSKI
1. Zawartość fosforu, potasu i magnezu w runi oraz korzeniach kupkówki
pospolitej oraz pobranie tych składników przez tę roślinę zaleŜało w istotnym,
lecz stosunkowo niewielkim, stopniu od przebiegu niektórych elementów meteorologicznych (wilgotność względna powietrza, zachmurzenie, temperatura gleby, temperatura powietrza) w rejonie doświadczenia.
2. Zaproponowane równania regresji wielokrotnej, z wyborem najlepszego
podzbioru zmiennych niezaleŜnych, umoŜliwiają wyliczenie zmian zawartości i
pobrania P, K i Mg przez kupkówkę pospolitą w zaleŜności od przebiegu niektórych elementów meteorologicznych.
3. Wskazane jest kontynuowanie badań dotyczących m.in. składu chemicznego roślin uprawnych w zaleŜności od przebiegu warunków meteorologicznych.
PIŚMIENNICTWO
Bednarek W., 1991. Przemiany fosforu w glebie oraz pobranie tego składnika przez kupkówkę
pospolitą (Dactylis glomerata L.) w warunkach zróŜnicowanego nawoŜenia mineralnego. Cz.
II. Pobranie fosforu. Annales UMCS, sec. E, XLVI, 125-132.
600
W. BEDNAREK i in.
Bednarek W., 1994. Magnez w glebie i kupkówce pospolitej nawoŜonej zróŜnicowanymi dawkami nawozów mineralnych. Annales UMCS, sec. E, XLIX, 123-128.
Bednarek W., 1996. Potas w glebie i kupkówce pospolitej (Dactylis glomerata L.) nawoŜonej zróŜnicowanymi dawkami nawozów mineralnych. Annales UMCS, sec. E, LI, 79-86.
Filipek T., Łabuda S., Dechnik I., 1989. Równowaga jonowa w jęczmieniu jarym w warunkach zróŜnicowanej wilgotności i wysycenia kompleksu sorpcyjnego gleby kationami wapnia i magnezu. Annales UMCS, sec. E, XLIV, 83-90.
Koc J., 1996. Wpływ wilgotności gleby na wykorzystanie fosforu z nawozów. Prace nauk. AE we Wrocławiu, 727, 190-199.
Kruczek A., Sulewska H., 2005. Wpływ sposobu nawoŜenia, terminu siewu i odmian na gromadzenie
składników mineralnych przez kukurydzę w początkowym okresie rozwoju. Acta Agrophysica, 5(3),
683-694.
KsięŜak J., 2004. Pobieranie i akumulacja P, K, Mg i Ca przez odmiany bobiku o zróŜnicowanej budowie
morfologicznej. Annales UMCS, sec. E, LIX, 1, 233-240.
Luszniewicz A., Słaby T., 2003. Statystyka z pakietem Statistica PL. Teoria i zastosowania. Wyd. 2,
zmienione, Wydawnictwo C.H. BECK, Warszawa.
Łabuda S.Z., 1989. Zawartość K, Ca, Mg i stosunek K/Ca+Mg w kostrzewie trzcinowej w zaleŜności od
mikrodyfuzji tlenu w glebie lekkiej. Zesz. Prob. Post. Nauk Roln., 377, 103-110.
Płaza A., 2004. Skład chemiczny bulw ziemniaka jadalnego w warunkach zróŜnicowanego nawoŜenia
organicznego. Annales UMCS, sec. E, 3, 1327-1334.
Szulc P., Kruczek A., 2008. Wpływ wielkości opadów i temperatury na gromadzenie suchej masy i pobieranie składników mineralnych przez kukurydzę w początkowym okresie rozwoju w zaleŜności od
sposobu nawoŜenia. Acta Agrophysica, 11(3), 753-766.
CONTENTS AND UPTAKE OF PHOSPHORUS, POTASSIUM
AND MAGNESIUM BY COCKSFOOT GRASS IN RELATION
TO METEOROLOGICAL CONDITIONS
Wiesław Bednarek1, Hanna Bednarek2, Sławomir Dresler1
1
Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Life Sciences
2
Department of Agrometeorology, University of Life Sciences
ul. Akademicka 15, 20- 950 Lublin,
e-mail: [email protected]
A b s t r a c t . On the basis of results gathered from a field experiment, the dependence of contents and
uptake of phosphorus, potassium, magnesium by cocksfoot grass on meteorological conditions was established. The dependence was assessed using correlation coefficients, multiple correlation coefficients, determination coefficients, significance level and multiple regression equations. It was established that contents of
phosphorus, potassium, magnesium and uptake of these elements significantly depends, although to a relatively small extent, on some meteorological elements (air relative humidity, cloud cover, soil temperature, air
temperature) in the area of experiment. The proposed multiple regression equations, with the choice of the
best subset of independent variables, enable to calculate changes in contents and absorption of P, K an Mg by
cocksfoot grass depending on some meteorological elements. Further research on chemical composition of
crop plants depending on meteorological elements is recommended.
K e y w o r d s : content, uptake P, K Mg, cocksfoot grass, meteorological conditions

pobierz wersję PDF

Transkrypt

Podobne dokumenty

Masa maszyny od 1,5 do 12 ton

Masa robocza maszyny od 25 do 29 ton

Masa robocza maszyny od 14 do 19 ton