WPŁYW NAWOśENIA SŁOMĄ, MIĘDZYPLONÓW

Transkrypt

Acta Sci. Pol., Agricultura 3(2) 2004, 151-163
WPŁYW NAWOśENIA SŁOMĄ, MIĘDZYPLONÓW
ŚCIERNISKOWYCH I ZRÓśNICOWANEJ UPRAWY ROLI
NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI GLEBY W OGNIWIE
PSZENICA OZIMA – JĘCZMIEŃ JARY*
Dariusz Jaskulski, Iwona Jaskulska1
Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy
Streszczenie. Celem badań przeprowadzonych w latach 1999-2002 na glebie kompleksu
Ŝytniego dobrego było określenie wpływu nawoŜenia słomą, uprawy międzyplonów ścierniskowych i sposobu umieszczenia biomasy roślinnej w glebie przez zróŜnicowaną uprawę roli na niektóre właściwości warstwy ornej w ogniwie zmianowania pszenica ozima – jęczmień jary. NawoŜenie słomą spowodowało zmniejszenie zawartości azotu mineralnego
w glebie jesienią. Pod wpływem spłycenia poŜniwnej i rezygnacji z przedzimowej uprawy
roli zmniejszyła się wilgotność, wzrosła zwięzłość gleby i zwiększyło się zachwaszczenie
rośliny następczej. Uprawa międzyplonów ograniczała na ogół zachwaszczenie i ilość azotu
mineralnego w glebie, ale zwłaszcza przy niedoborze opadów moŜe zwiększać zwięzłość
gleby i zmniejszać jej wilgotność. MoŜliwość uprawy Ŝyta ozimego w międzyplonie ścierniskowym, w warunkach rezygnacji z przedzimowej uprawy roli, jest ograniczona, prowadzi
bowiem wiosną do niekorzystnych zmian właściwości warstwy ornej gleby.
Słowa kluczowe: pszenica ozima, jęczmień jary, słoma, międzyplon ścierniskowy,
uprawa roli, właściwości gleby
WSTĘP
DuŜy udział w strukturze zasiewów roślin o podobnych wymaganiach agroekologicznych, krótkie rotacje zmianowań i ograniczenie bioróŜnorodności agrofitocenozy
powodują degradację gleby. Zmianie ulega jej zasobność w makro- i mikroelementy,
pogarszają się właściwości fizyczne i biologiczne, zwiększa się zachwaszczenie i następuje kompensacja gatunków uciąŜliwych [Janowiak 1994, Kuś 1998, Deryło i Szymankiewicz 2000]. Ograniczenie tych niekorzystnych zmian w agrosystemach jest trudne.
MoŜliwości takich upatruje się we wnoszeniu do gleby biomasy roślinnej. Staje się ona
Adres do korespondencji – Corresponding author: dr hab. inŜ. Dariusz Jaskulski, Katedra Podstaw
Produkcji Roślinnej i Doświadczalnictwa Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy,
ul. Ks. A. Kordeckiego 20E, 85-225 Bydgoszcz, e-mail: [email protected]
* Badania finansowane przez KBN w ramach grantu 5P06B00716
152
D. Jaskulski, I. Jaskulska
prekursorem trwałej materii organicznej, źródłem energii dla mikroorganizmów oraz
wpływa na fizyko-chemiczne właściwości gleby. Rolę taką moŜe spełniać słoma oraz
biomasa międzyplonów [Malicki i Michałowski 1994, Smoliński i in. 1997, Kotwica
i in. 1998, Andrzejewska 1993]. Oddziaływanie masy roślinnej na właściwości gleby
oraz plonowanie roślin jest wieloaspektowe i zaleŜy między innymi od jej rodzaju,
składu chemicznego oraz terminu i sposobu umieszczenia w glebie [Jaskulski i in. 1997,
Jaskulski 2000, Kuś i Jończyk 2000, Jaskulski i Tomalak 2001]. O głębokości przykrycia biomasy roślinnej, jej rozmieszczeniu i wymieszaniu z wierzchnią warstwą gleby
decydują zabiegi uprawy roli, które wpływają takŜe bezpośrednio i pośrednio na właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne gleby.
W badaniach własnych zakładano niezaleŜne oraz interakcyjne oddziaływanie biomasy roślinnej i uprawy roli na właściwości wierzchniej warstwy gleby. Celem badań
było określenie wpływu nawoŜenia słomą, uprawy międzyplonów ścierniskowych
i sposobu umieszczania biomasy roślinnej w glebie poprzez zróŜnicowaną poŜniwną
oraz podstawową uprawę roli na niektóre właściwości warstwy ornej w ogniwie zmianowania pszenica ozima – jęczmień jary.
MATERIAŁ I METODY
Doświadczenie polowe przeprowadzono w latach 1999-2002 w Gospodarstwie Rolnym Polski Konopat (gmina Świecie nad Wisłą), współpracującym z Katedrą Podstaw
Produkcji Roślinnej i Doświadczalnictwa ATR w Bydgoszczy. Badania realizowano na
glebie kompleksu Ŝytniego dobrego, klasy bonitacyjnej IVa, w ogniwie zmianowania
pszenica ozima – jęczmień jary. Kontrolowanym źródłem zmienności właściwości
gleby były trzy czynniki doświadczalne:
I – uprawa międzyplonów ścierniskowych (bez międzyplonu, groch, gorczyca
biała, facelia błękitna, Ŝyto ozime),
II – nawoŜenie słomą (słoma zebrana – brak nawoŜenia, słoma rozdrobniona pozostawiona na polu – nawoŜenie),
III – sposób uprawy roli – zakładano trzy warianty poŜniwnej uprawy roli, tj. podorywkę pługiem (10-12 cm), uprawę agregatem – składającym się z kultywatora o sztywnych łapach + wału strunowego (10-12 cm), rototiller (5-6 cm).
Następnie na kaŜdym obiekcie uprawianym po zbiorze pszenicy ozimej wykonano uprawę podstawową (przedzimową lub wiosenną): pługiem jako orkę
zimową (25 cm), gruberem jesienią (20 cm) lub gruberem wiosną (20 cm).
Tym samym uzyskano 9 wariantów uprawy roli pod jęczmień jary.
Doświadczenie przeprowadzono w układzie losowanych podbloków. Obiekty rozmieszczono na poletkach o powierzchni 81 m2, w dwóch powtórzeniach. Podczas zbioru pszenicy ozimej w kaŜdym podbloku na połowie jego powierzchni rozdrobniono
słomę, z drugiej połowy słomę zbierano. Po wykonaniu poŜniwnej uprawy roli, zgodnie
z trzecim czynnikiem, wysiewano międzyplony ścierniskowe według ogólnie przyjętych zasad agrotechniki. Plon zielonej masy określono jesienią. Biomasę międzyplonów
wnoszono do gleby podczas przedzimowej lub wiosennej uprawy roli.
Ocenę wilgotności warstwy ornej gleby (0-25 cm) wykonano metodą suszarkowo-wagową, a zwięzłości – przy uŜyciu sondy hydraulicznej. Jesienią pomiary przeprowadzono przed podstawową uprawą roli, a wiosną przed siewem jęczmienia jarego na
Acta Sci. Pol.
Wpływ nawoŜenia słomą...
153
wszystkich, w danym momencie, obiektach doświadczalnych. Azot mineralny w glebie
(0-30 cm) oznaczano po ekstrakcji w 1% roztworze siarczanu potasu. Jesienią próby pobierano z obiektów wyznaczonych przez nawoŜenie słomą, międzyplony i poŜniwną
uprawę roli; wiosną – z obiektów spod nawoŜenia słomą, międzyplonów ścierniskowych
i zróŜnicowanej podstawowej uprawy roli, ale wcześniej tylko podoranej. Zachwaszczenie
międzyplonów ścierniskowych oznaczano jesienią metodą ramkową – licząc osobniki na
czterech parcelach o powierzchni 1 m2 na poletku. Zachwaszczenie następczo uprawianego jęczmienia określano bonitacyjnie (w skali 9-stopniowej) w fazie jego krzewienia.
Wyniki opracowano statystycznie przy uŜyciu analizy wariancji, według modelu
właściwego dla układu losowanych podbloków. Istotność róŜnic pomiędzy średnimi
obiektowymi określono testem Tukeya, przy p = 0,05. Wykonano takŜe syntezę wyników wielokrotnych w modelu mieszanym, przyjmując jako element losowy lata badań.
Wobec istotnej interakcji – czynnik × lata – przedstawiono wyniki z poszczególnych lat
oraz średnio w badanym okresie.
WYNIKI
Warunki meteorologiczne w poszczególnych latach badań były zróŜnicowane (tab. 1).
Najchłodniejszym i najbardziej wilgotnym był rok 2001, szczególnie lipiec (przed zbiorem pszenicy ozimej) i wrzesień (okres wegetacji międzyplonu ścierniskowego), natomiast w latach 1999 i 2000 opady były mniejsze (odpowiednio 495 mm i 510 mm), a
temperatura powietrza wyŜsza. Ciepła, długa i umiarkowanie wilgotna jesień w 2000
roku sprzyjała wzrostowi międzyplonów. W roku tym średni plon zielonej masy międzyplonów ścierniskowych wyniósł 22,1 t⋅ha-1 i był o 23,5% większy niŜ plon w 2001
roku i o 60,1% większy niŜ plon w 1999 roku. Długi okres wegetacji wpłynął korzystnie zwłaszcza na plony gorczycy białej i facelii błękitnej (rys. 1).
Tabela 1. Miesięczne sumy opadów i średnie temperatury powietrza w okresie badań i wieloleciu
według stacji meteorologicznej w Mochełku
Table 1. Monthly total precipitation and mean air temperature in the research period and multiyear values reported by the Mochełek Meteorological Station
Rok
Year
Miesiąc – Month
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
I-XII
Opady – Precipitation, mm
1999
2000
2001
2002
Wielolecie
Multi-year
26
26
19
39
22
37
14
52
44
45
62
38
62
20
51
–
46
28
39
–
59
19
81
–
47
114
146
–
57
61
50
–
20
64
123
–
25
10
20
–
31
59
32
–
56
27
20
–
495
510
657
–
23
17
19
27
38
54
75
47
36
33
33
30
432
0,1
-1,0
-0,9
-0,4
-1,3
2,5
-0,8
2,7
3,9
3,1
1,6
3,7
8,6
11,6
7,5
–
12,2
14,6
13,4
–
16,5
16,9
14,3
–
20,1
15,7
19,3
–
17,8
17,6
18,3
–
15,6
12,2
11,2
–
7,7
11,5
10,0
–
2,3
5,7
2,4
–
0,9
1,6
-2,9
–
8,7
9,3
7,8
–
-2,8
-2,1
1,6
7,0
12,4
16,2
17,6
17,2
13,2
8,2
3,2
-0,6
7,6
Temperatura – Temperature, °C
1999
2000
2001
2002
Wielolecie
Multi-year
Agricultura 3(2) 2004
154
Rys. 1.
Fig. 1.
Plony zielonej masy międzyplonów ścierniskowych w latach 1999-2001
Green matter yield of stubble intercrops over 1999-2001
Największy plon zielonej masy roślin uprawianych w międzyplonie ścierniskowym
uzyskano wysiewając gorczycę i facelię w rolę podoraną po zbiorze pszenicy ozimej
(tab. 2).
Tabela 2. Wpływ gatunku rośliny, nawoŜenia słomą i poŜniwnej uprawy roli na plon zielonej
masy międzyplonów ścierniskowych, t⋅ha-1
Table 2. Effect of crop species, straw fertilisation and post-harvest tillage on green matter yield
of stubble intercrops, t⋅ha-1
Międzyplon
Intercrop
Groch
Pea
Słoma
Straw
PoŜniwna uprawa roli – Post-harvest tillage
podorywka
agregat
średnia
rototiller
skimming
cultivation unit
mean
21,3
21,5
16,4
19,7
20,9
20,3
15,8
19,0
21,1
20,9
16,1
19,4
25,3
24,0
20,5
23,2
24,9
22,6
19,5
22,3
25,1
23,3
20,0
22,8
24,2
21,3
18,2
21,2
23,3
20,7
15,9
20,0
23,8
21,0
17,1
20,6
10,0
9,5
8,1
9,2
9,8
9,0
7,8
8,9
9,9
9,3
8,0
9,1
20,0
18,6
15,3
18,0
brak – without
nawoŜenie – fertilisation
Średnia – Mean
Gorczyca
brak – without
White mustard nawoŜenie – fertilisation
Średnia – Mean
Facelia
brak – without
Phacelia
Średnia – Mean
śyto
brak – without
Rye
Średnia – Mean
Średnia – Mean
NIR0,05 – LSD0.05 dla – for:
międzyplonu – intercrop
nawoŜenia słomą – straw fertilisation
uprawy roli – tillage
interakcji – interaction:
międzyplon x uprawa roli – intercrop x tillage
uprawa roli x międzyplon – tillage x intercrop
9,5
0,4
0,9
1,8
Acta Sci. Pol.
155
Na glebie zaoranej w trakcie poŜniwnej uprawy roli mniejszy był natomiast plon
grochu, a zwłaszcza Ŝyta. Uproszczenie uprawy roli do uprawy agregatem wpłynęło
niekorzystnie tylko na plon facelii. Uprawa roli rototillerem, w porównaniu z podorywką, spowodowała zmniejszenie plonów pozostałych roślin międzyplonu ścierniskowego.
Jedynie plon zielonej masy Ŝyta nie zaleŜał od sposobu poŜniwnej uprawy roli. Niekorzystnie na plon zielonej masy wszystkich roślin, niezaleŜnie od sposobu uprawy roli,
wpłynęło nawoŜenie słomą.
Zawartość azotu mineralnego w glebie zarówno jesienią, jak i wiosną była róŜna
w kolejnych latach i zaleŜała od obecności międzyplonów ścierniskowych, nawoŜenia
słomą i sposobu uprawy roli (tab. 3).
Tabela 3. Wpływ międzyplonu, nawoŜenia słomą i uprawy roli na zawartość azotu mineralnego
w warstwie ornej, mg⋅kg-1 gleby
Table 3. Effect of intercrop, straw fertilisation and tillage on the content of mineral nitrogen in
soil arable layer, mg⋅kg-1 soil
Element agrotechniki
Element of agrotechnics
Rok badań – Research year
1999
2000
2001
2002
Średnia – Mean
jesień wiosna jesień wiosna jesień wiosna jesień wiosna
autumn spring autumn spring autumn spring autumn spring
Międzyplon – Intercrop:
bez międzyplonu
18,4
18,3
without intercrop
groch – pea
16,8
20,5
gorczyca – white mustard
12,1
15,6
facelia – phacelia
11,0
14,6
Ŝyto – rye
13,0
13,7
NIR0,05 – LSD0.05
2,38
0,98
Słoma – Straw:
brak – without
16,7
17,0
11,8
16,1
1,00
0,41
NIR0,05 – LSD0.05
PoŜniwna uprawa roli – Post-harvest tillage:
podorywka – skimming
15,3
–
agregat – cultivation unit
13,7
–
rototiller
13,8
–
Podstawowa uprawa roli – Basic tillage:
orka zimowa
17,0
–
fall ploughing
gruber jesienią
17,0
–
grubber in autumn
gruber wiosną
15,7
–
grubber in spring
1,52
0,63
NIR0,05 – LSD0.05
16,1
20,2
14,4
12,4
16,3
17,0
15,5
11,0
9,4
13,2
0,87
25,7
22,7
24,2
20,7
1,55
14,4
9,4
8,4
12,3
1,33
14,1
13,9
14,7
13,7
1,25
15,6
10,8
9,6
12,8
0,85
20,1
17,4
17,8
16,0
1,60
16,1
10,0
0,37
21,8
23,5
0,65
13,4
10,2
0,56
14,9
12,6
0,53
15,4
10,7
0,54
17,9
17,4
ni – ns
13,5
12,8
12,8
–
–
–
12,5
11,5
11,4
–
–
–
13,8
12,7
12,7
–
–
–
–
24,2
–
15,7
–
19,0
–
23,6
–
13,2
–
17,9
–
20,3
–
12,4
–
16,1
0,56
0,99
0,85
0,80
0,52
0,83
ni – ns – róŜnica nieistotna – non-significant difference
Najmniejszą zawartość azotu mineralnego jesienią stwierdzono w glebie, na której
uprawiano odpowiednio facelię, gorczycę i Ŝyto. W 1999 roku, gdy plon zielonej masy
międzyplonów był najmniejszy, zawartość azotu pod tymi roślinami nie róŜniła się znacząco, choć była istotnie mniejsza niŜ na obiekcie bez międzyplonu i obsianym grochem.
W Ŝadnym roku oraz średnio w wieloleciu nie stwierdzono istotnego wpływu uprawy gro-
156
chu na zasobność warstwy ornej gleby w azot mineralny jesienią. Istotnie mniejsza jego
ilość wystąpiła natomiast w glebie nawoŜonej słomą, a takŜe uprawianej po zbiorze przedplonu agregatem i rototillerem niŜ w glebie podoranej. Uprawa międzyplonów ścierniskowych zwiększyła z kolei zawartość azotu mineralnego w wierzchniej warstwie gleby
wiosną. Zwiększenie zasobności gleby w azot w 2002 roku, w porównaniu z obiektem bez
międzyplonu, spowodowała uprawa wszystkich roślin, w 2001 roku uprawa grochu, facelii i gorczycy, a w 2000 roku tylko grochu. Na wzrost zawartości azotu mineralnego w
wierzchniej warstwie gleby wiosną 2001 roku wpłynęło takŜe nawoŜenie słomą. W 2000
roku większa ilość azotu po zimie występowała w glebie uprawianej jesienią (po zastosowaniu orki i gruberowania), a w 2002 roku i średnio w okresie badań po orce przedzimowej.
Wilgotność gleby jesienią oraz wiosną była zmienna w latach badań i zaleŜała od
obecności międzyplonów ścierniskowych i sposobu uprawy roli (tab. 4).
Tabela 4. Wpływ międzyplonu i uprawy roli na wilgotność warstwy ornej gleby, %
Table 4. Effect of intercrop and tillage on moisture of the soil arable layer, %
1999
2000
2001
2002
Średnia – Mean
bez międzyplonu – without intercrop 8,6
groch – pea
7,4
6,4
5,8
Ŝyto – rye
7,0
1,29
NIR0,05 – LSD0.05
7,9
6,6
rototiller
6,7
Sposób uprawy roli – Tillage system:
podorywka + orka zimowa
–
skimming + fall ploughing
podorywka + gruber jesienią
–
skimming + grubber in autumn
podorywka + gruber wiosną
–
skimming + grubber in spring
agregat + orka zimowa
–
cultivation unit + fall ploughing
agregat + gruber jesienią
–
cultivation unit + grubber in autumn
agregat + gruber wiosną
–
cultivation unit + grubber in spring
rototiller + orka zimowa
–
rototiller + fall ploughing
rototiller + gruber jesienią rototil–
ler + grubber in autumn
rototiller + gruber wiosną
–
rototiller + grubber in spring
0,41
NIR0,05 – LSD0.05
12,2
12,5
12,4
12,3
12,0
ni – ns
12,1
11,1
10,2
11,7
11,4
1,38
12,3
12,1
11,9
11,9
11,7
ni – ns
14,9
14,4
13,9
14,2
13,8
1,02
16,4
11,9
16,5
11,0
16,1
10,2
16,5
10,6
16,0
10,7
ni – ns ni – ns
–
–
–
11,4
11,6
10,8
–
–
–
14,4
14,4
13,9
–
–
–
11,2
10,9
10,5
–
–
–
12,6
–
12,3
–
16,3
–
13,7
12,7
–
12,4
–
16,3
–
13,8
12,0
–
11,6
–
16,4
–
13,3
12,8
–
12,3
–
16,3
–
13,8
12,4
–
12,3
–
16,3
–
13,7
11,7
–
11,8
–
16,1
–
13,2
13,1
–
12,8
–
16,3
–
14,1
12,5
–
11,7
–
16,2
–
13,5
10,9
–
10,8
–
16,5
–
12,7
0,66
0,69
0,86
0,39
0,37
ni – ns ni – ns
13,6
13,7
13,5
13,6
13,2
0,35
Acta Sci. Pol.
157
Nie stwierdzono natomiast wpływu nawoŜenia słomą oraz współdziałania czynników w kształtowaniu zawartości wody w glebie. Uprawa Ŝyta w 2001 roku, gorczycy
w 2000 roku i wszystkich – z wyjątkiem grochu – roślin w 1999 roku zmniejszyła jesienią wilgotność gleby. W 1999 roku niekorzystnie na retencję wody w glebie jesienią
wpłynęła takŜe poŜniwna uprawa roli agregatem i rototillerem, a w 2000 roku rototillerem. Mimo Ŝe w Ŝadnym roku nie stwierdzono istotnego wpływu roślin międzyplonu na
zawartość wody w glebie wiosną, to średnio w okresie badań uprawa Ŝyta zmniejszyła
wilgotność warstwy ornej. Korzystny wpływ przedzimowej uprawy roli (orki, gruberowania) na wilgotność gleby wiosną wystąpił tylko w latach o małej ilości wody w glebie, czyli w 2000 i 2001.
Wpływ międzyplonów ścierniskowych i uprawy roli na zwięzłość warstwy ornej
gleby w kolejnych latach był róŜny (tab. 5).
Tabela 5. Wpływ międzyplonu i uprawy roli na zwięzłość warstwy ornej gleby, MPa
Table 5. Effect of intercrop and tillage on compaction of soil arable layer, MPa
1999
2000
2001
2002 Średnia – Mean
bez międzyplonu – without intercrop 4,30
groch – pea
4,40
4,50
4,67
Ŝyto – rye
4,56
NIR0,05 – LSD0.05
ni – ns
3,86
4,33
rototiller
5,28
Sposób uprawy roli – Tillage system:
podorywka + orka zimowa
–
skimming + fall ploughing
podorywka + gruber jesienią
–
skimming + grubber in autumn
podorywka + gruber wiosną
–
skimming + grubber in spring
agregat + orka zimowa
–
cultivation unit + fall ploughing
agregat + gruber jesienią
–
cultivation unit + grubber in autumn
agregat + gruber wiosną
–
cultivation unit + grubber in spring
rototiller + orka zimowa
–
rototiller + fall ploughing
rototiller + gruber jesienią
–
rototiller + grubber in autumn
rototiller + gruber wiosną
–
rototiller + grubber in spring
NIR0,05 – LSD0.05
0,460
2,88
2,92
2,88
2,90
3,29
0,355
4,01
4,14
4,54
4,33
4,41
0,526
2,66
2,71
2,69
2,70
3,11
0,321
4,01
4,06
4,23
4,28
4,28
0,254
2,53
2,56
2,55
2,56
2,91
0,150
–
–
–
3,81
3,83
5,23
–
–
–
3,42
3,55
4,27
–
–
–
3,70
3,90
4,93
–
–
–
2,29
–
2,24
–
1,80
–
2,11
3,10
–
2,71
–
2,03
–
2,61
3,36
–
2,73
–
2,27
–
2,79
2,29
–
2,22
–
1,81
–
2,11
3,28
–
3,19
–
2,05
–
2,84
3,42
–
3,23
–
2,30
–
2,98
2,36
–
2,25
–
1,80
–
2,14
3,25
–
3,16
–
2,20
–
2,87
3,41
–
3,23
–
2,77
–
3,14
0,357
0,460
0,343
0,530
0,315
0,626
0,254
3,73
2,05
3,64
2,05
3,64
2,09
3,84
2,07
3,88
2,32
ni – ns ni – ns
158
W roku 2000 – o umiarkowanych opadach we wrześniu oraz październiku i jednocześnie największych plonach zielonej masy międzyplonów – zwięzłość gleby jesienią
pod gorczycą była większa niŜ gleby nie obsianej, choć nie róŜniła się od zwięzłości
pod innymi roślinami. W latach o ekstremalnych opadach w tym okresie, tj. 1999 (45
mm) i 2001 (143 mm), nie stwierdzono istotnego wpływu międzyplonów na zwięzłość
gleby. W suchym roku gleba podorana po zbiorze przedplonu była jesienią mniej zwięzła niŜ gleba uprawiana agregatem, a zwłaszcza rototillerem. Zwięzłość gleby wiosną
zwiększało na ogół Ŝyto pozostawione przez zimę, a takŜe rezygnacja z orki głębokiej.
Oddziaływanie to nie zostało w pełni potwierdzone jedynie w 2002 roku.
Zwięzłość gleby wiosną była takŜe kształtowana przez współdziałanie uprawy roli
i międzyplony ścierniskowe (tab. 6). Międzyplony ścierniskowe, niezaleŜnie od sposobu uprawy roli, nie wpłynęły na zwięzłość gleby, tylko Ŝyto pozostawione do wiosny
zwiększyło opory jej wierzchniej warstwy. Gruberowanie gleby zarówno jesienią, jak
i wiosną zwiększało jej zwięzłość na wszystkich obiektach w porównaniu ze zwięzłością gleby zaoranej jesienią. Tylko zwięzłość gleby obsianej Ŝytem i gruberowanej
wiosną była większa niŜ uprawianej jesienią.
Tabela 6. WspółzaleŜny wpływ międzyplonu i uprawy roli na zwięzłość warstwy ornej gleby
wiosną, MPa
Table 6. Interactive effect of intercrop and tillage on compaction of soil arable layer in spring,
MPa
Uprawa roli
Tillage
Międzyplon – Intercrop
bez międzyplonu
without intercrop
Podorywka + orka zimowa
2,12
Skimming + fall ploughing
Podorywka + gruber jesienią
2,58
Skimming + grubber in autumn
Podorywka + gruber wiosną
2,59
Skimming + grubber in spring
Agregat + orka zimowa
2,12
Cultivation unit + fall ploughing
Agregat + gruber jesienią
2,78
Cultivation unit + grubber in autumn
Agregat + gruber wiosną
2,80
Cultivation unit + grubber in spring
Rototiller + orka zimowa
2,07
Rototiller + fall ploughing
Rototiller + gruber jesienią Rototil2,83
ler + grubber in autumn
Rototiller + gruber wiosną
2,89
Rototiller + grubber in spring
NIR0,05 – LSD0.05 dla – for:
interakcji – interaction:
uprawa roli × międzyplon – tillage x intercrop
międzyplon × uprawa roli – intercrop x tillage
groch
pea
gorczyca
white mustard
facelia
phacelia
Ŝyto
rye
2,08
2,11
2,13
2,09
2,60
2,65
2,61
2,62
2,69
2,72
2,68
3,26
2,19
2,13
2,01
2,09
2,76
2,76
2,83
3,08
2,79
2,75
2,83
3,76
2,21
2,09
2,15
2,17
2,80
2,78
2,78
3,17
2,92
2,99
2,96
3,92
0,402
0,352
NawoŜenie słomą nie wpłynęło na zachwaszczenie stanowiska po pszenicy ozimej
jesienią. Nie stwierdzono takŜe istotnego oddziaływania wnoszonej do gleby słomy
Acta Sci. Pol.
159
i biomasy międzyplonów na zachwaszczenie wysiewanego następczo jęczmienia jarego.
Pojawiająca się po zbiorze przedplonu jesienią liczba chwastów i samosiewów pszenicy
zaleŜała natomiast od obecności międzyplonu ścierniskowego i od sposobu poŜniwnej
uprawy roli (rys. 2).
Bez międzyplonu
Without intercrop
Rys. 2.
Fig. 2.
Groch
Pea
Gorczyca
White mustard
Facelia
Phacelia
śyto
Rye
Międzyplon
Intercrop
Wpływ międzyplonu (A) i poŜniwnej uprawy roli (B) na zachwaszczenie stanowiska po
pszenicy ozimej
Effect of intercrop (A) and post-harvest tillage (B) on weed infestation of the stand after
winter wheat
Wszystkie rośliny uprawiane w międzyplonie istotnie redukowały liczbę chwastów,
a groch i gorczyca takŜe liczbę samosiewów. PoŜniwna uprawa roli rototillerem ograniczała wschody chwastów, lecz zwiększała liczbę samosiewów w porównaniu z ich
liczebnością na obiekcie podoranym i uprawianym agregatem. Jesienna głęboka uprawa
roli redukowała natomiast zachwaszczenie jęczmienia jarego (tab. 7). Najwięcej chwastów w roślinie następczej stwierdzono w wyniku wiosennej uprawy roli, zwłaszcza gdy
uprawę poŜniwną wykonywano rototillerem.
160
Tabela 7. Wpływ uprawy roli na zachwaszczenie jęczmienia jarego (skala 9°)
Table 7. Effect of tillage on weed infestation of spring barley (9° scale)
Uprawa podstawowa
Basic tillage
Orka zimowa
Fall ploughing
Gruber jesienią
Grubber in autumn
Gruber wiosną
Grubber in spring
Uprawa poŜniwna – Post-harvest tillage
rototiller
4,9*
4,8
4,9
5,2
5,0
4,4
4,6
4,2
2,7
* 9 – brak chwastów – no weeds, 1 – zachwaszczenie bardzo duŜe – very high weed infestation
DYSKUSJA
RóŜny wpływ nawoŜenia słomą, uprawy międzyplonów ścierniskowych i sposobu
uprawy roli na wilgotność, zwięzłość i zawartość azotu mineralnego w glebie oraz na
jej zachwaszczenie w kolejnych latach wskazuje na znaczącą, a nawet dominującą rolę
warunków meteorologicznych w kształtowaniu właściwości warstwy ornej gleby i na
ograniczoną moŜliwość ich zmiany przez czynniki agrotechniczne. Zmienny przebieg
pogody zróŜnicował takŜe plon zielonej masy międzyplonów ścierniskowych. Wyniki
badań własnych potwierdzają doniesienia innych autorów, Ŝe o powodzeniu uprawy
międzyplonów ścierniskowych decydują warunki siedliskowe i właściwy dobór roślin
[Sypniewski i in. 1994, Dworakowski 1998, Jaskulski i in. 2000], ale jednocześnie
wskazują na złoŜony charakter ich oddziaływania na właściwości gleby. Na brak prostej
zaleŜności pomiędzy ilością biomasy międzyplonów a ich regenerującym oddziaływaniem w zmianowaniu wskazują Kuś i Jończyk [2000]. W badaniach własnych rośliną
najwierniej, choć nie najlepiej plonującą był groch. W roku o umiarkowanych opadach,
krótkiej i chłodnej jesieni oraz niekorzystnych warunkach wodnych w okresie siew –
wschody plon jego zielonej masy przewyŜszał plony pozostałych roślin. W korzystnych
warunkach meteorologicznych i przy starannej uprawie roli najlepiej plonowały jednak
gorczyca biała i facelia, a przyczyn tego naleŜy upatrywać w precyzji siewu i jej konsekwencjach. I choć nie było to przedmiotem badań, w warunkach uproszczonej poŜniwnej uprawy roli i niedoboru opadów obserwowano ich nierównomierne i przerzedzone
wschody. Stwierdzono jednocześnie małą przydatność Ŝyta do uprawy w międzyplonie
po pszenicy ozimej przed siewem jęczmienia jarego, gdyŜ jako roślina ozima wegetowało zarówno późną jesienią, jak i wczesną wiosną. Ograniczało więc wilgotność gleby
i zwiększało jej zwięzłość, szczególnie gdy spłycono poŜniwną uprawę roli i zrezygnowano z uprawek jesiennych.
Biomasa roślinna jako źródło węgla organicznego i energii zwiększa zapotrzebowanie drobnoustrojów glebowych na azot mineralny. Jego intensywne pobieranie i wbudowywanie w biomasę określane jest mianem immobilizacji. Prowadzi do zmniejszenia
ilości azotu dostępnego dla roślin wyŜszych, ale jednocześnie chroni go przed stratami
[Dziadowiec 1987, Dzienia i Boligłowa 1992]. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono (zakładając, Ŝe 1 mg azotu mineralnego w 1 kg gleby odpowiada 3 kg N w warstwie ornej), iŜ nawoŜenie słomą spowodowało zmniejszenie jego ilości w wierzchniej
Acta Sci. Pol.
161
warstwie gleby jesienią o około 14 kg na powierzchni 1 hektara. Uprawa międzyplonów, z wyjątkiem grochu, zredukowała natomiast ilość azotu mineralnego o około 1020 kg·ha-1. PoŜniwna uprawa roli polegająca na jej mieszaniu (agregatem, rototillerem),
spowodowała niewielkie – około 3 kg N·ha-1 – zmniejszenie zasobów azotu mineralnego w porównaniu z odwracaniem (podorywką). Zawartość azotu mineralnego w glebie
wiosną była na ogół większa niŜ jesienią, co naleŜy postrzegać jako efekt mineralizacji
substancji organicznej, zwłaszcza bogatej w ten składnik biomasy grochu. Wpływ pozostałych międzyplonów na zawartość Nmin. w warstwie ornej wiosną był róŜny w poszczególnych latach. W 2001 roku ilość azotu mineralnego pod wpływem międzyplonów ścierniskowych była w zaleŜności od gatunku o około 23-44 kg·ha-1 większa niŜ
jesienią 2000 roku. Przyrost ilości azotu w wyniku nawoŜenia słomą wyniósł natomiast
5 kg·ha-1. W tym okresie pogoda sprzyjała uwalnianiu azotu z substancji organicznej.
Jesień i początek zimy 2000 roku były umiarkowanie wilgotne i ciepłe, a styczeń i luty
2001 roku dość mroźne i o małej ilości opadów. MoŜna przypuszczać, Ŝe w takich warunkach straty uwolnionego azotu były małe i pozostawał on w wierzchniej warstwie
gleby.
Wysiewany po zbiorze pszenicy ozimej międzyplon ścierniskowy, konkurując o zasoby siedliska, skutecznie ograniczał liczebność chwastów. Jest to zgodne z wynikami
większości badań nad agroekologiczną rolą międzyplonów [Deryło i Pawłowski 1992,
Jaskulski i Kotwica 1999, Wojciechowski i Zawieja 1999]. Jednak waŜną konkluzją
wynikającą z przeprowadzonych badań jest wskazanie na zaleŜność struktury zachwaszczenia stanowiska po pszenicy ozimej od poŜniwnej uprawy roli. Uprawa odwracająca glebę wydobywała na powierzchnię nasiona chwastów prowokując je do
kiełkowania i dalszego rozwoju. Z kolei powierzchniowe mieszanie gleby (rototillerem)
spowodowało szybkie wschody samosiewów, a ograniczało ilość chwastów.
WNIOSKI
1. NawoŜenie słomą w ogniwie zmianowania pszenica ozima – jęczmień jary
zmniejsza zawartość azotu mineralnego w wierzchniej warstwie gleby jesienią oraz
ogranicza plony zielonej masy międzyplonów ścierniskowych. Nie wpływa natomiast
na wilgotność i zwięzłość gleby, a takŜe na liczbę chwastów jesienią i wiosną.
2. Wpływ międzyplonów ścierniskowych na właściwości warstwy ornej gleby zaleŜy od gatunku uprawianej rośliny. Gorczyca biała i facelia błękitna wpływają na
zmniejszenie ilości azotu mineralnego jesienią, a w warunkach niedoboru opadów takŜe
zmniejszają wilgotność i zwiększają zwięzłość. śyto ponadto zwiększa zwięzłość i obniŜa wilgotność gleby wiosną. Groch uprawiany w międzyplonie ścierniskowym zwiększa natomiast zawartość azotu mineralnego w warstwie ornej wczesną wiosną.
3. Zastąpienie podorywki uprawkami spulchniającymi powoduje pogorszenie warunków wodnych w glebie, zwiększa jej zwięzłość i ilość samosiewów, co prowadzi do
zmniejszenia plonów międzyplonów ścierniskowych. Ponadto rezygnacja z uprawy
przedzimowej wpływa niekorzystnie na wilgotność i zwięzłość gleby wiosną, zwłaszcza
przy uprawie Ŝyta w międzyplonie.
162
PIŚMIENNICTWO
Andrzejewska J., 1993. Wsiewki poplonowe seradeli w pszenŜyto i Ŝyto ozime uprawiane w monokulturze. Cz. I. Plony ziarna i słomy zbóŜ. Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Rolnictwo 33,
61-70.
Deryło S., Pawłowski F., 1992. Wpływ poplonu ścierniskowego na zachwaszczenie pszenicy
ozimej i jęczmienia jarego w płodozmianach o róŜnym udziale zbóŜ. Ann. Univ. Mariae
Curie-Skłodowska, Sect. E, Agricultura XLVII, 7-12.
Deryło S., Szymankiewicz K., 2000. Zachwaszczenie Ŝyta ozimego w płodozmianie i monokulturze na glebie lekkiej. Ann. Univ. Mariae Curie-Skłodowska, Sect. E, Agricultura LV, suppl. 4,
35-43.
Dworakowski T., 1998. Działanie międzyplonu ścierniskowego w ogniwie zmianowania zboŜa
ozime – zboŜa jare. Fragm. Agronom. 3, 90-99.
Dziadowiec M., 1987. Przemiany w glebie słomy zbóŜ stosowanej jako nawóz organiczny i jej
agroekologiczne działanie. Post. Nauk Roln. 4, 39-58.
Dzienia S., Boligłowa E., 1992. Ochrona gleby i wody przy uŜyciu nowych technologii uprawy
roślin okopowych. Konf. nauk. Konfrontacja systemów rolniczych, ART Olsztyn, ODR Przysiek, 79-82.
Janowiak J., 1994. Wpływ uprawy zbóŜ w monokulturze i zmianowaniu na niektóre właściwości
materii organicznej. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 414, 71-78.
Jaskulski D., 2000. Wpływ ilości i sposobu umieszczenia w glebie biomasy łubinu Ŝółtego na
wschody i początkowy wzrost pszenicy ozimej i jęczmienia jarego. Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Rolnictwo 45, 39-46.
Jaskulski D., Kotwica K., 1999. Wpływ poŜniwnej uprawy roli na wilgotność i zwięzłość gleby
w okresie wykonywania orek jesiennych. Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Rolnictwo 43,
17-23.
Jaskulski D., Tomalak S., 2001. Wpływ głębokości i sposobu umieszczenia biomasy róŜnych
gatunków roślin w glebie na wschody i masę siewki jęczmienia jarego. Zesz. Nauk. ATR
w Bydgoszczy, Rolnictwo 47, 7-14.
Jaskulski D., Tomalak S., Kotwica K., 1997. Oddziaływanie biomasy roślin poplonowych rozkładających się w podłoŜu na początkowy wzrost jęczmienia jarego. Zesz. Probl. Post. Nauk
Roln. 452, 71-81.
Jaskulski D., Tomalak S., Rudnicki F., 2000. Regeneracja stanowiska po pszenicy ozimej dla
jęczmienia jarego przez rośliny międzyplonu ścierniskowego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln.
470, 49-57.
Kotwica K., Jaskulski D., Tomalak S., 1998. Wpływ przyorywania masy roślinnej i zróŜnicowanej uprawy roli na plon jęczmienia jarego wysiewanego po pszenicy ozimej. Pam. Puł. 112,
105-113.
Kuś J., 1998. Dobra praktyka rolnicza w gospodarce płodozmianowej i uprawie roli. Konf. nauk.
Dobre praktyki w produkcji rolniczej, IUNG Puławy, Konferencje 15(I), 279-299.
Kuś J., Jończyk K., 2000. Regenerująca rola międzyplonów w zboŜowych członach zmianowania.
Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 470, 59-65.
Malicki L., Michałowski C., 1994. Problem międzyplonów w świetle doświadczeń. Post. Nauk
Roln. 4, 3-18.
Smoliński S., Kotwica K., Jaskulski D., Tomalak S., 1997. Wpływ poplonu ścierniskowego na
aktywność mikrobiologiczną gleby. Zmiany liczebności bakterii uczestniczących w przemianach C i N. Konf. nauk. Drobnoustroje w środowisku. Występowanie, aktywność i znaczenie,
AR Kraków, 625-630.
Sypniewski J., Skinder Z., Kluczek J.P., 1994. Plonowanie roślin pastewnych w międzyplonie
ścierniskowym nawoŜonych gnojowicą bydlęcą. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 414, 133-144.
Wojciechowski W., Zawieja J., 1999. Wpływ zróŜnicowanej uprawy poŜniwnej i przedsiewnej
z zastosowaniem międzyplonów ścierniskowych na przyoranie na zachwaszczenie łanu pszenicy ozimej. Pam. Puł. 118, 439-445.
Acta Sci. Pol.
163
EFFECT OF FERTILISATION WITH STRAW, STUBBLE INTERCROPS, AND
VARIED TILLAGE ON SOME PROPERTIES OF SOIL IN THE
CROP-ROTATION LINK: WINTER WHEAT – SPRING BARLEY
Abstract. The objective of the study carried out over 1999-2002 on good rye soil
complex soil was to evaluate the effect of fertilisation with straw, cultivation of stubble
intercrops and the method of placing plant biomass in soil by varied tillage on some
properties of soil arable layer in the crop-rotation link: winter wheat – spring barley. The
fertilisation with straw decreased the mineral nitrogen concentration in soil in autumn. As
a result of a less deep post-harvest tillage and abandoning the pre-winter tillage, soil moisture decreased, while the soil compaction as well as weed infestation of the
successive crop increased. The cultivation of intercrops usually limited the weed
infestation and the amount of mineral nitrogen in soil, especially with a rainfall deficit,
the soil compactness could increase and its moisture – decrease. The cultivation of winter
rye in stubble intercrop, with no pre-winter tillage, is limited as it leads to unfavourable
changes in the topsoil properties in spring.
Key words: winter wheat, spring barley, straw, stubble intercrop, tillage, soil properties
Zaakceptowano do druku – Accepted for print: 20.02.2004

WPŁYW NAWOśENIA SŁOMĄ, MIĘDZYPLONÓW

Transkrypt

Podobne dokumenty

Melon - Roślina klimatu ciepłego

Paweł Frąckiewicz, Stanisław Lenart

Gleby Gleby wytworzone na podłożu fliszowym to głównie gleby

Wniosek zgłoszenia szkody w uprawie

Zwracam się z prośbą o oszacowanie szkód spowodowanych przez

stymulator gleby i roślin

dlaczego warto uprawiać soję?