WPLYW NAWOZENIA MINERALNEGO NA ZAWARTOSC I POBRANIE MAKROELEMENTOW PRZEZ KONICZYNIE LAKOW^ {Trifolium pratense L.) Wst^p

Transkrypt

1 ZESZYTY PROBLEMOWE POSH^POW NAUK ROLNICZYCH 2003 z. 494: WPLYW NAWOZENIA MINERALNEGO NA ZAWARTOSC I POBRANIE MAKROELEMENTOW PRZEZ KONICZYNIE LAKOW^ {Trifolium pratense L.) Jacek AntonkiewiczAdam Radkowski ^, Czeslawa Jasiewicz ^ 1 Katedra Chemii Rolnej, Akademii Rolniczej im. H.KoHqtaja w Krakowie 2 Katedra Lqkarstwa, Akademii Rolniczej im. H.Koltqtaja w Krakowie Wst^p Wsrod rosliii niotylkowatych duza rol^ przypisuje si^ koniczynie lakowej. Uprawa koniczyny tqkowej w siewie czystym charakteryzuje si^ wysoka wartoscia pokarmowr^ plonu [KASPERCZYK 1995; MIKOLAJCZAIC, BARTMANSKI 2001]. Niewatpliwie waznym czynnikiem b^dzie takze ograuiczenie drogiego nawozenia azotowego przy uprawie koniczyny z trawami, dzi^ki symbiozie z bakteriami brodawkowymi. Rosliny motylkowate nawozone duzymi dawkami azotu mineralnego maja osiabione brodawkowanie, co prowadzi do obnizenia aktywnosci wiazania azotu atmosferycznego [BROCKWELI, ROUGHLEY 1984]. Motylkowate ze wzgl^du na wysokie walory pokarmowe nalezj rowniez do najcenniejszych roslin pastewnych [TRZASKOS i in. 2001]. Palowy system korzeniowy tych roslin wnikajacy gl^boko w gleb^ i wydzielanie przez niego silnych kwasow powoduja rozpuszczanie i przemieszczanie z dolnych do gornych warstw gleby trudno dost^pnych zwiazkow potasu, fosforu, wapnia oraz mikroelementow [FALKOWSKI i in. 1994, 2000]. Koniczyna czeiwona charakteryzuje si^ wysokq zawartoscia bialka oraz niektorych makroelementow, ponadto zawartosc skladnikow mineralnych w roslinach motylkowatych jest znacznie wyzsza niz w zbozowych i okopowych [GRAHAM 1991; WIL- CZEK i in. 1999]. Celem niniejszych badan byta ocena wplywu nawozenia mineralnego i wapnowania na zawartosc i pobranie makroelementow oraz wartosc paszowa plonu koniczyny iqkowej. JVIaterial i metody Badania nad wartosci^ pokarmow^j koniczyny iqkowej przeprowadzono w warunkach doswiadczenia polowego w latach w miejscowosci Irzqdze na glebie plowej wytworzonej z lessu. Glina srednia zawierata azotu ogolnego w ilosci 1,1 g N-kg-i s.m. gleby, oraz przyswajalnych fonn fosforu = 24,5 mg P-kg-i s.m. gleby i potasu = 88,0 mg K-kg-i s.m. gleby. Odczyn zmierzony w 1 mol KCl-dm-2 by} rowny 5,1. W okresie wegetacji (kwiecien-wrzesieii) sumy opadow

2 28 J. Antonkiewicz, A. Radkowski, Cz. Jasiewicz atmosferyczuycli wynosily w 1999 i 2000 roku odpowieduio: 379,6 mm; 415,3 mm, zas srednie temperatury powietrza w tym okresie ksztahowaly si^ odpowieduio: 13,5 C i 15,0 C. Koniczyna l^kowa, odmiany Hruszowska, zostata wsiaua w ilosci 20 kg-ha-i wiosnq 1998 r. w zyto ozime. Doswiadczenie polowe zalozono wczesnq wiosnq w 1999 r., metodq losowanych blokow, w 4 powtorzeniach. Powierzchnia kazdego poletka wynosila 24 m^. W badaniach uwzgl^dniono 5 wariantow nawozowych: kontrola, obiekt Ca, PK, PK + Ca, PKN + Ca. Dawka wapna tlenkowego, o zawartosci 60% CaO, wynosila 1,2 t CaO-ha-i. Pozostale nawozenie stosowano corocznie wiosna w dawkach: 60 kg P2O5, 80 kg K^O i 30 kg N-ha-i. Koniczyny czerwonq uprawian^ w czystym siewie koszono dwukrotnie, tj. w polowie czenvca i pod koniec pierwszej dekady sierpnia (w latach ). Po zbiorze koniczyny zebranej w fazie pehiego kwitnienia, pobrano probki zielonki i wysuszono pod dachem na wolnym powietrzu. W tak przygotowanym materiale oznaczono zawartosc suchej masy metodj suszarkow^ w temperaturze 105 C. Na podstawie zawartosci suchej masy w koniczynie obliczono plony suchej masy z 1 ha. Zawartosc fosforu i magnezu w roslinach oznaczono kolorymetrycznie metodq wanadowo-molibdenowa, potasu, sodu i wapnia metodq fotometrii plomieniowej [OSTROWSKA i in. 1991]. Wyniki i dyskusja W pierwszym roku uzytkowania nie stwierdzono istotnych roznic w plonie rocznym w zaleznosci od rodzaju nawozenia. Plony koniczyny Iqkowej wahaly si^ od 12,24 ton w obiekcie PK + Ca do 13,47 t-ha-^ przy nawozeniu PKN + Ca. W drugim roku badan plonowanie koniczyny bylo mniejsze niz w roku pierwszym, srednio o 11%. O slabszym plonowaniu w drugim roku zdecydowal glownie II odrost. Jego udziai w plonie rocznym wynosil 35-39%, natomiast rok wczesniej plonowanie koniczyny w obu odrostach bylo prawie identyczne. Na podkreslenie zashiguje fakt, ze w drugim roku w obu odrostach ujawnil si^ dodatni wplyw wapnowania na plonowanie koniczyny. W porownaniu do pierwszego roku, uzyskany roczny plon koniczyny w drugim roku uzytkowania by! istotny. Natomiast w plonowaniu koniczyny Iqkowej srednio za 2 lata wystqpily istotne roziiice tylko pomi^dzy obiektami z nawozeniem azotowym a kontrolq i PK. Nawozenie Fertilization I Plony suchej masy koniczyny Iqkowej (t-ha-i) Yields of red clover dry matter (t-ha-i) 1999 E (I + 11) 2000 Z (I + 11) pokos; cut E (I + 11) pokos; cut Z (I + 11) II I II Tabela 1; Table 1 Srednia z 2 lat Mean for 2 years 0 6,31 6,46 12,77 6,15 4,17 10,32 11,55 0 +, Ca 6,23 6,47 12,70 7,40 4,67 12,07 12,39 PK 6,37 6,27 12,64 6,28 4,07 10,35 11,50 PK+ Ca 6,32 5,92 12,24 7,26 4,55 11,81 12,03 NPK + Ca 6,98 6,49 13,47 7,93 4,34 12,27 12,87 NIRo,; LSD,,, r.n.; n.s. 1,17 1,24

3 WPLYW NAWOZENIA MINERALNEGO NA ZAWARTOSC., 29 Z uzyskanych wynikow w zakresie plonowania na uwag^ zashigujq dwa fakty, duza efektywnosc wapnowania pomimo ujawnienia si^ jej dopiero w drugim roku i brak wplywu nawozenia PK i NPK. Przyczynq braku wplywu wapnowania na plonowanie koniczyny w pierwszym roku badaii przypuszczalnie bylo slabe przemieszczanie si^ wapna w glab gleby, badz tez dostateczna podaz Ca w glebie. W drugim roku podaz tego skladnika mogla si^ zmiiiejszyc na tyle, ze wapn stal si^ czynnikiem ograniczajqcym i spowodowalo to ujawnienie si^ efektu wapnowania. ^wiadczy to, ze zabieg ten nalezy przeprowadzac pod rosliny b^dqce przedplonem koniczyny lub po zbiorze rosliny ochronnej. Z kolei nie ujawnienie si^ dzialania nawozenia NPK na plonowanie jest potwierdzeniem opinii mowiqcej o duzycli zdolnosciach tej rosliny do pobierania skladnikow mineralnych z zapasow glebowych [BROCKWELL, ROUGHLEY 1984]. Srednia wazona zawartosci makroelementow w koniczynie czerwonej zaleznie od wariantu nawozowego wahaia si^ w zakresie: 2,62-3,75 g P; 19,96-28,03 g K; 7,27-12,53 g Ca; 1,89-2,65 g Mg; 0,50-0,84 g Na-kg-i s.m. (tab. 2). Najnizszq zawartosc badanych makroelementow zarejestrowano w koniczynie Iqkowej uprawianej w obiekcie kontrolnym. Najwyzsze zawartosci potasu i fosforu odnotowano w koniczynie zebranej z obiektu, w ktorym zastosowano wylqcznie nawozenie fosforowo-potasowe, natomiast wapnia i magnezu w obiektach wapnowanych. Z danych zamieszczonych w tabeli 2 wynika rowniez, ze nawozenie PK i NPK na tie wapnowania sprzyjalo obnizeniu zawartosci sodu w koniczynie Iqkowej. Pasza dobrej jakosci powinna w przeliczeniu na suchq mas^ zawierac przynajmniej 3,0 g P; g K; 7,0 g Ca; 2,0 g Mg; 1,5-2,5 g Na-kg-i s.m [CZUBA, MAZUR 1988; FAL KOWSKI i in. 2000]. W badanej koniczynie stwierdzono wystarczajqcq zawartosc P, K, Ca i Mg. Najbardziej deficytowym pierwiastkiem w koniczynie by! sod. Ilosc tego pierwiastka ksztaltowala si^ na niskim poziomie, ponizej optymalnej zawartosci. Miarodajnym czynnikiem jakosci pasz sq stosunki pomi^dzy glownymi skladnikami pokarmowymi. Zroznicowane nawozenie mineralne wplyn^lo na wartosc stosunkow pomi^dzy makroelementami w badanej koniczynie. Z punktu widzenia wartosci pokarmowej paszy stosunek K : Na powinien wynosic 10 : 1. UNDERWOOD [1971] natomiast wskazuje na brak przekonywujqcych danych o szkodliwosci dla zwierzqt stosunku tych pieiwiastkow wynoszqcego nawet 50 : 1. W przeprowadzonych badaniach zaleznosc ta ksztaltowala siq korzystnie, gdyz nie przekraczala wartosci podawanej przez wyzej cytowanego autora. Optymalna wartosc stosunku Ca : P i Ca : Mg jest okreslana na poziomie odpowiednio: 2 : 1; 3 : 1 [CZUBA, MAZUR 1988]. Wyliczone relacje tych pierwiastkow w masie koniczyny Iqkowej charakteryzowaty si^ w obu okresach stosunkowo duzym zroznicowaniem (tab. 3). W pierwszym roku badaii stosunki te nieznacznie odbiegaly od wartosci optymalnej, natomiast w drugim roku proporcje te ulegaly wyra^nemu rozszerzeniu. Optymalne stosunki rownowaznikowe wynoszq: K : (Ca + Mg) 1,6-2,2; K : Mg 6 : 1; K : Ca 2 : 1 [CZUBA, MAZUR 1988]. Wartosc wyzej wymienionych stosunkow ksztaltowala si^ we wszystkich obiektach ponizej przyjqtego optimum. W drugim roku badaii zarejestrowano jeszcze wi^ksze zaw^zenie tych stosunkow. Uzyskane wyniki wskazujq, ze zastosowane nawozy mineralne spowodowaly rozszerzenie, zwlaszcza w drugim roku uprawy, stosunkow wagowych pomiqdzy K : Na, Ca : P, Ca : Mg oraz zaw^zenie stosunkow rownowaznikowych K : (Ca -I- Mg), K : Mg, K : Ca.

4 30 J. Antonkiewicz, A. Radkowski, Cz. Jasiewicz Tabela 2; Table 2 Srednia wazona zawartosci makroelementow w koniczynie Iqkowej (g-kg-i s.m.) Weighted mean content of macroelements in red clover (g-kg-i DM) Obiekty Fosfor Potas Wapn Magnez Sod Objects Phosphorus Potassium Calcium Magnesium Sodium 1999 rok; year 0 2,76 21,98 7,27 1,89 0, Ca 2,80 21,25 8,05 2,38 0,84 PK 3,75 26,67 7,86 2,11 0,84 PK + Ca 3,32 27,18 8,26 2,53 0,62 NPK + Ca 3,14 23,93 8,06 2,30 0, rok; year 0 2,82 23,98 9,66 2,04 0, Ca 2,62 19,96 12,53 2,65 0,71 PK 3,42 28,03 11,06 2,44 0,60 PK + Ca 3,11 27,30 12,32 2,58 0,53 NPK + Ca 3,09 21,62 11,81 2,49 0,53 Ilosc odprowadzonych skladnikow z plonem koniczyny w zaleznosci od poziomu nawozenia mineralnego i roku badaii wahaia si^ od 35,23 do 47,41 kg P, od 269,83 do 337,08 kg K, od 92,89 do 108,60 kg Ca, od 24,17 do 31,01 kg Mg, od 7,62 do 10,66 kg Na-ha-i (tab. 4). Obiekty Objects Wartosc stosunkow makroelementow w koniczynie iqkowej Values of the ratio of macroelements in red clover Tabela 3; Table 3 K: Na Ca : P Ca : Mg K : (Ca + Mg) K: Mg K: Ca 1999 rok; year 0 29,56 2,64 3,84 1,08 3,61 1, Ca 25,39 2,88 3,39 0,91 2,77 1,35 PK 31,62 2,09 3,72 1,20 3,92 1,74 PK + Ca 43,68 2,49 3,26 1,12 3,33 1,69 NPK + Ca 40,67 2,57 3,51 1,03 3,24 1, rok; year 0 48,27 3,43 4,74 0,94 3,65 1, Ca 28,00 4,78 4,73 0,60 2,34 0,82 PK 46,42 3,23 4,52 0,95 3,56 1,30 PK + Ca 51,84 3,96 4,77 0,84 3,28 1,14 NPK + Ca 40,44 3,82 4,74 0,70 2,69 0,94 W niniejszych badaniach stwierdzono, ze potas byl w najwi^kszych ilosciach odprowadzony z plonem koniczyny, nast^pnie wapii, fosfor, magnez, a najmniej sod. Nawozenie mineralne wyraznie wplyn^lo na wzrost pobrania badanych pier-

5 WPLYW NAWOZENIA MINERALNEGO NA ZAWARTOSC. 31 wiastkow. Najwi^ksze pobranie fosforu przez koniczyny w pierwszym roku badaii zarejestrowano w obiekcie fosforowo-potasowym, w drugim roku w obiekcie PKN -r Ca. Rowniez nawozenie fosforowo-potasowe w pierwszym roku badan spowodowalo najwi^ksze odprowadzenie potasu z plonem koniczyny, natomiast w drugim roku odnotowano wplyw wapnowania na tie nawozenia PK, na wi^ksze pobranie tego pierwiastka. Wapii by! w najwi^kszycli ilosciach odprowadzany na obiektach wapnowanych. W przypadku magnezu nie zarejestrowano wi^kszego wplywu nawozenia mineralnego na pobranie tego pierwiastka. W drugim roku badan odnotowano niewielki wplyw wapnowania na obnizenie pobrania sodu przez koniczyny Iqkowa. Pobranie makroelementow przez koniczyny Iqkowq (kg-ha-i) Uptake of macroelements by red clover (kg-ha-i) Tabela 4; Table 4 Obiekty Fosfor Potas Wapn Magnez Sod Objects Phosphorus Potassium Calcium Magnesium Sodium 1999 rok; year 0 35,23 280,73 92,89 24,17 9, Ca 35,54 269,83 102,29 30,20 10,63 PK 47,41 337,08 99,31 26,71 10,66 PK + Ca 40,68 332,70 101,14 31,01 7,62 NPK + Ca 42,33 322,39 108,60 30,94 7, rok; year 0 29,07 247,44 99,71 21,06 5, Ca 31,66 240,87 151,29 32,01 8,60 PK 35,39 290,08 114,44 25,30 6,25 PK + Ca 36,76 322,47 145,50 30,52 6,22 NPK + Ca 37,94 265,28 144,94 30,60 6,56 Przyjmujqc ceu^ 1 kg azotu nawozowego w wysokosci 1,62 zl. otrzymamy w obiekcie NPK dodatkowy koszt rz^du 48,6 zl. Ten dodatkowy koszt moze wskazywac na zastqpienie drogiego nawozenia azotowego wi^kszym udzialem roslin motylkowatych. Ponadto uprawa roslin motylkowatych na przyklad z trawami poprawia jakosc paszy poprzez optymahiq zawartosc skladnikow mineralnych. Z tego wzgl^du wi^kszq przydatnosc dla praktyki rolniczej wykazal w pierwszym roku obiekt z nawozeniem fosforowo-potasowym (PK), natomiast w drugim roku obiekt PK + Ca. Wnioski 1. Sposrod zastosowanego nawozenia mineralnego zarejestrowano, ze tylko wapnowanie w drugim roku uprawy koniczyny wplyn^lo istotnie na wzrost plonow suchej masy. 2. Zawartosc P, K, Ca i Mg w koniczynie Iqkowej odpowiadata wartosciom optymalnym, natomiast Na ponizej wartosci uznawanych za dopuszczahie.

6 32 J. Antonkiewicz, A. Radkowski, Cz. Jasiewicz 3. Najwi^ksze ilosci fosforu i potasu bylo odprowadzone z plonem koniczyny w obiektach PK, wapnia w obiektach wapnowanych. Literatiira BROCKWELL J., ROUGHLEY R.J Involvement of rhizobium trifolii in the declining productivity of clover postures on acidifying. Proceedings Australian legume modulation conference" Sydney: CZUBA R., MAZUR T Wplyw nawozenia na jakosc plonow. PWN Warszawa, FALKOWSKI M., KUKULKA I., KOZLOWSKI S Wlasciwosci biologiczne roslin Iqkowych. Wyd. AR Poznaii: 82 ss. FALKOWSKI M., KUKULKA I., KOZLOWSKI S Wlasciwosci chemiczne roslin Iqkowych. Wyd. AR Poznan: 132 ss. FILIPEK J., KASPERCZYK M Wartosc uzytkowa czterech gatunkow traw i koniczyny Iqkowej w warunkach gorskich. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, Roln. 30: GRAHAM T.W, Trace element deficiencies in cattle. Food Anim. Pract. 7(1): KASPERCZYK M Porownanie wartosci gospodarczej trzech monokultur traw i ich mieszanek z koniczynq Iqkowq. Acta Agr. et Silv., Ser. Agr. 28: MIKOLAJCZAK Z., BARTMANSKI A Wartosc pokarmowa naturalnej nini Iqkowej oraz podsianej koniczynq bialq i Iqkowq. Pam. Putawski 125: OSTROWSKA A., GAWLINSKI S., SZCZUBIALKA Z Metody analizy i oceny wlasciwosci gleb i roslin. Katalog. Wyd. lo^ Warszawa: 334 ss. TRZASKOS M., CZYZ. H., KITCZAK T., MICHM-KIEWICZ J Zawartosc bialka i makroelementow we frakcjach runi Iqk przymorskich na tie zroznicowania siedlisk Pam. Pulawski 125: UNDERWOOD SJ Zywienie minerahie zwiei-zqt. PWRiL Warszawa: 319 ss. WiLCZEK M., CwiNTAL M., WiLCZEK E Plonowanie i jakosc tetraploidalnej koniczyny Iqkowej (czerwonej) w zaleznosci od niektorych czynnikow agrotechnicznych. Cz. III. Jakosc. Biuletyn IHAR 210: Stowa kluczowe: nawozenie mineralne, wapnowanie, koniczyna Iqkowa, zawartosc, pobranie, makroelementy Streszczenie Celem podj^tych badaii byla ocena skladu chemicznego koniczyny Iqkowej nawozonej nawozami mineralnymi. Doswiadczenie polowe, obejmowalo pi^c obiektow nawozowych, tj.: kontrola, Ca, PK, PK -F Ca i NPK + Ca. Koniczynq w czystym siewie uzytkowano 2-kosnie. W probkach zielonki oznaczono zawartosc suchej masy metodq suszarkowq w temperaturze 105 C. Na podstawie zawartosci

7 WPLYW NAWOZENIA MINERALNEGO NA ZAWARTOSC., suchej masy w siaiiie obliczono plony suchej masy. Po mineralizacji probek siana oznaczono zawartosc K, Mg, Ca i Na metoda fotometrii plomieniowej, P kolorymetrycznie rrietodq wanadowo-molibdenowq. Badania przeprowadzono w latach na glebie plowej wytworzonej z lessu. Oceniano w nich wplyw wapnowania, nawozenia PK i PKN na produkcyjnosc koniczyny lakowej w dwoch latach pelnego uzytkowania - poza rokiem jej wysiewu w rosliny ochronna, ktora bylo zyto ozime. Zbiory suchej masy w drugim roku uzytkowania byly mniejsze niz w pierwszym tylko o 11%. Sposrod stosowanego nawozenia tylko wapnowanie dodatuio wplyn^lo na produkcj^ suchej masy. Pasza dobrej jakosci powinna w przeliczeniu na suchq mas^ zawierac przynajmniej 3,0 g P; g K; 7,0 g Ca; 2,0 g Mg; 1,5-2,5 g Na-kg-i s.m. Zawartosc makroelementow w koniczynie czerwonej wahaia si^ w zakresie: 2,62-3,75 g P; 19,96-28,03 g K; 7,27-12,53 g Ca; 1,89-2,65 g Mg; 0,50-0,84 g Na-kg-^ s.m. Zawartosc Mg, Ca, K i P w suchej masie runi Iqkowej uznano za optymalnq, a Na za niskq. Uzyskane rezultaty wskazujq, ze nawozy mineralne spowodowaly rozszerzenie stosunkow wagowych K : Na, Ca : P, Ca : Mg oraz zaw^zenie stosunkow rownowaznikowych K : (Ca + Mg), K : Mg, K : Ca. Wartosci stosunkow K : Na, Ca : P, Ca : Mg w koniczynie, nawozonej nawozami mineralnymi nie miescily si^ w granicach przyjmowanych za bezpieczne w paszach dla przezuwaczy. THE INFLUENCE OF MINERAL FERTILIZATION ON THE MACROELEMENTS CONTENT AND UPTAKE BY RED CLOVER (Trifolium pratense L.) Jacek Antonkiewicz ^, Adam Radkowski ^, Czeslawa Jasiewicz ^ 1 Department of Agricultural Chemistry, Agricultural University, Krakow 2 Depertment of Grasslands Science, Agricultural University, Krakow Key words: mineral fertilization, liming, red clover, content, uptake, macroelements Summary The studies aimed at assessing chemical composition of red clover fertilized with mineral fertilizers. Field experiment comprised five treatments: control, Ca, PK, PK -I- Ca and NPK + Ca treatment. Red clover was utilised twice a year. Dry matter content was assessed in a dryer at 105 C. On the basis of dry matter contents in hay the dry matter yields were calculated. After mineralization of samples, K, Ca and Na concentrations were assessed by photometric (flame) method and P and Mg in a colorimeter method. The investigations were carried out in on faded soil developed from loess. The effects of liming, PK and NPK fertilisation on red clover productivity were estimated in two years of its full utilisation - except the year when it was undersown in a protective crop, i.e. winter rye. Dry matter yields in the second year of utilisation were only by 11% smaller than in the first year. Accordmg to scientific information the good quality fodder should contain at least 3.0 g P, 17.0 g K, 7.0 g Ca, 2.0 g Mg and 1.5 g Na.

8 34 J. Antonkiewicz, A. Radkowski, Cz. Jasiewicz Tlie tested elements concentrations in red clover ranged as follows: g P; g K; g Ca; g Mg; g Na-kg-i s.m. Among the applied treatments only liming stunuleted the dry matter production. Mg, Ca, K and P concentrations in dry matter of the meadow sward were considered optimal, while Na content was too low. Tlie results indicate that the applied mineral fertilizers mineral widened the K : Na, Ca : P, Ca : Mg ratios, but narrowed that of K : (Ca + Mg), K : Mg, K : Ca. The values of K : Na, Ca : P, Ca : Mg ratios in the red clover fertilized with mineral fertilizers did not fall within the limits assumed as safe for ruminant fodder. Dr inz. Jacek Antonkiewicz Katedra Chemii Rolnej Akademia Rolnicza im. H. Kollataja Al. Mickiewicza KRAK6W rrantonk@cyf-kr.edu.pl