WPLYW NAWOZENIA MINERALNEGO NA ZAWARTOSC I POBRANIE MIKROELEMENTOW PRZEZ KONICZYNY L^KOWA {Trifolium pratense L.) Wst^p

Transkrypt

1 ZESZYTY PROBLEMOWE POST^POW NAUK ROLNICZYCH 2004 z. 502: WPLYW NAWOZENIA MINERALNEGO NA ZAWARTOSC I POBRANIE MIKROELEMENTOW PRZEZ KONICZYNY L^KOWA {Trifolium pratense L.) Adam Radkowski ^, Jacek Antonkiewicz ^, Czeslawa Jasiewicz ^ 1 Katedra Lqkarstwa, Akademia Rolnicza im. H. KoHqtaja w Krakowie 2 Katedra Chemii Rolnej, Akademia Rolnicza ira. H. Kollqtaja w Krakowie Wst^p Na podstawie wieloletnich badan udowodniono, ze mikropierwiastki bardzo korzystnie wplywajq na ilosc i jakosc plonow roslin uprawnych. Stwierdzono rowniez, ze niedobor pewnych mikroelementow powoduje obnizenie plonow roslin uprawnych oraz zmniejsza ich wartosc odzywczq [RUSZKOWSKA, WOJCESKA- WYSKUPAJTYS 1996; WARDA, CWINTAL 2000]. O ile w przeszlosci choroby spowodowane niedoborem mikroelementow wystqpowaiy na terenach z natury ubogich w dany pierwiastek, to obecnie na skutek stosowania coraz wyzszych dawek nawozow mineralnych oraz wprowadzania do uprawy nowych odmian wysokoplennych dochodzic moze do wyczerpania lub uwsteczniania mikroelementow rowniez na glebach srednio zasobnych w te skladniki. Coraz cz^sciej mamy do czynienia z przypadkami ukrytych niedoborow mikroelementow wplywajqcych nie tyle na wielkosc paszy, co na jej jakosc [MIKOLAJCZAK, BAKTMANSKI 2000]. Stosowane nawozy minerahie zmieniajq wiasciwosci gleb i sklad chemiczny roslin, a takze ich wartosc konsumpcyjnq, pastewnq oraz technologicznq. Zmiany te dotyczq nie tylko roslin uprawnych ale takze runi uiytkow zielonych [CZUBA, MAZUR 1988]. Stosowanie nawozow mineralnych wplywa na sklad chemiczny paszy i daje mozliwosc regulowania jej cech jakosciowych [WINNICKA, BOBRECKA-JAMRO 1996; MACIEJEWSKA, KOTOWSKA 2001]. Biorqc pod uwagq aktualnosc tego zagadnienia dla praktyki rolniczej, w badaniach wtasnych, oceniano wplyw zroznicowanego nawpzenia mineralnego i wapnowania na zawartosc mikroelementow oraz wartosc paszowq plonu koniczyny Iqkowej. Material i metodyka Badania nad zawartosciq mikroelementow w koniczynie Iqkowej przeprowadzono w warunkach doswiadczenia polowego w latach w Irzqdzach na glebie plowej wytworzonej z lessu. Glina srednia zawierala 1,1 g N-kg-^ s.m. gleby oraz przyswajalnych form fosforu = 24,5 mg P-kg-i s.m. gleby i potasu = 88,0 mg

2 626 A. Radkowski, J. Antonkiewicz, Cz. Jasiewicz K-kg-^ S.m. gleby. Odczyn mierzony w 1 mol KCl-dm-^ by! rowny 5,1. W okresie wegetacji (kwiecien^rzesien) sumy opadow atmosferycznych wynosily w 1999 i 2000 roku odpowiednio: 379,6 mm; 415,3 mm, zas srednie temperatury powietrza w tym okresie ksztaltowaly si^ odpowiednio: 13,5 C i 15,0 C. Koniczyna Iqkowa, odmiany Hruszowska, zostala wsiana w ilosci 20 kg-ha-i wiosnq 1998 r. w zyto ozime. Doswiadczenie polowe zaiozono wczesnq wiosnq w 1999 r., metodq losowanych blokow, w 4 powtorzeniach. Powierzchnia kazdego poletka wynosila 24 m^. W badaniach uwzgl^dniono 5 wariantow nawozowych: I. kontrola, II. Ca, III. PK, IV. PK + Ca, V. PKN + Ca. Dawka wapna tlenkowego, o zawartosci 60% CaO, wynosila 1,2 t CaO-ha-i. Pozostale nawozenie stosowano corocznie wiosnq w dawkach: 26 kg P, 67 kg K i 30 kg Nha-i. Koniczyny Iqkowq koszono dwukrotnie, tj. w polowie czerwca i pod koniec pierwszej dekady sierpnia. Po zbiorze roslin pobrano probki zielonki i wysuszono pod dachem na wolnym powietrzu. W tak przygotowanym materiale oznaczono zawartosc suchej masy metodq suszarkowq w temperaturze 105 C. Na podstawie zawartosci suchej masy w koniczynie obliczono plony suchej masy z 1 ha. Probki badanej koniczyny Iqkowej poddano mineralizacji na sucho w piecu muflowym w temp. 450 C [OSTROWSKA i in. 1991]. Zawartosc Zn, Cu, Ni, Fe, Co i Mn oznaczono metodq ICP-AES (inductively coupled plasma - atomowa spektrofotometria emisyjna oparta na palniku indukcyjnie wzbudzonej plazmy). Wyniki i dyskusja Wielkosc plonu koniczyny czerwonej, niezaleznie od rodzaju nawozenia i roku badaii, wahala si^ w zakresie 10,32-13,47 t-ha-i (tab. 1). Zastosowane nawozenie w pierwszym roku badan nie wplyn^lo istotnie na wielkosc plonu koniczyny Iqkowej. W drugim roku badan plon koniczyny byt mniejszy niz w roku pierwszym, srednio o 11%. Na podkreslenie zashiguje fakt, ze w drugim roku, ujawnil si^ dodatni wplyw wapnowania na plonowanie koniczyny. W porownaniu do pierwszego roku, uzyskany roczny plon koniczyny w drugim roku uzytkowania byl istotny. Natomiast w plonowaniu koniczyny Iqkowej srednio za 2 lata wystqpily istotne roznice tylko pomi^dzy obiektami z nawozeniem azotowym a kontrolq i PK. Plony suchej masy koniczyny Iqkowej (tha-i) Yields of dry matter red clover (t-ha-'^) Tabela 1; Table 1 Obiekty Lata badan; Years study Srednia z 2 lat Objects Mean for 2 years 0 12,77 10,32 11,55 Ca 12,70 12,07 12,39 PK 12,64 10,35 11,50 PK + Ca 12,24 11,81 12,03 PKN + Ca 13,47 12,27 12,87 NIR; LSD a = 0,05 r.n.; n.s. 1,17 1,24 Szczegotowy opis plonowania koniczyny Iqkowej opisano w pracy poswi^conej badaniu wplywu rodzaju nawozenia na rozwoj i plonowanie koniczyny tqko-

3 WPLYW NAWOZENIA MINERALNEGO NA ZAWARTOSC 627 wej [KASPERCZYK i in. 2003]. Na zmiennosc plonow suchej masy koniczyny Iqkowej zwracajq rowniez uwag^ inni badacze [FORDONSKI, PAPROCKI 1978; WILCZEK i in. 1999]. Zawartosc mikroelementow w koniczynie Iqkowej (mg-kg-i s.m.) Content of microelements in red clover (mgkg-i DM) Tabela 2; Table 2 Obiekty; Objects Zn Cu Ni Fe Co Mn ,21 7,90 2,51 93,74 0,10 35,59 Ca 41,67 8,62 2,62 136,09 0,14 40,65 PK 42,72 8,85 2,75 127,00 0,10 33,40 PK+ Ca 47,05 9,91 2,76 138,90 0,15 46,78 PKN + Ca 45,11 8,20 2,58 162,98 0,15 38,29 V(%) 7,86 8,90 4,15 19,03 21,74 13, ,07 8,36 3,09 84,69 0,11 38,58 Ca 41,44 7,47 2,68 77,18 0,09 33,70 PK 48,43 8,13 2,93 81,41 0,11 54,78 PK + Ca 36,47 6,67 2,54 72,08 0,08 30,08 PKN + Ca 34,00 7,12 2,33 69,92 0,08 36,17 V(%) 13,79 9,27 11,11 8,02 14,13 24,68 Omawiajqc zawartosc skladnikow mineralnych w koniczynie Iqkowej nalezy stwierdzic, ze jest ich znacznie wi^cej niz w roslinach zbozowych i okopowych [FALKOWSKI i in. 2000]. W tabeli 2 podano sredniq wazonq zawartosci mikroelementow z dwoch pokosow za badany okres. Zawartosc poszczegolnych mikroelementow w koniczynie Iqkowej byta zroznicowana i zalezala od wariantu nawozowego oraz roku badan. Zastosowane w doswiadczeniu nawozenie mineralne miato rozny wplyw na zawartosc mikroelementow w koniczynie czerwonej. Sposrod badanych pierwiastkow, w pierwszym roku badaii, najwi^kszym zroznicowaniem zawartosci charakteryzowat siq kobalt (V = 21,74%), a w drugim roku badan mangan (V = 24,68%). Zastosowane nawozenie mineralne zroznicowalo poziom zelaza i manganu w koniczynie Iqkowej, przy czym wyraznie wi^cej tych skladnikow stwierdzono w pierwszym roku badan. W badaniach innych autorow dowiedziono, ze ilosc miedzi w roslinach motylkowatych jest znacznie wi^ksza niz w trawach, ale nie zawsze pokrywa zapotrzebowanie pokarmowe zwierzqt [CZUBA, MAZUR 1988; FALKOWSKI i in. 2000]. W niniejszym doswiadczeniu zawartosc miedzi z dwoch lat badan wahala si^ od 6,67 do 9,91 mgkg-i s.m. i byla malo zroznicowana. Nie zarejestrowano wyraznego wplywu nawozenia mineralnego na zawartosc miedzi w koniczynie Iqkowej. Stwierdzono mniejszq zawartosc tego mikroelementu w drugim roku badan, w porownaniu do pierwszego. Z danych spotykanych w literaturze wynika, ze wi^kszq koncentracj^ cynku wykazujq rosliny z klasy dwulisciennych, w przeciwienstwie do traw [CZUBA, MAZUR 1988; FALKOWSKI i in. 2000]. W badaniach MIKOLAJCZYKA i BARTMANSKIEGO [2000] stwierdzono, ze koniczyna Iqkowa, w porownaniu do luce my mieszancowej, gromadziia okolo 20% wi^cej Zn, Cu i Mn. W niniejszych badaniach zawartosc cynku w suchej masie koniczyny Iqkowej wahala si^ od 34,00 do 48,43 mg-kg-^. Najwyzszq zawartosc

4 628 A. Radkowski, J. Antonkiewicz, Cz. Jasiewicz tego mikroelementu stwierdzono w drugim roku badan, na obiekcie PK, a najnizszq na PKN + Ca. Analizowane warianty nawozowe nie wplyn^iy na zawartosc niklu w badanych roslinach, a zawartosc tego pierwiastka w koniczynie Iqkowej byla malo zroznicowana. Zawartosc kobaltu w pierwszym roku badan byla nieco wyzsza, w porownaniu do drugiego okresu wegetacji. Zastosowane, w pierwszym roku wegetacji, wapnowanie wyraznie wplyn^lo na podwyzszenie zawartosci kobaltu w koniczynie Iqkowej, natomiast w drugim roku wegetacji zawartosc kobaltu ulegta obnizeniu. Dla normalnego wzrostu i rozwoju roslin niezb^dne sq niektore mikroelementy takie jak: Fe, Mn, Zn, Cu, Co [FALKOWSKI i in. 2000]. Rola pozostalych pierwiastkow sladowych, zwlaszcza ich niezb^dnosc dla roslin wyzszych, nie zostala dotychczas udowodniona [RUSZKOWSKA, WOJCIESKA-WYSKUPAJTYS 1996]. Wedhig ustalonych norm, za ilosc pokrywajqcq zapotrzebowanie na mikroelementy w paszy przeznaczonej dla zwierzqt wynosi: Zn - 50 mg; Cu - 10 mg; Fe - 50 mg; Co - 0,1 mg; Mn - 60 mg-kg-i s.m. [GORLACH 1991; PRES. KINAL 1996; FALKOWSKI i in. 2000]. Oceniajqc badanq koniczyny Iqkowq wedhig tego kryterium stwierdzono, ze zawierala ona zblizonq do optimum zawartosc Zn, Cu, Co i Mn, a Fe bardzo wysokq. Badania wtasne potwierdzily obserwacje wielu autorow, ze rosliny pobierajq stosunkowo duzo zelaza, czqsto ponad wartosc normatywnq [RUSZKOWSKA, WOJCIESKA-WYSKUPAJTYS 1996; ZAJAC i in. 2002]. Krytyczna zawartosc Ni przyjqta do oceny roslin pod wzgl^dem ich przydatnosci paszowej wynosi Ni < 50 mg-kg-i s.m. [KABATA-PENDIAS i in. 1993]. W niniejszych badaniach stwierdzono, ze zawartosc wyzej wymienionego pierwiastka w koniczynie Iqkowej nie przekraczala wartosci krytycznej. W badaniach nad mikroelementami w roslinnosci Iqkowej podano takze pobranie mikroelementow przez koniczyny Iqkowq, ktorq obliczono jako wypadkowq wielkosci plonu i zawartosci pierwiastkow w roslinie. Pobranie mikroelementow przez koniczyny Iqkowq bylo bardzo zroznicowane i zalezalo od zastosowanego rodzaju nawozenia mineralnego oraz roku badaii (tab. 3). Pobranie mikroelementow przez koniczyny Iqkowq (gha-^) Uptake of the microelements by red clover (gha-i) Tabela 3; Table 3 Obiekt Object Zn Cu Ni Fe Co Mn ,94 100,83 32, ,03 1,28 454,45 Ca 529,18 109,48 33, ,36 1,77 516,22 PK 539,97 111,90 34, ,28 1,20 422,23 PK+ Ca 575,83 121,36 33, ,18 1,85 572,53 PKN + Ca 607,57 110,50 34, ,37 2,03 515, ,13 86,25 31,88 874,05 1,10 398,17 Ca 500,19 90,16 32,36 931,61 1,11 406,72 PK 501,26 84,18 30,37 842,61 1,11 566,97 PK+ Ca 430,67 78,77 30,01 851,31 0,92 355,29 PKN + Ca 417,22 87,37 28,65 857,94 1,03 443,81

5 WPLYW NAWOZENIA MINERALNEGO NA ZAWARTOSC 629 Sposrod badanych pierwiastkow, w najwi^kszych ilosciach pobrane zostalo zelazo, a w najmniejszych kobalt. W niniejszych badaniach zaobserwowano rowniez, ze pobranie mikroelementow przez koniczyny Iqkowq w drugim roku badan bylo znacznie mniejsze w porownaniu do pierwszego okresu wegetacji. Wnioski 1. Sposrod zastosowanego nawozenia mineralnego tylko wapnowanie w drugim roku uprawy koniczyny wplyn^lo istotnie na wzrost plonow suchej masy. 2. Stwierdzono, ze zawartosc Zn, Mn, Co i Ni w koniczynie Iqkowej byta zblizona do optimum, a Fe powyzej wartosci optymalnej. 3. W pierwszym i drugim roku badan koniczyna pobrata najwi^cej zelaza a najmniej kobaltu. Literatura CZUBA R., MAZUR T Wplyw nawozenia na jakosc plonow. PWN Warszawa: FALKOWSKI M., KUKULKA I., KOZLOWSKI S Wiasciwosci chemiczne roslin iqkowych. Wyd. AR Poznaii: 132 ss. FORDONSKI G., PAPROCKI S Wpfyvw terminu zbioru drugiego pokosu na lucern^ i koniczynq w II i III roku wegetacji. Roczn. Nauk Rol. 103, A-4: GORLACH E Zawartosc pierwiastkow sladowych w roslinach pastewnych jako miemik ich wartosci Zesz. Nauk. AR w Krakowie 262, Sesja Nauk. 34: KABATA-PENDLVS A., MOTOWICKA-TERELAK T., PIOTROWSKA M., TERELAK H., WITEK T Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roslin metalami ciqzkimi i siarkq. Ramowe wytyczne dla rolnictwa. Putawy P(53) lung: 20 ss. KASPERCZYK M., RADKOWSKI A., WYCZESANA I Wplyw rodzaju nawozenia na rozwoj i plonowanie koniczyny iqkowej (Trifolium pratense L.). Acta Scientiarum Polonorum, Agric. 2(2): MACIEJEWSKA M., KOTOWSKA J Zawartosc mikroelementow w sianie w warunkach zroznicowanego NPK. Biul. Magnezol. 6(3): MIKOLAJCZAK Z., BARTMANSKI A Porownanie zawartosci Cu, Zn i Mn w koniczynie iqkowej i lucernie mieszancowej pochodzqcych z mieszanek odmian traw. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 471: OsTROWSKA A., GAWLINSKI S., SZCZUBL\LKA Z Metody analizy i oceny wiasciwosci gleb i roslin. Katalog. Wyd. lo^, Warszawa: 334. PRES J., KINAL S Aktualne spojrzenie na spraw^ zaopatrzenia zwierzqt w mikroelementy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 434: RUSZKOWSKA M., WOJCIESKA-WYSKUPAJTYS U Mikroelementy - fizjologiczne i ekologiczne aspekty ich niedoborow i nadmiardw. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 434: WARDA M., CWINTAL H Zawartosc boru, miedzi, zelaza, manganu i cynku w wybranych gatunkach roslin pastwiskowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 471:

6 630 A. Radkowski, J. Antonkiewicz, Cz. Jasiewicz WILCZEK M., CWINTAL M., WILCZEK P Plonowanie i jakosc tetraploidalnej koniczyny Iqkowej (czerwonej) w zaleznosci od niektorych czynnikow agrotechnicznych. Cz. II. Plonowanie. Biuletyn IHAR 210: WINNICKA J., BOBRECKA-JAMRO D Ksztattowanie siq skiadu chemicznego runi iqkowej pod wpiywem wieloletniego nawozenia roznymi dawkami azotu w rejonie Bieszczadow Zachodnich. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 442: 473^81. ZAJ/\ T., ANTONKIEWICZ J., WITKOWICZ R Ksztaitowanie siq zawartosci wybranych pierwiastkow w roslinach Inu oleistego (Linum usitatissimum L.) w zaleznosci od fazy rozwojowej i czqsci rosliny. Acta Agrobot. 56(2): Stowa kluczowe: nawozenie mineralne, wapnowanie, koniczyna Iqkowa, zawartosc i pobranie mikroelementow Streszczenie Celem podj^tych badaii byla ocena zawartosci mikroelementow w koniczynie Iqkowej nawozonej nawozami mineralnymi. Doswiadczenie polowe, obejmowalo piqc obiektow tj.: I. kontrola, II. Ca, III. PK, IV. PK + Ca, V. NPK + Ca. Koniczyny uzytkowano 2-kosnie. W probkach zielonki oznaczono zawartosc suchej masy metodq suszarkowq w temperaturze 105 C. Na podstawie zawartosci suchej masy w sianie obliczono plony suchej masy. Po mineralizacji probek siana oznaczono zawartosc Zn, Cu, Ni, Fe, Co i Mn metodq ICP-AES. Badania przeprowadzono w latach na glebie plowej wytworzonej z lessu. Oceniano wplyw wapnowania, nawozenia PK i PKN na zawartosc i pobranie wybranych pierwiastkow przez koniczyny Iqkowq w dwoch latach pelnego uzytkowania - poza rokiem jej wysiewu w roslinq ochronnq, ktorq bylo zyto ozime. Sposrod zastosowanego nawozenia mineralnego tylko wapnowanie istotnie wplyn^lo na podwyzszenie plonu suchej masy koniczyny Iqkowej. Srednia wazona zawartosci wybranych pierwiastkow w koniczynie Iqkowej wahala si^ w zakresie: 34,00^8,43 mg Zn; 6,67-9,91 mg Cu; 2,33-3,09 mg Ni; 69,92-162,98 mg Fe; 0,08-0,15 mg Co; 30,08-54,78 mg Mn-kg-i s.m. Zawartosc Mn, Co, Ni i Zn w suchej masie koniczyny Iqkowej byla zblizona do zawartosci optymalnej pod wzgl^dem paszowym, a Fe ponad normatywna. W badaniach wlasnych stwierdzono wyzsze pobranie badanych pierwiastkow przez koniczyny Iqkowq w pierwszym roku badan, w porownaniu do drugiego okresu wegetacji. EFFECT OF MINERAL FERTILIZATION ON THE CONTENT AND UPTAKE OF MICROELEMENTS BY RED CLOVER {Trifolium pratense L.) Adam Radkowski \ Antonkiewicz ^, Czeslawa Jasiewicz ^ 1 Department of Grassland, Agricultrural University, Krakow 2 Department of Agricultural Chemistry, Agricultural University, Krakow Key words: fertilization mineral, liming, red clover, content, uptake, microelements

7 WPLYW NAWOZENL\O NA ZAWARTOSC 631 Summary The contents of microelements in red clover fertilized with mineral fertilizers was iavestigated in field experiment containing five objects i.e.: I. control, II. Ca, III. PK, IV. PK + Ca, V. NPK -l-ca. Red clover was out twice a year. Dry matter content in green crop samples was examined by drying at 105 C. Dry matter yield was calculated on the basis of dry matter content in hay. After mineralization of hay samples Zn, Cu, Ni, Fe, Co and Mn contents were estimated by ICP-AES method. The investigations were carried out in on fallow soil originated from laess. The efi"ects of liming, PK and PKN fertilization on microelements' uptake by red clover duriag two years of full utilization, excluding the year it was sown in winter rye as a protective plant, were estimated. From among all mineral fertilization used in this study only liming significantly influenced an increase of red clover dry matter yield. Weighted mean contents of microelements and heavy metals in red clover varied in the ranges of mg Zn; mg Cu; mg Ni; mg Fe; mg Co; mg Mn-kg-i DM. Mn, Co, Ni and Zn contents in dry matter of red clover were close to the optimum values, while the Fe content was above normative value. Higher uptake of microelements was observed during first year of the study was compared to the second vegatation period. Dr inz. Adam Radkowski Katedra Lqkarstwa Akademia Rolnicza im. H.KoHqtaja Al. Mickiewicza K R A K 6 W rrantonk@cyf-kr.edu.pl