REGENERACYJNE NAWOŻENIE GLEBY SILNIE WYCZERPANEJ ZE SKŁADNIKÓW POKARM OW YCH

Transkrypt

1 ROCZNIKI GLEBOZNAW CZE T. XLIV NR 1/2 W ARSZAW A 1993: ROMAN CZUBA REGENERACYJNE NAWOŻENIE GLEBY SILNIE WYCZERPANEJ ZE SKŁADNIKÓW POKARM OW YCH Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa, Oddział we Wrocławiu WSTĘP Właściwe sposoby regeneracji zasobności gleb silnie wyczerpanych ze składników pokarmowych nie zostały dotychczas wystarczająco opracowane. Stosowanie na takich glebach dużych dawek odpowiednich nawozów mineralnych prowadzi do antagonistycznego i synergistycznego oddziaływania poszczególnych składników i w rezultacie nie zawsze uzyskuje się odpowiednie efekty w plonowaniu roślin. Mercik [1] podaje, że na glebie wyczerpanej z potasu ruchomego duże dawki tego składnika nie zwiększały plonów, a niekiedy nawet obniżały je, podczas gdy nawożenie azotem i fosforem działało efektywnie. W skutkach nawożenia mineralnego najczęściej podkreślany jest antagonizm jonowy między Ca i Mg, Mg i К oraz Ca i К [2, 3], a ponadto występują liczne efekty chemizmu tych pierwiastków w stosunku do mikroelementów. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki dwóch 5-letnich doświadczeń ścisłych, w tym doświadczenia wazonowego i doświadczenia mikropoletkowego, w których podjęto próbę wyjaśnienia trzech następujących zagadnień z punktu widzenia kryteriów utylitarnych: - porównanie skutków nawożenia regeneracyjnego pojedynczemi i skomasowanymi dawkami fosforu i potasu; - ocena celowości stosowania Ca i Mg w obu wariantach nawożenia fosforem i potasem; - ocena celowości stosowania mikroelementów łącznie z regeneracyjnym nawożeniem makroelementami.

2 58 R. Czuba M ETODYKA BADAŃ Doświadczenia przeprowadzono w Rolniczym Zakładzie Doświadczalnym IUNG w Baborówku. Do obu doświadczeń użyto materiału glebowego pobranego wczesną wiosną 1984 roku z obiektu zerowego ścisłego doświadczenia polowego, na którym nie stosowano od 1958 roku żadnego nawożenia, prowadząc odpowiednie doświadczenia w zmianowaniu. Gleba tego poletka charakteryzowała się następującymi właściwościami: Grupa granulometryczna: piasek słabogliniasty Kategoria agronomiczna: I/II Zawartość próchnicy: 1,73%, ph w 1 N KC1 6,5 Zawartość przyswajalnych form makro- i mikroelementów: P2O5-5,5; K2O - 4,8; Mg - 3,1 mg/l 00 g gleby; В -1,30; Cu -1,79; Mn - 61; Mo - 0,038; Zn - 5,6 mg/kg gleby. Potencjał produkcyjny tej wyczerpanej z zasobów gleby wynosił 14% jej potencjału normalnego. W 1984 roku w wazonach wypełnionych tym materiałem glebowym (6 kg na wazon) zasiano kolejno gorczycę białą i owies (bez nawożenia) jako rośliny wyrównujące zasobność gleby. Właściwe doświadczenie założono w 1985 roku z jęczmieniem jarym (odmiana Havila) i kolejno uprawiano: w 1986 roku - peluszkę na nasiona, w 1987 roku - pszenicę jarą (odmiana Henika), w 1988 roku - owies (odmiana Ułan) i w 1989 roku - rajgras włoski (zebrano 4 pokosy). Obiekty nawozowe zestawiono w tabeli 1. Dawki nawozów stosowane w doświadczeniu wazonowym przyjęto według obowiązujących norm na 6 kg w wazonie: N = 1,2 g, Pi = 0,6 g i Ki = 0,8 g. Dawki P3 i K3 zastosowano w odpowiednich obiektach w pierwszym roku, a po trzech latach P2 i K2 - przeznaczone na ostatnie dwa lata doświadczenia. Jednorazowo w pierwszym roku zastosowano w wybranych wazonach: Mg - 0,9 g, Ca - 10 g na wazon oraz Mo - 3 mg, В - 9 mg, Zn - 15 mg, Mn - 60 mg i Fe - 90 mg na wazon. Każdy obiekt powtórzono 4-krotnie (w 4 wazonach). Doświadczenie mikropoletkowe prowadzono na poletkach 1 x 1 m z betonowymi ściankami do głębokości 90 cm. Mikropoletka wypełniono w górnej części (0-30) materiałem glebowym o wyżej podanych cechach. Doświadczenia mikropoletkowe prowadzono również 5 lat z rocznym przesunięciem w stosunku do doświadczeń wazonowych: w 1985 roku uprawiano rośliny wyrównujące zasobność gleby, tj. owies (zebrany w fazie kłoszenia) i gorczycę białą. Właściwe doświadczenie założono w 1986 roku z pszenicą ozimą (odmiana Emika) i kolejno uprawiano: w 1987 roku - rzepak ozimy (odmiana Jet Neuf), w 1988 roku - jęczmień ozimy (odmiana Maron) i słonecznik jako poplon, w 1989 roku - kukurydzę zbieraną na zielonkę, a w 1990 roku - ziemniaki (odmiana Bryza). Obiekty nawozowe tego doświadczenia prowadzono także w 4 powtórzeniach (tab. 2). Pani inż. Jolancie Mokosińskiej i Panu dr Edwinowi Naglikowi dziękuję za nadzwyczaj solidne przeprowadzenie doświadczeń.

3 Regeneracyjne nawożenie gleb 59 Plony uzyskane w doświadczeniu wazonowyn w okresie 5 lat ( )* Yields in 5-year ( )* pot trial Tabela 1 Obiekty Plon ziarna z 3 lat (jęczczień Plon rajgrasu włos.(s.m. Plon s.m. z 5 lat Treatments jary+pszenica jara+owies), z 4 pokosów), g/wazon D.m. yields from 5 years g/wazon Yield of Italian ryegrass Yield of grain from 3-year (d.m.of 4 cuts), g/pot period (spring barley+spring % whcat+oats). g/pot СЮ NP1K NP3K NPiKiCaMg NP}K3CaMg Mikroelementy** Micronutrients** NPiKiCaMg+ mikroel.-microel. NP3K3CaMg+ mikroel.-microel > * jęczmień jary-spring barley, peluszka na nasiona-ficld pea for seeds, pszenica jara-spring wheat owies-oats, rajgras włoski-italian ryegrass. ** Mikroelementy-Micronutrients: В, Cu, Mn, Mo, Zn, Fe. Dawki makro- i mikroelementów stosowano według kryteriów polowych,przy czym Pi = 60 kg P2O5; Ki = 80 kg K2O ; Mg = 40 kg Mg na 1 ha oraz Ca według 2 Hh, N zaś według potrzeb uprawianych gatunków roślin. Wymienione składniki stosowano w formie następujących nawozów (zarówno w wazonach, jak i na mikropoletkach): saletra amonowa, superfosfat 18%, siedmiowodny siarczan magnezowy, wapno węglanowe oraz mikroelementowe sole techniczne. Analizy chemiczne gleby i materiału roślinnego wykonano metodami konwencjonalnymi obowiązującymi w stacjach chemiczno-rolniczych. WYNIKI W ocenie uzyskanych wyników przyjęto tylko trzy kryteria: wielkość plonów, ich cechy jakościowe i zmiany zasobności gleby po różnych wariantach nawożenia.

4 60 R. Czuba Tabela 2 Plony zebrane w 5-letnim doświadczeniu mikropoletkowym ( )* Yields in 5-year ( )* microplot experiment Obiekty Treatments Plon z 2 lat (pszen.i jęczmień ozimy) Yield of 2 year (winter wheat and barley) kg/ 2 /m Nasiona rzepaku z 1987 г Rape seeds of 1987 kg/m2 Słomecznik i kukurydza sm. Sunflower and mays d.m. kg/m2 Ziemniak - Plon suchej masy z 5 lat bulwy 1990 Dry matter yield in 5 year Potato tubers kg/m2 % NPiKiCaMg NPiKiCaMg+ mikr.-microef NP3K3CaMg , NP3K3CaMg+ mikr.-microef , * pszenica ozima - winter wheat rzepak ozimy - winter rape jęczmień ozimy+poplon słonecznik - winter barley+sunflower as stubble crop kukurydza na silos - mays for silage ziemniak - potatoes. Mikroelementy - Micronutrients:: B, Cu, Mn, Mo, Zn, Fe. Wielkość plonów. Gleba użyta do doświadczeń była znacznie wyczerpana z przyswajalnych form składników pokarmowych, ponieważ plony uzyskiwane na obiekcie 0 (bez nawozów) były bardzo małe, szczególnie w doświadczeniu wazonowym. W doświadczeniu mikropoletkowym obiekt zerowy plonował znacznie lepiej, co związane było z grubą warstwą gleby dostarczającej roślinom składników po dotarciu korzeni do głębszych poziomów. Plony przedstawiono w tabelach 1-3, przyjmując do syntetycznej oceny ich wielkości sumę suchej masy z 5 lat. W doświadczeniu wazonowym największy plon ziarna trzech zbóż był ponad pięciokrotnie wyższy od plonu na obiekcie 0, a łączny plon suchej masy zebrany w okresie 5 lat był większy ponad 7 razy (tab. 1). Na nawożenie NPK rośliny reagowały trzykrotnie wyższym plonem w porównaniu z plonem z obiektu 0, a dodanie do NPK wapnia i magnezu zwiększyło w doświadczeniu wazonowym plon ponad siedmiokrotnie. Największe różnice między obiektem UCT a obiektem z pełnym nawożeniem w doświadczeniu mikropoletkowym otrzymano w plonowaniu ziemniaka, w liczbach względnych odpowiednio 100 i 287, oraz rzepaku -100 i 233 (tab. 2.). Zarówno z doświadczeń wazonowych, jak i mikropoletkowych wynika, że w syntetycznym ujęciu plonów z 5 lat najkorzystniejszym wariantem nawozowym był obiekt NPiKiCaMg. Komasowanie dawek fosforu i potasu prowadziło do mniejszych efektów sumarycznych, natomiast na poje

5 Regeneracyjne nawożenie gleb 61 dynczych i komasowanych dawkach PK równoważnie plonowały zboża, ziemniak i rajgras w łoski. Nawożenie m ikroelem entam i na obiektach NPiKiCaMg i na obiektach z komasowanymi dawkami PK nie zwiększało plonów, a w syntetycznym ujęciu zaznaczyła się nawet tendencja do ich obniżenia w obu seriach doświadczeń. Spośród roślin uwzględnionych w doświadczeniach, na nawożenie mikroelementami na tle NPKCaMg dodatnio reagowały tylko rzepak i ziemniak (tab. 2). Stwierdzono natomiast istotne działanie mikroelementów na tle NPK bez Ca i Mg (tab. 3). Efekt ten wystąpił z zasadzie u wszystkich roślin i widoczny był też w syntetycznym ujęciu plonów. Cechy jakościowe plonów. Masa 1000 ziarn czterech zbóż była największa na obiektach NPKCaMg (obiekt "0-44,4 g, a obiekt NPKCaMg - 46,2 g). W doświadczeniach wazonowych masa 1000 ziarn zbóż z obiektów 0 była znacznie niższa od masy 1000 ziarn zebranych z wszystkich obiektów z różnymi wariantami nawozowymi. W przypadku masy 1000 nasion rzepaku zaznaczył się wyraźnie dodatni wpływ mikroelementów (obiekt NPKCaMg - 5,1 g, a po dodaniu mikroelementów 6,0 g). W roślinach uprawianych na glebie wyczerpanej ze składników pokarmowych, w ziarnie występowało przede wszystkim obniżenie zawartości miedzi, następnie azotu i magnezu, a w słomie kolejno: potasu, wapnia, fosforu i magnezu. Wpływ mikroelementów na plonowanie roślin w doświadczeniu wazonowym ( ) Influence of micronutrients upon crop yielding in pot trial ( ) Tabela 3 Obiekty Plon ziarna z 3 lat Plon rajgrasu włos- Plon suchej masy z 5 lat Treatments jęczm ień jary + kiego - 4 pokosy s.m. Dry matter yield for 5 year period pszenica jara + owies [g/wazon] [g/wazon] Italian ryegrass yield Yields of grain from - dry matter (4 cuts) g/wazon 3-year period: spring [g/pol] g/pot % barley+spring wheat + oats [g/pot] NPiKi NPi Ki+mikroel.* NP3K NP3K3 + mikrocl jęczmień jary - spring barley peluszka na nasiona - field pea for seeds pszenica jara - spring wheat owies - oats rajgras włoski - Italian ryegrass. Mikroelementy-Micronutrients: ГЗ, Cu. Mn. Mo. Zn, Fe.

6 62 R. Czuba Tabela 4 Obiekty Treatments Porównanie zawartości mikroelementów w ziarnie i słomie pszenicy ozimej r. (Doświadczenie mikropoletkowe ) Comparison of micronutrient contents in grain and straw of winter wheat (Microplot trials ) Obiekt kontrolny - control treatment =100 ziarno - grain słoma - straw В Cu Mo В Cu Mo NPiKiCaMg NPiKiCaMg+mikroel NP3K3CaMg NP3K3CaMg+mikroel Mikroelementy-Micronutrients: B, Cu, Mil, Mo, Zn, Fe. Nawożenie mikroelementami gleby wyczerpanej ze składników zwiększyło w pierwszej kolejności tok w ziarnie, jak i w słomie zawartość boru, miedzi i molibdenu (tab. 4), przy czym relatywnie najbardziej podniosła się zawartość molibdenu i była nawet ponad 4 razy większa od zawartości tego składnika w materiale roślinnym z obiektu 0. Ilość w plonie pozostałych mikroelementów, tj. Mn, Zn i Fe, prawie się nie zmieniała. Zasobność gleby po zakończeniu doświadczenia wazonowego ( ) Soil fertility after completing pot trial ( ) Tabela 5 Obiekty Treatments ph gleby w 1 N KC1 Soil pil in 1N КС l P2O5 K2O Mg В Cu Mn Mo Zn mg/100 g gleby mg per 100 g of soil mg/kg gleby mg per kg of soil 0 6,9 5,3 1,4 1,2 1,2 1,7 67 0, NP-Ki 6,6 58,6 1,9 1,1 1,0 1, ,8 NP3K ,0 2,5 1,0 0,9 1,3 59 0,035 4,6 NPiKiCaMg 8,0 78,7 1,3 4, ,3 67 0,047 4,8 NP3K3CaMg 7,9 56,8 1,0 4,3 1,8 1,2 69 0,024 4,8 Mikroelementy Micronutrientes* 8,0 8,2 2, ,8 2,0 83 0,103 6,7 NPiKiCaMg+mik ,9 1,9 4,8 2,1 1,8 76 0,082 6,1 NP3K3Ca M g+ m i к. 8,1 71,4 1,5 4,2 1,8 2,0 74 0,081 6,5 Mikroelementy-Micronutrients: B, Cu, Mn, Mo, Zn, Fe. Zasobność gleby. W doświadczeniu wazonowym w czasie jego prowadzenia nastąpiło istotne nagromadzenie w glebie fosforu, natomiast potas był

7 Regeneracyjne nawożenie gleb 63 pobierny przez rośliny w ilości zastosowanej. Nieznacznie podnosiła się zawartość w glebie magnezu i molibdenu (tab.5). W doświadczeniu mikropoletkowym (tab. 6) wystąpiła tendencja do zwiększania zawartości w glebie fosforu, potasu, magnezu, miedzi i molibdenu, co należy uznać za prawidłowy efekt nawożenia regeneracyjnego. Zasobność gleby po zakończeniu doświadczenia mikropoletkowego ( ) Soil fertility after completing microplot trial ( ) Tabela 6 Obiekty Treatments ph gleby w 1 N KC1 Soil ph in I N KCl Р2О5 К2О Mg В Cu Mn Mo Zn mg/100 g gleby mg per 100 g of soil mg/kg gleby mg per kg o f soil 0 5,5 5,1 4,2 2,5 1, ,030 5,1 NPiKiCaMg ,2 16, ,4 2,7 41 0, NPiKiCaMg + mi kroci. 6,0 9,9 15,6 6,3 1,7 4,2 64 0,050 7,8 NP3K3CaMg 5,6 11,5 17,0 3,3 1,5 2,6 39 0,031 6,1 NP3K3CaMg 5,9 12,1 18,1 4, ,4 69 0,067 8,0 +mikroel. Mikroelementy-Micronutrients: В. Cu, Mn, Mo, Zn, Fe. WNIOSKI Przeprowadzone doświadczenia uzasadniają sformułowanie niżej zestawionych wniosków. 1. W uprawie roślin na glebie silnie wyczerpanej ze składników pokarmowych uzyskuje się przede wszystkim radykalne zmniejszenie plonów, a następnie obniża się zawartość w plonie składników pokarmowych. 2. Stwierdzono, że najlepsze wyniki daje równoczesne zastosowanie azotu, fosforu, potasu, wapnia i magnezu. Potas i fosfor należy stosować w dawkach corocznych, ponieważ komasowanie tych składników daje gorsze efekty. 3. Regeneracyjne nawożenie mikroelementami należy stosować tylko pod rośliny szczególnie wrażliwe na niedobór tej grupy składników. LITERATURA [ 1) Mc rei к S. A study on overcoming any yield inhibiting and detrimental effects of past sequence fertilizing treatments by new fertilizing, manuring and rotation treatments. Final Report for (broszura), s.78 SGGW-AR. [2] Panak H., Procy к Z., W ojnowska T., 1986: Wpływ rozszerzających się stosunków Ca:Mg:K:Na w glebie na równowagę jonową w roślinach. Mat. Kraj. Symp. Wrocław września 1986, cz II, ss 82. Wyd. IIJNG Puławy.

8 64 R. Czuba [3] W archołow a M., 1977: Równowaga jonowa w roślinach w warunkach zróżnicowanego zaopatrzenia w potas i magnez. Wyd. IUNG Puławy, R/117/ss. 82. R. CZUBA R EG ENERATION OF SOIL STRO NG LY EXH AUSTED FROM NUTRIENTS Institute of Soil Science and Cultivation of Plants, Branch Division in Wroclaw Summary The subject o f investigation constituted the soil tilled without fertilization in The soil w as tested in in pot experiments with different fertilization. Sim ultanously a microplot experiment was carried out in The trials have proved that the highest yields in both 5-year cycles were obtained at the N PK CaM g application. Yearly application o f phosphorus and potassium was more efficient at higher doses o f these elem ents applied once every 2-3 years. R egenerative applications o f micronutrients can be recommended only for rape and potatoes deficient in the above elem ents. On the other hand, micronutrients affected negatively the yield o f grains o f Italian ryegrass, field pea, sunflow er and mays. A s a background NPK CaM g was applied to all plots. Prof. dr R. Czuba Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznastwa Oddział we Wrocławiu Wrocław, PI. Sw. Macieju 5 Pracę złożono w redakcji w styczniu 1992 roku