Operácie v teréne, ako je každoročné prerývanie plodín špargle, postrekové operácie a zber, môžu viesť k postupnému a silnému zhutňovaniu kolies medzi lôžkami, čo vedie k zníženej infiltrácii a zvýšenému riziku zadržiavania povrchovej vody, vytváraniu odtokov a erózii pôdy.
Projekt FV 450 financovaný AHDB „Špargľa: udržateľné obhospodarovanie pôdy pre dlhovekosť porastov a optimalizáciu výnosov“ (01/05/2016 – 31/03/2018), vyvinúť a efektívne šíriť súbor osvedčených postupov riadenia (BMP) na predchádzanie a/alebo nápravu zhutňovania kolesami a problémov, ktoré spôsobuje. Projekt viedol Dr. Rob Simmons z Cranfield Soil and Agrifood Institute, Cranfield University.
Dva replikované poľné experimenty boli založené v apríli 2016 na farme Gatsford, Ross-on-Wye, s vecnou podporou Cobrey Farms. BMP zahŕňali (1) sprievodné plodiny – raž (Sereale cecale L.), horčica (Sinapis alba L.), (2) medziradové povrchové mulčovacie aplikácie (slamený mulč alebo kompost PAS 100 v kombinácii s plytkým narušením pôdy (SSD)) a (3) kombinácia konvenčných postupov obrábania pôdy (re-rybovanie (R) a SSD) proti (4) možnosť nulového obrábania pôdy. Plytké narušenie pôdy sa aplikovalo pomocou krídlových hrotov v hĺbke 0.25 – 0.3 m pri ošetrení mulčovaním.
V experimente 1 (48 experimentálnych plôch) sa vplyv BMP skúmal v Gijnlime, čo predstavuje 70 % úrody špargle pestovanej na poli v Spojenom kráľovstve. Experiment 2 porovnával odrodové rozdiely vo vývoji koreňov a architektúre a distribúcii koreňového profilu, ako je ovplyvnené úpravou podložia pre Gijnlim a Guelph Millennium. Skúšobné nastavenie je uvedené nižšie –
Tabuľky 1 – Experiment 1: Opis liečby
odroda | Popis liečby | Opätovné hrebeňovanie |
Gijnlim | Companion Crop – raž | R |
Gijnlim | Companion Crop – raž | NR |
Gijnlim | Companion Crop – horčica | R |
Gijnlim | Companion Crop – horčica | NR |
Gijnlim | Kompost SSD PAS 100 | R |
Gijnlim | Kompost SSD PAS 100 | NR |
Gijnlim | Slamený mulčovací SSD disk | R |
Gijnlim | Slamený mulčovací SSD disk | NR |
Gijnlim | SSD na holú pôdu | R |
Gijnlim | SSD na holú pôdu | NR |
Gijnlim | Konvenčná prax | R |
Gijnlim | Nulové obrábanie pôdy | NR |
Každoročné opätovné hrebeňovanie (R) alebo nulové hrebeňovanie (NR). Plytké narušenie pôdy (SSD). Ošetrenia vyznačené tučným písmom sú zahrnuté v experimente 2.
Experiment 2: Opis liečby
odroda | Popis liečby | Opätovné hrebeňovanie |
Gijnlim | SSD na holú pôdu | R |
Gijnlim | SSD na holú pôdu | NR |
Gijnlim | *Konvenčná prax | R |
Gijnlim | Nulové obrábanie pôdy | NR |
Guelph Millennium | SSD na holú pôdu | R |
Guelph Millennium | SSD na holú pôdu | NR |
Guelph Millennium | *Konvenčná prax | R |
Guelph Millennium | Nulové obrábanie pôdy | NR |
Každoročné opätovné hrebeňovanie (R) alebo nulové hrebeňovanie (NR). Plytké narušenie pôdy (SSD). Ošetrenia vyznačené tučným písmom sú zahrnuté v experimente 1.
*Konvenčný postup je definovaný ako každoročné prekopávanie bez plytkého narušenia pôdy aplikovaného na medziradové kolesá.
Bola určená koreňová architektúra a distribúcia koreňových profilov. Koreňové jadrá sa odobrali na nulovej línii koruny (CZL) medzi dvoma rastlinami v rade. Jadrá boli tiež odoberané následne, preč z CZL, ale v súlade s korunou vo vzdialenostiach 0.3 m, 0.6 m a 0.9 m (obrázok 1). Koreňové jadrá boli vyťažené z týchto hĺbok pôdy: 0.00 – 0.15 m, 0.15 – 0.30 m, 0.30 – 0.45 m a 0.45 – 0.6 m.
Obrázok 1. Protokol odberu koreňových jadier prijatý na skúšobnom mieste FV 450 / FV 450a.
Dvojročný projekt naznačil silný trend rozširovania koreňov Gijnlim viac do kolotoča ako Guelph Millennium, ale medzi odrodami neboli pozorované žiadne významné rozdiely v priestorovom rozložení hustoty koreňovej hmoty. Obmedzený zber na kvantifikáciu výnosov ukázal, že opätovné ryhovanie neznížilo výnos ani pre jednu odrodu, hoci výsledky naznačovali, že v prípade mladých plodín a koliesok na stredoch s dĺžkou 1.83 m bolo možné bezpečne vykonávať podrývanie do hĺbky 0.3 m tam, kde sa pestuje raž alebo horčica. boli pestované. Existovalo však riziko poškodenia 2 – 5 % celkovej koreňovej hmoty pri podloží v kolesách v hĺbke 0.175 cm pre Guelph Millennium a v hĺbke 0.3 m pre Gijnlim.
Zdalo sa, že sprievodné plodiny raže a horčice obmedzujú vývoj zásobných koreňov špargle na hrebeňovú zónu s menším rastom koreňov na povrchu (< 0.15 m) kolies. Ošetrenie raž / bez plytkej pôdy bez hrebeňa prinieslo výrazne nižšie (o 18.9 – 28.5 % nižšie) ako väčšina ostatných ošetrení. Toto zníženie výrazne kontrastovalo so zisteniami pestovateľov špargle v Severnej Amerike.
Vysoké hodnoty penetračného odporu (PR>3 MPa) a vysoká objemová hustota (BD>1.45 cm-3)
merania boli pozorované v hornom podloží v kolách, ktoré by mohli ovplyvniť vývoj koreňov špargle. Vysoké BD nahrávky sa robili aj pre strednú vrchnú vrstvu pôdy. Historicky boli korene špargle pozorované v pôdach s hodnotami PR 1.96 MPa a 2.9 MPa). Vplyv vysokých hodnôt PR a BD na rast zásobného koreňového systému špargle a tým aj schopnosť ukladať rozpustné sacharidy nie je v súčasnosti známy.
Pokračovací projekt FV 450a (02/04 2018 – 02/04/2021) realizovala ako doktorandské štúdium Lucie Masková pod vedením Dr. Roba Simmonsa, Dr. Sarah De Baets a Dr. Lyndy Deeks v Cranfielde. Toto pokračovalo v štúdiu vplyvov ošetrení FV450 na výnosy, vývoj koreňov a architektúru a tiež hladiny rozpustných sacharidov v koreňovom systéme a vplyvy na zdravie pôdy. Hodnotili sa odrodové rozdiely v reakcii koreňov na BMP a uskutočnil sa širší prieskum architektúry koreňov špargle pokrývajúci rôzne typy pôdy, vek porastov, rôzne odrody a výrobné systémy v rámci komunity pestovateľov špargle. Úrovne uhľohydrátov v koreňových skladoch sa stanovili na rôznych miestach a vykonalo sa hodnotenie „zraniteľnosti poškodenia koreňov“ pre konkrétne skúmané plodiny.
FV 450a: Vplyv BMP na výnos
Ošetrenia kompostu PAS 100 (hrbovité a nehrbovité v kombinácii s plytkým narušením pôdy) boli spojené s 20 % nárastom výnosov špargľových klasov v porovnaní s konvenčnou praxou a neryhovanými úpravami raže. Ošetrenie raže bez ryhovania bolo naďalej spojené s 23 % znížením výnosu v porovnaní s ošetrením raže ryhovaním (obrázok 2).
Obrázok 2. Rozdiely v úrode Gijnlim v roku 2020 (kg ha-1) medzi ošetreniami v experimente 1. Zvislé stĺpce označujú intervaly spoľahlivosti 0.95.
To poskytuje presvedčivý dôkaz, že tam, kde sa raž pestuje ako sprievodná plodina a nie je možné vykonať ryhovanie, možno na nasledujúcu jar očakávať výrazné zníženie výnosov. Ak je však možné vykonať ryhovanie, nepozoruje sa žiadna penalizácia výnosu v porovnaní s bežnou praxou alebo nulovým obrábaním pôdy. Na základe týchto zistení pestovatelia nemusia byť ochotní riskovať pestovanie raže ako sprievodnej plodiny v prípade, že poveternostné / pôdne podmienky znamenajú, že nie sú schopní dostať sa na pôdu na hrebeň.
Výsledky za rok 2020 nasledovali po zisteniach z rokov 2018 a 2019, že hodnoty uhľohydrátov z koreňov špargle pre Guelph Millennium sú výrazne vyššie ako ekvivalenty pre Gijnlim, bez ohľadu na liečbu. Napriek niektorým jasným rozdielom vo výnosoch sa v roku 2019 ani v roku 2020 neprejavil žiadny vplyv ošetrenia na hodnoty koreňových sacharidov.
Výsledky tiež ukazujú, že v prípade Gijnlim aj Guelph Millennium viedlo každoročné prekopávanie spojené s konvenčnou praxou k 20 – 24 % zníženiu výnosu v porovnaní s ekvivalentným ošetrením bez orby. To môže čiastočne potvrdiť predchádzajúci výskum, ktorý ukazuje, že každoročné prekopávanie spôsobuje poškodenie koreňov a zníženie výnosov.
FV 450a: Vplyv na BMP na zhutnenie pôdy a infiltráciu
Bežná prax bola spojená s výrazne vyššími hodnotami odporu penetrometra (PR) z hĺbky 0.0 až 0.2 m v porovnaní s úpravou holej pôdy. Naproti tomu výrazne nižšie hodnoty PR naprieč pôdnym profilom z úpravy s nulovým obrábaním pôdy naznačovali menšie zhutnenie pôdy v porovnaní so všetkými ostatnými úpravami holej pôdy.
Sprievodné orezanie významne neovplyvnilo PR v porovnaní s bežnou praxou. To bolo neočakávané, ako na základe predchádzajúcich publikovaných štúdií, sprievodné plodiny bioremediované štruktúry pôdy.
V roku 2020 bola PR výrazne znížená v medziradových kolesách na hĺbku 0.25 m pre všetky úpravy plytkej pôdy. Okrem toho úprava slameného mulčovania a kompostu PAS 100 (aplikovaná v spojení s plytkým narušením pôdy) viedla k výrazne menšiemu zhutneniu ako bežná prax do hĺbok väčších ako 0.5 m.
V roku 2020 boli miery infiltrácie pri všetkých úpravách, ktoré boli vystavené plytkým narušeniam pôdy, klasifikované ako „veľmi rýchle“ (> 500 mm h1) a boli výrazne vyššie ako pri bežnej praxi („stredné“, 23.2 mm h-1).
Výsledky naznačujú, že kombinácia aplikácie mulča (buď kompost PAS 100 alebo slama) s medziriadkovým kolesovaním a plytkým rozrušovaním pôdy výrazne znižuje zhutnenie hlboko uložených plôch a zvyšuje infiltráciu. To má vplyv na odtok vody a reguláciu erózie, ako aj na obnovu pôdnej vlhkosti.
FV 450a: Vplyv ošetrení na koreňovú architektúru
Boli pozorované významné rozdiely v hustote koreňovej hmoty v celom profile (RMD) medzi nulovým obrábaním pôdy a konvenčnými postupmi. Bolo to spôsobené výraznými rozdielmi v RMD v hĺbke 0.15 – 0.30 m, 0.3, 0.6 a 0.9 m od nulovej čiary koruny. Tieto rozdiely sa pohybujú medzi 48-98% zvýšením RMD spojeného s nulovým obrábaním pôdy v porovnaní s bežnou praxou. To naznačuje, že každoročné prekopávanie poškodzuje skladovacie korene. Doteraz sa však v súvislosti s touto liečbou nepozorovalo žiadne významné zníženie výťažku alebo zvýšenie výskytu chorôb.
Guelph Millennium sa spája s tendenciou plytšieho zakorenenia v porovnaní s Gijnlim. Pre ošetrenie bez orby, ktoré v podstate umožňuje koreňom špargle nerušene rásť, sa Guelph Millennium spája s 66-100 % vyšším RMD v hĺbke 0.0 – 0.15 m pri 0.3 a 0.6 m od nulovej čiary koruny v porovnaní s Gijnlim.
Naprieč všetkými úpravami by podložie (plytké narušenie pôdy) v medziradových kolesách mohlo potenciálne poškodiť až 5 % celkovej koreňovej biomasy pri rôznych konfiguráciách hrotov používaných v prevádzkovej hĺbke 300 mm. Ročné ryhovanie má tiež potenciál poškodiť až 5 % celkovej koreňovej biomasy.
FV 450a: Výsledky pestovateľského prieskumu
Na poliach odobratých zo širšej pestovateľskej pôdy sa rozostupy medzi riadkami špargle menili ako funkcia kolísavých stredov. Najvyššie hodnoty koreňovej hmoty boli zistené pri nulovej línii koruny a do 0.3 m od hrebeňa a najnižšie hodnoty v kolísaní v „mŕtvej zóne“ pri povrchu pôdy (0-0.3 m). Odroda nebola prevládajúcim faktorom v distribúcii koreňovej hmoty, pričom významný vplyv mal vek porastu. Opakované prekopávanie a podložie v kolesách zabránili expanzii koreňového systému v zóne kolesa, čo spôsobilo značné „zrezanie“ potenciálnej koreňovej biomasy, ktorú je možné dosiahnuť. To má vplyv na ukladanie sacharidov. Koreňová hmota tiež negatívne korelovala s PR pôdy na všetkých vzorkovaných miestach a poliach. Výsledky naďalej podporujú odporúčanie, aby pestovatelia pred začatím obnovy a/alebo podrývania vykonali prieskumné prieskumy distribúcie koreňového profilu, aby sa predišlo poškodeniu koreňov uložených v dôsledku prekopávania alebo podrývania.
Pokračovanie projektu FV 450b (od 1. júla 2021)
(Podlieha ministerskému rozhodnutiu Defra o budúcnosti záhradníctva AHDB)
Skupina projektového manažmentu (PMG), ktorú tvoria John Chinn z Cobrey Farm, Phil Langley z Gs Sandfields Farm Ltd., Tim Casey z J & V Casey & Son Ltd. a nezávislá konzultantka Claire Donkin, sú toho názoru, že táto práca by mala pokračovať. počas nasledujúcich 3 rokov, pretože je dôležité sledovať úrodu, ako dozrieva do vrcholnej fázy komerčnej produkcie. Pokus nedosiahol túto fázu zrelosti plodín a ekonomickej produkcie, ktorá sa zvyčajne vyskytuje medzi 4. – 7. rokom (obrázok 3). Toto je kľúčové obdobie návratnosti pre pestovateľov. V dôsledku toho je potrebné naďalej monitorovať vplyv každoročného prekopávania na životnosť a ziskovosť porastov a posudzovať ekonomické dôsledky. Názor PMG podporil technický výbor AGA Research & Development v septembri 2020.
Obrázok 3. Časová os projektu FV450 / FV450a / FV450b označujúca aktivity k dátumu a obdobie rozhodujúceho obdobia komerčnej zrelosti.
Cieľom je pokračovať v hodnotení vplyvov BMP na výnos špargle, životnosť porastov, výskyt chorôb a zdravie pôdy. Práca bude zahŕňať kritické vyhodnotenie úlohy aplikácie kompostu PAS 100 pri zvyšovaní výnosov; úplné posúdenie pôdnych fyzikálnych, chemických a biologických ukazovateľov a distribúcie koreňového profilu zásob, aby sa identifikovali optimálne podmienky pre proliferáciu koreňových zásob. Hodnoty prahovej penetračnej rezistencie, ktoré obmedzujú predlžovanie koreňov, budú kvantifikované a odrodové rozdiely v architektúre koreňov a výnosoch budú naďalej hodnotené.
Projekt určí nákladovo najefektívnejší BMP, pokiaľ ide o zlepšenie výnosov špargle a zdravia pôdy počas 6-ročného obdobia komerčných zberov na základe analýzy nákladov a prínosov. To umožní pestovateľom špargle prijímať informované rozhodnutia týkajúce sa ekonomiky prijatia BMP v kontexte ekonomiky ich vlastného poľnohospodárskeho podnikania.
Zámerom je tiež prakticky preniesť vybrané BMP na iné pestovateľské lokality zriadením 3-5 replikovaných satelitných lokalít. Projekt bude tiež skúmať potenciálnu úlohu ovsa ako alternatívnej sprievodnej plodiny namiesto raže, aby sa zabezpečila ochrana proti odtoku vody/erózii počas zimy.
Ďalšie informácie
Stiahnite si správy o projekte tu
Zoznámte sa s tímom
Grace Choto
Manažér výmeny znalostí – poľná zelenina (listové šaláty, bylinky a špeciálna zelenina)Pozrite si celý životopis
Kim Parker
Vedec na ochranu plodín: chorobyPozrite si celý životopis