Acta Agrophysica, 2009, 13(3), 587-600
ZAWARTOŚĆ I POBRANIE FOSFORU, POTASU ORAZ MAGNEZU PRZEZ KUPKÓWKĘ POSPOLITĄ W ZALEśNOŚCI
OD PRZEBIEGU WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH
Wiesław Bednarek1, Hanna Bednarek2, Sławomir Dresler1 1
Katedra Chemii Rolnej i Środowiskowej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie ul. Akademicka 15, 20-950 Lublin
e-mail: wieslaw.bednarek@up.lublin.pl
2
Katedra Agrometeorologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie ul. Akademicka 15, 20-950 Lublin
S t r e s z c z e n i e . Na podstawie wyników zebranych ze ścisłego doświadczenia polowego określo-no zaleŜokreślo-ność zawartości oraz pobrania fosforu, potasu i magnezu przez kupkówkę pospolitą od przebiegu warunków meteorologicznych. ZaleŜność tę oceniano na podstawie obliczonych współczynników korela-cji, współczynników korelacji wielokrotnej, determinakorela-cji, poziomu istotności i równań regresji wielokrot-nej. Stwierdzono, Ŝe: zawartość fosforu, potasu i magnezu w runi oraz korzeniach kupkówki pospolitej oraz pobranie tych składników przez tę roślinę zaleŜało w istotnym, lecz stosunkowo niewielkim, stopniu od przebiegu niektórych elementów meteorologicznych (wilgotność względna powietrza, zachmurzenie, temperatura gleby, temperatura powietrza) w rejonie doświadczenia. Zaproponowane równania regresji wielokrotnej, z wyborem najlepszego podzbioru zmiennych niezaleŜnych, umoŜliwiają wyliczenie zmian zawartości i pobrania P, K i Mg przez kupkówkę pospolitą w zaleŜności od przebiegu niektórych elemen-tów meteorologicznych. Wskazane jest kontynuowanie badań dotyczących m.in. składu chemicznego roślin uprawnych w zaleŜności od przebiegu warunków meteorologicznych.
S ł o w a k l u c z o w e : zawartość, pobranie P, K, Mg, kupkówka pospolita, warunki meteorologiczne
WSTĘP
Makroelementy, w tym fosfor, potas i magnez, spełniają w organizmach
ro-ślinnych bardzo waŜne funkcje fizjologiczne. Zawartość tych pierwiastków
w roślinie zaleŜy od wielu czynników agrotechnicznych (np. nawoŜenia) i przy-rodniczych, w tym elementów meteorologicznych (Bednarek 1991, 1994, 1996, KsięŜak 2004, Szulc i Kruczek 2008). Właściwe rozpoznanie warunków pogodo-wych moŜe przyczynić się do otrzymywania większego plonu roślin uprawnych o odpowiedniej jakości. Jak informują Kruczek i Sulewska (2005), przy
temperatu-rze poniŜej 10-12oC zmniejsza się tempo mineralizacji substancji organicznej,
W. BEDNAREK i in. 588
Osłabieniu ulega aktywność korzeni i związane z tym pobieranie jonów, szczegól-nie fosforowych, a w temperaturze <5oC równieŜ azotowych. Jednocześnie, jak uwaŜają Filipek i in. (1989) oraz Łabuda (1989), wilgotność gleby moŜe mieć wpływ na równowagę jonową w roślinach poprzez ułatwienie pobierania kationów.
Celem badań było określenie zawartości i pobrania fosforu, potasu oraz ma-gnezu przez kupkówkę pospolitą w zaleŜności od przebiegu warunków meteoro-logicznych w rejonie doświadczenia.
METODYKA BADAŃ
Przedstawione opracowanie powstało na podstawie wyników badań zebranych ze
ścisłego doświadczenia polowego, przeprowadzonego w Gospodarstwie
Doświad-czalnym w Elizówce w latach 1987-1989, w którym oceniano wpływ wieloletniego, zróŜnicowanego nawoŜenia mineralnego na Ŝyzność gleby, plonowanie oraz jakość kupkówki pospolitej odmiany Motycka. Zastosowano następujące dawki nawozów mineralnych: N1 – 120 kg N⋅ha -1 , N2 – 240 kg N⋅ha -1 , N3 – 360 kg N⋅ha -1 (saletra amo-nowa), P1 – 34,9 kg P⋅ha -1 , P2 – 69,8 kg P⋅ha -1 , P3 – 104,7 kg⋅P ha -1 (superfosfat po-trójny granulowany), K1 – 83 kg K⋅ha-1 , K2 – 166 kg K⋅ha-1, K3 – 249 kg K⋅ha-1 (sól potasowa zawierająca 47,3% K). Zbierano trzy pokosy trawy (trzecia dekada maja, pierwsza dekada lipca oraz trzecia dekada września lub pierwsza dekada październi-ka) w kaŜdym z trzech lat prowadzenia eksperymentu. W czasie kolejnych pokosów pobierano równieŜ z warstwy ornej (0-20 cm) próbki korzeni rośliny. Materiał pobra-ny z kaŜdego poletka (ruń i korzenie) był łączopobra-ny w średnie próby obiektowe, od-dzielnie ruń i odod-dzielnie korzenie, w których oznaczono zawartość fosforu, potasu i magnezu. Szczegóły metodyczne związane z warunkami prowadzenia doświadcze-nia, w tym równieŜ dotyczące wykonanych analiz chemicznych materiału roślinnego, zostały przedstawione i opisane we wcześniejszych publikacjach (Bednarek 1991, 1994, 1996). Wykorzystane w opracowaniu elementy meteorologiczne dotyczą okre-su marzec-październik, a więc zdaniem autorów, najistotniejszego we wzroście, roz-woju i plonowaniu kupkówki, i są wartościami średnimi dekadowymi, z wyjątkiem wilgotności gleby, która była oceniana w odstępach tygodniowych, od połowy kwiet-nia do połowy października (rys. 1-3). Stwierdzono, Ŝe wystąpiła istotna zaleŜność temperatury powietrza mierzonej na róŜnej wysokości oraz temperatury gleby rów-nieŜ mierzonej na róŜnej głębokości, w związku z tym do dalszych obliczeń staty-stycznych wybrano po jednej zmiennej (aby uniknąć współliniowości) (Luszniewicz i Słaby 2003). Obliczono współczynniki korelacji pomiędzy zawartością makroele-mentów w runi i korzeniach oraz ich pobraniem, a elementami meteorologicznymi (temperatura maksymalna powietrza, temperatura minimalna powietrza, temperatura powietrza mierzona na wysokości 200 i 5 cm, wilgotność względna powietrza, za-chmurzenie, opad atmosferyczny, suma parowania, temperatura gleby mierzona na głębokości 2, 5, 10 i 20 cm, wilgotność gleby określona na głębokości 0-25, 25-50,
III IV V VI VII VIII IX X III IV V VI VII VIII IX X III IV V VI VII VIII IX X 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -10 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 W il g o tn o ść w zg lę d n a p o w ie tr z a - R e la ti v e a ir h u m id it y ( % ) 1988 1989 1987 O p ad P re c ip it at io n ( m m ) T e m p er at u ra T e m p e ra tu re ( oC ) Miesiąc - Mont h
średnia dekadowa temperatura gleby na głębokości 2 cm (oC); mean soil temperature 2 cm depth (oC)
średnia dekadowa temperatura gleby na głębokości 5cm (oC); mean soil temperature 5 cm depth (oC)
średnia dekadowa temperatura gleby na głębokości 10 cm (oC); mean soil temperature 10 cm depth (oC)
średnia dekadowa temperatura gleby na głębokości 20 cm (oC); mean soil temperature 20 cm depth (oC)
wilgotność względna powietrza (%); relative air humidity (%) dekadowa suma opadów (mm); ten-days precipitation (mm)
Rys. 1. Temperatura gleby, wilgotność względna powietrza i opad atmosferyczny w rejonie doświadczenia Fig. 1. Soil temperature, relative air humidity and precipitation in the area of the experiment
* 6,5 3,9 7,3 9 6,7 8,2 4,5 7,8 7,2 8,2 5,2 6 4,7 6,1 7,2 7,2 8,5 4,6 4,4 6,9 6,7 4,5 6,1 3,8 8,3 7,7 8,6 6,3 43,75,35,5 7,1 6,6 8,3 8,7 5,7 6,6 5 6 5,2 6,8 7 8 6,9 3,7 3,5 4,6 6,4 4,6 4,8 4,2 5,6 5,8 6,1 3,8 3,6 6,3 5,5 5,5 2,9 6,3 4,4 5,4 4,4 5,6 6,4 3,7 3,2 6,6 6,5 3,9
III IV V VI VII VIII IX X III IV V VI VII VIII IX X III IV V VI VII VIII IX X -20 -10 0 10 20 30 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
maks., śr., min. temp. powietrza (oC); max., average, min., temp. (oC)
średnia wieloletnia, dekadowa temperatura powietrza (oC); multiyear averag, ten-days air temperature (oC)
średnia temperatura powietrza na wysokości 5 cm (oC); average air temperature measured at 5 cm (oC)
usłonecznienie; insolation T e m p e ra tu ra T e m p e ra tu re ( o C ) 1987 1988
*Zachmurzenie - Cloud cover
1989 Miesiąc - Month U sł o n e c z n ie n ie I n so la ti o n
Rys. 2. Temperatura powietrza, zachmurzenie oraz usłonecznienie w rejonie doświadczenia Fig. 2. Air temperature, cloud cover and insolation in the area of the experiment
III IV V VI VII VIII IX X III IV V VI VII VIII IX X III IV V VI VII VIII IX X 0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 50 60 70 P a ro w a n ie E v a p o ra ti o n ( m m ) 1988 1989 1987 W il g o tn o ść H u m id it y ( % ) Miesiąc - Month
wilgotność gleby na głębokości 0-25 cm (%); soil humidity at depth of 0-25 cm (%) wilgotność gleby na głębokości 25-50 cm (%); soil humidity at depth of 25-50 cm (%) wilgotność gleby na głębokości 50-75 cm (%); soil humidity at depth of 50-75 cm (%) wilgotność gleby na głębokości 75-100 cm (%); soil humidity at depth of 75-100 cm (%) suma dekadowa parowania (mm); total decade evaporation (mm)
Rys. 3. Wilgotność gleby oraz parowanie w rejonie doświadczenia Fig. 3. Soil humidity and evaporation in the area of the experiment
W. BEDNAREK i in. 592
50-75, 75-100 cm, usłonecznienie) w rejonie doświadczenia, współczynniki korelacji wielokrotnej, determinacji, poziom istotności oraz równania regresji wielokrotnej. W obliczonych równaniach zmiennymi niezaleŜnymi były kolejno: temperatura po-wietrza mierzona na wysokości 5 cm (x1), wilgotność względna powietrza (x2), za-chmurzenie (x3), opad (x4), parowanie (x5), temperatura gleby mierzona na głębokości 5 cm (x6), wilgotność gleby 0-25 cm (x7), usłonecznienie (x8); zmiennymi zaleŜnymi kolejno: zawartość fosforu w runi, zawartość tego składnika w korzeniach, pobranie fosforu przez kupkówkę, zawartość potasu w runi, zawartość tego składnika w korze-niach, pobranie potasu przez kupkówkę, zawartość magnezu w runi, zawartość tego składnika w korzeniach, pobranie magnezu przez kupkówkę. Obliczenia wykonano z wykorzystaniem pakietów statystycznych Statistica, ver. 6.0 i Statgraphics Plus 5.0.
WYNIKI BADAŃ
W zaleŜności od zastosowanego poziomu nawoŜenia mineralnego zawartość fosforu w kupkówce pospolitej wynosiła od 0,32 do 0,33% P w s.m. (ruń) i od 0,15 do 0,16% P w s.m. (korzenie); pobranie przez ruń kształtowało się w zakresie 11,9-17,0 kg P⋅ha-1 (Bednarek 1991). Zawartość potasu w runi kupkówki pospolitej kształtowała się na poziomie 2,44-3,86% K w s.m. oraz w korzeniach na poziomie
0,28-0,49% K ws. m.; pobranie wynosiło od 116 do 194 kg K⋅ha-1 (Bednarek 1996).
Zawartość magnezu w runi wynosiła od 0,10 do 0,22% Mg w s.m. i w korzeniach od 0,009 do 0,020% Mg w s.m.; pobranie przez ruń kształtowało się na poziomie 5,2-9,9 kg Mg⋅ha-1 (Bednarek 1994).
Ocena współczynników korelacji przedstawionych w tabeli 1 wskazuje, Ŝe za-wartość fosforu w runi kupkówki nie zaleŜała istotnie od elementów meteorolo-gicznych; taka zaleŜność wystąpiła pomiędzy zawartością tego składnika w korze-niach a wilgotnością gleby mierzonej na głębokości 50-75 i 75-100 cm (rys. 5).
Z kolei pobranie fosforu przez tę roślinę zaleŜało istotnie od temperatury mini-malnej powietrza i temperatury gleby (mierzonej na głębokości 2 i 10 cm) (korelacja ujemna) oraz zachmurzenia. Zawartość potasu w runi równieŜ nie była istotnie zaleŜ-na od przebiegu elementów meteorologicznych w rejonie doświadczenia (z wyjąt-kiem zachmurzenia – korelacja dodatnia, rys. 4). Natomiast zawartość tego pierwiast-ka w korzeniach zaleŜała istotnie od temperatury powietrza, gleby i sumy parowania (korelacja dodatnia) oraz zachmurzenia (korelacja ujemna) (rys. 6). Pobranie potasu przez kupkówkę zaleŜało istotnie, jak wskazują wyliczone współczynniki korelacji, od temperatury minimalnej powietrza, temperatury gleby mierzonej na głębokości 10 cm (zaleŜność ujemna) i zachmurzenia (korelacja dodatnia). Zawartość magnezu w runi nie zaleŜała istotnie od przebiegu warunków pogodowych w rejonie doświad-czenia, natomiast istotnie zaleŜała w korzeniach (od temperatury powietrza i gleby – korelacja ujemna, rys. 7). Pobranie tego pierwiastka przez kupkówkę zaleŜało w spo-sób udowodniony statystycznie jedynie od temperatury gleby (korelacja ujemna).
ZAWARTOŚĆ I POBRANIE FOSFORU, POTASU ORAZ MAGNEZU 593
2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4
Zawartość K w cz. nadziemnych - K content of aboveground parts (%)
2 3 4 5 6 7 8 9 10 Z a c h m u rz e n ie C lo u d c o v e r r = 0,53; p = 0,000; y = 0,45 + 1,48*x
Rys. 4. ZaleŜność procentowej zawartości K w częściach nadziemnych kupkówki pospolitej od
przebiegu zachmurzenia
Fig. 4. Relationship between percentage content of K of cocksfoot grass and cloud cover
0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26
Zawart ość P w korzeniach - P cont ent in root s (%)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 W il g o tn o ść g le b y S o il h u m id it y ( % ) r = 0,40; p = 0,001; y = -9,17 + 139*x
Rys. 5. ZaleŜność procentowej zawartości P w korzeniach kupkówki pospolitej od wilgotności
gleby na głębokości 50 cm
Fig. 5. Relationship between percentage content of P of cocksfoot roots and soil humidity at depth
W. BEDNAREK i in. 594
Tabela 1. ZaleŜność zawartości fosforu, potasu i magnezu oraz pobrania tych składników przez
kupkówkę pospolitą od przebiegu niektórych elementów meteorologicznych (współczynniki korela-cji, n = 72)
Table 1. Dependence of contents and absorption of phosphorus, potassium, magnesium by
cocks-foot grass on some meteorological elements (correlation coefficients, n = 72)
Zmienna Variable P (ruń), (sward) P (ko-rzeń), (root) P (pobra-nie), (uptake) K (ruń), (sward) K (ko-rzeń), (root) K (pobra-nie), (uptake) Mg (ruń), (sward) Mg (korzeń), (root) Mg (pobranie), (uptake) Tmax * * * * 0,352 * * –0,289 * Tmin * * –0,236 * 0,392 –0,243 * –0,378 * Tśr. dob. 200 cm Average daily temperature measured at 200 cm * * * * 0,347 * * –0,329 * Tśr. dob. 5 cm, Average daily temperature measured at 5 cm * * * * 0,326 * * –0,402 * Wilgotność względna, Relative air humidity * * * * * * * * * Zachmurzenie Cloud cover * * 0,279 0,528 –0,304 0,356 * * * Opad Precipitation * * * * * * * * * Parowanie Evaporation * * * * 0,274 * * * * T gl. 2 cm Soil tempera-ture measured at depth of 2 cm * * –0,233 * 0,350 * * –0,250 –0,262
ZAWARTOŚĆ I POBRANIE FOSFORU, POTASU ORAZ MAGNEZU 595 T gl. 5 cm Soil tempera-ture measured at depth 5 cm * * * * 0,326 * * –0,253 * T gl. 10 cm, Soil tempera-ture measured at depth of 10 cm * * –0,256 * 0,363 –0,240 * * –0,252 T gl. 20 cm, Soil tempera-ture measured at depth of 20 cm * * * * 0,343 * * –0,262 –0,260 Wilg. gl. 0-25cm, Soil humidity at depth of 0-25 cm * * * * * * * * * Wilg. gl. 25-50cm, Soil humidity at depth of 25-50 cm * * * * * * * * * Wilg. gl. 50-75cm, Soil humidity at depth of 50-75 cm * 0,402 * * * * * * * Wilg. gl. 75-100cm, Soil humidity at depth of 75-100 cm * 0,273 * * * * * * * Usłonecznienie Insolation * * * * * * * * *
W. BEDNAREK i in. 596
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Zawartość K w korzeniach - K content of roots (%)
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 Tmax: r = 0,35; p = 0,002; y = 11,2 + 11,6*x T min: r = 0,39; p = 0,001; y = 1,97 + 11,0*x T śr 200 cm; Average T at 200 cm: r = 0,35; p = 0,003; y = 6,71 + 10,6*x T 5 cm; Average T at 5 cm: r = 0,33; p = 0,005; y = 0,60 + 9,54*x T gl 2 cm; Soil T at depth of 2 cm : r = 0,35; p = 0,003; y = 7,63 + 11,9*x T gl 5 cm; Soil T at depth of 5 cm: r = 0,32; p = 0,005; y = 7,79 + 11,1*x T gl 10 cm; Soil T at depth of 5 cm: r = 0,36; p = 0,002; y = 7,58 + 11,3*x T gl 20 cm; Soil T at depth of 20 cm: r = 0,34; p = 0,003; y = 7,61 + 10,7*x Tmax T min Tśr 200 cm; Average T at 200 cm T 5 cm; T at 5 cm T gl 2 cm; Soil T at depth of 2 cm T gl 5 cm; Soil T at depth of 5 cm T gl 10 cm; Soil T at depth of 10 cm T gl 20 cm; Soil T at depth of 20 cm T em p e ra tu ra T em p e ra tu re ( oC )
Rys. 6. ZaleŜność procentowej zawartości K w korzeniach kupkówki pospolitej od przebiegu
tempe-ratury powietrza i gleby
Fig. 6. Relationship between percentage content of K of cocksfoot roots and air and soil temperature
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08
Zawartość Mg w korzeniach - Mg content in roots (%)
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 T max: r = -0,29; p = 0,014; y = 19,9 - 160,8*x T min: r = -0,38; p = 0,001; y = 10,8 - 179,5*x T śr 200 cm; Average T at 200 cm: r = -0,33; p = 0,005; y = 15,2 - 169,6*x T 5 cm; T at 5 cm: r = -0,40; p = 0,001; y = 9,17 - 198,7*x T gl 2 cm; Soil T at depth of 2 cm: r = -0,25; p = 0,034; y = 16,1 - 143,0*x T gl 5 cm; Soil T at depth of 5 cm: r = -0,25; p = 0,031; y = 15,9 - 145,2*x T gl 10 cm; Soil T at depth of 10 cm: r = -0,23; p = 0,052; y = 15,4 - 121,3*x T gl 20 cm; Soil T at depth of 20 cm: r = -0,26; p = 0,026; y = 15,4 - 138,0*x T max T min T śr 200 cm; Average T at 200 cm T 5 cm; T at 5 cm T gl 2 cm; Soil T at depth of 2 cm T gl 5 cm; Soil T at depth of 5 cm T gl 10 cm; Soil T at depth of 10 cm T gl 20 cm; Soil T at depth of 20 cm T e m p er a tu ra T e m p e ra tu re ( oC )
Rys. 7. ZaleŜność procentowej zawartości Mg w korzeniach kupkówki pospolitej od przebiegu temperatury
powietrza i gleby
ZAWARTOŚĆ I POBRANIE FOSFORU, POTASU ORAZ MAGNEZU 597
Wydaje się jednak, Ŝe lepszym sposobem obliczania powyŜszych zaleŜności jest rachunek regresji wielokrotnej. Jego przeprowadzenie wskazuje, Ŝe zawartość fosforu w suchej masie runi zaleŜała istotnie od niektórych elementów meteoro-logicznych. Świadczą o tym wyliczone współczynniki korelacji wielokrotnej (0,454), determinacji (0,206) oraz wysoki poziom istotności (0,004). Równanie regresji wielokrotnej z wyborem najlepszego podzbioru zmiennych niezaleŜnych przyjmowało wówczas następującą postać:
Y = 0,83 + 0,03x3 –0,007x2 – 0,004x5 – 0,003x7
(Y– zawartość P w s. m. runi; oznaczenie zmiennych niezaleŜnych – patrz meto-dyka). Zawartość fosforu w korzeniach kupkówki w mniejszym (nieistotnym) stopniu niŜ w runi zaleŜała od niektórych elementów meteorologicznych. Wska-zuje na to obliczony współczynnik korelacji wielokrotnej (0,243), determinacji (0,06), poziom istotności (0,12) oraz równanie regresji wielokrotnej, które przyj-mowało wówczas postać:
Y = 0,20 + 0,0003x4 – 0,0005x2
(Y– zawartość P w sm. korzeni kupkówki, zmienne niezaleŜne – patrz metodyka). Pobranie fosforu przez kupkówkę równieŜ w pewnym (niewielkim) stopniu
zale-Ŝało od przebiegu warunków pogodowych. Mogą o tym świadczyć wyliczone
współczynniki korelacji wielokrotnej (0,459), determinacji (0,211), poziom istot-ności (0,0029), a takŜe równanie regresji wielokrotnej:
Y = 220,8 + 14,9x3 – 2,58x2 – 1,58x6 – 1,90x7
(Y– pobranie P – kg⋅ha-1; oznaczenie zmiennych niezaleŜnych jak w metodyce).
Jednym z czynników wpływających na pobieranie i wykorzystanie fosforu przez rośliny z nawozów jest wilgotność gleby. Według Koca (1996) wykorzystanie fosfo-ru glebowego wzrastało wraz ze wzrostem wilgotności gleby. Jednak jej nadmierne uwilgotnienie (>80%) zmniejszało wykorzystanie P z superfosfatu i gnojowicy. Z ko-lei Łabuda (1989) informuje, Ŝe wilgotność ma zasadniczy wpływ na aerację gleby i dostępność tlenu do korzeni, a pobieranie niektórych składników mineralnych przez rośliny zaleŜy od ilości w niej tlenu. Ograniczenie dostępności tlenu do korzeni ko-strzewy trzcinowej wpłynęło na znaczne zmniejszenie zawartości K w pierwszym odroście, zmniejszenie zawartości Ca w pierwszym i drugim pokosie oraz zmniejsze-nie zawartości Mg w pierwszym, drugim i trzecim odroście. Na glebach wilgotnych lub okresowo zalewanych wodą naleŜy zwrócić uwagę na zawartość magnezu, po-niewaŜ ograniczona dostępność tlenu do korzeni moŜe wpływać na znaczne zmniej-szenie zawartości tego pierwiastka (Mg) w roślinach.
Zawartość potasu w częściach nadziemnych kupkówki w stosunkowo duŜym stopniu zaleŜała od niektórych elementów meteorologicznych. Wskazuje na to
war-W. BEDNAREK i in. 598
tość wyliczonego współczynnika korelacji wielokrotnej (0,613), determinacji (0,374), poziom istotności (0,000) oraz wyliczone równanie regresji wielokrotnej:
Y = 4,32 + 0,23x3 – 0,026x2
(Y – zawartość K w runi, w % s.m., x2 – wilgotność względna powietrza, x3 – zachmurzenie). Zawartość potasu w korzeniach równieŜ w stosunkowo duŜym stopniu zaleŜała od niektórych warunków pogodowych. Świadczą o tym wyliczo-ne współczynniki korelacji wielokrotwyliczo-nej (0,535), determinacji (0,266), poziom istotności (0,00013) oraz równanie regresji wielokrotnej:
Y = –0,48 + 0,004x1 – 0,044x3 + 0,01x2 + 0,01x5
(Y – zawartość K w korzeniach, w % s.m., oznaczenie zmiennych niezaleŜnych – patrz metodyka). Pobranie potasu przez kupkówkę takŜe w pewnym, stosunkowo duŜym, stopniu zaleŜało od niektórych elementów meteorologicznych kształtują-cych się w rejonie doświadczenia. Wskazują na to wyliczone współczynniki kore-lacji wielokrotnej (0,541), determinacji (0,292), poziom istotności (0,000) oraz równanie regresji wielokrotnej:
Y = 21,33 + 145,4x3 – 27,7x2 – 12,6x6
(Y – pobranie K przez kupkówkę, kg⋅ha-1; oznaczenie zmiennych niezaleŜnych jak w metodyce).
Szulc i Kruczek (2008) przedstawili równania regresji wielokrotnej opisujące wpływ opadów i temperatury, m.in. na pobieranie N, P i K przez kukurydzę w fazie 6-7 liścia w zaleŜności od sposobu wysiewu nawozów. Stwierdzili, Ŝe w przypadku wszystkich badanych cech wystąpiły bardzo wysokie współczynniki determinacji, natomiast wartość współczynników cząstkowych regresji wskazuje na większy i do-datni wpływ temperatury oraz ujemny opadów na rozpatrywane cechy. W innym opracowaniu Kruczek i Sulewska (2005) informują, Ŝe warunki termiczne gleby były wystarczające do pobierania składników mineralnych przez kukurydzę w fazie 4-5 liści. Filipek i in. (1989) zwracają uwagę, Ŝe równowaga jonowa w roślinach jest kształtowana równieŜ przez czynniki klimatyczne, zwłaszcza temperaturę i wilgot-ność. Zwiększenie wilgotności gleby bardziej sprzyja pobieraniu przez rośliny nów niŜ anionów nieorganicznych. Prowadzi to do zwiększenia róŜnicy sum katio-nów (C) i aniokatio-nów nieorganicznych (A), która określa ilość aniokatio-nów organicznych. Wzrost wilgotności gleby sprzyjał kumulacji kationów, a zwłaszcza potasu i glinu w początkowym okresie wzrostu jęczmienia – do fazy strzelania w źdźbło.
Przeprowadzone obliczenia wskazują, Ŝe zawartość magnezu w runi nie
zale-Ŝała istotnie od przebiegu warunków meteorologicznych; taką zaleŜność
stwier-dzono w przypadku zawartości Mg w korzeniach kupkówki. MoŜna ją określić wartością współczynników korelacji wielokrotnej (0,460), determinacji (0,212), poziomem istotności (0,00027) oraz równaniem regresji wielokrotnej:
ZAWARTOŚĆ I POBRANIE FOSFORU, POTASU ORAZ MAGNEZU 599
Y = 0,019 – 0,001x1 + 0,0001x8
(Y – zawartość Mg w korzeniach, w % sm., x1 – temperatura powietrza na 5 cm,
x8 – usłonecznienie). Pobranie magnezu przez kupkówkę pospolitą zaleŜało
w pewnym, istotnym lecz niewielkim, stopniu od przebiegu elementów meteoro-logicznych. Świadczą o tym wyliczone współczynniki korelacji wielokrotnej (0,370), determinacji (0,137), poziom istotności (0,018) oraz równanie regresji wielokrotnej z wyborem najlepszego modelu zmiennych niezaleŜnych:
Y = 63,87 – 0,39x6 – 0,39x2 – 0,247x7
(pobranie Mg, kg⋅ha-1; x2 – wilgotność względna powietrza, x6 – temp. gl. na głęb. 5 cm, x7 – wilgotność gł. 0-25 cm).
Płaza (2004) stwierdziła, Ŝe do gromadzenia makroelementów (N, P, K, Ca, Mg) w bulwach ziemniaka najkorzystniejszy okazał się ciepły rok 1999, o duŜej ilości opadów w sierpniu, a małej we wrześniu. Mniej korzystny był rok 1998, o mniejszej ilości opadów w sierpniu, a większej we wrześniu. Natomiast nieko-rzystny okazał się rok 2000, w którym odnotowano niedobór opadów w sierpniu, a nadmiar we wrześniu.
Przebieg warunków atmosferycznych miał ograniczony wpływ na akumulację P, K, Ca, Mg przez bobik. W warunkach małej ilości opadów następował wcześniej ubytek ilości potasu i fosforu w liściach, przede wszystkim na skutek przedwcze-snego ich zasychania. W tych warunkach rośliny wszystkich odmian pobierały mniej magnezu, a odmiany Caspar takŜe potasu i fosforu (KsięŜak 2004).
WNIOSKI
1. Zawartość fosforu, potasu i magnezu w runi oraz korzeniach kupkówki
pospolitej oraz pobranie tych składników przez tę roślinę zaleŜało w istotnym, lecz stosunkowo niewielkim, stopniu od przebiegu niektórych elementów mete-orologicznych (wilgotność względna powietrza, zachmurzenie, temperatura gle-by, temperatura powietrza) w rejonie doświadczenia.
2. Zaproponowane równania regresji wielokrotnej, z wyborem najlepszego
podzbioru zmiennych niezaleŜnych, umoŜliwiają wyliczenie zmian zawartości i pobrania P, K i Mg przez kupkówkę pospolitą w zaleŜności od przebiegu niektó-rych elementów meteorologicznych.
3. Wskazane jest kontynuowanie badań dotyczących m.in. składu
chemicz-nego roślin uprawnych w zaleŜności od przebiegu warunków meteorologicznych.
PIŚMIENNICTWO
Bednarek W., 1991. Przemiany fosforu w glebie oraz pobranie tego składnika przez kupkówkę pospolitą (Dactylis glomerata L.) w warunkach zróŜnicowanego nawoŜenia mineralnego. Cz. II. Pobranie fosforu. Annales UMCS, sec. E, XLVI, 125-132.
W. BEDNAREK i in. 600
Bednarek W., 1994. Magnez w glebie i kupkówce pospolitej nawoŜonej zróŜnicowanymi dawkami na-wozów mineralnych. Annales UMCS, sec. E, XLIX, 123-128.
Bednarek W., 1996. Potas w glebie i kupkówce pospolitej (Dactylis glomerata L.) nawoŜonej zróŜnico-wanymi dawkami nawozów mineralnych. Annales UMCS, sec. E, LI, 79-86.
Filipek T., Łabuda S., Dechnik I., 1989. Równowaga jonowa w jęczmieniu jarym w warunkach zróŜni-cowanej wilgotności i wysycenia kompleksu sorpcyjnego gleby kationami wapnia i magnezu. Anna-les UMCS, sec. E, XLIV, 83-90.
Koc J., 1996. Wpływ wilgotności gleby na wykorzystanie fosforu z nawozów. Prace nauk. AE we Wro-cławiu, 727, 190-199.
Kruczek A., Sulewska H., 2005. Wpływ sposobu nawoŜenia, terminu siewu i odmian na gromadzenie składników mineralnych przez kukurydzę w początkowym okresie rozwoju. Acta Agrophysica, 5(3), 683-694.
KsięŜak J., 2004. Pobieranie i akumulacja P, K, Mg i Ca przez odmiany bobiku o zróŜnicowanej budowie morfologicznej. Annales UMCS, sec. E, LIX, 1, 233-240.
Luszniewicz A., Słaby T., 2003. Statystyka z pakietem Statistica PL. Teoria i zastosowania. Wyd. 2, zmienione, Wydawnictwo C.H. BECK, Warszawa.
Łabuda S.Z., 1989. Zawartość K, Ca, Mg i stosunek K/Ca+Mg w kostrzewie trzcinowej w zaleŜności od mikrodyfuzji tlenu w glebie lekkiej. Zesz. Prob. Post. Nauk Roln., 377, 103-110.
Płaza A., 2004. Skład chemiczny bulw ziemniaka jadalnego w warunkach zróŜnicowanego nawoŜenia organicznego. Annales UMCS, sec. E, 3, 1327-1334.
Szulc P., Kruczek A., 2008. Wpływ wielkości opadów i temperatury na gromadzenie suchej masy i po-bieranie składników mineralnych przez kukurydzę w początkowym okresie rozwoju w zaleŜności od sposobu nawoŜenia. Acta Agrophysica, 11(3), 753-766.
CONTENTS AND UPTAKE OF PHOSPHORUS, POTASSIUM AND MAGNESIUM BY COCKSFOOT GRASS IN RELATION
TO METEOROLOGICAL CONDITIONS
Wiesław Bednarek1, Hanna Bednarek2, Sławomir Dresler1 1
Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Life Sciences
2
Department of Agrometeorology, University of Life Sciences ul. Akademicka 15, 20- 950 Lublin,
e-mail: wieslaw.bednarek@up.lublin.pl
A b s t r a c t . On the basis of results gathered from a field experiment, the dependence of contents and uptake of phosphorus, potassium, magnesium by cocksfoot grass on meteorological conditions was estab-lished. The dependence was assessed using correlation coefficients, multiple correlation coefficients, deter-mination coefficients, significance level and multiple regression equations. It was established that contents of phosphorus, potassium, magnesium and uptake of these elements significantly depends, although to a rela-tively small extent, on some meteorological elements (air relative humidity, cloud cover, soil temperature, air temperature) in the area of experiment. The proposed multiple regression equations, with the choice of the best subset of independent variables, enable to calculate changes in contents and absorption of P, K an Mg by cocksfoot grass depending on some meteorological elements. Further research on chemical composition of crop plants depending on meteorological elements is recommended.
