ROMAN CZUBA
R EG EN ER A CY JN E NAW OŻENIE GLEBY SILNIE W YCZERPANEJ ZE SKŁADNIKÓW POKARM OW YCH
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa, Oddział we W rocławiu
WSTĘP
Właściwe sposoby regeneracji zasobności gleb silnie wyczerpanych ze składników pokarmowych nie zostały dotychczas wystarczająco opracowane. Stosowanie na takich glebach dużych dawek odpowiednich nawozów mineral nych prowadzi do antagonistycznego i synergistycznego oddziaływania po szczególnych 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 mię dzy 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 mikropoletko- wego, w których podjęto próbę wyjaśnienia trzech następujących zagadnień z punktu widzenia kryteriów utylitarnych:
- porównanie skutków nawożenia regeneracyjnego pojedynczemi i sko masowanymi 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.
M E T O D Y K A BA D A Ń
Doświadczenia przeprowadzono w Rolniczym Zakładzie Doświadczalnym IUNG w Baborówku . Do obu doświadczeń użyto materiału glebowego po branego wczesną wiosną 1984 roku z obiektu zerowego ścisłego doświadcze nia 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 m g/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 beto nowymi ściankami do głębokości 90 cm. Mikropoletka wypełniono w górnej części (0-30) materiałem glebowym o wyżej podanych cechach. Doświadcze nia mikropoletkowe prowadzono również 5 lat z rocznym przesunięciem w stosunku do doświadczeń wazonowych: w 1985 roku uprawiano rośliny w y równujące 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 prowa dzono także w 4 powtórzeniach (tab. 2).
Pani inż. Jolancie Mokosińskiej i Panu dr Edwinowi Naglikowi dziękuję za nadzwyczaj solidne przeprowadzenie doświadczeń.
Tabela 1 Plony uzyskane w doświadczeniu wazonowyn w okresie 5 lat (1985-1989)*
Yields in 5-year ( 1985-1989)* pot trial
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 0 20 74 148 1СЮ NP1K1 69 348 534 361 NP3K3 75 358 576 389 NPiKiCaMg 103 820 1053 711 NP}K3CaMg 104 810 1024 692 Mikroelementy** Micronutrients** 21 62 133 90 NPiKiCaMg+ mikroel.-microel. 102 816 > 1034 699 NP3K3CaMg+ mikroel.-microel. 107 780 1023 691
* 1985 - jęczmień jary-spring barley,
1986 - peluszka na nasiona-ficld pea for seeds, 1987 - pszenica jara-spring wheat.
1988 - owies-oats,
1989 - rajgras włoski-Italian ryegrass.
** M ikroelem enty-Micronutrients: В, Cu, Mn, Mo, Zn, Fe.
Dawki makro- i mikroelementów stosowano według kryteriów polo- wych,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 mikroelemen towe 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 warian tach nawożenia.
Tabela 2 Plony zebrane w 5-letnim doświadczeniu mikropoletkowym (1986-1990)*
Yields in 5-year (1986-1990)* microplot experiment Obiekty Treatments Plon z 2 lat (pszen.i jęcz mień ozimy) Yield of 2 year (winter wheat and barley) kg/ 2 /m Nasiona rze paku z 1987 г Rape seeds of 1987 kg/m2 Słomecznik i kukurydza sm. Sunflower and mays d.m. kg/m2 Ziemniak - bulwy 1990 Potato tubers - 1990 kg/ m2
Plon suchej masy z 5 lat Dry matter yield in 5 year
% 0 1.09 0.24 1.12 1.96 4.26 100 NPiKiCaMg 1.51 0.53 2.29 4.73 7.69 181 NPiKiCaMg+ mikr.-microef 1.46 0.57 2.15 4.86 7.49 176 NP3K3CaMg 1.56 0.47 1.97 4,82 7.35 173 NP3K3CaMg+ mikr.-microef 1.45 0.56 2.18 5,62 7.64 179
* 1986 - pszenica ozima - winter wheat 1987 - rzepak ozimy - winter rape
1988 - jęczmień ozimy+poplon słonecznik - winter barley+sunflower as stubble crop 1989 - kukurydza na silos - mays for silage
1990 - 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 uzyskiwa ne na obiekcie “0” (bez nawozów) były bardzo małe, szczególnie w doświad czeniu wazonowym. W doświadczeniu mikropoletkowym obiekt zerowy plonował znacznie lepiej, co związane było z grubą warstwą gleby dostarcza jącej 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 siedmiokrot nie. Największe różnice między obiektem UCT a obiektem z pełnym nawoże niem w do św iadczeniu m ikropoletkow ym otrzym ano w plonow aniu ziemniaka, w liczbach względnych odpowiednio 100 i 287, oraz rzepaku -1 0 0 i 233 (tab. 2.). Zarówno z doświadczeń wazonowych, jak i mikropoletkowych wynika, że w syntetycznym ujęciu plonów z 5 lat najkorzystniejszym warian tem nawozowym był obiekt NPiKiCaM g. Komasowanie dawek fosforu i potasu prowadziło do mniejszych efektów sumarycznych, natomiast na poje
dynczych i komasowanych dawkach PK równoważnie plonowały zboża, zie m niak i rajgras w łoski. N aw ożenie m ikroelem entam i na o b iek tach N PiK iCaM g 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 mikro elementami 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 1 0 0 0 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 mikroele mentów 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.
Tabela 3 Wpływ mikroelementów na plonowanie roślin w doświadczeniu wazonowym (1985-1989)
Influence of micronutrients upon crop yielding in pot trial (1985 - 1989) Obiekty Plon ziarna z 3 lat Plon rajgrasu włos- Plon suchej masy z 5 lat Treatments jęcz m 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 69 348 534 100 NPi Ki+mikroel.* 96 513 724 136 NP3K3’ 75 358 576 108 NP3K3 + mikrocl. 80 396 604 113
1985 - jęczmień jary - spring barley
1986 - peluszka na nasiona - field pea for seeds 1987 - pszenica jara - spring wheat
1988 - owies - oats
1989 - rajgras włoski - Italian ryegrass.
Tabela 4 Porównanie zawartości mikroelementów w ziarnie i słomie pszenicy ozimej -1986 r.
(Doświadczenie mikropoletkowe 1986-1990)
Comparison of micronutrient contents in grain and straw of winter wheat- 1986 (Microplot trials 1986-1990)
Obiekty Treatments
Obiekt kontrolny - control treatment =100
ziarno - grain słoma - straw
В Cu Mo В Cu Mo
NPiKiCaMg 108 73 133 88 141 99
NPiKiCaMg+mikroel. 248 109 377 197 165 248
NP3K3CaMg 96 130 200 92 142 47
NP3K3CaMg+mikroel. 236 124 410 181 194 428
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 mikroelemen tów, tj. Mn, Zn i Fe, prawie się nie zmieniała.
Tabela 5 Zasobność gleby po zakończeniu doświadczenia wazonowego (1985-1989)
Soil fertility after completing pot trial (1985-1989) Obiekty Treatments pH gleby w 1 N KC1 P2O5 K2O Mg В Cu Mn Mo Zn Soil p il in 1N КС l 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 0,036 4.9 NP-Ki 6,6 58,6 1,9 1,1 1,0 1,3 61 0.010 4,8 NP3K3 6.7 58,0 2,5 1,0 0,9 1,3 59 0,035 4,6 NPiKiCaMg 8,0 78,7 1,3 4,3 1.9 1,3 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 2,4 1.8 1,8 2,0 83 0,103 6,7 NPiKiCaMg+mik. 7.9 58,9 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 prowadze nia nastąpiło istotne nagromadzenie w glebie fosforu, natomiast potas był
pobierny przez rośliny w ilości zastosowanej. Nieznacznie podnosiła się za wartość w glebie magnezu i molibdenu (tab.5). W doświadczeniu mikropolet- kowym (tab. 6) wystąpiła tendencja do zwiększania zawartości w glebie fosforu, potasu, magnezu, miedzi i molibdenu, co należy uznać za prawidłowy efekt nawożenia regeneracyjnego.
Tabela 6 Zasobność gleby po zakończeniu doświadczenia mikropoletkowego (1986-1990)
Soil fertility after completing microplot trial (1986-1990) Obiekty Treatments pH gleby w 1 N KC1 Р2О5 К2О Mg В Cu Mn Mo Zn Soil pH in I N KCl mg/100 g gleby mg per 100 g o f soil mg/kg gleby mg per kg o f soil 0 5,5 5,1 4,2 2,5 1,2 1.8 39 0,030 5,1 NPiKiCaMg 5.7 10,2 16,6 3.9 1,4 2,7 41 0,026 6.2 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 +mikroel. 5,9 12,1 18,1 4,2 1.6 4,4 69 0,067 8,0
Mikroelementy-Micronutrients: В. Cu, Mn, Mo, Zn, Fe.
WNIOSKI
Przeprowadzone doświadczenia uzasadniają sformułowanie niżej zesta wionych wniosków.
1. W uprawie roślin na glebie silnie wyczerpanej ze składników pokarmo wych uzyskuje się przede wszystkim radykalne zmniejszenie plonów, a nastę pnie 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.
L IT ER A TU R A
[ 1 ) Mc rei к S. A study on overcom ing any yield inhibiting and detrimental effects of past sequence fertilizing treatments by new fertilizing, manuring and rotation treatments. Final Report for 1969-1973. (broszura), s.78 SGGW-AR.
[2] P an ak H., Procy к Z., W ojnow ska T ., 1986: W pływ rozszerzających się stosunków Ca:M g:K:Na w glebie na równowagę jonow ą w roślinach. Mat. Kraj. Symp. W rocław 23-24 września 1986, cz II, ss 82. Wyd. IIJNG Puławy.
[3] W a rch o ło w a M., 1977: Równowaga jonow a w roślinach w warunkach zróżnicowanego zaopa trzenia w potas i magnez. Wyd. IUNG Puławy, R /117/ss. 82.
R. CZUBA
R E G E N E R A T IO N OF SO IL S T R O N G L Y E X H A U S T E D FRO M N U T R IE N T S Institute of Soil Science and Cultivation of Plants, Branch Division in W roclaw
Sum m ary
The subject o f investigation constituted the soil tilled w ithout fertilization in 195 3 - 1983. The so il w as tested in 1 9 8 5 -1 9 8 9 in pot experim ents w ith different fertilization. S im u ltan ou sly a m icroplot experim ent w as carried out in 1 9 8 6 -1 9 9 0 .
The trials have proved that the highest yields in both 5-year c y cle s w ere obtained at the N P K C aM g application. Y early application o f phosphorus and potassium w as m ore e f f i cien t at higher d o ses o f these elem ents applied once every 2-3 years.
R egenerative applications o f micronutrients can be recom m ended on ly for rape and potatoes d eficien t in the above elem ents. On the other hand, m icronutrients affected n eg a tiv ely the yield o f grains o f Italian ryegrass, field pea, su n flow er and m ays. A s a background N PK C aM g w as applied to all plots.
Pracę złożono w redakcji w styczniu 1992 roku Prof. dr R. Czuba
Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznastwa Oddział we Wrocławiu
