Resztki pozbiorowe i zawartość niektórych składników pokarmowych w glebie po renowacji użytku zielonego

dr hab. Eliza Gaweł, IUNG-PIB w Puławach dr hab. Mieczysław Grzelak, UP w Poznaniu

Konferencja Naukowa

„Rolnictwo ekologiczne, projektowanie, badania, eksploatacja,

bezpieczeństwo i ergonomia maszyn rolniczych, leśnych i spożywczych”

9 listopada 2021, Sieć Badawcza Łukasiewicz- Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych w Poznaniu

Resztki pozbiorowe i zawartość niektórych składników

pokarmowych w glebie po renowacji użytku zielonego

Wstęp

W Polsce większość użytków zielonych daje nieduży plon, a uzyskana z nich pasza nie zaspakaja potrzeb żywieniowych zwierząt. Z badań wynika, że nawet około 50% polskich łąk i pastwisk uległo degradacji i wymaga renowacji w celu przywrócenia dobrego plonowania i poprawy jakości paszy. Największe zaniedbania na użytkach zielonych dokonały się w latach 90-tych ubiegłego wieku, kiedy drastycznie spadło pogłowie zwierząt trawożernych i upadały Spółdzielnie Produkcyjne oraz Państwowe Gospodarstwa Rolne. Był to okres przekształceń ustrojowych i gospodarczych w naszym kraju, po którym obowiązują zasady gospodarki rynkowej. Przez zmniejszenie liczby zwierząt spadło zainteresowanie produkcją paszy na użytkach zielonych, które niewłaściwie nawożone i użytkowane zachwaszczały się, a częsty brak roślin bobowatych w runi oraz niekorzystne oddziaływanie warunków pogodowych spowodowane niedoborem lub nadmiarem opadów przyczyniły się do ich degradacji. Aktualnie większość polskich użytków zielonych wymaga renowacji w celu przywrócenia ich do użytkowania.

W renowacji zdegradowanej runi użytków zielonych stosuje się trzy podstawowe metody : 1 - nawożenie i racjonalne użytkowanie, 2 – podsiew (mechaniczne lub chemiczne ograniczenie rozwoju runi, siew bezpośredni w ruń specjalnie skonstruowanymi siewnikami), 3 – orka i pełny zestaw uprawy gleby przed wysiewem mieszanki nasion.

Wymienione metody renowacji w różny sposób wpływają na środowisko, a za najbardziej niesprzyjającą środowisku naturalnemu jest uważana metoda orki i pełnej uprawy gleby. Podsiew w najmniejszym stopniu ingeruje w środowisko naturalne, dlatego jest najbardziej i najczęściej polecaną dla praktyki rolniczej metodą renowacji użytków zielonych.

Celem badań przeprowadzonych w RZD IUNG-PIB Grabów. woj. mazowieckie w

Metodyka

Badania nad resztkami pozbiorowymi przeprowadzono w 2016 r., po zakończeniu ścisłego dwuczynnikowego doświadczenia nad wpływem trzech sposobów renowacji użytku zielonego na plonowanie i wartość pokarmową mieszanek bobowato-trawiastych.

Schemat doświadczenia polowego:

I - sposób renowacji użytku zielonego:

1 – orka i pełna uprawa gleby + siew mieszanek siewnikiem zbożowym

2 – mechaniczne ograniczenie rozwoju runi przez uprawę gleby na gł. 5 cm kompaktową broną talerzową i wysiew mieszanek siewnikiem zbożowym

3 - chemiczne zniszczenie starej runi herbicydem + siew bezpośredni mieszanek siewnikiem szczelinowym

II – 3 mieszanki bobowato-trawiaste:

K. – mieszanka Krasula + 3,5 kg /ha koniczyny białej cv. Romena. Rośliny bobowate drobnonasienne wchodzące w skład mieszanki: 5% koniczyny łąkowej + lucerny około 5% + 3,5 kg koniczyny białej, mieszanka kośno-pastwiskowa przeznaczona do uprawy na glebach okresowo posusznych, trwała mieszanka wieloletnia, wysiano 40,0 kg nasion/ha,

C. – mieszanka Cent 4. Mieszanka przeznaczona do uprawy w najtrudniejszych warunkach glebowych i klimatycznych, daje wysoki plon suchej masy, pastwiskowo może być użytkowana nawet do 15 lat. Bobowate w składzie mieszanki: lucerny siewna 10% + koniczyna biała 5%, wysiano 35 kg nasion /ha.

A. – mieszanka autorska. Bobowate w składzie mieszanki: koniczyna biała 10% + lucerna 20%

+ koniczyna łąkowa 20%, wysiano 23 kg nasion/ha

Obserwacje i pomiary przeprowadzone w układzie doświadczenia dwuczynnikowego:

• - plon suchej masy sumaryczny z 3 lat użytkowania (t/ha)

• - udział komponentów w plonie suchej masy (%)

• -sucha masa resztek pozbiorowych wykopanych z powierzchni 1m² każdego poletka z rozdziałem na frakcje: rośliny bobowate, trawy, chwasty z rozdziałem na resztki pozbiorowe nadziemne i korzenie (t/ha)

• - udział korzeni w całkowitej masie resztek pozbiorowych (%)

Nadziemne reszki pozbiorowe przycięto na wysokość 5 cm nad ziemią tzn. trawy od węzła krzewienia a rośliny bobowate od szyjek korzeniowych do wysokości starej ścierni.

Korzenie z wierzchniej warstwy gleby przycięto do 15 cm.

Orka Brona kompaktowa Herbicyd Siewnik szczelinowy

Metodyka

Analizę statystyczną plonu suchej masy, suchej masy resztek pozbiorowych, poszczególnych frakcji resztek pozbiorowych policzono w układzie doświadczenia dwuczynnikowego (I czynnik – 3 sposoby renowacji; II – 3 mieszanki zastosowane w renowacji użytku zielonego).

Zawartość niektórych składników pokarmowych w glebie obliczono statystycznie w układzie doświadczenia 2 czynnikowego gdzie: I czynnikiem był sposób renowacji; II – czynnikiem lata badań (2013 i 2016.)

Próby glebowe pobierano przed przeprowadzoną renowacją w 2013 r. z głębokości 30 i 60 cm i po zakończeniu badań w 2016r. z głębokości 30 cm .

W glebie oznaczono:

• N mg kg

gleby- N-NH

; N-NO

; N Total; wyliczono również N

w kg·ha

• pH

• makroelementy formy przyswajalne mg ·100g

gleby

P

O

K

O; Mg; Ca całkowity;

Ca (%),

• C

(TOC %)

0 5 10 15 20 25 30 35

Krasula Cent 4 Autorska średnia dla sposobu

renowacji

Orka Brona Herbicyd + siew bezpośredni średnia dla mieszanki

a a a

Rys. 1. Wpływ sposobu renowacji użytku zielonego na sumaryczny z 3 lat

użytkowania plon suchej masy mieszanek (t/ha)

0 5 10 15 20 25 30 35

Krasula Cent 4 Autorska

AB A

B

Rys. 2 Wpływ składu gatunkowego mieszanki zastosowanej do renowacji runi

na sumaryczny z 3 lat użytkowania plon suchej masy (t/ha)

Czynnik Udział w mieszankach (%) Rok użytkowania

1 (2014) 2 (2015) 3 (2016)

Mot. Trawy Chwasty Mot. trawy Chwasty Mot. Trawy Chwasty Sposób renowacji TUZ

1 – orka 65.3 26.8 7.9 49.7 44.5 5.7 46.2 34.0 19.7

2 – brona 65.3 24.6 10.1 52.1 41.3 6.5 49.9 31.4 18.6

3 – herbicyd + siew

bezpośredni

57.7 25.0 17.3 56.3 36.4 7.1 50.7 27.7 21.5

Mieszanki

K - Krasula 66.6 22.9 10.5 56.8 36.7 6.4 48.8 30.7 20.4

C – Cent 4 62.9 20.6 16.4 55.4 35.4 9.1 45.2 27.8 26.9

Autorska 58.8 32.8 8.3 46.0 50.1 3.9 52.8 34.6 12.5

Tab. 1. Udział komponentów w runi mieszanek w latach użytkowania (%)

Czynnik

Motylkowate

N K  N K  N K  N K 

Metoda renowacji

1 - 0.62 1.26 1.88 0.98 2.41 3.35 0.22 0.39 0.61 1.77 4.06 5.84 2 0.61 1.01 1.62 1.04 2.53 3.57 0.11 0.34 0.44 1.76 3.87 5.63 3 0.31 0.48 0.79 1.26 3.25 4.51 0.12 0.43 0.55 1.69 4.16 5.85 LSD_0.05 n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s.

Mieszanki

K 0.45 0.54 0.99 1.07 2.48 3.56 0.11 0.37 0.47 1.64 3.39 5.03 C 0.50 0.74 1.24 0.73 2.35 3.09 0.27 0.53 0.79 1.50 3.62 5.13 A 0.59 1.47 2.05 1.43 3.35 4.78 0.07 0.27 0.34 2.08 5.08 7.17 LSD_0.05 n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s. n.s.

1 – orka; 2 – brona; 3 – herbicyd + siew

Tab. 2. Masa resztek pozbiorowych z podziałem na frakcje: bobowate, trawy, chwasty oraz części nadziemne i korzenie (t/ha)

Siew bezpośredni

Czynnik Łączna masa resztek pozbiorowych

t∙ha

Korzenie

(Bobowate +trawy + chwasty)

t∙ha

Udział korzeni (%)

Metoda renowacji

1 5.84 4.06 69.5

2 5.63 3.87 68.7

3 5.85 4.16 71.1

LSD

n.s. n.s. -

Mieszanki

K 5.03 3.39 67.4

C 5.13 3.62 70.6

A 7.17 5.08 70.8

LSD

n.s. n.s. -

Tab. 3. Korzenie i ich udział w masie resztek pozbiorowych (%)

1 – orka; 2 – brona; 3 – herbicyd + siew bezpośredni

Wyszczegól-

nienie Data pomiaru N mg∙kg^-1 gleby

N_min N-NH₄ N-NO₃ N total

1- orka 2013 8.42 17.15 25.57 115,1

2016 5.79 9.49 15.28 68,8

2 - brona 2013 2.68 21.05 23.73 106,8

2016 5.22 16.44 21.66 97,5

3 – herbicyd + siew bezposredni

2013 6.90 12.51 19.41 87,3

2016 5.81 10.05 15.86 71,4

Średnia - 5.80 14.45 20.25 91,1

Analiza wariancji

Czynnik 1: sposób renowacji

1 - Orka 7.11 13.32 20.43 91,9

2 - Brona 3.95 18.75 22.69 102,1

3 – Herbicyd + siew bezpośredni 6.35 11.28 17.64 79,4

NIR n.s. n.s. n.s. n.s.

Czynnik 2: Rok pobrania próby

2013 rok; przed renowacją 6.00 16.90 22.90 103,1

2016 rok; po renowacji 5.61 11.99 17.60 79,2

Tab. 4. Zawartość różnych form związków azotu przed i po renowacji użytku

zielonego w warstwie 30 cm gleby

Wyszczegól- nienie

Data pomiaru

pH KCl Makroelementy w mg (100g gleby)

Wapń całkowity

w glebie C org w mg kg (%) (%)

P2O5 K2O Mg

1- orka 2013 6,54 15,11 6,32 14,15 2600 0,32 1,86

2016 6,20 16,23 5,27 16,33 3683 0,36 2,3

2 - brona 2013 6,52 12,16 9,09 15,82 3500 0,42 2,44

2016 6,30 10,87 5,49 17,89 4526 0,46 2,29

3 – herb. + siew bezpos.

2013 6,50 11,92 6,34 14,54 2600 0,3 1,86

2016 6,30 10,65 5,27 16,02 3725 0,38 1,93

Średnia - 6,39 12,82 6,29 15,79 3439 0,373 2,11

Analiza wariancji

Czynnik 1: sposób renowacji

1 - Orka 6,37 15,67 5,79 15,24a 3131a 0,34a 2,08

2 - Brona 6,41 11,51 7,29 16,86b 4013b 0,44b 2,36

3 – Herb.+ siew bezpoś. 6,40 11,28 5,80 15,28a 3162a 0,34a 1,89

NIR n.s. n.s. n.s. 1,568 206,98 0,096 n.s.

Czynnik 2: rok pobrania próby 2013 rok; przed

renowacją 6,52b 13,06 7,25 14,83a 2900a 0,35 2,05

2016 rok; po renowacji 6,26a 12,58 5,34 16,74b 3978b 0,40 2,17

LSD_0.05 0,18 n.s. n.s. 0,935 123,4 n.s. n.s.

Tab. 5. Wpływ renowacji użytku zielonego na pH i zawartość niektórych składników

pokarmowych w warstwie 30 cm gleby

Wyszczególnienie Głębokość pobrania

prób glebowych

N mg∙kg^-1 gleby

N_min N-NH₄ N-NO₃ N total

2013 r.

1- orka

30 8.42 17.15 25.57 115.06

60 1.06 8.24 9.30 41.85

2 - brona

30 2.68 21.05 23.73 106.79

60 1.36 9.76 11.12 50.04

3 – herbicyd + siew bezposredni

30 6.90 12.51 19.41 87.35

60 0.85 3.65 4.5 20.25

2016 r.

1 - Orka

30 5.79 9.49 15.28 68.76

2 - Brona

30 5.22 16.44 21.66 97.47

3 – Herbicyd + siew

bezpośredni

30 5.81 10.05 15.86 71.37

Tab. 6. Zawartość różnych form związków azotu przed renowacją użytku

zielonego w warstwie 30 i 60 cm i po renowacji w warstwie 30 cm gleby

Wyszczególnienie

Głębokość pobrania

prób glebowych

cm

pH w KCl

Przyswajalne formy Wapń

całkowity C_org (TOC) P₂O₅ K₂O Mg mg/kg %

gleby %

2013 r. (przed renowacją)

1- orka

30 6,54 15,11 6,32 14,15 2600 0,32 1,86

60 6,53 6,04 4,75 11,93 0,27 0,80

2 - brona

30 6,52 12,16 9,09 15,82 3500 0,42 2,44

60 6,81 4,86 4,49 10,11 0,33 0,91

3 – herbicyd + siew bezpośredni

30 6,50 11,92 6,34 14,54 2600 0,30 1,86

60 6,55 3,00 6,16 9,87 0,24 0,47

2016 r. (po renowacji)

1 - Orka

30 6,20 16,23 5,27 16,33 3683 0,36 2,30

2 - Brona

30 6,30 10,87 5,49 17,89 4526 0,46 2,29

3 – Herbicyd + siew bezpośredni

30 6,30 10,65 5,27 16,02 3725 0,38 1,93

Tab. 7. Wpływ renowacji użytku zielonego na pH i zawartość niektórych składników mineralnych w warstwie 30 i 60 cm gleby przed renowacją i w

warstwie 30 cm po renowacji

Podsumowanie

1. W warunkach RZD IUNG-PIB Grabów (woj. mazowieckie, Polska) uzyskano podobny łączny z trzech lat użytkowania plon paszy oraz zbliżoną masę resztek pozbiorowych dla porównywanych metod renowacji runi (orka - obiekt 1, brona kompaktowa – obiekt 2 i zahamowanie rozwoju runi herbicydem oraz siew bezpośredni mieszanek siewnikiem szczelinowym – obiekt 3).

2. Mieszankę Oryginalna (obiekt O) wyróżniała największa wydajność i masa resztek pozbiorowych, zrównoważony udział roślin bobowatych i traw oraz najmniejsze zachwaszczenie runi.

3. Po trzech latach od renowacji na użytku zielonym pozostało od 5.03 t∙ha

do 7.17 t∙ha

resztek pozbiorowych w której 68.7-71.1% stanowiły korzenie

roślin, w tym korzeni traw było 2.35-3.35 t∙ha

. Sposób renowacji i skład

gatunkowy runi nie miały istotnego wpływu na masę resztek pozbiorowych

Podsumowanie cd.

4. Podobna zawartość różnych form azotu w glebie przed i po renowacji użytku zielonego świadczy o wolno zachodzącym procesie mineralizacji w glebie pod użytkiem zielonym. Po trzech latach od renowacji nastąpiło lekkie zakwaszenie gleby i istotny wzrost zawartości wapnia i magnezu w glebie, natomiast koncentracja pozostałych składników pokarmowych i węgla organicznego nie uległa zmianom.

5. W warunkach renowacji po bronie kompaktowej i wzruszeniu wierzchniej warstwy gleby na głębokość 5 cm stwierdzono istotnie większą i wzrastającą po trzech latach zawartość w glebie wapnia i magnezu.

6. Zawartość N-NH

, N-NO

, N Total, N

, P

O

, K

O, Mg, wapnia całkowitego i C

na głębokości 60 cm gleby spadała.

7. Przekroczenie wyliczonej wartości 100 kg N

kg∙ha

pozwala sadzić, że w niektórych okresach część azotu pozostanie w glebie niewykorzystana przez ruń użytku zielonego.

Dziękuję za uwagę!