Põllutoimingud, nagu iga-aastane sparglikultuuride taastamine, pritsimine ja koristamine, võivad põhjustada peenardevaheliste rataste järkjärgulist ja tugevat tihenemist, mille tulemuseks on infiltratsiooni vähenemine ja pinnavee lombimise, äravoolu ja pinnase erosiooni suurenemise oht.
AHDB rahastatud projekt FV 450 "Spargel: säästev mullamajandus puistu pikaealisuse ja saagikuse optimeerimiseks" (01/05/2016 – 31/03/2018), töötada välja ja tõhusalt levitada parimate juhtimistavade (BMP) komplekti, et vältida ja/või parandada rataste tihenemist ja sellest põhjustatud probleeme. Projekti juhtis dr Rob Simmons Cranfieldi ülikooli Cranfieldi mulla ja põllumajandustoidu instituudist.
2016. aasta aprillis korraldati Ross-on-Wye osariigis Gatsfordi farmis kaks korduvat välikatset Cobrey Farmsi mitterahalise toetusega. BMP-d sisaldasid (1) kaaskultuure – rukis (Sereale cecale L.), sinep (Sinapis alba L.), (2) ridadevahelise pinnamultši kasutamine (õlemultš või PAS 100 kompost koos madala pinnase häirimisega (SSD)) ja (3) tavapäraste mullaharimismeetodite kombinatsioon (taasharimine (R) ja SSD) (4) nullkülvi variant. Shallow Soil Disturbance rakendati tiibadega piide abil 0.25–0.3 m sügavusel multši töötlemisel.
Katses 1 (48 katselappi) uuriti BMP-de mõju Gijnlimis, mis moodustab 70% Ühendkuningriigi põllul kasvatatavast sparglisaagist. Katses 2 võrreldi sordierinevusi juurte arengus ja arhitektuuris ning juureprofiili jaotust, mida mõjutasid Gijnlimi ja Guelph Millennium'i alusmullatöötlused. Prooviseadistus on toodud allpool -
Tabelid 1 – Katse 1: Ravi kirjeldused
Sort | Ravi kirjeldus | Ümberriivimine |
Gijnlim | Kaaskultuur – rukis | R |
Gijnlim | Kaaskultuur – rukis | NR |
Gijnlim | Companion Crop – sinep | R |
Gijnlim | Companion Crop – sinep | NR |
Gijnlim | PAS 100 komposti SSD | R |
Gijnlim | PAS 100 komposti SSD | NR |
Gijnlim | Straw Mulch SSD | R |
Gijnlim | Straw Mulch SSD | NR |
Gijnlim | Paljas pinnasega SSD | R |
Gijnlim | Paljas pinnasega SSD | NR |
Gijnlim | Tavapärane praktika | R |
Gijnlim | Nullharimine | NR |
Iga-aastane re-ridging (R) või Zero-ridging (NR). Madala pinnase häirimine (SSD). Paksus kirjas ravimeetodid on kaasatud katsesse 2.
Katse 2: ravikirjeldused
Sort | Ravi kirjeldus | Ümberriivimine |
Gijnlim | Paljas pinnasega SSD | R |
Gijnlim | Paljas pinnasega SSD | NR |
Gijnlim | * Tavapärane praktika | R |
Gijnlim | Nullharimine | NR |
Guelphi aastatuhandel | Paljas pinnasega SSD | R |
Guelphi aastatuhandel | Paljas pinnasega SSD | NR |
Guelphi aastatuhandel | * Tavapärane praktika | R |
Guelphi aastatuhandel | Nullharimine | NR |
Iga-aastane re-ridging (R) või Zero-ridging (NR). Madala pinnase häirimine (SSD). Paksus kirjas ravimeetodid on kaasatud 1. katsest.
*Tavapärane tava on defineeritud kui iga-aastane ümberistutamine ilma madala pinnase häirimiseta, mida rakendatakse ridadevahelisele ratastele.
Määrati juurarhitektuur ja juurprofiilide jaotused. Juuresüdamikud võeti võra nulljoonele (CZL) reas kahe taime vahelt. Südamikud võeti ka hiljem CZL-st eemal, kuid võraga 0.3 m, 0.6 m ja 0.9 m kaugusel (joonis 1). Juuresüdamikud kaevandati järgmistest mullasügavustest: 0.00 – 0.15 m, 0.15 – 0.30 m, 0.30 – 0.45 m ja 0.45 – 0.6 m.
Joonis 1. FV 450 / FV 450a katsekohas vastu võetud juurtest puhastamise protokoll.
Kaheaastane projekt näitas Gijnlimi juurte tugevat suundumust levida rohkem kui Guelph Millennium, kuid olulisi erinevusi juuremassi tiheduse ruumilises jaotuses sortide vahel ei täheldatud. Piiratud saagikoristus näitas, et ümberkoristus ei vähendanud kummagi sordi saagikust, kuigi tulemused näitasid, et noore põllukultuuri ja 1.83 m kõrguste rataste puhul oli 0.3 m sügavusel pinnase muldamine ohutu rukki- või sinepiviljade puhul. kasvatati. Siiski oli oht kahjustada 2–5% kogu juuremassist, kui alusmullas ratastel 0.175 cm sügavusel Guelph Millennium puhul ja 0.3 m sügavusel Gijnlimi puhul.
Rukki ja sinepi kaaskultuurid näisid piiravat spargli säilitamise juurte arengut harjade tsoonis, kusjuures juured kasvavad vähem (< 0.15 m) rataste pinnal. Rukki / mittemadala pinnase häirimise mitteharjaline töötlemine andis oluliselt madalama saagi (18.9 – 28.5% madalam) kui enamik teisi töötlusi. See vähenemine oli tugevas vastuolus Põhja-Ameerika sparglikasvatajate järeldustega.
Kõrge läbitungimiskindluse väärtused (PR> 3 MPa) ja suur puistetihedus (BD> 1.45 cm-3)
mõõtmisi täheldati rataste ülemises aluspinnases, mis võib mõjutada spargli juurte arengut. Kõrge BD-ga salvestusi tehti ka keskmise pinnase jaoks. Ajalooliselt on sparglijuuri täheldatud muldades PR-väärtustega 1.96 MPa ja 2.9 MPa). Kõrgete PR- ja BD-väärtuste mõju spargli säilitamise juurestiku kasvule ja seega ka võimele säilitada lahustuvaid süsivesikuid ei ole praegu teada.
Jätkuprojekti FV 450a (02/04 2018 – 02/04/2021) viis doktorikraadina läbi Lucie Maskova dr Rob Simmonsi, dr Sarah De Baetsi ja dr Lynda Deeksi juhendamisel Cranfieldis. See jätkas FV450 töötluste mõjude uurimist saagikusele, juurte arengule ja arhitektuurile, samuti lahustuvate süsivesikute sisaldusele juurestikus ning mõju mulla tervisele. Hinnati sordi erinevusi juure reageerimises BMP-dele ja viidi läbi laiem sparglijuure arhitektuuri uuring, mis hõlmas erinevaid mullatüüpe, puistute vanust, erinevaid sorte ja tootmissüsteeme kogu sparglikasvatajate kogukonnas. Säilitusjuure süsivesikute tase määrati kõigis kohtades ja hinnati konkreetsete uuritud põllukultuuride juurekahjustuste haavatavust.
FV 450a: BMP-de mõju saagikusele
PAS 100 kompostitöötlused (harjaline ja harjata koos madala pinnase häirimisega) olid seotud spargli oda saagikuse 20% suurenemisega võrreldes tavapärase tava ja rukki mittehariliku töötlemisega. Rukki harjata töötlemine oli jätkuvalt seotud 23% saagise vähenemisega võrreldes rukki hariliku töötlemisega (joonis 2).
Joonis 2. Erinevused 2020. aastal Gijnlimi saagikus (kg ha-1) katse 1 ravi vahel. Vertikaalsed tulbad tähistavad 0.95 usaldusvahemikku.
See annab kindlaid tõendeid selle kohta, et kui rukist kasvatatakse kaaskultuurina ja ei ole võimalik raietamist ette võtta, võib järgmisel kevadel oodata märkimisväärset saagi vähenemist. Kui aga harimist on võimalik ette võtta, ei täheldata saagikuse trahvi võrreldes tavapärase tava või nullkülviga. Nende leidude põhjal ei pruugi kasvatajad riskida rukki kasvatamisega kaaskultuurina, kui ilmastiku-/pinnasetingimused tähendavad, et nad ei pääse maale harjani.
2020. aasta tulemused järgisid 2018. ja 2019. aasta järeldusi, mille kohaselt on spargli juurte süsivesikute väärtused Guelph Millennium'i jaoks oluliselt kõrgemad kui Gijnlimi samaväärsed väärtused, olenemata ravist. Vaatamata mõningatele selgetele saagikuse erinevustele, ei mõjutanud ravi juursüsivesikute väärtust ei 2019. ega 2020. aastal.
Tulemused näitavad ka, et nii Gijnlimi kui ka Guelph Millennium'i puhul vähendas iga-aastane tavapäraste tavadega seotud ümberharimine saagikust 20–24% võrreldes samaväärsete nullkülvi töötlemisega. See võib osaliselt kinnitada varasemaid uuringuid, mis näitavad, et iga-aastane taaskasutamine põhjustab juurekahjustusi ja saagikuse vähenemist.
FV 450a: mõju BMP-dele mulla tihendamisele ja infiltratsioonile
Tavapäraseid tavasid seostati 0.0–0.2 m sügavusel oluliselt kõrgemate penetromeetritakistuse (PR) väärtustega võrreldes palja pinnase töötlemisega. Seevastu oluliselt madalamad PR väärtused kogu mullaprofiilis nullharimise korral näitasid mulla väiksemat tihenemist võrreldes kõigi teiste palja mulla töötlemisega.
Kaaskärpimine ei mõjutanud oluliselt PR-i võrreldes tavapärase praktikaga. See oli ootamatu, kuna varasemate avaldatud uuringute põhjal parandas kaaskultuuride saagikoristus mulla struktuuri.
2020. aastal vähendati PR-i ridadevahelistes ratastes 0.25 m sügavusele kõigi madala pinnase häirimise töötluste puhul. Lisaks andsid põhumultš ja PAS 100 kompostitöötlus (kasutatakse koos madala pinnase häirimisega) oluliselt vähem tihenemist kui tavapraktika korral sügavamal kui 0.5 m.
2020. aastal klassifitseeriti infiltratsioonimäärad kõigi madala pinnase häirimisega töötlemisviiside puhul väga kiireks (>500 mm h1) ja olid oluliselt kõrgemad kui tavapärase praktika puhul ("Mõõdukas", 23.2 mm h-1).
Tulemused viitavad sellele, et multši pealekandmine (kas PAS 100 komposti või põhuga) koos rataste vaheldumisega ja madala pinnase häirimisega vähendab oluliselt sügavat tihenemist ja suurendab infiltratsiooni. See mõjutab äravoolu ja erosiooni kontrollimist ning mulla niiskuse taastumist.
FV 450a: ravi mõju juurarhitektuurile
Nullharimise ja tavapäraste ravimeetodite vahel täheldati olulisi erinevusi kogu profiili juuremassi tiheduses (RMD). See oli tingitud olulistest erinevustest RMD-s 0.15–0.30 m sügavusel, 0.3, 0.6 ja 0.9 m kaugusel võra nulljoonest. Need erinevused moodustavad nullkülviga töötlemisega seotud RMD suurenemise 48–98% võrreldes tavapärase praktikaga. See näitab, et iga-aastane ümberistutamine kahjustab säilitusjuuri. Kuid siiani ei ole selle raviga seoses täheldatud olulist saagikuse vähenemist ega haiguste esinemissageduse suurenemist.
Guelph Millennium on seotud Gijnlimiga võrreldes madalama juurdumise tendentsiga. Nullharimise korral, mis võimaldab sparglijuurel sisuliselt segamatult kasvada, on Guelph Millennium seotud Gijnlimiga võrreldes 66–100% kõrgema RMD-ga 0.0–0.15 m sügavusel 0.3 ja 0.6 m võra nulljoonest.
Kõigi töötlemisviiside puhul võib alusmuldamine (madala pinnase häirimine) ridadevahelistes ratastes kahjustada kuni 5% kogu juurte biomassist mitmesuguste piide konfiguratsioonide korral, mida kasutatakse 300 mm töösügavusel. Iga-aastased harjamisoperatsioonid võivad kahjustada ka kuni 5% kogu juure biomassist.
FV 450a: Kasvatajauuringu tulemused
Põldude puhul, mille proovid võeti laiemalt kasvataja maakaldalt, varieerusid sparglireavahed rataste keskpunktide funktsioonina. Suurimad juuremassi väärtused leiti võra nulljoonel ja kuni 0.3 m kaugusel mäeharjast ning madalaimad väärtused ratastel mullapinna lähedal asuvas surnud tsoonis (0-0.3 m). Sort ei olnud juuremassi jaotuses domineeriv tegur, samas kui puistu vanusel oli oluline mõju. Korduv ümberistutamine ja alammuldamine ratastel takistas juurestiku laienemist rataste tsoonis, põhjustades seega potentsiaalse juure biomassi märkimisväärset „kärpimist”. See mõjutab süsivesikute säilitamist. Juuremass oli ka negatiivses korrelatsioonis mulla PR-ga kõigis proovides võetud kohtades ja põldudes. Tulemused toetavad jätkuvalt soovitust, et säilitamisjuurekahjustuste ärahoidmiseks ümberharimise või alusmullastamise toimingutest peaksid kasvatajad läbi viima juureprofiili leviku uurimusi enne ümberharimise ja/või alusmullastamise toimingutega alustamist.
Jätkuprojekt FV 450b (alates 1. juulist 2021)
(Oleneb Defra ministri otsusest AHDB aianduse tuleviku kohta)
Projektijuhtimisrühm (PMG), kuhu kuuluvad John Chinn ettevõttest Cobrey Farm, Phil Langley ettevõttest Gs Sandfields Farm Ltd., Tim Casey ettevõttest J & V Casey & Son Ltd ja sõltumatu konsultant Claire Donkin, on seisukohal, et seda tööd tuleks jätkata. järgmise 3 aasta jooksul, kuna on oluline jälgida saaki, kui see küpseb kaubandusliku tootmise kõrgfaasi. Katse ei ole jõudnud sellesse põllukultuuride küpsuse ja majandusliku tootmise faasi, mis tavaliselt toimub aastatel 4–7 (joonis 3). See on kasvatajate jaoks peamine tasuvusaeg. Sellest tulenevalt tuleb jätkata iga-aastase ümberistutamise mõju puistu pikaealisusele ja tasuvusele jälgimist ning hinnata majanduslikke mõjusid. PMG seisukohta toetas 2020. aasta septembris AGA teadus- ja arendustegevuse tehniline komitee.
Joonis 3. Projekti FV450 / FV450a / FV450b ajakava, mis näitab tegevusi kuupäevani ja ärilise küpsusperioodi olulist perioodi.
Eesmärk on jätkata BMP-de mõju hindamist spargli saagile, puistu pikaealisusele, haiguste esinemissagedusele ja mulla tervisele. Töö hõlmab PAS 100 komposti kasutamise rolli kriitilist hindamist saagikuse suurendamisel; mulla füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste näitajate ning säilitusjuureprofiilide jaotuste täielik hindamine, et teha kindlaks optimaalsed tingimused säilitusjuure levikuks. Kvantifitseeritakse juure pikenemist piiravad läbitungimisresistentsuse läviväärtused ning jätkatakse juurearhitektuuri ja saagikuse sordierinevuste hindamist.
Projekt määrab tasuvusanalüüsi põhjal kindlaks kõige kulutõhusamad BMP, mis võimaldab parandada spargli saagikust ja mulla tervist 6-aastase kaubandusliku saagikoristuse perioodil. See võimaldab sparglikasvatajatel teha teadlikke otsuseid BMP-de kasutuselevõtu ökonoomsuse kohta oma põllumajandusettevõtte majanduse kontekstis.
Kavatsused on ka praktiliselt skaleerida valitud BMP-d muudele kasvukohtadele, luues 3–5 korduvat satelliitsaiti. Projektiga uuritakse ka kaera potentsiaalset rolli rukki asemel alternatiivse kaaskultuurina, et tagada talvine äravoolu-/erosioonikaitse.
Lisateavet
Laadige projektiaruanded alla siit
Tutvu meeskonnaga
Grace Choto
Teadmiste vahetamise juht – põldköögiviljad (lehtsalatid, ürdid ja eriköögiviljad)Vaata täielikku biograafiat
Kim Parker
Taimekaitseteadlane: haigusedVaata täielikku biograafiat