The effect of long-term tillage systems on some soil properties and yield of pea (Pisum sativum L.)

• Autorzy: Małecka-Jankowiak I. , Blecharczyk A. , Swedrzynska D. , Sawinska Z. , Piechota T.

Warianty tytułu

PL

Wieloletnie oddziaływanie systemów uprawy roli na wybrane właściwości gleby i plonowanie grochu (Pisum sativum L.)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Compared with ploughing tillage, no-tillage systems through their diversified effect on soil, modify its properties, and consequently conditions of plants’ growth and development. The aim of the study was evaluation of the long-term effect of various tillage systems on the pea yield and some soil properties. The experimental design included 5 tillage variants: 1 – conventional tillage applied annually: skimming + harrowing, sow ploughing to a depth of 25 cm, cultivator unit (cultivator with a string roller), 2 – reduced tillage applied annually (stubble cultivator), 3 – direct sowing into stubble applied annually, 4 – direct sowing applied alternately with reduced tillage, 5 – direct sowing interrupted after 2 years with an annual reduced tillage. The highest pea yields were obtained after reduced tillage, while application of conventional tillage and direct sowing under this plant resulted in a decrease in the grain yield by 7.5 and 11.0%, respectively. Differences in the grain yields in pea between tillage systems resulted mainly from a different plant density per 1 m² before harvest. No-tillage systems did not decrease protein content in pea grains compared with pea cultivation in a ploughing system. No beneficial effect was observed of the applied direct sowing interrupted with reduced tillage on the yield of pea. Long-term application of reduced tillage and direct sowing was favorable for increasing moisture and bulk density of the soil as well as for decreasing capillary water capacity. Moreover, it stimulated activity of soil enzymes to a depth of 10 cm.

PL

Bezorkowe systemy uprawy roli, poprzez odmienne oddziaływanie na glebę w porównaniu do uprawy płużnej, modyfikują jej właściwości, a w konsekwencji warunki wzrostu i rozwoju roślin. Celem badań była ocena wieloletniego oddziaływania różnych systemów uprawy roli na plonowanie grochu oraz wybrane właściwości gleby. Schemat doświadczenia obejmował 5 wariantów uprawy roli: 1 – uprawa tradycyjna stosowana corocznie: podorywka + bronowanie, orka siewna na głębokość 25 cm, agregat uprawowy (kultywator z wałem strunowym), 2 – uprawa uproszczona stosowana corocznie (kultywator ścierniskowy), 3 – siew bezpośredni w ściernisko stosowany corocznie, 4 – siew bezpośredni stosowany przemiennie z uprawą uproszczoną, 5 – siew bezpośredni przerywany po 2 latach jednoroczną uprawą uproszczoną. Największe plony grochu uzyskano po uproszczonej uprawie roli, natomiast zastosowanie uprawy tradycyjnej oraz siewu bezpośredniego pod tę roślinę skutkowało obniżeniem plonu nasion, odpowiednio o 7,5 i 11,0%. Różnice w plonach nasion grochu pomiędzy systemami uprawy roli wynikały głównie z odmiennej obsady roślin na 1 m² przed zbiorem. Sposoby uprawy bezorkowej nie obniżały zawartości białka w nasionach grochu w odniesieniu do jego uprawy w systemie płużnym. Nie odnotowano korzystnego oddziaływania na plonowanie grochu zastosowanego siewu bezpośredniego przerywanego uprawą powierzchniową. Wieloletnie stosowanie uprawy uproszczonej i siewu bezpośredniego sprzyjało zwiększaniu wilgotności i gęstości objętościowej gleby oraz zmniejszaniu kapilarnej pojemności wodnej, a ponadto stymulowało aktywność enzymów w glebie do głębokości 10 cm.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Agricultura
• Rocznik: 2016
• Tom: 15
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.37-50,ref.

Twórcy

autor

Małecka-Jankowiak I.

• Department of Soil and Plant Cultivation, Poznan University of Life Sciences, Dojazd 11, 60-632 Poznan, Poland

autor

Blecharczyk A.

• Department of Soil and Plant Cultivation, Poznan University of Life Sciences, Dojazd 11, 60-632 Poznan, Poland

autor

Swedrzynska D.

• Department of Soil and Plant Cultivation, Poznan University of Life Sciences, Dojazd 11, 60-632 Poznan, Poland

autor

Sawinska Z.

• Department of Soil and Plant Cultivation, Poznan University of Life Sciences, Dojazd 11, 60-632 Poznan, Poland

autor

Piechota T.

• Department of Soil and Plant Cultivation, Poznan University of Life Sciences, Dojazd 11, 60-632 Poznan, Poland

Bibliografia

• Andrzejewska, J. (2002). Agrotechniczne uwarunkowania plonowania i nodulacji zróżnicowanych odmian grochu siewnego (Pisum sativum L.). Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Rozprawy, 105, 5-92.
• Andrzejewska, J., Marciniak, J., Skinder, Z., Skotnicka, E. (2005). Wartość gospodarcza rodów hodowlanych grochu siewnego (Pisum sativum L.) w warunkach regionu kujawskopomorskiego. Acta Sci. Pol. Agricultura, 4(1), 5-15, www.agricultura.acta.utp.edu.pl.
• Bielińska, E., Mocek-Płóciniak A. (2012). Wpływ systemu uprawy na aktywność enzymatyczną gleby. Arch. Environ. Protect., 38(1), 75-82.
• Borstlap, S., Entz, M.H. (1994). Zero-tillage influence on canola, field pea and wheat in a dry subhumid region: Agronomic and physiological responses. Can. J. Plant Sci., 74, 411-420.
• Brussaard, L., De Ruiter, P.C., Brown, G.G. (2007). Soil biodiversity for agricultural sustainability. Agric. Ecosyst. Environ., 121, 233-244.
• Carr, P.M., Martin, G.B., Horsley, R.D. (2009). Impact of tillage on field pea following spring wheat. Can. J. Plant Sci., 89, 281-288.
• Czerwińska-Kayzer, D., Florek, J. (2012). Opłacalność wybranych upraw roślin strączkowych. Fragm. Agron., 29(4), 36-44.
• D’Haene, K., Vermang, J., Cornelis, W.M., Leroy, B.L.M., Schiettecatte, W., De Neve, S., Gabriels, D., Hofman, G. (2008). Reduced tillage effects on physical properties of silt loam soils growing root crops. Soil Till. Res., 99, 279-290.
• Doran, J.W., Elliott, E.T., Paustian, K. (1998). Soil microbial activity, nitrogen cycling, and longterm changes in organic carbon pools as related to fallow tillage management. Soil Till. Res., 49, 3-18.
• Dzienia, S., Zimny, L., Weber, L. (2006). Najnowsze kierunki w uprawie roli i technice siewu. Fragm. Agron., 23(2), 227-241.
• Faligowska, A., Szukała, J. (2011). Wpływ deszczowania, systemów uprawy roli i polimeru na plonowanie i wartość siewną nasion grochu. Fragm. Agron., 28(1), 15-22.
• Holland, J.M. (2004). The environmental consequences of adopting conservation tillage in Europe: reviewing the evidence. Agric. Ecosyst. Environ., 103, 1-25.
• Husnjak, S., Filipovic, D., Kosutic, S. (2002). Influence of different tillage systems on soil physical properites and crop yield. Rostl. Vyr., 48(6), 249-254.
• Kladivko, E. (2001). Tillage systems and soil ecology. Soil Till. Res., 61, 61-76.
• Księżak, J. (2000). Rola roślin strączkowych w systemie rolnictwa zrównoważonego. Pam. Puł., 120, 239-244.
• Lal, R. (2007). Constraints to adopting no-till farming in developing countries. Soil Till. Res., 94, 1-3.
• Madejón, E., Moreno, F., Murillo, J.M., Pelegrin, F. (2007). Soil biochemical response to longterm conservation tillage under semi-arid Mediterranean conditions. Soil Till. Res., 94, 346-352.
• Małecka, I. (2006). Produktywność roślin w płodozmianie w zależności od systemów uprawy roli. Fragm. Agron., 23(2), 261-272.
• Małecka, I., Blecharczyk, A., Dobrzeniecki, T. (2007). Zmiany fizycznych i chemicznych właściwości gleby w wyniku stosowania uproszczeń w uprawie roli. Fragm. Agron., 24(1), 182-189.
• Marcinek, J., Komisarek, J. (red.), (2011). Systematyka Gleb Polski. Rocz. Glebozn., 62(3), 193.
• Melero, S., Panettieri, M., Madejón, E., Gómez Macpherson, H., Moreno, F., Murillo, J.M. (2011). Implementation of chiselling and mouldboard ploughing in soil after 8 years of no-till management in SW, Spain: Effect on soil quality. Soil Till. Res., 112, 107-113.
• Mestelan, S., Smeck, N., Durkalski, J., Dick, W. (2006). Changes in soil profile properties as affected by 44 years of continuous no-tillage. Proc. 17th ISTRO Conf. Kiel, Germany, 28 August – 3 September 2006, 1135-1140.
• Morris, N.L., Miller, P.C.H., Orson, J.H., Froud-Williams, R.J. (2010). The adoption of noninversion tillage systems in the United Kingdom and the agronomic impact on soil, crops and the environment – A review. Soil Till. Res., 108, 1-15.
• Orzech, K., Nowicki, J., Marks, M. (2003). Znaczenie uprawy roli w kształtowaniu środowiska. Post. Nauk Rol., 1, 131-144.
• Podleśny, J. (2005). Rośliny strączkowe w Polsce – perspektywy uprawy i wykorzystanie nasion. Acta Agrophys., 61(1), 213-224.
• Prusiński, J., Kotecki, A. (2006). Współczesne problemy produkcji roślin motylkowych. Fragm. Agron., 23(3), 94-126.
• Rahman, M.H., Okubo, A., Sugiyama, S., Mayland, H.F. (2008). Physical, chemical and microbiological properties of and Andisol as related to land use and tillage practice. Soil Till. Res., 101, 10-19.
• Rühlemann, L., Schmidtke, K., Bellingrath-Kimura, S.D. (2015). Short-term effect of differentiated tillage on dry matter production and grain yield of autumn and spring sown grain legumes grown monocropped and intercropped with cereal grains in organic farming. Plant Prod. Sci., 18(1), 76-92.
• Santín-Montanyá, M.I., Zambrana, E., Fernández-Getino, A.P., Tenorio, J.I. (2014). Dry pea (Pisum sativum L.) yielding and weed infestation response, under different tillage conditions. Crop Prot., 65, 122-128.
• Soane, B.D., Ball, B.C., Arvidsson, J., Basch, G., Moreno, F., Roger-Estrade, J. (2012). No-till in northern, western and south-western Europe: A review of problems and opportunities for crop production and the environment. Soil Till. Res., 118, 66-87.
• Swędrzyńska, D., Małecka, I., Blecharczyk, A., Swędrzyński, A., Starzyk, J. (2013). The effect of various long-term tillage systems on some chemical and biological properties of soil. Pol. J. Environ. Stud., 22(6), 1835-1844.
• Tabatabai, M.A., Bremner, J.M. (1969). Use of p-nitrophenyl phosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biol. Biochem., 1, 301-307.
• Thalmann, A. (1968). Zur Methodik der Bestimmung der Dehydrogenase Aktivität inm Boden Mittels Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC). Landwirtsch. Forsch., 21, 249-258.
• Velykis, A., Satkus, A. (2012). Response of field pea (Pisum sativum L.) growth to reduced tillage of clayey soil. Žemdirbyste/Agriculture, 99(1), 61-70.
• Woźniak, A. (2013). The yielding of pea (Pisum sativum L.) under different tillage conditions. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus, 12(2), 133-141.
• Woźniak, A., Soroka, M., Stępniowska, A., Makarski, B. (2014). Chemical composition of pea (Pisum sativum L.) seeds depending on tillage systems. J. Elem., 19, 1143-1152.