Influence of irrigation and nitrogen fertilization on yield and leaf greenness index (Spad) of maize

• Autorzy: Natywa M. , Pociejowska M. , Majchrzak L. , Pudelko K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ deszczowania i nawożenia azotem na plonowanie i wartość wskaźnika zieloności liścia (Spad) kukurydzy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Lack of water causes non-uniform development of plants during their growing season or even their drying-up. Nitrogen is one of the most important nutrients in the nutrition of higher organisms as well as microbes. Evaluation of the nitrogen nutrition status of plants and determining optimum doses of this element has a significant effect with regard to the economic aspect of production and necessity of protecting agricultural environment against nitrogen pollution. Two-factorial field experiment was carried out in the years 2007-2009 on soil of bonitation class IVa and IVb, and according to agricultural usefulness: complex 4 (very good rye complex) and 5 (good rye complex). The aim of the research was evaluation of the effect of sprinkling irrigation and diversified nitrogen fertilization (0, 80, 160 and 240 kg·ha-1 N) on chosen elements of the yield structure and on variation of SPAD index in maize leaves (cultivar Clarica, FAO 280). A considerable variation in weather conditions was observed within the years of research. The driest, and at the same time the warmest was 2008, when both in late April as well as in May and June, the amount of rainfall was small. It was observed that the amount of rainfall in May has a significant effect on the maize yield, while sprinkling irrigation applied in June and July reduced the negative effect of drought occurring in late spring. Interaction of the experimental factors indicated that the highest grain yield was obtained after application of 80 kg·ha-1 N with sprinkling irrigation. However, further increase of nitrogen fertilization dose did not result in any significant increase in the yield of maize grain. The value of SPAD index determined at the stage of flowering (BBCH 67) as well as at the milk stage (BBCH 75) was the highest with nitrogen fertilization of 240 kg·ha-1. Application of sprinkling irrigation significantly increased values of SPAD readings independently of the level of nitrogen fertilization.

PL

Brak wody powoduje nierównomierny rozwój roślin podczas wegetacji lub nawet ich zasychanie. Azot jest jednym z najważniejszych składników pokarmowych w żywieniu organizmów wyższych oraz drobnoustrojów. Ocena stanu odżywienia roślin azotem i wyznaczanie optymalnych dawek tego składnika ma istotne znaczenie ze względu na aspekt ekonomiczny produkcji i konieczność ochrony środowiska rolniczego przed zanieczyszczeniem azotem. Dwuczynnikowe doświadczenie polowe prowadzono w latach 2007-2009 na glebie zaliczanej do klas bonitacyjnych IVa i IVb, a według przydatności rolniczej do kompleksu 4. (żytni bardzo dobry) i 5. (żytni dobry). Celem badań była ocena wpływu deszczowania i zróżnicowanego nawożenia azotem (0, 80, 160 i 240 kg·ha-1 N) na wybrane elementy struktury plonu oraz zmienność wskaźnika SPAD liści kukurydzy (odmiana Clarica, FAO 280). W latach prowadzenia badań obserwowano duże zróżnicowanie warunków pogodowych. Najbardziej suchy, a zarazem najcieplejszy był rok 2008, gdy zarówno w ostatniej dekadzie kwietnia, ale także w maju i czerwcu ilość opadów była niewielka. Zaobserwowano, że ilość opadów w maju ma istotny wpływ na wielkość plonu kukurydzy, natomiast deszczowanie zastosowane w czerwcu i lipcu pozwala ograniczyć negatywny wpływ suszy występującej późną wiosną. Współdziałanie czynników doświadczalnych wykazało, że największy plon ziarna uzyskano po zastosowaniu 80 kg·ha-1 N w warunkach deszczowania. Natomiast dalsze zwiększenie dawki nawożenia azotowego nie powodowało istotnego wzrostu plonu ziarna kukurydzy. Wartość wskaźnika SPAD określana w fazie pełni kwitnienia (BBCH 67) oraz dojrzałości mlecznej (BBCH 75) była najwyższa przy nawożeniu azotem w dawce 240 kg·ha-1. Zastosowanie deszczowania istotnie zwiększało wartości odczytów SPAD niezależnie od poziomu nawożenia azotem.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Agricultura
• Rocznik: 2014
• Tom: 13
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.39-50,fig.,ref.

Twórcy

autor

Natywa M.

• Department of Agronomy, Poznan University of Life Sciences, Dojazd 11, 60-632 Poznan, Poland

autor

Pociejowska M.

• Department of Agronomy, Poznan University of Life Sciences, Dojazd 11, 60-632 Poznan, Poland

autor

Majchrzak L.

• Department of Agronomy, Poznan University of Life Sciences, Dojazd 11, 60-632 Poznan, Poland

autor

Pudelko K.

• Department of Agronomy, Poznan University of Life Sciences, Dojazd 11, 60-632 Poznan, Poland

Bibliografia

• Blackmer T.M., Schepers J.S., 1995. Use of chlorophyll meter to monitor nitrogen status and schedule fertigation for corn. J. Prod. Agric. 8, 56-60.
• Bogucka B., Szempliński W., Wróbel E., 2008. Nawożenie azotem a plon kukurydzy uprawianej na ziarno w warunkach północno-wschodniej Polski [Effect of nitrogen fertilization on theyield of grain maize grown under climate conditions of north-eastern Poland]. Acta Sci. Pol.,Agricultura 7(3), 21-30, www.agricultura.acta.utp.edu.pl [in Polish].
• Costa C., Dwyler L.M., Dutilleul P., Stewart D.W., Ma B.L., Smith D.L., 2001. Inter-relationships of applied nitrogen, SPAD, and yield of leafy and non-leafy maize genotypes. J. Plant Nutr.24, 1173-1194.
• de Mendiburu F., 2013. agricolae: Statistical Procedures for Agricultural Research. R package version 1.1-6. CRAN.R-project.org.
• Di Pablo E., Rinaldi M., 2008. Yield response of corn to irrigation and nitrogen fertilization in a Mediterranean environment. Field Crop Res. 105, 202-210.
• Dudek S., Żarski J., Kuśmierek-Tomaszewska R., 2009. Reakcja kukurydzy na nawadnianie w świetle wyników wieloletniego eksperymentu polowego [Study of maize response to dripirrigation based on long-term field experiment]. Infrastruktura i Ekologia ObszarówWiejskich, 3, 167-174 [in Polish].
• Fotyma E., 1994. Reakcja roślin uprawy polowej na nawożenie azotem.Cz. III. Kukurydza [The response of field crops to nitrogen fertilization. III Maize]. Fragm. Agron. 4(44), 20-35 [inPolish].
• Gołębiewska M., Wróbel E., 2009. Wpływ nawożenia azotem na plonowanie kukurydzy [The effect of nitrogen fertilization on yielding of maize]. Biul. IHAR, 121-136 [in Polish].
• Gonet Z., Stadejek H., 1992. Wpływ nawożenia azotem na plon i wartość paszową kukurydzy uprawianej w dużym zagęszczeniu na zielonkę do bezpośredniego skarmiania [Effect ofnitrogen fertilization on the yield and feed value of maize cultivated in large density forforage for direct feeding]. Pam. Puł. 101, 137-146 [in Polish].
• Grzelak B., Żarski J., 2009. Wpływ nawadniania kroplowego i nawożenia azotem na plonowanie dwóch odmian kukurydzy na glebie bardzo lekkiej [Influence of drip irrigation and nitrogen fertilization on two maize cultivars yielding on very light soil]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 6, 141-149 [in Polish].
• Hoel B.O., Solhaug K.A., 1998. Effect of irradiance on chlorophyll estimation with the Minolta SPAD-502 Leaf Chlorophyll Meter. Ann. Bot. 82, 389-392.
• Jankowiak J., Kruczek A., Fotyma E., 1997. Efekty nawożenia mineralnego kukurydzy na podstawie wyników badań krajowych [Effect of mineral fertilization on maize on the basis ofPolish research results]. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 450, 79-116 [in Polish].
• Kruczek A., 1997. Wpływ warunków pogodowych i nawożenia azotowego na rozwój i niektóre cechy morfologiczne kukurydzy [Effect of weather conditions and nitrogen fertilization onselected morphological traits and development of maize]. Rocz. AR Poznań, Rolnictwo 50,55-61 [in Polish].
• Kruczek A., 2005. Wpływ nawożenia rzędowego różnymi rodzajami nawozów na plonowanie kukurydzy [Effect of row fertilization with different kinds of fertilizers on the maize yield].Acta Sci. Pol., Agricultura 4(2), 37-46, www.agricultura.acta.utp.edu.pl [in Polish].
• Księżak J., Bojarszczuk J., Staniak M., 2012. Produkcyjność kukurydzy i sorga w zależności od poziomu nawożenia azotem [The productivity of maize and sorghum yields depending on thelevel of nitrogen fertilization] Pol. J. Agron. 8, 20–28 [in Polish].
• Machul M., 2003. Wyznaczenie optymalnego zaopatrzenia kukurydzy w azot za pomocą testu SPAD [Determination of the optimum supplementation of maize with nitrogen with the use of SPAD test]. Pam. Puł. 133, 97-113 [in Polish].
• Machul M., 2005. Zastosowanie testu SPAD do ustalenia uzupełniającej dawki azotu dla kukurydzy [Use of the SPAD test to determine a supplementary nitrogen rate for maize]. Pam.Puł. 140, 159-172 [in Polish].
• Machul M., Jadczyszyn T., 2005. Przydatność wskaźnika względnej zawartości chlorofilu do oceny stanu odżywienia kukurydzy azotem [Suitability of relative chlorophyll content index to assess maize nitrogen nutrition status]. Pam. Puł. 140, 173-185 [in Polish].
• Machul M., Księżak J., 2007. Ocena plonowania kukurydzy w zależności od sposobu przygotowania roli i metody określenia dawki nawożenia azotem w warunkach monokultury i zmianowania[Evaluation of yielding of maize depending on pre-sowing soil cultivation and method of determining nitrogen doses under conditions of monoculture and crop rotation]. Fragm. Agron. 3(95), 292-299 [in Polish].
• R Core Team, 2013. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria.
• Samborski S., Rozbicki J., 2002. Przegląd badań nad wykorzystaniem chlorofilometru SPAD-502 do oceny stanu odżywienia roślin azotem [The review of the literature concerning the use ofchlorophyll meter SPAD 502 for evaluating crop nitrogen nutritional status]. Nawozyi Nawożenie 2(11), 123-136 [in Polish].
• Torbert H.A., Potter K.N., Morrison J.E., 2001. Tillage system, fertilizer nitrogen rate and timing effect on corn yields in the Texas Blackland prairie. Agron. J. 93, 1119-1124.
• Uddling J., Gelang-Alfredsson J., Piikki K., Pleijel H., 2007. Evaluation of the relationship between leaf chlorophyll concentration and SPAD-502 chlorophyll meter readings.Photosynth. Res. 91, 37-46
• Zagórda M., Walczyk M., Kulig B., 2007. Precyzyjne nawożenie azotem pszenicy ozimej na podstawie pomiarów SPAD [Winter wheat precise nitrogen fertilization based on SPADmeasurements]. Inż. Rol. 7(95), 249-256 [in Polish].
• Zidane M.S., Amany A., Bahr-El-Karmany M.F., 2006. Effect of nitrogen fertilizer and plant density on yield and quality of maize in sandy soil. Res. J. Agric. and Biol. Sci. 2(4), 156-161.
• Żarski J., Dudek S., Grzelak B., 2004. Rola czynnika wodnego i termicznego w kształtowaniu plonów ziarna kukurydzy [Role of water and thermal factors in affecting maize grain yield]. Acta Agrophysica 3(1), 189-195 [in Polish].