Porównanie efektów produkcyjnych i przyrodniczych różnych systemów uprawy ziemniaka w oparciu o wyniki doświadczenia symulacyjnego: model Daisy

• Autorzy: Mazurczyk W. , Nowack, W. , Takac J.

Warianty tytułu

EN

Comparison of the production and environmental effects of different potato cultivation systems based on the simulation experiment: the Daisy model

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki doświadczenia symulacyjnego z wykorzystaniem modelu Daisy (kalibracja „Potato Triada”), obejmującego uprawę ziemniaka w systemach: konwencjonalnym, proekologicznym oraz integrowanym w latach 2000-2006. Badania wykazały, że obornik z właściwym nawadnianiem zapewnił uzyskiwanie najwyższych plonów bulw ziemniaka (około 55 t‧ha⁻¹ świeżej masy) zarówno w systemie konwencjonalnym, integrowanym, jak i proekologicznym. Zastosowane metody nawadniania (bilansowa i DSS) eliminowały stres wodny w okresie wegetacji ziemniaka poprzez aplikację sumarycznej dawki wody, wynoszącej około 110 mm. Nawadnianie zwiększało ewapotranspirację oraz liczbę dni stresu azotowego niezależnie od systemu uprawy ziemniaka. Najniższe wartości bilansu azotu obliczono dla systemu integrowanego: opcja dynamiczna 49 kg‧ha⁻¹ i statyczna 58 kg‧ha⁻¹. Najwięcej azotu w glebie (101 kg‧ha⁻¹) pozostało na kombinacji proekologicznej, bez nawadniania. Oszacowany przez Daisy (dla okresu wegetacji) wyciek azotu z gleby wynosił od 8 do 14 kg‧ha⁻¹. Model Daisy z kalibracją „Potato Triada” umożliwił symulację plonów ziemniaka ze względnym błędem standardowym wynoszącym 15,4%, dla konwencjonalnego systemu uprawy tej rośliny w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Jadwisinie.

EN

This paper describes the results of the simulation experiment with use of Daisy model (‘Potato Triada’ calibration) which covered potato cultivation over 2000-2006 and three potato cultivation systems: conventional, pro-ecological and integrated. The results show that manure with proper irrigation ensured the highest potato tuber yields (about 55 t·ha⁻¹ of fresh weight) in all the systems tested. The irrigation methods used (simple balance and decision support system: DSS) eliminated water stress during the potato vegetation period with the application of the total irrigated water rate of about 110 mm. Irrigation increased evapotranspiration and the number of N stress days regardless of potato cultivation system. The lowest values of nitrogen balance were 49 and 58 kg N·ha⁻¹ in integrated (dynamic and static options) systems of cultivation. The highest content of N in soil (101 kg N·ha⁻¹) remained in pro-ecological combination, without irrigation. For the vegetation period the nitrogen leakage from soil assessed by Daisy ranged from 8 to 14 kg N·ha⁻¹ for the period of potato vegetation. The Daisy model with the ‘Triada Potato’ calibration facilitated the simulation of potato yields with RRMSE of 15.4%, for the conventional cultivation system of that crop in Plant Breeding and Acclimatization Institute Jadwisin.

Słowa kluczowe

PL

bilans azotu; bilans wodny; deszczowanie; efekty produkcyjne; metody uprawy; model Daisy; modele symulacyjne; nawozenie; plony; uprawa integrowana; uprawa konwencjonalna; uprawa proekologiczna; uprawa roslin; warunki przyrodnicze; ziemniaki

EN

conventional cultivation; Daisy model; cultivation method; ecological cultivation; fertilization; integrated cultivation; natural condition; nitrogen balance; plant cultivation; potato; production effect; simulation model; sprinkling; water balance; yield

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Agricultura
• Rocznik: 2007
• Tom: 06
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.27-34,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Mazurczyk W.

• 1Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie, Oddział Jadwisin

autor

Nowack, W.

autor

Takac J.

Bibliografia

• Abrahamsen P., Battilani A., Coutinho J., Doleżal F., Heidmann T., Mazurczyk W., Ruiz J.D.R., Takać J., Tofteng C., 2006. Daisy calibration. Results from the EU project FertOrgaNic, Deliverable D 5_1, www.fertorganic.org
• Abrahamsen P., Hansen S., 2000. Daisy: An Open Soil-Crop-Atmosphere System Model. Environ. Modell. Softw. 15, 313-330.
• Batillani A., Hansen S., Plauborg F., 2006. Decision Support System (DSS), www.fertorganic.org
• Błoch Z., Faber A., Demidowicz G., Kamasa J., 1997. Zastosowanie modelu WOFOST do symulacji wzrostu i plonowania ziemniaków uprawianych w Polsce. II. Weryfikacja modelu. Fragm. Agron. 14, 96-101.
• Faber A., 1996. Modele deterministyczne [W:] Analiza stosowalności zagranicznych metod prognozowania plonów w warunkach Polski. IUNG Puławy, 43-93.
• Faber A., 1998. Naukowa i utylitarna przydatność modeli wzrostu i rozwoju roślin. Fragm. Agron. 15, 5-12.
• Faber A., 2002. Środowiskowe uwarunkowania produkcji roślinnej w Polsce i Europie według symulacji CGMS. Pam. Puł. 130, 137-160.
• Hammer G.L., Jordan D., 2007. Modelling for innovation in design and construction of crop production systems [In:] Farming Systems Design 2007, Int. Symposium, Catania, Italy, 1, 11-12.
• Hansen S., Jensen H.E., Nielsen N.E., Svendsen H., 1991. Simulation of nitrogen dynamics and biomass production in winter wheat using the Danish simulation model Daisy. Fert. Res. 27, 245-259.
• Hansen S., Thirup C., Refsgaard J.C., Jensen L.S., 2001. Modelling of nitrate leaching at different scales - application of the Dasiy [In:] Modeling Carbon and Nitrogen Dynamics for Soil Management, M. Shaffer, M. Liwang, S. Hansen (eds.), Lewis Publishers, Boca Raton, 511-547.
• Heidmann T., Tofteng C., Abrahamsen P., Plauborg F., Hansen S., Battilani A., Coutinho F., Doleżal F., Mazurczyk W., Ruiz J. D. R., Takać J., 2008. Calibration procedure for a potato crop growth model using information from across Europe. Ecological Modelling. 211, 209-223.
• Igras J., 2006. Środowiskowe skutki nawożenia roślin w Polsce [W:] Mat. Sem. Nowoczesne nawożenie i nawadnianie ziemniaka uwzględniające ochronę środowiska oraz jakość plonu bulw. IHAR Oddział Jadwisin, 19-22.
• Głuska A., 2004. Potrzeby wodne ziemniaka i zasady nawadniania plantacji. IHAR Oddział Jadwisin.
• Mądry W., 1995. Ogólna charakterystyka wybranych modeli symulujących wzrost, rozwój i plonowanie roślin. Fragm. Agron. 12, 5-17.
• Piętka J., 1998. Potrzeby i możliwości modelowania matematycznego wzrostu roślin i plonowania. Post. Nauk Rol. 4, 51-65.