Dynamics of nitrogen accumulation from various sources by lucerne (Medicago sativa L.)

• Autorzy: Wysokinski A. , Kalembasa S. , Lozak I.

Warianty tytułu

PL

Dynamika gromadzenia azotu z różnych źródeł przez lucernę siewną (Medicago sativa L.)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Biomass of lucerne harvested at the budding stage or at the beginning of flowering is a bulky feed with a high content of protein. This plant is less often harvested at the full maturity for seeds. Nitrogen fertilization is not frequently applied in lucerne cultivation, since it lives in symbiosis with nodule bacteria that reduce atmospheric nitrogen into ammonium forms available for plants. This work presents the result of the pot experiment that aimed to determine the effect of the development stage of lucerne on the dynamics of nitrogen uptake from the atmosphere, from the mineral fertilizer and from soil. The studied plant was harvested at the beginning of flowering and at full flowering, and after reaching full maturity. In fertilization of the test plant, ammonium sulphate with 15N excess was applied and the method of isotopic dilution was used to assess the dynamics of nitrogen uptake. The control plant was spring barley. Systematic increase in the dry matter of lucerne was recorded at successive development stages. At the beginning of flowering and at full flowering of lucerne, the percentage of roots, stems and leaves in the whole plant mass was similar, whereas at the full maturity, the roots had the highest percentage in the dry matter yield (44%), and seeds (4%) and stripped pods (5%) the lowest. The average amount of nitrogen in the whole dry matter of the studied species was similar at successive harvest times. At the beginning of flowering and in full flowering, lucerne accumulated the highest amount of nitrogen in leaves, whereas after reaching the full maturity, in leaves and roots. The main source of nitrogen for the studied plant at successive developmental stages was the atmosphere. Nitrogen biologically reduced by lucerne harvested at the beginning of flowering and at full flowering accounted for 83.8 and 86.1%, respectively, and at the full maturity stage, 94.9% of the total uptake of this macroelement. The other small amount of nitrogen was taken up from the mineral fertilizer and from soil. At the beginning of flowering and at full flowering of lucerne the percentage of nitrogen taken up from the fertilizer did not exceed 10%, and from the soil was maximally 7%. At full maturity to harvest for seeds, the percentage of nitrogen taken up from the fertilizer and soil amounted to 2.4 and 2.7%, respectively.

PL

Biomasa lucerny siewnej zbieranej w fazie pąkowania lub początku kwitnienia stanowi paszę objętościową o wysokiej zawartości białka. Rzadziej roślina ta zbierana jest w fazie pełnej dojrzałości na nasiona. W uprawie lucerny często nie stosuje się nawożenia azotem, ponieważ żyje ona w symbiozie z bakteriami brodawkowymi redukującymi azot atmosferyczny do form amonowych dostępnych dla roślin. W pracy przedstawiono wyniki badań z doświadczenia wazonowego, w którym określono wpływ fazy rozwojowej lucerny siewnej na dynamikę pobierania azotu z atmosfery, z nawozu mineralnego i z gleby. Badaną roślinę zbierano w fazie początku i pełni kwitnienia oraz po uzyskaniu pełnej dojrzałości. W nawożeniu rośliny testowej zastosowano siarczan amonu wzbogacony w izotop 15N i wykorzystano metodę izotopowego rozcieńczenia do oceny dynamiki pobierania azotu. Rośliną kontrolną był jęczmień jary. W kolejnych fazach rozwojowych odnotowano systematyczny przyrost suchej masy lucerny siewnej. W fazie początku i pełni kwitnienia lucerny udział korzeni, łodyg i liści w masie całej rośliny był zbliżony, natomiast w fazie pełnej dojrzałości największy udział w plonie suchej masy miały korzenie (44%), a najmniejszy nasiona (4%) i strączyny (5%). Średnia zawartość azotu w całej suchej masie badanego gatunku była zbliżona w kolejnych terminach zbioru. W fazie początku i pełni kwitnienia największą ilość azotu lucerna zgromadziła w liściach, natomiast po uzyskaniu pełnej dojrzałości w liściach i korzeniach. Głównym źródłem azotu dla badanej rośliny w kolejnych fazach rozwojowych była atmosfera. Azot biologicznie zredukowany przez lucernę zbieraną w fazie początku i pełni kwitnienia stanowił odpowiednio 83,8 i 86,1%, a w fazie pełnej dojrzałości 94,9% całkowitego pobrania tego makroelementu. Pozostała, niewielka ilość azotu była pobrana z nawozu mineralnego i z gleby. W fazie początku i pełni kwitnienia lucerny udział azotu pobranego z nawozu nie przekraczał 10%, a z gleby maksymalnie wyniósł 7%. W fazie pełnej dojrzałości do zbioru na nasiona udział azotu pobranego z nawozu i gleby wynosił odpowiednio 2,4 oraz 2,7%.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Agricultura
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.97-105,ref.

Twórcy

autor

Wysokinski A.

• Soil Science and Plant Nutrition Department , Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Poland

autor

Kalembasa S.

• Soil Science and Plant Nutrition Department , Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Poland

autor

Lozak I.

• Soil Science and Plant Nutrition Department , Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Poland

Bibliografia

• Andrzejewska, J., Albrecht, K.A., Jendrzejczak, E. (2013). Wysokość roślin a wartość paszowa lucerny w różnych fazach rozwojowych i w pokosach. Fragm. Agron., 30(2), 14-22.
• Caillot, J. (2008). Produkcja lucerny w regionie Szampanii-Ardenach. [In]: E.R. Grela (ed.), Lucerna w żywieniu ludzi i zwierząt, 3rd International Conference Feed and Food Additives, Wyd. SRRiL PROGRESS Dzierdziówka – Lublin, 21-27.
• Dubis, B., Budzyński, W. (1998). Wartość przedplonowa różnych typów łubinu żółtego dla zbóż ozimych. Roczn. Nauk Rol., Ser. A 113(3-4), 145-154.
• Dzienia, S., Romek, B., Sosnowski, A. (1989). Wpływ następczy roślin strączkowych na plonowanie zbóż. [In:] Nowe kierunki w uprawie i użytkowaniu roślin motylkowatych, Wyd. AR Szczecin, 48-60.
• Jasińska, Z., Kotecki, A. (1997). Masa i skład chemiczny resztek pożniwnych wybranych odmian grochu i bobiku. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 446, 239-246.
• Kalembasa, S., Wysokiński, A., Kalembasa, D. (2014). Quantitative assessment of the process of biological nitrogen reduction by yellow lupine (Lupinus luteus L.). Acta Sci. Pol. Agricultura, 13(1), 5-20, www.agricultura.acta.utp.edu.pl.
• Kobus, J. (1996). Rola mikroorganizmów w przemianach azotu w glebie. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 440, 151-173.
• Król, M.J. (1999). Mechanizmy wiązania azotu cząsteczkowego. Fol. Univ. Agric. Stein., 201, Agricultura, 78, 103-116.
• Księżak, J. (2000). Rola roślin strączkowych w systemie rolnictwa zrównoważonego. Pam. Puł., 120, 239-244.
• Marek-Kozaczuk, M., Wielbo, J., Dobrowolski, R., Skorupska, A. (2006). Wpływ poziomu azotu w glebie na wielkość populacji szczepów Rhizobium i ich zdolność do symbiotycznego wiązania azotu. Zesz. Nauk. UP Wrocław, Rolnictwo, 89, 249-257.
• Maj, R., Woźniak, M., Zioło, Z. (2010). Zarys koncepcji organizacji produkcji PX w strukturze regionalnego kompleksu energetyczno-agro-przemysłowego. [In]: E.R. Grela (ed.), Lucerna w żywieniu ludzi i zwierząt, 4th International Conference Feed and Food Additives, Wyd. SRRiL PROGRESS Lublin – Sandomierz, 94-101.
• Mayer, J., Bueggier, F., Jensen, E.S., Schloter, M., Heβ, J. (2003). Estimating N rhizodesposition of grain legumes using a 15N in situ stem labelling method. Soil Biol. Biochem., 35, 21-28.
• Oliveira, W.S., Oliveira, P.P.A., Corsi, M., Duarte, F.S.D., Tsai, S.M. (2004). Alfalfa yield and quality as function of nitrogen fertilization and symbiosis with Sinorhizobium meliloti. Sci. Agric. Piracicaba Braz., 61, 4, 433-438.
• Pietrzak, S. (2011). Kwantyfikacja azotu wiązanego symbiotycznie przez rośliny motylkowe. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, 11, 3(35), 197-207.
• Prusiński, J., Kaszkowiak, E., Borowska, M. (2008). Wpływ nawożenia i dokarmiania roślin azotem na plonowanie i strukturalne elementy plonu nasion bobiku. Fragm. Agron., 25(4), 111-127.
• Radkowski, A., Grygierzec, B. (2006). Porównanie plonowania i zawartości białka u wybranych odmian lucerny mieszańcowej (Medicago Media Pers.) i lucerny siewnej (Medicago sativa L.) Acta Agraria et Silvestria, Series Agraria, 48, 41-48.
• Russelle, M.P., Allan, D.L., Gourley, C.J.P. (1994). Direct assessment of symbiotically fixed nitrogen in the rhizosphere of alfalfa. Plant Soil, 159, 233-234.
• Walley, F. (2013). Establishing a Symbiotic Relationship Between Legume Plants and Rhizobial Bacteria. PS&C Praire Soils & Crops Journal, 6, 99-106.
• Wielgosz, E., Szember, A., Skwarek, J. (2004). Wpływ wybranych roślin na liczebność i aktywność bakterii biorących udział w przemianach azotu. Ann. Univ. Mariae Curie-Skłodowska, Sect. E, 59(4), 1689-1696.
• Wilczewski, E. (2007). Wartość wybranych roślin motylkowatych uprawianych w międzyplonie ścierniskowym na glebie lekkiej. Cz. II. Skład chemiczny i akumulacja makroskładników. Acta Sci. Pol. Agricultura, 6(1), 35-44, www.agricultura.acta.utp.edu.pl.
• Zając, T., Stokłosa, A., Klimek, A., Thier, M., (2007). Cechy morfologiczne i rolnicze właściwości lucern (Medicago sp.), determinujące plonowanie i skład chemiczny. Post. Nauk Rol., 4, 35-56.
• Zając, T., Stokłosa, A., Oleksy, A., Klimek, A. (2008). Zestawienie i użytkowanie mieszanek lucerny z uwzględnieniem transferu azotu. Post. Nauk Rol., 6, 23-39.