عملیات مزرعهای مانند برداشت مجدد سالانه در محصولات مارچوبه، عملیات سمپاشی و برداشت میتواند منجر به فشردهشدن تدریجی و شدید چرخهای بین بستری شود که منجر به کاهش نفوذ و افزایش خطر آبهای سطحی، تولید رواناب و فرسایش خاک میشود.
پروژه FV 450 با بودجه AHDB مارچوبه: مدیریت پایدار خاک برای طول عمر توده و بهینه سازی عملکرد (01/05/2016 – 31/03/2018), برای توسعه و انتشار موثر مجموعه ای از بهترین شیوه های مدیریت (BMPs) برای جلوگیری و/یا اصلاح تراکم چرخ و مسائل ناشی از آن. این پروژه توسط دکتر راب سیمونز از موسسه خاک و کشاورزی کرانفیلد در دانشگاه کرانفیلد اجرا شد.
دو آزمایش میدانی تکراری در آوریل 2016 در مزرعه گتسفورد، راس-آن-وای، با حمایت غیرمجاز از مزارع کبری انجام شد. BMPها شامل (1) محصولات همراه - چاودار (Sereale cecale L.)، خردل (سیناپیس آلبا ال.)، (2) کاربردهای مالچ سطحی بین ردیفی (مالچ کاهی یا کمپوست PAS 100 در ترکیب با اغتشاش خاک کم عمق (SSD)) و (3) ترکیبی از شیوه های خاکورزی مرسوم (ریدینگ مجدد (R) و SSD) در برابر (4) یک گزینه خاکورزی صفر آشفتگی خاک کم عمق با استفاده از قلاب بالدار در عمق 0.25 - 0.3 متر در تیمارهای مالچ اعمال شد.
در آزمایش 1 (48 قطعه آزمایشی)، تأثیر BMPs در Gijnlim مورد مطالعه قرار گرفت، که 70 درصد از محصول مارچوبه کشت شده در انگلستان را نشان میدهد. آزمایش 2 تفاوتهای واریتهای را در توسعه ریشه و معماری و توزیع پروفیل ریشه تحت تأثیر تیمارهای زیر خاک برای Gijnlim و Guelph Millennium مقایسه کرد. راه اندازی آزمایشی در زیر آورده شده است -
جداول 1 - آزمایش 1: توضیحات درمان
تنوع | شرح درمان | ردگیری مجدد |
گیجنلیم | محصول همراه - چاودار | R |
گیجنلیم | محصول همراه - چاودار | NR |
گیجنلیم | محصول همراه - خردل | R |
گیجنلیم | محصول همراه - خردل | NR |
گیجنلیم | SSD کمپوست PAS 100 | R |
گیجنلیم | SSD کمپوست PAS 100 | NR |
گیجنلیم | SSD مالچ نی | R |
گیجنلیم | SSD مالچ نی | NR |
گیجنلیم | SSD خاک لخت | R |
گیجنلیم | SSD خاک لخت | NR |
گیجنلیم | تمرین متعارف | R |
گیجنلیم | خاک ورزی صفر | NR |
ریجینگ مجدد سالانه (R) یا صفر ریدینگ (NR). اختلال در خاک کم عمق (SSD). درمانها با حروف پررنگ در آزمایش 2 گنجانده شدهاند.
آزمایش 2: توضیحات درمان
تنوع | شرح درمان | ردگیری مجدد |
گیجنلیم | SSD خاک لخت | R |
گیجنلیم | SSD خاک لخت | NR |
گیجنلیم | *تمرین مرسوم | R |
گیجنلیم | خاک ورزی صفر | NR |
هزاره گوئلف | SSD خاک لخت | R |
هزاره گوئلف | SSD خاک لخت | NR |
هزاره گوئلف | *تمرین مرسوم | R |
هزاره گوئلف | خاک ورزی صفر | NR |
ریجینگ مجدد سالانه (R) یا صفر ریدینگ (NR). اختلال در خاک کم عمق (SSD). درمانهای پررنگ در آزمایش 1 گنجانده شدهاند.
*عملیات متعارف بهعنوان پرکردن مجدد سالانه بدون ایجاد اختلال در خاک کمعمق برای چرخشهای بین ردیفی تعریف میشود.
معماری ریشه و توزیع پروفایل ریشه تعیین شد. هسته های ریشه روی خط صفر تاج (CZL) از بین دو گیاه در ردیف گرفته شد. هسته ها نیز متعاقباً دور از CZL، اما در راستای تاج در فواصل 0.3 متر، 0.6 متر و 0.9 متر برداشته شدند (شکل 1). هسته های ریشه از اعماق خاک زیر استخراج شدند: 0.00-0.15 متر، 0.15-0.30 متر، 0.30-0.45 متر و 0.45-0.6 متر.
شکل 1. پروتکل Root Coring اتخاذ شده در سایت آزمایشی FV 450 / FV 450a.
پروژه دو ساله نشان داد که ریشههای گیجنلیم روند قویتری نسبت به هزاره گوئلف در چرخهها گسترش میدهند، اما هیچ تفاوت قابلتوجهی در توزیع فضایی تراکم تودههای ریشه بین واریتهها مشاهده نشد. برداشت محدود برای تعیین کمیت عملکرد نشان داد که حذف مجدد عملکرد را برای هیچ یک از واریتهها کاهش نمیدهد، اگرچه نتایج نشان میدهد که برای محصول جوان و چرخزنی در مراکز 1.83 متری، عملیات زیرشکنسازی تا عمق 0.3 متری در جایی که محصولات همدم چاودار یا خردل انجام میشود بیخطر است. رشد کردند. با این حال، خطر آسیب رساندن به 2-5٪ از کل توده ریشه در هنگام خاکگیری در چرخه ها در عمق 0.175 سانتی متر برای Guelph Millennium و در عمق 0.3 متر برای Gijnlim وجود داشت.
به نظر میرسد که محصولات همراه چاودار و خردل رشد ریشههای ذخیرهسازی مارچوبه را به ناحیه پشته محدود میکنند، با رشد ریشه کمتر در سطح (<0.15 متر) چرخها. تیمار چاودار / بدون کم عمق اختلال خاک بدون پشته به طور قابل توجهی کمتر (18.9 - 28.5٪ کمتر) از بسیاری از تیمارهای دیگر عملکرد داد. این کاهش به شدت با یافته های پرورش دهندگان مارچوبه آمریکای شمالی در تضاد بود.
مقادیر مقاومت پنترومر بالا (PR> 3 مگاپاسکال) و چگالی ظاهری بالا (BD> 1.45 سانتی متر)-3)
اندازه گیری در زیر خاک فوقانی در چرخش مشاهده شد، که می تواند بر رشد ریشه مارچوبه تاثیر بگذارد. ضبطهای BD بالا نیز برای لایههای سطحی میانی انجام شد. از نظر تاریخی، ریشه های مارچوبه در خاک هایی با مقادیر PR 1.96 مگاپاسکال و 2.9 مگاپاسکال مشاهده شده است. تأثیر مقادیر بالای PR و BD بر رشد سیستم ریشه ذخیرهسازی مارچوبه و بنابراین توانایی ذخیره کربوهیدراتهای محلول در حال حاضر ناشناخته است.
پروژه ادامه FV 450a (02/04 2018 – 02/04/2021) به عنوان یک مطالعه دکترا توسط لوسی ماسکووا، تحت نظارت دکتر راب سیمونز، دکتر سارا دی باتس و دکتر لیندا دیکس در کرانفیلد انجام شد. این به مطالعه اثرات تیمارهای FV450 بر عملکرد، توسعه ریشه و معماری و همچنین سطوح کربوهیدرات محلول در سیستم ریشه و تأثیرات بر سلامت خاک ادامه داد. تفاوتهای واریتهای در پاسخ ریشه به BMPs مورد ارزیابی قرار گرفت و یک بررسی گستردهتر معماری ریشه مارچوبه که انواع مختلف خاک، سن تودهها، گونههای مختلف و سیستمهای تولیدی در سراسر جامعه پرورشدهنده مارچوبه را پوشش میداد، انجام شد. سطوح کربوهیدرات ریشه ذخیرهسازی در سراسر سایتها تعیین شد و ارزیابی «آسیبپذیری آسیب ریشه» برای محصولات خاص مورد بررسی انجام شد.
FV 450a: تأثیر BMP ها بر عملکرد
تیمارهای کمپوست PAS 100 (برآمدگی و بدون پشته در ترکیب با اغتشاش خاک کم عمق) با افزایش 20 درصدی عملکرد نیزه مارچوبه در مقایسه با تیمارهای معمولی و چاودار غیر رج دار همراه بود. تیمار چاودار بدون پشته همچنان با کاهش 23 درصدی عملکرد در مقایسه با تیمار چاودار همراه بود (شکل 2).
شکل 2. تفاوت در عملکرد گیجنلیم 2020 (کیلوگرم در هکتار-1) بین تیمارهای آزمایش 1. میله های عمودی نشان دهنده فاصله اطمینان 0.95 است.
این شواهد محکمی را ارائه می دهد که نشان می دهد در جایی که چاودار به عنوان یک محصول همراه رشد می کند و نمی توان آن را انجام داد، در بهار بعد کاهش قابل توجهی از عملکرد را می توان انتظار داشت. با این حال، در صورتی که بتوان خاکورزی را انجام داد، هیچ جریمهای در مقایسه با روش معمولی یا خاکورزی صفر مشاهده نمیشود. بر اساس این یافته ها، در صورتی که شرایط آب و هوایی/خاک به این معنی باشد که قادر به رفتن به زمین به پشته شدن نباشند، تولیدکنندگان ممکن است مایل نباشند که چاودار را به عنوان یک محصول همراه به خطر بیندازند.
نتایج سال 2020 به دنبال یافتههای سالهای 2018 و 2019 بود که مقادیر کربوهیدرات ریشه ذخیرهسازی مارچوبه برای گلف هزاره به طور قابلتوجهی بالاتر از معادل Gijnlim است، صرف نظر از درمان. علیرغم برخی تفاوتهای واضح عملکرد، هیچ تأثیری از تیمارها بر روی مقادیر کربوهیدرات ریشه در سالهای 2019 یا 2020 وجود نداشت.
نتایج همچنین نشان میدهد که برای هر دو هزاره Gijnlim و Guelph، ریجکشی مجدد سالانه مرتبط با تمرین مرسوم منجر به کاهش 20-24 درصدی عملکرد در مقایسه با تیمارهای صفر خاکورزی معادل شد. این ممکن است تا حدی مؤید تحقیقات قبلی باشد که نشان میدهد ریزش مجدد سالانه باعث آسیب ریشه و کاهش عملکرد میشود.
FV 450a: تأثیر بر BMP ها بر تراکم و نفوذ خاک
عمل مرسوم با مقادیر قابل توجهی مقاومت نفوذ سنج (PR) از عمق 0.0-0.2 متر، در مقایسه با تیمارهای خاک لخت همراه بود. در مقابل، مقادیر PR بهطور قابلتوجهی پایینتر در سطح نیمرخ خاک از تیمار خاکورزی صفر نشاندهنده فشردگی کمتر خاک در مقایسه با سایر تیمارهای خاک لخت است.
کشت همراه به طور قابل توجهی بر روابط عمومی در مقایسه با روش معمول تأثیر نمی گذارد. این غیرمنتظره بود، زیرا بر اساس مطالعات منتشر شده قبلی، ساختار خاک زیست پالایی شده کشت همراه.
در سال 2020، PR به طور قابل توجهی در چرخش های بین ردیفی به عمق 0.25 متر برای همه تیمارهای آشفتگی خاک کم عمق کاهش یافت. علاوه بر این، تیمارهای مالچ کاه و کمپوست PAS 100 (که همراه با اختلال در خاک کم عمق اعمال می شود) منجر به تراکم قابل توجهی کمتری نسبت به روش معمولی تا اعماق بیش از 0.5 متر شد.
در سال 2020، نرخ نفوذ در تمام تیمارهای تحت تأثیر آشفتگی خاک کم عمق به عنوان "بسیار سریع" (> 500 میلی متر در ساعت) طبقه بندی شد.1) و به طور قابل توجهی بالاتر از تمرین معمولی بودند ("متوسط"، 23.2 میلی متر در ساعت-1).
نتایج نشان میدهد که ترکیبی از کاربرد مالچ (یا کمپوست PAS 100 یا کاه) برای چرخش بین ردیفها و اختلال در خاک کمعمق به طور قابلتوجهی تراکم عمیق نشسته را کاهش میدهد و نفوذ را افزایش میدهد. این پیامدهایی برای کنترل رواناب و فرسایش و همچنین شارژ مجدد رطوبت خاک دارد.
FV 450a: تاثیر درمان ها بر معماری ریشه
تفاوت معنی داری در تراکم توده ریشه کل پروفایل (RMD) بین تیمارهای خاکورزی صفر و تمرین معمولی مشاهده شد. این به دلیل تفاوت قابل توجه در RMD در عمق 0.15 - 0.30 متر، 0.3، 0.6 و 0.9 متر از خط صفر تاج بود. این تفاوتها بین 48 تا 98 درصد افزایش در RMD مرتبط با تیمار خاکورزی صفر در مقایسه با روش معمولی است. این نشان میدهد که ریزش مجدد سالانه به ریشههای ذخیرهسازی آسیب میزند. با این حال، تا به امروز، کاهش قابل توجهی در عملکرد یا افزایش بروز بیماری در رابطه با این درمان مشاهده نشده است.
Guelph Millennium در مقایسه با Gijnlim با تمایل ریشه زایی کم عمق همراه است. برای تیمار خاکورزی صفر، که اساساً به ریشه مارچوبه اجازه میدهد دستنخورده رشد کند، Guelph Millennium با 66 تا 100 درصد RMD بالاتر در عمق 0.0 تا 0.15 متری در 0.3 و 0.6 متر از خط صفر تاج در مقایسه با Gijnlim همراه است.
در تمام تیمارها، زیر خاک (اختلال کم عمق خاک) در چرخش های بین ردیفی می تواند به طور بالقوه تا 5٪ از کل زیست توده ریشه را تحت طیفی از پیکربندی های قلع مورد استفاده در عمق عملیاتی 300 میلی متر آسیب برساند. عملیات ریجینگ سالیانه همچنین پتانسیل آسیب رساندن به 5 درصد از کل زیست توده ریشه را دارد.
FV 450a: نتایج نظرسنجی پرورش دهندگان
برای مزارع نمونه برداری شده از بانک زمینی وسیع تر، فاصله ردیف مارچوبه به عنوان تابعی از مراکز چرخش متفاوت بود. بیشترین مقادیر توده ریشه در خط صفر تاج و تا فاصله 0.3 متری از خط الراس، و کمترین مقادیر در چرخش در منطقه مرده نزدیک سطح خاک (0-0.3 متر) مشاهده شد. تنوع عامل غالب در توزیع توده ریشه نبود، در حالی که سن توده تأثیر معنیداری داشت. تکرار مجدد و زیر خاک شدن در چرخها از گسترش سیستم ریشه در ناحیه چرخزنی جلوگیری کرد و در نتیجه باعث «قطع» قابلتوجه زیست توده ریشه بالقوه قابل دستیابی شد. این پیامدهایی برای ذخیره کربوهیدرات دارد. توده ریشه نیز با روابط عمومی خاک در تمام مکانها و مزارع نمونهبرداری شده همبستگی منفی داشت. نتایج همچنان از این توصیه حمایت میکند که به منظور جلوگیری از آسیب ریشههای ذخیرهسازی از طریق عملیات لایهبرداری مجدد یا زیرشکنسازی، کشاورزان باید قبل از شروع عملیات لایهبرداری مجدد و/یا زیر خاکسازی، بررسیهای توزیع پروفایل ریشه اکتشافی را انجام دهند.
ادامه پروژه FV 450b (از 1 ژوئیه 2021)
(با توجه به تصمیم وزیر دفاع در مورد آینده باغبانی AHDB)
گروه مدیریت پروژه (PMG)، متشکل از جان چین از مزرعه کبری، فیل لانگلی از Gs Sandfields Farm Ltd.، تیم کیسی از J & V Casey & Son Ltd. و مشاور مستقل Claire Donkin معتقدند که این کار باید ادامه یابد. برای 3 سال آینده، زیرا نظارت بر محصول هنگام رسیدن به مرحله اوج تولید تجاری اهمیت دارد. آزمایش به این مرحله از بلوغ محصول و تولید اقتصادی که معمولاً بین سالهای 4-7 رخ می دهد نرسیده است (شکل 3). این دوره بازپرداخت کلیدی برای تولیدکنندگان است. در نتیجه، تأثیر ریج مجدد سالانه بر طول عمر و سودآوری غرفه باید ادامه یابد و پیامدهای اقتصادی ارزیابی شود. دیدگاه PMG توسط کمیته فنی تحقیق و توسعه AGA در سپتامبر 2020 پشتیبانی شد.
شکل 3. جدول زمانی پروژه FV450 / FV450a / FV450b که فعالیت ها را تا تاریخ و دوره حیاتی بلوغ تجاری نشان می دهد.
اهداف ادامه ارزیابی اثرات BMP ها بر عملکرد مارچوبه، طول عمر درختان، بروز بیماری و سلامت خاک است. کار شامل یک ارزیابی انتقادی از نقش کاربرد کمپوست PAS 100 در افزایش بازده خواهد بود. ارزیابی کامل شاخصهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک و توزیع مشخصات ریشه ذخیرهسازی، به منظور شناسایی شرایط بهینه برای تکثیر ریشه ذخیرهسازی. مقادیر مقاومت نفوذ آستانه ای که طول ریشه را محدود می کند کمی اندازه گیری می شود و تفاوت های رقمی در معماری ریشه و عملکرد ارزیابی می شود.
این پروژه مقرون به صرفه ترین BMP را از نظر بهبود عملکرد مارچوبه و سلامت خاک در دوره 6 ساله برداشت تجاری، بر اساس تجزیه و تحلیل هزینه و فایده مشخص می کند. این به پرورش دهندگان مارچوبه اجازه می دهد تا تصمیمات آگاهانه ای در رابطه با اقتصادی اتخاذ BMP در زمینه اقتصاد کسب و کار مزرعه خود بگیرند.
همچنین هدف این است که از طریق ایجاد 3 تا 5 سایت ماهواره ای تکراری، BMP های انتخاب شده را به سایر سایت های پرورش دهندگان تقلیل دهیم. این پروژه همچنین نقش بالقوه جو را به عنوان یک محصول همراه جایگزین به جای چاودار بررسی خواهد کرد تا بتواند از رواناب/فرسایش در زمستان محافظت کند.
اطلاعات بیشتر
گزارش پروژه را از اینجا دانلود کنید
گروه را ملاقات کن
گریس چوتو
مدیر تبادل دانش - سبزیجات مزرعه (سالادهای برگدار، گیاهان و سبزیجات ویژه)بیو کامل را ببینید
کیم پارکر
دانشمند حفاظت از محصولات زراعی: بیماری هابیو کامل را ببینید