Полевите операции, като годишно повторно набраздяване на посевите с аспержи, операции по пръскане и прибиране на реколтата, могат да доведат до прогресивно и силно уплътняване на колелата между леглата, което води до намалена инфилтрация и повишен риск от натрупване на повърхностни води, генериране на оттичане и ерозия на почвата.
AHDB финансира проект FV 450 „Аспержи: Устойчиво управление на почвата за дълготрайност на насажденията и оптимизиране на добива“ (01/05/2016 – 31/03/2018), да разработи и ефективно да разпространи набор от най-добри практики за управление (BMP) за предотвратяване и/или отстраняване на уплътняването с колела и проблемите, които причинява. Проектът беше ръководен от д-р Роб Симънс от Института за почвата и храните в Кранфийлд, Университета Кранфийлд.
Два повторени полеви експеримента бяха създадени през април 2016 г. в Gatsford Farm, Ross-on-Wye, с подкрепа в натура от Cobrey Farms. BMP включва (1) придружаващи култури – ръж (Sereale cecale L.), горчица (Sinapis alba L.), (2) междуредово повърхностно мулчиране (мулч от слама или компост PAS 100 в комбинация с плитко разрушаване на почвата (SSD)) и (3) комбинация от конвенционални практики за обработка на почвата (повторно набраздяване (R) и SSD) срещу (4) опция за нулева обработка на почвата. Нарушаването на плитката почва беше приложено с помощта на крилати зъбци на дълбочина 0.25 – 0.3 m при третиране с мулч.
В експеримент 1 (48 експериментални парцела), въздействието на BMP е изследвано в Gijnlim, което представлява 70% от реколтата от аспержи, отглеждана в Обединеното кралство. Експеримент 2 сравнява сортовите разлики в развитието и архитектурата на корените и разпределението на профилите на корените, повлияни от обработките за подпочване за Gijnlim и Guelph Millennium. Пробната настройка е дадена по-долу –
Таблици 1 – Експеримент 1: Описания на лечението
разнообразие | Описание на лечението | Повторно набраздяване |
Гийнлим | Култура-компаньон – ръж | R |
Гийнлим | Култура-компаньон – ръж | NR |
Гийнлим | Съпътстваща култура – горчица | R |
Гийнлим | Съпътстваща култура – горчица | NR |
Гийнлим | PAS 100 компост SSD | R |
Гийнлим | PAS 100 компост SSD | NR |
Гийнлим | Straw Mulch SSD | R |
Гийнлим | Straw Mulch SSD | NR |
Гийнлим | Гола почва SSD | R |
Гийнлим | Гола почва SSD | NR |
Гийнлим | Конвенционална практика | R |
Гийнлим | Нулева обработка на почвата | NR |
Годишно повторно набраздяване (R) или нулево набраздяване (NR). Нарушение на плитката почва (SSD). Леченията с удебелен шрифт са включени в Експеримент 2.
Експеримент 2: Описания на лечението
разнообразие | Описание на лечението | Повторно набраздяване |
Гийнлим | Гола почва SSD | R |
Гийнлим | Гола почва SSD | NR |
Гийнлим | *Конвенционална практика | R |
Гийнлим | Нулева обработка на почвата | NR |
Гуелф Милениум | Гола почва SSD | R |
Гуелф Милениум | Гола почва SSD | NR |
Гуелф Милениум | *Конвенционална практика | R |
Гуелф Милениум | Нулева обработка на почвата | NR |
Годишно повторно набраздяване (R) или нулево набраздяване (NR). Нарушение на плитката почва (SSD). Леченията с удебелен шрифт са включени от Експеримент 1.
*Конвенционалната практика се дефинира като ежегодно повторно набраздяване без плитко нарушаване на почвата, прилагано при междуредови колела.
Определени са основната архитектура и разпределенията на основния профил. Ядрата на корените бяха взети на нулевата линия на короната (CZL) между две растения в реда. Сърцевините също бяха взети впоследствие, далеч от CZL, но в съответствие с короната на разстояния от 0.3 m, 0.6 m и 0.9 m (Фигура 1). Ядрата на корените бяха извлечени от следните дълбочини на почвата: 0.00 – 0.15 m, 0.15 – 0.30 m, 0.30 – 0.45 m и 0.45 – 0.6 m.
Фигура 1. Протокол за кореново извличане, приет на мястото за изпитване на FV 450 / FV 450a.
Двугодишният проект показа силна тенденция корените на Gijnlim да се разширяват повече в колелото, отколкото Guelph Millennium, но не бяха наблюдавани значителни разлики в пространственото разпределение на плътността на кореновата маса между сортовете. Ограниченото прибиране на реколтата за количествено определяне на добивите показа, че повторното набраздяване не намалява добива за двата сорта, въпреки че резултатите предполагат, че за младата култура и колелата на 1.83 m центрове операциите по подпочване до 0.3 m дълбочина са безопасни за извършване, когато ръж или горчица са съпътстващи култури бяха отгледани. Съществува обаче риск от увреждане на 2-5% от общата маса на корените при подпочване в колелата на дълбочина 0.175 cm за Guelph Millennium и на дълбочина 0.3 m за Gijnlim.
Придружаващите култури от ръж и горчица изглежда ограничават развитието на корените за съхранение на аспержи до зоната на билото, с по-слаб растеж на корените на повърхността (< 0.15 m) на колелата. Третирането с ръж / не-плитка почва, без увреждане на гребените, даде значително по-нисък добив (18.9 – 28.5% по-нисък) от повечето други третирания. Това намаление силно контрастира с констатациите на производителите на аспержи в Северна Америка.
Високи стойности на устойчивост на пенетромер (PR>3 MPa) и висока обемна плътност (BD>1.45 cm-3)
бяха наблюдавани измервания в горния подпочвен слой при колела, които биха могли да повлияят на развитието на корена на аспержите. Бяха направени и записи с висок BD за средата на горния почвен слой. Исторически погледнато, корените на аспержите са наблюдавани в почви с PR стойности от 1.96 MPa и 2.9 MPa). Въздействието на високите стойности на PR и BD върху растежа на кореновата система за съхранение на аспержи и следователно способността за съхраняване на разтворими въглехидрати понастоящем не е известно.
Продължаващият проект FV 450a (02/04 2018 – 02/04/2021) беше предприет като докторантура от Луси Маскова под ръководството на д-р Роб Симънс, д-р Сара Де Баетс и д-р Линда Дикс в Кранфийлд. Това продължи проучването на въздействието на третирането с FV450 върху добивите, развитието на корените и архитектурата, както и нивата на разтворими въглехидрати в кореновата система и въздействието върху здравето на почвата. Бяха оценени сортовите разлики в реакцията на корените към BMP и беше предприето по-широко проучване на архитектурата на корените на аспержи, обхващащо различни типове почви, възрасти на насажденията, различни сортове и системи за производство в общността на производителите на аспержи. Нивата на въглехидрати в корените за съхранение бяха определени на различни места и беше направена оценка на „уязвимостта на увреждане на корените“ за конкретните изследвани култури.
FV 450a: Въздействие на BMP върху добива
Третирането с компост PAS 100 (набраздено и ненабраздено в комбинация с плитко разрушаване на почвата) се свързва с 20% повишаване на добивите на аспержи в сравнение с конвенционалната практика и ненабраздено третиране на ръж. Третирането с ръж без ръбове продължава да се свързва с 23% намаление на добива в сравнение с третирането с ръж с ръбове (Фигура 2).
Фигура 2. Разлики в добива Gijnlim за 2020 г. (kg ha-1) между леченията от Експеримент 1. Вертикалните ленти означават 0.95 доверителни интервали.
Това предоставя солидни доказателства, че когато ръжта се отглежда като съпътстваща култура и не може да се предприеме набраздяване, през следващата пролет може да се очаква значително намаляване на добива. Въпреки това, ако може да се предприеме набраздяване, не се наблюдава намаляване на добива в сравнение с конвенционалната практика или нулевата обработка на почвата. Въз основа на тези констатации, производителите може да не желаят да рискуват да отглеждат ръж като придружаваща култура, в случай че метеорологичните / почвените условия означават, че не могат да стигнат до земята до билото.
Резултатите от 2020 г. последваха констатациите от 2018 г. и 2019 г., че стойностите на въглехидратите в корена на аспержите за съхранение на Guelph Millennium са значително по-високи от еквивалента за Gijnlim, независимо от лечението. Въпреки някои ясни разлики в добивите, нямаше ефект от третирането върху стойностите на въглехидратите в корените нито през 2019 г., нито през 2020 г.
Резултатите показват също, че както за Gijnlim, така и за Guelph Millennium, годишното повторно набраздяване, свързано с конвенционалната практика, е довело до 20-24% намаление на добива в сравнение с еквивалентните обработки с нулева обработка на почвата. Това може отчасти да потвърди предишни изследвания, показващи, че годишното повторно набраздяване причинява увреждане на корените и намаляване на добива.
FV 450a: Въздействие върху BMP върху уплътняването и инфилтрацията на почвата
Конвенционалната практика се свързва със значително по-високи стойности на устойчивост на пенетрометър (PR) от 0.0-0.2 m дълбочина, в сравнение с третирането на гола почва. Обратно, значително по-ниските стойности на PR в почвения профил от обработката с нулева обработка показват по-малко уплътняване на почвата в сравнение с всички други обработки на гола почва.
Придружаващото изрязване не повлиява значително PR в сравнение с конвенционалната практика. Това беше неочаквано, тъй като въз основа на предишни публикувани проучвания, биоремедиирана структура на почвата при придружаващите култури.
През 2020 г. PR беше значително намален в междуредовите колела до 0.25 m дълбочина за всички плитки обработки за нарушаване на почвата. Освен това третирането със сламен мулч и компост PAS 100 (приложено заедно с плитко разрушаване на почвата) доведе до значително по-малко уплътняване в сравнение с конвенционалната практика до дълбочини над 0.5 m.
През 2020 г. нивата на инфилтрация при всички третирания, подложени на плитко нарушаване на почвата, бяха класифицирани като „Много бързи“ (>500 mm h1) и бяха значително по-високи, отколкото за конвенционалната практика („Умерено“, 23.2 mm h-1).
Резултатите предполагат, че комбинацията от прилагане на мулч (или PAS 100 компост, или слама) с междуредово колело и плитко нарушаване на почвата значително намалява дълбокото уплътняване и увеличава инфилтрацията. Това има отражение върху оттока и контрола на ерозията, както и за възстановяването на влагата в почвата.
FV 450a: Въздействие на леченията върху основната архитектура
Наблюдавани са значителни разлики в плътността на кореновата маса в целия профил (RMD) между нулева обработка на почвата и третирания с конвенционална практика. Това се дължи на значителни разлики в RMD на 0.15 – 0.30 m дълбочина, 0.3, 0.6 и 0.9 m от нулевата линия на короната. Тези разлики възлизат на между 48-98% увеличение на RMD, свързано с третирането с нулева обработка в сравнение с конвенционалната практика. Това показва, че ежегодното повторно набраздяване уврежда корените за съхранение. Въпреки това, към днешна дата не е наблюдавано значително намаляване на добива или увеличаване на честотата на заболяването във връзка с това лечение.
Guelph Millennium се свързва с по-плитка тенденция за вкореняване в сравнение с Gijnlim. За обработката с нулева обработка, която по същество позволява на корена на аспержите да расте необезпокоявано, Guelph Millennium се свързва с 66-100% по-висока RMD на 0.0 – 0.15 m дълбочина на 0.3 и 0.6 m от нулевата линия на короната, в сравнение с Gijnlim.
Във всички третирания, подпочването (плитко нарушаване на почвата) при междуредови колела може потенциално да увреди до 5% от общата коренова биомаса при набор от конфигурации на зъбците, използвани при работна дълбочина от 300 mm. Годишните операции по набраздяване също имат потенциал да увредят до 5% от общата коренова биомаса.
FV 450a: Резултати от проучването на производителите
За полета, взети от по-широката земя на производител, разстоянията между редовете за аспержи варират в зависимост от центровете на колела. Най-високите стойности на кореновата маса са открити при нулевата линия на короната и на разстояние до 0.3 m от билото, а най-ниските стойности при колелото в "мъртва зона" близо до повърхността на почвата (0-0.3 m). Сортът не е преобладаващ фактор в разпределението на кореновата маса, докато възрастта на насаждението има значителен ефект. Повтарящото се повторно набраздяване и подпочване в колелата предотвратява разширяването на кореновата система в зоната на колене, като по този начин причинява значително „отрязване“ на потенциално постижимата коренова биомаса. Това има отражение върху съхранението на въглехидрати. Масата на корена също е отрицателно свързана с PR на почвата във всички места и полета с проби. Резултатите продължават да подкрепят препоръката, че за да се предотврати увреждане на корените за съхранение чрез операции по повторно нагребване или подпочване, производителите трябва да предприемат проучвателни проучвания на разпространението на профила на корените преди започване на операции по повторно набраздяване и/или подпочване.
Продължаващ проект FV 450b (от 1 юли 2021 г.)
(Предмет на министерско решение на Defra относно бъдещето на AHDB Horticulture)
Групата за управление на проекта (PMG), състояща се от Джон Чин от Cobrey Farm, Фил Лангли от Gs Sandfields Farm Ltd., Тим Кейси от J & V Casey & Son Ltd. и независимият консултант Claire Donkin, са на мнение, че тази работа трябва да продължи за следващите 3 години, тъй като е важно да се наблюдава реколтата, докато узрява в пиковата си фаза на търговско производство. Опитът не е достигнал тази фаза на зрялост на културите и икономично производство, която обикновено се случва между години 4-7 (Фигура 3). Това е ключовият период на изплащане за производителите. Следователно въздействието на годишното повторно нагребване върху дълготрайността на насажденията и рентабилността трябва да продължи да се наблюдава и да се оценяват икономическите последици. Гледната точка на PMG беше подкрепена от техническия комитет на AGA Research & Development през септември 2020 г.
Фигура 3. График на проекта FV450 / FV450a / FV450b, показващ дейностите до датата и периода на решаващия период на търговска зрялост.
Целите са да продължим да оценяваме въздействието на BMP върху добива на аспержи, дълголетието на насажденията, заболеваемостта и здравето на почвата. Работата ще включва критична оценка на ролята на прилагането на компост PAS 100 за увеличаване на добивите; пълна оценка на физическите, химичните и биологичните показатели на почвата и разпределението на профилите на складовите корени, за да се идентифицират оптималните условия за пролиферация на складовите корени. Стойностите на праговата устойчивост на проникване, които ограничават удължаването на корена, ще бъдат количествено определени и ще продължат да се оценяват сортовите разлики в структурата на корена и добивите.
Проектът ще определи най-рентабилния BMP по отношение на подобряването на добива на аспержи и здравето на почвата през 6-годишния период на търговски реколти, въз основа на анализ на разходите и ползите. Това ще позволи на производителите на аспержи да вземат информирани решения относно икономиката на приемането на BMP в контекста на икономиката на техния собствен земеделски бизнес.
Намеренията са също така избрани BMP на практика да се разширят до други места за отглеждане чрез създаване на 3-5 репликирани сателитни обекта. Проектът също така ще проучи потенциалната роля на овеса като алтернативна придружаваща култура вместо ръжта, за да се осигури защита от оттичане/ерозия през зимата.
Допълнителна информация
Изтеглете докладите по проекта тук
Запознайте се с отбора
Грейс Чото
Мениджър за обмен на знания – Полски зеленчуци (листни салати, билки и специални зеленчуци)Вижте пълната биография
Ким Паркър
Учен по защита на културите: болестиВижте пълната биография