Dynamics of soil order and penetration resistance in soil - Latvijas ...
Dynamics of soil order and penetration resistance in soil - Latvijas ...
Dynamics of soil order and penetration resistance in soil - Latvijas ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
AGRONOMIJAS VĒSTIS (Latvian Journal <strong>of</strong> Agronomy), No.10, LLU, 200825t, °C20151050AprilMayJuneJulyAugustSeptemberOctoberNovember2005 2006 Long-termMonths1. att. Vidējā diennakts gaisa temperatūra 2005. un 2006. g., °C (pēc Dobeles HMS)Figure 1. Mean temperatures, °C, LAU RSF “Vecauce” (after Dobele gaug<strong>in</strong>g-station)Novērojumi veikti vasaras miežu šėirnes ‘Just<strong>in</strong>a’ sējumos, 15 ikgadējos, stacionārosnovērojuma punktos ar attālumu starp tiem 5 metri. Pēc novērojumu izpildes vasaras miežu 2 - 3lapu fāzē sējumos tika izveidota 3 m plata josla bez augiem, lietojot Raundapu 1 L ha 1 . Sējumālietota vienāda agrotehnika, ievērots vienīgās atšėirības pr<strong>in</strong>cips. Kā ražu ietekmējošie faktoripētīti: penetrometriskā pretestība augsnes slāĦos līdz 50 cm dziĜumam, nosakot to labību vienu –divu lapu fāzē, cerošanas fāzes beigās. Vienlaicīgi ar penetrometrisko pretestību noteica augsnesmitrumu aramkārtā un zem tās ar Eijkelkamp Agrisearch Equipment aparatūru: augsnespenetrometru un mitruma mērītāju. Sakārtas blīvumu aramkārtā noteica ar firmas Eijkelkampcil<strong>in</strong>driem, kuru augstums bija 5 cm.160150140120106,4Precipitations, mm1008060402017,220,44242,627,64348,624,2516513757535,6465956,371,65341,8510AprilMayJuneJulyAugustSeptemberOctoberNovember2005 2006 Long-termMonths2. att. Vidējais nokrišĦu daudzums 2005. un 2006. gadā, mm, (pēc Dobeles HMS)Figure 2. Amount <strong>of</strong> precipitation, mm, LAU RSF “Vecauce”(after Dobele Gaug<strong>in</strong>g-station)32
AGRONOMIJAS VĒSTIS (Latvian Journal <strong>of</strong> Agronomy), No.10, LLU, 2008Pētījumu rezultāti un analīzePētījumu rezultāti 2005.g. sezonā augsnes mitruma izmaiĦas Ĝāva konstatēt, ka vasarasmiežu sējumā bija mazāks augsnes mitrums nekā punktos bez augiem. Būtiska mitruma atšėirībakonstatēta miežu vienu – divu lapu attīstības fāzē 3. jūnijā 0 - 5 cm dziĜumā, miežu cerošanas fāzesbeigās un stiebrošanas fāzes sākumā, 15. jūnijā arī 0 - 5 cm un 40 - 45 cm dziĜumam, kā arī pirmsražas novākšanas visos mitruma noteikšanas dziĜumos. Būtisks un izteikti pazem<strong>in</strong>āts augsnesmitrums zem aramkārtas vasaras miežu sējumos konstatēts augusta mēneša sākumā (3. att.).%242220181614120-5 20-2540-450-5 20-2540-450-5 20-2540-450-5 20-2540-450-5 20-2540-450-5 20-2540-45<strong>in</strong> sow<strong>in</strong>gwithoutplants<strong>in</strong> sow<strong>in</strong>gwithoutplants<strong>in</strong> sow<strong>in</strong>gwithoutplants03.06.2005. 15.06.2005. 02.08.2005.Depth, variants <strong>and</strong> time <strong>of</strong> <strong>soil</strong> moisture detection3.att. Augsnes mitruma izmaiĦas stacionāros novērojumu punktos vasaras miežu sējumos unaugsnē bez augiem 2005.g.Figure 3. Changes <strong>of</strong> <strong>soil</strong> moisture <strong>in</strong> stationary observations po<strong>in</strong>ts <strong>in</strong> spr<strong>in</strong>g barley sow<strong>in</strong>g <strong>and</strong> withoutplants <strong>in</strong> 2005700600500kPa cm -2400300200100025.05.03.06.15.06.02.08.25.05.03.06.15.06.02.08.25.05.03.06.15.06.02.08.25.05.03.06.15.06.02.08.0 - 10 cm 0 - 10 cm 10 - 20 cm 10 - 20 cm<strong>in</strong> sow<strong>in</strong>g without plants <strong>in</strong> sow<strong>in</strong>g without plantsVariants, depth <strong>and</strong> time <strong>of</strong> the comparison4. att. Augsnes penetrometriskās pretestības izmaiĦas vasaras miežu sējumā un augsnēbez augiem aramkārtā līdz 20 cm 2005.g.Figure 4. Changes <strong>of</strong> <strong>soil</strong> <strong>penetration</strong> <strong>resistance</strong> <strong>in</strong> spr<strong>in</strong>g barley sow<strong>in</strong>g <strong>and</strong> <strong>in</strong> <strong>soil</strong> without plants <strong>in</strong> top<strong>soil</strong>till 20 cm <strong>in</strong> 2005Izteikti krass un būtisks augsnes penetrometriskās pretestības paliel<strong>in</strong>ājums vasaras miežusējumā konstatēts pirms ražas novākšanas 40 - 50 cm dziĜumā. Variantos bez augiem šī sakarībabija arī būtiska, bet bez krasi izteiktām atšėirībām (5. att.).33
AGRONOMIJAS VĒSTIS (Latvian Journal <strong>of</strong> Agronomy), No.10, LLU, 200816001400kPa cm -21200100080060040020025.05.03.06.15.06.02.08.25.05.03.06.15.06.02.08.25.05.03.06.15.06.02.08.25.05.03.06.15.06.02.08.25.05.03.06.15.06.02.08.25.05.03.06.15.06.02.08.20 - 30 30 - 40 40 - 50 20 - 30 30 - 40 40 - 50<strong>in</strong> sow<strong>in</strong>gwithout plantsVariants, depth <strong>and</strong> time <strong>of</strong> the comparison5.att. Augsnes penetrometriskās pretestības izmaiĦas vasaras miežu sējumā un augsnē bez augiemzem aramkārtā līdz 50 cm 2005.g.Figure 5. Changes <strong>of</strong> <strong>soil</strong> <strong>penetration</strong> <strong>resistance</strong> <strong>in</strong> spr<strong>in</strong>g barley sow<strong>in</strong>g <strong>and</strong> <strong>in</strong> <strong>soil</strong> without plants <strong>in</strong> sub<strong>soil</strong>till 50 cm <strong>in</strong> 2005Pētījumu rezultāti 2006.g. sezonā par augsnes mitruma izmaiĦām liec<strong>in</strong>āja, ka 2006.g. arkrasi izteiktu mitruma deficītu augsnē miežu attīstības fāzēs cerošanas laikā un pēc tās, augsnesmitrums sējumā bija būtiski zemāks visos noteiktajos dziĜumos nekā variantos bez augiem. SakĦusistēmas darbības rezultātā miežu sējumos mitruma saturs būtiski samaz<strong>in</strong>ājies arī 40 - 50 cmdziĜumā (6.att.).1917%1513119750-5 20-25 40-45 0-5 20-25 40-45 0-5 20-25 40-45 0-5 20-25 40-45<strong>in</strong> sow<strong>in</strong>g without plants <strong>in</strong> sow<strong>in</strong>g without plants14.06.2006. 29.06.2006.Depth, variants <strong>and</strong> time <strong>of</strong> measurements6.att. Augsnes mitruma salīdz<strong>in</strong>ājums stacionāros novērojumu punktos vasaras miežu sējumos unaugsnē bez augiem 2006.g.Figure 6. Soil moisture comparison <strong>in</strong> stationary observation po<strong>in</strong>ts <strong>in</strong> spr<strong>in</strong>g barley sow<strong>in</strong>g <strong>and</strong> <strong>in</strong><strong>soil</strong> without plants <strong>in</strong> 2006Konstatēts, ka augsnes penetrometriskā pretestība 2006.g. apstākĜos miežos stiebrošanasfāzē bija par lielu, lai to noteiktu ar penetrometru. Tajā pašā laikā augsnes penetrometriskāpretestība stacionārajos novērojumu punktos bez augiem nepārsniedza 450 kPa cm -2 (7. att.).34
AGRONOMIJAS VĒSTIS (Latvian Journal <strong>of</strong> Agronomy), No.10, LLU, 200880070060050040030020014.06.29.06.14.06.29.06.14.06.29.06.14.06.29.06.14.06.29.06.kPa cm -20 -1010 -20.20 -3030 -4040 -500 - 10 10 - 20. 20 - 30 30 - 40 40 - 50<strong>in</strong> sow<strong>in</strong>g 14.06.without plantsSoil <strong>penetration</strong> resitance <strong>in</strong> sow<strong>in</strong>g 29.06. was too large to detect it withpenetrometer7. att. Augsnes penetrometriskās pretestības izmaiĦas vasaras miežu sējumā 2006.g.Figure 7. Soil <strong>penetration</strong> <strong>resistance</strong> changes <strong>in</strong> spr<strong>in</strong>g barley sow<strong>in</strong>g <strong>in</strong> 2006.Augsnes penetrometriskās pretestības un mitruma sakarību analīze Ĝāva sec<strong>in</strong>āt, kapaliel<strong>in</strong>ātam augsnes mitrumam atbilst pazem<strong>in</strong>āta augsnes penetrometriskā pretestība (8. att.).kPa cm -27006506005505004504003503002502006405334262598,9 18,7 27,3 31,7Soil moisture, %kPa cm -2700y = -15,486x + 799,83600R 2 = 0,925250040030020010005,0 15,0 25,0 35,0Soil moisture, %8. att. Augsnes mitrums un pretestība vidēji 2005. – 2006.g. un l<strong>in</strong>eārās regresijas raksturojumsstarp augsnes mitruma un penetrometriskās pretestības rādītājiem.Figure 8. Soil moisture <strong>and</strong> <strong>penetration</strong> <strong>resistance</strong> <strong>in</strong> average <strong>in</strong> 2005 – 2006; characteristic <strong>of</strong> l<strong>in</strong>earregression between <strong>in</strong>dices <strong>of</strong> <strong>soil</strong> moisture <strong>and</strong> penetrometric <strong>resistance</strong>Ar vienādojumu izskaidroto lielumu īpatsvars R= 92.52 %, bet vienādojuma varbūtība P =0.0381. L<strong>in</strong>eārā regresijas koeficienta b yx = - 15.486 un P = 0.038125 < P t = 0.05.Augsnes mitruma un penetrometriskās pretestības sakarību ar miežu ražu pētījumos Ħēmavērā, ka starp šīm pazīmēm pastāv multifunkcionālas sakarības. Lai izslēgtu vienas faktoriālāspazīmes mitruma ietekmes uz ražu atšėirībām, izmantoja parciālo l<strong>in</strong>eāro korelāciju aprēė<strong>in</strong>us.Rezultāti liec<strong>in</strong>āja, ka atsevišėos eksperimentu gados l<strong>in</strong>eāro sakarību ciešumi bija atšėirīgi, kasskaidrojams ar nokrišĦu daudzumu un augsnes mitrumu. Paliel<strong>in</strong>āta augsnes mitruma atšėirībuietekme uz ražu bija konstatēta 2006.g., bet negatīva – 2005.g. (9.att.). Ja 2006.g. apstākĜos35
AGRONOMIJAS VĒSTIS (Latvian Journal <strong>of</strong> Agronomy), No.10, LLU, 2008Izmantotā literatūra1. Lap<strong>in</strong>s D., Berz<strong>in</strong>s A., Kopmanis J., Melngalvis I., Sanzarevska R. (2005) Possibilities <strong>of</strong> <strong>soil</strong> tillage <strong>and</strong>sow<strong>in</strong>g technologies optimizations <strong>in</strong> spr<strong>in</strong>g barley // Latvian Journal <strong>of</strong> Agronomy, Nr. 8, Jelgava, 211 –215.2. Lap<strong>in</strong>s D., Vilde A., Berz<strong>in</strong>s A., Plume A., Ruc<strong>in</strong>s A. (2006) Investigations <strong>in</strong> Precision Agriculture <strong>in</strong>Latvia Studies <strong>of</strong> Soil Properties <strong>and</strong> Tillage / Soil Management for Susta<strong>in</strong>ability, Advances <strong>in</strong> Geology 38 /A cooperation Series <strong>of</strong> the International Union <strong>of</strong> Soil Science / Reiskirchen, Kiel, 223 – 232.THE EFFECTS OF DIFFERENT SOIL GENESIS ON THE CONCENTRATION OFBIOGENIC ELEMENTS IN LYSIMETRIC WATERKatutis K., Repsiene R., Baltramaityte D.Lithuanian Institute <strong>of</strong> Agriculture’s V÷žaičiai Branch, V÷žaičiai, Klaip÷da district, Lithuania, LT-96216, phone: +370 46458233, e-mail: filialas@vezaiciai.lzi.ltAbstractLysimetric experiments were set up at the Lithuanian Institute <strong>of</strong> Agriculture’s V÷žaičiai <strong>in</strong>1992. The article summarises the experimental data generated dur<strong>in</strong>g 1992-2003. Our experimentalevidence suggests that the concentration <strong>of</strong> biogenic elements <strong>in</strong> lysimetric water depends on <strong>soil</strong>genesis <strong>and</strong> texture. Podzolization processes are more <strong>in</strong>tensive <strong>in</strong> West <strong>and</strong> East Lithuania’s <strong>soil</strong>scompared with those <strong>in</strong> Central Lithuania. More rapid leach<strong>in</strong>g <strong>of</strong> biogenic elements occurs onlighter-textured <strong>soil</strong>s compared with heavier-textured <strong>soil</strong>s. The largest amount <strong>of</strong> biogenicelements is leached dur<strong>in</strong>g the w<strong>in</strong>ter – spr<strong>in</strong>g period when percolation <strong>of</strong> excess water through the<strong>soil</strong> occurs. The concentration <strong>of</strong> calcium ions <strong>in</strong> lysimetric water out <strong>of</strong> the tested (Ca ++ , Mg ++ , K + )cations was the highest (90.1 – 160.1 mg kg -1 ), that <strong>of</strong> magnesium made up 11 %, <strong>and</strong> that <strong>of</strong>potassium 3 %, when calculat<strong>in</strong>g from the total amount <strong>of</strong> cations tested.The concentration <strong>of</strong> sulphate (SO 4- - ) ions <strong>in</strong> lysimetric water was determ<strong>in</strong>ed to be thehighest out <strong>of</strong> the tested (SO 4- - , NO 3 - , Cl - ) anions rang<strong>in</strong>g from 61.2 mg kg -1 <strong>in</strong> Juknaičiai Podzolsto 70.7 mg kg -1 <strong>in</strong> Dub<strong>in</strong>giai Planosols. The concentration <strong>of</strong> nitrate nitrogen (NO 3 - ) <strong>in</strong> lysimetricwater was found to be markedly higher than that <strong>of</strong> potassium or magnesium, but lower than that <strong>of</strong>sulphates, rang<strong>in</strong>g from 31.9 mg kg -1 <strong>in</strong> V÷žaičiai Bathihypogleyi- Albic Luvisols to 66.2 mg kg -1 <strong>in</strong>Rumokai Bathihypogleuic- Calc(ai)ic Luvisols. The total concentration <strong>of</strong> the ions tested <strong>in</strong> thelysimetric water ranged from 278.2 mg kg -1 (<strong>in</strong> Juknaičiai) to 599.0 mg kg -1 (<strong>in</strong> V÷žaičiai).Key wordsLysimetric water, biogenic elements, leach<strong>in</strong>g, <strong>soil</strong>IntroductionA leach<strong>in</strong>g moisture regime is characteristic <strong>of</strong> Lithuania’s <strong>soil</strong>s, gravitational waterpercolates through the <strong>soil</strong> to the ground water table annually. Due to this the movement <strong>of</strong> varioussubstances, <strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g such elements-biophylls as N, P, K, Ca, Mg, S <strong>and</strong> others, from surfaceaccumulative horizons <strong>in</strong>to the sub<strong>soil</strong> horizons occurs. Many Lithuanian <strong>and</strong> foreign authors who<strong>in</strong>vestigated the leach<strong>in</strong>g <strong>of</strong> biogenic elements from the <strong>soil</strong>s differ<strong>in</strong>g <strong>in</strong> genesis <strong>in</strong>dicate that thelargest amounts (75-80 %) <strong>of</strong> the most important nutrients are leached from light-textured, wellcultivatedcalcareous loamy <strong>soil</strong>s dur<strong>in</strong>g the w<strong>in</strong>ter-spr<strong>in</strong>g period. The contents <strong>of</strong> calcium,magnesium <strong>and</strong> sulphur leached are determ<strong>in</strong>ed not by the amount <strong>of</strong> water percolated, but by thecontents <strong>of</strong> these elements <strong>in</strong> the <strong>soil</strong>. The migration <strong>of</strong> nutrients <strong>in</strong>to deeper <strong>soil</strong> layers depends onthe amount <strong>of</strong> precipitation, the anthropogenic activity as well as on the plant species (Herbst <strong>and</strong>Stumpe, 1984; Mažvila et al., 1992; Ežer<strong>in</strong>skas, 1995; Tyla, 1995; Umarova et al., 1996;Čiuberkien÷ <strong>and</strong> Ežer<strong>in</strong>skas, 2000; Gaigalis <strong>and</strong> Račkauskait÷, 2001).Calcium is a readily leached element. The f<strong>in</strong>d<strong>in</strong>gs <strong>of</strong> many researchers suggest that theconcentrations <strong>of</strong> Ca 2+ ions <strong>in</strong> lysimetric water were found to be the highest (Adomaitis et al.,2002; Ežer<strong>in</strong>skas, 1995; Čiuberkien÷ <strong>and</strong> Ežer<strong>in</strong>skas, 2000). When the <strong>soil</strong> solution conta<strong>in</strong>s highcontents <strong>of</strong> calcium <strong>and</strong> potassium ions, assimilation <strong>of</strong> magnesium by plants becomes poorer <strong>and</strong>37