Dynamics of soil order and penetration resistance in soil - Latvijas ...

AGRONOMIJAS VĒSTIS (Latvian Journal of 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 gauging-station)Novērojumi veikti vasaras miežu šėirnes ‘Justina’ 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 princips. 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 Eijkelkampcilindriem, 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 of precipitation, mm, LAU RSF “Vecauce”(after Dobele Gauging-station)32

AGRONOMIJAS VĒSTIS (Latvian Journal of 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 pazemināts 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 20-2540-45in sowingwithoutplantsin sowingwithoutplantsin sowingwithoutplants03.06.2005. 15.06.2005. 02.08.2005.Depth, variants and time of soil moisture detection3.att. Augsnes mitruma izmaiĦas stacionāros novērojumu punktos vasaras miežu sējumos unaugsnē bez augiem 2005.g.Figure 3. Changes of soil moisture in stationary observations points in spring barley sowing and withoutplants in 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 cmin sowing without plants in sowing without plantsVariants, depth and time of the comparison4. att. Augsnes penetrometriskās pretestības izmaiĦas vasaras miežu sējumā un augsnēbez augiem aramkārtā līdz 20 cm 2005.g.Figure 4. Changes of soil penetration resistance in spring barley sowing and in soil without plants in topsoiltill 20 cm in 2005Izteikti krass un būtisks augsnes penetrometriskās pretestības palielinājums 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 of 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 - 50in sowingwithout plantsVariants, depth and time of the comparison5.att. Augsnes penetrometriskās pretestības izmaiĦas vasaras miežu sējumā un augsnē bez augiemzem aramkārtā līdz 50 cm 2005.g.Figure 5. Changes of soil penetration resistance in spring barley sowing and in soil without plants in subsoiltill 50 cm in 2005Pētījumu rezultāti 2006.g. sezonā par augsnes mitruma izmaiĦām liecināja, 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 samazinājies 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 40-45in sowing without plants in sowing without plants14.06.2006. 29.06.2006.Depth, variants and time of measurements6.att. Augsnes mitruma salīdzinājums stacionāros novērojumu punktos vasaras miežu sējumos unaugsnē bez augiem 2006.g.Figure 6. Soil moisture comparison in stationary observation points in spring barley sowing and insoil without plants in 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 of 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 - 50in sowing 14.06.without plantsSoil penetration resitance in sowing 29.06. was too large to detect it withpenetrometer7. att. Augsnes penetrometriskās pretestības izmaiĦas vasaras miežu sējumā 2006.g.Figure 7. Soil penetration resistance changes in spring barley sowing in 2006.Augsnes penetrometriskās pretestības un mitruma sakarību analīze Ĝāva secināt, kapalielinātam augsnes mitrumam atbilst pazemināta 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 lineārās regresijas raksturojumsstarp augsnes mitruma un penetrometriskās pretestības rādītājiem.Figure 8. Soil moisture and penetration resistance in average in 2005 – 2006; characteristic of linearregression between indices of soil moisture and penetrometric resistanceAr vienādojumu izskaidroto lielumu īpatsvars R= 92.52 %, bet vienādojuma varbūtība P =0.0381. Lineārā 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 lineāro korelāciju aprēėinus.Rezultāti liecināja, ka atsevišėos eksperimentu gados lineāro sakarību ciešumi bija atšėirīgi, kasskaidrojams ar nokrišĦu daudzumu un augsnes mitrumu. Palielināta augsnes mitruma atšėirībuietekme uz ražu bija konstatēta 2006.g., bet negatīva – 2005.g. (9.att.). Ja 2006.g. apstākĜos35

AGRONOMIJAS VĒSTIS (Latvian Journal of Agronomy), No.10, LLU, 2008Izmantotā literatūra1. Lapins D., Berzins A., Kopmanis J., Melngalvis I., Sanzarevska R. (2005) Possibilities of soil tillage andsowing technologies optimizations in spring barley // Latvian Journal of Agronomy, Nr. 8, Jelgava, 211 –215.2. Lapins D., Vilde A., Berzins A., Plume A., Rucins A. (2006) Investigations in Precision Agriculture inLatvia Studies of Soil Properties and Tillage / Soil Management for Sustainability, Advances in Geology 38 /A cooperation Series of the International Union of 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 of 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 of Agriculture’s V÷žaičiai in1992. The article summarises the experimental data generated during 1992-2003. Our experimentalevidence suggests that the concentration of biogenic elements in lysimetric water depends on soilgenesis and texture. Podzolization processes are more intensive in West and East Lithuania’s soilscompared with those in Central Lithuania. More rapid leaching of biogenic elements occurs onlighter-textured soils compared with heavier-textured soils. The largest amount of biogenicelements is leached during the winter – spring period when percolation of excess water through thesoil occurs. The concentration of calcium ions in lysimetric water out of the tested (Ca ++ , Mg ++ , K + )cations was the highest (90.1 – 160.1 mg kg -1 ), that of magnesium made up 11 %, and that ofpotassium 3 %, when calculating from the total amount of cations tested.The concentration of sulphate (SO 4- - ) ions in lysimetric water was determined to be thehighest out of the tested (SO 4- - , NO 3 - , Cl - ) anions ranging from 61.2 mg kg -1 in Juknaičiai Podzolsto 70.7 mg kg -1 in Dubingiai Planosols. The concentration of nitrate nitrogen (NO 3 - ) in lysimetricwater was found to be markedly higher than that of potassium or magnesium, but lower than that ofsulphates, ranging from 31.9 mg kg -1 in V÷žaičiai Bathihypogleyi- Albic Luvisols to 66.2 mg kg -1 inRumokai Bathihypogleuic- Calc(ai)ic Luvisols. The total concentration of the ions tested in thelysimetric water ranged from 278.2 mg kg -1 (in Juknaičiai) to 599.0 mg kg -1 (in V÷žaičiai).Key wordsLysimetric water, biogenic elements, leaching, soilIntroductionA leaching moisture regime is characteristic of Lithuania’s soils, gravitational waterpercolates through the soil to the ground water table annually. Due to this the movement of varioussubstances, including such elements-biophylls as N, P, K, Ca, Mg, S and others, from surfaceaccumulative horizons into the subsoil horizons occurs. Many Lithuanian and foreign authors whoinvestigated the leaching of biogenic elements from the soils differing in genesis indicate that thelargest amounts (75-80 %) of the most important nutrients are leached from light-textured, wellcultivatedcalcareous loamy soils during the winter-spring period. The contents of calcium,magnesium and sulphur leached are determined not by the amount of water percolated, but by thecontents of these elements in the soil. The migration of nutrients into deeper soil layers depends onthe amount of precipitation, the anthropogenic activity as well as on the plant species (Herbst andStumpe, 1984; Mažvila et al., 1992; Ežerinskas, 1995; Tyla, 1995; Umarova et al., 1996;Čiuberkien÷ and Ežerinskas, 2000; Gaigalis and Račkauskait÷, 2001).Calcium is a readily leached element. The findings of many researchers suggest that theconcentrations of Ca 2+ ions in lysimetric water were found to be the highest (Adomaitis et al.,2002; Ežerinskas, 1995; Čiuberkien÷ and Ežerinskas, 2000). When the soil solution contains highcontents of calcium and potassium ions, assimilation of magnesium by plants becomes poorer and37