prezimna ozelenitev njivskih površin
prezimna ozelenitev njivskih površin
prezimna ozelenitev njivskih površin
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
PREZIMNA OZELENITEV NJIVSKIH POVRŠIN<br />
Branko KRAMBERGER 1<br />
IZVLEČEK<br />
V osmih poljskih mikroposkusih, ki so bili izvedeni v letih od 2004 do 2007 na različnih<br />
lokacijah vzhodne Slovenije, so bile inkarnatka (Trifolium incarnatum L.), podzemna<br />
detelja (Trifolium subterraneum L.), kuštrava grašica (Vicia villosa Roth.), črna detelja<br />
(Trifolium pratense L.), italijanska mnogocvetna ljuljka (Lolium multiflorum Lam. ssp.<br />
italicum Shinz & Kell.) in ozimna ogrščica (Brassica napus L. var. napus Thell) za<br />
prezimno <strong>ozelenitev</strong> njiv sejane v različnih rokih setve pozno poleti in jeseni ter tazorane<br />
v različnih rokih spomladi. V prispevku so povzeti najpomembnejši učinki različnih<br />
obravnavanj z navedenimi dosevki na vsebnost mineralnega dušika v tleh jeseni, pozimi in<br />
spomladi, na črpanje mineralnega dušika iz tal, akumulacijo dušika v rastlinah, simbiotsko<br />
vezavo dušika iz zraka in na posredovanje akumuliranega dušika naslednji poljščini ter s<br />
tem vplivanje na pridelek naslednje poljščine (sladkorna pesa, koruza) v njivskem<br />
kolobarju.<br />
OVER-WINTER COVER CROPS<br />
ABSTRACT<br />
In eight field experiments which were examined from 2004 to 2007 at several different<br />
locations in Eastern Slovenia, crimson clover (Trifolium incarnatum L.), subterranean<br />
clover (Trifolium subterraneum L.), hairy vetch (Vicia villosa Roth.), red clover (Trifolium<br />
pratense L.), Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam. ssp. italicum Shinz & Kell.) and<br />
winter rape (Brassica napus L. var. napus Thell) were sown on different sowing dates, in<br />
late summer or in autumn, and ploughed-in on different dates in spring. The paper<br />
summarizes the effects of different cover crop treatments on soil mineral content in<br />
autumn, winter and early spring, on nitrogen uptake by plants, nitrogen accumulation in<br />
organic matter, symbiotic nitrogen fixation, and yield of the subsequent main crop (sugar<br />
beet, maize) in the field crop rotation.<br />
1. UVOD<br />
V zadnjih desetletjih v kmetijsko proizvodnjo uvajamo mnoge ukrepe, ki so usmerjeni<br />
predvsem v varovanje okolja in ohranjanje naravnih virov (Majkovič s sod., 2005). Med te<br />
ukrepe sodi tudi v Sloveniji vse bolj razširjena kratkotrajna <strong>prezimna</strong> <strong>ozelenitev</strong> <strong>njivskih</strong><br />
površin preko jesenskih in zimskih mesecev. Izmed mnogih prednosti tega ukrepa lahko<br />
izpostavimo predvsem: (i) zaščito tal pred erozijo, (ii) akumulacijo sončne energije, (iii)<br />
povečevanje evapotranspiracijskega toka iz tal (Dabney s sod, 2001), (iv) izboljševanje<br />
rodovitnosti tal, (v) učinkovit nadzor in preprečevanje širjenja plevelov (Ilnicky s sod.<br />
1992), in (vi) črpanje mineralnega dušika, vklljučno z njegovo akumulacijo v organski<br />
snovi. Po mineralizaciji je ta dušik namenjen naslednji poljščini v njivskem kolobarju<br />
(Snapp s sod., 2005). V zadnjih letih je velik pomen pridobilo predvsem črpanje<br />
1 Izr. prof. dr., Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo, Vrbanska 30, 2000 Maribor
mineralnega dušika iz tal, ki se lahko v nižje plasti tal in podtalnico izpira v obliki<br />
nitratnega iona (NO 3 ) (Shipley s sod., 1992; Logsdon s sod., 2002), ali se z denitrifikacijo<br />
spreminja v hlapen dušikov oksid (N 2 O) (Jenkinson, 2001).<br />
Za prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal pogosto uporabljamo rastline iz družine trav (Poaceae), med<br />
katerimi po uporabnosti izstopa italijanska mnogocvetna ljuljka (Lolium multiflorum Lam.<br />
ssp. italicum Shinz & Kell.) in družine križnic (Brasicaceae), iz katere sta pri nas uporabni<br />
predvsem ozimna ogrščica (Brassica napus L. var. napus Thell) in ozimna repica<br />
(Brassica rapa L. ssp. oleifera DC). Zaradi kompleksnejših ekoloških razlogov pa vse<br />
večji pomen pridobivajo metuljnice (Fabaceae) (Brandsæter in Netland, 1999; Brandsæter<br />
in Netland, 2000). Slednje lahko enostavno vključimo v njivski kolobar in z njimi za<br />
razliko od trav in križnic, v krogotok hranil še dodatno vnesemo dušik, pridobljen s<br />
simbiozo (Evans in Taylor, 1987), kar nedvomno povečuje ekološko vrednost metuljnic.<br />
Večji del s simbiozo pridobljenega dušika porabijo metuljnice za svojo rast (Peoples s<br />
sod., 1995) in ga s tem akumulirajo v organski snovi. Nekaj tako pridobljenega dušika<br />
lahko kasneje uporabimo v prehrani živali kot v zelinju vsebujoče proteine (Kramberger s<br />
sod., 2006), preostali akumuliran dušik pa je po zaoravanju in mineralizaciji organske<br />
snovi na voljo naslednji poljščini (Vaughan in Evanylo, 1998; Andraski in Bundy, 2005).<br />
V našem nekajletnem raziskovalnem delu z rastlinami za kratkotrajno prezimno <strong>ozelenitev</strong><br />
njiv smo si za cilje dela zastavili pridobitev dodatnih znanj o:<br />
- kvantifikaciji odvzema mineralnega dušika iz tal z različnimi dosevki za <strong>ozelenitev</strong> tal<br />
in sicer: od setve dosevka po spravilu prejšnje poljščine (v poletnem času) in do<br />
zaoravanja dosevka spomladi naslednje leto;<br />
- dinamiki vsebnosti amonijskega in nitratnega dušika v tleh med rastjo dosevkov za<br />
<strong>ozelenitev</strong> tal in po njihovem zaoravanju;<br />
- razmerjih med ogljikom in dušikom v organski snovi dosevkov zaradi njihove<br />
mineralizacije po zaoravanju;<br />
- vplivih različnega časa zaoravanja dosevkov za <strong>ozelenitev</strong> tal in različnih dosevkov na<br />
pridelek naslednje poljščine v njivskem kolobarju;<br />
- potencialu simbiotske vezave dušika s posameznimi metuljnicami za kratkotrajno<br />
prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal; in<br />
- še primernih rokih setve metuljnic za prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal.<br />
2. MATERIAL IN METODE<br />
V letih od 2004 do 2007 smo izvajali eksaktne poljske poskuse na različnih lokacijah:<br />
Pohorski dvor pri Mariboru in Rogoza pri Mariboru v vseh letih, v posameznih letih pa<br />
tudi v vaseh Murski Črnici in Lipa v Prekmurju. V raziskave smo imeli vključene različne<br />
roke setve (sredi avgusta, sredi septembra in sredi oktobra) različnih prezimnih metuljnic<br />
za <strong>ozelenitev</strong> tal, in sicer so to bile inkarnatka (Trifolium incarnatum L.), podzemna<br />
detelja (Trifolium subterraneum L.), kuštrava grašica (Vicia villosa Roth.) in črna detelja<br />
(Trifolium pratense L.), ali pa smo dosevke primejalno sejali v drugi polovici avgusta<br />
(italijanska mnogocvetna ljuljka, podzemna detelja, inkarnatka, ozimna ogrščica; v<br />
nekatere poskuse sta bili vključeni tudi neprezimni oljna redkev (Raphanus sativus L.) in<br />
bela gorjušica (Sinapis alba L.)). Po prezimitvi smo zaoravanje izvedli v različnih rokih<br />
od konca februarja naprej - in vse do začetka maja. Dosevkov za <strong>ozelenitev</strong> tal nismo
gnojili (z izjemo enega obravnavanja mnogocvetne ljuljke v dveh od osmih poljskih<br />
poskusov).<br />
Posamezni poljski poskusi so bili zasnovani kot dvofaktorski (split-plot) ali pa smo<br />
proučevali le posamezen faktor. Velikost osnovne parcele je bila prilagojena strojnemu<br />
delu (setev, oranje), večinoma dolžine 30 m, medtem ko je bila širina osnovnih parcel v<br />
različnih poskusih različna (od 6 do 15 m). Sicer pa so bili poskusi postavljeni po metodi<br />
naključnih blokov v štirih ponovitvah.<br />
Vzorce tal za ugotavljanje vsebnosti mineralnega N (amonijskega in nitratnega) smo<br />
odvzeli pred pričetkom izvajanja posameznega poskusa (pred setvijo), pred prezimitvijo<br />
rastlin (konec novembra), pred zaoravanjem (konec aprila), v posameznih poskusih pa še<br />
tri tedne po setvi naslednje poljščine. Povprečne vzorce tal smo odvzeli iz treh globin: 0<br />
– 30 cm, 30 – 60 cm in 60 – 90 cm. Takoj po odvzemu smo vzorce zamrznili. Kasneje<br />
smo v njih določili vsebnost nitratnega (NO 3 − ) in amonijskega (NH 4 + ) dušika po Keeney<br />
in Nelson (1982).<br />
Količino nadzemnega in podzemnega pridelka dosevkov smo ugotavljali pred prezimitvijo<br />
in konec aprila. Na več mestih iste poskusne parcelice smo vzorce nadzemne mase rastlin<br />
odvzeli in tehtali z 0.25 m 2 velike površine, pokošene 5 cm nad tlemi. Pridelek preostalega<br />
dela rastlin (korenine in prizemni deli stebel) smo ugotavljali s pranjem korenin,<br />
pridobljenih iz vzorcev tal 0.2 x 0.2 m x 0.2 m, prav tako odvzetih na več mestih iste<br />
parcelice. Tako pridobljen nadzemni in podzemni rastlinski material smo sušili do<br />
konstantne mase v sušilni omari pri 70 °C. V suhi snovi zelinja in korenin smo določili<br />
vsebnost N po Kjehldal-u.<br />
Količino simbiotsko vezanega dušika smo izračunali po formuli (Evans in Taylor, 1987):<br />
N N metuljnica N nemetuljni ca N metuljnica N nemetuljni ca<br />
simb<br />
<br />
akum<br />
akum<br />
N simb – količina simbiotsko vezanega N (kg ha -1 ); N akum (metuljnica) - količina akumuliranega N z metuljnico<br />
(kg ha -1 ); N akum (nemetuljnica) - količina akumuliranega dušika z nemetuljnico (kg ha -1 ); N min (metuljnica) –<br />
količina mineralnega dušika v tleh pod metuljnico (kg ha -1 ); N min (nemetuljnica) – količina mineralnega<br />
dušika v tleh pod nemetuljnico (kg ha -1 ).<br />
Vsebnost ogljika v dosevkih smo ugotovili po Walkley in Black metodi (Nelson in<br />
Sommers, 1996) ter s pomočjo vsebnosti dušika določili C:N razmerje v organski snovi ob<br />
zaoravanju dosevkov.<br />
Kot poljščine, ki so v njivskem kolobarju sledile dosevkom za prezimno <strong>ozelenitev</strong>, smo<br />
sejali koruzo (Zea mays L.), v dveh od poskusov pa tudi sladkorno peso (Beta vulgaris L.).<br />
Jeseni smo ugotovili pridelek naslednje poljščine po obravnavanjih prezimnih dosevkov<br />
za <strong>ozelenitev</strong> tal. Poleg tega smo pridelek naslednje poljščine tudi kemijsko analizirali.<br />
V nadaljevanju prispevka zaradi preobsežnosti rezultatov večinoma ne podajamo v<br />
numerični ali grafični obliki. V takšni obliki so ali bodo ob ustreznih statističnih analizah<br />
in primerjavah prikazani v znanstvenih člankih, ki smo jih že ali jih šele pripravljamo.<br />
Glede na naravo simpozija, ki je med drugim namenjen prenosu pridobljenih znanj<br />
Svetovalni službi Slovenije, pa v nadaljevanju povzemamo bistvene rezultate našega<br />
obsežnega večletnega dela s komentarjem in zaključki.<br />
min<br />
min
3. REZULTATI S KOMENTARJEM<br />
Italijanska mnogocvetna ljuljka je iz vidika časa setve v naših krajih zelo uporabna za<br />
prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal, saj jo lahko sejemo že po spravilu ozimnega žita v poletnih<br />
mesecih, če nam vreme to dopušča, in vse do sredine oktobra. V naših poskusih je še pred<br />
zimo zadovoljivo pokrila površino tal tudi, če smo jo sejali šele v drugi polovici oktobra.<br />
Kljub temu, da za razliko od drugih obravnavanih dosevkov razvije večino korenin le v<br />
povsem vrhnjem sloju tal, ji njena zelo hitra rast takoj po vzniku omogoča hitro in<br />
učinkovito črpanje mineralnega dušika iz območja ornice. S tem preprečuje premeščanje<br />
tega hranila v nižje plasti tal in posledično onesnaževanje podtalnice. Njena učinkovitost v<br />
črpanju mineralnega dušika iz tal hitro po setvi se kaže tudi iz primerjave, ki smo jo<br />
pridobili iz poskusa, izvedenega v letu 2004 v Murskih Črncih (Preglednica 1).<br />
Preglednica 1: Vpliv gnojenja mnogocvetne ljuljke z N na pridelek zelinja, količino N v<br />
zelinju in vsebnost mineralnega dušika v tleh pred prezimitvijo<br />
Table 1: The effect of nitrogen fertilization of Italian ryegrass on the herbage yield, the<br />
amount of nitrogen in herbage yield and on the content of soil mineral nitrogen before<br />
winter<br />
Obravnavanje<br />
(Treatment)<br />
Pridelek ss zelinja<br />
Herbage dry matter<br />
yield<br />
(t ha -1 )<br />
N v zelinju<br />
N in herbage<br />
(kg ha -1 )<br />
Vsebnost mineralnega N v tleh (kg ha -1 )<br />
Soil mineral N content (kg ha -1 )<br />
0-30 cm 30-60 cm 60-90 cm 0-90 cm<br />
C 32.2 a 29.7 a 17.8 a 79.8 a<br />
ML0 1.76 b 40.5 b 17.5 b 10.4 b 9.4 b 37.3 b<br />
MLG 2.74 a* 70.9 a 19.7 b 11.3 b 10.9 b 41.9 b<br />
C – kontrola brez dosevka (Control – without cover crop)<br />
ML0 –z dušikom negnojena mnogocvetna ljuljka (Italian ryegrass, which was not fertilised with nitrogen)<br />
MLG –mnogocvetna ljuljka, ob setvi gnojena s 60 kg N ha -1 (Italian ryegrass, fertilised with 60 kg N per ha<br />
at sowing)<br />
*vrednosti, ki so v istem stolpcu označene z različno črko so signifikantno različne (P≤0.05) (Numbers<br />
folowed by different letter within a culumn are significantly different (P≤0.05)<br />
V poskusu smo primerjali ob setvi v avgustu gnojeno (60 kg N ha -1 ) in negnojeno<br />
mnogocvetno ljuljko. Ob prehodu v zimo je bila razlika v vsebnosti mineralnega dušika v<br />
tleh v sloju 0 do 90 cm nesignifikantna, v numeričnih vrednostnih pa le do 4 kg ha -1 večja<br />
pri gnojeni mnogocvetni ljuljki. V primerjavi z negnojeno kontrolo brez sejanega dosevka<br />
sta obe obravnavanji mnogocvetne ljuljke zmanjšali vsebnost mineralnega dušika v tleh<br />
pred zimo za do 40 kg ha -1 . Z gnojenjem dodani dušik srečamo kot akumuliranega v<br />
rastlini, katerega del lahko že jeseni odpeljemo z njive kot krmo za živali. Preko zimskih<br />
mesecev pri mnogocvetni ljuljki odmre le malo listov, kar pomeni, da v milih obdobjih<br />
zime in rano spomladi večinoma ni mineralizacije in s tem sproščanja dušika iz odmrlih<br />
ostankov mnogocvetne ljuljke.<br />
Nasploh je v vseh naših izvedenih poljskih poskusih italijanska mnogocvetna ljuljka dobro<br />
prezimila in spomladi hitro nadaljevala z rastjo. Zaradi razmeroma hitrega zaoravanja<br />
spomladi in ker cilj poskusov ni bil pridelovanje krme, ampak <strong>ozelenitev</strong> tal, smo<br />
spomladi zaorali celotne rastline. Po zaoravanju se je pojavila prva slabost mnogocvetne<br />
ljuljke, saj se je v kar nekaj primerih v naslednji poljščini deloma regenerirala. Posebej je<br />
bilo to moteče v sladkorni pesi, nekoliko manj pa v koruzi. Naslednja slabost
mnogocvetne ljuljke kot dosevka za kratkotrajno prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal se je pokazala v<br />
vplivu na pridelek naslednje poljščine v njivskem kolobarju. V obeh poskusih, kjer je bil<br />
naslednji posevek sladkorna pesa, je bil vpliv na količino pridelka signifikantno negativen<br />
in to, tako v primerjavi s kontrolo brez ozelenitve preko jesenskih in zimskih mesecev, kot<br />
tudi v primerjavi z oljno redkvijo in belo gorjušico, ki pa nista <strong>prezimna</strong> dosevka.<br />
V primeru koruze, kot naslednje poljščine je bil vpliv mnogocvetne ljuljke v nekaterih<br />
poskusih (predvsem na nekoliko lažjih tleh) različen, ali neizrazit ali pa celo rahlo v korist<br />
mnogocvetne ljuljke v primerjavi s kontrolo. Na težjih tleh ugotavljamo negativen vpliv, v<br />
enem od primerov v zadnjem letu celo zelo negativen vpliv ljuljke kot predhodnega<br />
posevka na pridelek koruze. Razloge za različne vplive lahko iščemo predvsem v<br />
gospodarjenju z dušikom, oziroma predvsem mineralizaciji dušika. V primeru sladkorne<br />
pese je namreč z dušikom gnojena mnogocvetna ljuljka na pridelek sladkorne pese<br />
vplivala manj negativno, kot negnojena mnogocvetna ljuljka. V primeru izrazitega<br />
negativnega vpliva na koruzo smo ugotovili nenormalno široko razmerje med ogljikom in<br />
dušikom v mnogocvetni ljuljki, ki smo jo zaorali, in sicer kar več kot 60:1, čeprav smo<br />
mnogocvetno ljuljko, ki je bila na videz dobro razvita, zaorali že v stadiju bilčenja. V<br />
istem času zaoravanja je imela v istem poskusu organska snov ogrščice (pred cvetenjem)<br />
C:N razmerje 40:1, podzemna detelja in inkarnatka pa 10-15:1 (primerno razmerje za<br />
optimalno mineralizacijo N je 15-25 (30):1). Do tako širokega razmerja med ogljikom in<br />
dušikom v sicer s tem hranilom negnojeni ljuljki (namen poskusov in samih <strong>ozelenitev</strong> je<br />
bil namreč črpanje izpirljivega dušika iz tal preko jesenskih in zimskih mesecev) je prišlo<br />
očitno zaradi ljuljki zelo malo dostopnega dušika v tleh. Ljuljka je ob sicer razmeroma<br />
dobri rasti kopičila ogljikove spojine, z zelo malo dušika, ki ga je imela na voljo, pa je<br />
zelo racionalno gospodarila. Posledično zelo širokemu razmerju C:N je ob mineralizaciji<br />
organske snovi mnogocvetne ljuljke očitno prišlo do imobilizacije z načrtnim gnojenjem<br />
koruzi dodanega dušika (N so začasno vezali mikroorganizmi ob razgradnji ljuljke), kar se<br />
potem kaže v manjšem pridelku koruze. V primerih, kjer negativen vpliv na koruzo ni bil<br />
izrazit, je bilo nekoliko več mineralnega dušika v tleh, kar je izboljšalo rast ljuljke in<br />
predvsem omogočilo nekoliko ožje razmerje C:N; oziroma je neto mineralizacija N stekla<br />
pravočasno, na nekoliko lažjih tleh (več kisika) pa potekala predvsem nekoliko hitreje.<br />
Ozimna ogrščica je kot dosevek za prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal vsaj po nabavni ceni semena<br />
cenejša kot mnogocvetna ljuljka, vendar se takoj po vzniku pokaže njena pomembna<br />
slabost. Pri nas je v mesecu septembru pogosto potrebna uporaba insekticida proti<br />
bolhačem (Phyllotrotea sp), sicer nam lahko te škodljive žuželke posevek v celoti uničijo.<br />
Sicer pa je dobra lastnost ozimne ogrščice ta, da tako kot druge križnice (Thorup-<br />
Kristensen, 2001), zaradi hitro razvitega globokega koreninskega sistema, učinkovito črpa<br />
hranila in s tem tudi dušikove spojine tudi iz globljih plasti tal. Spomladi relativno hitro<br />
preide v cvetenje. Pri zaoravanju konec aprila nam njena višina lahko povzroča težave pri<br />
zaoravanju, kar je poleg nekoliko zahtevnejšega vključevanja v njivski kolobar in<br />
neprimernosti za uporabo na nekaterih vrstah tal (težka, vlažna in kisla tla) dodatna slabost<br />
ogrščice kot dosevka za prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal.<br />
Metuljnice za prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal je pri nas smiselno sejati najkasneje še v drugi<br />
dekadi septembra. V naših poskusih so setve v drugi dekadi septembra sicer še uspele in<br />
metuljnice (inkarnatka, kuštrava grašica, podzemna detelja in črna detelja) so uspešno<br />
prezimile, vendar je bila jesenska rast vseh metuljnic, predvsem pa črne detelje, že<br />
bistveno slabša od setev v avgustu. Setve v oktobru v naših poskusih niso uspele.
Metuljnice v tem primeru do zime niso pokrile površine tal, po prezimitvi pa so na teh<br />
parcelah večinama rasle nesejane rastline (samosevno žito, plevelne rastline). Z zgodnjo<br />
setvijo metuljnic (druga dekada avgusta) smo v naših poskusih do konca jeseni pridelali<br />
med 1000 in 2500 kg sušine nadzemne mase rastlin, spomladi ob začetku maja pa smo z<br />
ozimno grašico in inkarnatko celo presegli 4 000 kg sušine nadzemne mase. Tako velike<br />
količine pridelka je na živinorejskih kmetijah smiselno uporabiti za krmo živalim. S tem<br />
del dušika začasno umaknemo z njiv in vrnemo tja preko organskih gnojil ob naslednjem<br />
gnojenju. V kolikor pridelek ostane na njivi, lahko ob tako visokih pridelkih računamo na<br />
skupno (korenine in nadzemni deli rastlin) do 150 kg akumuliranega N ha -1 , kot smo<br />
ugotovili tudi v poskusu, izvedenem v letih 2005/2006 (Preglednica 2). Burket s sod.<br />
(1997) navajajo, da je več kot 50 % tega dušika po zaoravanju in hitri mineralizaciji že na<br />
voljo naslednji poljščini. Jesenski pridelki v septembru sejanih metuljnic so bili bistveno<br />
manjši od sejanih v avgustu, oktobra sejanih metuljnic pa jeseni in spomladi nismo<br />
količinsko vrednotili, saj pridelka ni bilo. Nekoliko ostrejši zimi 2004/2005 in 2005/2006<br />
sta v naših poskusih negativno vplivali na podzemno deteljo, ki je v teh zimah za razliko<br />
od zime 2006/2007 slabše prezimila.<br />
Preglednica 2: Vpliv v avgustu sejanega dosevka na količino akumuliranega dušika v<br />
rastlini in vsebnost mineralnega dušika v tleh pred zimo (povprečje iz dveh lokacij).<br />
Table 2: The effect of in August sown cover crops on content of soil mineral nitrogen and<br />
on the amount of nitrogen accumulated by plants before winter (mean over two<br />
locations)<br />
Mineralni N v tleh<br />
(0-90 cm)<br />
Soil mineral N (0-90 cm)<br />
(kg ha -1 )<br />
Akumuliran N v<br />
rastlini<br />
(Plant N accumulation)<br />
Mn. ljuljka<br />
L. multiflorum<br />
Podz. detelja<br />
T. subterraneum<br />
Inkarnatka<br />
T. incarnatum<br />
Črna detelja<br />
T. pratense<br />
K. grašica<br />
V. villosa<br />
22.5 b 28.2 ab 45.8 a 36.7 a 46.8 a<br />
49.1 c* 136.7 ab 148.8 a 117.8 b 129.2 ab<br />
(kg ha -1 )<br />
*vrednosti, ki so označene z različno črko v isti vrstici so signifikantno različne (P≤0.05) (Numbers folowed<br />
by different letter in the same row are significantly different (P≤0.05)<br />
V avgustu sejane metuljnice so jeseni zmanjšale vsebnost mineralnega dušika v tleh, kar<br />
lahko pripišemo črpanju mineralnega dušika iz tal. Vendar pa zmanjšanje vsebnosti ni<br />
tako izrazito kot pri uporabi mnogocvetne ljuljke (Preglednica 2) ali ozimne ogrščice.<br />
Razliko lahko pripišemo predvsem simbiotski vezavi dušika iz zraka in izločanju tega<br />
dušika iz rastlin. Izračunane količine s simbiozo pridobljenega dušika jeseni znašajo po<br />
setvah sredi septembra le do nekaj kg ha -1 , medtem ko po setvah sredi avgusta, jeseni<br />
ugotavljamo večinoma do 60 kg simbiotsko vezanega N ha -1 , v ugodnih letih celo več<br />
(Preglednica 2). Pri inkarnatki in ozimni grašici smo v letu 2005 ugotovili simbiotsko<br />
vezavo, ki je jeseni presegla celo 100 kg ha -1 . Spomladi se te količine simbiotsko<br />
vezanega dušika pri metuljnicah, ki dobro prezimijo, do zaoravanja še nekoliko povečajo.<br />
Tudi spomladi smo maksimalno količino simbiotsko vezanega dušika ugotovili pri ozimni<br />
grašici, in sicer kar čez 170 kg ha -1 (sejana avgusta, zaorana v začetku maja). Z vidika<br />
simbiotske vezave dušika iz zraka je torej ozimna grašica zelo dobra rastlina za prezimno<br />
<strong>ozelenitev</strong> tal, vendar je strošek semena pri njej v primerjavi z drugimi metuljnicami večji.<br />
Zelo dobra je bila tudi inkarnatka. Pri črni detelji je lahko nekoliko problematična počasna
jesenska rast. Podzemno deteljo zaradi njenega načina plazeče rasti lažje zaorjemo, kot<br />
druge obravnavane metuljnice, vendar je pri njej lahko zelo problematična slabša<br />
prezimitev. Medtem ko lahko prve tri zaradi dokaj velikega pridelka spomladi porabimo<br />
tudi za krmo živali, je podzemna detelja zaradi manj nadzemne mase bolj primerna le za<br />
prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal.<br />
Zaradi dodatnega vnašanja dušika v sistem rastlina – tla, bi morali pri prezimni ozelenitvi<br />
tal napraviti vse, da ta potencial metuljnic kar se da dobro izkoristimo. Poleg primerne<br />
metuljnice za določena tla je odločujoč faktor uspešnosti predvsem dovolj zgoden čas<br />
setve. Kot navajajo Robin in sod. (2005) ter Gage (2004) lahko računamo, da bo simbioza<br />
nemoteno potekala še pri temperaturi tal nad 8°C, kar je bilo v naših poskusih jeseni še v<br />
prvi dekadi novembra. Pri setvah v avgustu so imele metuljnice torej približno tri mesečno<br />
obdobje za pričetek rasti in kasnejšo simbiotsko vezavo dušika. Spomladi je ob dokaj<br />
ranem zaoravanju časa bistveno manj. V naših poskusih so se tla do temperature 8° C<br />
spomladi ogrela šele v prvi dekadi aprila. Resda, so po prezimitvi metuljnice že dobro<br />
razvite in bakterije v rastlinah navzoče, za kar je jeseni potrebno kar nekaj časa, vendar do<br />
setve naslednje glavne poljščine v njivskem kolobarju (npr. koruza) ostanejo le še največ<br />
trije do štirje tedni. V kolikor izvajamo zaoravanje in celotno predsetveno pripravo tal, pa<br />
porabimo tudi za to kar nekaj časa.<br />
V izvedenih poskusih smo ugotovili, da čas zaoravanja dosevkov signifikantno vpliva na<br />
pridelek naslednje poljščine v primeru ljuljke pri sladkorni pesi. V tem primeru je<br />
zaoravanje 14 dni pred setvijo povečalo pridelek korenov pese in pridelek belega sladkorja<br />
za približno 10 % v primerjavi z zaoravanjem nekaj dni pred setvijo pese (preglednica 3).<br />
V primeru koruze je čas zaoravanja dosevkov v naših poskusih na različnih tleh in v<br />
različnih letih dal dokaj različne rezultate. Primerjave s sladkorno peso niso enostavne, ker<br />
v primeru koruze govorimo o zaoravanju konec aprila (bistveno višje temperatura tal), pri<br />
sladkorni pesi pa smo izvajali zaoravanje že konec marca in v začetku aprila. V primeru<br />
koruze smo ponekod večji pridelek dosegli pri ranem zaoravanju dosevkov za prezimno<br />
<strong>ozelenitev</strong> tal (3 tedne pred setvijo koruze), spet drugič pa smo celo z istim dosevkom<br />
(npr. z mnogocvetno ljuljko ali pa podzemno deteljo) večji pridelek koruze dosegli z<br />
zaoravanjem dosevka dober teden pred setvijo koruze. Očitno se tu srečamo z različno<br />
dinamiko z mineralizacijo sproščajočega se dušika, ki je lahko na določenih tleh v<br />
posameznem letu (dostopna voda, temperature) hitrejša ali počasnejša. Čas zaoravanja bo<br />
optimalen, če bo največ dušika sproščenega takrat, ko ga npr. koruza lahko porabi. Če že<br />
zaradi različne vlage tal in temperature ne moremo natančno predvideti časa zaoravanja<br />
(predvidoma poteka mineralizacija na lažjih zračnih tleh nekoliko hitreje), pa lahko<br />
približno načrtujemo vsaj optimalno razmerje med C:N v organski snovi, ki jo zaorjemo. S<br />
tem se izognemo prej že omenjeni imobilizaciji z gnojenjem dodanega dušika.<br />
Kaj torej iz vidika gospodarjenja z mineralnim dušikom smemo pričakovati od<br />
dosevka za kratkotrajno prezimno <strong>ozelenitev</strong> tal?<br />
Dosevek naj jeseni, v milih obdobjih zime in rano spomladi učinkovito črpa in v organski<br />
snovi akumulira mineralni dušik iz tal, ki je tam ostal po pridelovanju prejšnje poljščine,<br />
kakor tudi sproti mineraliziran mineralni dušik. S tem preprečujemo njegovo izpiranje v<br />
podtalje in posledično onesnaževanje podzemnih voda. Ogromno bomo pridobili, če bo<br />
dosevek še dodatno simbiotsko vezal dušik iz zraka. Spomladi se naj ob mineralizaciji<br />
organske snovi dušik sprošča tako, da bo večji del tega mineraliziranega hranila
učinkovito porabila naslednja poljščina. Predvsem je ob zaoravanju dosevka, ali pa ob<br />
uničevanju le tega v primeru neposredne setve, neželeno preširoko razmerje C:N, saj<br />
povzroča imobilizacijo z gnojenjem namensko dodanega dušika, posledično pa tudi<br />
zmanjšuje pridelek naslednje poljščine v njivskem kolobarju.<br />
Kako to doseči?<br />
Pri pozno poletnih in ranojesenskih setvah bi morali sejati mešanice različnih rastlin za<br />
prezimno <strong>ozelenitev</strong> s tistim delež posameznih metuljnic, ki omogoča količinsko<br />
optimalno simbiotsko vezavo N iz zraka, vendar zaradi črpanja mineralnega dušika z<br />
drugimi rastlinami (m. ljuljka, prezimne križnice – kjer kolobar to omogoča) vzdržujejo<br />
vsebnost mineralnega N v tleh jeseni, pozimi in rano spomladi na zelo nizkem nivoju.<br />
Obenem morajo mešanice spomladi pred setvijo naslednjih poljščin v organski masi<br />
vsebovati primerno razmerje C : N (15-30: 1), kar omogoča optimalno mineralizacijo<br />
dušika in nemoteno prehrano naslednjih poljščin v kolobarju s tem hranilom N, posledično<br />
pa tudi optimalen pridelek naslednje poljščine. Po poznejših jesenskih ozelenitvah tal, ko<br />
je za setev metuljnic prepozno, je potrebno ugotoviti tisto vsebnost mineralnega N v tleh<br />
jeseni in spomladi (lahko tudi z dodajanjem N v dovoljenih obdobjih), ki mnogocvetni<br />
ljuljki v čisti setvi (namesto ljuljke bi lahko uporabili tudi ozimno rž ali kako drugo<br />
prezimno žito) omogoča aktivno akumuliranje N in s tem preprečevanje izpiranja,<br />
spomladi pa ji omogoča doseganje optimalnega razmerja med C in N v organski masi pred<br />
setvijo naslednje poljščine.<br />
Kaj lahko pričakujemo od tako optimalne kratkotrajne prezimne ozelenitve njiv?<br />
Za vpliv rezultatov lahko podajamo primer za koruzo - v Sloveniji najbolj razširjeno<br />
poljščino za krmo in vedno bolj pomembno energetsko rastlino, ki jo pridelujemo na več<br />
kot 40 000 ha površine. V kolikor bomo z upoštavanjem nove tehnologije pridelovanja, ki<br />
bo temeljila na prej povedanem, v povprečnju pridelali le za 50 kg zrnja/ha več kot do<br />
sedaj (v naših dosedanjih raziskavah razlike merimo tudi v tonah), je to brez dodatnih<br />
inputov v proizvodnjo skupno 2000 ton pridelka zrnja koruze več v Sloveniji samo v enem<br />
letu. Poleg tega lahko s pravočasno setvijo optimalnih mešanic za <strong>ozelenitev</strong> z metuljnico<br />
v povprečju s simbiozo v krogotok hranil vnesemo vsaj 30 kg N/ha. S tem na približno 20<br />
000 ha žitnih strnišč, katerim v naslednjem letu sledi koruza, pridobimo približbo 600 ton<br />
N letno, ki ga pri gnojenju naslednje poljščine ni potrebno dodati z mineralnimi gnojil.<br />
Obenem pa lahko še dodatno računamo na vsaj povprečno 10 kg N/ha oziroma 200 ton<br />
akumuliranega dušika letno na teh površinah, ki smo ga z optimalno ozelenitvijo<br />
obvarovali pred izpranjem. Vpliv je torej gospodarski in močno okoljevarstveni.<br />
Sofinancerji naših dosedanjih raziskav: Agencija za raziskovalno dejavnost Republike<br />
Slovenije in Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano Republike Slovenije.<br />
5. LITERATURA<br />
Andraski T.W., Bundy L.G. (2005) Cover crop effects on corn yield response to nitrogen on an<br />
irrigated sandy soil. Agronomy Journal, 97:1239–1244.<br />
Brandsæter L.O., Netland J. (1999) Winter Annual Legumes for Use as Cover Crops in Row<br />
Crops in Northern Regions: I. Field Experiments. Crop Science, 39: 1369–1379.<br />
Brandsæter L.O., Netland J. (2000) Winter Annual Legumes for Use as Cover Crops in Row<br />
Crops in Northern Regions: II. Frost hardiness study. Crop Science, 40: 175-181.
Burket J.Z., Hemphill D.D., Dick, R.P. (1997) Winter cover crops and nitrogen management in<br />
sweet corn and broccoli rotation. HortScience, 32: 664 – 668.<br />
Dabney S.M., Delgado J.A., Reeves D.W. (2001) Using winter cover crops to improve soil and<br />
water qality. Comminications in Soil Science and Plant Analysis, 32:1221–1250.<br />
Evans J., Taylor A.C. (1987) Estimating during N2 fixation and soil accretion of nitrogen by grain<br />
legumes. Journal of the Australian Institute of Agriculture Science, 53:78–82.<br />
Gage, D.J. (2004) Infection and invasion of roots symbiotic, nitrogen-fixing Rhizobia during<br />
nodulate of temperate legumes. Microbiology and molecular biology reviews, 86:280 – 300.<br />
Ilnicki R.D., Enache A.J. (1992) Subterranea clover living mulch: An alternative method of weed<br />
control. Agriculture, Ecosystem Environment, 40: 249–264.<br />
Jenkinson D.S. (2001) The impact of humans on the nitrogen cycle, with focus on temperate arable<br />
agriculture. Plant and Science, 228:3–15.<br />
Keeney, D.R., Nelson, D.W. (1982) Nitrogen - inorganic forms. In: A.L. Page, R.H. Miller, D.R.<br />
Keeney. (eds.) Methods of Soil Analysis. ASSA and ASA, Madison.<br />
Kramberger B., Gselman A., Bračko B., Podvršnik M., Ferlinc J. (2006) Role and potential of<br />
Trifolium subterraneum grown as a winter catch crop. In: LLOVERAS, J. (ed.). Sustainable<br />
grassland productivity:Proceedings of the 2nd General meeting of the European grassland<br />
federation, Bajadoz (Spain), 3-6 April 2006, (Grassland Science in Europe, Vol. 11). Bajadoz<br />
(Spain): Eropean Grassland Federation, p. 294–296.<br />
Majkovič D., Borec A., Rozman Č., Turk J., Pažek K. (2005) Multifunctional concept of<br />
agriculture : just an idea or the real case scenario? Druš. istraž. (Zagreb), 14:579–596.<br />
Logsdon S.D., Kaspar T.C., Meek D.W., Preuger J.H. (2002) Nitrate leaching as influenced by<br />
cover crops in large soil monoliths. Agronomy Journal, 94: 807–814.<br />
Nelson, D.W., Sommers, L.E. (1996) Total carbon, organic carbon, and organic matter. In: D.L.<br />
Sparks, A.L. Page, P.A. Helmke, R.H. Loeppert, P.N. Soltanpour, M.A. Tabatabai, C.T.<br />
Johnson, M.E. Summer. (eds.) Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. SSSA<br />
Book Ser. 5. SSSA an ASA, Madison.<br />
Peoples M.B., Faizah A.W., Rerkasem B., Herridge D.F. (1989). Methods for Evaluating Nitrogen<br />
Fixation by Nodulated Legumes in the Field. Australian Centre for International Agricultural<br />
Research, Canberra..<br />
Robin C., Sultan K., Obaton M., Guckert A. (2005) Nitrogen fixation and growth of annual<br />
Medicago-Sinorhizobium associations at low temperature. European Journal of Agronomy,<br />
22: 267 – 275.<br />
Shipley P.R., Meisinger J.J., Decker A.M. (1992) Conserving residual corn fertilizer nitrogen with<br />
winter cower crops. Agronomy Journal, 84: 869–876.<br />
Snapp S.S., Swinton S.M., Labarta R., Mutch D., Black J.R., Leep R., Nyiraneza J., O´Neil K.<br />
(2005) Evaluating cover crops for benefits, costs and performance within cropping system<br />
niches. Agronomy Journal, 97: 322–332.<br />
Thorup-Kristensen K. (2001) Are differences in root growth of nitrogen catch crops important for<br />
their ability to reduce soil nitrate-N content, and how can this be measured? Plant and Soil.<br />
230:185-195.<br />
Vaughan J.D., Evanylo G.K. (1998) Corn response to cover crop species, sprind desiccation time,<br />
and residue management. Agronomy Journal, 90:536–544.