Các hoạt động ngoài hiện trường như làm luống lại hàng năm cho cây măng tây, hoạt động phun thuốc và thu hoạch có thể dẫn đến sự nén chặt dần dần và nghiêm trọng của các bánh xe giữa các luống, dẫn đến giảm khả năng thấm và tăng nguy cơ đọng nước bề mặt, tạo thành dòng chảy và xói mòn đất.
Dự án FV 450 do AHDB tài trợ 'Măng tây: Quản lý đất bền vững để cây có tuổi thọ cao và tối ưu hóa năng suất' (01/05/2016 – 31/03/2018), để phát triển và phổ biến một cách hiệu quả bộ Thực hành Quản lý Tốt nhất (BMP) nhằm ngăn chặn và/hoặc khắc phục tình trạng nén chặt bánh xe cũng như các vấn đề mà nó gây ra. Dự án được điều hành bởi Tiến sĩ Rob Simmons của Viện Đất và Thực phẩm Nông nghiệp Cranfield, Đại học Cranfield.
Hai thí nghiệm thực địa được nhân rộng đã được thực hiện vào tháng 2016 năm 1 tại Trang trại Gatsford, Ross-on-Wye, với sự hỗ trợ bằng hiện vật từ Trang trại Cobrey. BMP bao gồm (XNUMX) cây trồng đồng hành – Lúa mạch đen (Sereale cecale L.), Mù tạc (Sinapis alba L.), (2) áp dụng lớp phủ bề mặt xen kẽ (lớp phủ rơm hoặc phân trộn PAS 100 kết hợp với xáo trộn đất nông (SSD)) và (3) kết hợp các biện pháp làm đất thông thường (làm lại luống (R) và SSD) với (4) một lựa chọn không làm đất. Xáo trộn đất nông được áp dụng bằng cách sử dụng máy có cánh ở độ sâu 0.25 – 0.3 m trong phương pháp xử lý lớp phủ.
Trong Thí nghiệm 1 (48 ô thí nghiệm), tác động của BMP đã được nghiên cứu ở Gijnlim, nơi chiếm 70% diện tích trồng măng tây trên đồng ruộng của Vương quốc Anh. Thí nghiệm 2 so sánh sự khác biệt về giống trong sự phát triển và cấu trúc rễ cũng như sự phân bố hình dạng rễ bị ảnh hưởng bởi các phương pháp xử lý lớp đất phụ đối với Gijnlim và Guelph Millennium. Thiết lập thử nghiệm được đưa ra dưới đây -
Bảng 1 – Thí nghiệm 1: Mô tả phương pháp điều trị
SỰ ĐA DẠNG | Mô tả điều trị | Làm lại đường viền |
gijnlim | Cây trồng đồng hành – lúa mạch đen | R |
gijnlim | Cây trồng đồng hành – lúa mạch đen | NR |
gijnlim | Cây trồng đồng hành – mù tạt | R |
gijnlim | Cây trồng đồng hành – mù tạt | NR |
gijnlim | SSD phân trộn PAS 100 | R |
gijnlim | SSD phân trộn PAS 100 | NR |
gijnlim | SSD mùn rơm | R |
gijnlim | SSD mùn rơm | NR |
gijnlim | SSD đất trống | R |
gijnlim | SSD đất trống | NR |
gijnlim | Thực hành thông thường | R |
gijnlim | Không làm đất | NR |
Tái khoanh vùng hàng năm (R) hoặc Không khoanh vùng (NR). Xáo trộn đất nông (SSD). Các phương pháp điều trị in đậm được bao gồm trong Thí nghiệm 2.
Thí nghiệm 2: Mô tả điều trị
SỰ ĐA DẠNG | Mô tả điều trị | Làm lại đường viền |
gijnlim | SSD đất trống | R |
gijnlim | SSD đất trống | NR |
gijnlim | *Thực hành thông thường | R |
gijnlim | Không làm đất | NR |
Thiên niên kỷ Guelph | SSD đất trống | R |
Thiên niên kỷ Guelph | SSD đất trống | NR |
Thiên niên kỷ Guelph | *Thực hành thông thường | R |
Thiên niên kỷ Guelph | Không làm đất | NR |
Điều chỉnh lại hàng năm (R) hoặc Không điều chỉnh (NR). Xáo trộn đất nông (SSD). Các phương pháp điều trị in đậm được bao gồm từ Thí nghiệm 1.
*Phương pháp thông thường được định nghĩa là việc đắp lại hàng năm mà không làm xáo trộn lớp đất nông được áp dụng cho các bánh xe xen kẽ.
Kiến trúc gốc và phân phối hồ sơ gốc đã được xác định. Lõi rễ được lấy trên đường zero vương miện (CZL) giữa hai cây trong hàng. Sau đó, các lõi cũng được lấy ra khỏi CZL, nhưng thẳng hàng với vương miện ở các khoảng cách 0.3 m, 0.6 m và 0.9 m (Hình 1). Lõi rễ được lấy ra từ các độ sâu đất sau: 0.00 – 0.15 m, 0.15 – 0.30 m, 0.30 – 0.45 m và 0.45 – 0.6 m.
Hình 1. Giao thức lõi lõi được áp dụng tại địa điểm thử nghiệm FV 450 / FV 450a.
Dự án kéo dài hai năm cho thấy xu hướng mạnh mẽ của rễ Gijnlim mở rộng nhiều hơn về phía bánh xe so với Guelph Millennium nhưng không quan sát thấy sự khác biệt đáng kể về sự phân bố không gian của mật độ khối rễ giữa các giống. Việc thu hoạch hạn chế để định lượng năng suất cho thấy rằng việc khoanh vùng lại không làm giảm năng suất của cả hai giống mặc dù kết quả cho thấy rằng, đối với cây non và cây trồng ở trung tâm 1.83 m, các hoạt động đào đất ở độ sâu 0.3 m là an toàn khi thực hiện ở những nơi trồng lúa mạch đen hoặc mù tạt. được phát triển. Tuy nhiên, có nguy cơ làm hư hại 2-5% tổng khối lượng rễ khi đổ đất vào bánh xe ở độ sâu 0.175 cm đối với Guelph Millennium và ở độ sâu 0.3 m đối với Gijnlim.
Cây trồng đồng hành với lúa mạch đen và mù tạt dường như hạn chế sự phát triển của rễ bảo quản măng tây ở vùng sườn núi, khiến rễ phát triển ít hơn trên bề mặt (< 0.15 m) của bánh xe. Phương pháp xử lý đất không xáo trộn lúa mạch đen/không nông cho năng suất thấp hơn đáng kể (thấp hơn 18.9 – 28.5%) so với hầu hết các phương pháp xử lý khác. Mức giảm này trái ngược hoàn toàn với phát hiện của những người trồng măng tây ở Bắc Mỹ.
Giá trị kháng xuyên thấu cao (PR>3 MPa) và mật độ khối cao (BD>1.45 cm-3)
các phép đo đã được quan sát thấy ở tầng đất phía trên trong bánh xe, điều này có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ măng tây. Các bản ghi BD cao cũng được thực hiện cho lớp đất mặt ở giữa. Trong lịch sử, rễ măng tây đã được quan sát thấy trong đất có giá trị PR là 1.96 MPa và 2.9 MPa). Tác động của giá trị PR và BD cao đến sự phát triển của hệ thống rễ bảo quản măng tây và do đó khả năng lưu trữ carbohydrate hòa tan hiện chưa được biết rõ.
Dự án tiếp tục FV 450a (02/04/2018 – 02/04/2021) được thực hiện như một nghiên cứu tiến sĩ bởi Lucie Maskova, dưới sự giám sát của Tiến sĩ Rob Simmons, Tiến sĩ Sarah De Baets và Tiến sĩ Lynda Deeks tại Cranfield. Điều này tiếp tục nghiên cứu tác động của phương pháp xử lý FV450 đến năng suất, sự phát triển và cấu trúc của rễ cũng như mức độ carbohydrate hòa tan trong hệ thống rễ và tác động đến chất lượng đất. Sự khác biệt về giống trong phản ứng của rễ đối với BMP đã được đánh giá và một cuộc khảo sát cấu trúc rễ măng tây rộng hơn bao gồm các loại đất, độ tuổi trồng, giống khác nhau và hệ thống sản xuất trên khắp cộng đồng người trồng măng tây đã được thực hiện. Mức carbohydrate lưu trữ trong rễ đã được xác định trên khắp các địa điểm và đánh giá về 'khả năng dễ bị tổn thương ở rễ' đối với các loại cây trồng cụ thể được khảo sát.
FV 450a: Tác động của BMP đến năng suất
Các phương pháp xử lý bằng phân trộn PAS 100 (có gờ và không có gờ kết hợp với xáo trộn đất nông) có liên quan đến việc tăng 20% năng suất măng tây măng tây so với phương pháp thông thường và các phương pháp xử lý lúa mạch đen không có gờ. Phương pháp xử lý lúa mạch đen không có gờ tiếp tục làm giảm năng suất 23% so với phương pháp xử lý bằng lúa mạch đen (Hình 2).
Hình 2. Sự khác biệt về năng suất Gijnlim năm 2020 (kg ha-1) giữa các nghiệm thức Thí nghiệm 1. Thanh dọc biểu thị khoảng tin cậy 0.95.
Điều này cung cấp bằng chứng chắc chắn rằng ở những nơi lúa mạch đen được trồng làm cây trồng đồng hành và không thể thực hiện việc trồng trọt, thì vào mùa xuân năm sau, năng suất có thể giảm đáng kể. Tuy nhiên, nếu có thể thực hiện việc làm luống đất thì năng suất sẽ không bị giảm so với phương pháp thông thường hoặc không làm đất. Dựa trên những phát hiện này, người trồng có thể không muốn mạo hiểm trồng lúa mạch đen làm cây trồng đồng hành, trong trường hợp điều kiện thời tiết/đất đai khiến họ không thể lên đất để trồng trọt.
Kết quả năm 2020 tiếp nối những phát hiện năm 2018 và 2019 cho thấy giá trị carbohydrate trong rễ dự trữ măng tây của Guelph Millennium cao hơn đáng kể so với giá trị tương đương của Gijnlim, bất kể phương pháp xử lý nào. Mặc dù có một số khác biệt rõ ràng về năng suất, nhưng không có tác dụng của phương pháp xử lý nào đối với giá trị carbohydrate trong rễ vào năm 2019 hoặc 2020.
Kết quả cũng cho thấy rằng đối với cả Gijnlim và Guelph Millennium, việc bón phân hàng năm kết hợp với phương pháp thông thường đã dẫn đến năng suất giảm 20-24% so với các phương pháp xử lý không làm đất tương đương. Điều này phần nào có thể chứng thực cho nghiên cứu trước đây cho thấy rằng việc bón lại hàng năm gây tổn thương rễ và làm giảm năng suất.
FV 450a: Tác động lên BMP đến độ nén và thấm của đất
Thực hành thông thường có liên quan đến giá trị điện trở xuyên thấu (PR) cao hơn đáng kể từ độ sâu 0.0-0.2 m, so với phương pháp xử lý đất trống. Ngược lại, giá trị PR thấp hơn đáng kể trên toàn bộ mặt cắt đất từ phương pháp xử lý không làm đất cho thấy độ nén của đất ít hơn so với tất cả các phương pháp xử lý đất trống khác.
Việc cắt xén đồng hành không ảnh hưởng đáng kể đến PR so với phương pháp thông thường. Điều này thật bất ngờ, dựa trên các nghiên cứu đã được công bố trước đây, đồng hành với việc cắt xén cấu trúc đất được xử lý sinh học.
Vào năm 2020, PR đã giảm đáng kể ở các bánh xe xen kẽ xuống độ sâu 0.25 m đối với tất cả các biện pháp xử lý xáo trộn đất nông. Hơn nữa, lớp phủ rơm và phương pháp xử lý bằng phân trộn PAS 100 (áp dụng kết hợp với việc xáo trộn đất nông) dẫn đến độ nén ít hơn đáng kể so với phương pháp thông thường ở độ sâu lớn hơn 0.5 m.
Vào năm 2020, tốc độ thấm trong tất cả các phương pháp xử lý có sự xáo trộn đất nông được phân loại là “Rất nhanh” (>500 mm h1) và cao hơn đáng kể so với thực hành thông thường (“Trung bình”, 23.2 mm h-1).
Kết quả cho thấy rằng sự kết hợp của việc sử dụng lớp phủ (hoặc PAS 100 Compost hoặc rơm) để xen kẽ các luống và xáo trộn đất nông làm giảm đáng kể độ nén sâu và tăng khả năng thấm. Điều này có ý nghĩa đối với việc kiểm soát dòng chảy và xói mòn cũng như phục hồi độ ẩm cho đất.
FV 450a: Tác động của phương pháp xử lý lên cấu trúc rễ
Sự khác biệt đáng kể về mật độ khối rễ toàn bộ (RMD) đã được quan sát thấy giữa phương pháp làm đất bằng 0.15 và phương pháp xử lý thông thường. Điều này là do sự khác biệt đáng kể về RMD ở độ sâu 0.30 – 0.3 m, 0.6, 0.9 và 48 m tính từ đường zero đỉnh. Những khác biệt này là mức tăng RMD từ 98-XNUMX% liên quan đến phương pháp không làm đất so với phương pháp thông thường. Điều này cho thấy rằng việc đắp lại hàng năm sẽ làm hư hại rễ cây lưu trữ. Tuy nhiên, cho đến nay, không thấy có sự giảm đáng kể về năng suất hoặc tăng tỷ lệ mắc bệnh liên quan đến phương pháp điều trị này.
Guelph Millennium có xu hướng ra rễ nông hơn so với Gijnlim. Đối với phương pháp xử lý không làm đất, về cơ bản cho phép rễ măng tây phát triển mà không bị xáo trộn, Guelph Millennium có RMD cao hơn 66-100% ở độ sâu 0.0 – 0.15 m ở 0.3 và 0.6 m tính từ đường zero đỉnh, so với Gijnlim.
Trong tất cả các phương pháp xử lý, lớp đất dưới (xáo trộn đất nông) trong các bánh xe xen kẽ có thể gây tổn hại tới 5% tổng sinh khối rễ dưới một loạt các cấu hình nhỏ được sử dụng ở độ sâu hoạt động 300 mm. Hoạt động làm luống hàng năm cũng có khả năng gây thiệt hại tới 5% tổng sinh khối rễ.
FV 450a: Kết quả khảo sát người trồng
Đối với các cánh đồng được lấy mẫu từ quỹ đất rộng hơn của người trồng, khoảng cách các hàng măng tây thay đổi theo chức năng của tâm bánh xe. Giá trị cao nhất của khối lượng rễ được tìm thấy ở đường zero đỉnh và cách sườn núi tới 0.3m và giá trị thấp nhất ở bánh xe ở 'vùng chết' gần bề mặt đất (0-0.3m). Sự đa dạng không phải là yếu tố phổ biến trong việc phân bố khối lượng rễ, trong khi tuổi cây có ảnh hưởng đáng kể. Việc lặp đi lặp lại việc đắp lại và làm bẩn lớp đất phụ trong các bánh xe đã ngăn cản sự mở rộng của hệ thống rễ trong vùng bánh xe, do đó gây ra sự 'cắt giảm' đáng kể sinh khối rễ tiềm năng có thể đạt được. Điều này có ý nghĩa đối với việc lưu trữ carbohydrate. Khối lượng rễ cũng có mối tương quan nghịch với PR đất trên tất cả các vị trí và cánh đồng được lấy mẫu. Các kết quả tiếp tục ủng hộ khuyến nghị rằng để ngăn ngừa thiệt hại cho rễ khi bảo quản thông qua các hoạt động đắp lại hoặc làm đất dưới đất, người trồng nên thực hiện các cuộc khảo sát phân bố theo đặc điểm rễ cây thăm dò trước khi bắt đầu các hoạt động làm lại đường viền và/hoặc làm đất dưới đất.
Dự án tiếp tục FV 450b (từ 1/2021/XNUMX)
(Theo quyết định của Bộ trưởng Defra về tương lai của ngành trồng trọt AHDB)
Nhóm quản lý dự án (PMG), bao gồm John Chinn của Cobrey Farm, Phil Langley của Gs Sandfields Farm Ltd., Tim Casey của J & V Casey & Son Ltd. và nhà tư vấn độc lập Claire Donkin cho rằng công việc này nên tiếp tục trong 3 năm tới, vì điều quan trọng là phải theo dõi cây trồng khi nó bước vào giai đoạn cao điểm của sản xuất thương mại. Thử nghiệm chưa đạt đến giai đoạn trưởng thành của cây trồng và sản xuất kinh tế thường xảy ra trong khoảng thời gian từ năm 4-7 (Hình 3). Đây là thời kỳ hoàn vốn quan trọng đối với người trồng trọt. Do đó, tác động của việc phủ lại hàng năm đối với tuổi thọ và lợi nhuận của cây trồng cần được tiếp tục theo dõi và đánh giá các tác động kinh tế. Quan điểm của PMG đã được ủy ban kỹ thuật Nghiên cứu & Phát triển AGA ủng hộ vào tháng 2020 năm XNUMX.
Hình 3. Dòng thời gian của dự án FV450 / FV450a / FV450b cho biết các hoạt động cho đến nay và giai đoạn quan trọng của giai đoạn chín muồi thương mại.
Mục đích là để tiếp tục đánh giá tác động của BMP đến năng suất măng tây, tuổi thọ, tỷ lệ mắc bệnh và chất lượng đất. Công việc sẽ bao gồm đánh giá quan trọng về vai trò của việc áp dụng phân trộn PAS 100 trong việc tăng năng suất; đánh giá đầy đủ các chỉ số vật lý, hóa học và sinh học của đất cũng như sự phân bổ đặc điểm rễ bảo quản, nhằm xác định các điều kiện tối ưu cho sự phát triển của rễ bảo quản. Các giá trị ngưỡng kháng thâm nhập làm hạn chế sự kéo dài của rễ sẽ được định lượng và sự khác biệt về giống trong cấu trúc rễ và năng suất sẽ tiếp tục được đánh giá.
Dự án sẽ xác định BMP có hiệu quả nhất về mặt chi phí, xét về mặt thúc đẩy cải thiện năng suất măng tây và chất lượng đất trong thời gian thu hoạch thương mại kéo dài 6 năm, dựa trên phân tích chi phí-lợi ích. Điều này sẽ cho phép người trồng măng tây đưa ra quyết định sáng suốt về tính kinh tế của việc áp dụng BMP trong bối cảnh kinh tế của hoạt động kinh doanh trang trại của chính họ.
Mục đích cũng là nhằm mở rộng quy mô thực tế của các BMP đã chọn tới các địa điểm trồng trọt khác thông qua việc thành lập 3-5 địa điểm vệ tinh được nhân rộng. Dự án cũng sẽ nghiên cứu vai trò tiềm năng của yến mạch như một loại cây trồng đồng hành thay thế cho lúa mạch đen, nhằm cung cấp khả năng chống dòng chảy/xói mòn trong mùa đông.
Muốn biết thêm thông tin
Gặp gỡ đội
Grace Choto
Giám đốc trao đổi kiến thức – Rau đồng ruộng (Rau lá, rau thơm và rau đặc sản)Xem tiểu sử đầy đủ
kim parker
Nhà khoa học bảo vệ cây trồng: bệnh tậtXem tiểu sử đầy đủ