Development and future of conservation tillage in America

• Autorzy: Morrison J. E.

Warianty tytułu

PL

Rozwój i przyszłość uprawy ochronnej w Ameryce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Conservation tillage farming systems started in the U.S.A. after the terrible wind erosion problems of the 1930's almost ruined our western wheatlands. The "stubble-mulch" systems of conservation tillage were developed to undercut the wheat stubble for weed control while maintaining surface protection from wind erosion. Conservation tillage for the middle and eastern regions with more rainfall and mixed-crops started in the 1950's with research experiments and very limited adoption by farmers of methods to seed crops without soil-inversion plowing, or at least to reduce the number of field procedures required to till and seed a crop. In the early 1960's, more weed-control herbicides became available and researchers from universities and farm machinery manufacturers started to design "minimum-tillage" and "no-tillage" seeders for both row crops and cereal grains. Most of the no-tillage machine designs utilized rolling coulter blades to cut old-crop residues ahead of either disc-type or shank- type furrow openers. Crop plant stands and yields were reduced when the residues were not adequately cut by the coulters and the seed was not placed at an uniform seeding depth. Attempts were made to conduct conservation tillage without the use of surface residue coverage, but this proved to be a mistake; now, the use of surface residue coverage is an integral part of any successful conservation tillage system. The 1990's development of residue-raking devices for seeders. to clear residues from the paths ofj the furrow openers, has been a significant advancement allowing the practice of no-tillage seeding of row crops into soils with thick crop residue coverage. Parallel advances have not been made for the seeding of cereal grains without functional problems. Early adoption of no-tillage was in sandy and loam soils, but techniques are now available for clar soils. It has been learned that soil compaction must be controlled or managed to continue to conduct conservation tillage without the use of periodic deep tillage. The application of chemical fertilizers was by surface broadcasting until the 1980's, to avoid the disturbance and coverage of surface residues by soil displaced with fertilizer applicator knives. Such surface broadcasting required the application of 20% additional N-fertilizer for the same crop yields as achieved with conventional tillage. Modern fertilizer applicators are equipped with low-disturbance coulter blades and depth-control wheels to place fertilizers beside crop rows or between cereal grain rows. For the future, we anticipate the union of conservation tillage with "Precision Agriculture for site-specific management and control of the important elements of conservation tillage, including residue management. soil compaction, seeding rates, fertilization rates, weed control, tillage depth, and seeding depth, for both drylands and irrigated regions.

PL

Systemy ochrony upray gleby pojawiły się w rolnictwie USA po tym, jak w latach 1930. spowodowana silnymi wiatrami erozja spustoszyła zachodnie rejony uprawy pszenicy. Opracowano wtedy systemy uprawy ochronnej z mulczem ścierniskowym. W środkowych i wschodnich regionach USA (z większą ilością opadów i mieszanymi kulturami uprawnymi) ochronną uprawę gleby rozpoczęto w latach 1950. od eksperymentów badawczych i od bardzo ograniczonego stosowania przez farmerów metod siewu bez odwracającej glebę orki lub zredukowania liczby zabiegów polowych wyymaganych przy uprawie i siewie. We wczesnych latach 1960. pojawiło się na rynku więcej herbicydów do zwalczania chwastów, a naukowcy z uniwersytetów oraz producenci maszyn rolniczych rozpoczęli badania i projekty nowych siewników pneznaczonych do uprawy minimum oraz do siewu bezpośredniego w glebę nie uprawioną, zarówno dla upraw rzędowych, jak i do siewu zbóż. W większości projektów stosowano redlice talerzowe do przecinania pozostałości pożniwnych. Uprawy i plony były gorsze, gdy pazostałości roślinne nie zostały należycie pocięte przez redlice, a nasiona nie zostały wysiane na jednakowej głębokości. Czyniono też próby stosowania uprawy ochronnej bez powierzchniowego przykrycia gleby resztkami roślinnymi, ale próby te nie powiodły się. Obecnie przykrycie to jest integralną częścią każdego efektywnego systemu uprawy ochronnej. Opracowane w latach 1990. urządzenia do siewników do zgarniania resztek roślinnych ze stref pracy redlic stanowiły znaczący postęp umożliwiając siew bezpośredni w glebę nieuprawioną również przy uprawach rzędowych z grubą warstwą przykrycia gleby resztkami roślinnymi. Podobnego postępu nie udało się osiągnąć bez problemów funkcjonalnych przy siewie zbóż. Uprawa zerowa przyjęła się najpierw na glebach piaszczystych i ilastych, ale obecnie istnieją już techniki umożliwiające stosowanie takiej uprawy również na glebach gliniastych. Przekonano się, że aby prowadzić uprawę ochronną bez okresowego stosowania głęboszowania, nie należy dopuszczać do nadmiernego ugniecenia gleby. Aby uniknąć zakłóceń oraz narzucania resztek roślinnych na warstwę gleby przemieszczanej przez noże aplikatorów nawozów mineralnych, aż do lat 1980. stosowano napowierzchniowe rozsiewanie tych nawozów. Taki sposób nawożenia wymagał podwyższenia o 20% dawki nawozów azotowych, w porównaniu z uprawą konwencjonalną, w celu uzyskania takich samych plonów. Obecnie istnieją nowoczesne aplikatory nawozów mineralnych wyposażone w redlice tnące glebę bez zaburzeń oraz w rolki utrzymujące odpowiednią głębokość aplikacji nawozów obok rzędów roślin lub między rzędami wysianego ziarna zbóż. Jeżeli chodzi o przyszłość, to w USA przewiduje się unię łączącą "uprawę ochronną" z "rolnictwem precyzyjnym ". Umożliwi to zróżnicowane miejscowo zarządzanie i sterowanie ważnymi elementami uprawy ochronnej, w tym zarządzanie resztkami roślinnymi, ugniataniem gleby, dawkami wysiewu nasion, dawkami nawozów, niszczeniem chwastów, głębokością uprawy oraz siewu - i to zarówno dla regionów suchych, jak i nawadnianych.

Słowa kluczowe

EN

conservation tillage; development; America

PL

uprawa ochronna; rozwój; Ameryka

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 47, nr 1
• Strony: 5--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Morrison J. E.

• USDA, Agricultural Research Service Past -President, International Soil Tillage Research Organization

Bibliografia

• [1] Allen, R. R. and C. R. Fenster. 1986. Stubble-mulch equipment for soil and water conservation in the Great Plains. J. Soil and Water Research 41(1):11-16.
• [2] Britt, C. S. 1951. Ridged rows, new soil saving method, successful in Maryland. Crops and Soils, February, 3:18-19.
• [3] Buchele, W. F. 1956. Ridge farming for erosion control. Soil Conservation, July, 12:269-273.
• [4] CTIC. 1995. Survey Guide; National Crop Residue Management Guide. Conservation Technology Information Center, 1220 Potter Drive, West Lafayette, IN 47906-1383.
• [5] CTIC. 2000. CTIC News Release, September 27, 2000. Web site http://www.ctic.purdue.edu
• [6] Faulkner, E. H. 1942. Plowman's Folly. University of Oklahoma Press, Norman, Oklahoma.
• [7] Hargreaves, M. W. M. 1951. The school teacher and the rodweeder. Crops and Soils, August-September, 1951, 3:16-17.
• [8] Hargreaves, M. W. M. 1957. Dry Farming in the Northern Great Plains, 1900-1925. Harvard University Press, Cambridge, pg. 85-95.
• [9] Hill, P. R., D. R. Griffith, G. C. Steinhardt, and S. D. Parsons. 1994. The evolution and history of no-till farming in the Midwest. National Conservation Tillage Digest, Issue 1, 2, 3, & 4, MidAmerica Farm Publications, PO Box 468, Perryville, Missouri 63775.
• [10] International Conference on Dryland Farming. 1988. Challenges in Dryland Agriculture, A Global Perspective. Proceedings of the International Conference on Dryland Farming. August 15-19, 1988, Amarillo/Bushland, Texas, U.S.A.
• [11] Knavel, D. E., J. Ellis, and J. Morrison. 1977. The effects of tillage systems on the performance and elemental absorption by selected vegetable crops. J. American Horticultural Society 102(3):323-327.
• [12] Meyer, L. D. and J. V. Mannering. 1961. Minimum tillage for corn. Agricultural Engineering, February 1961, 41:72-75.
• [13] Michener, J. A. 1974. Centenial. Random House Pub.
• [14] Morrison, J. E., Jr. 1999. Row-zone alternative to no-till row crop production. 1999 Annual International Meeting of the ASAE/CSAE-SCCR, Toronto, Ontario, Canada, 18-21 July 1999, ASAE Paper No. 99-1089, ASAE, St. Joseph, MI 49085-9659 USA
• [15] Morrison, J. E., Jr. and F. W. Chichester. 1988. Subsurface fertilizer applicator for conservation-tillage research. Applied Engineering in Agriculture 4(2):1330-134.
• [16] Morrison, J. E., Jr., C. H. Huang, D. T. Lightle, and C. S. T. Daughtry. 1993. Residue measurement techniques. J. Soil and Water Conservation. 48(6):479-483.
• [17] Nelson, P. J. 1997. To hold the land: soil erosion, agricultural scientists, and the development of conservation tillage techniques. Agricultural History, 71(1):71-90.
• [18] Yoder, R. E. 1946. Soil structure is key to yield. Successful Farming Vol 44, November 1946.