Dry matter and protein yields and leaf greenness index (SPAD) of alfalfa and festulolium depending on cultivation method and soil moisture level

• Autorzy: Staniak M.

Warianty tytułu

PL

Plon suchej masy i białka oraz indeks zieloności liścia (SPAD) lucerny i festulolium w zależności od sposobu uprawy i poziomu wilgotności gleby

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to assess the influence of water deficiency in the soil and cultivation method on dry matter and protein yields as well relative chlorophyll content of alfalfa and festulolium leaves. The pot experiment was conducted in the years 2012-2014 in the greenhouse of IUNG-PIB in Puławy, in a completely randomized system, in 4 repetitions. The research included alfalfa and festulolium cultivated in pure stand and in a mixture, at two soil moisture levels: 70% field water capacity (optimal humidity) and 40% FWC (drought stress). The study showed that long-term drought stress significantly reduced the dry matter yield of alfalfa and festulolium, with the highest loss in pure alfalfa stand (by 39.8% on average), lower in the mixture (by 29.1%), and lowest in pure festulolium stand (by 13.6%). Regardless of the soil moisture conditions, the highest total protein yield was obtained from alfalfa grown in pure stand, and lower by only 12% from the mixture. The protein yield from festulolium cultivated in pure stand was, on average, lower by 68% in comparison with the yield of alfalfa. The greenness index of the alfalfa leaf was significantly higher than that of the hybrid festulolium, regardless of the soil moisture conditions. The water requirement in the soil and the method of cultivation did not significantly differentiate the relative content of chlorophyll in the leaves of the tested plant species.

PL

Celem badań była ocena wpływu niedoboru wody w glebie oraz sposobu uprawy na plon suchej masy i białka oraz względną zawartość chlorofilu w liściach lucerny i festulolium. Doświadczenie wazonowe przeprowadzono w latach 2012-2014 w hali wegetacyjnej IUNG-PIB w Puławach, w układzie kompletnie zrandomizowanym, w 4 powtórzeniach. W badaniach uwzględniono lucernę siewną i festulolium uprawiane w siewach czystych i w mieszance, przy 2 poziomach wilgotności gleby: 70% polowej pojemności wodnej (wilgotność optymalna) i 40% ppw (stres suszy). W badaniach wykazano, że długotrwały stres suszy istotnie redukował plon suchej masy lucerny i festulolium, przy czym największą stratę wykazano w czystym zasiewie lucerny (średnio o 39.8%), mniejszą u mieszanki (o 29.1%), a w najmniejszą u mieszańca festulolium (o 13.6%). Niezależnie od warunków wilgotnościowych gleby, największy łączny plon białka ogólnego uzyskano z uprawy lucerny w siewie czystym, a tylko o 12% mniejszy z uprawy mieszanki. Plon białka z uprawy festulolium w siewie czystym był średnio o 68% mniejszy w porównaniu do plonu lucerny. Indeks zieloności liścia (SPAD) lucerny był istotnie większy w porównaniu do mieszańca festulolium, niezależnie od warunków wilgotnościowych gleby. Niedobór wody w glebie i sposób uprawy nie różnicowały istotnie względnej zawartości chlorofilu w liściach badanych gatunków roślin.

Słowa kluczowe

EN

legumes; grass; drought stress; yield; SPAD index; mixture; pure stand

PL

bobowate; trawy; stres suszy; plon; SPAD indeks; mieszanka; siew czysty

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 63, nr 3
• Strony: 92--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab.

Twórcy

autor

Staniak M.

• Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy, Zakład Uprawy Roślin Pastewnych, ul. Czartoryskich 8, 24-100 Puławy, Poland

Bibliografia

• [1] Chmura K., Chylińska E., Dmowski Z., Nowak L.: Rola czynnika wodnego w kształtowaniu plonu wybranych roślin polowych. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, PAN Kraków, 2009, 9, 33-44.
• [2] Crews T.E., Peoples M.B.: Can the synchrony of nitrogen supply and crop demand be improved in legume and fertilizer-based agroecosystems? A review. Nutr. Cycl. Agroecosys., 2005, 72, 101-120.
• [3] Doroszewski A., Jadczyszyn J., Kozyra J., Pudełko R., Stuczyński T., Mizak K., Łopatka A., Koza P., Górski T., Wróblewska E.: Podstawy systemu monitoringu suszy rolniczej. Woda Środowisko Obszary Wiejskie, 2012, 12, 2(38), 77-91.
• [4] Głażewski S.: Wpływ stresu wodnego na plon lucerny i kupkówki pospolitej uprawianej w siewie czystym lub mieszanym. Mat. Konferencyjne - Ekofizjologiczne aspekty reakcji roślin na działanie abiotycznych czynników stresowych. (Red. S. Grzesiak, Z. Mieszalski), Wyd. PAN, Kraków, 1996, 241-245.
• [5] Gregorczyk A., Raczyńska A.: Badania korelacji między metodą Arnona a pomiarami zawartości chlorofilu za pomocą chlorofilometru. Zesz. Nauk. AR Szczecin, 1997, 181, 119-123.
• [6] Jelinowska A., Staniak M.: Wzajemne oddziaływanie roślin w siewach jednogatunkowych i mieszanych na przykładzie mieszanek lucerny z trawami. Post. Nauk Rol., 2007, 5, 37-49.
• [7] Kozłowski S., Goliński P., Golińska B.: Barwniki chlorofilowe jako wskaźniki wartości użytkowej gatunków i odmian traw. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 2001, 474, 215-223.
• [8] Küchenmeister K., Küchenmeister F., Kayser M., WrageMönnig N., Isselstein J.: Influence of drought stress on nutritive value of perennial forage legumes. Int. J. Plant Prod., 2013, 7(4), 693-710.
• [9] Lipiec J., Doussan C., Nosalewicz A., Kondracka K.: Effect of drought and heat stresses on plant growth and yield: a review. Int. Agrophys., 2013, 27, 463-477.
• [10] Łabędzki L.: Susze i powodzie – zagrożenia dla rolnictwa. W: Woda w krajobrazie rolniczym. (ed. Mioduszewski), Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozpr. Nauk. i Monogr., 18, IMUZ Falenty, 2006, 29-43.
• [11] Olszewska M.: Leaf greenness (SPAD) and yield of Festulolium braunii (K. Richt.) A. Camus grown in mixtures with legumes depending on multiple nitrogen rates. Pol. J. Natur. Sci., 2008, 23(2), 310-325.
• [12] Rojek S.: Potrzeby wodne roślin motylkowatych. Frag. Agron., 1986, 2(10), 3-20.
• [13] Rumasz-Rudnicka E.: Wpływ nawadniania i nawożenia azotem na asymilację i transpirację życicy westerwoldzkiej. Acta Agrophys., 2010, 15(2), 395-408.
• [14] Seguin P., Mustafa A.F., Sheaffer C.C.: Effects of soil moisture deficit on forage quality, digestibility and protein fractionation of Kura clover. J. Agron. Crop Sci., 2002, 188, 260-266.
• [15] Staniak M.: The impact of drought stress on the yields and food value of selected forage grasses. Acta Agrobot., 2016, 69(2), 1663.
• [16] Starck Z.: Wpływ warunków stresowych na koordynację wytwarzania i dystrybucji fotoasymilatów. Post. Nauk Rol., 2010, 1, 9-26.
• [17] Thomas H.: Diversity between and within temperate forage grass species in drought resistance. Water use and related physiological responses. Aspects App. Biol., 1994, 38, 47-55.