아스파라거스 작물의 연간 다시 물주기, 살포 작업 및 수확과 같은 현장 작업은 층간 휠링의 점진적이고 심각한 압축을 초래하여 침투를 감소시키고 지표수 고임, 유출 생성 및 토양 침식의 위험을 증가시킬 수 있습니다.
AHDB 자금 지원 프로젝트 FV 450 '아스파라거스: 스탠드 수명 및 수확량 최적화를 위한 지속 가능한 토양 관리' (01/05/2016 – 31/03/2018), 휠링 다짐 및 이로 인해 발생하는 문제를 예방 및/또는 개선하기 위해 일련의 BMP(Best Management Practices)를 개발하고 효과적으로 배포합니다. 이 프로젝트는 Cranfield 대학의 Cranfield 토양 및 농식품 연구소의 Rob Simmons 박사가 운영했습니다.
2016년 1월 Ross-on-Wye의 Gatsford Farm에서 Cobrey Farms의 현물 지원으로 XNUMX개의 복제된 현장 실험이 수립되었습니다. BMP 포함 (XNUMX) 동반작물 – 호밀(세레알 세칼레 L.), 머스타드 (시나피스 알바 L.), (2) 심지 표면 뿌리 덮개 적용(얕은 토양 교란(SSD)와 조합된 짚 덮개 또는 PAS 100 퇴비) 및 (3) (4)에 대한 기존 경운 관행(리마루(R) 및 SSD)의 조합 무경운 옵션. 얕은 토양 교란은 덮개 처리에서 0.25 – 0.3m 깊이의 날개 달린 타인을 사용하여 적용되었습니다.
실험 1(48개의 실험 플롯)에서 BMP의 영향은 영국에서 재배된 아스파라거스 작물의 70%를 차지하는 Gijnlim에서 연구되었습니다. 실험 2는 Gijnlim과 Guelph Millennium에 대한 뿌리 발달과 구조, 그리고 지하 토양 처리에 의해 영향을 받는 뿌리 프로필 분포의 품종 차이를 비교했습니다. 평가판 설정은 다음과 같습니다.
표 1 - 실험 1: 처리 설명
종류 | 치료 설명 | 다시 융기 |
긴림 | 동반작물 – 호밀 | R |
긴림 | 동반작물 – 호밀 | NR |
긴림 | 동반자 작물 - 겨자 | R |
긴림 | 동반자 작물 - 겨자 | NR |
긴림 | PAS 100 퇴비 SSD | R |
긴림 | PAS 100 퇴비 SSD | NR |
긴림 | 밀짚 뿌리 덮개 SSD | R |
긴림 | 밀짚 뿌리 덮개 SSD | NR |
긴림 | 베어 토양 SSD | R |
긴림 | 베어 토양 SSD | NR |
긴림 | 기존 관행 | R |
긴림 | 무경운 | NR |
연간 리징(R) 또는 제로 리딩(NR). 얕은 토양 교란(SSD). 굵게 표시된 처리는 실험 2에 포함됩니다.
실험 2: 처리 설명
종류 | 치료 설명 | 다시 융기 |
긴림 | 베어 토양 SSD | R |
긴림 | 베어 토양 SSD | NR |
긴림 | *기존의 관행 | R |
긴림 | 무경운 | NR |
구엘프 밀레니엄 | 베어 토양 SSD | R |
구엘프 밀레니엄 | 베어 토양 SSD | NR |
구엘프 밀레니엄 | *기존의 관행 | R |
구엘프 밀레니엄 | 무경운 | NR |
연간 리징(R) 또는 제로 리딩(NR). 얕은 토양 교란(SSD). 굵게 표시된 처리는 실험 1에서 포함됩니다.
*재래식 관행은 심지 휠링에 적용되는 얕은 토양 교란 없이 매년 다시 융기하는 것으로 정의됩니다.
루트 아키텍처 및 루트 프로필 분포가 결정되었습니다. 뿌리 코어는 줄에 있는 두 식물 사이에서 크라운 제로 라인(CZL)에서 가져왔습니다. 코어도 CZL에서 멀리 떨어져 있지만 0.3m, 0.6m 및 0.9m 거리에서 크라운과 일직선이 되도록 코어를 가져갔습니다(그림 1). 뿌리 코어는 다음 토양 깊이에서 추출되었습니다: 0.00 – 0.15 m, 0.15 – 0.30 m, 0.30 – 0.45 m 및 0.45 – 0.6 m.
그림 1. FV 450 / FV 450a 시험장에서 채택된 루트 코어링 프로토콜.
1.83년 프로젝트는 Gijnlim 뿌리가 Guelph Millennium보다 휠링으로 더 확장되는 강한 경향을 나타내었지만 뿌리 질량 밀도의 공간적 분포에는 품종 간에 큰 차이가 관찰되지 않았습니다. 수확량을 정량화하기 위한 제한된 수확은 0.3m 중심의 어린 작물과 바퀴벌레의 경우 호밀이나 겨자 동반작물이 있는 곳에서 2m 깊이까지 심토 작업을 수행하는 것이 안전하다는 결과를 제시했지만 다시 벼랑이 두 품종의 수확량을 감소시키지 않았음을 보여주었습니다. 성장했다. 그러나 Guelph Millennium의 경우 5cm 깊이, Gijnlim의 경우 0.175m 깊이에서 바퀴에 흙을 묻힐 때 전체 뿌리 질량의 0.3-XNUMX%를 손상시킬 위험이 있었습니다.
호밀과 겨자 동반작물은 아스파라거스 저장 뿌리의 발달을 능선 영역으로 제한하는 것으로 보이며, 휠링의 표면(< 0.15 m)에서 뿌리 성장이 더 적습니다. 호밀/얕지 않은 토양 교란 비 능선 처리는 대부분의 다른 처리보다 유의하게 더 낮았습니다(18.9 – 28.5% 낮음). 이 감소는 북미 아스파라거스 재배자들의 발견과 강하게 대조되었습니다.
높은 침투성 저항 값(PR>3 MPa) 및 높은 부피 밀도(BD>1.45 cm-3)
아스파라거스 뿌리 발달에 영향을 미칠 수 있는 휠링의 상부 하층토에서 측정이 관찰되었습니다. 중간 표토에 대해서도 높은 BD 녹음이 이루어졌습니다. 역사적으로 아스파라거스 뿌리는 PR 값이 1.96 MPa 및 2.9 MPa인 토양에서 관찰되었습니다. 높은 PR 및 BD 값이 아스파라거스 저장 뿌리 시스템의 성장에 미치는 영향과 이에 따른 가용성 탄수화물 저장 능력은 현재 알려져 있지 않습니다.
연속 프로젝트 FV 450a(02년 04월 2018일 – 02년 04월 2021일)는 Cranfield의 Rob Simmons 박사, Sarah De Baets 박사 및 Lynda Deeks 박사의 감독하에 Lucie Maskova의 박사 연구로 수행되었습니다. 이것은 FV450 처리가 수확량, 뿌리 발달 및 구조에 미치는 영향과 뿌리 시스템의 가용성 탄수화물 수준 및 토양 건강에 미치는 영향을 계속 연구했습니다. BMP에 대한 뿌리 반응의 품종 차이가 평가되었고 아스파라거스 재배자 커뮤니티 전반에 걸쳐 다양한 토양 유형, 재배 연령, 다양한 품종 및 생산 시스템을 포함하는 광범위한 아스파라거스 뿌리 구조 조사가 수행되었습니다. 저장 뿌리 탄수화물 수준은 조사된 특정 작물에 대한 '뿌리 손상 취약성'에 대한 평가와 현장 전체에 걸쳐 결정되었습니다.
FV 450a: BMP가 수확량에 미치는 영향
PAS 100 퇴비 처리(얕은 토양 교란과 함께 능선 및 비 능선 처리)는 기존 관행 및 호밀 비 능선 처리와 비교하여 아스파라거스 창 수확량의 20% 증가와 관련이 있습니다. 호밀 능선 처리는 호밀 능선 처리와 비교하여 23%의 수확량 감소와 계속 연관되었습니다(그림 2).
그림 2. 2020년 진림 수확량 차이(kg ha-1) 실험 1 처리 사이. 수직 막대는 0.95 신뢰 구간을 나타냅니다.
이것은 호밀이 동반작물로 재배되고 벼를 뽑을 수 없는 곳에서 다음 봄에 상당한 수확량 감소가 예상될 수 있다는 강력한 증거를 제공합니다. 그러나 능선이 수행될 수 있는 경우 기존 관행이나 무경운과 비교하여 수확량 패널티가 관찰되지 않습니다. 이러한 발견에 기초하여 재배자들은 날씨/토양 조건으로 인해 능선에 도달할 수 없는 경우 동반작물로 호밀을 재배하는 위험을 감수하지 않을 수 있습니다.
2020년 결과는 구엘프 밀레니엄의 아스파라거스 저장 뿌리 탄수화물 값이 처리에 관계없이 Gijnlim의 동등한 값보다 상당히 높다는 2018년 및 2019년 연구 결과를 따랐습니다. 명확한 수확량 차이에도 불구하고 2019년 또는 2020년에 뿌리 탄수화물 값에 대한 처리의 영향은 없었습니다.
결과는 또한 Gijnlim 및 Guelph Millennium 모두에 대해 기존 관행과 관련된 연간 재융화가 동등한 무경운 처리와 비교하여 수확량을 20-24% 감소시켰음을 보여줍니다. 이것은 부분적으로 해마다 다시 깎는 것이 뿌리 손상과 수확량 감소를 유발한다는 것을 보여주는 이전 연구를 뒷받침할 수 있습니다.
FV 450a: 토양 압축 및 침투에 대한 BMP에 대한 영향
기존 관행은 노출된 토양 처리와 비교하여 0.0-0.2m 깊이에서 상당히 더 높은 침투계 저항(PR) 값과 관련이 있습니다. 대조적으로, 무경운 처리에서 토양 프로파일 전체에 걸쳐 현저히 낮은 PR 값은 다른 모든 맨 토양 처리와 비교하여 토양 압축이 더 적음을 나타냅니다.
동반자 자르기는 기존 관행과 비교하여 PR에 큰 영향을 미치지 않았습니다. 이는 이전에 발표된 연구에 기초하여 동반자 작물이 생물학적으로 개선된 토양 구조를 기반으로 하는 것과 같이 예상치 못한 일이었습니다.
2020년에 PR은 모든 얕은 토양 교란 처리에 대해 0.25m 깊이로 심지 휠링에서 크게 감소했습니다. 더욱이, 짚 덮개와 PAS 100 퇴비 처리(얕은 토양 교란과 함께 적용)는 0.5m 이상의 깊이까지 기존 관행보다 훨씬 덜 다짐되었습니다.
2020년에는 얕은 토양 교란이 있는 모든 처리에서 침투율이 "매우 빠름"(>500mm h1) 및 기존 관행("보통", 23.2 mm h-1).
그 결과는 뿌리 덮개(PAS 100 퇴비 또는 짚)를 사이사이 바퀴로 돌리고 얕은 토양 교란을 결합하면 깊은 다짐을 상당히 줄이고 침투를 증가시키는 것으로 나타났습니다. 이것은 유출수 및 침식 제어뿐만 아니라 토양 수분 재충전에도 영향을 미칩니다.
FV 450a: 루트 아키텍처에 대한 치료의 영향
전체 프로필 뿌리 질량 밀도(RMD)의 상당한 차이가 무경운과 전통적인 관행 처리 사이에서 관찰되었습니다. 이는 크라운 제로 라인에서 0.15~0.30m 깊이, 0.3, 0.6 및 0.9m에서 RMD의 상당한 차이 때문이었습니다. 이러한 차이는 기존 관행과 비교하여 무경운 처리와 관련된 RMD가 48-98% 증가합니다. 이것은 매년 다시 융기가 저장 뿌리를 손상 시킨다는 것을 나타냅니다. 그러나 현재까지 이 치료와 관련하여 수율의 유의한 감소 또는 질병 발병의 증가가 관찰되지 않았습니다.
Guelph Millennium은 Gijnlim에 비해 얕은 뿌리 경향과 관련이 있습니다. 본질적으로 아스파라거스 뿌리가 방해받지 않고 자라도록 하는 무경운 처리의 경우 Guelph Millennium은 Gijnlim과 비교하여 크라운 제로 라인에서 66m 및 100m에서 0.0~0.15m 깊이에서 0.3~0.6% 더 높은 RMD와 관련이 있습니다.
모든 처리에 걸쳐, 심지 휠링의 하위 오염(얕은 토양 교란)은 5mm의 작동 깊이에서 사용되는 가지 구성 범위에서 총 뿌리 바이오매스의 최대 300%까지 잠재적으로 손상시킬 수 있습니다. 연간 융기 작업은 또한 전체 뿌리 바이오매스의 최대 5%를 손상시킬 가능성이 있습니다.
FV 450a: 재배자 조사 결과
더 넓은 재배자 육지 은행에서 샘플링한 들판의 경우, 아스파라거스 줄 간격은 휠링 센터의 함수로 다양했습니다. 뿌리 질량의 가장 높은 값은 능선에서 최대 0.3m 떨어진 크라운 제로 라인에서 발견되었으며, 휠링에서 가장 낮은 값은 토양 표면(0-0.3m) 근처의 '데드존'에서 발견되었습니다. 품종은 뿌리 덩어리 분포에서 우세한 요소가 아니었지만, 입목은 상당한 영향을 미쳤습니다. 차륜에서 반복되는 재 융기 및 하층 오염은 차륜 영역에서 뿌리 시스템의 확장을 방지하여 달성 가능한 잠재적 뿌리 바이오매스의 상당한 '잘라짐'을 유발했습니다. 이것은 탄수화물 저장에 영향을 미칩니다. 뿌리 질량은 또한 모든 샘플링된 위치 및 필드에 걸쳐 토양 PR과 음의 상관 관계가 있었습니다. 결과는 다시 릿지 또는 심토 작업을 통해 저장 뿌리 손상을 방지하기 위해 재배자가 다시 리지 및/또는 심토 작업을 시작하기 전에 탐색적 뿌리 프로필 분포 조사를 수행해야 한다는 권고를 계속 지지합니다.
계속 프로젝트 FV 450b(1년 2021월 XNUMX일부터)
(AHDB 원예의 미래에 대한 Defra 장관의 결정에 따름)
Cobrey Farm의 John Chinn, Gs Sandfields Farm Ltd.의 Phil Langley, J&V Casey & Son Ltd.의 Tim Casey 및 독립 컨설턴트 Claire Donkin으로 구성된 프로젝트 관리 그룹(PMG)은 이 작업이 계속되어야 한다는 견해를 가지고 있습니다. 향후 3년 동안은 작물이 상업적 생산의 정점에 도달할 때까지 모니터링하는 것이 중요하기 때문입니다. 시험은 일반적으로 4-7년차 사이에 발생하는 작물 성숙 및 경제적 생산의 이 단계에 도달하지 않았습니다(그림 3). 이것은 재배자에게 중요한 투자 회수 기간입니다. 결과적으로, 스탠드 수명과 수익성에 대한 연간 재연마의 영향을 계속 모니터링하고 경제적 영향을 평가해야 합니다. PMG의 견해는 2020년 XNUMX월 AGA 연구 개발 기술 위원회의 지원을 받았습니다.
그림 3. FV450 / FV450a / FV450b 프로젝트 타임라인은 현재까지의 활동과 상업적 성숙의 중요한 기간을 나타냅니다.
목표는 BMP가 아스파라거스 수확량, 직립 수명, 질병 발병률 및 토양 건강에 미치는 영향을 계속 평가하는 것입니다. 작업에는 수확량 증가에 있어 PAS 100 퇴비 적용의 역할에 대한 비판적 평가가 포함됩니다. 저장 뿌리 증식을 위한 최적의 조건을 식별하기 위해 토양의 물리적, 화학적, 생물학적 지표와 저장 뿌리 프로파일 분포에 대한 완전한 평가. 뿌리 신장을 제한하는 임계값 침투 저항 값이 정량화되고 뿌리 구조 및 수확량의 품종 차이가 계속 평가될 것입니다.
이 프로젝트는 비용-편익 분석을 기반으로 상업적 수확의 6년 기간 동안 아스파라거스 수확량 및 토양 건강 개선을 주도하는 측면에서 가장 비용 효율적인 BMP를 찾아낼 것입니다. 이를 통해 아스파라거스 재배자는 자신의 농장 사업의 경제 맥락에서 BMP를 채택하는 경제성과 관련하여 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
의도는 또한 3-5개의 복제된 위성 사이트의 설립을 통해 선택된 BMP를 다른 재배 사이트로 실질적으로 확장하는 것입니다. 이 프로젝트는 또한 겨울철 유출/침식 방지를 제공하기 위해 호밀 대신에 대안 작물로서 귀리가 잠재적인 역할을 조사할 것입니다.
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