Feltoperasjoner som årlig re-riving i aspargesavlinger, sprøyteoperasjoner og høsting kan resultere i progressiv og alvorlig komprimering av hjuling mellom lag, noe som fører til redusert infiltrasjon og økt risiko for overvannsdamning, avrenning og jorderosjon.
AHDB finansierte prosjekt FV 450 'Asparges: Bærekraftig jordforvaltning for lang levetid på bestanden og optimalisering av utbytte' (01/05/2016 – 31/03/2018), å utvikle og effektivt spre en pakke med beste styringspraksis (BMP) for å forhindre og/eller utbedre hjulkomprimering og problemene det forårsaker. Prosjektet ble drevet av Dr Rob Simmons fra Cranfield Soil and Agrifood Institute, Cranfield University.
To replikerte felteksperimenter ble etablert i april 2016 på Gatsford Farm, Ross-on-Wye, med naturstøtte fra Cobrey Farms. BMP-er inkludert (1) ledsagende avlinger – Rug (Sereale cecale L.), Sennep (Sinapis alba L.), (2) applikasjoner for interrow-overflatedekke (halmdekke eller PAS 100-kompost i kombinasjon med grunne jordforstyrrelser (SSD)) og (3) en kombinasjon av konvensjonell jordbearbeidingspraksis (re-riving (R) og SSD) mot (4) et nullbearbeidingsalternativ. Grunne jordforstyrrelser ble påført med en vinget tinde på 0.25 – 0.3 m dybde i mulchbehandlinger.
I eksperiment 1 (48 forsøksplotter) ble virkningen av BMP-ene studert i Gijnlim, som representerer 70 % av britisk åkerdyrket aspargesavling. Eksperiment 2 sammenlignet sortsforskjeller i rotutvikling og arkitektur og rotprofilfordeling som påvirket av underjordsbehandlinger for Gijnlim og Guelph Millennium. Prøveoppsett er gitt nedenfor -
Tabell 1 – Forsøk 1: Behandlingsbeskrivelser
Variasjon | Behandlingsbeskrivelse | Re-ridging |
Gijnlim | Companion Crop – rug | R |
Gijnlim | Companion Crop – rug | NR |
Gijnlim | Companion Crop – sennep | R |
Gijnlim | Companion Crop – sennep | NR |
Gijnlim | PAS 100 kompost SSD | R |
Gijnlim | PAS 100 kompost SSD | NR |
Gijnlim | Straw Mulch SSD | R |
Gijnlim | Straw Mulch SSD | NR |
Gijnlim | SSD med bar jord | R |
Gijnlim | SSD med bar jord | NR |
Gijnlim | Konvensjonell praksis | R |
Gijnlim | Nullbearbeiding | NR |
Årlig re-rygging (R) eller Zero-ridgeing (NR). Grunne jordforstyrrelser (SSD). Behandlinger med fet skrift er inkludert i eksperiment 2.
Forsøk 2: Behandlingsbeskrivelser
Variasjon | Behandlingsbeskrivelse | Re-ridging |
Gijnlim | SSD med bar jord | R |
Gijnlim | SSD med bar jord | NR |
Gijnlim | *Konvensjonell praksis | R |
Gijnlim | Nullbearbeiding | NR |
Guelph Millennium | SSD med bar jord | R |
Guelph Millennium | SSD med bar jord | NR |
Guelph Millennium | *Konvensjonell praksis | R |
Guelph Millennium | Nullbearbeiding | NR |
Årlig re-rygging (R) eller Zero-ridgeing (NR). Grunne jordforstyrrelser (SSD). Behandlinger med fet skrift er inkludert fra eksperiment 1.
*Konvensjonell praksis er definert som årlig re-ridgeing uten grunne jordforstyrrelser påført interrow wheeling.
Rotarkitektur og rotprofilfordelinger ble bestemt. Rotkjerner ble tatt på krone nulllinjen (CZL) fra mellom to planter i rekken. Kjerner ble også tatt i etterkant, vekk fra CZL, men på linje med kronen i avstander på 0.3 m, 0.6 m og 0.9 m (Figur 1). Det ble tatt ut rotkjerner fra følgende jorddybder: 0.00 – 0.15 m, 0.15 – 0.30 m, 0.30 – 0.45 m og 0.45 – 0.6 m.
Figur 1. Protokollen for rotkjerning tatt i bruk på prøvestedet FV 450 / FV 450a.
Det toårige prosjektet indikerte en sterk trend for Gijnlim-røtter å ekspandere mer inn i hjulet enn Guelph Millennium, men ingen signifikante forskjeller i den romlige fordelingen av rotmassetettheter ble observert mellom variantene. Begrenset innhøsting for å kvantifisere avlingene viste at omplanting ikke reduserte utbyttet for noen av sortene, selv om resultatene antydet at for den unge avlingen og hjulingene på 1.83 m senter, var undergrunnsoperasjoner til 0.3 m dybde trygt å utføre der enten rug- eller sennepsavlinger ble vokst. Det var imidlertid risiko for å skade 2-5 % av den totale rotmassen ved underjording i hjulene på 0.175 cm dybde for Guelph Millennium og på 0.3 m dybde for Gijnlim.
Rug- og sennepsavlinger så ut til å begrense utviklingen av aspargeslagringsrøtter til mønesonen, med mindre rotvekst i overflaten (< 0.15 m) av hjuling. Rug / ikke-grunn jordforstyrrelse ikke-ryggbehandling ga betydelig lavere utbytte (18.9 – 28.5 % lavere) enn de fleste andre behandlinger. Denne reduksjonen sto i sterk kontrast til funnene fra aspargesdyrkere i Nord-Amerika.
Høye verdier for penetromermotstand (PR>3 MPa) og høy bulktetthet (BD>1.45 cm-3)
målinger ble observert i den øvre undergrunnen i hjuling, noe som kunne påvirke aspargesrotutviklingen. Det ble også gjort høye BD-innspillinger for mellomjorda. Historisk har aspargesrøtter blitt observert i jord med PR-verdier på 1.96 MPa og 2.9 MPa). Virkningen av høye PR- og BD-verdier på veksten av aspargeslagringsrotsystemet og dermed evnen til å lagre løselige karbohydrater er foreløpig ukjent.
Videreføringsprosjektet FV 450a (02/04 2018 – 02/04/2021) ble utført som en doktorgradsstudie av Lucie Maskova, under veiledning av Dr Rob Simmons, Dr Sarah De Baets og Dr Lynda Deeks ved Cranfield. Dette fortsatte å studere virkningene av FV450-behandlingene på avlinger, rotutvikling og arkitektur og også nivåer av løselige karbohydrater i rotsystemet og innvirkning på jordhelsen. Sortsforskjeller i rotrespons på BMPer ble evaluert og en bredere aspargesrotarkitekturundersøkelse som dekker ulike jordtyper, bestandsalder, forskjellige varianter og produksjonssystemer på tvers av aspargesdyrkermiljøet ble utført. Lagringsrotkarbohydratnivåer ble bestemt på tvers av lokaliteter, og det ble gjort en vurdering av "sårbarhet for rotskader" for de spesifikke avlingene som ble undersøkt.
FV 450a: Effekt av BMP på utbytte
PAS 100-kompostbehandlingene (rygget og ikke-rygget i kombinasjon med grunne jordforstyrrelser) var assosiert med en økning på 20 % i aspargesspydavlingen sammenlignet med konvensjonell praksis og rugbehandlinger uten rygg. Rugfri behandling fortsatte å være assosiert med en reduksjon på 23 % i utbytte sammenlignet med rugbehandling (Figur 2).
Figur 2. Forskjeller i 2020 Gijnlim-avling (kg ha-1) mellom eksperiment 1 behandlinger. Vertikale streker angir 0.95 konfidensintervaller.
Dette gir robuste bevis på at der rug dyrkes som en ledsageravling og rygging ikke kan gjennomføres, kan det forventes en betydelig avlingsreduksjon neste vår. Imidlertid, hvis rygging kan utføres, observeres ingen avkastningsstraff sammenlignet med konvensjonell praksis eller nullbearbeiding. Basert på disse funnene, kan dyrkere være uvillige til å risikere å dyrke rug som en ledsageravling, i tilfelle vær-/jordforhold betyr at de ikke er i stand til å komme seg inn på landet for å rygge.
Resultatene for 2020 fulgte funnene fra 2018 og 2019 om at aspargeslagerrotkarbohydratverdier for Guelph Millennium er betydelig høyere enn tilsvarende for Gijnlim, uavhengig av behandling. Til tross for noen klare avlingsforskjeller, var det ingen effekt av behandlinger på rotkarbohydratverdier verken i 2019 eller 2020.
Resultatene viser også at for både Gijnlim og Guelph Millennium førte årlig re-ridgeing assosiert med konvensjonell praksis til en 20-24% reduksjon i utbytte sammenlignet med tilsvarende null-bearbeiding behandlinger. Dette kan til dels underbygge tidligere forskning som viser at årlig gjenoppbygging forårsaker rotskader og avlingsreduksjoner.
FV 450a: Innvirkning på BMPs på jordpakking og infiltrasjon
Konvensjonell praksis var assosiert med signifikant høyere verdier for penetrometermotstand (PR) fra 0.0-0.2 m dybde sammenlignet med barjordsbehandlinger. I motsetning til dette indikerte signifikant lavere PR-verdier over jordprofilen fra null-jordbehandlingen mindre jordkomprimering sammenlignet med alle andre barjordsbehandlinger.
Companion cropping påvirket ikke PR signifikant sammenlignet med konvensjonell praksis. Dette var uventet, som basert på tidligere publiserte studier, ledsagende beskjæring bioremediert jordstruktur.
I 2020 ble PR betydelig redusert i interrow-hjulingene til 0.25 m dybde for alle grunne jordforstyrrelsesbehandlinger. Videre resulterte halmdekke og PAS 100 kompostbehandlinger (påført i forbindelse med grunne jordforstyrrelser) i betydelig mindre komprimering enn konvensjonell praksis til dybder større enn 0.5 m.
I 2020 ble infiltrasjonshastigheter i alle behandlinger utsatt for grunne jordforstyrrelser klassifisert som "Svært rask" (>500 mm t1) og var betydelig høyere enn for konvensjonell praksis ("Moderate", 23.2 mm t-1).
Resultatene tyder på at kombinasjonen av påføring av mulch (enten PAS 100 kompost eller halm) for å samle hjul og grunne jordforstyrrelser betydelig reduserer dyptliggende komprimering og øker infiltrasjonen. Dette har implikasjoner for avrenning og erosjonskontroll samt gjenoppladning av jordfuktighet.
FV 450a: Påvirkning av behandlinger på rotarkitektur
Signifikante forskjeller i helprofilrotmassetetthet (RMD) ble observert mellom nullbearbeiding og konvensjonelle praksisbehandlinger. Dette skyldtes signifikante forskjeller i RMD ved 0.15 – 0.30 m dybde, 0.3, 0.6 og 0.9 m fra kronens nulllinje. Disse forskjellene utgjør mellom 48-98 % økning i RMD assosiert med nullbearbeidingsbehandlingen sammenlignet med konvensjonell praksis. Dette tyder på at årlig re-ridgeing skader lagerrøtter. Til dags dato er det imidlertid ikke observert noen signifikant reduksjon i utbytte eller økning i sykdomsforekomst i forhold til denne behandlingen.
Guelph Millennium er assosiert med en grunnere rottendens sammenlignet med Gijnlim. For nullbearbeiding, som i hovedsak lar aspargesroten vokse uforstyrret, er Guelph Millennium assosiert med 66-100 % høyere RMD på 0.0 – 0.15 m dybde på 0.3 og 0.6 m fra krone nulllinjen, sammenlignet med Gijnlim.
På tvers av alle behandlinger kan underjording (grunn jordforstyrrelse) i interrow-hjul potensielt skade opptil 5 % av den totale rotbiomassen under en rekke tindekonfigurasjoner brukt ved en arbeidsdybde på 300 mm. Årlige opprydningsoperasjoner har også potensial til å skade opptil 5 % av total rotbiomasse.
FV 450a: Oppdretterundersøkelsesresultater
For felter som ble tatt prøver fra den bredere dyrkerlandbanken, varierte radavstandene mellom asparges som en funksjon av hjulsentrene. Høyeste verdier av rotmasse ble funnet ved kronens nulllinje og inntil 0.3m unna ryggen, og de laveste verdiene i trillingen i en 'dødsone' nær jordoverflaten (0-0.3m). Variasjon var ikke en rådende faktor i rotmassefordelingen, mens bestandsalder hadde signifikant effekt. Gjentatt gjentaking og tilsmussing i hjulene forhindret utvidelse av rotsystemet i hjulsonen, og forårsaket dermed betydelig "trunkering" av den potensielle rotbiomassen som kunne oppnås. Dette har implikasjoner for lagring av karbohydrater. Rotmassen var også negativt korrelert med jord-PR på tvers av alle utvalgte lokaliteter og felt. Resultatene fortsetter å støtte anbefalingen om at for å forhindre skader på lagringsroten gjennom gjenoppbygging eller underjording, bør dyrkere foreta eksplorative undersøkelser av rotprofilfordelingen før de starter gjenoppbygging og/eller jording.
Videreføringsprosjekt FV 450b (fra 1. juli 2021)
(Med forbehold om Defra ministeriell beslutning om fremtiden til AHDB hagebruk)
Prosjektledergruppen (PMG), bestående av John Chinn fra Cobrey Farm, Phil Langley fra Gs Sandfields Farm Ltd., Tim Casey fra J & V Casey & Son Ltd. og den uavhengige konsulenten Claire Donkin er av den oppfatning at dette arbeidet bør fortsette. for de neste 3 årene, da det er viktig å overvåke avlingen når den modnes inn i toppfasen av kommersiell produksjon. Forsøket har ikke nådd denne fasen av avlingsmodenhet og økonomisk produksjon som typisk skjer mellom år 4-7 (Figur 3). Dette er den viktigste tilbakebetalingsperioden for dyrkere. Følgelig må innvirkningen av årlig gjenoppbygging på bestandets levetid og lønnsomhet fortsettes for å overvåkes og økonomiske implikasjoner vurderes. PMGs syn ble støttet av AGAs tekniske komité for forskning og utvikling i september 2020.
Figur 3. FV450 / FV450a / FV450b-prosjektets tidslinje som indikerer aktiviteter til dato og periode med avgjørende kommersiell modenhet.
Målet er å fortsette å vurdere virkningene av BMP på aspargesavlingen, bestandens levetid, sykdomsforekomst og jordhelsen. Arbeidet vil inkludere en kritisk evaluering av rollen til PAS 100 kompostpåføring i økende avling; en fullstendig vurdering av jords fysiske, kjemiske og biologiske indikatorer og lagringsrotprofilfordelinger, for å identifisere optimale forhold for lagringsrotspredning. Terskelpenetrasjonsmotstandsverdier som begrenser rotforlengelse vil kvantifiseres og sortsforskjeller i rotarkitektur og utbytte vil fortsette å bli evaluert.
Prosjektet vil finne den mest kostnadseffektive BMP, når det gjelder å øke aspargesavlingen og jordhelsen over den 6-årige perioden med kommersiell høsting, basert på kostnad-nytte-analyse. Dette vil tillate aspargesdyrkere å ta informerte beslutninger angående økonomien ved å ta i bruk BMPs i sammenheng med økonomien i deres egen gårdsvirksomhet.
Intensjonene er også å praktisk talt utskalere utvalgte BMPer til andre produsentsteder gjennom etablering av 3-5 replikerte satellittsteder. Prosjektet vil også undersøke den potensielle rollen til havre som en alternativ ledsagervekst i stedet for rug, for å gi avrenning/erosjonsbeskyttelse over vinteren.
Mer informasjon
Last ned prosjektrapportene her
Møt teamet
Grace Choto
Kunnskapsutvekslingssjef – Markgrønnsaker (bladsalater, urter og spesialgrønnsaker)Se hele bio
Kim Parker
Plantevernforsker: sykdommerSe hele bio