Response of P, K, Mg and NO 3 -N contents of carrots to irrigation, soil compaction, and nitrogen fertilisation

Abstract

Tiedetään, että maan tiiviys vaikuttaa herkästi porkkanan ulkoiseen laatuun. Karoteeni- ja sokeripitoisuuksiin maaperätekijät vaikuttavat huomattavasti vähemmän, minkä osoittivat Maatalouden tutkimuskeskuksessa vuosina 1989-1991 tehdyt kenttäkokeet. Tämä julkaisu kattaa näiden kenttäkokeiden tulokset porkkanan kivennäisaine- ja nitraattipitoisuuksista. Ravinteiden otto analysoitiin käyttämällä hyväksi aiemmin julkaistuja naatti- ja juurisadon määriä. Tutkimuksessa mitattiin kynnöksen kuohkeuttamisen ja tiivistämisen vaikutuksia porkkanan naattien ja juuresten P-, K-, Mg- ja NO3-N -pitoisuuksiin kasvukauden eri vaiheissa. Kivennäismailla verrattiin lisäksi sadetuksen ja multamaalla lisätyppilannoituksen vaikutusta edellä mainittuihin tekijöihin. Lajikkeena oli Nantes Duke, paitsi lisätyppilannoituskokeessa Narbonne. Kynnöstä kuohkeutettiin kolmella eri tavalla: 1. Perunamaan multausvantailla tehtiin 2 m levyisiin koeruutuihin neljä 10 cm:n harjua 45 cm:n välein. 2. Kelajyrsimellä kuohkeutettiin 2 m levyisiä penkkejä 20 cm:n syvyyteen hieta- ja turvemaalla sekä savimaalla 15 cm:n syvyyteen, tai 3. Multamaalla tehtiin suuria korkeudeltaan 30 cm:n harjuja 60 cm:n välein. Lisäksi kynnöstä tiivistettiin 3 Mg:n akselipainolla kosteissa olosuhteissa juuri ennen kylvöä ajamalla traktorin rengas ruudun koko pinta-alan yli. Koeruutu tiivistettiin näin kertaalleen tai kolmesti. Käsittelemättömän koejäsenen kylvöalusta äestettiin suoraan kynnökselle. Kaikissa maan mekaanisissa käsittelyissä käytettiin 2 m raideväliä, jotta ylimääräinen tallaus vältettiin. Mikäli maan kosteustila laski alle 50 % hyötykapasiteetista, hieta- ja savimaan kastelukäsittelyt sadetettiin . Lisätyppilannoituskäsittelyssä multamaalla annettiin 30 kg ka-1 lisätyppeä heinäkuun lopussa. Tässä kokeessa olivat mekaanisista käsittelyistä mukana vain iso harju, jyrsitty penkki ja kolmesti tiivistetty tasamaa. Kasvustonäytteet kerättiin noin 8 ja 4 viikkoa ennen sadonkorjuuta ja sadonkorjuun yhteydessä. Maalaji, maan ravinnepitoisuus, kasvukauden sääolot ja kasvun kehitysvaihe vaikuttivat huomattavasti enemmän P-, K- ja Mg -pitoisuuksiin kuin maan kuohkeuttaminen ja tiivistäminen tai sadetus. Sadetuksella oli suurempi merkitys kivennäispitoisuuksiin kuin muokkauksella; sadetus lisäsi P- ja hieman K-pitoisuuksia mutta laski Mg-pitoisuuksia hietamaalla. Myös vähän fosforia sisältävän ja luontaisesti löyhän multamaan tiivistäminen lisäsi fosforipitoisuuksia naateissa ja juureksessa sekä näiden fosforinottoa. Esimerkiksi vuonna 1990 neljä viikkoa ennen korjuuta (129 päivää kylvöstä) kolmesti tiivistetyn maan juuresten P otto oli 15,4 kg ha-1, kun se kuohkeutetussa maassa oli 12,2 kg ha-1. Korjuuvaiheessa fosforin määrät juurisadoissa olivat vastaavasti 23,9 ja 20,7 kg ha-1, naateissa vastaavasti 6,0 ja 8,3 kg ha-1. Seuraavana vuonna 1991 tiivistäminen lisäsi juuresten P ottoa lähes 6 kg ha-1. Hyvin tiiviissä savimaan olosuhteissa, joissa kasvu heikentyi, maan tiivistäminen vähensi ravinteiden ottoa. Hietamaalla mekaaniset käsittelyt eivät juuri vaikuttaneet porkkanan kivennäisten pitoisuuksiin ja ottoon. Nitraatin kertyminen porkkanaan sen sijaan lisääntyi maan kuohkeuttamisen ja sadetuksen vaikutuksesta. Tosin maalaji ja kasvuvaihe vaikuttivat enemmän nitraattipitoisuuksiin kuin maan tiiviys tai lisätyppilannoitus. Kasvun alussa nitraattityppeä oli 25-30 mg kg-1 tuoreessa juureksessa, mutta hietamaalla pitoisuus laski alle 5 mg kg-1 kasvukauden loppuun mennessä. Multamaalla pitoisuudet säilyivät yli 10 mg kg-1, varsinkin kuohkeissa kasvualustoissa.

Soils ploughed in autumn were loosened by different tillage tools, or compacted to a depth of 25-30 cm by a tractor weighing 3 Mg (once or three times) before seed bed preparation for carrot under moist soil condition. Sprinkler irrigation was also applied to mineral soils when the soil moisture in top soil was 50% of plant-available water capacity, and the response of additional N application of 30 kg ha-1 was studied in an organic soil. Higher soil moisture tended to promote nutrient uptake, as the P content of carrot tap roots was increased by irrigation in loam. Compaction of organic soil low in P increased P and K contents and uptake by carrot roots and shoots. In severely compacted clay soil, the nutrient use decreased by increasing soil compactness. NO3-N contents were the highest in early season (25-30 mg kg-1 fresh matter) and decreased with advancing season. In loam, NO3-N content was increased by irrigation or loosening. Increasing the N fertilisation of organic soil from 30 kg ha-1 to 60 kg ha-1 increased the NO3-N content 30%. Soil type and its nutrient status, weather conditions, and growth stage had much more significant influence on the P, K, and Mg contents of carrots than soil treatments.