science >> Wetenschap >  >> Natuur

Studie onderzoekt impact strokenbewerking op hoogwaardig gewas

De Uvalde-studie vergeleek het gebruik van conventionele en strokenlandbouw op verschillende irrigatieniveaus. Er werd ook gekeken naar de opbrengst en kwaliteit van watermeloenen en naar de impact van strokenbewerking op de bodembiologie. Credit:Texas A&M AgriLife Research-foto

Een studie uitgevoerd door onderzoekers van het Texas A&M AgriLife Research and Extension Center in Uvalde kan producenten in de Texas Winter Garden-regio en andere gebieden helpen te beslissen of methoden voor conservering van grondbewerking hen kunnen helpen bij de productie van hoogwaardige gewassen.

Onder leiding van Dr. Daniel Leskovar, een Texas A&M AgriLife Research groentefysioloog en centrumdirecteur, in samenwerking met drs. Yahia Othman en Xuejun Dong, de studie omvat ook onderzoeksresultaten over de invloed van strokenbewerking op de biologische activiteit van de bodem.

De studie, getiteld "Stripenbewerking verbetert de biologische activiteit van de bodem, fruitopbrengsten en suikergehalte van triploïde watermeloen, " onderzocht de invloed van strook- en conventionele grondbewerkingen bij verschillende waterstanden op de morfologie, fysiologie, opbrengst en kwaliteit van de pitloze Majestic watermeloenvariëteit.

Strokenbewerking is een conserverende grondbewerking met minimale grondbewerking om een ​​zaaibed te creëren dat alleen het deel van de grond verstoort dat de zaadrij bevat. Het niet-bewerkte gebied heeft gewasresten en onverstoorde grond om ten minste 30 procent van het bovengrondoppervlak te bedekken.

De resultaten toonden aan dat strokenbewerking niet alleen een positief effect had op de kwaliteit en opbrengst van watermeloenen, het had ook een positief effect op de biologische activiteit van de bodem, zei Leskovar, de hoofdonderzoeker van het onderzoek. Hij merkte op dat de onderzoeksresultaten onlangs ook werden gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de zuidelijke regio van de American Society for Horticultural Science in Mobile, Alabama.

"Er is onderzoek gedaan naar het gebruik van conserverende grondbewerking voor traditionele gewassen, maar er is niet veel over het gebruik van conserverende grondbewerking om hoogwaardige gewassen te produceren, " zei hij. "Ondanks het economische belang van watermeloen in de VS, waarvan de National Agricultural Statistics Service van het Amerikaanse ministerie van landbouw $ 483 miljoen per jaar schat, geen enkele studie die we kennen heeft de invloed van strokenbewerking op dit gewas beoordeeld."

Leskovar zei dat de opzet van het experiment was ontworpen als een cirkelvormig gesplitst perceel dat vier keer werd gerepliceerd met grondbewerking en irrigatieniveau als primaire en secundaire componenten. Het deel van het onderzoek dat betrekking heeft op de impact op watermeloenen is uitgevoerd in de periode 2012-2014 met twee grondbewerkingsmethoden – strip en conventioneel – op drie irrigatieniveaus.

Er werd een centraal draaisysteem gebruikt voor irrigatie op niveaus van 100 procent, 75 procent en 50 procent verdamping. Verdamping verwijst naar de hoeveelheid water die van het land naar de atmosfeer wordt overgebracht door verdamping van de bodem en andere oppervlakken, inclusief plantenbladeren.

Het onderzoek werd uitgevoerd gedurende drie lenteseizoenen op een gevestigde kleigrond in het centrum.

"Van 2009 tot heden passen we instandhoudings- en conventionele grondbewerkingspraktijken toe in het centrale spilgebied, dus het deel van de studie dat betrekking heeft op de biologische activiteit van de bodem weerspiegelt zes jaar van deze grondbewerkingspraktijken, " zei hij. "De oogstgeschiedenis van het veld dat we voor de studie gebruikten, omvatte maïs als dekgewas in 2009, katoen in 2010 en weer maïs van 2011-2015."

Plantenmorfologie, fysiologie en opbrengst werden bepaald door de fotosynthesesnelheid te meten, stomatale geleiding en chlorofyl inhoudsindex. De stevigheid van het fruit werd bepaald met behulp van een digitale krachtmeter, en het fruitsuikergehalte werd gemeten met behulp van een digitale refractometer.

Er zijn metingen gedaan tijdens de bloei, fruitontwikkeling en oogststadia. De lengte van de wijnstok werd ook gemeten in het oogststadium.

Het suikergehalte van watermeloen werd gemeten met de Brix-schaal. Credit:Texas A&M AgriLife Research-foto

Totale verkoopbare opbrengst en vruchtkwaliteit, op basis van stevigheid en suikergehalte, zijn vastgesteld tijdens de oogstperiode, met bodemchemische en microbiële analyses uitgevoerd aan het einde van de experimentele periode.

"Een van de meest interessante resultaten van de studie was dat de verkoopbare opbrengst van watermeloenen van strip tot hoger was dan conventionele tot gedurende alle drie de jaren van de studie, "Zei Leskovar. "In de loop van de drie jaar, het grootste verschil in verkoopbare opbrengsten tussen de strook- en conventionele grondbewerkingssystemen was in de vruchtgrootte van 5 tot 8 kilogram of ongeveer 11 tot 18 pond, dat was 50 procent van de totale opbrengst. In aanvulling, het suikergehalte van de watermeloen, die we hebben gemeten met behulp van de Brix-schaal, aanzienlijk toegenomen als gevolg van het toepassen van strokenbewerking."

Leskovar zei dat de verhoogde opbrengst en het hogere suikergehalte voor verhandelbare watermeloen factoren zijn die producenten die geïnteresseerd zijn in het planten van dat gewas en consumenten zouden moeten aanspreken vanwege de mogelijke smaakverbetering.

Dong, een AgriLife Research-assistent-professor en gewasfysioloog in het centrum, gezegd omdat grondbewerkingspraktijken van cruciaal belang zijn voor het in stand houden van de bodemkwaliteit die nodig is voor een succesvolle gewasgroei en productiviteit, het is ook belangrijk om de chemische en biologische eigenschappen van de bodem in het onderzoek te beoordelen.

Hij merkte ook op dat het gebruik van strokenbewerking in kleigrond zoals die in de Wintertuin ook het incidentele gebruik van conventionele grondbewerking kan vereisen.

"Het ecosysteem van kleigrond is complex en dynamisch, " zei hij. "Beperkte grondbewerking helpt de macroporiën van de grond te behouden, zodat water kan doordringen en de plantenwortels kan bereiken, en om de bodembiologie te beschermen. Maar de vermindering van verstoring van de grondbewerking alleen kan de verdichting van kleigrond niet verlichten, dus het kan nodig zijn om om de vijf jaar conventionele grondbewerking te doen om het los te maken en het biologische ecosysteem te helpen behouden."

Uit het onderzoek bleek dat strokenbewerking positieve resultaten had op zowel de opbrengst van verhandelbare watermeloenen als het suikergehalte. Het verbeterde ook verschillende aspecten van de biologische samenstelling van de bodem, inclusief bacteriën, schimmels en bepaalde nematoden. Krediet:Texas A&M AgriLife Onderzoeksfoto

De studie toonde aan dat grondbewerkingspraktijken op de locatie het totale aantal bacteriën in de bodem met 49 procent hadden verhoogd, actieve bacteriën met 27 procent, actieve en totale schimmels met 37 procent, nematoden met 275 procent en elektrische geleidbaarheid met 14 procent in vergelijking met conventionele grondbewerking.

"Echter, strip till verhoogde ook het aantal wortelvoedende nematoden aanzienlijk, die schadelijk zijn voor plantenwortels, maar deze kunnen verband houden met het vorige (maïs)gewas omdat het de watermeloenplanten niet aantastte, " zei Othman, voorheen een onderzoeksmedewerker bij het centrum en nu een assistent-professor aan de Universiteit van Jordanië in Amman. "Het verminderde ook het fosfor- en nitraatgehalte in vergelijking met conventionele kassa's, een reactie die ofwel te wijten kan zijn aan een hogere opname van deze elementen door de watermeloenplanten of aan uitloging in de stripbanden."

Leskovar merkte op dat, hoewel langetermijnstudies gericht op het beoordelen van de bodemkwaliteit en cumulatieve opbrengst nodig zijn om de resultaten van het onderzoek verder te valideren, de respons op opbrengst en suikergehalte was consistent gedurende de drie jaar van het onderzoek, en er was een overvloed aan microbiële activiteit in de bodem als gevolg van het gebruik van strokenbewerking.

"Natuurlijk, er zijn voor- en nadelen aan het gebruik van strip till en andere conserverende grondbewerkingen, " zei hij. "Maar nu hebben we enkele resultaten die van toepassing zijn op watermeloen, en dit onderzoek kan aanleiding geven tot aanvullend onderzoek naar het gebruik van strokenteelt of andere conserverende grondbewerkingspraktijken bij de productie van hoogwaardige gewassen."