The influence of crop rotations and catch crops on weed seed-bank and soil enzymes activity in the organic farming

Tyrimai atlikti 2008–2009 m. Lietuvos žemės ūkio universiteto Bandymų stotyje. Dirvožemis – karbonatingas sekliai glėjiškas išplautžemis (Calc(ar)i-Epihypogleyic Luvisol). Tyrimo A veiksnys – 4 septynių narių sėjomainų rotacijos su nevienoda azotą fiksuojančių augalų dalimi: I – 43 proc. (daugiametės žolės → daugiametės žolės → žieminiai kviečiai → vasariniai miežiai → žirniai → žieminiai kviečiai → miežiai), II – 43 proc. (daugiametės žolės → žieminiai kviečiai → žirniai → vasariniai miežiai su įsėliu → daugiametės žolės → žieminiai kviečiai → miežiai), III – 29 proc. (daugiametės žolės → bulvės → belukštės avižos → vasariniai miežiai → žirniai → žieminiai kviečiai → miežiai), IV – 14 proc. (daugiametės žolės → žieminiai kviečiai → bulvės → vasariniai miežiai → žieminiai rapsai → žieminiai kviečiai → miežiai). Veiksnys B – tarpinis pasėlis žaliajai trąšai: 1) be tarpinio pasėlio, 2) tarpinis pasėlis žaliajai trąšai. Nustatyta, kad sėjomainos piktžolių sėklų atsargoms dirvoje esminės įtakos neturėjo. Tarpinis pasėlis žaliajai trąšai, lyginant su jo nenaudojimu, turėjo tendenciją mažinti nuo 5,4 iki 44,2 proc. piktžolių sėklų atsargas dirvoje. Piktžolės pasiskirstė į 4 ekologines grupes pagal poreikį dirvožemio pH, azotui ir drėgnumui. Didžiausias sėklų kiekis dirvoje nustatytas indiferentiškų pagal poreikį dirvožemio pH ir drėgnumui, mažo rūgštumo ir silpnai šarminių dirvožemių piktžolių rūšių, azoto turtinguose dirvožemiuose augančių dažniau negu neturtinguose bei vidutiniškai turtinguose ir augančių azoto labai turtinguose dirvožemiuose piktžolių rūšių, sausų bei vidutiniškai drėgnų dirvožemių piktžolių rūšių. Piktžolės į ekologines grupes kokybiniu požiūriu pasiskirstė vienodai, kiekybiniu – tarpinio pasėlio įtakoje – vienodai, sėjomainų įtakoje – nevienodai. Stipriausias dirvos fermentų ureazės ir sacharazės aktyvumas nustatytas tų sėjomainų dirvoje, kurioje auginta 43 proc. azotą fiksuojančių augalų. Tarpinis pasėlis žaliajai trąšai, lyginant su jo nenaudojimu, turėjo tendenciją stiprinti dirvos fermentų aktyvumą. Dirvos ureazės aktyvumas priklausė nuo humuso kiekio dirvoje (r = 0,46, P < 0,05).Field experiments were carried out in 2008 and 2009 at the Experimental Station of Lithuanian University of Agriculture. The objective of this investigation was to determine the influence of crop rotations and catch crops for green manure on weed seed-bank and soil enzymes urease and saccharase activity in the organic farming. Soil – Calc(ar)i-Epihypogleyic Luvisol. Factor A of the experiment – crop rotations with a different ratio of nitrogen fixing crops: I – 43% (grass-clover→grass-clover→winter wheat→spring barley→peas→winter wheat→spring barley), II – 43% (grass-clover→winter wheat→peas→spring barley→grass-clover→winter wheat→spring barley), III – 29% (grass-clover→potato→oat→spring barley→peas→winter wheat→spring barley), IV – 14% (grass-clover→winter wheat→potato→spring barley→winter rape→winter wheat→spring barley). Factor B – catch crop: 1) without catch crop, 2) with catch crop. Crop rotations had no significant effect on weed seed-bank. Catch crop for green manure, compared to without catch crop, decreased from 5.4 to 44.2% the amount of weed seeds. Weeds distributed into 4 ecological groups according to soil pH, nitrogen and soil moisture demand. The highest amount of weed seeds belonged to indifferent to soil pH and moisture, slightly acid and slightly alkaline soil, more frequent on nitrogen rich soil than on poor and moderately nitrogen rich soil and very nitrogen rich soil, dry and moderately moist soil weed species. Qualitative distribution of weeds into ecological groups was even, quantitative distribution – according to catch crop – even, according to crop rotations – uneven. The highest activity of enzymes urease and saccharase was observed in the soil of crop rotations with 43% of nitrogen fixing crops. In the soil with catch crop for green manure, compared to without catch crop, the tendency of enzymes activity increase was determined. The activity of soil urease directly depended on the content of humus (r = 0.46, P < 0.05).Žemės ūkio akademijaVytauto Didžiojo universiteta