การปฏิบัติงานภาคสนาม เช่น การไถพรวนซ้ำทุกปีในพืชหน่อไม้ฝรั่ง การฉีดพ่น และการเก็บเกี่ยวอาจส่งผลให้ล้อระหว่างเตียงอัดแน่นและก้าวหน้า นำไปสู่การกรองที่ลดลงและความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของบ่อน้ำผิวดิน การเกิดการไหลออก และการพังทลายของดิน
โครงการที่ได้รับทุนจาก AHDB FV 450 'หน่อไม้ฝรั่ง: การจัดการดินอย่างยั่งยืนเพื่ออายุยืนและการเพิ่มผลผลิต' (01/05/2016 – 31/03/2018), เพื่อพัฒนาและเผยแพร่ชุด Best Management Practices (BMPs) เพื่อป้องกันและ/หรือแก้ไขการบดอัดล้อและปัญหาที่เกิดขึ้น โครงการนี้ดำเนินการโดย Dr Rob Simmons จาก Cranfield Soil and Agrifood Institute, Cranfield University
การทดลองภาคสนามที่จำลองแบบสองครั้งเริ่มขึ้นในเดือนเมษายน 2016 ที่ Gatsford Farm เมือง Ross-on-Wye โดยได้รับการสนับสนุนจาก Cobrey Farms BMPs รวม (1) พืชผล - ข้าวไรย์ (เซเรอาเล เซเกล แอล.), มัสตาร์ด (ซินาปิส อัลบา แอล.), (2) การคลุมด้วยหญ้าคลุมพื้นผิวแนวร่อง (คลุมด้วยหญ้าฟางหรือปุ๋ยหมัก PAS 100 ร่วมกับการรบกวนดินตื้น (SSD)) และ (3) การไถพรวนแบบทั่วไป (การไถซ้ำ (R) และ SSD) กับ (4) ตัวเลือกการไถพรวนเป็นศูนย์ การรบกวนของดินตื้นใช้ใบมีดแบบมีปีกที่ความลึก 0.25 – 0.3 ม. ในการคลุมด้วยหญ้าคลุมด้วยหญ้า
ในการทดลองที่ 1 (48 แปลงทดลอง) ผลกระทบของ BMPs ได้รับการศึกษาใน Gijnlim ซึ่งคิดเป็น 70% ของการปลูกหน่อไม้ฝรั่งในสหราชอาณาจักร การทดลองที่ 2 เปรียบเทียบความแตกต่างของพันธุ์ต่างๆ ในการพัฒนารากและสถาปัตยกรรม และการกระจายโปรไฟล์ของรากที่ได้รับผลกระทบจากการบำบัดดินย่อยสำหรับ Gijnlim และ Guelph Millennium ตั้งค่าการทดลองใช้ด้านล่าง -
ตารางที่ 1 – การทดลองที่ 1: คำอธิบายการรักษา
ความหลากหลาย | คำอธิบายการรักษา | รีริดจ์ |
กิจลิม | Companion Crop – ข้าวไรย์ | R |
กิจลิม | Companion Crop – ข้าวไรย์ | NR |
กิจลิม | Companion Crop – มัสตาร์ด | R |
กิจลิม | Companion Crop – มัสตาร์ด | NR |
กิจลิม | PAS 100 ปุ๋ยหมัก SSD | R |
กิจลิม | PAS 100 ปุ๋ยหมัก SSD | NR |
กิจลิม | ฟาง Mulch SSD | R |
กิจลิม | ฟาง Mulch SSD | NR |
กิจลิม | ดินเปล่า SSD | R |
กิจลิม | ดินเปล่า SSD | NR |
กิจลิม | การปฏิบัติทั่วไป | R |
กิจลิม | การไถพรวนเป็นศูนย์ | NR |
การริดจ์ซ้ำ (R) หรือ Zero-ridge (NR) ประจำปี การรบกวนดินตื้น (SSD) การรักษาที่เป็นตัวหนารวมอยู่ในการทดลองที่ 2
การทดลองที่ 2: คำอธิบายการรักษา
ความหลากหลาย | คำอธิบายการรักษา | รีริดจ์ |
กิจลิม | ดินเปล่า SSD | R |
กิจลิม | ดินเปล่า SSD | NR |
กิจลิม | *แนวปฏิบัติทั่วไป | R |
กิจลิม | การไถพรวนเป็นศูนย์ | NR |
กูมิลเลเนียม | ดินเปล่า SSD | R |
กูมิลเลเนียม | ดินเปล่า SSD | NR |
กูมิลเลเนียม | *แนวปฏิบัติทั่วไป | R |
กูมิลเลเนียม | การไถพรวนเป็นศูนย์ | NR |
การริดจ์ซ้ำ (R) หรือ Zero-ridge (NR) ประจำปี การรบกวนดินตื้น (SSD) การรักษาที่เป็นตัวหนารวมอยู่ในการทดลองที่ 1
*วิธีปฏิบัติแบบธรรมดาหมายถึงการไถซ้ำประจำปีโดยไม่มีการรบกวนของดินตื้นที่ใช้กับล้อประสาน
สถาปัตยกรรมรูทและการกระจายโปรไฟล์รูทถูกกำหนดแล้ว แกนรากถูกถ่ายบนเส้นศูนย์มงกุฎ (CZL) จากระหว่างต้นสองต้นในแถว ในเวลาต่อมาแกนก็ถูกนำออกจาก CZL แต่ให้สอดคล้องกับเม็ดมะยมที่ระยะ 0.3 ม., 0.6 ม. และ 0.9 ม. (รูปที่ 1) สกัดแกนรากจากระดับความลึกของดิน 0.00 – 0.15 ม., 0.15 – 0.30 ม., 0.30 – 0.45 ม. และ 0.45 – 0.6 ม.
รูปที่ 1 โปรโตคอลการรูตคอร์ที่นำมาใช้ที่ไซต์ทดลอง FV 450 / FV 450a
โครงการสองปีชี้ให้เห็นถึงแนวโน้มที่แข็งแกร่งสำหรับราก Gijnlim ในการขยายไปสู่วงล้อมากกว่า Guelph Millennium แต่ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการกระจายเชิงพื้นที่ของความหนาแน่นของมวลรากระหว่างพันธุ์ การเก็บเกี่ยวที่จำกัดเพื่อวัดปริมาณผลผลิตแสดงให้เห็นว่าการไถซ้ำไม่ได้ลดผลผลิตสำหรับพันธุ์ใดพันธุ์หนึ่ง แม้ว่าผลลัพธ์จะแนะนำว่า สำหรับการปลูกพืชอ่อนและการขับล้อบนศูนย์ 1.83 ม. การไถพรวนดินที่ความลึก 0.3 ม. นั้นปลอดภัยสำหรับการเพาะปลูกทั้งข้าวไรย์หรือมัสตาร์ด เติบโตขึ้น อย่างไรก็ตาม มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหาย 2-5% ของมวลรากทั้งหมดเมื่อดินใต้วงล้อที่ความลึก 0.175 ซม. สำหรับ Guelph Millennium และที่ความลึก 0.3 ม. สำหรับ Gijnlim
พืชผลข้าวไรย์และมัสตาร์ดดูเหมือนจะจำกัดการพัฒนาของรากที่เก็บหน่อไม้ฝรั่งไว้ที่บริเวณสันเขา โดยที่รากจะงอกบนพื้นผิวน้อยกว่า (< 0.15 ม.) ของล้อ การทำทรีตเมนต์แบบไม่ไถพรวนข้าวไรย์ / ไม่ตื้นให้ผลที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (18.9 – 28.5% ต่ำกว่า) เมื่อเทียบกับการรักษาอื่น ๆ ส่วนใหญ่ การลดลงนี้แตกต่างอย่างมากกับการค้นพบของผู้ปลูกหน่อไม้ฝรั่งในอเมริกาเหนือ
ค่าความต้านทาน Penetromer สูง (PR>3 MPa) และ Bulk Density สูง (BD>1.45 cm-3)
สังเกตการตรวจวัดในดินชั้นล่างตอนบนแบบล้อเลื่อน ซึ่งอาจส่งผลต่อการพัฒนารากหน่อไม้ฝรั่ง นอกจากนี้ยังมีการบันทึก BD สูงสำหรับดินชั้นบนสุด ในอดีต มีการสังเกตรากหน่อไม้ฝรั่งในดินที่มีค่า PR 1.96 MPa และ 2.9 MPa) ผลกระทบของค่า PR และ BD ที่สูงต่อการเจริญเติบโตของระบบรากเก็บหน่อไม้ฝรั่งและด้วยเหตุนี้จึงไม่ทราบถึงความสามารถในการเก็บคาร์โบไฮเดรตที่ละลายน้ำได้
โครงการต่อเนื่อง FV 450a (02/04 2018 – 02/04/2021) ดำเนินการในการศึกษาระดับปริญญาเอกโดย Lucie Maskova ภายใต้การดูแลของ Dr Rob Simmons, Dr Sarah De Baets และ Dr Lynda Deeks ที่ Cranfield การศึกษานี้ยังคงศึกษาผลกระทบของการบำบัดด้วย FV450 ต่อผลผลิต การพัฒนารากและสถาปัตยกรรม ตลอดจนระดับคาร์โบไฮเดรตที่ละลายได้ในระบบรากและผลกระทบต่อสุขภาพของดิน ความแตกต่างของพันธุ์ในการตอบสนองต่อ BMPs ได้รับการประเมินและมีการสำรวจสถาปัตยกรรมรากของหน่อไม้ฝรั่งที่กว้างขึ้นซึ่งครอบคลุมประเภทของดินที่หลากหลาย อายุยืน พันธุ์ที่แตกต่างกัน และระบบการผลิตทั่วทั้งชุมชนผู้ปลูกหน่อไม้ฝรั่ง ระดับคาร์โบไฮเดรตในการจัดเก็บถูกกำหนดไว้ในพื้นที่ต่างๆ และการประเมินจาก 'ช่องโหว่ความเสียหายของราก' สำหรับพืชผลเฉพาะที่สำรวจ
FV 450a: ผลกระทบของ BMP ต่อผลผลิต
การบำบัดด้วยปุ๋ยหมัก PAS 100 (แบบมีร่องและไม่เป็นร่องร่วมกับการรบกวนของดินตื้น) สัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้น 20% ของผลผลิตหน่อไม้ฝรั่งหน่อไม้ฝรั่งเมื่อเปรียบเทียบกับการปฏิบัติทั่วไปและการรักษาแบบไม่ร่นข้าวไรย์ ทรีทเม้นท์ที่ไม่มีรอยไรย์ยังคงสัมพันธ์กับผลผลิตที่ลดลง 23% เมื่อเทียบกับการบำบัดไรย์ริดจ์ (รูปที่ 2)
รูปที่ 2 ความแตกต่างในปี 2020 ผลผลิต Gijnlim (กก. ฮ่า-1) ระหว่างการทดลองที่ 1 การรักษา แท่งแนวตั้งแสดงถึงช่วงความเชื่อมั่น 0.95
สิ่งนี้แสดงหลักฐานที่ชัดเจนว่าเมื่อไรย์ปลูกเป็นพืชร่วมและไม่สามารถทำร่องได้ ในฤดูใบไม้ผลิถัดไป สามารถคาดหวังให้ผลผลิตลดลงอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม หากการไถพรวนสามารถทำได้ จะไม่มีการลงโทษผลผลิตเมื่อเปรียบเทียบกับการปฏิบัติทั่วไปหรือการไถพรวนเป็นศูนย์ จากการค้นพบนี้ ผู้ปลูกอาจไม่เต็มใจที่จะเสี่ยงปลูกข้าวไรย์เป็นพืชร่วม ในกรณีที่สภาพอากาศ / ดินหมายความว่าพวกเขาไม่สามารถขึ้นไปบนสันเขาได้
ผลลัพธ์ในปี 2020 เป็นไปตามการค้นพบในปี 2018 และ 2019 ว่าค่าคาร์โบไฮเดรตรากของหน่อไม้ฝรั่งสำหรับเก็บ Guelph Millennium นั้นสูงกว่าค่า Gijnlim อย่างมีนัยสำคัญโดยไม่คำนึงถึงการรักษา แม้จะมีความแตกต่างของผลผลิตที่ชัดเจน แต่ก็ไม่มีผลกระทบต่อค่าคาร์โบไฮเดรตของรากในปี 2019 หรือ 2020
ผลลัพธ์ยังแสดงให้เห็นว่าสำหรับทั้ง Gijnlim และ Guelph Millennium การขุดซ้ำประจำปีที่เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติทั่วไปทำให้ผลผลิตลดลง 20-24% เมื่อเทียบกับการบำบัดด้วยการไถพรวนเป็นศูนย์ที่เทียบเท่ากัน ซึ่งอาจเป็นส่วนหนึ่งในการยืนยันการวิจัยก่อนหน้านี้ที่แสดงให้เห็นว่าการรื้อซ้ำประจำปีทำให้เกิดความเสียหายต่อรากและผลผลิตลดลง
FV 450a: ผลกระทบต่อ BMPs ต่อการบดอัดและการแทรกซึมของดิน
การปฏิบัติทั่วไปสัมพันธ์กับค่าความต้านทานการแทรกซึมของเพเนโตรมิเตอร์ (PR) ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจากความลึก 0.0-0.2 ม. เมื่อเทียบกับการบำบัดดินเปล่า ในทางตรงกันข้าม ค่า PR ที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญทั่วทั้งโปรไฟล์ของดินจากการบำบัดด้วยการไถพรวนเป็นศูนย์บ่งชี้ว่ามีการบดอัดของดินน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการบำบัดดินเปล่าอื่นๆ ทั้งหมด
การปลูกพืชร่วมไม่ส่งผลกระทบต่อการประชาสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการปฏิบัติทั่วไป สิ่งนี้ไม่คาดฝัน ตามการศึกษาที่ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้ การปลูกพืชร่วมด้วยโครงสร้างดินที่ผ่านการบำบัดทางชีวภาพ
ในปี 2020 ค่า PR ลดลงอย่างมากในวงล้อ interrow ที่ความลึก 0.25 ม. สำหรับการบำบัดการรบกวนดินตื้นทั้งหมด นอกจากนี้ คลุมด้วยหญ้าฟางและปุ๋ยหมัก PAS 100 (ใช้ร่วมกับการรบกวนดินตื้น) ส่งผลให้มีการบดอัดน้อยกว่าการปฏิบัติทั่วไปจนถึงระดับความลึกมากกว่า 0.5 ม.
ในปี 2020 อัตราการแทรกซึมในการบำบัดทั้งหมดภายใต้การรบกวนของดินตื้นจัดเป็น “เร็วมาก” (>500 มม. ชม.1) และสูงกว่าการปฏิบัติทั่วไปอย่างมีนัยสำคัญ (“ปานกลาง”, 23.2 mm h-1).
ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าการผสมคลุมด้วยหญ้าคลุม (เช่นปุ๋ยหมัก PAS 100 หรือฟาง) กับล้อประสานและการรบกวนของดินตื้นช่วยลดการบดอัดแบบฝังลึกและเพิ่มการแทรกซึมได้อย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้มีความหมายสำหรับการควบคุมการไหลบ่าและการกัดกร่อนตลอดจนการเติมความชื้นในดิน
FV 450a: ผลกระทบของการรักษาต่อสถาปัตยกรรมราก
ความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในความหนาแน่นมวลรากของโพรไฟล์ทั้งหมด (RMD) ถูกสังเกตพบระหว่างการไถพรวนเป็นศูนย์และการบำบัดด้วยวิธีปฏิบัติทั่วไป ทั้งนี้เนื่องจากความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญใน RMD ที่ความลึก 0.15 – 0.30 ม., 0.3, 0.6 และ 0.9 ม. จากเส้นศูนย์ยอด ความแตกต่างเหล่านี้มีค่า RMD เพิ่มขึ้น 48-98% ที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดดินเป็นศูนย์เมื่อเปรียบเทียบกับการปฏิบัติทั่วไป สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการรีดซ้ำทุกปีทำให้รากของการจัดเก็บเสียหาย อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในผลผลิตหรือการเพิ่มขึ้นของอุบัติการณ์โรคที่เกี่ยวข้องกับการรักษานี้
Guelph Millennium มีความเกี่ยวข้องกับแนวโน้มการรูตที่ตื้นกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ Gijnlim สำหรับการบำบัดด้วยการไถพรวนเป็นศูนย์ ซึ่งช่วยให้รากหน่อไม้ฝรั่งเติบโตได้โดยไม่ถูกรบกวน Guelph Millennium มีความเกี่ยวข้องกับ RMD ที่สูงขึ้น 66-100% ที่ความลึก 0.0 – 0.15 ม. ที่ 0.3 และ 0.6 ม. จากเส้นศูนย์มงกุฎ เมื่อเทียบกับ Gijnlim
ในการทรีทเมนต์ทั้งหมด การไถพรวนย่อย (การรบกวนของดินตื้น) ในการล้อแบบ interrow อาจสร้างความเสียหายได้ถึง 5% ของมวลชีวภาพของรากทั้งหมดภายใต้การกำหนดค่าของฟันเฟืองแบบต่างๆ ที่ใช้ที่ความลึกในการทำงาน 300 มม. การดำเนินการขุดลอกประจำปียังมีศักยภาพที่จะสร้างความเสียหายได้ถึง 5% ของมวลชีวภาพของรากทั้งหมด
FV 450a: ผลการสำรวจผู้ปลูก
สำหรับทุ่งที่สุ่มตัวอย่างจากริมตลิ่งของผู้ปลูกในวงกว้าง ระยะห่างระหว่างแถวของหน่อไม้ฝรั่งจะแตกต่างกันไปตามหน้าที่ของศูนย์ล้อ พบค่าสูงสุดของมวลรากที่เส้นศูนย์มงกุฎและอยู่ห่างจากสันเขาสูงสุด 0.3 เมตร และค่าต่ำสุดในการขับล้อใน 'เขตตาย' ใกล้ผิวดิน (0-0.3 เมตร) ความหลากหลายไม่ใช่ปัจจัยที่มีอยู่ทั่วไปในการกระจายมวลราก ในขณะที่อายุยืนมีผลอย่างมีนัยสำคัญ การขุดซ้ำและการไถพรวนย่อยซ้ำๆ ในวงล้อทำให้ไม่สามารถขยายระบบรากในโซนล้อ จึงทำให้เกิด 'การตัด' ที่สำคัญของชีวมวลของรากที่อาจเกิดขึ้นได้ สิ่งนี้มีผลกระทบต่อการจัดเก็บคาร์โบไฮเดรต มวลรากยังมีความสัมพันธ์เชิงลบกับ PR ของดินในทุกสถานที่และทุ่งตัวอย่าง ผลลัพธ์ยังคงสนับสนุนข้อเสนอแนะที่ว่า เพื่อป้องกันความเสียหายของรูทที่จัดเก็บผ่านการขุดซ้ำหรือการไถพรวน ผู้ปลูกควรทำการสำรวจการกระจายโปรไฟล์ของรูตก่อนที่จะเริ่มดำเนินการรื้อซ้ำและ/หรือดินใต้ผิวดิน
โครงการต่อเนื่อง FV 450b (ตั้งแต่วันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2021)
(ขึ้นอยู่กับการตัดสินใจของรัฐมนตรี Defra เกี่ยวกับอนาคตของ AHDB Horticulture)
กลุ่มผู้บริหารโครงการ (PMG) ประกอบด้วย John Chinn จาก Cobrey Farm, Phil Langley จาก Gs Sandfields Farm Ltd., Tim Casey จาก J & V Casey & Son Ltd. และที่ปรึกษาอิสระ Claire Donkin เห็นว่างานนี้ควรดำเนินต่อไป ในอีก 3 ปีข้างหน้า เนื่องจากการตรวจสอบพืชผลเมื่อพืชเติบโตเต็มที่จนถึงขั้นตอนสูงสุดของการผลิตเชิงพาณิชย์เป็นสิ่งสำคัญ การทดลองยังไม่ถึงระยะของการเจริญเติบโตของพืชและการผลิตเชิงเศรษฐกิจ ซึ่งมักเกิดขึ้นระหว่างปีที่ 4-7 (รูปที่ 3) นี่คือช่วงเวลาคืนทุนที่สำคัญสำหรับผู้ปลูก ดังนั้น จึงต้องมีการเฝ้าติดตามผลกระทบของการรีดซ้ำประจำปีต่ออายุยืนและความสามารถในการทำกำไรอย่างต่อเนื่อง และการประเมินผลกระทบทางเศรษฐกิจ มุมมองของ PMG ได้รับการสนับสนุนจากคณะกรรมการเทคนิค AGA Research & Development ในเดือนกันยายน 2020
รูปที่ 3 ไทม์ไลน์ของโครงการ FV450 / FV450a / FV450b ระบุกิจกรรมจนถึงวันที่และช่วงเวลาสำคัญของการครบกำหนดเชิงพาณิชย์
เป้าหมายคือเพื่อประเมินผลกระทบของ BMP ต่อผลผลิตหน่อไม้ฝรั่ง อายุยืน อุบัติการณ์โรค และสุขภาพของดินต่อไป งานจะรวมถึงการประเมินที่สำคัญของบทบาทของการใช้ปุ๋ยหมัก PAS 100 ในการเพิ่มผลผลิต การประเมินอย่างครบถ้วนของตัวบ่งชี้ทางกายภาพ เคมี และชีวภาพของดิน และการกระจายโปรไฟล์ของรากที่เก็บ เพื่อที่จะระบุสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเพิ่มจำนวนรากที่เก็บ ค่าความต้านทานการเจาะทะลุเกณฑ์ที่จำกัดการยืดตัวของรากจะถูกหาปริมาณ และความแตกต่างของพันธุ์ในสถาปัตยกรรมรากและผลตอบแทนจะยังคงได้รับการประเมินต่อไป
โครงการนี้จะระบุ BMP ที่คุ้มค่าที่สุด ในแง่ของการขับเคลื่อนการปรับปรุงผลผลิตหน่อไม้ฝรั่งและสุขภาพของดินในช่วง 6 ปีของการเก็บเกี่ยวเชิงพาณิชย์ โดยอิงจากการวิเคราะห์ต้นทุนและผลประโยชน์ สิ่งนี้จะช่วยให้ผู้ปลูกหน่อไม้ฝรั่งสามารถตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเกี่ยวกับเศรษฐศาสตร์ของการนำ BMP มาใช้ในบริบทของเศรษฐศาสตร์ของธุรกิจฟาร์มของตนเอง
นอกจากนี้ยังมีความตั้งใจที่จะลดขนาด BMP ที่เลือกในทางปฏิบัติไปยังไซต์ของผู้ปลูกอื่น ๆ ผ่านการจัดตั้งไซต์ดาวเทียมจำลอง 3-5 แห่ง นอกจากนี้ โครงการจะตรวจสอบบทบาทที่เป็นไปได้ของข้าวโอ๊ตในฐานะพืชทดแทนทางเลือกแทนข้าวไรย์ เพื่อที่จะให้การป้องกันน้ำที่ไหลบ่า/การกัดเซาะในฤดูหนาว
ข้อมูลเพิ่มเติม
ดาวน์โหลดรายงานโครงการได้ที่นี่
พบกับทีม
เกรซ โชโต้
ผู้จัดการแลกเปลี่ยนความรู้ – ผักไร่ (สลัดใบ สมุนไพร และผักพิเศษ)ดูชีวประวัติฉบับเต็ม
คิม ปาร์คเกอร์
นักวิทยาศาสตร์อารักขาพืช: โรคต่างๆดูชีวประวัติฉบับเต็ม