The effect of non-chemical weed control on soil biological properties in a spring oilseed rape crop

Abstract

Tyrimų tikslas – nustatyti necheminių piktžolių kontrolės būdų įtaką dirvožemio fermentų aktyvumui ir sliekų gausumui ekologiškai augintų vasarinių rapsų pasėlyje dirvožemyje su nepastorintu (23–25 cm) ir pastorintu (45– 50 cm) humusingu sluoksniu. Lauko eksperimentas atliktas 2013–2015 m. Aleksandro Stulginskio universiteto Bandymų stotyje. Dirvožemis – karbonatingas giliau glėjiškas išplautžemis (IDg4-k). Taikyti necheminiai piktžolių kontrolės būdai: 1) terminis (drėgnuoju vandens garu), 2) mechaninis (tarpueilių purenimas) ir 3) stelbimas (savireguliacija). Taikant terminį ir mechaninį piktžolių kontrolės būdą rapsai auginti 48 cm, stelbimą – 12 cm tarpueiliais. Didžiausia vasarinių rapsų šaknų biomasė (vidutiniškai 1,68 t ha-1) susiformavo dirvožemyje su nepastorintu humusingu sluoksniu taikant mechaninę piktžolių kontrolę. Rapsų šaknų biomasė priklausė nuo pasėlio tankumo (r = 0,82–0,96, P < 0,05). Dirvožemyje su nepastorintu humusingu sluoksniu dirvožemio fermentų aktyvumui skirtingi necheminiai piktžolių kontrolės būdai turėjo nedidelę įtaką. Dirvožemyje su pastorintu humusingu sluoksniu esmingai stipresnis fermentų sacharazės ir ureazės aktyvumas, palyginti su kitomis taikytomis priemonėmis, nustatytas laukeliuose, kuriuose piktžolės naikintos termiškai drėgnuoju vandens garu, o sausais 2015 m. – stelbimo laukeliuose. Pastorintame humusingame sluoksnyje, palyginti su nepastorintu, fermento ureazės aktyvumas buvo esmingai (1,5–1,6 karto) didesnis laukeliuose, kuriuose 2013 ir 2015 m. taikyta terminė piktžolių kontrolė, o 2015 m. – stelbimas (2,8 karto). Fermento sacharazės aktyvumas esmingai 1,8 karto padidėjo 2015 m. stelbimo laukeliuose

The current study was aimed to establish the effects of non-chemical weed control methods on the activity of soil enzymes and abundance of earthworms in an organically grown spring oilseed rape crop in the soil with a regular (23–25 cm) and thickened (45–50 cm) humus layers. A field experiment was conducted during the 2013–2015 period at Aleksandras Stulginskis University on a Calc(ar)i-Endohypogleyic Luvisol (LVg-n-w-cc). The following three non-chemical weed control methods were explored: 1) thermal (using water steam), 2) mechanical (inter-row loosening) and 3) smothering (self-regulation). In the thermal and mechanical weed control treatments, spring oilseed rape was grown with an inter-row spacing of 48 cm and in weed smothering treatments with an inter-row spacing of 12.0 cm. The highest root dry biomass of spring oilseed rape (on average 1.68 t ha-1) had been produced in the soil with a regular humus layer in the mechanical weed control treatment. Spring oilseed rape root dry biomass depended on the crop density (r = 0.82–0.96, P < 0.05). In the soil with a regular humus layer, the different non-chemical weed control methods tested exerted little impact on soil enzyme activity. In the soil with a thickened humus layer, a significantly stronger activity of saccharase and urease enzymes, compared with the other weed control methods applied, was recorded for the plots under the thermal weed control treatments using water steam, while in a dry year of 2015 – in the plots under smothering treatments. Compared with a regular humus layer, the activity of urease enzyme in the thickened humus layer was significantly (1.5–1.6 times) higher in the plots where in 2013 and 2015 thermal weed control had been applied, while in 2015 – in the smothering treatment (2.8 times). The activity of saccharase significantly (1.8 times) increased in 2015 in the plots under smothering treatment