Impact of farming system, pre-crop and weather conditions to yield and quality of spring wheat
Laen...
Kuupäev
2020
Kättesaadav alates
Autorid
Ingver, Anne
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Eesti Maaülikool
Abstrakt
Present thesis studies the impact of farming system, pre-crop and weather conditions to yield and quality of spring wheat. The main objectives were: (i) to determine the effect of six leguminous pre-crop species (perennial red and alsike clover, biennial Washington lupine, white sweet clover and the less commonly used annual Alexandria and crimson clover) on grain yield and quality characteristics of subsequent spring wheat compared to other cereals and to select the optimal leguminous pre-crops for spring wheat cultivation in organic conditions; (ii) to compare grain yield and quality characteristics of spring wheat varieties in organic and conventional conditions; (iii) to investigate the impact of weather (precipitation, sum of effective temperatures, sun hours) on yield, length of growing period, and protein content of spring wheat cultivated in conventional conditions over a period of 29 years.
The results showed that the yield of spring wheat increased significantly after all the leguminous pre-crops, even after the annual species crimson clover and Alexandria clover. Six leguminous pre-crops had different impact on quality. A significant increase of the protein content was measured only after perennial species (alsike clover, red clover and Washington lupine. All the pre-crops, except crimson clover, increased volume weight and all the legumes increased TKW. The reaction of spring wheat to different management systems was the most sensitive among the spring cereals.
In organic conditions the average grain yield of wheat constituted only 64% compared of that of the conventional yield. Protein content was the most influenced by farming system and was lower in the organic trial for spring wheat. The other quality characteristics (TKW and volume weight) were less influenced by the management regime.
The hypothesis that increased yearly fluctuations of weather conditions over a 29 year period negatively impact yield and protein content of spring wheat was partly correct. Both stress conditions, drought and excess precipitation, caused decrease of yield. Spring wheat yields differed more than twice during the years. The highest yields were obtained mainly in years when the amount of precipitation was not significantly above or below the mean and the sum of the effective temperatures did not significantly exceed the average. Negative correlation between yield and protein content was found. The protein content of spring wheat increased during the drier and warmer years, and the average content met the highest quality requirement in more than half of the years.
Doktoritöö uurib viljelussüsteemi, eelvilja ja ilmastikutingimuste mõju suvinisu saagile ja kvaliteedile. Tulenevalt püstitatud hüpoteesidest olid uurimustöö eesmärkideks selgitada välja kuue liblikõielise eelvilja (mitmeaastased punane ja roosa ristik ning hulgilehine lupiin, kaheaastane valge mesikas ja vähetuntud üheaastased aleksandria ja inkarnaatristik) mõju suvinisu saagikusele ja kvaliteedinäitajatele võrreldes teiste teraviljadega mahekülvikorras ning soovitada kasvatamiseks parimad liblikõielised eelkultuurid suvinisule. Oluline oli kindlaks teha suvinisu sortide terasaagi ja kvaliteedinäitajate erinevused tava- ja maheviljeluses kasvatamisel ning hinnata 29 aasta ilmastikutingimuste mõju ulatust tavaviljeluses kasvatatud suvinisu saagikusele, kasvuperioodi pikkusele ja proteiinisisaldusele. Tulemustest selgus, et suvinisu terasaak tõusis usutavalt kõigi liblikõieliste eelviljade, ka üheaastaste liikide järel, proteiinisisaldus aga vaid peale mitmeaastaseid eelvilju. Mahumass tõusis usutavalt kõigi liblikõieliste eelviljade, v.a inkarnaatristiku järel. Kõik eelviljad suurendasid usutavalt ka 1000 tera massi. Suvinisu keskmine saak mahekatses jäi väiksemaks ja moodustades tavaviljeluse saagitasemest 64%. Keskmised 1000 tera massid olid mahetingimustes usutavalt suuremad kui tavatootmises, aga mahumasside vahel usutavaid erinevusi ei olnud. Viljelusviis mõjutas uuritud näitajatest kõige enam suvinisu proteiinisisaldust, mis jäi mahetingimustes madalamaks. Hüpotees, et ilmastikuolude iga-aastased kõikumised 29-aastase perioodi jooksul mõjutavad negatiivselt suvinisu saagikust ja proteiinisisaldust, oli osaliselt õige. Mõlemad stressitingimused, nii põud kui ka liigsed sademed, vähendasid oluliselt suvinisu saagikust. Terasaagid erinesid aastati üle kahe korra. Suurem saak saadi enamasti aastatel, kus sademete kogused ei olnud oluliselt üle või alla keskmise ja efektiivsete temperatuuride summa ei ületanud oluliselt keskmist taset. Nisul leiti saagi ja proteiinisisalduse vahel negatiivne korrelatsioon. Suvinisu proteiinisisaldus kuivematel ja soojematel aastatel tõusis ja keskmine proteiinisisaldus vastas kõige kõrgemale kvaliteedinõudele enam kui pooltel uuritud aastatel.
Doktoritöö uurib viljelussüsteemi, eelvilja ja ilmastikutingimuste mõju suvinisu saagile ja kvaliteedile. Tulenevalt püstitatud hüpoteesidest olid uurimustöö eesmärkideks selgitada välja kuue liblikõielise eelvilja (mitmeaastased punane ja roosa ristik ning hulgilehine lupiin, kaheaastane valge mesikas ja vähetuntud üheaastased aleksandria ja inkarnaatristik) mõju suvinisu saagikusele ja kvaliteedinäitajatele võrreldes teiste teraviljadega mahekülvikorras ning soovitada kasvatamiseks parimad liblikõielised eelkultuurid suvinisule. Oluline oli kindlaks teha suvinisu sortide terasaagi ja kvaliteedinäitajate erinevused tava- ja maheviljeluses kasvatamisel ning hinnata 29 aasta ilmastikutingimuste mõju ulatust tavaviljeluses kasvatatud suvinisu saagikusele, kasvuperioodi pikkusele ja proteiinisisaldusele. Tulemustest selgus, et suvinisu terasaak tõusis usutavalt kõigi liblikõieliste eelviljade, ka üheaastaste liikide järel, proteiinisisaldus aga vaid peale mitmeaastaseid eelvilju. Mahumass tõusis usutavalt kõigi liblikõieliste eelviljade, v.a inkarnaatristiku järel. Kõik eelviljad suurendasid usutavalt ka 1000 tera massi. Suvinisu keskmine saak mahekatses jäi väiksemaks ja moodustades tavaviljeluse saagitasemest 64%. Keskmised 1000 tera massid olid mahetingimustes usutavalt suuremad kui tavatootmises, aga mahumasside vahel usutavaid erinevusi ei olnud. Viljelusviis mõjutas uuritud näitajatest kõige enam suvinisu proteiinisisaldust, mis jäi mahetingimustes madalamaks. Hüpotees, et ilmastikuolude iga-aastased kõikumised 29-aastase perioodi jooksul mõjutavad negatiivselt suvinisu saagikust ja proteiinisisaldust, oli osaliselt õige. Mõlemad stressitingimused, nii põud kui ka liigsed sademed, vähendasid oluliselt suvinisu saagikust. Terasaagid erinesid aastati üle kahe korra. Suurem saak saadi enamasti aastatel, kus sademete kogused ei olnud oluliselt üle või alla keskmise ja efektiivsete temperatuuride summa ei ületanud oluliselt keskmist taset. Nisul leiti saagi ja proteiinisisalduse vahel negatiivne korrelatsioon. Suvinisu proteiinisisaldus kuivematel ja soojematel aastatel tõusis ja keskmine proteiinisisaldus vastas kõige kõrgemale kvaliteedinõudele enam kui pooltel uuritud aastatel.
Kirjeldus
A Thesis
for applying for the degree of Doctor of Philosophy in Agriculture.
Märksõnad
dissertations, dissertatsioonid, Roheline Ülikool (töö toetab EMÜ Rohelise Ülikooli põhimõtteid), toiduohutus, mahetoit, food safety, organic food, Green University (thesis is related to EMÜ Green University iniciative’s aims), suvinisu, sordiaretus, saagikus, kvaliteet, maaviljelussüsteemid, külvikord, ilmastik, mõjud, spring wheat, productiveness, quality, land cultivation systems, crop rotation, weather, impacts