Külviaja mõju liblikõieliste vahekultuuride biomassile ja lämmastiku sidumisele

Abstract

Talvised vahekultuurid tagavad pinnakaetuse ja aitavad vältida lämmastiku (N) kadu põhikultuuride vahelisel perioodil. Biomassi moodustamine ja N sidumine sõltuvad kasvuperioodi pikkusest, liigist ja sordist. Magistritöö eesmärkideks oli välja selgitada taliviki ja taliherne sobivus talvekindlaks vahekultuuriks Eesti tingimustes ning hinnata kasvuperioodi pikkuse mõju biomassi moodustamise ja N sidumise võimele. Põldkatsed viidi läbi 2020/2021. aastal Jõgeval, Eesti Taimekasvatuse Instituudis. Külviaja mõju hinnati taliviki sortide ’Hungvillosa’ ja ’Villana’ ning taliherne sortide ’Pandora’ ja ’Arkta’ biomassile ja N sidumise võimele. Vahekultuurid külvati viiel erineval külviajal: 7., 14., 21., 28. augustil ja 4. septembril. Vahekultuuride maapealne ja -alune biomass määrati oktoobri lõpus ning talvituvatel liikidel ka kolmel korral kevadel: 30. aprillil, 11. mail ja 18. mail. Taliviki ja taliherne biomass ja N sidumise võime sõltusid efektiivsete temperatuuride summast ja sordist. Augusti alguses külvatud talihernes ja talivikk hukkusid suures osas hernekärsaka kahjustuse tõttu. Pärast 2. külviaega vähenesid vahekultuuride biomass ja N sidumise võime. Taliviki sortidest oli sügisel suurema biomassi moodustamise ja N sidumise võimega ’Hungvillosa’, kuid see ei talvitunud. Sort ’Villana’ talvitus kõikidel külviaegadel. Taliherne sordid ’Pandora’ ja ’Arkta’ olid sügisel kõikidel külviaegadel sarnase biomassi ja N sidumise võimega. Mõlemad sordid talvitusid osaliselt vaid viimase külviaja korral. Talvitunud taliviki ’Villana’ lõplik biomass sõltus kevadisest kasvuaja pikkusest. Pikem kasvuaeg kevadel tagas suurema biomassi moodustamise ja N sidumise võime. Seega on talivikk ’Villana’ Eesti tingimustes perspektiivne talvituv liblikõieline vahekultuur. Vajalik oleks hinnata ka teiste põhjamaistesse kliimatingimustesse mõeldud taliviki ja taliherne sortide sobivust. Samuti oleks vaja hinnata liblikõieliste vahekultuuride segukülvi teiste liikidega.

Winter cover crops protect the soil from nitrogen (N) loss in fallow periods of crop production. Cover crop biomass and N accumulation depend on the length of the growing season, cover crop species and cultivar. The aim of the study was to evaluate the suitability of hairy vetch and winter pea as a winter cover crops in Estonian conditions and the effect of sowing and termination date on biomass and nitrogen accumulation. The research was carried out at the Estonian Crop Research Institute, Jõgeva during the growing season of 2020/2021. Hairy vetch cultivars ’Hungvillosa’ and ’Villana’ and winter pea cultivars ’Pandora’ and ’Arkta’ were sown on August 7., 14., 21., 28. and September 4. Plant above- and below-ground biomass samples were collected at the end of October before frosts. The biomass of the over-wintered species was measured again in the following spring (on April 30, May 11, and 18). Cover crop biomass and N accumulation depended on the sum of effective temperatures, cover crop species, and cultivar. Cover crops were damaged by the pests at the first sowing date. The biomass and N accumulation decreased after the second sowing date. Among hairy vetch cultivars, ’Hungvillosa’ accumulated a higher amount of biomass and N compared to ’Villana’, while it did not over-winter. ’Villana’ over-wintered at all sowing dates and its biomass in the spring depended on the time of sampling. Longer growing period ensured higher biomass and N accumulation. Winter pea over-wintered only in case of the last sowing date (September 4). Hairy vetch ’Villana’ could be a potential over-wintering cover crop cultivar for Estonian conditions. Further studies should include more cultivars of hairy vetch and winter pea. Additional research is needed to evaluate legume cover crop performance in mixtures with other species.