Publisher: Dobroudja Agricultural Institute, General Toshevo, Bulgaria

Journal: Field Crops Studies

Title: Response of winter wheat and grain maize to mineral fertilization in a long-term continuous crop

Author(s): Tony K. Tonev

Volume, No., Year: Vol. IV, No. 1, 2007

Pages: 63-79

Language: Bulgarian

Recommended citation: Tonev, T.K. (2007) Response of winter wheat and grain maize to mineral fertilization in a long-term continuous crop, Field Crops Studies, IV (1): 63-79.

The results from a long-term field trial carried out at Dobroudja agricultural Institute – General Toshevo since 1957 (two-field crop rotation) were analyzed; in close proximity to this trial the testing of two continuous crops, wheat and maize was initiated in 1960. From the mid - 60’s till the end of the 90’s two levels of mineral fertilization were tested in crop rotation: “common” (N₁₂₀P₁₀₀, in the continuous crops +K₄₀) and “intensive” (N₁₈₀P₁₅₀, in the continuous crops +K₈₀). Since the autumn of 1999 the fertilization plots were divided into 4 fertilization norms, observing the ratio N:P:K = 1:0.8:0.5 as follows: T₁ – N₀P₀K₀; T₂ – N₆₀P₅₀ (+K₈₀ in the continuous crops); T₃ – N₁₂₀P₁₀₀ (+K₆₀); T₄ – N₁₈₀P₁₅₀ (+K₉₀). In this study data from a six-year period (2001-2006) were used, when wheat variety Enola was grown in the trial, but every two years the maize hybrids were changed (Evelina, Rousse-424 and Clarica). It was established that in correctly observing the accepted agricultural practices, grain yield decrease under long term growing of wheat in continuous crop was with a mean of 11.9 % in comparison to crop rotation with grain maize. The variation in yield value by year was however higher. The use of pre-sowing ploughing in continuous growing of wheat was advantageous in those years when the precipitation sum was lower. Wheat grown as continuous crop demonstrated higher responsiveness to increasing nitrogen fertilization (at ratio N:P:K = 1:0.8:0.5) and required a mean nitrogen norm higher with 30 kg/ha for maximum yield formation. In both types of crop rotation the effect per nitrogen unit decreased with the increase of the fertilization norm. In investigating the structural elements of yield, in both types of crop rotation highest correlation with yield was calculated for crop height; the number of spike-bearing stems was an index which was least related to the spike components, and highest variability by years was registered for grain weight per spike. Maize exhibited its good self-compatibility when grown with optimal mineral fertilization norms; when grown without fertilization, grain yield from the continuous crop amounted to 83.3 % of the yield obtained in crop rotation with wheat. Similar to wheat, maize grown as continuous crop demonstrated higher responsiveness to increasing nitrogen fertilization (at ratio N:P:K = 1:0.8:0.5) and required a nitrogen norm with averagely 60 kg/ha more for maximum yield formation. In comparison to wheat, the relative effect of nitrogen fertilization in continuous growing of maize was two times lower due to the dominant importance of moisture for yield formation. Investigating the structural elements of yield, it was established that in both types of crop rotation with maize the character crop height was most indicative for the yield level.

Key words: Winter wheat – Grain maize – Long-term continuous crop – NPK-fertilization – Grain yield – Yield components

* * *

REFERENCES

Василев, А., Л. Щерева (1973) Отглеждане на пшеницата като монокултура, В сб.: Проблеми на селекцията и агротехниката на пшеницата, С., 393-402.

Джонева, Л., Л. Щерева, С. Кръстанов (1976) Промени на органичното вещество в слабо излужен чернозем от Южна Добруджа под влияние на агротехниката, Почвознание и агрохимия, XI, № 6: 59-65.

Джумалиева, Д., Д. Георгиев, И. Калайджиев, К. Константинова (1976) Нови тенденции по проблема за редуване на полските култури във връзка с концентрацията и специализацията на селскостопанското производство, Междунар. науч.-техн. конференция “Земеустройство и използване на поземлените ресурси”, 28-29 окт. 1976 г., Плевен, Сб. доклади, 74-88.

Джумалиева, Д., А. Василев (1986) Поносимост и самопоносимост на полските култури, В. кн.: Сеитбообращения при интензивното земеделие, Зеиздат, С., 74-128.

Йолевски, М., К. Мачева, П. Петков (1959) Почвите в опитното поле на Добруджанския институт, Научни трудове на ДСНИ, № 3: 5-47.

Касимов, И., И. Панайотов, К. Костов, Т. Тонев, П. Янков, М. Нанкова, И. Илиев, П. Димитров, Г. Събев, Д. Георгиев (1999) Обикновена зимна пшеница, Земеделие плюс, № 3: 11-22.

Клочков, Б., А. Караиванов, А. Димов, Б. Симеонов, В. Ковачев, Д. Давидов, Д. Иванов, Г. Господинов, Г. Събев, И. Димитров, И. Калинов, И. Луков, Г. Москов, И. Панайотов, Л. Щерева, М. Господинов, М. Кръстева, М. Йолевски, М. Петкова, Н. Дончев, П. Иванов, П. Палазов, П. Щерев, Т. Захариев, Х. Контев, Х. Филипов, Я. Георгиева (1988) Технология за производство на пшеница по агроекологични райони, В сб.: Технологии за производство на зърнени култури, НАПС, С., 3-49.

Нанкова М., Т. Тонев, Л. Щерева (1994) Изменения питательного режима слабо выщелоченного чернозема в зависимости от длительного удобрения и чередования культур, Юбилейная научная конференция "50 лет МНИИПК", 14-16 июня 1994, Бэлць, Молдова.

Нанкова М., Т. Тонев, Л. Щерева (1996) Фракционен състав на хумуса на слабо излужен чернозем в зависимост от продължителното торене и типа на сеитбообращението; II. Влияние на типа на сеитбообращението, Почвознание, агрохимия и екология, (XXXI), т. III: 115-117.

Петков, П., Л. Щерева, Б. Клочков (1989) Влияние на някои агротехнически мероприятия върху развитието на базичното гниене и добивите от пшеницата, отгледана на стърнище, Научни трудове на Юбилейна научна сесия “25 години КОС Ямбол”, 56-62.

Петков, П., Т. Тонев, Л. Щерева (1991) Влияние на сеитбооборота, торенето и сортовите особености на пшеницата върху нападението от коренови и базични гниенета, Национална научно-техническа конференция “Космос - природа - човек ‘91”, 29-30 октомври 1991 г., Ямбол.

Петрова, М. (1982) Оптимизиране на минералното торене на зимната мека пшеница, отглеждана в условията на излужен чернозем, Автореферат на докторска дисертация, С.

Талева, А., Л. Щерева (1977) Изменения на микрофлората от ризосферната зона на пшеницата под влияние на минералното торене и обработката на почвата, IV Национален конгрес по микробиология, София, Сборник доклади, 289-294.

Тонев Т., Л. Щерева (1996) Резултати от отглеждане на пшеница в продължителна монокултура и двуполка за периода 1983-1992 г., Почвознание, агрохимия и екология, № 1: 29-33.

Щерева, Л., И. Стоева, М. Нанкова (1989) Продуктивност на пшеницата и качеството на зърното при продължително отглеждане в двуполка царевица – пшеница и монокултура, Научни трудове на Юбилейна научна сесия “25 години КОС Ямбол”, 30-36.

Stoeva, I. and T. Tonev (2003) Yield and quality performance of winter wheat variety Pliska during 15 years of cropping with different fertilization level and rotation, Bulg. J. Agric. Sci., 9, No. 3: 297-303.

Tonev, T.K., V. Kiryakova & G. Milev (2007) Spike components change after epiphytoty of fusarium head blight in winter wheat caused by some agronomy factors; I. Effect of long-term crop rotation, mineral fertilization and sowing term, Communications in Biometry and Crop Science (In press).