The effect of soybean cultivation in monoculture and crop rotation on the chemical composition of plant and soil abundance in nutrients
MONIKA JAKUBUS
Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ul. Szydłowska 50, 60-656 PoznańNATALIA TATUŚKO
Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ul. Szydłowska 50, 60-656 PoznańJERZY NAWRACAŁA
Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ul. Dojazd 11, 60-632 PoznańMATEUSZ PLUTA
Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ul. Dojazd 11, 60-632 PoznańAbstract
Limited information is available on the effects of soybean (Glycine max L. Merrill) cultivation in crop rotation and monoculture on the chemical composition of plant and soil abundance in nutrients. Therefore, the objective of the current research was to assess and compare the quality of soil sites and plant composition in two different agrotechnical systems of soybean cultivation, i.e. in monoculture and crop rotation, which were conducted for 12 years. In order to evaluate the aim of the study we used the soil (sandy loam) and plant samples (Augusta variety of soybean), which underwent chemical analysis for the content of macro and micronutrients. The results showed that soybean cultivated in crop rotation was characterised by higher amounts of most of the analysed nutrients, especially macronutrients (N, P, K, Ca, S). At the same time, plants cultivated in a crop rotation system were characterised by a higher uptake of nutrients (N, P, K, S, Ca, Zn, Cu) together with the yield of pods and seeds. Moreover, the soil after soybean cultivation in crop rotation revealed a higher contents of organic carbon, mineral nitrogen as well as available phosphorous and potassium. The type of soybean cultivation did not significantly influence the content of Mn, Zn and Cu in the investigated soil samples.
Keywords:
soybean, crop rotation, monoculture, nutrientsReferences
Bellaloui N., Steina S.R., Molin W.T., 2014. Soybean seed nutrition as affected by Otton, wheat and fallow rotation. Food Nutr. Sci. 5, 16051619.
Bobrecka-Jamro D., 1980. Badania nad wpływem gęstości siewu na rozwój roślin i strukturę plonu nowych form soi. Praca doktorska AR Kraków.
Bobrecka-Jamro D., Pizło H., 1996. Wpływ czynników agrotechnicznych na plonowanie soi w warunkach Polski południowo-wschodniej. Biul. IHAR 198, 3144.
Bujak K., Jędruszczak M., Frant M., 2004. Wpływ uproszczonej uprawy roli oraz dolistnego dokarmiania makro- i mikroelementami na plonowanie soi uprawianej w monokulturze. Annales UMCS, sec. E, Agricultura, 59, 1, 139147.
Calonego J.C., Rosolem C.A., 2013. Phosphorous and potassium balance in a corn-soybean rotation under no-till and chiseling. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 96, 123131.
Dixit A.K., Antony J.I.X., Sharma N.K., Tiwari R.K., 2011. Soybean constituents and their functional benefits. W: Tiwari R.K. (ed.), Opportunity, challenge and scope of natural products in medicinal chemistry, Trivandrum, 367383.
FAOSTAT, 2014. http://faostat3.fao.org/download/Q/QC/E [dostęp 1.06.2015].
Fehr W.R., Caviness C.E., 1977. Stages of soybean development. Special Report 80, Iowa State Univ., Ames.
Jakubus M., 2006. Siarka w środowisku. Wyd. AR, Poznań.
Jakubus M., 2013. Wybrane zagadnienia z gleboznawstwa i chemii rolnej. Wyd. II rozszerzone i uaktualnione. Wyd. UP, Poznań.
Jasińska Z., Kotecki A., Malarz W., 1987. Wpływ rozstawy rzędów i ilości wysiewu na plonowanie soi na glebie brunatnej średniej. Biul. IHAR 164, 117124.
Kelley K.W., Long J.H., Todd T.C., 2003. Long-term crop rotations affect soybean yield, seed weight, and soil chemical properties. Field Crops Res. 83, 4150.
Kołpak R., 1996. Plonowanie soi oraz kształtowanie się cech morfologicznych na tle obsady i nawożenia roślin. Biul. IHAR 198, 5363.
Lal R., 2005. World crop residues production and implications of its use as a biofuel. Environ. Int. 31, 575584.
Navarro A.F., Cegarra J., Roig A., Garcia D., 1993. Relationships between organic matter and carbon contents of organic wastes. Bioresour. Technol. 44, 203207.
Nowak A., 2011. Nasiona soi zwyczajnej – cenny surowiec dietetyczny i leczniczy. Kosmos 60, 12, 290291.
Pawłowski F., Jędruszczak H., Bojarczyk M., 1990. Plonowanie soi odmiany Polan na glebie lessowej w zależności od rozstawy rzędów i ilości wysiewu. Biul. IHAR 175, 6370.
Plourde J.D., Pijanowski B.C., Pekin B.K., 2013. Evidence for increased monoculture cropping in the Central United States. Agric. Ecosyst. Environ. 165, 5059.
PTG, 2011. Systematyka gleb Polski. Wyd. 5. Rocz. Glebozn. 62, 3, 1193.
Pyzik J., 1982. Wpływ warunków przyrodniczych i czynników agrotechnicznych na plon i skład chemiczny nasion oraz niektóre cechy morfologiczne nowych form soi. Zesz. Nauk AR Kraków. Rozpr. Nauk. 87, 180.
Pyzik J., Bobrecka-Jamro D., Pizło H., Rząsa B., 1987. Wpływ gęstości siewu na przebieg wegetacji i plon nasion soi w południowo-wschodnim rejonie Polski. Biul. IHAR 164, 6169.
SOYSTAT, 2015. http://soystats.com/international-world-vegetable-oil-consumption/ [dostęp 1.06.2015].
Varela M.F., Scianca C.M., Taboada M.A., Rubio G., 2014. Cover crop effects on soybean residua decomposition and P release in no-tillage system of Argentina. Soil Till. Res. 143, 5966.
Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ul. Szydłowska 50, 60-656 Poznań
Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ul. Szydłowska 50, 60-656 Poznań
Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ul. Dojazd 11, 60-632 Poznań
Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu ul. Dojazd 11, 60-632 Poznań
License
Articles are made available under the conditions CC BY 4.0 (until 2020 under the conditions CC BY-NC-ND 4.0).
Submission of the paper implies that it has not been published previously, that it is not under consideration for publication elsewhere.
The author signs a statement of the originality of the work, the contribution of individuals, and source of funding.
Self-Archiving Policy
Agronomy Science has adopted a self-archiving policy called blue by the Sherpa Romeo database. From 2021 authors can self-archive article postprints and editorial versions (under the CC BY 4.0 licence). Articles from earlier years (available under the CC BY-NC-ND 4.0 licence) can only be self-archived as editorial versions.
