Feed the crop or feed the soil? A case study in leek (Allium porrum L.)

The purpose of our study was to assess the role of soil quality parameters in leek production and to assess their importance relative to nitrogen (N) applied as fertilizer. We selected seven (2004) and seven (2005) fields on leek farms in the southern sand district of the Netherlands and measured physical and chemical soil properties. Three N rates (0, 90 and 360 kg N ha-1 as calcium ammonium nitrate; denoted as N0, N90, N360) were given at each site. Leek (Allium porrum L. ‘Kenton’) was planted in June-July and harvested next spring. Measured response variables were shoot biomass yield (gross and net, fresh and dry) and shoot N-yield (gross, net) at harvest. Pooled data from both years were analyzed by linear regression. N uptake from unfertilized soil (U0), and topsoil properties soluble organic N (Nso), soil organic matter content (SOM), total nitrogen (Ntot) and water content at field capacity (Wfc) all had large and significant impacts on biomass yield and N yield. These five properties (Xi) were correlated and were therefore used alternately in regression models. Effects of soil properties found by regression refer to a shift in the regressor from its 25% to its 75% percentile value, and are expressed here relative to mean yields (both years, all treatments). This normalization facilitates direct comparison with fertilizer effects. Normalized effects of Xi variables on biomass yield and N yield were between +0.10 and +0.20. Effects of fertilizer application at N90 were about +0.10 (biomass yield) and +0.20 (N yield). At N360 effects were +0.10 to +0.20 (biomass yield) and +0.30 to +0.40 (N-yield). So while N fertilizer strongly promoted N-uptake relative to growth, soil properties Xi affected growth and N yield more evenly. With shifts in Xi variables, dry matter produced per kg additional N uptake was 1.49 to 1.77 times larger than with extra N uptake resulting from fertilizer application at N90. This indicates that soil properties Xi promoted yield not only via enhanced N supply. Besides effects of Xi properties and N fertilizer, we found significant effects of year, soil texture, pH and inorganic soil N at planting, on biomass yield. Texture parameters Fsfine (50-210 µm) and M50 (median of particle size in 50-2000 µm fraction) had large and additive positive effects on net fresh yield. Apparent recovery of fertilizer N (ANR) averaged 0.35 at N90, and 0.17 at N360. ANR decreased with higher Nso and increased with higher Wfc

P-equilibrium fertilization in an intensive dairy farming system: effects on soil-P status, crop yield and P leaching

In the coming decade, European dairy farms are obliged to realize a balance between phosphor (P) inputs to their farmland (in inorganic fertilizers and manure) and outputs (in crop products), the so-called P-equilibrium fertilization. The objective of the present study is to analyze the long-term effects of P-equilibrium fertilization on soil-P status (total soil-P and available soil-P), crop yield and P leaching on dry sandy soil, using data from experimental dairy farm ‘De Marke’, where P-equilibrium fertilization has been applied since 1989. For grassland, P availability is expressed in P-Al and for arable land in Pw. Total and available P status were monitored in the upper topsoil (layer 0–0.2 m). Total soil-P was also monitored in the lower topsoil (layer 0.2–0.4 m) and in the subsoil (0.4–0.6 m). From 1989 to 2006, Pw and P-Al (means of all farmland) decreased by 26 and 25%, respectively. In the same period, mean total-P content of the farmland decreased by 16%. There was a large variation in initial P status (1989) of the various plots. The rate of decline in all soil-P indicators was positively correlated to their initial values. In plots with the lowest initial values, P status did not change, while in plots with high initial values it tended to stabilize at lower levels. At equilibrium-P fertilization, Pw is estimated to stabilize at 20. This is lower than the recommended P status of Dutch soils used for maize cropping. P-Al is estimated to stabilize at 30–40, which corresponds to the current recommendations for grassland. The data show that at P-equilibrium fertilization, soil available-P status is higher in a maize-ley rotation than in permanent grassland. The decline in total P and available P did not affect crop yield, nor did it affect the P concentration in groundwater, but at ‘De Marke’, P emission to groundwater is generally low. The results obtained suggest that P-equilibrium fertilization can be compatible with efficient crop productio

Sturen op nitraat: waar zitten de knoppen?

Bemesting, beweiding en scheuren van grasland hebben een groot effect op de nitraatconcentratie in het grondwater. Op maïsland heeft het achterwege laten van kunstmest, maar ook het achterwege laten van de bemesting van het vanggewas, behoorlijk effect. Dit blijkt uit een analyse van melkveebedrijven op zandgronden in het project Koeien & Kansen. De analyse omvat de effecten van bedrijfsvoering en van bodem, waterhuishouding en weer op de nitraatconcentrati

Are specific testing protocols required for organic onion varieties? Analysis of onion variety testing under conventional and organic growing conditions

Organic growers need information on variety performance under their growing conditions. A 4-year onion variety research project was carried out to investigate whether setting up a variety testing system combining conventional and organic variety trials is feasible and efficient rather than organizing separate variety trials under the two management systems. During 4 years commercial onion cultivars were tested at a certified organic and a non-organic location. Both systems were managed without chemical pest, disease and sprouting control, but differed in fertility management (organic manure in autumn versus synthetic fertilizer), soil cultivation and weed management (mechanical weeding versus application of herbicide). Management system significantly affected plant density, thickness of neck, and proportion of small and large bulbs. Variety × management system interactions were significant for bulb uniformity, earliness, proportion of large bulbs, dormancy and relative storage success but did not change the ranking of the varieties. We conclude that organic growers can profit from a more conscious variety choice when conventionally fertilised trials would refrain from using pesticides, fungicides, herbicides and sprout inhibitors. However, this would require an adaptation of the management protocol in such a way that trials might no longer represent conditions of conventional farmers. Furthermore, assessments of leaf erectness, disease resistance to downy mildew and leaf blight should be included in the protocols for organic use. We advocate better communication between breeders and growers on specific variety characteristics contributing to improving yield stability under low-input, organic growing condition

Ontwikkeling van een indicator om te sturen op nitraat; toetsing van de regressiemodellen voor nitraat

Binnen het project ¿Sturen op Nitraat¿ zijn regressiemodellen ontwikkeld. In dit rapport wordt op verschillende manieren getoetst hoe nauwkeurig de nitraatconcentratie uit waarnemingen aan de indicatoren kan worden voorspeld met behulp van de regressiemodellen. Dit wordt gedaan op basis van de metingen van het vierde meetseizoen. Het blijkt dat nieuwe meetpunten veelal binnen de 95-%-betrouwbaarheidsintervallen van de voorspelling vallen, wanneer deze is gebaseerd op de meest eenvoudige modellen en de gemeten Nminnitraat. Dit eenvoudige model, met bodem-Gt-gewas-combinatie (cluster) en Nminnitraat is bovendien het meest stabiele en praktisch toepasbare mode

Ontwikkeling van een indicator om te sturen op nitraat; gegevens en regressie-analyse voor het eerste meetseizoen (2000-2001)

In het project STuren OP NITraat wordt gezocht naar verbanden tussen zogenaamde kandidaat-indicatoren voor de nitraatbelasting van het grondwater. Na analyse van de gegevens van één meetseizoen (2000/2001) komt in ieder geval de indeling in drie Gt-groepen naar voren als een verklarende factor voor het niveauverschil in de gemeten nitraatconcentraties in het voorjaar van 2001. De hoeveelheid Nmin in oktober-december 2000, gesommeerd over de drie bodemlagen (i.e. 0-90 cm), komt naar voren als het meest geschikt als indicator voor nitraatuitspoeling. Opschaling naar bedrijfsniveau resulteert in een voorspelling op basis van rekenregels van de bedrijfsgemiddelde nitraatconcentratie in het grondwater met een veel lagere voorspelfout dan wanneer op puntniveau voorspellingen worden gedaan. Dit biedt zicht op een praktisch toepasbare indicator op bedrijfsniveau

Ontwikkeling van een indicator om te sturen op nitraat; gegevens en regressieanalyse op basis van drie meetseizoenen (2000-2001, 2001-2002 en 2002-2003)

In het project `Sturen op Nitraat¿ wordt gezocht naar indicatoren waarmee de nitraatconcentratie in het grondwater kan worden voorspeld. Uit een analyse van de meetresultaten van drie meetseizoenen (2000/2001, 2001/2002 en 2002/2003) blijkt dat de nitraatconcentratie het best kan worden voorspeld uit het nitraatgedeelte van de hoeveelheid Nmineraal die zich in het najaar in de bovenste 90 cm van de bodem bevindt, en een clusterindeling die is gebaseerd op een combinatie van bodemsoort, grondwatertrap en gewas. Het verdient aanbeveling te onderzoeken of het nitraatdeel van Nmineraal bruikbaar is voor sturing op bedrijfsniveau (beïnvloedbaarheid), of voor monitoring van effecten van maatregelen (doelgerichtheid en meetbaarheid)