view in publisher's site

Crop growth responses to free air CO2 enrichment and nitrogen fertilization: Rotating barley, ryegrass, sugar beet and wheat

Model based projections of overall climate change effects on future crop yields strongly depend on the integration of the direct CO2 fertilization effect. For European crops little information from field experimentation with elevated CO2 levels ([eCO2]) exists, which may be used for model validation purposes. Over six years an arable crop rotation with winter barley, ryegrass, sugar beet and winter wheat was exposed to ambient and elevated CO2 levels (550 ppm) using a FACE facility under adequate nitrogen (N100) and 50% of adequate N fertilization (N50). Total plant N concentrations of all crops were lower between −4.9% and −17% under [eCO2] compared to ambient CO2. Green leaf area index (GLAI) of sugar beet and ryegrass late in the growing season was reduced by [eCO2], while it slightly increased or remained unchanged for the cereals at anthesis. However, the results of total plant N and GLAI were statistically significant only for wheat and ryegrass. Final above-ground biomass and yield of all crop species significantly increased under [eCO2]. Averaged across both growth seasons and N supply levels the stimulation of total above ground biomass by [eCO2] amounted to +14% (barley), +11.9% (wheat), +10.6% (sugar beet) and +9.9% (ryegrass). On average, cereal grain yield and storage root yield were enhanced by +12.5% (barley), +12.7% (wheat) and +12.1% (sugar beet). There were no significant effects of [eCO2] on N yield. Contrary to expectations, [eCO2] effects on the plant growth variables were independent from the N supply level. Overall, growth and yield stimulations of the different crop species by [eCO2] under FACE conditions were smaller than observed in many previous enclosure studies. The losses observed for plant N concentrations point to possible future problems with animal forage quality if atmospheric CO2 levels continue to increase.Highlights► Six years of an elevated CO2 (FACE; 550 ppm) treatment under different N supply in a crop rotation reduced plant N concentrations of winter barley, ryegrass, sugar beet and winter wheat. ► Total biomass and grain yield were enhanced by elevated CO2 (from + 10% to + 14%) as compared to ambient CO2. ► Elevated CO2 effects were independent from the N supply level. ► N yield of all crops remained unaffected by elevated CO2.

واکنش‌های رشد محصول به غنی‌سازی آزاد CO۲ و بارور سازی نیتروژن: جو چرخان، ryegrass، چغندر قند و گندم

پیش‌بینی‌های مدل مبتنی بر پیش‌بینی‌های کلی تغییر آب و هوا در محصولات آتی به شدت به یکپارچگی اثر لقاح مستقیم CO۲ بستگی دارد. برای محصولات اروپایی، اطلاعات کمی از آزمایش‌ها می‌دانی با سطوح بالا CO۲ (eCO۲)وجود دارد، که ممکن است برای اهداف اعتباردهی مدل به کار رود. طی شش سال، یک دوره کشت نوبتی با جو زمستان، ryegrass، چغندر قند و گندم زمستانی در معرض سطح گاز محیط و بالا (۵۵۰ ppm)با استفاده از یک ساختمان مقابله با نیتروژن کافی (N۱۰۰)و ۵۰ درصد از لقاح مناسب N (N۵۰)قرار گرفت. غلظت کل N در همه محصولات بین -۴.۹ % و -۱۷ % تحت [ eCO۲ ] در مقایسه با CO۲ محیط کم‌تر بود. شاخص منطقه برگ سبز (GLAI)از چغندر قند و ryegrass در اواخر فصل کشت توسط [ eCO۲ ] کاهش یافت، در حالی که این شاخص کمی افزایش یافت یا برای غلات در anthesis بدون تغییر باقی ماند. با این حال، نتایج کل کارخانه N و GLAI به لحاظ آماری فقط برای گندم و ryegrass قابل‌توجه بودند. استفاده نهایی از زیست توده زمینی و محصول همه گونه‌های گیاهی به طور قابل‌توجهی تحت [ eCO۲ ] افزایش یافت. Averaged در هر دو فصل رشد و عرضه N، تحریک کل توده زیستی بالای توده توسط [ eCO۲ ] به +۱۴ % (جو)، +۱۱.۹ % (گندم)، +۱۰.۶ % (چغندر قند)و +۹.۹ درصد (ryegrass)می‌رسد. به طور متوسط، برداشت محصول غله و محصول ریشه با +۱۲.۵ % (جو)، +۱۲.۷ % (گندم)و +۱۲.۱ درصد (چغندر قند)افزایش یافت. هیچ تاثیر قابل‌توجهی از [ eCO۲ ] بر روی بازده N وجود ندارد. برخلاف انتظارات، اثرات [ eCO۲ ] بر روی متغیرهای رشد گیاه از سطح تامین N مستقل بودند. به طور کلی، رشد و تولید محرکه‌ای گونه‌های مختلف محصول توسط [ eCO۲ ] تحت شرایط با شرایط کم‌تر از مشاهده در بسیاری از مطالعات صحرایی قبلی کوچک‌تر بود. ضررهای مشاهده شده برای غلظت ماده N به مشکلات احتمالی آینده با کیفیت علوفه حیوانی در صورتی که سطح دی‌اکسید کربن دی‌اکسید کربن دی‌اکسید کربن بالا باشد (مواجهه با غلظت ۵۵۰ ppm)تحت تامین متفاوت N در یک گردش محصول باعث کاهش غلظت جو در فصل زمستان، ryegrass، چغندر قند و گندم زمستانی می‌شود. مجموع زیست توده و محصول غله با افزایش CO۲ (از + ۱۰ درصد به + ۱۴ %)افزایش یافت، در حالی که در مقایسه با CO۲ محیط. اثرات CO۲ Elevated از سطح تامین N مستقل بودند. محصول تمام محصولات تحت‌تاثیر میزان دی‌اکسید کربن قرار نگرفته است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Soil Science
  • ترجمه مقاله Soil Science
  • مقاله علوم خاک
  • ترجمه مقاله علوم خاک
  • مقاله Plant Science
  • ترجمه مقاله Plant Science
  • مقاله علوم گیاهی
  • ترجمه مقاله علوم گیاهی
  • مقاله Agronomy and Crop Science
  • ترجمه مقاله Agronomy and Crop Science
  • مقاله زراعت و علوم زراعی
  • ترجمه مقاله زراعت و علوم زراعی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.