The optimization of nitrogen fertilizer rate in spring wheat after different pre-crops in sandy loam and loamy soil. Summary of the doctoral thesis for the scientific degree Dr. agr. | Slāpekļa mēslojuma normas optimizācija vasaras kviešiem smilšmāla un mālsmilts augsnē dažādiem priekšaugiem. Promocijas darba kopsavilkums Dr. agr. zinātniskā grāda iegūšanai

English. The aim was to clarify the main regularities of optimal nitrogen fertilizer rate for the spring wheat depending on the pre - crops and grading composition of soil and their interaction. The objectives of the research were to search the increasing nitrogen fertilizer effects upon the spring wheat grain yield depending both on the pre - crops and grading composition of soil, and taking into account the nitrogen content within the plants and the soil during the plant vegetation period; to clarify the optimal nitrogen fertilizer norms, and to evaluate their detection methods, depending on the spring wheat pre – crops and the soil texture; to clarify the changes within the spring wheat grain quality. For the nitrogen fertilizer efficiency determination aims in 1999 to 2001 within Skriveri sandy loam and loam soil there were arranged 17 field trials with spring wheat, after cereals, potatoes and grasses. Tested seven nitrogen fertilizer rates: 0; 50; 100; 150; 200; 250 kg ha-1 N and based upon diphenylamine test. The loam soil's agrochemical characteristics: pH KCl 6.3, the organic matter content of 23.0 g kgE-1 (Tjurin's method); phosphorus P2O5 – 100 mg kgE-1 (DL - method), potassium P2O5 - 135 mg kgE-1 (DL - method). The sandy loam soil's agrochemical characteristics: pH KCl 5.7, the organic matter content of 22.0 g kgE-1, phosphorus P2O5 - 142 mg kg-1, potassium - 92 mg kgE-1. Most of the nitrogen stock within the topsoil was provided by the grass: during the vegetation period on average 55 kg haE-1 within a 20 cm layer, and the smaller part – by cereal: on average 40 kg haE-1 within a 20 cm layer. The nitrogen stock within the soil depending on the soil texture, on average, within the loam soil was 17 kg haE-1 higher than within sandy loam. The nitrogen fertilizer, 50 kg ha-1, 100 un 150 kg ha-1, significantly increased the grain yield of the spring wheat, correspondingly, 0.58, 0.81 0.83 t ha-1 of grain, but further nitrogen enlargement did not significantly increase the grain yield. The pre – crops affected the spring wheat yield as well: the highest grain yield obtained after the potatoes was about 0.4 - 0.7 t ha-1 higher than after the cereals or the grasses. For the spring wheat more suitable was the sandy loam soil: then grain yield was 0.27 to 0.40 t haE-1 higher than gained from the loam. Established optimal nitrogen rates showed that spring wheat nitrogen fertilizer rates need to be differentiated both at precrop, as well as grading composition of soil, as the optimum nitrogen rate after cereals was 133 kg haE-1 N, after potato - 92 kg haE-1, after grasses - 68 kg haE-1 N, but in the loam soil was 103 kg haE-1 N and in the sandy loam soil - 92 kg haE-1 N. Both compared nitrogen optimization methods are suitable for use in certain conditions. Nitrogen diagnostic method (with diphenylamine) have to be used to determine nitrogen fertilizer rates during growth period of wheat, but the optimum fertilizer calculation method have to be used for the development of nitrogen fertilizer regulations after summarization of many series experimental results. The research results have been presented at 12 conferences and seminars including 6 internationally significant events. The chief research results have been used at 6 international scientific publications. The results of work have been popularized at 3 exhibitions as well.

Latvian. Darba mērķis bija precizēt slāpekļa mēslojuma optimālās normas noteikšanu vasaras kviešiem atkarībā no priekšauga un augsnes granulometriskā sastāva un to savstarpējās mijiedarbības. Darba uzdevums bija pētīt pieaugošu slāpekļa minerālmēslu normu ietekmi uz vasaras kviešu graudu ražu atkarībā no priekšauga un augsnes granulometriskā sastāva, ņemot vērā slāpekļa savienojumu saturu gan augos, gan augsnē, skaidrot optimālā slāpekļa minerālmēslojuma normu izmēģinājumos un vērtēt tās noteikšanas metodes, kā arī noteikt vasaras kviešu graudu kvalitatīvo rādītāju izmaiņas. Slāpekļa mēslojuma efektivitātes noteikšanai Skrīveros mālsmilts un smilšmāla augsnē no 1999. līdz 2001. gadam tika ierīkoti 17 lauka izmēģinājumi ar vasaras kviešiem pēc graudaugiem, kartupeļiem un zālaugiem. Izmēģinājumos tika pārbaudīti septiņi slāpekļa mēslojuma varianti: 0; 50; 100; 150; 200; 250; kg haE-1 un slāpekļa diagnostikas variants ar difenilamīna metodi. Smilšmāla augsnes agroķīmiskie rādītāji: pH KCl 6.3, organiskā viela - 23.0 g kgE-1 (Tjurina met.), fosfors - 100 mg kgE-1 (DL – metode), kālijs - 135 mg kgE-1 (DL - metode). Mālsmilts augsnē: pH KCl 5.7, organiskā viela - 22.0 g kg-1, fosfors - 142 mg kgE-1, kālijs – 92 mg kgE-1. Lielāko slāpekļa krājumu aramkārtā atstāja zālaugi, vidēji veģetācijas periodā 55 kg haE-1 20 cm slānī, bet mazāko - graudaugi: vidēji 40 kg haE-1 20 cm slānī. Slāpekļa krājums augsnē atkarībā no augsnes granulometriskā sastāva bija augstāks smilšmāla augsnē, vidēji par 17 kg haE-1 lielāks nekā mālsmilts augsnē. Slāpekļa mēslojuma normas 50 kg haE-1 un 100 kg haE-1 būtiski palielināja graudu ražu salīdzinājumā ar nemēsloto variantu (attiecīgi par 0.58 un 0.81 t haE-1 graudu), bet tālāka slāpekļa normas palielināšana būtisku graudu ražas pieaugumu nedeva. Vasaras kviešu ražu ietekmēja arī priekšaugs: lielākā graudu raža iegūta pēc kartupeļiem – par 0.4 - 0.7 t haE-1 vairāk nekā audzējot kviešus pēc graudaugiem un zālaugiem. Vasaras kviešu audzēšanai piemērotāka izrādījās mālsmilts augsne: šeit iegūta par 0.27 - 0.40 t haE-1 lielāka graudu raža nekā smilšmāla augsnē. Aprēķinātās optimālās slāpekļa mēslojuma normas parādīja, ka vasaras kviešiem slāpekļa mēslojuma normu ir nepieciešams diferencēt gan pēc priekšauga, gan arī pēc augsnes granulometriskā sastāva, jo optimālā slāpekļa norma pēc graudaugiem bija 133 kg haE-1 N, pēc kartupeļiem – 92 kg haE-1, pēc zālaugiem – 68 kg ha-1 N, bet smilšmāla augsnē tā bija 103 kg haE-1 N un mālsmilts augsnē – 92 kg haE-1 N. Abas salīdzinātās slāpekļa optimizēšanas metodes ir piemērotas lietošanai noteiktos apstākļos. Slāpekļa diagnostikas metode (ar difenilamīnu) lietojama slāpekļa mēslojuma normas koriģēšanai kviešu veģetācijas laikā uz lauka, bet optimālā mēslojuma aprēķinu metode ir izmantojama slāpekļa mēslojuma normatīvu izstrādei, apkopojot daudzu sērijveida izmēģinājumu rezultātus. Par pētījumu rezultātiem ziņots 12 konferencēs un semināros t. sk. 6 starptautiskas nozīmes. Pētījumu rezultāti atspoguļoti 6 zinātniskās, starptautiskās publikācijās. Darba rezultāti popularizēti 3 izstādēs.