The impact of no-tillage cultivation and white mustard as a cover crop on weed infestation and yield of carrot and red beet

Andrzej Borowy, Robert Gruszecki, Magdalena Kapłan

Abstract


In a two-year field experiment, no-tillage cultivation using white mustard (Sinapis alba L. ‘Bardena’), 30 kg ha−1, as a cover crop did not influence emergence of red beet (Beta vulgaris L. ‘Czerwona Kula REW’) and had a favorable effect on emergence of carrot (Daucus carota L. ‘Berlikumer 2 – Perfekcja REW’). However, further growth of both vegetables was significantly slower under no-tillage cultivation. Both vegetables produced a higher yield of roots and the diameter of these roots was bigger under conventional cultivation. The effect of cultivation method on the content of total nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium in carrot and red beet leaves varied, while the content of dry matter, monosaccharides and total sugars was significantly higher in the roots of both vegetables harvested under no-tillage cultivation. The number of weeds growing on no-tilled plots covered with mustard mulch 4 weeks after seed sowing was lower by about 75%, but their fresh weight was higher more than 6 times in comparison to that under conventional cultivation. This was caused by the emergence of wintering and winter hardy weeds in places not covered by mustard plants in the autumn of the year preceding the cultivation of vegetables. Next year, they started to grow in the early spring and some of them produced a considerable amount of fresh weight and attained the flowering stage in the middle of April.

Keywords


tillage system; emergence; plant growth; macronutrients; dry weight; monosaccharides; total sugars

Full Text:

PDF

References


Agenda 21. United Nations Conference on Environment & Development, Rio de Janeiro, Brazil, 1992 Jun 3–14.

Sainju UM, Singh BP. Winter cover crops for sustainable agricultural systems: influence on soil properties, water quality, and crop yields. HortSci. 1997;32(1):21–28.

Lal R. Sustainable horticulture and resource management. Acta Hort. 2008;767:19–44.

Borowy A. Zastosowanie roślin okrywowych w uprawie warzyw. Materiały Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej “Proekologiczna uprawa warzyw – problemy i perspektywy”, 2010 Aug 24–25. Siedlce: Akademia Podlaska; 2010. p. 11–18.

Boydston RA, Al-Khatib K. Utilizing brassica cover crops for weed suppression in annual cropping systems. In: Singh P, Batish DR, Kohli RK, editors. Sustainable Weed Management. New York, NY: Food Products Press; 2006. p. 77–94.

Błażewicz-Woźniak M. Effect of no-tillage and mulching with cover crops on yield of parsley. Folia Hortic. 2005;17(2):3–10.

Mikuła A, Borowy A. Wpływ okrywy gorczycowej i uprawy bezorkowej na zachwaszczenie pola, niektóre właściwości fizyczne gleby oraz plonowanie grochu i sałaty. Materiały Konferencyjne “Procesy fizyczne w kształtowaniu środowiska i jakości surowców żywnościowych”. Lublin: Instytut Agrofizyki PAN; 2006. p. 54–55.

Mikuła A, Borowy A. Wpływ gorczycy białej jako rośliny okrywowej na zachwaszczenie pola w bezorkowej uprawie trzech wczesnych warzyw. Materiały z XXI Spotkania Zespołu Herbologicznego Komitetu Nauk Ogrodniczych PAN. Olsztyn: KNO PAN; 2007. p. 63–67.

Borowy A. Growth and yield of ‘Hamburg’ parsley under no-tillage cultivation using white mustard as a cover crop. Acta Sci Pol Hortorum Cultus. 2013;12(6):13–12.

Oleszek W. Brassicaceae jako rośliny alternatywne umożliwiające kontrolę zachwaszczenia w rolnictwie zachowawczym. Fragm Agronom. 1994;11(4):5–19.

Nowakowski M, Franke K. Struktura plonu i oddziaływanie na populację mątwika ziemniaczanego (Globodera rostochiensis) wybranych odmian gorczycy białej uprawianej w plonie głównym. II. Plony biomasy nadziemnej i korzeni oraz zagęszczenie mątwika ziemniaczanego w glebie. Rośliny Oleiste Oilseed Crops. 2013;34(1):85–94.

Robak J, Wiech K. Choroby i szkodniki warzyw. Kraków: Plantpress; 1999.

Borowy A, Konopiński M, Jelonkiewicz M. Effect of no-tillage and rye mulch on soil properties, weed infestation and yield of carrot and red beet. Annales L’Association Française de Protection des Plantes, XI Colloque International Sur La Biologie Des Mauvaises Herbs, Dijon, France. Dijon: AFPP; 2000. p. 339–345.

Kęsik T, Konopiński M, Błażewicz-Woźniak M. Reakcja cebuli i marchwi na mulczowanie gleby i siew bezpośredni. Acta Agroph. 2001;45:95–104.

Jelonkiewicz M, Borowy A. Growth and yield of cucumber under no-tillage cultivation using rye as a cover crop. Acta Agrobot. 2009;62(1):147–153. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2009.017

Poniedziałek M. Marchew. In: Orłowski M, editor. Polowa uprawa warzyw. Szczecin: Wydawnictwo Brasika; 2000. p. 251–261.

Osińska M. Burak ćwikłowy. In: Orłowski M, editor. Polowa uprawa warzyw. Szczecin: Wydawnictwo Brasika; 2000. p. 277–285.

Borowy A, Jelonkiewicz M, Chmielowiec P. Zachwaszczenie oraz plonowanie czterech gatunków warzyw uprawianych metodą bezorkową z zastosowaniem żyta sianego jesienią jako rośliny okrywowej. Rocz AR Pozn Ogrod. 1998;27:27–32.

Borowy A. Effect of no-tillage and rye mulch on occurrence of weeds and aphids and on yields of cabbage, carrot and red beet. Acta Hortic. 2004;638:147–150.

Leavitt MJ, Sheaffer CC, Wyse DL, Allan DL. Rolled winter rye and hairy vetch cover crops lower weed density but reduce vegetable yields in no-tillage organic production. HortSci. 2011;46(3):387–395.

Teasdale JR, Abdul-Baki AA, Mills DJ, Thorpe KW. Enhanced pest management with cover crop mulches. Acta Hortic. 2004;638:135–140.

Zimdahl RL. Fundamentals of weed science. New York, NY: Academic Press; 2007.

Baker CJ, Saxton KE, Ritchie WR. No-tillage seeding. Science and practice. Cambridge: University Press; 1996.

Borowy A, Jelonkiewicz M. Weed infestation and yielding of three vegetable crops in no-tillage cultivation using rye seeded in the spring as a cover crop. Acta Horticulturae et Regiotecturae. 1998;1 suppl:181–182.

Abe H. A simple system for cultivating tomatoes with a high sugar content. Achievements of Horticultural Experiment Stations in Japan. Tokyo: Aiko Kikaku Printing Co.; 1994