Search

Start Over Coverage 14-21

2. Nutrients uptake by maize roots: vertical distribution of uptake rates during the vegetation period

Creator:
Novák, Viliam
Format:
bez média and svazek
Type:
model:article and TEXT
Subject:
plant nutrients, soil, uptake rate function, transpiration, water and solute distribution, živiny rastlín, pôda, funkcia odberu živín, transpirácia, and rozdelenie vody a rozpustených látok
Language:
Slovak
Description:
This contribution presents a proposal of semiempirical method to estimate vertical profiles of nutrients uptake rate by plant roots, based on results of field measurements of soil - plant - atmosphere continuum (SPAC). The transport of chemicals in porous media can be described by convection-dispersion equation, containing sink term, characterising the solute (nutrients) uptake by roots. To determine this sink term was the aim of presented study. The data - necessary for determination of nutrients uptake rate profiles - during plants ontogenesis were acquired by measurement in the field site with maize canopy, near Trnava locality, South Slovakia. The proposed method of vertical profiles of nutrients uptake calculation is based on the estimated direct proportionality between nutrients uptake rate (nitrogen, phosphorus and potassium) and transpiration intensity during ten days time intervals. Shorter time interval is not recommended to be utilised, because estimation errors are comparable to the changes of estimated values of nutrients concentration in plants. A nutrient uptake rates profiles can be determined using the Eq. (9), knowing water uptake rate profiles and the ratio of transpiration flux and particular nutrient uptake rate. The nutrient uptake rate profile calculated by the proposed method can be incorporated into the convection-dispersion equation and is used to model nutrient transport in the soil, taking into account uptake of particular nutrients by plants, during the vegetation period. Comparison of nitrogen uptake rates estimated from field measurements and those, calculated by the presented method shows significant differences in some cases, but seems to be applicable for mathematical modelling of nutrients uptake by plants. and Príspevok obsahuje návrh poloempirickj metódy výpočtu vertikálneho rozdelenia intenzít odberu rozpustených látok (najdôležitejších živín) porastom poľnohospodárskych plodín. Súbor údajov (chodov intenzít transpirácie počas ontogenézy rastlín a sezónnych chodov obsahu vybraných živín v pôde a v rastlinách), umožňujúcich výpočet, bol získaný z výsledkov komplexných meraní charakteristík systému pôda - rastlina - atmosféra (SPAC) v pôde s porastom kukurice v objekte bývalého Výskumného ústavu kukurice v Trnave. Predpokladajúc platnosť zistenej priamej úmernosti medzi intenzitami odberu živín (dusík, fosfor, draslík) rastlinami z pôdy a intenzitou transpirácie porastu, navrhnutá bola metóda výpočtu vertikálneho rozdelenia intenzít odberu rozpustených látok (najdôležitejších živín) porastom poľnohospodárskych plodín. Jej aplikácia umožňuje určenie odberového člena v rov. (1) a riešením tejto rovnice môžeme vypočítať zmeny koncentrácie vybraných živín v pôde, berúc do úvahy ich odber koreňmi rastlín. Odberový člen možno vypočítať pomocou rov. (9), ak poznáme vertikálne rozdelenie intenzít odberu vody koreňmi rastlín a pomer medzi transpiračným tokom a celkovou intenzitou odberu príslušného iónu porastom v danom časovom intervale. Porovnanie celkových intenzít odberu dusíka porastom kukurice, ktoré bolo určené z výsledkov poľných meraní a intenzít, vypočítaných predloženou metódou síce v niektorých prípadoch ukazuje na značné rozdiely (obr. 4), avšak v prvom priblížení je metóda vhodná na modelovanie pohybu žívín v pôde.
Rights:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ and policy:public