Zróżnicowanie plonów korzeni i cukru buraka 1. Plon jako funkcja warunków pogody

Największe średnie plony korzeni buraka cukrowego stwierdzono w wilgot-nych latach 1996 i 1997. W porównaniu do nich, plon uzyskany w suchych sezo-nach wegetacyjnych 2002 – 2004 był mniejszy przeciętnie o 15,6%. Najlepiej plo-nowały buraki w roku 1997, w którym współczynnik hydrotermalny Sielianinowa wynosił 1,81. Różnica w poziomie plonowania między burakami uprawianymi w tym roku, a w najbardziej suchym sezonie wegetacyjnym 2003 (suma opadów w fazie krytycznej tylko 84,9 mm, a współczynnik hydrotermalny 0,73) wynosiła 17,8%. Jeszcze większe różnice zanotowano w stosunku do lat 2002 i 2004, odpo-wiednio 19,9% i 18,9%. Jednak zależność ta wynikała nie tylko z przebiegu wa-runków atmosferycznych, lecz także większego udziału punktów obserwacyjnych zlokalizowanych na słabszych stanowiskach niż w roku 2003 (tab.5).

Tabela 5. Plon i jakość korzeni buraków cukrowych w zależności od sezonu wege-tacyjnego (n=430)

Table 5. Yield and quality of sugar beet in relation to vegetation season (n=430)

Plon

Średni plon liści buraka podlegał większym zmianom w sezonach wegetacyj-nych niż plon korzeni oraz jego cechy jakościowe. Świadczy o tym największa wartość współczynnika zmienności. Największe plony liści zanotowano, podobnie jak korzeni, w wilgotnych sezonach wegetacyjnych 1996 i 1997. Z kolei najmniej-szą masę liści zebrano w roku 2002, w którym na części punktów pomiarowych obserwowano silne porażenie liści przez Cercospora beticola. Stosunek liści do korze-ni wahał się, w zależności od sezonu wegetacyjnego, od 0,32 (2002) do 0,83 (1996).

Najmniejszą polaryzację w korzeniach zanotowano w roku wilgotnym 1997, a największą w suchym 2003. Wynik ten potwierdza obserwacje innych autorów (Rudnicki i in. 1997, Mäck i Hoffmann 2006). Największy poziom koncentracji potasu w korzeniach otrzymano również w roku 1997, najmniejszy natomiast w dość suchym roku 2004. W ostatnim sezonie wegetacyjnym uzyskano największą przeciętną zawartość sodu (tab.5).

Największy plon technologiczny cukru otrzymano w roku 1997, a najmniejszy w 2002. Różnica wynosiła 19,2% i wynikała z odmiennych warunków pogodo-wych i glebopogodo-wych. Jednak najbardziej interesujące jest to, że pomimo znacznej różnicy w przebiegu warunków pogodowych między rokiem 1997 i 2003, plon wy-tworzonego cukru technologicznego był porównywalny. Różnica wynosiła tylko 4,3% (tab.5). Uzyskany wynik potwierdza dużą zdolność adaptacyjną buraka cu-krowego do warunków suszy (Mäck i Hoffmann 2006).

Plon cukru technologicznego był najsilniej związany ze zmiennością plonu ko-rzeni, a w drugiej kolejności z polaryzacją. Zawartość związków melasotwórczych była ujemnie skorelowana z zawartością cukru biologicznego (polaryzacją). Za-wartość sodu w korzeniach była mocniej związana z zawartością N-α-aminowego niż potasu (tab.6).

Tabela 6. Macierz korelacji – plon technologiczny cukru jako funkcja plonu i jako-ści korzeni (n=430)

Table 6. Correlation matrix – white sugar yield as a function of taproots yield and quality (n=430)

*, **, *** - significant level for p≤ 0,05; 0,01; 0,001; respectively

Plon korzeni w większym stopniu wyjaśniał zmienność plonu biologicznego (Y_CB) niż plonu technologicznego cukru (Y_CT):

Y_CB = 1,123 + 0,161 YPK R²=0,81^***; n=430 Y_CT = 1,297 + 0,133 YPK R²=0,71^***; n=430

Sama polaryzacja w niewielkim stopniu tłumaczyła różnice w plonie cukru bu-raka. Jednak uwzględnienie jej w równaniach regresji zwiększało wartość współ-czynnika determinacji (R²) o 18,5% dla plonu biologicznego cukru i o 26,1% dla plonu technologicznego cukru. W odniesieniu do plonu technologicznego cukru, uwzględnienie dwóch kolejnych istotnych zmiennych w równaniu regresji nie mia-ło już większego wpływu na wzrost wartości współczynnika R² (z N-α-aminowym o 1,6%; z potasem o 0,3%):

YCT = -9,688 + 0,158 YPK + 0,577 Pol – 0,015 K – 0,011 N-α-amin.

R²=0,995^***; n=431.

Zawartość sodu nie była istotnym elementem w równaniu regresji opisującym badane zależności.

3.1.2. Plon i jakość korzeni jako funkcja właściwości gleby

W przeprowadzonych badaniach uzyskano niewielkie wartości współczynni-ków korelacji między plonem i jakością korzeni buraka cukrowego a właściwo-ściami gleby. Wynikało to oczywiście z dużej zmienności klimatycznej, glebowej i osobniczej roślin (odmiana) oraz oddalania czasowego i przestrzennego zebrane-go materiału badawczezebrane-go. Jak wykazano, spośród wszystkich analizowanych cech gleby, plon buraka cukrowego był najsilniej skorelowany z zawartością MgCaCl2 i MgCH3COONH4 (r=0,200*** – 0,305***).Dosyć duże wartości współczynników ko-relacji uzyskano także dla azotu mineralnego (r=0,212***), przewodności elektro-litycznej (r=0,202***) oraz procentowego udziału części spławianych (r=0,125*).

Nadmiar azotu ograniczał plon technologiczny cukru, czego wyrazem jest spadek wartości współczynnika korelacji (r=0,169**). W odniesieniu do tej cechy, więk-szą plonotwórczą rolę odgrywała natomiast zawartość części spławialnych (r=0,173**). Plon buraka cukrowego korelował silniej z zawartością przyswajalne-go potasu niż sodu. Zależność ta dotyczy zwłaszcza formy potasu ekstrahowanej octanem amonu. Warto zwrócić uwagę, że wzrost wartości ECe oraz NaCH3COONH4

znacznie obniżał polaryzację (tab. 7).

Wpływ zmienności gleby na wybrane parametry oceny plonowania buraka cu-krowego rozpatrywano także w określonych, standardowych kategoriach. Były to mianowicie kategorie agronomiczne gleby oraz klasy jej odczynu. Analiza warian-cji wykazała, że kategorie agronomiczne gleby istotnie różnicowały plon korzeni, cukru technologicznego oraz zawartość azotu α-aminowego (tab. 8). Skład granu-lometryczny nie miał natomiast istotnego wpływu na plon liści i pozostałe cechy jakościowe korzeni. Plon korzeni buraka uprawianego na glebach średnich był większy o 11,2% od uzyskanego na glebach bardzo lekkich. W porównaniu do gleb lekkich różnica była mniejsza i wynosiła 4,3%. Na glebach ciężkich stwierdzono niewielki spadek średniego plonu korzeni w porównaniu do gleb średnich. Anali-zując jednak plon cukru technologicznego, wyraźnie widać pozytywny wpływ czę-ści spławialnych na plonowanie roślin. Plon technologiczny cukru na glebach śred-nich i ciężkich był istotnie większy niż na glebach bardzo lekkich, odpowiednio o 11,8% i 16,2%. Wyższy poziom wytworzonego cukru na glebach ciężkich wiązał się z poprawą jakości korzeni - wzrost polaryzacji, spadek koncentracji N-α-aminowego (tab. 8).

Odczyn gleb w małym stopniu różnicował średni poziom plonowania roślin.

Największy średni plon korzeni zaobserwowano na glebach lekko kwaśnych, a cu-kru technologicznego na obojętnych. Wzrost odczynu do zasadowego, skutkował spadkiem plonu buraka (tab. 8). Uzyskany wynik znajduje potwierdzenie w litera-turze (Wyszyński i in. (2002).

Tabela 7. Zależność plonu korzeni, liści i parametrów oceny jakościowej buraków cukrowych od właściwości fizycznych i chemicznych warstwy gleby 0 – 0,3 m (n=317)

Table 7. Dependency of taproots yield, leaves yield and quality parameters of sugar beet on the soil physical and chemical properties of 0 – 0,3 m depth (n=317)

Parametry jakościowe;

Quality parameters Właściwość

Property

Plon ko-rzeni Taproots

yield

Plon liści Leaves

yield Polaryzacja

Polarization

N-α-amin Na K

Plon cukru Sugar yield Cz.spł. 0,125* 0,125* 0,089 -0,121* -0,024 -0,097 0,173**

pH (KCl) -0,070 0,179* 0,034 -0,025 0,021 0,061 -0,053 Hh 0,068 0,204*** -0,018 0,019 -0,032 -0,004 0,054

ECe 0,202*** 0,159** -0,191** 0,037 0,109 -0,019 0,161**

Corg 0,096 0,115* 0,053 -0,157** 0,019 -0,121* 0,140*

CEC 0,049 0,108 0,071 -0,141 0,003 -0,144* 0,110 Nmin 0,212*** 0,153** -0,099 0,205*** 0,161* 0,141* 0,169**

PER 0,047 -0,167** 0,067 0,156** 0,096 0,212*** 0,058 KER 0,159* -0,083 0,022 0,042 0,245*** 0,069 0,115*

MgCaCl2 0,305*** 0,300*** -0,083 0,064 0,196** 0,037 0,248***

NaCaCl2 0,097 0,077 -0,092 -0,060 0,197** -0,102 0,066

Na CH3COONH4 0,149** 0,043 -0,147* 0,021 0,316*** -0,008 0,077

K CH3COONH4 0,242*** -0,029 -0,093 0,090 0,233*** 0,171** 0,165**

Ca CH3COONH4 0,033 0,079 0,089 -0,153** -0,045 -0,155** 0,105

Mg CH3COONH4 0,228*** 0,243*** -0,056 -0,030 0,116* -0,048 0,200***

*, **, *** - poziom istotności odpowiednio dla p≤ 0,05; 0,01; 0,001

*, **, *** - significant level for p≤ 0,05; 0,01; 0,001; respectively

Tabela 8. Plon korzeni, liści i parametry jakościowe buraków cukrowych w zależ-ności od podstawowych właściwości fizycznych i chemicznych gleby Table 8. Taproots and leaves yield, and quality parameters of sugar beet in

rela-tion to basic soil physical and chemical properties Właściwości gleby, Soil proporties cz.spł., clay % Średnie z tą samą literą nie różnią się istotnie na poziomie α=0,05 (test Tukey’a dla różnych N) Means with the same letter are not significantly different; α=0,05 (Tukey test for diferent N)

3.2. Wybór i kalibracja testu glebowego przyswajalnego sodu