Ziemniak Polski 2012 nr 3 1
P
P
P
R
R
R
E
E
E
C
C
C
Y
Y
Y
Z
Z
Z
Y
Y
Y
JJ
J
N
N
N
E
E
E
N
N
N
A
A
A
W
W
W
A
A
A
D
D
D
N
N
N
II
I
A
A
A
N
N
N
II
I
E
E
E
I
II
FF
F
E
E
E
R
R
R
T
T
T
Y
Y
Y
G
G
G
A
A
A
C
C
C
JJ
J
A
A
A
Z
Z
Z
II
I
E
E
E
M
M
M
N
N
N
II
I
A
A
A
K
K
K
Ó
Ó
Ó
W
W
W
dr Cezary TrawczyńskiIHAR – PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie 05-140 Serock, e-mail: c.trawczynski@ihar.edu.pl
iemniak należy do roślin o dość
du-żych wymaganiach nawozowych.
Zmienne warunki pogody w okresie wegetacji, jakie często występują w Polsce, a zwłaszcza niewystarczająca ilość i nierów-nomierny rozkład opadów, mogą ograniczać wykorzystanie składników pokarmowych z nawozów. Metodą uzupełniania wody oraz wyrównywania rozkładu opadów stosownie do potrzeb roślin jest nawadnianie plantacji odpowiednimi dawkami wody i w odpowied-nim czasie.
Wrażliwość roślin ziemniaka na niedobór wody występuje w dość szerokim przedziale czasowym. Okres od zwarcia rzędów do początku kwitnienia na ogół odpowiada okresowi wiązania bulw (tuberyzacja) i jest początkiem dużych potrzeb wodnych roślin oraz dużej ich wrażliwości na suszę. Susza w okresie okołotuberyzacyjnym (przez 3-4 tygodnie, licząc od ok. tygodnia przed rozpo-częciem tuberyzacji) może spowodować zawiązanie mniejszej liczby bulw oraz wzrost ich porażenia parchem zwykłym. Z kolei okres od początku kwitnienia do żółknięcia roślin to czas, w którym rośliny gromadzą plon, czyli bulwy powiększają swoją wielkość i masę. Potrzeby wodne roślin są wtedy bar-dzo duże, a wrażliwość ich na suszę – naj-większa. Jeżeli w tym czasie wystąpi susza lub opady będą nierównomierne, odbije się to niekorzystnie na wielkości i jakości bulw. Ogólny plon bulw będzie wówczas niski i główną jego masę będą stanowiły bulwy małe i średnie.
Susza hamuje również przyrost bulw, a gdy nastąpią po niej większe opady, zaczną one ponownie rosnąć. Nierównomierność wzrostu jest przyczyną powstawania m.in. deformacji bulw (lalkowatość, paciorkowa-tość, spękania). Natomiast przesuszenie redlin po wcześniejszym dużym
uwilgotnie-niu gleby może powodować ich pękanie i zielenienie bulw. Niekorzystne zmiany uwil-gotnienia gleby mogą mieć także wpływ na zawartość azotanów czy skrobi w bulwach.
Szkodliwy wpływ suszy na wielkość plo-nu, a zwłaszcza na jakość, powoduje, że coraz większą wagę przywiązuje się do na-wadniania upraw ziemniaków. Dotyczy to głównie plantacji surowcowych dla przemy-słu przetwórczego, ale również i ziemniaków jadalnych.
Obecnie w praktyce stosuje się nawad-nianie deszczujące ziemniaków, najczęściej z wykorzystaniem deszczowni szpulowych z działkiem wodnym o różnej wydajności, do-stosowanej do wielkości nawadnianych pól, deszczowni szpulowych z belką rozlewającą na mniejsze powierzchnie czy deszczowni mostowych na duże. Nowością natomiast jest system nawadniania kroplowego. Do zalet tego systemu w uprawie ziemniaków należy zaliczyć:
● oszczędność oraz wysoką efektywność wody i składników pokarmowych,
● nierozmywanie redlin podczas zabiegu,
● ograniczenie spływów powierzchniowych wody na terenach pofałdowanych,
● uniknięcie polewania części nadziemnych roślin,
● zmniejszenie presji infekcyjnej chorób grzybowych, a przez to możliwość ograni-czenia zużycia środków przeciw zarazie ziemniaka,
● możliwość jednoczesnego nawadniania i nawożenia,
● niskie nakłady energetyczne nawadnia-nia,
● mniejsze nakłady pracy przy nawadnia-niu,
● możliwość zainstalowania elektroniczne-go sterowania,
Ziemniak Polski 2012 nr 3
2
● ochronę środowiska poprzez zmniejsze-nie wymywania składników nawozowych.
Wady systemu nawadniania kroplowego wynikają głównie z:
● wysokich kosztów instalacji nawodnienio-wej,
● pracochłonnego montażu i demontażu instalacji na polu,
● konieczności rozkładania linii kroplujących już przed wschodami,
● przystępowania do zbioru dopiero po de-montażu systemu.
Mając na uwadze powyższe zagadnienia, przeprowadzono badania, których celem było porównanie oddziaływania zróżnicowa-nego nawożenia doglebowego azotem w formie stałej z formą płynną (fertygacja), ustaloną z wykorzystaniem komputerowego programu nawozowego DSS, w warunkach nawadniania kroplowego oraz naturalnego układu warunków wilgotnościowych gleby, na wielkość, strukturę plonu i wybrane ele-menty jakości bulw.
Trzyletnie doświadczenie polowe na gle-bie lekkiej z wykorzystaniem systemu na-wadniania kroplowego plantacji ziemniaków przeprowadzono w oddziale Instytutu Ho-dowli i Aklimatyzacji Roślin w Jadwisinie. Ziemniaki odmiany Triada uprawiano na słomie i poplonie ścierniskowym z gorczycy białej. Fosfor w dawce 80 kg/ha P2O5 i potas w dawce 120 kg/ha K2O stosowano wiosną przed sadzeniem ziemniaków, natomiast azot – doglebowo w formie stałej (saletra amonowa) w dawkach 100 i 150 kg/ha oraz płynnej (w postaci saletry amonowej roz-puszczonej w wodzie i zastosowanej z na-wadnianiem – fertygacja). Dawka azotu w formie fertygacji – 43 kg/ha – została ustalo-na za pomocą komputerowego programu wspomagania decyzji DSS (Decision Support System). Jego działanie polega na precyzyjnym wyznaczeniu kilku dawek azotu (7 zabiegów w okresie wegetacji ziemniaka) i terminów ich zastosowania na podstawie
bilansu azotu dla początku wegetacji, bez-pośrednio po posadzeniu ziemniaków.
Zgodnie z DSS pierwszą wyznaczoną dawkę azotu w formie fertygacji zastosowa-no w czasie pełni wschodów, a kolejne sześć – raz w tygodniu. Użyto podpowierzchnio-wego (5 cm) systemu linii kroplujących z kompensacją ciśnienia firmy NetaFim. Linie kroplujące z emiterami wody rozmieszczo-nymi co 35 cm zostały rozprowadzone na grzbiecie każdej redliny. Wydajność poje-dynczego emitera wody wynosiła 1,6 l/godz. Układ ten, dodatkowo wyposażony w pompę nawozową, umożliwiał dawkowanie roztworu saletry amonowej podczas nawadniania.
Metodą sygnalizacji potrzeb nawadniania był bezpośredni pomiar wilgotności gleby na plantacji. Systematyczne pomiary wilgotno-ści prowadzono za pomocą tensjometrów. Podstawą właściwego pomiaru jest prawi-dłowe umieszczenie przyrządu, tzn. zapew-nienie pełnego kontaktu z glebą i w miarę potrzeby uzupełnianie wody w zbiorniczku. Tensjometry umieszczano w glebie na głę-bokości 30 cm, na grzbietach redlin. Odczyt z tensjometru opierał się na wskazaniu ślonego potencjału wody glebowej. W okre-sie wegetacji utrzymywano optymalny po-ziom potencjału wody glebowej, czyli od ok. -20 do -40 kPa. Do nawadniania przystępo-wano, gdy potencjał wody glebowej spadał poniżej -40 kPa. Należy podkreślić, że głów-ną zasadą systemu kroplowego jest częste stosowanie zabiegów (co 2-3 dni) niewielkimi dawkami wody (3-5 mm), co niewątpliwie wpływa na niskie jej zużycie i równomierne zaopatrzenie roślin.
Dawki azotu zastosowane w formie ferty-gacji zgodnie z programem DSS, dawki wo-dy i liczbę zabiegów zestawiono w tabeli 1.
Na określenie wielkości dawki azotu za-stosowanej w formie fertygacji w poszcze-gólnych latach badań decydujący wpływ mia-ła zawartość azotu mineralnego w warstwie gleby 0-60 cm oraz wniesiona masa nawozu organicznego (tab. 1).
Ziemniak Polski 2012 nr 3 3
Dawki wody oraz azotu w formie fertygacji zastosowane w latach badań
Wyszczególnienie Rok badań
2006 2007 2008
Liczba zabiegów nawozowych Dawka azotu (kg/ha)
Liczba zabiegów nawadniania Dawka wody (mm)
Opady maj-wrzesień (mm) Woda ogółem (mm)
N mineralny w glebie (0-60 cm) – kg/ha Świeża masa poplonu gorczycy (t/ha)
7 57,7 20 110,3 278,1 388,4 67,1 5,2 7 31,7 9 20,0 420,1 440,1 40,9 36,7 7 39,7 21 68,9 304,9 373,8 61,6 28,4 Najwyższy plon bulw uzyskano po
zasto-sowaniu dawki 150 kg/ha N w warunkach nawadniania. Różnica plonu pomiędzy kon-trolą (bez nawożenia mineralnego i nawad-niania) a obiektem nawadnianym i nawożo-nym dawką azotu 150 kg/ha stanowiła 60%. Natomiast po zastosowaniu ustalonej według programu DSS dawki azotu w formie ferty-gacji uzyskano wzrost plonu o 13,2 t z ha, czyli o ok. 47% w porównaniu z obiektem kontrolnym. Ponadto wykazano, że plon uzyskany po zastosowaniu azotu w formie
fertygacji był podobny jak na wariancie na-wożenia dawką azotu 100 kg/ha w formie stałej w warunkach nawadniania, co z kolei świadczy o znacznie większej efektywności azotu w formie płynnej niż stałej.
Efektywność azotu w formie fertygacji w odniesieniu do uzyskanej masy bulw była ok. 4-krotnie wyższa w porównaniu z brakiem nawadniania oraz ok. 2-krotnie wyższa niż w wypadku nawożenia w formie stałej i zabiegu nawadniania.
Tabela 2
Wpływ nawożenia mineralnego (kg/ha) i nawadniania kroplowego na plon i jakość bulw jadalnych odmian ziemniaka (2006-2008)
Wyszczególnienie 0 kg NPK 100 kg N 150 kg N 43 kg N* 100 kg N 150 kg N
bez nawadniania z nawadnianiem
Plon bulw (t z ha) 27,9 33,9 38,5 41,1 41,3 44,6
NIR0,05 2,1
Efektywność N
(kg bulw na 1 kg N) - 61 71 285 134 111
Procent bulw dużych
(powyżej 60 mm) 35 37 39 46 39 48
Procent bulw
zdeformowanych 28,6 25,1 23,5 17,6 15,3 14,8
NIR0,05 3,5
Procent bulw
porażo-nych parchem zwykłym 9,6 11,6 9,6 4,9 6,9 4,0
NIR0,05 3,3 Procent bulw zazielenionych 3,4 3,9 3,2 2,4 2,7 3,0 NIR0,05 0,5 Zawartość azotanów (NO3) (mg/kg św. masy) 36,8 66,5 81,1 19,4 26,1 47,7 NIR0,05 40,6 Zawartość skrobi (%) 13,6 13,1 12,6 13,8 14,0 13,7 NIR0,05 0,3
Ziemniak Polski 2012 nr 3
4
Korzystne oddziaływanie zabiegów na-wadniających przejawiało się również we wzroście udziału w plonie bulw dużych, o średnicy powyżej 60 mm. Udział tej frakcji w warunkach nienawadnianych stanowił śred-nio 37%, zaś w warunkach nawadniania zwiększył się o 7%, a po zastosowaniu ferty-gacji o 9%.
Pod wpływem nawadniania stwierdzono ponadto obniżenie zawartości azotanów w bulwach oraz większą zawartość skrobi. Nawadnianie ograniczyło również udział w plonie bulw porażonych parchem zwykłym, zdeformowanych i zazielenionych. W warun-kach nawadniania udział bulw porażonych parchem zwykłym zmniejszył się o połowę, udział bulw zdeformowanych o ok. 40%, a udział bulw zazielenionych o ok. 20% w sto-sunku do braku nawadniania (tab. 2).
Z uwagi na mniejsze zużycie wody oraz możliwość zmniejszenia podstawowego na-wożenia mineralnego azotem i zużycia środ-ków przeciwko zarazie ziemniaka, a także w związku z ograniczeniem nakładów pracy na nawożenie czy nawadnianie w porównaniu z systemem deszczującym, należy oczekiwać, że w przyszłości system nawadniania kro-plowego oraz fertygacja będą podstawą pre-cyzyjnej technologii uprawy ziemniaka.
Literatura
1. Głuska A. 2000. Nawadnianie jako czynnik kształtu-jący jakość plonu ziemniaków. – Biul. IHAR 231: 179- -184; 2. Haverkort A. J., MacKerron D. K. L. 2000.
Management of nitrogen and water in potato produc-tion. Wageningen Pres.: 353 s.; 3. Łuszczyk K. 2004. Systemy nawadniania ziemniaków. – Ziemn. Pol. 2: 16-19; 4. MacKerron D. K. L. 1990. Timing of irriga-tion in relairriga-tion to yield and quality of potatoes. Irriga-ting Potatoes – UKIA Technical Monograph 2: 54-60; 5. Mazurczyk W., Głuska A., Trawczyński C., No-wacki W., Zarzyńska K. 2006. Optymalizacja nawad-niania plantacji ziemniaka (FertOrgaNic) za pomocą metody kroplowej oraz systemu DSS. – Rocz. AR Pozn. CCCLXXX Rolnictwo 66: 235-241; 6. Nowacki W. 2006. Technologiczno-ekonomiczna efektywność stosowania systemu kroplującego w uprawie ziemnia-ka. [W:] Nowoczesne nawożenie i nawadnianie ziem-niaka uwzględniające ochronę środowiska oraz jakość plonu bulw. Seminarium. Warszawa, 22.03.2006. IHAR Oddz. Jadwisin: 39-45; 7. Rębarz. K., Borówczak F. 2006a. Wpływ deszczowania, technologii uprawy i nawożenia azotowego na jakość ziemniaków odmiany Bila. – Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 511: 287-299; 8. Rębarz. K., Borówczak F. 2006b. Wpływ deszczowa-nia, technologii uprawy i nawożenia azotowego na wielkość bulw, plon handlowy i występowanie strat w czasie przechowywania ziemniaków. – Rocz. AR Pozn. CCCLXXX Rolnictwo 66: 305-313; 9. Traw-czyński C. 2009. Wpływ nawadniania kroplowego i fertygacji na plon i wybrane elementy jakości bulw ziemniaka. – Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiej-skich 3: 55-67; 10. Zarzyńska K. 2006. Wpływ precy-zyjnej fertygacji na rozwój roślin, plon i jakość bulw ziemniaka. [W:] Nowoczesne nawożenie i nawadnianie ziemniaka uwzględniające ochronę środowiska oraz jakość plonu bulw. Seminarium. Warszawa, 22.03.2006. IHAR Oddz. Jadwisin: 31-38
