Agrotechnika i mechanizacja
R
R
R
O
O
O
LL
L
A
A
A
W
W
W
Y
Y
Y
B
B
B
R
R
R
A
A
A
N
N
N
Y
Y
Y
C
C
C
H
H
H
Z
Z
ZA
A
AB
B
B
II
I
E
EG
E
G
GÓ
Ó
ÓW
W
W
A
AG
A
G
GR
R
R
O
O
O
T
TE
T
E
EC
C
CH
H
HN
N
NI
II
C
CZ
C
Z
ZN
N
NY
Y
YC
C
C
H
H
H
W
W
W
K
K
K
S
S
S
Z
ZT
Z
T
TA
A
AŁ
ŁŁ
T
TO
T
O
O
W
WA
W
A
AN
N
NI
II
U
U
U
W
W
W
II
I
E
EL
E
LL
K
KO
K
O
OŚ
Ś
ŚC
C
CI
II
I
II
S
S
S
T
T
T
R
R
R
U
U
U
K
K
K
T
T
T
U
U
U
R
R
R
Y
Y
Y
P
P
P
LL
L
O
O
O
N
N
N
U
U
U
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
U
U
U
P
P
P
R
R
R
A
A
A
W
W
W
II
I
A
A
A
N
N
N
Y
Y
Y
C
C
C
H
H
H
W
W
W
S
S
S
Y
Y
Y
S
S
S
T
T
T
E
E
E
M
M
M
II
I
E
E
E
E
E
EK
K
K
O
O
O
LL
L
O
O
O
G
G
G
II
I
C
C
C
Z
ZN
Z
N
NY
Y
Y
M
M
M
dr Krystyna Zarzyńska, dr Wojciech Goliszewski
IHAR – PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie, 05-140 Serock e-mail: k.zarzynska@ihar.edu.pl
Polsce udział wszystkich upraw ekologicznych w powierzchni za-siewów wynosi ok. 2% i systema-tycznie wzrasta. Powierzchnia uprawy ziem-niaków wynosi ok. 1000 ha, co stanowi tylko 0,2% całkowitej powierzchni uprawy ziem-niaków w kraju. Średni plon ziemziem-niaków w gospodarstwach ekologicznych w Polsce jest o ok. 25% niższy w stosunku do średniego plonu krajowego (Zarzyńska 2009). Wynika to głównie z trudności uprawy tej rośliny w systemie, w którym zabronione jest stoso-wanie chemicznych środków ochrony roślin. Bardzo duże zagrożenie ze strony agrofa-gów, a zwłaszcza zarazy ziemniaka i stonki ziemniaczanej, jest tu głównym ogranicze-niem. Dlatego też ciągle poszukuje się no-wych rozwiązań, mających na celu poprawę efektywności uprawy w systemie ekologicz-nym, wzrost plonowania, ograniczenie pora-żenia chorobami i poprawę jakości plonu. Do zabiegów tych można zaliczyć właściwe przygotowanie sadzeniaków, nawadnianie plantacji czy stosowanie efektywnych mikro-organizmów.
Celem pracy jest ocena wpływu niektó-rych zabiegów agrotechnicznych dozwolo-nych w produkcji ekologicznej ziemniaków na wielkość plonu i jego strukturę.
Metoda badań
Badania przeprowadzono w latach 2008- -2010 w Jadwisinie, woj. mazowieckie, na
glebie kompleksu żytniego dobrego. Ziem-niaki uprawiano w systemie ekologicznym w następującym płodozmianie: ziemniaki → owies z peluszką → żyto z wsiewką seradeli → łubin na nasiona → facelia na nasiona + gorczyca biała jako poplon.
Nie stosowano nawozów mineralnych, jak również syntetycznych środków ochrony roślin; przeciwko zarazie ziemniaka wyko-rzystano preparaty miedziowe, a przeciwko stonce ziemniaczanej Novodor (preparat bakteryjny). Ziemniaki nawożono obornikiem w dawce 25 t/ha. Chwasty zwalczano w spo-sób mechaniczny.
Oprócz standardowej technologii stoso-wano dodatkowe zabiegi agrotechniczne, jak: podkiełkowywanie sadzeniaków przez 4 tygodnie i nawadnianie kroplowe plantacji (tylkow roku 2008). Nawadnianie stosowano wtedy, gdy potencjał wody glebowej spadał poniżej 40 kPa. W ciągu całego okresu we-getacji na kombinacji nawadnianej wydatko-wano 100 mm wody w 11 dawkach. Efek-tywne mikroorganizmy (EM) stosowano na sadzeniaki w 2009 i 2010. Uprawiano 8
mian ziemniaka należących do różnych grup wczesności: Berber, Miłek (bardzo wcze-sne), Owacja, Vitara (wczewcze-sne), Tajfun, Agnes (średnio wczesne), Fianna, Ursus (średnio późne i późne).
Oceniano wielkość plonu i jego strukturę, tj. udział w plonie bulw różnej wielkości. W obliczeniach statystycznych stosowano pro-gram SAS Enterprise Guide.
Wyniki badań
Spośród badanych czynników agronomicz-nych największy wpływ na wielkość plonu i jego strukturę miało nawadnianie plantacji oraz odmiana. Podkiełkowanie sadzeniaków i zastosowane efektywne mikroorganizmy miały mniejsze znaczenie.
1. Wpływ nawadniania na wielkość plonu i jego strukturę
Nawadnianie plantacji wpłynęło istotnie na wzrost plonu ogólnego oraz poprawiło jego strukturę. Zwyżka plonu wynosiła ok. 8 t/ha (tab. 1). Zabieg zwiększył plon handlowy i plon bulw dużych. Odmiany różniły się istot-nie wielkością plonu, ale ich reakcja na na-wadnianie była zróżnicowana. Największe przyrosty plonu pod wpływem tego zabiegu odnotowano u odmian Ursus i Fianna. Jedy-ną odmiaJedy-ną, u której nie stwierdzono zwyżki plonu po zastosowaniu nawadniania, była odmiana Tajfun (tab. 2).
Tabela 1 Wpływ nawadniania na wielkość plonu ziemniaków i jego strukturę
Badany czynnik Plon całkowity t/ha Plon bulw małych (<35 mm), t/ha Plon frakcji handlowej (35-60 mm), t/ha Plon bulw dużych (>60 mm), t/ha Nawadnianie 40,1 0,6 29,8 9,7 Bez nawadniania 32,0 0 26,4 5,6 NIR 1,3 - 1,9 1,4 Tabela 2 Reakcja odmian ziemniaka na nawadnianie, wydajność t/ha
Odmiana Nawadniane Bez
nawadniania Średnio NIR
Zwyżka plonu pod wpływem nawadniania, % Berber 33,0 26,0 29,5 3,3 26,9 Miłek 34,8 26,1 30,5 33,3 Owacja 41,5 34,6 38,0 19,9 Vitara 45,3 35,5 40,4 27,6 Tajfun 39,1 41,6 40,3 0 Agnes 39,5 33,0 36,2 19,7 Fianna 38,2 26,7 32,5 43,1 Ursus 49,7 32,3 41,0 53,9
2. Wpływ podkiełkowania na wielkość i strukturę plonu
Podkiełkowanie sadzeniaków zwiększyło plon ogólny bulw, ale nie były to różnice istotne statystycznie. Zwyżka plonu wynosiła tylko 1,4 t/ha. Zabieg zwiększył istotnie plon
bulw dużych, tj. ponad 60 mm (tab. 3). Re-akcja odmian na podkiełkowanie była zróżni-cowana. Największy efekt uzyskano u od-mian: Agnes, Fianna, Berber i Miłek. U po-zostałych efekt był niewielki albo nie było go wcale (tab. 4).
Wpływ podkiełkowania na wielkość plonu ziemniaków i jego strukturę Badany czynnik Plon ogólny t/ha Plon bulw małych (<35 mm), t/ha Plon frakcji handlowej (35-60 mm), t/ha
Plon bulw dużych (>60 mm), t/ha Sadzeniaki podkiełkowane 32,2 1,9 26,6 3,7 Sadzeniaki nie- podkiełkowane 30,8 1,8 25,5 2,6 NIR - - - 1,1 Tabela 4 Reakcja odmian ziemniaka na podkiełkowanie, wydajność t/ha
Odmiana Sadzeniaki podkiełkowane
Sadzeniaki nie-
podkiełkowane Średnio NIR
Zwyżka plonu pod wpły-wem podkiełkowania, % Berber 30,2 28,0 29,1 2,9 7,9 Miłek 28,7 26,8 27,8 7,1 Owacja 33,5 33,3 33,4 0,6 Vitara 36,7 35,6 36,1 3,1 Tajfun 31,3 33,4 32,3 0 Agnes 35,4 29,7 32,6 19,2 Fianna 27,1 25,1 26,1 8,0 Ursus 34,8 34,5 34,6 0,9
3. Wpływ efektywnych mikroorganizmów na wielkość plonu i jego strukturę
Zastosowane efektywne mikroorganizmy nie wpłynęły w sposób istotny ani na wielkość plonu ogólnego, ani na plon bulw
poszcze-gólnych frakcji (tab. 5). Stwierdzono jedynie różnice odmianowe. Największy przyrost plonu uzyskano u odmian Owacja, Ursus i Tajfun. U pozostałych efekt był znikomy (tab. 6).
Tabela 5 Wpływ efektywnych mikroorganizmów na wielkość plonu ziemniaków i jego strukturę
Badany czynnik Plon ogólny, t/ha Plon bulw małych (<35 mm), t/ha Plon frakcji handlowej (35-60 mm), t/ha
Plon bulw dużych (>60 mm), t/ha Efektywne mikro-organizmy (EM) 29,8 1,9 26,4 1,9 Bez EM 28,6 1,7 24,2 2,6 NIR - - - - Tabela 6 Reakcja odmian ziemniaka na efektywne mikroorganizmy (EM),wydajność t/ha
Odmiana EM Bez EM Średnio NIR Zwyżka plonu
po zastosowaniu EM, % Berber 29,4 28,5 29,0 2,9 3,2 Miłek 26,3 26,5 26,4 0 Owacja 32,3 29,7 31,0 8,8 Vitara 34,3 33,8 34,1 1,5 Tajfun 29,3 27,5 28,4 6,5 Agnes 31,4 30,0 30,7 0 Fianna 22,9 23,0 23,0 0 Ursus 32,7 30,3 31,5 7,4 Dyskusja
Czynnikami, które w największym stopniu limitują poziom plonowania różnych roślin rolniczych w systemie ekologicznym, są du-że ograniczenia w stosowaniu pestycydów oraz występujący w niektórych glebach defi-cyt składników pokarmowych wskutek nie-stosowania nawozów mineralnych. Należy więc poszukiwać innych rozwiązań mogą-cych przyczynić się do wzrostu plonów. Za-biegami, które w znacznym stopniu mogą zniwelować wymienione ograniczenia, są np.: właściwe przygotowanie sadzeniaków, nawadnianie plantacji czy stosowanie do-zwolonych w uprawach ekologicznych użyź-niaczy glebowych (w tym efektywnych mi-kroorganizmów).
Podkiełkowywanie sadzeniaków jest za-biegiem szczególnie polecanym w produkcji ekologicznej, ponieważ przyspiesza wscho-dy i początkowy rozwój roślin, co sprzyja tzw. ucieczce przed zarazą, przesuwa wege-tację na okres lepszego nasłonecznienia, dzięki czemu wzrasta wydajność fotosyntezy i przyrosty plonu są większe. Pozwala to na lepszy rozwój systemu korzeniowego, a więc lepsze wykorzystanie wody i składników po-karmowych, zwiększa odporność roślin na porażenie wirusami i przyspiesza dojrzewa-nie, co w konsekwencji zwiększa odporność bulw na uszkodzenia mechaniczne i powo-duje lepszą przechowywalność bulw. Pozy-tywny wpływ podkiełkowywania na rozwój roślin i plon bulw w ekologicznej uprawie ziemniaków został wcześniej opisany w pra-cy Zarzyńskiej (2002) oraz Zarzyńskiej i Go-liszewskiego (2007). Niestety, w latach ba-dań nie stwierdzono istotnego wpływu tego zabiegu agrotechnicznego na wielkość plonu ogólnego. Stwierdzono jedynie istotny wpływ na wielkość plonu bulw dużych.
O wiele lepsze rezultaty uzyskano dzięki nawadnianiu plantacji. Zabieg ten wpłynął bowiem na zwiększenie zarówno plonu ogólnego, jak i plonu bulw handlowych. Ta-kie działanie nawadniania jest powszechnie znane w praktyce i potwierdzone przez wielu autorów (Głuska 1994; Gładysiak, Grześ 2006; Mazurczyk i in. 2007; Zarzyńska 2006). Stosowanie nawadniania w ekolo-gicznej uprawie ziemniaków może jednak mieć negatywne konsekwencje. Deszczo-wanie plantacji zwiększa bowiem zagrożenie ze strony zarazy ziemniaka i może
powodo-wać wypłukiwanie składników pokarmowych z rizosfery do głębszych warstw gleby. Ide-alnym rozwiązaniem wydaje się zastosowa-ne w naszych badaniach nawadnianie kro-plowe.
Kolejnym czynnikiem mogącym udosko-nalić produkcję ekologiczną ziemniaków są efektywne mikroorganizmy. Większość prac dotyczących ich oddziaływania w produkcji ekologicznej dotyczy głównie wpływu na glebę, poprawy plonowania i zdrowotności roślin. Są doniesienia, że wprowadzenie do gleby szczepionki EM daje wiele pozytyw-nych efektów, tj. ograniczenie procesów gnilnych, przyspieszenie przemiany materii, zwiększenie efektu fotosyntezy, wzrost za-wartości próchnicy, odtruwanie gleby skażo-nej pestycydami, hamowanie rozwoju pato-genów roślin oraz podnoszenie jakości bio-logicznej plonów (Kucharski, Jastrzębska 2005). Wielu badaczy donosi o pozytywnym wpływie efektywnych organizmów na wiel-kość plonu i strukturę bulw. Nasze doświad-czenie niestety nie potwierdziło takiego dzia-łania. Zastosowane efektywne mikroorgani-zmy zwiększyły wprawdzie plon bulw więk-szości odmian, ale były to różnice nieudo-wodnione statystycznie.
Kontynuacja badań dotyczących poprawy plonowania, jakości bulw i efektywności pro-dukcji ekologicznej wydaje się uzasadniona ze względu na coraz większe zainteresowa-nie konsumentówżywnością ekologiczną. Wnioski
1. Najistotniejszym czynnikiem decydującym o wielkości i strukturze plonu ziemniaków uprawianych w systemie ekologicznym oka-zał się czynnik odmianowy. Przystępując do uprawy ziemniaków w tym systemie, należy zatem bardzo dokładnie przeanalizować dobór odmiany.
2. Wielkość plonu ziemniaków uprawianych w systemie ekologicznym można poprawić, stosując dodatkowe zabiegi uprawowe. Za-biegiem najbardziej poprawiającym plono-wanie okazało się nawadnianie kroplowe plantacji.
3. Podkiełkowanie sadzeniaków i stosowanie efektywnych mikroorganizmów miało nie-wielki wpływ na plon bulw i jego strukturę. Literatura
1. Gładysiak S., Grześ S. 2006. Plonowanie bardzo wczesnych ziemniaków w zależności od deszczowa-nia, podkiełkowania sadzeniaków i nawożenia azotem. – Rocz. AR Pozn. CCCXXX, Rolnictwo 66: 91-97;
2. Głuska A. 1994. Wpływ ilości i rozkładu opadów w
głównych miesiącach wegetacji (VI-IX) na plon ziem-niaka w zależności od terminu sadzenia i wczesności odmiany. – Biul. Inst. Ziemn. 44: 65-82; 3. Kucharski J., Jastrzębska E. 2005. Rola mikroorganizmów efek-tywnych (EM) i glebowych w kształtowaniu właściwości
mikrobiologicznych gleby. – Zesz. Probl. Post. Nauk
Rol. 507: 315-322; 4. Mazurczyk W., Głuska A.,
Trawczyński C., Nowacki W., Zarzyńska K. 2007.
Optymalizacja nawadniania plantacji ziemniaka
(FertOrgaNic) za pomocą metody kroplowej oraz
sys-temu DSS. – Rocz. AR Pozn. CCCLXXX: 235-241;
5. Zarzyńska K. 2002. Przygotowanie sadzeniaków
ziemniaka z uwzględnieniem produkcji ekologicznej. – Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 489: 103-113; 6. Zarzyńska K. 2006. Influence of precise fertigation on plant development, yield and potato tuber quality. Bibl. Frag. Agron. Book of Proc. Part I, 11: 255-256; 7. Zarzyńska K. 2009. Problemy ekologicznej uprawy ziemniaków w Polsce i krajach UE. – Ziemn. Pol. 3: 28-32; 8. Zarzyńska K., Goliszewski W. 2007. Wpływ sposobu przygotowania sadzeniaków na rozwój roślin i plon bulw ziemniaków uprawianych w systemie ekolo-gicznym na różnej kategorii glebach. – J. Res. Appl. Agric. Engin. 52 (4): 104-107
