WPŁYW NAWOŻENIA SIARKĄ NA PLONOWANIE OWSA I ZIEMNIAKA

Transkrypt

1 WPŁYW NAWOŻENIA SIARKĄ NA PLONOWANIE OWSA I ZIEMNIAKA Justyna Grochowska Koło Naukowe Chemii Rolnej Wydział Rolniczy, Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy Opiekun naukowy dr Bożena Barczak Opiekun Koła dr inż. Barbara Murawska 1. STRESZCZENIE Celem doświadczenia była ocena wpływu nawożenia różnymi dawkami i formami siarki na plonowanie owsa i ziemniaka. Doświadczenie przeprowadzono na glebie płowej właściwej. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że nawożenie siarką nie modyfikowało w istotny sposób plonu ziarna i słomy, wpływało natomiast istotnie na wzrost zawartości azotu ogólnego w każdej kombinacji nawozowej, w której doglebowo stosowano siarkę. Stwierdzono również wzrost plonu białka ogólnego pod wpływem dawki 20 i 40 kg S*ha -1 zastosowanej w formie u i dawki 40 kg S*ha -1 w formie u. W badaniach uzyskano statystycznie potwierdzony wzrost plonu bulw ziemniaka po zastosowaniu u w dawkach 20 i 40 kg S*ha -1 i u w dawce 40 kg S*ha -1. Wykazano, że dawka 40 kg S*ha -1 zastosowana w formie u i u powodowała wzrost plonu białka w bulwach ziemniaka. W wyniku przeprowadzonych analiz uzyskano istotny wzrost zawartości siarki w ziarnie owsa i bulwach ziemniaka w każdej kombinacji nawozowej, w której doglebowo stosowano siarkę. 2. WSTĘP Siarka jest pierwiastkiem powszechnie występującym w przyrodzie oraz niezbędnym składnikiem pokarmowym roślin. Pierwiastek ten uczestniczy w procesach życiowych wszystkich organizmów żywych, jest elementem wchodzącym w skład białek w postaci aminokwasów takich jak: cysteina, cystyna i metionina, w skład witamin np.: tiaminy i biotyny, ale również glutationu, koenzymu A i olejków gorczycznych. Buduje także sulfolipidy elementy strukturalne półprzepuszczalnych błon komórkowych. Siarka bierze udział w syntezie m.in. chlorofilu i ligniny, pełni ważną rolę w systemie ochrony roślin przed szkodnikami i chorobami. Występuje zarówno jako utleniona, jak i zredukowana w lotnych związkach i olejkach tzw. glukozynolanach nadających charakterystyczny zapach roślinom, m.in. czosnkowi, cebuli i gorczycy.

2 Niedostateczne zaopatrzenie roślin w siarkę obniża plony, wpływając równocześnie na ich jakość (Marska i Wróbel 2000, Motowicka Terelak i Terelak 2000). Do niedawna ilości związków siarki emitowanych przez przemysł i transport w pełni pokrywały zapotrzebowanie rolnictwa na ten składnik pokarmowy. W rejonach uprzemysłowionych odnotowywano nadmiar siarki, która dostawała się do gleby wraz z opadami w postaci tzw. kwaśnych deszczy, powodując jej zakwaszenie i pogorszenie właściwości chemicznych. Jednakże od pewnego czasu w glebach obserwuje się niedobory siarki ( Wielebski i Wójtowicz 2000). Do spadku zawartości siarki w przestrzeni rolniczej przyczyniło się w znacznym stopniu wprowadzenie norm emisji chroniących środowisko - ograniczających ilości dwutlenku siarki. Niedobory siarki wynikają też ze zmniejszenia ilości siarki wprowadzanej do gleby wraz z nawożeniem mineralnym przez: wzrost zużycia nawozów wysoko skoncentrowanych, zastąpienie u (źródła azotu) mocznikiem, a superfosfatu pojedynczego - potrójnym. Z ostatnich szacunków wynika, że przy obecnym asortymencie i zużyciu nawozów mineralnych w Polsce wnosimy w nich do gleby jedynie około 10 kg S/ha/rok, gdy zapotrzebowanie roślin wynosi od 10 do 40 kg/ha [Szulc 2004]. Około 57% gleb użytkowanych rolniczo w Polsce wykazuje bardzo niską zawartość tego składnika [Jadczyszyn T., 2002]. W tej sytuacji niezbędnym staje się nawożenie roślin tym składnikiem pokarmowym. To z kolei wymaga prowadzenia badań uzupełniających wiedzę niezbędną do racjonalnego stosowania w rolnictwie tego składnika. Celem niniejszej pracy było określenie, jak nawożenie siarką stosowaną w różnych formach wpływa na plonowanie roślin. 3. METODY BADAŃ Badania polowe przeprowadzone zostały w Stacji Badawczej Akademii Techniczno- Rolniczej w Wierzchucinku w 2003 roku. Stacja Badawcza położona jest około 24 km od Bydgoszczy, w kierunku północno-zachodnim, w dorzeczu i zlewni bezpośredniej rzeki Brdy. Obiekt posiada rzeźbę równiny płaskiej. Gleby Stacji reprezentują w całości gleby płowe typowe, należące do kompleksów 4-żytniego bardzo dobrego, 5-żytniego dobrego i 6-żytniego słabego. Doświadczenie prowadzono na glebie płowej ukształtowanej z gliny marglistej mocno spiaszczonej, złożonej z piasku gliniastego, zalegającego na glinie lekkiej. Gleba posiadała uregulowane stosunki wodne. Pod względem przydatności rolniczej należała do kompleksu żytniego bardzo dobrego, klasy bonitacyjnej III b. Zabiegi uprawowe zostały przeprowadzone zgodnie z zaleceniami agrotechnicznymi dla wskazanych roślin. W eksperymencie polowym uprawiano owies odmiany Komes oraz ziemniaki odmiany Mila. Doświadczenie polowe zostało założone jako ścisłe, jednoczynnikowe, wytyczone według

3 metody losowanych bloków w trzech replikacjach polowych. Czynnikiem doświadczenia było nawożenie siarką zastosowaną w postaci u. Roślinom dostarczono siarkę w podanych poniżej ilościach, według schematu: Obiekt kontrolny - 0 kg S/ha Obiekt Siarczan - 20 kg S/ha w postaci u Obiekt Siarczan - 40 kg S/ha w postaci u Obiekt Siarczan - 20 kg S/ha w postaci u Obiekt Siarczan - 40 kg S/ha w postaci u Obiekt - 20 kg S/ha w postaci nawozu Obiekt - 40 kg S/ha w postaci nawozu Bezpośrednio po zbiorze oznaczono: plon ziarna i słomy owsa oraz plon bulw ziemniaka. W pobranych do analiz próbach owsa i ziemniaka, po uprzednim zmieleniu i mineralizacji w stężonym kwasie siarkowym, oznaczono: zawartość azotu ogólnego metodą Kjeldahla oraz zawartość siarki metodą nefelometryczną. W próbach ziemniaka oznaczono zawartość skrobi metodą Ewersa. Ponadto obliczono: plon skrobi na podstawie plonu bulw i zawartości skrobi, plon białka ogólnego na podstawie plonu suchej masy i zawartości azotu ogólnego. Plon białka ogólnego owsa obliczono jako iloczyn wielkości plonu ziarna i zawartości azotu ogólnego. Wyniki pomiarów i oznaczeń chemicznych zestawiono w tabelach i opracowano statystycznie wykorzystując test Tukey`a. 4. OMÓWIENIE WYNIKÓW I DYSKUSJA. 4.1 Owies odmiana Komes Plon ziarna owsa był w niewielkim stopniu modyfikowany zastosowanym w badaniach nawożeniem. Średni plon ziarna uzyskany na obiekcie kontrolnym, na którym nie stosowano nawożenia siarką wynosił 4,51 t*ha -1 (rys. 1). Zastosowanie w nawożeniu tej rośliny u t*ha -1 Rys. 1. Plon ziarna owsa 5,0 3,0 1,0 4,51 4,73 4,64 4,55 4,69 4,65 4,55 4,62 obiekt naw ozow y NIR p=95% = n.u

4 w dawce odpowiadającej 20 kg S* ha -1 pozwoliło uzyskać wyższy średni plon ziarna wynoszący 4,73 t* ha -1. Działanie plonotwórcze siarki w formie u i nawozu było mniejsze. Zmiany wielkości plonu ziarna owsa pod wpływem badanych dawek nawożenia były stosunkowo niewielkie, a stwierdzone różnice mieściły się w granicach błędu statystycznego badań. Również plon słomy owsa był w niewielkim stopniu modyfikowany przez zastosowane nawożenie. Najwyższy średni plon słomy uzyskano na obiektach na których stosowano nawożenie w formie u w dawce 40 kgs*ha -1 i 20 kgs*ha -1 (rys.2). Po zastosowaniu wspomnianych dawek plon słomy wzrósł odpowiednio o: 11,7 i 8,0% w porównaniu do obiektu kontrolnego. Wzrost ten nie został potwierdzony obliczeniami statystycznymi. Na obiekcie na którym stosowano nawóz w dawce 20 kgs*ha -1 uzyskano plon słomy równy temu jaki zebrano z obiektu nienawożonego siarką. t*ha -1 Rys. 2. Plon słomy owsa 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 3,0 1,0 7,52 7,95 8,4 8,12 7,86 7,52 7,74 7,87 NIR p=95% = n.u g*kg -1 Rys. 3. Zawartość azotu w ziarnie owsa 18,0 16, ,0 6,0 16,03 17,77 17,13 16,67 16,93 16,5 16,4 16,78 NIR p=95% = 0,240

5 Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia stwierdzono, że każda z zastosowanych w nawożeniu form siarki wywierała istotny wpływ na zawartość azotu ogólnego w ziarnie owsa. Szczególnie korzystne dla tego parametru jakości ziarna było nawożenie em w dawce 20 kgs*ha -1 (rys. 3) (wzrost o 10,9% w stosunku do obiektu kontrolnego). Na obiektach gdzie stosowano i w obydwu dawkach uzyskano zbliżoną zawartość azotu ogólnego w ziarnie (średnio16,63 g*kg -1 ). kg*ha -1 Rys. 4. Plon białka ogólnego w ziarnie owsa ,26 524,76 497,22 473,7 496,43 479,9 466,13 484,34 NIR p=95% = 29,249 g*kg -1 Rys. 5. Zawartość siarki w ziarnie owsa 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,48 0,60 0,80 0,68 0,77 0,67 0,80 0,69 NIR p=95% = 47 W badaniach stwierdzono, że plon białka ogólnego był również istotnie modyfikowany przez zastosowane nawożenie. Średni plon białka uzyskany z wszystkich obiektów nawozowych wynosił 484,34 kg*ha -1 (rys. 4). Najwyższy plon białka uzyskano stosując w dawce 20 kg S*ha -1, pod wpływem którego uzyskano 16% przyrost plonu w stosunku do wariantu bez nawożenia. Najniższe przyrosty plonu białka uzyskano po zastosowaniu u w dawce 20 kgs*ha -1 i u w ilości 40 kgs*ha -1. Należy nadmienić, że plon białka był bardziej modyfikowany zawartością azotu ogólnego w ziarnie niż przez plon ziarna.

6 W efekcie zastosowanego nawożenia odnotowano wzrost zawartości siarki w ziarnie, której zawartość wynosiła 0,69 g *kg 1 (rys.5). Istotnie wyższe, w stosunku do obiektu kontrolnego, wartości uzyskano na wszystkich obiektach nawozowych. Najwyższą zawartość siarki uzyskano po zastosowaniu dawki 40 kg S*ha -1 w formie u i u. Siarczan zastosowany w dawce 20 kg S*ha -1 w najmniejszym stopniu modyfikował zawartość tego pierwiastka w ziarnie owsa w porównaniu do obiektu kontrolnego, podwyższając koncentrację siarki w plonie o 1,25%. 4.2 Ziemniak odmiana Mila Nawożenie siarką powodowało istotny wzrost plonu bulw w odniesieniu do obiektu kontrolnego. Zastosowany w dawce 40 kg S*ha -1 i w obydwu dawkach powodowały istotny wzrost plonu bulw (rys.6). Wzrost ten wynosił 5,15 t*ha -1 dla nawożenia em oraz 4,56 i 2,43 t*ha -1 dla u wysianego w dawkach odpowiednio 40 i 20 kg S*ha -1. Najmniejszy efekt plonotwórczy uzyskano po zastosowaniu dawki 20 kg S*ha -1 w formie u, który podwyższał plon bulw o 0,79 t*ha -1. t*ha -1 Rys. 6. Plon bulw ziemniaków 25,0 2 15,0 1 5,0 18,69 19,48 20,27 21,12 23,25 20,41 23,84 21,01 NIR p=95% = 1,918 Zawartość azotu ogólnego w bulwach ziemniaka nie była w istotny sposób modyfikowana przez zastosowane nawożenie. Najmniejszą zawartość azotu wykazywał obiekt kontrolny, (13,30 g*kg -1 ) (rys.7).tylko nieco wyższą zawartość oznaczanego składnika otrzymano dla obiektów nawożonych em. Najwyższe zawartości azotu odnotowano na obiektach nawożonych dawką 40 kg S*ha -1 w postaci u i u. Zmiany w zawartości azotu w bulwach ziemniaka pod

7 wpływem badanych dawek nawożenia siarką były stosunkowo niewielkie, a stwierdzone różnice mieściły się w granicach błędu statystycznego badań. g*kg -1 Rys. 7. Zawartość azotu w bulwach ziemniaków 16, ,0 6,0 13,30 13,67 13,60 14,50 15,17 14,37 15,63 14,32 NIR p=95% = n.u Plon białka w bulwach ziemniaków był modyfikowany w znacznym stopniu przez zastosowane nawożenie. Obiekt kontrolny, pozbawiony nawożenia siarką, wyróżniał się najmniejszą wartością plonu białka (406,68 kg*ha -1 ) (rys.8). Najwyższy plon, tj.590,54 kg *ha -1 uzyskano pod wpływem nawożenia em w dawce 40 kg S*ha -1, a w dalszej kolejności em w tej samej ilości. Natomiast zbliżony przedział wartości uzyskano na obiektach nawożonych em w dawce 40 kg S*ha -1 oraz em w ilości 20 kg S*ha -1. kg*ha -1 Rys. 8. Plon białka w bulwach ziemniaków ,61 432,70 453,42 484,53 555,55 450,20 590,53 481,93 NIR p=95% = 84,479

8 Zawartość skrobi w bulwach ziemniaków była modyfikowana w niewielkim stopniu przez zastosowane nawożenie. Średnia zawartość skrobi dla obiektu kontrolnego wynosiła 16,33% skrobi (rys.9). Najmniejszą ilością (15,03%) odznaczały się ziemniaki zebrane z obiektu nawożonego em w dawce20 kg S*ha -1. Najwięcej skrobi, tj. 17,73% oznaczono w bulwach pochodzących z poletek nawożonych em w ilości 20 kg S*ha -1. Wysoką zawartość skrobi odnotowano również w wyniku zastosowania u w dawce 40 kg S*ha -1. Zmiany zawartości skrobi w bulwach pod wpływem badanych dawek nawożenia siarką były stosunkowo niewielkie, a stwierdzone różnice mieściły się w granicach błędu statystycznego badań. [%] Rys. 9. Zawartość skrobi w bulwach ziemniaków 18,0 16, ,0 6,0 16,33 16,06 17,43 17,73 16,00 15,03 16,43 16,43 NIR p=95% = n.u t*ha -1 Rys. 10. Plon skrobi w bulwach ziemniaków 5,0 3,0 1,0 3,05 3,12 3,54 3,75 3,72 3,07 3,93 3,45 NIR p=95% = n.u Plon skrobi w bulwach ziemniaków był modyfikowany w niewielkim stopniu przez zastosowane w badaniach polowych nawożenie. Na obiekcie kontrolnym uzyskano plon w wysokości 3,05 t*ha -1 (rys.10), najmniejszy plon skrobi w bulwach otrzymano po zastosowaniu u w ilości 20 kg S*ha -1. Wyższy plon skrobi wyniósł średnio 3,93 t*ha -1 dla obiektu na którym zastosowano 40 kg S*ha -1 w postaci u. Zmiany w wielkościach plonu skrobi w

9 bulwach ziemniaków pod wpływem badanych dawek nawożenia siarką były stosunkowo niewielkie, a stwierdzone różnice mieściły się w granicach błędu statystycznego badań. Zawartość siarki w bulwach ziemniaków była modyfikowana w znacznym stopniu przez zastosowane nawożenie. Średnia zawartość siarki w bulwach na obiekcie kontrolnym wykazała niższą zawartość o wartości 0,90 g*kg -1. Wyższy ilości siarki odnotowano dla obiektu nawożonego em w dawce 40 kg S*ha -1. g*kg -1 Rys. 11. Zawartość siarki w bulwach ziemniaków 1,5 1,0 0,5 0,90 1,40 1,37 1,23 1,30 1,27 1,47 1,28 NIR p=95% = 0, WNIOSKI 1. Zastosowane nawożenie siarką nie modyfikowało w istotny sposób plonu ziarna i słomy owsa. 2. W badaniach stwierdzono statystycznie potwierdzony wzrost zawartości azotu ogólnego w ziarnie owsa na wszystkich obiektach nawożonych siarką, a w szczególności na obiekcie nawożonym dawką 20 kg S*ha -1 w formie u. 3. Plon białka ogólnego ziarna owsa wzrastał pod wpływem dawki 20 i 40 kg S*ha -1 zastosowanej w formie u i dawki 40 kg S*ha -1 w formie u. 4. W badaniach uzyskano statystycznie potwierdzony wzrost plonu bulw ziemniaka po zastosowaniu u w dawkach 20 i 40 kg S*ha -1 i u w dawce 40 kg S*ha Dawka 40 kg S*ha -1 zastosowana w formie u i u powodowała wzrost plonu białka w bulwach ziemniaka. 6. Istotny wzrost zawartości siarki w ziarnie i bulwach ziemniaka uzyskano w każdej kombinacji nawozowej, w której doglebowo stosowano siarkę.

10 6. LITERATURA 1. Gaj R. (2000) Zadbaj, aby twoje plantacje były dostatecznie zaopatrzone w siarkę, Por. Gosp. 3; Motowicka Terelak T., Terelak H. (2000) Siarka w glebach i roślinach Polski, Zesz. Nauk. AR Szczecin, 204 (81), Jadczyszyn T. (2002) Od niedawna w glebach brakuje siarki i boru, Top Agrar Polska nr 12; s.: Szulc W. (2004) Problemy nawożenia siarką roślin uprawnych, Internet: http// 5. Marska E., Wróbel J. (2000) Znaczenie siarki dla roślin uprawnych, Zesz. Nauk. AR Szczecin, 204 (81), Kaczor A., Kozłowska (2000) Wpływ kwaśnych opadów na agroekosystemy, Zesz. Nauk. AR Szczecin, 204 (81), Goźliński H. (1970) Działanie nawozowe siarki przy różnych poziomach nawożenia roślin azotem, Rocz. Nauk Rol., 96, 4,