ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁODOWSKA LUBLIN POLONIA

Transkrypt

1 ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁODOWSKA LUBLIN POLONIA VOL. LXVI (1) SECTIO E 2011 Katedra Ekologii Rolniczej, Uniwersytet Przyrodniczy ul. Akademicka 13, Lublin piotr.kraska@up.lublin.pl PIOTR KRASKA Konserwująca uprawa roli oraz międzyplony jako czynniki kształtujące plon ziarna pszenicy jarej odmiany Zebra uprawianej w monokulturze Conservation tillage and catch crops as factors creating the grain yield of spring wheat cv. Zebra cultivated in monoculture Streszczenie. Schemat doświadczenia założonego na glebie rędzinowej metodą split-plot w czterech powtórzeniach uwzględniał uprawę płużną (A), uprawę konserwującą prowadzoną dwoma sposobami: z jesiennym talerzowaniem międzyplonów (B) oraz z wiosennym ich talerzowaniem (C). Jednocześnie zastosowano cztery sposoby regeneracji stanowiska w monokulturze pszenicy jarej w postaci wsiewek międzyplonowych koniczyny czerwonej (b) i życicy westerwoldzkiej (e) oraz międzyplonów ścierniskowych facelii błękitnej (c) i gorczycy białej (d). Obiekt kontrolny stanowiły poletka bez międzyplonów (a). Plon ziarna pszenicy jarej uzyskany w obiektach uprawy płużnej był istotnie większy niż w obydwu wariantach uprawy konserwującej. W obiektach z międzyplonami ścierniskowymi stwierdzono istotnie większy plon ziarna niż na poletkach z życicą westerwoldzką, gdzie plon był najmniejszy. Stwierdzono również tendencję tworzenia większego plonu ziarna w obiektach z koniczyną czerwoną, gorczycą białą i facelią błękitną w porównaniu z obiektem kontrolnym bez międzyplonów. Słowa kluczowe: uprawa roli, międzyplony, pszenica jara, plon ziarna, monokultura WSTĘP Narastający w skali globalnej deficyt energii, wzrost cen podstawowych jej nośników oraz konieczność ochrony środowiska wymuszają wprowadzenie systemów uprawy roli o zmniejszonej częstotliwości i intensywności stosowanych zabiegów określonych nazwą uprawa konserwująca, zachowawcza lub ochronna [Weber 2002, Dzienia i in. 2006]. Zimny [1999] uprawę konserwującą określa jako sposób uprawy z wykorzysta-

2 KONSERWUJĄCA UPRAWA ROLI ORAZ MIĘDZYPLONY... 9 niem mulczowania, mający na celu ochronę gleby przed degradacją oraz zachowanie jej produktywności. W ujęciu amerykańskim uprawa konserwująca to taki system uprawy roli, który w porównaniu z konwencjonalną płużną uprawą pozostawia na powierzchni gleby przynajmniej 30% resztek pożniwnych [Zimny 1999, Dzienia i in. 2006, Weber 2002, 2010]. Natomiast w ujęciu niemieckim uprawa konserwująca obejmuje tylko te uprawy, których intensywność jest mniejsza od uprawy konwencjonalnej, a większa od uprawy zerowej [Dzienia i in. 2006]. Do uprawy konserwującej mogą być użyte kultywatory o zębach sztywnych, brony rotacyjne, brony talerzowe, różne zestawy uprawowo-siewne oraz siewniki do siewu bezpośredniego [Zimny 1999]. Uprawa konserwująca ogranicza erozję wodną, wietrzną, wpływa na poprawę jakości środowiska glebowego [Derpsch 2001, Tebrügge 2001, Holland 2004, Weber 2010]. Pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa i czasu pracy, przynosząc wymierne korzyści ekonomiczne [Holland 2004, Smagacz 2006, Dzienia i in. 2006]. Dzienia i in. [2006] oraz Weber [2010] uważają, że wstępnym warunkiem wprowadzenia uproszczeń uprawy roli jest poprawne zmianowanie, dobra struktura roli i małe zachwaszczenie gleby. Wzrastający udział zbóż w strukturze zasiewów prowadzi do niekorzystnych zmian w glebie, narastającego w latach porażenia chorobami podsuszkowymi oraz wzrostem poziomu zachwaszczenia. Wpływa to na wielkość i jakość uzyskiwanych plonów ziarna [Hansen i in. 2000, Wesołowski i Kwiatkowski 2000, Woźniak 2004]. W agroekosystemach międzyplony mogą przeciwdziałać niekorzystnym zmianom spowodowanym uprawą zbóż w monokulturze [Andrzejewska 1999, Kuraszkiewicz 2004]. Ograniczają one wymywanie składników pokarmowych, zwiększają zawartość materii organicznej w glebie. Wpływają przez to na ochronę potencjału produkcyjnego gleby oraz jej aktywność biologiczną [Holland 2004, Dzienia i in. 2006]. Celem podjętych badań była ocena wpływu konserwujących sposobów uprawy roli i uprawy płużnej oraz różnych międzyplonów na plon i elementy struktury plonu pszenicy jarej uprawianej w monokulturze. MATERIAŁ I METODY Badania przeprowadzono w latach , wykorzystując doświadczenie założone w 2005 roku w Gospodarstwie Doświadczalnym Bezek (N: 51 19', E: 23 25') należącym do Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie. Pole doświadczalne było położone na średnio ciężkiej rędzinie mieszanej, wytworzonej z opoki kredowej o składzie granulometrycznym gliny średniej pylastej. Gleba ta miała odczyn zasadowy (ph 7,35), wysoką zawartość P 117,8 i K 242,4 oraz bardzo niską magnezu 19 (podane w mg kg -1 gleby), zawartość węgla organicznego 24,7 g kg -1 oraz należała do klasy bonitacyjnej IIIb i kompleksu pszennego wadliwego. Sumy opadów w okresie od kwietnia do sierpnia we wszystkich latach badań były większe od sumy z wielolecia. W roku 2007 suma opadów była wyraźnie wyższa od średniej z lat Średnie temperatury powietrza we wszystkich latach badań były większe od średniej wieloletniej (tab. 1). W celu pełniejszej analizy warunków pogodowych obliczono za Radomskim [1987] wskaźnik hydrotermiczny Sielianinowa (K):

3 10 P. Kraska K P 0,1 P suma opadów atmosferycznych dla danego miesiąca w mm, t suma średnich temperatur powietrza dla danego miesiąca w C. Wartości wskaźnika hydrotermicznego wskazują, że w roku 2006 w czerwcu i lipcu wystąpił znaczący niedobór wody. Podobnie w kwietniu w latach 2006 i 2007 oraz czerwcu w roku 2008 stwierdzono małą ilość opadów (tab. 2). Schemat statycznego, dwuczynnikowego doświadczenia założonego metodą split- -plot w czterech powtórzeniach uwzględniał: I. systemy uprawy roli: płużną uprawę roli (A), uprawę konserwującą prowadzoną dwoma sposobami z jesiennym (B) lub wiosennym (C) talerzowaniem międzyplonów; II. cztery sposoby regeneracji stanowiska w monokulturze pszenicy jarej w postaci wsiewek międzyplonowych (koniczyna czerwona, życica westerwoldzka) oraz międzyplonów ścierniskowych (gorczyca biała, facelia błękitna). Powierzchnia poletek do zbioru wynosiła 30 m 2. Przedplonem pszenicy jarej była pszenica ozima uprawiana na tym polu od 3 lat. W roku 2005 wysiano pszenicę jarą oraz wszystkie międzyplony zarówno wsiewki międzyplonowe, jak i międzyplony ścierniskowe oraz zastosowano systemy uprawy roli zgodnie z założeniami metodyki, traktując ten rok jako przedwstępny. Płużna uprawa roli przygotowująca pole pod pszenicę jarą rozpoczynała się podorywką i bronowaniem po zbiorze przedplonu. Przed zimą wykonano orkę na średnią głębokość 20 cm. Wiosną wykonano bronowanie, przed siewem kultywatorowanie z bronowaniem. Nawozy fosforowe w ilości 30,5 kg ha -1 P w formie superfosfatu potrójnego oraz potasowe w ilości 74,7 kg ha -1 K w formie 60% soli potasowej oraz 60 kg ha -1 N w formie saletry amonowej wysiewano wiosną. Drugą dawkę azotu w ilości 40 kg ha -1 w formie saletry amonowej wnoszono na początku strzelania w źdźbło (30 33 fazy rozwojowe BBCH). Pszenicę jarą odmiany Zebra (grupa technologiczna E) wysiewano w liczbie 5 mln ziaren na ha w rozstawie rzędów 10 cm. Ziarno było zaprawione zaprawą Panoctine 350 SL (350 g l -1 guazatyna w postaci octanu). Koniczynę czerwoną (b) odmiany Dajana 20 kg ha -1 i życicę wielokwiatową westerwoldzką (e) odmiany Mowester 20 kg ha -1 wysiewano w terminie siewu pszenicy jarej. Natomiast facelię błękitną (c) odmiany Stala 20 kg ha -1 oraz gorczycę białą (d) odmiany Borowska 20 kg ha -1 wysiewano po zbiorze pszenicy jarej i po wykonaniu uprawek pożniwnych w drugiej dekadzie sierpnia. Obiekt kontrolny (a) stanowiły poletka bez wsiewek międzyplonowych i międzyplonów ścierniskowych. W obiektach z uprawą konserwującą (B i C) po zbiorze przedplonu na poletkach bez wsiewek koniczyny czerwonej i życicy westerwoldzkiej wykonywano gruberowanie na głębokość cm oraz bronowanie. Następnie wysiewano facelię błękitną oraz gorczycę białą analogicznie jak w wariancie z uprawą płużną. W jednym obiekcie międzyplony talerzowano przed zimą (B), w drugim sposobie pozostawiano je jako mulcz na zimę i dopiero wiosną wykonywano talerzowanie (C). W obiektach z jesiennym talerzowaniem międzyplonów (B) wiosenna uprawa roli była taka sama jak w uprawie płużnej. Na poletkach zaś z drugim wariantem uprawy konserwującej (C) po wykonaniu talerzowania pole bronowano, po czym zabieg bronowania powtarzano przed siewem pszenicy jarej. t

4 KONSERWUJĄCA UPRAWA ROLI ORAZ MIĘDZYPLONY Program ochrony łanu pszenicy jarej uwzględniał: Chwastox Extra 300 SL 3,5 l ha -1 (300 g l -1 MCPA) (23 29 BBCH) oraz Alert 375 SC 1 l ha -1 (125 g l -1 flusilazol i 250 g l -1 karbendazym) (26 29 BBCH). Przed zbiorem pszenicy jarej oznaczono liczbę kłosów w dwu punktach każdego poletka wyznaczonych ramką o powierzchni 0,5 m 2. Jednocześnie na próbie kłosów pobranej z powierzchni 0,25 m 2 z każdego poletka określono liczbę ziaren w kłosie oraz masę ziaren z kłosa. Masę 1000 ziaren (MTZ) oznaczono w dwóch powtórzeniach po 500 ziaren. Zbiór wykonano kombajnem w fazie dojrzałości pełnej. Uzyskane wyniki opracowano statystycznie metodą analizy wariancji. Średnie porównano za pomocą najmniejszych istotnych różnic na podstawie testu Tukeya. W celu określenia zależności między wybranymi cechami posłużono się analizą korelacji. Współczynniki korelacji obliczono za pomocą programu Statistica, uznając za istotne te, dla których empiryczny poziom istotności (p-value) jest mniejszy niż 0,05. WYNIKI W płużnym systemie uprawy roli stwierdzono istotnie większą liczbę kłosów na jednostce powierzchni niż w obiektach uprawy konserwującej z wiosennym talerzowaniem międzyplonów. W obiektach z gorczycą białą i facelią błękitną obsada kłosów była istotnie większa niż na poletkach z życicą westerwoldzką. Jednocześnie stwierdzono tendencję występowania większej liczby kłosów w obiektach z gorczycą białą (o 12,5%), facelią błękitną (o 9,7%) oraz koniczyną czerwoną (o 5,9%) w porównaniu z obiektem kontrolnym. Natomiast w obiekcie z wsiewką trawy obsada kłosów była mniejsza o 4% w porównaniu z kontrolą bez międzyplonów. Stwierdzono także ogólną tendencję występowania we wszystkich obiektach z międzyplonami na poletkach uprawianych płużnie większej liczby kłosów niż w obiektach uprawy konserwującej. Jedynie na poletkach, gdzie wysiewano gorczycę białą, obsada kłosów w obiektach uprawy płużnej oraz konserwującej z jesiennym talerzowaniem międzyplonów była podobna. W roku 2008 stwierdzono istotnie większą liczbę kłosów niż w latach 2006 i 2007 (tab. 3). Udowodniona interakcja pomiędzy systemami uprawy roli a latami wskazuje, że w roku 2008 w systemie płużnym oraz konserwującym sposobie uprawy z jesiennym talerzowaniem międzyplonów liczba kłosów była istotnie większa niż w pozostałych latach badań. Jednocześnie w roku 2008 w obiektach, na których wysiewano międzyplony ścierniskowe facelii błękitnej i gorczycy białej oraz wsiewkę międzyplonową życicy westerwoldzkiej, liczba kłosów na 1 m 2 pszenicy jarej była istotnie większa niż w dwu pierwszych latach badań. Natomiast na poletkach z wsiewką koniczyny czerwonej w roku 2008 liczba kłosów była istotnie większa niż w roku 2006 (tab. 3). Systemy uprawy roli oraz międzyplony nie różnicowały istotnie liczby i masy ziaren w kłosie (tab. 4, tab. 5). Najmniejszą liczbę ziaren w kłosie pszenicy jarej stwierdzono w roku 2008 w porównaniu z latami 2006 i W płużnym wariancie uprawy roli liczba ziaren w kłosie pszenicy jarej w roku 2007 była istotnie większa niż w ostatnim roku badań. Natomiast w obiektach uprawy konserwującej z jesiennym talerzowaniem międzyplonów w roku 2006 była większa niż w roku W obiektach uprawy konserwującej z wiosenną inkorporacją masy międzyplonów liczba ziaren w kłosie pszenicy jarej w roku 2006 była istotnie większa niż w roku 2007 (tab. 4). Największą masę ziaren w kłosie pszenicy jarej stwierdzono w roku 2006, istotnie mniejszą w 2007, a naj-

5 12 P. Kraska mniejszą w roku W obydwu konserwujących sposobach uprawy roli w roku 2006 masa ziaren w kłosie była istotnie większa niż w pozostałych latach badań. Natomiast w obiektach uprawy płużnej masa ziaren w kłosie w latach 2006 oraz 2007 była istotnie większa niż w roku 2008 (tab. 5). Tabela 1. Opady i temperatura powietrza w miesiącach IV VIII w latach w zestawieniu ze średnimi wieloletnimi ( ) wg Stacji Meteorologicznej w Bezku Table 1. Rainfalls and air temperatures in the months IV VIIII of the years as compared to the long-term mean figures ( ), according to the Meteorological Station at Bezek dekada decade Miesiące Months IV V VI VII VIII Opady w mm Rainfalls in mm Suma Sum I 10,6 5,8 16,3 0,0 110,3 143,0 II 9,0 8,0 1,7 22,6 82,6 123,9 III 5,5 42,9 5,2 3,6 48,0 105,2 Suma Sum ,9 372,1 dekada decade I 6,3 11,5 57,7 103,3 25,6 204,4 II 5,3 31,8 23,2 20,4 46,4 127,1 III 1,3 50,3 6,6 7,0 7,9 73,1 Suma Sum ,7 79,9 404,6 dekada decade I 12,0 36,7 0,0 39,4 10,8 98,9 II 31,4 30,9 36,8 16,2 12,2 127,5 III 4,5 6,6 1,6 38,3 37,9 88,9 Suma Sum 47,9 74,2 38,4 93,9 60,9 315,3 Średnie z lat Mean for ,1 53,0 77,6 80,3 61,6 312,6 Temperatura powietrza w C Air temperature in C Średnio Mean 2006 dekada decade I 6,5 13,1 11,4 21,7 19,3 14,4 II 7,7 14,5 17,8 20,5 19,3 16,0 III 12,4 13,0 20,9 22,9 15,9 17,0 Średnio Mean 8,9 13,5 16,7 21,7 18,1 15, dekada decade I 5,8 9,9 18,6 17,5 18,3 14,1 II 9,1 15,5 20,1 21,4 19,5 17,1 III 10,2 19,9 17,2 19,4 18,9 17,1 Średnio Mean 8,3 15,3 18,6 19,4 18,9 16, dekada decade I 7,9 11,7 17,8 17,3 19,8 14,9 II 8,9 13,3 16,4 18,9 21,0 15,7 III 10,5 13,2 18,0 18,7 17,2 15,5 Średnio Mean 9,1 12,7 17,4 18,3 19,3 15,4 Średnie z lat Mean for ,6 13,6 16,2 17,9 17,5 14,6

6 KONSERWUJĄCA UPRAWA ROLI ORAZ MIĘDZYPLONY Tabela 2. Wartości współczynnika hydrotermicznego Sielianinowa (K) Table 2. Value of Sielianinow hydrotermic coefficient (K) Miesiące Months IV V VI VII VIII ,94* 1,35 0,46** 0,39** 4, ,52* 1,98 1,57 2,17 1, ,76 1,88 0,74* 1,65 1,02 Średnie z lat Mean for ,76 1,26 1,60 1,45 1,14 *K < 1,0 = posucha dry spell; ** K < 0,5 = susza drought Międzyplony Catch crops Obiekt kontrolny Control Koniczyna czerwona Red clover Facelia błękitna Lacy phacelia Gorczyca biała White mustard Życica westerwoldzka Westerwolds ryegrass Średnio Mean Tabela 3. Liczba kłosów na 1 m 2 łanu pszenicy jarej Table 3. Number ears per 1 m 2 of spring wheat canopy Systemy uprawy Tillage Systems A B C Średnio Mean NIR 0,05 LSD 0.05 systemy uprawy tillage systems 47,3 międzyplony catch crops 71,2 lata years 47,3 systemy uprawy lata tillage systems years 108,6 międzyplony lata catch crops years 153,3 A płużna uprawa roli plough tillage B konserwująca uprawa roli z jesiennym talerzowaniem międzyplonów conservation tillage with autumn catch crops disking C konserwująca uprawa roli z wiosennym talerzowaniem międzyplonów conservation tillage with spring catch crops disking

7 14 P. Kraska Tabela 4. Liczba ziaren w kłosie pszenicy jarej Table 4. Grain number in ear of spring wheat Międzyplony Catch crops Systemy uprawy Tillage Systems A B C Średnio Mean Obiekt kontrolny Control 21,4 21,8 21,3 21,5 Koniczyna czerwona Red clover 21,1 21,4 19,9 20,8 Facelia błękitna Lacy phacelia 21,4 20,9 21,1 21,1 Gorczyca biała White mustard 20,5 19,3 21,1 20,3 Życica westerwoldzka Westerwolds ryegrass 20,1 19,9 21,2 20, ,2 22,1 22,6 22, ,3 21,0 19,3 21, ,7 18,8 20,9 19,5 Średnio Mean 20,9 20,7 20,9 lata years 1,13 NIR 0,05 systemy uprawy lata LSD 0.05 tillage systems years 2,59 Objaśnienia takie jak w tabeli 3 Explanation like in table 3 Tabela 5. Masa ziaren w kłosie pszenicy jarej (g) Table 5. Grain weight in ear of spring wheat (g) Międzyplony Catch crops Systemy uprawy Tillage Systems A B C Średnio Mean Obiekt kontrolny Control 0,65 0,65 0,63 0,64 Koniczyna czerwona Red clover 0,62 0,63 0,60 0,62 Facelia błękitna Lacy phacelia 0,64 0,61 0,65 0,63 Gorczyca biała White mustard 0,64 0,60 0,64 0,61 Życica westerwoldzka Westerwolds ryegrass 0,61 0,58 0,63 0, ,70 0,73 0,76 0, ,68 0,59 0,56 0, ,52 0,53 0,58 0,54 Średnio Mean 0,63 0,61 0,63 lata years 0,034 NIR 0,05 systemy uprawy lata LSD 0.05 tillage systems years 0,079 Objaśnienia takie jak w tabeli 3 Explanation like in table 3

8 KONSERWUJĄCA UPRAWA ROLI ORAZ MIĘDZYPLONY Tabela 6. Masa 1000 ziaren pszenicy jarej (g) Table 6. Thousand grain weight of spring wheat (g) Systemy uprawy Międzyplony Średnio Tillage Systems Catch crops Mean A B C Obiekt kontrolny Control 30,6 29,8 30,0 32,4 28,9 29,0 30,1 Koniczyna czerwona Red clover 30,1 29,5 29,5 32,9 29,2 27,0 29,7 Facelia błękitna Lacy phacelia 29,9 29,1 30,7 32,6 29,7 27,4 29,9 Gorczyca biała White mustard 30,1 29,9 29,9 32,6 29,2 28,1 29,9 Życica westerwoldzka Westerwolds ryegrass 30,3 28,0 29,8 32,1 28,9 27,1 29,4 Średnio Mean 30,2 29,2 30,0 32,5 29,2 27, ,4 32,0 33,1 NIR 0,05 LSD 0.05 systemy uprawy tillage systems 0, ,5 28,2 28,9 lata years 0,83 systemy uprawy lata ,7 27,5 27,9 tillage systems years 1,90 Objaśnienia takie jak w tabeli 3 Explanation like in table 3 Międzyplony Catch crops Obiekt kontrolny Control Koniczyna czerwona Red clover Facelia błękitna Lacy phacelia Gorczyca biała White mustard Życica westerwoldzka Westerwolds ryegrass Średnio Mean Tabela 7. Plon ziarna pszenicy jarej w dt ha -1 Table 7. Grain yield of spring wheat in dt ha -1 Systemy uprawy Tillage Systems A B C Średnio Mean 36,9 33,2 33,7 34,8 34,4 34,6 34,6 38,5 35,7 31,0 34,8 32,8 37,6 35,1 39,0 35,9 36,0 37,8 34,9 38,1 37,0 37,8 37,3 37,4 36,6 34,4 41,4 37,5 34,6 28,1 30,2 34,2 25,1 33,6 31,0 37,3 34,0 33,7 35,6 32,3 37, ,9 34,7 39, ,0 30,3 27, ,2 37,1 34,0 Objaśnienia takie jak w tabeli 3 Explanation like in table 3 NIR 0,05 LSD 0.05 systemy uprawy tillage systems 3,04 międzyplony catch crops 4,57 lata years 3,04 systemy uprawy lata tillage systems years 6,98

9 16 P. Kraska Tabela 8. Współczynniki korelacji (r) między badanymi cechami pszenicy jarej w ocenianych systemach uprawy roli (średnio w latach ) Table 8. Simple correlation coefficient (r) among features of spring wheat in estimation of catch crops (mean from ) Wyszczególnienie Specification Liczba kłosów na 1 m 2 Plon ziarna Grain yield Liczba kłosów na 1 m 2 Number of ears per 1 m 2 A 0,62* 1,00 Number of ears per 1 m 2 B 0,76* 1,00 C 0,68* 1,00 Masa ziarna z kłosa Weight of grains per ear Liczba ziaren w kłosie Number of grains in ear Masa ziarna z kłosa Weight of grains per head Liczba ziaren w kłosie Number of grains in ear Masa 1000 ziaren Weight of 1000 grains A 0,12-0,69* 1,00 B 0,23-0,42 1,00 C 0,58* -0,20 1,00 A 0,25-0,49* 0,85* 1,00 B 0,17-0,35 0,78* 1,00 C 0,50* -0,17 0,87* 1,00 A -0,19-0,63* 0,63* 0,22 B 0,14-0,27 0,65* 0,17 C 0,35-0,22 0,72* 0,35 Objaśnienia takie jak w tabeli 3 Explanation like in table 3 n = 60 *Istotny współczynnik korelacji (p = 0,05) Significant correlation coefficient (p = 0.05) W płużnym systemie uprawy roli uzyskano istotnie większą MTZ niż w konserwującym wariancie uprawy z jesiennym talerzowaniem międzyplonów (tab. 6). Masa 1000 ziaren pszenicy jarej stwierdzona w obiektach, na których wysiewano międzyplony, nie różniła się istotnie w porównaniu z obiektem kontrolnym bez międzyplonów. W roku 2006 stwierdzono największą MTZ, istotnie mniejszą w roku 2007, a najmniejszą w roku 2008 (tab. 6). Interakcja między systemami uprawy roli a latami wskazuje, że w roku 2006 uzyskano istotnie większą MTZ we wszystkich obiektach uprawowych niż w pozostałych latach badań. W roku 2007 w systemie płużnym uzyskano istotnie większą MTZ niż w obiektach uprawy konserwującej z jesiennym talerzowaniem międzyplonów. Jednocześnie na poletkach uprawianych płużnie w roku 2007 uzyskano istotnie większą masę 1000 ziaren niż w Stwierdzono także tendencję występowania większej masy 1000 ziaren w roku 2006 we wszystkich obiektach z międzyplonami i obiekcie kontrolnym w porównaniu z kolejnymi latami obserwacji (tab. 6).

10 KONSERWUJĄCA UPRAWA ROLI ORAZ MIĘDZYPLONY Tabela 9. Współczynniki korelacji (r) między badanymi cechami pszenicy jarej w ocenianych obiektach z międzyplonami (średnio w latach ) Table 9. Simple correlation coefficient (r) among features of spring wheat in estimation of catch crops (mean from ) Wyszczególnienie Specification Plon ziarna Grain yield Liczba kłosów na 1 m 2 Number of ears per 1 m 2 Masa ziarna z kłosa Weight of grains per ear a 0,76* 1,00 b 0,66* 1,00 Liczba kłosów na 1 m 2 c 0,51* 1,00 d 0,73* 1,00 e 0,72* 1,00 Liczba ziaren w kłosie Number of grains in ear Masa ziarna z kłosa Weight of grains per head Liczba ziaren w kłosie Number of grains in ear Masa 1000 ziaren Weight of 1000 grains a 0,32-0,35 1,00 b 0,46* -0,34 1,00 c 0,42-0,55* 1,00 d 0,12-0,58* 1,00 e 0,30-0,43* 1,00 a 0,35-0,21 0,84* 1,00 b 0,62* -0,06 0,84* 1,00 c 0,37-0,48* 0,84* 1,00 d -0,01-0,53* 0,76* 1,00 e 0,19-0,47* 0,89* 1,00 a 0,09-0,41 0,71* 0,26 b 0,00-0,48* 0,60* 0,11 c 0,23-0,35 0,62* 0,14 d 0,08-0,46* 0,78* 0,40 e 0,27-0,19 0,67* 0,38 a kontrola bez międzyplonów control without catch crops b wsiewka koniczyny czerwonej undersown red clover (Trifolium pratense L.) c międzyplon ścierniskowy facelia błękitna stubble crop of lacy phacelia (Phacelia tanacetifolia Benth.) d międzyplon ścierniskowy gorczyca biała stubble crop of white mustard (Sinapis alba L.) e wsiewka życicy westerwoldzkiej; undersown Westerwolds ryegrass (Lolium multiflorum Lam. var. westerwoldicum Wittm.) n = 36 *istotny współczynnik korelacji (p = 0,05) significant correlation coefficient (p = 0.05) Istotnie większy plon ziarna pszenicy jarej uzyskano w płużnym systemie uprawy roli niż w obydwu wariantach uprawy konserwującej. Wprowadzenie do monokultury pszenicy jarej czynnika regenerującego stanowisko w postaci międzyplonów zwiększało w porównaniu z obiektem kontrolnym plon ziarna od 0,5 do 2,9 dt ha -1 poza obiektem z wsiewką życicy westerwoldzkiej, gdzie plon uległ obniżeniu o 10,4%. Jednak weryfikacja statystyczna nie potwierdziła istotności tych różnic. Plon ziarna w obiektach z międzyplonami ścierniskowymi gorczycy białej i facelii błękitnej był istotnie większy niż w obiekcie z wsiewką trawy. Stwierdzono także tendencję występowania większego plonu ziarna na poletkach z międzyplonami w obiektach uprawianych płużnie w porównaniu z obiektami uprawy konserwującej. Jednocześnie w obiektach z międzyplonami

11 18 P. Kraska ścierniskowymi oraz wsiewką koniczyny czerwonej na poletkach uprawy płużnej i konserwującej z jesiennym talerzowaniem międzyplonów zanotowano tendencję wzrostu plonu ziarna pszenicy jarej w porównaniu z obiektem kontrolnym. W obiektach uprawy konserwującej z wiosenną inkorporacją międzyplonów stwierdzono podobną zależność, poza poletkami z koniczyną czerwoną, na których plon ziarna był mniejszy w porównaniu z obiektem kontrolnym. Natomiast na poletkach z wsiewką życicy westerwoldzkiej we wszystkich obiektach uprawowych stwierdzono tendencję występowania mniejszego plonu ziarna pszenicy w porównaniu z kontrolą. W roku 2007 plon ziarna pszenicy jarej był istotnie mniejszy niż w latach 2006 i 2008 (tab. 7). W roku 2006 w płużnym systemie uprawy roli plon ziarna był istotnie mniejszy niż w roku Na uwagę zasługuje fakt uzyskania większego plonu ziarna pszenicy jarej w roku 2006 w obiektach uprawy konserwującej w porównaniu z uprawą płużną, jednak weryfikacja statystyczna nie potwierdziła istotności tych różnic. Stwierdzono również tendencję tworzenia większego plonu ziarna pszenicy jarej w każdym roku prowadzenia badań w obiektach, na których wysiewano międzyplony ścierniskowe w porównaniu z pozostałymi obiektami. Jedynie w roku 2007 na poletkach, gdzie wysiewano gorczycę białą, plon ziarna był podobny jak w obiekcie kontrolnym. Jednocześnie w każdym roku badań najmniejszy plon ziarna uzyskiwano w obiektach z wsiewką międzyplonową życicy westerwoldzkiej, a szczególnie niski plon uzyskano w roku 2007 (tab. 7). Zależność między plonem a elementami jego struktury określają współczynniki korelacji przedstawione w tabelach 8 i 9. Plon ziarna pszenicy jarej był ściśle skorelowany z liczbą kłosów na 1 m 2 we wszystkich ocenianych obiektach uprawowych (r = 0,62 0,76) oraz obiektach z międzyplonami i obiektem kontrolnym (r = 0,51 0,76) (tab. 8, tab. 9). W prezentowanych badaniach stwierdzono, że plony ziarna pszenicy jarej w konserwującym wariancie uprawy roli z wiosennym talerzowaniem międzyplonów były skorelowane z masą (r = 0,58) i liczbą ziaren w kłosie (r = 0,50). Jednocześnie plon ziarna w obiektach z wsiewką międzyplonową koniczyny czerwonej był dodatnio skorelowany z liczbą (r = 0,62) i masą (r = 0,46) ziaren w kłosie (tab. 9). Stwierdzono również ścisły dodatni związek między liczbą ziaren w kłosie, a masą ziarna z kłosa zarówno w ocenianych obiektach uprawy roli (r = 0,78 0,87), jak i na poletkach z międzyplonami (r = 0,76 0,89). Analogicznie podobną dodatnią korelację stwierdzono między masą ziaren z kłosa a masą 1000 ziaren (w obiektach uprawowych r = 0,63 0,72, w obiektach z międzyplonami r = 0,60 0,78). Ponadto stwierdzono ujemny wpływ obsady kłosów na 1 m 2 na masę 1000 ziaren (tab. 8, tab. 9). W płużnym systemie uprawy roli wzrost obsady kłosów wpływał ujemnie na masę i liczbę ziaren w kłosie (tab. 8). W monokulturze pszenicy jarej regenerowanej międzyplonami ścierniskowymi facelii błękitnej i gorczycy białej oraz wsiewką życicy westerwoldzkiej zwiększenie obsady kłosów ujemnie wpływało na masę i liczbę ziaren w kłosie (tab. 9). DYSKUSJA Plon ziarna pszenicy jarej w płużnym systemie uprawy roli był o 8,8 % większy niż w obiektach uprawy konserwującej z jesiennym talerzowaniem międzyplonów oraz o 9,7% większy niż w obiektach uprawy konserwującej z wiosennym ich talerzowaniem. W sposobie uprawy konserwującej z pozostawieniem międzyplonów jako mulcz na zimę

12 KONSERWUJĄCA UPRAWA ROLI ORAZ MIĘDZYPLONY plon ziarna był mniejszy tylko o 0,9% w porównaniu z wariantem z jesiennym talerzowaniem roślin międzyplonów. Także Szafrański i Kulig [2001] stwierdzili, że pozostawienie biomasy międzyplonu ścierniskowego jako mulczu i inkorporacja resztek roślinnych z glebą przed siewem pszenicy jarej powodowało niewielkie obniżenie plonu ziarna. W pewnym stopniu potwierdziły się wyniki uzyskane przez Franta i Bujaka [2007], którzy na glebie lessowej uzyskali większy plon ziarna pszenicy jarej w płużnym systemie uprawy roli w porównaniu z uprawą bezorkową, głównie przez zwiększenie obsady kłosów i masy 1000 ziaren. Podobnie w badaniach Małeckiej i Blecharczyka [2002] obniżenie plonów ziarna zbóż w uproszczonych systemach uprawy roli zależało głównie od zmniejszenia liczby kłosów na jednostce powierzchni. Natomiast Höppner i in. [1995] uzyskali plony ziarna pszenicy ozimej i jęczmienia jarego podobne lub wyższe w uprawie konserwującej niż w płużnej. W tych badaniach plon ziarna wykazywał ścisłą korelację z obsadą kłosów. Jednocześnie wzrost obsady kłosów skutkował obniżeniem liczby i masy ziaren w kłosie oraz masy 1000 ziaren. Szczególnie wyraźnie taka zależność wystąpiła w roku 2008 w porównaniu z latami 2006 i Potwierdzeniem takiego stanu są ujemne współczynniki korelacji pomiędzy obsadą kłosów a wymienionymi cechami. W obiektach uprawy konserwującej w roku 2006 stwierdzono tendencję tworzenia większego plonu ziarna pszenicy jarej w porównaniu z uprawą płużną. Przede wszystkim dotyczy to obiektu, w którym rośliny międzyplonów pozostawały na okres zimy jako mulcz. Mogło to wynikać z lepszego zaopatrzenia w wodę w tych obiektach uprawowych w sezonie, w którym miesiące czerwiec i lipiec odznaczały się wysokim niedoborem opadów. Podobnie w badaniach Pabina i in. [2007] w warunkach umiarkowanego niedoboru opadów mulczowanie wpływało korzystnie na plonowanie roślin. Parylak [1998] stwierdziła, że efektywność regeneracyjna międzyplonów ścierniskowych, wyrażona zwiększeniem plonu ziarna, w porównaniu z monokulturą bez udziału międzyplonu jest wyraźnie większa w warunkach ograniczonych opadów. Uzyskane wyniki w pewnym stopniu potwierdzają tę opinię. Wprowadzenie międzyplonów jako czynnika regenerującego urodzajność gleby w monokulturze pszenicy jarej wpłynęło jedynie na tendencję wzrostu plonów w obiektach z gorczycą białą (8,4%), facelią błękitną (6,9%) oraz koniczyną czerwoną (1,4%) w porównaniu z obiektem kontrolnym bez międzyplonów. Mogło to wynikać z tego, iż w warunkach gleby rędzinowej przy wysokiej zawartości węgla organicznego i odczynie zasadowym uprawa międzyplonów nie przekładała się bezpośrednio na wyraźne różnice w plonowaniu pszenicy jarej uprawianej w monokulturze w porównaniu z obiektem kontrolnym. W obiekcie z wsiewką trawy plon ziarna był istotnie mniejszy niż na poletkach z obydwoma międzyplonami ścierniskowymi. Natomiast stwierdzona tendencja zmniejszenia plonu ziarna (o 10,4%) na poletkach z życicą westerwoldzką w odniesieniu do obiektu kontrolnego bez międzyplonów znajduje potwierdzenie w literaturze. W badaniach Kuraszkiewicza [2004] wsiewka życicy westerwoldzkiej po przyoraniu obniżała plon ziarna jęczmienia jarego o 2,2 dt ha -1 w porównaniu z obiektem kontrolnym. Woźniak [2004] także stwierdził istotne zmniejszenie plonu ziarna pszenicy jarej w obiektach z wsiewkami życicy westerwoldzkiej w porównaniu z pszenicą uprawianą w zmianowaniu. Natomiast Kwiatkowski [2009] uzyskał zwiększenie plonu ziarna jęcz-

13 20 P. Kraska mienia jarego w obiektach z wsiewką życicy westerwoldzkiej o 3,8% w porównaniu z obiektami bez międzyplonów. Andrzejewska [1999] uważa, że poprzez uprawę międzyplonów można oczekiwać przyrostu plonu ziarna zbóż w granicach od 0,2 do 0,3 t ha -1. W tym doświadczeniu przyrost plonu w obiektach z międzyplonami wyniósł od 0,5 do 2,9 dt ha -1, poza poletkami z wsiewką życicy westerwoldzkiej, gdzie plon zmniejszył się o 3,6 dt ha -1 w porównaniu z obiektem kontrolnym. W badaniach Kwiatkowskiego [2009] plon ziarna jęczmienia jarego w obiektach z międzyplonami w postaci gorczycy białej i mieszanki strączkowych był odpowiednio o 15,1% i 8,2% większy w porównaniu z poletkami kontrolnymi bez międzyplonu. Kuś i Jończyk [2000] stwierdzili, że uprawa międzyplonów ścierniskowych korzystnie wpływała na plonowanie zbóż jarych, a w szczególności jęczmienia. Parylak [1998], wprowadzając uprawę międzyplonów w monokulturze pszenżyta ozimego, również stwierdziła zwiększenie plonów ziarna. W badaniach Wanic i in. [2004] siew jęczmienia jarego z wsiewkami bądź bez nich nie różnicował wydajności jego ziarna. W obydwu sposobach uprawy konserwującej wystąpiła tendencja zmniejszania plonu ziarna na poletkach z wsiewkami międzyplonowymi w porównaniu z obiektami, na których wysiewano międzyplony ścierniskowe. Ma to pewne potwierdzenie w literaturze. Lewan [1994] stwierdziła, że uprawiając zboża jare z wsiewką, można oczekiwać zmniejszenia plonu ziarna wskutek konkurencji rośliny międzyplonu z rośliną zbożową. Również według Jaskulskiego [2004] wsiewki międzyplonowe mogą obniżać wydajność zbóż w sezonach ze zmniejszoną ilością wody. Natomiast Dzienia i Boligłowa [1993] uważają, że jeżeli uprawiane w międzyplonach rośliny mają duże zapotrzebowanie na wodę i składniki pokarmowe, to mogą istotnie obniżać plony rośliny następczej lub współrosnącej. Jaskulski i in. [2000] uzyskali zwiększenie plonu ziarna jęczmienia jarego pod wpływem międzyplonów ścierniskowych, głównie poprzez wzrost liczby ziaren w kłosie, z wyjątkiem gorczycy białej, która wpłynęła na zwiększenie obsady kłosów. W tych badaniach największą obsadę kłosów oraz plon ziarna stwierdzono w obiektach z międzyplonami ścierniskowymi gorczycy białej i facelii błękitnej. Międzyplony nie wpłynęły natomiast na różnicowanie liczby ziaren w kłosie pszenicy jarej. Plon ziarna uzyskany w roku 2007, o największej sumie opadów, był najmniejszy w porównaniu z pozostałymi latami badań. Nawet w roku 2006 był większy pomimo deficytu opadów w czerwcu i lipcu. Wynikało to z bardzo dużego poziomu zachwaszczenia łanu będącego konsekwencją niekorzystnego przebiegu pogody w początkowym okresie wegetacji, w którym niskie temperatury utrzymujące się do I dekady maja uniemożliwiały skuteczne zastosowanie herbicydu. Ponadto gatunek chwastu dominujący w roku 2007 Galium aparine L. jest odporny na MCPA substancję aktywną herbicydu Chwastox Extra 300 SL. Wyraźne zmniejszenie plonu ziarna w roku 2007 widoczne jest w obydwu konserwujących sposobach uprawy roli. Jednocześnie we wszystkich obiektach z międzyplonami w roku 2007 stwierdzono tendencję występowania mniejszego plonu ziarna niż w latach 2006 i Szczególnie niski plon ziarna w roku 2007 korespondujący z niską obsadą kłosów uzyskano w obiektach z wsiewką międzyplonową życicy westerwoldzkiej. Ogólnie niski poziom uzyskanych plonów ziarna pszenicy jarej mógł wynikać z właściwości odmiany, w opisie której plenność w skali kraju określono jako dość słabą, a masę 1000 ziaren jako dość małą [COBORU 2001].

14 KONSERWUJĄCA UPRAWA ROLI ORAZ MIĘDZYPLONY WNIOSKI 1. Wyższy plon ziarna pszenicy jarej w uprawie płużnej wynikał przede wszystkim z większej obsady kłosów w relacji do obiektu uprawy konserwującej z wiosennym talerzowaniem międzyplonów oraz masy 1000 ziaren w odniesieniu do obiektu uprawy konserwującej z jesienną inkorporacją międzyplonów. 2. Wprowadzenie międzyplonów ścierniskowych oraz wsiewki międzyplonowej z koniczyny czerwonej jako czynnika regenerującego urodzajność gleby w monokulturze pszenicy jarej zwiększyło plon ziarna, jednak weryfikacja statystyczna nie potwierdziła istotności różnic. W przypadku międzyplonu z gorczycy białej zwyżka plonu wynosiła 2,9 dt ha -1 (8,4%), facelii błękitnej 2,4 dt ha -1 (6,9%), a koniczyny czerwonej tylko 0,5 dt ha -1 (1,4%). W obiektach z wsiewką życicy westerwoldzkiej plon uległ obniżeniu o 3,5 dt ha -1 (10,4%). 3. W obiektach z międzyplonami ścierniskowymi facelii błękitnej oraz gorczycy białej plon ziarna był istotnie większy niż na poletkach z wsiewką międzyplonową życicy westerwoldzkiej. 4. Plon ziarna pszenicy jarej był najsilniej związany z obsadą kłosów na jednostce powierzchni. PIŚMIENNICTWO Andrzejewska J., Międzyplony w zmianowaniach zbożowych. Post. Nauk Roln., 1, COBORU, Lista odmian roślin uprawnych. Centralny Ośrodek Badania Odmian Roślin Uprawnych, Słupia Wielka. Derpsch R., Conservation tillage, no-tillage and related technologies. [W:] Conservation Agriculture, A WorldWide Challenge. Proceedings of the First World Congress on Conservation Agriculture of FAO-ECAF, Madrid, Spain, 1 5 October 2001, 1, Dzienia S., Boligłowa E., Rola mulczowania w podnoszeniu żyzności i urodzajności gleby. Post. Nauk Roln., 1, Dzienia S., Zimny L., Weber R., Najnowsze kierunki w uprawie roli i technice siewu. Fragm. Agron., 2, Frant M., Bujak K., Wpływ uproszczeń w uprawie roli i poziomów nawożenia mineralnego na plonowanie pszenicy jarej. Fragm. Agron., 1, Hansen E.M., Kristensen K., Djurhuus J., Yield parameters as affected by introduction or discontinuation of catch crop use. Agron. J., 92, Holland J.M., The environmental consequences of adopting conservation tillage in Europe: reviewing the evidence. Agric. Ecosys. Environ., 103, Höppner F., Zach M., Sommer C., Conservation tillage a contribution to soil protection effects on plant yields. Konf. Nauk. Siew bezpośredni w teorii i praktyce, Szczecin Barzkowice, 12 czerwca, Jaskulski D., Wpływ wsiewek międzyplonu na produkcyjność ogniwa jęczmień jary pszenica ozima. Acta Sci. Pol., Agricultura 3(2), Jaskulski D., Tomalak S., Rudnicki F., Regeneracja stanowiska po pszenicy ozimej dla jęczmienia jarego przez rośliny międzyplonu ścierniskowego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 470,

15 22 P. Kraska Kuraszkiewicz R., Następczy wpływ wsiewek międzyplonowych na plonowanie jęczmienia jarego na glebie lekkiej. Annales UMCS, sec. E, 59, 4, Kuś J., Jończyk K., Regenerująca rola międzyplonów w zbożowych członach zmianowania. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 470, Kwiatkowski C., Studia nad plonowaniem jęczmienia jarego nagoziarnistego i oplewionego w płodozmianie i monokulturze. Rozpr. Nauk. UP w Lublinie, 336, Lewan E., Effects of a catch crop on leaching of nitrogen from a sandy soil: Simulations and measurements. Plant Soil, 166, Małecka I., Blecharczyk A., Wpływ systemów uprawy roli na plonowanie zbóż i właściwości gleby. Pr. Kom. Nauk Rol. Kom. Nauk Leśn. PTPN, 93, Pabin J., Włodek S., Biskupski A., Wpływ różnych sposobów mulczowania na wilgotność gleby i plony roślin w zmianowaniu. Fragm. Agron., 1, Parylak D., Międzyplony ścierniskowe jako czynnik regeneracyjny w monokulturze pszenżyta ozimego uprawianego na glebie lekkiej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 460, Radomski Cz., Agrometeorologia. PWN, Warszawa. Smagacz J., Ocena produkcyjno-ekonomiczna różnych systemów uprawy roli. Prob. Inż. Rol., 1, Szafrański W., Kulig B., Plonowanie pszenicy jarej i zawartość azotu mineralnego w glebie w zależności od terminu zaorania biomasy międzyplonów oraz nawożenia azotem. Zesz. Nauk. AR w Krakowie 373, Sesja Naukowa, 76, Tebrügge F., No-tillage visions protection of soil, water and climate and influence on management and farm income. [W:] Conservation Agriculture, A WorldWide Challenge. Proceedings of the First World Congress on Conservation Agriculture of FAO-ECAF, Madrid, Spain, 1 5 October 2001, 1, Wanic M., Kostrzewska M.K., Jastrzębska M., Brzezin G.M., Rola wsiewek międzyplonowych w regulacji zachwaszczenia jęczmienia jarego w płodozmianach zbożowych. Fragm. Agron., 1, Weber R., Wpływ uprawy zachowawczej na ochronę środowiska. Post. Nauk Rol., 1, Weber R., Wpływ okresu stosowania systemów bezpłużnych na właściwości gleby. Post. Nauk Rol., 1, Wesołowski M., Kwiatkowski C., Plonowanie i zachwaszczenie mieszanek międzyodmianowych jęczmienia jarego w kilkuletniej monokulturze. Rocz. AR Pozn. 325, Rolnictwo, 58, Woźniak A., Plonowanie i jakość ziarna pszenicy jarej uprawianej w różnych zmianowaniach. Zesz. Nauk. AR Wroc. 487, Rolnictwo 85, Zimny L., Uprawa konserwująca. Post. Nauk Rol., 5, Summary. The experimental field was located on medium heavy mixed rendzina soil developed from chalk rock with the granulometric composition of medium silty loam. The design of a static two-factor experiment established using the split-plot method in four replications included two tillage systems: plough tillage (A) and conservation tillage performed using two methods disk harrowing of the catch crops in autumn (B) and leaving the catch crop biomass for winter as mulch and disk harrowing in spring (C). The other factor comprised four methods for regeneration of the monoculture stand of spring wheat by using the following catch crops: Trifolium pratense L. undersown (b), Lolium multiflorum Lam. var. westerwoldicum Wittm. undersown (e), Phacelia tana-

16 KONSERWUJĄCA UPRAWA ROLI ORAZ MIĘDZYPLONY cetifolia Benth. stubble crop (c), Sinapis alba L. stubble crop (d), as well as a control treatment without catch crops (a). Spring wheat grain yield obtained in the plough tillage treatments was significantly higher than in both conservation tillage treatment options. In the treatments with the stubble crops a significantly higher grain yield was found than in the plots with Westerwolds ryegrass, where the grain yield was the lowest. It was also found that the treatments with red clover, white mustard and lacy phacelia tended to produce a higher grain yield compared to the control treatment without catch crops. Key words: soil tillage, catch crops, spring wheat, grain yield, monoculture