ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁ ODOWSKA LUBLIN POLONIA

Transkrypt

1 ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁ ODOWSKA LUBLIN POLONIA VOL. LXIV (3) SECTIO E 2009 Katedra Ogólnej Uprawy Roli i Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie ul. Akademicka 13, Lublin, dorotagaweda@op.pl DOROTA GAWĘDA Wpływ międzyplonów ścierniskowych na zachwaszczenie pszenicy jarej uprawianej w monokulturze The influence of stubble crops on weed infestation of spring wheat grown in monoculture Streszczenie. Celem badań była ocena wpływu wybranych międzyplonów ścierniskowych na skład gatunkowy, liczbę oraz powietrznie suchą masę chwastów w łanie pszenicy jarej uprawianej w monokulturze. Eksperyment polowy przeprowadzono w latach w Gospodarstwie Doświadczalnym Uhrusk należącym do Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie. Czynnikiem badawczym był rodzaj przyorywanych międzyplonów ścierniskowych: A obiekt kontrolny (bez międzyplonów), B gorczyca biała, C facelia błękitna, D rzepak ozimy, E mieszanka strączkowych (łubin wąskolistny + groch siewny pastewny). W doświadczeniu stosowano jedynie pielęgnację mechaniczną, polegającą na wykonaniu bronowania w fazie 3 4 liści. Największą liczbę chwastów na 1 m 2 stwierdzono w pszenicy uprawianej bez międzyplonów ścierniskowych. W porównaniu z obiektem kontrolnym liczba chwastów na 1 m 2 była istotnie mniejsza po rzepaku ozimym i mieszance strączkowych. Wszystkie zastosowane w doświadczeniu międzyplony ścierniskowe ograniczały istotnie powietrznie suchą masę chwastów, w porównaniu z obiektem bez międzyplonów. Słowa kluczowe: międzyplon ścierniskowy, pszenica jara, monokultura, zachwaszczenie łanu WSTĘP Udział zbóż w strukturze zasiewów w Polsce w ciągu ostatnich lat systematycznie wzrasta, w związku z czym są one coraz częściej wysiewane w stanowiskach po przedplonach kłosowych, takich jak pszenica i jęczmień, lub w monokulturach. Konsekwencją tego zjawiska jest często szereg negatywnych procesów: wzrasta inwazyjność chorób i szkodników, naruszony zostaje bilans próchnicy, następuje jednostronne wyczerpanie składników pokarmowych z gleby. Stopień zachwaszczenia w zmianowaniach z dużym udziałem zbóż rośnie wraz ze wzrostem ich procentowego udziału w strukturze zasiewów. Efektem tych ujemnych zjawisk jest często spadek plonowania [Deryło 1990, Andrzejewska 1999, Jaskulski i in. 2000]. Czynnikami ograniczającymi negatywne

2 22 D. Gawęda skutki następstwa zbóż po sobie jest uprawa roślin regenerujących, do których zalicza się międzyplony ścierniskowe [Kuś i Jończyk 1998, Wojciechowski 1998, Kuś i Jończyk 2000]. Uprawa tych roślin na przyoranie poprawia jakość środowiska glebowego przy stosunkowo niewielkich nakładach na ich uprawę [Duer 1994]. Zasadna wydaje się zatem modyfikacja prowadzonych od wielu lat badań nad uprawami monokulturowymi zbóż, tak aby włączyć do nich międzyplony, tym bardziej że problematyka ta nabiera znaczenia w dobie zainteresowania rolnictwem zrównoważonym, gdzie uprawy te powinny znaleźć swoje stałe miejsce [Andrzejewska 1999]. Celem przeprowadzonych badań była ocena odchwaszczającego wpływu międzyplonów ścierniskowych obejmująca skład gatunkowy, liczbę oraz powietrznie suchą masę chwastów w łanie pszenicy jarej uprawianej w monokulturze. MATERIAŁ I METODY Eksperyment polowy przeprowadzono w latach w Gospodarstwie Doświadczalnym Uhrusk należącym do Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie. Doświadczenie założono na rędzinie mieszanej średnio głębokiej. Gleba wykazywała odczyn zasadowy (ph w 1 mol KCl = 7,7). Charakteryzowała się ona średnią zasobnością w fosfor (65,0 mg P kg -1 gleby) i potas (160,1 mg K kg -1 gleby) oraz bardzo niską w magnez (20,1 mg Mg kg -1 gleby). Zawartość próchnicy kształtowała się na poziomie 1,7%, natomiast części spławianych w warstwie 0 30 cm 35,0%. Tabela 1. Warunki pogodowe w okresie wegetacyjnym pszenicy jarej. Stacja meteorologiczna w Uhrusku; a) opady (mm), b) temperatura ( o C) Table 1. The weather conditions during vegetative period of spring wheat. Meteorological Station at Uhrusk; a) rainfalls (mm), b) temperature ( o C) a) Miesiące Months Suma IV V VI VII VIII Sum b) Średnie z lat Means for Średnie z lat Means for ,0 24,4 51,0 98,8 98,8 71,7 35,2 96,0 36,4 47,6 156,8 113,0 327,2 91,4 39,1 540,8 467,4 311,2 39,6 63,8 71,3 86,8 69,3 330,8 Miesiące Months IV V VI VII VIII 8,8 13,5 17,0 21,5 17,6 8,2 15,1 18,4 19,2 18,6 9,1 12,9 17,4 18,3 18,6 Średnio Mean 15,7 15,9 15,3 7,7 13,5 16,5 18,2 17,4 14,7

3 WPŁYW MIĘDZYPLONÓW ŚCIERNISKOWYCH NA ZACHWASZCZENIE PSZENICY Suma opadów w okresie wegetacji zbóż jarych (IV VIII) w pierwszym i drugim roku badań znacznie przewyższała średnią wieloletnią (tab. 1). W 2008 r. ilość opadów była o 19,6 mm mniejsza niż w analogicznym okresie wielolecia. Średnia temperatura powietrza we wszystkich latach badań (w okresie wegetacji zbóż) była wyższa średnio o 0,9 C od średniej wieloletniej (tab. 1). Eksperyment założono w stanowisku po jęczmieniu jarym, w czterech powtórzeniach metodą split-blok. Powierzchnia poletek do siewu wynosiła 35 m 2, a do zbioru 24 m 2. W doświadczeniu uprawiano pszenicę jarą odmiana Kosma w stanowisku po sobie. Czynnikiem badawczym był rodzaj międzyplonów ścierniskowych: A obiekt kontrolny (bez międzyplonów), B gorczyca biała, C facelia błękitna, D rzepak ozimy, E mieszanka strączkowych (łubin wąskolistny + groch siewny pastewny). Uprawa roli pod międzyplony sprowadzała się do wykonania orki razówki i uprawy przedsiewnej agregatem, składającym się z brony sprężynowej i wału strunowego. Siew roślin międzyplonowych wykonywano w drugiej dekadzie sierpnia. Ilości wysiewu poszczególnych roślin były następujące: gorczyca biała 15 kg ha -1, facelia błękitna 10 kg ha -1, rzepak ozimy 10 kg ha -1, groch siewny pastewny i łubin wąskolistny po 90 kg ha -1. Plon biomasy międzyplonów oznaczano w trzeciej dekadzie października, wyrywając całe rośliny z powierzchni 0,5 m 2 w dwóch losowo wybranych punktach każdego poletka. Po wysuszeniu określano powietrznie suchą masę międzyplonów, a następnie przyorywano je orką przedzimową. Plon powietrznie suchej masy międzyplonów ścierniskowych przedstawia tabela 2. We wszystkich latach eksperymentu największy plon uzyskano z gorczycy białej, wyniósł on odpowiednio: 5,26 t ha -1 w 2005 r., 5,35 t ha -1 w 2006 r. oraz 5,00 t ha -1 w trzecim roku badań. Najniżej plonującym międzyplonem ścierniskowym okazała się mieszanka łubinu wąskolistnego z grochem siewnym pastewnym. Średnio z trzech lat badań plon powietrznie suchej masy roślin strączkowych był niższy o 60,8% od uzyskanego z gorczycy białej. Facelia błękitna i rzepak ozimy plonowały na zbliżonym poziomie (średnio 3,53 i 3,40 t ha -1 ). Nawożenie mineralne pod pszenicę jarą wykonywano w całości przedsiewnie. Dawki NPK (kg ha -1 ) były następujące: N 90, P 35, K 75. Przedsiewną uprawę roli pod pszenicę wykonywano w sposób typowy bronowanie, agregat przedsiewny: brona sprężynowa + wał strunowy. Stosowano zaprawę nasienną Funaben T 480 FS (s.a. tiuram + karbendazym) w ilości: 200 g na 100 kg ziarna. Zboże wysiewano w pierwszej dekadzie kwietnia w ilości 220 kg ha -1. Do zbioru pszenicy jarej przystępowano w fazie dojrzałości pełnej (pierwsza dekada sierpnia). W doświadczeniu stosowano jedynie pielęgnację mechaniczną, polegającą na wykonaniu bronowania w fazie 3 4 liści (faza w skali BBCH). W fazie widocznego, ale nierozwiniętego liścia flagowego (faza 37 w skali BBCH) stosowano fungicyd Tilt Plus 400 EC (s.a. propikonazol + fenpropidyna) w dawce 1,0 l ha -1. Zachwaszczenie łanu pszenicy jarej oceniano metodą botaniczno-wagową około dziesięć dni przed zbiorem. Ocena ta obejmowała skład gatunkowy, liczebność i powietrznie suchą masę chwastów. Dokonano jej na powierzchniach próbnych, wyznaczonych ramką o wymiarach 1 m 0,5 m, w dwóch wybranych losowo punktach każdego poletka. Zebrany w latach materiał wynikowy poddany został ocenie statystycznej za pomocą wieloczynnikowej analizy wariancji i wielokrotnych przedziałów ufności Tukeya.

4 24 D. Gawęda WYNIKI I DYSKUSJA W okresie prowadzenia badań łan pszenicy jarej zasiedlały ogółem 24 gatunki chwastów, z których 19 należało do krótkotrwałych, a pozostałe do wieloletnich (tab. 3). Niezależnie od zastosowanego międzyplonu ścierniskowego gatunkiem dominującym był Chenopodium album. Największą liczbę egzemplarzy tego chwastu zanotowano po gorczycy białej i na obiekcie kontrolnym, natomiast najmniejszą po mieszance strączkowych i facelii błękitnej. W łanie pszenicy licznie występowały również: Stellaria media, Echinochloa crus-galli, Sonchus asper, Amaranthus retroflexus oraz Sonchus oleraceus. Najliczniej występującymi gatunkami wśród chwastów wieloletnich były Taraxacum officinale i Convolvulus arvensis. Obecność Taraxacum officinale zanotowano na wszystkich obiektach doświadczenia, natomiast Convolvulus arvensis nie wystąpił po gorczycy białej i mieszance roślin strączkowych. Największą liczbę gatunków chwastów krótkotrwałych stwierdzono po rzepaku ozimym 17, najmniejszą zaś na obiekcie bez międzyplonów 12. Wśród chwastów wieloletnich największą liczbę gatunków zanotowano w pszenicy wysianej po facelii błękitnej 4, natomiast po gorczycy białej zaobserwowano obecność jedynie Taraxacum officinale. Tabela 2. Plon powietrznie suchej masy międzyplonów w pszenicy jarej (t ha -1 ) Table 2. Yield of air-dried matter of cover crops in spring wheat (t ha -1 ) Międzyplon Średnio Cover crops Mean B C D E 5,26 2,61 2,71 1,42 5,35 3,89 3,59 2,71 5,00 4,10 3,90 2,00 5,20 3,53 3,40 2,04 Średnio Mean 3,00 3,89 3,75 - B: gorczyca biała white mustard C: facelia błękitna fiddleneck D: rzepak ozimy winter rapeseed E: łubin wąskolistny + groch siewny pastewny narrow-leafed lupine + field pea Średnio za trzy lata badań międzyplony ścierniskowe różnicowały istotnie liczbę chwastów na 1 m 2 pszenicy jarej (tab. 4). Największą wartość tej cechy stwierdzono na obiekcie bez międzyplonów. Wysiew pszenicy po rzepaku ozimym oraz mieszance strączkowych ograniczał liczbę chwastów o 18,5% w porównaniu z obiektem kontrolnym. Również w badaniach Dworakowskiego [1998] na obiektach z przyoraną masą międzyplonu ścierniskowego (gorczycy białej) wystąpiło o 3,3 szt. m -2 chwastów mniej w porównaniu z uprawą pszenicy jarej bez międzyplonów. Natomiast Deryło [1990] stwierdził, iż zachwaszczenie pszenicy jarej nie zależało istotnie od zastosowanego międzyplonu ścierniskowego i było niewielkie (średnio 13,6 szt. m -2 ). Obliczenia statystyczne udowodniły wpływ międzyplonów ścierniskowych na liczbę chwastów na 1 m 2 pszenicy w drugim roku trwania doświadczenia. Najmniejszą wartość tej cechy stwierdzono po gorczycy białej, po której była ona istotnie niższa w porównaniu z zanotowaną po facelii błękitnej oraz na obiekcie kontrolnym, odpowiednio o 65,1 i 55,7%. W 2007 r. wysiew pszenicy po rzepaku ozimym i mieszance strączkowych ograniczał istotnie liczbę chwastów w porównaniu z uprawą tej rośliny po facelii błękitnej o 42,6 i 41,3%.

5 WPŁYW MIĘDZYPLONÓW ŚCIERNISKOWYCH NA ZACHWASZCZENIE PSZENICY Tabela 3. Gatunki chwastów występujące w łanie pszenicy jarej (średnio w latach ), szt. m -2 Table 3. Weed species in spring wheat canopy (mean in ), no. m -2 Chwasty Weeds Krótkotrwałe Short-lived Wieloletnie Perennial Gatunki Międzyplon Cover crop Średnio Species A B C D E Mean Chenopodium album 11,1 11,2 8,4 8,8 8,3 9,6 Stellaria media 3,3 2,1 4,3 3,3 2,5 3,1 Echinochloa crus-galli 1,5 0,2 2,6 0,2 1,9 1,3 Sonchus asper 1,1 0,3 0,5 1,0 0,3 0,6 Amaranthus retroflexus 0,8 0,7 0,5 0,5 0,5 0,6 Sonchus oleraceus 0,1 0,2 0,6 0,7 1,3 0,6 pozostałe others 2,9 2,6 2,4 2,5 1,8 2,4 razem total 20,8 17,3 19,3 17,0 16,6 18,2 liczba gatunków species number Taraxacum officinale 0,1 0,1 0,3 0,1 0,2 0,2 Convolvulus arvensis 0,1 0,8 0,1 0,2 pozostałe others 0,1 0,4 0,4 0,1 razem total 0,3 0,1 1,5 0,2 0,6 0,5 liczba gatunków species number Liczba chwastów ogółem Total weed number 21,1 17,4 20,8 17,2 17,2 18,7 Liczba gatunków ogółem Total species number gatunek nie występował species not occurring A: obiekt kontrolny control object B: gorczyca biała white mustard C: facelia błękitna fiddleneck D: rzepak ozimy winter rapeseed E: łubin wąskolistny + groch siewny pastewny narrow-leafed lupine + field pea Tabela 4. Liczba chwastów (szt. m -2 ) w łanie pszenicy jarej Table 4. Weed number (szt. m -2 ) in spring wheat canopy Międzyplon Średnio Cover crop Mean A B C D E 21,0 26,0 18,0 20,0 19,3 18,5 8,2 23,5 13,5 13,8 23,8 18,0 20,8 18,0 18,5 21,1 17,4 20,8 17,2 17,2 Średnio Mean 20,9 15,5 19,8 - międzyplony = 3,80, cover crops = 3.80 NIR 0,05 LSD 0,05 lata = 2,51, years = 2.51 międzyplony lata = 8,32, cover crops years = 8.32 A: obiekt kontrolny control object B: gorczyca biała white mustard C: facelia błękitna fiddleneck D: rzepak ozimy winter rapeseed E: łubin wąskolistny + groch siewny pastewny narrow-leafed lupine + field pea

6 26 D. Gawęda Tabela 5. Powietrznie sucha masa chwastów (g m -2 ) w łanie pszenicy jarej Table 5. Air dry weed mass (g m -2 ) in spring wheat canopy Międzyplon Średnio Cover crop Mean A B C D E 5,9 6,4 5,1 9,6 4,8 3,3 2,2 4,4 1,8 2,3 45,7 13,7 7,7 13,0 16,9 18,3 7,4 5,7 8,1 8,0 Średnio Mean 6,4 2,8 19,4 - międzyplony = 5,20, cover crops = 5.20 NIR 0,05 LSD 0,05 lata = 3,43, years = 3.43 międzyplony lata = 11,39, cover crops years = A: obiekt kontrolny control object B: gorczyca biała white mustard C: facelia błękitna fiddleneck D: rzepak ozimy winter rapeseed E: łubin wąskolistny + groch siewny pastewny narrow-leafed lupine + field pea Liczba chwastów na 1 m 2 pszenicy jarej różniła się istotnie w poszczególnych latach trwania doświadczenia. Najmniejszą wartość tej cechy zanotowano w 2007 r. W porównaniu z drugim rokiem eksperymentu istotnie większą liczbę chwastów stwierdzono w pozostałych latach badań, odpowiednio o 5,4 szt. m -2 w 2006 r. i 4,3 szt. m -2 w trzecim roku eksperymentu. Średnio przez trzy lata badań wszystkie zastosowane w doświadczeniu międzyplony ścierniskowe ograniczały istotnie powietrznie suchą masę chwastów na 1 m 2 pszenicy jarej, w porównaniu z obiektem bez międzyplonów (tab. 5). Najbardziej korzystna okazała się uprawa pszenicy po facelii błękitnej, gdzie masa chwastów była aż o 68,9% mniejsza od stwierdzonej na obiekcie kontrolnym. Odmienne rezultaty uzyskał w swoich badaniach Woźniak [2005]. Autor ten, uprawiając pszenicę jarą w monokulturze, stwierdził, iż na wszystkich obiektach z przyorywaną masą międzyplonów liczba i powietrznie sucha masa chwastów były większe w porównaniu ze stwierdzonymi na obiekcie kontrolnym. Potwierdzeniem odchwaszczającego wpływu facelii są natomiast badania Jabłońskiej-Ceglarek [1972]. Autorka ta wykazała, iż rośliny szybko rosnące i zacieniające glebę, m.in. facelia, ograniczają w sposób znaczący zachwaszczenie gleby. Obliczenia statystyczne udowodniły wpływ międzyplonów ścierniskowych na masę chwastów w trzecim roku omawianego eksperymentu. Największą wartość tej cechy stwierdzono na obiekcie bez międzyplonów i różniła się ona istotnie od zanotowanej po wszystkich międzyplonach ścierniskowych. Powietrznie sucha masa chwastów różniła się istotnie w poszczególnych latach trwania eksperymentu. Największą wartość tej cechy stwierdzono w ostatnim roku doświadczenia, najmniejszą zaś w 2007 r.

7 WPŁYW MIĘDZYPLONÓW ŚCIERNISKOWYCH NA ZACHWASZCZENIE PSZENICY WNIOSKI 1. Niezależnie od zastosowanego międzyplonu ścierniskowego dominującym gatunkiem chwastów krótkotrwałych w łanie pszenicy jarej był Chenopodium album. 2. Najliczniej występującymi gatunkami wśród chwastów wieloletnich były Taraxacum officinale i Convolvulus arvensis. Obecność Taraxacum officinale zanotowano na wszystkich obiektach doświadczenia, natomiast Convolvulus arvensis nie wystąpił po gorczycy białej i mieszance roślin strączkowych. 3. Wysiew pszenicy jarej na obiektach z przyoranym rzepakiem ozimym oraz mieszanką strączkowych ograniczał o 18,5% liczbę chwastów na 1 m 2 w porównaniu z uprawą tej rośliny bez międzyplonu ścierniskowego. 4. Wszystkie zastosowane w doświadczeniu międzyplony obniżały istotnie powietrznie suchą masę chwastów na 1 m 2 pszenicy jarej w porównaniu z obiektem kontrolnym. Spośród międzyplonów ścierniskowych najbardziej ograniczająco na wartość tej cechy wpłynęło stanowisko po facelii błękitnej, a najmniej po rzepaku ozimym. PIŚMIENNICTWO Andrzejewska J., Międzyplony w zmianowaniach zbożowych. Post. Nauk Rol. 1, Deryło S., Badania nad regenerującą rolą poplonów ścierniskowych w płodozmianach o różnym udziale zbóż. Rozpr. Nauk. 127, AR Lublin. Duer I., Wpływ międzyplonu ścierniskowego na plonowanie i zachwaszczenie jęczmienia jarego. Fragm. Agron. 4, Dworakowski T., Działanie międzyplonu ścierniskowego w ogniwie zmianowania zboża ozime zboża jare. Fragm. Agron. 3, Jabłońska-Ceglarek R., Wartość nawozowa poplonów ścierniskowych. Zesz. Nauk. AR w Szczecinie, Agricultura, 38, Jaskulski D., Tomalak S., Rudnicki F., Regeneracja stanowiska po pszenicy ozimej dla jęczmienia jarego przez rośliny międzyplonu ścierniskowego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 470, Kuś J., Jończyk K., Wpływ międzyplonu na plonowanie jęczmienia jarego uprawianego po zbożach. Pam. Puł. 112, Kuś J., Jończyk K., Regenerująca rola międzyplonów w zbożowych członach zmianowania. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 470, Wojciechowski W., Międzyplony ścierniskowe jako czynnik zapobiegający negatywnym skutkom wysycenia struktury zasiewów zbożami. Post. Nauk Rol. 5, Woźniak A., Wpływ wsiewek międzyplonowych i nawożenia organicznego na plonowanie i zachwaszczenie pszenicy jarej uprawianej w monokulturze. Annales UMCS, sec. E, Agricultura, 60, Summary. The study was aimed at evaluating the influence of stubble crops on species composition, number, and air-dried matter of weeds in a canopy of spring wheat grown in a monoculture. The field experiment was carried out in in The Experimental Farm Uhrusk (University of Life Sciences in Lublin). The experimental factors consisted of the type of ploughed stubble

8 28 D. Gawęda crops: A control (with no crops), B white mustard, C fiddleneck, D winter rapeseed, E mixture of legumes (narrow-leafed lupine + garden pea). Only mechanical nursery operations were applied during the experiment; it consisted in harrowing made at 3 4 leaves stage. The highest number of weeds per 1 square meter area was recorded in wheat cultivated without stubble crops. As compared to the control, the number of weeds per 1 m 2 was significantly lower after winter rapeseed and a mixture of a legumes. All stubble crops applied in the experiment considerably reduced weed air-dried matter comparing to the object with no crops. Key words: stubble crop, spring wheat, monoculture, canopy infestation