WPŁYW SPOSOBU PRZYGOTOWANIA GLEBY DO SIEWU I RODZAJU POZOSTAWIONEJ BIOMASY NA ZACHWASZCZENIE KUKURYDZY

Transkrypt

1 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (3) 2007 WPŁYW SPOSOBU PRZYGOTOWANIA GLEBY DO SIEWU I RODZAJU POZOSTAWIONEJ BIOMASY NA ZACHWASZCZENIE KUKURYDZY LESZEK MAJCHRZAK, GRZEGORZ SKRZYPCZAK Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego Katedra Uprawy Roli i Roślin Mazowiecka 45/46, Poznań leszmaj@au.poznan.pl I. WSTĘP Uproszczenia w uprawie roli prowadzą najczęściej do zmian w liczbie, masie oraz strukturze zachwaszczenia roślin. Zmiany te są tym wyraźniejsze, im dłuższy czas stosowania uproszczeń. Początkowo, większa masa chwastów po wykonaniu siewu bezpośredniego, po kilku latach jego stosowania zmniejsza się do poziomu obserwowanego po tradycyjnej uprawie (Blecharczyk i wsp. 2004; Kubik-Komar i wsp. 2006). Jak twierdzą Frant i Bujak (2006) zmiany w strukturze zachwaszczenia dotyczą najczęściej wzrostu zachwaszczenia gatunkami wieloletnimi i jednorocznymi. Celem badań było ukazanie charakteru zmian zachodzących w zbiorowisku chwastów oraz w ich składzie gatunkowym pod wpływem uproszczeń w uprawie roli i rodzaju pozostawionej biomasy. II. MATERIAŁ I METODY Badania przeprowadzono w latach na polach Zakładu Doświadczalno- -Dydaktycznego Uprawy Roli i Roślin w Swadzimiu należącego do Akademii Rolniczej w Poznaniu. Doświadczenia zlokalizowano na glebie płowej właściwej należącej do klasy bonitacyjnej IVb kompleksu żytniego dobrego o zawartości w warstwie ornej 9,5 mg P/100 g gleby; 14,4 mg K/100 g gleby i 10,4 mg Mg/100 g gleby. Założono je metodą losowanych bloków jako dwuczynnikowe w 4 powtórzeniach. Czynnikami doświadczalnymi były: I Sposób uprawy roli: A) uprawa tradycyjna (latem podorywka 8 12 cm i orka siewna 25 cm, wysiew poplonów i orka jesienna 25 cm + wiosną uprawki doprawiające kultywator + wał strunowy, siew kukurydzy),

2 192 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (3) 2007 B) siew bezpośredni (wysiew poplonów siewnikiem do siewu bezpośredniego z redlicami talerzowymi firmy Great Plains (USA), wiosną zastosowanie herbicydu Roundup 360 SL i siew kukurydzy). II Rodzaj pozostawionej biomasy: a) gorczyca biała (Salvo 20 kg/ha), b) owies (Dragon 135 kg/ha), c) wyka jara (Szelejewska 100 kg/ha), d) słoma pszenna (około 3 t/ha), e) kontrola (ściernisko). Ochronę chemiczną prowadzono stosując wiosną przed siewem herbicyd Roundup 360 SL w dawce 3,5 l/ha (na wszystkich obiektach z siewem bezpośrednim). Bezpośrednio po siewie kukurydzy zastosowano mieszaninę środków Primextra Gold 720 SC w dawce 3,5 l/ha + Azoprim 50 WG w dawce 1,0 kg/ha. W fazie 6 7 liści kukurydzy oceniono podstawowe parametry zachwaszczenia w oparciu o skład gatunkowy, liczbę i biomasę chwastów, na podstawie których obliczono wskaźniki zachwaszczenia: relatywnej obfitości Ra, bioróżnorodności Shannona (H) i dominacji Simsona (C) (Topham i Lawson 1982): Ra = rd + rf 2 Ra wskaźnik relatywnej obfitości (relative abundance index), gdzie: rd względna gęstość gatunku na m 2 będąca ilorazem liczby osobników danego gatunku i liczby osobników wszystkich gatunków na powierzchniach próbnych obiektu, rf względna częstość występowania gatunku na powierzchniach próbnych, czyli liczba wystąpień gatunku w stosunku do liczby wystąpień wszystkich gatunków na powierzchniach próbnych obiektu, H wskaźnik ogólnej bioróżnorodności Shannona H = S p log p i = 1 i n i i wskaźnik dominacji Simsona 2 C = p i gdzie: s liczba gatunków, p i stosunek liczby osobników i-tego gatunku do całkowitej liczebności wszystkich osobników. III. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Liczba gatunków chwastów w obu systemach uprawy roli na obiektach z uprawą gorczycy i owsa w międzyplonie oraz z pozostawioną słomą pszenną przy obu sposo-

3 Wpływ przygotowania gleby do siewu i rodzaju pozostawionej 193 bach uprawy gleby była taka sama (rys. 1). Różnica w liczbie taksonów wynikająca ze sposobu przygotowania gleby do siewu dotyczyła obiektu kontrolnego (ściernisko) Tabela 1. Zmiany gatunków chwastów w zbiorowisku w zależności od sposobu uprawy roli i rodzaju pozostawionej biomasy Table 1. Changes of weed species in association depending on soil tillage system and crop residue Rodzaj pozostawionej biomasy Crop residue Nazwa łacińska Latin binomial gorczyca biała white mustard owies oats wyka jara spring vetch słoma pszenna wheat straw Sposób uprawy Tillage system kontrola ściernisko control stubble TR SB TR SB TR SB TR SB TR SB Amaranthus retroflexus L Brassica napus L Capsella bursa-pastoris L. + Centaurea cyanus L. + Chenopodium album L. + + Cirsium arvense L Consolida regalis Gray Echinochloa crus-galli L Equisetum arvense L. + Elymus repens L Erigeron canadensis L Galium aparine L Geranium pusillum L Matricaria inodora L Papaver rhoeas L Polygonum avicurale L Polygonum convolvulus L Seraria viridis L. + Sonchus oleraceus L. + + Stellaria media L. + + Taraxacum officinale Weber + + Triticum aestivum L. + + Veronica arvensis L. + + Viola arvensis Murr TR uprawa tradycyjna tillage system SB siew bezpośredni direct drilling + obecność gatunku species presence brak gatunku species absence

4 194 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (3) 2007 Rys. 1. Liczba gatunków chwastów w zależności od sposobu uprawy roli i rodzaju pozostawionej biomasy [szt.] Fig. 1. Number of weed species depending on tillage system and kind of crop residue (10 gatunków po tradycyjnej uprawie i 13 gatunków po siewie bezpośrednim) oraz z uprawą wyki jarej w międzyplonie (odpowiednio 10 i 8 gatunków). Na obiekcie kontrolnym po wykonaniu siewu bezpośredniego występowały gatunki: Capsella bursapastoris, Consolida regalis oraz Papaver rhoeas, których nie odnotowywano po płużnej uprawie gleby (tab. 1). Natomiast po wykonaniu orki w stanowisku po wyce jarej pojawiły się: C. regalis, Matricaria inodora oraz Polygonum convolvulus, a po uprawie bezpłużnej Elymus repens. Tabela 2. Świeża masa chwastów w g/m 2 w zależności od sposobu uprawy i rodzaju pozostawionej biomasy Table 2. Fresh mass of weeds in g/m 2 depending on tillage system and crop residue Rodzaj pozostawionej biomasy Crop residue Sposób uprawy gleby Tillage system tradycyjny traditional siew bezpośredni direct drill Średnio Average Gorczyca biała White mustard 36,7 108,6 72,6 Owies Oat 41,7 212,4 127,1 Wyka jara Spring vetch 14,1 104,7 59,4 Słoma pszenna Wheat straw 17,4 94,7 56,0 Kontrola Ściernisko Control Stubble 5,8 145,7 75,8 Średnio Average 23,1 133,2 NIR (0,05) LSD (0.05) 102,70 r.n. r.n. różnica nieistotna not significant difference

5 Wpływ przygotowania gleby do siewu i rodzaju pozostawionej 195 Świeża masa chwastów określana na jednostce powierzchni była w sposób istotny zróżnicowana sposobem uprawy roli (tab. 2). Na obiektach z siewem bezpośrednim kukurydzy masa chwastów na jednostce powierzchni wynosiła 133,2 g/m 2, podczas gdy tradycyjna uprawa roli obniżyła ją ponad pięciokrotnie do 23,1 g/m 2. Biorąc pod uwagę rodzaj postawionej biomasy, największym zachwaszczeniem charakteryzował się obiekt, Rys. 2. Udział w biomasie gatunków dominujących na obiektach z siewem bezpośrednim Fig. 2. Participation in biomass of dominant species on the treatment with direct sowing Rys. 3. Udział w biomasie gatunków dominujących na obiektach z tradycyjną uprawą roli Fig. 3. Participation in biomass of dominant species on the treatment with traditional tillage

6 196 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (3) 2007 Rys. 4. Obfitość najważniejszych gatunków chwastów w zależności od sposobu uprawy roli wyrażona wskaźnikiem Ra Fig. 4. Abundance of major weed species depending on tillage system expressed by Ra index Rys. 5. Wartość wskaźnika bioróżnorodności Shannona H (średnio ) Fig. 5. Value of Shannon s biodiversity index H (average of years )

7 Wpływ przygotowania gleby do siewu i rodzaju pozostawionej 197 Rys. 6. Wartość wskaźnika dominacji C (średnio ) Fig. 6. Dominance index value C (average of years ) na którym uprawiano owies w międzyplonie (127,1 g/m 2 ), natomiast pozostawienie słomy po zbiorze pszenicy ozimej ograniczyło zachwaszczenie kukurydzy do 56 g/m 2. Istotność wpływu drugiego badanego czynnika nie została jednak statystycznie udowodniona. Na zmiany dotyczące masy chwastów, a także ich struktury gatunkowej, wskazywano już we wcześniejszych pracach (Majchrzak i wsp. 2002, 2003). Spośród gatunków pojawiających się w systemie bezorkowym gleby dominującymi były: Brassica napus 52% składu zbiorowiska, Geranium pusillum 37,4% oraz Amaranthus retroflexus 5,2% (rys. 2). W warunkach tradycyjnej uprawy gleby zmniejszył się udział B. napus do 30,1%, G. pusillum do 25%, a A. retroflexus do 0,3%. W warunkach takiej uprawy gleby wyraźniej zaznaczyły swoją obecność takie gatunki, jak: Polygonum avicurale 25%, Galium aparine 9,6% i Matricaria inodora 7,7% w ogólnej masie chwastów (rys. 3), co miało również swoje odzwierciedlenie w wartości wskaźnika obfitości (Ra) (rys. 4). Średnie wartości wskaźników z trzech lat badań bioróżnorodności (H) były wyższe po tradycyjnej uprawie gleby, szczególnie gdy kukurydza uprawiana była w stanowisku po wyce jarej wysiewanej jako międzyplon ścierniskowy (0,095), (rys. 5), a dominacji (C) (rys. 6) po siewie bezpośrednim (najwyższy w stanowisku po owsie 34,8, a najniższy na obiekcie kontrolnym (ściernisko) 18,3. Zróżnicowanie wartości wskaźników zachwaszczenia pod wpływem sposobu przygotowania gleby do siewu odnotowywali również Derksen i wsp. (1995), a także Jędruszczak i Antoszek (2004).

8 198 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (3) 2007 IV. LITERATURA Blecharczyk A., Małecka I., Skrzypczak G Wpływ uproszczonej uprawy roli na plonowanie i zachwaszczenie kukurydzy oraz właściwości gleby. Acta Sci. Pol., Agricultura 3 (1): Derksen D.A., Thomas A.G., Lafond G.P., Loeppky H.A., Swanton C.J Impact of postemergence herbicides on weed community diversity within conservation-tillage system. Weed Res. 35 (4): Frant M., Bujak K Wpływ uproszczeń w uprawie roli i poziomów nawożenia mineralnego na zachwaszczenie pszenicy jarej. Acta Agrophysica 8 (2): Jędruszczak M., Antoszek R Sposoby uprawy roli a bioróżnorodność zbiorowisk chwastów w monokulturze pszenicy ozimej. Acta Sci. Pol., Agricultura 3 (2): Kubik-Komar A., Jędruszczak M., Wesołowska-Janczarek M Use of multivariate analysis of variance and discriminant analysis to evaluate changes in weed community in winter wheat depending on herbicide dose. [dostęp: ] EJPAU. 9 (3): Dostępny w Internecie: Majchrzak L., Skrzypczak G., Pudełko J Wpływ uproszczeń w uprawie roli na plonowanie kukurydzy. Część I. Uprawa kukurydzy w plonie głównym. Pr. Kom. Nauk Roln. i Kom. Nauk Leśn. PTPN, 93: Majchrzak L., Skrzypczak G., Pudełko J Zmiany w zachwaszczeniu kukurydzy w zależności od sposobu uprawy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 490: Topham P.B., Lawson H.M Measurement of weed species diversity in crop /weed competition studies/. Weed Res. 22: LESZEK MAJCHRZAK, GRZEGORZ SKRZYPCZAK THE INFLUENCE OF TILLAGE SYSTEM AND CROP RESIDUE ON WEEDS INFESTATION IN MAIZE SUMMARY A field study was carried out in based on the static experiment at the Research Station Swadzim belonging to the Agricultural University of Poznań (PL). The objective of this study was to determine influence of simplification in tillage system and kind of crop residue on the changes in infestation and species composition. Mass of weeds per unit area was significantly different in relation to the applied tillage system. Fresh mass of weed were significantly higher after traditional tillage. There was no significant influence of kind of crop residue on characteristic examination. The highest average mass of weeds on the unit area was observed on the treatment with oats. Ploughing cultivation system increased number of weed species on the treatment with spring vetch. After direct drill higher number of weeds species occurred on control treatment. On the other treatments the number of weeds species was the same after direct drilling and traditional tillage. The higher volume of dominance index was observed after direct drilling as compared to the treatment with ploughing cultivation system. The highest index was observed on the treatment plots after oats and the lowest on the control treatment (stubble). On the plots where direct drill was used higher biomass was observed of such kind of weed species like: Brassica napus, Geranium pussilum and Amaranthus retroflexus. On the plots with traditional tillage system observations indicated higher biomass species like: Galium aparine, Matricaria inodora and Polygonum aviculare, it reflected the value of relative weed abundance index. Key words: crop residue, weed infestation, biodiversity, dominance, abundance