REAKCJA GROCHU SIEWNEGO NA UPRAWĘ W NARASTAJĄCEJ MONOKULTURZE. Bogumił Rychcik, Józef Tyburski, Kazimiera Zawiślak

Transkrypt

1 Acta Sci. Pol., Agricultura 3(1) 24, REAKCJA GROCU SIEWNEGO NA UPRAWĘ W NARASTAJĄCEJ MONOKULTURZE Bogumił Rychcik, Józef Tyburski, Kazimiera Zawiślak Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie 1 Streszczenie. W pracy przedstawiono wyniki 6-letnich badań, uzyskane w doświadczeniu płodozmianowym, zlokalizowanym na glebie płowej kompleksu pszennego dobrego i Ŝytniego bardzo dobrego. Oceniano plonowanie dwóch odmian grochu siewnego Ergo i Agat, uprawianych w płodozmianie 6-polowym oraz w narastającej 1-6-letniej monokulturze, stosując trzy warianty jego ochrony. Plon nasion grochu w płodozmianie wyniósł średnio 3,99 t ha -1, zaś w uprawie po sobie był niŝszy o 47%. W monokulturze nastąpiło zmniejszenie obsady roślin o 12,1%, liczby strąków o 44,2%, a liczby i masy nasion odpowiednio o 48,9 i 21,9%. Odmiany reagowały na zbliŝonym poziomie zarówno na rodzaj następstwa (płodozmian, monokultura), jak i na poziom zabiegów plonochronnych (herbicydy, fungicydy). Stosowanie herbicydów i fungicydów w płodozmianie nie jest uzasadnione, natomiast w monokulturze przyczynia się do wzrostu plonu nasion. Słowa kluczowe: groch siewny, płodozmian, monokultura, plon nasion WSTĘP Polowy system uŝytkowania roli, w odróŝnieniu od łąkowego czy leśnego, prowadzi do zmniejszenia zasobów substancji organicznej i pogorszenia właściwości fizycznych wierzchniej warstwy gleby. Najbardziej negatywnie na glebę wpływają rośliny okopowe, nieco słabiej zboŝa, a regenerująco rośliny motylkowate. Jednym ze sposobów na utrzymanie Ŝyzności i urodzajności gleby jest stosowanie płodozmianu z udziałem roślin próchnicotwórczych [Ryszkowski 1979, Řimowský 1987, Niewiadomski 1998]. Taką funkcję, spośród wielu gatunków polowej uprawy roślin, pełnią motylkowate jednoroczne (bobik, groch, wyka, łubin i inne). Mają one niewielkie wymagania przedplonowe, a duŝą wartość następczą dla zbóŝ oraz roślin przemysłowych. Jednocześnie sąźródłem taniego białka, soli mineralnych i witamin, komponentem pasz dla zwierząt gospodarskich, a nasiona niektórych z nich (grochu, fasoli, soi) stanowią cenny pokarm dla ludzi [Lampart-Szczapa 1997, Martyniak 1997]. Postęp hodowlany w zakresie plen- Adres do korespondencji Corresponding author: dr inŝ. Bogumił Rychcik, Katedra Systemów Rolniczych Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie, pl. Łódzki 3, Olsztyn, bogumilr@uwm.edu.pl

2 196 B. Rychcik, J. Tyburski, K. Zawiślak ności, równomiernego dojrzewania oraz zmechanizowania zbioru stwarza szansę uprawy roślin strączkowych równieŝ w warunkach Polski północno-wschodniej [Boros i Sawicki 1997, Święcicki i in. 1997]. Jedną z przyczyn zawodności uprawy roślin motylkowatych jest ich wyjątkowa wraŝliwość na następstwo po sobie. Zdaniem wielu autorów warunkiem koniecznym przy uprawie motylkowatych jednorocznych jest zachowanie 4-5-letniej przerwy w powracaniu na to samo pole [Święcicki 1992, Urbanowski i in. 1997, Kurowski i in. 22]. Celem przeprowadzonych badań było sprawdzenie reakcji dwóch odmian grochu siewnego na uprawę w płodozmianie i w narastającej monokulturze, z zastosowaniem zabiegów plonochronnych (herbicydów i fungicydów). MATERIAŁ I METODY W pracy przedstawiono wyniki 6-letnich ( ) badań, uzyskane w statycznym doświadczeniu płodozmianowym, przeprowadzonym w Zakładzie Produkcyjno- -Doświadczalnym Bałcyny koło Ostródy. Zlokalizowano je na glebie płowej, klasy bonitacyjnej IIIa-IIIb, kompleksu pszennego dobrego i Ŝytniego bardzo dobrego. W doświadczeniu oceniano plonowanie dwóch odmian grochu siewnego Ergo i Agat, uprawianych w płodozmianie 6-polowym: burak cukrowy (na oborniku) kukurydza jęczmień jary groch siewny rzepak ozimy pszenica ozima oraz w narastającej 1-6- letniej monokulturze (w roku poprzedzającym właściwe badania przedplonem był groch). Stosowano trzy warianty ochrony grochu: bez ochrony (obiekt kontrolny), z ochroną herbicydem (Topogard 5 WP), + F z ochroną herbicydem i fungicydem (Topogard 5 WP + Dithane 75 WG). Uprawę gleby, nawoŝenie oraz ochronę łanu wykonywano zgodnie z zaleceniami agrotechnicznymi IUNG w Puławach [Święcicki 1992]. Uprawę roli prowadzono systemem płuŝnym, obejmującym zespół upraw poŝniwnych (podorywkę z broną) i przedzimowych (orkę przedzimową). Wiosną wykonywano uprawy przedsiewne, w skład których wchodziło bronowanie, następnie kultywatorowanie z bronowaniem, a bezpośrednio przed siewem uprawa agregatem uprawowym. Siew w zagęszczeniu 1 roślin na 1 m 2, w rozstawie rzędów co 2 cm, następował w drugiej połowie kwietnia (z wyjątkiem 1997 roku), natomiast zbiór na przełomie lipca i sierpnia (tab. 1). Tabela 1. Długość okresu wegetacji grochu siewnego oraz opady w latach Table 1. Duration of growing season of field pea and precipitation, Rok Year Data siewu Sowing date Data zbioru arvest date Wegetacja, dni Growing season, days Opady kwiecień lipiec Precipitation April July mm ,4 3, , ,4 25, , ,4 31, , ,4 19, , ,3 5, , ,4 27, , ,3 Acta Sci. Pol.

3 Reakcja grochu siewnego Obornik stosowano jesienią, w płodozmianie pod burak cukrowy w dawce 3 t ha -1, natomiast w 6-letnim cyklu monokultury grochu pod plony 1993 i 1996 r. po 15 t ha -1. W obu systemach następstwa grochu nawoŝenie mineralne wynosiło 2 kg NPK, w tym: N 4, P 2 O 5 6, K 2 O 1 kg ha -1. Dawki nawozów mineralnych wynikały z potrzeb pokarmowych grochu oraz zasobności gleby, która w przypadku P, K i Mg była średnia do wysokiej. Doświadczenie realizowano jako 3-czynnikowe, w układzie losowanych bloków, w trzech powtórzeniach. Wielkość poletek do siewu i zbioru wynosiła 27 m 2 (15, x 1,8 m). Plon nasion grochu oraz jego strukturę poddano analizie wariancji za pomocą programu Statistica 6., a istotność róŝnic określano na poziomie α =,5. WYNIKI I DYSKUSJA Warunki pogodowe mają decydujący wpływ na wielkość i jakość plonu. W badaniach przeprowadzonych przez Rajs i in. [1994] oraz Urbanowskiego i in. [1997] plon grochu pozostawał w wyraźnym związku z warunkami meteorologicznymi, a zwłaszcza z ilością opadów w okresie wegetacji. Potwierdza to analiza sumy opadów w okresie wegetacji grochu siewnego (od kwietnia do lipca) za lata (tab. 1). NajwyŜsze plony nasion grochu siewnego w obu stanowiskach uzyskano w latach o opadach zbliŝonych do średnich z wielolecia, czyli w 1993 i Przedplony istotnie róŝnicowały plony nasion grochu siewnego. W płodozmianie uzyskano średnio 3,99, a w monokulturze 2,11 t ha -1, czyli aŝ o 47% mniej (rys. 1, 2). W kolejnych latach badań wystąpiły istotne, pogłębiające się róŝnice w plonach nasion. W płodozmianie najwyŝszą wydajność uzyskano w roku 1996 (5,31 t ha -1 ), który cechował się najdłuŝszym okresem wegetacji, a w uprawie monokulturowej w latach 1993 (2,72 t ha -1 ) i 1996 (2,93 t ha -1 ), gdy groch nawoŝono obornikiem w dawkach po 15 t ha -1. O pozytywnej roli nawoŝenia organicznego lub mieszanego (obornik + NPK) w monokulturze grochu polnego donosi Gawrońska-Kulesza [1975]. Ponadto autorka podkreśla fakt obniŝania się plonu nasion wraz z narastaniem uprawy ciągłej. Rys. 1. Fig. 1. Plon nasion grochu w kolejnych latach jego uprawy w płodozmianie i monokulturze Yield of field pea in successive years of its cultivation in crop rotation and monoculture Agricultura 3(1) 24

4 198 B. Rychcik, J. Tyburski, K. Zawiślak Płodozmian Monokultura Płodozmian Monokultura Crop rotation Monoculture Crop rotation Monoculture NIR,5 LSD.5 dla następstwa roślin for crop sequence,82 t ha -1 bez ochrony no protection ochrona herbicydami herbicides protection + F ochrona herbicydami i fungicydami herbicides and fungicides protection Rys. 2. Wpływ następstwa i ochrony roślin na plon nasion grochu siewnego, t ha -1 Fig. 2. Effect of crop rotation and plant protection on field pea seed yield, t ha -1 W przeprowadzonych badaniach przedplony nie róŝnicowały plonu nasion porównywanych odmian grochu (Ergo i Agat). RównieŜ zastosowany posiewnie herbicyd Topogard 5 WP nie wpływał na wielkość plonu w płodozmianie, natomiast w monokulturze, silnie opanowanej przez chwasty, ograniczając ich rozwój, powodował wzrost wydajności nasion o 13% (rys. 2). Za jedną z głównych przyczyn niepowodzeń w uprawach monokulturowych, w tym grochu, uwaŝa się zachwaszczenie. W omawianym doświadczeniu liczba chwastów na obiektach bez herbicydu wynosiła 442 szt. m -2, a dominującym gatunkiem była komosa biała, która stanowiła aŝ 68% ogólnej liczby chwastów. Jak podaje Gawrońska-Kulesza [1975], nasilenie zachwaszczenia grochu w monokulturze wpływa na wzrost, rozwój i plonowanie roślin. Wzbogacenie ochrony łanu grochu fungicydem Dithane 75 WG ograniczało rozwój chorób zarówno w płodozmianie, jak i monokulturze. Jak wykazali Kurowski i in. [1997], system następstwa roślin nie miał wpływu na poraŝenie roślin przez Botritis ssp. oraz Phoma ssp., natomiast uprawa grochu w monokulturze powodowała 5-6-krotne zwiększenie poraŝenia podstawy łodygi przez Fusarium ssp. Przedplony powodowały istotne zmiany w obsadzie roślin i cechach mierzalnych plonu (tab. 2). W płodozmianie obsada roślin wynosiła średnio 1,6 szt. m -2, czyli była zgodna z oczekiwaną, zaś w monokulturze była o 12% mniejsza. W obu systemach następstwa zarysowała się tendencja mniejszego zagęszczenia roślin w wariantach bez ochrony chemicznej. Większe róŝnice dotyczyły liczby strąków i nasion z rośliny. Na roślinach z płodozmianu odnotowano średnio 7,1 strąków, w których znajdowało się 22,1 nasion. W monokulturze liczba strąków wynosiła 3,9, a nasion 11,3, czyli odpowiednio o 44 i 49% mniej. Uprawa grochu w monokulturze powodowała takŝe zmniejszenie masy tysiąca nasion. W płodozmianie, niezaleŝnie od odmian, wynosiła ona 254 g, podczas gdy w monokulturze była o 21% mniejsza. Acta Sci. Pol.

5 Reakcja grochu siewnego Tabela 2. Struktura plonu dwóch odmian grochu siewnego w latach Table 2. Yield components of two cultivars of field pea, Uprawa w płodozmianie Grown in crop rotation Poziom ochrony Level of protection Ergo Agat + F średnia mean Uprawa w 1-6-letniej monokulturze Grown in 1-6-years of monoculture Ergo Obsada roślin na 1m 2 Number of plants per 1 m Agat średnia mean NIR,5 LSD.5 dla for: następstwa roślin crop sequence 5,6 + F 6,8 6,7 6,9 Liczba strąków z rośliny Number of pods per plant 7,4 7, 7,6 7,1 6,9 7,2 3,6 4, 4,2 3,6 4,1 4, 6,8 7,3 7,1 3,9 3,9 3,9 NIR,5 LSD.5 dla for: następstwa roślin crop sequence 1,2 + F 22,2 23,3 21, Liczba nasion z rośliny Number of pulses per plant 2,5 21,9 23,4 21,4 22,6 22,2 9,7 12,2 12,4 1,1 11,9 11, ,6 4,1 4,1 9,9 12,1 11,9 22,2 21,9 22,1 11,4 11,1 11,3 NIR,5 LSD.5 dla for: następstwa roślin crop sequence 2,62 + F Masa tysiąca nasion 1 seed weight, g NIR,5 LSD.5 dla for: następstwa roślin crop sequence 6,41 bez ochrony no protection ochrona herbicydami herbicides protection + F ochrona herbicydami i fungicydami herbicides and fungicides protection Oceniane odmiany róŝniły się pod względem liczby strąków oraz liczby i masy nasion. Odmiana Ergo, niezaleŝnie od stanowiska, charakteryzowała się mniejszą liczbą strąków 5,4, a większą liczbą nasion z rośliny 16,8, wobec 5,6 i 16,5 u odmiany Agat, lecz ustępowała jej o 3% masą tysiąca nasion. Zdaniem Urbanowskiego i in. Agricultura 3(1) 24

6 2 B. Rychcik, J. Tyburski, K. Zawiślak [1997] spadek plonu nasion grochu pastewnego w monokulturze wynika ze zmniejszenia liczby strąków na roślinie, liczby nasion w strąku oraz masy tysiąca nasion. Natomiast Gawrońska-Kulesza [1975] wskazuje na słaby rozwój roślin, mniejszą powierzchnię liści oraz delikatniejsze łodygi peluszki uprawianej w monokulturze. NaleŜy podkreślić, iŝ zagadnienie uprawy grochu w monokulturze było sporadycznie badane; podejmowano je w SGGW w Warszawie i ATR w Bydgoszczy. PODSUMOWANIE Przeprowadzone w Polsce północno-wschodniej 6-letnie ( ) ścisłe badania polowe dotyczące uprawy dwóch odmian grochu siewnego w płodozmianie i narastającej 1-6-letniej monokulturze, z ochroną roślin przed chwastami i chorobami, pozwalają stwierdzić, Ŝe płodozmian zabezpiecza wysoki (rosnący w latach) poziom plonowania grochu siewnego, natomiast uprawa w monokulturze prowadzi do silnej redukcji wydajności. W warunkach wielokrotnej uprawy grochu po sobie dochodzi do wzrostu zachwaszczenia plantacji i wzrostu zagroŝenia przez Fusarium ssp. Stosowanie środków plonochronnych (herbicydów i fungicydów) nie jest uzasadnione w płodozmianie, natomiast zastosowany w monokulturze Topogard 5 WP, poprzez ograniczenie liczby chwastów, powoduje wzrost plonu nasion o 13%. PIŚMIENNICTWO Boros L., Sawicki J., Ocena wybranych odmian i form w kolekcji grochu siewnego (Pisum sativum L.). Cz. I. Zmienność i odziedziczalność cech uŝytkowych grochu. Cz. II. Stabilność plonowania i współzaleŝność cech. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 446, Gawrońska-Kulesza A., Uprawa peluszki w monokulturze. Rocz. Nauk Roln. A 1 (4), Kurowski T.P., Cwalina-Ambroziak B., Sadowski T., 22. Płodozmian jako czynnik róŝnicujący nasilenie chorób grochu polnego (Pisum sativum L.). Acta Agrobot. 55, Kurowski T.P., Majchrzak B., Pszczółkowski P., Wpływ następstwa roślin na występowanie chorób bobiku i grochu. Acta Acad. Agric. Tech. Olst., Agricultura 64, Lampart-Szczapa E., Nasiona roślin strączkowych w Ŝywieniu człowieka. Wartość biologiczna i technologiczna. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 446, Martyniak J., Postęp biologiczny w roślinach strączkowych w okresie transformacji gospodarki w Polsce. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 446, Niewiadomski W., Nauka o płodozmianach stan i perspektywy. Post. Nauk Roln. 3, Rajs T., Urbanowski S., Rudnicki F., Wpływ ilości opadów na efekty uprawy roślin w wieloletnich monokulturach. Cz. II. Groch pastewny. Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Rolnictwo 35, Řimowský K., Resztki poŝniwne roślin uprawnych i ich wpływ na bilans masy organicznej gleby. Acta Acad. Agric. Tech. Olst., Agricultura 44, Ryszkowski L., Produkcja roślinna a przepływ energii i obieg materii w agroekosystemach. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 228, Święcicki W., Technologia uprawy grochu. [W:] Zalecenia agrotechniczne, IUNG Puławy, T. I, Święcicki W., Święcicki W.K., Wiatr K., istoria, współczesne osiągnięcia i perspektywy hodowli roślin strączkowych w Polsce. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 446, Acta Sci. Pol.

7 Reakcja grochu siewnego Urbanowski S., Rajs T., Piekarczyk M., Produkcyjność grochu pastewnego w zmianowaniu tradycyjnym, uproszczonym i w monokulturze. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 446, RESPONSE OF FIELD PEA TO A CULTIVATION IN INCREASING MONOCULTURE Abstract. The paper presents the results of a 6-year investigation in a crop-rotation experiment on lessive soil (Orthic Luvisols) of a good wheat complex and of a very good rye complex. There was evaluated yielding of field pea cultivars, Ergo and Agat, grown in a 6-field crop rotation and an increasing 1-6 year monoculture with three pea protection variants. The field pea seed yield in the crop rotation amounted to an average of 3.99 t ha -1, while in the continuous cropping it was 47% lower. In monoculture there was a decrease in the plant density by 12.1%, the number of pods by 44.2% and the number and 1 seed weight by 48.9 and by 21.9%, respectively. The field pea cultivars reacted similarly to both the kind of crop sequence (crop rotation, monoculture) and the crop protection levels (herbicides, fungicides). The application of herbicides and fungicides in crop rotation is not justifiable, while in monoculture it increases the seed yield. Key words: field pea, crop rotation, monoculture, yield of pulses Otrzymano Received: Zaakceptowano Accepted: Agricultura 3(1) 24