ROŚLINY OLEISTE OILSEED CROPS 34 (1):

Transkrypt

1 ROŚLINY OLEISTE OILSEED CROPS 34 (1): Mirosław Nowakowski, Katarzyna Franke Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Państwowy Instytut Badawczy, Oddział w Bydgoszczy Zakład Technologii Produkcji Roślin Okopowych Autor korespondencyjny M. Nowakowski, m.nowakowski@ihar.bydgoszcz.pl DOI: / Struktura plonu i oddziaływanie na populację mątwika ziemniaczanego (Globodera rostochiensis) wybranych odmian gorczycy białej uprawianej w plonie głównym I. Dynamika wzrostu roślin, kwitnienie i plon nasion * Yield structure of selected varieties of white mustard grown as main crops and their impact on the potato cyst nematode (Globodera rostochiensis) I. Dynamics of plant growth, flowering and seed yield Słowa kluczowe: odmiany gorczycy białej, wysokość roślin, kwitnienie, plon nasion Streszczenie W latach przeprowadzono doświadczenia na stanowisku z piaskiem gliniastym lekkim. Badania miały na celu porównanie dynamiki wzrostu roślin i udziału roślin kwitnących w trzech terminach oraz plonu nasion i masy 1000 nasion dziesięciu odmian gorczycy białej uprawianych w plonie głównym. Odmiany gorczycy białej różniły się istotnie wysokością roślin, kwitnieniem, plonem nasion i masą 1000 nasion. Największym plonem nasion i wysokością roślin charakteryzowały się odmiany Accent, Concerta, Bardena i Radena. Najmniejszy udział roślin kwitnących zarejestrowano u odmian Sirola i Accent, a największą masę 1000 nasion określono dla odmian Accent, Concerta, Bardena i Rota. Lata badań miały istotny wpływ na wszystkie badane parametry. W roku, przy dużych opadach deszczu w maju i czerwcu, zarejestrowano największe plony nasion oraz najwyższe rośliny gorczycy białej. Key words: white mustard varieties, height of plants, flowering, seed yield Abstract In experiments were carried out on the field with light loamy sand belonging to the Research Division of the Plant Breeding and Acclimatization Institute National Research Institute in Bydgoszcz. The aim of the experiments was to compare ten white mustard varieties (Accent, * Praca naukowa finansowana ze środków na naukę w latach 2011 jako projekt badawczy N N

2 76 Mirosław Nowakowski... Bamberka, Bardena, Barka, Concerta, Metex, Nakielska, Radena, Rota and Sirola), cultivated as the main crop. Observations according to plant growth dynamics and flowering were carried at three times. Yield of seed and 1000 seed weight were estimated after harvest. The varieties of white mustard differed significantly in terms of plant height, flowering, yield of seed and 1000 seed weight. The greatest height of plants and yield of seeds was obtained for the varieties Accent, Concerta, Bardena i Radena. The least share of flowering plants was found for varieties Sirola and Accent, and the greatest weight of 1000 seed for Accent, Concerta, Bardena and Rota. The years of investigations had an influence on all the examined parameters. The largest yields of seed and the highest plants of white mustard were recorded in characterized with high rainfalls in May and June. Wstęp Gorczyca biała (Sinapis alba L.) jest jedną z najwierniej plonujących jarych roślin oleistych (Muśnicki i in. 1997, Toboła i Muśnicki 1999, Jankowski i Budzyński 2003). Uwarunkowane jest to szybkim wzrostem i znaczną tolerancyjnością tej rośliny na niedobór wody, hamowaniem rozwoju chwastów (allelopatia) oraz dobrą odpornością na patogeny (Malicki i Michałowski 1994, Oleszek 1994, Wałkowski 1997, Szymczak-Nowak i in. 2000). Zyskuje ona coraz bardziej na znaczeniu gospodarczym ze względu na szerokie możliwości wykorzystania, między innymi w produkcji przypraw i oleju, a przy uprawie w międzyplonie jako zielony nawóz, roślina sanitarna oraz mulcz ważny element nowoczesnych technologii uprawy (Müller 1991, Thorup 1994, Zimny 1999, Cherr i in. 2006, Jaskulska i Gałęzewski ). Jest ona ponadto bardzo wydajną rośliną miododajną (Sawicka i Kotiuk 2007). Dwie krajowe odmiany gorczycy białej, Bamberka i Warta, charakteryzują się niską zawartością kwasu erukowego, a druga z wymienionych odmian także małą zawartością glukozynolanów. Predysponuje to obie odmiany, jako alternatywne jare rośliny oleiste, do zastosowania w przemyśle olejarskim i paliwowym (Piętka i in. ). Według danych ARiMR (2011) powierzchnia zasiewów gorczycy białej uprawianej w Polsce jako plon główny i międzyplon w ostatnich latach dynamicznie rośnie i wynosi obecnie przeszło 400 tysięcy hektarów. Celem badań przedstawionych w niniejszej pracy było porównanie dynamiki wzrostu roślin i kwitnienia oraz wysokości plonu nasion i masy tysiąca nasion dziesięciu odmian gorczycy białej wysianych w plonie głównym. Materiał i metody Badania przeprowadzono w latach na terenie Oddziału Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Państwowego Instytutu Badawczego w Bydgoszczy. Doświadczenie polowe zostało założone metodą losowanych bloków, w czterech powtórzeniach, na typowym stanowisku dla uprawy ziemniaka, z glebą

3 Struktura plonu i oddziaływanie na populację mątwika płową typową, wytworzoną z piasku gliniastego lekkiego. Pierwszym czynnikiem doświadczalnym były odmiany gorczycy białej, a drugim lata badań. Na poletkach o powierzchni 1 m 2 wysiano po 1,8 g nasion (w pięciu rzędach, odległość między rzędami 16 cm) dziesięciu zróżnicowanych pod względem morfologicznym odmian gorczycy białej: Accent (Saaten Union), Bamberka (IHAR Poznań), Bardena (Ramenda), Barka (Święciccy/Ramendowie), Concerta (Saaten Union), Metex (Saaten Union), Nakielska (Rogowska HR), Radena (Ramenda), Rota (Ramenda) i Sirola (KWS). Gleba przed siewem została spulchniona glebogryzarką i wyrównana. Nie stosowano chemicznej ochrony roślin. Chwasty były usuwane z poletek ręcznie. Przedsiewnie zastosowano: 50 kg ha -1 azotu oraz 66 kg ha -1 potasu. Odmiany gorczycy białej wysiano w trzeciej dekadzie kwietnia ( r., r. i r.), a nasiona zebrano w ostatnim tygodniu lipca lub pierwszym tygodniu sierpnia ( r., r. i r.). Aby dokonać charakterystyki porównawczej badanych odmian gorczycy białej przeprowadzono ocenę dynamiki wzrostu roślin oraz udziału roślin kwitnących, bądź też tych, które zawiązały już łuszczyny na 30 roślinach na każdym poletku, w trzech terminach: 1. tydzień czerwca, 1. tydzień lipca i przy zbiorze. Ponadto określono plon nasion i masę 1000 nasion. Wyniki opracowano statystycznie z wykorzystaniem analizy wariancji. Istotność różnic między średnimi weryfikowano testem t-studenta przy poziomie istotności p = 0,05. Wyniki i dyskusja Warunki pogodowe w latach badań można uznać za umiarkowanie sprzyjające rozwojowi gorczycy białej. W okresie wegetacji gorczycy białej (kwiecień lipiec) w latach i stwierdzono opady mniejsze o 7% od sumy z wielolecia (tab. 1). W roku opady były niższe od wymienionej sumy o 29%. Istotne znaczenie dla powodzenia uprawy gorczycy miał rozkład opadów, zwłaszcza w maju na początku rozwoju roślin oraz w najważniejszym okresie dla uzyskania wysokiego plonu, jakim jest czerwiec. W maju duże opady zanotowano w i roku, natomiast w roku były one bardzo małe. Z kolei w czerwcu, znacznie większe opady, w porównaniu do pozostałych dwu lat, wystąpiły w roku. Nie stwierdzono istotnego zróżnicowania opadów pomiędzy latami badań w lipcu. W latach, i zarejestrowano wyższe, w odniesieniu do średniej z wielolecia, średnie temperatury w okresie wegetacji gorczycy, odpowiednio o 0,6 C, 0,5 C i 0,7 C. W maju i czerwcu średnie temperatury były zróżnicowane w poszczególnych latach i ujemnie skorelowane z ilością opadów w danym miesiącu i roku. W lipcu roku stwierdzono wysoką i odbiegającą od pozostałych lat i średniej z wielolecia temperaturę.

4 78 Mirosław Nowakowski... Tabela 1 Warunki meteorologiczne dla okresu kwiecień lipiec w latach i Meteorological conditions for period April July in and Miesiąc Month Suma opadów [mm] Total precipitation Średnia dobowa temperatura [ o C] Daily temperature Kwiecień April 52,8 1,1 30,0 37,0 8,3 10,7 8,5 7,9 Maj May 22,7 76,0 103,7 53,0 13,9 13,0 12,2 13,4 Czerwiec June 24,8 59,9 13,1 66,0 17,8 15,7 17,8 16,7 Lipiec July 74,5 94,0 83,6 91,0 19,1 19,3 21,1 18,8 Suma opadów Total precipitation Średnia temperatura Mean temperature 174,8 231,0 230,4 247,0 14,8 14,7 14,9 14,2 Podczas wegetacji gorczycy w trzech terminach (z odstępem czasowym co 4 5 tygodni) zmierzono wysokość roślin gorczycy białej oraz oznaczono udział roślin kwitnących. We wszystkich terminach pomiarów najwyższe były rośliny odmian: Accent, Concerta, Bardena i Radena (tab. 2). Najniższe były rośliny odmian Sirola i Bamberka. Dla wzrostu wydłużeniowego roślin najbardziej sprzyjający okazał się rok, a najbardziej niekorzystnym rok. W drugim i trzecim terminie oceny wykazano istotne współdziałanie odmiany gorczycy i roku badań. Największym udziałem roślin kwitnących w pierwszym i drugim terminie obserwacji charakteryzowały się odmiany: Bamberka, Barka, Rota, Radena i Nakielska (tab. 3). Natomiast najmniej roślin kwitnących w tych terminach oraz przy zbiorze zarejestrowano u odmian Sirola i Accent. Dla pozostałych odmian zanotowano w trzecim terminie kwitnienie wszystkich roślin, bądź też zawiązanie przez nie łuszczyn. Najmniejszy udział roślin kwitnących w pierwszym i drugim terminie stwierdzono w roku, a w trzecim terminie jedynie rok przyczynił się do niewielkiego zróżnicowania wyników. Analiza wariancji wykazała współdziałanie pomiędzy odmianami i latami badań dla udziału roślin kwitnących w trzech terminach pomiarów. Porównując wzrost i kwitnienie sześciu odmian gorczycy białej Kubicki () zarejestrował także najwyższe rośliny oraz najmniejszy udział roślin kwitnących u odmiany Accent. W badaniach Szymczak-Nowak i Nowakowskiego (2000, 2002) odmiana Barka odznaczała się najwyższymi roślinami, a odmiana Metex najmniejszą intensywnością kwitnienia.

5 n.i. różnice nieistotne not significant differences Współdz. współdziałanie: odmiany lata Interact. interaction: varieties years Wysokość roślin gorczycy białej mierzona w trzech terminach w latach Height of white mustard plants measured at three times, Tabela 2 Accent Odmiana Variety ,9 50,2 56,7 54,1 54,2 52,0 52,4 55,8 54,3 50, ,1 69,3 75,9 69,0 73,8 68,8 70,1 72,7 71,9 68,5 Wysokość roślin Height of plants [cm] I II III ,4 62,1 66,0 65,2 67,5 64,3 63,4 66,6 66,8 60,5 66,8 60,5 66,2 62,8 65,2 61,7 62,0 65,0 64,3 59, ,6 90,4 98,6 93,7 95,8 94,3 95,0 94,5 95,1 91, ,9 110,5 119,9 111,2 116,0 110,7 112,0 113,3 112,6 108, ,2 100,6 103,4 101,8 105,5 101,0 102,3 105,2 104,1 97,8 110,2 100,5 107,3 102,2 105,8 102,0 103,1 104,3 103,9 99, ,1 93,5 102,8 99,5 100,3 98,4 98,9 99,2 99,0 94, ,0 118,2 126,6 119,8 127,4 119,4 120,7 122,8 121,5 116, ,1 112,0 117,3 116,4 121,6 115,0 115,5 119,5 116,2 109,4 120,1 107,9 115,6 111,9 116,4 110,9 111,7 113,8 112,2 106,7 Bamberka Bardena Barka Concerta Metex Nakielska Radena Rota Sirola Średnia Mean 53,9 71,4 65,0 63,4 94,9 113,9 102,8 103,8 99,1 122,2 116,8 112,7 Odmiany Varieties Lata Years Współdz. Interact. 1,5 1,9 1,8 0,8 0,8 0,8 n.i. 2,6 2,5

6 Udział kwitnących roślin gorczycy białej określony w trzech terminach w latach Share of flowering plants of white mustard measured at three times, Tabela 3 Accent Odmiana Variety ,5 20,0 12,0 17,7 11,5 15,7 20,5 13,3 15,0 4, ,0 35,7 6,7 7,0 2,5 5,5 6,7 6,0 8,3 0,0 Udział roślin kwitnących Share of flowering plants [%] I II III ,1 24,4 9,6 14,5 8,4 8,6 11,0 10,8 11,9 1,8 3,9 26,7 9,5 13,1 7,5 10,0 12,8 10,0 11,7 2, ,7 97,5 94,7 98,7 97,5 98,7 91, ,8 87,7 71,5 75,8 65,8 73,3 73,7 75,7 77,0 60, ,8 97,6 96,5 97,6 98,3 98,0 98,8 92,6 82,8 95,1 89,7 91,9 86,6 88,2 90,2 90,4 91,5 81, ,3 94, ,4 98,3 Bamberka Bardena Barka Concerta Metex Nakielska Radena Rota Sirola Średnia Mean 13,9 7,9 10,4 10,7 97,1 72,1 97,4 88,9 99,3 99,8 Odmiany Varieties Lata Years Współdz. Interact. 1,5 1,6 0,2 0,8 0,9 0,1 2,5 2,7 0,3 Współdz. współdziałanie: odmiany lata Interact. interaction: varieties years

7 Struktura plonu i oddziaływanie na populację mątwika Odmiany gorczycy Accent, Concerta, Bardena i Radena wyróżniały się największym plonem nasion, a najmniejszy plon wytworzyły: Bamberka, Sirola i Rota (tab. 4). Z kolei największą masę tysiąca nasion (MTN) określono u odmian: Accent, Concerta i Bardena. Najmniejsze wartości MTN oznaczono dla Bamberki, Barki i Nakielskiej. Plonowanie nasion poszczególnych odmian gorczycy było zatem w dużym stopniu determinowane przez MTN. Zależność ta nie potwierdziła się przy ocenie średnich plonów nasion i MTN wyliczonych dla lat badań. Jankowski i Budzyński (2003) stwierdzili, że plony gorczycy białej są kształtowane przede wszystkim przez obsadę roślin oraz liczbę łuszczyn na roślinie. Masa tysiąca nasion określona w badaniach własnych była mniejsza o 38%, od tej ustalonej po wieloletnich badaniach, opisanych przez Muśnickiego i współpracowników (1997). W stosunku do średniego plonu nasion gorczycy białej oraz plonu rzepaku jarego, jakie uzyskali w następstwie 20-letnich badań Toboła i Muśnicki (1999), średnie Tabela 4 Plon nasion i masa tysiąca nasion dziesięciu odmian gorczycy białej w latach Seed of yield and 1000 seeds weight of ten white mustard varieties, Odmiana Variety Plon nasion [dt ha -1 ] Yield of seeds 6,33 9,07 8,46 7,96 3,78 5,70 6,57 5,35 5,87 8,58 7,82 7,42 4,70 7,83 7,72 6,75 5,82 8,82 7,99 7,55 4,37 7,57 7,46 6,47 4,48 7,52 7,23 6,41 5,23 8,23 8,07 7,17 4,92 6,68 7,04 6,21 4,57 6,52 6,93 6,01 Masa tysiąca nasion [g] Weight of 1000 seeds 5,13 5,16 5,10 5,13 4,73 4,86 4,82 4,80 5,17 5,12 4,95 5,08 4,96 5,07 4,90 4,97 5,27 5,15 5,23 5,22 5,12 5,01 4,97 5,03 5,07 4,94 4,92 4,98 5,09 4,99 4,98 5,02 4,97 5,09 5,08 5,05 5,02 4,98 5,01 5,00 Accent Bamberka Bardena Barka Concerta Metex Nakielska Radena Rota Sirola Średnia Mean 5,01 7,65 7,53 6,73 5,05 5,04 5,00 5,03 Odmiany Varieties Lata Years Współdz. Interact. 0,31 0,07 0,14 0,03 0,44 n.i. n.i. różnice nieistotne not significant differences Współdz. współdziałanie: odmiany lata Interact. interaction: varieties years

8 82 Mirosław Nowakowski... plony odmian gorczycy białej zarejestrowane w badaniach własnych stanowiły odpowiednio 29 43% oraz 58 89%. Niskie plonowanie gorczycy spowodowane było słabym stanowiskiem, właściwym dla uprawy ziemniaka i żyta. Dwukrotnie większe plony nasion gorczycy białej określili Szymczak-Nowak i Nowakowski (2000, 2002) oraz Kubicki () na stanowisku z czarną ziemią. Z badań Jankowskiego i Budzyńskiego (2003) wynika, że na glebie płowej, w sprzyjających warunkach, można osiągnąć wysoki plon nasion, przekraczający 25 dt ha -1. Największy plon nasion zebrano w roku, a masa tysiąca nasion w latach i była prawie identyczna i istotnie przewyższała MTN z roku. Stwierdzono istotne współdziałanie czynników doświadczalnych w odniesieniu do plonu nasion, co uwidoczniło się w zróżnicowanym poziomie plonowania odmian gorczycy białej w poszczególnych latach badań. Wnioski 1. W warunkach prowadzonych badań najwyższymi roślinami oraz największym plonem nasion odznaczały się odmiany gorczycy białej: Accent, Concerta, Bardena i Radena. Dla wzrostu roślin i plonu nasion najbardziej sprzyjający był rok, a najbardziej niekorzystny rok, z małą ilością opadów. 2. Odmiany Accent, Concerta, Bardena i Rota charakteryzowały się największą masą tysiąca nasion. Duży udział roślin kwitnących zanotowano dla odmian: Bamberka, Barka, Rota, Radena i Nakielska, a najmniejszy dla odmian: Sirola i Accent. 3. Plony nasion ocenianych odmian gorczycy białej były determinowane przez masę tysiąca nasion oraz sumę opadów atmosferycznych w okresie wegetacji roślin. Literatura ARiMR Wykaz powierzchni z deklarowaną rośliną we wnioskach rolnośrodowiskowych na 2011 rok w ramach PROW ARiMR, Wydział Programów Rolnośrodowiskowych oraz Natura 2000: 1-9. Cherr C.M., Scholberg J.M.S., Mcsorley R Green manure approaches to crop producton: A Synthesis. Agron. J., 98: Jankowski K., Budzyński W Rola elementów struktury plonu w kształtowaniu plonu niektórych jarych roślin oleistych. Rośliny Oleiste Oilseed Crops, XXIV (2): Jaskulska I., Gałęzewski L.. Aktualna rola międzyplonów w produkcji roślinnej i środowisku. Fragm. Agron., 26 (3):

9 Struktura plonu i oddziaływanie na populację mątwika Kubicki K.. Plonowanie i antymątwikowe oddziaływanie wybranych odmian gorczycy białej uprawianych w plonie głównym przy dwóch poziomach nawożenia KMgN. Uniw. Technol.- Przyrod. w Bydgoszczy, Wydz. Roln., praca magisterska: 53 ss. Malicki L., Michałowski C Problem międzyplonów w świetle doświadczeń. Post. Nauk Rol., 4: Müller I Einsatz resistenter Zwischenfrüchte zur Bekämpfung von Heterodera schachtii. Proc. 54. IIRB Congress: Muśnicki Cz., Toboła P., Muśnicka B Produkcyjność alternatywnych roślin oleistych w warunkach Wielopolski oraz zmienność ich plonowania. Rośliny Oleiste Oilseed Crops, XVII (2): Oleszek W Brassicaceae jako rośliny alternatywne umożliwiające kontrolę zachwaszczenia w rolnictwie zachowawczym. Fragm. Agron., 4 (44): Piętka T., Krzymański J., Krótka K.. Pierwsza podwójnie ulepszona odmiana gorczycy białej (Sinapis alba L.). Rośliny Oleiste Oilseed Crops, XXXI (2): Sawicka B., Kotiuk E Gorczyce jako rośliny wielofunkcyjne, Acta Sci. Pol., Agricultura, 6 (2): Szymczak-Nowak J., Kostka-Gościniak D., Nowakowski M., Gutmański I., Sitarski A., Wąsacz E Allelopatyczny wpływ gorczycy białej i rzodkwi oleistej uprawianych w międzyplonie ścierniskowym na stan zachwaszczenia plantacji buraka cukrowego. Mat. Konf. Nauk. Biochemiczne interakcje w oddziaływaniach środowiskowych, IUNG Puławy, : Szymczak-Nowak J., Nowakowski M Efekt antymątwikowy i plonowanie gorczycy białej, facelii błękitnej i rzodkwi oleistej uprawianych w plonie głównym. Rośliny Oleiste Oilseed Crops, XXI (1): Szymczak-Nowak J., Nowakowski M Plonowanie gorczycy białej, facelii błękitnej i rzodkwi oleistej uprawianych w plonie głównym oraz ich wpływ na populację mątwika burakowego. Rośliny Oleiste Oilseed Crops, XXIII (2): Thorup K The effect of nitrogen catch crop species on the nitrogen nutrition of succeeding crops. Fertilizer Res., 37: Toboła P., Muśnicki Cz Zmienność plonowania jarych roślin oleistych z rodziny krzyżowych. Rośliny Oleiste Oilseed Crops, XX: Wałkowski T Gorczyce. IHAR, Radzików: 28 ss. Zimny L Uprawa konserwująca. Post. Nauk Rol., 5: