Choroby podstawy źdźbła pszenicy jarej w monokulturze po zastosowaniu międzyplonu i biostymulatora

Transkrypt

1 Elżbieta Pytlarz Danuta Parylak Martyna Szałata Anna Lehmann, Adam Zych EPISTEME 22/2014, t. III s ISSN Choroby podstawy źdźbła pszenicy jarej w monokulturze po zastosowaniu międzyplonu i biostymulatora Stem base diseases of spring wheat in continuous cropping after the use of stubble crop and biostimulator Abstrakt. Celem badań była ocena skuteczności różnych zabiegów regeneracyjnych w ograniczaniu występowania chorób podstwy źdźbła na pszenicy jarej uprawianej w monokulturze w warunkach tradycyjnej lub uproszczonej uprawy pożniwnej i przedsiewnej. Jednoczynnikowe doświadczenie polowe zrealizowano w sezonie Czynnikiem badawczym był system uprawy pszenicy jarej, na który złożyło się następstwo roślin, zróżnicowanie uprawy pożniwnej i przedsiewnej oraz różne warianty zabiegów regeneracyjnych przyorywanie międzyplonu ścierniskowego z gorczycy białej, zaprawianie ziarna biostymulatorem Nano-Gro bądź ich łączne stosowanie. Oceny porażenia roślin przez agrofagi, wywołujące choroby podsuszkowe, dokonano w fazie dojrzałości mleczno-woskowej. Wykazano istotnie większe porażenie roślin w monokulturze niż w płodozmianie oraz zróżnicowaną skuteczność biostymulatora i międzyplonu w ograniczaniu występowania chorób podstawy źdźbła. Słowa kluczowe: pszenica jara, monokultura, biostymulator, międzyplon, choroby podstawy źdźbła Summary. The objective of the studies was to evaluate the effectiveness of varying regenerative practices in reducing the stem base diseases occurence for spring wheat growing in continuous crop under traditional or reduced post-harvest and pre-sowing tillage. One-factorial field experiment was conducted in The factor was a system of cultivation of spring wheat, including a crop succession, varying post-harvest and pre-sowing tillage and different variants of regenerative practices - stubble catch crop of white mustard, seed-dressing with of biostimulator Nano-Gro or their com- 299

2 Elżbieta Pytlarz, Danuta Parylak, Martyna Szałata, Anna Lehmann, Adam Zych prehensive application. The assessment of plant infection by pathogens, triggered stem base diseases off, was made at the maturity milky wax stage. The significantly higher infection of plants was observed in monoculture than in crop rotation. Both the effectiveness of biostimulator and stubble catch crop were varying in the reduction of stem base diseases occurence. Key words: spring wheat, continuous crop, biostimulator, catch crop, stem base diseases Wstęp Uprawa zbóż po sobie wpływa na wzrost stopnia porażenia roślin przez patogeny, szczególnie wywołujące choroby podstawy źdźbła, a w konsekwencji na spadek plonu [Kurowski 2002, Żółtańska 2005, Wojtala-Łozowska 2012]. Dodatkowo względy ekonomiczne przemawiają za redukcją kosztownej uprawy [Tebrügge i Düring 1999]. Jednak w warunkach uproszczonej uprawy roli może wystąpić zwiększone ryzyko zainfekowania źdźbeł pszenicy przez patogeny wywołujące choroby podsuszkowe [Mróz i in. 1990]. W tej sytuacji konieczne jest poszukiwanie nowych, skuteczniejszych rozwiązań agrotechnicznych w uprawie pszenicy w monokulturze, pozwalających uzyskać wysoki i dobrej jakości plon ziarna. Jednym z takich sposobów może być uprawa międzyplonów na przyoranie, które powodują korzystne zmiany w siedlisku, pozwalając ograniczyć spadek plonów zbóż z dużym ich udziałem oraz w stanowisku po sobie. Alternatywnym rozwiązaniem jest wykorzystanie biostymulatorów, zwiększających zdaniem producenta odporność roślin na warunki stresowe. Celem badań była ocena skuteczności różnych zabiegów regeneracyjnych w ograniczaniu występowania chorób podstwy źdźbła na pszenicy jarej uprawianej w monokulturze w warunkach tradycyjnej lub uproszczonej uprawy pożniwnej i przedsiewnej. Materiał i metody Jednoczynnikowe doświadczenie polowe zrealizowano w sezonie wegetacyjnym w Rolniczym Zakładzie Doświadczalnym Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Eksperyment założono metodą losowanych bloków w trzech powtórzeniach na poletkach o powierzchni 22 m 2 na glebie kompleksu żytniego dobrego (klasa IVa). Czynnikiem 300

3 Choroby podstawy źdźbła pszenicy jarej w monokulturze po zastosowaniu międzyplonu... badawczym był system uprawy pszenicy jarej odmiany Tybalt, na który złożyło się następstwo roślin, zróżnicowanie uprawy pożniwnej i przedsiewnej oraz różne warianty zabiegów regeneracyjnych przyorywanie międzyplonu ścierniskowego z gorczycy białej, zaprawianie ziarna biostymulatorem Nano-Gro bądź łączne stosowanie zabiegów. W przypadku pszenicy nie zaprawianej preparatem Nano-Gro stosowano standardową zaprawę nasienną Raxil Gel 206 GF. Po zbiorze przedplonu wykonywano podorywkę na głębokość ok. 10 cm albo kultywatorowanie (10 cm) połączone z bronowaniem pielęgnacyjnym. Uprawę przedsiewną realizowano wykonując orkę siewną na głębokość 20 cm lub upraszczano ją stosując agregat uprawowy. Obiektem kontrolnym była pszenica uprawiana w płodozmianie (rzepak ozimy pszenica ozima jęczmień jary), a w przypadku monokultury - z zastosowaniem płużnej uprawy roli bez zabiegu regeneracyjnego. Zainfekowanie korzeni i podstawy źdźbeł pszenicy jarej przez patogeny wywołujące kompleks chorób podsuszkowych określono na 30 losowo wybranych roślinach z poletka w fazie dojrzałości mleczno- -woskowej. Wydzielono pięć klas porażenia korzeni, gdzie 0 - zdrowe, % korzeni porażonych, % korzeni zaatakowanych, % korzeni zainfekowanych, 4- powyżej 61% korzeni z widocznymi objawami chorób. Dla podstawy źdźbła zastosowano cztery klasy porażenia: 0- zdrowe, 1- infekcja na odcinku do 1. kolanka, mniej niż ½ obwodu źdźbła zainfekowana, 2 - zakażenie na odcinku do 1. kolanka, ponad ½ obwodu źdźbła zainfekowana, 3 - porażenie wchodzi w kolejne międzywęźle. Indeks porażenia obliczono metodą Townsenda-Heubergera [1943]. Uzyskane wyniki badań poddano analizie wariancji przy poziomie istotności 0,05. Do określenia związku pomiędzy stopniem porażenia roślin a plonem ziarna zastosowano analizę korelacji prostej. Istotność współczynników korelacji testowano na poziomie p < 0,05. Wyniki Następstwo roślin istotnie wpłynęło na stopień porażenia podstawy źdźbła pszenicy jarej przez kompleks grzybów wywołujących choroby podsuszkowe (tab. 1). Uprawa pszenicy w monokulturze doprowadziła do potwierdzonej statystycznie niemal 2,5-krotnej zwyżki zainfeko- 301

4 Elżbieta Pytlarz, Danuta Parylak, Martyna Szałata, Anna Lehmann, Adam Zych wania dolnej części źdźbła względem uprawy w płodozmianie. Wykazano również istotne różnice w porażeniu podstawy źdźbła w zależności od zastosowanego systemu uprawy pszenicy w monokulturze. W systemie płużnym istotny wzrost porażenia źdźbła (o 10,6%) stwierdzono na poletkach z zastosowanym biostymulatorem w porównaniu z monokulturą bez zabiegów regeneracyjnych. Uproszczenia w uprawie roli spowodowały ograniczenie fitosanitarnej skuteczności wyłącznie międzyplonu. Porażenie podstawy źdźbła po corocznym wprowadzaniu do gleby gorczycy białej było istotnie większe (o 9,8%) w systemie uproszczonej uprawy roli w stosunku do tradycyjnej. Rezygnacja ze zmianowania wywołała także istotny wzrost zainfekowania korzeni pszenicy jarej (tab. 1). W przypadku bezpośredniej uprawy pszenicy po sobie porażenie korzeni było 2,5-krotnie większe w porównaniu z płodozmianem. Również w monokulturze udowodniono statystycznie wpływ systemu uprawy na zdrowotność korzeni. Wykorzystanie biostymulatora w warunkach płużnej uprawy spowodowało wzrost o 21,1% zainfekowania korzeni w stosunku do poletek pozbawionych zabiegów regeneracyjnych. Nie udowodniono istotnego wpływu uproszczeń w uprawie roli na stan fitosanitarny korzeni. Największe porażenie korzeni w warunkach zredukowanej uprawy odnotowano po użyciu biostymulatora i było ono istotnie większe względem roślin rosnących po wprowadzanym corocznie do gleby międzyplonie ścierniskowym o 20,1%. Stwierdzono istotną korelację między zdrowotnością podstawy źdźbła a plonem ziarna pszenicy uprawianej w monokulturze (rys. 1). Plon był ujemnie skorelowany ze stopniem porażenia podstawy źdźbła. Wzrostowi wartości indeksu porażenia podstawy źdźbła o 1% towarzyszył spadek plonu o 0,08 t ha -1. Nie wykazano natomiast istotnej korelacji między stopniem porażenia korzeni a plonem ziarna (R 2 =0,2358). Dyskusja Wzrost porażenia zbóż przez choroby podsuszkowe pod wpływem zaniechania płodozmianu potwierdzają inni autorzy [Parylak i Kordas 2001, Woźniak 2001, Kurowski 2002]. Adamiak i in. [2005] stwierdzili natomiast, że następstwo roślin nie wpływa istotnie na ich zdrowot- 302

5 Choroby podstawy źdźbła pszenicy jarej w monokulturze po zastosowaniu międzyplonu... Tab. 1. Indeks porażenia pszenicy jarej przez grzyby powodujące choroby podsuszkowe [%] Następstwo roślin System uprawy uprawa pożniwna czynnik regeneracyjny uprawa przedsiewna Źdźbła Korzenie Płodozmian* orka - orka 32,1 24,7 orka - orka 76,6 61,7 orka międzyplon orka 77,4 63,0 orka biostymulator orka 84,7 74,7 Monokultura orka międzyplon + biostymulator orka 79,5 66,7 gruberowanie międzyplon uprawa agregatem 85,0 60,3 gruberowanie biostymulator uprawa agregatem 82,0 72,4 gruberowanie międzyplon + biostymulator uprawa agregatem 78,0 69,0 NIR 0,05 6,2 11,7 *rzepak ozimy pszenica ozima jęczmień jary; 303

6 Elżbieta Pytlarz, Danuta Parylak, Martyna Szałata, Anna Lehmann, Adam Zych Ryc. 1. Korelacja pomiędzy indeksem porażenia źdźbeł a plonem ziarna pszenicy jarej ność. W badaniach własnych stwierdzono ujemną korelację między indeksem porażenia podstawy źdźbła a plonem ziarna. Z kolei Wojtala i Parylak [2009] wykazały korelację dodatnią między stopniem porażenia źdźbeł a masą ziarna pszenicy ozimej. Stwierdzono korzystny wpływ przyorywania międzyplonu ścierniskowego na zdrowotność systemu korzeniowego pszenicy jarej. Terapeutyczną funkcję międzyplonu potwierdza Kwiatkowski [2008], który wykazał, że wymieszana z glebą biomasa gorczycy znacząco poprawia zdrowotność uprawianego po nim jęczmienia jarego. Wojciechowski [2009] również wykazał obniżkę porażenia przez choroby podsuszkowe pszenicy jarej po przyoraniu międzyplonu ścierniskowego. Panasiewicz i in. [2008] odnotowali jednak znaczącą poprawę zdrowotności pszenicy twardej po zastosowaniu Asahi SL. Natomiast w badaniach własnych biostymulator Nano-Gro wpłynął na wzrost porażenia roślin. System uprawy roli w monokulturze wpłynął w różnym stopniu na zdrowotność pszenicy. W badaniach własnych stwierdzono większe porażenie podstawy źdźbła pszenicy na poletkach z uproszczeniami niż w uprawie tradycyjnej. Zainfekowanie korzeni nie było natomiast zróżnicowane przez sposób uprawy. Łacicowa [1979] uważa, że ograniczenie uprawek pożniwnych i przedsiewnych może spowodować nagromadzenie się chorobotwórczych grzybów w glebie, w szczególności tych, które infekują korzenie, a następnie degradują tkanki podstawy 304

7 Choroby podstawy źdźbła pszenicy jarej w monokulturze po zastosowaniu międzyplonu... źdźbła pszenicy. Natomiast badania Pląskowskiej i in. [2002] wykazują, że nawet znaczne ograniczenie zabiegów uprawowych w pszenicy względem uprawy tradycyjnej nie wpływa na wzrost stopnia porażenia przez patogeniczne grzyby glebowe. Wnioski Porażenie pszenicy jarej odmiany Tybalt uprawianej w monokulturze przez grzyby powodujące kompleks chorób podstawy źdźbła było istotnie wyższe niż w płodozmianie. W warunkach tradycyjnej uprawy roli nie stwierdzono korzystnego wpływu zabiegów regeneracyjnych na ograniczenie zainfekowania korzeni i podstawy źdźbła w porównaniu z monokulturą, w której takich zabiegów nie stosowano. Po uproszczeniu uprawy roli najmniejsze porażenie podstawy źdźbła stwierdzono po łącznym stosowaniu Nano-Gro i wprowadzeniu do gleby biomasy międzyplonu z gorczycy białej, natomiast korzeni - po uprawie międzyplonu. Plon ziarna pszenicy jarej uprawianej w monokulturze był ujemnie skorelowany tylko ze stopniem porażenia podstawy źdźbła. Bibliografia Adamiak E., Adamiak J., Balicki T Wpływ wieloletniej monokultury na występowanie chorób podstawy źdźbła w czterech zbożach. Frag. Agron. 22 (2): Kurowski T Studia nad chorobami podsuszkowymi zbóż uprawianych w wieloletnich monokulturach. Wyd. UWM Olsztyn, Rozpr. Monog. 56, 86 ss. Kwiatkowski C Architektura łanu i zdrowotność jęczmienia jarego uprawianego w monokulturze w zależności od regeneracyjnego wpływu międzyplonów. Fragm. Agron. 25(1): Łacicowa B Choroby korzeni i podstawy źdźbła pszenicy powodowane przez grzyby z rodzaju Fusarium. Post. Nauk Rol. 230: Mróz A., Jelinowski S., Kuś J Wpływ zmianowania na porażenie pszenicy ozimej przez G. graminis oraz Pseudocerosporella herpotrichoides. Pam. Puł. 97: Panasiewicz K., Sulewska H., Koziara W Efficacy of biological and chemical active compounds in protection of T. durum against fungal diseases. J. Res. Appl. Agric. Eng 53(4):

8 Elżbieta Pytlarz, Danuta Parylak, Martyna Szałata, Anna Lehmann, Adam Zych Parylak D., Kordas L Wpływ czynników agrotechnicznych na porażenie pszenicy ozimej przez zgorzel podstawy źdźbła (G. graminis). Prog. Plant Prot./ Post. Ochr. Roślin 41: Pląskowska E., Matkowski K., Moszczyńska E., Kordas L Zdrowotność podstawy źdźbła pszenicy jarej w uprawie tradycyjnej i siewie bezpośrednim przy dwóch poziomach nawożenia azotem. Agricultura 1: Tebrügge F., Düring R.A Reducing tillage intensity a review of results from a long-term study in Germany. Soil Till. Res. 53(1): Townsend G., Heuberger J Methods for estimating losses caused by diseases in fungicide exeperiments. Plant Dis. Rep. 27: Wojciechowski W Znaczenie międzyplonów ścierniskowych w optymalizacji nawożenia azotem jakościowej pszenicy jarej, Rozpr. Monog. 76, UP we Wrocławiu, 122 ss. Wojtala L., Parylak D Skuteczność zapraw nasiennych, międzyplonu i poziomu nawożenia azotowego w ograniczaniu porażenia pszenicy ozimej przez patogeny podstawy źdźbła. Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin 49 (2): Wojtala-Łozowska L Wpływ wybranych proekologicznych zabiegów agrotechnicznych na poprawę produkcyjności pszenicy ozimej uprawianej po sobie. Rozprawa doktorska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu. Woźniak A., Zachwaszczenie jęczmienia jarego uprawianego w płodozmianie i monokulturze. Ann. UMCS, Agricultura 3: Żółtańska E The effect of previous crop and weather conditions on the incidence of stem base diseases in winter wheat. J. Plant Prot. Res. 45(1): Adres do korespondencji: mgr inż. Elżbieta Pytlarz, prof. dr hab. Danuta Parylak mgr inż. Martyna Szałata, mgr inż. Anna Lehmann, mgr inż. Adam Zych Katedra Kształtowania Agroekosystemów i Terenów Zieleni Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu elzbieta.pytlarz@up.wroc.pl Opiekun naukowy: prof. dr hab. Danuta Parylak, dr hab. Wiesław Wojciechowski prof. dr hab. Lesław Zimny 306