SPRAWOZDANIE. z prowadzenia w 2014r. badań podstawowych w zakresie rolnictwa ekologicznego

SPRAWOZDANIE z prowadzenia w 2014r. badań podstawowych w zakresie rolnictwa ekologicznego p.t.: Dobór odmian mieszańcowych (F1) i populacyjnych kukurydzy do uprawy na ziarno i na kiszonkę w systemie ekologicznym zawartym w wykazie badań i obszarów badawczych (Załącznik nr 1 do Ogłoszenia Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 29 listopada 2013 r. poz. 43).: Pkt 3. Uprawy polowe metodami ekologicznymi (kukurydza) 3.3. Badania w zakresie doboru odmian w uprawach polowych zalecanych do towarowej uprawy ekologicznej Realizowany przez Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Państwowy Instytut Badawczy w Radzikowie, Zakład Fitopatologii - Pracownia Chorób Roślin, Zakład Genetyki i Hodowli Roślin - Pracownia Kukurydzy i Pszenżyta finansowany zgodnie z rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 18 maja 2010 r. w sprawie stawek dotacji przedmiotowych dla różnych podmiotów wykonujących zadania na rzecz rolnictwa (Dz.U. Nr 91, poz. 595 z późn. zm.) na podstawie decyzji Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 05 czerwca 2014 nr HORre-029-14-9/14(67) Kierownik tematu: Dr Piotr Ochodzki Wykonawcy: Dr inż. Roman Warzecha Mgr inż. Monika Żurek, Mgr inż. Iga Grzeszczak pracownicy techniczni ZAŁOŻENIA I CEL PROJEKTU Ziarno i kiszonka z kukurydzy są podstawowymi paszami w konwencjonalnej produkcji zwierzęcej. Kukurydzy konwencjonalnej uprawia się w ostatnich latach średnio ponad 700 tysięcy hektarów, w tym na ziarno ok. 300 tys. ha i ok. 400 tys. ha na kiszonkę. Natomiast powierzchnia uprawy kukurydzy w gospodarstwach ekologicznych i w okresie przestawiania 1

na produkcję ekologiczną wynosi mniej niż tysiąc hektarów, a mogłoby być jej wielokrotnie więcej. Kukurydza jest wykorzystywana jako pasza do produkcji całej gamy produktów: mleka, jaj, mięsa wołowego i wieprzowego, ryb. Z ziarna kukurydzy wytwarza się szereg produktów spożywczych takich jak mąka, płatki, olej kukurydziany o wysokiej zawartości kwasów tłuszczowych nienasyconych i szeregu innych produktów. Brak informacji o odmianach kukurydzy odpowiednich do ekologicznej uprawy na ziarno i kiszonkę oraz brak materiału siewnego kukurydzy wytwarzanego metodami ekologicznymi są czynnikami, które w sposób zasadniczy utrudniają i hamują rozwój wybranych sektorów rolnictwa ekologicznego w Polsce. Materiał siewny mogą stanowić zarówno nasiona współczesnych odmian mieszańcowych (F 1 ) tolerujące mniej korzystne warunki uprawy, jak też odmiany populacyjne i lokalne, które były uprawiane w warunkach rolnictwa ekstensywnego. Pozyskanie starych odmian populacyjnych byłoby bardzo korzystnym rozwiązaniem, gdyż mogą być one reprodukowane bezpośrednio w warunkach docelowych gospodarstw ekologicznych. Niezbędnym warunkiem jest jednak ich sprawdzenie i wybór odmian o zadawalającej zdolności plonotwórczej, jakości i zdrowotności. Ze względu na ograniczenia w stosowaniu chemicznych środków nawożenia i ochrony roślin w uprawie ekologicznej, bardzo istotna jest stabilność plonu w różnych warunkach klimatyczno-glebowych, zwiększona odporność na choroby i szkodniki, oraz niska akumulacja w ziarnie mikotoksyn, wytwarzanych głównie przez grzyby z rodzaju Fusarium ( F.graminearum, F.culmorum, F.verticillioides, F. subglutinans). Nowoczesne odmiany, przystosowane do intensywnych warunków uprawy, wykazują mniejszą odporność na choroby. Z tego względu w warunkach uprawy ekologicznej należałoby badać głównie odmiany znoszące słabsze warunki glebowe i bardziej odporne na choroby grzybowe i szkodniki. Można się spodziewać, że wiele odmian wpisanych do Krajowego Rejestru Odmian nie będzie mogło być uprawianych w gospodarstwach ekologicznych. W Polsce nie prowadzi się oceny odmian kukurydzy pod kątem przydatności do uprawy ekologicznej. Istnieją odmiany zagraniczne, które producenci deklarują jako zalecane do uprawy w warunkach ekologicznych, lecz również one nie są zbadane w warunkach Polski. Ponadto zgodnie z ustawą o rolnictwie ekologicznym w gospodarstwach ekologicznych powinien być stosowany ekologiczny materiał siewny. Stąd tak ważna jest ocena odmian pod względem przydatności do ekologicznej produkcji nasiennej. 2

W krajowych zasobach genowych przechowywane są materiały odmian starszych populacyjnych, uprawianych wiele lat temu w warunkach ekstensywnych, zbliżonych do współczesnych upraw ekologicznych, odmiany lokalne przystosowane do uprawy w danym rejonie lub gospodarstwie. Zwrócenie uwagi na tę grupę odmian jest o tyle istotne, że odmiany miejscowe uwzględnione zostały w ustawie nasiennej, i mogą być dopuszczone do uprawy w gospodarstwach nasiennych po spełnieniu mniej restrykcyjnych wymogów. Rozmnażanie takich odmian jest wspierane w ramach Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich. Podobnie jak w przypadku ziarna zbóż, cechy jakościowe kukurydzy w dużej mierze zależą od genotypu. Jednak wpływ środowiska: warunków glebowych, warunków pogodowych panujących w okresie wegetacji oraz zastosowanej agrotechniki ma zasadnicze znaczenie dla ilości i jakości otrzymanego produktu. Plon kukurydzy w decydującej mierze zależy od zastosowanej technologii produkcji: nawożenia i sposobu ochrony przed chwastami, patogenami i szkodnikami. W warunkach rolnicta konwencjonalnego stosowane jest intensywne nawożenie i ochrona chemiczna, której nie można stosować w rolnictwie ekologicznym. Dlatego wyników uzyskiwanych dla poszczególnych odmian w warunkach konwencjonalnych nie można bezpośrednio przekładać na warunki produkcji ekologicznej. Mając to na względzie IHAR-PIB rozpoczął w roku 2012 badania nad przydatnością wybranych polskich odmian mieszańcowych (F 1 ) i populacyjnych do uprawy w warunkach gospodarstw ekologicznych. Prace obejmowały zarówno ocenę cech agronomicznych: produktywności i plonowania odmian, odporności na choroby i szkodniki, jak też ich poziomu bezpieczeństwa żywnościowego - zawartości mikotoksyn w ziarnie i wartości pokarmowej. Wyniki pierwszego roku badań pokazały przydatność odmian mieszańcowych kukurydzy do uprawy w warunkach gospaodarowania ekologicznego zarówno w kierunku wytwarzania kiszonki jak też ziarna. Celowa wydaje się więc ocena żywieniowa kiszonki uzyskanej z badanych odmian. Stwierdzono również względnie dobre plonowanie ziarna starych odmian populacyjnych kukurydzy. Rozmnożono 6 starych odmian populacyjnych w ilościach pozwalających na przeprowadzenie doświadczeń łanowych i poletkowych w roku 2014. Cel pracy: - weryfikacja przydatności polskich odmian mieszańcowych (F 1 ) kukurydzy w uprawie na kiszonkę i na ziarno w warunkach gospodarstwa ekologicznego i wytypowanie najodpowiedniejszych z nich. 3

- zbadanie przydatności starych odmian populacyjnych do uprawy w gospodarstwie ekologicznym Materiały i metody W roku 2014 materiał do badań stanowiły: - 6 odmian F 1 kukurydzy z przeznaczeniem na kiszonkę z Hodowli Roslin Smolice - 6 odmiany kukurydzy z przeznaczeniem na ziarno z Hodowli Roslin Smolice - 6 starych odmian populacyjnych kukurydzy, uzyskanych z Krajowego Centrum Roślinnych Zasobów Genowych i rozmnożonych do badań w roku 2014 i 1 odtworzona odmiana mieszańcowa (Wielwi) - do doświadczeń w roku 2015 rozmnażano odmian populacyjnych. Tabela 1. Lista odmian kukurydzy wykorzystanych w badaniach w roku 2014. L.p. Odmiana Źródło pochodzenia Uwagi Odmiany F 1 doświadczenia na kiszonkę 1. Dumka HR Smolice 2. Konkurent HR Smolice 3. Kosmal HR Smolice 4. Kosynier HR Smolice 5. Ułan HR Smolice 6. Smolik HR Smolice Odmiany F 1 doświadczenia na ziarno 1. Dumka HR Smolice 2. Konkurent HR Smolice 3. Kosmal HR Smolice 4. Kosynier HR Smolice 5. Ułan HR Smolice 6. Smolik HR Smolice Stare odmiany populacyjne 1. Dolnośląska Kiszonkowa KCRZG Radzików 2. Małopolanka KCRZG Radzików 3. Rzeszowska Silosowa KCRZG Radzików 4. Wawrzeńczycka KCRZG Radzików 5. Wielkopolanka KCRZG Radzików 4

6. Wigor KCRZG Radzików 7. Wielwi IHAR-PIB Radzików Stare odmiany populacyjne - rozmnażanie do badań w roku 2015 1. Dolnośląska Kiszonkowa KCRZG Radzików 2. Małopolanka KCRZG Radzików 3. Wawrzeńczycka KCRZG Radzików 4. Wielkopolanka KCRZG Radzików 5. Wigor KCRZG Radzików 6. Bydgoska Wczesna KCRZG Radzików Prace obejmowały ocenę plonowania odmian, porażenia przez choroby i szkodniki, jak też ich poziomu bezpieczeństwa żywnościowego - zawartości mikotoksyn w ziarnie pokarmowej. i wartości Doświadczenia łanowo-poletkowe założono w 3 gospodarstwach ekologicznych w zróżnicowanych pod względem środowiskowym rejonach kraju. Radzików Chwałowice Chorzelów Rysunek 1. Lokalizacja doświadczeń realizowanych w ramach projektu w roku 2014. - Pokazowym Gospodarstwie Ekologicznym CDR w Brwinowie, Oddział w Radomiu, w Chwałowicach k. Iłży 5

- Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Zootechniki w Krakowie, w Chorzelowie k. Mielca. - Polu ekologicznym Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin- PIB w Radzikowie. Doświadczenia zostały przeprowadzone w warunkach typowych dla gospodarstw ekologicznych, z wykorzystaniem wszystkich elementów technologii uprawy charakterystycznych dla tych gospodarstw (nawożenie, odchwaszczanie i zabiegi pielęgnacyjne). Uprawę polową w każdym punkcie doświadczalnym prowadzono zgodnie z lokalnymi metodami uprawy. Zakład Doświadczalny Instytutu Zootechniki PIB w Chorzelowie: Doświadczenie założono na glebach klasy IV ciężkiej madzie, a przedplonem była kukurydza. Przygotowanie pola obejmowało uprawę gleby agregatem uprawowym ( zrywacz scierni ), nawożenie obornikiem w ilości 40 t/ha, orkę zimową, a na wiosnę uprawę przedsiewną agregatem uprawowym. Siew przeprowadzono w terminie agrotechnicznym, 29 kwietnia. Zastosowano gęstość wysiewu 95 000 nasion/ha, przy głębokości siewu 5 cm. Po siewie pole wałowano. W trakcie sezonu wegetacyjnego prowadzono zabiegi pielęgnacyjne w postaci pielenia pielnikiem międzyrzędowym. Zbiór zielonki przeprowadzono z opóźnieniem 1 października, ze względu na nadmierne opady w okresie poprzedzającym zbiory Strukturę plonu zielonej masy uzyskano ważąc osobno kolby oraz łodygi i liście z 20 roślin zebranych losowo z pola w 4 powtórzeniach i susząc rozdrobnione frakcje do stałej wagi. Skład chemiczny świeżej masy do zakiszania i CCM (corn-cob-mix) oznaczono za pomocą analizatora bliskiej podczerwieni ze światłem odbitym (NIRR). Pokazowe Gospodarstwo Ekologiczne w Chwałowicach, CDR w Radomiu Gospodarstwo o 41 ha powierzchni użytków rolnych. Doświadczenie założono na czarne ziemiach i brunatnoziemach na utworach pylastych, klasy gleb II i III. Przedplonem było żyto ozime. Przygotowanie pola obejmowało nawożenie obornikiem w ilości 20 t/ha, orkę zimową, a na wiosnę uprawę przedsiewną agregatem uprawowym. Siew przeprowadzono w terminie agrotechnicznym, 24 kwietnia. Zastosowano gęstość wysiewu 95 000 nasion/ha, przy głębokości siewu 5 cm. Wokół pola doświadczalnego zastosowano obsiew kukurydzą o szerokości 12 rzędów. W trakcie sezonu wegetacyjnego prowadzono zabiegi pielęgnacyjne w postaci dwukrotnego bronowania chwastownikiem po 6

szpilkowaniu kukurydzy, czterokrotnego pielenia opielaczem z nożami kątowymi i odchwaszczanie ręczne. Zbiór zielonki przeprowadzono z opóźnieniem 25 września, z powodu opadów deszczu uniemożliwiających wcześniejszy zbiór. Pole ekologiczne IHAR-PIB w Radzikowie Certyfikowane pole ekologiczne o powierzchni 4 ha użytków rolnych. Przedplonem była gryka. Przygotowanie pola obejmowało orkę zimową, a na wiosnę uprawę przedsiewną agregatem uprawowym. Siew przeprowadzono w terminie agrotechnicznym, 6 maja. Zastosowano gęstość wysiewu 95 000 nasion/ha, przy głębokości siewu 5 cm. W trakcie sezonu wegetacyjnego prowadzono nawożenie nawozem Fertil 12,5 (500 kg/ha) oraz zabiegi pielęgnacyjne w postaci dwukrotnego pielenia opielaczem i odchwaszczanie ręczne. Zbiór zielonki przeprowadzono 25 września, gdy rośliny osiągnęły zawartość suchej masy odpowiednią do zakiszenia (Tab 1-3.). Badania przydatności odmian mieszańcowych (F 1 ) i odmian populacyjnych kukurydzy do uprawy ekologicznej na kiszonkę. Doświadczenia zostały wykonane w warunkach typowych dla gospodarstw ekologicznych, z wykorzystaniem wszystkich elementów technologii uprawy charakterystycznych dla tych gospodarstw (nawożenie, odchwaszczanie i zabiegi pielęgnacyjne). Przedmiotem oceny były następujące parametry: plon całkowity zielonej i suchej masy kiszonki, udział plonu kolb w całkowitym plonie suchej zawartość suchej masy w całych roślinach i kolbach przy zbiorze. Zawartość suchej masy kiszonki oznaczono po suszeniu prób sieczki w perforowanych woreczkach w suszarni do stałej masy. Udział plonu kolb i roślin w całkowitym plonie suchej masy uzyskano pobierając losowo po 20 roślin w 4 powtórzeniach, rozdzielając je na frakcje łodyg i kolb, rozdrabniając rośliny na sieczkarni, susząc do stałej wagi W trakcie wykonywane są badania jakościowe zielonej masy do zakiszania. Zakres czynności obejmował: Założenie i prowadzenie doświadczeń. 7

Obserwacje polowe faz rozwojowych i wylegania roślin oraz porażenia przez choroby i szkodniki Ocenę ilościowa i jakościową uzyskanego plonu z doświadczeń. W oparciu o uzyskane plony suchej masy łodyg i liści oraz kolb i zawartości suchej masy przy zbiorze, kolb i zielonej masy oraz o poniesione nakłady, została określona wydajność ekologicznej produkcji kiszonki z tych odmian, jako jednego z głównych kryteriów doboru odmian do tego typu produkcji. Badania przydatności odmian mieszańcowych (F 1 ) i populacyjnych kukurydzy do uprawy ekologicznej na ziarno. Ścisłe doświadczenia łanowo-poletkowe założono w 3 gospodarstwach ekologicznych w zróżnicowanych pod względem środowiskowym rejonach kraju. Przedmiotem oceny były następujące parametry: plon ziarna (15% wilg.) wilgotność ziarna przy zbiorze W zebranym ziarnie określono: zawartości skrobi zawartości tłuszczu zawartości białka Doświadczenia wykonano w warunkach typowych dla gospodarstw ekologicznych, z wykorzystaniem wszystkich elementów technologii uprawy charakterystycznych dla tych gospodarstw (nawożenie, odchwaszczanie i zabiegi pielęgnacyjne). Zakres czynności obejmował: Założenie i prowadzenie doświadczeń. Obserwacje polowe faz rozwojowych i wylegania roślin oraz porażenia przez choroby i szkodniki Ocenę ilościową i jakościową uzyskanego plonu z doświadczeń Ocenę opłacalności produkcji prowadzonej metodami ekologicznymi. Charakterystyka wybranych odmian populacyjnych i odmian lokalnych kukurydzy i wytworzenie ich nasion. 8

Celem jest wstępne przygotowanie kolejnej grupy odmian populacyjnych i lokalnych do doświadczeń. Zostanie przeprowadzona kompleksowa charakterystyka 10 odmian populacyjnych i 5 odmian lokalnych, pochodzących z różnych rejonów kraju i wytworzenie ich nasion, do włączenia do doświadczeń w kolejnych etapach badań. Określona zostanie produktywność, odporność na szkodniki i choroby w szczególności w warunkach naturalnego i sztucznego porażenia przez choroby fuzaryjne kolb. Zostanie określony poziom zawartości mikotoksyn w ziarnie. Zakres czynności obejmuje: Założenie doświadczenia polowego z odmianami populacyjnymi i populacjami lokalnymi Obserwacje polowe i pomiary: 1. wschodów oraz intensywności wzrostu 2. wylegania roślin 3. wysokości roślin 4. wysokości osadzania kolb 5. ocenę parametrów związanych z plonowaniem Wytworzenie nasion odmian populacyjnych i odmian lokalnych do doświadczeń poletkowo-łanowych w roku następnym Ocena odporności odmian mieszańcowych, odmian populacyjnych i odmian lokalnych na choroby grzybowe oraz określenie zawartości mikotoksyn fuzaryjnych w ziarnie. Celem badań była ocena wybranych odmian pod względem odporności na choroby, w szczególności na fuzariozę kolb oraz zdolności do akumulacji mikotoksyn fuzaryjnych w ziarnie pochodzącym z doświadczeń oraz wskazanie odmian najbardziej przydatnych dla rolnictwa ekologicznego. We wszystkich prowadzonych doświadczeniach wykonana została ocena zdrowotności porażenia kolb przez szkodniki i choroby. Przedmiotem oceny były najważniejsze szkodniki kukurydzy: ploniarka zbożówka i omacnica prosowianka, oraz najgroźniejsze choroby: głownia guzowata i fuzarioza kolb. W doświadczeniach poletkowych/łanowych oceniono uszkodzenia roślin (łodygi i kolby) spowodowane żerowaniem omacnicy prosowianki. Kolby zostały ocenione pod kątem porażenia przez głownię guzowatą (Ustilago maydis) oraz objawów fuzariozy kolb (Fusarium). Po wizualnej ocenie porażenia i uszkodzenia kolb, w ziarnie określono stopień zasiedlenia ziarniaków przez w/w grzyby metodą wizualnej 9

identyfikacji gatunków po izolacji i hodowli na pożywce selektywnej. W wybranych próbach określono obecność z grzybów rodzaju Fusarium. W doświadczeniu polowym zbadano odporność na fuzariozę kolb odmian mieszańcowych F 1 i odmian populacyjnych. Kolby wszystkich odmian/form sztucznie zakażano (inokulowano) 7-10 dni po osiągnięciu pełni kwitnienia metodą, imitującą zakażenia naturalne. Zastosowano izolaty F. graminearum wytwarzające deoksyniwalenol (DON) oraz zearalenon (ZEA) oraz F. verticillioides wytwarzające fumonizyny. Ocena porażenia wykonana została przed zbiorem ziarna. Nasilenie fuzariozy kolb określano na podstawie powierzchni porażenia kolb. a następnie w momencie zbiorów oceniono efekty porażenia i składniki plonu. Przeprowadzono analizy zawartości mikotoksyn fuzaryjnych oraz ergosterolu jako ilościowego wyznacznika zawartości grzybni w ziarnie kukurydzy. Zakres czynności : Określenie uszkodzeń kukurydzy przez szkodniki: omacnicę prosowiankę i ploniarkę w doświadczeniach łanowo-poletkowych Określenie odporności na fuzariozę kolb odmian w doświadczeniach polowych w Radzikowie z użyciem Fusarium culmorum i F. verticillioides do sztucznego zakażania oraz ocena stopnia porażenia ziarna po zbiorze. Oznaczenie zawartości mikotoksyn fuzaryjnych: deoksyniwalenolu oraz zearalenonu i ergosterolu w ziarnie odmian sztucznie zakażonych. Oznaczenie zawartości mikotoksyn fuzaryjnych: deoksyniwalenolu i niwalenolu oraz zearalenonu i ergosterolu w ziarnie odmian pochodzącego z doświadczeń założonych w gospodarstwach ekologicznych. Zastosowano zostaną metody wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC-FLD/UV) i ilościowych testów ELISA. Wyniki Badania przydatności odmian mieszańcowych (F 1 ) i odmian populacyjnych kukurydzy do uprawy ekologicznej na kiszonkę. Plony świeżej i suchej masy zebrane w Chorzelowie były zróżnicowane. Najwyższe plony w przypadku suchej masy uzyskano dla odmian Dumka (14 t/ha), Kosmal (12,6) i Kosynier (11,6 t/ha), a najwyższy plon zielonej masy uzyskano z odmian Kosmal i Dumka (Tab. 1-1). Ślady żerowania omacnicy prosowianki znajdowano w 8-32% kolb. Korelowało to wyraźnie z porażeniem kolb przez grzyby z rodzaju Fusarium. Ze względu 10

Dumka Konkurent Kosmal Kosynier Ułan Smolik na niesprzyjające warunki pogodowe zbiory przeprowadzono późno, i dlatego zawartość suchej masy zielonki była wysoka (52-70%). Tabela 1-1. Charakterystyka roślin, plonowanie i odporność odmian kukurydzy w uprawie na kiszonkę. Zb. Chorzelów 2014 Wysokość roślin [cm] 265 215 275 245 232,5 215,5 Wysokość kolb [cm] 110,5 82 112,5 95 87,5 85 Plon świeżej masy [t/ha] 21,8 12,9 24,0 19,6 15,7 12,9 Sucha masa (SM) całych roślin [%] 63,89 70,65 52,52 58,91 56,89 66,41 Plon SM roślin [t/ha] 14,0 9,1 12,6 11,6 8,9 8,5 Udział kolb w świeżej masie[%] 42,9 41,3 39,2 40,7 42,0 45,4 Omacnica w kolbach [% porażonych kolb] 12,0 24,0 16,0 32,0 8,3 8,0 Fuzarioza kolb 0,20 0,68 0,60 1,16 0,21 0,20 Głownia 0 0 0 0 0 0 Plonowanie odmian mieszańcowych w Chwałowicach w roku 2014 (Tab. 1-2) wahało się od około 5 t/ha ( Ułan, Smolik) do 9 t/ha (Kosynier, Dumka). Zawartość suchej masy w zielonce zmieniała się od 39,6% (Kosmal) do 46, 2% (Dumka). Omacnica uszkodziła 8-30% kolb, podobnie jak w Chorzelowie, lecz porażenie kolb spowodowane przez grzyby fuzaryjne było większe, i osiągało wartości od 0,6 do 1,2. Zdj. 1 Zbiór kukurydzy na kiszonkę w ZD Instytutu Zotechniki w Chorzelowie 11

Dumka Konkurent Kosmal Kosynier Ułan Smolik Dumka Konkurent Kosmal Kosynier Ułan Smolik Tabela 1-2. Charakterystyka roślin, plonowanie i odporność odmian kukurydzy w uprawie na kiszonkę. zb. Chwałowice 2014 Wysokość roślin [cm] 245 235 250 255 212,5 220,5 Wysokość kolb [cm] 95 92 112,5 115 87,5 92 Plon świeżej masy [t/ha] 19,3 18,9 20,0 20,7 12,4 12,2 Sucha masa (SM) całych roślin [%] 46,21 43,67 39,57 45,63 40,42 44,26 Plon SM roślin [t/ha] 8,9 8,2 7,9 9,4 5,0 5,4 Udział kolb w świeżej masie [%] 39,4 37,4 34,5 42,6 36,4 40,9 Omacnica w kolbach [% porażonych kolb] 8,0 18,5 30,4 22,2 15,4 16,0 Fuzarioza kolb 0,56 0,81 0,87 1,19 0,69 0,72 Głownia 0 0 0 0 0 0 Plony suchej masy zebrane w Radzikowie wyniosły od 6,6 (Dumka) i 7, 1t/ha (Smolik) do 15,4 t/ha (Kosmal) i 14, 1 t/ha (Kosynier). Uszkodzenia przez omacnicę i porażenie fuzariozą były niezbyt wysokie w porównaniu z dwiema pozostałymi lokalizacjami. Udział kolb w masie był również prawidłowy i średnio wynosił ok. 60%. Tabela 1-3. Charakterystyka roślin, plonowanie i odporność odmian F 1 kukurydzy w uprawie na kiszonkę. Zb. Radzików 2014 Wysokość roślin [cm] 220 260 287,5 255 272,5 232,5 Wysokość kolb [cm] 82,5 110 122,5 105 107,5 95 Plon świeżej masy [t/ha] 16,9 21,2 38,1 30,9 26,3 17,7 Sucha masa (SM) całych roślin [%] 38,9 42,9 40,4 45,8 40,5 39,8 Plon SM roślin [t/ha] 6,6 9,1 15,4 14,1 10,7 7,1 Udział kolb [%] w SM 58,6 63,1 60,7 64,1 59,3 57,8 Omacnica w kolbach [% porażonych kolb] 3,9 10,0 1,3 6,3 5,1 9,1 Fuzarioza kolb 0,2 0 0,45 0,1 0 0,4 Głownia 0 0 0 0 0 0 W zebranej świeżej masie określono parametry określające jej jakość paszową (Tab. 1-4 i tab. 1-5). Główne parametry określające wartość pokarmową kiszonki były wyższe w odmianach uprawianych w Chorzelowie 12

Tabela 1-4. Charaterystyka jakościowa kiszonki z kukurydzy, Chorzelów, zb. 2014 Odmiana S.M strawna SM Strawn. NSP Skrobia UFL Białko NDF Dumka 53,95 77,3 51,9 57,05 1,04 7,55 29,55 Kosmal 46,4 72,2 50,75 36 0,93 7,35 40,55 Kosynier 51,5 75,05 49,6 51,5 0,99 7,1 33,6 Rywal 54,5 76,05 49,9 58,15 1,015 6,25 32,05 Smolik 55,8 76,05 45,25 60,75 1,02 6,8 29,8 Ułan 49,15 74 51,5 46,15 0,965 6,35 35,35 Tabela 1-5. Charaterystyka jakościowa kiszonki z kukurydzy, Chwałowice zb. 2014 Odmiana S.M strawna SM Strawn. NSP Skrobia UFL Białko NDF Dumka 36,9 68,25 43,75 30,1 0,855 8 46,65 Konkurent 42,4 66,7 37,7 39,65 0,825 7,35 49,85 Kosmal 39,6 68,25 45,05 30,6 0,855 6,55 46 Kosynier 45,85 70,05 41,85 43,95 0,89 7,3 42,9 Smolik 39,85 68,05 43,95 29,65 0,85 7,6 48,25 Ułan 40,85 66,85 40,15 33,5 0,83 7,6 49,6 Wiel-wi 41,45 66,4 44,2 24,45 0,82 7,35 52,05 Badania przydatności odmian mieszańcowych (F 1 ) i populacyjnych kukurydzy do uprawy ekologicznej na ziarno. Tabela 2-1. Plonowanie ziarna odmian mieszańcowych w Chorzelowie, zb. 2014. L.p. Odmiana Plon ziarna [t/ha] Wilgotność ziarna przy zbiorze [%] Plon ziarna przy 15% wilg 1 Dumka 9,47 22,1 8,68 2 Kosmal 9,47 25,8 8,27 3 Kosynier 10,87 21,8 10,01 4 Rywal 7,49 19,4 7,10 5 Ułan 7,34 24,2 6,55 6 Smolik 7,44 20,9 6,92 Średnio 8,68 22,36 7,92 Zbioru ziarna dokonano w odpowiednim momencie, o czym świadczy zawartość wody w czasie zbioru - średnio 22,4%,. Parametr ten był zróżnicowany- od 19,4% ( Rywal) do 25,8% (Kosmal), co świadczy o zróżnicowanym typie wczesności badanych odmian. 13

Zdjęcie 2. Zbiór kukurydzy na ziarno w ZD Instytutu Zootechniki w Chorzelowie Plon ziarna odmian mieszańcowych w uprawie ekologicznej w Chorzelowie (Tab. 2-1) kształtował się w zakresie od 6,6 do 10 t/ha i był wysoki (średnio 7,9 t/ha). Tabela 2-2. Plonowanie ziarna odmian mieszańcowych w Chwałowicach, zb. 2014. L.p. Odmiana Plon ziarna [t/ha] Wilgotność ziarna przy zbiorze [%] Plon ziarna przy 15% wilg 1 Dumka 6,31 21,30 5,84 2 Konkurent 6,24 23,20 5,64 3 Kosmal 6,61 19,70 6,24 4 Kosynier 7,60 21,20 7,05 5 Ułan 5,79 23,10 5,23 6 Smolik 4,97 20,80 4,63 Średnio 6,25 21,55 5,77 W Chwałowicach najlepiej plonowała odmiana Kosynier (7,05), a najniżej Smolik (4,63 t/ha), a średnia wartość plonu 5,8 t/ha. Średnia wilgotność ziarna wyniosła 21,6 %. 14

Radzików Chwałowice Chorzelów Średnie plony ziarna w Radzikowie (Tab. 2-3) były średnio nieco niższe (7,14) niż w Chorzelowie (7,92), lecz wyższe niż w Chwałowicach (5,77). Najwyżej plonowała odmiana Kosmal (10,5), a najniżej Dumka (3,6 t/ha). Tabela 2-3. Plonowanie odmian mieszańcowych w Radzikowie, zb. 2014. L.p. Odmiana Plon ziarna [t/ha] Wilgotność ziarna przy zbiorze [%] Plon ziarna przy 15% wilg 1 Dumka 4,14 73,95 3,60 2 Konkurent 7,76 76,35 6,97 3 Kosmal 12,65 70,95 10,56 4 Kosynier 8,61 76,58 7,76 5 Ułan 9,71 71,21 8,13 6 Smolik 6,51 75,61 5,79 Średnio 8,23 74,11 7,14 Charakterystyka ziarna wykonana techniką bliskiej podczerwieni (Tab. 2-4) wskazuje Tabela 2-4. Zawartości białka, tłuszczu i skrobi [ % sm] w ziarnie kukurydzy mieszańcowej uprawianej ekologicznie, zb. 2014. Miejscowość Odmiana Wilgotn Bialko Skrobia Tluszcz [% sm] [% sm] [% sm] Dumka 11,68 9,89 70,73 4,79 Kosmal 12,14 9,16 72,09 4,13 Kosynier 11,88 9,38 71,57 4,53 Rywal 12,03 8,98 71,88 4,51 Ulan 11,42 7,23 73,4 3,77 Smolik 11,61 9,45 71,15 4,68 Średnio 11,83 8,93 71,93 4,35 Dumka 13,18 9,44 71,02 4,8 Konkurent 17,43 8,94 71,43 4,97 Kosmal 16,03 8,46 71,98 4,5 Kosynier 16,28 8,73 71,83 4,83 Ulan 14,62 8,8 71,91 4,6 Smolik 13,79 9,66 70,69 4,84 Średnio 15,22 9,01 71,48 4,76 Dumka 11,06 9,84 70,88 4,48 Konkurent 11,05 10,4 70,21 4,93 Kosmal 11,26 10,19 70,7 4,35 Kosynier 10,99 9,51 71,42 4,56 Ulan 10,8 10,42 70,67 4,16 Smolik 11,05 10,44 70,09 4,75 Średnio 11,03 10,07 70,78 4,50 15

na nieduże zróżnicowanie ziarna pod względem zawartości skrobi, białka i tłuszczu. Średnie wartości tych cech dla ziarna z Chorzelowa i Chwałowic są bardzo bliskie. Odbiegają nieco od nich wyniki z Radzikowa, które pokazują nieco niższą zawartość skrobi i wyższą zawartość białka. Zdjęcie 3. Zbiór doświadczenia na polu konwencjonalnym w IHAR-PIB w Radzikowie Porównanie plonowania odmian mieszańcowych uprawianych w warunkach konwencjonalnych i ekologicznych pokazuje na duże zróżnicowanie w adaptacji odmian do trudniejszych warunków ekologicznych. W tym doświadczeniu odmiana Dumka plonowała dużo gorzej w warunkach ekologicznych ( 37%), natomiast odmiana Kosmal plonowała na tym samym wysokim poziomie. Pozostałe odmiany wykazywały ok. 25-35% zniżkę plonu w uprawie ekologicznej. Tabela 2-5. Plonowanie odmian mieszańcowych w doświadczeniu przeprowadzonym w warunkach konwencjonalnych w Radzikowie w porównaniu z plonem w warunkach ekologicznych Plon (15%H2O) t/ha Plonowanie w warunkach ekologicznych [% konwenc.] Odmiana Plon brutto (t/ha) SM % Dumka 11,17 73,14 9,61 37 Konkurent 12,33 74,27 10,76 65 16

Kosmal 12,59 69,34 10,27 103 Kosynier 12,84 74,62 11,26 69 Ułan 12,63 73,38 10,91 75 Smolik 10,21 73,26 8,80 66 Średnio 11,96 73,00 10,27 70 W roku 2014 plon ziarna kukurydzy populacyjnej uprawianej w warunkach ekologicznych był niski. Wpływ na to miały warunki pogodowe, które faworyzowały rozwój chwastów w początkowej fazie wzrostu kukurydzy, i nie pozwalały na przeprowadzenie zabiegów mechanicznego odchwaszczania pól w odpowiednie fazie wzrostu. Rzutowało to negatywnie na dalsze fazy wzrostu i na końcowy plon. Tabela 2-6. Plonowanie brutto, zawartość suchej masy i plon netto odmian populacyjnych uprawianych w warunkach ekologicznych, zb. Radzików 2014 Nazwa Plon brutto (t/ha) SM % Plon (15%H2O) t/ha Bydgoska Wczesna 2,21 76,22 1,98 Dolnośląska kisz 5,83 72,26 4,96 Małopolanka 5,76 73,00 4,95 Wawrzeńczycka 3,13 76,41 2,81 Wielkopolanka 4,06 75,85 3,63 Wigor 5,30 74,29 4,63 Średnio 4,38 74,67 3,83 Zdjęcie 4. Kolba odmiany Wielkopolanka 17

Ocena odporności odmian mieszańcowych, odmian populacyjnych i odmian lokalnych na choroby grzybowe oraz określenie zawartości mikotoksyn fuzaryjnych w ziarnie Tabela 3-1 Zawartość fumonizyn [ppm] w ziarnie mieszańcowych odmian kukurydzy, zbiór 2014. Radzików Odmiana Chwałowice Chorzelów Radzików konw. Średnio Dumka 0,01 0,04 0,03 0,04 0,03 Konkurent 0 0 0 0,01 0,00 Kosmal 0,03 0,15 0,03 0 0,05 Kosynier 0 0,07 0,08 0,33 0,12 Smolik 0,01 0,26 0,03 0,72 0,26 Ułan 0,10 0,06 0,02 0,08 0,07 Wielwi 0 0,32 0,16 Średnio 0,02 0,13 0,03 0,20 Widoczny jest brak fumonizyn w ziarnie odmian mieszańcowych, niezależnie od lokalizacji i sposobu uprawy. Tabela 3-2. Zawartość DON [ppm] w ziarnie mieszańcowych odmian kukurydzy, zbiór 2014. Radzików Odmiana Chwałowice Chorzelów Radzików Średnio konwenc. Dumka 2,69 2,59 1,34 2,21 1,64 Konkurent 3,47 2,45 0,37 2,10 2,49 Kosmal 6,05 2,53 5,58 4,72 4,01 Kosynier 3,49 1,79 0,78 2,02 1,29 Smolik 3,16 1,87 0,73 1,92 1,09 Ułan 2,73 1,46 3,91 2,70 1,95 Wielwi 4,26 Średnio 3,60 2,12 2,12 2,61 2,08 We wszystkich miejscowościach średnia zawartość DON jest wyższa niż dopuszczalny limit 1,75 ppm, przy czym największestężenie tej toksyny stwierdzono w ziarnie z Chwałowic. Ziarni z uprawy konwencjonalnej nie różniło się znacząco id uprawianych ekologicznie. Tabela 3-3. Zawartość ZEA [ppb] w ziarnie mieszańcowych odmian kukurydzy, zbiór 2014. Radzików Odmiana Chwałowice Chorzelów Radzików Średnio konw. Dumka 39 59 30 43 48 Konkurent 84 154 4 81 230 Kosmal 290 198 141 210 279 18

Kosynier 113 250 20 128 171 Smolik 69 40 98 69 107 Ułan 112 18 187 106 141 Wielwi 285 144 214 Średnio 142 123 80 163 Widoczne jest przekroczenie zawartości ZEA (100 ppb) w ziarnie odmian Wielwi, Kosynier i Kosmal. Uprawa konwencjonalna wykazywała zbliżony poziom mikotoksyn. Zdjęcie 5. Kolby odmiany Kosmal zebrane w Chwałowicach podczas oceny stopnia porażenia przez grzyby Fusarium Tabela 3-4 Zawartość mikotoksyn w ziarnie odmian populacyjnych. Zb. Radzików 2014 DON ZEA Fumonizyny Odmiana [ppm] [ppb] [ppm] Wigor 2,230 38 0,000 Bydgoska Wczesna 2,660 118 0,620 Dolnośląska Kiszonkowa 4,510 169 0,000 Małopolanka 4,120 114 0,000 Wawrzeńczycka 11,320 614 3,250 Wielkopolanka 2,240 122 0,000 Średnio 4,513 196 0,658 19

Najwięcej mikotoksyn znajdowało się w ziarnie odmiany Wawrzeńczycka, u której zwartości mikotoksyn przekraczały wielokrotnie dopuszczalne normy. Analizy zawartości mikotoksyn w ziarnie kolb sztucznie zakażanych są w trakcie wykonywania. Wnioski: 1. Wszystkie z sześciu przebadanych odmian mieszańcowych kukurydzy: Dumka, Konkurent, Kosmal, Kosynier, Ułan i Smolik nadają się do uprawy na kiszonkę, przy czym najwyższe plony suchej masy uzyskano z nowo wprowadzonych odmian Kosmal (15,4 t/ha) i Kosynier (14,1 t/ha), a najniższą z odmiany Dumka (6,6 t/ha). 2. W warunkach gospodarstwa ekologicznego odmiany mieszańcowe plonowały na poziomie 6-8,5 ton ziarna o wilgotności 15%. Wszystkie sześć badanych odmian F 1 : Dumka, Kosmal, Konkurent, Kosynier, Smolik i Ułan nadają się do uprawy na ziarno, przy czym najlepiej plonują odmiany Kosynier (8,5 t/ha) i Kosmal (7,3 t/ha), a najgorzej Smolik i Ułan (5,9 t/ha). 3. Odmiany populacyjne plonowały średnio na poziomie 3,8 ton ziarna (60% plonu odmian mieszańcowych). Wśród sześciu zbadanych odmian najlepiej plonowały odmiany Dolnośląska Kiszonkowa (4,9 t/ha) i Małopolanka (5,0 t/ha). Skład ziarna jest bardzo podobny we wszystkich odmianach. 4. Przy agrotechnice stosowanej w gospodarstwach ekologicznych, w sezonie 2014 porażenie ziarna przez grzyby z rodzaju Fusarium jak i zawartość mikotoksyn w ziarnie kukurydzy były wysokie ze względu na przebieg pogody w trakcie kwitnienia i dojrzewania ziarna. Stwierdzono znaczące przekroczenia dopuszczalnych progów zawartości najważniejszych mikotoksyn: deoksyniwalenolu (0,4-6,1 ppm) i zearalenonu (0-290 ppb), przy dopuszczalnej zawartości odpowiednio 1,75 ppm i 100 ppb. Największą ilością akumulowanych mikotoksyn cechowała się odmiana Kosmal. W wszystkich badanych odmianach z wyjątkiem populacyjnej odmiany Wawrzeńczycka nie stwierdzono przekroczenia zawartości fumonizyn. Radzików, 14.11.2014 Kierownik projektu 20

Zalecenia dla rolników uprawiających kukurydzę w systemie ekologicznym na podstawie przeprowadzonych badań w 2014 roku w projekcie Do najważniejszych zaleceń skierowanych do rolników stosujących ekologiczne gospodarowanie i uprawiających w swych gospodarstwach kukurydzę należą: Dobór odmian 1. Wszystkie z sześciu przebadanych odmian mieszańcowych kukurydzy: Dumka, Konkurent, Kosmal, Kosynier, Ułan i Smolik nadają się do uprawy na kiszonkę, przy czym najwyższe plony suchej masy uzyskano z nowo wprowadzonych odmian Kosmal (15,4 t/ha) i Kosynier (14,1 t/ha), a najniższą z odmiany Dumka (6,6 t/ha). 2. W warunkach gospodarstwa ekologicznego odmiany mieszańcowe plonowały na poziomie 6-8,5 ton ziarna o wilgotności 15%. Wszystkie sześć badanych odmian F 1 : Dumka, Kosmal, Konkurent, Kosynier, Smolik i Ułan nadają się do uprawy na ziarno, przy czym najlepiej plonują odmiany Kosynier (8,5 t/ha) i Kosmal (7,3 t/ha), a najgorzej Smolik i Ułan (5,9 t/ha). 3. Odmiany populacyjne plonowały średnio na poziomie 3,8 ton ziarna (60% plonu odmian mieszańcowych). Wśród sześciu zbadanych odmian najlepiej plonowały odmiany Dolnośląska Kiszonkowa (4,9 t/ha) i Małopolanka (5,0 t/ha). Skład ziarna jest bardzo podobny we wszystkich odmianach. Jakość plonów kukurydzy. Przy agrotechnice stosowanej w gospodarstwach ekologicznych, w sezonie 2014 porażenie ziarna przez grzyby z rodzaju Fusarium jak i zawartość mikotoksyn w ziarnie kukurydzy były wysokie ze względu na przebieg pogody w trakcie kwitnienia i dojrzewania ziarna. Stwierdzono znaczące przekroczenia dopuszczalnych progów zawartości najważniejszych mikotoksyn: deoksyniwalenolu (0,4-6,1 ppm) i zearalenonu (0-290 ppb), przy dopuszczalnej zawartości odpowiednio 1,75 ppm i 100 ppb. Największą ilością akumulowanych mikotoksyn cechowała się odmiana Kosmal. W wszystkich badanych odmianach z wyjątkiem populacyjnej odmiany Wawrzeńczycka nie stwierdzono przekroczenia zawartości fumonizyn. Ogólna rekomendacja Trzyletnie wyniki badań wskazują, że kukurydza może być z powodzeniem uprawiana w gospodarstwach ekologicznych, a jej powierzchnia może być zwielokrotniona. Wymaga to jednak dostępności materiału siewnego kukurydzy, zwłaszcza odmian mieszańcowych, wytwarzanego metodami ekologicznymi, co w świetle nowych przepisów może stanowić duży problem. Potrzebne jest również upowszechnianie informacji o dostępnych odmianach kukurydzy odpowiednich do ekologicznej uprawy na ziarno i kiszonkę. 21