Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Państwowy Instytut Badawczy

Sprawozdanie z badań w roku 2013 Temat: Badania w zakresie doboru odmian zbóż i ziemniaków zalecanych do uprawy ekologicznej - dobór odmian mieszańcowych (F 1 ) i populacyjnych kukurydzy do uprawy na ziarno i na kiszonkę w systemie ekologicznym. Projekt finansowany przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi. Nr decyzji: PKre-029-18/13 (649) Jednostka prowadząca badania: Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Państwowy Instytut Badawczy Kierownik tematu: Dr Piotr Ochodzki, Pracownia Chorób Roślin, Zakład Fitopatologii IHAR-PIB Radzików Wykonawcy: Dr inż. Roman Warzecha, Mgr inż. Monika Żurek, Pracownia Kukurydzy i Pszenżyta, Zakład Genetyki i Hodowli Roślin IHAR-PIB Radzików Mgr inż. Iga Grzeszczak, Pracownia Chorób Roślin, Zakład Fitopatologii IHAR-PIB Radzików ZAŁOŻENIA I CEL PROJEKTU W roku 2012 powierzchania upraw ekologicznych stanowiła około 4,5% gruntów rolnych w Polsce. Na taki wynik składało się około 26 tysięcy zarejestrowanych ekologicznych gospodarstw rolnych, gospodarujących na ponad 660 tys. hektarów, oraz 312 przetwórni ekologicznych. Rynek ekologiczny, zarówno surowców rolnych rolnych jak i produktów w różnym stopniu przetworzonych rozwija się w ostatnich latach bardzo dynamicznie, w skali ok. 10% rocznie. Ziarno i kiszonka z kukurydzy są podstawowymi paszami w konwencjonalnej produkcji zwierzęcej. Dotyczy to produkcji całej gamy produktów: mleka, jaj, mięsa wołowego i wieprzowego, ryb, ziarna kukurydzy do wytworzenia produktów spożywczych takich jak mąka, płatki, olej kukurydziany o wysokiej zawartości kwasów tłuszczowych nienasyconych i szeregu innych produktów. W ostatnich dwóch latach kukurydza konwencjonalna uprawiana jest na powierzchni około miliona hektarów, w tym na ziarno ok. 550 tys. ha ( 4 mln ton ziarna) i ok. 450 tys. ha na kiszonkę. Powierzchnia uprawy kukurydzy w gospodarstwach ekologicznych i w okresie przestawiania na produkcję ekologiczną wynosi jedynie około tysiąc hektarów, a mogłoby być jej wielokrotnie więcej. Czynnikami, które w sposób zasadniczy utrudniają i hamują rozwój wybranych sektorów rolnictwa ekologicznego w Polsce są brak informacji o odmianach kukurydzy odpowiednich 1

do ekologicznej uprawy na ziarno i kiszonkę, oraz brak dostępu do materiału siewnego kukurydzy wytwarzanego metodami ekologicznymi. Źródłami nasion mogą być zarówno współczesne odmiany mieszańcowe (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 w gospodarstwach ekologicznych powinien być stosowany ekologiczny materiał siewny. Stąd tak ważna jest ocena odmian pod względem przydatności do ekologicznej produkcji nasiennej. 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. Od produktów ekologicznych oczekuje się, że ich jakość i wartość pokarmowa będą konkurencyjne w stosunku do produktów pochodzących z upraw konwencjonalnych. 2

Dotychczasowe badania wskazują, iż żywność ekologiczna lub wytworzona z surowców ekologicznych niejednokrotnie posiada lepsze właściwości sensoryczne oraz zawiera więcej składników odżywczych i bioaktywnych o właściwościach prozdrowotnych. Jej jakość jest co najmniej taka sama lub wyższa, oraz jest co najmniej tak samo bezpieczna jak żywność uzyskiwana w sposób konwencjonalny. 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. Z uwagi na wyżej wymienione fakty w roku 2012 rozpoczęto w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - PIB w Radzikowie wstępne badania nad przydatnością wybranych nowoczesnych polskich odmian mieszańcowych (F 1 ) i starszych odmian populacyjnych do uprawy w warunkach gospodarstw ekologicznych. W roku 2013 prace rozpoczęte w roku poprzednim kontynuowano, i rozszerzono. 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. - sprawdzenie przydatności starych odmian populacyjnych do uprawy w gospodarstwie ekologicznym - ocena wartości paszowej kiszonki i jej wpływu na ilość i jakość produkowanego mleka. Materiały i metody W roku 2013 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 2012-6 odmian populacyjnych rozmnażanych do doświadczeń w roku 2014. Niesprzyjające warunki pogodowe duża ilość opadów i chłód w czasie wschodów spowodowały wymoknięcie w doświadczeniach jednej odmiany populacyjnej i 5 populacji lokalnych. Wykaz badanych odmian i obiektów zebrano w tabeli 1. 3

Tabela 1. Lista odmian i populacji kukurydzy wykorzystanych w badaniach w roku 2013. L.p. Odmiana Źródło pochodzenia Uwagi Odmiany F 1 doświadczenia na kiszonkę 1. Glejt HR Smolice 2. Konkurent HR Smolice 3. Kosmal HR Smolice 4. Nimba HR Smolice 5. Ułan HR Smolice 6. Vitras HR Smolice Odmiany F 1 doświadczenia na ziarno 1. Jawor HR Smolice 2. Konkurent HR Smolice 3. Kosynier HR Smolice 4. Lokata HR Smolice 5. Prosna HR Smolice 6. Skarb 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 6. Wigor KCRZG Radzików Stare odmiany populacyjne - rozmnażanie w roku 2013 1. Dolnośląska Kiszonkowa KCRZG Radzików 2. Małopolanka KCRZG Radzików 3. Przebendowska Biała KCRZG Radzików 4. Przebendowska Bursztynowa KCRZG Radzików 5. Rzeszowska Silosowa KCRZG Radzików 6. Wawrzeńczycka KCRZG Radzików 7. Wielkopolanka KCRZG Radzików 8. Wigor KCRZG Radzików 9. Bydgoska Wczesna KCRZG Radzików 4

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 1. Badania przydatności odmian mieszańcowych ( F1 ) kukurydzy na kiszonkę do uprawy ekologicznej. W roku 2013 przeprowadzono doświadczenia łanowo-poletkowe z 6. odmianami na kiszonkę (tab.1) w 3 gospodarstwach ekologicznych w zróżnicowanych pod względem środowiskowym rejonach kraju (Rys. 1-1.). Radzików Chwałowice Chorzelów Rysunek 1-1. Lokalizacja doświadczeń realizowanych w ramach projektu. - Pokazowym Gospodarstwie Ekologicznym CDR w Brwinowie, Oddział w Radomiu, w Chwałowicach k. Iłży - 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 5

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, 26 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 7 września, gdy rośliny osiągnęły zawartość suchej masy odpowiednią do zakiszenia (Tab 1-1.). 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, 27 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 szpilkowaniu kukurydzy, czterokrotnego pielenia opielaczem z nożami kątowymi i odchwaszczanie ręczne. Zbiór zielonki przeprowadzono 14 września, gdy rośliny osiągnęły zawartość suchej masy odpowiednią do zakiszenia (Tab 1-2.). 6

Glejt Konkurent Kosmal Nimba Ułan Vitras Glejt Konkurent Kosmal Nimba Ułan Vitras 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.). Tabela 1-1. Charakterystyka roślin, plonowanie i odporność odmian kukurydzy w uprawie na kiszonkę. Zb. Chorzelów 2013 Wysokość roślin [cm] 187 192 222 186 180 178 Wysokość kolb [cm] 50 56 66 47 65 62 Plon świeżej masy [t/ha] 52,6 68,9 66,1 33,7 63,3 62,3 Sucha masa (SM) całych roślin [%] 37,2 41,8 37,3 41,8 35,3 35,8 Plon SM roślin [t/ha] 19,6 28,7 24,7 14,1 22,4 22,3 Udział kolb [%] w SM 49,5 55,5 44,0 63,8 54,7 46,1 Omacnica w kolbach [% porażonych kolb] 5 5 0 5 7,5 15 Fuzarioza kolb 0,075 0,050 0,125 0,050 0,175 0,075 Głownia 0 0 0 0 0 0 Tabela 1-2. Charakterystyka roślin, plonowanie i odporność odmian kukurydzy w uprawie na kiszonkę. Zb. Chwałowice 2013 Cecha Wysokość roślin [cm] 300 270 270 300 290 300 Wysokość kolb [cm] 105 96 125 115 100 120 Plon świeżej masy [t/ha] 44,94 65,45 50,47 48,56 61,20 59,93 Sucha masa (SM) całych roślin [%] 36,8 39,2 42,5 38,7 36,2 34,4 Plon SM roślin [t/ha] 17,91 27,61 23,45 20,26 23,96 22,43 Udział kolb [%] w SM 48,6 50,5 51,7 49,9 47,3 45,4 Omacnica w kolbach [% porażonych kolb] 7,5 5 30 17,5 22,5 7,5 Fuzarioza kolb 0,125 0,125 0,45 0,25 0,25 0,175 Głownia 0 0 0 0 0 0 7

Glejt Konkurent Kosmal Nimba Ułan Vitras Glejt Konkurent Kosmal Nimba Prosna Ułan Vitras Tabela 1-3. Charakterystyka roślin, plonowanie i odporność odmian F 1 kukurydzy w uprawie na kiszonkę. Zb. Radzików 2013 Wysokość roślin [cm] 330 330 350 335 280 356 365 Wysokość kolb [cm] 140 150 180 150 125 180 185 Plon świeżej masy [t/ha] 52,02 63,96 64,4 54,44 41,96 68,28 67,4 Sucha masa (SM) całych roślin [%] 40,88 36,92 34,47 36,29 41,74 35,03 35,95 Plon SM roślin [t/ha] 21,27 23,61 22,20 19,75 17,52 23,92 24,23 Udział kolb [%] w SM 56,77 59,05 54,92 57,53 61,07 55,92 56,48 Omacnica w kolbach [% porażonych kolb] 0 5 10 5 10 15 10 Fuzarioza kolb 0,075 0,125 0,125 0,175 0,075 0,225 0 Głownia 0 0 0 0 0 0 0 Tabela 1-4. Charakterystyka roślin, plonowanie i odporność odmian F 1 kukurydzy w uprawie na kiszonkę. Zbiór 2013, wartości średnie dla 3 lokalizacji. Wys. rośl. [cm] 272 264 281 274 250 278 Wys. Kolb [cm] 98 101 124 104 97 121 Plon [t/ha] 50 66 60 46 55 63 SM całych roślin [%] 39 40 39 40 39 36 Plon SM [t/ha] 19,6 26,7 23,4 18,0 21,3 22,9 Udział kolb w SM [%] 52 55 50 57 54 49 Omacnica w kolbach [% kolb] 4 5 13 9 13 13 Fuzarioza kolb 0 0 0 0 0 0 Głownia 0 0 0 0 0 0 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. Najwięcej suchej masy zielonki można uzyskać z odmian Konkurent ( 26,7 t/ha) i Kosmal (23,4), a najmniej z odmiany Nimba ( 18,0). Jedna widoczne jest bardzo silne zróżnicowanie w plonowaniu 8

Kosmal Glejt Nimba Ułan Konkurent Vitras Kosmal Glejt Nimba Ułan Konkurent Vitras między odmianami (Tab. 1-4), natomiast nie widać istotniejszych różnic między miejscowościami. Skład chemiczny świeżej masy do zakiszania ( zielonki) i CCM (corn-cob-mix) oznaczono za pomocą analizatora bliskiej podczerwieni ze światłem odbitym (NIRR) (Tabele 1-5, 1-6, 1-7). Tabela 1-5. Parametry jakościowe zielonki uzyskanej z kukurydzy w warunkach ekologicznych w Chorzelowie, zb. 2013 SM % 37,33 37,18 41,75 35,33 41,75 35,75 Białko surowe (%SM) 6,78 6,35 6,73 7,43 6,98 7,30 Włókno surowe (%SM) 22,50 24,05 20,20 21,93 22,08 20,60 Popiół surowy (%SM) 3,35 3,00 2,83 3,73 3,10 3,40 Cukry (%SM) 7,93 6,35 5,10 8,75 5,48 6,23 Skrobia (%SM) 23,80 24,83 31,28 25,25 27,95 30,38 Tłuszcz (%SM) 1,98 1,73 2,43 2,08 2,03 2,25 NEL 6,15 6,03 6,48 6,13 6,28 6,33 oadf (%SM) 24,53 26,68 22,13 24,78 23,93 23,25 ondf (%SM) 56,05 58,63 50,35 55,93 54,10 51,55 Strawność (%SM) 69,73 67,15 72,05 69,25 70,23 71,25 Tabela 1-6. Parametry jakościowe CCM uzyskanego z kukurydzy w warunkach ekologicznych w Chorzelowie, zb. 2013 Odmiana SM % 60,70 62,40 60,25 58,50 63,60 55,80 Białko surowe (%SM) 7,50 8,00 6,45 7,25 7,25 8,20 Włókno surowe (%SM) 4,85 4,35 5,45 5,50 4,50 5,75 Popiół surowy (%SM) 1,60 1,55 1,45 1,50 1,55 1,55 Skrobia (%SM) 61,05 62,60 63,15 56,80 62,85 53,60 Tłuszcz surowy (%SM) 5,10 4,45 4,15 5,45 4,70 5,90 ph 4,65 4,70 4,35 4,50 4,55 4,50 Kwas mlekowy (%SM) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,05 0,00 Kw. Octowy (%SM) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Kw. Masłowy (%SM) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9

Kosmal Vitras Nimba Konkurent Glejt Ułan Prosna Tabela 1-7. Skład chemiczny i parametry żywieniowe zielonki odmian F 1 kukurydzy przeznaczonej na kiszonkę. Zb. Radzików, 2013. Parametr SM % 32,38 37,50 36,98 28,02 32,81 34,27 38,05 Popiół [%sm] 2,85 2,54 2,70 3,33 2,71 2,67 2,86 Białko surowe [%sm] 6,86 7,36 7,24 7,90 8,02 7,57 7,21 Cukry [%sm] 5,33 3,46 2,58 7,19 5,76 4,53 1,61 Skrobia [%sm] 28,87 35,95 33,92 25,04 31,59 33,09 33,57 NDF [%sm] 44,30 39,86 42,44 43,29 39,76 40,96 41,28 DMDEZAU 65,23 69,14 65,68 65,29 69,14 68,02 66,51 ELO 67,09 71,65 68,14 67,33 70,65 69,61 72,22 TT 72,77 74,36 71,77 74,51 76,08 74,17 72,29 DINAG 0,86 0,97 1,08 1,23 0,6 0,785 4,815 DMO 47,17 49,07 45,96 48,78 50,77 48,73 48,32 UFLMS 69,55 72,06 70,08 70,40 72,56 71,61 70,52 Wyniki analiz pokazują, że kukurydza została zebrana w fazie odpowiedniej do zakiszania, czyli przy zawartości suchej masy w przedziale 35-37%. Widoczne jest pewne zróżnicowanie tej cechy, wynikające z różnic we wczesności odmian, jednak widoczny jest także wpływ lokalnego środowiska, modyfikujący szybkość dojrzewania poszczególnych odmian, co wpływa istotnie na zawartość suchej masy zielonki. Np. odmiana Kosmal zebrana w Radzikowie miała największą wilgotność, zaś w Chwałowicach najmniejszą. Dlatego istotne jest badanie odmian w zmiennych warunkach siedliskowych w celu wytypowania najodpowiedniejszych do danych warunków Badania prób pobranych w Chwałowicach są w toku. 2. Badania przydatności odmian mieszańcowych kukurydzy (F 1 ) na ziarno do uprawy ekologicznej. W doświadczeniach łanowo-poletkowych z kukurydzą na ziarno zastosowano podobny schemat jak w przypadku doświadczeń z kukurydza na kiszonkę. Przeprowadzone zostały doświadczenia w 3 w zróżnicowanych pod względem środowiskowych rejonach Polski w tych samych lokalizacjach, w których przeprowadzono doświadczenia kiszonkowe (Rys. 1-1). Przedmiotem badań było 6 wytypowanych odmiany mieszańcowych F 1 (Tab.1.), tolerujących średnie lub słabsze stanowiska. 10

Przedmiotem oceny były następujące parametry: plon ziarna wilgotność ziarna przy zbiorze Wykonane zostały analizy składu chemicznego ziarna: wilgotności zawartości skrobi zawartości tłuszczu zawartości białka Doświadczenia zostały wykonane w warunkach typowych dla gospodarstw ekologicznych, z wykorzystaniem wszystkich elementów technologii uprawy charakterystycznych dla tych gospodarstw (nawożenie, odchwaszczanie i zabiegi pielęgnacyjne). Tabela 2-1. Plonowanie odmian mieszańcowych w Chorzelowie, zb. 2013. L.p. Odmiana Plon ziarna [t/ha] Wilgotność ziarna przy zbiorze [%] Plon ziarna przy 15% wilg 1 Jawor 13,26 33,3 10,40 2 Konkurent 10,54 37,5 7,75 3 Kosynier 12,58 34,4 9,72 4 Lokata 12,28 31,3 9,93 5 Prosna 10,84 36,4 8,11 6 Skarb 10,41 31,1 8,44 Średnio 11,65 34,0 9,06 Plon ziarna odmian mieszańcowych w uprawie ekologicznej w Chorzelowie (Tab. 2-1) kształtował się w zakresie od 10,4 (Jawor) do 7,8 t/ha (Konkurent), i był wysoki. Wilgotność ziarna przy zbiorze była wysoka- średnio 34%, przy czym u odmiany Konkurent wyniosła aż 37,5%, co mogło wpłynąć na niższe plony tej odmiany. Tabela 2-2. Plonowanie odmian mieszańcowych w Chwałowicach, zb. 2013 L.p. Odmiana Plon ziarna [t/ha] Wilgotność ziarna przy zbiorze [%] Plon ziarna przy 15% wilg [t/ha] 1 Jawor 9,92 29,9 8,19 2 Konkurent 12,39 34,4 9,56 3 Kosynier 9,23 34,9 7,07 4 Lokata 12,17 32,3 9,70 5 Prosna 11,84 33,0 9,33 6 Skarb 11,35 32,2 9,06 Średnio 11,15 32,8 8,82 11

W Chwałowicach najlepiej plonowała odmiana Konkurent (9,56 t/ha), a najniżej Kosynier (7,07), a średnia wilgotność ziarna wyniosła 32,8%. Plony ziarna w Radzikowie (Tab. 2-3) były średnio nieco niższe niż w pozostałych miejscowościach. Najwyżej plonowała odmiana Konkurent (10,5), a najniżej Prosna (5,3 t/ha). Zróżnicowanie w plonowaniu między miejscowościami nie było duże. Najwyższy średni plon dla 6 odmian uzyskano w Chorzelowie (9,1), a najniższy w Radzikowie (8,2 t/ha). Tabela 2-3. Plonowanie odmian mieszańcowych w Radzikowie, zb. 2013 L.p. Odmiana Plon ziarna [t/ha] Wilgotność ziarna przy zbiorze% Plon przy 15% wilg [t/ha] 1 Jawor 10,22 32,1 8,17 2 Konkurent 13,15 31,9 10,53 3 Kosynier 9,44 32,2 7,53 4 Lokata 11,00 31,9 8,81 5 Prosna 6,44 32,5 5,12 6 Skarb 11,15 32,8 8,81 Średnio 10,23 67,8 8,16 Średni najwyższy plon ziarna (Tab 2-4) uzyskano z odmian Lokata ( 9,48) i Konkurent (9,28 t/ha), a najniższy z odmiany Prosna (7,52). Dla wytypowania najlepszych odmian wymagane są kolejne doświadczenia, zwłaszcza że trzy odmiany (Konkurent, Kosynier i Skarb) badano pierwszy rok. Tabela 2-4. Plonowanie odmian mieszańcowych [t/ha, 15% wilgotności] w doświadczeniach ekologicznych w roku 2013. L.p. Odmiana Chorzelów Chwałowice Radzików Średnio 1 Jawor 10,40 8,19 8,17 8,92 2 Konkurent 7,75 9,56 10,53 9,28 3 Kosynier 9,72 7,07 7,53 8,11 4 Lokata 9,93 9,70 8,81 9,48 5 Prosna 8,11 9,33 5,12 7,52 6 Skarb 8,44 9,06 8,81 8,77 Średnio 9,06 8,82 8,16 Zawartość składników pokarmowych w ziarnie nie różni się w sposób istotny między miejscowościami i między odmianami (Tab. 2-5). 12

Radzików Chwałowice Chorzelów Tabela 2-5. Zawartości białka, tłuszczu i skrobi [ % sm] w ziarnie kukurydzy mieszańcowej uprawianej ekologicznie, zb. 2013. Miejscowość Odmiana Białko Tłuszcz Skrobia Suma [% sm] [% sm] [% sm] [% sm] Jawor 9,0 6,6 78,9 94,5 Konkurent 9,7 6,1 78,0 93,8 Kosynier 9,5 6,4 78,9 94,8 Lokata 9,7 6,0 78,8 94,6 Prosna 9,1 5,3 80,0 94,4 Skarb 9,6 5,8 78,6 94,0 Średnio 9,4 6,0 78,9 94,3 Jawor 10,0 5,6 79,6 95,3 Konkurent 10,5 5,6 78,5 94,6 Kosynier 10,3 5,4 78,7 94,4 Lokata 10,1 5,3 79,2 94,5 Prosna 10,0 5,9 80,1 96,1 Skarb 10,2 5,5 79,5 95,3 Średnio 10,2 5,6 79,3 95,0 Jawor 9,5 6,4 80,2 96,2 Konkurent 9,8 6,0 79,9 95,7 Kosynier 8,6 6,3 81,1 96,0 Lokata 9,2 6,0 80,8 96,0 Prosna 9,8 5,5 79,7 95,0 Skarb 8,8 5,8 81,5 96,2 Średnio 9,3 6,0 80,5 95,8 Sucha masa ziarna zawierała 8,8-10,5% białka, 5,3-6,6% tłuszczu i 78,0-81,5% skrobi. Pozostałą część (3-5% masy ziarna) stanowiły popiół i włókno pokarmowe. Zależności między poszczególnymi składnikami ziarna przedstawiono na rys. 2-1. Stwierdzono istotną ujemną korelację pomiędzy zawartością białka i skrobi (r=-0,593), natomiast nie stwierdzono związku między ilością skrobi i tłuszczu w ziarnie. Rysunek 2-1. Zależności między zawartością skrobi a ilością, białka i tłuszczu w ziarnie. 13

3. Charakterystyka odmian populacyjnych kukurydzy pod kątem przydatności do uprawy ekologicznej Celem doświadczenia była ocena produktywności i cech jakościowych odmian populacyjnych. Przedmiotem oceny było 6 wybranych odmian populacyjnych, których nasiona wytworzono w roku 2012. Doświadczenie zostało przeprowadzone w IHAR-PIB w Radzikowie i w Chwałowicach w warunkach gospodarstwa ekologicznego. Oceniona została zdolność plonotwórcza tych odmian w uprawie na ziarno, w porównaniu do odmian wzorcowych, którymi były będące aktualnie w uprawie odmiany mieszańcowe, takie jak w doświadczeniach w zadaniu szczegółowym nr 2. Wyniki doświadczenia plonowania zebrano w tabelach 3-1 oraz 3-2. Tabela 3-1. Plonowanie starych odmian populacyjnych w Radzikowie, zb. 2013 L.p. Odmiana Plon ziarna [t/ha] SM ziarna [%] Plon 15% wilg [t/ha] 1 Dolnośląska Kiszonkowa 5,89 33,4 4,62 2 Małopolanka 6,30 31,5 5,07 3 Rzeszowska Silosowa 5,41 32,9 4,27 4 Wawrzeńczycka 6,41 29,1 5,34 5 Wielkopolanka 5,15 28,9 4,31 6 Wigor 7,19 34,3 5,55 Średnio 6,06 31,7 4,86 (% odmian F1) 59 60 Tabela 3-2. Plonowanie starych odmian populacyjnych w Chwałowicach, zb. 2013 L.p. Odmiana Plon ziarna [t/ha] SM ziarna [%] Plon 15% wilg [t/ha] 1 Dolnośląska Kiszonkowa 6,96 34,8 5,34 2 Małopolanka 7,66 29,0 6,40 3 Rzeszowska Silosowa 6,86 30,8 5,59 4 Wawrzeńczycka 5,80 28,4 4,89 5 Wielkopolanka 6,32 26,9 5,44 6 Wigor 7,60 29,6 6,29 Średnio 6,87 29,9 5,66 (% odmian F1) 62 64 Widoczne jest zróżnicowanie w plonie ziarna u odmian populacyjnych, od 4,3 (Rzeszowska Silosowa) do 5,6 t/ha (Wigor) w Radzikowie, oraz od 4,9 (Wawrzeńczycka) do 6,4 t/ha (Małopolanka). Odmiany populacyjne plonowały niżej niż współczesne odmiany mieszańcowe, na poziomie 60%. 14

Małopolanka Wielkopolanka Wawrzeńczycka Rzeszowska Silosowa Dolnośląska Kiszonkowa Wigor Przeprowadzono również charakterystykę morfologiczną odmian, określono procentowo porażenie kolb głownią guzowatą (Ustilago zeae) oraz określono procent kolb z widocznymi oznakami żerowania omacnicy prosowianki (Ostrinia nubilialis) (Tab. 3-2) Rośliny odmian populacyjnych charakteryzowały się niższą wysokością w porównaniu do odmian mieszańcowych. Posiadały również mniejsze kolby.w Radzikowie przeprowadzono również doświadczenie oceniające przydatność odmian populacyjnych w wytwarzaniu kiszonki. Tabela 3-3. Charakterystyka roślin i plonowanie odmian populacyjnych kukurydzy w uprawie na kiszonkę. Zb. Radzików 2013 Odmiana Wysokość roślin [cm] Wysokość kolb [cm] Plon ogólny [t/ha] SM całych roślin [%] Całkowity plon SM w [t/ha] Udział SM kolb w plonie SM [%] Dolnośląska kiszonkowa 270 110 36,12 37,35 13,49 56,80 Małopolanka 235 80 36,14 40,75 14,73 59,93 Rzeszowska silosowa 240 70 19,22 44,73 8,60 63,66 Wawrzeńczycka 210 60 27,04 41,07 11,11 61,32 Wielkopolanka 230 60 24,32 43,10 10,48 66,30 Wigor 250 110 31,92 45,62 14,56 62,63 Całkowity plon suchej masy (Tab. 3-3) (12 t/ha) stanowi ok. 55% mieszańcowych, przy czym parametry żywieniowe są dobre (Tab. 3-4). plonu odmian Tabela 3-4. Skład chemiczny i parametry żywieniowe zielonki odmian populacyjnych kukurydzy przeznaczonej na kiszonkę. Zb. Radzików, 2013. Parametr SM % 36,36 35,59 39,69 41,63 37,70 34,14 Popiół 3,39 2,72 2,79 2,25 2,78 3,14 Białko surowe 9,14 8,05 9,13 7,29 7,81 8,13 Cukry 6,33 6,25 3,66 1,92 6,70 7,66 Skrobia 27,73 31,97 39,18 42,74 32,37 27,46 NDF 38,68 36,18 32,60 35,81 35,70 39,18 DMDEZAU 68,82 72,65 75,34 73,09 73,69 70,19 ELO 71,32 74,78 78,24 75,19 76,59 72,29 TT 76,84 79,13 79,52 76,30 80,29 78,55 DINAG 0,69 0,96 1,89 1,72 1,41 0,67 DMO 52,71 55,73 56,85 51,40 56,83 54,06 UFLMS 73,28 74,52 76,82 74,17 74,91 73,26 15

4. Charakterystyka wybranych odmian populacyjnych kukurydzy i wytworzenie ich nasion. Celem zadania było wstępne przygotowanie kolejnej grupy odmian populacyjnych do doświadczeń w roku 2014. W sezonie 2013 przeprowadzono rozmnożenia 9 odmian populacyjnych. Odmiany Wawrzeńczycka, Wielkopolanka, Małopolanka, Przebendowska Biała oraz Bydgoska Wczesna rozmnażane były w izolowanych tunelach foliowych, natomiast pozostałe odmiany rozmnażane były metodą przepyleń ręcznych mieszanym pyłkiem aby uniknąć efektu chowu wsobnego. Ogółem zebrano 696 kolb, co dało 225750 ziarniaków. Kolby zebrane z rozmnożeń zostały scharakteryzowane pod kątem najważniejszych cech morfologicznych (Tab.4-1). Tabela 4-1. Charakterystyka odmian populacyjnych rozmnażanych w roku 2014. Kształt Barwa Wielkość Równomierność Lp Odmiana ziarniaków osadki Barwa ziarniaków ziarniaków zaziarnienia Dolnośląska Kiszonkowa beż, pomarańcz, jasnożółte, bardzo 1 F/SD biała ciemnożółte śr/duże zróżnicowane 2 Małopolanka F beżowa ciemno-żółta śr/duże równomiernie 3 Przebendowska Biała D beżowa białe duże równomiernie 4 Przebendowska Bursztynowa D beżowa żółte śr/drobne równomiernie 5 Rzeszowska Silosowa F/SF beżowa jasnożółte drobne równomiernie Wawrzeńczycka biała, żółte do 6 F beż jasnopomarańczowych duże równomiernie 7 Wielkopolanka F biała pomarańczowo-żólte duże równomiernie 8 Wigor D beżowa żółte duże równomiernie 9 Bydgoska Wczesna F biała jasno-pomarańczowe średnie równomiernie Tabela 4-2. Charakterystyka rozmnażanych odmian populacyjnych Lp Odmiana Długość (cm) Zaziarnienie czubka % Średnica kolby (cm) 1 Małopolanka 18,1 97,8 4,2 2 Wielkopolanka 16,1 98,8 3,8 3 Wawrzeńczycka 15,2 100,0 3,8 4 Rzeszowska Silosowa 16,1 88,8 3,9 5 Dolnośląska kiszonkowa 16,8 95,2 4,0 6 Wigor 18,7 97,9 4,6 7 Przebendowska biała 16,9 97,4 3,6 8 Bydgoska wczesna 15,1 95,4 3,8 9 Przebendowska bursztynowa 16,0 91,6 3,5 16

Tabela 4-3. Wyniki rozmnożenia materiałów nasiennych do badań w roku 2014 Waga ziarna (g) Średnia waga kolby (g) MTZ (g) Liczba uzyskanych ziarniaków Lp Odmiana Liczba kolb 1 Wigor 360 46800 130,0 330,5 141600 2 Wawrzeńczycka 86 6800 79,1 308,4 22050 3 Małopolanka 41 3800 92,7 286,3 13270 4 Wielkopolanka 40 2700 67,5 219,3 12310 5 6 7 8 9 Przebendowska Biała 45 3200 71,1 322,7 9920 Bydgoska Wczesna 48 2650 55,2 313,7 8450 Dolnośląska Kiszonkowa 31 2100 67,7 268,2 7830 Rzeszowska Silosowa 29 1850 63,8 264,3 7000 Przebendowska Bursztynowa 16 650 40,6 195,8 3320 Łącznie 696 225750 Dojrzałe kolby zebrano ręcznie, a następnie scharakteryzowano je pod kątem morfologicznym, oceniając następujące cechy: długość kolby (cm), zaziarnienie czubka (%), liczba rzędów ziarn na kolbie (szt), oraz średnica kolby (cm). Zbiorcze zestawienie tych cech przedstawiono w tab.4-2. Najdłuższą kolbą o największej średnicy charakteryzowały się odmiany Wigor i Małopolanka. Zbiorcze wyniki dotyczące ilości uzyskanych kolb i ziarniaków przedstawiono w tab. 4-3. W przypadku 8 odmian uzyskano nasiona w ilości umożliwijącej dalsze prace doświadczalne. Tabela 4-3. Charakterystyka rozmnażanych odmian populacyjnych Lp Odmiana Długość (cm) Zaziarnienie czubka % Średnica kolby (cm) 1 Małopolanka 18,1 97,8 4,2 2 Wielkopolanka 16,1 98,8 3,8 3 Wawrzeńczycka 15,2 100,0 3,8 4 Rzeszowska Silosowa 16,1 88,8 3,9 5 Dolnośląska kiszonkowa 16,8 95,2 4,0 6 Wigor 18,7 97,9 4,6 7 Przebendowska biała 16,9 97,4 3,6 8 Bydgoska wczesna 15,1 95,4 3,8 9 Przebendowska bursztynowa 16,0 91,6 3,5 17

Charakterystyka odmian populacyjnych poddanych rozmnożeniu: (na podstawie danych literaturowych) - Małopolanka- odmiana wywodzi się z kukurydzy miejscowej, hodowla była prowadzona w Stacji Hodowlano-Badawczej w Smolicach. Łodyga średniowysoka, osadzenie kolb nad ziemią średniowysokie. Średnia liczba rzędów na kolbie: 12-14. Ziarno owalne, barwy żółtej. Okres wegetacji 120-135 dni. Odmiana średniowczesna. - Przebendowska Biała- została wyhodowana przez Z. Tomaszewskiego i A. Brodowską. Powstała przez aklimatyzowanie i krzyżowanie- jako mieszaniec wieloliniowy (R-3 X 157) i (U-14 X 213). Odmiana plenna, średniowczesna. Okres wegetacji wynosi 140-160 dni. Łodyga wysoka. Ziarna są lekko spłaszczone, barwy białej. - Przebendowska Bursztynowa- odmiana wyhodowana przez stację Hodowlano-Badawczą IHAR w Przebendowie. Łodyga oraz osadzenie kolby wysokie. Liczba rzędów w kolbie: 16. Ziarno płaskie, klinowate, z rejestrem, barwy żółtobrunatnej. Okres wegetacji 135-150 dni. Odmiana średniopóźna. Wykazuje tolerancję na przymrozki. - Wawrzeńczyka- odmiana miejscowa pochodząca ze wsi Wawrzeńczyce. Hodowla tej odmiany prowadzona była przez Hodowlę Nasion Czyżowskich. - Wielkopolanka- wyhodowana przez z. Tomaszewskiego i A. Brodowską. Powstała w wyniku krzyżowania materiału wyjściowego Małopolanki z mieszańcem kukurydzy zwykłej pochodzenia amerykańskiego (W25 X 15). Hodowlę tej odmiany prowadzono w Stacji Hodowlano-Badawczej w Przebendowie. Odmiana plenna, o krótkim okresie wegetacji, wynoszącym 115-130 dni. - Wigor- wywodzi się z odmiany amerykańskiej Wisconsin 25, zaaklimatyzowanej przez T. Olbrychta i W. Nadwyczawskiego. Hodowlą tej odmiany zajmowała się Stacja Hodowlano- Badawcza IHAR w Bąkowie. Łodyga wysoka, osadzenie kolby nad ziemią również wysokie. Ziarno płaskie, klinowate, ułożone w 16-18 rzędach. Barwa ziarna: żółtopomarańczowa. Odmiana wysokoplenna. 5. 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 pod względem bezpieczeństwa żywności. We wszystkich prowadzonych doświadczeniach wykonana została ocena zdrowotności porażenia przez szkodniki i choroby. Przedmiotem oceny było uszkodzenie kolb przez omacnicę prosowiankę, oraz porażenie przez najgroźniejsze choroby: fuzariozę kolb i głownię guzowatą. Po wizualnej ocenie porażenia i uszkodzenia kolb, zostanie określony stopień zasiedlenia ziarniaków przez w/w grzyby metodą wizualnej identyfikacji gatunków po izolacji i hodowli na pożywce selektywnej. 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 dwiema metodami, imitującymi zakażenia naturalne. Zastosowano izolaty Fusarium graminearum i F. culmorum wytwarzające deoksyniwalenol (DON) oraz zearalenon (ZEA) oraz izolat F. verticillioides wytwarzający fumonizyny. Ocena porażenia została wykonana przed zbiorem ziarna. Nasilenie fuzariozy kolb określano na podstawie porażenia kolb w skali 6-stopniowej. Zostały przeprowadzone analizy zawartości mikotoksyn fuzaryjnych w ziarnie kukurydzy. Do oznaczeń zawartości mikotoksyn zastosowane zostały metody testów ELISA i chromatografii gazowej (GC-ECD) (Tab. 5-1). 18

Radzików Chorzelów Chwałowice Radzików Tabela 5-1. Zawartość mikotoksyn w ziarnie kukurydzy porażonej naturalnie - odmany mieszańcowe DON ZEA FUM Miejscowość Odmiana [ppb] [ppb] [ppb] Lokata 620 0 0 Jawor 480 0 0 Prosna 390 0 0 Konkurent 430 0 0 Kosynier 580 0 0 Skarb 740 0 0 Średnio 540 0 0 Lokata 570 0 0 Jawor 910 43 0 Prosna 510 0 0 Konkurent 330 0 0 Kosynier 340 0 0 Skarb 250 0 640 485 7 107 Lokata 230 0 0 Jawor 210 0 0 Prosna 520 0 0 Konkurent 710 0 0 Kosynier 460 0 0 Skarb 510 0 0 Średnio 440 0 0 Ułan 820 0 0 Nimba 300 0 0 Glejt 390 0 0 Kosmal 720 0 0 Vitras 1240 0 0 Średnio 652 0 0 Dopuszczalne maksymalne stężenie DON wg norm Unii Europejskiej dla ziarna kukurydzy wynosi 1750 ppb. W żadnej z badanych odmian mieszańcowych próg ten nie został przekroczony (Tab. 5-1.). Praktycznie nie stwierdzono obecności zearalenonu mikotoksyny mogącej negatywnie wpływać na układ rozrodczy zwierząt. Zawartość fumonizyn mikotoksyn wytwarzanych przez F. verticillioides, została stwierdzona w jednej próbie, i na pozimie nie przekraczającym limitu. Zawartość mikotoksyn fuzaryjnych w próbach ziarna odmian populacyjnych wykazują obecność deoksyniwalenolu (DON) w stężeniach nie przekraczających dopuszczalnych norm. (Tab. 5-1.). W Radzikowie średnia zawartość DON była dwukrotnie wyższa niż w Chwałowicach. Nie wykryto obecności ZEA, a obecność fumonizyn stwierdzono w ziarnie odmiany Wawrzeńczycka, zarówno w Radzikowie jak i Chwałowicach (odpowiednio 840 i 19

Chwałowice Radzików 400 ppb). Można przypuszczać, że niskie stężenie mikotoksyn w ziarnie ma związek z przebiegiem pogody w miejscowościach w których założono doświadczenia. W roku 2013 zarówno w okresie kwitnienia kukurydzy i po jego zakończeniu, warunki nie sprzyjały zasiedlaniu przez grzyby kolb. Tabela 5-2. Zawartość mikotoksyn w ziarnie kukurydzy porażonej naturalnie - odmiany populacyjne DON ZEA FUM Miejscowość Odmiana [ppb] [ppb] [ppb] Dolnośląska Kiszonkowa 350 0 0 Małopolanka 350 0 0 Rzeszowska Silosowa 600 0 0 Wawrzeńczycka 900 0 840 Wielkopolanka 460 0 0 Wigor 630 0 0 Średnio 548 0 140 Dolnośląska Kiszonkowa 380 0 0 Małopolanka 320 0 0 Rzeszowska Silosowa 210 0 0 Wawrzeńczycka 300 0 400 Wielkopolanka 160 0 0 Wigor 140 0 0 252 0 67 Sztuczne zakazanie kolb prowadzono dwiema metodami: strzykawki i bolca, które symulowały dwa różne mechanizmy porażania kolb: poprzez znamiona lub po uszkodzeniu kolby przez szkodniki (Zdj. 5-1.) Zdjęcie 5-1. Kolby odmiany Jawor po sztucznym zakażeniu F. graminearum nr 37 metodą bolca (z lewej) i strzykawki (z prawej) Spośród dwóch metod sztucznego zakażania kolb stwierdzono wyższą skuteczność metody z zakażaniem bolcem zanurzanym w roztworze zarodników grzyba w porównaniu do metody strzykawkowej (Tab. 5-4). Jest też widoczna wyraźna różnica między odmianami populacyjnymi i mieszańcowymi w tym zakresie. Odmiany populacyjne są porażane silniej przez izolaty F. culmorum, zaś izolaty F. graminearum silniej porażały odmiany 20

mieszańcowe, zwłaszcza odmianę Jawor. Porażenie naturalne było nieco wyższe w odmianach populacyjnych. Jednocześnie podobna sytuacja występuje w przypadku zawartości mikotoksyn w ziarnie. Zdecydowanie wyższe stężenie toksyn wykrywane jest w kolbach zakażanych metodą bolca (Tab. 5-5). Najwyższe stężenie DON (259 400 ppb) stwierdzono w odmianie Lokata, inokulowanej F. graminearum nr 37. Wysokie stężenia ZEA stwierdzono u odmiany Jawor po zakażeniu F. culmorum nr 124.Dokładna analiza statystyczna możliwa będzie dopiero po przeprowadzeniu kolejnych 1-2 cykli badań, w celu określenia relacji między stopniem porażenia, zawartością mikotoksyn a innymi czynnikami, takimi jak przebieg warunków pogodowych. Tabela 5-3. Zawartość stopień porażenia kolb oraz zawartość deoksyniwalenolu (DON) w ziarnie odmian mieszańcowych kukurydzy inokulowanych sztucznie metodą strzykawkową i bolcem w roku 2013. Odmiana Izolat Metoda inokulacji Porażenie kolby DON [ppm] Jawor F. culm 350 Strzykawka 0,10 1,33 Jawor F. culm 350 Bolec 0,25 0,74 Konkurent F. culm 350 Strzykawka 0,08 0,42 Konkurent F. culm 350 Bolec 0,00 0,44 Kosynier F. culm 350 Strzykawka 2,00 0,55 Kosynier F. culm 350 Bolec 0,21 0,15 Lokata F. culm 350 Strzykawka 0,00 0,25 Lokata F. culm 350 Bolec 0,10 0,05 Prosna F. culm 350 Strzykawka 0,17 0,71 Prosna F. culm 350 Bolec 0,00 0,34 Skarb F. culm 350 Strzykawka 0,78 0,49 Skarb F. culm 350 Bolec 0,00 0,32 Średnio 0,31 0,48 Jawor F. gram. 37 Strzykawka 1,85 6,60 Jawor F. gram. 37 Bolec 1,67 29,80 Konkurent F. gram. 37 Strzykawka 2,69 7,50 Konkurent F. gram. 37 Bolec 1,62 17,80 Kosynier F. gram. 37 Strzykawka 3,62 18,40 Kosynier F. gram. 37 Bolec 3,62 79,60 Lokata F. gram. 37 Strzykawka 1,09 17,20 Lokata F. gram. 37 Bolec 1,36 17,80 Prosna F. gram. 37 Strzykawka 1,75 27,80 Prosna F. gram. 37 Bolec 3,00 109,20 Skarb F. gram. 37 Strzykawka 2,07 19,60 Skarb F. gram. 37 Bolec 2,92 84,00 Średnio 2,27 36,28 Widoczne jest znacznie silniejsze porażenie kolb przez izolat F. graminearum 37 niż przez F. culmorum 350. Przekłada się to również na ponad 70-krotnie wyższe stężenie DON w ziarnie. 21

Silniejszym porażeniem i większą zawartością mikotoksyn charakteryzują się kolby zakażane metodą bolca. Odmiany populacyjne są nieco bardziej podatne na zakażanie grzybami z rodzaju Fusarium, oraz kumulują pond dwukrotnie większe ilości mikotoksyn fuzaryjnych niż odmiany mieszańcowe (Tab. 5-4). Tabela 5-4. Zawartość stopień porażenia kolb oraz zawartość deoksyniwalenolu (DON) w ziarnie odmian populacyjnych kukurydzy, inokulowanych sztucznie metodą strzykawkową i bolcem w roku 2013. Odmiana Izolat Metoda inokulacji Porażenie kolby DON [ppm] Dolnośląska kisz. F. culm 350 Strzykawka 0,80 0,4 Dolnośląska kisz. F. culm 350 Bolec 1,60 2,2 Małopolanka F. culm 350 Strzykawka 0,50 0,7 Małopolanka F. culm 350 Bolec 1,20 5,9 Rz.silosowa F. culm 350 Strzykawka 1,80 1,7 Rz.silosowa F. culm 350 Bolec 0,17 0,6 Wawrzeńczycka F. culm 350 Strzykawka 1,60 0,9 Wawrzeńczycka F. culm 350 Bolec 0,60 0,3 Wielkopolanka F. culm 350 Strzykawka 0,50 0,5 Wielkopolanka F. culm 350 Bolec 0,67 0,4 Wigor F. culm 350 Strzykawka 0,20 0,4 Wigor F. culm 350 Bolec 0,50 0,3 Średnio 0,84 1,2 Dolnośląska kisz. F. gram. 37 Strzykawka 1,20 15,2 Dolnośląska kisz. F. gram. 37 Bolec 2,60 96,8 Małopolanka F. gram. 37 Strzykawka 3,00 45,6 Małopolanka F. gram. 37 Bolec 2,50 59,4 Rz.silosowa F. gram. 37 Strzykawka 4,20 325,8 Rz.silosowa F. gram. 37 Bolec 2,60 203,1 Wawrzeńczycka F. gram. 37 Strzykawka 3,67 22,8 Wawrzeńczycka F. gram. 37 Bolec 2,80 117,0 Wielkopolanka F. gram. 37 Strzykawka 0,80 5,0 Wielkopolanka F. gram. 37 Bolec 3,67 211,6 Wigor F. gram. 37 Strzykawka 0,00 2,0 Wigor F. gram. 37 Bolec 1,40 17,2 Średnio 2,37 93,5 Dla uzyskania istotnych wniosków cykl doświadczeń inokulacyjnych należy jeszcze powtórzyć. Rezultaty zakażania kolb F. verticillioides przedstawione są w tabeli 5-5. Widoczne jest większe porażenie kolb wywołane przez zakażenie metodą strzykawkową w porównaniu do zakażania bolcem. Również zawartość fumonizyn jest wyższa w kolbach zakażanych metodą strzykawkową. Jest to sytuacja odwrotna do zakażania izolatami F. graminearum i F. culmorum. 22

Odmiany populacyjne Odmiany mieszańcowe Tabela 5-5. Porażenie kolb i zawartość mikotoksyn w ziarnie kukurydzy zakażanej izolatem F. verticillioides nr 3011metodą bolca i strzykawki. Radzików, 2013. Porażenie kolb FUM [ppm] Odmiana Bolec Strzykawka Bolec Strzykawka Jawor 1,00 2,75 8,95 21,06 Konkurent 1,00 4,64 7,70 19,16 Kosynier 0,62 4,31 9,05 64,15 Lokata 1,09 2,46 7,98 17,70 Prosna 0,42 3,17 2,94 15,44 Skarb 1,25 3,92 4,05 88,90 Średnio 0,90 3,54 6,78 37,74 Średnio 2,22 22,26 Dolnośląska Kiszonkowa 1,80 2,60 31,90 70,15 Małopolanka 0,60 2,20 10,40 66,45 Rzeszowska Silosowa 3,80 2,00 89,95 43,40 Wawrzeńczycka 1,33 2,75 35,60 67,00 Wielkopolanka 1,00 3,50 27,30 91,00 Wigor 1,40 1,00 5,70 11,35 Średnio 1,66 2,34 33,48 58,23 Średnio 2,00 45,85 Podobnie jak w przypadku zakażania F. graminearum i F. culmorum, odmiany populacyjne są bardziej podatne na infekowanie, i kumulują dwukrotnie większą ilość mikotoksyn. We wszystkich doświadczeniach ze sztucznym zakażaniem kolb widać bardzo dużą zmienność wyników, co powoduje konieczność powtórzenia doświadczeń w przyszłych sezonach w celu statystycznego potwierdzenia uzyskanych wyników. 23

6. Ocena przydatności kiszonek z wybranych odmian kukurydzy w żywieniu krów mlecznych W prowadzeniu chowu ekologicznego zwierząt zalecane, a wręcz wymagane jest stosowanie pasz wytworzonych w większości na bazie surowców uzyskanych w warunkach gospodarstw ekologicznych. Kiszonka z kukurydzy jest w warunkach rolnictwa konwencjonalnego jednym z ważniejszych komponentów paszowych. W roku 2012 w doświadczeniach polowych badano przydatność polskich odmian mieszańcowych kukurydzy jako surowca do produkcji kiszonek. W wyniku tych doświadczeń uzyskano kiszonki. Uzyskana ilość pozwoliła na zbadanie ich przydatności w żywieniu krów mlecznych i wpływ na jakość uzyskanego mleka w roku 2013. Materiał i metody Doświadczenie przeprowadzono w na 16 krowach zachowawczej rasy polska czarno-biała (pcb), będących w trzeciej laktacji, o średniej wydajności mlecznej 6500 kg, zawartości tłuszczu 4,4% i białka 3,6%, a utrzymywanych w certyfikowanym gospodarstwie ekologicznym ZD IZ PIB Chorzelów (Zdj.6-1). Zdjęcie 6-1. Obora ZD IŻ PIB Chorzelów. Przyjęto dzienne zużycie paszy na poziomie 47,1 kg/szt. Krowy zajmujące budynek obory wolnostanowiskowej, żywiono w systemie TMR przy użyciu wozu paszowego. Dój realizowano 2 razy dziennie w hali udojowej typu tandem. Zwierzęta w równych liczebnościach przydzielono do 4 grup: kontrolnej z żywieniem z udziałem kiszonki z kukurydzy odmiany San, standardowo uprawianej zgodnie z wymogami rolnictwa ekologicznego, oraz 3 grup doświadczalnych, w których kiszonkę wykonano z odmian: Ułan, Nimba i Glejt. Skład dawki pokarmowej identyczny dla każdej z grup, ilustruje tabela 6-1. Doświadczenie zrealizowano przez 3 miesiące od lutego do kwietnia, co odpowiada 2 powtórzeniom. 24

Tabela 6-1. Skład dawki pokarmowej dla krów doświadczalnych Lp Surowiec Udział (kg) 1. Kiszonka z kukurydzy 25,0 2. Lucerna 6,0 3. Młóto świeże 8,0 4. Jęczmień 1,0 5. Pszenica 1,0 6. Słoma pszenna 0,5 7. Biomix Premium 0,150 8. Kreda pastewna 0,2 9. Kwaśny węglan sodu 0,25 10. Siano 2,0 11. Kukurydza 2,0 12. Premix Glimel 1,0 W trakcie realizacji doświadczenia wykonywano analizę składu kiszonek oraz mleka. Analiza kiszonek objęła takie elementy jak zawartość suchej masy, białka ogólnego, włókna surowego, energii brutto, wartość ph. Wydajność mleczną określano podczas udojów kontrolnych (Zdj. 6-2). Obejmowała ona takie elementy jak ilość mleka, zawartość tłuszczu, białka, laktozy, SM, LKS, mocznika, stosunek %tłuszczu/białka. Okres doświadczalny obejmował 2 kontrolne udoje. Jakość mleka oceniano na podstawie wyników analiz laboratoryjnych w zakresie: profilu kwasów tłuszczowych, zawartości witamin A oraz E, a także selenu. Uzyskane wyniki poddano jednoczynnikowej analizie wariancji przy pomocy programu komputerowego Statgraph. Zdjęcie 6-2. Miejsce próbnego udoju (z lewej) i przechowywanie mleka (z prawej) 25

Wyniki i ich omówienie W trakcie realizacji doświadczenia co miesiąc analizowano skład jakościowy pasz objętościowych dawki pokarmowej (tab. 6-2). Ma to szczególne znaczenie jeśli idzie o rolę czynnika doświadczalnego, jakim były odmiany kukurydzy na kiszonkę oraz wyrównanie jakości ich masy w połączeniu z prawidłowością procesów zakiszania. Najwyższą zawartością suchej masy cechowała się kiszonka odmiany Glejt, a najniższą kiszonka z grupy kontrolnej. Podobna statystyczna istotność różnic cechowała poziom białka ogólnego, a najwyższą jego zawartością wykazały się kiszonki z odmian Nimba oraz Glejt. Najmniej białka zawierała kiszonka grupy kontrolnej. Pod względem poziomu włókna surowego najwyższe jego koncentracje stwierdzono w kiszonce z odmiany Glejt, a najniższe z odmiany Ułan. Statystycznie istotne różnice potwierdzono w poziomie energii brutto kiszonek. Material uzyskany z odmiany kontrolnej oraz odmiany Ułan miał istotnie mniej energii od tego sporządzonego z odmiany Glejt. Najniższe ph w procesie zakiszania osiągnęły odmiany Nimba i Gleit, a najwyższe, rzędu ph 4, odmiana kontrolna. Tabela 6-2. Wyniki analizy składu jakościowego pasz objętościowych dawki pokarmowej krów. LP Materiał paszowy 1. Kiszonka z kukurydzy kontrola 2. Kiszonka z kukurydzy Ułan 3. Kiszonka z kukurydzy Nimba 4. Kiszonka z kukurydzy Glejt Powtórzenie Składnik miesiąc SM (%) BO (%) WS (%) E brutto (MJ/kg) ph 1. 35,76a 2,39a 9,02a 7,36a 4,16 2. 33,91a 2,47a 8,45ab 6,85a 4,09 3. 36,28a 2,28a 9,12a 7,58a 4,17 1. 35,75a 2,83b 8,03c 7,59a 5,93 2. 35,61a 2,91b 7,94c 7,54a 5,63 3. 34,82a 2,54ab 7,29c 7,17a 4,11 1. 38,81b 2,87bc 8,76b 8,21b 3,91 2. 41,59b 3,12c 8,67b 9,18c 3,90 3. 42,17b 3,10c 9,10a 8,75bc 3,93 1. 44,80c 3,18c 9,88c 9,22c 3,92 2. 43,44c 2,86bc 10,19c 9,03c 4,11 3. 44,85c 3,04c 10,85d 9,29c 3,94 5. Siano 1. - 9,91a 23,35a 17,44a - 2. - 9,12a 28,85b 19,77b - 3. - 8,56a 25,89ab 17,44a - ab różnice istotne przy P 0.05; AB różnice istotne przy P 0.01 Stwierdzone już na tym etapie zróżnicowanie kiszonek sporządzonych z różnych odmian kukurydzy, miało niewątpliwie wpływ na uzyskane wyniki oceny użytkowej krów oraz jakość ich mleka. Przeprowadzone dwukrotnie kontrolne udoje, wykazały szereg statystycznie istotnych różnic w składzie mleka między krowami z grup żywionych różnymi kiszonkami (tab. 3). Wprawdzie tak w pierwszym, jak i drugim udoju, żywieniowy czynnik doświadczalny nie wpłynął na ilość mleka pozyskiwanego od krowy, to jednak już zawartość tłuszczu wykazywała statystycznie istotne zróżnicowanie. W pierwszym udoju najwięcej tego składnika stwierdzono w grupie wykorzystującej odmiany Glejt, Ułan oraz kontrolną. Statystycznie wysoką istotność różnic potwierdzono dla odmian Glejt i Nimba. W drugim udoju Mleko od krów żywionych kiszonką odmiany Glejt posiadało istotnie więcej tłuszczu niż to z pozostałych grup. Odmiana ta podobnie jak Ułan, istotnie podnosiła zawartość białka zwłaszcza wobec odmiany Nimba. Zależność tą potwierdził drugi udój, gdzie zawartość białka w mleku była najwyższa dla zwierząt żywiony kiszonką z odmian Glejt oraz Ułan. Odmiana kontrolna nie różniła się pod tym względem istotnie. Zawartość laktozy oznaczona w mleku pierwszego udoju nie wykazywała istotnego zróżnicowania miedzy grupami. 26

Dopiero drugi udój wykazał taka zależność, przy czym, najniższy poziom wykazano w mleku krów żywionych odmiana Nimba. Różniła się ona pod tym względem od pozostałych. Tabela 3-6. Wyniki kontroli użytkowości mlecznej. Grupa Składnik Kontrolna Ułan Nimba Glejt SEM Udój 1 Udój 2 Udój 1 Udój 2 Udój 1 Udój 2 Udój 1 Udój 2 Udój 1 Udój 2 Tłuszcz 5,01ab 4,45a 5,17b 4,42a 4,43aA 4,24a 5,47bB 5,29b 0,12 0,14 (%) AB AB Białko 3,57ab 3,66ab 3,74bB 3,79b 3,62aA 3,56a 3,68bA 3,75ab 0,04 0,03 (%) AB B Laktoza 4,98 5,06bB 5,01 5,01bAB 4,66 4,65aA 4,91 4,86abAB 0,06 0,05 (%) Sm (%) 14,14b 13,65abA 14,94b 13,62abA 13,10a 13,07aA 14,56bB 14,33bB 0,15 0,16 B B B B A LKS (tyś./ml) 595,33 203,0ab 406,5 495,0a 519,3 483,8a 242,5 144,5b 364,3 4 61,2 2 Mocznik 264,5 257,5bB 203,0 157,66aA 285,5 253,0bA 256,33 219,16abA 18,16 14,2 (mg/l) B B Tł/Białko 1,39ab 1,4ab 1,38ab 1,29a 1,29a 1,26a 1,49b 1,47b 0,03 0,03 Mleko (kg) 25,73 24,01b 23,53 22,5ab 21,1 21,2ab 21,76 18,91a 0,99 0,86 ab różnice istotne przy P 0.05; AB różnice istotne przy P 0.01 W przypadku zawartości s.m. w mleku, to ponownie najwyższą jej zawartość osiągało mleko uzyskane z żywienia odmianami Glejt i Ułan, istotnie odbiegając od wartości oznaczanych dla odmiany Nimba. Pod względem liczby komórek somatycznych (LKS), istotne zróżnicowanie określono tylko w drugim doju, a dotyczyło ono krów żywionych odmiana Glejt w stosunku do karmionych odmianami Nimba oraz Ułan. LKS jest aktualnie wskaźnikiem stanu zdrowotnego wymienia krów w produkcji konwencjonalnej. Świadczyć może nie tylko o higienie doju, która w doświadczeniu była identyczna, ale także o pewnych genetycznych skłonnościach osobniczych podatności na zapalenie wymienia. Na podstawie uzyskanych wyników, nie można mówić o jakimkolwiek stanie patologicznym, a raczej o prozdrowotnym oddziaływaniu kiszonki z odmiany Glejt. Zależność ta wymaga jednak głębszych badań. Tabela 6-4. Wyniki analizy jakościowej mleka. Grupa Składnik Kontrolna Ułan Nimba Glejt SEM Udój 1 Udój 2 Udój 1 Udój 2 Udój 1 Udój 2 Udój 1 Udój 2 Udój 1 Udój 2 Witamina A 22,33a 20,65abAB 23,65a 16,65aA 33,0b 24,0bcAB 29,32b 30,32cB 1,69 1,64 (μg/100g) Witamina E 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0.01 0,01 (mg/100g) Selen 0,033 0,025a 0,037 0,05b 0,033 0,028a 0,032 0,04ab 0,001 0,003 (mg/kg) SAFA (%) 69,32 68,80 69,4 68,6 65,6 68,4 66,4 69,82 0,77 0,72 MUFA (%) 24,0 24,3 24,32 24,92 26,87 24,5 27,0 23,27 0,63 0,43 PUFA (%) 2,20abA B 2,37bC 1,93aA 1,86aA 2,33bB 2,26bBC 2,1abAB 1,95aAB 0,05 0,07 n-3 (%) 0,165a 0,265bB 0,125ab 0,132aA 0,165a 0,165aAB 0,100b 0,132aA 0,01 0,02 n-6 (%) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,02 0,02 Kwasy trans (%) 2,4 2,56 2,3 2,46 2,53 2,35 2,42 2,5 0,05 0,06 ab różnice istotne przy P 0.05; AB różnice istotne przy P 0.01 Najniższą koncentrację mocznika określono ponownie dla mleka od krów żywionych odmianami Ułan i Nimba i to tylko w drugim udoju. Była to różnica wysoko istotna statystycznie wobec pozostałych grup. Wyniki jakościowej analizy mleka ilustruje tabela 6-4. 27