Ziemniak Polski 2011 nr 3 1 Agrotechnika i mechanizacja ROLA WYBRANYCH ZABIEGÓW AGROTECHNICZNYCH W KSZTAŁTOWANIU WIELKOŚCI I STRUKTURY PLONU ZIEMNIAKÓW UPRAWIANYCH W SYSTEMIE EKOLOGICZNYM dr Krystyna Zarzyńska, dr Wojciech Goliszewski IHAR PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie, 05-140 Serock e-mail: k.zarzynska@ihar.edu.pl W Polsce udział wszystkich upraw ekologicznych w powierzchni zasiewów wynosi ok. 2% i systematycznie wzrasta. Powierzchnia uprawy ziemniaków wynosi ok. 1000 ha, co stanowi tylko 0,2% całkowitej powierzchni uprawy ziemniaków w kraju. Średni plon ziemniaków w gospodarstwach ekologicznych w Polsce jest o ok. 25% niższy w stosunku do średniego plonu krajowego (Zarzyńska 2009). Wynika to głównie z trudności uprawy tej rośliny w systemie, w którym zabronione jest stosowanie chemicznych środków ochrony roślin. Bardzo duże zagrożenie ze strony agrofagów, a zwłaszcza zarazy ziemniaka i stonki ziemniaczanej, jest tu głównym ograniczeniem. Dlatego też ciągle poszukuje się nowych rozwiązań, mających na celu poprawę efektywności uprawy w systemie ekologicznym, wzrost plonowania, ograniczenie porażenia chorobami i poprawę jakości plonu. Do zabiegów tych można zaliczyć właściwe przygotowanie sadzeniaków, nawadnianie plantacji czy stosowanie efektywnych mikroorganizmów. Celem pracy jest ocena wpływu niektórych zabiegów agrotechnicznych dozwolonych w produkcji ekologicznej ziemniaków na wielkość plonu i jego strukturę. Metoda badań Badania przeprowadzono w latach 2008- -2010 w Jadwisinie, woj. mazowieckie, na glebie kompleksu żytniego dobrego. Ziemniaki uprawiano w systemie ekologicznym w następującym płodozmianie: ziemniaki owies z peluszką żyto z wsiewką seradeli łubin na nasiona facelia na nasiona + gorczyca biała jako poplon. Nie stosowano nawozów mineralnych, jak również syntetycznych środków ochrony roślin; przeciwko zarazie ziemniaka wykorzystano preparaty miedziowe, a przeciwko stonce ziemniaczanej Novodor (preparat bakteryjny). Ziemniaki nawożono obornikiem w dawce 25 t/ha. Chwasty zwalczano w sposób mechaniczny. Oprócz standardowej technologii stosowano dodatkowe zabiegi agrotechniczne, jak: podkiełkowywanie sadzeniaków przez 4 tygodnie i nawadnianie kroplowe plantacji (tylko w roku 2008). Nawadnianie stosowano wtedy, gdy potencjał wody glebowej spadał poniżej 40 kpa. W ciągu całego okresu wegetacji na kombinacji nawadnianej wydatkowano 100 mm wody w 11 dawkach. Efektywne mikroorganizmy (EM) stosowano na sadzeniaki w 2009 i 2010. Uprawiano 8 od-
2 Ziemniak Polski 2011 nr 3 mian ziemniaka należących do różnych grup wczesności: Berber, Miłek (bardzo wczesne), Owacja, Vitara (wczesne), Tajfun, Agnes (średnio wczesne), Fianna, Ursus (średnio późne i późne). Oceniano wielkość plonu i jego strukturę, tj. udział w plonie bulw różnej wielkości. W obliczeniach statystycznych stosowano program SAS Enterprise Guide. Wyniki badań Spośród badanych ów agronomicznych największy wpływ na wielkość plonu i jego strukturę miało nawadnianie plantacji oraz odmiana. Podkiełkowanie sadzeniaków i zastosowane efektywne mikroorganizmy miały mniejsze znaczenie. 1. Wpływ nawadniania na wielkość plonu i jego strukturę Nawadnianie plantacji wpłynęło istotnie na wzrost plonu ogólnego oraz poprawiło jego strukturę. Zwyżka plonu wynosiła ok. 8 t/ha (tab. 1). Zabieg zwiększył plon handlowy i plon bulw dużych. Odmiany różniły się istotnie wielkością plonu, ale ich reakcja na nawadnianie była zróżnicowana. Największe przyrosty plonu pod wpływem tego zabiegu odnotowano u odmian Ursus i Fianna. Jedyną odmianą, u której nie stwierdzono zwyżki plonu po zastosowaniu nawadniania, była odmiana Tajfun (tab. 2). Wpływ nawadniania na wielkość plonu ziemniaków i jego strukturę Plon całkowity t/ha Tabela 1 dużych Nawadnianie 40,1 0,6 29,8 9,7 Bez nawadniania 32,0 0 26,4 5,6 NIR 1,3-1,9 1,4 Reakcja odmian ziemniaka na nawadnianie, wydajność t/ha Tabela 2 Odmiana Nawadniane Bez Zwyżka plonu pod wpływem Średnio NIR nawadniania nawadniania, % Berber 33,0 26,0 29,5 26,9 Miłek 34,8 26,1 30,5 33,3 Owacja 41,5 34,6 38,0 19,9 Vitara 45,3 35,5 40,4 3,3 27,6 Tajfun 39,1 41,6 40,3 0 Agnes 39,5 33,0 36,2 19,7 Fianna 38,2 26,7 32,5 43,1 Ursus 49,7 32,3 41,0 53,9 2. Wpływ podkiełkowania na wielkość i strukturę plonu Podkiełkowanie sadzeniaków zwiększyło plon ogólny bulw, ale nie były to różnice istotne statystycznie. Zwyżka plonu wynosiła tylko 1,4 t/ha. Zabieg zwiększył istotnie plon bulw dużych, tj. ponad 60 mm (tab. 3). Reakcja odmian na podkiełkowanie była zróżnicowana. Największy efekt uzyskano u odmian: Agnes, Fianna, Berber i Miłek. U pozostałych efekt był niewielki albo nie było go wcale (tab. 4). Tabela 3
Ziemniak Polski 2011 nr 3 3 Wpływ podkiełkowania na wielkość plonu ziemniaków i jego strukturę Plon ogólny t/ha dużych Sadzeniaki podkiełkowane 32,2 1,9 26,6 3,7 Sadzeniaki niepodkiełkowane 30,8 1,8 25,5 2,6 NIR - - - 1,1 Reakcja odmian ziemniaka na podkiełkowanie, wydajność t/ha Tabela 4 Odmiana Sadzeniaki Sadzeniaki nie- Zwyżka plonu pod wpływem podkiełkowania, % Średnio NIR podkiełkowane podkiełkowane Berber 30,2 28,0 29,1 7,9 Miłek 28,7 26,8 27,8 7,1 Owacja 33,5 33,3 33,4 0,6 Vitara 36,7 35,6 36,1 2,9 3,1 Tajfun 31,3 33,4 32,3 0 Agnes 35,4 29,7 32,6 19,2 Fianna 27,1 25,1 26,1 8,0 Ursus 34,8 34,5 34,6 0,9 3. Wpływ efektywnych mikroorganizmów gólnych frakcji (tab. 5). Stwierdzono jedynie na wielkość plonu i jego strukturę różnice odmianowe. Największy przyrost Zastosowane efektywne mikroorganizmy nie plonu uzyskano u odmian Owacja, Ursus i wpłynęły w sposób istotny ani na wielkość Tajfun. U pozostałych efekt był znikomy plonu ogólnego, ani na plon bulw poszcze- (tab. 6). Tabela 5 Wpływ efektywnych mikroorganizmów na wielkość plonu ziemniaków i jego strukturę Plon ogólny, t/ha dużych Efektywne mikroorganizmy (EM) 29,8 1,9 26,4 1,9 Bez EM 28,6 1,7 24,2 2,6 NIR - - - - Tabela 6 Reakcja odmian ziemniaka na efektywne mikroorganizmy (EM), wydajność t/ha Odmiana EM Bez EM Średnio NIR Zwyżka plonu po zastosowaniu EM, % Berber 29,4 28,5 29,0 3,2 Miłek 26,3 26,5 26,4 0 Owacja 32,3 29,7 31,0 8,8 Vitara 34,3 33,8 34,1 2,9 1,5 Tajfun 29,3 27,5 28,4 6,5 Agnes 31,4 30,0 30,7 0 Fianna 22,9 23,0 23,0 0 Ursus 32,7 30,3 31,5 7,4 Dyskusja
4 Ziemniak Polski 2011 nr 3 Czynnikami, które w największym stopniu limitują poziom plonowania różnych roślin rolniczych w systemie ekologicznym, są duże ograniczenia w stosowaniu pestycydów oraz występujący w niektórych glebach deficyt składników pokarmowych wskutek niestosowania nawozów mineralnych. Należy więc poszukiwać innych rozwiązań mogących przyczynić się do wzrostu plonów. Zabiegami, które w znacznym stopniu mogą zniwelować wymienione ograniczenia, są np.: właściwe przygotowanie sadzeniaków, nawadnianie plantacji czy stosowanie dozwolonych w uprawach ekologicznych użyźniaczy glebowych (w tym efektywnych mikroorganizmów). Podkiełkowywanie sadzeniaków jest zabiegiem szczególnie polecanym w produkcji ekologicznej, ponieważ przyspiesza wschody i początkowy rozwój roślin, co sprzyja tzw. ucieczce przed zarazą, przesuwa wegetację na okres lepszego nasłonecznienia, dzięki czemu wzrasta wydajność fotosyntezy i przyrosty plonu są większe. Pozwala to na lepszy rozwój systemu korzeniowego, a więc lepsze wykorzystanie wody i składników pokarmowych, zwiększa odporność roślin na porażenie wirusami i przyspiesza dojrzewanie, co w konsekwencji zwiększa odporność bulw na uszkodzenia mechaniczne i powoduje lepszą przechowywalność bulw. Pozytywny wpływ podkiełkowywania na rozwój roślin i plon bulw w ekologicznej uprawie ziemniaków został wcześniej opisany w pracy Zarzyńskiej (2002) oraz Zarzyńskiej i Goliszewskiego (2007). Niestety, w latach badań nie stwierdzono istotnego wpływu tego zabiegu agrotechnicznego na wielkość plonu ogólnego. Stwierdzono jedynie istotny wpływ na wielkość plonu bulw dużych. O wiele lepsze rezultaty uzyskano dzięki nawadnianiu plantacji. Zabieg ten wpłynął bowiem na zwiększenie zarówno plonu ogólnego, jak i plonu bulw handlowych. Takie działanie nawadniania jest powszechnie znane w praktyce i potwierdzone przez wielu autorów (Głuska 1994; Gładysiak, Grześ 2006; Mazurczyk i in. 2007; Zarzyńska 2006). Stosowanie nawadniania w ekologicznej uprawie ziemniaków może jednak mieć negatywne konsekwencje. Deszczowanie plantacji zwiększa bowiem zagrożenie ze strony zarazy ziemniaka i może powodować wypłukiwanie składników pokarmowych z rizosfery do głębszych warstw gleby. Idealnym rozwiązaniem wydaje się zastosowane w naszych badaniach nawadnianie kroplowe. Kolejnym iem mogącym udoskonalić produkcję ekologiczną ziemniaków są efektywne mikroorganizmy. Większość prac dotyczących ich oddziaływania w produkcji ekologicznej dotyczy głównie wpływu na glebę, poprawy plonowania i zdrowotności roślin. Są doniesienia, że wprowadzenie do gleby szczepionki EM daje wiele pozytywnych efektów, tj. ograniczenie procesów gnilnych, przyspieszenie przemiany materii, zwiększenie efektu fotosyntezy, wzrost zawartości próchnicy, odtruwanie gleby skażonej pestycydami, hamowanie rozwoju patogenów roślin oraz podnoszenie jakości biologicznej plonów (Kucharski, Jastrzębska 2005). Wielu badaczy donosi o pozytywnym wpływie efektywnych organizmów na wielkość plonu i strukturę bulw. Nasze doświadczenie niestety nie potwierdziło takiego działania. Zastosowane efektywne mikroorganizmy zwiększyły wprawdzie plon bulw większości odmian, ale były to różnice nieudowodnione statystycznie. Kontynuacja badań dotyczących poprawy plonowania, jakości bulw i efektywności produkcji ekologicznej wydaje się uzasadniona ze względu na coraz większe zainteresowanie konsumentów żywnością ekologiczną. Wnioski 1. Najistotniejszym iem decydującym o wielkości i strukturze plonu ziemniaków uprawianych w systemie ekologicznym okazał się odmianowy. Przystępując do uprawy ziemniaków w tym systemie, należy zatem bardzo dokładnie przeanalizować dobór odmiany. 2. Wielkość plonu ziemniaków uprawianych w systemie ekologicznym można poprawić, stosując dodatkowe zabiegi uprawowe. Zabiegiem najbardziej poprawiającym plonowanie okazało się nawadnianie kroplowe plantacji. 3. Podkiełkowanie sadzeniaków i stosowanie efektywnych mikroorganizmów miało niewielki wpływ na plon bulw i jego strukturę. Literatura
Ziemniak Polski 2011 nr 3 5 1. Gładysiak S., Grześ S. 2006. Plonowanie bardzo wczesnych ziemniaków w zależności od deszczowania, podkiełkowania sadzeniaków i nawożenia azotem. Rocz. AR Pozn. CCCXXX, Rolnictwo 66: 91-97; 2. Głuska A. 1994. Wpływ ilości i rozkładu opadów w głównych miesiącach wegetacji (VI-IX) na plon ziemniaka w zależności od terminu sadzenia i wczesności odmiany. Biul. Inst. Ziemn. 44: 65-82; 3. Kucharski J., Jastrzębska E. 2005. Rola mikroorganizmów efektywnych (EM) i glebowych w kształtowaniu właściwości mikrobiologicznych gleby. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 507: 315-322; 4. Mazurczyk W., Głuska A., Trawczyński C., Nowacki W., Zarzyńska K. 2007. Optymalizacja nawadniania plantacji ziemniaka (FertOrgaNic) za pomocą metody kroplowej oraz systemu DSS. Rocz. AR Pozn. CCCLXXX: 235-241; 5. Zarzyńska K. 2002. Przygotowanie sadzeniaków ziemniaka z uwzględnieniem produkcji ekologicznej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 489: 103-113; 6. Zarzyńska K. 2006. Influence of precise fertigation on plant development, yield and potato tuber quality. Bibl. Frag. Agron. Book of Proc. Part I, 11: 255-256; 7. Zarzyńska K. 2009. Problemy ekologicznej uprawy ziemniaków w Polsce i krajach UE. Ziemn. Pol. 3: 28-32; 8. Zarzyńska K., Goliszewski W. 2007. Wpływ sposobu przygotowania sadzeniaków na rozwój roślin i plon bulw ziemniaków uprawianych w systemie ekologicznym na różnej kategorii glebach. J. Res. Appl. Agric. Engin. 52 (4): 104-107