Acta Sci. Pol., Agricultura 3(2) 2004,

Acta Sci. Pol., Agricultura 3(2) 2004, 151-163 WPŁYW NAWOśENIA SŁOMĄ, MIĘDZYPLONÓW ŚCIERNISKOWYCH I ZRÓśNICOWANEJ UPRAWY ROLI NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI GLEBY W OGNIWIE PSZENICA OZIMA JĘCZMIEŃ JARY* Dariusz Jaskulski, Iwona Jaskulska 1 Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy Streszczenie. Celem badań przeprowadzonych w latach 1999-2002 na glebie kompleksu Ŝytniego dobrego było określenie wpływu nawoŝenia słomą, uprawy międzyplonów ścierniskowych i sposobu umieszczenia biomasy roślinnej w glebie przez zróŝnicowaną uprawę roli na niektóre właściwości warstwy ornej w ogniwie zmianowania pszenica ozima jęczmień jary. NawoŜenie słomą spowodowało zmniejszenie zawartości azotu mineralnego w glebie jesienią. Pod wpływem spłycenia poŝniwnej i rezygnacji z przedzimowej uprawy roli zmniejszyła się wilgotność, wzrosła zwięzłość gleby i zwiększyło się zachwaszczenie rośliny następczej. Uprawa międzyplonów ograniczała na ogół zachwaszczenie i ilość azotu mineralnego w glebie, ale zwłaszcza przy niedoborze opadów moŝe zwiększać zwięzłość gleby i zmniejszać jej wilgotność. MoŜliwość uprawy Ŝyta ozimego w międzyplonie ścierniskowym, w warunkach rezygnacji z przedzimowej uprawy roli, jest ograniczona, prowadzi bowiem wiosną do niekorzystnych zmian właściwości warstwy ornej gleby. Słowa kluczowe: pszenica ozima, jęczmień jary, słoma, międzyplon ścierniskowy, uprawa roli, właściwości gleby WSTĘP DuŜy udział w strukturze zasiewów roślin o podobnych wymaganiach agroekologicznych, krótkie rotacje zmianowań i ograniczenie bioróŝnorodności agrofitocenozy powodują degradację gleby. Zmianie ulega jej zasobność w makro- i mikroelementy, pogarszają się właściwości fizyczne i biologiczne, zwiększa się zachwaszczenie i następuje kompensacja gatunków uciąŝliwych [Janowiak 1994, Kuś 1998, Deryło i Szymankiewicz 2000]. Ograniczenie tych niekorzystnych zmian w agrosystemach jest trudne. MoŜliwości takich upatruje się we wnoszeniu do gleby biomasy roślinnej. Staje się ona Adres do korespondencji Corresponding author: dr hab. inŝ. Dariusz Jaskulski, Katedra Podstaw Produkcji Roślinnej i Doświadczalnictwa Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy, ul. Ks. A. Kordeckiego 20E, 85-225 Bydgoszcz, e-mail: darekjas@atr.bydgoszcz.pl * Badania finansowane przez KBN w ramach grantu 5P06B00716

152 D. Jaskulski, I. Jaskulska prekursorem trwałej materii organicznej, źródłem energii dla mikroorganizmów oraz wpływa na fizyko-chemiczne właściwości gleby. Rolę taką moŝe spełniać słoma oraz biomasa międzyplonów [Malicki i Michałowski 1994, Smoliński i in. 1997, Kotwica i in. 1998, Andrzejewska 1993]. Oddziaływanie masy roślinnej na właściwości gleby oraz plonowanie roślin jest wieloaspektowe i zaleŝy między innymi od jej rodzaju, składu chemicznego oraz terminu i sposobu umieszczenia w glebie [Jaskulski i in. 1997, Jaskulski 2000, Kuś i Jończyk 2000, Jaskulski i Tomalak 2001]. O głębokości przykrycia biomasy roślinnej, jej rozmieszczeniu i wymieszaniu z wierzchnią warstwą gleby decydują zabiegi uprawy roli, które wpływają takŝe bezpośrednio i pośrednio na właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne gleby. W badaniach własnych zakładano niezaleŝne oraz interakcyjne oddziaływanie biomasy roślinnej i uprawy roli na właściwości wierzchniej warstwy gleby. Celem badań było określenie wpływu nawoŝenia słomą, uprawy międzyplonów ścierniskowych i sposobu umieszczania biomasy roślinnej w glebie poprzez zróŝnicowaną poŝniwną oraz podstawową uprawę roli na niektóre właściwości warstwy ornej w ogniwie zmianowania pszenica ozima jęczmień jary. MATERIAŁ I METODY Doświadczenie polowe przeprowadzono w latach 1999-2002 w Gospodarstwie Rolnym Polski Konopat (gmina Świecie nad Wisłą), współpracującym z Katedrą Podstaw Produkcji Roślinnej i Doświadczalnictwa ATR w Bydgoszczy. Badania realizowano na glebie kompleksu Ŝytniego dobrego, klasy bonitacyjnej IVa, w ogniwie zmianowania pszenica ozima jęczmień jary. Kontrolowanym źródłem zmienności właściwości gleby były trzy czynniki doświadczalne: I uprawa międzyplonów ścierniskowych (bez międzyplonu, groch, gorczyca biała, facelia błękitna, Ŝyto ozime), II nawoŝenie słomą (słoma zebrana brak nawoŝenia, słoma rozdrobniona pozostawiona na polu nawoŝenie), III sposób uprawy roli zakładano trzy warianty poŝniwnej uprawy roli, tj. podorywkę pługiem (10-12 cm), uprawę agregatem składającym się z kultywatora o sztywnych łapach + wału strunowego (10-12 cm), rototiller (5-6 cm). Następnie na kaŝdym obiekcie uprawianym po zbiorze pszenicy ozimej wykonano uprawę podstawową (przedzimową lub wiosenną): pługiem jako orkę zimową (25 cm), gruberem jesienią (20 cm) lub gruberem wiosną (20 cm). Tym samym uzyskano 9 wariantów uprawy roli pod jęczmień jary. Doświadczenie przeprowadzono w układzie losowanych podbloków. Obiekty rozmieszczono na poletkach o powierzchni 81 m 2, w dwóch powtórzeniach. Podczas zbioru pszenicy ozimej w kaŝdym podbloku na połowie jego powierzchni rozdrobniono słomę, z drugiej połowy słomę zbierano. Po wykonaniu poŝniwnej uprawy roli, zgodnie z trzecim czynnikiem, wysiewano międzyplony ścierniskowe według ogólnie przyjętych zasad agrotechniki. Plon zielonej masy określono jesienią. Biomasę międzyplonów wnoszono do gleby podczas przedzimowej lub wiosennej uprawy roli. Ocenę wilgotności warstwy ornej gleby (0-25 cm) wykonano metodą suszarkowo- -wagową, a zwięzłości przy uŝyciu sondy hydraulicznej. Jesienią pomiary przeprowadzono przed podstawową uprawą roli, a wiosną przed siewem jęczmienia jarego na Acta Sci. Pol.

Wpływ nawoŝenia słomą... 153 wszystkich, w danym momencie, obiektach doświadczalnych. Azot mineralny w glebie (0-30 cm) oznaczano po ekstrakcji w 1% roztworze siarczanu potasu. Jesienią próby pobierano z obiektów wyznaczonych przez nawoŝenie słomą, międzyplony i poŝniwną uprawę roli; wiosną z obiektów spod nawoŝenia słomą, międzyplonów ścierniskowych i zróŝnicowanej podstawowej uprawy roli, ale wcześniej tylko podoranej. Zachwaszczenie międzyplonów ścierniskowych oznaczano jesienią metodą ramkową licząc osobniki na czterech parcelach o powierzchni 1 m 2 na poletku. Zachwaszczenie następczo uprawianego jęczmienia określano bonitacyjnie (w skali 9-stopniowej) w fazie jego krzewienia. Wyniki opracowano statystycznie przy uŝyciu analizy wariancji, według modelu właściwego dla układu losowanych podbloków. Istotność róŝnic pomiędzy średnimi obiektowymi określono testem Tukeya, przy p = 0,05. Wykonano takŝe syntezę wyników wielokrotnych w modelu mieszanym, przyjmując jako element losowy lata badań. Wobec istotnej interakcji czynnik lata przedstawiono wyniki z poszczególnych lat oraz średnio w badanym okresie. WYNIKI Warunki meteorologiczne w poszczególnych latach badań były zróŝnicowane (tab. 1). Najchłodniejszym i najbardziej wilgotnym był rok 2001, szczególnie lipiec (przed zbiorem pszenicy ozimej) i wrzesień (okres wegetacji międzyplonu ścierniskowego), natomiast w latach 1999 i 2000 opady były mniejsze (odpowiednio 495 mm i 510 mm), a temperatura powietrza wyŝsza. Ciepła, długa i umiarkowanie wilgotna w 2000 roku sprzyjała wzrostowi międzyplonów. W roku tym średni plon zielonej masy międzyplonów ścierniskowych wyniósł 22,1 t ha -1 i był o 23,5% większy niŝ plon w 2001 roku i o 60,1% większy niŝ plon w 1999 roku. Długi okres wegetacji wpłynął korzystnie zwłaszcza na plony gorczycy białej i facelii błękitnej (rys. 1). Tabela 1. Miesięczne sumy opadów i średnie temperatury powietrza w okresie badań i wieloleciu według stacji meteorologicznej w Mochełku Table 1. Monthly total precipitation and mean air temperature in the research period and multiyear values reported by the Mochełek Meteorological Station Rok Miesiąc Month Year I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII I-XII Opady Precipitation, mm 1999 26 22 44 62 46 59 47 57 20 25 31 56 495 2000 26 37 45 20 28 19 114 61 64 10 59 27 510 2001 19 14 62 51 39 81 146 50 123 20 32 20 657 2002 39 52 38 Wielolecie Multi-year 23 17 19 27 38 54 75 47 36 33 33 30 432 Temperatura Temperature, C 1999 0,1-1,3 3,9 8,6 12,2 16,5 20,1 17,8 15,6 7,7 2,3 0,9 8,7 2000-1,0 2,5 3,1 11,6 14,6 16,9 15,7 17,6 12,2 11,5 5,7 1,6 9,3 2001-0,9-0,8 1,6 7,5 13,4 14,3 19,3 18,3 11,2 10,0 2,4-2,9 7,8 2002-0,4 2,7 3,7 Wielolecie Multi-year -2,8-2,1 1,6 7,0 12,4 16,2 17,6 17,2 13,2 8,2 3,2-0,6 7,6 Agricultura 3(2) 2004

154 D. Jaskulski, I. Jaskulska Rys. 1. Plony zielonej masy międzyplonów ścierniskowych w latach 1999-2001 Fig. 1. Green matter yield of stubble intercrops over 1999-2001 Największy plon zielonej masy roślin uprawianych w międzyplonie ścierniskowym uzyskano wysiewając gorczycę i facelię w rolę podoraną po zbiorze pszenicy ozimej (tab. 2). Tabela 2. Wpływ gatunku rośliny, nawoŝenia słomą i poŝniwnej uprawy roli na plon zielonej masy międzyplonów ścierniskowych, t ha -1 Table 2. Effect of crop species, straw fertilisation and post-harvest tillage on green matter yield of stubble intercrops, t ha -1 PoŜniwna uprawa roli Post-harvest tillage Międzyplon Słoma Intercrop Straw podorywka agregat średnia rototiller skimming cultivation unit mean Groch brak without 21,3 21,5 16,4 19,7 Pea nawoŝenie fertilisation 20,9 20,3 15,8 19,0 Średnia Mean 21,1 20,9 16,1 19,4 Gorczyca brak without 25,3 24,0 20,5 23,2 White mustard nawoŝenie fertilisation 24,9 22,6 19,5 22,3 Średnia Mean 25,1 23,3 20,0 22,8 Facelia brak without 24,2 21,3 18,2 21,2 Phacelia nawoŝenie fertilisation 23,3 20,7 15,9 20,0 Średnia Mean 23,8 21,0 17,1 20,6 śyto brak without 10,0 9,5 8,1 9,2 Rye nawoŝenie fertilisation 9,8 9,0 7,8 8,9 Średnia Mean 9,9 9,3 8,0 9,1 Średnia Mean 20,0 18,6 15,3 18,0 NIR 0,05 LSD 0.05 dla for: międzyplonu intercrop 9,5 nawoŝenia słomą straw fertilisation 0,4 uprawy roli tillage 0,9 interakcji interaction: międzyplon x uprawa roli intercrop x tillage 1,8 uprawa roli x międzyplon tillage x intercrop Acta Sci. Pol.

Wpływ nawoŝenia słomą... 155 Na glebie zaoranej w trakcie poŝniwnej uprawy roli mniejszy był natomiast plon grochu, a zwłaszcza Ŝyta. Uproszczenie uprawy roli do uprawy agregatem wpłynęło niekorzystnie tylko na plon facelii. Uprawa roli rototillerem, w porównaniu z podorywką, spowodowała zmniejszenie plonów pozostałych roślin międzyplonu ścierniskowego. Jedynie plon zielonej masy Ŝyta nie zaleŝał od sposobu poŝniwnej uprawy roli. Niekorzystnie na plon zielonej masy wszystkich roślin, niezaleŝnie od sposobu uprawy roli, wpłynęło nawoŝenie słomą. Zawartość azotu mineralnego w glebie zarówno jesienią, jak i wiosną była róŝna w kolejnych latach i zaleŝała od obecności międzyplonów ścierniskowych, nawoŝenia słomą i sposobu uprawy roli (tab. 3). Tabela 3. Wpływ międzyplonu, nawoŝenia słomą i uprawy roli na zawartość azotu mineralnego w warstwie ornej, mg kg -1 gleby Table 3. Effect of intercrop, straw fertilisation and tillage on the content of mineral nitrogen in soil arable layer, mg kg -1 soil Element agrotechniki Element of agrotechnics Rok badań Research year 1999 2000 2001 2002 Średnia Mean Międzyplon Intercrop: bez międzyplonu without intercrop 18,4 18,3 16,1 20,2 14,4 12,4 16,3 17,0 groch pea 16,8 20,5 15,5 25,7 14,4 14,1 15,6 20,1 gorczyca white mustard 12,1 15,6 11,0 22,7 9,4 13,9 10,8 17,4 facelia phacelia 11,0 14,6 9,4 24,2 8,4 14,7 9,6 17,8 Ŝyto rye 13,0 13,7 13,2 20,7 12,3 13,7 12,8 16,0 NIR 0,05 LSD 0.05 2,38 0,98 0,87 1,55 1,33 1,25 0,85 1,60 Słoma Straw: brak without 16,7 17,0 16,1 21,8 13,4 14,9 15,4 17,9 nawoŝenie fertilisation 11,8 16,1 10,0 23,5 10,2 12,6 10,7 17,4 NIR 0,05 LSD 0.05 1,00 0,41 0,37 0,65 0,56 0,53 0,54 ni ns PoŜniwna uprawa roli Post-harvest tillage: podorywka skimming 15,3 13,5 12,5 13,8 agregat cultivation unit 13,7 12,8 11,5 12,7 rototiller 13,8 12,8 11,4 12,7 Podstawowa uprawa roli Basic tillage: orka zimowa fall ploughing 17,0 24,2 15,7 19,0 gruber jesienią grubber in 17,0 23,6 13,2 17,9 gruber wiosną grubber in 15,7 20,3 12,4 16,1 NIR 0,05 LSD 0.05 1,52 0,63 0,56 0,99 0,85 0,80 0,52 0,83 ni ns róŝnica nieistotna non-significant difference Najmniejszą zawartość azotu mineralnego jesienią stwierdzono w glebie, na której uprawiano odpowiednio facelię, gorczycę i Ŝyto. W 1999 roku, gdy plon zielonej masy międzyplonów był najmniejszy, zawartość azotu pod tymi roślinami nie róŝniła się znacząco, choć była istotnie mniejsza niŝ na obiekcie bez międzyplonu i obsianym grochem. W Ŝadnym roku oraz średnio w wieloleciu nie stwierdzono istotnego wpływu uprawy gro- Agricultura 3(2) 2004

156 D. Jaskulski, I. Jaskulska chu na zasobność warstwy ornej gleby w azot mineralny jesienią. Istotnie mniejsza jego ilość wystąpiła natomiast w glebie nawoŝonej słomą, a takŝe uprawianej po zbiorze przedplonu agregatem i rototillerem niŝ w glebie podoranej. Uprawa międzyplonów ścierniskowych zwiększyła z kolei zawartość azotu mineralnego w wierzchniej warstwie gleby wiosną. Zwiększenie zasobności gleby w azot w 2002 roku, w porównaniu z obiektem bez międzyplonu, spowodowała uprawa wszystkich roślin, w 2001 roku uprawa grochu, facelii i gorczycy, a w 2000 roku tylko grochu. Na wzrost zawartości azotu mineralnego w wierzchniej warstwie gleby wiosną 2001 roku wpłynęło takŝe nawoŝenie słomą. W 2000 roku większa ilość azotu po zimie występowała w glebie uprawianej jesienią (po zastosowaniu orki i gruberowania), a w 2002 roku i średnio w okresie badań po orce przedzimowej. Wilgotność gleby jesienią oraz wiosną była zmienna w latach badań i zaleŝała od obecności międzyplonów ścierniskowych i sposobu uprawy roli (tab. 4). Tabela 4. Wpływ międzyplonu i uprawy roli na wilgotność warstwy ornej gleby, % Table 4. Effect of intercrop and tillage on moisture of the soil arable layer, % Element agrotechniki Element of agrotechnics Rok badań Research year 1999 2000 2001 2002 Średnia Mean Międzyplon Intercrop: bez międzyplonu without intercrop 8,6 12,2 12,1 12,3 14,9 16,4 11,9 13,6 groch pea 7,4 12,5 11,1 12,1 14,4 16,5 11,0 13,7 gorczyca white mustard 6,4 12,4 10,2 11,9 13,9 16,1 10,2 13,5 facelia phacelia 5,8 12,3 11,7 11,9 14,2 16,5 10,6 13,6 Ŝyto rye 7,0 12,0 11,4 11,7 13,8 16,0 10,7 13,2 NIR 0,05 LSD 0.05 1,29 ni ns 1,38 ni ns 1,02 ni ns ni ns 0,35 PoŜniwna uprawa roli Post-harvest tillage: podorywka skimming 7,9 11,4 14,4 11,2 agregat cultivation unit 6,6 11,6 14,4 10,9 rototiller 6,7 10,8 13,9 10,5 Sposób uprawy roli Tillage system: podorywka + orka zimowa skimming + fall ploughing 12,6 12,3 16,3 13,7 podorywka + gruber jesienią skimming + grubber in 12,7 12,4 16,3 13,8 podorywka + gruber wiosną skimming + grubber in 12,0 11,6 16,4 13,3 agregat + orka zimowa cultivation unit + fall ploughing 12,8 12,3 16,3 13,8 agregat + gruber jesienią cultivation unit + grubber in 12,4 12,3 16,3 13,7 agregat + gruber wiosną cultivation unit + grubber in 11,7 11,8 16,1 13,2 rototiller + orka zimowa rototiller + fall ploughing 13,1 12,8 16,3 14,1 rototiller + gruber jesienią rototiller + grubber in 12,5 11,7 16,2 13,5 rototiller + gruber wiosną rototiller + grubber in 10,9 10,8 16,5 12,7 NIR 0,05 LSD 0.05 0,41 0,66 0,69 0,86 ni ns ni ns 0,39 0,37 ni ns róŝnica nieistotna non-significant difference Acta Sci. Pol.

Wpływ nawoŝenia słomą... 157 Nie stwierdzono natomiast wpływu nawoŝenia słomą oraz współdziałania czynników w kształtowaniu zawartości wody w glebie. Uprawa Ŝyta w 2001 roku, gorczycy w 2000 roku i wszystkich z wyjątkiem grochu roślin w 1999 roku zmniejszyła jesienią wilgotność gleby. W 1999 roku niekorzystnie na retencję wody w glebie jesienią wpłynęła takŝe poŝniwna uprawa roli agregatem i rototillerem, a w 2000 roku rototillerem. Mimo Ŝe w Ŝadnym roku nie stwierdzono istotnego wpływu roślin międzyplonu na zawartość wody w glebie wiosną, to średnio w okresie badań uprawa Ŝyta zmniejszyła wilgotność warstwy ornej. Korzystny wpływ przedzimowej uprawy roli (orki, gruberowania) na wilgotność gleby wiosną wystąpił tylko w latach o małej ilości wody w glebie, czyli w 2000 i 2001. Wpływ międzyplonów ścierniskowych i uprawy roli na zwięzłość warstwy ornej gleby w kolejnych latach był róŝny (tab. 5). Tabela 5. Wpływ międzyplonu i uprawy roli na zwięzłość warstwy ornej gleby, MPa Table 5. Effect of intercrop and tillage on compaction of soil arable layer, MPa Element agrotechniki Element of agrotechnics Rok badań Research year 1999 2000 2001 2002 Średnia Mean Międzyplon Intercrop: bez międzyplonu without intercrop 4,30 2,88 4,01 2,66 3,73 2,05 4,01 2,53 groch pea 4,40 2,92 4,14 2,71 3,64 2,05 4,06 2,56 gorczyca white mustard 4,50 2,88 4,54 2,69 3,64 2,09 4,23 2,55 facelia phacelia 4,67 2,90 4,33 2,70 3,84 2,07 4,28 2,56 Ŝyto rye 4,56 3,29 4,41 3,11 3,88 2,32 4,28 2,91 NIR 0,05 LSD 0.05 ni ns 0,355 0,526 0,321 ni ns ni ns 0,254 0,150 PoŜniwna uprawa roli Post-harvest tillage: podorywka skimming 3,86 3,81 3,42 3,70 agregat cultivation unit 4,33 3,83 3,55 3,90 rototiller 5,28 5,23 4,27 4,93 Sposób uprawy roli Tillage system: podorywka + orka zimowa skimming + fall ploughing 2,29 2,24 1,80 2,11 podorywka + gruber jesienią skimming + grubber in 3,10 2,71 2,03 2,61 podorywka + gruber wiosną skimming + grubber in 3,36 2,73 2,27 2,79 agregat + orka zimowa cultivation unit + fall ploughing 2,29 2,22 1,81 2,11 agregat + gruber jesienią cultivation unit + grubber in 3,28 3,19 2,05 2,84 agregat + gruber wiosną cultivation unit + grubber in 3,42 3,23 2,30 2,98 rototiller + orka zimowa rototiller + fall ploughing 2,36 2,25 1,80 2,14 rototiller + gruber jesienią rototiller + grubber in 3,25 3,16 2,20 2,87 rototiller + gruber wiosną rototiller + grubber in 3,41 3,23 2,77 3,14 NIR 0,05 LSD 0.05 0,460 0,357 0,460 0,343 0,530 0,315 0,626 0,254 ni ns róŝnica nieistotna non-significant difference Agricultura 3(2) 2004

158 D. Jaskulski, I. Jaskulska W roku 2000 o umiarkowanych opadach we wrześniu oraz październiku i jednocześnie największych plonach zielonej masy międzyplonów zwięzłość gleby jesienią pod gorczycą była większa niŝ gleby nie obsianej, choć nie róŝniła się od zwięzłości pod innymi roślinami. W latach o ekstremalnych opadach w tym okresie, tj. 1999 (45 mm) i 2001 (143 mm), nie stwierdzono istotnego wpływu międzyplonów na zwięzłość gleby. W suchym roku gleba podorana po zbiorze przedplonu była jesienią mniej zwięzła niŝ gleba uprawiana agregatem, a zwłaszcza rototillerem. Zwięzłość gleby wiosną zwiększało na ogół Ŝyto pozostawione przez zimę, a takŝe rezygnacja z orki głębokiej. Oddziaływanie to nie zostało w pełni potwierdzone jedynie w 2002 roku. Zwięzłość gleby wiosną była takŝe kształtowana przez współdziałanie uprawy roli i międzyplony ścierniskowe (tab. 6). Międzyplony ścierniskowe, niezaleŝnie od sposobu uprawy roli, nie wpłynęły na zwięzłość gleby, tylko Ŝyto pozostawione do wiosny zwiększyło opory jej wierzchniej warstwy. Gruberowanie gleby zarówno jesienią, jak i wiosną zwiększało jej zwięzłość na wszystkich obiektach w porównaniu ze zwięzłością gleby zaoranej jesienią. Tylko zwięzłość gleby obsianej Ŝytem i gruberowanej wiosną była większa niŝ uprawianej jesienią. Tabela 6. WspółzaleŜny wpływ międzyplonu i uprawy roli na zwięzłość warstwy ornej gleby wiosną, MPa Table 6. Interactive effect of intercrop and tillage on compaction of soil arable layer in, MPa Uprawa roli Tillage bez międzyplonu without intercrop Międzyplon Intercrop groch pea gorczyca white mustard facelia phacelia Podorywka + orka zimowa Skimming + fall ploughing 2,12 2,08 2,11 2,13 2,09 Podorywka + gruber jesienią Skimming + grubber in 2,58 2,60 2,65 2,61 2,62 Podorywka + gruber wiosną Skimming + grubber in 2,59 2,69 2,72 2,68 3,26 Agregat + orka zimowa Cultivation unit + fall ploughing 2,12 2,19 2,13 2,01 2,09 Agregat + gruber jesienią Cultivation unit + grubber in 2,78 2,76 2,76 2,83 3,08 Agregat + gruber wiosną Cultivation unit + grubber in 2,80 2,79 2,75 2,83 3,76 Rototiller + orka zimowa Rototiller + fall ploughing 2,07 2,21 2,09 2,15 2,17 Rototiller + gruber jesienią Rototiller + grubber in 2,83 2,80 2,78 2,78 3,17 Rototiller + gruber wiosną Rototiller + grubber in 2,89 2,92 2,99 2,96 3,92 NIR 0,05 LSD 0.05 dla for: interakcji interaction: uprawa roli międzyplon tillage x intercrop 0,402 międzyplon uprawa roli intercrop x tillage 0,352 Ŝyto rye NawoŜenie słomą nie wpłynęło na zachwaszczenie stanowiska po pszenicy ozimej jesienią. Nie stwierdzono takŝe istotnego oddziaływania wnoszonej do gleby słomy Acta Sci. Pol.

Wpływ nawoŝenia słomą... 159 i biomasy międzyplonów na zachwaszczenie wysiewanego następczo jęczmienia jarego. Pojawiająca się po zbiorze przedplonu jesienią liczba chwastów i samosiewów pszenicy zaleŝała natomiast od obecności międzyplonu ścierniskowego i od sposobu poŝniwnej uprawy roli (rys. 2). Bez międzyplonu Groch Gorczyca Facelia śyto Międzyplon Without intercrop Pea White mustard Phacelia Rye Intercrop Rys. 2. Fig. 2. Wpływ międzyplonu (A) i poŝniwnej uprawy roli (B) na zachwaszczenie stanowiska po pszenicy ozimej Effect of intercrop (A) and post-harvest tillage (B) on weed infestation of the stand after winter wheat Wszystkie rośliny uprawiane w międzyplonie istotnie redukowały liczbę chwastów, a groch i gorczyca takŝe liczbę samosiewów. PoŜniwna uprawa roli rototillerem ograniczała wschody chwastów, lecz zwiększała liczbę samosiewów w porównaniu z ich liczebnością na obiekcie podoranym i uprawianym agregatem. Jesienna głęboka uprawa roli redukowała natomiast zachwaszczenie jęczmienia jarego (tab. 7). Najwięcej chwastów w roślinie następczej stwierdzono w wyniku wiosennej uprawy roli, zwłaszcza gdy uprawę poŝniwną wykonywano rototillerem. Agricultura 3(2) 2004

160 D. Jaskulski, I. Jaskulska Tabela 7. Wpływ uprawy roli na zachwaszczenie jęczmienia jarego (skala 9 ) Table 7. Effect of tillage on weed infestation of barley (9 scale) Uprawa podstawowa Uprawa poŝniwna Post-harvest tillage Basic tillage podorywka skimming agregat cultivation unit rototiller Orka zimowa Fall ploughing Gruber jesienią Grubber in Gruber wiosną Grubber in 4,9* 4,8 4,9 5,2 5,0 4,4 4,6 4,2 2,7 * 9 brak chwastów no weeds, 1 zachwaszczenie bardzo duŝe very high weed infestation DYSKUSJA RóŜny wpływ nawoŝenia słomą, uprawy międzyplonów ścierniskowych i sposobu uprawy roli na wilgotność, zwięzłość i zawartość azotu mineralnego w glebie oraz na jej zachwaszczenie w kolejnych latach wskazuje na znaczącą, a nawet dominującą rolę warunków meteorologicznych w kształtowaniu właściwości warstwy ornej gleby i na ograniczoną moŝliwość ich zmiany przez czynniki agrotechniczne. Zmienny przebieg pogody zróŝnicował takŝe plon zielonej masy międzyplonów ścierniskowych. Wyniki badań własnych potwierdzają doniesienia innych autorów, Ŝe o powodzeniu uprawy międzyplonów ścierniskowych decydują warunki siedliskowe i właściwy dobór roślin [Sypniewski i in. 1994, Dworakowski 1998, Jaskulski i in. 2000], ale jednocześnie wskazują na złoŝony charakter ich oddziaływania na właściwości gleby. Na brak prostej zaleŝności pomiędzy ilością biomasy międzyplonów a ich regenerującym oddziaływaniem w zmianowaniu wskazują Kuś i Jończyk [2000]. W badaniach własnych rośliną najwierniej, choć nie najlepiej plonującą był groch. W roku o umiarkowanych opadach, krótkiej i chłodnej jesieni oraz niekorzystnych warunkach wodnych w okresie siew wschody plon jego zielonej masy przewyŝszał plony pozostałych roślin. W korzystnych warunkach meteorologicznych i przy starannej uprawie roli najlepiej plonowały jednak gorczyca biała i facelia, a przyczyn tego naleŝy upatrywać w precyzji siewu i jej konsekwencjach. I choć nie było to przedmiotem badań, w warunkach uproszczonej poŝniwnej uprawy roli i niedoboru opadów obserwowano ich nierównomierne i przerzedzone wschody. Stwierdzono jednocześnie małą przydatnośćŝyta do uprawy w międzyplonie po pszenicy ozimej przed siewem jęczmienia jarego, gdyŝ jako roślina ozima wegetowało zarówno późną jesienią, jak i wczesną wiosną. Ograniczało więc wilgotność gleby i zwiększało jej zwięzłość, szczególnie gdy spłycono poŝniwną uprawę roli i zrezygnowano z uprawek jesiennych. Biomasa roślinna jako źródło węgla organicznego i energii zwiększa zapotrzebowanie drobnoustrojów glebowych na azot mineralny. Jego intensywne pobieranie i wbudowywanie w biomasę określane jest mianem immobilizacji. Prowadzi do zmniejszenia ilości azotu dostępnego dla roślin wyŝszych, ale jednocześnie chroni go przed stratami [Dziadowiec 1987, Dzienia i Boligłowa 1992]. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono (zakładając, Ŝe 1 mg azotu mineralnego w 1 kg gleby odpowiada 3 kg N w warstwie ornej), iŝ nawoŝenie słomą spowodowało zmniejszenie jego ilości w wierzchniej Acta Sci. Pol.

Wpływ nawoŝenia słomą... 161 warstwie gleby jesienią o około 14 kg na powierzchni 1 hektara. Uprawa międzyplonów, z wyjątkiem grochu, zredukowała natomiast ilość azotu mineralnego o około 10-20 kg ha -1. PoŜniwna uprawa roli polegająca na jej mieszaniu (agregatem, rototillerem), spowodowała niewielkie około 3 kg N ha -1 zmniejszenie zasobów azotu mineralnego w porównaniu z odwracaniem (podorywką). Zawartość azotu mineralnego w glebie wiosną była na ogół większa niŝ jesienią, co naleŝy postrzegać jako efekt mineralizacji substancji organicznej, zwłaszcza bogatej w ten składnik biomasy grochu. Wpływ pozostałych międzyplonów na zawartość N min. w warstwie ornej wiosną był róŝny w poszczególnych latach. W 2001 roku ilość azotu mineralnego pod wpływem międzyplonów ścierniskowych była w zaleŝności od gatunku o około 23-44 kg ha -1 większa niŝ jesienią 2000 roku. Przyrost ilości azotu w wyniku nawoŝenia słomą wyniósł natomiast 5 kg ha -1. W tym okresie pogoda sprzyjała uwalnianiu azotu z substancji organicznej. Jesień i początek zimy 2000 roku były umiarkowanie wilgotne i ciepłe, a styczeń i luty 2001 roku dość mroźne i o małej ilości opadów. MoŜna przypuszczać, Ŝe w takich warunkach straty uwolnionego azotu były małe i pozostawał on w wierzchniej warstwie gleby. Wysiewany po zbiorze pszenicy ozimej międzyplon ścierniskowy, konkurując o zasoby siedliska, skutecznie ograniczał liczebność chwastów. Jest to zgodne z wynikami większości badań nad agroekologiczną rolą międzyplonów [Deryło i Pawłowski 1992, Jaskulski i Kotwica 1999, Wojciechowski i Zawieja 1999]. Jednak waŝną konkluzją wynikającą z przeprowadzonych badań jest wskazanie na zaleŝność struktury zachwaszczenia stanowiska po pszenicy ozimej od poŝniwnej uprawy roli. Uprawa odwracająca glebę wydobywała na powierzchnię nasiona chwastów prowokując je do kiełkowania i dalszego rozwoju. Z kolei powierzchniowe mieszanie gleby (rototillerem) spowodowało szybkie wschody samosiewów, a ograniczało ilość chwastów. WNIOSKI 1. NawoŜenie słomą w ogniwie zmianowania pszenica ozima jęczmień jary zmniejsza zawartość azotu mineralnego w wierzchniej warstwie gleby jesienią oraz ogranicza plony zielonej masy międzyplonów ścierniskowych. Nie wpływa natomiast na wilgotność i zwięzłość gleby, a takŝe na liczbę chwastów jesienią i wiosną. 2. Wpływ międzyplonów ścierniskowych na właściwości warstwy ornej gleby zale- Ŝy od gatunku uprawianej rośliny. Gorczyca biała i facelia błękitna wpływają na zmniejszenie ilości azotu mineralnego jesienią, a w warunkach niedoboru opadów takŝe zmniejszają wilgotność i zwiększają zwięzłość. śyto ponadto zwiększa zwięzłość i obniŝa wilgotność gleby wiosną. Groch uprawiany w międzyplonie ścierniskowym zwiększa natomiast zawartość azotu mineralnego w warstwie ornej wczesną wiosną. 3. Zastąpienie podorywki uprawkami spulchniającymi powoduje pogorszenie warunków wodnych w glebie, zwiększa jej zwięzłość i ilość samosiewów, co prowadzi do zmniejszenia plonów międzyplonów ścierniskowych. Ponadto rezygnacja z uprawy przedzimowej wpływa niekorzystnie na wilgotność i zwięzłość gleby wiosną, zwłaszcza przy uprawie Ŝyta w międzyplonie. Agricultura 3(2) 2004

162 D. Jaskulski, I. Jaskulska PIŚMIENNICTWO Andrzejewska J., 1993. Wsiewki poplonowe seradeli w pszenŝyto i Ŝyto ozime uprawiane w monokulturze. Cz. I. Plony ziarna i słomy zbóŝ. Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Rolnictwo 33, 61-70. Deryło S., Pawłowski F., 1992. Wpływ poplonu ścierniskowego na zachwaszczenie pszenicy ozimej i jęczmienia jarego w płodozmianach o róŝnym udziale zbóŝ. Ann. Univ. Mariae Curie-Skłodowska, Sect. E, Agricultura XLVII, 7-12. Deryło S., Szymankiewicz K., 2000. Zachwaszczenie Ŝyta ozimego w płodozmianie i monokulturze na glebie lekkiej. Ann. Univ. Mariae Curie-Skłodowska, Sect. E, Agricultura LV, suppl. 4, 35-43. Dworakowski T., 1998. Działanie międzyplonu ścierniskowego w ogniwie zmianowania zboŝa ozime zboŝa jare. Fragm. Agronom. 3, 90-99. Dziadowiec M., 1987. Przemiany w glebie słomy zbóŝ stosowanej jako nawóz organiczny i jej agroekologiczne działanie. Post. Nauk Roln. 4, 39-58. Dzienia S., Boligłowa E., 1992. Ochrona gleby i wody przy uŝyciu nowych technologii uprawy roślin okopowych. Konf. nauk. Konfrontacja systemów rolniczych, ART Olsztyn, ODR Przysiek, 79-82. Janowiak J., 1994. Wpływ uprawy zbóŝ w monokulturze i zmianowaniu na niektóre właściwości materii organicznej. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 414, 71-78. Jaskulski D., 2000. Wpływ ilości i sposobu umieszczenia w glebie biomasy łubinu Ŝółtego na wschody i początkowy wzrost pszenicy ozimej i jęczmienia jarego. Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Rolnictwo 45, 39-46. Jaskulski D., Kotwica K., 1999. Wpływ poŝniwnej uprawy roli na wilgotność i zwięzłość gleby w okresie wykonywania orek jesiennych. Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Rolnictwo 43, 17-23. Jaskulski D., Tomalak S., 2001. Wpływ głębokości i sposobu umieszczenia biomasy róŝnych gatunków roślin w glebie na wschody i masę siewki jęczmienia jarego. Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy, Rolnictwo 47, 7-14. Jaskulski D., Tomalak S., Kotwica K., 1997. Oddziaływanie biomasy roślin poplonowych rozkładających się w podłoŝu na początkowy wzrost jęczmienia jarego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 452, 71-81. Jaskulski D., Tomalak S., Rudnicki F., 2000. Regeneracja stanowiska po pszenicy ozimej dla jęczmienia jarego przez rośliny międzyplonu ścierniskowego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 470, 49-57. Kotwica K., Jaskulski D., Tomalak S., 1998. Wpływ przyorywania masy roślinnej i zróŝnicowanej uprawy roli na plon jęczmienia jarego wysiewanego po pszenicy ozimej. Pam. Puł. 112, 105-113. Kuś J., 1998. Dobra praktyka rolnicza w gospodarce płodozmianowej i uprawie roli. Konf. nauk. Dobre praktyki w produkcji rolniczej, IUNG Puławy, Konferencje 15(I), 279-299. Kuś J., Jończyk K., 2000. Regenerująca rola międzyplonów w zboŝowych członach zmianowania. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 470, 59-65. Malicki L., Michałowski C., 1994. Problem międzyplonów w świetle doświadczeń. Post. Nauk Roln. 4, 3-18. Smoliński S., Kotwica K., Jaskulski D., Tomalak S., 1997. Wpływ poplonu ścierniskowego na aktywność mikrobiologiczną gleby. Zmiany liczebności bakterii uczestniczących w przemianach C i N. Konf. nauk. Drobnoustroje w środowisku. Występowanie, aktywność i znaczenie, AR Kraków, 625-630. Sypniewski J., Skinder Z., Kluczek J.P., 1994. Plonowanie roślin pastewnych w międzyplonie ścierniskowym nawoŝonych gnojowicą bydlęcą. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 414, 133-144. Wojciechowski W., Zawieja J., 1999. Wpływ zróŝnicowanej uprawy poŝniwnej i przedsiewnej z zastosowaniem międzyplonów ścierniskowych na przyoranie na zachwaszczenie łanu pszenicy ozimej. Pam. Puł. 118, 439-445. Acta Sci. Pol.

Wpływ nawoŝenia słomą... 163 EFFECT OF FERTILISATION WITH STRAW, STUBBLE INTERCROPS, AND VARIED TILLAGE ON SOME PROPERTIES OF SOIL IN THE CROP-ROTATION LINK: WINTER WHEAT SPRING BARLEY Abstract. The objective of the study carried out over 1999-2002 on good rye soil complex soil was to evaluate the effect of fertilisation with straw, cultivation of stubble intercrops and the method of placing plant biomass in soil by varied tillage on some properties of soil arable layer in the crop-rotation link: winter wheat barley. The fertilisation with straw decreased the mineral nitrogen concentration in soil in. As a result of a less deep post-harvest tillage and abandoning the pre-winter tillage, soil moisture decreased, while the soil compaction as well as weed infestation of the successive crop increased. The cultivation of intercrops usually limited the weed infestation and the amount of mineral nitrogen in soil, especially with a rainfall deficit, the soil compactness could increase and its moisture decrease. The cultivation of winter rye in stubble intercrop, with no pre-winter tillage, is limited as it leads to unfavourable changes in the topsoil properties in. Key words: winter wheat, barley, straw, stubble intercrop, tillage, soil properties Zaakceptowano do druku Accepted for print: 20.02.2004 Agricultura 3(2) 2004