INSTYTUT TECHNOLOGICZNO PRZYRODNICZY Falenty, ul. Hrabska 3, 05-090 Raszyn Dyrektor prof. dr hab. inż. Edmund Kaca Mazowiecki Ośrodek Badawczy w Kłudzienku 05-825 Kłudzienko, powiat Grodzisk Zakład Inżynierii Produkcji Roślinnej... Tytuł projektu Opracowanie Rozwiązań Technicznych I Organizacyjno- Ekonomicznych Dla Rolnictwa Ekologicznego Projekt finansowany przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi Kierownik projektu dr inż. Wiesław Golka Metody ochrony przed szkodnikami, chorobami i zwalczanie chwastów w uprawach warzywniczych i zielarskich Autorzy dr inż. Wiesław Golka dr inż. Stanisław Ptaszyński dr inż. Leszek Sergiel mgr inż. Kazimierz Ciężki mgr inż. Andrzej Kubiak mgr inż. Barbara Rudeńska mgr Renata Nowak technik Marek Nowak Kierownik Zakładu dr inż. Wiesław Golka Warszawa listopad 2013
Spis treści 1. Cel pracy...3 2. Wprowadzenie...3 3. Doświadczenie z aplikacją żelu przed siewem roślin warzywnych...3 3.1 Plan doświadczenia...4 3.2 Porównanie cech i ilości plonu warzyw na polu z wmieszanym żelem i bez żelu...5 4. Opracowanie aplikatora wgłębnego cieczy wspomagających wzrost uprawianych roślin...6 4.1 Przystosowanie aplikatora powierzchniowego do aplikacji cieczy lepkich i żeli...6 4.2. Założenia do konstrukcji modelu funkcjonalnego aplikatora....9 4.3. Model funkcjonalny aplikatora wielosekcyjnego...11 4.4. Próby funkcjonalne aplikatora...12 5. Doświadczenie z aplikatorem powierzchniowym na pszenicy ozimej...13 5.1. Plon pszenicy z łanów z zaaplikowanym żelem i bez aplikacji żelu...14 6. Ochrona roślin na plantacji ekologicznej warzyw...15 7. Podsumowanie...16 8. Zalecenia dla rolników...17 Streszczenie...19 2
1. Cel pracy Celem realizacji tematu w b.r. było opracowanie aplikatora do wgłębnej aplikacji cieczy wspomagających i uwodnionych żeli na glebach uprawnych jak i terenach zadarnionych 2. Wprowadzenie Opracowany w poprzednim zadaniu aplikator powierzchniowy do pracy na plantacjach warzyw, zbóż i ziół nie był przystosowany do pracy na terenach zadarnionych i na glebach o zwięzłości większej niż 2,5 MPa, a instalacja zasilająca cieczą pracującą przy nadciśnieniu do 0,05 MPa dla zasilania roślin wyciągami i zawiesinami i nie mogła podawać do wtryskiwaczy cieczy lepkich i uwodnionych żeli. Żele takie w ostatnim czasie pojawiły się na rynku i ich stosowanie zdaje się przynosić pozytywne efekty. Zaszła więc konieczność opracowania nowej instalacji dawkującej ciecze robocze jak i urządzenia mechanicznego wgłębiającego wtryskiwacze w gleby o zwięzłości do 6 MPa na głębokość do 15 cm. Niezależnie od tego zasadniczego tematu wykonane zostały w kolejnym sezonie agrotechnicznym doświadczenia z aplikacją żelu uwodnionego wiosną w pszenicę ozimą i aplikacją żelu w formie stałęj wiosną przed uprawą przedsiewną pod warzywa- marchew i buraki ćwikłowe. Szczególnie ważne dla nas było doświadczenie z uprawą marchwi na redlinach dla uzyskania odpowiedzi na pytanie czy wprowadzenie żelu do gleby może poprawić zaopatrzenie w wodę roślin rosnących na redlinach i czy mogło by to być pewnym substytutem nawadniania. Jak wiadomo uprawa warzyw korzeniowych na redlinach jest bardzo korzystna z wielu względów ale wymaga nawadniania dla uzyskania wysokich plonów. Nawadnianie jednak wymaga inwestycji i dostępu do odpowiedniej jakości wody. Kolejny (drugi) rok doświadczeń jako kontynuacja poprzedniego zadania jest niezbędny dla uzyskania wiarygodnych wyników doświadczeń w zmiennych warunkach pogodowych i glebowych. W bieżącym roku powtórzono w MOB ITP doświadczenie z ochroną warzyw na plantacji ekologicznej droga aplikacji cieczy wspomagającej zawiesiny zarodników Trichoderma asperellum przy współpracy z Instytutem Ochrony Roślin. 3. Doświadczenie z aplikacją żelu przed siewem roślin warzywnych Doświadczenie to wykonane zostało w MOB ITP w Kłudzienku na plantacji warzyw: marchwi i buraka ćwikłowego. Burak ćwikłowy uprawiany był systemem płaskim natomiast 3
marchew systemem płaskim i na redlinach. Ten ostatni wariant doświadczenia wydaje się szczególnie ważny ze względu na zwiększone parowanie na redlinach i potrzebę instalowania kosztownych urządzeń nawadniających. Gdyby żelowanie skutecznie poprawiało równomierność zaopatrzenia roślin na redlinach w wodę, byłoby to kilkakrotnie tańsze niż nawadnianie a skutkowałoby jak podają producenci żelu do 5 lat od aplikacji. 3.1 Plan doświadczenia Łan o powierzchni netto 2,9 tys. m 2 podzielony został na dwie części o wymiarach 100x14 m przedzielone pasem o szerokości 2 m. Na jednej części wysiany został żel w formie drobnokrystalicznej w dawce 60 kg ha -1. Żel wysiany został przy pomocy siewniczka do wysiewu poplonów o szerokości roboczej 3 m z 12-toma zespołami wysiewającymi zaopatrzonymi w płytki poszerzające szerokość pasów siewnych. Siewnik zawieszony był na TUZ ciągnika 0,5 m nad powierzchnią gleby. Wysiew wykonany został w czasie suchej bezwietrznej pogody przy wilgotności gleby ok. 50% PPW na powierzchni i ok. 70% w warstwie 5 15 cm. Bezpośrednio po wysiewie gleba wymieszana została glebogryzarką na głębokość ok. 13 cm. Uprawę glebogryzarką wykonano na całej powierzchni plantacji traktując ją jako uprawę przedsiewną. Nakłady poniesione na aplikację żeli w formie stałej zestawione zostały w tabeli 4. Tabela 4. Nakłady poniesione na aplikację żeli Hydro-żel w formie stałej w przeliczeniu na 1 ha Lp. Wyszczególnienie nakładów Koszt jednostkowy Koszt przeliczeniowy [zł ha -1 ] 1. Żel Hydro-żel 60 kg ha -1 15 zł kg -1 900,0 2. Robocizna na aplikację siewnikiem do poplonów 0,83 rbh ha -1 15 zł rbh -1 12,5 3. Koszt maszynowy 0,83 mth ha -1 35 zł mth -1 29,0 4. Łączny koszt w tym koszt operacji Źródło: wyniki własne. 941,5 41,5 Ze względu na większą wydajność, mniejszy koszt maszyny i zbędność przygotowania preparatu do zadawania, koszt operacji i pracochłonność okazały się ponad pięciokrotnie mniejsze niż przy zadawaniu formy płynnej żelu. Postać suchego produktu umożliwia jego rozsiew maszynami dostępnymi na rynku i to dla rozmaitej skali gospodarowania. Aplikacja 4
suchej formy żelu, który jest bardzo higroskopijny wymaga starannego doboru terminu, aby możliwie najbardziej równomiernie można było rozmieszać go z glebą. Gleba musi być możliwie sucha (poniżej 50% PPW, aby uniknąć zlepienia wysianych cząstek żeli. Mieszanie powinno następować bezpośrednio za siewnikiem rozsiewającym żel. 3.2 Porównanie cech i ilości plonu warzyw na polu z wmieszanym żelem i bez żelu. Charakterystyka plantacji warzyw zestawiona została w tabeli 5. Tabela 5. Charakterystyka plantacji warzyw Wyszczególnienie Nasiona marchwi Nasiona buraków Odmiana Nerac F1 Wodan F1 1,6 1,8 mm 4,0 4,5 mm Producent Bejo Bejo Masa nasion [tys. g] 1.075 g 21.277 g liczba nasion na 1 m 42/112 18,59/49,56 Gęstość siewu w rzędzie średnio [cm] 2,38 5,38 Dawka [kg ha -1 ] 1,1 10,54 [szt. ha -1 ] 1,120 tys. 495 tys. Termin siewu na redlinach na pow. płaskiej 14.05 29.04 Rozstaw redlin cm 67,5 Rozstaw rzędów cm 37,5 37,5 Źródło: wyniki własne Porównanie cech plonu marchwi z plantacji płaskiej i na redlinach, na glebie potraktowanej żelem Hydro-żel i bez żelu zestawiono w tabeli 6 Mimo, że ilość opadów w okresie wegetacyjnym była nieco większa niż średnia, zaopatrzenie roślin w wodę było nierównomierne. Odczuły to rośliny uprawiane na redlinach. Na glebie nie traktowanej żelem plon był niemal o połowę mniejszy, korzenie marchwi wyrosły cieńsze i krótsze aczkolwiek 100% roślin było dorodnych i stanowiło plon handlowy. Plon korzeni rosnących na redlinach był równorzędny z plonami z plantacji płaskiej mimo, że na redlinach było o 45% mniej rzędu roślin. Można suponować, że użycie żelu stworzyło roślinom na redlinach warunki wegetacji zbliżone do uprawy na płask bez konieczności nawadniania. Koszt użycia żelu wynosi ok. 25% kosztu instalacji nawadniającej nie licząc kosztu wody, kłopotów z jej pozyskiwaniem i kosztu energii. Stosowanie żelu na powierzchni płaskiej 5
również spowodowało zwyżkę plonu o 14,5% (~ 1 Mg/ha). Na plantacji buraków również na glebie traktowanej żelem plon korzeni był większy o ok. 35%, a plon handlowy większy o 65%. Na glebie traktowanej żelem wyraźnie mniej buraków było porażone chwościkiem. Tabela 6. Porównanie plonów marchwi uprawianej na terenie płaskim i na redlinach na glebie z dodatkiem żelu Hydro żel i bez żelu, wartości średnie z poletek w czterech powtórzeniach Na glebie z dodatkiem żelu Na glebie bez żelu Wyszczególnienie liczba szt./m liczba szt./m 2 plon kg/m 2 długość cm średnia ważona średnica cm plon handlowy % liczba szt./m liczba szt. m 2 plon kg m 2 długość cm średnia ważona średnica cm plon handlowy % uprawa na redlinach 25,60 40,00 7,00 20,98 4,15 99,6 18,6 27,5 4,1 16,0 3,66 100,0 uprawa płaska 15,33 40,86 8,24 17,90 4,20 96,8 17,33 46,0 7,2 18,38 4,25 99,0 Źródło: wyniki własne. 4. Opracowanie aplikatora wgłębnego cieczy wspomagających wzrost uprawianych roślin 4.1. Przystosowanie aplikatora powierzchniowego do aplikacji cieczy lepkich i żeli. Model aplikatora wykonany w poprzednich latach przystosowany do aplikacji cieczy wspomagających do strefy korzeniowej roślin wykonuje injekcję do 8 cm w glebach uprawnych. Na plantacjach z uprawą zerową a zwłaszcza na terenach zadarnionych głębokość wstrzykiwania preparatów tym aplikatorem znacznie się zmniejsza. Do pracy na takich terenach potrzebna jest konstrukcja znacznie cięższa i bardziej wytrzymała. Zaistniała też potrzeba podawania cieczy o większej lepkości niż wodne roztwory koncentratów i zawiesiny zarodników grzybów Trichoderma. Postanowiono zatem zmodyfikować instalację aplikatora powierzchniowego tak aby można było podawać ciecze lepkie i żele w wymaganych dawkach i w wypróbowany na tym egzemplarzu system wyposażyć nowo opracowany aplikator do zadawania biostymulatorów na głębokość do 15 cm na glebach zadarnionych i zwięzłych. 6
Aplikator powierzchniowy wyposażony został w pompę membranową, regulator ciśnienia, mieszadło i nowy rozdzielacz cieczy roboczej. Fotografia 1. Fotografia 2. 7
Fotografia 3. Charakterystyki wtryskiwaczy gwiaździstych przy aplikacji różnych cieczy zestawiono w tabeli 1. Tabela 1. Pomiary stanowiskowe wydatku z pojedynczego koła aplikatora gwiazdkowego Wydatek [l min-1] ciśnienie [bar] prędkość jazdy [m s-1] 0 0,5 1,0 1,5 2,0 woda 1 2,79 0,89 0,76 0,70 0,64 2 3,87 1,24 1,18 1,09 1,05 3 4,64 1,50 1,38 1,32 1,28 żel (10 kg granulek/1000 l wody) 1 2,22 0,60 0,57 0,54 0,49 2 3,30 0,95 0,89 0,86 0,78 3 4,24 1,26 1,20 1,12 1,02 żel (40 kg granulek/1000 l wody) 1 0,58 0,29 0,28 0,32 0,32 2 1,83 0,55 0,56 0,59 0,61 3 2,80 0,87 0,86 0,86 0,80 Źródło: wyniki własne 8
Temperatura cieczy podczas pomiarów wynosiła 20 22 C, temperatura otoczenia wynosiła 11 15 C. Żel użyty w próbach to produkt o nazwie Hydro-żel z firmy Olimax z Kielc w postaci granulatu o ziarnistości 1-1,5 mm. Żel stosowany w uprawach polowych w dawkach 40 60 kg ha -1 zastosowany został w uprawie pszenicy ozimej i uprawie ekologicznej warzyw marchwi i buraków ćwikłowych, na redlinach i na polu płaskim. 4.2. Założenia do konstrukcji modelu funkcjonalnego aplikatora. Na podstawie pomiarów nacisków potrzebnych do wgłębienia wtryskiwacza na glebach zadarnionych, pastwiskach, skwerach rys. 1 można ocenić niezbędną masę reakcyjną aplikatura i siły działające w mechanizmie napędowym Gdzie: P = p F P- siła potrzebna do wgłębienia wtryskiwacza P- zwięzłość gleby kg cm -1 F- powierzchnia czołowa wtryskiwacza Rysunek 1. Nacisk jednostkowy przy zagłębianiu stempla zakończonego stożkiem w glebę zadarnioną Głębokość aplikacji przyjmuje się większą niż głębokość rozrostu podstawowej masy korzeni roślin trawiastych i głębokość zadawania substancji dla roślin korzeniowych (marchew, pietruszka, pasternak) równą 15 cm. Odległość między punktami aplikacji maksimum 20x20 cm. Napęd od WOM ciągnika 540 obr. min 1. 9
Schemat urządzenia przedstawiono na rys. 2 a widok na fot. 1, 2 i 3. Funkcjonalny model aplikatura z jednym zespołem wtryskiwaczy zbudowany jest z ramy 1 zawieszanej na TUZ ciągnika i opierającej się podczas pracy urządzenia na ogumionych kołach kopiujących 2, zamontowanej na niej przekładni zębatej, Katowej 3, napędzanej wałkiem przegubowo-teleskopowym 4 od WOM ciągnika oraz zawieszonej na wysięgniku ramy z wahaczem 7 i korbie 6 osadzonej na wyjściowym wałku przekładni 3 dźwigni 5 z wtryskiwaczami 9. Zespół wtryskiwaczy połączony jest z dźwignią 5 za pośrednictwem płaskiej sprężyny 8 lub elastycznych, pionowo usytuowanych płytek, które kompensują poziome przemieszczania dźwigni, gdy wtryskiwacze zagłębione są w glebie. Dzięki temu unika się nadmiernych obciążeń wtryskiwaczy i powiększania otworów w darni. Próby laboratoryjne modelu aplikatora wykazały poprawność przyjętego rozwiązania. Przy głębokości wkłuwania 15 cm podłużny wymiar otworu po uniesieniu wtryskiwacza nie przekraczał 4 cm. Próby na powierzchniach trawiastych, na których przebieg zwięzłości w miarę zagłębiania stempla przebiegał jak pokazano na rys. 1 wykazały konieczność zwiększenia sztywności sprężyny. Nie można było osiągnąć założonej głębokości wkłuwania wtryskiwacza. Dobór i wykonanie pojedynczej sprężyny stalowej zapewniającej potrzebną proporcję sztywności w kierunku poziomym i pionowym w warunkach warsztatowych okazał się kłopotliwy. Zastosowany został zatem do łączenia osady wtryskiwaczy z dźwignią układ dwóch równoległych sprężyn płaskich, których sztywność łatwo zmieniać zmieniając ich szerokość. Rozwiązanie to pokazane jest na schemacie rys. 2. Rysunek 2. Model funkcjonalny aplikatora aktywnego: 1 rama zawieszana na ciągniku, 2 koła kopiujące, 3 przekładnia zębata, 4 wał przegubowo-teleskopowy, 5 dźwignia wtryskiwacza, 6 korba z przeciwwagą, 7 wahacz, 8 sprężyna płaska, 9 wtryskiwacz. 10
4.3. Model funkcjonalny aplikatora wielosekcyjnego Po wykonaniu prób modelu funkcjonalnego opracowany został projekt modelu wielosekcyjnego. Schemat modelu przedstawia rys. 3. Rysunek 3. Schemat aplikatora czterosekcyjnego o szerokości roboczej 1 m: 1 rama zawieszana na ciągniku, 2 przekładnia kątowa, 3 pompa przeponowa z powietrznikiem, 4 rozdzielacz cieczy, 5 przekładnia łańcuchowa, 6 wał korbowy, 7 dźwignie z wtryskiwaczami, 8 wahacze, 9 ramki-osady wtryskiwaczy, 10 sprężyny płaskie, 11 wtryskiwacze, 12 zbiornik cieczy, 13 koło kopiujące, 14 napinacz łańcucha Model zbudowany jest z ramy 1 przystosowanej do zawieszania na ciągniku i przymocowanej do niej przekładni zębatej, kątowej napędzającej pompę przeponową, rozdzielacz cieczy i wał korbowy uruchamiający dźwignię wtryskiwaczy. Dźwignie wtryskiwaczy zawieszone są jednym końcem do ramy na wahaczach i podtrzymywane na łożyskach na wykorbieniach wału korbowego. Tylne zakończenia dźwigni stanowią zestawy równoległych płaskich sprężyn z osadami wtryskiwaczy. Wał korbowy napędzany jest od wału, na którym jest osadzony rozdzielacz cieczy przekładni zębatej 2 poprzez przekładnię łańcuchową o przełożeniu 1:1. Zapewnia to wytryskiwanie cieczy roboczej zawsze w tym samych położeniach wtryskiwaczy. Ciecz robocza mieści się w plastykowym zbiorniku usytuowanym nad pompą. Pompa podaje ciecz roboczą do rozdzielacza, którego króćce połączone są elastycznymi przewodami z wtryskiwaczami. Do ramy aplikatora przymocowane są słupice kół kopiujących. Ich przestawianie umożliwia zmianę głębokości wprowadzania cieczy. Charakterystyka techniczna aplikatora zestawiona została w tabeli 7. 11
Tabela 7. Charakterystyka techniczna aplikatora czterosekcyjnego. L.p Wyszczególnienie J. miary Wartość 1 Szerokość robocza aplikatora m 1 2 Szerokość robocza 1 sekcji m 0,25 3 3 Pojemność zbiornika dm 60 4 Głębokość wtryskiwania m 0,15 5 Podziałka punktów injekcji podłużna m 0,2 6 Podziałka punktów injekcji poprzeczna m 0,12 7 Wydatek injekcji ml/pkt 2 10 8 Prędkość robocza km/h 2 4 Źródło: wyniki własne. 4.4. Próby funkcjonalne aplikatora Próby funkcjonalne modelu aplikatora czterosekcyjnego wykonane zostały na glebie uprawnej, zagęszczonej do zwięzłości 2,8 MPa i na terenie zadarnionym o zwięzłości do ~ 4 MPa. Aplikator zawieszony był na ciągniku Ursus C-330. Na glebie uprawionej zagłębianie wtryskiwaczy osiągało 0,15 m. Na glebie zadarnionej 0,1 do 0,13 m. Po dociążeniu ramy masą reakcyjną zagłębienie osiągało 0,15 m. Możliwe jest dawkowanie od ok. 2 ml do ok. 10 ml cieczy w jednym punkcie. Model jest przygotowany do wykonywania doświadczeń łanowych w różnych warunkach. Fotografie 4, 5 i 6 pokazują próby modelu na terenie trawiastym. Fotografia 4. 12
Fotografia 5. Fotografia 6. 5. Doświadczenie z aplikatorem powierzchniowym na pszenicy ozimej. Hydro-żel w dawce 40 kg ha 1 rozpuszczony w 1000 l wody zaaplikowany został w uprawie pszenicy ozimej na powierzchni 14 ha na dwóch łanach o powierzchni 1000 m2 każdy w końcu marca br. 13
Powierzchnia oddziaływania jednego punktu aplikacji wyniosła 400 cm 2 a podziałka wkłuć 20x 20 cm. Średnia głębokość nakłucia wyniosła 6,3 cm. Nakłady związane z aplikacją żelu zestawione zostały w tabeli 2. Tabela 2. Nakłady związane z aplikacją żelu przy pomocy aplikatora powierzchniowego w uprawie pszenicy w przeliczeniu na 1 ha. L.p. Wyszczególnienie nakładów Koszt jednostkowy 1. 2. 3. Żel Hydro-żel 40 kg ha -1 Robocizna przygotowanie roztworu i aplikacja 4 rbh ha -1 Koszt maszynowy* mth ha 1 15 zł kg 15 zł h -1 35 zł mth 5 zł l -1 Koszt przeliczony na 1 ha 600 zł ha -1 60 zł ha -1 175 zł ha -1 4. Łączny koszt zł 835 zł ha -1 Źródło: wyniki własne. * koszt wyliczony wg. metodyki IBMER (A. Muzalewski 2012) dla ciągnika Ursus C 330 i ceny aplikatora oszacowanej na 18 000 zł oraz okresu amortyzacji 10 lat. 5.1. Plon pszenicy z łanów z zaaplikowanym żelem i bez aplikacji żelu. Przed kombajnowym zbiorem z powierzchni doświadczenia jak i pola otaczającego łany z żelem pobrane zostały próby plonu z 1 m 2 z czterokrotnym powtórzeniem. Wyniki oceny plonu zestawione zostały w tabeli 3. Tabela 3. Porównanie cech plonu pszenicy z pola potraktowanego doglebowo żelem Hydrożel i pola bez żelu. L.p. Wyszczególnienie Pole z żelem Pole bez żelu 1. Liczba źdźbeł kłosonośnych średnio [szt. m -2 ] min - max 607,25 490-732 618,5 524-726 2. Masa słomy średnio kg m 2 0,735 0,6 3. Masa kłosów średnio [kg m -2 ] 0,85 0,75 4. Długość słomy średnio [m] 95 92 5. Długość kłosów średnio [mm] 69 69,5 min max 50-90 50-85 6. Plon ziarna średni [kg m -2 ] 0,6672 0,5867 Mg ha -1 6,67 5,86 7. Masa tysiąca nasion [g] 44,24 40,10 8. Masa plonu zebranego 8x1m 2 [kg] 6,35 5,48 9. Różnica plonu na korzyść pola z żelem 0,81 Mg ha -1 ~ 15% Źródło: wyniki własne. 14
Tegoroczny sezon wegetacyjny charakteryzował się średnią ilością opadu z kilkakrotnymi obfitymi opadami wywołującymi rozmoknięcie gleby. Mimo to, zastosowanie żelu wywołujące zatrzymanie w strefie dostępnej dla korzeni kilkanaście do ok. dwudziestu tys. litrów wody na 1 ha (nie jest potwierdzona chłonność żelu, producent podaje do pięćsetną krotność masy żelu suchego), skutkuje bardziej równomiernym zaopatrzeniem roślin i ich lepszym plonowaniem. Zastosowanie żelu w rosnące rośliny przy użyciu dostępnego aplikatora wymagało przygotowanie uwodnionego żelu o lepkości umożliwiającej zasysanie ze zbiornika i pompowanie przez instalację aplikatora. Przy tak dużej chłonności, było to możliwe dopiero po dodaniu do 40 kg żelu 1000 l wody i półgodzinnym mieszaniu. Przygotowanie roztworu, wielokrotne napełnienie zbiornika i niewielka szerokość robocza modelu uczyniły zabieg aplikacji dość pracochłonnym i kosztownym: 4 rbh ha -1, 2 mth ha -1, 235 zł ha -1. Użycie aplikatora o większej szerokości, większej pojemności zbiornika i większej pojemności naczynia do przygotowania roztworu może obniżyć ten koszt nawet o 50%. Mniejszych nakładów wymaga aplikacja żelu w postaci suchej przed siewem (sadzeniem) roślin. Na użytkach zielonych, terenach rekreacyjnych, na wieloletnich istniejących plantacjach zadawanie żelu możliwe jest jedynie w postaci płynnej i do tych celów rozwój konstrukcyjny aplikatorów dokorzeniowych jest niezbędny. 6. Ochrona roślin na plantacji ekologicznej warzyw W bieżącym roku powtórzone zostało doświadczenie z ochroną roślin drogą aplikacji stymulatora zarodników grzyba Trichoderma asperellum w zawiesinie wodnej mające na celu zbadanie efektywności metody oraz najlepszego sposobu aplikacji, różnych warunkach pogodowych. Doświadczenie założone zostało na polu ekologicznym w MOB w Kłudzienku na tej samej jednostce glebowej jak w roku ubiegłym. Jako rośliny testowe użyto marchwi i buraków ćwikłowych. Marchew uprawiana była na redlinach i na powierzchni płaskiej. Dawkowanie odbywało się drogą oprysku i drogą wtryskiwania w strefę korzeniową roślin, pełnej dawki preparatu Trifender w pełnej dawce 1 kg/ha w 1000 l wody w trzech zabiegach co 14 dni, w dawce zmniejszonej 0,5 kg/ha Trifender w 1000 l wody w sześciu zabiegach co 10 dni. Aplikacja doglebowa wykonana została przy pomocy aplikatora gwiazdkowego zawieszonego na ciągniku, wykonanego w poprzednim zadaniu, wyposażonego w nowy, pompowy zespół dawkowania cieczy. Doświadczenie zostało 15
zdwojone. Jedno zostało założone na części pola, na którym podczas uprawy wiosennej wniesiona została dawka 70 kg/ha preparatu Hydro-żel w formie drobnokrystalicznej a drugie na polu bez żelu. Aplikacja zawiesiny grzyba aplika torem była jednym z testów aplikatura w aspekcie możliwości występowania wytrącania składników zawiesin w armaturze, stałości dawkowania, równomierności poprzecznej i podłużnej dawkowania oraz głębokości aplikacji. Wyniki pomiarów parametrów jakości i ilości plonów z poletek kontrolnych gdzie nie była aplikowana zawiesina Trichodermem a wykazujące wpływ aplikacji żelu zawarte w niniejszym sprawozdaniu. Wyniki badania wpływu aplikacji zawiesiny Trichoderma na zdrowotność i plon warzyw zawarte zostały w sprawozdaniu Pani prof. Jolanty Kowalskiej z Instytutu Ochrony Roślin z realizacji tematu Metody ochrony przed szkodnikami, chorobami i chwastami, zleconego decyzją PKre-029-12/13(707), która tę część doświadczeń prowadziła i ze swym zespołem oceniała. 7. Podsumowanie Wyniki tegorocznych doświadczeń na ekologicznej plantacji warzyw w MOB ITP w Kłudzienku upoważniają do następujących stwierdzeń: 1. Potraktowanie uprawy pszenicy wiosną uwodnionym żelem (40 kg/ha w 1000 l wody) aplikatorem gwiazdkowym poskutkowało zwyżką plonu 810 kg/ha (15%) i wzrostem MTN o 10%. 2. Dawka 60 kg/ha w formie stałej wymieszanego z glebą przed siewem poskutkowała wzrostem plonu marchwi na redlinach o 41% i na płask o 15% w porównaniu z uprawą bez żelu. 3. Plon marchwi na redlinach, na glebie z dodatkiem żelu był równorzędny z plonem uzyskanym na glebie bez żelu, na plantacji płaskiej. Świadczy to o lepszym zaopatrzeniu w wodę roślin rosnących na glebie wymieszanej z żelem. Może to być substytut nawadniania, gdy brak jest instalacji nawadniającej lub dostępu do wody. Aplikacja żelu we wspomnianej dawce jest kilkakrotnie tańsza niż instalacja nawadniająca i będzie skutkowała 4 do 5 lat. 4. Nakłady na rozsiew stałej formy żelu mniejsze są niż nakłady na zadawanie formy uwodnionej. Na rosnących plantacjach, terenach zadarnionych itp. aplikacja żelu i innych substancji wspomagających możliwa jest tylko w stanie ciekłym. Zbudowany model aplikatora czterosekcyjnego przygotowany jest do wykonywania doświadczeń aplikacji na takich właśnie terenach. 16
8. Zalecenia dla rolników Wyniki doświadczeń kolejnego roku zastosowania żelu chłonącego wodę o nazwie Hydro- Żel, krajowej produkcji, na ekologicznej plantacji warzyw były zachęcające. Zwyżki plonów roślin z plantacji na glebach z żelem mogły w ciągu ok. dwóch lat zwrócić nakłady związane z aplikacją żelu przy dzisiejszym stanie cen. Można jednak sądzić, że cena żelu będzie maleć ze wzrostem skali produkcji (obecnie jest to skala przedprodukcyjna). Natomiast działanie żelu, jak zapewniają producenci ma trwać do pięciu lat. Do aplikacji drobnokrystalicznej formy żelu w czasie uprawy gleby rolnictwo posiada obecnie niezbędny sprzęt. Najbardziej korzystna jest aplikacja z uprawą jesienną, gdy żel może wiązać wodę z opadów jesiennych i roztopów. Aplikacja wiosenna w uprawie przedsiewnej wykonana na ekologicznej uprawie warzyw w bieżącym roku z opadami nieco większymi od średniej wieloletniej również wykazała pozytywny wpływ żelu na rozwój i plon roślin. Na plantacji marchwi na redlinach, na glebie z żelem plon korzeni był wyższy od plonu z gleby bez żelu o ponad 40%. Na plantacji płaskiej różnica plonu wyniosła 15%. Plon na plantacji na redlinach z gleby żelowanej był równorzędny z plonem z plantacji płaskiej bez żelu mimo, że długość rządka na 1m 2 jest na plantacji na redlinach dwukrotnie mniejsza. Świadczy to o lepszym zaopatrzeniu roślin w wodę na glebie z żelem i może być na plantacji na redlinach mającej wiele zalet w porównaniu z plantacją płaską traktowane jak substytut nawadniania, które jest znacznie kosztowniejsze, wymaga inwestycji, dostępu do odpowiedniej jakości wody itp. Na glebie z żelem, prawie dwukrotnie wyższy był tzw. plon wczesny w sierpniu (na tzw. zbiór pęczkowy). Plony buraków ćwikłowych kształtowały się podobnie, ponadto rośliny z plantacji na glebie żelowanej znacznie mniej były porażone przez mątwiaka burakowego. Aplikacja żelu na plantacjach wieloletnich (z rosnącymi roślinami) na terenach zielonych itp. (dotyczy to też innych substancji wspomagających) do strefy korzeniowej roślin wypróbowywana jest w Kłudzienku od trzech lat. W bieżącym roku aplikatorem do wstrzykiwania substancji ciekłych na glebach uprawnych zaaplikowany został żel na wiosnę na plantacji pszenicy ozimej. Żel rozpuszczony został w wodzie (40 kg/ha żelu w 1000 l wody). Plon ziarna pszenicy z łanów zaaplikowanych żelem wyższy był o 810 kg/ha a masa tysiąca nasion większa była o 10% w porównaniu z plonem z łanów bez żelu. W bieżącym roku wykonany został model aplikatora, który umożliwia wprowadzanie ciekłych substancji na glebach zwięzłych, plantacjach wieloletnich i wieloletnich terenach zadarnionych na głębokość do 15 cm miedzy innymi żeli wiążących wodę. Prace nasze, oprócz uzyskiwania 17
wiedzy o oddziaływaniu substancji wspomagających, terminach aplikacji, dawkach itp. mają na celu dostarczenie rolnictwu ekologicznemu środków technicznych do ich aplikacji w odpowiednich dawkach i miejscach poprzez seryjną produkcję aplikatorów. Wspomniane aplikatory mają służyć stosowaniu środków wspomagających wzrost roślin uodparniających je na inwazje chorób i szkodników, szczególnie w rolnictwie ekologicznym, gdzie nie stosuje się środków chemicznych. Wyniki doświadczeń kolejnego roku stosowania aplikacji stymulatora zarodników grzyba Trichoderma asperellum w zawiesinie wodnej metodą nalistnego oprysku i metodą wtryskiwania do strefy korzeniowej roślin na głębokość ok. 6 cm nie wykazują istotnych różnic w skuteczności którejś z tych metod aplikacji. Podobnie jak w ubiegłym roku marchew słabo reagowała na działanie stymulatora. Mniejsze porażenie roślin chwościkiem burakowym wystąpiło na poletkach buraka ćwikłowego traktowanych stymulatorem. Także mniejsze porażenie buraków wystąpiło na poletkach z zaaplikowanym żelem nie traktowanych stymulatorem. Aplikator gwiazdkowy z wtryskiwaczami utrzymywanymi na sprężynach płaskich wstrzykuje ciekłe preparaty stymulujące jak ciecze lepkie, zawiesiny i uwodnione żele na głębokość ok. 6 do 8 cm, na glebach uprawionych, bez okrywy roślinnej w dawkach 2 do 10 ml. w jednym punkcie. Podziałka podłużna punktów dawkowania wynosi 20 cm, podziałka poprzeczna może być zmieniona bezstopniowo od 20 cm i może być dostosowywana do rozstawu międzyrzędzi w uprawach rzędowych. Ciągnik potrzebny do współpracy w zależności od ilości gwiazd i pojemności zbiornika. Dla istniejącego modelu z 10-cioma gwiazdkami od 20kM. Najmniejsza szerokość robocza modelu aplikatura wynosi 2 m. Obecnie poszukujemy producenta, który zdecyduje się zbudować własnym sumptem prototyp aplikatora i będzie seryjnie produkować ten asortyment w miarę zainteresowania nabywców. 18
Streszczenie Celem realizacji tematu było opracowanie aplikatora do wgłębnej aplikacji cieczy wspomagających wzrost i rozwój roślin w formie płynnej działającego w obszarach szerszych niż opracowany w poprzednim zadaniu aplikator powierzchniowy, mianowicie do pracy na glebach zwięzłych (nieuprawianych) i obszarach trawiastych, aplikującej ciecze do 0,15 m głębokości i z możliwością aplikacji cieczy lepkich (stężonych roztworów) i uwodnionych żeli. Przeprojektowany został zespół zasilający wtryskiwacze cieczą roboczą jak i napęd i sterowanie wtryskiwaczy. Wykonany został funkcjonalny model i jedna sekcja wtryskiwaczy. Po jego wypróbowaniu zaprojektowany został model aplikatora czterosekcyjnego, zawieszany na ciągniku (zespół wtryskiwaczy został podzielony na sekcje na szerokości roboczej ponieważ jednoczesne zagłębianie wszystkich wtryskiwaczy wymagało by umieszczenia nieproporcjonalnie dużej masy reakcyjnej i nierównomierne obciążenie silnika w ciągniku). Model po próbach i wynikających z ich rezultatów zmianach i regulacjach przygotowany został do doświadczeń łanowych w kolejnym czasie agrotechnicznym. Niezależnie od głównego tematu wykonane zostały doświadczenia z aplikacją żelu w formie uwodnionej i stałej w uprawie warzyw i w uprawie pszenicy ozimej. Szczególnie interesujące było określenie wpływu aplikacji żelu w uprawie warzyw korzeniowych na redlinach, czy może to poprawić zaopatrzenie w wodę roślin rosnących na redlinach poprzez udostępnianie wody wchłoniętej przez żel w czasach obfitości i ograniczenie parowania ze ścianek redlin. Mogłoby to być pewnym substytutem nawadniania. Jak wiadomo uprawa warzyw korzeniowych na redlinach jest z wielu względów bardzo korzystna i upowszechnia się ale wymaga nawadniania dla uzyskania wysokich plonów. Nawadnianie wymaga inwestycji i dostępu do wody odpowiedniej jakości, ale także wymaga nakładu robocizny i znacznie w sumie podnosi koszt produkcji. Uzyskane plony i ich jakość wskazują, że plon korzeni z poletek na redlinach, na glebie z żelem był równorzędny z plonem z poletek w uprawie płaskiej bez żelu. Plon z poletek na redlinach, na glebie bez żelu był o 41% mniejszy niż plon z poletek na redlinach, na glebie z żelem. Plon z plantacji płaskich na glebie z żelem był o 1 Mg/ha większy niż na glebie bez żelu. Również na plantacji buraków ćwikłowych (płaskiej) plon na glebie z żelem był większy niż na glebie bez żelu ale także rośliny były w mniejszym stopniu porażone przez choroby. Plon pszenicy na łanach z zaaplikowanym żelem był większy o 15% (0,81 Mg/ha) niż na łanach bez aplikacji żelu (żel zaaplikowany został w najmniejszej zalecanej dawce 40 kg/ha). Masa tysiąca nasion na glebie żelowanej była większa o 10%. Koszty aplikowania żelu niemal rekompensowane są przez zwyżki plonów już w pierwszym roku a działanie żelu może trwać kilka lat. Między innymi celowi sprawdzenia tego działania służą wieloletnie doświadczenia na obszarach z zaaplikowanym żelem. 19