8 OCENA PRZYDATNOŚCI NOWYCH ODMIAN ZIEMNIAKA DO UPRAWY EKOLOGICZNEJ W ZRÓŻNICOWANYCH WARUNKACH ŚRODOWISKA dr inż. Krystyna Zarzyńska, dr inż. Wojciech Goliszewski IHAR-PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie e-mail: k.zarzynska@ihar.edu.pl Streszczenie W latach 2011-2013 oceniono 7 odmian ziemniaka z różnych grup wczesności. Spośród czynników wpływających na wielkość plonu, takich jak odmiana, miejsce uprawy i lata badań, istotność zróżnicowania dotyczyła jedynie lat badań. Największe plony uzyskano w korzystnym roku 2012, najniższe w 2013, o bardzo niesprzyjających warunkach atmosferycznych. Na strukturę plonu istotny wpływ miały wszystkie badane czynniki. Na glebie lżejszej stwierdzono znaczne zdrobnienie bulw. Jakość plonu zależała w dużej mierze od odmiany i miejsca uprawy. Dotyczyło to większości badanych wad zewnętrznych i wewnętrznych bulw. Spośród ocenionych odmian za najbardziej przydatne do produkcji ekologicznej uznano: na gleby lżejsze Vineta, Finezja i Gustaw, na gleby cięższe Viviana, Finezja i Medea. Słowa kluczowe: jakość, odmiana, plon, system ekologiczny, ziemniak R ozwój rolnictwa ekologicznego w Polsce w ostatnich latach jest bardzo dynamiczny. Jesteśmy w czołówce krajów europejskich zarówno pod względem liczby gospodarstw, jak i powierzchni uprawy. Wzrost ten nie jest jednak równomierny i nie dotyczy w jednakowym stopniu wszystkich roślin. Jedną z roślin rolniczych, których udział w rolnictwie ekologicznym jest niewielki, jest ziemniak, mimo że stanowi on nadal podstawę wyżywienia wielu Polaków. Wynika to w dużej mierze z trudności w uprawie tego gatunku, a głównie w ochronie przed agrofagami. Dużą rolę odgrywa tu również odpowiedni dobór odmian. O znaczeniu odmiany w ekologicznej produkcji ziemniaków napisano już wiele. Wiadomo, jakimi cechami powinna się charakteryzować odmiana odpowiednia do tego typu produkcji (Colon 2003; Zarzyńska 2006; Zarzyńska, Goliszewski 2006, 2008; Zimnoch- -Guzowska 2008). Wymagania agrotechniczne nie zawsze jednak idą w parze z wymaganiami konsumentów, którzy oczekują głównie produktu dobrej jakości. Dlatego też, oprócz cech ułatwiających uprawę, tj. wysokiej odporności na patogeny, małych wymagań glebowych i nawozowych, należy również uwzględniać jakość plonu, tj. udział wad zewnętrznych i wewnętrznych bulw. Celem pracy była ocena przydatności kilku nowych odmian ziemniaka do uprawy w systemie ekologicznym w zróżnicowanych warunkach glebowo-klimatycznych. Metoda badań Badania przeprowadzono w latach 2011- -2013 w dwóch miejscowościach: Jadwisin (woj. mazowieckie, kompleks glebowy żytni dobry) i Osiny (lubelskie, żytni bardzo dobry). W każdej miejscowości płodozmian był dostosowany do warunków glebowych: w Jadwisinie ziemniaki owies + peluszka żyto z wsiewką seradeli łubin na nasiona facelia na nasiona + gorczyca biała jako poplon; w Osinach ziemniaki jęczmień jary z wsiewką koniczyny czerwonej koniczyna czerwona z trawami (2 lata) pszenica ozima + bobik gorczyca biała jako poplon.
9 W obu miejscowościach stosowano nawozy naturalne, w Jadwisinie obornik w dawce 280 dt/ha, w Osinach kompost w dawce 250 dt/ha. Ze względu na widoczne objawy niedoboru potasu na roślinach ziemniaka w Osinach zastosowano dozwolony w uprawach ekologicznych siarczan potasu. Przeciwko zarazie ziemniaka stosowano w obu miejscowościach preparaty miedziowe, a stonkę ziemniaczaną zwalczano preparatem biologicznym Novodor. Po zbiorze oceniano wielkość plonu, jego strukturę, czyli udział bulw różnej wielkości oraz jakość bulw. Oceniając jakość plonu, uwzględniano udział wad zewnętrznych, takich jak: porażenie parchem zwykłym i rizoktoniozą, udział bulw zdeformowanych, uszkodzonych przez szkodniki, zazielenionych, także udział wad wewnętrznych rdzawej plamistości miąższu i pustowatości. Uprawiano 7 odmian ziemniaka należących do różnych grup wczesności. Przy doborze odmian kierowano się jak najwyższą odpornością odmian na zarazę ziemniaka. Wykaz odmian i podstawową ich charakterystykę podano w tabeli 1. Warunki atmosferyczne okresu wegetacji dla obu miejscowości i lat badań podano w tabeli 2. Charakterystyka badanych odmian ziemniaka Tabela 1 Odmiana Pochodzenie Grupa wczesności Odporność na Phytophthora infestans* Flaming polska bardzo wczesna 2 Viviana niemiecka bardzo wczesna 2 Eugenia polska wczesna 3 Vineta niemiecka wczesna 2 Finezja polska średnio wczesna 4,5 Gustaw polska średnio późna 5,0 Medea polska późna 6,5 *1 brak odporności, 9 najwyższa odporność Rok 2011 2012 2013 Tabela 2 Średnia temperatura powietrza i suma opadów w poszczególnych miesiącach wegetacji dla 2 miejscowości i 3 lat badań (Jadwisin, Osiny 2011-2013) Miesiąc Miejscowość maj czerwiec lipiec sierpień wrzesień op temp op temp op temp op temp op temp Jadwisin 33,1 13,2 44,8 17,5 278,1 17,0 57,1 17,5 18,5 13,7 Osiny 60,5 14,8 54,4 19,4 250,1 18,5 36,2 18,7 3,1 14,4 Jadwisin 52,4 13,9 96,6 15,6 92,2 18,8 87,2 17,4 26,9 12,8 Osiny 35,3 15,6 68,9 17,7 114,3 21,4 93,9 19,0 19,4 15,0 Jadwisin 130,0 15,7 105,4 17,2 17,1 18,7 97,7 18,2 94,0 10,9 Osiny 85,4 15,6 37,4 19,7 30,3 19,8 7,1 19,8 47,6 12,1 Warunki okresu wegetacji w latach badań były bardzo zróżnicowane. Najkorzystniejszy dla plonowania ziemniaków w obu miejscowościach był rok 2012, kiedy to temperatury powietrza oraz ilość i rozkład opadów w okresie wegetacji były najlepsze. Najgorsze warunki wystąpiły w roku 2013, kiedy po zimnej i bardzo mokrej wiośnie (szczególnie w Jadwisinie) w lipcu wystąpiła susza.
10 Wyniki badań Plon bulw i jego struktura Zróżnicowane warunki atmosferyczne w okresie wegetacji miały wpływ na wielkość plonu. Szczególnie duże zniżki odnotowano w roku 2013 w Jadwisinie, na glebie lekkiej (rys. 1). Tak duże zróżnicowanie plonu w poszczególnych latach w obu miejscowościach spowodowało zatarcie się różnic odmianowych. Nie stwierdzono bowiem istotnego zróżnicowania wielkości plonu zarówno między odmianami, jak i miejscem uprawy (rys. 2). Nie udowodniono również współdziałania odmian z latami badań. Istotne różnice odnotowano tylko między latami badań. Istotne było również współdziałanie lat badań i miejscowości. Rys. 1. Plonowanie odmian w poszczególnych latach badań (średnio dla dwóch miejscowości) Rys. 2. Plon ogólny bulw (t/ha) w zależności od odmiany i miejsca uprawy Pomimo braku istotności zróżnicowania wielkości plonu dało się jednak zauważyć różną reakcję odmian na warunki klimatyczno-glebowe. Większość odmian lepiej plonowała na glebie mocniejszej, szczególnie Finezja i Viviana. Największe zróżnicowanie odnotowano w przypadku odmiany Medea. W odwrotny sposób zareagowała Vineta. Średnio dla lat badań i miejsc uprawy najwyższe były plony odmiany Finezja, najniższe zaś odmiany Viviana. Należy podkreślić mniejsze różnice w plonie pomiędzy miejscem uprawy w odniesieniu do odmian wczesnych. Ważną cechą w ocenie przydatności odmian do produkcji ekologicznej jest stabilność plonowania. Najbardziej wyrównane plony w poszczególnych latach miały Finezja
11 i Gustaw, największe zaś różnice w latach odnotowano u odmian Medea, Vineta i Viviana. Udowodniono istotność zróżnicowania struktury plonu w zależności zarówno od odmiany, jak i miejsca uprawy. Odmiany uprawiane na glebie lżejszej w Jadwisinie charakteryzowały się większym zdrobnieniem bulw niż uprawiane w Osinach. Udział bulw małych, poniżej 35 mm, wynosił w Jadwisinie ponad 10%, a w Osinach tylko 3,5%, znacznie mniejszy był również udział bulw dużych, o średnicy ponad 60 mm. Większy był natomiast udział frakcji handlowej, 35-60 mm. Największe zdrobnienie bulw stwierdzono u odmiany Flaming, najmniejsze u odmiany Vineta. Dokładnie odwrotne zależności wystąpiły w przypadku bulw o największej średnicy (tab. 3). Nie stwierdzono współdziałania odmian z miejscem uprawy, chociaż różnice nie były jednakowe. Największe zróżnicowanie dotyczyło udziału bulw dużych w przypadku odmiany Vineta: w Jadwisinie tylko 3,9%, a w Osinach aż 37,2%. Odmiana Eugenia Finezja Flaming Gustaw Medea Vineta Struktura plonu bulw w zależności od odmiany i miejsca uprawy Miejsce uprawy Udział bulw małych Udział bulw średnich, 35-60 mm Udział bulw dużych (>60 mm) Jadwisin 8,4 83,8 8,0 Osiny 3,7 74,6 21,7 Średnio 6,0 79,4 14,9 Jadwisin 7,8 86,0 8,0 Osiny 2,4 75,8 21,7 Średnio 5,1 80,9 14,9 Jadwisin 17,2 82,5 0,3 Osiny 7,5 88,7 3,8 Średnio 12,4 85,6 2,1 Jadwisin 10,1 88,8 1,1 Osiny 3,7 89,2 7,0 Średnio 6,9 5,8 89,0 4,0 5,8 Jadwisin 15,0 84,8 0,3 Osiny 4,4 79,5 16,2 Średnio 9,7 82,2 8,3 Jadwisin 7,3 88,8 3,9 Osiny 1,3 61,6 37,2 Średnio 4,3 75,2 22,7 Jadwisin 11,0 89,0 0 Osiny 2,5 84,1 13,4 Viviana Średnio 6,7 86,6 6,7 Średnio dla Jadwisina 10,9 86,3 2,8 Średnio dla Osin 3,5 2,9 79,3 5,8 17,2 5,9 Tabela 3 11,6 Jakość bulw Istotność zróżnicowania miejsca uprawy dotyczyła udziału bulw zazielenionych oraz z rdzawą plamistością miąższu i pustowatością. Istotnie więcej dwóch pierwszych wad odnotowano w plonie pochodzącym z Osin, natomiast trzeciej w plonie z Jadwisina. W przypadku innych wad nie stwierdzono istotnych różnic, chociaż większe porażenie parchem i ospowatością oraz większy udział bulw uszkodzonych przez szkodniki zaobserwowano na glebie lżejszej (tab. 4).
12 Tabela 4 Jakość bulw w zależności od odmiany i miejsca uprawy (Jadwisin, Osiny 2011-2013) Uszkodzenia przez (szt./20 bulw) Wady wewnętrzne Zazielenienimacje Defor- Odmianwość zwykły watość szkodniki rdzawa pusto- Miejsco- Parch Ospo- plamistość watość Eugenia Jadwisin 2,6 30,7 4,7 0,2 6,5 0,5 1,5 Osiny 2,1 7,8 8,9 1,2 15,9 6,5 0 Finezja Jadwisin 2,7 10,5 1,9 2,1 9,2 0,2 1,6 Osiny 3,3 3,7 17,0 0,8 10,9 0 0 Flaming Jadwisin 7,2 22,5 0,3 0,3 10,4 0 0 Osiny 20,9 7,9 0,7 1,2 9,7 0 0 Gustaw Jadwisin 13,7 11,5 0,9 0,7 4,5 0,7 1,0 Osiny 7,6 9,9 9,5 0,4 5,1 0 0 Medea Jadwisin 19,1 8,2 1,1 3,7 10,8 0,7 0 Osiny 12,0 1,2 3,8 0,5 9,8 0 0 Vineta Jadwsin 10,1 0,6 0,9 1,6 2,9 0 0 Osiny 3,6 5,6 2,6 0,2 7,5 0 0 Viviana Jadwisin 70,7 3,1 3,2 1,8 1,9 0,3 0 Osiny 21,3 7,3 2,7 0,8 3,2 0,6 0 Średnio Jadwisin 18,0 12,5 1,8 1,5 6,6 0,3 0,6 Osiny 10,1 6,2 6,5 0,7 8,9 1,0 0 nu nu 3,4 nu nu 2,5 0,4 różnice odmianowe: parch++, ospowatość-, zazielenienia-, uszkodzenia przez szkodniki-, deformacje++, rdzawość++, pustowatość++, gdzie: - oznacza nieistotne, ++ istotne przy α 0,05 Istotność różnic odmianowych stwierdzono w przypadku takich cech jak porażenie parchem zwykłym, deformacje i wady wewnętrzne bulw. Dla większości cech udowodniono istotność współdziałania odmian z warunkami glebowo-klimatycznymi. Największe porażenie parchem odnotowano u odmian Viviana (szczególnie na glebie lżejszej), Medea i Flaming. Największy udział bulw zdeformowanych stwierdzono u odmian Eugenia i Finezja w Osinach oraz Flaming i Medea w Jadwisinie. Rdzawość miąższu wystąpiła głównie u odmiany Eugenia uprawianej w Osinach. Z analizy zarówno wielkości plonu, jak i jego jakości wynika, że spośród badanych odmian za najbardziej przydatne do produkcji ekologicznej na glebach lżejszych należy uznać wczesną odmianę Vineta, a z późniejszych Finezja i Gustaw. Na gleby cięższe najbardziej się nadaje wczesna Viviana, a z późniejszych Finezja i Medea. Dyskusja Wraz z rozwojem rolnictwa ekologicznego na świecie cały czas trwają prace hodowlane, których celem jest uzyskanie jak największej liczby odmian przydatnych do tego typu uprawy (Colon 2003, Zimnoch-Guzowska 2008). W Polsce dysponujemy bardzo dużą liczbą odmian ziemniaka, z której można wybierać najbardziej odpowiadające stawianym wymaganiom (Nowacki 2013). Do głównych cech, decydujących o przydatności odmian do produkcji ekologicznej, należą: wysoka odporność na choroby, szybkie tempo wzrostu w początkowej fazie rozwoju, szybkie gromadzenie plonu, niskie wymagania glebowe i nawozowe (Zarzyńska 2006). Jednak jedną z najważniejszych pozostaje odporność na zarazę ziemniaka (Lapwood 1997; Platt, Tail 1998; Finckh i in. 2006). Dzięki temu, że jednym z priorytetów polskiej hodowli była odporność na choroby, dysponujemy sporą liczbą odmian o podwyższonej odporności (Kapsa 2005). Wybierając spośród nich, powinniśmy również uwzględniać
13 inne cechy, głównie poziom plonowania i jakość bulw. Jak wiadomo, zróżnicowanie w poziomie plonowania odmian jest bardzo duże (Pytlarz-Kozicka 2009; Sawicka, Kuś 2000). Dlatego też uzyskane przez nas wyniki z trzyletniego cyklu badań są nieco zaskakujące. Nie udowodniono w nich bowiem różnic odmianowych, pomimo porównywania odmian z różnych grup wczesności, co na ogół różnicuje w największym stopniu poziom plonowania. We wcześniejszych badaniach z innymi odmianami te różnice zawsze były istotne (Zarzyńska 2013). Zaskakujący jest również brak różnic między miejscowościami, tj. warunkami glebowo-klimatycznymi, w których były uprawiane ziemniaki. Wytłumaczeniem tego mogą być skrajnie różne warunki pogodowe w latach badań w obu miejscowościach, co zatarło te różnice. Trudno więc tylko na podstawie wielkości plonu ocenić przydatność do konkretnych warunków. Można by się tu sugerować stabilnością plonowania, ale w tym wypadku również trudno mówić o stabilności, głównie ze względu na bardzo niekorzystne warunki pogodowe w roku 2013, które spowodowały bardzo duży spadek plonów, szczególnie na glebie lekkiej. Wyraźniej uwidoczniły się różnice odmianowe odnośnie do jakości plonu. W przypadku większości wad bulw stwierdzono różnice zarówno miedzy odmianami, jak i miejscem uprawy. Takie zróżnicowanie potwierdzają wcześniejsze prace (Stain-Bachinger, Werner 1997; Zarzyńska, Wroniak 2007). Przyjrzawszy się dokładniej reakcji poszczególnych odmian na warunki glebowo-klimatyczne, można było wytypować bardziej lub mniej przydatne do konkretnych warunków. Podobnie jak w przypadku lat ubiegłych należy zauważyć zróżnicowaną reakcję odmian z różnych grup wczesności na uprawę w różnych warunkach glebowo-klimatycznych. Wnioski 1. Spośród czynników wpływających na wielkość plonu bulw, takich jak odmiana, miejsce uprawy i lata badań, istotność zróżnicowania dotyczyła jedynie lat badań. Największe plony uzyskano w obu miejscowościach w korzystnym roku 2012, najniższe zaś w 2013, o bardzo niesprzyjających warunkach atmosferycznych. 2. W przeciwieństwie do wielkości plonu na jego strukturę istotny wpływ miały wszystkie badane czynniki. Na glebie lżejszej stwierdzono znaczne zdrobnienie bulw. 3. Udział wad zewnętrznych i wewnętrznych bulw, decydujących o jakości plonu, zależał w dużej mierze od odmiany i miejsca uprawy. Dotyczyło to większości badanych cech. 4. Biorąc pod uwagę zarówno wielkość plonu, jak i jego jakość, spośród badanych odmian za najbardziej przydatne do produkcji ekologicznej należy uznać: na gleby lżejsze Vineta, Finezja i Gustaw, na gleby cięższe Viviana, Finezja i Medea. Literatura Colon L., Budding D., Visker M. 2003. Potato breeding strategies for organic farming. Breeding and adaptation of potatoes. EAPR, EUCARPIA 3; 2. Frinckh M. R., Schulte-Geldemann E., Bruns C. 2006. Challenges to organic potato farming: disease and nutrient management. Potato Res. 49: 27-42, DOI 10.100/s11540-006-9004-3; 3. Lapwood D. H. 1997. Factors affecting the field infection of potato tubers of different cultivars by blight (Phytophthora infestans). Ann. Appl. Biol. 85: 23-42; 4. Kapsa J. 2005. Wykorzystanie odporności odmian w ochronie przed zarazą. Ziemn. Pol. 4: 20-23; 5. Nowacki W. (red. nauk.) 2013. Charakterystyka krajowego rejestru odmian ziemniaka. Wyd. XVI. IHAR-PIB Oddz. Jadwisin; 6. Otto I. A. 2010. Research on organic potato cultivation. Agricultura 1-2 (73-74): 21-25; 7. Platt H., Tail G. 1998. Relationship between resistance to late blight in potato foliage and tubers of cultivars and breeding selections with different resistance levels. Am. J. Potato Res. 75: 173-178; 8. Pytlarz-Kozicka M. 2009. Wpływ systemu uprawy na plon i jakość bulw trzech odmian ziemniaka. Wybrane zagadnienia ekologiczne we współczesnym rolnictwie. Monogr. T. 6. PIMR Poznań: 33-40; 9. Sawicka B., Kuś J. 2000. Plon i jakość ziemniaka w zależności od system produkcji. Pam. Puł. 120: 379-389; 10. Stain-Bachinger K., Werner W. 1997. Effect of manure on crop yield and quality in organic agricultural system. Biol. Agric. Hort. 14: 221-235; 11. Van Delen A. 2001. Yield and growth of potato and wheat under organic N management. Agronomy J. 93: 1370-1385; 12. Zarzyńska K. 2006. Cechy odmian ziemniaka przydatne w produkcji ekologicznej. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 511. Cz. I.: 73-81; 13. Zarzyńska K. 2013. Plonowanie ekolo-
14 gicznych plantacji ziemniaka. [W:] Ekologiczna produkcja ziemniaka. Red. W. Nowacki. MRiRW Warszawa: 155-174; 14. Zarzyńska K., Goliszewski W. 2006. Rola odmiany w ekologicznej uprawie ziemniaka. J. Res. Appl. Agric. Engin. 51 (2): 214-219; 15. Zarzyńska K., Goliszewski W. 2008. Ocena przydatności kilku odmian ziemniaka do uprawy w systemie ekologicznym i integrowanym na różnych kom- pleksach glebowych. J. Res. Appl. Agric. Engin. 53(4): 148-153; 16. Zarzyńska K., Wroniak J. 2007. Różnice w jakości plonu bulw ziemniaków uprawianych w systemie ekologicznym w zależności od niektórych czynników agrotechnicznych. J. Res. Appl. Agric. Engin. 52(4): 108-113; 17. Zimnoch-Guzowska E. 2008. Demand for low input varieties, Breeding and adaptation of potatoes. EAPR, EUCARPIA 1