| [Do strony domowej] |  |
|
Jacek Rajewski
1. WSTĘP Przystąpienie Polski do Unii Europejskiej doprowadziło do istotnych zmian na krajowym rynku buraka cukrowego. Wprowadzenie reformy rynku cukru, mającej na celu znaczne ograniczenie jego produkcji dla poprawy konkurencyjności europejskiego sektora cukru opartego w części o import taniego cukru wyprodukowanego z trzciny cukrowej, spowodowało zmniejszenie rentowności uprawy buraka cukrowego. W Polsce burak cukrowy jest jedyną uprawianą rośliną wykorzystywaną przez przemysł do produkcji cukru. Jego uprawa i hodowla znana jest od ponad 125 lat. W tym czasie nastąpiło wiele zmian, które doprowadziły do uzyskania odmian charakteryzujących się najlepszymi cechami jakościowymi i plonotwórczymi. Na wykorzystanie potencjału genetycznego odmian wpływa bezpośrednio optymalna uprawa roli i racjonalne nawożenie mineralne przy znacznie ograniczonym nawożeniu organicznym. W realiach wzrastającej konkurencji wśród producentów cukru, przy obniżeniu opłacalności uprawy buraka cukrowego, plantatorzy zmniejszają nakłady na uprawę, dbając jednocześnie o plon i jakość technologiczną surowca. Jedną z metod mającą bezpośredni wpływ na obniżenie kosztów produkcji buraka cukrowego jest zastosowanie uprawy konserwującej, która doczekała się kompleksowych opracowań. Koncerny cukrowe wprowadzają internetowe programy doradcze, pozwalające wybrać optymalny system uprawy buraka cukrowego we własnym gospodarstwie. W ostatnich latach szczególnego znaczenia nabrały międzyplony ścierniskowe. Ich wprowadzenie do uprawy uzupełnia substancję organiczną w glebie. Międzyplony są ważnym elementem chroniącym glebę przed degradacją fizyczną, chemiczną i biologiczną. Pełnią rolę roślin regenerujących stanowisko, a także funkcję fitosanitarną. Ograniczają zachwaszczenie, poprawiają stan kultury roli oraz zapobiegają stratom składników pokarmowych, zwłaszcza azotu. Wraz ze wzrostem w ostatnich latach liczby gospodarstw nastawionych wyłącznie na produkcję roślinną wzrosła rola słomy w uprawie buraka cukrowego jako alternatywnego źródła nawożenia organicznego, uzupełniającego niedobór substancji organicznej w glebie, od której w dużej mierze zależy plon i jego jakość. Wartość nawozowa słomy jest związana głownie z jej próchnicotwórczym działaniem rekompensującym ujemny bilans substancji organicznej, dostarczaniem do gleby składników pokarmowych, a także wzrostem pojemności sorpcyjnej i wodnej gleby. Słoma stosowana jest w dawkach odpowiadających jej plonom, tj. 3–8 t · ha-1. Uwalniane w procesie mineralizacji substancji organicznej składniki pokarmowe są systematycznie pobierane przez rośliny następcze. Tradycyjna uprawa roli pod burak cukrowy, uwzględniająca podorywkę, odwrotkę i zięblę, jest czaso- i energochłonna. W tradycyjnej uprawie buraka cukrowego można zastosować wiele uproszczeń w okresie pożniwnym, przedzimowym i wiosennym, niosących za sobą znaczne zmniejszenie kosztów produkcji przy zachowaniu odpowiednio wysokiego plonowania. Zastosowanie w uprawie pożniwnej kultywatora lub agregatu uprawowego, zamiast pługa podorywkowego, pozwala zwiększyć wydajność pracy i ograniczyć zużycie paliwa do 50%, a także uzyskać lepszy efekt mieszania ścierni i słomy z rolą oraz szybszy ich rozkład. Minimalizacja zabiegów uprawowych wiosną, oprócz zmniejszenia kosztów produkcji, zapobiega nadmiernemu rozpyleniu roli oraz jej zagęszczeniu, co ogranicza zaskorupianie się gleby podczas wschodów. Spośród wielu uproszczonych systemów uprawy, szczególnego znaczenia nabiera uprawa konserwująca. Łączy ona efekty ekonomiczne z działaniem proekologicznym i ochronnym w stosunku do gleby. Technologia ta polega, w przypadku produkcji buraka cukrowego i innych roślin jarych wysiewanych w szerokie rzędy, na wysiewie nasion w przemarznięty międzyplon ścierniskowy (siew w mulcz) płytko wymieszany z rolą lub bezpośrednio w przemarzniętą masę (siew bezpośredni). Jako gatunki roślin międzyplonowych, uznane za najbardziej przydatne do mulczowania, wymienia się facelię, gorczycę białą i rzodkiew. Siew bezpośredni buraka cukrowego stanowi najbardziej uproszczony sposób uprawy roli. Mając do dyspozycji specjalistyczny sprzęt w postaci agregatów uprawowych i siewników z krojami tarczowymi przeznaczonymi do siewu bezpośredniego oraz wykorzystując potencjał genetyczny nasion, w drodze zaniechania orki przedzimowej, można ograniczyć zużycie paliwa do 20% a pracochłonność procesu uprawy roli nawet o 40%. Uzyskiwane efekty ekonomiczne skłaniają rolników do coraz szerszego stosowania uprawy konserwującej. Powierzchnia uprawy konserwującej w Europie jest znaczna (dla przykładu areał uprawy konserwującej buraka cukrowego w Niemczech wynosi 25%). Od 2004 roku w Polsce plantatorzy stosujący uprawę konserwującą buraka cukrowego mogą korzystać z programu rolnośrodowiskowego Pakiet 8 o ochronie gleb i wód [Rozp. MRiRW z dnia 26 lutego 2009], z którego otrzymują dopłaty do międzyplonów, które tworzą okrywę jesienno-zimową (zielone pola). Uprawa konserwująca buraka cukrowego, w której stosuje się międzyplon ścierniskowy pozostawiony do wiosny, jest dość dobrze przebadana pod względem plonowania. Brak jest natomiast szczegółowych badań nad wartością technologiczną korzeni. Burak cukrowy, z uwagi na małą liczbę roślin na jednostce powierzchni i wytwarzanie podstawowego plonu o dużej masie jednostkowej w warstwie uprawnej gleby, wymaga szczególnie korzystnych właściwości stanowiska. Uproszczenie uprawy roli przyczynia się do poprawy stabilności i odporności środowiska glebowego na czynniki degradujące. Stan siedliska, jego uwilgotnienie, zagęszczenie, zawartość w glebie substancji organicznych i mineralnych mają istotny wpływ na dynamikę wschodów oraz na obsadę i zdrowotność roślin, budowę morfologiczną korzenia, co przekłada się na wysokość plonu i jego jakość technologiczną. Uprawa buraka cukrowego po przyoranych międzyplonach ścierniskowych wpływa korzystnie na zawartość cukru oraz technologiczny plon cukru. Celem podjętych badań było: a) poznanie wpływu różnych wariantów uprawy konserwującej – w tym uprawy zerowej – oraz intensywnego i ekstensywnego poziomu ochrony herbicydowej na glebowe warunki siedliskowe, zachwaszczenie łanu oraz wzrost, plonowanie i jakość technologiczną korzeni buraka cukrowego; badania te miały wykazać, który z zastosowanych systemów uprawy był najbardziej efektywny z punktu widzenia nie tylko wysokości plonu, ale także jego wartości technologicznej, b) sprawdzenie tego systemu uprawy w warunkach niedoboru opadów, tj. we wschodniej Wielkopolsce. 2. OPIS DOŚWIADCZENIA
2.1. Schemat doświadczenia Badania realizowano w oparciu o ścisłe, dwuczynnikowe doświadczenie polowe, założone metodą split-plot w trzech powtórzeniach. Czynnikiem pierwszego rzędu był poziom ochrony herbicydowej (tab. 1). Na obiekcie A (intensywnym) zastosowano preparat Roundup 360 SL (glifosat) przed siewem oraz po siewie i wschodach buraków cukrowych dwukrotnie tradycyjny oprysk herbicydowy. Na obiekcie B (ekstensywnym) zastosowano preparat Roundup 360 SL od dwóch do czterech dni po siewie i po wschodach buraków cukrowych jednokrotnie oprysk herbicydowy na wschodzące chwasty.
Drugim czynnikiem były zróżnicowane systemy uprawy. Na obiekcie 1 (kontrolnym) wykonano uprawę tradycyjną po przyoranym zięblą międzyplonie ścierniskowym i siew tradycyjny. Na obiekcie 2 międzyplon ścierniskowy w postaci mątwikobójczej gorczycy białej odmiany Bardena pozostawał do wiosny w formie mulczu. Obiekt 3 charakteryzował się pozostawieniem do wiosny słomy przedplonowej i międzyplonu ścierniskowego. Na obiekcie 4 słomę przedplonową pozostawiono do wiosny. Przed siewem międzyplonu (obiekt 1–3) i na poletkach z pozostawioną słomą (obiekt 4) zastosowano kultywator podorywkowy. Na obiekcie 5 stosowano uprawę zerową, na którym słomę przedplonową pozostawiono do wiosny bez przykrywania. Na obiektach 2–5 (uprawa konserwująca) zastosowano siew bezpośredni siewnikiem Unicorn 3 firmy Kleine.
2.2. Metodyka badań 2.2.1. Badania dotyczące międzyplonu ścierniskowego Na poletkach z międzyplonem ścierniskowym (obiekt 1–3) intensywnego i ekstensywnego poziomu ochrony herbicydowej określono jego masę zieloną i korzeniową w 3 powtórzeniach z próbek pobranych z powierzchni 0,5 m2 przed przyoraniem. W materiale roślinnym oznaczono zawartość azotu ogólnego, fosforu i potasu. 2.2.2. Badania glebowe Wilgotność, gęstość objętościową i porowatość oznaczono za pomocą cylinderków o pojemności 100 cm3 w 6 powtórzeniach na obiekcie w warstwach 5–10, 10–15, 20–25 cm dwukrotnie w okresie wegetacji, tj. podczas wschodów i przed zbiorem buraków cukrowych. Zwięzłość gleby określono sondą uderzeniową, co 5 cm do głębokości 25 cm w 2 powtórzeniach na poletku. W okresie siewu buraków cukrowych oraz pod koniec wegetacji oznaczono zawartość węgla organicznego (metoda Westerhoffa), azotu ogólnego (metoda Kjeldahla) oraz fosforu i potasu przyswajalnego (metoda Egnera-Riehma). Odczyn gleby oznaczono elektrometrycznie w wodzie oraz w 1 M roztworze KCl. Próbki do badań pobrano z warstw 5–10, 10–15, 20–25 cm. Temperaturę gleby określono za pomocą termometrów glebowych w okresie wschodów na głębokości 5 i 10 cm dwukrotnie w ciągu dnia o godz. 1000 i 1600 w ciągu trzech różnych dni. 2.2.3. Zachwaszczenie łanu Zachwaszczenie łanu buraka cukrowego określono metodą ilościowo-jakościową na powierzchni 0,5 m2 w 2 powtórzeniach na poletku miesiąc po ostatnim zabiegu herbicydowym. 2.2.4. Badania dotyczące buraka cukrowego Dynamikę wschodów buraka cukrowego badano na początku wschodów i po ich zakończeniu na długości 10 mb rzędu w 5 powtórzeniach na każdym poletku. W ten sam sposób określono obsadę końcową pod koniec wegetacji roślin. Wskaźnik wschodów obliczono z ilorazu polowej zdolności wschodów (PZW) i laboratoryjnej zdolności kiełkowania (LZK). Współczynnik odporności korzeni na wywracanie podczas zbioru określono na podstawie stosunku długości korzenia i wysokości wystawania korzenia nad powierzchnię gleby w okresie zbioru na 5 roślinach z każdego poletka. Cechy morfologiczne korzeni (długość, grubość, masa) oznaczono na 10 roślinach z każdego poletka. Powierzchnię asymilacyjną liści buraka określono na 5 roślinach każdego obiektu mierząc długość i szerokość blaszki każdego liścia, a następnie mnożąc otrzymane wyniki przez siebie, a ich iloczyn przez współczynnik 0,76 podany przez Lazarova. Wskaźnik pokrycia liściowego obliczono na podstawie powierzchni asymilacyjnej przypadającej na jednostkę powierzchni pola, a wskaźnik ulistnienia – ze stosunku powierzchni asymilacyjnej do masy całej rośliny. Plon korzeni i liści obliczono mnożąc średnią masę jednego korzenia i masę liści jednej rośliny przez obsadę końcową. Podczas zbioru określono procentowy udział w plonie korzeni zdeformowanych oraz porażonych przez patogeny glebowe na wszystkich poletkach. Oznaczenie zawartości cukru i składników melasotwórczych w korzeniach przeprowadzono na linii Venema. Plon technologiczny cukru obliczono ze wzoru Reinefelda: plon technologiczny cukru = (plon korzeni · W)/100 gdzie: W – wydajność cukru technologicznego; W = Pol – 0,343(K+Na)–0,094 N-α-NH2–0,29; Pol – procentowa zawartość sacharozy; K, NA, N-α-NH2 – zawartość podana w mmol · 1000 g miazgi-1; 0,094 – poprawka eksperymentalna; 0,29 – poprawka na straty nieoznaczone
Większość wyników badań poddano analizie wariancji przy poziomie istotności 0,05. 2.3. Warunki glebowe Doświadczenie założono na glebie płowej wytworzonej z glin denno-morenowych zaliczonej do kompleksu przydatności rolniczej – pszennego dobrego i żytniego bardzo dobrego (klasa bonitacyjna IIIa, IIIb). Gleba ta jest uboga w próchnicę ze względu na brak nawożenia naturalnego oraz posiada dużą tendencję do zakwaszania się. Przed założeniem doświadczenia gleba charakteryzowała się pHKCl 5,9–6,5 i zawierała w warstwie ornej średnio 0,91 g · kg-1 azotu, 136 mg · kg-1 fosforu i 288 mg · kg-1 potasu. 2.4. Warunki pogodowe Burak cukrowy należy do roślin o dużych wymaganiach wodnych i cieplnych. Zdaniem Dzieżyca i in. niedobory opadu dla buraka cukrowego w okresie wegetacji w centralnej Polsce na glebach średnich w latach przeciętnych wynoszą 49–65 mm, a w latach suchych 154–159 mm. Rejon, w którym prowadzono badania charakteryzuje się występującymi okresowo dużymi niedoborami wody. Pierwszy rok badań charakteryzował się ciepłą i bezśnieżną zimą. Jedynie średnia temperatura w lutym była poniżej zera i wynosiła -2,20C. W okresie siewu buraków cukrowych średnia temperatura była optymalna dla prawidłowego rozwoju roślin. Ilość opadów w okresie wschodów w kwietniu i maju pokrywała odpowiednio w 250 i 138% potrzeb opadowych buraka cukrowego. W następnych miesiącach wegetacji, przy relatywnie wysokich temperaturach, ilość opadów aż do zbioru buraków cukrowych nie zaspokajała potrzeb opadowych. Jednak ciepła i słoneczna druga połowa lata spowodowała korzystne warunki dla gromadzenia się cukru w korzeniach. W drugim roku doświadczenia średnia temperatura w okresie zimy utrzymywała się poniżej zera, a pokrywa śnieżna zalegała jeszcze w pierwszej dekadzie kwietnia, co spowodowało przesunięcie siewu buraków na koniec tego miesiąca. Zalegający śnieg zwiększył ilość wody w glebie prawie dwukrotnie w stosunku do potrzeb opadowych. Dalsza część okresu wegetacji charakteryzowała się niedoborem opadów i wyższymi średnimi temperaturami w stosunku do pierwszego roku badań. Wysokie opady w sierpniu (144,3 mm) spowodowały znaczny wzrost masy korzeni, a tym samym wzrósł potencjał gromadzenia cukru w korzeniach. Trzeci rok badań bardzo różnił się od dwóch poprzednich i charakteryzował się ciepłą zimą ze średnimi temperaturami powyżej zera i chłodnym latem. Potrzeby opadowe roślin w okresie wegetacji zaspokojone były na średnim poziomie 87%. Mała ilość opadów wiosną nie spowodowała opóźnień w rozwoju roślin, bowiem zastosowana technologia otoczkowania nasion pozwala na ich kiełkowanie nawet w niewielkiej wilgotności gleby. Wysoka temperatura sprzyjała prawidłowemu rozwojowi buraków cukrowych. Niezaspokojenie potrzeb opadowych wiosną przyczyniło się do lepszego wykształcenia systemu korzeniowego, dzięki któremu rośliny lepiej znosiły okresy niedoboru wody w drugiej części okresu wegetacji. Przebieg pogody w okresie wzrostu międzyplonu ścierniskowego zróżnicowany był ilością opadów i ich rozkładem. W pierwszym i drugim roku doświadczenia warunki pogodowe nie sprzyjały wytworzeniu dużej ilości zielonej masy gorczycy ze względu na niskie opady oraz wysokie temperatury powietrza. W trzecim roku badań opady w wysokości 144,3 mm w sierpniu i w dalszej części wegetacji ciepłe i wilgotne miesiące pozytywnie wpłynęły na prawidłowy rozwój roślin gorczycy. 3. WNIOSKI Na podstawie przeprowadzonych 3-letnich badań na glebie kompleksu pszennego dobrego i żytniego bardzo dobrego w warunkach wschodniej Wielkopolski sformułowano następujące wnioski:
|