Wpływ międzyplonu gorczycy białej i sposobu uprawy roli na właściwości gleby oraz rozwój i plonowanie pszenicy jarej (miękka okładka)
English title Influence of white mustard cover crop and method of tillage on soil properties, growth and yielding of spring wheat

Sposób cytowania
Majchrzak, L. (2015). Wpływ międzyplonu gorczycy białej i sposobu uprawy roli na właściwości gleby oraz rozwój i plonowanie pszenicy jarej. Poznań: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.

W dobie produkcji integrowanej wydaje się optymalne opracowanie technologii produkcji pszenicy jarej, której elementem będzie włączenie do członu zmianowania międzyplonu ścierniskowego, co w płodozmianach z dużym udziałem zbóż poprawi sprawność gleby i stworzy lepsze warunki fitosanitarne do rozwoju pszenicy jarej.
Podjęte badania miały wykazać, który ze sposobów zagospodarowania biomasy gorczycy białej – począwszy od wiosennej orki przygotowującej stanowisko pod zasiew pszenicy jarej do siewu pszenicy bezpośrednio w mulcz – jest najlepszy z punktu widzenia sprawności gleby.
W hipotezie badawczej założono, że na rozwój i plonowanie pszenicy jarej wpływa najkorzystniej uprawa płużna gleby wykonana po  międzyplonie gorczycy białej, przed siewem której zastosowano podorywkę. Zabieg ten, poprzez wzruszenie gleby, stworzy lepsze warunki do wzrostu i rozwoju międzyplonu. Z kolei biomasa międzyplonu, wprowadzona do gleby przez oddziaływanie na aktywność biologiczną, przyczyni się do stworzenia warunków glebowych sprzyjających lepszemu wykształceniu roślin i plonowaniu pszenicy jarej. Taki wariant uprawy wydaje się najkorzystniejszy, uprawa płużna umożliwi bowiem dokładne przykrycie resztek roślinnych, co jest ważne z punktu widzenia zdrowotności roślin.
Celem przeprowadzonego eksperymentu było poznanie reakcji pszenicy jarej na wprowadzenie do gleby międzyplonu ścierniskowego gorczycy białej i wpływu systemu uprawy roli na rozwój i plonowanie pszenicy jarej, zmiany wybranych właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych gleby oraz ocena ekonomiczna technologii uprawy tego gatunku.

[fragment książki]

Cel badań. Poznanie wpływu międzyplonu ścierniskowego (gorczycy białej) i sposobu uprawy roli pod wysiew pszenicy jarej na jej rozwój i plonowanie oraz na zmiany właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych gleby, a także ocena ekonomiczna technologii uprawy pszenicy jarej.

Materiał i metody. Eksperyment polowy przeprowadzono w latach 2011-2013, w Zakładzie Doświadczalno-Dydaktycznym Brody należącym do Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, na glebie zakwalifikowanej do klasy bonitacyjnej IIIb-IVa kompleksu żytniego bardzo dobrego. Doświadczenie założono jako dwuczynnikowe w układzie split-plot. Czynnikiem pierwszego rzędu był wysiew międzyplonu. W eksperymencie analizowano trzy warianty: obiekt kontrolny – bez uprawy międzyplonu, uprawa międzyplonu po podorywce i w technologii siewu bezpośredniego w ściernisko. Drugim czynnikiem badawczym był zróżnicowany sposób uprawy roli pod wysiew pszenicy jarej: siew bezpośredni, uprawa uproszczona (agregat uprawowy) i orka wiosenna.

Podsumowanie. Badania wykazały, że uprawa międzyplonu i sposób uprawy roli różnicowały wschody polowe pszenicy jarej. Najkorzystniej na obsadę roślin wpływała uprawa gorczycy białej w siewie bezpośrednim, a następnie płużna uprawa roli zastosowana pod wysiew pszenicy jarej. Stwierdzono, że rozwój biomasy nadziemnej pszenicy jarej w okresie wegetacji był uzależniony od sposobu uprawy roli. Największe różnice w plonie biomasy pomiędzy uprawą orkową a siewem bezpośrednim pszenicy wykazano w fazie krzewienia na obiektach bez uprawy międzyplonu oraz w wariancie z jego uprawą w technologii siewu bezpośredniego. Wyższe plony ziarna uzyskiwano, wysiewając pszenicę jarą w systemie płużnej uprawy roli po gorczycy białej uprawianej w technologii siewu bezpośredniego.  W porównaniu z siewem bezpośrednim płużna uprawa roli zwiększała plon ziarna od 10,2 do 17,9%. Uprawa gorczycy białej, szczególnie w technologii siewu bezpośredniego, wpływała na zwiększenie masy tysiąca ziaren pszenicy jarej oraz gęstości ziarna w stanie zsypnym, natomiast zmniejszyła liczbę i masę ziaren w kłosie. 
Badania wykazały, że wprowadzając w płodozmianie uprawę międzyplonu z gorczycy białej, należy zastosować technologię siewu bezpośredniego, natomiast wiosną wykonać orkę siewną przed uprawą pszenicy jarej.
O wielkości plonu ziarna pszenicy jarej uprawianej w technologii płużnej uprawy gleby, po międzyplonie ścierniskowym wysiewanym po podorywce, decydowała w 59,9% obsada źdźbeł kłosonośnych, a w 38,6% liczba ziaren w kłosie. W pszenicy uprawianej w technologii siewu bezpośredniego, po międzyplonie stosowanym również bezorkowo, obsada źdźbeł kłosonośnych kształtowała plon w 65,5%, a liczba ziaren w kłosie w 22,3%. Sposoby siewu gorczycy białej nie wpływały istotnie na plony suchej masy zarówno części nadziemnych, jak i korzeni oraz akumulację azotu w plonie suchej masy. Najwyższą wartość wskaźnika pokrycia liściowego LAI odnotowano na obiektach, na których pszenicę jarą wysiewano po gorczycy białej uprawianej w technologii siewu bezpośredniego. Na obiektach z uprawą płużną gleby pod wysiew pszenicy wartość tego parametru była wyższa niż w warunkach siewu bezpośredniego. Przeprowadzone badania wykazały, że najwyższe względne zawartości chlorofilu (SPAD) w liściach pszenicy jarej odnotowano, uprawiając ją po gorczycy białej wysiewanej w technologii siewu bezpośredniego. Uprawa orkowa, w porównaniu z uproszczoną i siewem bezpośrednim, zwiększała SPAD odpowiednio o 3,7 i 1,6%.
Aktywność dehydrogenaz w glebie była największa w fazie BBCH 23 pszenicy jarej na obiektach z uprawą uproszczoną i zastosowanym międzyplonem. Niejednoznaczne było oddziaływanie czynników badawczych na mikroorganizmy glebowe. Wykazano, że zarówno sposób uprawy roli pod wysiew pszenicy jarej, jak i uprawa międzyplonu ścierniskowego wpływały na wzrost temperatury gleby w okresie krzewienia pszenicy jarej. Wyższą temperaturą charakteryzowała się gleba po uprawie agregatem uprawowym. Badana zwięzłość gleby, określana po zbiorze pszenicy jarej w profilu do głębokości 30 cm, była mniejsza w tradycyjnej uprawie roli, niż w uprawie uproszczonej i siewie bezpośrednim, szczególnie na stanowisku, gdzie międzyplonu nie uprawiano lub wysiewano go w technologii siewu bezpośredniego.
Do atmosfery zostało wyemitowane najwięcej CO2 z obiektów, na których międzyplon uprawiano po podorywce, a pszenicę w technologii uproszczonej. Najmniej CO2 wyemitowano w wariancie bez wysiewu międzyplonu i z orką wiosenną przed siewem pszenicy. Analiza ekonomiczna wykazała najwyższą wartość nadwyżki bezpośredniej dla pszenicy jarej wysiewanej w uprawie płużnej po gorczycy białej uprawianej w technologii siewu bezpośredniego. Uproszczenia uprawowe nie były uzasadnione ekonomicznie, a uzyskany dochód rolniczy był wynikiem dopłat bezpośrednich do produkcji.Wporównaniu z obiektami bez uprawy międzyplonu, wysiew gorczycy białej w technologii bezpłużnej zwiększył dochód rolniczy o ponad 100%. Wyższy dochód rolniczy uzyskano w uprawie płużnej (o 22,4%) i w uprawie uproszczonej (o 6,8%) w porównaniu z technologią siewu bezpośredniego.

1. WSTĘP I CEL PRACY 

2. MATERIAŁ I METODY 
2.1. Schemat doświadczenia 
2.2. Zakres i metodyka badań
2.3. Warunki glebowe 
2.4. Warunki agrometeorologiczne 
2.5. Zabiegi agrotechniczne 

3. OMÓWIENIE WYNIKÓW BADAŃ I DYSKUSJA 
3.1. Wschody polowe 
3.2. Rozwój roślin w okresie wegetacji 
3.3. Indeks powierzchni liści – LAI 
3.4. Wskaźnik zawartości chlorofilu w liściach – SPAD 
3.5. Elementy plonowania 
3.6. Gęstość ziarna w stanie zsypnym 
3.7. Plonowanie 
3.8. Ocena zależności wybranych cech pszenicy jarej na podstawie analizy składowych głównych 
3.9. Zawartość składników pokarmowych w ziarnie 
3.10. Plon suchej masy gorczycy białej i akumulacja makroelementów
3.11. Fizyczne właściwości gleby
3.12. Biologiczne właściwości gleby
3.13. Chemiczne właściwości gleby
3.14. Emisja CO2 między powierzchnią czynną użytków rolnych a atmosferą
3.15. Uproszczona ocena ekonomiczna technologii uprawy pszenicy jarej

4. PODSUMOWANIE I WNIOSKI 

5. LITERATURA

The aim of the research. The objective of the investigations was to study the effect of stubble cover crop (white mustard) and the method of soil tillage prior to spring wheat sowing on growth and yielding of this crop plant, as well as on changes of soil physical, chemical and biological properties and to evaluate economically the applied technology of spring wheat cultivation.

Material and methods. Field trials were carried out in 2011-2013 on the soil of IIIb-IVa valuation class of very good rye complex at the Brody Experimental-Didactic Station which belongs to Poznań University of Life Sciences. The experiments were established as two-factorial trials in a split-plot design. The first-order factor was cover crop sowing. The following three treatments were analysed: the control – no sowing of cover crop, sowing of cover crop following skimming and direct sowing of cover crop. The second experimental factor involved different method of tillage for spring wheat cultivation: direct sowing, simplified tillage (cultivation aggregator) and spring ploughing.

Summary. The studies revealed that both cultivation of the applied cover crop and the method of soil tillage modified seedling germinations of spring wheat. Direct sowing of white mustard exerted the most favourable impact on plant density followed by ploughing prior to spring wheat sowing. It was further demonstrated that the growth of the biomass of spring wheat during the vegetation period depended on the method of tillage. The most significant differences in the biomass yield between the ploughing cultivation and direct sowing of wheat were observed during the tillering phase in treatments without cover crop cultivation, as well as in the treatment with cover crop cultivation in the variant with direct sowing technology. Higher spring wheat grain yields, as well as protein of this crop plant were recorded when it was sown in the ploughing soil tillage after white mustard cultivated in direct sowing technology. In comparison with direct sowing, soil ploughing increased grain yields by 10.2 to 17.9%. White mustard cultivation, especially when it was grown in the direct sowing technology, increased the weight of 1000 spring wheat kernels, as well as the weight of one hectolitre of grain but decreased the number and mass of kernels in the ear. The performed experiments further showed that when white mustard is grown in the employed rotation system, it should be cultivated in direct sowing technology and pre-sow ploughing should be employed in spring before the cultivation of spring wheat. The level of grain yields of spring wheat cultivated in ploughing soil tillage technology after stubble cover crop sown following skimming was influenced in 59.9% by the number of ear-bearing culms and in 38.6% – by the number of kernels in the ear. On the other hand, when spring wheat was cultivated in the direct sowing technology after cover crop which was also cultivated with no ploughing, grain yields were in 65.5% influenced by the number of ear-bearing culms and in 22.3% – by the number of kernels in the ear. Higher yields of dry matter both of overground parts and roots, as well as greater accumulation of nitrogen in dry matter yield of white mustard were recorded in objects where the cover crop was sown following skimming. The highest value of leaf area index (LAI) in spring wheat cultivation was recorded in the case of treatments in which this crop plant was sown after white mustard cultivated in the direct sowing technology. In the case of objects with soil ploughing technology under wheat, the value of this parameter was significantly higher than in  onditions of direct sowing.
A significantly highest relative chlorophyll concentration (SPAD) in spring wheat leaves at BBCH 39 phase was determined when this crop plant was grown after white mustard sown in direct sowing technology. The value of this parameter was also affected significantly by the method of soil tillage for spring wheat sowing. In comparison with the simplified tillage and direct sowing soil ploughing cultivation increased the SPAD value by 3.7% and 1.6%. The activity of the dehydrogenase in the case of reduced tillage was the highest in spring wheat at BBCH 23 phase, especially in treatments in which cover crop was used. The effect of the examined research factors on soil microorganisms was ambiguous. Both the method of soil tillage under spring wheat sowing, as well as the cultivation of the stubble cover crop exerted a significant influence on soil temperature during the period of tillering of spring wheat. Higher temperatures were determined in the soil following tillage with a cultivation aggregator. Soil compactness after spring wheat harvesting determined in the soil profile to the depth of 30 cm was smaller in the case of traditional land tillage in comparison with simplified cultivation and direct sowing, especially in treatments without cover crop or when it was sown using the direct sowing technology. The most CO2 to the atmosphere was emitted from the treatment where cover crop was grown after skimming and spring wheat was cultivated in simplified technology. The least CO2 was emitted from the treatment without cover crop sowing and spring soil tillage under spring wheat sowing. The performed economical analysis showed the highest value of the direct surplus for the spring wheat sown in ploughing tillage after white mustard cultivated in the direct sowing technology. Tillage simplifications were not economically justified and the obtained agricultural income was the result of direct subsidies to production. In comparison with the treatment without cover crop cultivation, sowing of white mustard in no-tillage technology increased agricultural income by over 100%. The agricultural income was found to be higher by 22.4% in the case of ploughing cultivation and by 6.8% – in simplified tillage when compared with the direct sowing technology.

978-83-7160-816-2
Wydawnictwo:
Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu
 
ISBN: 978-83-7160-816-2
Rok wydania: 2015
Wyd. 1
Strony: 113
Wersja papierowa: oprawa miękka

Dostępność: nakład wyczerpany

Słowa kluczowe

pszenica jara, uprawy roli, międzyplon, gorczyca biała, właściwości gleby, plonowanie

Keywords

spring wheat, soil tillage, cover crop, white mustard, soil properties, yielding

Nasze kategorie

rolnictwo, ogrodnictwo i bioinżynieria, rozprawa naukowa
Crossref iBuk SWSW