Uprawy polowe metodami ekologicznymi soi, koniczyny, komonicy, pszenżyta i owsa szorstkiego
I. MIEJSCE REALIZACJI ZADANIA:
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy w Radzikowie
05 – 870 Błonie
tel. (22) 733 45 00; fax. (22) 725 47 14
e-mail: postbox@ihar.edu.pl
Jednostki wykonawcze:
- Zakład Traw, Roślin Motylkowatych i Energetycznych
- Zakład Nasiennictwa i Nasionoznawstwa
- Samodzielne stanowisko d/s rolnictwa ekologicznego
II. WYKONAWCY
Podzadanie 1: Ocena przydatności odmian soi o różnej wczesności dojrzewania w warunkach Polski do upraw ekologicznych
- Kierownik podzadania 1: dr Lech Boros
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – IHAR-PIB w Radzikowie
Zakład Nasiennictwa i Nasionoznawstwa, Pracownia Oceny Zdrowotności i Tożsamości Zbóż i Roślin Strączkowych
tel.: (22) 7334591 kom: 510 942 320
fax: (22) 7254714
e-mail: l.boros@ihar.edu.pl - Wykonawcy:
Dr Lech Boros
Mgr inż Anna Wawer
Mgr inż. Krystyna Borucka
pracownicy techniczni
Podzadanie 2: Określenie optymalnej normy siewu nasion koniczyny czerwonej (Trifolium pratense L.) w uprawie na nasiona prowadzonej metodami ekologicznymi
- Kierownik podzadania 2: dr inż. Zbigniew Bodzon
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – IHAR-PIB w Radzikowie
Zakład Traw, Roślin Motylkowatych i Energetycznych
tel: (22) 733-45-77
e-mail: z.bodzon@ihar.edu.pl - Wykonawcy:
pracownicy techniczni
III. OPIS ZADANIA:
Podzadanie 1: Ocena przydatności odmian soi o różnej wczesności dojrzewania w warunkach Polski do upraw ekologicznych
Cel – uzasadnienie podjęcia badań
Nowe odmiany, ocieplenie klimatu oraz znaczny w ostatnich latach wzrost cen śruty sojowej, spowodował wzrost zainteresowania uprawą soi w Polsce. Zmieniło to całkowicie kalkulację opłacalności uprawy, która jest już wystarczająco opłacalna przy plonie 2-2,5 t/ha. Nowe możliwości opłacalnej uprawy soi w Polsce jest szczególnie ważna dla rolników ekologicznych, gdyż w większość soi uprawianej na świecie zajmują odmiany transgeniczne (GMO), które nie są akceptowane w rolnictwie ekologicznym. Soja obok walorów żywieniowych ma także inne zalety, w tym przerywa uprawę zbóż,korzystnie oddziałuje na glebę, a jako roślina motylkowata wiąże azot pozostawiając dobre stanowisko pod rośliny następcze.
Powierzchnia uprawy soi w Polsce w kilkunastu ostatnich latach, do roku 2012, wynosiła około 200 - 300 ha. Istotny wzrost areału nastąpił dopiero w 2012 r., który wyniósł ponad 2000 ha. Ocenia się, że w 2013 r. powierzchnia uprawy soi obliczona na podstawie danych o sprzedaży materiału siewnego wyniosła blisko 3000 ha. Jeżeli doliczymy do tego powierzchnię pól obsianych nasionami zebranymi przez rolników w 2012 r. to prawdopodobnie obszar uprawy soi wyniósł blisko 5000 ha. O wzroście zainteresowania uprawą soi świadczy też znaczne zwiększenie liczby i powierzchni kwalifikowanych plantacji nasiennych. Jeżeli w 2009 r. były tylko 2 ha plantacji polskich odmian Augusty i Aldany to w 2013 r. było to już 597 ha siedmiu odmian soi, a w 2014 roku to obszar 2075 ha trzynastu odmian. Wzrost powierzchni uprawy nastąpił głównie dzięki ukraińskim odmianom Annushka i Mavka promowanych przez firmę AgroYoumis PL, również austriackiej odmiany Merlin z firmy Saatbau Linz. Odmiany polskie zajmują mały areał nie z powodu tego, że są gorsze. Główną przyczyną jest brak odpowiedniej ilości materiału siewnego Należy stwierdzić, że hodowcy polskich odmian nie byli przygotowani na nagły wzrost zainteresowania soją w Polsce.
Według posiadanych informacji jest duże zainteresowanie uprawą soi w warunkach ekologicznych również w Polsce związane z rosnącą liczbą gospodarstw ekologicznych, przetwórstwa oraz zapotrzebowania na surowce oraz produkty przetworzone. Większość ekologicznych nasion soi pochodzi z upraw w USA i Chin. W ostatnich latach w Niemczech, Francji, Włoszech a nawet Danii rozpoczęto uprawę soi w gospodarstwach ekologicznych.
Do chwili obecnej poza pilotażowym doświadczeniem z soją w dwóch w gospodarstwach ekologicznych przeprowadzonych przez Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w 2013 i 2014 roku, oraz jednorocznych badań w 2014 roku przeprowadzonych w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin –PIB w Radzikowie brak jest ścisłych badań nad przydatnością genotypów soi o wczesności dojrzewania 000 do uprawy ekologicznej w warunkach Polski. Uzyskane pozytywne wyniki dotychczasowych pilotażowych doświadczeń w warunkach ekologicznych z soją wskazują na potrzebę ich kontynuacji w kolejnych sezonach wegetacyjnych z oceną reakcji badanych odmian soi na zmienne warunki pogodowe tj. temperatury oraz ilości i rozkładu opadów w sezonie wegetacyjnym.
Ze względu na ograniczenia w stosowaniu chemicznych środków nawożenia i ochrony roślin w uprawie ekologicznej, bardzo istotna jest stabilność plonu, zwiększona odporność na choroby i szkodniki.Czynnikami decydującym o uzyskiwaniu wysokiego plonu i dobrej jego jakości w ekologicznej uprawie jest właściwy dobór odmian, technologia uprawy, obsada roślin na jednostce powierzchni, sposób pielęgnacji– odchwaszczanie.
Uzyskane przez autorów opracowania jednoroczne wyniki doświadczenia z soją w warunkach ekologicznych nie wykazały różnic w plonie nasion badanych odmian soi pomiędzy stosowanymi rozstawami międzyrzędzi oraz plonem nasion a ilością wysiewu na jednostkę powierzchni. Jednakże w ekologicznej uprawie celowym jest stosowanie uprawy z szerszą rozstawą międzyrzędzi, umożliwiającą odchwaszczanie mechaniczne, a różne gęstości wysiewu pozwolą na przebadanie reakcji odmian pod kątem szybkości zakrycia międzyrzędzi wpływającej na konkurencyjność w stosunku do chwastów, a ostatecznie na plon i jakość nasion soi.
Na wysokość i stabilność plonowania odmian soi ma dostępność składników pokarmowych w glebie, szczególnie azotu w pierwszych fazach wzrostu roślin. Dalszych badań wymaga określenie wpływu stosowania nawozu azotowego Fertil 12,5 N dopuszczonego w Polsce do stosowania w rolnictwie ekologicznym na podstawie Świadectwa Kwalifikacji NE/211/2012 wydanym przez IUNG w Puławach oraz określenie wpływu szczepionki zawierającej bakterie Bradyrhizobium japonicum na efektywność brodawkowania odmian soi, decydującej o zaopatrzeniu roślin w azot oraz o wartości następczej stanowiska. Stosowanie nitraginy jest niezbędne, ponieważ w polskich glebach nie występują szczepy bakterii współżyjące z soją. Stosowanie takich preparatów reguluje art. 16 ust. 5 rozporządzenie Rady nr 834/2007z dnia 28 czerwca 2007 r. w sprawie produkcji ekologicznej i znakowania produktów ekologicznych (Dz. U. L. 189 z 20.07.2007 r., s.1, z późn. zm), zgodnie z którym stosowanie produktów i substancji nieobjętych ust. 1 i 4 tego artykułu, pod warunkiem przestrzegania celów i zasad określonych w tytule II oraz ogólnych kryteriów art. 16, jest dozwolone w rolnictwie ekologicznym.
Kolejnym istotnym zagadnieniem jest nasiennictwo, którego celem jest produkcja nasion spełniających wymogi jakości siewnej określone stosownymi przepisami. W gospodarstwach ekologicznych powinien być stosowany ekologiczny materiał siewny. Jak dotąd brak jest prac informujących o jakości materiału siewnego soi, pochodzącego z upraw w warunkach ekologicznych w warunkach Polski z kolejnych sezonów wegetacyjnych o zróżnicowanych warunkach pogodowych w okresie dojrzewanie - zbiór.Stąd tak ważna jest ocena odmian pod względem przydatności do ekologicznej produkcji nasiennej o jakości nasion spełniających wymogi określone w stosownych przepisach.
Celem projektu jest kontynuacja oceny przydatności zestawu odmian soi, poszerzonego o kolejną odmianę Merlin, do uprawy w warunkach ekologicznych, ocena poziomu plonowania i elementów struktury plonu, doskonalenie elementów agrotechniki soi, ocena przydatności do ekologicznej produkcji nasiennej.
Odmiany wykreślone z rejestru, po sprawdzeniu ich w warunkach produkcji, będą mogły zostać wprowadzone do uprawy jako odmiany regionalne, zgodnie z nowymi przepisami ustawy o nasiennictwie.
IHAR–PIB posiada certyfikowane pole ekologiczne oraz niezbędne warunki techniczne i aparaturowe do realizacji proponowanego zadania.
Dotychczasowy dorobek badawczy kierownika podzadania i głównych wykonawców oraz ich wysokie kwalifikacje zawodowe dają pełną szansę na realizację zadania.
Metodyka badań
Cel badań zakłada uzyskanie wyników dotyczących następujących zagadnień związanych z ekologiczną uprawą soi:
- ocena potencjału plonowania odmian soi w kolejnym sezonie wegetacyjnym w uprawie ekologicznej przy jednej rozstawie międzyrzędzi,
- określenie wpływu dawki startowej azotu (Fertil 12,5) oraz szczepionki zawierającej bakterie Bradyrhizobium japonicum na efektywność brodawkowania odmian soi w warunkach ekologicznych,
- zbadanie wpływu dwóch ilości wysiewu na plonowanie poszczególnych odmian,
- ochrona plantacji soi przed zachwaszczeniem, analiza zachwaszczenia
- ocena porażenia odmian soi przez najważniejsze patogeny,
- badanie składu chemicznego i parametrów wartości siewnej nasion oraz analiza możliwości produkcji materiału nasiennego w warunkach ekologicznych.
Badania prowadzone będą na polu doświadczalnym Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin -PIB w Radzikowie. Pole doświadczalne posiada certyfikat zgodności ze standardami obowiązującymi dla rolnictwa ekologicznego.
Przedmiotem oceny będzie 6 odmian soi: polskiej hodowli Progres, Augusta, Aldana, firmy AgroYoumis PL Annushka i Mavka i nowa odmiana Merlin hodowli austriackiej.Oceniona zostanie zdolność plonotwórcza tych odmian w uprawie na nasiona w warunkach ekologicznych. Doświadczenie założone będzie w układzie split-plot dla dwóch kombinacji tj. nitragina bez nawozu Fertil i nitragina + Fertil, dwóch ilości wysiewu dla sześciu odmian soi w czterech powtórzeniach na poletkach 5m2 do zbioru.
Zakres czynności obejmuje:
- Założenie doświadczenia polowego z odmianami soi
- Obserwacje polowe i pomiary:
- wschodów,
- intensywności wzrostu długości faz rozwojowych,
- wylegania roślin,
- analiza obrodawkowania odmian soi w różnych kombinacjach doświadczenia
- analiza zachwaszczenia poszczególnych odmian i kombinacji doświadczenia (liczba chwastów, skład gatunkowy, sucha masa).
- Ocena parametrów plonu:
- plon z poletka
- masa 1000 nasion
- ocena biometryczna: wysokość roślin, osadzenie dolnego strąka, liczba strąków, liczba nasion i masa nasion z rośliny
- Wykonanie analiz jakościowych zebranych nasion:
- analizy składu chemicznego nasion (zawartość białka, tłuszczu),
- badania parametrów wartości siewnej zebranych nasion.
Spodziewane rezultaty:
Kompleksowe w ramach projektu badania nad soją pozwolą na przeprowadzenie obserwacji z zakresu fizjologii rozwoju roślin, efektywności brodawkowania roślin soi, wpływu dawki startowej nawozu azotowego i szczepienia Bradyrhizobium japonicumna wzrost rozwój i plonowanie soi, metod pielęgnacji, zachwaszczenia, porównania wielkości plonu badanych odmian z wieloma elementami jakości nasion soi uzyskanych w systemie ekologicznym. W ramach projektu określana będzie jakość odżywcza nasion soi poszczególnych odmian pochodzących z uprawy ekologicznej i konwencjonalnej.
Kolejnym istotnym rezultatem realizacji projektu będą dane dotyczące nasiennictwa w warunkach ekologicznych, którego celem jest produkcja nasion spełniających wymogi jakości siewnej określone stosownymi przepisami z kolejnych sezonów wegetacyjnych o zróżnicowanych warunkach pogodowych w okresie dojrzewanie – zbiór.
Prowadzone będzie upowszechnienie wyników badań oraz promocja uprawy ekologicznej odmian soi w Polsce.
Podzadanie 2.Określenie optymalnej normy siewu nasion koniczyny czerwonej (Trifolium pratense L.) w uprawie na nasiona prowadzonej metodami ekologicznymi
Cel i uzasadnienie podjęcia badań
Rośliny motylkowate drobnonasienne, odznaczające się dużymi zdolnościami produkcyjnymi, dostarczają paszy o wysokiej zawartości białka i innych, cennych składników pokarmowych. Duże ilości masy organicznej w postaci resztek pożniwnych, które pozostawiają po sobie, stymulują rozwój fauny i flory glebowej. Dobrze rozwinięty system korzeniowy rozluźnia glebę poprawiając jej właściwości fizyczne. Z uwagi na ich korzystny wpływ na gospodarkę próchniczną, strukturę i tzw. ożywienie gleby, stanowią niezwykle ważne ogniwo zmianowania. W tej grupie roślin, jedno z czołowych miejsc w produkcji pasz polowych w Polsce zajmuje koniczyna czerwona. Duży jej udział w powierzchni upraw roślin pastewnych jest uzasadniony zarówno warunkami glebowo – klimatycznymi naszego kraju, jak i wieloletnią tradycją. Koniczyna czerwona ma wysoką wartość pastewną. Kilogram siana odpowiada wartości pokarmowej 0,5 kg ziarna owsa. Zawartość białka surowego wynosi 15-24%, a białka strawnego 10-15% w s.m. Z plantacji produkcyjnych zbiera się przeciętnie 6-7 t siana z hektara.
Jednym z problemów uprawy koniczyny czerwonej na nasiona jest pojawiające się na plantacji zachwaszczenie. Nadmierny rozwój roślin obcych gatunków obserwowany jest zwłaszcza w roku siewu, w którym koniczyna rośnie stosunkowo wolno, rozwijając przede wszystkim system korzeniowy. W tych warunkach szybki rozwój chwastów stanowi poważną konkurencję w dostępie do składników pokarmowych, wody i światła. Problem ten nabiera szczególnego znaczenia w uprawach prowadzonych metodami ekologicznymi, wykluczającymi stosowanie środków chemicznych w walce z chwastami. Konieczność prowadzenia zabiegów mechanicznego niszczenia chwastów zwiększa czaso- i pracochłonność uprawy, a tym samym koszt produkcji nasion. Stosowany często, w celu ograniczenia liczby chwastów na polu, siew koniczyny w roślinę ochronną (najczęściej w jęczmień) nie jest zalecany w uprawie metodami ekologicznymi. Uprawa w roślinie ochronnej wymaga stosowania dodatkowego nawożenia, zwłaszcza azotowego. Podczas zbioru rośliny ochronnej następuje także przycięcie części nadziemnej koniczyny, które dodatkowo opóźnia jej rozwój. W produkcji nasiennej koniczyny zaleca się siew czysty (bez rośliny ochronnej) w szerszej rozstawie rzędów niż stosowana na plantacjach zbieranych na paszę. Szeroka rozstawa rzędów sprzyja tworzeniu pędów generatywnych, umożliwia równomierne nasłonecznienie rzędów ułatwiając dostęp owadów zapylających do kwiatostanów, co jednak może sprzyjać większemu zachwaszczeniu. Z drugiej strony szersze międzyrzędzia umożliwiają prowadzenie zabiegów mechanicznego niszczenia chwastów i spulchniania powierzchni gleby. Stosowane niekiedy w praktyce zmniejszenie szerokości międzyrzędzi, zmniejsza liczbę pędów generatywnych wytwarzanych przez roślinę, co może obniżyć wysokość plonu zbieranych nasion, a także wymaga siewu większej ilości nasion. Z tego względu celem badań jest określenie optymalnej ilości (normy) wysiewu nasion koniczyny czerwonej i szerokości rzędów w produkcji nasiennej prowadzonej metodami ekologicznymi.
Metodyka badań
Materiał do badań będą stanowiły rośliny nowego rodu 219 koniczyny czerwonej, wyhodowanego w Z. H-P. Nieznanice (Małopolska Hodowla Roślin-HBP Sp. z o. o.), który w badaniach przeprowadzonych w IHAR-PIB w Radzikowie, został poddany selekcji w kierunku zwiększenia poziomu plonowania nasiennego i odporności na porażenie mączniakiem prawdziwym. Doświadczenie polowe zostanie założone metodą losowanych bloków w trzech powtórzeniach na polu ekologicznym w Radzikowie. Zgodnie z zasadami prowadzenia upraw nasiennych koniczyna będzie uprawiana w siewie czystym (bez rośliny ochronnej), zapewniającym szybszy rozwój roślin i zbiór nasion już w pierwszym roku wegetacji. Nasiona koniczyny zostaną wysiane w następujących wariantach:
- 8 kg/ha – rozstawa rzędów 40 cm
- 12 kg/ha – rozstawa rzędów 30 cm
- 16 kg/ ha – rozstawa rzędów 20 cm (norma siewu nasion i rozstawa rzędów stosowana na plantacjach zbieranych na paszę)
W okresie wegetacji prowadzone będą opisy biometryczne głównych cech składowych plonu nasion tj.: wysokość roślin, liczba pędów generatywnych, liczba wytworzonych główek oraz masa nasion w główce. Zbiór nasion koniczyny zostanie przeprowadzony w fazie gdy 60-70% główek uzyska zabarwienie brunatne. W miarę potrzeb prowadzone będą zabiegi mechanicznego niszczenia chwastów, poprzedzone badaniem ich składu gatunkowego i ilościowego.
Spodziewane rezultaty:
- Poprawa opłacalności produkcji nasiennej koniczyny czerwonej w warunkach produkcji ekologicznej
- Uzyskanie praktycznych wskazówek i zaleceń dla producentów materiału siewnego koniczyny
- Określenie optymalnej ilości (normy) wysiewu nasion koniczyny czerwonej i szerokości rzędów w produkcji nasiennej spowoduje optymalizację kosztów jej produkcji poprzez :
- Uzyskanie wysokiego, ekonomicznie opłacalnego plonu nasion.
- Ograniczenie kosztów materiału siewnego przy nieuzasadnionej, zbyt dużej normie wysiewu nasion, nie mającej wpływu na uzyskiwany poziom plonowania.
- Optymalizację praco i czasochłonności zabiegów pielęgnacyjnych.
Dorobek naukowy jednostki badawczej z zakresu rolnictwa ekologicznego "Uprawy polowe metodami ekologicznymi soi, koniczyny, komonicy, pszenżyta i owsa szorstkiego"
- Dostatny F. .D., Małuszyńska E. 2008. Biologia i cykl życiowy Chenopodium album L. na plantacjach ekologicznych zbóż i warunkach doświadczalnych. Annales UMCS, sectio E, Vol. LXIII (1):55-63.
- Kalembasa D., Bulińska-Radomska Z., Majchrowska-Safaryn A., Sobiech-Szczapa B. 2009. Contents of some trace elements in organs of old and modern spring cereals. FEB Vol. 18 (7):1167-1172.
- Bulińska-Radomska Z., Łakomy D., Molska K. „Wstępne badania przydatności starych i miejscowych odmian zbóż z kolekcji banku genów KCRZG - IHAR dla rolnictwa ekologicznego” - XI Międzynarodowa Konferencja Naukowa „Rolnictwo ekologiczne – stan obecny i perspektywy rozwoju. Puszczykowo, 2010. Poster.
- Bulińska-Radomska Z., Kostiw M., Goliszewski W., Góral T, Ochodzki P., Zarzyńska K., Łakomy D., Osińska A., Sekrecka D., 2010. „Odmiany zbóż i ziemniaka przydatne do uprawy w warunkach rolnictwa ekologicznego” s.12. broszura informacyjna.
- Bulińska-Radomska Z., Kostiw M., Goliszewski W., Zarzyńska K., Małuszyńska E., Wiewióra B.,. Fu Dostatny D., Ochodzki P., Góral T., Oleksiak T., Nowacki W., Sekrecka D., Molska K., 2009. Streszczenie z realizacji tematu: Badania wartości siewnej i użytkowej odmian zbóż i ziemniaków w warunkach plantacji nasiennych gospodarstw ekologicznych oraz ocena przydatności gatunków i odmian rolniczych do produkcji ekologicznej. Streszczenia wyników badań z zakresu rolnictwa ekologicznego realizowanych w 2009 roku; IUMZ, 51-64.
- Bulińska-Radomska Z.. Molska K. 2010. Materiały kolekcyjne zbóż z banku genów IHAR w badaniach na rzecz rolnictwa ekologicznego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 555: 19-25.
- Wieczyńska J., Ochodzki P,, Góral T., Bulińska-Radomska Z. Porównanie zawartości mikotoksyn fuzaryjnych w ziarnie pszenicy ozimej uprawianej w warunkach ekologicznych i konwencjonalnych. XII Międzynarodowa Konferencja Naukowa „Rolnictwo ekologiczne - stan obecny i perspektywy rozwoju. Puszczykowo, 13-15.10.2010. Poster.
- Bulińska-Radomska Z., Łakomy D., Bajor P., Małuszyńska E., Wiewióra B., Góral T., Ochodzki P., Oleksiak T., Goliszewski W., Zarzyńska K., Nowacki W., Kostiw M.,Sekrecka D., 2011. Streszczenie z realizacji tematu: Badania wartości siewnej i użytkowej odmian zbóż i ziemniaków w warunkach plantacji nasiennych gospodarstw ekologicznych oraz ocena przydatności gatunków i odmian rolniczych do produkcji ekologicznej. Streszczenia wyników badań z zakresu rolnictwa ekologicznego realizowanych w 2010 roku; MRiRW Warszawa-Falenty 2011, 51-62.
- Góral T., Ochodzki P., Bulińska-Radomska Z. 2012. Odporność na fuzariozę kłosów powodowaną przez Fusarium culmorum i zawartość mikotoksyn fuzaryjnych w ziarnie gatunków zbóż jarych przeznaczonych do upraw ekologicznych. Biuletyn IHAR 263: 43-54.
- Dorota Łakomy, Zofia Bulińska-Radomska, „Ocena wybranych materiałów z kolekcji banku genów pod kontem przydatności w rolnictwie ekologicznym” Poster V Ogólnopolska Konferencja Zasobów Genowych Roślin pt. „Roślinne zasoby genowe biologiczną podstawą rozwoju rolnictwa”, Rogów 11-14 września 2012.
- Boros Lech 2005„Ekologiczna produkcja nasienna roślin strączkowych” w monografii „Ekologiczna produkcja nasienna roślin rolniczych”, Radom
- Ochodzki P., R. Warzecha. 2013. Dobór odmian zbóż i traw przydatnych w żywieniu krów w gospodarstwach ekologicznych. Wiadomości Zootechniczne 3: 63-71
- Ochodzki P, Warzecha R., M. Żurek. 2013. Badania nad doborem odmian kukurydzy do uprawy w warunkach gospodarstw ekologicznych. Konferencja Nauka dla Hodowli Roślin Uprawnych, Zakopane 3-6.02.2015. Streszczenie