Autoreferat w języku polskim - Wydział Przyrodniczy UPH w Siedlcach

Dr inż. Katarzyna Rymuza
Siedlce, dn. 23.04.2015 r.
Wydział Przyrodniczy
Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach
ul. Prusa 14
08-110 Siedlce
Autoreferat
1. Imię i nazwisko: Katarzyna Rymuza
2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe/artystyczne – z podaniem nazwy, miejsca
i roku ich uzyskania oraz tytułu rozprawy doktorskiej:
21.06.1994 - magister inżynier rolnictwa, Wyższa Szkoła Rolniczo-Pedagogiczna w Siedlcach (obecnie Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach),
Wydział Rolniczy (obecnie Przyrodniczy), kierunek Rolnictwo, tytuł pracy:
„Plonowanie i wartość konsumpcyjna ziemniaka jadalnego w zależności od
form przyorywania poplonów, nawożenia organicznego i mineralnego”.
Promotor: prof. dr hab. Feliks Ceglarek.
07.07.1998 - świadectwo ukończenia 2 semestralnych studiów podyplomowych w zakresie
zarządzania, Wyższa Szkoła Rolniczo-Pedagogiczna w Siedlcach, praca dyplomowa pt. „Analiza dyskryminacyjna jako metoda oceny kondycji finansowej przedsiębiorstwa” . Promotor: prof. dr hab. Leszek Pasieczny.
03.07.2002 - doktor inżynier nauk rolniczych, dyscyplina agronomia Akademia Podlaska
w Siedlcach, (obecnie Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach), Wydział Rolniczy, tytuł pracy: „Zastosowanie układów uwikłanych na
przykładzie modelu testującego wpływ niektórych elementów agrotechniki na
plon i jakość ziemniaka na glebie kompleksu żytniego”. Praca wyróżniona,
promotor: prof. zw. dr hab. Leszek Malicki.
04.03.2008 – magister ekonomii w zakresie ekonomiki finansów i bankowości, Wydział
Ekonomiki Biznesu, Stosunków Międzynarodowych i Turystyki, kierunek
Ekonomia, tytuł pracy: „Rola analizy finansowej w ocenie działalności przedsiębiorstwa na przykładzie firmy Mostostal Siedlce S.A. (Polimex-Mostostal
S.A.). Promotor: dr hab. Sergiusz Nikołajczuk.
3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych/ artystycznych:
01.10. 1994 - 30.09.2002 – asystent, Katedra Doświadczalnictwa Rolniczego, Wydział
Rolniczy (obecnie Przyrodniczy) Wyższa Szkoła RolniczoPedagogiczna w Siedlcach (obecnie Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach)
01.10. 2002 – 01.12.2012 - adiunkt, Katedra Doświadczalnictwa Rolniczego (od 01.10
2009 Katedra Doświadczalnictwa, Hodowli i Nasiennictwa
Roślin Rolniczych)
01. 12. 2012. –
adiunkt, Katedra Metod Ilościowych i Gospodarki Przestrzennej (w ramach zmian w strukturze organizacyjnej Instytutu Agronomii Katedra Doświadczalnictwa, Hodowli
i Nasiennictwa Roślin Rolniczych została przekształcona na
Katedrę Metod Ilościowych i Gospodarki Przestrzennej)
4. Wskazane osiągnięcia* wynikającego z art. 16 ust. 2 z ustawy z dnia 14 marca
2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.) w przypadku, gdy osiągnięciem tym jest
praca/prace wspólne, należy przedstawić oświadczenia wszystkich jej współautorów,
określające indywidualny wkład każdego z nich w jej powstanie:
Osiągnięciem naukowym wynikającym z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 roku
o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki
(Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.) i stanowiącym podstawę do ubiegania się o stopień naukowy doktora habilitowanego jest monografia pt.:
Zastosowanie wielowymiarowych metod statystycznych do oceny i porównania
odmian ziemniaka jadalnego.
2
a) Autor, tytuł, rok wydania, nazwa wydawnictwa:
Rymuza Katarzyna, Zastosowanie wielowymiarowych metod statystycznych do oceny i porównania odmian ziemniaka jadalnego. Rozprawa Naukowa nr 129, 2015, Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach.
b) omówienie celu naukowego/artystycznego ww. pracy/prac i osiągniętych wyników
wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania
WPROWADZENIE
Ziemniak (Solanum tuberosum L.) jest jedną z głównych roślin uprawianych na
świecie, co wynika z jego wszechstronnego wykorzystania oraz niedużych wymagań glebowo-klimatycznych [Oruna-Concha i in. 2002; Zarzyńska 2011; Dehdar i in. 2012; Zgórska i Grudzińska 2012]. Pod względem znaczenia gospodarczego zajmuje on czwarte miejsce po pszenicy, ryżu i kukurydzy [Lohani i in. 2012; Ranjbar i in. 2012]. Pomimo ciągłego zmniejszania powierzchni uprawy oraz globalnych zbiorów ziemniaka w Polsce gatunek ten nadal znajduje się w grupie głównych roślin uprawnych [Kalbarczyk 2004; Zarzecka i in. 2014].
Producenci
ziemniaków
wybierając odmianę oczekują uzyskania
dużego
i stabilnego plonu bulw o wysokiej jakości, co zapewni im zbyt i pozwoli na uzyskanie
zadowalających efektów ekonomicznych [Harasim i in. 2004; Lutomirska 2005; Rembeza
2006; Zarzyńska i Goliszewski 2012]. Punktem wyjścia zapewniającym spełnienie powyższych warunków są dobre odmiany, które dzięki pracom hodowlanym są ciągle doskonalone, co warunkuje podniesienie ich wydajności i jakości produkcji [Chotkowski i Stypa
2007; Mańkowski i Oleksiak 2003; Mańkowski 2009]. Każda odmiana, mimo niewątpliwego postępu w hodowli, stanowi kompromis pomiędzy oczekiwaniami producenta i konsumenta.
Producenci zwracają uwagę głównie na potencjał plonotwórczy i odporność odmiany. Odbiorcy natomiast biorą pod uwagę parametry decydujące o wyglądzie zewnętrznym bulw, tj.: głębokość oczek, kształt, barwa i stan skórki (w tym stopień jej doczyszczenia oraz porażenie chorobami). Dużą rolę odgrywa również smak, konsystencja miąższu,
jego ciemnienie zarówno w postaci surowej, jak i po ugotowaniu oraz występowanie wad
miąższu [Lutomirska 2005].
Potencjał plonotwórczy jest końcowym efektem hodowli oraz uprawy, i jest wypadkową współdziałania tych czynników w określonych warunkach [Kołodziejczyk i in.
2007; Turska i in. 2007; Sawicka i in. 2011; Zarzecka i in. 2011; Kołodziejczyk 2013].
3
W praktyce większe znaczenie ma wielkość plonu handlowego, czyli ta część plonu ogólnego bulw, która może być sprzedana zgodnie z kierunkiem produkcji, a która pod względem jakości i wielkości bulw odpowiada wymaganiom odbiorcy [Nowacki 2007]. Wielkość plonu handlowego, podobnie jak plonu ogólnego, różnicują odmiany, warunki meteorologiczne oraz zabiegi agrotechniczne [Jabłoński 2006; Rębarz i Borówczak 2009; Sawicka i in. 2011; Ierna i Mauromicale 2012]. Do wad obniżających wielkość plonu handlowego bulw ziemniaka zalicza się: bulwy drobne, zazielenienie, deformacje bulw,
uszkodzenia mechaniczne oraz uszkodzenia bulw powodowane przez szkodniki, grzyby
i bakterie [Nowacki 2007; Krzysztofik i in. 2009; Sekutowski i Badowski 2010, Rosen i in.
2014]. Powstawanie uszkodzeń wywołują czynniki biologiczno-agrotechniczne oraz genetycznie uwarunkowana odporność odmian [Storey 2007; Prośba-Białczyk i Spyrka 2010;
Rosen i in. 2014]. Poziom odporności na poszczególne choroby i szkodniki stanowi więc
podstawowy czynnik decydujący o możliwości uprawy danej odmiany w konkretnych warunkach glebowo-klimatycznych i jest ważnym elementem kształtującym koszty produkcji
związane z koniecznością wymiany sadzeniaków czy zastosowaniem ochrony. Głuska
[2004] oraz Gawińska-Urbanowicz [2007] zwracają uwagę na to, że w warunkach klimatycznych Polski rośliny ziemniaka narażone są na bakterie z rodzaju Ervinia wywołujące
czarną nóżkę (Erwinia carotovora var. carotovora) i mokrą zgniliznę (Erwinia carotovora
var. atroseptica) oraz Fusarium spp. powodujące suchą zgniliznę bulw. Grzyb Helminthosporium solani Dur. et Mont – sprawca parcha srebrzystego wywołuje choroby skórki
bulw, promieniowce z rodzaju Streptomyces, z których najbardziej rozpowszechniony jest
gatunek Streptomyces scabies są odpowiedzialne za powstawanie parcha zwykłego.
W produkcji ziemniaków jadalnych ważne jest aby otrzymany plon był nie tylko
maksymalny, ale odznaczał się dobrą jakością wyznaczoną przez odpowiednie cechy zewnętrzne i wewnętrzne. Do tych ostatnich zalicza się: skład chemiczny (zawartość suchej
masy, skrobi, tłuszczu, białka, soli mineralnych, witaminy C, cukrów redukujących i sumy
cukrów), cechy organoleptyczne (barwa, smak, typ kulinarny, ciemnienie bulw surowych
i ugotowanych) oraz brak wad fizjologicznych (niejednorodność miąższu, rdzawa plamistość miąższu, pustowatość) [Zgórska i Grudzińska 2012]. Ponadto dobrej jakości bulwy
nie powinny zawierać substancji szkodliwych dla zdrowia i posiadać odpowiednią wartość
odżywczą [Sawicka i Pszczółkowski 2005; Wierzbicka 2012]. Wartość odżywcza bulw
ziemniaka dyktowana jest składem chemicznym, głównie zawartością związków węglowodanowych, białka, witaminy C i składników mineralnych [Zarzecka i Gugała 2007].
4
Do ważniejszych cech wewnętrznych należy zaliczyć zawartość skrobi i suchej
masy, które bezpośrednio wpływają na typ kulinarny bulw i określają ich wartość użytkową. Kaaber i in. [2002], Sawicka i Pszczółkowski [2005], Thybo i in. [2006] wskazują na
wysoce istotne zależności między typem kulinarnym a zawartością skrobi i suchej masy
w bulwach. Bulwy o mniejszej zawartości tych składników charakteryzują się typem sałatkowym, a więc po ugotowaniu nie rozpadają się i można je kroić.
Zawartość skrobi w odmianach jadalnych waha się od 10 do 16% co stanowi
60-80% suchej masy bulw [Mournice i in. 2011; Pobereżny i Wszelaczyńska 2011; Wszelaczyńska i in. 2014]. W odmianach skrobiowych zawartość tego wielocukru powinna wynosić od 14% do 23%. Do produkcji frytek przydatne są odmiany o zawartości skrobi od
14 do 16%, do produkcji chipsów od 16 do 21%. Do produkcji krochmalu odpowiednie są
odmiany o zawartości skrobi powyżej 14 %, zaś do produkcji etanolu powyżej 17%. Zawartość tego wielocukru jest cechą odmianową i jest uwarunkowana poligenicznie [Zimnoch-Guzowska i Flis 2006, Li i in. 2008, Draffehn i in. 2010]. Liczne doświadczenia
wskazują, że cecha ta może być modyfikowana przez warunki meteorologiczne i siedliskowe [Puła i Skowera 2004; Turska i in. 2007; Wierzbicka 2012, Bach i in. 2013].
Ciemnienie miąższu bulw surowych stanowi cechę niepożądaną i jest wynikiem
enzymatycznych procesów fizjologicznych zachodzących w bulwach, głównie zaś utleniania się związków fenolowych (tyrozyny i kwasu chlorogenowego) do chinonów, które
kondensują do ciemnych barwników melatonin powodując przebarwienia miąższu surowego [Wang-Pruski i Nowak 2004]. Ciemnienie miąższu bulw po ugotowaniu jest procesem nieenzymatycznym, polegającym na powstawaniu podczas gotowania żelazawego
chlorogenowego kwaśnego kompleksu, a następnie jego utlenieniu do niebiesko-szarego
kwasu dichlorogenowego [Raddivari i in. 2007; Wang-Pruski i in. 2007]. Skłonność miąższu bulw do ciemnienia po ugotowaniu jest cechą odmianową o złożonym charakterze
i zależną od wpływu czynników środowiskowych [Grudzińska i Zgórska 2006; Rębarz
i Borówczak 2006; Urbanowicz 2010].
Smak miąższu bulw gotowanych ziemniaka jest zespołem wrażeń smakowozapachowych, które są odczuwalne podczas konsumpcji i jest jedną z najważniejszych
cech odmianowych jakości kulinarnej [Płaza i in. 2010; Zarzecka i in. 2011]. Związany jest
on ze składem chemicznym bulw, który tworzą cukry, wolne aminokwasy i peptydy oraz
5-fosfonukleotydy, uwalniające się z kwasów nukleinowych [Wang-Pruski i Nowak 2004;
Zimnoch-Guzowska i Flis 2006; Wang-Pruski i in. 2007]. Smakowitość bulw ziemniaka na
5
którą wpływa konsystencja, mączystość, wilgotność i struktura miąższu wyrażana jest
w skali punktowej (1-9 pkt).
Złożony charakter zagadnień, stanowiących ocenę odmian ziemniaka, wymaga stosowania metod wielowymiarowych, gdyż badanie porównawcze odmian prowadzone tylko
pod względem licznych cech, ale rozpatrywanych oddzielnie nie wyjaśnia dostatecznie
złożoności zjawiska. Nie pozwala, bowiem na wielocechową ocenę ich ilościowego zróżnicowania oraz grupowania obiektów podobnych pod względem wielu cech jednocześnie
[Kaczmarek i Mańkowski 2011]. Według Mądrego [2007] można dokonać kompleksowej
oceny zróżnicowania odmian stosując jednocześnie wie metody ich zróżnicowania i ich
klasyfikację, czyli grupowanie. W ten sposób uzyskuje się komplementarną ocenę różnorodności odmian (czy kolekcji genotypów) obejmującą zarówno podział obiektów na grupy homogeniczne pod względem wszystkich badanych cech, jak i globalną analizę wielocechowej ich zmienności. Do syntetycznego przedstawienia zmienności występującej pomiędzy odmianami, czy genotypami oraz do wykrycia rodzaju współzmienności cech
w obrębie badanych obiektów badacze bardzo często stosują analizę składowych głównych, analizę skupień oraz analizę kanoniczną, które zostały zastosowane do klasyfikacji
i charakterystyki zmienności fenotypowej wielu gatunków roślin [DeLacy i in. 2000, Hailu
i in. 2006, Ruiz i in. 1997; Žáková i Benkova 2006, Manjunatha i in. 2007].
Analiza składowych głównych jest metodą wielocechowej analizy zróżnicowania
obiektów. Polega na utworzeniu takich wzajemnie nieskorelowanych liniowych funkcji
cech oryginalnych (zwanych składowymi głównymi), z których pierwsza, druga trzecia
itd., wyjaśniają największą część ogólnej zmienności badanych obiektów. Metoda ta pozwala wykryć rodzaje współzmienności cech w obrębie zbioru danych oraz wskazać cechy
o największym znaczeniu w wielocechowej zmienności między obiektami [Assefa i in.
1999, 2003, Alemayehu i Becker 2002, Jaradat i in. 2003, Upadhyaya i in. 2005].
Analiza skupień polega na grupowaniu obiektów na podstawie wielu cech w taki
sposób, aby obiekty z podobnymi wartościami cech znalazły się w poszczególnych grupach (skupieniach). Wydzielone grupy obiektów odznaczają się dużą wewnętrzną jednorodnością i dużym zróżnicowaniem między sobą [Seber 2004, Crossa i Franko 2004].
W celu zidentyfikowania cech, które w największym stopniu różnicują wyznaczone
w analizie skupień grupy obiektów można zastosować analizę dyskryminacyjną
[Friedmian 1989, Wernecke 1992].
6
CEL PRACY
W literaturze naukowej brak jest opracowań dotyczących wielocechowego porównania odmian jadalnych ziemniaka uprawianych w Polsce. Nieliczne zagraniczne prace
z tego zakresu dotyczą odmian nieeuropejskich. Istnieje więc potrzeba prowadzenia badań
nad oceną i porównaniem zarejestrowanych w Polsce odmian ziemniaka, wykorzystując
w tym celu praktyczne narzędzie, jakim jest wielowymiarowa analiza statystyczna. W pra-
cy podjęto próbę kompleksowej oceny odmian jadalnych ziemniaka wszystkich grup
wczesności, znajdujących się obecnie w obrocie handlowym. Na podstawie doświadczeń
COBORU, przeprowadzanych w latach 2000-2013, w 7 miejscowościach dokonano oceny
efektów genotypowych, które stały się podstawą do porównania odmian pod względem 14
cech użytkowych. Celem przeprowadzonych badań było wskazanie i przeanalizowanie
zmienności cech różnicujących badane odmiany oraz pogrupowanie odmian w skupienia
o właściwościach podobnych, dzięki czemu możliwe było wskazanie (hodowcom, producentom i konsumentom) odmian charakteryzujących się największą liczbą pożądanych
cech dotyczących produktywności rolniczej, odporności na choroby i jakości bulw.
MATERIAŁ I METODY
Materiał do badań stanowiły dane dotyczące wartości gospodarczej i oceny jakościowej odmian ziemniaka wszystkich grup wczesności. Materiał badawczy dotyczący
plonowania, jakości i odporności na choroby uzyskano z doświadczeń odmianowych, prowadzonych w latach 2000-2013 z odpowiednim zestawem odmian w siedmiu miejscowościach (Stacjach Doświadczalnych Oceny Odmian lub Punktach Doświadczalnych) należących do bazy doświadczalnej COBORU. W pracy wykorzystano dane z tych miejscowości, w których oprócz oceny wartości gospodarczej dokonywana jest ocena jakościowa
bulw: Karżniczka (województwo pomorskie), Naroczyce (województwo dolnośląskie),
Słupia (województwo świętokrzyskie), Sulejów (województwo łódzkie), Uhnin (województwo lubelskie), Węgrzce (województwo małopolskie) i Wrócikowo (województwo
warmińsko-mazurskie. Wszystkie doświadczenia prowadzono zgodnie z Metodyką badania wartości gospodarczej odmian (WGO) [1998] opracowaną przez COBORU, która corocznie była uzupełniana przez tzw. dobór odmian, w którym podawano zestaw badanych
odmian w poszczególnych grupach wczesności i układ doświadczalny w którym doświadczenie miało być założone. W doświadczeniach, w których liczba odmian wynosiła piętnaście lub mniej stosowano układ bloków losowanych kompletnych (LB), natomiast jeżeli
liczba obiektów wynosiła szesnaście lub więcej stosowano układ bloków niekompletnych
1-rozkładalnych (1-R). Doświadczenia prowadzono w każdej miejscowości i w każdym
7
roku, w czterech oddzielnych grupach wczesności (bardzo wczesne, wczesne, średnio
wczesne oraz średnio późne i późne). Każda grupa wczesności stanowiła oddzielne doświadczenie.
Do oceny i porównania odmian ziemniaka (z podziałem na grupy wczesności) wybrano cechy opisujące produktywność rolniczą, cechy konsumpcyjne i odpornościowe:
X1 - plon bulw ogółem w t∙ha-1; X2 - plon handlowy w t∙ha-1; X3 - plon skrobi w t∙ha-1; X4 zawartość skrobi w %; X5 - regularność kształtu w skali 9; X6 - ciemnienie bulw surowych w skali 9; X7 - ciemnienie bulw ugotowanych w skali 9; X8 - smakowitość bulw
w skali 9; X9 - długość okresu wegetacji w dniach; X10 - porażenie przez czarną nóżkę
w skali 9; X11 - odporność na alternariozę w skali 9; X12 - odporność na parcha zwykłego
w skali 9; X13 - porażenie przez wirusy ciężkie (suma roślin z objawami mozaiki pomarszczonej, smugowatości, kędzierzawki (PVY), wirusa liściozwoju (PLRV) oraz wirusa
M (PVM)) w %; X14 - spękania i deformacje w %.
Materiał wyjściowy stanowiły średnie odmianowe cech z 91 doświadczeń przeprowadzonych w kolejnych latach w każdej miejscowości oddzielnie. Średni plon ogólny
(w t∙ha-1) wyliczony został na podstawie zebranych plonów poletkowych i powierzchni
poletka. Średni plon handlowy (w t∙ha-1) dla wszystkich odmian jadalnych wyliczany był
na podstawie zebranych plonów poletkowych, struktury plonu i powierzchni poletka. Wyliczenia te wykonywane były przy pomocy obowiązujących w COBRU programów statystycznych. Wartości pozostałych cech stanowiły średnie z powtórzeń.
Traktując kombinację lat i miejscowości jako środowisko otrzymano niekompletną
klasyfikację podwójną o postaci odmianyśrodowiska z co najwyżej jedną obserwacją
w podklasie.
Do analizy serii doświadczeń w układzie blokowym, w której środowiskami są lata,
miejscowości lub kombinacje miejscowości w roku stosuje się następujący model [Mądry
2007]:
yijk = m + ai + bj + r(b)jk + abij + eijk;
gdzie:
yijk - obserwacja cechy ilościowej dla i-tego obiektu w j-tym środowisku na k-tej
jednostce (poletku), m - średnia ogólna, ai - główny efekt odmianowy i-tego obiektu,
m+ai = Ai - wartość odmianowa i-tego obiektu, r(b)jk - efekt k-tego bloku w j-tym
środowisku, abij - efekt interakcji i-tego genotypu z j-tym środowiskiem, eijk - błąd
doświadczalny związanym z i-tym obiektem, j-tym środowiskiem oraz k-tą jednostką.
8
W przypadku, gdy w serii doświadczeń obiekty są oceniane w jednym powtórzeniu
w każdym środowisku to właściwym modelem danych jest model [Mądry 1993, 2007]:
yijk = m + ai + rk + eik
gdzie:
rk – jest efektem k-tego bloku pozostałe efekty są zdefiniowane jak w modelu 20.
Z uwagi na to, że dane wyjściowe stanowiły pewnego rodzaju serię doświadczeń
w której obiekty były oceniane w jednym powtórzeniu w każdym środowisku do analizy
danych wybrano powyższy model, w którym podobnie jak w pracy Mądrego [1993] blokami były środowiska. Na podstawie tego modelu wyznaczono efekty odmianowe dla
wszystkich cech (X1-X14), również dla tych, które były wyrażone w skali bonitacyjnej.
Cechy wyrażone w skali (1-9) mają własność zmiennych losowych skokowych lecz powstały wtórnie (w wyniku swoistego przekształcenia) z cech posiadających z natury rzeczy
zmienność ciągłą. Cechy określone w skali bonitacyjnej są więc zmiennymi o rozkładzie
ciągłym, a tylko mierzone z określoną dokładnością, co sprawia, że ich obserwowane wartości mają charakter skokowy [Piepho i Mohring 2005].
Losowe efekty główne dla odmian, dla każdej cechy oddzielnie, ze względu na niekompletność danych, zostały oszacowane za pomocą nieobciążonego liniowego predykatora BLUP (The Best Linear Unbiased Predictor) z wykorzystaniem metody największej
wiarygodności z restrykcją REML. Obliczenia te wykonano za pomocą pakietu statystycznego SAS 9.2, wykorzystując procedurę MIXED [Piepho i Mohring 2005].
Następnie wyznaczono oceny wartości (średnich) genotypowych badanych odmian stosując następujący estymator [Studnicki i in. 2012]:
jest nieobciążoną oceną wartości (średniej) genotypowej dla cechy i-tej odmiany,
gdzie:
jest oceną średniej ogólnej,
jest oceną BLUP losowego efektu głównego dla i-tej
odmiany.
Oceny średnich genotypowych
dla obiektów posłużyły do określenia podsta-
wowych charakterystyk (średnia, minimalna i maksymalna wartość, współczynnik zmienności V) cech badanych odmian. Następnie oszacowane średnie odmianowe wykorzystano
do wielowymiarowej analizy odmian jadalnych ziemniaka. Z uwagi na to, że oszacowane
wartości cech dla odmian ziemniaka posiadały różne miana dokonano ich standaryzacji.
9
W celu przeanalizowania wielocechowego zróżnicowania obiektów oraz wykrycia
rodzaju współzmienności cech wykonano analizę składowych głównych [Mohammadi
i Prasanna 2003; Di Giorgio i in. 2009; Upadhyaya i in. 2011]. Do analizy i interpretacji
składowych głównych wybrano te, które zgodnie z kryterium Kaisera [1958], posiadały
wartości własne większe od 1. Następnie na podstawie wyznaczonych składowych głównych o wartościach własnych większych od 1 wykonano analizę skupień stosując metodę
Warda i odległość euklidesową [Casler i van Santen 2000; Mohammadi i Prasanna 2003;
Crossa i Franco 2004]. Skupienia otrzymano przez podział dendrogramu według reguły
Mojeny [Miligan i Cooper 1985]. Dla wyznaczonych przy pomocy analizy skupień grup
odmian przeprowadzono wielokrotną kanoniczną analizę dyskryminacyjną. Wielocechowe
podobieństwo pomiędzy grupami mierzono za pomocą odległości Mahanalobisa. [Rencher
2002; Vaylay i van Santen 2002].
Analizę składowych głównych, analizę skupień oraz analizę dyskryminacyjną wykonano
w programie STATISTICA 10.0.
OMÓWIENIE WYNIKÓW
Odmiany bardzo wczesne
Odmiany bardzo wczesne ziemniaka znajdujące się obecnie w obrocie handlowym
odznaczały się znaczną różnorodnością, zarówno pod względem cech produktywności rolniczej, jakości, jak i odporności na choroby o czym świadczą współczynniki zmienności,
które w zależności od badanej cechy wahały się od 5,2 do 56,0%. Analiza składowych
głównych wykazała, że pierwszych pięć składowych głównych wyjaśniało 80,04% ogólnej
zmienności międzyobiektowej dla wszystkich rozpatrywanych cech, z czego trzy pierwsze
składowe wyjaśniały 63,98% tej zmienności. W praktyce przyjmuje się, że pierwsze dwie
lub trzy składowe powinny wyjaśniać znacznie ponad 50% zmienności całkowitej badanych obiektów [Studnicki i in. 2012]. Z pierwszą składową związane są cechy, które posiadły największą moc dyskryminacyjną i w największym stopniu wpływają na zróżnicowanie między obiektami (odmianami). Do cech tych należały przede wszystkim cechy
produktywności rolniczej, tj.: plon handlowy bulw, plon ogólny bulw i plon skrobi. Odmiany, które dobrze plonowały, dawały jednocześnie duży plon handlowy i duży plon
skrobi. Dodatnia współzależność wynikała stąd, że plon skrobi jest iloczynem plonu bulw
i zawartości skrobi [Bogucka i in. 2006, Krzysztofik 2009, Kołodziejczyk 2013]. Druga
składowa główna najsilniej związana ze smakowitością bulw, regularnością kształtu,
ciemnieniem bulw surowych oraz porażeniem przez wirusy ciężkie wyjaśniała prawie 19%
10
zmienności pomiędzy odmianami. Odmiany charakteryzujące się dobrą smakowitością
miały bardziej regularny kształt i były odporne na wirusy ciężkie oraz wykazywały większą zdolność do ciemnienia bulw surowych. Na związek pomiędzy odpornością odmian na
patogeny a wartością kulinarną wskazują Teodorczyk [1982], Styszko i Ohanowicz [1996]
oraz Parker i Howard [2001]. Bratshaw [2009] uważa, że wyselekcjonowanie genotypów,
odpornych na patogeny i jednocześnie posiadających dobre cechy jakościowe jest bardzo
trudne i stanowi duże wyzwanie dla hodowli. Zmniejszenie jakości konsumpcyjnej odmian
odpornych na patogeny może wynikać z obronnych reakcji biochemicznych zachodzących
w bulwach pod wpływem stresu. Zdaniem Nourian i in. [2003] ingerencja patogenów
i szkodników oraz uszkodzenia mechaniczne bulw zwiększają aktywność oksydazy polifenowej, która w obecności dużej ilości związków fenolowych powoduje zmianę barwy
bulw. Związki analizowanych cech z pozostałymi składowymi dowodzą, że odmiany
o wyższej zawartości skrobi wykazywały większą zdolność do pękania i deformacji oraz
do ciemnienia bulw ugotowanych, a bulwy odmian, które były bardziej odporne na alternariozę charakteryzowały się mniejszą zdolnością do tworzenia spękań i deformacji.
W wyniku analizy skupień odmiany bardzo wczesne ziemniaka podzielono na trzy
grupy (skupienia). Do grupy pierwszej zakwalifikowano odmiany: Lord, Denar, Ingrid
i Arielle. Odmiany te plonowały nieznacznie poniżej średniej wytwarzając jednocześnie
bulwy o dobrej smakowitości oraz małej skłonności do ciemnienia miąższu surowego. Ponadto, odmiany te charakteryzowały się najmniejszą zdolnością do tworzenia spękań i deformacji. Deformacje i spękania są to wady, które obniżają plon handlowy oraz jakość
bulw szczególnie tych, które przed sprzedażą poddawane są konfekcjonowaniu [Murniece
i in. 2011]. Producenci dążą więc, aby udział w zbiorach bulw wadliwych, o niekorzystnym wyglądzie był znikomy [Wanner 2009, Nærstad i in. 2012, Jankowska i Lutomirska
2013]. Drugą grupę utworzyły odmiany: Miłek, Flaming i Justa, Impala, Fresco, Krasa,
Karatop, Velox i Viviana. Odmiany te plonowały relatywnie nisko wytwarzając bulwy
o dużej skłonności do ciemnienia miąższu bulw surowych. W skład trzeciej grupy weszły
tylko odmiany zagraniczne: holenderska Berber, niemiecka Molli i angielska Courlan.
Odmiany te najlepiej plonowały przy relatywnie krótkim okresie wegetacji wytwarzając
bulwy, o najmniej regularnym kształcie, najgorszym smaku lecz najbardziej odporne na
parcha zwykłego. Duży plon bulw tych odmian, przy jednocześnie krótszym okresie wegetacji, może wynikać z ich wcześniejszej tuberyzacji, która powoduje szybszą alokację
asymilatów z łodyg do rozwijających się bulw, przez co następuje starzenie się roślin
[Visker 2005]. Zależność ta możne również wynikać z produktywności fotosyntetycznej
11
tych odmian opisanej wskaźnikiem LAI [de la Casy i in. 2011]. Otrzymane zależności mogą stanowić podstawę do prowadzenia szerszych badań, w których można będzie ocenić
zależność pomiędzy cechami opisującymi produktywność fotosyntetyczną roślin a cechami
użytkowymi odmian ziemniaka. Krótki okres wegetacji oraz wysokie wartości cech produktywności rolniczej wskazują, że odmiany z tej grupy mogą być przydatne do uprawy na
wczesny zbiór lub do uprawy ekologicznej. Odmiany o krótkim okresie wegetacji mogą
wytworzyć maksymalnie duży plon przed wystąpieniem zarazy ziemniaka [Zarzyńska
2006, Zarzyńska i Goliszewski 2012].
Odmiany wczesne
Do cech odmian wczesnych ziemniaka charakteryzujących się największą zmiennością należały: spękania i deformacje, porażenie przez wirusy ciężkie oraz odporność na
parcha zwykłego. Średni plon bulw ziemniaka tej grupy wczesności wynosił 47,3 t∙ha-1
i charakteryzowała go zmienność na poziomie 13%. Plon handlowy o ponad 15% zmienności oscylował od 26,0 do 56,9 t∙ha-1. Zawartość skrobi w bulwach odmian wczesnych
wahała się od 10,8 do 15,5%, przy średniej 13,3% oraz zmienności na poziomie 9,6%.
Pierwszych pięć składowych głównych wyjaśniło ponad 74% wielocechowej
zmienności odmian. Pierwsza składowa główna opisująca 35,10% całkowitej wariancji,
najsilniej korelowała z plonem bulw ogółem, plonem handlowym bulw, plonem skrobi,
odpornością na parcha zwykłego, długością wegetacji oraz smakowitością. Odmiany
o dużym potencjale plonotwórczym miały dłuższy okres wegetacji, większą odporność na
parcha zwykłego lecz charakteryzowały się gorszym smakiem. Druga składowa główna
była silnie związana z odpornością na alternariozę, regularnością kształtu oraz ciemnieniem bulw ugotowanych. Bulwy odmian odporniejszych na alternariozę były bardziej regularne lecz charakteryzowały się większą skłonnością do ciemnienia bulw po ugotowaniu. Kierunek skorelowania cech z pozostałymi składowymi głównymi dowodzi, że zawartość skrobi w bulwach wczesnych odmian ziemniaka wczesnego zwiększała się w miarę
wydłużania się okresu wegetacji. Odmiany bardziej odporne na porażenie przez wirusy
wykazywały również większą odporność na spękania i deformacje, a te których bulwy
surowe mniej ciemniały miały lepszy smak i bardziej regularny kształt bulw.
Odmiany wczesne ziemniaka podzielono na trzy grupy. Do pierwszej najliczniejszej grupy, zaliczono dziesięć odmian, o różnym pochodzeniu. W grupie tej znalazło się
sześć odmian polskich: Aruba, Etola, Cyprian, Hubal, Gwiazda i Michalina; 2 odmiany
holenderskie: Innovator i Veronie, niemiecka odmiana Ewelina oraz francuska odmiana
12
Altesse. Ta grupa odmian cechowała się większym od przeciętnego plonem ogólnym odznaczała się największą odpornością na parcha zwykłego lecz charakteryzowała się relatywnie najgorszym smakiem oraz dużym udziałem bulw spękanych i zdeformowanych.
Duża odporność na parcha zwykłego oraz wysoki plon są cechami, które podnoszą wartość
handlową odmian [Lenc 2006]. Pomimo tego, że odmiany te dobrze plonowały i były dość
odporne na parcha zwykłego nie można ich polecić do uprawy ekologicznej z uwagi ich
niską (poniżej 7) smakowitość oraz największą skłonność do tworzenia bulw spękanych
i zdeformowanych, które zgodnie z wymogami Rozporządzenia Ministerstwa Rolnictwa
z 2003 roku (które zastąpiło PN-R-74450) nie powinny przekraczać 3%. W produkcji ekologicznej nawet najbardziej odporne i wysoko plonujące odmiany nie zyskają uznania, jeśli
jakość ich bulw będzie mała [Zarzyńska i Goliszewski 2012].
Grupę drugą utworzyły trzy odmiany polskie: Ignacy, Owacja i Bohun, holenderska
odmiana Carerra, oraz dwie odmiany niemieckie: Bellarosa i Vinieta. Plonowały one najwyżej a ich bulwy najmniej ciemniały zarówno w stanie surowym, jak i po ugotowaniu.
Zdaniem Zgórskiej i Grudzińskiej [2010] odmiany o takich cechach mogą być wykorzystywane do przemysłu przetwórczego, jako produkty potrawowe (obrane, pakowane próżniowo lub obrane poddane delikatnej obróbce termicznej) oraz do produkcji ciast ziemniaczanych z bulw surowych. Odmiany wydzielone na podstawie analizy skupień mogą być
brane pod uwagę przez hodowców, szczególnie pod względem uzyskiwanych plonów
i ciemnienia bulw, przy tworzeniu komponentów do krzyżowań.
Do trzeciej grupy zaliczono odmiany polskie: Bila, Gracja i Oman, holenderskie:
Lady Florine, Anabelle i Amora oraz niemiecka odmiana Augusta. Odmiany tej grupy były
najmniej plenne, ale charakteryzowały się najlepszym smakiem. Znacznie poniżej średniej
plonowały odmiany: Anabelle Gracja i Amora, lecz odznaczały się wysokimi wartościami
oceny smaku. Wyznaczone grupy odmian w największy sposób różnicowały cechy: spękania i deformacje oraz smakowitość bulw.
Odmiany średnio wczesne
Plon bulw średnio wczesnych odmian ziemniaka wahał się od 38,9 do 66,4 t∙ha-1
i charakteryzował się prawie 20% zmiennością. Średni plon bulw frakcji handlowej wytworzony przez odmiany tej grupy wczesności wynosił 48,8 t∙ha-1, natomiast plon skrobi
wynosił średnio 7,76 t∙ha-1. Największą, ponad 50% zmiennością charakteryzowały się
następujące cechy: odporność na czarną nóżkę, porażenie przez wirusy ciężkie oraz spękania i deformacje, najmniejszą zaś: odporność na alternariozę (V = 4,6%), długość okresu
13
wegetacji (V = 5,0%) oraz odporność na parcha zwykłego (V = 5,0%). Plon ogólny bulw,
plon skrobi, spękania i deformacje bulw, porażenie przez wirusy ciężkie, odporność na
alternariozę i wirusy ciężkie w 57% różnicowały średnio wczesne odmiany ziemniaka.
Wzajemne relacje cech wynikające z analizy składowych głównych wykazały, że odmiany,
które wysoko plonowały charakteryzowały się również większą zdolnością do tworzenia
bulw spękanych i zdeformowanych, były bardziej odporne na alternariozę i wirusy ciężkie.
Odmiany, które wykazywały mniejszą odporność na czarną nóżkę charakteryzowały się
wyższą zawartością skrobi i większą skłonnością do ciemnienia bulw ugotowanych. Na
podstawie analizy skupień odmiany średnio wczesne podzielono na sześć grup Grupę
pierwszą utworzyło dziesięć odmian: Tajfun, Mazur, Jutrzenka, Finezja, Tetyda i Bartek
(odmiany polskie), Satina i Jurata (odmiany niemieckie), Sagitta (odmiana holenderska)
i Folva (odmiana duńska). Wśród tych odmian najbardziej zbliżone pod względem badanych cech były odmiany Finezja i Jutrzenka, które utworzyły wspólne skupienie w pierwszym kroku aglomeracji. Odmiany te charakteryzowały się najlepszymi cechami produktywności rolniczej, przeciętną zawartością skrobi, małym ciemnieniem bulw ugotowanych
i małym stopniem porażenia przez czarną nóżkę. Duża odporność odmian na parcha zwykłego sprawia, że odmiany te potencjalnie mogą być polecane zarówno do uprawy ekologicznej [Zarzyńska 2011] jak i do produkcji konwencjonalnej. Z obserwacji Zgórskiej
i Grudzińskiej [2010] wynika, że odmiany Finezja, Folva, Satina i Tajfun przydatne są do
przetwórstwa spożywczego: na frytki i susze (odmiana Finezja), na konserwy, mrożonki
i sałatki (Satina), na produkty potrawowe (Folva, Satina) oraz na ciasta ziemniaczane
z bulw surowych (Finezja, Tajfun) lub ugotowanych (Folva, Satina).
W grupie drugiej najmniej zróżnicowane były dwie polskie odmiany Bogatka i Malaga, tworzące wspólne skupienie w kroku drugim. Do grupy tej zaliczono również trzy
polskie odmiany: Benek, Gawin i Ametyst oraz holenderską odmianę Asterix. Odmiany
z grupy drugiej charakteryzowały się dużym, w porównaniu do pozostałych grup, plonem
ogólnym (52,8 t∙ha-1) i handlowym (48,7 t∙ha-1), średnia zawartością skrobi na poziomie
14% oraz najgorszym smakiem (6,3 pkt.).
Trzecia grupa składała się z pięciu odmian holenderskich (Marlen, Bondevile,
Victoria, Orchestra i Almera), dwóch odmian polskich (Igor i Elanda) oraz niemieckiej
odmiany Roxana. Ta ostatnia była zbliżona pod względem swych cech do odmiany Victoria. W skład grupy czwartej weszło siedem odmian: Stasia i Oberon (odmiany polskie),
które utworzyły wspólne skupienie w kroku czwartym, Bursztyn, Cekin i Jurek również
odmiany polskie, niemiecka odmiana Otolia i holenderska Ramos. Większość odmian
14
z grup trzeciej i czwartej przybierało wartości cech związanych z pierwszymi trzema składowymi bliskie zeru, co dowodzi, że wartości: plonu ogólnego, plonu handlowego, zawartości i plonu skrobi, odporności na alternariozę oraz zdolności do tworzenia spękań i deformacji kształtowały się na średnim poziomie.
Najliczniejszą grupę piątą utworzyło 12 odmian, wśród których najbardziej zbliżone pod względem analizowanych cech okazały się dwie odmiany holenderskie Redstar
i Raja. W skład tej grupy weszły takie odmiany: Sante, Courrage i VR 808 (holenderskie),
Etiuda, Promyk, Legenda (odmiany polskie), Pirol, Lavinia, Honorata i Agnes (odmiany
niemieckie). Wśród odmian średnio wczesnych na szczególną uwagę zasługują odmiany:
Redstar, Raja, Sante, Courrage, VR808, Etiuda, Promyk, Legenda, Pirol, Lavinia, Honorata i Agnes, które charakteryzowały się dużą zawartością skrobi i małym ciemnieniem bulw
ugotowanych, co w pewnym stopniu predysponuje je do przetwórstwa spożywczego,
w tym na frytki i chipsy [Gozdecka i in. 2011]. Przeprowadzenie podobnej analizy
z uwzględnieniem większej liczby cech świadczących o przydatności do przetwórstwa
spożywczego pozwoliłoby na dokładniejsze przeanalizowanie i pogrupowanie odmian pod
względem ich przydatności do tego kierunku użytkowania.
Do szóstej najmniej licznej grupy należały trzy odmiany polskie: Irga, Andromeda
i Zebra, niemiecka odmiana Meridian i holenderska Dali. Grupa ta najbardziej różniła się
od odmian tworzących skupienie 1, 2 i 4 głównie pod względem plonu bulw, plonu skrobi,
ciemnienia miąższu bulw ugotowanych oraz udziału bulw spękanych i zdeformowanych.
Wytworzyły one mały plon, o małej zawartości skrobi i bardzo słabej skłonnością miąższu
bulw do ciemnienia po ugotowaniu.
Odmiany średnio późne i późne
Odmiany późne i bardzo późne ziemniaka plonowały na poziomie około 55,0 t∙ha-1,
przy ponad 10% poziomie zmienności. Plon handlowy wahał się od 32,0 do 58,7 t∙ha-1,
przy średniej 47,7 t∙ha-1 i ponad 16% zmienności. Największą, bo ponad 40% zmiennością,
charakteryzowały się następujące cechy: porażenie roślin czarną nóżką (V = 46,2%) oraz
spękania i deformacje bulw (V = 41,2%), najmniejszą zaś (V=2,84) długość okresu wegetacji, trwający od 129 do 143 dni. Zmienność cech jakościowych ziemniaka wahała się od
5,5% dla regularności kształtu do 10,0% dla smakowitości bulw. Odporność odmian na
alternariozę mieściła się w granicach od 7,46 do 9,82 pkt i charakteryzowała prawie 7%
zmiennością. Podobne zróżnicowanie pomiędzy odmianami zaobserwowano w przypadku
odporności na parcha zwykłego (V = 6,2%), która kształtowała się od 7,09 do 8,8 pkt.
15
Wielowymiarowa zmienność analizowanych cech w grupie odmian średnio późnych i późnych odmian ziemniaka w ponad 73,81% została wyjaśniona głównie przez: zawartość
i plon skrobi, długość okresu wegetacji i plon bulw. Wraz z wydłużaniem się okresu wegetacji w bulwach średnio późnych i późnych odmian ziemniaka zwiększała się zwartość
skrobi oraz cechy produktywności rolniczej, tj.: plon skrobi, plon bulw i plon handlowy.
Relacje cech oryginalnych, które utworzyły funkcję drugiej składowej głównej wykazały,
że odmiany, o większej odporności na alternariozę charakteryzowały się jednocześnie
mniejszą odpornością na porażenie przez wirusy i wytwarzały mniej regularne bulwy.
Na podstawie analizy skupień odmiany średnio późne i późne podzielono na dwie
grupy Grupę pierwszą utworzyło siedem odmian, w tym cztery polskie: Bryza, Zenia
i Zagłoba, trzy odmiany holenderskie: Roko Cecilie i Eurostar oraz niemiecka odmiana
Jelly. Skupienie drugie składało się z sześciu odmian polskich (Zeus, Soplica, Niagara,
Syrena, Medea i Gustaw), dwie odmiany holenderskie (Mondeo i Fianna). Odmiany tworzące skupienie pierwsze ze względu na niski plon bulw handlowych nie są zbyt przydatne
do uprawy ekologicznej, gdyż jak podaje Zarzyńska [2011] odmiany słabo plonujące
w produkcji konwencjonalnej dają na ogół małe plony w produkcji ekologicznej, a opłacalność produkcji takich odmian jest bardzo mała. Potwierdzają to również wieloletnie
badania m.in. Kuś i Stalenga [1998], Van Deldena [2001], Sawickiej i in. [2007], z których
wynika, że plon tych samych odmian uprawianych w systemie ekologicznym jest od 25 do
nawet 40% mniejszy niż przy uprawie konwencjonalnej. Odmiany zakwalifikowane do
grupy drugiej (Zeus, Soplica, Niagara, Syrena, Medea, Gustaw, Mondeo i Florina) mogą
być przydatne do tego systemu produkcji, gdyż dają duży plon, są odporne na parcha zwykłego oraz charakteryzują się dobrym smakiem, co zdaniem Stein-Bachingera i Wernera
[1997], Thybo i in. [2002] oraz Dresow i in. [2013] jest bardzo ważne w uprawie ekologicznej. Wydzielone grupy w największym stopniu różnicowały plon handlowy i zawartość skrobi, na co wskazują wartości współczynników korelacji pomiędzy cechami
i zmienną kanoniczną uzyskane w wyniku analizy dyskryminacyjnej. Wśród odmian z grupy pierwszej najmniejszym plonem handlowym charakteryzowały się odmiany: Bryza,
Roko i Cecilie. Zakwalifikowana do tej grupy odmiana Zagłoba wytworzyła dość duży
plon handlowy, jednak akumulowała najmniej skrobi. Prawie wszystkie odmiany z grupy
drugiej charakteryzowały się zbliżoną zawartością skrobi, poza odmianą Medea i Syrena,
a odmiany Mondeo i Soplica największym plonem handlowym.
Mimo wieloletniej oceny prowadzonej na etapie hodowli, ocena niektórych cech
ziemniaka weryfikowana jest dopiero w warunkach produkcyjnych, prowadzonych w ra16
mach Porejestrowego Doświadczalnictwa Odmianowego i Rolniczego (POOiR) koordynowanych przez COBORU. Na podstawie wyników doświadczeń, wojewódzkie zespoły
PDOiR rekomendują do uprawy, spośród wielu odmian tylko te, które w danych warunkach wyróżniają się najlepszą wartością gospodarczą i stabilnością plonowania. Inne instytucje naukowe także prowadzą doświadczenia, w których analizowana jest reakcja odmian
na różne czynniki środowiska. W badaniach tego typu najczęściej porównywanych jest
kilka odmian pod względem wielu cech, ale rozpatrywanych oddzielnie z wykorzystaniem
różnych statystycznych metod jednowymiarowych. Metody te nie pozwalają jednak efektywnie ocenić zróżnicowania obiektów pod względem wielu cech jednocześnie. Pomocne
w takim przypadku stają się metody wielowymiarowe, które z powodzeniem stosowane są
do oceny różnorodności fenotypowej i genotypowej wielu gatunków roślin, lecz jak dotąd
(w Polsce) w badaniach nad ziemniakiem praktycznie nie były stosowane.
Zaproponowana metoda kompleksowej analizy zróżnicowania cech ilościowych odmian
jadalnych ziemniaka pozwoliła na wskazanie tych, które w największym stopniu determinowały zmienność pomiędzy odmianami, umożliwiła klasyfikację odmian na grupy jednorodne oraz wskazała cechy, które w największym stopniu różnicowały wyznaczone grupy.
Uzyskano komplementarną oceną różnorodności odmian obejmującą zarówno podział
obiektów na grupy wewnętrznie podobne pod względem wszystkich badanych cech, wielowymiarową analizę ich współzależności oraz czytelną ilustrację tych relacji. Analizy
składowych głównych, analizę kanoniczną czy analizę skupień można wykorzystać jako
uzupełnienie analiz jednowymiarowych w badaniach nad zmiennością fenotypową lub
genotypową nie tylko odmian, ale również rodów i klonów hodowlanych. Wielowymiarowa struktura tej zmienności daje szansę na wyselekcjonowanie rodów zarówno przeznaczonych do bezpośredniego spożycia jak i przetwórstwa spożywczego (chipsy, susze) oraz
przetwórstwa na skrobię. Ustalenie zaś genetycznego zróżnicowania obiektów może być
pomocne w programach hodowlanych, w których pod uwagę brane są populacje o dużej
zmienności genetycznej.
Oszacowane w niniejszej pracy zróżnicowanie obiektów na poziomie fenotypowym
może stanowić narzędzie do doboru komponentów do krzyżowań w celu otrzymania nowych ulepszonych odmian. Wyniki grupowania odmian dotyczące analizowanej serii doświadczeń mogą także ułatwić podjęcie decyzji o wyborze odmiany, zarówno producentom, jak i konsumentom. Zaproponowana metoda nie daje jednak jednoznacznej odpowiedzi, która z analizowanych odmian jest najlepsza, wskazuje jednak odmiany o podobnych
„zestawach” cech predysponujących je do określonego kierunku użytkowania. Ułatwia
17
więc wybór zarówno producentom, jak i konsumentom, którzy bardzo często poszukują
odmian popularnych i z dużą dozą ostrożności podchodzą do nowych, nierzadko bardzo
cennych odmian.
STWIERDZENIA I WNIOSKI
1.
W analizowanej, serii doświadczeń, wielocechowa ocena odmian jadalnych ziemniaka, bez względu na grupę wczesności, wykazała znaczne zróżnicowanie odmian pod
względem cech produktywności rolniczej, wartości konsumpcyjnej i odporności na
choroby.
2.
Plon ogólny i handlowy bulw, plon skrobi, długość wegetacji, regularność kształtu
bulw, smakowitość, i ciemnienie miąższu bulw surowych najbardziej różnicowały badane odmiany. Cechami oryginalnymi posiadającymi duży udział w zróżnicowaniu
wielokryterialnym odmian były zmienne o znacznej jednocechowej mocy dyskryminacyjnej.
3.
Na podstawie analizy skupień wyodrębniono trzy grupy odmian bardzo wczesnych,
które w największym stopniu różnicowane były przez: plon ogólny i handlowy bulw
oraz ciemnienie miąższu bulw surowych. Najbardziej plennymi, ale jednocześnie
o największej skłonności do ciemnienia miąższu bulw surowych były odmiany: Molli,
Courlan, i Berber. Odmiany Denar, Ingrd, Lord, Arielle plonujące na średnim poziomie, o najmniejszej zdolności do tworzenia spękań i deformacji oraz najmniejszym
stopniu ciemnienia bulw oraz mogą być polecane do bezpośredniej sprzedaży szczególnie wtedy, gdy przed sprzedażą poddawane są konfekcjonowaniu.
4.
Analizowane odmiany wczesne charakteryzowały się dużym zróżnicowaniem cech
produktywności rolniczej i długości wegetacji, odporności na choroby, smakowitości
i ciemnienia miąższu bulw ugotowanych. Odmiany o dużym potencjale plonotwórczym miały dłuższy okres wegetacji, były bardziej odporne na parcha zwykłego i charakteryzowały się gorszym smakiem. Jednocześnie odmiany o wysokiej odporności na
alternariozę odznaczały się bardziej regularnym kształtem bulw i wykazywały większą
skłonność do ciemnienia bulw ugotowanych.
5.
Wśród 23 odmian wczesnych wyodrębniono trzy grupy odmian różniących się przede
wszystkim pod względem smakowitości i plenności. W skład najliczniejszej grupy
pierwszej, charakteryzującej się relatywnie wysoką plennością, dużą odpornością na
parcha zwykłego i alternariozę, małą smakowitością oraz dużym udziałem bulw spękanych i zdeformowanych, wchodziły głównie odmiany rodzime. .Z uwagi na małą
18
smakowitość oraz dużą zdolność do tworzenia bulw spękanych i zdeformowanych
odmian tych nie można polecić do uprawy ekologicznej.
6.
Największy udział w całkowitej zmienności 48 odmian średnio wczesnych miały cechy: plon ogólny bulw i plon skrobi, spękania i deformacje oraz odporność na wirusy
i choroby grzybowe. Odmiany wysokoplenne wytwarzały więcej bulw spękanych
i zdeformowanych, lecz były bardziej odporne na wirusy ciężkie i alternariozę.
7.
Odmiany średnio wczesne podzielono na sześć grup. Odmiany z grupy pierwszej
o najlepszych cechach produktywności rolniczej, małym ciemnieniu bulw ugotowanych oraz dużej odporności na parcha zwykłego i czarną nóżkę mogą być zalecane do
produkcji ekologiczne, jak i konwencjonalnej. Odmiany z grupy piątej (Redstar, Raja,
Sante, Courrage, VR 808, Etiuda, Promyk, Legenda, Pirol, Lavinia, Honorata i Agnes)
ze względu na największą średnią zawartość skrobi oraz nieznaczne ciemnienie bulw
ugotowanych, potencjalnie mogą być przeznaczone do przetwórstwa spożywczego.
8.
Odmiany: Zeus, Soplica, Niagara, Syrena, Medea, Gustaw, Mondeo i Florina (średnio
późne i późne) z uwagi na wysoką plenność, odporność na patogeny i małą skłonność
do ciemnienia miąższu bulw gotowanych mogą być przydatne do uprawy ekologicznej.
9.
Zastosowane metody wielowymiarowe pozwoliły na ocenę odmian jadalnych ziemniaka pod względem wielu cech jednocześnie, pogrupowanie ich w skupienia
o cechach podobnych oraz na wskazanie cech, które w największym stopniu różnicowały wydzielone grupy. Mogą one być pomocne w przyszłości do oceny i porównania
odmian nie tylko ziemniaka, ale i innych gatunków roślin nowo wprowadzanych do
Krajowego Rejestru Odmian Oryginalnych.
10. Odmiany wykazały różnorodność fenotypową pod względem wielkości plonu, jego
jakości oraz odporności na patogeny. Stanowią więc cenny materiał do badań genetycznych i hodowlanych. Odmiany o najlepszych cechach mogą być wykorzystane do
krzyżowań, w celu otrzymania nowych, ulepszonych genotypów.
11. Pogrupowanie odmian w skupienia, o podobnych właściwościach może przyczynić się
do popularyzacji nowych odmian wśród producentów i konsumentów ze wskazaniem
cech poszukiwanych na rynku.
12. Oszacowane właściwości odmian, relacje pomiędzy badanymi cechami i grupowanie
odmian uzyskane w rozważanej serii doświadczeń mogą stanowić przyczynek do podjęcia dalszych badań prowadzonych w innych środowiskach czy z innym zestawem
cech.
19
LITERATURA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
Alemayehu N., Becker H., 2002. Genotypic diversity and patterns of variation in a germplasm material of Ethiopian mustard (Brassica carinata A. Braun). Genet. Res. Crop Evol., 49, 573-582.
Assefa K., Ketema S., Tefera H., Nguyen H., Blum A., Ayele M., Bai G., Simane B., Kefyalew T.,
1999. Diversity among germplasm lines of the Ethiopian cereal tef [Eragrostistef (Zucc.) Trotter].
Euphytica, 106, 87-97.
Assefa K., Merker A., Tefera H., 2003. Multivariate analysis of diversity of tef (Eragrostis tef (Zucc.)
Trotter) germplasm from western and southern Ethiopia. Hereditas, 138, 228-236.
Bach S., Yada R., Bizimungu B., Fan M., Sullivan J.A., 2013. Genotype by Environment interaction
effects on starch content and digestibility in potato (Solanum tuberosum L.). J. Agric. Food Chem., 61
(16), 3941–3948.
Bogucka B. Wróbel E., Sienkiewicz S., 2006. Wpływ nawożenia na plon i cechy jakościowe ziemniaka przeznaczonego na chipsy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 511, 197-208.
Bradshaw J.E., 2009. Potato Breeding at the Scottish Plant Breeding Station and the Scottish Crop
Research Institute: 1920–2008. Potato Res., 52, 141-172.
Casler M.D., van Santen E., 2000. Patterns of variation in a collection of meadow fescue accessions.
Crop Sci., 40, 248 – 255.
Chotkowski J., Stypa I., 2007. Ocena postępu hodowlanego w produkcji ziemniaka w Polsce w latach
1946-2007. Biul. IHAR, 245, 181-189.
Crossa J., Franco J., 2004. Statistical methods for classifying genotypes. Euphytica 153, 19-37.
de la Casa A ., Ovando G. , Bressanini L ., Martinez J., Rodriguez A., 2011. Eficiencia en el uso de la
radiación en papa estimada a partir de la cobertura del follaje. Agriscientia, 28(1), 21–30.
Dehdar B., Jahani Y., Asadi A., Hosswizadeh A., Hassanpanah D., Ghasemi K., 2012. Compatibility
evaluation of 11 potato cultivars in spring cultivation area. Int. J. Agric. Res. Review, 2(6), 730-734.
DeLacy J.H., Skovmand B., Huerta J., 2000. Characterization of Mexican wheat landraces using
agronomically useful attributes. Genetic Res. Crop Evol., 47, 591-602.
Di Giorgio G., Graziano D., Ruisi P., Amato G., Giambalvo D., 2009. Pheno-morphological and agronomic diversity among Scorpiurus muricatus (Fabaceae) natural populations collected in Sicily. J.
Agric. Sci., 147, 411-422.
Draffehn A.M., Meller S., Li L., Gebhardt C., 2010. Natural diversity of potato (Solanum tuberosum)
invertases. BMC Plant Biol., 10, 271, doi:10.1186/1471-2229-10-271.
Dresow J.F., Krause T., Haase N.U., Loges R., Heß J., 2013. Effect of different defoliation systems of
ryegrass–clover on yield and selected quality parameters of organic potatoes (Solanum tuberosum L.)
for Industrial processing at harvest and after storage. Pot. Res., 56, 179-204.
Dz. U. 200. 194.1900 z p.zm. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 29 października
2003 roku w sprawie szczegółowych wymagań w zakresie jakości ziemniaków.
Friedman J. H., 1989. Regularized Discriminant Analysis. J. Am. Stat. Associ., 84, 165-175.
Gawińska-Urbanowicz H., 2007. Ocena występowania chorób grzybowych i bakteryjnych ziemniaka
w warunkach polowych. Biul. IHAR, 243, 191-197.
Głuska A., 2004. Wpływ zmiennego rozkładu opadów na cechy bulw ziemniaka (Solanum tuberosum
L.) w warunkach polowych oraz wyznaczenie okresu krytycznego wrażliwości na niedobór wody
u odmian w różnej długości okresu wegetacji. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 496, 217-227.
Gozdecka G., Kaniewska J., Isbrandt M., Bandyszewska K., 2011. Określenie zależności między
wybranymi właściwościami fizykochemicznymi ziemniaków i teksturą chipsów ziemniaczanych.
Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 570, 45-52.
Grudzińska M., Zgórska K., 2006. Ciemnienie miazgi bulw ziemniaka w zależności od odmiany.
Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 511, 579-584.
Hailu F., Merker A., Harjit-Singh., Belay G., Johansson E., 2006. Multivariate analysis of diversity of
tetraploid wheat germplasm from Ethiopia. Genetic Res. Crop Evol., 53, 1089-1098.
Harasim A., Pszczółkowski P., Sawicka B., 2004. Możliwość kształtowania efektywności produkcji
wczesnego ziemniaka jadalnego poprzez doskonalenie agrotechniki Ann. UMCS E-59(1), 241-249.
Ierna A., Mauromicale G., 2012.Tuber yield and irrigation water productivity in early potatoes as
affected by irrigation regime. Agric. Water Menag., 115, 276-284.
Jabłoński K., 2006: Agrotechniczne i ekonomiczne efekty uproszczonej uprawy roli pod ziemniaki.
Inż. Rol., 3, 21-30.
Jankowska J., Lutomirska B., 2013. Środowiskowa i genotypowa zmienność występowania parcha
zwykłego na bulwach zaawansowanych materiałów hodowlanych ziemniaka. Prog. Plant Prot./Post.
Ochr. Roślin., 53(3), 538-544.
Jaradat A.A., Shahid M., Al Maskri A.Y., 2003. Genetic diversity in the Batini barley landrace from
Oman. I. Spike and seed quantitative and qualitative traits. Crop Science, 43, 718-727.
20
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
Kaaber L., Martinsen B.K., Bra E., Shomer J., 2002. Browning inhibition and textural changes of prepeeled potatoes. Leb. Technol., 35, 326-531.
Kaczmarek Z., Mańkowski D.R., 2011. Wprowadzenie do statystycznych analiz wielozmiennych.
Część I. Podstawy teoretyczne. Biul. IHAR, 259, 23-34.
Kaiser H.F., 1958. The varimax criterion for analytic rotation in factor analysis. Psyhometrica, 23,
187-200.
Kalbarczyk R., 2004. Czynniki agrometeorologiczne a plony ziemniaka w różnych rejonach Polski.
Acta Agroph., 4(2), 339-350.
Kołodziejczyk M., 2013. Wpływ warunków opadowo-termicznych na plonowanie średnio późnych
i późnych odmian ziemniaka jadalnego. Ann. UMCS, E-68(1), 1-10.
Kołodziejczyk M., Szmigiel A., Kiełbasa S., 2007. Plonowanie oraz skład chemiczny bulw ziemniaka
uprawianego w warunkach zróżnicowanego nawożenia. Fragm. Agron., 2(94), 142-150.
Krzysztofik B., 2009. Wpływ uprawy roli na stopień wyrównania wielkości bulw ziemniaka i plon
skrobi. Acta Agrophisica, 14(2), 355-365.
Krzysztofik B., Marks N., Baran D., 2009. Wpływ wybranych czynników agrotechnicznych na ilościowe cechy plonu bulw ziemniaka. Inż. Rol., 5(114), 123-129.
Kuś J., Stalenga J., 1998. Plonowanie kilku odmian ziemniaka uprawianych w systemach ekologicznym i integrowanym. Rocz. AR w Poznaniu, CCCVII, 126-131.
Lenc L., 2009. Występowanie Streptomyces Scabies na bulwach ośmiu odmian ziemniaka uprawianego w systemie ekologicznym i integrowanym. Ochr. Środ. Zasobów Natur., 40, 669-676.
Li L., Paulo M-J., Strahwald J., Lübeck J., Hofferbert H., Tacke E., Junghans H., Wunder J., Draffehn
A., Eeuwijk F., Gebhardt C., 2008. Natural DNA variation at candidate loci is associated with potato
chip color, tuber starch content, yield and starch yield. Theor. App. Genet., 116, 1167-1181.
Lohani M., Singh D., Singh J.P., 2012. Genetic diversity assessment though principal component
analysis in potato (Solanum tuberosum L.). Vegetable Sci., 39(2), 207-209.
Lutomirska B., 2005. Odmiany ziemniaka - jak wybrać w bogatej ofercie. Ziem. Pol., 1, 11-13.
Mądry W., 1993. Studia statystyczne nad wielowymiarową oceną zróżnicowania cech ilościowych
w kolekcjach zasobów genowych zbóż. SGGW, Warszawa.
Mądry W., 2007. Metody statystyczne do oceny różnorodności fenotypowej dla cech ilościowych
w kolekcjach roślinnych zasobów genowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 517, 21-41.
Manjunatha T., Bisht I.S., Bhat K.V., Singh B.P., 2007. Genetic diversity in barley (Hordeum vulgare
L. ssp. vulgare) landraces from Uttaranchal Himalaya of India. Genetic Res. Crop Evol., 54, 55-65.
Mańkowski D.R., 2009. Postęp biologiczny w hodowli, nasiennictwie i produkcji ziemniaka w Polsce
Cz. I. Przegląd ilościowych metod oceny postępu hodowlanego i odmianowego. Biul. IHAR, 251,
153-171.
Mańkowski D.R., Oleksiak T., 2003. Ocena postępu w uprawie ziemniaka w Polsce w latach 1986–
2001. Część II. Postęp hodowlany w uprawie ziemniaka. Biuletyn IHAR, 228, 193-203
Metodyka badania wartości gospodarczej odmian (WGO) roślin uprawnych 1. Rośliny rolnicze. 1.6.
Ziemniak. COBORU, Słupia Wielka 1998.
Milligan G.W., Cooper M., 1985. An examination of procedures for determining the number of clusters in a data set. Psychometrica, 50(2), 159-179.
Mohammadi S.A., Prasanna B.M., 2003. Analysis of genetic diversity in crop plants - Salient statistical tools and considerations. Crop Sci., 43, 1235-1248.
Murniece I., Karklina D., Galoburda R., Santare D., Skrabule I., Costa H.S., 2011. Nutritional composition of freshly harvested and stored Latvian potato varieties depending on traditional cooking methods. J. Food Comp. Anal., 24, 699-710.
Nærstad R., Dees M.W., Le V.H., Holgado R., Arne Hermansen A., 2012. Occurrence of skin blemish
diseases (Scab and Scurf) in Norwegian potato production. Pot. Res., 55(3-4), 225-239.
Nourian F., Ramaswamya H., Kushalappab A., 2003. Kinetics of quality change associated with potatoes stored at different temperatures. Food Sci. Technol., 36(1), 49-65.
Nowacki W., 2007. Plon handlowy i straty przechowalnicze ziemniaka jadalnego uprawianego
w systemie ekologicznym i integrowanym. J. Res. App. Agric. Engin., 52(4), 5-9.
Oruna-Concha M.J., Duckham S.C., Ames J.M., 2002. Comparison of the volatile components of
eight cultivars of potato after microwave baking. Lebenm. Wiss. Technol., 35(1), 80-86.
Parker W., Howard J., 2001. The biology and management of wireworms on potato with particular
reference to the UK. Agric. Forest Ent., 3, 85-98.
Piepho H.P., Mohring J., 2005. Best Linear Unbiased Prediction of cultivar effects for subdivided
target regions. Crop Sci., 45,1151-1159.
Płaza A., Ceglarek F., Królikowska M., 2010. The influence of intercrops and farmyard manure fertilization in changeable weather conditions on consumption value of potato tubers. J. Cent. Europ.
Agricul., 11(1), 47-54.
21
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
Pobereżny J., Wszelaczyńska E., 2011. Effect of bioelements (N, K, Mg) and long-term storage of
potato tubers on quantitative and qualitative losses. Part II. Content of dry matter and starch. J. Element., 16(2), 237-246.
Prośba-Białczyk U., Spyrka B., 2010. Wpływ niektórych czynników na powstawanie uszkodzeń mechanicznych bulw ziemniaka. Zesz. Probl. Post. Nauk. Rol., 557, 173-182.
Puła J., Skowera B., 2004. Zmienność cech jakościowych bulw ziemniaka odmiany Mila uprawianej
na glebie lekkiej w zależności od warunków pogodowych. Acta Agroph., 3(2) 359-366.
Raddivari L., Hale., A.L., Miller J.C., 2007. Genotype, location, and year influence antioxidant activity, caretenoid content, phenolic content and composition in speciality potatoes. J. Agr. Food Chem.,
55, 8073-8079.
Ranjbar M., Esfahani N., Esfahani M.N., Salehi S., 2012. Phenology and morphological diversity of
the main potato cultivars in Iran. J. Ornam. Hortic. Plants, 2(3 ), 201-212.
Rębarz K., Borówczak F., 2006. Wpływ deszczowania, technologii uprawy i nawożenia azotowego na
jakość ziemniaków odmiany Bila. Zesz. Probl. Nauk Rol., 511, 287-299.
Rębarz K., Borówczak F., 2009. Wpływ deszczowania i systemu uprawy na plon, wielkość i zdrowotność bulw ziemniaków. J. Res. App. Agric. Eng., 54(4), 69-73.
Rembeza J., 2006. Zależność opłacalności produkcji i przetwórstwa ziemniaka od jego jakości. Zesz.
Probl. Post. Nauk Rol., 511, 105-114.
Rencher A.C., 2002. Methods of multivariate analysis. Wiley & Sons, New York
Rosen C.J., Kelling K.A., Stark J.C., Porter G.A., 2014. Optimizing Phosphorus Fertilizer Management in Potato Production. Am. J. Pot Res., 91(2), 145-160.
Ruiz M., Ravela F., Carrillo J.M. 1997. Analysis of the discriminating power of agro-morphological
and biochemical descriptors in a sample of the Spanish collection of barley (Hordeum vulgare L.).
Genetic Res. Crop Evol., 44, 247-255.
Sawicka B., Barbaś P., Kuś J., 2007. Variability of potato yield and its structure in organic and integrated
crop
production
system.
EJPAU
10(1),
#02.
Available
Online:
http://www.ejpau.media.pl/volume10/issue1/art-02.html
Sawicka B., Michałek W., Pszczółkowski P., 2011. Uwarunkowania potencjału plonowania średnio
późnych i późnych odmian ziemniaka w warunkach środkowo-wschodniej Polski. Biul. IHAR, 259,
219-228.
Sawicka B., Pszczółkowski P., 2005. Dry matter and carbohydrates content in the tubers of very early
potato varieties cultivated under coverage. Acta Sci. Pol., Hort. Cult., 4(2), 111-122.
Seber G.A.F. 2004. Multivariate observations. J. Wiley & Sons, New York: 685 ss.
Sekutowski T., Badowski M., 2010. Wpływ zachwaszczenia, warunków meteorologicznych i ochrony
herbicydowej na plon i poszczególne frakcje bulw ziemniaka. Prog. Plant Prot., 50(3), 1390-1394.
Stein-Bachinger K., Werner W., 1997. Effect of manure on crop yield and quality in organic agricultural system. Biol. Agric. Hort.,14, 221-235.
Storey R.M.J., 2007. The cannon of potato science. Damage and bruising. Pot. Res., 50(3-4), 391-394.
Studnicki M., Mądry W., Schmidt J., 2012. Wielowymiarowa analiza zmienności genotypowej cech
rolniczych w kolekcji zasobów genowych kupkówki pospolitej (Dactylis glomerata L). Biul. IHAR,
263, 105-127.
Styszko L., Ohanowicz T., 1996. Związek pomiędzy wartością kulinarną bulw ziemniaka a odpornością odmian na niektóre patogeny. Biul. IHAR, 200, 399-403.
Teodorczyk A., 1982. Charakterystyka niektórych cech kulinarnych ziemniaka w świetle literatury.
Biul. Inst. Ziem., 28, 35-53.
Thybo A.K., Christansen J., Kaack K., Petersen M.A., 2006. Effect of cultivars, wound healing and
storage on sensory quality and chemical components in pre-peeled potatoes. Lebenm. Wiss. Technol.,
39, 166-176.
Thybo A.K., Mølgaard J.P., Kidmose U., 2002. Effect of different organic growing conditions on
quality of cooked potatoes. J. Sci. Food Agric., 82(1), 12-18.
Turska E., Wielogórska G., Rymuza K., 2007. Plonowanie wybranych odmian ziemniaka w zależności od zróżnicowanej szerokości międzyrzędzi i nawożenia azotem. Fragm. Agron., 2(94), 357-364.
Upadhyaya H.D., Dwivedi S.L., Nadaf H.L., Singh S., 2011. Phenotypic diversity and identification
of wild Arachis accessions with useful agronomic and nutritional traits. Euphytica, 118, 103 -115.
Urbanowicz J., 2010. Fitotoksyczna reakcja pięciu odmian ziemniaka na powschodowe stosowanie
metrybuzyny. Część II. Wpływ na wybrane cechy jakości bulw. Biul. IHAR, 257/258, 197-205.
Van Delden A., 2001. Yield and growth of potato and wheat under organic N- Managament. Agron.
J., 93, 1370-1385.
Vaylay R., van Santen E., 2002. Application of canonical discriminant analysis for the assessment of
genetic variation in tall fescue. Crop Sci., 42, 534-539.
22
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
99.
100.
101.
Visker M. H. P. W. 2005. Association between late blight resistance and foliage maturity type in potato. Physiological and genetical studies. Ph.D. thesis, Wageningen University, the Netherlands: 1-160.
Wang-Pruski G., Nowak J., 2004. Potato after-cooking darkening. Am J. Potato Res., 81, 7-16.
Wang-Pruski, G., Zebarth, B. J., Leclerc, Y., Arsenault, W. J., Botha, E. J., Moorehead, S., Ronis, D.
2007. Effect of soil type and nutrient management on potato after-cooking darkening. Am. J. Potat.
Res., 84(4), 291-299.
Wanner L.A., 2009. A patchwork of Streptomyces species isolated from potato common scab lesions
in orth America. Am. J. Potato Res., 86, 247-264.
Wernecke K.D., 1992. A Coupling Procedure for Discrimination of Mixed Data. Biometrics 48, 497506
Wierzbicka A., 2012. Wpływ odmiany, nawożenia azotem i terminu zbioru na zawartość suchej masy
i skrobi w bulwach ziemniaków wczesnych. Fragm. Agron., 29(2), 134-142.
Wszelaczyńska E., Pobereżny J., Gruszczewski M., 2014. Trwałość przechowalnicza i stabilność cech
jakościowych wybranych odmian ziemniaka o różnych kierunkach użytkowania. Inż. Ap. Chem.,
52(2), 127-129.
Žáková M., Benková M., 2006. Characterization of spring barley accessions based on multivariate
analysis. Commun. Biometry Crop Sci., 1(2),124-134.
Zarzecka K., Gugała M., 2007. Wpływ sposobów uprawy roli i doboru herbicydów na wartość konsumpcyjną bulw ziemniaka odmiany Wiking. Acta Sci. Pol., Agric., 6(2), 29-37.
Zarzecka K., Gugała M., Dołęga H., Zadrożniak B., 2014. Modyfikacja składu chemicznego bulw
ziemniaka pod wpływem insektycydów. Fragm. Agron., 31(1), 129-137.
Zarzecka K., Zadrożniak B., Gugała M., 2011. Wpływ insektycydów na cechy konsumpcyjne bulw
ziemniaka. Fragm. Agron., 28(3), 129-138.
Zarzyńska K., 2006. Cechy odmian ziemniaka przydatne w uprawie ekologicznej. Zesz. Probl. Post.
Nauk Rol., 511, 73-80.
Zarzyńska K., 2011. Porównanie wybranych polskich i zagranicznych odmian ziemniaka w uprawie
ekologicznej. J. Res. App. Agric. Eng., 56(4), 208-211.
Zarzyńska K., Goliszewski W., 2012. Zróżnicowanie jakości plonu ziemniaków uprawianych w systemie ekologicznym i integrowanym w zależności od odmiany i warunków glebowo-klimatycznych.
Cz. I. Udział wad zewnętrznych i wewnętrznych bulw. Biul. IHAR, 266, 73-79.
Zgórska K., Grudzińska M., 2010. Przydatność odmian ziemniaka do przetwórstwa spożywczego.
Ziem. Pol., 3, 1-3.
Zgórska K., Grudzińska M., 2012. Zmiany wybranych cech jakości bulw ziemniaka w czasie przechowywania. Acta Agroph., 19(1), 203-214.
Zimnoch-Guzowska E., Flis B., 2006. Genetyczne podstawy cech jakościowych ziemniaka. Zesz.
Probl. Post. Nauk Rol., 511, 23-36
5. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo - badawczych (artystycznych)
Działalność naukową rozpoczęłam w 1994 roku podejmując pracę w Katedrze Doświadczalnictwa Rolniczego na Wydziale Rolniczym (obecnie Przyrodniczym) Wyższej
Szkoły Rolniczo-Pedagogicznej (obecnie Uniwersytetu Przyrodniczo-Humanistycznego)
w Siedlcach. Od początku pracy zawodowej uczestniczyłam w realizacji tematów badawczych pt. „Modele plonowania podstawowych roślin uprawnych”, „Analiza przyczyn wahań plonów ziemniaka. Opracowanie modelowe”, „Zasady wykorzystania metod statystycznych w doświadczeniach rolniczych i zootechnicznych” oraz „Możliwości intensyfikacji produkcji drobiarskiej”. Tematy te prowadzone były w oparciu o eksperymenty własne jak i w ramach współpracy z innymi jednostkami Wydziału. W związku z przekształceniem Katedry Doświadczalnictwa Rolniczego w Katedrę Metod Ilościowych i Gospodarki Przestrzennej od 2013 roku uczestniczę w badaniach pt. „Ryzyko środowiskowe
w planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym”.
23
W latach 1999-2001 pod kierownictwem prof. zw. dr hab. Leszka Malickiego prowadziłam projekt badawczy (promotorski) KBN nr PO6 R 121 21 pt. „Zastosowanie układów uwikłanych w doświadczalnictwie polowym”. Wyniki tych badań stanowiły podstawę
przygotowania rozprawy doktorskiej pt.” Zastosowanie układów uwikłanych w doświadczalnictwie polowym na przykładzie modelu testującego wpływ niektórych elementów
agrotechniki na plon i jakość ziemniaka na glebie kompleksu żytniego”.
Moje zainteresowania badawcze dotyczą następujących grup tematów:
I. Zastosowanie układów uwikłanych w doświadczeniach z ziemniakiem
Podstawowym narzędziem badawczym utylitarnych nauk rolniczych jest eksperyment polowy. W praktyce najczęściej zakładane są doświadczenia wieloczynnikowe, które
pozwalają otrzymać maksymalną ilość informacji przekładanych następnie na zalecenia
dla praktyki produkcyjnej. W przypadku większej liczby czynników najczęściej stosowanymi układami doświadczalnymi są układy split-plot i split-blok lub ich modyfikacje.
Wadą tych modeli jest to, że charakteryzują się dużą liczbą błędów występujących w analizie wariancji, opartych na niewielkiej liczbie stopni swobody. W takim przypadku na
uwagę zasługują układy uwikłane, które wikłając interakcję trzeciego, czwartego lub wyższych rzędów pozwalają na dokładniejszą ocenę efektów głównych. Celem przeprowadzonych badań była ocena przydatności modeli uwikłanych do rozwiązywania problemów
z dziedziny nauk rolniczych oraz potwierdzenie uniwersalności zastosowawczej schematu
typu sh. Druga hipoteza badawcza miała na celu dowiedzenie, że poprzez właściwy dobór
odmiany oraz optymalizację możliwie prostych i niskonakładowych elementów agrotechniki da się uzyskać wysoki, wartościowy pod względem jakości i opłacalny ekonomicznie
plon ziemniaka.
Z przeprowadzonych trzyletnich badań wynika, że układy uwikłane typu 33okazały
się skuteczne w przypadku doświadczeń z ziemniakiem, w których porównywana była
duża liczba kombinacji. Układy te eliminowały skutki różnic warunków glebowych występujących wewnątrz bloku, wynikających z powiększenia liczby kombinacji (27) wchodzących w jego skład. Największą skuteczność układ ten wykazał dla plonu świeżej masy
bulw, plonu skrobi oraz plonu suchej masy. Dla zawartości skrobi, suchej masy oraz zawartości witaminy C skuteczność tego układu była niewielka i mało zróżnicowana.
Zastosowanie układu tego typu pozwoliło na ocenę wpływu wprowadzonych do
doświadczenia czynników: odmiany ziemniaka (Aster, Muza, Ania), międzyplonu ozimego (rzepak ozimy, mieszanka żyta z wyką kosmatą, żyto) oraz wzrastającego nawożenia
24
mineralnego (210 kg NPKha-1, 420 kg NPKha-1, 630 kg NPKha-1) na plon i cechy jakości
bulw ziemniaka. Wykazano, że plon bulw istotnie zależał od warunków sezonu wegetacyjnego, poziomów nawożenia mineralnego oraz odmiany. Najmniej pod tym względem zawodna okazała się odmiana Ania, a optymalna dawka NPK dla badanych odmian, z punktu
widzenia masy bulw, mieściła się w zakresie od 210 do 420 kg NPKha-1 i zależała od warunków sezonu wegetacyjnego. Efekt plonotwórczy przedplonów ujawnił się w interakcji
z warunkami sezonu wegetacyjnego. W odpowiednich warunkach większy plon, niezależnie od odmiany, dawał ziemniak na stanowisku po przyoranym rzepaku i życie niż po mieszance żyta z wyką kosmatą. Odpowiednia agrotechnika warunkowała wysokie plony,
a wartość produkcji pokrywała poniesione koszty. Najwyższą opłacalność przyniosły
kombinacje uprawowe, składające się z rzepaku jako przedplonu i podwojonych dawek
NPK (420 kg·ha–1) w 1999 i 2000 roku oraz żyta jako przedplonu i podstawowych dawek
NPK (210 kg·ha–1) w 2001 roku. Przedplon nie wpływał na zawartość skrobi i witaminy C
w bulwach ziemniaka, natomiast w zależności od sezonu wegetacyjnego determinował
zawartość suchej masy. Niezależnie od genotypu więcej skrobi gromadziły bulwy w latach
suchych i ciepłych, a także po zastosowaniu małych dawek NPK.
Wykorzystując wyniki analizy wariancji dla układów typu 33, na podstawie efektów głównych (genotypów i lat) oraz efektów interakcyjnych, oceniono również interakcję
genotypowo-środowiskową odmian dla: Aster, Muza i Ania pod względem plonu bulw,
zawartości skrobi, zawartości suchej masy, zawartości witaminy C oraz plonu skrobi. Wykorzystano w tym celu wariancję stabilności genotypów charakteryzującą zmienność środowiskową odmian oraz współczynnik ekowalencji, opisujący interakcje genotypu ze środowiskiem. Analiza wyników nie pozwoliła na jednoznaczne wskazanie stabilnego genotypu, gdyż dla zawartości suchej masy, witaminy C oraz plonu skrobi najbardziej stabilną
była odmiana Muza, dla plonu bulw odmiana Aster, a dla zawartości skrobi odmiana Ania.
Na podstawie wzajemnych relacji oszacowanych wartości komponentów wariancyjnych
i ich udziału w zmienności całkowitej wykazano, że zmienność plonu bulw, plonu skrobi,
plonu suchej masy i witaminy C determinowana była głównie przez efekty interakcyjne lat
z badanymi czynnikami. Zawartość skrobi modyfikowana była w 47,5% przez efekty
czynników głównych (w tym lat 35%) i efekt błędu (39%).
Wyniki tych badań przedstawiono w pracach: IIDa 4, IIDa 5, IIDa 6, IIDa 8, IIDa 14, IIDa
23.
25
II. Wpływ agrotechniki i warunków środowiskowych na wielkość i jakość plonu
ziemniaka oraz innych roślin uprawnych
Istotnymi czynnikami kształtującymi wielkość i jakość plonów roślin są między innymi: nawożenie, uprawa roli czy ochrona plantacji. Uzyskanie plonu o dobrej jakości
wymaga dużej wiedzy i umiejętnego jej wykorzystania w warunkach uprawy. W tym celu
prowadzono badania, w wyniku których określono wpływ wybranych czynników agrotechnicznych i warunków przyrodniczych (głównie meteorologicznych) na plon i cechy
jakości ziemniaka oraz innych roślin uprawnych. Badania te oparto zarówno o ścisłe doświadczenia polowe prowadzone w Rolniczej Stacji Doświadczalnej Zawady oraz w stacjach COBORU, dane produkcyjne pochodzące z GUS, jak i dane ankietowe. Do opracowania wyników wykorzystano standardowe metody statystyczne (modele analizy wariancji
odpowiednie dla konkretnych układów doświadczalnych, analizę regresji, analizę komponentów wariancyjnych oraz testy nieparametryczne).
1. Wpływ czynników agrotechnicznych na plon i jakość bulw ziemniaka
Badania wykazały, że istotną zwyżkę plonu bulw można osiągnąć przez zastosowanie międzyrzędzi o szerokości 82 cm w porównaniu do rozstawy 62 i 102 cm, bez
względu na zastosowaną dawkę nawożenia azotem czy odmianę. Uprawa ziemniaka
w rozstawie 62 cm przy zwiększonej liczbie przejazdów ciągnikiem obniżała plon bulw
zarówno odmiany Irga jak Ekra. Zwiększenie odległości między rzędami powodowało
zmniejszenie zawartości skrobi oraz witaminy C w bulwach odmiany Ekra oraz obniżenie
zawartości suchej masy w bulwach obu odmian. Bulwy roślin uprawianych w rozstawie 82
cm zawierały najwięcej skrobi (również po przechowywaniu). Zwiększenie nawożenia
azotowego z 60 do 90 kg N∙ha-1 powodowała obniżenie zawartości skrobi, suchej masy
i witaminy C, lecz sprzyjało gromadzeniu białka w bulwach badanych odmian i sumy aminokwasów egzogennych w bulwach odmiany Irga.
Z analizy wyników badań nad oceną wpływu sposobów uprawy roli i sposobu odchwaszczania na plonowanie i jakość bulw ziemniaka odmiany Wiking wynika, że uproszczona uprawa roli (orka odwrotna + kultywatorowanie) powodowała zmniejszenie udziału
w plonie frakcji bulw dużych. Stwierdzono również, że zastosowanie mieszanki herbicydów Barox 460 + Fusilade Forte z adiuwantem Atpolan 80 EC zapewniało największy
procentowy udział bulw o średnicy powyżej 40 mm w plonie ogólnym. Analiza statystyczna wyników badań zgodnie z modelem układu split-plot wykazała, że zarówno sposób
uprawy, jak i odchwaszczania nie miały istotnego wpływu na porażenie bulw parchem.
26
Zastosowanie uprawy uproszczonej (dwa zabiegi uprawowe) w porównaniu z tradycyjną
(pięć zabiegów uprawowych) istotnie zmniejszało stopień porażenia bulw przez rizoktoniozę, a zastosowane herbicydy nie miały istotnego wpływu.
Plon bulw, udział poszczególnych frakcji bulw w plonie oraz zawartość skrobi
w bulwach odmian Vineta i Cedron warunkowały sposoby ochrony (T1- zaprawianie preparatem Prestige 290 FS+1 zabieg przeciwko zarazie ziemniaka, T2 – zaprawianie preparatem Prestige 290 FS + 3 zabiegi przeciwko zarazie ziemniaka, T3- bez zaprawiania + 3
zabiegi przeciwko stonce i zarazie ziemniaka) oraz międzyplony (M1- bez międzyplonu,
M2 - facelia błękitna, M3 – gorczyca biała, M4 – łubin żółty + owies). Najlepszy efekt plonotwórczy osiągnięto po zastosowaniu mieszanki łubinu z owsem, natomiast najwięcej
skrobi zgromadziły bulwy roślin uprawianych po gorczycy białej. Zastosowanie zaprawiania bulw oraz trzech zabiegów przeciwko zarazie ziemniaka przyczyniło się do zwiększenia średniej masy bulwy, udziału bulw o średnicy powyżej 60 mm oraz zawartości skrobi
w bulwach zarówno odmiany Cedron jak i Vineta.
Do czynników agrotechnicznych warunkujących odpowiednią wielkość i strukturę
plonu zaliczyć można również prawidłowo ukształtowane redliny oraz termin zbioru określony na podstawie temperatury gleby, na co wskazują wyniki ścisłych doświadczeń polowych dotyczących wpływu wysokości redliny i terminu zbioru na cechy plonu trzech odmian jadalnnych ziemniaka (Sante, Romula i Żagiel). Dużą rolę w kształtowaniu zarówno
plonu jak i masy bulw poszczególnych frakcji obok kształtu redliny i temperatury gleby
odgrywała odmiana. Najlepiej plonowała odmiana Sante, ale największym plonem handlowym charakteryzowała się odmiana Żagiel. Kształt redliny miał istotny wpływ na
wielkość plonu handlowego oraz plonu bulw o średnicy od 50 do 60 mm, który wzrastał
wraz ze zwiększaniem wysokości redliny z 16 cm na 20 cm. Termin zbioru w sposób paraboliczny determinował plon ogólny bulw, frakcji bulw poniżej 30 mm oraz frakcji od 40 do
50 mm. Kształt redliny modyfikował również masę bulw wadliwych (z deformacjami
kształtu, bulw uszkodzonych mechanicznie i uszkodzonych przez szkodniki glebowe oraz
porażone parchem zwykłym).
Plony uzyskiwane w warunkach prowadzenia doświadczeń ścisłych są zazwyczaj
większe niż uzyskiwane w produkcji rolniczej. Jedną z przyczyn takiego stanu jest nie stosowanie przez rolników pełnej agrotechniki (np. kwalifikowanego materiału siewnego czy
środków ochrony roślin), co potwierdzają wyniki badan ankietowych. W rejonie środkowo-wschodniej Polski, stosowanie materiału kwalifikowanego istotnie zależało od powierzchni gospodarstwa rolnego oraz wykształcenia rolnika. Przeciętny okres wymiany
27
materiału siewnego w badanych gospodarstwach wynosił 3 lata, a częstość wymiany zależała istotnie od sytuacji materialnej rodziny oraz wykształcenia rolnika. Decyzja rolników
o stosowaniu chemicznej ochrony roślin warunkowana była pojawieniem się szkodników
lub oceną zachwaszczenia, choć znaczna część ankietowanych wykonywała zabiegi profilaktycznie. Wyniki przeprowadzonych analiz wskazują, że ciągle istnieje potrzeba zwiększania świadomości producentów w zakresie stosowania prawidłowej agrotechniki.
Wyniki tych badań przedstawiono w publikacjach: IIDa 10, IIDa 11, IIDa 12, IIDa 13,
IIDa 15, IIDa 17, IIDa 19, IIDa 20, IIDa 24, IIDa 34, IIDa 36, IIDa 37, IIDa 41.
2. Wpływ warunków środowiskowych na plonowanie i cechy jakościowe bulw ziemniaka
Wśród czynników środowiskowych, które w największy stopniu wpływają na plonowanie ziemniaka obok miejsca uprawy są warunki termiczno-opadowe panujące w okresie wegetacji. Na podstawie analizy danych uzyskanych ze stacji COBORU wynika, że
plonowanie wczesnych odmian ziemniaka w większym stopniu zależało od miejsca uprawy niż lat. Z czynników meteorologicznych największy wpływ wywierały temperatura
powietrza w kwietniu i maju, opady w czerwcu i lipcu oraz warunki hydrotermiczne
w czerwcu.
Plonowanie średnio wczesnych odmian ziemniaka, niezależnie od miejsca uprawy,
zależało istotnie od sumy opadów w maju. Opady czerwca w granicach 80 mm oraz lipca
na poziomie 120 mm przyczyniły się do uzyskania największego plonu bulw w Słupi (65
tha -1) i Sulejowie (80 tha -1). Sierpniowe opady o łącznej sumie 70 mm warunkowały
duży plon w Naroczycach (71 tha -1) i Węgrzcach (61 tha -1). Z przeprowadzonych badań
wynika, że w warunkach prawidłowej agrotechniki można uzyskać zadawalające plony
nawet w przypadku, gdy suma opadów w miesiącach wegetacji jest znacznie wyższa od
uznanej za optymalną. Warunki termiczno-opadowe panujące w kwietniu i we wrześniu
w ponad 70% determinowały plonowanie ziemniaka uprawianego przez rolników w 12
gminach powiatu siedleckiego, a lata zbioru wpływały również na jakość bulw oferowanych w sieci handlowej Siedlec.
Zmiany klimatyczne, związane z pogłębiającym się niedostatkiem wody i wzrostem
temperatury w okresie wegetacji roślin, wymuszają hodowlę nowych odmian, które plonują stabilnie. Na podstawie danych z sześciu stacji COBORU przeanalizowano reakcję 14
średnio wczesnych odmian jadalnych ziemniaka na zmienne warunki przyrodnicze (środowiskowe) z uwzględnieniem dwóch zmiennych objaśniających: sumy opadów oraz
28
średniej temperatury powietrza w okresie wegetacji. Wykazano, że odmianami nie wykazującymi interakcji ze środowiskiem były Ametyst i Bogatka, lecz tylko pierwszą uznano
za odmianę stabilną. Pozostałe odmiany (Cekin, Finezja, Gawin, Jurek, Legenda, Malaga,
Oberon, Otolia, Satina, Stasia, Tajfun i Tetyda) były odmianami niestabilnymi, a tylko
u odmian Finezja i Oberon interakcja środowiskowa zależała od warunków meteorologicznych panujących w okresie wegetacji. Poznanie reakcji odmian na warunki środowiska
umożliwia ukierunkowanie prac hodowlanych oraz wybór takich genotypów, które są najlepsze pod względem określonych cech w badanych środowiskach. Ocena współdziałania
genotypu ze środowiskiem ma duże znaczenie przy opracowywaniu zaleceń agrotechnicznych dla odmian wprowadzanych do uprawy.
Wyniki tych badań zamieszczono w pracach: IIDa 3, IIDa 45, IIDa 49, IIDa 50, IIDa 51,
IIDa 52, IIDa 53, IIDa 54.
3. Wpływ warunków agrotechnicznych i środowiskowych na plonowanie innych roślin
uprawnych
Wykazano, że wzrastające dawki nawożenia azotem w różnych fazach rozwoju roślin powodowały systematyczny wzrost plonu ziarna i słomy czterech odmian pszenicy
jarej: Eta, Henika, Banti i Jasna. Największy plon ziarna i słomy uzyskano po zastosowaniu najwyższej dawki azotu, tj. 160 kg N·ha-1. Efektywność nawożenia tą dawką modyfikowana była przez warunki wegetacji. Zaobserwowano, że rośliny lepiej wykorzystują
azot w latach wilgotnych niż posusznych. Plonowanie pszenżyta ozimego zależało od temperatury panującej w grudniu i marcu oraz opadów w styczniu, żyta od średniej temperatury w czerwcu oraz opadów w styczniu i maju. Otrzymane modele „pogoda-plon” w ponad
70% wyjaśniały zmienność plonów. W przypadku rutwicy wschodniej warunki hydrotermiczne w lutym, marcu i maju wywierały istotny wpływ na parametry struktury plonu:
liczbę gron na pędzie, liczbę i masę nasion. Od warunków wegetacji zależał również przebieg wzrostu tej rośliny oraz zdolność i energia kiełkowania nasion. Wykorzystując funkcję logistyczną do oceny wzrostu rutwicy wschodniej wykazano, że w sprzyjających warunkach najszybszy wzrost występuje w 40 dniu wegetacji, a dobowy przyrost wynosi
wówczas od 3,5 do 4 cm. W sezonach, gdy suma opadów nie przekraczała 200 mm,
a w początkowym okresie wegetacji panowały niskie temperatury rośliny wytwarzały najkrótsze pędy. Maksymalny wzrost roślin przypadał na 79 dzień wegetacji, a tempo wzrostu
wynosiło 2 cm na dobę.
29
Określenie zależności pomiędzy plonem i innymi cechami roślin w zależności od
warunków meteorologicznych może ułatwić wskazanie okresów krytycznych w czasie
wegetacji, a to umożliwi zastosowanie odpowiednich zabiegów agrotechnicznych. Poznanie zależności pogoda-plon odnoszące się do dłuższego okresu czasu może przyczynić się
do zbudowania modeli prognostycznych, dzięki którym możliwe będzie ustalenie potencjalnych plonów na początku wegetacji. Matematyczna analiza wzrostu rutwicy wschodniej wskazuje na możliwość wykorzystania tego typu funkcji do opisu rozwoju innych roślin, w uprawie których ważne jest ustalenie momentu najintensywniejszego wzrostu jak
i momentu, w którym następuje jego spowolnianie.
Wyniki badań zamieszczono w pracach: IIDa 9, IIDa 28, IIDa 29, IIDa 39, IIDa 55.
III. Zastosowanie metod statystycznych w naukach rolniczych
Badania nad wieloma aspektami aplikacji metod matematycznych i statystycznych
w badaniach rolniczych prowadziłam w ramach tematu badawczego „Zasady wykorzystania metod statystycznych w doświadczeniach rolniczych i zootechnicznych”. Na podkreślenie zasługuje znacząca przydatność naukowa tych badań, ponieważ zastosowanie odpowiednich metod statystycznych w analizie danych eksperymentalnych warunkuje prawidłowe wnioskowanie. Wybór odpowiednich modeli matematycznych ANOVA, testów
nieparametrycznych czy zastosowanie komponentów wariancyjnych pozwoliło m.in. na:
ocenę zmienności cech, które kształtowały jakość bulw ziemniaka oferowanych w sieci
handlowej Siedlec, określenie zmian bioróżnorodności chwastów w uprawach monokulturowych czy na zbadanie wpływu poziomu uprzemysłowienia na zawartość fluoru w glebie,
roślinach i tkankach zwierząt. Wykorzystanie kontrastów ortogonalnych w analizie wariancji umożliwiło ustalić zależności pomiędzy zawartością kadmu i ołowiu w glebie położonej w sąsiedztwie międzynarodowej trasy E30.
Metoda analizy ścieżek pozwoliła na wskazanie cech mających największy bezpośredni wpływ na zmienność plonu pszenicy jarej, uprawianej po różnych przedplonach.
Analiza składowych głównych jako uzupełnienie analiz jednowymiarowych w badaniach
nad pszenicą jarą wskazała cechy najbardziej różnicujące rośliny pszenicy jarej uprawianej
w siewie bezpośrednim i w systemie płużnym. Dzięki zastosowaniu analizy skupień możliwe było porównanie gospodarstw rolnych specjalizujących się w produkcji mleka w gminie Kąkolewnica pod względem: powierzchni, struktury uprawy, obsady bydła, wielkości
ekonomicznej gospodarstwa oraz współczynników opłacalności. Analizę składowych
30
głównych oraz analizę skupień wykorzystano do oceny zmienności wczesnych odmian
ziemniaka, oceny zróżnicowania klimatu w środkowo-wschodniej Polsce oraz do analizy
jakości wody pitnej.
Do porównywania obiektów podlegających zjawiskom złożonym, które są charakteryzowane wieloma cechami przydatna okazała się również metoda analizy porównawczej. Podstawą tej analizy było unormowanie cech, czyli takie ich przekształcenie, aby
zostały pozbawione mian i przyjęły wartości zbliżonego rzędu. Zastosowanie tej metody
umożliwiło uzyskanie rankingu sposobów pielęgnacji ziemniaka, które warunkowały najlepsze jego cechy jakościowe oraz uszeregowanie wodociągów pod względem jakości dostarczanej wody.
Przeprowadzono również badania, których celem było porównanie wyników grupowania i oceny zestawów towarowych kurcząt brojlerów za pomocą różnych metod wielowymiarowych (analizy skupień, wielowymiarowej analizy porównawczej oraz analizy
profilowej). Wykazano, że podobne wyniki grupowania daje analiza skupień i wielowymiarowa analiza porównawcza. Odmienne wyniki uzyskano po zastosowaniu analizy profilowej. Różnice te mogły wynikać z procedury porównania oraz metody standaryzacji.
W analizie profilowej standaryzacji dokonano bowiem z użyciem jednej formuły w odróżnieniu od standaryzacji przeprowadzonej w analizie porównawczej, w której zachowano
rozróżnienie cech na stymulanty i destymulanty.
Wyniki tych badań przedstawiono w publikacjach: IIA 1, IIA 2, IIA 4, IIA 5, IIA 7,
IIA 8, IIA 9, IIA 10, IIA 11, IIA 12, IIDa 1, IIDa 2, IIDa 7, IIDa 16, IIDa 18, IIDa 25, IIDa
26, IIDa 27, IIDa 33, IIDa 35, IIDa 40, IIDa 43, IIDa 44.
IV. Przyrodnicze i społeczno-gospodarcze uwarunkowania zagospodarowania przestrzennego
W oparciu o dane uzyskane z GUS, z wykorzystaniem metody sum standaryzowanych
dokonano porównania powiatów województwa mazowieckiego oraz podregionu siedleckoostrołęckiego pod względem rozwoju społeczno-gospodarczego. Wykazano, że rozwój ten
uwarunkowany jest położeniem geograficznym powiatów rozumianym jako odległość powiatu od aglomeracji warszawskiej. Powiaty leżące blisko aglomeracji warszawskiej wykorzystywały swój potencjał i koniunkturę gospodarczą osiągając wysoki stopień rozwoju
społeczno-gospodrczego. Powiaty ościenne leżące na granicy województwa czy regionu
31
z różnych przyczyn pozostawały w zastoju pomimo prowadzonej krajowej polityki gospodarczej, jak i polityki spójności Unii Europejskiej.
Atrakcyjność środowiska naturalnego oraz stan bazy noclegowej decydowały o konkurencyjności agroturystycznej gmin położonych nad rzeką Liwiec. Do grupy o dużej atrakcyjności zakwalifikowano tylko gminę Łochów o najwyższych wartościach wskaźników
opisujących rozwój funkcji turystycznej (Bartje,a-Deferta, Schnejdera oraz Charvata).
Udział obszarów chronionych w powierzchni gruntów rolnych, lesistość oraz udział gruntów rolnych w całkowitej powierzchni gminy w największym stopniu różnicowały gminy
nadbużańskie pod względem możliwości rozwoju agroturystyki na ich terenie.
Wyniki tych badań przedstawiono w pracach: IIDa 42, IIDa 46, IIDa 47, IIDa 48.
V. Badania interydycyplinarne
W moim dorobku naukowym znajdują się również publikacje z zakresu ekonomiki
rolnictwa, mikrobiologii, botaniki, mikrobiologii czy kryminalistyki. Dotyczą one zaspokajania potrzeb rolników przez banki spółdzielcze, oceny opłacalności produkcji porzeczki
czarnej w zależności od techniki zbioru i poziomu cen, zróżnicowania cech u mniszka lekarskiego, oceny różnorodności genetycznej izolatów klinicznych, a także wizualizacji
śladów papilarnych w ujęciu statystycznym. W pracach tych wykorzystałam zarówno odpowiednie metody statystyczne jak i wiedzę zdobytą na drugim kierunku studiów
Wyniki tych badań przedstawiono w publikacjach: IIA 3, IIA 6, IIDa 21, IIDa 22, IIDa 30,
IIDa 31, IIDa 32, IIDa 38.
Siedlce, dn. 23.04.2015 r.
32