wpływ nawadniania kroplowego i fertygacji na akumulację plonu

wpływ nawadniania kroplowego i fertygacji na akumulację plonu

ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 530: 177-186
WPŁYW NAWADNIANIA KROPLOWEGO I FERTYGACJI
NA AKUMULACJĘ PLONU BIAŁKA I SUCHEJ MASY
W BULWACH ZIEMNIAKA
Władysław Mazurczyk, Justyna Wroniak, Anna Wierzbicka
Zakład Agronomii Ziemniaka,
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Oddział w Jadwisinie
Wstęp
Ziemniak naleŜy do czterech głównych roślin uprawnych, obok ryŜu, pszenicy i
kukurydzy, decydujących o wyŜywieniu ludności świata [NIEDERHAUSER 1993; STORY,
DAVIES 1992]. Ta wiodąca pozycja ziemniaka uwarunkowana jest między innymi faktem,
Ŝe w jego plonie znajduje się więcej białka i suchej masy niŜ w plonie zbóŜ. Ponadto,
białko ziemniaka charakteryzuje się bardzo wysoką wartością odŜywczą wynikającą z
zawartości i sekwencji aminokwasów egzogennych i jako jedno z nielicznych białek
roślinnych swą wartością biologiczną dorównuje białku jaja kurzego [LIEDL i in. 1987;
STORY, DAVIES 1992; KOLASA 1993; NIEDERHAUSER 1993; LESZCZYŃSKI 1994; HAASE 2007].
Ziemniak jest więc rośliną najbardziej uniwersalną. Łączy on w unikalny sposób
najlepsze cechy uprawnych roślin wysokoenergetycznych i białkowych. Walory
Ŝywieniowe bulw ziemniaka podnoszone są jeszcze poprzez wysoką zawartość
witaminy C, witamin z grupy B, błonnika oraz obecność nienasyconych kwasów
tłuszczowych i bardzo korzystnego składu mineralnego.
Zawartość suchej masy i białka w bulwach ziemniaka oraz ich plon zaleŜą od
uwarunkowań genetycznych, czynników glebowo-klimatycznych i agrotechnicznych
oraz stopnia dojrzałości bulw [MAKUCH i in. 1981; ROZTROPOWICZ 1989; LESZCZYŃSKI 1994;
KOLBE, STEPHAN-BECKMANN 1997; MACKERRON, YOUNG 1999; MAZURCZYK, LIS 2001].
Celem badań było prześledzenie zmian w nagromadzaniu suchej masy i białka w
bulwach w czasie wegetacji ziemniaka, uprawianego z zastosowaniem nawoŜenia
azotem organiczno-mineralnym oraz precyzyjnego nawadniania kroplowego.
Materiał i metody
Materiał do badań pochodził z doświadczenia polowego, przeprowadzonego w
ramach realizacji międzynarodowego grantu UE „FertOrgaNic” (5PR,
www.fertorganic.org), w latach 2004-2005. Średnio wczesną odmianę Triada uprawiano
w rozstawie 75 × 33,3 cm, na piasku gliniastym lekkim, z wykorzystaniem nawoŜenia
organicznego (obornik) na kombinacjach przedstawionych w tabeli 1. Obornik bydlęcy
zastosowano wiosną, w dawkach obliczonych przy załoŜeniu, Ŝe powinny one
pokrywać 50% całkowitego zapotrzebowania roślin ziemniaka na azot. Dawki te
wynosiły 33,3 t⋅ha-1 (145 kg N⋅ha-1) w 2004 roku oraz 20,8 t⋅ha-1 (58 kg N⋅ha-1) w 2005
Wł. Mazurczyk, J. Wroniak, A. Wierzbicka
178
(tab. 3). Pozostałą część zapotrzebowania roślin na azot uzupełniano mineralną formą
tego pierwiastka, stosowanego w postaci roztworu wodnego (fertygacja), według opcji
statycznej (kombinacja E) oraz dynamicznej (kombinacja F), (tab. 1). W fertygacji
statycznej dawki azotu i terminy ich aplikacji ustalane były w oparciu o bilans azotu dla
początku okresu wegetacji, bezpośrednio po posadzeniu ziemniaków. Natomiast w
fertygacji dynamicznej dawki azotu i terminy ich stosowania wyznaczane były na
bieŜąco, w trakcie trwania wegetacji. Linie kroplujące systemu nawadniania z
kompensacją ciśnienia f-my NetaFim (emitery wody rozmieszczone co 35 cm),
rozprowadzane były podpowierzchniowo (5 cm) na grzbiecie kaŜdej redliny.
Wydajność pojedynczego emitera wynosiła około 1,6 dm3 na godzinę. Układ ten był
dodatkowo wyposaŜony w pompę nawozową, co umoŜliwiało łatwą aplikację roztworu
saletry amonowej podczas zabiegów nawadniania. Sterowanie nawadnianiem
kroplowym oraz fertygacją prowadzone były z wykorzystaniem komputerowego
programu wspomagania decyzji DSS v. 4 autorstwa BATTILANI i in. [2006].
Tabela 1; Table 1
Schemat doświadczenia polowego 2004-2005
Design of field experiment 2004-2005
Badane czynniki
Tested factors
Kombinacje; Treatments
Obornik; Farmyard manure
Fertygacja N min.; Fertigation N min.
Nawadnianie; Irrigation
0
+
*
A
B
C
D
E
F
0
0
0
+
0
0
0
0
+
+
0
+
+
+*
+
+
+**
+
oznacza brak danego czynnika; no tested factor
oznacza zastosowany czynnik; tested factor was applied
statyczna i ** dynamiczna fertygacja prowadzona z wykorzystaniem programu wspomagania decyzji
(DSS); static and ** dynamic fertigation according to Decision Support System (DSS)
Tabela 2; Table 2
Charakterystyka klimatu okresów wegetacji (kwiecień-wrzesień) dla Jadwisina
Meteorological conditions during growing periods (April-September) in Jadwisin
Wyszczególnienie
Specification
Lata badań
Years of
experiment
Średnia
Wieloletnia
Multiannual
mean
2004 2005
P: opady; precipitation (mm)
ETo: ewapotranspiracja potencjalna; reference evapotranspiration (mm)
P - ETo: klimatyczny bilans wodny; climatic water balance (mm)
Liczba dni stresu wodnego wg Daisy [MAZURCZYK i in. 2007]
Number of water stress according to Daisy [MAZURCZYK et al. 2007]
283
477
-195
257
526
-268
364
474
-110
29
37
26
WPŁYW NAWADNIANIA KROPLOWEGO I FERTYGACJI ...
179
Tabela 3; Table 3
-1
Ilości azotu (kg N⋅ha ) oraz wody (mm) zastosowane w latach badań
Amounts of nitrogen (kg N⋅ha-1) and water (mm) applied in tested years
Wyszczególnienie; Specification
Obornik; Farmyard manure
Fertygacja statyczna; Static fertigation
Fertygacja dynamiczna; Dynamic fertigation
Sezonowa dawka wody; Seasonal water dose
*
Lata badań; Tested years
2004
2005
145,0
46,0 (7)*
8,1 (1)
84,5 (19)
58,0
40,9 (7)
23,2 (3)
133,9 (27)
w nawiasach podano liczby aplikacji azotu lub wody; numbers of nitrogen or water application are
given in parenthesis
Do analiz pobierano 8 roślin na kaŜdej z 6 kombinacji, po 4, 5, 7 i 9 tygodniach
od wschodów oraz po zaschnięciu liści. Terminy zbiorów oznaczone zostały, w tabeli 4,
kolejnymi numerami: od 1 do 5. Odpowiadały im następujące wartości dni po
wschodach (DAE): 29, 35, 49, 64 i 105 przedstawione na wykresach 1 i 2. W kaŜdym
terminie oznaczano plon świeŜej masy bulw oraz zawartość suchej masy i azotu ogółem
- metodą Kjeldahla z wykorzystaniem automatycznego destylatora Kjeltec 2200 f-my
Foss Tecator. Zawartość białka ogółem obliczono stosując przelicznik 6,25. Uzyskane
wyniki poddano ocenie statystycznej z wykorzystaniem analizy wariancji i korelacji.
Wyniki i dyskusja
Plon białka i suchej masy zaleŜy od wysokości plonu bulw i zawartości w nim
omawianych składników. NajwyŜszą zawartość białka, około 12% s.m., stwierdzono w
pierwszym terminie zbioru, czyli 29 dni po wschodach (DAE), (rys. 1). W ciągu
kolejnych dwóch terminach zbioru, obejmujących okres 18 dni, zawartość białka uległa
istotnemu zmniejszeniu do wartości 6,83% w s.m. i utrzymywała się na zbliŜonym
poziomie do końca wegetacji. Okresowi ustabilizowanej zawartości białka towarzyszyło
zwiększenie zawartości suchej masy od 14,5% w terminie 3 (49 DAE), do 23,4% przy
końcu wegetacji (105 DAE). Podobny przebieg zmian obu składników podczas
wegetacji przedstawiono w pracach KOLBE i STEPHAN-BECKMANN [1997] oraz KARADOGAN i
in. [1999]. NawoŜenie organiczno- mineralne oraz nawadnianie nie zmieniły istotnie
zawartości białka i suchej masy (tab. 5). Ilość suchej masy średnio 23,5% w badaniach
własnych była podobna do wartości podawanych w literaturze [LESZCZYŃSKI 1994;
MAZURCZYK 1994, 1998]. Natomiast zawartość białka w plonie końcowym była niŜsza od
prezentowanej w literaturze, która określana jest najczęściej jako 2% w świeŜej masy.
Przyjmując uśrednione wyniki z tabeli 6, zawartość białka w świeŜej masie dojrzałych
bulw wynosiła niecałe 1,3% w roku 2004 i 1,7% w 2005. Oznacza to, iŜ suchszy okres
wegetacji 2005 roku (tab. 2) sprzyjał zwiększeniu zawartości białka, w porównaniu z
2004 rokiem (tab. 6). Podobne zwiększanie zawartości białka w suchych okresach
wegetacji przedstawione zostało w pracach ROZTROPOWICZ [1989], MAZURCZYK i LIS
[2001], BARCZAK i KOZERA [2004].
180
Wł. Mazurczyk, J. Wroniak, A. Wierzbicka
Rys. 1.Zmiany zawartości białka ogółem i suchej masy w bulwach podczas wegetacji ziemniaka
(średnie dla kombinacji i lat badań)
Fig. 1.
Changes of crude protein and dry matter content in potato tubers during vegetation
(means for tested treatments and years)
Tabela 4; Table 4
Zmiany plonu białka oraz suchej masy
w bulwach ziemniaka podczas okresu wegetacji (średnie dla lat 2004-2005)
Changes of protein and dry matter yield in potato tubers
during growing the period (means for 2004-2005)
Wyszczególnienie
Specification
Plon białka; Protein yield (kg⋅ha-1)
Plon suchej masy; Dry matter yield (t⋅ha-1)
Terminy zbioru; Sampling dates
NIR0,05
LSD0.05
1
2
3
4
5
11,5
0,01
75,5
0,85
164,9
2,45
325,4
5,48
703,8
11,12
52,7
0,71
Według obecnie zalecanego systemu nawoŜenia roślin uprawnych, dawkę azotu
naleŜy dzielić na dwie części. Większa część powinna być stosowana przed
sadzeniem/siewem roślin jarych lub przed ruszeniem wegetacji roślin ozimych. Drugą
dawkę zaleca się stosować w czasie wegetacji, po uściśleniu jej wysokości w oparciu o
stan odŜywienia azotem roślin oceniany, na podstawie wyników jednego z testów
roślinnych [FOTYMA 2000]. W omawianym doświadczeniu zastosowano podobny sposób
nawoŜenia na kombinacjach E i F z tym, Ŝe uzupełniająca ilość azotu wyznaczana była
w oparciu o program DSS i aplikowano ją w kilku porcjach (tab. 3). Tak precyzyjne
uzupełnianie zaopatrzenia roślin azotem w czasie wegetacji pozwoliło na dostosowanie
nawoŜenia do dynamiki pobrania tego składnika pokarmowego przez rośliny.
Zastosowany system nawadniania kroplowego, w połączeniu z programem DSS
zapewniał równieŜ precyzyjne nawadnianie poprzez wielokrotną aplikację do gleby
niewielkich dawek wody (przeciętnie 5 mm), (tab. 3). Nawadnianie to pozwoliło
utrzymywać, podczas wegetacji roślin potencjał wody glebowej na optymalnym
poziomie, czyli w zakresie od około -20 do -40 kPa [MAZURCZYK i in. 2006].
WPŁYW NAWADNIANIA KROPLOWEGO I FERTYGACJI ...
181
Jednocześnie zostawiana była pewna pojemność retencyjna na nieoczekiwane duŜe
opady atmosferyczne, bowiem przy pełnej pojemności polowej potencjał wody w glebie
wykorzystanej w doświadczeniu wynosił -10 kPa. O prawidłowości nawadniania i
braku ujemnego wpływu nawoŜenia azotem na wody gruntowe świadczyły minimalne
ilości azotanów wykrywane w niewielkich ilościach przesączów zbieranych w
lizymetrach, umieszczonych na głębokości 70 cm badanych kombinacji.
Plon suchej masy bulw 14,2 t⋅ha-1, uzyskany na obiekcie E, weryfikuje równieŜ
pozytywnie zastosowany sposób nawadniania i nawoŜenia ziemniaka (tab. 5). Plon ten
był tylko o około 10% mniejszy od potencjału plonowania ziemniaka w Polsce
centralnej, oszacowanego jako 15,6 t⋅ha-1 suchej masy dla odmian o średniej długości
wegetacji, do których zalicza się odmiana Triada, [MAZURCZYK i in. 2004]. Ten bardzo
wysoki plon uzyskany na obiekcie E był efektem działania głównych czynników
plonotwórczych, czyli nawadniania i nawoŜenia azotem. MoŜna go przedstawić jako
sumę komponentów: 7,53 t⋅ha-1 (A; kontrola) + 2,14 t⋅ha-1 (B-A; azot organiczny bez
nawadniania) + 2,49 t⋅ha-1 (D-B; azot organiczny z nawadnianiem) + 2,08 t⋅ha-1 (E-D;
azot mineralny), tabela 7. Nawadnianiu kroplowemu przypisać moŜna 17,5 procentowy
udział w kształtowaniu się plonu końcowego suchej masy bulw ziemniaka, nawoŜeniu
azotem organicznym - 15%, zaś nawoŜeniu azotem mineralnym - 14,6%. Z powyŜszego
wynika, Ŝe obornik z właściwym nawadnianiem zapewnia osiąganie wysokich plonów
ziemniaka (tab. 5), o niskiej, zbliŜonej do kontroli zawartości azotanów [WRONIAK i in.
2006]. Podobne przyrosty plonu ziemniaka, pod wpływem nawadniania deszczownianego stosowanego w latach suchych i na słabych glebach, przedstawione zostały w
przeglądowym artykule przez CHMURĘ i in. [2006].
Tabela 5; Table 5
Wpływ badanych czynników na zawartość i plon białka oraz suchej masy
w dojrzałych bulwach ziemniaka (średnie dla lat 2004-2005)
The influence of tested factors on protein and dry matter content or yield
of mature potato tubers (means for 2004-2005)
Wyszczególnienie; Specification
Zawartość białka; Protein content
(% s.m.; DM)
Zawartość suchej masy; Dry matter content (%
św.m.; FM)
Plon białka; Protein yield (kg⋅ha-1)
Plon suchej masy; Dry matter yield (t⋅ha-1)
Kombinacje; Treatments
NIR0,05
LSD0.05
A
B
C
D
E
F
6,76
6,71
5,52
6,01
6,65
6,37
r..n.; n.s.
23,3 22,9 22,9 23,5 24,1 24,0
509,3 649,0 564,8 731,5 947,0 821,5
7,53 9,67 10,23 12,16 14,24 12,89
r..n.; n.s.
228,4
3,50
Plon białka ogółem uzyskany w doświadczeniu kształtował się, zaleŜnie od
kombinacji, w granicach od 509 do 947 kg⋅ha-1 (tab. 5). Był on wyŜszy od zakresu
307-671 kg⋅ha-1 podanego przez WOJNOWSKĄ i in. [2002], przy podobnej zawartości
białka (około 6% s.m.) w bulwach ziemniaka uprawianego na oborniku oraz dawkach
azotu mineralnego: 30, 60 i 90 kg⋅ha-1. W prezentowanym doświadczeniu najbardziej
intensywny przyrost plonu białka wystąpił po 60-tym dniu od wschodów na
kombinacjach E i F: z około 350 do ponad 800 kg⋅ha-1 (rys. 2). Najmniejsze
nagromadzanie plonu białka stwierdzono na obiektach kontrolnych, bez nawoŜenia
azotem. Plony końcowe wynosiły 509 i 564 kg⋅ha-1 odpowiednio dla kombinacji
nienawadnianej (A) i nawadnianej (C). Akumulacja plonu białka („y”) w czasie
wegetacji była zaleŜna liniowo od plonu suchej masy („x”), w wysoce istotnym stopniu
Wł. Mazurczyk, J. Wroniak, A. Wierzbicka
182
(α = 0,01). PowyŜszą zaleŜność opisuje następujące równanie regresji: „y” (kg
białka⋅ha-1) = 13,2 + 61,2 ⋅ „x” (t s.m.⋅ha-1); R2 = 98,6 dla n = 30 (5 terminów zbioru × 6
kombinacji).
Tabela 6; Table 6
Wpływ lat badań na zawartość i plon białka oraz suchej masy
bulw ziemniaka (średnie dla ostatniego terminu zbioru)
The influence of tested years on the protein and dry matter content and yield
of potato tubers (means for the last sampling date)
Wyszczególnienie; Specification
Lata badań
Tested years
Zawartość białka (% w s.m.); Protein content (% in DM)
Zawartość suchej masy (% w św.m.)
Dry matter content (% in FM)
Plon białka; Protein yield (kg⋅ha-1)
Plon suchej masy; Dry matter yield (t⋅ha-1)
NIR0,05
LSD0.05
2004
2005
5,50
23,0
7,19
23,8
1,03
r.n.; n.s.
604,2
803,4
r.n.; n.s.
10,90
11,34
r.n.; n.s.
Plon bulw pochodzący z kombinacji E (fertygacja statyczna) zawierał największą
ilość białka ogółem - 947 kg⋅ha-1 (tab. 5). W największym stopniu (22,8%) plon tego
składnika został podwyŜszony poprzez nawoŜenie azotem mineralnym. Udział kontroli
(53,7%) oraz azotu organicznego bez nawadniania (14,8%) w kształtowaniu jego
wysokości, był prawie identyczny jak dla plonu suchej masy (tab. 7). Zastosowanie
nawadniania z obornikiem (D) zwiększało przede wszystkim plon suchej masy o 17,5%,
podczas gdy przyrost plonu białka był dwukrotnie niŜszy, o 8,7%. PowyŜsze wyniki
podkreślają celowość uzupełniania nawoŜenia organicznego azotem mineralnym.
Tabela 7; Table 7
Udział badanych czynników w akumulacji końcowego plonu białka i suchej masy
Contribution of tested factors in the accumulation of final yield
of dry matter and potato protein
Wyszczególnienie; Specification
Kontrola; Control
Sposób
obliczenia
Method of
calculation
Białko; Protein
Sucha masa
Dry matter
kg⋅ha-1
%
t⋅ha-1
%
A
509,3
53,7
7,53
52,8
Obornik, bez nawadniania
Farmyard manure, without irrigation
B-A
139,7
14,8
2,14
15,0
Obornik z nawadnianiem
Farmyard manure with irrigation
D-B
82,5
8,7
2,49
17,5
Fertygacja azotem; Nitrogen fertigation
E-D
215,5
22,8
2,08
14,6
E
947,0
100,0
14,27
100,0
NajwyŜszy plon; The highest yield
WPŁYW NAWADNIANIA KROPLOWEGO I FERTYGACJI ...
183
Rys. 2.Nagromadzanie plonu białka w czasie wegetacji ziemniaka na poszczególnych
kombinacjach (A-F). Średnie dla lat 2004 i 2005
Fig. 2. Accumulation of protein yield in potato crops grown in tested treatments (A-F). Means for
2004 and 2005
Wnioski
1.
2.
3.
4.
5.
NawoŜenie azotem organicznym, zastosowane z właściwie dobraną dawką azotu
mineralnego i precyzyjnym nawadnianiem, zapewniło w uprawie ziemniaka,
uzyskiwanie najwyŜszych plonów białka i suchej masy, odpowiednio 900 kg i 14
t z hektara.
Aplikacja w czasie wegetacji, uzupełniających dawek azotu mineralnego
zwiększyła plon białka o 23%, zaś plon suchej masy o 15%.
Stwierdzono wysoce istotną zaleŜność liniową między nagromadzaniem plonu
białka i suchej masy.
Szczególnie intensywny przyrost plonu białka i suchej masy wystąpił w okresie
od 60 do 130 dni po wschodach, czyli do końca wegetacji.
DuŜemu przyrostowi zawartości suchej masy (o 9%), w okresie między 47 a 103
dniem po wschodach, towarzyszył ustabilizowany poziom białka, wynoszący
około 6,5 procent w suchej masie bulw ziemniaka.
Literatura
BATILLANI A., HANSEN S., PLAUBORG F. 2006. Decision Support System (DSS).
<www.fertorganic.org>
BARCZAK B., KOZERA W. 2004. Wpływ dolistnego nawoŜenia mikroelementami na za-
wartość i skład frakcyjny białka bulw ziemniaka. Fragm. Agron. 21: 9-18.
CHMURA K., DMOWSKI Z., NOWAK L. 2006. Znaczenie nawadniania w produkcji roślinnej.
184
Wł. Mazurczyk, J. Wroniak, A. Wierzbicka
Mat. Semin. „Nowoczesne nawoŜenie i nawadnianie ziemniaka uwzględniające ochronę
środowiska oraz jakość plonu bulw”. 22 III 2006 IHAR O/Jadwisin, Warszawa: 10-18.
FOTYMA E. 2000. Zasady nawoŜenia azotem z wykorzystaniem testów glebowych i roślinnych. Nawozy i NawoŜenie 3a: 17-37.
HAASE N.U. 2007. The canon of potato science: 50. The nutritional value of potatoes.
Potato Res. 50: 415-417.
KARADOGAN T., CARCI K., BALABANLI C. 1999. Changing of nutrient elements of tuber
during the growing period of potato. Proceedings 14th Triennal Conf. EAPR, Sorrento,
May 2 VII 1999, Italy: 226-227.
KOLBE H., STEPHAN-BECKMANN S. 1997. Development, growth and chemical composition
of the potato crop. II. Tuber and whole plant. Potato Res. 40: 135-153.
KOLASA K.M. 1993. The potato and human nutrition. Am. Potato J. 70: 375-384.
LESZCZYŃSKI W. 1994. Wpływ czynników działających w okresie wegetacji ziemniaka na
jego jakość. Post. Nauk Rol. 6: 55-68.
LESZCZYŃSKI W. 1994. Ziemniak jako produkt spoŜywczy. Post. Nauk Rol. 6: 15-29.
LIEDL E., KOSIER T., DEBOROUGH S.J. 1987. HPLC isolation and nutritional value of
a major tuber protein. Am. Potato J. 64: 545-557.
MACKERRON D.K.L., YOUNG M.W. 1999. The effects of nitrogen nutrition on tuber dry
matter concentration. Proceedings 14th Triennal Conf. EAPR, Sorrento, May 2 VII
1999, Italy: 128-129.
MAKUCH M., OLEJNICZAK J., STASZEWICZ K. 1981. Porównanie zakresu zmienności
zawartości białka i suchej masy w bulwach ziemniaka wybranych rodów pastewnych i
odmian wzorcowych. Biuletyn Inst. Ziemn. 26: 13-24.
MAZURCZYK W. 1988. Skład chemiczny dojrzałych bulw 43 odmian ziemniaka. Biuletyn
Inst. Ziemn. 37: 11-20.
MAZURCZYK W. 1994. Skład chemiczny dojrzałych bulw 30 odmian ziemniaka. Biuletyn
Inst. Ziemn. 44: 55-63.
MAZURCZYK W., GŁUSKA A., TRAWCZYŃSKI C., NOWACKI W., ZARZYŃSKA K. 2006. Optymalizacja nawadniania plantacji ziemniaka (FertOrgaNic) przy uŜyciu metody kroplowej oraz systemu DSS. Roczniki AR Poznań 380, Rolnictwo 66: 235-241.
MAZURCZYK W., LIS B. 2001. Variation of chemical composition of tubers of potato table
cultivars grown under deficit and excess of water. Pol. J. Food Nutr. Sci. 10/51: 37-30.
MAZURCZYK W., NOWACKI W., TAKAC J. 2007. Porównanie efektów produkcyjnych
i przyrodniczych róŜnych systemów uprawy ziemniaka w oparciu o wyniki doświadczenia symulacyjnego - model Daisy. Acta Sci. Pol., Agricultura 6(3): 27-34.
MAZURCZYK W., WIERZBICKA A., LUTOMIRSKA B. 2004. Klimatyczne uwarunkowania
produkcji biomasy ziemniaka w Polsce Centralnej. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 500:
219-224.
NIEDERHAUSER J.S. 1993. International cooperation and the role of potato in feeding the
world. Am. Potato J. 70: 385-403.
ROZTROPOWICZ S. 1989. Środowiskowe, odmianowe i nawozowe źródła zmienności
składu chemicznego bulw ziemniaka. Fragm. Agron. 6: 33-76.
STORY R.M.J., DAVIES H.V. 1992. Tuber quality, w: The potato crop. Harries P.M. (Red.),
Chapman & Hall, Londyn: 507-569.
WOJNOWSKA T., WRÓBEL E., SIENKIEWICZ S., MOZOLEWSKI W., KRZEBIETKE S. 2002. Plon
i zawartość związków organicznych w bulwach ziemniaka w zaleŜności od dawki azotu i
WPŁYW NAWADNIANIA KROPLOWEGO I FERTYGACJI ...
185
techniki nawoŜenia. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 489: 195-202.
WRONIAK J., MAZURCZYK W., WIERZBICKA A. 2006. Wpływ nawadniania kroplowego
i fertygacji na dynamikę nagromadzania azotanów w bulwach ziemniaka. InŜynieria
Ekologiczna 17: 165-166.
Słowa kluczowe:
bulwy ziemniaka, azot organiczny, fertygacja azotem, nawadnianie
kroplowe, akumulacja białka i suchej masy
Streszczenie
Materiał do badań pochodził z doświadczenia polowego, załoŜonego w ramach
realizacji grantu UE „FertOrgaNic”. Średnio wczesna odmiana Triada była uprawiana
na piasku gliniastym lekkim w latach 2004-2005, z zastosowaniem nawoŜenia azotem
organicznym w postaci obornika i organiczno-mineralnym w połączeniu z
nawadnianiem kroplowym. Dawki wody oraz azotu mineralnego w postaci płynnej
(fertygacja) ustalane były przy wykorzystaniu komputerowego programu wspomagania
decyzji (DSS). Zawartość azotu ogółem (metoda Kjeldahla) oraz plon białka i suchej
masy określano po 4, 5, 7 i 9 tygodniach od wschodów roślin oraz po zaschnięciu
roślin.
NawoŜenie azotem organicznym, zastosowane z właściwie dobraną dawką azotu
mineralnego i precyzyjnym nawadnianiem, zapewniło w uprawie ziemniaka
uzyskiwanie najwyŜszych plonów białka i suchej masy, odpowiednio 900 kg i 14 t z
hektara. Zastosowanie w czasie wegetacji uzupełniających dawek azotu mineralnego,
zwiększyło końcowy plon białka o 23%, zaś plon suchej masy o 15%. Stwierdzono
wysoce istotną zaleŜność liniową między nagromadzaniem plonów białka i suchej
masy. Szczególnie intensywny przyrost plonu białka i suchej masy wystąpił w okresie
od 60 do 105 dnia po wschodach, czyli do końca wegetacji. DuŜemu przyrostowi
zawartości suchej masy (o 9%), w okresie między 49 a 105 dniem po wschodach,
towarzyszył ustabilizowany poziom białka wynoszący około 6,5% w suchej masie.
THE EFFECT OF DRIP IRRIGATION AND FERTIGATION
ON THE ACCUMULATION OF PROTEIN AND DRY MATTER YIELD
IN POTATO TUBERS
Władysław Mazurczyk, Justyna Wroniak, Anna Wierzbicka
Department of Potato Agronomy,
Plant Breeding and Acclimatization Institute, Research Division Jadwisin
Key words:
potato tubers, organic nitrogen, nitrogen fertigation, drip irrigation,
protein and dry matter accumulation
Summary
Material for the investigation was obtained from the field experiment set up
within the EU grant „FertOrgaNic”. The medium early cultivar ‘Triada’ was cultivated
on light loamy sand in the years 2004-2005, fertilized with organic nitrogen in the form
of farm manure and organic-mineral together with drip irrigation. The doses of water
and mineral nitrogen in the liquid form (fertigation) were established using the
computer programme Decision Support System (DSS). The total nitrogen content
(Kjeldahel’s method) as well as the yield of protein and dry matter were determined
186
Wł. Mazurczyk, J. Wroniak, A. Wierzbicka
after 4, 5, 7 and 9 weeks since the plant emergence and after plant drying.
Fertilization with organic nitrogen, applied with properly established mineral
nitrogen dose and precise irrigation allowed obtaining the highest protein and dry matter
yield, 900 kg and 14 ton per hectare, respectively. The application of additional doses of
mineral nitrogen during plant vegetation increased the final protein yield by 23% and
dry matter yield by 15%. A significantly high linear correlation was observed between
the accumulation of protein and dry matter yield. A particularly intensive increase of
protein and dry matter yield was observed between 60th and 106th day after the plant
emergence, i.e. until the end of vegetation. A high increase of dry matter content (by
9%) within the period from 49th and 105th day after emergence was accompanied by a
stabilized protein level amounting about 6.5% in dry matter.
Doc. dr hab. Władysław Mazurczyk
Zakład Agronomii Ziemniaka
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin
Oddział w Jadwisinie
05-140 SEROCK
e-mail: [email protected]