Pełny tekst (Full text) PDF
Transkrypt
Pełny tekst (Full text) PDF
FRAGMENTA AGRONOMICA 2007 (XXIV) NR 4(96) PLONOWANIE ODMIANY BURAKA CUKROWEGO TOLERANCYJNEJ NA HETERODERA SCHACHTII SCHMIDT I JEJ WP£YW NA POPULACJÊ NICIENIA W GLEBIE MIROS£AW NOWAKOWSKI, JADWIGA SZYMCZAK-NOWAK Zak³ad Technologii Produkcji Roœlin Okopowych, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roœlin Oddzia³ w Bydgoszczy Synopsis. W latach 1998-2000 na glebie p³owej typowej (glina lekka pylasta) w Piwnicach (woj. kujawskopomorskie) oceniano parametry plonu i jakoœci technologicznej korzeni, wschody i obsadê roœlin oraz oddzia³ywanie na populacjê m¹twika burakowego (Heterodera schachtii Schmidt) odmiany buraka cukrowego tolerancyjnej na nicienia - Nemakill w porównaniu do odmiany tradycyjnej Polko. Przy ma³ej pocz¹tkowej populacji m¹twika burakowego w glebie uprawa odmiany Nemakill przyczyni³a siê do uzyskania istotnie mniejszych plonów korzeni, cukru, liœci oraz wskaŸnika ulistnienia. Nie wykazano istotnego zró¿nicowania polowej zdolnoœci wschodów, obsady roœlin, zawartoœci cukru, N-a-NH 2, K, Na oraz wskaŸnika alkalicznoœci pod wp³ywem dzia³ania czynnika odmianowego. Po uprawie odmiany Nemakill zanotowano istotnie mniejszy (o 91,6%) rozwój populacji m¹twika burakowego ani¿eli po uprawie odmiany Polko. W 2000 roku, charakteryzuj¹cym siê sprzyjaj¹cymi warunkami termicznymi, stwierdzono wiêksze plony korzeni i cukru oraz wy¿sz¹ zawartoœæ cukru, potasu i sodu w korzeniach. S³owa kluczowe – key words: burak cukrowy – sugar beet, odmiana tolerancyjna – tolerant cultivar, populacja m¹twika burakowego – beet cyst nematode population, plon – yield WSTÊP M¹twik burakowy (Heterodera schachtii Schmidt) jest najgroŸniejszym szkodnikiem buraka cukrowego, powoduj¹cym dosyæ czêsto straty plonu rzêdu 40-50%. Istotne zredukowanie populacji nicienia w glebie mo¿na osi¹gn¹æ poprzez wysiew w miêdzyplonie œcierniskowym lub plonie g³ównym antym¹twikowych odmian gorczycy bia³ej i rzodkwi oleistej [Dobosz i Lewandowski 2004, Dobosz i in. 2005, Kessel i Kynast 2003, Nowakowski i Szymczak-Nowak 1999, Szymczak-Nowak i Nowakowski 2000]. Uprawa wymienionych roœlin przyczynia siê tak¿e do ograniczenia erozji gleby oraz strat sk³adników pokarmowych, poprawy struktury roli i zmniejszenia kosztów produkcji roœlinnej [Merkes 1989, Nowakowski i in. 2002, Stephan i in. 1995]. Od wielu lat prowadzone s¹ tak¿e prace hodowlane nad uzyskaniem odmian buraka cukrowego tolerancyjnych na patogeny i czynniki abiotyczne [Koch 2006]. Obecnie s¹ ju¿ dostêpne dla praktyki rolniczej odmiany tolerancyjne na rizomaniê, brunatn¹ zgniliznê korzeni i chwoœcika buraka [Buhre i in. 2007, Kaiser i in. 2006, Mittler i in. 2004, Pringas i Neshau 2004]. Udzia³ odmian buraka cukrowego tolerancyjnych na ró¿ne patogeny systematycznie wzrasta i w niektórych krajach UE wynosi ju¿ oko³o 90% [Koch 2006, Wauters 2007]. Do tej pory jednak wyhodowano stosunkowo niewiele odmian o podwy¿szonej odpornoœci na m¹twika burakowego (H. schachtii) [Schinkler 2006, Wauters 2007]. Œrodki chemiczne do zwalczania tego nicienia w glebie s¹ rzadko stosowane z uwagi na ma³¹ selektywnoœæ dzia³ania, du¿e szkody ekologiczne i wysokie koszty zabiegu. Celem niniejszej pracy by³a ocena plonowania oraz oddzia³ywania na populacjê m¹twika burakowego (H. schachtii) odmiany buraka cukrowego tolerancyjnej na nicienia w porównaniu do odmiany tradycyjnej. 42 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak MATERIA£ I METODY Badania przeprowadzono w latach 1998-2000, w Zak³adzie Doœwiadczalnym Uniwersytetu im. Miko³aja Kopernika w Piwnicach (woj. kujawsko-pomorskie), na glebie p³owej typowej wytworzonej z gliny lekkiej pylastej, kompleksu pszennego dobrego, o odczynie obojêtnym, niskiej zasobnoœci w azot azotanowy, œredniej - w wapñ i magnez oraz wysokiej w przyswajalne dla roœlin formy fosforu i potasu (analiza gleby wykonana w marcu). Do badañ u¿yto tolerancyjn¹ na m¹twika odmianê buraka cukrowego Nemakill (Syngenta Seeds AB) oraz odmianê kontroln¹ Polko (WHBC), nietolerancyjn¹ na nicienia. Doœwiadczenie za³o¿ono metod¹ losowanych bloków, w 4 powtórzeniach. Nasiona wymienionych odmian buraka wysiano przy u¿yciu siewnika punktowego w nastêpuj¹cych terminach: 18.04.1998 r., 20.04.1999 r. i 17.04.2000 r. Odstêpy pomiêdzy nasionami w rzêdzie wynosi³y 18 cm, a rozstawa rzêdów 45 cm. Zastosowano tradycyjn¹ uprawê roli, nawo¿enie mineralne azotem (80 kg N@ha-1 – przedsiewnie i 40 kg N@ha-1 – pog³ównie) oraz ochronê przed chwastami i chorobami zgodn¹ z obowi¹zuj¹cymi zaleceniami. Przedplonem by³a pszenica ozima. W doœwiadczeniach oceniono polow¹ zdolnoœæ wschodów buraka (po dwóch tygodniach od zaobserwowania pierwszych wschodów), koñcow¹ obsadê roœlin, plony korzeni, liœci i cukru. Zbiór buraka przeprowadzono rêcznie, w 2 dekadzie paŸdziernika (17.10.1998 r., 19.10.1999 r. i 20.10.2000 r.). Wielkoœæ poletek do zbioru wynosi³a 12 m2. Korzenie poddano analizie na automatycznej aparaturze Venema okreœlaj¹c zawartoœæ cukru oraz azotu alfaaminowego (N-aNH2), jonów potasu (K) i sodu (Na). Obliczono plon cukru technologicznego wed³ug wzoru Reinefelda oraz wskaŸniki alkalicznoœci (K+Na/N-a-NH2) i ulistnienia (plon liœci/plon korzeni). Tabela 1. Table 1. Warunki meteorologiczne w latach: 1998-2000 i 1951-1980 Meteorological conditions in 1998-2000 and 1951-1980 Miesi¹c Month Kwiecieñ April Maj May Czerwiec June Lipiec July Sierpieñ August Wrzesieñ September PaŸdziernik October Suma Total Œrednia Mean Suma opadów (mm) Total precipitation (mm) 1998 1999 2000 1951-1980 Œrednia dobowa temperatura (oC) Daily mean temperature (oC) 1998 1999 2000 1951-1980 41,0 66,0 14,9 37,0 9,7 9,1 11,7 6,9 54,5 40,0 50,2 53,0 14,4 13,6 15,2 12,4 41,5 101,5 26,2 66,0 17,7 16,2 17,4 16,7 83,0 85,0 95,4 91,0 18,0 18,8 16,2 17,8 76,3 27,5 53,0 58,0 16,4 19,4 17,8 17,0 67,0 18,5 60,7 48,0 13,7 13,5 12,1 12,9 37,0 24,0 8,7 40,0 7,6 8,8 11,6 7,9 400,3 362,5 309,1 393,0 – – – – – – – – 13,9 14,2 14,6 13,1 Plonowanie odmiany buraka cukrowego tolerancyjnej... 43 Bezpoœrednio przed wysiewem nasion oraz po zbiorze buraka pobrano lask¹ Egnera próby gleby z warstwy 0-20 cm w celu okreœlenia liczby cyst m¹twika burakowego oraz zawartoœci w nich ¿ywych larw i jaj. Oznaczenia te wykonano dla ka¿dego poletka w 2 powtórzeniach, w 100 gramowych próbach powietrznie suchej gleby, wed³ug metodyki opisanej przez ¯elazn¹ [1983]. Cysty wyp³ukano z gleby z zastosowaniem aparatury Seinhorsta, a nastêpnie rozgniatano i liczono pod mikroskopem ¿ywe larwy i jaja. Stanowisko charakteryzowa³o siê ma³ym, wyjœciowym zasiedleniem gleby przez H. schachtii (260-350 jaj i larw w 100 g suchej gleby). W okresie wegetacji buraka cukrowego (od kwietnia do paŸdziernika) najwy¿sz¹ œredni¹ temperaturê dobow¹ zarejestrowano w 2000 r. – 14,6°C (tab. 1). W tym samym okresie w 1998 r. zanotowano temperaturê ni¿sz¹ o 0,7 °C, a w roku 1999 ni¿sz¹ o 0,4 °C. Najwy¿sz¹ sumê opadów w okresie trwania doœwiadczeñ stwierdzono w 1998 r. (400,3 mm). W 1999 r. wyst¹pi³y opady mniejsze o 37,8 mm, a w 2000 r. o 21,2 mm. Najkorzystniejszym dla rozwoju buraka cukrowego pod wzglêdem warunków termicznych by³ rok 2000, a pod wzglêdem wilgotnoœciowych rok 1998. Wyniki doœwiadczeñ opracowano statystycznie metod¹ analizy wariancji. Istotnoœæ ró¿nic weryfikowano testem t-Studenta. WYNIKI BADAÑ I DYSKUSJA Pomiêdzy badanymi odmianami buraka cukrowego nie stwierdzono istotnych ró¿nic we wschodach roœlin (tab. 2). Najwiêksze wartoœci polowej zdolnoœci wschodów (PZW) zanotowano w 1998 r., który charakteryzowa³ siê najwy¿szymi œrednimi temperaturami powietrza w kwietniu i maju. Uprawa odmiany Polko sprzyja³a uzyskaniu istotnie wy¿szych plonów korzeni, cukru technologicznego i liœci, w porównaniu do odmiany Nemakill. W przypadku odmiany Polko zanotowano tak¿e istotnie wy¿szy wskaŸnik ulistnienia. Parametry jakoœci korzeni, czyli zawartoœæ cukru i melasotworów (N-á-NH2, K i Na) oraz wskaŸnik alkalicznoœci, nie by³y istotnie zró¿nicowane dla badanych odmian buraka cukrowego (tab. 3). Nieznacznie wiêksz¹ zawartoœci¹ cukru oraz korzystniejszymi pozosta³ymi parametrami jakoœciowymi (za wyj¹tkiem N-á-NH2) charakteryzowa³a siê odmiana Polko. Zarówno odmiany, jak i lata badañ nie wp³ynê³y istotnie na zró¿nicowanie koñcowej obsady buraków (ocenianej przy zbiorze) oraz zawartoœæ N-á-NH2 w korzeniach. W roku 2000, odznaczaj¹cym siê najwy¿sz¹ œredni¹ temperatur¹ powietrza, stwierdzono istotnie wiêksze plony korzeni i cukru technologicznego, wiêksze wartoœci K i Na w korzeniach oraz wy¿szy wskaŸnik alkalicznoœci. Natomiast w pierwszym roku badañ, o najwy¿szej sumie opadów atmosferycznych w okresie wegetacji, uzyskano najwiêkszy plon liœci i najwy¿szy wskaŸnik ulistnienia. Istotne wspó³dzia³anie pomiêdzy badanymi odmianami, a latami badañ stwierdzono dla wskaŸnika ulistnienia oraz zawartoœci K i Na w korzeniach. W nastêpstwie uprawy odmiany Nemakill zanotowano istotnie mniejszy przyrost (o 91,6%) populacji m¹twika burakowego w glebie ani¿eli w przypadku uprawy odmiany Polko (tab. 3). Podobn¹ zale¿noœæ po uprawie tolerancyjnej na m¹twika burakowego odmiany Paulina opisali Schlang [2002] oraz Szymczak-Nowak i Sitarski [2003]. Lata badañ, ani ich wspó³dzia³anie z odmianami, nie wp³ynê³y ró¿nicuj¹co na oddzia³ywanie antym¹twikowe. Odmiana Nemakill przyczyni³a siê do redukcji populacji m¹twika burakowego w glebie. Jej uprawa nie zapobieg³a jednak znacznemu spadkowi plonu korzeni i cukru, co uwarunkowane by³o ma³ym wyjœciowym zasiedleniem gleby przez nicienie. W badaniach niemieckich z odmian¹ Nemakill na 6 stanowiskach o du¿ym zagêszczeniu m¹twika w glebie za- r.n. 1,6 r.n. odmiana – cultivar rok – year wspó³dzia³anie interaction Œrednia – Mean r.n. – ró¿nice nieistotne – differences not significant NIR (0,05 ) LSD (0.05) 66,8 69,5 66,3 64,6 69,8 66,4 64,8 1998 1999 2000 70,1 66,6 65,0 1998 1999 2000 67,2 Polowa zdolnoœæ wschodów (%) Field emergence (%) Rok Year 1998 1999 2000 Œrednia – Mean Nemakill Œrednia – Mean Polko Odmiana Cultivar Tabela 2. Table 2. r.n. r.n. r.n. 75,0 73,2 77,1 75,0 74,7 73,4 77,0 75,1 75,3 72,9 77,2 Koñcowa obsada buraków (tys.@ha-1 ) Plant density at harvest (thous.@ ha-1 ) 3,2 2,3 r.n. 66,1 66,3 73,3 66,9 64,6 65,1 71,0 70,3 67,8 67,5 75,7 korzeni roots 0,24 0,49 r.n. 10,2 10,1 11,6 10,2 9,9 9,8 11,0 11,1 10,5 10,5 12,2 cukru technol. recover. sugar Plon (t@ha-1 ) Yield (t@ha-1 ) 1,8 2,1 r.n. 43,5 41,3 38,0 35,4 37,2 35,5 33,6 46,4 49,8 47,1 42,4 liœci leaves 0,03 0,03 0,04 0,65 0,62 0,52 0,53 0,58 0,55 0,47 0,66 0,73 0,70 0,56 WskaŸnik ulistnienia Foliage index Wp³yw odmiany buraka cukrowego i roku badañ na wschody, obsadê roœlin i plony Influence of sugar beet cultivar and year on emergence, plant population at harvest and yields 44 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak r.n. 0,29 r.n. odmiana – cultivar rok – year wspó³dzia³anie interaction Œrednia – Mean r.n. – ró¿nice nieistotne – differences not significant NIR (0,05) LSD (0.05) 17,65 17,26 17,45 18,26 17,43 17,66 18,44 1998 1999 2000 17,61 17,88 18,62 1998 1999 2000 18,04 Zawartoœæ cukru (%) Sugar content (%) Rok Year 1998 1999 2000 Œrednia – Mean Nemakill Œrednia – Mean Polko Odmiana Cultivar Tabela 3. Table 3. r.n. r.n. r.n. 22,4 22,7 23,5 22,1 21,4 22,3 22,4 23,6 23,3 23,0 24,6 N-á-NH 2 r.n. 1,9 2,7 42,1 51,0 55,2 50,1 41,0 51,4 57,9 48,7 43,1 50,6 52,4 K Zawartoœæ (mmol@kg-1 ) Content (mmol@kg-1 ) r.n. 0,4 0,5 3,7 2,8 5,2 4,1 3,5 2,8 6,0 3,7 3,8 2,7 4,4 Na r.n. 0,18 r.n. 2,05 2,38 2,57 2,45 2,09 2,44 2,83 2,22 2,02 2,33 2,31 WskaŸnik alkalicznoœci Alkalinity index 8,5 r.n. r.n. 194,8 192,6 189,4 146,5 159,8 139,4 140,3 238,1 229,9 245,9 238,4 Przyrost populacji m¹twika (%) Increase of nematode population (%) Wp³yw odmiany buraka cukrowego i roku badañ na parametry jakoœci korzeni i populacjê m¹twika burakowego Influence of sugar beet cultivar and year on parameters of root quality and population of beet cyst nematode Plonowanie odmiany buraka cukrowego tolerancyjnej... 45 46 M. Nowakowski, J. Szymczak-Nowak notowano istotnie mniejszy przyrost populacji nicieni i uzyskano wy¿sze plony korzeni i cukru ni¿ w przypadku odmiany kontrolnej [Tralle i Blumenberg 1998]. Z doniesieñ Heinricha [2000], Kochsa [2000] i Schlinkera [2006] wynika, ¿e zastosowanie odmiany tolerancyjnej na m¹twika burakowego jest op³acalne na polach o zagêszczeniu populacji szkodnika wynosz¹cym 800-1000 jaj i larw w 100 g suchej gleby. Najnowsze odmiany tolerancyjne na nicienie (Pauletta, Julietta) charakteryzuj¹ siê wysokim plonowaniem, porównywalnym do odmian tradycyjnych, tak¿e w warunkach braku nicieni w glebie lub wystêpowania ich w niewielkiej iloœci [Schlinker 2006, Wauters 2007]. WNIOSKI 1. W warunkach prowadzonych doœwiadczeñ, przy ma³ym zasiedleniu gleby przez H. schachtii, uprawa odmiany tolerancyjnej na szkodnika – Nemakill przyczyni³a siê do uzyskania istotnie ni¿szych plonów korzeni, cukru technologicznego i liœci ni¿ uprawa odmiany kontrolnej Polko. 2. Po uprawie odmiany Nemakill zanotowano istotnie mniejsze zagêszczenie populacji H. schachtii w glebie ni¿ po uprawie odmiany Polko. PIŒMIENNICTWO Buhre, C., Wagner, G., Kluth, S., Kluth, C., Apfelbeck, R., Varrelmann, M. 2007. Resistenz von 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Zuckerrübensorten als Grundlage einer integrierten Kontrolle der Späten Rübenfäule (Rhizoctonia solani). Zuckerindustrie 132 (1): 50–55. Dobosz, R., Lewandowski, A. 2004. Wp³yw uprawy odmian gorczycy bia³ej na zmianê liczebnoœci populacji Heterodera schachtii Schmidt w glebie. Prog. Plant Protection / Post. Ochr. Roœlin 44 (2): 654–656. Dobosz, R., Ojczyk, K., Lewandowski, A. 2005. Wp³yw wybranych odmian rzodkwi oleistej, gorczycy bia³ej i facelii b³êkitnej na dynamikê populacji m¹twika burakowego w glebie. Prog. Plant Protection / Post. Ochr. Roœlin 45 (2): 623–625. Heinrichs, C. 2000. Problemlösungen bei der Bekämpfung des Rübennematoden Heterodera schachtii Rheinische Erfahrungen mit nematodenresistenten Zuckerrüben. Gesunde Pflanzen 2-3: 67–70. Kaiser, U., Rössner, H., Varrelmann, M. 2006. Reaktion unterschiedlich anfälliger Zuckerrübensorten auf den Befall mit Cercospora beticola. Zuckerindustrie 131 (9): 68–79. Kessel, R., Kynast, N. 2003. Zwischenfruchtanbau – Baustein der Fruchtfolge. Zuckerrübe 4: 184–185. Koch, G. 2006. Genetisch-züchterische Grundlagen des Ertragspotenzials von Zuckerrüben. Zuckerindustrie 131 (9): 32-38. Kochs, H.J. 2000. Mit neuem Konzept gegen Rüben-Nematoden. Top Agrar 12: 40–43. Ladewig, E., Bruns, C., Leipertz, H., Sander, G., Wetzler, H. 2006. Expertenbefragung zum Pflanzenschutz 1994-2005. Zuckerindustrie 131 (9): 80–85. Merkes, R. 1989. Möglichkeiten zur Verhütung von Bodenerosion durch Wasser. Proc. of 52 Winter Congress IIRB, Bruxelles: 27–37. Mittler, S., Petersen, J., Racca, P., Jörg, E. 2004. Ertragssicherung bei Zuckerrüben durch Bekämpfungsstrategie und Sortenwahl bei Blattkrankheiten. Zuckerindustrie 129 (9): 694–701. Nowakowski, M., Szymczak-Nowak, J., 1999. Wp³yw uprawy rzodkwi oleistej, gorczycy bia³ej i facelii b³êkitnej w miêdzyplonie œcierniskowym na populacjê m¹twika burakowego (Heterodera schachtii Schmidt). Roœl. Oleiste 20 (1): 259–266. Nowakowski, M., Szymczak-Nowak, J., Kostka-Goœciniak, D., Gutmañski, I. 2002b. Systemy uprawy buraka cukrowego na ró¿nych glebach. Cz.I. Wybrane w³aœciwoœci fizyczne gleby. Biul. IHAR 222: 309–316. Plonowanie odmiany buraka cukrowego tolerancyjnej... 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 47 Pringas, C., Neshau, G. 2004. Rizomania – Mit toleranten Sorten kein Problem. Zuckerrübe 6: 289–290. Schlang, J. 2002. Rübennematoden - wann resistente Sorten lohnen. DLG-Mitteilungen 4: 54–56. Schlinker, G. 2006. Aktuelle Auswertung der Sortenversuche. Zuckerrübe 6: 322–327. Stephan, C., Thelen, M., Kromer, K.-H. 1995. Mulchsaat von Zuckerrüben in 7-jähringen Vergleich. Zuckerrübe 1: 16–21. Szymczak-Nowak, J., Nowakowski, M. 2000. Efekt antym¹twikowy i plonowanie gorczycy bia³ej, facelii b³êkitnej i rzodkwi oleistej uprawianych w plonie g³ównym. Roœl. Oleiste 21(1): 285–291. Szymczak-Nowak, J., Sitarski, A. 2003. Zagêszczenie populacji m¹twika burakowego (Heterodera schachtii Schmidt) w glebie po uprawie tolerancyjnej odmiany buraka cukrowego. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roœlin 43 (2): 973–976. Tralle, K.-A., Blumenberg, E. 1998. Nematoden in Zuckerrüben - Resistente Sorten helfen bei der Kontrolle und sichern den Ertrag. Zuckerrübe. Sonderdruck 1: 1–3. Wauters, A. 2007. Les varietes specifiques. Le Betteravier 434 (1): 11–14. ¯elazna, E. 1983. Sezonowe zmiany zagêszczenia m¹twika burakowego (Heterodera schachtii Schm.) i innych Tylenchina (Nematoda) w warunkach 3-letniej rotacji buraków. Praca doktorska, ATR Bydgoszcz: 125 ss. M. NOWAKOWSKI, J. SZYMCZAK-NOWAK YIELDING OF TOLERANT ON HETERODERA SCHACHTII SCHMIDT CULTIVAR OF SUGAR BEET AND THE INFLUENCE ON NEMATODE POPULATION IN SOIL Summary In 1998-2000 at Piwnice (kujawsko-pomorski district), on grey podsolic soil (silty light loam), influence of tolerant on Heterodera schachtii Schmidt cultivar and traditional cultivar of sugar beet on parameters of yield and processing quality of roots, field emergence, final plant population and antinematode effect was compared. At small initial population of H. schachtii in soil, the cultivation of variety Nemakill was contributed to significantly smaller yield of roots, sugar, leaf and foliage index. Significant differentiation of field emergence, plant density, contents of sugar, N-a-NH2, K, Na and alkalinity index were not noticed under the influence of estimating sugar beet cultivars. After the cultivation of Nemakill variety the number of larvae and eggs of H. schachtii was really smaller (by 91.6%) in comparison to the control variety Polko. In 2000, which was characterized by favourably thermal conditions, higher yield of roots, sugar and higher content of sugar, potassium and sodium in roots were stated. Dr in¿. Miros³aw Nowakowski Zak³ad Technologii Produkcji Roœlin Okopowych Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roœlin 85-090 Bydgoszcz, Al. Powstañców Wlkp. 10 [email protected]