Stosowanie na przemian roślin 2-liściennych i 1-liściennych, jarych i ozimych, było kiedyś uważane za „złotą zasadę” zmianowania. Dziś ponownie o tym dyskutujemy, bo problemy w uprawie są coraz większe. Płodozmian, który przez wiele lat był ukierunkowany tylko na dwie lub trzy kultury, osiąga swoje granice:

• w zmianowaniu upraw ozimych coraz częściej pojawia się, i to w znacznym natężeniu, wyczyniec polny;
• od momentu wycofania zapraw neonikotynoidowych wzrosła znacznie presja szkodników jesiennych w rzepaku ozimym (problem dotyczy także wektorów wirusów w burakach i ziemniakach);
• w ostatnich dziesięcioleciach zatarły się zalety fitosanitarne uprawy roślin paszowych;
• nasila się problem odporności chwastów, szkodników i chorób na środki ochrony roślin, a jednocześnie znika coraz więcej substancji czynnych.

Z tych powodów w przyszłości płodozmian stanie się jeszcze ważniejszy jako narzędzie agrotechniczne. Tym bardziej, że odporność odmian, np. na mączniaka czy rdzę, jest również coraz częściej przełamywana.

Płodozmian receptą?

Płodozmian nie jest jedynym rozwiązaniem, ale będzie ważnym elementem. Przy wyborze roślin w zmianowaniu główną rolę odgrywać będzie ich podatność na choroby i szkodniki. O ile soja, żyto, koniczyna biała i, przy dobrej praktyce rolniczej (bilans próchnicy), także kukurydza na kiszonkę uważane są za samowystarczalne i mogą być uprawiane po sobie, o tyle prawie wszystkie inne uprawy wymagają krótszego lub dłuższego odstępu w uprawie na tym samym polu.

Tylko w ten sposób można uniknąć gromadzenia się patogenów przenoszonych przez glebę. Jednak szereg chorób i szkodników nie ogranicza się do gatunków w obrębie danej rodziny. Na przykład oprócz roślin kapustowatych (rzepak, gorczyca, kapusta), także rośliny z rodziny astrowatych (słonecznik) i strączkowe (zwłaszcza groch i soja) są również atakowane przez sprawcę zgnilizny twardzikowej.

Poza zbyt krótkimi odstępami w uprawie nie bez znaczenia są również łagodniejsze i krótsze zimy. W powiązaniu z dotychczas politycznie zalecaną uprawą międzyplonów, wydłużają one okres wegetacji i tworzą tzw. zielony most dla chorób i szkodników. Z rolnictwa ekologicznego znany jest fakt, że międzyplony należy zaliczyć do upraw głównych pod względem efektu fitosanitarnego i że w ten sposób wydłuża się odstęp uprawy dla roślin w plonie głównym.

Do tego dochodzi fakt, że nie każdą roślinę można uprawiać na każdym stanowisku. To ogranicza wybór gatunków, zwłaszcza w chłodniejszych regionach, także często nękanych przez suszę lub na zdecydowanie gorszych stanowiskach (gleby bardzo lekkie).

W tym artykule przedstawiamy, jakie przerwy w uprawie powinny być przestrzegane dla różnych upraw i wyjaśniamy ich przyczyny. Podajemy także kilka propozycji bardziej stabilnego pod względem plonów płodozmianu.


Przykładowy 5-letni płodozmian mógłby być następujący: 1) Rzepak jako jedyna roślina kapustowata. 2) Jęczmień ozimy optymalnie wykorzystuje zasób azotu pozostawiony po rzepaku. 3) Bobik jako źródło azotu dla następczych roślin zbożowych. 4) Orkisz jako alternatywa w obrębie zbóż. 5) Pszenica jako przedplon dla rzepaku.

Zboża

Ograniczyć udział

Do tej pory w wielu płodozmianach dominowały zboża, a często był on uproszczony do: rzepak ozimy – zboże ozime – zboże ozime bądź zboża w monokulturze.

Ze względu na wysokie zdolności allelopatyczne żyta, na lekkich stanowiskach można uprawiać je z sukcesem przez wiele lat pod warunkiem, że mikroorganizmy glebowe będą wspierane przez regularne nawożenie naturalne. W przeciwnym razie porażenie przez nicienie, wirus odglebowej mozaiki lub sporysz prędzej czy później uniemożliwi jego monokulturę.

Wszystkie inne gatunki zbóż (z wyjątkiem owsa i kukurydzy) powinny stanowić łącznie do 60% udziału w zmianowaniu. Jest to jedyny sposób na utrzymanie w ryzach chorób podstawy źdźbła, pałecznicy zbóż i traw oraz chwastów. Ogranicza to również udział resztek pożniwnych o szerokim stosunku C: N (czasowo ograniczona mineralizacja azotu w glebie).

Nie ograniczajmy się jednak tylko do pszenicy. Wprowadzenie innych gatunków zbóż może mieć także zalety. Przykładowo jęczmień mieszańcowy wydłuża okno siewne do drugiej dekady października. Może także być siany po wczesnych odmianach kukurydzy. Z kolei żyto mieszańcowe jest najbardziej produktywną i stabilną uprawą, nie tylko na słabszych, ale również na lepszych stanowiskach. Z kolei owies jary uważany za zdrowe zboże powinien być uprawiany w odstępie 4 lat od siebie i innych zbóż jarych. Zapobiega to pojawieniu się mątwika zbożowego. Warto pamiętać, że na stanowiskach z łagodnymi zimami owies ozimy lepiej wykorzystuje opady zimowe.

Na stanowiskach, na których wystąpiła pałecznica zbóż i traw (przetrwalniki w glebie) lub zagrożonych wystąpieniem wirusa żółtej karłowatości jęczmienia należy unikać traw w poplonie.

Kolejne zboża, a mianowicie kukurydza na kiszonkę i biogaz dość dobrze wpisują się w zalecenia dobrej praktyki zagospodarowania i obiegu nawozów naturalnych. W przypadku kukurydzy na ziarno i na CCM problemem stają się duże ilości resztek pożniwnych i ich porażenie przez Fusarium. W południowych Niemczech szkodniki, takie jak omacnica prosowianka czy stonka kukurydziana ograniczyły udział kukurydzy na ziarno w płodozmianie do maksymalnie 50%.

Rzepak

Bez swojej rodziny w płodozmianie

Rośliny kapustowate, takie jak rzepak, kapusta, gorczyca, czy rzodkiew oleista, są podatne na kiłę kapusty, zgniliznę twardzikową i werticiliozę. Sprawcy kiły kapusty i werticiliozy mogą przetrwać w glebie przez wiele lat, a także rozmnażać się na chwastach kapustowatych (np. gorczyca polna, tobołki polne, tasznik, stulicha). W mieszankach międzyplonowych często występuje gorczyca, rzodkiew oleista, czy rzepa ścierniskowa. Nie powinniśmy ich stosować, jeśli uprawiamy rzepak.

Z kolei słonecznik, olejarka abisyńska (ramtil), nagietek lekarski należące do rodziny astrowatych, ale także rośliny strączkowe są podatne na sprawcę zgnilizny twardzikowej, a słonecznik również na werticiliozę. Dlatego trzeba pilnować, aby nie przypadały zbyt często na tym samym polu.


Zgnilizna twardzikowa atakuje nie tylko rzepak, ale m.in. słonecznik czy strączki.

Przerwa w uprawie rzepaku powinna wynosić co najmniej 4 lata, wtedy rzepak przypadnie na danym polu co 5 lat. Ta sama zasada dotyczy również słonecznika. W przeciwnym razie zwiększa się presja sprawcy werticiliozy i zgnilizny twardzikowej. Wobec niepewnej sytuacji z insektycydami i problemu ze zwalczaniem szkodników rzepaku, sensowne jest skoncentrowanie uprawy rzepaku na polach oddalonych od przyszłorocznych jego zasiewów o co najmniej 1 km.

Bobowate

Czasami potrzebna dłuższa przerwa

Bakterie brodawkowe żyjące w symbiozie z korzeniami roślin bobowatych (strączkowych), wiążąc azot atmosferyczny, wzbogacają glebę w azot. Uprawiane w plonie głównym rośliny strączkowe mogą pozostawić w wierzchniej warstwie gleby nawet 200 kg N/ha. W rolnictwie ekologicznym rośliny strączkowe są ważnym źródłem N. Głównym problemem jest tu spadek plonowania, spowodowany zbyt krótkimi przerwami w uprawie.

To tzw. zmęczenie strączkowymi ma zwykle kilka przyczyn. Przy częstej ich uprawie dochodzi do nagromadzenia się sprawców chorób podstawy łodygi i korzeni (Fusarium, Rhizoctonia, Pythium, Mycosphaerella) czy sprawcy zgnilizny twardzikowej (Sclerotinia). Ponadto namnażają się szkodniki (nicienie, chrząszcze z rodziny ryjkowcowatych) i wirusy. Problemy ze strukturą gleby i toksyczne wydzieliny korzeniowe również mogą utrudniać rozwój roślin następczych.


Bakterie brodawkowe odpowiadają za syntezę azotu z powietrza glebowego.

Rośliny strączkowe wydzielające alkaloidy (np. łubin żółty) nie są tak wrażliwe na patogeny odglebowe, ale nie zmniejszają ich potencjału w glebie. Wyjątkiem jest wyka kosmata, która wydziela cyjanamid. Jest to porównywalne do cyjanamidu z cyjanamidu wapnia i ma działanie fitosanitarne.

Groch wymaga długiej przerwy w uprawie, co najmniej 6–8 lat. Z kolei bobik sprawdza się w regionach wpływu klimatu morskiego i w chłodnych, położonych wyżej regionach, gdzie warunki dojrzewania są umiarkowane i pozwalają na uzyskanie wysokiej masy tysiąca nasion. W jego przypadku należy zachować odstęp od 5 lat (na stanowiskach łagodnych) do 7 lat na glebach wilgotnych (choroby korzeni, głównie wywołane przez Fusarium). Łubiny można uprawiać tylko co 6–7 lat. Nadają się na gleby o niższym pH, piaszczyste oraz chłodne i suche stanowiska, a łubin biały sprawdza się również przy wyższym pH.

W pierwszych latach zaleca się uprawę soi po soi, aby bakterie brodawkowe lepiej się namnażały. Później może przypadać co 3 lata na danym stanowisku. Aby nie zaszkodzić roślinom w plonie głównym, w międzyplonach nie należy uprawiać bobowatych grubonasiennych (bobik, groch, łubin). Nawet przy krótkim okresie wegetacji może dojść do porażenia przez sklerocja zgnilizny twardzikowej i jej rozwoju jeszcze jesienią.

Burak cukrowy

Uwaga na nicienie

Burak cukrowy należy do rodziny szarłatowatych, podobnie jak burak liściowy (botwina) i ćwikłowy oraz nowe uprawy (neofity), tj. szarłat i komosa ryżowa. Uprawa buraka cukrowego jest ograniczana (oprócz uwarunkowań rynkowych) przez ryzyko porażenia przez nicienie, pomimo wyhodowania odmian odpornych i uprawy międzyplonów ograniczających ich występowanie (rzodkiew oleista, gorczyca).

Zaleca się ich uprawę co 4–5 lat, nawet jeśli stosujemy odmiany odporne. W przypadku wystąpienia porażenia mątwikiem, nie można na danym polu uprawiać rzepaku, ponieważ przyczynia się do jego namnażania. Jeśli nie doszło do porażenia przez nicienie, konieczna jest co najmniej dwuletnia przerwa od uprawy rzepaku.


Patogen Rhizoctonia solani może porażać buraki cukrowe, kukurydzę, a także ziemniaki.

Zaprzestanie stosowania neonikotynoidów w ostatnich latach doprowadziło do nasilenia objawów wirusowego żółknięcia buraka cukrowego. Wektorami są mszyce, które coraz częściej pojawiają się na plantacjach buraka.

Ponadto bakterie przenoszone przez skoczki wywołujące nową chorobę, tzw. syndrom niskiej zawartości cukru (SBR), migrują z Francji w nasze rejony, atakując plantacje buraków, zmniejszając plon cukru nawet o 40%. Szczególnie zagrożone są plantacje, które sąsiadują z polami, na których w poprzednim roku były uprawiane buraki. Choroby przenoszone przez mszyce i skoczki mogą znacznie ograniczyć plonowanie buraków.

Patogen Rhizoctonia solani.

Jeśli w płodozmianie z burakami znajduje się kukurydza na ziarno, problemem może być także porażenie przez Rhizoctonia, co spowoduje ograniczenie plonu cukru w krótszej lub dłuższej perspektywie czasowej. Rozwiązaniem jest dwuletnia przerwa w uprawie zbóż.

Ziemniaki

Pilnuj przerwy w uprawie

W płodozmianach ziemniaczanych to głównie mątwiki, rak ziemniaka, sprawca zgnilizny twardzikowej, ale także zaraza ziemniaka ograniczają częstość jego uprawy lub wręcz uniemożliwiają uprawę ziemniaków po sobie. Ze względu na intensywną uprawę gleby przed sadzeniem, zbiór oraz niski współczynnik zwrotu materii organicznej, uprawa ziemniaka uszczupla zasoby próchnicy i pogarsza strukturę gleby.

Przy braku możliwości wymiany pól, w celu odbudowy struktury gleby, należy uzupełnić bilans próchnicy nawozami naturalnymi (pomiot, gnojowica, obornik, gnojówka prasowana) lub wysokiej jakości kompostem. Pozostałości z czystej fermentacji roślinnej w mniejszym stopniu wspomagają tworzenie próchnicy i poprawiają strukturę gleby.


Patogen Rhizoctonia solani

Uważaj na nicienie

Przede wszystkim zbyt krótka przerwa w uprawie pogłębia ryzyko presji chorób. Mimo odmian odpornych na nicienie, 25% ziemniaków w płodozmianie to maksimum.

Zwalczanie nicieni poprzez uprawę dobrze skomponowanych międzyplonów odgrywa główną rolę, np. stosowanie mątwikobójczych odmian rzodkwi oleistej i gorczycy, które należąc do rodziny kapustowatych, nie mogą znaleźć się w płodozmianie z rzepakiem.

Łubiny (i wyki) mają również działanie ograniczające występowanie nicieni. Z kolei facelia sprzyja rozwojowi nicieni z rodzaju Trichodorus – krępaki (przenoszące wirus TRV, powodujący czopowatość bulw) i dlatego nie nadaje się jako międzyplon pod ziemniaki.

W 3-letnim płodozmianie (ziemniaki – zboża – zboża) zrównoważony bilans próchnicy nie jest możliwy, mimo że słoma pozostaje na polu. Z tego powodu rolnicy rozważają włączenie kukurydzy na ziarno do płodozmianu lub wypróbowanie płodozmianu: burak cukrowy – kukurydza ziarnowa – ziemniaki – zboża, aby poprawić bilans materii organicznej.

Niebezpieczna rizoktonioza

Patogen Rhizoctonia solani może porażać nie tylko ziemniaki, obniżając plon i jakość bulw, ale także m.in. kukurydzę i buraki cukrowe. Ma on ponad 200 roślin żywicielskich, w tym dużą liczbę chwastów. Dlatego dużą uwagę należy zwrócić na zwalczanie chwastów już w uprawach poprzedzających.

Choroba poraża także stosunkowe nowe na naszych polach rośliny, jak np. komosa ryżowa. Ci, którzy uprawiają ziemniaki po kukurydzy, napotykają dodatkowy problem, tj. zdrewniałe resztki pożniwne, które nie zdążą się rozłożyć przed sadzeniem ziemniaków, a później utrudniają także zbiór.

Płodozmian: zalety i wady upraw

Wybór roślin uprawnych, ich następstwo oraz częstość pojawiania się na polu, zależy od wielu czynników, a są to m.in.:

• dostępność siły roboczej,
• opłacalność produkcji i potencjał stanowiska
• zobowiązania kontraktacyjne (burak cukrowy, ziemniak), dojazd i wyjazd, załadunek, wydajność pracy (szczególnie wąskie gardła przy orce i zbiorach),
  wymagania dotyczące utrzymania żyzności gleby: bilansu próchnicy i składników pokarmowych, a także zapobieganie erozji gleby,
• aspekty fitosanitarne: zapobieganie presji chorób i szkodników (problemy płodozmianowe), zwalczanie uodpornionych 1-liściennych chwastów (perzu, życicy trwałej, wyczyńca polnego),
  ochrona przyrody, krajobrazu i zachowanie bioróżnorodności.

Odpoczynek od rzepaku

W ostatnich latach dominowało uproszczone zmianowanie: na połowie powierzchni uprawiano rzepak ozimy – zboże ozime – zboże ozime i często jako czwartą uprawę również zboże ozime. W niektórych przypadkach to zmianowanie ozime przerywała kukurydza. Okazało się, że tak wąskie zmianowania spowodowały w wielu przypadkach po dłuższym czasie ich stosowania spadek plonowania. Rzepak zbyt często uprawiany był na tym samym polu.

Jeżeli w ciągu ostatnich dwunastu lat rzepak był czterokrotnie uprawiany na tym samym stanowisku, konieczne jest przestawienie się na jego wprowadzanie co 4 lub najlepiej co 5 lat. Trzy lub cztery lata przerwy w uprawie nie są jednak wystarczające, aby całkowicie uporać się, np. z problemem kiły kapusty (jeśli wystąpiła) lub presją werticiliozy. W praktyce dopiero po sześcioletniej przerwie w uprawie wyraźnie zmniejsza się porażenie przez te patogeny, a jednocześnie znacznie wzrasta plon rzepaku.

Zastosowanie 4-letniego zmianowania z rzepakiem ozimym w porównaniu z 3-letnim zmianowaniem może spowodować wzrost plonów rzepaku o 4–7%. Dowodzą tego oceny kart polowych firmy N.U. Agrar GmbH. Przy 4-letniej przerwie w uprawie, czyli w przypadku uprawy rzepaku w piątym roku, można spodziewać się od 8 do 15% wyższego plonu w porównaniu z rzepakiem uprawianym w trzecim roku.

Wieloletnie obserwacje pokazują, że w uprawie rzepaku co 3 lata w dłuższym okresie, tj. 20 lat, przyrost plonu w wyniku przejścia na jego uprawę co 4 lata był niski i wynosił 2%. Przejście na jego uprawę co 5 lat również nie przyniosło w krótkim okresie tak dobrych efektów, jak się spodziewano – wzrost plonów wyniósł 4%. Nastąpił on dopiero po 5–6-letniej przerwie – plony wzrosły o 12–18%.

Cel: rzepak co 5 lat

W przyszłości należy dążyć do 5-letnich płodozmianów rzepakowych, z 20-proc. jego udziałem i 20–40-proc. udziałem upraw jarych. To, czy uprawia się wtedy 60 czy 40% zbóż, zależy od sytuacji na rynku. Ze względu na równoważenie ryzyka, jako uprawy jare można uprawiać dwa lub nawet trzy gatunki, które podlegają rotacji. Wtedy np. bobik czy owies przypada tylko co 10 lub 15 lat. W tym płodozmianie sekwencja zbożowo-zbożowa jest ze względów fitosanitarnych korzystniejsza po roślinie jarej niż po rzepaku. Pięcioletni płodozmian rzepak – zboża – zboża jare jest odpowiedni dla wielu stanowisk. Alternatywą są również zmianowania 6-letnie (rys. 1.).

Co po kukurydzy ziarnowej?

Kukurydza ziarnowa jest jednym ze zwycięzców zmian klimatycznych. Głównym problemem jest presja grzybów z rodziny Fusarium, nie tylko dla uprawianej po niej pszenicy. Jeśli kukurydza zostanie zebrana na początku października, to zamiast pszenicy można zasiać jęczmień ozimy mieszańcowy lub rozważyć wprowadzenie jarych przewódek.

Na południu po kukurydzy na ziarno można uprawiać również soję. W ten sposób powstaje płodozmian z kukurydzą na ziarno, soją i pszenicą, który można rozszerzyć o buraki, tj. burak cukrowy – kukurydza ziarnowa – soja – pszenica. Aby zmniejszyć ryzyko presji ze strony Rhizcotonia, można wprowadzić do tego płodozmianu pszenicę i zastosować wariant: burak cukrowy – pszenica – kukurydza ziarnowa – soja – pszenica. W tym drugim przypadku wracamy do 5-letniego zmianowania ze zrównoważonym bilansem próchnicy, niskim ryzykiem chorób płodozmianowych i mniejszymi problemami z chwastami. Wprowadzając kukurydzę ziarnową do płodozmianu, zapobiegamy także zubożeniu gleby w próchnicę, które może wywołać wprowadzenie ziemniaków w płodozmianie: ziemniak – pszenica – międzyplon – kukurydza ziarnowa – soja – bobik – zboża. Bez kukurydzy na ziarno bilans próchnicy w płodozmianach ziemniaczanych może być zrównoważony tylko przez międzyplony i nawozy organiczne.

Przykładowe 6-letnie płodozmiany:

Uprawa jęczmienia ozimego po rzepaku ma kilka zalet, przede wszystkim korzysta z azotu po rzepaku. Po jego zbiorze jest więcej czasu na uprawę gleby. *Zapobiegawczo przeciwko zgniliźnie można zastosować na ściernisko preparaty bakteryjne po zbiorze strączkowych.

NASI AUTORZY
dr Ute Kropf
Uniwersytet w Kilonii
prof. Hansgeorg Schönberger
N.U. Agrar