- Co się składa na strukturę plonowania roślin uprawnych?
- Co należy brać pod uwagę przy planowaniu wysiewu ziaren zbóż?
- Od czego zależy negatywny wpływ patogenów na roślinę?
- Jaką rolę odgrywa azot na poszczególnych etapach rozwoju zbóż?
Rekordy są poprawiane i obok dużej w tym zasługi hodowców odmian roślin, olbrzymie znaczenie ma woda, nawożenie, ochrona, dokarmianie i biostymulatory. Dlatego opisując polskie rekordy i rekordy świata, przedstawimy informacje o tym, jak ważne jest w plonowaniu zbóż kształtowanie struktury plonowania. Teraz jednak chciałbym przypomnieć znaczenie postępu hodowlanego i w kilku słowach autora „zielonej rewolucji” ratującej od głodu kraje Trzeciego Świata. Wyhodował bardzo plenne i odporne na choroby odmiany krótkosłome pszenicy. Szacuje się, że dzięki zielonej rewolucji naukowiec przyczynił się do ocalenia przed śmiercią głodową ponad 1 mld ludzi i za to w 1970 r. otrzymał Pokojową Nagrodę Nobla.
Szacowanie plonu ze struktury
Podstawą intensywnych technologii zbóż powinno być stosowanie środków produkcji (nawożenia, ochrony itd.) w ilościach odpowiadających pod z góry założony plon. Niestety, pogoda często takie założenia koryguje na plus bądź na minus. Rolnik w każdym przypadku powinien reagować wprowadzeniem korekty, np. nawożenia. I tutaj ważna jest właśnie umiejętność szacowania plonu zbóż w czasie wegetacji. Jeżeli potencjał oceniony na polu jest wyższy, wcześniej zaplanowane nakłady na nawożenie i ochronę powinniśmy zwiększyć, a jeżeli niższy – również musimy wprowadzić korektę nakładów i je zmniejszyć.
W przypadku zbóż elementami struktury plonu jest liczba kłosów na jednostce powierzchni, liczba ziaren w kłosie, masa ziarna z kłosa i masa 1000 ziaren. Czasami do elementów struktury plonu zbóż zalicza się liczbę ziaren z jednej rośliny, rozkrzewienie produkcyjne jednej rośliny, obsadę roślin i masę ziarna z jednej rośliny. Jakiego klucza byśmy nie użyli, elementy składające się na strukturę plonowania powinny nam pozwolić obliczyć plon szacunkowy. Oczywiście, im zboża są w bardziej zaawansowanej fazie wzrostu, tym więcej widzimy i łatwiej jest szacować plon możliwy do uzyskania.
Przy szacowaniu plonu i podejmowaniu decyzji korygujących agrotechnikę w czasie wegetacji, niezbędna jest wiedza z zakresu fizjologii rozwoju zbóż. Początkowy wzrost zbóż (od wysiewu ziarna w glebę po skiełkowanie) jest bardzo ważny, ale najważniejszą z punktu widzenia kształtowania się plonu generatywnego (ziarna) jest faza krzewienia. Zboża wchodzą w fazę krzewienia po wytworzeniu trzeciego liścia. W czasie krzewienia tworzą się nowe pędy, na których mogą być kłosy, ale nie muszą. Po wytworzeniu nadmiernej liczby pędów, część z nich będzie płonnych. Już w kilka dni od wytworzenia nowego pędu rozpoczyna się proces zawiązywania kłosków i ustala się wielkość kłosa. Jednocześnie wewnątrz kłosków rozpoczyna się różnicowanie kwiatów i ustala się potencjalna liczba ziarniaków w kłosie. Proces wydłużania się kłosa trwa do końca krzewienia, a tworzenie się kwiatów w kłoskach kończy się w fazie drugiego kolanka.
Krzewistość jest cechą gatunkową i odmianową. Intensywne, nowe odmiany pszenicy charakteryzują się mniejszą krzewistością i takie informacje trzeba brać pod uwagę przy planowanej ilości wysiewu ziarna. W praktyce, zależnie od odmiany i gęstości siewu, uzyskuje się krzewistość produkcyjną pszenicy na poziomie od 1,6 do 2,5, co oznacza, że średnio jedna roślina z jednego ziarniaka ma w łanie od 1,6 do 2,5 źdźbeł kłosonośnych. W zależności od uzyskanej krzewistości produkcyjnej, przy szacowaniu plonu pamiętajmy, że pędy (źdźbła) drugiego rzędu są o 5–10% mniej produktywne, a trzeciego rzędu o 10–15% mniej produktywne od źdźbeł pierwszego rzędu, czyli od pędu głównego. Oczywiście krzewistości produkcyjnej (ilość źdźbeł kłosonośnych z jednej rośliny) nie można mylić z krzewistością ogólną (ilość wszystkich źdźbeł, w tym płonych, bez kłosów).
- Na świecie są różne uwarunkowania klimatyczne i różne priorytety hodowlane. Np. Jackie Rudd z Texas A&M AgriLife Research, autor wielu odmian pszenicy, jest liderem projektu programu hodowli twardych pszenicy ozimych, a w ośrodku Bushlland pod jego okiem hodowane są pszenice, które mogą być wypasane wiosną bydłem mięsnym, a potem po zakończeniu wypasu, regenerują się i dają wysoki plon generatywny
Samoregulacja potencjału
Rośliny w warunkach stresowych redukują potencjalny plon i może to nastąpić już na etapie krzewienia. Na podstawie zasobów wody, pokarmu, ale także dostępu światła, roślina cały czas ocenia, czy zdoła utrzymać wszystkie kłosy. Dlatego od początku strzelania w źdźbło do wykłoszenia roślina analizuje i w razie potrzeby redukuje potencjał wytworzony w czasie krzewienia. Redukuje plon przy zmniejszaniu się powierzchni asymilacyjnej na skutek porażenia chorobami lub obecności szkodników. Negatywny wpływ patogenów na rośliny uzależniony jest od ich nasilenia, przebiegu warunków, wrażliwości gatunku i odmian w obrębie gatunku. Zmniejszenie strat jest możliwe przez dobór odmian, prawidłową agrotechnikę, szybkie rezultaty uzyskuje się stosując środki chemicznej ochrony roślin. Najważniejsza jest ochrona głównej powierzchni asymilacyjnej roślin zbożowych, od której zależy prawidłowość rozwoju generatywnego i końcowe wypełnienie ziarniaków. Zboża redukują swój potencjał, jeżeli konkurują o powierzchnię życiową z chwastami, albo gdy zboże wysieliśmy zbyt gęsto i uzyskaliśmy zbyt dużą obsadę roślin.
Redukcja składowych elementów struktury plonu następuje przy niedożywieniu i przy niedoborze wody. Strzelanie w źdźbło, podobnie jak krzewienie, to okresy wzmożonego zapotrzebowania na azot. W pierwszym okresie – fazie krzewienia – azot zwiększa powierzchnię asymilacyjną liści i wpływa na lepsze krzewienie. W fazie strzelania w źdźbło – wpływa na płodność kłosków i pośrednio na ilość ziarniaków w każdym kłosie. W fazie początku kwitnienia, azot wpływa na skład chemiczny i wypełnienie ziarna – pośrednio na odporność zbóż i zawartość białka w ziarnie. Niedobory azotu w tym okresie znacznie ograniczają potencjalne możliwości plonowania.
Plon jest efektem ilościowym genotypu, jako wynik współdziałania wielu czynników. Po wytworzeniu struktury i potencjalnego plonu w fazie krzewienia, następnie zredukowaniu i dostosowaniu go do panujących warunków w fazie od strzelania w źdźbło do kłoszenia, przychodzi czas na wypełnienie ziarniaków. To krótki, ale bardzo ważny okres. Plon zależy teraz od tego, ile składników pokarmowych (asymilatów) zmagazynowanych w źdźbłach i liściach oraz tych dalej transportowanych przez korzenie z gleby, roślina zdoła dostarczyć ziarniakom. Transport pokarmu i wypełnianie ziarna mogą być zakłócone przez choroby liści i kłosów (septoriozy i fuzariozy). Niedobór azotu może wpłynąć na mniejszą MTZ, mniejszą zawartość białka i glutenu. Podobnie może wpłynąć susza. Nadmiar opadów może powodować natomiast „rozcieńczenie” składu ziarna i pogorszenie cech jakościowych, a także może być przyczyną wylegania i porastania ziarniaków. Dużo zależy zatem od pogody, ale nie wszystko.
Na przykładzie roślin zbożowych chciałem pokazać, jak złożonym procesem jest budowanie plonu generatywnego i to, że potencjał plonowania rośliny budują bardzo wcześnie. Teoretyczne potencjalne plony, które roślina może wydać są często wielokrotnie wyższe od rzeczywistych. Niektóre światowe rekordy są całkiem blisko tego maksymalnego potencjału. Amerykanie oceniają, że obecny potencjał hodowlany kukurydzy umożliwia teoretycznie uzyskanie plonu na poziomie 800–850 900 buszli z akra, a ustanowiony w 2017 r. światowy rekord plonowania to 542 buszle z akra.
- Skutkiem samoregulacji potencjału plonotwórczego np. z powodu niedoboru wody jest u pszenicy gubienie dolnych kłosków
Marek Kalinowski
Zdjęcia: Marek Kalinowski
