Výživa, počasie a úroda cukrovej repy

VÝŽIVA, POČASIE A ÚRODA CUKROVEJ REPY

Nourishment, weather and sugar beet root yield

Š. Tóth

Oblastný výskumný ústav agroekológie

Summary: This labour presents three year field trial results orientated on the influence of the selected factors (nutrition, sowing distance, soil type, climatic conditions) on the sugar beet root yield. Polyfactorial field trials were realised in Milhostov on the Fluvi – Eutric Gleysol (the type of clay soils, very heavy soil) and in Vysoká nad Uhom on the Eutric fluvisol (middle heavy soil). Both localities are situated in the central part of the East – Slovakian Lowland, which can be characterised as very warm and dry till very dry climatic region. Over the three – year field trial there was found out average sugar – beet root yield 64,26 t.ha-1 in the trial A and 68,70 t.ha-1 in the trial B. Statistical analysis confirmed the evident influence of nutrition on the variability of sugar – beet root yield. Nutrition was source of 85,07 % yield variability. Soil type had stronger influence on the yield as a sowing distance in the rows. The meteorological conditions as individual factor had statistically lower influence on the yield in comparison with their interaction with soil type. The participation of other interactions was relative low despite of statistical significance.

Key words: sugar beet, root yield, nutrition, sowing distance, climatic conditions, soil type

Souhrn: V rokoch 1999-2001 sa realizoval pokus za účelom biologickej racionalizácie pestovania cukrovej repy na Východoslovenskej nížine. Polyfaktorové poľné pokusy boli založené v stacionárnych podmienkach experimentálnych báz OVÚA vo Vysokej nad Uhom (na fluvizemi) a v Milhostove (na fluvizemi glejovej), v bezzávlahových podmienkach. Pokus pozostával z piatich variantov výživy jednej odrody (Adonis), pričom sa paralelne sledovala rozdielna výsevná vzdialenosť. Počas trojročného výživárského obdobia riešenia sa v rámci pokusu dosiahla priemerná úroda buliev cukrovej repy 64,26 t.ha-1. Zo štatistickej analýzy vplyvu sledovaných faktorov na variabilnosť úrody buliev repy bol evidentný dominantný podiel výživy. Výživa bola zdrojom 85,07 % variability úrod. Pôdny typ mal silnejší vplyv ako výsevná vzdialenosť. Vplyv ročníka ako samostatného faktora bol nižší ako jeho interakcia s pôdnym typom. Podiel zvyšných interakcií bol napriek štatisticky vysokej preukaznosti relatívne nízky.

Klíčová slova: cukrová repa, výživa, úroda buliev, poveternostné podmienky, pôdne charakteristiky

Úvod

Formovanie úrody cukrovej repy je komplexný proces, ktorého priebeh a výsledok je ovplyvňovaný zložitosťou vzájomných vzťahov medzi rastlinami a podmienkami prostredia. Vysokú produkciu cukrovej repy podmieňuje vysoká nákladovosť vo forme vstupov, najmä pri základnom obrábaní pôdy a hnojení. Ako dôležitý predpoklad úspešnosti pestovania tejto plodiny sa javí racionalizácia vstupov. Problematike racionalizácie pestovania cukrovej repy sa venuje rad prác, implicitne aj explicitne (Danilovič). Švachula považuje za limitujúci faktor zrážky a ich vhodné rozdelenie počas celého vegetačného obdobia. Kováčová uvádza, že na tvorbe úrody sa okrem genetiky podmienených činiteľov a poveternostných podmienok zúčastňuje veľa vplyvov agrotechnickej povahy. Z nich dôležitú úlohu má výživa. Problematikou výživy a hnojenia vo vzťahu k úrode sa uvádza výrazný, až dominantný podiel výživy na zvýšenie úrody.

Vyvážená výživa má podľa Bízika popredné miesto v rade regulovateľných faktorov pôsobiacich na úrodu a kvalitu cukrovej repy. Ak je ponuka živín nízka, vznikajú straty na úrode. Ak je však ponuka vysoká, vyvoláva to luxusný príjem niekedy dokonca s negatívnymi dopadmi na kvantitu úrody. Poukazujú na to i výsledky Beissa s Feyerabendom alebo Fecenka s Ložekom.

V predloženej práci sú zhodnotené výsledky trojročného pokusu zameraného na sledovanie vplyvu rôznych faktorov (poveternostných podmienok, výživy, výsevnej vzdialenosti) na úrodu buliev cukrovej repy.

Materiál a metody

Naznačenú problematiku sme riešili v rámci polyfaktorových poľných pokusov v rokoch 1999-2001 na experimentálnych bázach OVÚA vo Vysokej nad Uhom a v Milhostove. Lokality sa nachádzajú v kukuričnej výrobnej oblasti v centrálnej časti Východoslovenskej nížiny, ktorá patrí do veľmi teplej, suchej až veľmi suchej klimatickej oblasti. V Milhostove sa pokus realizoval na fluvizemi glejovej (ide o pôdu ílovito-hlinitú, veľmi ťažkú), vo Vysokej nad Uhom na fluvizemi (stredne ťažká pôda). Pôdno-klimatická charakteristika pokusných stanovíšť je v tabuľkách 1 a 2. Meteorologické údaje sú získané z pozorovacích staníc SHMÚ umiestnených v bezprostrednej blízkosti stacionárnych pokusov a je zaručená kvalita pozorovania. Podrobný opis stanovišťa a pôdnoklimatických podmienok je uvedený v práci Tótha a Šantu.

Tabuľka 1: Klimatická charakteristika pokusných stanovíšť

Tabuľka 2: Pôdna charakteristika podľa variantov výživy a dávky živín

príst.- prístupný pre rastliny, sch. – stanovený podľa Schachtschabela, Tj. – stanovený podľa Tjurina, N-NH4+ - amoniakálny dusík, N-NO3– - dusičnanový dusík

Závislosť úrody buliev od priebehu meteorologických podmienok (teplota, zrážky, Seljaninov koeficient) sme analyzovali podľa sledovaných variantov výživy. Podobne sme analyzovali závislosť úrody od dávok N, P, K živín, ako aj od zaznamenaných pôdnych charakteristík.

Ku každej z týchto analýz sme použili štyri modely jednoduchej korelačno-regresnej závislosti (lineárna, exponenciálna, multiplikatívna a recipročná). V prípade analýzy závislosti úrody od obsahu horčíka v pôde sme použili ďalší, kvadratický model regresnej analýzy.

Počas riešenia sme získali 360 úrodových údajov, 246 údajov o pôdnych vlastnostiach (spriemerované v tab. 2) a dvanásť súhrnných informácií o priebehu počasia (teplota a zrážky v tab.1). Kalkulované boli údaje o potrebe dávok priemyselných N,P,K živín (spolu 36, spriemerované v tab. 2) a Seljaninov hydrotermický koeficient (pre celé vegetačné obdobie plodiny, tab.1). Celkovo sme sledovali 61 príčinných súvislostí, pričom sme vykonali 239 štatistických analýz.

Výsledky a diskuse

V trojročnom sledovaní sme získali priemernú úrodu buliev cukrovej repy 64,26 t.ha-1 (tab. 3). Medzerovitosť bola bežná (na úrovni 5-15 %) s priemerným počtom rastlín 9-11 ks.m-2 . Z hľadiska rokov v oboch pokusoch bola priemerná úroda najvyššia v roku 1999 a najnižšia v roku 2000.

Pokiaľ ide o pôdne typy, bola produkcia buľvy vyššia na fluvizemi glejovej (64,55 t.ha-1 oproti 63,97 t.ha-1 na fluvizemi). Tento pomer medzi pôdnymi typmi sa zachoval v každom roku.

Vo všeobecnosti sme zaznamenali trend zvyšovania úrod buliev cukrovej repy so zväčšovaním výsevnej vzdialenosti. Tento trend bol najvýraznejší v roku 1999 a zachoval sa aj v roku 2000. V roku 2001 však bola najvyššia úroda pri vzdialenosti 18 cm. Všeobecný trend zvyšovania úrod buliev so zväčšovaním výsevnej vzdialenosti neplatil úplne na oboch pôdnych typoch (na fluvizemi glejovej úrada so vzdialenosťami 16-18-20 cm stúpla 64,80-65,56-66,90 t.ha-1, na fluvizemi kolísala – 63,97-63,69-64,90 t.ha-1). Tento trend bol na fluvizemi evidentný okrem roka 2000, kedy bola najvyššia pri najmenšej vzdialenosti. Na fluvizemi glejovej sa všeobecný trend narušil v roku 2001, kedy bola najvyššia úroda pri vzdialenosti na 18 cm.

Šanta v práci zameranej na sledovanie vplyvu výsevnej vzdialenosti na úrodu buliev repy uvádza výsledky pri výsevných vzdialenostiach na 12, 15 a 18 cm v riadku. Zo syntézy súčasných, ako aj predchádzajúcich záverov sledovania a poznatkov praxe môžeme jednoznačne konštatovať, že ak sú podmienky na vzchádzanie repy priaznivé, je treba vysievať na vzdialenosť 18 centimetrov a viac. Výsev na menšie vzdialenosti spôsobuje za priaznivých podmienok prehustenie porastu, buľvy nedorastú na potrebnú veľkosť, v dôsledku čoho pri zbere prepadávajú cez dopravné pásy a dochádza k zberovým stratám. Pri menej priaznivých podmienkach treba voliť výsevky na menšie vzdialenosti.

V pokuse sme podľa variantov výživy najvyššiu úrodu zaznamenali na variante V2, najnižšiu na variante V5. Celkove boli rozdiely v úrode buliev medzi variantami V1 až V4 relatívne malé (1,01 t.ha-1), pričom úroda buliev priamoúmerne korešpondovala s intenzitou výživy na týchto variantoch.

V rámci pôdnych typov, ročníkov a výsevných vzdialeností boli rozdiely značne diferencované. Rozdiel medzi absolútne najvyššou úrodou buľvy (75,18 t.ha-1 fluvizem glejová, 1999, 20 cm, V2) a najnižšou (49,80 t.ha-1 fluvizem, 2001, 16 cm, V5) predstavoval 25,38 t.ha-1, čo je 39,50 % priemernej úrody vyživárskeho pokusu. Dominantným zdrojom variability tohto pokusu bola výživa.

Zo štatistickej analýzy vplyvu sledovaných faktorov na premenlivosť úrody buliev repy v pokuse je evidentný dominantný podiel výživy. Výživa bola zdrojom až 85,07 % variability úrod. Pôdny typ mal silnejší vplyv ako výsevná vzdialenosť. Vplyv ročníka ako samostatného faktora je nižší ako v interakcii pôdnym typom. Podiel zvyšných interakcií je napriek štatisticky vysokej preukaznosti relatívne nízky.

Schmidt uvádza 15-30%-ný podiel výživy na úrode repy, 10-25 % podiel pôdy a jej spracovania, 20 %-ný podiel ochrany rastlín, a 20 %-ný podiel odrody a osiva. Lacko-Bartošová a Líška uvádzajú 15-20 %- ný podiel poveternostných faktorov, ktorý v prípade extrémneho priebehu počasia dosahuje až 30 %. Černý a Pačuta udávajú až 40%-ný podiel vplyvu poveternostných podmienok. Černý, Pačuta, Karabínová udávajú 1,82 %-ný podiel výsevnej vzdialenosti na úrode buliev cukrovej repy.

Dovolíme si konštatovať, že akákoľvek kvantifikácia vplyvu nie je konštantná, ale zodpovedá rozsahu premenlivosti sledovaných podmienok a tým je podmienená. V tomto svetle je žiadúci väčší počet regionálnych analýz zohľadňujúcich oblastné resp. miestne špecifiká.

Z hľadiska obdobného zhodnotenia vplyvu sledovaných chemických vlastností pôdy na úrodu buliev repy sme zistili stredne silné až veľmi silné korelačné vzťahy (r = 0,565858 až r = 0,907551) okrem veľmi slabej korelácie v prípade pH (r = 0,0797157), ktorého hodnoty mali príliš úzke rozmedzie (pH=6,35- 6,50; tab. 2) na dosiahnutie výraznejšieho vplyvu. Celkove sa úroda buľvy cukrovej repy vysoko preukazne zvyšovala so stúpajúcou hladinou amoniakálneho a dusičnanového dusíka, fosforu, draslíka, vápnika i humusu (ako aj hodnoty pH) v pôde, okrem pH hodnoty, pri ktorej sme preukaznú závislosť nezistili.

V prípade horčíka sme zistili vysokopreukaznú, veľmi silnú, avšak negatívnu koreláciu (r = 0,791135) s úrodami hodnoty horčíka v pôde mali úzke rozmedzie (127,3-141,3 mg.kg-1), pričom najvyššia hodnota bola nameraná práve na variante, ktorý je dlhodobo bez aplikácie živín v rámci celej rotácie osevného postupu (variant V5).

Horčík je podľa Riníka a Šoltýsovej živinou, ktorej vyšší obsah v pôde sa prejavuje práve na dlhodobo nevyživovaných variantoch pôdy. Tento fakt nás prinútil k tomu, aby sme špeciálne v prípade horčíka napriek vysokej preukaznosti lineárneho regresného modelu, ktorý jednoznačne svedčí o klesaní úrod buliev repy v závislosti od zvyšovania hladiny horčíka v pôde) vykonali analýzu kvadratického modelu regresie.

Hodnota indexu determinácie kvadratického modelu (r-sq = 69,75) prevyšuje adekvátnu hodnotu lineárneho modelu (r-sq = 62,59), čo svedčí o vyššej relevantnosti „delinearizovaného“ vzťahu. Inými slovami podľa kvadratického modelu stúpa úroda buliev repy v závislosti od zvyšovania obsahu horčíka v pôde na variantoch V1-V4. Opačnú tendenciu nadobúda vzťah prechodom medzi skupinou variantov V1-V4 k nehnojenej kontrole V5. Nízke úrody na variante V5 dávame v tomto zmysle do súvislosti s nízkym obsahom ostatných živín v pôde a s absenciou výživy priemyselnými hnojivami. Negatívne účinky horčíka by sme podľa Beissa a Feyerabenda, mohli očakávať až pri úrovni, ktorá mnohonásobne prevyšuje hodnoty vysokého obsahu tejto živiny v pôde.

Vyššia hodnota korelačného koeficienta v prípade amoniakálneho dusíka N-NH4 (r= 0,815612) v porovnaní s dusičnanovým N-NO3 (r = 0,565858), vo svetle faktu, že cukrová repa prijíma dusík prednostne v dusičnanovej forme Šoltýsová a vzájomných premien foriem dusíka v pôde, poukazuje podľa nášho názoru na skutočnosť, že je dôležitejšia stabilita zásobovania a možného príjmu tejto živiny ako jeho vyššia momentálna prístupnosť vrátane nadbytku. Potvrdzujú to rozdiely v indexoch determinácie foriem dusíka, keď variabilita N-NH4+ (v rozsahu 7-10 mg.kg-1) spôsobila vyššie percento zmien varability v úrode buliev (66,52 %-r-sq) ako variabilita N-NO3 - (v rozsahu 6,9 –13,0 mg.kg-1) (32,02 % (r-sq). Zvyšovanie hladiny dusíka v rámci uvedeného rozsahu pozitívne vplývalo na veľkosť získanej úrody. Na optimálnu hladinu dusíka v pôde sa názory rôznia. Bízik, Zápotočná a Malá udávajú optimálnu hladinu anorganického dusíka na úrovni 3?5 mg.kg-1, Šoltýsová na úrovni okolo 10 mg.kg-1.

Celkovo vysoké hodnoty korelačných koeficientov závislosti úrody repy od obsahu živín v pôde ako aj dodaných živín NAK poukazujú na význam správnej výživy. Na tú istú skutočnosť poukazujú výsledky analýzy závislosti úrody od priebehu počasia (teplota, zrážky, hydrotermický koeficient podľa Seljanina), a to podľa sledovaných variantov výživy jednotlivo, ale aj za všetky varianty spolu.

Úroda buliev cukrovej repy na sledovaných variantoch výživy diferencovane závisela od teploty, zrážok a hydrotermického režimu (tab. 8). Vysoko preukaznú závislosť od zrážky a hydrotermického koeficientu sme zistili pri variante V5, z ostatných variantov (V1-V4) preukáznú závislosť od teploty na variante V1. Ostatné vzťahy boli nepreukazné.

Výsledky štatistickej analýzy klimatických podmienok poukazujú na skutočnosť, že úroda buliev je tesnejšia od počasia a závisí na nehnojených variantoch. Inými slovami, výživa zmierňuje nepriaznivé účinky klimatických faktorov. V tomto smere treba priaznivo hodnotiť čo najvyššiu miernu „nepreukaznosť“ sledovaných závislostí, ktorá je najvyššia práve na variante V4 (hl. význ.=0,95218), kde bola použitá metóda elektroultrafikácie.

V zmysle získaných výsledkov môžeme dobrú úrodu buliev dať do súvislosti s vyššími teplotami vo vegetačnom období, ale aj dostatočným množstvom zrážok. Podľa Kováčovej aj dostatočné množstvo zrážok v zimnom období.

Závěr

Úspešnosť pestovania cukrovej repy do značnej miery závisí od zvládnutia výživy a organizácie porastu, ale aj od voľby vhodnej odrody. Vychádzajúc zo získaných výsledkov a preštudovanej literatúry odporúčame pre poľnohospodársku prvovýrobu

- vykonávať racionálne hnojenie cukrovej repy na základe výsledkov pôdneho i rastlinného materiálu, (pričom preferujeme metódu EUF - elektroultrafiltrácia), na základe bilancie prístupného dusíka v pôde určiť predsejbovú dávku dusíka počas vegetácie cukrovej repy a na základe ľahko hydrolyzovateľného dusíka v pôde realizovať korekciu výživy,

- pri voľbe optimálnej výsevnej vzdialenosti v riadku odporúčame diferencovaný prístup, ktorý zohľadňuje konkrétne pôdnoklimatické pomery (v špecifických podmienkach Východoslovenskej nížiny, výsev na 200, resp. 180 mm),

- v pôdno-klimatických podmienkach Východoslovenskej nížiny odporúčame testované odrody pestovať v preferenčnom poradí (Olympus > Flair > Formula >Adonis > Ibiza > Kredo > Adela > Interna > Monriz).

Použitá literatura

1. BEISS, U.-FEYERABEND, I.: Methoden der Bodenuntersuchung zur Ermittelung des Dungerbedarf von Zuckerindustrie. In: Zuckerrube, vol. 33, 1984, N.9, p. 832-840.

2. BÍZIK, J.: Podmienky optimalizácie výživy rastlín dusíkom. In: Poľnohosp. Veda – Ser. A, 1989, 189 s.

3. BÍZIK, J. – ZÁPOTOČNÝ, V. – MALÁ, Š.: Možnosti ovplyvnenia kvality cukrovej repy v druhej polovici vegetácie závlahou. In: Naše Pole, roč. 6, č. 8, 2002, s.22-23

4. ČERNÝ, I.- PAČUTA, V.: Analýza vplyvu a podielu niektorých pestovateľských faktorov na úrodu cukrovej repy In: Listy cukrov. a řepař. , roč. 114, 1998, č. 4, s. 112-115.

5. ČERNÝ, I.-PAČUTA, V.-KARABÍNOVÁ, M.: Vplyv antropogénnych faktorov na úrodu a digesciu cukrovej repy. In : Poľnohospodárstvo roč. 46, 2000, č.1, s. 21-33.

6. DANILOVIČ, M.: Využívanie úrodového potenciálu jačmeňa siateho jarného v agroklimatických podmienkach Východoslovenskej nížiny. In: Zborník vedeckých prác. 16, OVUA, Michalovce, 2000, s.7-17, ISBN 80-968519-0-X

7. FECENKO, J.-LOŽEK, O.: Výživa a hnojenie poľných plodín. SPU Nitra – Duslo a.s. Šaľa, 2000, 442 s. ISBN 80-7137-777-5.

8. KOVÁČOVÁ, M.: Reakcia cukrovej repy na priebeh klimatických podmienok In: Listy cukrov a řepař. roč. 112, 1996, č. 7-8, s. 213.

9. LACKO-BARTOŠOVÁ, M.-LÍŠKA, E.: Termodynamické podmienky pestovania cukrovej repy vo vybraných okresoch Západoslovenského kraja In: Rostl. Výr., roč. 33, 1987, č. 9, s. 1001-1008.

10. PAČUTA, V.-KARABÍNOVÁ, M.-ČERNÝ, I.: Vplyv poveternostných podmienok a antropogénnych faktorov na vybrané ukazovatele kvality cukrovej repy. In: Řepařství 1988 (sbor. referátů). Praha, ČZU, 1988, s. 79-83.

11. RINÍK, E. – ŠOLTÝSOVÁ, B.: Režim základných živín v systéme dlhodobého striedania plodín a diferencovanej intenzity hnojenia minerálnymi hnojivami. (výskumná správa), Michalovce OVUA, 1997, 19 s.

12. SCHMIDT, T. a kol.: Vliv podmínek na dynamiku rustu a chemické složení cukrovky. In: Listy cukrov. 1980, č. 6, s. 121.

13. ŠANTA, I.:Výsevná vzdialenosť v riadku a jej vplyv na úrodu a kvalitu cukrovej repy. In: Tretia vedecká celoslovenská repárska konferencia. Nitra, SPU, 1999, s.71-73, ISBN 80-213-0877-X

14. ŠOLTÝSOVÁ, B.: Režim obsahu a foriem dusíka v podmienkach hnojenia pôd VSN. (výskumná správa) Michalovce. OVUA, 1997, 33s.

15. ŠVACHULA, V.: Zmírňovaní nepříznivých vlivů počasí na produkci cukrovky. In: Řepařství 1998 (sbor. referátů). Praha, ČZU, 1998, s. 99-103.

16. TÓTH, Š. – ŠANTA, I.: Biologická racionalizácia pestovania cukrovej repy na VSN (záverečná správa). Michalovce: OVÚA, 2002, 40 s.

Adresa autora