Przejdź do treści

dr hab. Iwona Mystkowska, dr inż. Alicja Baranowska, dr Anna Rogóż-Matyszczak.

STRESZCZENIE OPISU WPŁYWU

Współczesne rolnictwo poszukuje metod uprawy przyjaznych środowisku naturalnemu. Jedną z nich jest zastosowanie w produkcji roślinnej biostymulatorów (substancji ujętych w grupie środków ochrony roślin). Najczęściej uprawianą rośliną na terenie Polski wschodniej jest ziemniak. Stosowanie  biostymulatorów w uprawie ziemniaka jest uzasadnione zwiększeniem wielkości i jakości plonu oraz pożądanych składników chemicznych (białko, składniki mineralne), a obniżeniem składników niepożądanych np. glikoalkaloidy.

W projekcie badawczym „Plonowanie i cechy jakościowe ziemniaka jadalnego (Solanum tuberosum L.  w warunkach stosowania biostymulatorów i herbicydu” podjęto tę bardzo istotną kwestię, zwłaszcza, że badania w tej tematyce na obszarze powiatu bialskiego nie były dotychczas prowadzone lub są one fragmentaryczne. W Polsce ziemniak jest nadal chętnie spożywany i zajmuje czołowe miejsce w codziennej konsumpcji – jego spożycie w ostatnich latach wynosi 90-100 kg/mieszkańca rocznie. Jest produktem zalecanym w żywieniu dzieci, młodzieży i dorosłych. Stanowi źródło niezbędnych składników odżywczych i musi spełniać określone wymagania jakościowe, o których decyduje skład chemiczny determinowany czynnikami środowiskowymi, zabiegami agrotechnicznymi i właściwościami genetycznymi odmian.

CHARAKTERYSTYKA GŁÓWNYCH WNIOSKÓW Z BADAŃ NAUKOWYCH

Efektem działalności naukowo-badawczej prowadzonej w Państwowej Szkole Wyższej im. Papieża Jana Pawła II w Białej Podlaskiej w ramach tematu statutowego „Plonowanie i cechy jakościowe ziemniaka jadalnego (Solanum tuberosum L.  w warunkach stosowania biostymulatorów i herbicydu”były  wyniki badań naukowych opublikowane w pracach [R1-R5]. W prowadzonych badaniach czynnikami doświadczenia były odmiany ziemniaka jadalnego oraz zabiegi pielęgnacyjne z wykorzystaniem biostymulatorów wykonywane w zróżnicowanych warunkach środowiskowych powiatu bialskiego.

Biostymulatory stosuje się najczęściej dolistnie w celach profilaktycznych lub interwencyjnych. Ich działanie polega na stymulacji rozwoju liści, łodyg i korzeni roślin, na uzupełnianiu niedoboru składników pokarmowych w okresie wegetacji spowodowanych m.in. intensywnym rozwojem roślin, suszą, błędami agrotechnicznymi. Biostymulatory umożliwiają bardziej efektywne pobieranie składników pokarmowych z podłoża, a tym samym lepsze zaopatrzenie roślin w składniki odżywcze.  Ważnym elementem w agrotechnice ziemniaka jest proces tzn. „ekologizacji” oraz stałe obniżanie jednostkowych kosztów uprawy. Obecnie zmagamy się z wyraźnie odczuwalnymi zmianami klimatu i związanymi z nimi coraz bardziej ekstremalnymi warunkami pogodowymi, którym towarzyszą różne czynniki stresujące dla roślin np. wysokie i niskie temperatury, okresowe susze, powodzie. Przy występowaniu tak niekorzystnych warunków w produkcji roślinnej zastosowanie biostymulatorów jest szczególnie uzasadnione, ponieważ ich działanie sprowadza się do podwyższenia naturalnie występującej u roślin odporności lub tolerancji na dany czynnik stresowy, zwiększając  wigor oraz siły witalne roślin, przez co łatwiej mogą one przetrwać niekorzystne warunki podczas wegetacji. Wykorzystanie biostymulatorów poprawiających kondycję roślin i jakość środowiska glebowego wpisuje się w międzynarodowy trend związany z ograniczeniem chemizacji gleb i wód oraz poprawę jakości płodów rolnych. Biostymulatory aplikowane podczas wegetacji roślin powinny zmieniać ich metabolizm w taki sposób, aby stały się one silniejsze i odporniejsze na ataki patogenów, czy działanie niekorzystnych warunków atmosferycznych. Uzyskane wyniki badań naukowych były prezentowane podczas spotkań i szkoleń prowadzonych dla rolników zajmujących się produkcją roślinną.

Wyniki badań wnoszą istotne elementy w rozwój agronomii w zakresie technologii produkcji ziemniaka jadalnego na cele spożywcze i poszerzają wiedzę o wpływie stosowania biostymulatorów na cechy jakościowe bulw oraz na ochronę środowiska.

CHARAKTERYSTYKA ROLI  PODMIOTU  W OSIĄGNIĘCIU  EFEKTÓW  DZIAŁALNOŚCI  NAUKOWEJ

„Plonowanie i cechy jakościowe ziemniaka jadalnego (Solanum tuberosum L.  w warunkach stosowania biostymulatorów i herbicydu”. W wyniku trzyletnich (2015-2017) doświadczeń polowych prowadzonych w gospodarstwach indywidualnych w środkowo-wschodniej Polsce w miejscowości Międzyrzec Podlaski
 i gminie Biała Podlaska, stwierdzono, że stosowanie  biostymulatorów w uprawie ziemniaka jadalnego jest uzasadnione zwiększeniem wielkości i jakości plonu oraz pożądanych składników chemicznych bulw (białko, witamina C, polifenole, składniki mineralne), a obniżeniem składników niepożądanych (glikoalkaloidy, azotany).
W prowadzonych badaniach wykazano zróżnicowaną reakcję odmian na aplikowane biostymulatory oraz zależność między czynnikami doświadczenia, a warunkami środowiskowymi w latach badań.


OPIS BIBLIOGRAFICZNY i STRESZCZENIE OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH

[R1] Mystkowska I. 2019. Reduction of glycoalkaloids in potato under the influence of biostimulators.
Applied Ecology and Environmental Research. 17(2): 3567-3574.

Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu biostymulatorów na zawartość glikoalkaloidów w liściach i bulwach trzech odmian ziemniaka jadalnego. Eksperyment założono w układzie split-plot w trzech powtórzeniach. Badanymi czynnikami były: I – trzy odmiany ziemniaka jadalnego: Honorata, Jelly, Tajfun, a II – pięć sposobów stosowania biostymulatorów: obiekt kontrolny, biostymulator Kelpak SL®, Titanit®, GreenOk®, BrunatneBio Złoto Cytokinin. Najmniejsze stężenie glikoalkaloidów w liściach i bulwach ziemniaka jadalnego stwierdzono w odmianie Jelly – średnio w liściach 251.1 mg/kg, a w bulwach – 80.51 mg/kg, zaś największe w odmianie Tajfun– średnio w liściach 369.8 mg/kg, w bulwach 109.7 mg/kg. Pod wpływem wszystkich bioregulatorów nastąpiło istotne zmniejszenie zawartości szkodliwych glikozydów w porównaniu do obiektu kontrolnego. Najmniejsze stężenie zanotowano pod wpływem biostymulatora BrunatneBio Złoto – średnio w liściach 293.5 mg/kg, w bulwach 91.3 mg/kg.

[R2] Gugała M., Mystkowska I., Rogóż-Matyszczak A., Zarzecka K., Sikorska A. (2019). Content of the selected macro-elements in potato tubers (Solanum tuberosum L.) treated with biostimulators.
Applied Ecology and Environmental Research, 17(5), 11925-11933.


Celem badań była ocena zawartości wybranych składników mineralnych (fosforu, wapnia i magnezu) w bulwach ziemniaka jadalnego. Badania polowe przeprowadzono w latach 2015-2017 z zastosowaniem biostymulatorów w gospodarstwie indywidualnym w miejscowości Międzyrzec Podlaski. Badano wpływ dwóch czynników: I – odmiany: Honorata, Jelly, Tajfun, II – cztery warianty stosowania biostymulatorów: Kelpak SL, Titanit, GreenOk, BrunatneBio Złoto i wariant kontrolny.W prezentowanych badaniach zastosowane biostymulatory podwyższały zawartość wybranych składników mineralnych w bulwach badanych odmian. Bulwy roślin traktowanych preparatem BrunatneBio Złoto charakteryzowały się największą zawartością fosforu, wapnia i magnezu w porównaniu do roślin z obiektu kontrolnego. Zawartość makroelementów w bulwach była istotnie różnicowana genotypem odmiany. Największą koncentrację fosforu i wapnia stwierdzono w bulwach odmiany Tajfun, a magnezu u odmiany Honorata. Duża ilość opadów w 2017 roku przyczyniła się do zwiększenia zawartości fosforu, wapnia i magnezu w bulwach ziemniaka. Przeciętna zawartość fosforu wynosiła średnio: 3.4 g∙kg-1, wapnia 0.73 g∙kg-1, a magnezu 1.36 g∙kg-1.

[R3] Mystkowska I. (2018). Zawartość białka ogólnego i właściwego w bulwach ziemniaka w zmiennych warunkach pogodowych pod wpływem stosowania biostymulatorów.
Acta Agrophysica, 25(4), 475-483.

Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu rodzaju stosowanych biostymulatorów (Kelpak SL®, Titanit®, GreenOk®, BrunatneBio Złoto®) na zawartość białka ogólnego i właściwego w bulwach trzech odmian ziemniaka jadalnego (Honorata, Jelly, Tajfun). Zawartość białka ogólnego i właściwego w bulwach ziemniaka była istotnie różnicowana genotypem odmiany. Największą zawartość białka ogólnego stwierdzono w bulwach odmiany Tajfun, a białka właściwego w bulwach odmiany Jelly. Biostymulator BrunatneBio Złoto wpływał istotnie na zwiększenie białka ogólnego i właściwego w bulwach ziemniaka w porównaniu do wariantu kontrolnego. Najkorzystniejsze warunki klimatyczne na zwiększenie białka ogólnego i właściwego uzyskano w 2016 roku, który charakteryzował się najniższą liczbą opadów odnotowaną w sezonie wegetacyjnym oraz mniejszą od średniej z wielolecia temperaturą powietrza.

[R4] Mystkowska I. (2018). The content of iron and manganese in potato tubers treated with biostimulators and their nutritional value. Applied Ecology and Environmental Research, 16(5), 6633-6641.

Celem badań była ocena zawartości i wartości żywieniowej żelaza i manganu w bulwach ziemniaka jadalnego w latach 2015-2017 z zastosowaniem biostymulatorów w gospodarstwie indywidualnym w miejscowości Międzyrzec Podlaski. Doświadczenie założono metodą losowanych podbloków (split-plot). Badano wpływ dwóch czynników. Czynnikiem pierwszego rzędu były trzy odmiany ziemniaka jadalnego: Honorata, Jelly, Tajfun, a drugiego rzędu pięć sposobów stosowania biostymulatorów: Kelpak SL, Titanit, GreenOk, BrunatneBio Złoto Cytokininy, obiektem kontrolnym były rośliny ziemniaka opryskiwane wodą destylowaną.Rośliny ziemniaka trzykrotnie traktowano biostymulatorami (początek kwitnienia, w pełni kwitnienia i po kwitnieniu roślin). Duża ilość opadów w 2017 roku przyczyniła się do zwiększenia zawartości żelaza i manganu w bulwach ziemniaka. Bulwy roślin traktowanych preparatem BrunatneBio Złoto Cytokiny charakteryzowały się największą zawartością żelaza i manganu w porównaniu do roślin z obiektu kontrolnego. Tytanit zmniejszył zawartość manganu i żelaza w bulwach. Zawartość mikroelementów w bulwach była istotnie różnicowana genotypem odmiany. Największą koncentrację Mn stwierdzono w bulwach odmiany Jelly, Fe u odmiany Honorata. Przeciętna zawartość manganu wynosiła średnio: 4.4 mg∙kg-1 , a  żelaza 43.5 mg∙kg-1 , co pokrywa zapotrzebowanie odpowiednio w 1.7 i 5.5% na dzień.

[R5] Mystkowska I.  (2018). Biostymulatory jako czynnik wpływający na plon ziemniaka jadalnego.
Acta Agrophysica, 25(3), 307-315,

Celem badań było określenie wpływu stosowanych biostymulatorów na plon trzech odmian ziemniaka jadalnego. Doświadczenie polowe przeprowadzono w układzie split-plot w trzech powtórzeniach. Badanymi czynnikami były: I – trzy odmiany ziemniaka jadalnego: Honorata, Jelly, Tajfun, II – pięć rodzajów stosowania biostymulatorów: obiekt kontrolny (bez stosowania biostymulatorów), biostymulator Kelpak SL®, Titanit®, GreenOk®, BrunatneBio Złoto®. Zastosowane w doświadczeniu biostymulatory wpływały na zwiększenie plonu (średnio o 1,6 t·ha-1) w porównaniu do poletka kontrolnego. Przy niekorzystnym układzie warunków pogodowych, niesprzyjającym plonowaniu ziemniaków, po zastosowaniu biostymulatorów uzyskano wyższy plon o 1,2 t·ha-1 niż w warunkach korzystnych. Biostymulator BrunatneBio Złoto wpływał istotnie na zwiększenie i strukturę plonu bulw ziemniaka w porównaniu do obiektu kontrolnego. Uprawiane odmiany różniły się pod względem wielkości plonu. Najwyżej plonowała Jelly (średnio 51,05 t·ha-1) i charakteryzowała się większym udziałem w plonie ogólnym bulw dużych niż odmiany Tajfun i Honorata. Największe plony i procentowy udział bulw dużych uzyskano w warunkach pogodowych 2017 roku, a w pozostałych latach plony były średnio o 1,1-1,2 t·ha-1 mniejsze.

CHARAKTERYSTYKA WPŁYWU DZIAŁALNOŚCI NAUKOWEJ, W TYM KTÓREJ WYNIKI SĄ PRZEDMIOTEM KOMERCJALIZACJI, ZE WSKAZANIEM ZWIĄZKU MIĘDZY DZIAŁALNOŚCIĄ NAUKOWĄ A TYM WPŁYWEM ORAZ GRUPY SPOŁECZNEJ BĘDĄCEJ BENEFICJENTEM TEGO WPŁYWU I OBSZARU, NA KTÓRY DZIAŁALNOŚĆ NAUKOWA MA NAJWIĘKSZY WPŁYW

Obecnie rozwój rolnictwa oparty jest na wysokim poziomie chemizacji i mechanizacji produkcji. Stosowane w tym systemie uprawy wysokie dawki nawozów mineralnych, pestycydów zapewniają wysokie plony ale stwarzają również bardzo duże zagrożenie dla środowiska naturalnego (zanieczyszczenie gleby, wody, powietrza), zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt. Stworzyło to potrzebę poszukania nowych technologii, które zapewnią wysokie plony ale będą przyjazne środowisku. Systemy, które spełnią te wymagania to produkcja integrowana i ekologiczna, które dają gwarancję bezpiecznego produktu żywnościowego przy poszanowaniu praw ochrony środowiska naturalnego.

Również jednym z ważniejszych ograniczeń w produkcji roślinnej są postępujące zmiany klimatu których skutkiem są m. in. przedłużające się okresy suszy. Zjawisko to stanowi coraz większy problem w uprawie roślin szczególnie ziemniaka jadalnego, który jest podatny na suszę z powodu płytkiego systemu korzeniowego i niskiej zdolności do regeneracji. Susza zmniejsza wzrost roślin oraz jakość, wielkość i liczbę bulw. Skutki suszy zależą od czasu jej trwania i stopnia nasilenia. Jednym z wykonalnych i praktycznych sposobów radzenia sobie z globalnym ociepleniem oraz zjawiskiem suszy  jest wprowadzenie do uprawy określonych zabiegów  stanowiących profilaktykę i łagodzenie stresu od początku do końca okresu przyrostu masy bulw oraz hodowla nowych odmian ziemniaka odpornych na wysoką temperaturę i suszę. Przeprowadzone badania w powiecie bialskim dostarczają informacji o stosowaniu dolistnego dokarmiania roślin ziemniaka biostymulatorami zawierającymi szybko przyswajalne składniki pokarmowe, które pomagają roślinie walczyć ze stresem suszy  i wysokiej temperatury, chorobami i szkodnikami oraz dostarczają wiedzy o wpływie stosowania biostymulatorów na cechy jakościowe bulw. Wyniki badań były i są wykorzystywane przez otoczenie społeczno-gospodarcze branży rolniczej. Rolnicy z powiatu bialskiego prowadzący ekologiczną i konwencjonalną uprawę ziemniaka jadalnego stosują biostymulatory, które wpłynęły korzystnie na plonowanie i jakość bulw, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa bulw w celu ochrony zdrowia konsumenta. Stosowanie ekologicznej produkcji prowadzi do zwiększenia ilości materii organicznej i poprawy warunków wzrostu i rozwoju roślin. Wpływ na to mają nowe technologie uwzględniające ograniczenia nawożenia i środków ochrony roślin poprzez wprowadzanie do produkcji ziemniaka preparatów poprawiających zdrowotność i odporność roślin na warunki stresowe, którymi są biostymulatory. Centralny Ośrodek Badania Odmian Roślin Uprawnych Stacja Doświadczalna Oceny Odmian w Ciciborze Dużym prowadząc uprawę ziemniaka jadalnego po zastosowaniu biostymulatorów odnotowała korzystne efekty (większy plon bulw, lepszą zdrowotność) w uprawie tej rośliny [S3]. Wyniki badań zostały upowszechnione wśród plantatorów ziemniaka w gminie Biała Podlaska, którzy chętnie stosują biostymulatory w produkcji roślinnej [S1, S2, S4, S5]. Plantatorzy po zastosowaniu biostymulatorów uzyskali większy plon handlowy bulw ziemniaka z jednoczesnym ograniczeniem liczby bulw małych, co przełożyło się na efektywność ekonomiczną prowadzonej produkcji.

SZCZEGÓŁOWA  CHARAKTERYSTYKA  DOWODÓW WPŁYWU DZIAŁALNOŚCI NAUKOWEJ

[S1] Gospodarstwo Ekologiczne w Sitniku, Grzegorz Zaremba, 21-500 Biała Podlaska

[S2] Gospodarstwo Rolne, Piotr Bursztyński, ul Leśna 6B, Rakowiska, 21-500 Biała Podlaska

[S3] Centralny Ośrodek Badania Odmian Roślin Uprawnych Stacja Doświadczalna Oceny Odmian w Ciciborze Dużym, Cicibór Duży 80, 21-500 Biała Podlaska

[S4] Gospodarstwo Rolne Maciej Pietraszuk, Zaczopki Kol. 19, 21-504 Rokitno

[S5] Gospodarstwo Rolne Gabriel Demianiuk, Cicibór Duży 49, 21-500 Biała Podlaska

INFORMACJE, CZY WPŁYW POWSTAŁ W WYNIKU INTERDYSCYPLINARNYCH BADAŃ NAUKOWYCH LUB PRAC ROZWOJOWYCH, ORAZ CHARAKTERYSTYKI ZNACZENIA INTERDYSCYPLINARNOŚCI BADAŃ NAUKOWYCH LUB PRAC ROZWOJOWYCH DLA POWSTANIA TEGO WPŁYWU

Badania mają charakter interdyscyplinarny (rolnictwo i ogrodnictwo, ekonomia i finanse, nauki o zdrowiu). Poszukiwanie nowych metod uprawy w produkcji roślinnej, które będą przyjazne dla środowiska ma bardzo duże znaczenie nie tylko dla ochrony przyrody, zdrowia konsumentów ale również ze względu uzyskiwanych efektów ekonomicznych.