„Europejski Fundusz Rolny na rzecz Rozwoju Obszarów Wiejskich: Europa inwestująca w obszary wiejskie”.Operacja mająca na celu innowacyjne wykorzystanie fitosanitarne i nawozowe nowej generacji odmian rzodkwi oleistejw integrowanej uprawie roślin; innowacyjne działania marketingowe” ,współfinansowana jest ze środków Unii Europejskiej Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014-2020.
BADANIA IGR POZNAŃ
2023 r.
pola z rzodkwią
Stwierdzono bardzo dobrą obsadę roślin rzodkwi oleistej odmian Romesa, Rolsema i Roltera oraz gorczycy Bardena i facelii Asta. Rośliny były zdrowe, bez przebarwień i objawów chorobowych. Na korzeniach nie znaleziono objawów porażenia pierwotniakiem Plasmodiophora brassicae wywołującym kiłę kapusty.
W doświadczeniu polowym zastosowano także rzepak kilka odmian, w tym odmiany podatne na kiłę kapusty i kiło-odporne. Na roślinach odmian odpornych na kiłę kapusty nie stwierdzono objawów porażenia pierwotniakiem P. brassicae. Objawy chorobowe występowały na odmianach podatnych lecz ich nasilenie było nieznaczne. W 2024 roku zaplanowano oznaczanie patotypów obecnych na zebranych okazach kiły. Na rzepaku znaleziono także liczne plamy chorobowe wywołane przez grzyby rodzaju Plenodomus spp.
Pobieranie prób gleby i roślin
Pobieranie prób gleby i roślin do badań jakości gleby oraz zdrowotności roślin rzodkwi oleistej, gorczycy, rzepaku i facelii. Część ziemi jest zostawiona w czarnym ugorze. Badania są prowadzone w Gospodarstwach Rolnych w Rydwągach koło Kętrzyna (woj. warmińsko-mazurskie) i Wasylowie koło Hrubieszowa (woj. lubelskie) na ziemiach naturalnie skażonych pierwotniakiem Plasmodiophora brassicae wywołującym kiłę kapusty. Próby są pobierane regularnie i badane pod względem cech fizykochemicznych gleby i gromadzone do badania mikrobiomu glebowego oraz stężenia pierwotniaka.
Centrum badawcze Jülich
Forschungszentrum Jülich zatrudnia ok. 5000 pracowników, w tym 2500 naukowców z uwzględnieniem 500 doktorantów. Około 1500 etatów stanowi personel techniczny; a 1000 etatów przypada na personel administracyjny i pomocniczy. W ciągu roku centrum gości ok. 700 naukowców z innych ośrodków (visiting staff), nie licząc szkoleń i konferencji. W centrum działa kilka superkomputerów, w tym JUQUEEN, o mocy obliczeniowej 4,1 PFLOPS, który 10 lat temu był najszybszym superkomputerem w Europie i piątym na świecie. W takim ośrodku prowadzono badania na rzecz projektu EPI Innowacyjna Rzodkiew.
Platforma fenotypowa w Jülich
Duże rizotrony działające w systemie automatycznym na platformie fenotypowej Forschungszentrum Jülich (Plant Phenotyping Centre) pod kierunkiem Dr. Kerstin Nagel.
Centrum naukowo-badawcze znajdujące się w pobliżu miasta Jülich w niemieckiej Nadrenii Północnej-Westfalii to jeden z największych tego typu ośrodków w Europie. Obecny obszar centrum badawczego stanowi kompleks kilkudziesięciu budynków rozmieszczonych na łącznej powierzchni 2,2 km2. W skład centrum wchodzi dziewięć instytutów badawczych, związanych z biologią, fizyką, medycyną, energetyką jądrową i naukami technicznymi. Badania na rzecz projektu EPI Innowacyjna Rzodkiew zostały zaakceptowane i przyjęte do realizacji w 2023 roku.
Przygotowanie podłoża
do doświadczeń szklarniowych
Przygotowanie
rizotronu
Przygotowanie podłoża do doświadczeń szklarniowych z rzodkwią oleistą na platformie fenotypowej w Jülich. Mielenie i rozdrabnianie substratu do rizotronów.
Rozdrobnione podłoże ciemnej barwy wsypywane jest do wąskiej szczeliny rizotronu a następnie ubijane i po wsadzeniu roślin jest nasączane wodą. Rizotrony mają jedną ściankę przezroczystą co umożliwia śledzenie wzrostu i rozwoju korzeni roślin.
System fotografowania
korzeni w rizotronach
Fotobudka z aparatem Canon EOS podłączona do systemu rejestrowania fotografii cyfrowych w identycznym położeniu, co umożliwia nakładanie kolejnych zdjęć.
Odwzorowanie długości
systemu korzeniowego rzodkwi
Odwzorowanie długości systemu korzeniowego rzodkwi oleistej na rizotronie platformy fenotypowej w Jülich. Pomiar dokonywany był początkowo codziennie a następnie do dwa dni aż do całkowitego przerośnięcia rizotronu. Po prawej zdrowa rzodkiew.
Po lewej więdnące rośliny rzepaku z korzeniami zasiedlonymi przez pierwotniak Plasmodiophora brassicae powodujący kiłę kapusty. Po prawej wyraźne wyrośla korzeniowe (guzy kiły kapusty) na roślinach. Kłopoty z pomiarem polegały na silnym zgrubieniu korzeni, którego odwzorowa-nia nie umożliwiał system stosowany w Jülich.
Komputerowa obróbka danych fenotypowych
Komputerowa obróbka danych fenotypowych na rzecz projektu EPI Innowacyjna Rzodkiew była wyjątkowo żmudna ze względu na dużą obfitość i szybki rozwój korzeni rzodkwi. Pierwszym etapem badań po wykonaniu zdjęć korzeni w rizotronach było odwzorowanie korzeni pierwszego i drugiego rzędu na tablecie graficznym oraz opracowanie własnej metody dwukolorowego zaznaczania objawów kiły kapusty, które występowały głównie na korzeniach rzepiku Brassica rapa oraz rzepaku ozimego B. napus. Zdarzały się też rośliny Raphanus sativus z objawami kiły kapusty na korzeniach.
Wykonanie analiz prób biomasy roślin międzyplonowych
pobranych z poletek doświadczalnych
W okresie jesienno-zimowym przeprowadzona została analiza zawartość i nagromadzenie w biomasie międzyplonów podstawowych składników pokarmowych: N, P, K, Mg, Ca i Na. Oceniona została również zawartości suchej masy poplonów metodę suszarkową (105°C). Do oznaczenia zawartości makroskładników w próbach biomasy, wysuszony i zmielony materiał roślinny zmineralizowano w stężonym kwasie siarkowym oraz roztworze wody utlenionej. Do oznaczenia zawartości azotu ogółem w badanym materiale wykorzystano aparat do destylacji azotu typu: Büchi Destillation Unit B-324. Zawartość fosforu oznaczono kolorymetrycznie według metody molibdenowej. Zawartość potasu, wapnia, magnezu i sodu oznaczono metodą Absorpcjyjnej Spektrometrii Atomowej (AAS) .
Fot. 1 Spektrometr Absorpcji Atomowej Philips PU 9100X, służył do oznaczenia metodą AAS, zawartości potasu, wapnia, magnezu i sodu w badanym materiale roślinnym (w biomasie międzyplonów rzodkwi oleistej, gorczycy białej i facelii błękitnej) lub w próbach pobranych z gleby.
Fot. 1 Spektrometr Absorpcji Atomowej Philips PU 9100X, służył do oznaczenia metodą AAS, zawartości potasu, wapnia, magnezu i sodu w badanym materiale roślinnym (w biomasie międzyplonów rzodkwi oleistej, gorczycy białej i facelii błękitnej) lub w próbach pobranych z gleby.
Badania wdrożeniowe z uprawą buraka cukrowego i ziemniaka
W wytypowanych w woj. kujawsko-pomorskim (Krajna, Pomorze i Kujawy) 4 gospodarstwach rolnych należących do współrealizatorów operacji przeprowadzone zostały wdrożeniowe doświadczenia pasowe, które pozwoliły na porównanie i ocenę oddziaływania zmodyfikowanej (poprzez przedłużenie okresu wegetacji roślin lub mulczowanie) technologii uprawy międzyplonowej 3 genotypów/odmian rzodkwi oleistej (Romesa, Rolsema i ród rzodkwi o długich korzeniach) oraz gorczycy białej Bardena lub facelii błękitnej Asta na populację H. schachtii oraz zdrowotność i plonowanie buraka cukrowego. Stanowiska pod uprawę buraka cukrowego wybrane zostały w zróżnicowanych lokalizacjach z glebą płową typową lub czarną ziemią, przy różnych ilościach i rozkładzie opadów, co wpłynie na konieczność dostosowania uprawy do lokalnych warunków siedliskowych. W wybranych losowo miejscach (po 10 m2) z każdego obiektu pobrane zostały 4 próby korzeni buraka, celem oceny wielkości i jakości przetwórczej korzeni buraka cukrowego (autoanalizator Venema).
Zostały założone doświadczenia wdrożeniowe oceniające wpływ uprawy rzodkwi oleistej na stanowisko pod uprawę ziemniaka. W okresie wegetacji oceniano porażenie roślin ziemniaka przez patogeny grzybowe oraz wielkość i strukturę plonu bulw pobranych z wyznaczonych fragmentów pola, na którym uprawiane były różne rośliny międzyplonowe.
Fot 3. Siew buraka cukrowego na polu doświadczalnym w Sypniewie/Wilczych Jarach, po zastosowaniu międzyplonów z rzodkwi oleistej, gorczycy białej lub facelii błękitnej, 2023.
Fot. 4 Siewki buraka cukrowego na polu doświadczalnym w Sokolnikach, 2023
Fot. 5 Siewki buraka cukrowego na polu doświadczalnym w Sypniewie, 2023
Fot. 6 Zbiór buraka cukrowego z doświadczenia w Sypniewie, 2023
Fot 3. Siew buraka cukrowego na polu doświadczalnym w Sypniewie/Wilczych Jarach, po zastosowaniu międzyplonów z rzodkwi oleistej, gorczycy białej lub facelii błękitnej, 2023.
Fot. 8 Zbiór korzeni buraków cukrowych z poletek doświadczalnych na polu w miejscowości Radzicz 20.09.2023
Fot. 9 Doświadczenia wdrożeniowe oceniające wpływ uprawy rzodkwi oleistej na strukturę gleby, porażenie roślin ziemniaka przez patogeny grzybowe, stanowisko Sadkowski Młyn 28.07.2023
Fot. 10 Zbiór ziemniaków z wyznaczonych miejsc z kilku wariantów upraw pasowych międzyplonów (rzodkiew oleista, gorczyca biała lub facelia błękitna), 20.09.2023
Fot. 11 Ziemniaki przygotowane do analiz laboratoryjnych. Ocena porażenia przez choroby grzybowe, liczba bulw i waga z podziałem na frakcje, zawartość suchej masy, skrobi.
Fot. 12 Linia analityczna z autoanalizatorem VENEMA, wykorzystywanym do oznaczania jakości przetwórczej korzeni buraka cukrowego; na jakoś przetwórczą składa się zawartość sacharozy oraz zawartości melasotworów, czyli zawartość jonów potasu i sodu oraz azotu alfaaminowego.