Pěstování pšenice ozimé s pomocnou plodinou

Bc. Václav Kasl

Master's thesis

Cultivation of winter wheat with intercrop plants

Abstract:

Pěstování pšenice ozimé je v dnešní době závislé především na minerálních hnojivech a pesticidech. S vyššími cenami těchto materiálních nákladů je třeba hledat alternativní cesty v pěstování této významné plodiny. Tato diplomová práce se zaměřuje na jednu z možností biotické intenzifikace, a to na pěstování pšenice ozimé (Triticum aestivum) s pomocnou plodinou hrachem rolním (Pisum sativum var. arvense). Hlavním cílem diplomové práce bylo stanovení vlivu pomocné plodiny hrachu rolního (odrůda Arkta) v porostech ozimé pšenice (odrůda KWS Elementary), především na ovlivnění výnosu zrna pšenice ozimé. Dalšími cíli bylo stanovení nadzemní a podzemní biomasy pomocné plodiny v závislosti na struktuře porostu a určení výnosotvorných prvků u rozdílných struktur porostů ozimé pšenice. Pokus byl založen na lokalitě Dolní Lukavice na pozemcích společnosti Lukrena a. s. secím strojem Sky EasyDrill. V rámci pokusu byly založeny čtyři varianty s rozdílnými výsevky, roztečí řádků a s využitím pomocné plodiny. Varianta 1. – výsevek pšenice ozimé (Elementary, 2 MKZ/ha) 90 kg/ha, rozteč řádků pšenice 0,332 m, do meziřádku vysetá ozimá peluška (60 kg/ha). Meziřádková vzdálenost u secího stroje byla 0,166 m. Varianta 2. – výsevek pšenice ozimé (Elementary, 2 MKZ/ha) 90 kg/ha, rozteč řádků pšenice 0,332 m. Varianta 3. – výsevek pšenice ozimé (Elementary, 2,5 MKZ/ha) 108 kg/ha společně s výsevkem ozimé pelušky (48 kg/ha), rozteč řádků pšenice s peluškou 0,166 m. Varianta 4. – výsevek pšenice ozimé (Elementary, 3 MKZ/ha) 130 kg/ha, rozteč řádků pšenice 0,166 m. Agrobiologické kontroly porostu a odběry rostlin probíhaly během celé vegetace pokusu. Výsledky práce dokazují, že výsev pomocné plodiny hrachu rolního do řádku pšenice či do meziřádku výrazně neovlivnil její produkci suché biomasy. Nejvyšší výnos biomasy byl zaznamenán u varianty 4. s výnosem 15,82 t/ha. Dále dokazuje, že rozdílná struktura porostů vycházející z odlišné rozteče řádků měla vliv na tyto výnosotvorné prvky pšenice ozimé (počet klasů na m2 a hmotnost tisíce zrn). Největší počet 571 klasů na m2 byl zaznamenán u 3. varianty. Nejvyšší hmotnost tisíce semen 40,67 g byla zaznamenána pak u varianty 4. Potvrzuje i hypotézu, že použití pomocné plodiny nebylo spojeno s redukcí výnosu ozimé pšenice. Ale v porovnání širších a užších řádků byly významné rozdíly. U širších řádků s roztečí 0,332 byl potvrzen negativní vliv hrachu rolního na pšenici ozimou u varianty 1, kdy dosáhla nejnižšího výnosu 5,71 t/ha. Oproti tomu monokultura pšenice ozimé v širších řádcích dosáhla druhého nejnižšího výnosu 6,39 t/ha. Výrazně vyšší výnos zrna byl zaznamenán u variant setých s roztečí řádků 0,166 m. Především u varianty 3. se pozitivně projevila přítomnost pomocné plodiny, kdy s nižším výsevkem 2,5 milionu klíčivých zrn a výnosem 8,26 t/ha se vyrovnala variantě 4. s výsevem 3 miliony klíčivých zrn a téměř totožným výnosem a nejlepším výnosem pokusu s hodnotou 8,28 t/ha. Výsledky práce poukazují na výhody a nevýhody pěstování pšenice ozimé s pomocnou plodinou. Bude určitě potřeba dalšího výzkumu pro optimalizaci tohoto způsobu pěstování.

Abstract:

Cultivation of winter wheat nowadays relies mainly on mineral fertilizers and pesticides. Due to the increasing prices of these inputs, finding alternative approaches in cultivating this significant crop is necessary. This master's thesis focuses on one of the possibilities of biotic intensification, namely the cultivation of winter wheat (Triticum aestivum) with field pea (Pisum sativum var. arvense) as a companion crop. The main goal of the master's thesis was to determine the influence of the field pea companion crop (Arcta variety) on winter wheat crops (KWS Elementary variety), primarily on grain yield. The other objectives were to determine aboveground and underground biomass of the companion crop depending on crop structure and to identify yield-forming elements in different winter wheat crop structures. The experiment was conducted in Dolní Lukavice on the Lukrena a. s. company's land using the Sky EasyDrill seeding machine. Four variants with different sowing, row spacing and utilization of the companion crop were established. Variant 1 – winter wheat sowing (Elementary, 2 MKZ/ha) 90 kg/ha, wheat row spacing of 0.332 m, inter-row sowing of winter field pea (60 kg/ha). The inter-row distance at the seeding machine was 0.166 m. Variant 2 - winter wheat sowing (Elementary, 2 MKZ/ha) 90 kg/ha, wheat row spacing of 0.332 m. Variant 3 - winter wheat sowing (Elementary, 2.5 MKZ/ha) 108 kg/ha together with winter field pea seeding (48 kg/ha), wheat with winter field pea row spacing of 0.166 m. Variant 4 - winter wheat sowing (Elementary, 3 MKZ/ha) 130 kg/ha, wheat row spacing of 0.166 m. During the whole vegetation period, agrobiological crop monitoring and plant sampling were conducted on the experimental site. The results demonstrate that the field pea companion crop added into the winter wheat row or inter-row did not significantly affect its dry biomass production. The highest biomass yield was recorded in the fourth variant, reaching 15.82 t/ha. Furthermore, this master's thesis shows that different crop structures resulting from different row spacing influenced the yield-forming elements of winter wheat like the number of ears per square meter and the thousand grain weight. The highest number of ears, 571 ears per square meter, was recorded in the third variant, while the maximum thousand grain weight, 40.67 g, was recorded in the fourth variant. It also confirms the hypothesis that the use of a companion crop did not reduce the winter wheat yield. However, significant differences were observed between wider and narrower rows. In wider rows with a spacing of 0.332, the presence of field pea negatively impacted the winter wheat in the first variant, resulting in the lowest yield of 5.71 t/ha. Contrarily, the winter wheat monoculture in wider rows reached the second lowest yield of 6.39 t/ha. Significantly higher grain yields were recorded in variants with a row spacing of 0.166 m. Particularly in the third variant, the presence of a companion crop positively affected the yield, and with the lower seeding rate of 2.5 million germinating seeds and the yield of 8.26 t/ha, it was equal to the fourth variant, where the seeding rate was 3 million germinating seeds and the yield was nearly identical, i.e. 8.28 t/ha, which was also the best yield of the whole experiment. The results of this study point out advantages and disadvantages of winter wheat cultivated with a companion crop. Further research will be needed to optimize this cultivation method.

Keywords

hrách rolní, biotické intenzifikace, výnos zrna, ozimá pšenice

Keywords

winter wheat, field peas, biotic intensification, grain yield

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 20. 5. 2024
• Supervisor: doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.
• Reader: Vítězslav Krček, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Plant Production / Crop Production