Dwa pełne zbiory ziarna w sezonie? Polscy naukowcy nad tym pracują

Źródło: wiescirolnicze.pl

              Zmiany klimatyczne stawiają przed rolnictwem nowe wyzwania, ale niosą też szereg szans. Wydłużający się okres wegetacyjny, szybsze dojrzewanie roślin oraz cieplejsze jesienie otwierają drzwi do innowacyjnych rozwiązań, które jeszcze kilka lat temu wydawały się nierealne. Jednym z nich jest możliwość uzyskania dwóch plonów nasion z tego samego pola w ciągu jednego sezonu. Brzmi jak marzenie? Relay intercropping – czyli uprawa sztafetowa – może to marzenie zamienić w realną praktykę. 

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Co to jest relay intercropping?

          Relay intercropping, czyli uprawa sztafetowa, polega na pasowym siewie jednej rośliny w już rosnącą drugą. Przez pewien czas oba gatunki rosną na tym samym polu równocześnie. Następnie wcześniej zasiana roślina główna (np. zboże) jest zbierana, a roślina wsiana – np. soja,  pozostaje na polu, by dalej się rozwijać i wydać drugi plon w tym samym sezonie. 
Relay intercropping ma swoje korzenie w USA. W latach 50. XX wieku zaczęto próbować uprawy soi po pszenicy ozimej, uzyskując dwa plony w jednym roku. Gdy jednak zaczęto przenosić tę technologię na północ, pojawiły się problemy – sezon wegetacyjny okazywał się zbyt krótki, a soja siana po zbiorze pszenicy nie zdążała dojrzewać. Wtedy narodził się nowy pomysł: zamiast czekać na zbiór pierwszej rośliny, zaczęto siać soję w zboże jeszcze przed jego zbiorem. Dzięki temu zyskiwano kilkanaście dni dodatkowego wzrostu, co często przesądzało o sukcesie.

Dwa plony w jednym sezonie – czy to możliwe w Polsce?

          W polskich warunkach klimatycznych możliwe jest zazwyczaj uzyskanie tylko jednego plonu ziarna w ciągu roku. Owszem, praktykuje się systemy z dwoma plonami, ale dotyczą one głównie zielonej masy, a nie nasion. Przykładowo: kukurydza bywa uprawiana jako plon wtóry po życie ozimym, a także jako kiszonka po zbiorze jęczmienia ozimego na ziarno. Jednak dwa pełne zbiory ziarna w jednym sezonie wegetacyjnym to wciąż rzadkość.
Główną barierą jest ograniczona długość okresu wegetacyjnego – zazwyczaj brakuje od 30 do 60 dni, by druga roślina mogła się w pełni rozwinąć i dojrzeć przed nadejściem jesieni. Przykładowo soja zwykle wysiewana jest na początku maja, natomiast jęczmień ozimy zbierany jest zazwyczaj pod koniec czerwca. Teoretycznie więc pojawia się luka czasowa, która – przy wcześniejszym siewie i minimalnym opóźnieniu zbioru – skraca się do zaledwie kilku tygodni. W przypadku roślin o krótszym cyklu wegetacyjnym, takich jak gryka czy sorgo, okno czasowe może być jeszcze bardziej korzystne. 
Właśnie w tym miejscu pojawia się technologia relay intercropping – system, który pozwala na nakładanie się faz wegetacji dwóch roślin. Zamiast czekać, aż pierwszy gatunek całkowicie zakończy wegetację i zostanie zebrany, roślinę wsiewaną sieje się już w trakcie dojrzewania pierwszej. Oba gatunki rosną przez pewien czas razem, co pozwala wykorzystać potencjał cieplny i świetlny pola w maksymalnym stopniu.

Jak relay intercropping wygląda w praktyce?

         W Katedrze Agronomii Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu od 2022 roku prowadzimy doświadczenia polowe, w których testujemy praktyczne zastosowanie technologii relay intercropping. Chcieliśmy odpowiedzieć na pytanie: czy taka uprawa w ogóle się sprawdzi w naszych warunkach – i jeśli tak, to jak ją optymalnie prowadzić?
W dwóch niezależnych badaniach wykorzystywaliśmy dwa gatunki zbóż ozimych jako rośliny główne – jęczmień ozimy oraz pszenicę ozimą. W międzyrzędzia tych zbóż wsiewaliśmy różne gatunki roślin towarzyszących: soję, grykę, facelię, gorczycę oraz sorgo. Oprócz doboru gatunków testowaliśmy także różne warianty szerokości i proporcji rzędów, co – obok dostępności wody – jest jednym z kluczowych elementów wpływających na powodzenie tej technologii.
        Szerokość i układ rzędów muszą być dopasowane nie tylko do potrzeb roślin, ale także do możliwości technicznych - w szczególności do rozstawu kół ciągnika i kombajnu. Praktyczne rozwiązanie, które sprawdziło się w naszych doświadczeniach, to uprawa rośliny głównej w 4 rzędach o standardowej szerokości 12 cm, a następnie pozostawienie 4 rzędów pustych. Taki system daje około 45 cm szerokości obsianych pasów i 45 cm pasów nieobsianych, w które później wsiewane są rośliny towarzyszące.
Wsiew odbywa się w połowie maja, gdy zboża jeszcze nie osiągnęły pełnej wysokości. Do siewu wykorzystujemy zmodyfikowany siewnik poznaniak, zawieszony na TUZ ciągnika – bez kół, który umożliwia precyzyjne wysiewanie nasion w wyznaczone pasy. Dodatkowo, rozstaw kół ciągnika zostaje poszerzony, by poruszał się między rzędami zboża, nie niszcząc żadnej rośliny.
Po wschodach, pod koniec maja, na polu zaczynają rosnąć równocześnie dwie rośliny. Gdy zboże dojrzewa, roślina wsiewana rozwija się powoli, ograniczana przez cień i konkurencję. Jednak po zbiorze zboża następuje faza regeneracji roślin wsiewanych – nagle zyskują więcej światła, przestrzeni i zasobów, dzięki czemu mogą intensywnie się rozwijać aż do jesieni.
Zbiór rośliny głównej przeprowadzany jest kombajnem (w warunkach doświadczalnych – poletkowym), przy czym istotne jest, by kombajn poruszał się po pasach zbóż, a nie po międzyrzędziach. Heder ustawiony jest wyżej niż standardowo, by ścinać tylko kłosy. Dodatkowo, w miejscach, gdzie występują rośliny wsiewane, stosujemy osłony wykonane z rur PCV, zakładane na palce hedera. Dzięki nim młode rośliny w międzyrzędziach nie są uszkadzane podczas zbioru.
Po żniwach zboża, rośliny wsiane kontynuują swoją wegetację – intensywnie rosną aż do września lub października, kiedy przychodzi czas na drugi zbiór – tym razem ich plonu nasion.

Jakie rezultaty?

         Prowadzone doświadczenia pozwoliły nabyć praktyki i wysnuć pierwsze wnioski. Porównując ze sobą jęczmień ozimy i pszenicę ozimą, ta druga wydaje się lepszym wyborem na roślinę główną.
Jęczmień ozimy schodzi z pola szybciej, co teoretycznie daje więcej czasu na rozwój roślin wsiewanych. Niestety, jego wiotkie źdźbła mają tendencję do łamania się i wykładania. Nawet przy szerokich, nieobsianych międzyrzędziach jęczmień często zamyka przestrzeń pomiędzy rzędami, co ogranicza dostęp światła i utrudnia rozwój drugiej rośliny.
Pszenica ozima ma natomiast sztywniejsze źdźbło i lepiej utrzymuje wyprostowaną strukturę łanu. Dzięki temu wyraźnie widać podział na rzędy obsiane zbożem i rzędy przeznaczone na wsiewkę. Choć kompensacja plonu w przypadku pszenicy jest mniejsza niż w jęczmieniu, to wciąż zauważalna. Przy 50% redukcji obsady (4 rzędy pszenicy, 4 rzędy puste), spadek plonu wynosił tylko około 40% w porównaniu do kontroli – co wskazuje na wyraźny efekt brzegowy, znany w uprawach pasowych.
Spośród testowanych roślin wsiewanych każda zachowywała się nieco inaczej:
Gryka zawsze dobrze wschodziła, szybko rozpoczynała wegetację i nie sprawiała większych problemów. Jej minusem jest jednak brak wyraźnego momentu dojrzałości.
Soja, jedna z najczęściej stosowanych roślin w systemach relay intercropping na świecie, w naszych warunkach bywała zawodna. Jej wschody były silnie uzależnione od dostępności wody.
Facelia i gorczyca okazały się ciekawe z punktu widzenia zwiększania bioróżnorodności – w czasie kwitnienia przyciągały duże liczby owadów zapylających, tworząc atrakcyjne pasy kwietne wewnątrz łanu zbożowego.
Sorgo pozytywnie zaskoczyło w gorącym sezonie 2024 – dobrze zniosło wysokie temperatury i osiągnęło zadowalający plon.

Relay intercropping. Jakie są wyzwania do pokonania?

         Relay intercropping to technologia obiecująca, ale jak każda innowacja – stawia przed rolnikiem szereg wyzwań. Największym z nich jest skuteczne zwalczanie chwastów. Puste międzyrzędzia, które pozostają do czasu wsiewu drugiej rośliny, stwarzają idealne warunki do rozwoju niepożądanej roślinności. Jednoczesna obecność dwóch różnych gatunków na jednym polu znacznie utrudnia stosowanie chemicznej ochrony. Drugim wyzwaniem jest logistyka i dopasowanie sprzętu. Niezwykle istotne jest precyzyjne ustalenie szerokości rzędów, tak aby odpowiadały nie tylko wymaganiom roślin, ale też rozstawowi kół ciągnika i kombajnu. Niekiedy konieczna jest modyfikacja maszyn – na przykład zdjęcie kół z siewnika, zastosowanie zawieszenia na TUZ, czy też montaż osłon w hederze kombajnu. Wszystko po to, by podczas siewu i zbioru nie uszkadzać roślin wsiewanych ani nie zakłócać struktury łanu. W warunkach suchych relay intercropping może nie przynieść oczekiwanych rezultatów – podobnie jak każda technologia, wymaga elastycznego podejścia, dobrej znajomości pola oraz stałej obserwacji. To nie jest rozwiązanie „gotowe z pudełka”, ale raczej strategia, którą należy dostosować do gospodarstwa krok po kroku.

Czytaj też:
Zmiany klimatyczne. Na polach będzie więcej szkodników?

Czy relay intercropping wejdzie kiedyś na szerszą skalę?

           Trudno dziś jednoznacznie odpowiedzieć. Wiele technologii, które obecnie są standardem w rolnictwie, na początku swojego rozwoju budziło wątpliwości i było okupionych serią prób, błędów i poprawek. Relay intercropping może być jedną z takich metod – dziś jeszcze eksperymentalną, ale z dużym potencjałem.