Stresy biotyczne powodują znaczące straty w produkcji wszystkich roślin uprawnych, zwłaszcza w krajach rozwijających się. Zapobieganie tym stratom, dzięki upowszechnieniu odmian odpornych, konwencjonalnych lub transgenicznych, byłoby tam łatwiejsze i tańsze niż wdrażanie klasycznych zabiegów rolniczych, takich jak stosowanie preparatów chemicznych. Niezwłocznie należałoby w tym celu wykorzystać odmiany odporne, już zarejestrowane w innych krajach, kontynuując jednocześnie badania ukierunkowane na wyhodowanie lokalnych odmian odpornych na szkodniki i choroby wirusowe. W przyszłości, jeśli to okaże się możliwe, badania te powinny objąć także odporność na patogeny grzybowe, bakteryjne oraz na nicienie. Warunkiem wstępnym realizacji wszelkich takich programów w krajach rozwijających się jest przyjęcie odpowiednich regulacji prawnych oraz ich akceptacja przez lokalną społeczność.

Doświadczenie polowe realizowano w latach 1984-1994 w Stacji Badawczej Mochełek należącej do ATR w Bydgoszczy. Jego celem było określenie wpływu nawożenia azotem na skład aminokwasowy białka jęczmienia ozimego jako gatunku. Badanym czynnikiem były 4 poziomy nawożenia azotowego: 0, 60, 120 i 180 kg N·ha^-1. Zastosowanie nawożenia w wysokości 120 kg N·ha^-1 – w stosunku do kombinacji kontrolnej – powoduje obniżenie zawartości większości aminokwasów, zwłaszcza egzogennych, w białku ziarna jęczmienia ozimego. Całkowita suma aminokwasów uległa obniżeniu z 893,2 g·kg^-1 w obiekcie kontrolnym do 846,1 g·kg^-1 w obiekcie nawożonym 180 kg N·ha^-1.

Podczas trzyletniego doświadczenia prowadzonego w latach 1996-98 na glebie lekkiej zbadano wpływ nawadniania i nawożenia mineralnego na wielkość plonów ziarna pszenicy jarej i pszenżyta jarego. Określono również produktywność 1 kg nawozów mineralnych oraz 1 mm deszczowania. Obserwacje klimatologiczne pochodziły z tej samej stacji doświadczalnej, w której były prowadzone badania. Uzupełniające nawadnianie zwiększyło plon ziarna pszenicy jarej o ponad 30% (1,31 t·ha^-1), a pszenżyta o 23% (1,21 t·ha^-1). Pod wpływem intensywnego nawożenia mineralnego plon ziarna pszenicy wzrósł średnio o 88% (2,89 t·ha^-1), a pszenżyta o prawie 67% (2,77 t·ha^-1) w porównaniu z obiektem kontrolnym. Produkcyjność 1 mm zastosowanej wody oraz nawożenia mineralnego była wyższa w przypadku pszenicy niż pszenżyta. Uproszczona analiza ekonomiczna wykazała, iż przyrost plonu ziarna pod wpływem deszczowania i nawożenia nie był w stanie zrekompensować wyższych kosztów uprawy przy aktualnych cenach zbóż.

Celem przeprowadzonych badań polowych i laboratoryjnych było określenie wpływu deszczowania i nawożenia mineralnego na aktywność niektórych procesów fizjologicznych oraz plon pszenicy jarej i pszenżyta jarego uprawianych na glebie lekkiej na Pomorzu Zachodnim. Uzyskane wyniki wykazały, że deszczowanie i stosowane nawożenie mineralne spowodowały istotny wzrost zawartości chlorofilu i karotenoidów oraz hamowały proces ich zanikania wraz z upływem wegetacji. Ponadto na skutek tych zabiegów wzrosła aktywność enzymów oksydacyjno-redukcyjnych w liściu flagowym, fotosynteza, transpiracja oraz przewodność dyfuzyjna liści, natomiast zmniejszyła się koncentracja dwutlenku węgla w komórkach przyszparkowych.

W tej części pracy określono wpływ deszczowania i nawożenia mineralnego na biologiczną wartość białka i technologiczną wartość ziarna. W wyniku uzupełniającego nawadniania pszenicy jarej zawartość białka w ziarnie zmniejszała się, natomiast jego plon wzrastał, ponieważ zależał od plonu ziarna. Nawożenie mineralne istotnie zwiększało procentową zawartość białka w obu gatunkach zbóż. Z porównywanych odmian pszenicy największą zawartością białka charakteryzowała się ‘Banti’, a pszenżyta – ‘Maja’. Biologiczna wartość białka, wyrażona wskaźnikami aminokwasów egzogennych (EAAI), zasadowych (BAAI) i aminokwasu ograniczającego (CSI_Lys), poprawiała się w warunkach dobrego uwilgotnienia gleby. Obfite nawożenie również zwiększało wskaźniki EAAI i BAAI, ale obniżało CSI_Lys. Zastosowane zabiegi agrotechniczne modyfikowały technologiczną wartość mąki pszennej i pszenżytniej. Pszenica jara charakteryzowała się lepszą jakością mąki niż pszenżyto.

W latach 1990-2000 w ścisłym doświadczeniu polowym na glebie średniej porównywano uprawę owsa po różnych przedplonach w płodozmianach z jego zróżnicowanym udziałem: 25, 50 i 75%, w aspekcie zachwaszczenia łanów i gleby. Wykazano, że wzrost częstotliwości występowania owsa w płodozmianach nie różnicował liczebności, biomasy i składu florystycznego zbiorowisk chwastów. W czteropolówce z 50% udziałem owsa, w której wysiewano go po dwóch kolejnych gatunkach niezbożowych (ziemniaku i koniczynie perskiej) oraz po sobie, nastąpiło skuteczne ograniczenie liczebności chwastów; szczególnie Chenopodium album i Thlaspi arvense. Po 11 latach w warstwie uprawnej gleby stwierdzono wyraźny przyrost nagromadzonych nasion chwastów – największy w płodozmianie, w którym owies zajmował 50% zasiewów (w stanowiskach po ziemniaku i grochu siewnym), najmniejszy – gdy uprawiano go po sobie.

Badania przeprowadzono metodą losowanych podbloków w latach 1996-1998 na glebie kompleksu żytniego dobrego. Badano 4 czynniki: technologie uprawy – tradycyjną (obiekt kontrolny), z folią polietylenową, z agrowłókniną polipropylenową, z agrowłókniną i folią polietylenową; sposoby pielęgnacji ziemniaka – mechaniczną, Afalon, Racer, Afalon + Command; odmiany ziemniaka – Aster i Drop oraz terminy zbioru bulw – 60 i 75 dni od sadzenia oraz po dojrzeniu. Technologie uprawy z wykorzystaniem osłon, a także użycie herbicydów w pielęgnacji ziemniaka zwiększyły plon ogólny i handlowy bulw. Najkorzystniejszym efektem plonotwórczym odznaczała się pielęgnacja z użyciem mieszaniny herbicydów.

W latach 1995-1997 przeprowadzono doświadczenie polowe, w którym badano wpływ dolistnego nawożenia siarczanami: manganu, miedzi i cynku, a także molibdenianem amonu, boraksem oraz nawozem mikroelementowym Mikrochelat Gama na zawartość i jakość białka bulw ziemniaka. Stwierdzono istotny wpływ dolistnego nawożenia mikroelementami na zawartość aminokwasów w bulwach. Jakość białka oceniana na podstawie składu aminokwasowego wzrastała pod wpływem dolistnego stosowania boru, miedzi i manganu. Nawożenie borem, cynkiem, miedzią i manganem spowodowało wzrost zawartości metioniny w białku bulw, w następstwie czego jego jakość była ograniczona w największym stopniu przez izoleucynę.

W pracy określono zależność plonu późnych odmian ziemniaka od faz rozwojowych i długości okresów agrofenologicznych w latach 1972-1995. Podjęto również próbę określenia zmniejszenia plonu ziemniaka spowodowanego opóźnieniem sadzenia oraz terminów wschodów i kwitnienia. Zależność tę opisano za pomocą analizy skupień oraz analizy regresji pojedynczej i wielokrotnej liniowej, stosując program STATISTICA 5. Największy negatywny wpływ na plonowanie ziemniaka wywiera termin wschodów. Dziesięciodniowe opóźnienie wschodów, w stosunku do terminu przeciętnego, może powodować zmniejszenie plonu od 15% w centralnej i środkowozachodniej Polsce do 25% w części północno-wschodniej. Dziesięciodniowe opóźnienie terminów sadzenia, wschodów i kwitnienia występuje najczęściej na wschodzie kraju, najrzadziej natomiast – w środkowozachodniej części kraju.

W pracy określono nakłady energetyczne poniesione na stosowanie pod burak cukrowy nawozów organicznych (obornika, całej masy i resztek pożniwnych wsiewek międzyplonowych) i mineralnych (400, 600 kg NPK·ha^-1). Obliczono wartość energetyczną plonu wsiewek międzyplonowych przeznaczonych na paszę, wartość energetyczną plonu korzeni i liści buraka cukrowego oraz wskaźnik efektywności energetycznej. Największe nakłady energetyczne stwierdzono w kombinacji nawożonej resztkami pożniwnymi życicy wielokwiatowej. Zastosowanie pod burak cukrowy całej biomasy lucerny chmielowej i jej resztek pożniwnych, w odniesieniu do obornika, zmniejszyło nakłady energetyczne na 1ha odpowiednio o 59,99 i 41,67%. Wzrost poziomu nawożenia mineralnego NPK zwiększał nakłady energetyczne i wartość energetyczną plonu, a zmniejszał wskaźnik efektywności energetycznej. Wartość energetyczna plonu buraka cukrowego była największa na obiekcie nawożonym całą biomasą mieszanki lucerny chmielowej z życicą wielokwiatową, jak i całą biomasą lucerny chmielowej oraz dawką 600 kg NPK·ha^-1. Największy wskaźnik efektywności energetycznej uzyskano w kombinacji nawożonej całą biomasą lucerny chmielowej.

W ścisłym doświadczeniu polowym przeprowadzonym w latach 2000-2002 w Stacji Badawczej Wydziału Rolniczego ATR w Mochełku określano wpływ obsady (49, 67, 89 i 107 roślin na 1 m²) na plon nasion i strukturalne elementy plonowania tradycyjnej odmiany bobiku ‘Nadwiślański’ i pięciu odmian samokończących – ‘Tim’, ‘Titus’, ‘Optimal’, ‘Rajan’ i ‘Martin’. Bobik ‘Nadwiślański’ uprawiany na glebie lekkiej plonował o około 16% wyżej od odmian samokończących. W warunkach dostatku opadów jego przewaga w plonowaniu nad odmianami samokończącymi wzrastała, a przy ich niedoborze, zwłaszcza w fazie kwitnienia, malała. Tradycyjna odmiana bobiku charakteryzowała się też najmniejszym rozstępem plonowania. Wzrost obsady z 49 do 67-107 roślin na 1 m² gwarantował istotne zwiększenie plonowania bobiku, z tym że nie stwierdzono istotnego wpływu obsady na plonowanie odmiany ‘Nadwiślański’; najwyższe plony odmiany ‘Martin’ uzyskano przy co najmniej 89 roślinach na 1m², dla pozostałych odmian samokończących minimalna obsada wynosiła 67 roślin na 1 m².

Badano bezpośredni i następczy wpływu saponin uzyskanych z części nadziemnych lucerny siewnej (Medicago sativa) na rozwój i płodność wołka zbożowego. Wykazano, że wraz ze wzrostem stężenia saponin cykl rozwojowy wołka zbożowego wydłuża się, natomiast skraca się czas trwania pojawu chrząszczy pokolenia potomnego. Obserwowano również istotne obniżenie płodności szkodnika. Zanotowano silne działanie następcze saponin na pokolenie potomne hodowane na pszenicy nie traktowanej. Stwierdzono wydłużenie cyklu rozwojowego wołka i czasu trwania pojawu pokolenia potomnego w porównaniu z notowanym w działaniu bezpośrednim. Uzyskano również niższy wskaźnik płodności pokolenia potomnego.

Badania przeprowadzono w latach 1999-2000 na glebie płowej wytworzonej z lessu. Oceniano wpływ wapnowania, nawożenia PK i PKN na produkcyjność koniczyny łąkowej w dwóch latach pełnego użytkowania, poza rokiem jej wysiewu w roślinę ochronną – żyto ozime. Koniczyna łąkowa w obu latach charakteryzowała się podobną produkcją białka ogólnego. Natomiast zbiory suchej masy w drugim roku użytkowania były mniejsze niż w pierwszym tylko o 11%. Spośród zastosowanych wariantów nawożenia tylko wapnowanie dodatnio wpłynęło na produkcję suchej masy. Ponadto zabieg ten zwiększał obsadę roślin na powierzchni 1 m² kosztem ich masy, w przeciwieństwie do nawożenia azotowego.

Obiektem badań była życica trwała odmiany Argona uprawiana w latach 1997-2000 w siewie czystym, w warunkach zróżnicowanego nawożenia. Pierwszy odrost nawożono 450 kg·ha^-1 Polifoski 15, a drugi i trzeci pokos – dolistnie roztworami mocznika (20, 25, 30%), stosując 2-krotnie 300 dm³ cieczy na hektar, lub pogłównie saletrą amonową w formie stałej. Dla porównania efektów działania nawozów azotowych w zależności od ich formy fizycznej zbilansowano ilość azotu stosowanego w saletrze amonowej z ilością stosowaną w roztworach mocznika. W pracy określono plon suchej masy życicy oraz zawartość węglowodanów rozpuszczalnych i niektórych form azotu w suchej masie roślin. Badania wykazały dodatni wpływ dolistnego nawożenia roztworami mocznika na plon i zawartość w roślinach azotu ogólnego, białkowego, niebiałkowego i azotanowego. Dolistne nawożenie obniżało zawartość węglowodanów w suchej masie roślin. Zawartość węglowodanów i związków azotowych istotnie malała po pierwszym pokosie, przy czym najmniej cukrów było w pokosie trzecim, a związków azotowych – w drugim.

W szklarniowym doświadczeniu wazonowym, przy dwóch poziomach wilgotności gleby: 70% ppw (wilgotność optymalna) i 35% ppw (stres wodny), badano odmiany kostrzewy łąkowej (Skawa, Skra) i tymotki łąkowej (Karta, Kaba). W okresie wegetacji dokonywano pomiarów intensywności fotosyntezy za pomocą urządzenia do pomiaru parametrów wymiany gazowej Li-Cor 6400 oraz zawartości chlorofilu za pomocą chlorofilometru SPAD-502 firmy Minolta. Rośliny ścinano trzykrotnie. Czynniki doświadczenia w istotny sposób wpływały na intensywność fotosyntezy, zawartość chlorofilu oraz plonowanie traw. Stres wodny spowodował osłabienie aktywności fotosyntetycznej badanych odmian. Większą intensywnością fotosyntetyczną charakteryzowały się odmiany kostrzewy łąkowej. Większe stężenie chlorofilu w blaszkach liściowych stwierdzono u roślin uprawianych w warunkach stresowych. Odmiany kostrzewy łąkowej zawierały więcej chlorofilu w blaszkach liściowych niż odmiany tymotki łąkowej. Obniżenie wilgotności gleby spowodowało istotny spadek plonowania. Spośród testowanych roślin ogólnie większy plon uzyskano z odmian tymotki łąkowej, szczególnie odmiany Kaba.

Przedmiotem badań była ocena możliwości i okresu potrzebnego do regeneracji stanowiska po wieloletnich monokulturach. Po 25 latach, na obiektach po monokulturowej uprawie buraka cukrowego, jęczmienia jarego i grochu pastewnego oraz na stanowiskach z gospodarką płodozmienną zasiano w kolejności owies, łubin wąskolistny, pszenżyto ozime. Stwierdzono negatywny następczy wpływ monokultur jęczmienia jarego i grochu pastewnego na plonowanie tylko w pierwszym i drugim roku uprawy roślin regenerujących. W trzecim roku uprawy rośliny testowej takiego wpływu nie zaobserwowano.

W latach 1995-1998 prowadzono badania polowe nad możliwością plonowania rutwicy wschodniej w warunkach środkowowschodniej części Polski w układzie doświadczalnym: bez infekcji bakteriami Rhizobium galegae oraz z jej uwzględnieniem. W ciągu roku wegetacyjnego zbierano dwa pokosy, a plon suchej masy (w t·ha^-1) w poszczególnych latach doświadczenia w obiekcie bez infekcji oraz z roślinami zainfekowanymi przedstawiał się odpowiednio: w 1995 – 1,9-3,4; 1996 – 4,8-15,4; 1997 – 6,4-10,2; 1998 – 8,3-11,8. Najwyższy plon suchej masy (15,4 t·ha^-1) uzyskano w drugim roku uprawy na obiektach z Rhizobium galegae. Biorąc pod uwagę plon suchej masy rutwicy wschodniej oraz jej wartość opałową, wynoszącą 17,8 MJ·kg^-1 powietrznie suchej masy, roślina ta może być wykorzystywana jako źródło energii.

W ostatnim roku czteroletniego zmianowania określono wpływ uproszczeń w uprawie roli i siewu bezpośredniego na zapas nasion chwastów w glebie. Stwierdzono, iż zastosowane uproszczenia – aż po siew bezpośredni – przyczyniły się do znacznego wzrostu zachwaszczenia gleby. Wykazano, że gleba uprawiana tradycyjnie z przynajmniej jedną orką głęboką w rotacji charakteryzuje się znacznie mniejszym zapasem diaspor chwastów niż spod upraw uproszczonych, szczególnie w warstwie 1-10 i 10-20 cm.