prof. dr hab. Krystyna Rykaczewska IHAR-PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie, Serock k.rykaczewska@ihar.edu.

Transkrypt

1 Ziemniak Polski 2013 nr 3 23 OCENA WIGORU SADZENIAKÓW 14 ODMIAN ZIEMNIAKA METODĄ PRZYŚPIESZONEGO STARZENIA prof. dr hab. Krystyna Rykaczewska IHAR-PIB, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie, Serock k.rykaczewska@ihar.edu.pl W igor bulw matecznych ziemniaka oraz nasion różnych gatunków roślin jest sumą właściwości, które determinują ich fizjologiczny potencjał szybkiego i równomiernego kiełkowania, dobrych wschodów oraz prawidłowego rozwoju roślin. Z rolniczego punktu widzenia charakteryzuje ich przyszłą produktywność. Jest złożoną cechą, uwarunkowaną genetycznie, fizjologicznie i ekologicznie. Wszystkie jego formy nie dają się oddzielić i ostatecznie sprowadzają się do fizjologicznej realizacji programu genetycznego w zmieniających się warunkach środowiska. Obecnie istnieje wiele testów służących do określania wigoru, ale jak dotychczas odnoszą się one do nasion. Obecnie Międzynarodowe Stowarzyszenie Badania Nasion (ISTA) nie zajmuje się standaryzacją wegetatywnych form materiału nasiennego, w tym bulw matecznych ziemniaka. Tymczasem w praktyce rolniczej jest to bardzo ważny problem. Słaby wigor sadzeniaków może być bowiem skutkiem niezapewnienia niskiej temperatury w okresie przechowywania (ok. 3 o C) oraz wysokiej wilgotności powietrza (sięgającej 95% RH). Uzyskanie takich warunków jest możliwe jedynie w przechowalniach, zwłaszcza tych najbardziej nowoczesnych. Obiektów takich jest ciągle zbyt mało. W Polsce większość zbiorów umieszcza się w kopcach. W czasie łagodnych zim, które coraz częściej zdarzają się w naszym klimacie, dochodzi do ich przegrzewania się, przyspieszonego fizjologicznego starzenia bulw, wcześniejszego ich kiełkowania, a niekiedy nawet do tuberyzacji na kiełkach lub bezpośrednio na bulwie matecznej. W konsekwencji obniża się wigor materiału nasiennego. Reakcja poszczególnych odmian jest jednak zróżnicowana i nie jest ściśle związana ani z długością okresu spoczynku, ani z długością okresu wegetacji (Reust, Münster 1975; Roztropowicz 1985; Rykaczewska 1993). Oznacza to, że odmiany wczesne nie zawsze charakteryzują się szybkim tempem fizjologicznego starzenia się bulw i w konsekwencji niskim wigorem, a odmiany późne wolnym tempem tego procesu i wysokim wigorem. Przed przeprowadzeniem odpowiednich badań nie wiadomo, jaki będzie wigor bulw matecznych poszczególnych odmian w różnym wieku fizjologicznym. Nie wiadomo zatem, jak powinno się postępować z sadzeniakami od jesieni do czasu sadzenia, by zapewnić utrzymanie maksymalnego potencjału plonotwórczego. Celem niniejszej pracy była ocena fizjologicznego wigoru bulw matecznych 14 odmian ziemniaka metodą przyspieszonego starzenia (). Metoda badań Badania przeprowadzono w latach 2007/ /2009 w oddziale IHAR w Jadwisinie. Obiektem były odmiany bardzo wczesne, wczesne i średnio wczesne, które przedstawia tabela 1.

2 24 Ziemniak Polski 2013 nr 3 Wykaz badanych odmian ziemniaka Tabela 1 Lp. Odmiana Grupa Rok wpisania wczesności do Katalogu Odmian Hodowca 1. Arielle bardzo wczesna 2006 Agrico BA Holandia 2. Berber bardzo wczesna 2006 HZPC Holandia 3. Justa bardzo wczesna 2006 HZ Zamarte Polska 4. Miłek bardzo wczesna 2006 HZ Zamarte Polska 5. Bellarosa wczesna 2006 Europlant Pflz Niemcy 6. Eugenia wczesna 2006 HZ Zamarte Polska 7. Ewelina wczesna 2006 Europlant Pflz Niemcy 8. Latona wczesna 1997 HZPC Holandia 9. Oman wczesna 2005 HZ Zamarte Polska 10. Owacja wczesna 2006 PMHZ Strzekęcin Polska 11. Agnes średnio wczesna 2005 Europlant Pflz Niemcy 12. Benek średnio wczesna 2006 HZ Zamarte Polska 13. Elanda średnio wczesna 2005 HZ Zamarte Polska 14. Folva średnio wczesna 2003 Danespo A/S Dania Jesienią każdego roku poprzedzającego badania polowe sadzeniaki o wysokim stopniu zdrowotności poddawano procedurze przyspieszonego starzenia ( skrót ang. Accelerated Ageing), zgodnie z opracowaną metodą (Rykaczewska 2010, 2013), która polega na tym, że partie sadzeniaków dzieli się na trzy części, a następnie jedną z nich umieszcza w komorze przechowalni, drugą poddaje warunkom przyspieszonego starzenia na świetle, a trzecią warunkom przyspieszonego starzenia w ciemności. Szczegółową procedurę postępowania z materiałem nasiennym zamieszczono w tabeli 2. Przygotowane w taki sposób sadzeniaki wysadza się w polu zgodnie z metodyką zakładania doświadczeń polowych. Po zakończeniu okresu wegetacji określa się plon, a następnie plon względny w stosunku do kombinacji kontrolnej. Miarą wigoru sadzeniaków jest spadek plonu spowodowany sadzeniem bulw matecznych poddanych w okresie od jesieni do sadzenia warunkom sprzyjającym fizjologicznemu starzeniu w ciemności oraz na świetle. Do oceny wigoru jest stosowana skala 9-stopniowa (tab. 3). Tabela 2 Procedura postępowania z sadzeniakami wg metody przyspieszonego starzenia () Kombinacja Kontrola -światło -ciemność Postępowanie z sadzeniakami Przechowywanie od jesieni do wiosny w klimatyzowanej komorze w warunkach optymalnych dla sadzeniaków (3 o C). Cztery tygodnie przed planowanym terminem sadzenia rozpoczęcie podkiełkowywania w temperaturze 18 o C i wysokiej wilgotności powietrza (RH 80-90%) Podkiełkowywanie od jesieni do sadzenia w oświetlonym pomieszczeniu w warunkach sprzyjających fizjologicznemu starzeniu się bulw (temperatura 18 o C; RH 80-90%) Przechowywanie od jesieni do wiosny w zaciemnionym pomieszczeniu w warunkach sprzyjających fizjologicznemu starzeniu się bulw (temperatura 18 o C; RH 80-90%). Cztery tygodnie przed planowanym terminem sadzenia oberwanie kiełków, następnie podkiełkowywanie bulw na świetle

3 Ziemniak Polski 2013 nr 3 25 Tabela 3 Skala oceny (9 ocena najlepsza) wigoru bulw matecznych ziemniaka przy zastosowaniu metody przyspieszonego starzenia () Spadek plonu spowodowany przechowywaniem bulw matecznych w warunkach w stosunku do przechowywanych w warunkach optymalnych (%) Skala > > > > > > > > 70 1 W opisywanych tutaj badaniach określano dodatkowo długość i masę kiełków, które wytworzyły się w ciemności w warunkach przyspieszonego starzenia, a tuż przed sadzeniem długość kiełków we wszystkich kombinacjach oraz procent kiełkujących oczek na bulwach umieszczonych na świetle. Ziemniaki były sadzone 20 kwietnia każdego roku na polu doświadczalnym w Jadwisinie, na glebie pseudobielicowej kompleksu żytniego dobrego. Doświadczenie zakładano metodą losowanych bloków w układzie zależnym w czterech powtórzeniach. Wielkość poletek wynosiła 7,5 m 2, a obsada 30 roślin na każdym poletku, w rozstawie rzędów 75 cm i gęstości sadzenia w rzędzie 33 cm. Stosowano nawożenie typowe dla pola doświadczalnego w Jadwisinie oraz zwalczano choroby i szkodniki. W końcu maja określano braki roślin na poletkach spowodowane słabym wigorem bulw matecznych. Zbiór wykonywany był w ostatnich dniach września każdego roku. Dalsze postępowanie było zgodne z przyjętą metodyką. Wyniki doświadczenia analizowano przy użyciu ANOVA. Wyniki badań Długość kiełków wyrosłych na bulwach matecznych w kombinacji kontrolnej osiągnęła wartość typową dla bulw podkiełkowanych (tab. 4). W kombinacji -światło była prawie dwukrotnie, a w kombinacji -ciemność wielokrotnie większa w stosunku do kontroli. Po oberwaniu kiełków wyrosłych w ciemności bulwy badanych odmian wykazywały zdolność do ich regeneracji. We wszystkich kombinacjach stwierdzono istotne różnice między odmianami. Najdłuższymi kiełkami wyrastającymi na świetle, zarówno w kombinacji kontrolnej, jak i -światło, wyróżniała się odmiana Berber, a wyrastającymi w ciemności Agnes. Największą zdolnością do regeneracji kiełków charakteryzowała się Owacja. Sposób skiełkowania bulw przedstawiono na fotografii 1. Fot. 1. Bulwy mateczne odmian Folva i Oman po poddaniu procedurze postępowania z sadzeniakami według metody przyspieszonego starzenia tuż przed sadzeniem w polu: pierwsze z lewej podkiełkowywane na świetle od jesieni (-światło); w środku kontrola; po prawej podkiełkowywane od jesieni w ciemności, wiosną, po uprzednim oberwaniu kiełków, podkiełkowywane na świetle (- -ciemność)

4 26 Ziemniak Polski 2013 nr 3 Tabela 4 Długość kiełków (mm) bulw badanych odmian ziemniaka przechowywanych w warunkach kontrolnych i w warunkach przyspieszonego starzenia Warunki przechowawania i podkiełkowywania Odmiana optymalne w ciemności na świetle (kontrola) kiełki oberwane kiełki odrastające Arielle Berber Justa Miłek Bellarosa Eugenia Ewelina Latona Oman Owacja Agnes Benek Elanda Folva Średnia 10,0 18, ,7 NIR 5,0** 5,5** 87** 6** **Istotność na poziomie P < 0,01 Po posadzeniu bulw w polu zaobserwowano częściowe braki wschodów spowodowane słabym wigorem bulw matecznych przechowywanych w warunkach przyspieszonego starzenia. Największe były na poletkach z odmianą Eugenia. Jednak u większości odmian stwierdzono pełne wschody lub bardzo niewielki procent brakujących roślin. Plon badanych odmian w kombinacji kontrolnej wynosił średnio dla lat badań od 35,08 do 56,26 t z ha (rys. 1). W efekcie użycia do sadzenia bulw matecznych poddanych od jesieni do posadzenia warunkom sprzyjającym fizjologicznemu starzeniu się odnotowano istotny spadek plonu. Plon względny badanych odmian, wyrażony w procentach w stosunku do kombinacji kontrolnej, był zależny od sposobu traktowania bulw matecznych w okresie od jesieni do sadzenia. Różnice między kombinacjami były wysoce istotne. Brak udowodnionego statystycznie współdziałania z odmianami wskazuje na jednakowy kierunek reakcji odmian na traktowanie bulw, ale siła tej reakcji u poszczególnych genotypów była zróżnicowana (tab. 5). Rys. 1. Plon badanych odmian ziemniaka w kombinacji kontrolnej wartości średnie dla lat badań

5 Ziemniak Polski 2013 nr 3 27 Tabela 5 Plon względny badanych odmian w stosunku do kontroli w zależności od sposobu postępowania z sadzeniakami w okresie od jesieni do posadzenia (%) Odmiana Przyspieszone starzenie na świetle w ciemności Arielle 93,0 84,8 Berber 78,0 69,2 Justa 89,6 79,9 Miłek 93,6 87,7 Bellarosa 99,5 92,2 Eugenia 90,4 80,8 Ewelina 97,8 86,9 Latona 90,2 85,6 Oman 88,3 79,7 Owacja 103,9 91,0 Agnes 99,0 95,9 Benek 94,5 84,9 Elanda 100,4 92,1 Folva 101,6 84,9 Średnio 94,3 a 85,4 b Istotność odmiana x sposób przyspieszonego starzenia nieistotne Wartości, po których występują różne litery, są istotnie zróżnicowane na poziomie prawdopodobieństwa 0,05 w teście Tukeya Ocena wigoru bulw matecznych Nie stwierdzono istotnych korelacji pomiędzy względnym spadkiem plonu badanych odmian a poszczególnymi parametrami kiełkowania bulw matecznych. Ich wigor określono zatem zgodnie z przyjętą metodyką w skali 9-stopniowej. Był on niezależny od długości okresu wegetacji poszczególnych odmian (tab. 6). Najsilniejszym wigorem w kombinacji -światło charakteryzowały się odmiany Owacja (wczesna), Elanda i Folva (średnio wczesne), zaś w kombinacji -ciemność Bellarosa, Owacja (wczesne) oraz Agnes i Elanda (średnio wczesne). Odmiana Berber charakteryzowała się najsłabszym wigorem. Ocena wigoru bulw matecznych 14 odmian ziemniaka w skali 1-9 Tabela 6 Odmiana bardzo wczesna wczesna średnio wczesna światło ciemność światło ciemność światło ciemność Arielle 8 7 Bellarosa 8 8 Agnes 8 8 Berber 6 5 Eugenia 8 7 Benek 8 7 Justa 7 6 Ewelina 8 7 Elanda 9 8 Miłek 8 7 Latona 8 7 Folva 9 7 Oman 7 6 Owacja 9 8 Dyskusja Zastosowanie w niniejszej pracy metody przyspieszonego starzenia () pozwoliło na ocenę tej cechy u 14 odmian ziemniaka. Uwzględnienie 9-stopniowej skali według przyjętej metodyki nie odnosi się do bezwzględnego plonu, lecz do plonu względnego, dzięki czemu ocena staje się uniwersalna. Za jej pomocą można scharakteryzować równocześnie kilka odmian lub tylko jedną. Wyniki uzyskane w prezentowanej pracy, jak i w poprzednich badaniach (Rykaczewska 2010), wskazują, że obecnie w krajowej puli genetycznej ziemniaka jest więcej odmian o wolnym tempie fizjologicznego starzenia bulw, a więc o silnym wigorze, niż w latach 80. XX w. (Rykaczewska 1987). Dodatkowym wsparciem powyższych wniosków mogą być wyniki analizy długości okresu spoczynku wszystkich polskich odmian wyhodowanych w latach , które wykazały wyraźnie wzrost liczby odmian o długim okresie spoczynku i spadek liczby odmian o spoczynku krótkim (Rykaczewska 1997).

6 28 Ziemniak Polski 2013 nr 3 Szczegółowe wyniki prezentowanych w niniejszym artykule badań zostały zamieszczone w czasopiśmie anglojęzycznym Plant Production Sience (Rykaczewska 2013). Wnioski 1. Sposób i intensywność kiełkowania bulw matecznych ziemniaka w okresie od jesieni do wiosny nie są jednoznacznymi wskaźnikami ich wigoru. 2. Metoda przyspieszonego starzenia () i zastosowanie 9-stopniowej skali oceny wigoru bulw matecznych ziemniaka pozwala na scharakteryzowanie odmian w jednakowy sposób, bez względu na lata badań i zestaw badanych genotypów. Ocenie może być poddana zarówno jedna odmiana, jak i większa ich liczba. 3. Odmiany charakteryzujące się silnym wigorem bulw matecznych, mimo poddania ich przyspieszonemu starzeniu w ciemności, mogą być z powodzeniem stosowane w gospodarstwach rolnych nie posiadających nowoczesnych przechowalni oraz eksportowane do krajów o cieplejszym klimacie. 4. Sadzeniaki odmian charakteryzujących się silnym wigorem po poddaniu ich przyspieszonemu starzeniu na świetle mogą być podkiełkowywane przez dłuższy czas bez obawy znaczącej utraty potencjału plonotwórczego. 5. Większość odmian ziemniaka zarejestrowanych ostatnio w naszym Katalogu Odmian Uprawnych charakteryzuje się wolnym fizjologicznym starzeniem się sadzeniaków i w związku z tym mocnym fizjologicznym wigorem. Podziękowanie Składam podziękowanie pani Agnieszce Gajos za pomoc techniczną przy wykonywaniu doświadczeń oraz mgr inż. Mariannie Szutkowskiej i brygadzie polowej za pomoc w realizacji doświadczenia polowego w oddziale IHAR-PIB w Jadwisinie. Literatura 1. Reust W., Münster W La période d incubation des variétés de pomme de terre de l assortiment suisse et son importance. Rev. Suisse Agric. 7: ; 2. Roztropowicz S Znaczenie wieku fizjologicznego bulw w rozwoju roślin i produktywności. [W:] Biologia ziemniaka. Pr. zbior. pod red. W. Gabriela. PWN Warszawa: ; 3. Rykaczewska K Wpływ wieku fizjologicznego bulw matecznych różnicowanego jesiennym i wiosennym podkiełkowywaniem na rozwój i plonowanie wczesnych odmian ziemniaka. Ziemniak 1986/1987: 17-38; 4. Rykaczewska K Wiek fizjologiczny bulw matecznych jako czynnik warunkujący produktywność roślin. Frag. Agron. 2: 5-50; 5. Rykaczewska K Okres spoczynku bulw ziemniaka odmian wyhodowanych w latach Biul. Inst. Ziemn. 48/II: 59-64; 6. Rykaczewska K Wpływ warunków stresowych w czasie przechowywania na wigor bulw matecznych ziemniaka. Frag. Agron. 27: ; 7. Rykaczewska K Assessment of Potato Mother Tubers Vigour using the Method of Accelerated Ageing (). Plant Prod. Sci. 16 (2): Żebroczka Składniki: 2 kg ziemniaków 15 dag cebuli 15 dag ryżu 20 dag boczku 0,5 l mleka sól, pieprz, majeranek, tłuszcz do formy Ryż ugotować na półtwardo. Zagotować mleko. Ziemniaki obrać, zetrzeć, odsączyć, dodać ryż i zaparzyć masę wrzącym mlekiem. Boczek pokroić, przyrumienić, dodać pokrojoną cebulę, podsmażyć i dodać do masy. Masę przełożyć do wysmarowanej formy i piec ok. godziny. Śląskie smaki. Zbiór przepisów potraw regionalnych województwa śląskiego. Red. H. Szymanderska Śląska Org. Turyst. Katowice 2011