WPŁYW NAWO ENIA AZOTOWEGO I ODMIANY NA ZAWARTO AZOTANÓW W ZGRUBIENIACH SELERA KORZENIOWEGO PO ZBIORZE I PRZECHOWYWANIU

Transkrypt

1 Hortorum Cultus 1(2) 2002, WPŁYW NAWO ENIA AZOTOWEGO I ODMIANY NA ZAWARTO AZOTANÓW W ZGRUBIENIACH SELERA KORZENIOWEGO PO ZBIORZE I PRZECHOWYWANIU Beata Szwejkowska Streszczenie. Dokonano oceny zawarto ci azotanów w zgrubieniach selera korzeniowego pod wpływem zró nicowanego nawo enia azotowego i predyspozycji odmianowych do kumulowania tych zwi zków bezpo rednio po zbiorze i przechowywaniu pi ciu odmian metod kolorymetryczn zgodnie z PN-92/A Z bada wynika, e zawarto azotanów w zgrubieniach korzeniowych tej ro liny istotnie wzrastała wraz ze wzrostem dawki do 100 kg N ha -1. Pewien wpływ miały równie predyspozycje genetyczne odmian, jednak- e seler nie wykazuje szczególnej skłonno ci do kumulowania zwi zków azotu. Słowa kluczowe. seler korzeniowy, odmiana, nawo enie azotowe, azotany WST P Podstaw prawidłowego wzrostu i rozwoju ro lin, a nast pnie uzyskania wysokich plonów o dobrej jako ci biologicznej jest racjonalne nawo enie mineralne, w tym równie azotowe. Zarówno nadmiar, jak i niedobór azotu prowadzi do zachwiania równowagi biologicznej, obni enia plonu i jego jako ci. Optymalne dawki nawo enia azotowego dotycz ka dej ro liny z osobna, a ponadto s uwarunkowane szeregiem czynników subiektywnych (dobór odmiany, stanowisko, gleba) i obiektywnych, na które rolnicy nie maj wpływu (głównie przebieg warunków klimatycznych podczas okresu wegetacji). W przypadku selera korzeniowego, który stanowił przedmiot niniejszych bada, zastosowanie niewła ciwej dawki azotu mo e prowadzi do degradacji tych cech ro liny, które stanowi o najistotniejszych jej walorach u ytkowych, takich jak: smak, zapach, zawarto soli mineralnych i witamin [Gerst i in. 1989, Michalik i in. 1994]. Jednocze- nie zbyt wysoka dawka nawo enia azotowego powoduje nadmierny rozrost cz ci nadziemnej w tym wypadku li ci, nie daj c adekwatnej do wzrostu nawo enia zwy ki plonu zgrubie korzeniowych.

2 70 B. Szwejkowska Szczególnie niekorzystnym jest wzrost zawarto ci zwi zków azotu pod wpływem nadmiernego nawo enia tym pierwiastkiem. W naszym kraju dopuszczalna zawarto azotanów w warzywach w przeliczeniu na azotan sodowy (NaNO 3 ) w mg kg -1 wie ej masy wynosi 500 [Gajda i Kozłowski 1991], natomiast w Czechach tylko 100, a w Belgii a Nale y podkre li w tym miejscu, e w wielu badaniach wykazano, i ok % zanieczyszcze ze rodowiska przenika za po rednictwem pokarmu do organizmu człowieka. W ród tych zanieczyszcze znajduj si równie azotany i azotyny, którym to coraz cz ciej przypisuje si rol prekursorów w tworzeniu si zwi zków N-nitrozowych, wykazuj cych działanie rakotwórcze, mutagenne, teratoksyczne i embriotoksyczne [Gajda i Kozłowski 1991]. W zwi zku z powy szym celem niniejszych bada było przeanalizowanie wpływu dawki azotu i okre lenie poziomu zawarto ci azotanów w zgrubieniach korzeniowych bezpo rednio po zbiorze i po 5-miesi cznym przechowywaniu u poszczególnych odmian. Uzyskane wyniki odniesiono do PN, która okre la dopuszczaln zawarto azotanów w zgrubieniach selera korzeniowego w przeliczeniu na azotan sodowy (NaNO 3 ) na 500 mg kg -1 wie ej masy. METODY Badania przeprowadzono na bazie trzyletniego do wiadczenia polowego, przeprowadzonego w latach w Zakładzie Produkcyjno-Do wiadczalnym w ówczesnej Akademii Rolniczo-Technicznej w Olsztynie Pozortach. Do bada wybrano 4 krajowe odmiany selera korzeniowego: Dakar, Makar, Feniks, Gol oraz 1 odmian holendersk Brilliant. Do wiadczenie polowe zało ono w układzie losowanych bloków (split-plot) w czterech powtórzeniach. Na jednym poletku o powierzchni 8,75 m 2 wysadzono 40 ro lin w rozstawie 62,5 30 cm. Do wiadczenie zało ono na glebie torfowo-murszowej, stwarzaj cej odpowiednie warunki do wzrostu i rozwoju selera, któr przed zało eniem do wiadczenia dokładnie odchwaszczono i przygotowano agrotechnicznie do wysadzenia ro lin. Gleba o wysokiej zawarto ci próchnicy nie była nawo ona obornikiem od kilkunastu lat. Jesieni stosowano nawo enie fosforowe i potasowe. Wiosn w ka dym z lat bada wykonano analiz chemiczn gleby, uzupełniaj c niedobór składników Polifosk 6. Rozsad selerów do gruntu wysadzono po 20 maja, a zbioru w ka dym roku do- wiadcze dokonywano w pa dzierniku. Przedplonem były pory i kapusta. Zabiegi piel gnacyjne wykonano: przeciwko chwastom (w 7 dni po wysadzeniu zastosowano Azogard 50 WP w dawce 3 kg ha -1 ), przeciwko chorobom (Topsin w dawce 1,5 kg ha -1 oraz Brava w dawce 4 kg ha -1 ), natomiast inne zabiegi odchwaszczaj ce, w tym mechaniczne, wykonywano w miar potrzeby zgodnie z obowi zuj cym w czasie prowadzenia do wiadczenia Programem ochrony ro lin warzywnych. W badaniach uwzgl dniono: zró nicowane dawki nawo enia azotowego w formie saletry wapniowej 50 i 100 kg N ha -1 oraz poletka bez nawo enia. Dawki nawozów azotowych dzielono na dwie równe cz ci, z których pierwsz wprowadzano do gleby po przyj ciu si rozsady (2 tygodnie po wysadzeniu), natomiast drug w pierwszej dekadzie lipca. Acta Sci. Pol.

3 Wpływ nawo enia azotowego i odmiany na zawarto azotanów w zgrubieniach selera Zgrubienia korzeni spichrzowych selera przechowywano w chłodni w temperaturze 0 10 C i wilgotno ci wzgl dnej powietrza 95% w standardowych drewnianych skrzynkach. W sezonie 1996/1997 od 20 pa dziernika do 30 marca, 1997/1998 od 15 pa dziernika do 29 marca i 1998/1999 od 6 pa dziernika do 20 marca. W ka dym z lat bada okres przechowywania wynosił ponad 5 miesi cy. Zawarto azotanów w zgrubieniach okre lano metod kolorymetryczn, w której to po rozdrobnieniu zgrubie korzeniowych traktowano je boraksem w celu rozlu nienia, a nast pnie odbiałczano za pomoc elazocjanku potasu i przeprowadzano redukcj azotanów do azotynów za pomoc kadmu. WYNIKI Najbardziej sprzyjaj cym dla wzrostu i rozwoju ro lin okazał si pierwszy rok bada (1996), poniewa w rozkładzie czynników klimatycznych tego roku zanotowano najmniej wielko ci skrajnych (temperatur i opadów). Był rokiem najcieplejszym, a jednocze nie najubo szym w opady. W drugim roku bada przebieg warunków klimatycznych był nieco mniej sprzyjaj cy rozwojowi ro lin, poniewa wyst powało w nim wiele warto ci skrajnych badanych czynników, które były jednak szybko kompensowane przez korzystniejszy rozkład zarówno temperatury, jak i opadów w kolejnych okresach rozwoju wegetacyjnego. Najmniej korzystne warunki klimatyczne do wzrostu i rozwoju panowały w trzecim roku uprawy, w którym to wyst powała du a zmienno przebiegu pogody, tj. opadów i temperatur, uwidaczniaj ca si zwłaszcza w cyklach dekadowych (tab. 1). Tabela 1. rednia temperatura i sumy opadów w ka dym z lat bada Table 1. Mean temperature per month and sum of rainfall in period of experiments Lata Years Miesi ce Months V VI VII VIII IX X rednia temperatura Mean temperature, C ,2 16,0 15,4 17,9 9,7 8, ,7 16,8 17,5 18,6 12,7 6, ,5 16,3 16,6 15,3 12,5 6,8 rednia wieloletnia ( ) Average in period Hortorum Cutlus 1(2) ,7 15,9 17,8 17,2 12,6 7,8 Suma opadów Sum of rainfall, mm ,2 32,4 71,3 53,2 26,2 35, ,6 45,9 188,1 17,8 26,2 60, ,8 80,9 57,0 81,3 20,8 51,9 rednia wieloletnia ( ) Average in period ,1 81,9 71,2 67,0 63,5 45,4 Zawarto azotanów zale ała przede wszystkim od wielko ci dawki nawo enia azotowego oraz wła ciwo ci odmianowych. W obiekcie kontrolnym (bez nawo enia azotowego) rednia ilo azotanów we wszystkich latach do wiadczenia była prawie 7-krotnie ni sza ni przy dawce 50 kg N ha -1 ) i prawie 21-krotnie ni sza ni przy dawce 100 kg N ha -1. Wyniki zawarto- ci azotanów w wie ej masie korzeni spichrzowych selera przedstawia tabela 2.

4 72 B. Szwejkowska Tabela 2. Wpływ zró nicowanego nawo enia azotem na zawarto azotanów w zgrubieniach selera bezpo rednio po zbiorze (mg NaN0 3 kg -1 wie ej masy) Table 2. The influence of the diverse doses of nitrogen fertilisation on the content of nitrates in the root s swellings of a celery directly after harvest (mg NaN0 3 kg -1 of f.m.) Odmiana Cultivar Nawo enie Nitrogen rates kg N/ha Lata Years: rednie z lat: Average in period: ,0 0,0 0,0 0,0 'Brilliant 50 5,6 6,1 0,0 3, ,3 38,0 9,3 26,5 0 20,2 20,1 18,0 19,4 'Dakar ,1 110,1 29,9 85, ,8 202,1 624,5 342,2 0 2,0 0,0 0,0 0,7 'Feniks 50 11,2 11,8 8,2 10, ,1 11,8 38,8 35,2 0 0,0 0,0 0,0 0,0 'Gol 50 5,2 5,9 4,2 5, ,8 16,1 10,5 14,1 0 5,0 6,5 10,3 7,3 Makar 50 31,7 38,3 29,9 33, ,1 190,1 90,3 155,8 rednie z odmian 0 5,4 5,3 5,7 5,5 Average of total 50 33,9 34,4 14,4 27,6 of the cultivar ,0 91,6 154,7 114,8 Analiza statystyczna: NIR p = 0,05. Czynnik I (nawo enie) 0,290** signifant values, czynnik II (odmiany) 0,180** signifant values Najwy sze predyspozycje, ze wszystkich uprawianych odmian, do kumulowania azotanów, co stwierdzono we wszystkich trzech latach bada, wykazywała odmiana Dakar. Zgrubienia korzeni spichrzowych tej odmiany zawierały w 1998 roku przy najwy szej dawce nawo enia azotem a ponad 600 mg kg -1 azotanów (w przeliczeniu na azotan sodowy) w 1 kg wie ej masy. Było to przekroczenie dopuszczalnej zawarto- ci azotanów, która w wg PN wynosi dla selera 500 mg kg -1 wie ej masy. Najmniejsza zawarto azotanów była w zgrubieniach korzeniowych odmiany Gol i holenderskiej Brilliant. Szczególnie nisk zawarto stwierdzono u ro lin zebranych z obiektów kontrolnych bez nawo enia azotowego, nieco wy sz u ro lin nawo onych 50 kg N ha -1. Równie w zgrubieniach odmiany Feniks stwierdzono nisk ilo nagromadzonych azotanów. Odmiana Makar wykazywała natomiast znaczn tendencj do gromadzenia azotanów w miar zwi kszania dawki azotu. Dawka nawo enia azotowego (100 kg N ha -1 ) spowodowała, e równie odmiany: Brilliant i Gol, które nie wykazywały skłonno ci do gromadzenia azotanów, zawierały ich wi cej. rednia zawarto azotanów dla wszystkich odmian ł cznie przy 100 kg N ha -1 wyniosła 114,8 mg kg -1 wie ej masy korzeni spichrzowych potwierdza, e seler nale y do ro lin, które nie posiadaj szczególnie du ych zdolno ci kumulowania tych zwi zków. Jednak e u odmiany Dakar w sprzyjaj cych warunkach wysokie nawo enie azotem mo e spowodowa nagromadzenie si zwi kszonej ilo ci tych zwi zków, przekraczaj cej dopuszczaln norm. Acta Sci. Pol.

5 Wpływ nawo enia azotowego i odmiany na zawarto azotanów w zgrubieniach selera Zawarto azotanów w zgrubieniach korzeni spichrzowych selera podczas przechowywania uległa du ej redukcji. Zmniejszenie poziomu azotanów było tym wi ksze, im wy sza była ich zawarto bezpo rednio po zbiorze. Po 5-miesi cznym składowaniu w korzeniach spichrzowych selera stwierdzono spadek ilo ci azotanów rednio o 22,4%, w porównaniu z zawarto ci tego składnika bezpo rednio po zbiorze. Zró nicowania mi dzy czynnikami do wiadczalnymi były istotne. Analiza statystyczna wykazała równie zale no pomi dzy współdziałaniem badanych elementów. Zawarto azotanów po przechowaniu przedstawia tabela 3. Tabela 3. Wpływ zró nicowanego nawo enia azotem na zawarto azotanów w zgrubieniach korzeni spichrzowych po przechowaniu (mg NaN0 3 kg -1 wie ej masy) Table 3. The influence of diverse doses of nitrogen fertilisation on the content of nitrates in the root s swellings of a celeriac after storage (mg NaN0 3 kg -1 of f.m.) Brilliant 'Dakar 'Feniks 'Gol Makar Odmiana Cultivar Nawo enie Lata Years rednie z lat Nitrogen rates kg N ha Mean for ,0 0,0 0,0 0,0 50 4,2 4,3 0,0 2, ,5 29,6 6,5 19,9 0 14,1 14,0 12,5 13, ,7 38,3 21,0 46, ,8 191,8 435,7 272,4 0 1,4 0,0 0,0 0,5 50 7,8 8,8 5,8 7, ,2 8,9 26,8 27,0 0 0,0 0,0 0,0 0,0 50 4,1 4,2 2,9 3, ,3 10,0 7,4 9,9 0 3,5 4,5 7,1 5, ,4 28,1 21,0 25, ,1 179,6 62,3 140,7 0 3,8 3,7 3,9 3,8 rednie z odmian i nawo ea Average of total of the 50 24,6 16,7 10,1 17,2 cultivar and fertilization ,2 84,0 107,7 94,0 Analiza statystyczna NIR p = 0,005. Czynnik I (nawo enie) 0,231** signifant values, czynnik II (odmiany) 0,160** signifant values DYSKUSJA Stosuj c wysokie dawki nawo enia w ilo ci 300 i 500 kg N. ha -1, Michalik i in. [1994] nie uzyskali wzrostu plonu, a jedynie zwi kszenie zawarto ci azotanów w zgrubieniach korzeniowych selerów. W badaniach własnych potwierdziła si teza, sformułowana m.in. przez Delorez i Vulstecke [1985], e seler nie nale y do warzyw gromadz cych w zgrubieniach spichrzowych du ej ilo ci azotanów, jednak e ro liny uprawiane przy wysokich dawkach azotu mog wykazywa nadmiar tych zwi zków. Wy sza dawka nawo enia spowodo- Hortorum Cutlus 1(2) 2002

6 74 B. Szwejkowska wała bowiem zawarto azotanów; u wszystkich odmian w ka dym roku bada, zanotowano najwy sz zawarto tych zwi zków przy dawce 100 kg N ha -1. Delorez i Vulstecke [1985] stwierdzili ponadto, e rozpi to ilo ci azotanów w zgrubieniach korzeni zale ała od odmiany, przebiegu warunków klimatycznych podczas okresu wegetacji, rejonu uprawy oraz terminu zbioru. Podobne rezultaty uzyskano w niniejszych badaniach, w których odmiana Dakar, przy dawce 100 kg N. ha -1, w 1998 roku wykazywała najwy sz zawarto tych zwi zków ponad 600 mg kg -1 wie ej masy. Prugar i in. [1983] okre lili redni zawarto azotanów w kilku badanych przez siebie odmianach na 60 do 190 mg kg -1 w kg wie ej masy. rednia zawarto azotanów w badaniach własnych okazała si ni sza i oscylowała w granicach 114 mg kg -1 wie ej masy. W niniejszych badaniach analizowano zawarto tych zwi zków jedynie w zgrubieniach korzeniowych. Równie wcze niejsze wyniki bada Michalik i Umi ckiej [1988] potwierdziły, i ilo azotanów pozostawała w do cisłym zwi zku z wła ciwo ciami odmianowymi, wysoko ci dawki nawo enia azotowego oraz przebiegiem warunków klimatycznych w danym roku uprawy, a ponadto finalnie zale ała od sposobu przechowywania i procesów technologicznych zwi zanych z zamra aniem zgrubie korzeniowych. Autorki stwierdziły m.in., e dawka 100 kg N ha -1 nie powodowała jeszcze istotnego wzrostu ilo ci azotanów w zgrubieniach, natomiast przy dawkach 200, a zwłaszcza 500 kg N. ha -1 koncentracja wyra nie ulegała zwi kszeniu. W badaniach własnych potwierdziła si zale no poziomu azotanów nie tylko od dawki nawo enia, ale równie od wła ciwo- ci odmianowych i przebiegu warunków klimatycznych w danym roku uprawy, bowiem poziom tych zwi zków w pierwszym roku bada, w którym panowały najbardziej sprzyjaj ce warunki klimatyczne, był najni szy w zgrubieniach selera. Natomiast w trzecim roku uprawy, w którym panowały najgorsze warunki klimatyczne podczas okresu wegetacyjnego, zawarto azotanów była najwy sza, a u odmiany Dakar przekroczyła dopuszczaln PN. Badania Michalik i Umi ckiej [1988] stwierdziły, e poziom azotanów podczas przechowywania zmniejszył si o ok. 15%, a w selerach mro onych nawet o 40%. Niniejsze badania wykazały, e zawarto azotanów po 5-miesi cznym okresie przechowywania była równie o 1/3 ni sza w stosunku do zawarto ci stwierdzonej bezpo rednio po zbiorze. Szczególnie u odmiany Dakar, przy najwy szej zawarto ci azotanów, która w 1998 r. wyniosła ponad 600 mg kg -1 wie ej masy, w trakcie przechowywania zanotowano najwy szy ubytek tych zwi zków. Podsumowuj c, nale y jeszcze podkre li, e m.in. Maticic i in. [1992], Nowotny- Mieczy ska i Goł biowska [1960] oraz Rumpel i Felczy ski [1990] wykazali, i bardzo wysoka zawarto azotanów spowodowana jest najcz ciej niewła ciwymi metodami uprawy, nieprawidłowym nawo eniem i wadliwym przechowywaniem. Autorzy ci dowodzili równie, e zawarto azotanów w poszczególnych cz ciach ro liny była zró nicowana. Badania własne nie wykazały, aby poziom nawo enia selera azotem do 100 kg mie cił si w przedziale niewła ciwego nawo enia, niemniej jednak przekroczenie tej dawki u niektórych odmian, w niesprzyjaj cych warunkach pogodowych, stwarza mo liwo znacznego skumulowania azotu w zgrubieniach korzeniowych selera. Acta Sci. Pol.

7 Wpływ nawo enia azotowego i odmiany na zawarto azotanów w zgrubieniach selera WNIOSKI 1. Badania wykazały, e wysoko nawo enia azotowego w istotny sposób wpływa na zawarto azotanów u wszystkich odmian selera korzeniowego. 2. Zawarto azotanów przy najwy szej dawce nawo enia, tj. 100 kg N ha -1, była 7-krotnie wy sza w stosunku do zawarto ci na poletkach (bez nawo enia N). 3. W badaniach zaobserwowano zró nicowanie odmianowe w zakresie skłonno ci do kumulowania azotanów, a najwi ksze predyspozycje w tym wzgl dzie wykazała odmiana Dakar. 4. Badane odmiany selera nie przejawiały, w zakresie stosowanych dawek nawo enia, tendencji do gromadzenia azotanów w wysoko ci przekraczaj cej dopuszczalne st enie poza odmian Dakar w ostatnim roku do wiadczenia (zawarto przekroczyła o ok. 20% PN). 5. Zawarto azotanów po 5-miesi cznym okresie przechowywania zmalała u wszystkich odmian rednio o 22,4%. PI MIENNICTWO Delorez J., Vulstecke G., Acumulation of nitrate: a cultivar-linked property withe celeriac (Apium graveolens L. var. rapaceum). Qual Plant Hum. Nitr. 35, Gajda J., Kozłowski K., Zawarto azotanów w warzywach i ziemniakach. Roczniki PZH Pozna T. 44, 415, 301. Gerst J. J., Lefebvre J. M., Stengel B., Celeriac. Fertilizer application and quality. CTIFL. Infos. Paris 55, Michalik H., Umi cka L., Zawarto azotanów a przechowywanie selerów korzeniowych. Ogrodnictwo 10, Michalik H., Umi cka L., B kowski J., Rumpel J., Wpływ nawo enia azotowego na jako selerów korzeniowych, przechowywanych i mro onych. Biul. Warz. Inst. Warz. Skierniewice 42, Maticic B., Avbelj L., Feges M., Lokar V., Relationship between irrigation, content of mineral nitrogen and yield of cabbage, red beet and celery at different fertilization. Rocz. Glebozn. 3/4, Nowotny-Mieczy ska A., Goł biowska J., Kr enie azotu w przyrodzie. PWRiL, Warszawa. Prugar J., Pechova B., Pinkova K., Stanowenie dusicnanov u niektorych druhoch. Vedecke Prace Bratislava, Rumpel J., Felczy ski K., Yield and nitrate nitrogen content of celeriac (Apium graveolens L. var. rapaceum) as affected by nitrogen fertilization. Abstract of Contributed Papers. XXIII. Internationale Horticultural Congress, 271. Hortorum Cutlus 1(2) 2002

8 76 B. Szwejkowska THE INFLUENCE OF A NITROGEN FERTILISATION AND VARIETY ON THE NITRATES CONTENT OF IN THE ROOT S SWELLINGS OF A CELERIAC AFTER HARVEST AND STORAGE Abstract. Series of experiments were carried out on 5 varieties of a root celery in order to evaluate the content of nitrates in the root s swellings after harvest and storage (the method of colorimeter was used). The investigations revealed that the content of nitrates in the root s swellings was increasing accordingly to growing doses of N fertilisation. It was stated that some impact on the increase mentioned had also genotype of tested varieties. No peculiar susceptibility of the root celery to accumulate nitrogen compounds was observed, during the experiments. Key words. variety, celery root, nitric, nitrogen fertilisation Beata Szwejkowska, Katedra Produkcji Ro linnej, Uniwersytet Warmi sko-mazuski, ul. Oczapowskiego 8, Olsztyn Acta Sci. Pol.