ANNALES. Maria Mikos-Bielak. Bioregulacja plonowania i chemicznej jakości plonu malin jako efekt zastosowania Asahi

Transkrypt

1 NNLES UNIVERSITTIS VOL. LIX, Nr 3 MRIE LUBLIN * CURIE- S K Ł O D O W S K POLONI SECTIO E 2004 Ktedr Chemii, kdemi Rolnicz w Lulinie ul. kdemick 15, Lulin, Polnd Mri Mikos-Bielk Bioregulcj plonowni i chemicznej jkości plonu mlin jko efekt zstosowni shi Bioregultion of yielding nd chemicl qulity of rsperry s n effect due to shi BSTRCT. In Polnd, erry fruit production occupies very importnt plce. Lulin region is one of the lrgest nd most modern res of rsperry cultivtion in Polnd. However, the verge yields on commercil plnttions re reltively low nd much depended on the wether conditions. Proly, its the effect of insufficient resistnce of rsperry stems nd uds to freezing s well s their gret susceptiility to drought nd diseses. ppliction of Jpnese iostimultor shi could eliminte those unfvorle fctors. The preprtion increses polyphenols ccumultion, protecting cells nd their enzymtic systems from dmge it mkes it possile to quickly dpt to vrile; environmentl conditions. The study ws conducted in Three rsperry cultivrs were tested: Norn, Cny nd Poln. The following comintions were represented: control, where shrus were spryed with wter, nd those spryed with 0.1% shi solution. The tretments with shi were mde mnully twice: first t the eginning of flowering (for green ud), second t full of flowering. It ws found tht during three yers shi incresed the fruit yield y %, depending on the cultivr nd y %, depending on the wether conditions. No significnt effect of the preprtion on fruit size ws oserved in ll cultivrs. shi decresed the reducing sugr content, trnsforming them into oligoscchrides. Besides it elevted nthocynide level. Dry mtter nd vitmin C contents decresed. KEY WORDS: rsperry, iostimultor shi, yield, vitmin C, poliphenols, reducing sugrs, solule sugrs Pod względem produkcji owoców jgodowych Polsk znjduje się n jednym z czołowych miejsc w świecie. Luelszczyzn to jeden z njwiększych i njrnnles UMCS, Sec. E, 2004, 59, 3,

2 1472 dziej nowoczesnych rejonów uprwy mlin w Polsce. Jednk przeciętne plony n plntcjch produkcyjnych są stosunkowo niskie i rdzo zleżą od wrunków pogodowych w okresie wegetcji. Przyczyny tkiego stnu możn uptrywć między innymi w niedosttecznej wytrzymłości n mróz pędów i pąków kwitowych orz ich wrżliwości n suszę i choroy [Wienirsk 1992]. Pewne ndzieje n wyeliminownie tych czynników wiąże się z zstosowniem jpońskiego iostymultor shi. Sustncję ktywną preprtu stnowi miesznin soli sodowych 5-nitrogujkolu orz orto i pr nitrofenoli. W licznych dnich, prowdzonych n różnych gtunkch roślin, wykzno jego ochronne dziłnie n rośliny rosnące w niekorzystnych wrunkch środowisk, tkich jk: szok temperturowy, przymrozki, susz, stres wodny, uszkodzeni środkmi chemicznymi [Stutte, Clrk 1990]. Preprt ten zwiększ gromdzenie polioli w roślinch, chroniących komórki orz ich systemy enzymtyczne przed uszkodzenimi, umożliwi im szykie przystosownie się do zmiennych wrunków środowisk [Vvrin 1997, 1997]. shi pondto stymuluje wzrost pylników i kiełkownie pyłku orz wydłużnie łgiewek pyłkowych, zpewnijąc tym smym lepsze zpłodnienie kwitów. Jk wykzły dni Bsk i Mikos-Bielk [2003], wykonne w sdzie jłoniowym, shi chroni kwity i związki owocowe przed wiosennym przemrzniem. Wszystko to rzem sprzyj zwiększeniu plonu owoców. W literturze rk jest informcji dotyczących efektów dń prowdzonych z zstosowniem shi w uprwie mlin. METODY Doświdczenie polowe zloklizowno n plntcji produkcyjnej w gospodrstwie ogrodniczo-szkółkrskim w rejonie Podlsi, w północno-wschodniej części województw luelskiego. Plntcj, złożon trzy lt wcześniej, usytuown ył n gleie kompleksu pszennego typu czrnej ziemi włściwej. Doświdczenie prowdzono w ltch Oceną ojęto trzy odminy mlin: Cny, Norn i Poln. Przy rozstwie rzędów 2,5 0,5 m osd roślin wynosił 8000 krzewów n hektr. Powierzchni kżdej odminy to 0,5 h. Ziegi pielęgncyjne, nwożenie, ochronę przed choromi i szkodnikmi, jednkowe dl wszystkich odmin, prowdzono zgodnie z zlecenimi dl plntcji produkcyjnych. Wyodręniono komincje: kontrolną, w której krzewy opryskiwno wodą, orz komincję opryskiwną 0,1% roztworem shi. Opryski wykonno ręcznie, dwukrotnie w okresie wegetcji: pierwszy n początku kwitnieni (n zielony pąk), drugi w pełni kwitnieni. Poletko stnowiło pięć krzewów rozlosownych wzdłuż rzędu, w pięciu powtórzenich n plntcji. Jednorzowe zuży-

3 cie preprtu wynosiło 0,5 dm w 500 dm wodnego roztworu rooczego n 3 hektr, co odpowidło zużyciu 62,5 cm n jeden krzew. Ziór owoców prowdzono ręcznie, kilkkrotnie w okresie między 15 czerwc 15 lipc dl odmin Norn i Cny orz między 15 sierpni 15 pździernik dl Polny. Częstotliwość ziorów zleżn ył od pogody i szykości dojrzewni owoców. Dl odmin wcześniejszych yło to od czterech do siedmiu ziorów, dl późnej odminy Poln od siedmiu do dziewięciu. Podczs zioru określono plon ogólny (t/h) orz średnią msę 100 owoców 3 i msę ojętościową dl 0,25 dm owoców. W kżdym roku z njwiększego zioru przeprowdzono nlizę skłdu chemicznego owoców. N ogół ył to trzeci ziór, z wyjątkiem 1997, kiedy to odminy Cny i Norny owocowły oficie już w drugim terminie zioru. nlizy chemiczne owoców oejmowły oznczeni: suchej msy, cukrów redukujących i rozpuszczlnych ogółem, witminy C metodą ksylenową zmodyfikowną przez Lenrtowicz i Płochorskiego [1966], związków polifenolowych w przeliczeniu n kws chlorogenowy metodą Swin i Hills [1959], iłk metodą Kjeldhl w utomtycznym prcie KielFoss. Przeprowdzono również nlizę sttystyczną uzysknych wyników metodą wielozmiennej nlizy wrincji, istotność różnic oceniono testem Tukey. WYNIKI Odminy mlin Norn i Cny ojęte dnimi, w ciągu trzech lt plonowły dość równomiernie n poziomie 9,2 10,1 t z hektr. Njwiększe różnice w plonowniu stwierdzono u odminy Poln, której rośliny kontrolne w zleżności od wrunków pogodowych w ltch prowdzonych doświdczeń plonowły n poziomie 8,6 11,52 t/h (t. 1). Wszystkie odminy owocowły njsłiej w roku 1999, zdecydownie lepiej rok wcześniej, kiedy to tempertur i opdy w okresie wegetcji yły zliżone do średnich wieloletnich. shi powodowł wzrost plonów wszystkich odmin średnio o 14 21%, w cłym trzyleciu niezleżnie od wrunków pogodowych wzrost ten wynosił średnio 15,4 19,9%. Odminy ze względu n efektywność rekcji n oprysk shi, wyrżoną wzrostem plonu owoców, możn ułożyć w szereg: Poln < Cny < Norn (t. 1). Ocenijąc dziłnie preprtu shi n tle wrunków pogodowych, stwierdzono, że njwiększy przyrost plonu owoców wystąpił pod jego wpływem w pierwszym roku prowdzonych doświdczeń. Rok ten wyróżnił się od pozostłych zdecydownie większymi opdmi w mju i lipcu. Njmniej efektywne yło dziłnie shi w 1998 r., o njrdziej stilnych wrunkch klimtycznych n tle wieloleci.

4 1474 Tel 1. Wpływ shi n plon mlin Tle 1. Effect of shi on the yield of rsperry Komincje Comintion Rok Yers Śred. dl kom. Men for com. Śred. dl odm. Men for cultiv. Cny kontrol shi control t/h 10,10 12,02 11,17 12,14 9,02 10,68 10,09 11,68 10,85 Odmin Cultivr Norn Poln kontrol shi kontrol shi control t/h control t/h 8,70 10,80 9,86 11,53 9,82 12,30 11,52 13,08 9,12 10,39 8,60 9,76 9,21 11,16 10,18 9,99 średnio men kontrol shi control t/h 9,55 11,45 10,83 12,50 8,91 10,34 11,46 9,76 10,73 11,43 10,59 NIR0,05 odminy LSD cultivr 2,97, NIR0,05 regultor LSD regultor 1,45 Tel 3. Wyrne związki orgniczne w owocch mlin z uprw z shi Tle 3. Selected orgnic compounds in rsperries from cultivtions with shi Odmin Cultivr Kom. Com. K K Dl odminy For cultivr Dl regultor For regultor K Cny Norn Poln NUR0,05 LSD Cukry Cukry Such ms redukujące rozpuszcz. Biłko Witmin C Dry mter Reducing Solule Protein Vitmin C sugrs sugrs g/kg g/kg g/kg g/kg mg/kg ,1-10, , ,7-10, , ,0-8, , ,2-9, , ,0-9, , ,1-10, ,4 240 Polifenole Poliphenols mg/kg ,6 3,0 4,0 0, ,2 2,0 2,0 0, K Kontrol Control, shi, zkres zmienności interchngle rnge, średni z 3 lt men for 3 yers Ocenijąc wielkość owoców, stwierdzono, że owoce odminy Cny yły istotnie droniejsze od owoców pozostłych odmin (t. 2). Średni ms 100 owoców kontrolnych tej odminy wynosił 270,8 g, podczs gdy u pozostłych

5 1475 odmin yło to g. Zdecydownie njwiększymi owocmi wyróżnił się odmin Poln, u której średni ms 100 owoców w roku 1999 wynosił ż 313,3 g (t. 2). Rośliny odmin Norn i Poln zregowły n oprysk shi niewielkim zdronieniem owoców (1,6 2,9%), ntomist odmin Cny w zsdzie nie zregowł n preprt zminą przeciętnej msy owoców wystąpił nwet minimlny wzrost tej msy (0,5%). Niewiele większe zminy 3 odnotowno, ocenijąc msę ojętościową 0,25 dm owoców. Wynosił on dl owoców Norny średnio 104 g, dl Polny 108,6 g, dl Cny 110,2 g (t. 2). Wpływ shi, wyrżony zwiększeniem msy ojętościowej, whł się od 1,3% do 2,7% zleżnie od odminy, 1,1 3,8% w zleżności od wrunków pogodowych w ltch prowdzonego eksperymentu. Zmin zrówno przeciętnej msy 100 owoców, jk i ich msy ojętościowej świdczył o nieistotnym zdronieniu owoców pod wpływem shi. Przy zncznym wzroście plonu owoców, spowodownym przez ten preprt, przemwiło to n jego korzyść. nlizując owoce mlin n zwrtość suchej msy i wyrnych grup związków orgnicznych, stwierdzono, że w jednym kilogrmie świeżych owoców znjdowło się: g suchej msy, g cukrów rozpuszczlnych, w tym g monoschrydów (glukozy i fruktozy), 6,0 10,4 g iłk, mg witminy C orz mg związków polifenolowych (t. 3). Pod względem zwrtości suchej msy owoców dne odminy możn ustwić w szereg Norn < Poln < Cny. W owocch wszystkich odmin, niezleżnie od wrunków klimtycznych, oprysk shi spowodowł oniżkę zwrtości suchej msy, niezncznie mniejszą w owocch Cny (5,7%), niż u Norny (7,1%) i Polny (6,7%). Tel 2. Ms 100 owoców i ms ojętościow owoców mlin z uprw z shi Tle 2. Weight of 100 erries nd volumetric weight of rsperries from shi cultivtion Rok Yer Średni ms 100 owoców (g) Ms ojętościow owoców (g/250 cm3) Men mss 100 erries (g) volumetric mss erries (g/250 cm3) odmin cultivr Cny Norn Poln Cny Norn Poln K/C K/C K/C K/C K/C K/C 268,3 269,5 281,2 271,3 268,9 266,2 113,3 112,5 104,5 108,6 116,7 117,8 273,6 273,2 287,6 288,8 276,0 267,6 101,6 103,4 96,6 98,6 101,6 103,0 270,7 276,4 280,2 275,5 313,3 300,0 111,5 119,4 106,5 109,3 105,4 107, Średnio dl Men for lt yers 270,8 272,3 283,0 278,5 286,0 277,9 108,8 111,7 102,5 105,5 107,9 109,3 odm. cultiv. 271,5 280,7 281,9 110,2 104,0 108,6 kom. com. K 279,9 276,2 K 106,4 108,6 NIR0,05 LSD odmin cultivrs 6,4 K kontrol Control, shi 2,4, NIR0,05 LSD Regultor shi 5,3 1,3

6 1476 Owoce kontrolne dnych odmin mlin chrkteryzowł podon zwrtość cukrów rozpuszczlnych (55 68 g/kg) i monoschrydów (29 37 g/kg), oceninych jko cukry redukujące (t. 3). Zminy zwrtości cukrowców, spowodowne przez zmienne wrunki pogodowe, miły podony chrkter w owocch wszystkich odmin. Pewne różnice odminowe w gromdzeniu cukrów zuwżono, gdy owoce pochodziły z roślin trktownych preprtem shi. Oniżł on głównie zwrtość cukrów redukujących. Spdek zwrtości wynosił 6,3 9,1%. Równocześnie wzrstł zwrtość cukrów rozpuszczlnych ogółem, w których skłd ook glukozy i fruktozy wchodził schroz. Wzrost zwrtości frkcji cukrów rozpuszczlnych w owocch ył istotny sttystycznie i wynosił od 4,9% w owocch Polny, 5% u Cny do 9,4% u Norny. W przeliczeniu n schrozę odpowidło to wzrostowi jej zwrtości o 10 13%, to z kolei powodowło wzrost słodkości owoców. nlizowne owoce mlin cechowły się wyjątkowo niską zwrtością iłk 6,0 10,8 g n kilogrm owoców (t. 3). N ogół mliny uprwine w Polsce zwierją g iłk w kg owoców [Wienirsk 1992, Mikos-Bielk i Czeczko 1997]. Pod wpływem shi zwrtość iłk w owocch dnych odmin mlin wzrstł o 6,8 7,8%. Dw osttnie z nlizownych skłdników owoców mlin to witmin C i polifenole, które zliczne są do njwżniejszych ntyoksydntów roślinnych. Zwrtość witminy C w tych owocch whł się w zkresie mg/kg (t. 3). Owoce odmin letnich Cny i Norny zwierły podone ilości witminy C, w owocch Polny jej zwrtość ył nieco niższ. Zstosowny w uprwie mlin iostymultor shi, niezleżnie od odminy i pogody, zwsze powodowł zmniejszenie zwrtości witminy C w owocch. Spdek zwrtości tej witminy wynosił 9,9 13,8% i ył njwiększy w owocch odminy Norn. Zupełnie inczej zmienił się zwrtość polifenoli w owocch mlin pod wpływem shi. Kilogrm świeżych owoców z roślin kontrolnych zwierł mg ntyoksydntów tego typu, w owocch roślin trktownych preprtem shi yło ich zncznie więcej: mg (t. 3). shi zwiększł zwrtość polifenoli o 9,5% w owocch odminy Cny i ż o 16,2% w owocch odminy Poln. Zróżnicownie tej cechy między odminmi yło mniejsze i wynosiło mksimum 6,2%. Zwrtość polifenoli w zncznym stopniu modyfikown ył przez wrunki klimtyczne w ltch prowdzonych dń. DYSKUSJ N tle wyników dń Gwozdeckiego i in. [1991], Kweckiego i Kozłowskiego [1987] orz Winirskiej [1992] uzyskne w tym doświdczeniu plony mlin możn uznć z wysokie. Interesującą zwyżkę plonów owoców truskwek

7 1477 o 10 30% w doświdczenich z shi uzyskli wcześniej Mikos-Bielk i Kukiełk [2000] orz Cholewiński [1998], dl jłek Bsk i Mikos-Bielk [2003]. Zwyżkę plonów dl różnych gtunków wrzyw po zstosowniu toniku (preprt zwierjący tą smą sustncję czynną) uzyskli Czeczko [2001] i Vvrin [1997, 1997]. W literturze rk jest prc dotyczących stosowni preprtu shi czy toniku w uprwie mlin. Wyniki dń niniejszej prcy wykzły, że shi z powodzeniem może yć polecny również w ich uprwie. W wrunkch Polski średni ms 100 owoców mlin odminy Cny zwykle whł się od 240 do 260 g [Wienirsk 1992], odminy Norn g, Polny g [Gwozdecki i in. 1996]. W prezentownych dnich owoce odminy Cny yły dorodniejsze, Norny mieściły się w grnicch podnych przez innych utorów, Polny tylko w jednym roku (1999) yły tk dorodne, jk w dnich Gwozdeckiego i in. [1996]. W prezentownych dnich shi oniżł msę owoców mlin odmin Norn i Poln, u Cny ms t nie zmienił się. Jednk liczne dni prowdzone z zstosowniem tego preprtu wykzują, że powoduje on niewielkie zdronienie owoców truskwek i czrnej porzeczki. W dnich Mikos-Bielk i Kukiełki [2000] oniżł on istotnie msę owoców sześciu odmin truskwek, dwóch odmin jłek [Bsk, Mikos-Bielk 2003] i dwóch odmin czrnej porzeczki [Mikos-Bielk 2004]. W owocch mlin shi oniżł zwrtość suchej msy, podczs gdy w owocch truskwek i czrnej porzeczki oserwowno wzrost zwrtości suchej msy [Mikos-Bielk, Kukiełk 2000; Mikos-Bielk 2004]. Tego typu zminy zwrtości suchej msy pod wpływem toniku stwierdzono wcześniej w dnich prowdzonych przez Mikos-Bielk i Czeczko [1997] z innymi odminmi mlin, truskwek i czrnej porzeczki. Wykzne w przedstwionej prcy wyniki zwrtości cukrów i relcje pomiędzy schrozą monoschrydmi zgodne są z wynikmi uzysknymi przez Wrolstd [1981]. Bdcz ten stwierdził, że schroz stnowi w owocch 50% sumy cukrów rozpuszczlnych, n glukozę przypd 23,3%, n fruktozę 26,3%. W tej prcy sum glukozy i fruktozy oznczn ył jko cukry redukujące, ich zwrtość nie przekrczł 50% udziłu we frkcji cukrów rozpuszczlnych. R dnich z shi zstosownym w uprwie sześciu odmin truskwek i dwu odmin czrnej porzeczki [Mikos-Bielk, Kukiełk 2000; Mikos-Bielk 2004] preprt ten również oniżł zwrtość cukrów redukujących i witminy C w owocch. Relcję pomiędzy cukrowcmi możn wyjśnić tym, że spdek zwrtości cukrów redukujących równowżony jest zwiększeniem zwrtości schrozy, poprwijącej słodkość owoców. Ntomist wyjśnienie przyczyn spdku zwrtości witminy C wymg dlszych dń. Trudno jest określić, djąc sme owoce, czy shi hmuje iosyntezę tej witminy, czy tylko jej trnslokcję w roślinie. Owoce j-

8 1478 godowe nleżą do grupy surowców roślinnych uogich w iłko, które pełni w nich głównie funkcje enzymtyczne. Wyższe koncentrcje iłk w owocch mogą yć przyczyną mętnieni soków. Mogą też powodowć powstwnie większej ilości piny w procesie zgęszczni soków. shi, zwiększjąc zwrtość iłk zrówno w mlinch jk i w innych owocch jgodowych [Mikos-Bielk 2004], nie poprwi ich jkości przetwórczej. Wng i in. [2000] określili zwrtość polifenoli w owocch mlin (w przeliczeniu n kws gllusowy) n poziomie mg/kg. Polskie odminy mlin zwierły od mg polifenoli w kg owoców w przeliczeniu n kws chlorogenowy [Gwozdecki i inn. 1991]. Zwrtość polifenoli w owocch mlin pochodzących z uprw trktownych preprtem shi ył wyższ o pond 30% od zwrtości podwnej dl owoców polskich odmin mlin przez Gwozdeckiego. W ou przypdkch zwrtość polifenoli podno w przeliczeniu n kws chlorogenowy. WNIOSKI 1. Biostymultor shi stosowny w uprwie trzech odmin mlin powodowł wzrost plonu owoców średnio o 16%, nie wpływjąc istotnie n wielkość owoców. 2. Biostymultor ten poprwił słodkość owoców, zwiększjąc w nich zwrtość schrozy. 3. shi zmienił relcję pomiędzy skłdnikmi o włściwościch ntyutlenijących, powodując spdek zwrtości cukrów redukujących i witminy C, wzrost zwrtości polifenoli. 4. Oniżł też zwrtość suchej msy, zwiększjąc w niej udził iłk. LITERTUR Bsk H., Mikos-Bielk M Wpływ preprtu shi n owocownie jłoni po wystąpieniu wiosennych przymrozków. Mt. XIII Konferencji KNO PN sek. Mrozoodporność V 2003, Kórnik, Cholewiński Wstępn ocen wyrnych stymultorów wzrostu n plon dwóch odmin truskwek w uprwie polowej. Proceed. 37th Fruit-Growing Conference Skierniewice, Czeczko R Wpływ toniku-shi syntetycznego stymultor wzrostu i plonowni n chemiczną jkość plonów wyrnych gtunków wrzyw. Mszynopis prcy doktorskiej R w Lulinie Wydził Rolniczy, Gwozdecki J., Dnek J., Smolrz K., Psiut Z Ocen wrtości produkcyjnej ośmiu odmin i mieszńców mliny w wrunkch podgórskich. Prce Inst. Sd. i Kwic. Skierniewice, Ser., 30,

9 1479 Gwozdecki J., Biesid T., Chleowsk D n evlution of Poln red rsperry. J. Fruit Ornm. Plnt Res. 4, 2, Kwecki Z., Kozłowski M Wstępn ocen plonowni mliny orz uszkodzeni mrozowe po zimie 1986/87. Prce Inst. Sd. i Kwic. Skierniewice, Ser. C, 1/ 4, Lenrtowicz W., Płochrski W. 1966: Modyfikcj ksylenowej metody oznczni kwsu L-skorinowego. Prce Inst. Sd. Skierniewice 10, Mikos-Bielk M The ffect of shi ppliction on the qulity of lck currnt cultivtion. Hort. nd Veget. Growing, Litw. (w druku) Mikos-Bielk M., Czeczko R Modifiction of chemicl composition of rsperry, strwerry nd lck currnt fruits due to tonic. Proceed. COST ct. 915 Workshop Food Qulity Modelling. K. U. Leuven 4 6 VI Ed. B. M. Nicoli nd J. De Berdemeker, Belgium, Mikos-Bielk M., Kukiełk W Modifiction of growth nd physicl properties of strwerry yield s result of tonic use. Proceed. 3rd Inter. Conf. Predictive Modelling in foods, K.U. Leuven IX Ed. Vn Imre, Belgium Stutte C.., Clrk T.H Rdioleled studies of tonic in cotton HPLC. Univ. rknss Dep. gron Swin T., Hills W.E The phenolic constituents of Prunus domestic. The quntittive nlysis of phenolic constituents. J. Sci. gicult. 10, 1, Vvrin C.S tonic plnt growth stimultor: Effect on tomto under seepge irrigtion in SW Florid. Univ. Florid, Veget. Hortic. SWFREC Sttion Rep. 97, 4, 1 4. Vvrin C.S tonic plnt growth stimultor: Effect on cucumer under seepge irrigtion in SW Florid. Univ. Florid, Veget. Hortic. SWFREC Sttion Rep. 97, 5, 1 4. Wng S.Y. Hsin-Shn Lin ntioxidnt ctivity in fruits nd leves of lckerry, rsperry nd strwerry vries with cultivr nd developmentl stge. J. gric. Food Chem. 48, Wienirsk J Niektóre cechy iologiczne i produkcyjne owocujących pędów dziesięciu odmin mliny (Ruus Ideus L.). Prc h. Wyd. R Lulin. s. Rozprwy Nuk. 148, Wrolstd R Free sugr nd soritol in fruit compiltion from the literture. J. ssoc. nd. Chem. 61, 1,

10