EVALUATION OF BIOREGULATORS USED IN THE CULTIVATION OF SENGA SENGANA STRAWBERRY VARIETY Part I. YIELDING AND FRUITS QUALITY

Transkrypt

1 FOLIA UNIVERSITATIS AGRICULTURAE STETINENSIS Folia Univ. Agric. Stetin. 2007, Agric., Aliment., Pisc., Zootech. 259 (4), Józef GRAJKOWSKI, Ireneusz OCHMIAN, Joanna POPIEL OCENA BIOSTYMULATORÓW STOSOWANYCH W UPRAWIE TRUSKAWKI ODMIANY SENGA SENGANA Część I. PLONOWANIE ORAZ JAKOŚĆ OWOCÓW EVALUATION OF BIOREGULATORS USED IN THE CULTIVATION OF SENGA SENGANA STRAWBERRY VARIETY Part I. YIELDING AND FRUITS QUALITY Katedra Sadownictwa, Akademia Rolnicza ul. Janosika 8, Szczecin, e mail: ochmian@go2.pl, sad@agro.ar.szczecin.pl Abstract. There was checked an influence of few on yield and fruits quality of Senga Sengana strawberry cultivar in two-year experiment. There were characterized fruits size and firmness just after being harvested and then after storage period. There were also checked the extract and fruits acidity. The tests showed diverse influences of used preparations on the plants. Atonik, Atonik with ActiSil sprayed on strawberry caused the highest plants yield when Biochikol and Atonik with mangan made the yield the lowest. The biggest fruits grew on plants sprayed by Atonik with Calcium nitrate. Strawberry from control plants and treated by Atonik were small. Atonik with Calcium nitrate and ActiSil had the influence on growing the most firmer fruits. Słowa kluczowe: biostymulatory, jędrność, nawożenie dolistne, plon, truskawka, wielkość owoców. Key words: bioregulators, foliar fertilization, fruit weight, fruit firmness, strawberry, yield. WSTĘP Owoce są szczególną grupą produktów, dla których bardzo ważna jest jakość. Nasilająca się konkurencja producentów, spowodowana wysokimi wymaganiami konsumentów, prowadzi do skierowania uwagi na jakość produkowanych owoców. Poprawa jakości nie może się wiązać ze stosowaniem nieograniczonych ilości środków ochrony roślin. Jak podkreśla Mochecki (2006), jedną z przyczyn degradacji środowiska naturalnego, w wyniku zanieczyszczenia gleb, wód oraz powietrza, jest bardzo powszechne stosowanie chemicznych środków ochrony roślin i nawozów sztucznych. Produkcja roślinna przy użyciu środków chemicznych może powodować zwiększenie zachorowalności ludzi na choroby nowotworowe i uczuleniowe, rozwój ras odpornych szkodników, patogenów i chwastów, niszczenie organizmów pożytecznych, a także pojawianie się różnych gatunków szkodników wtórnych. W wyniku nadmiernej i często nieracjonalnej chemizacji wiele rozwiniętych krajów rozpoczęło działania w celu zminimalizowania ujemnych skutków takiej produkcji rolniczej. Biostymulatory są bezpieczne dla ludzi i środowiska; przez poprawę wzrostu systemu korzeniowego roślin zwiększają pobór składników pokarmowych z gleby, zmniejszając w ten sposób wypłukiwanie nawozów mineralnych do wód gruntowych. W ostatnich kilku latach na polskim rynku pojawiły się stymulujące wzrost oraz rozwój roślin preparaty, które mogą być odpowiedzią na wymagania konsumentów i wpływać na

2 68 Grajkowski i in. poprawę cech jakościowych owoców (Mikos-Bielak i Kukiełka 2000). Biostymulatory roślinne są to różnego rodzaju preparaty stosowane w uprawie roślin. Jest to dosyć młoda grupa preparatów, znana od lat. Pierwszymi substancjami wzrostowymi, jakie odkryto w latach trzydziestych, były auksyny. Później odkryto wiele endogennych i syntetycznych inhibitorów wzrostu, lecz największe efekty uzyskano, stosując retardanty, czyli antygibereliny, syntetyczne substancje wzrostowe (Basak 1998). Bioregulatory zawierają w swym składzie hormony, enzymy, białka, aminokwasy, mikroelementy i inne związki. Biostymulatory to głównie środki pochodzenia syntetycznego, ale ostatnio popularne są też wyciągi i ekstrakty roślinne lub z alg morskich (Kołaczyńska-Janicka 2004). Wpływ tych preparatów na rośliny wynika z oddziaływania na ich metabolizm. Stymulują one syntezę naturalnych hormonów, mogą również zwiększać ich aktywność, powodują wzrost korzeni i usprawniają pobieranie składników mineralnych z podłoża oraz zwiększają odporność roślin na niekorzystne warunki środowiska, wywołane na przykład przez suszę lub mróz (Słowiński 2006). Stałe poszukiwanie nowych rozwiązań, mających na celu zapewnienie roślinom najkorzystniejszych warunków do wzrostu i rozwoju, choćby przez ograniczenie różnorodnych stresów, a w efekcie zwiększenie plonowania, sprawiło, że biostymulatory już teraz są szeroko stosowane w intensywnych uprawach ogrodniczych i rolniczych. Na plantacjach warzyw, w sadach i jagodnikach, w szkółkach i uprawach kwiatów, na plantacjach rzepaku i buraków cukrowych stosuje się je na dużą skalę (Stutte i Clark 1990). Biostymulatory roślinne są bezpieczne dla środowiska oraz dla konsumentów spożywających produkty nawożone tymi preparatami, w związku z czym mogą one być stosowane w IPO (integrowanej produkcji owoców). Celem niniejszej pracy było określenie wpływu stosowania biostymulatorów na plonowanie i jakość owoców truskawki odmiany Senga Sengana. MATERIAŁ Doświadczenie przeprowadzono w latach w Sadowniczej Stacji Badawczej w Rajkowie, należącej do Katedry Sadownictwa Akademii Rolniczej w Szczecinie. Materiałem doświadczalnym były truskawki odmiany Senga Sengana, posadzone w roku 2004 w rozstawie 25x100 cm na wałach mulczowanych czarną folią. Gleba była zasobna w składniki pokarmowe (tab. 1). Rośliny nawadniano oraz nawożono za pomocą linii kropkującej T-Type, zamontowanej na stałe. Do podlewania używano wody zakwaszanej kwasem siarkowym w celu obniżenia odczynu podłoża (tab. 2). Tabela 1. Odczyn oraz zawartość przyswajalnej formy makroelementów w glebie Table 1. Reaction and content of macroelements in soil avaibility forms ph w KCl P K Ca Mg mg 100g -1 6,50 15,9 44,3 132,9 14,3

3 Ocena biostymulatorów stosowanych w uprawie truskawki Tabela 2. Właściwości chemiczno-fizyczne wody użytej w doświadczeniu Table 2. Chemical-physical properties of tap water used in the experiment Woda czysta Water Woda zakwaszona Acidified water Fe +3 [mg l -1 ] Ca +2 [mg l -1 ] EC [ms cm -2 ] ph EC [ms cm -2 ] ph 0,17 94,0 0,78 6,99 1,41 5,72 Doświadczenie założono metodą bloków losowych, w trzech powtórzeniach, po dwadzieścia roślin na jednym poletku. W doświadczeniu porównano trzy biostymulatory: Biochikol, Tytanit oraz Atonik. Atonik zastosowano również w połączeniu z nawozami: Biochikol 020 PC [50ml 5dm -3 ]; Tytanit [2,5ml 5dm -3 ]; Atonik SL [2ml dm -3 ]; Atonik SL [2ml dm -3 ] + mangan [1g dm -3 ]; Atonik SL [2ml dm -3 ] + saletra wapniowa [2g dm -3 ]; Atonik SL [2ml dm -3 ] + ActiSil [2ml dm -3 ]; kontrola (rośliny nienawożone). ŚRODKI UŻYTE W DOŚWIADCZENIU W przeprowadzonym doświadczeniu do opryskiwania badanych roślin zostały zastosowane następujące środki chemiczne: Biochikol 020 PC środek chemiczny zawierający substancję aktywną CHITOZAN (poli- D-glukozaminę), rozpuszczoną w mieszaninie kwasów mlekowego i bursztynowego (20 g na każde 1000 ml roztworu). Jest to biopreparat, który stymuluje szybsze tworzenie się liczniejszych korzeni oraz szybszy wzrost roślin, które skutecznie zabezpiecza przed wirusami, bakteriami i mączniakiem prawdziwym (Gumitex ); Tytanit substancja czynna zawierająca 0,8% tytanu. Jest to ekologiczny komplekson tytanu, aktywizujący procesy metaboliczne roślin, zwiększający plon owoców i nasion (Intermag ); Atonik SL (Asahi) preparat zawierający substancje czynne: orto-nitrofenolan sodu, paranitrofenolan sodu oraz 5-nitroguajakolan sodu. Jest to biostymulator, którego substancje biologicznie czynne uczestniczą w wielu procesach biochemicznych i fizjologicznych jako substraty, aktywatory, katalizatory i induktory (Biostymulatory ); mangan jest to środek chemiczny zawierający substancję czynną, w skład której wchodzi 23% MgO i 18,5% S. Wpływa na wzrost i plonowanie roślin, uczestniczy w podstawowych procesach, takich jak: fotosynteza, dekarboksylacja i wiązanie wolnego azotu; saletra wapniowa zawiera 15,5% azotu (14,4% w formie azotanowej i 1,1% w formie amonowej) oraz 19% rozpuszczalnego w wodzie wapna (26,5% CaO). Nawóz ten zawiera łatwo i szybko przyswajalne formy azotu i wapnia; ActiSil jest to nawóz krzemowy zawierający kwas ortokrzemowy, mający w swym składzie 0,6% Si. Wpływa on na zwiększenie odporności roślin na choroby grzybowe i czynniki stresowe oraz zwiększa jędrność owoców.

4 70 Grajkowski i in. Opryski od kwietnia do maja wykonywano corocznie na tych samych roślinach, ręcznie do stanu całkowitego zwilżenia liści, z zachowaniem izolacji przestrzennej. Na wszystkich poletkach w doświadczeniu wykonano następujące pomiary: 1. Określono wielkość plonu oraz jego charakterystykę (jędrność i średnicę owoców). Określono jędrność pięćdziesięciu losowo pobranych owoców z każdego powtórzenia, w każdym terminie zbioru. Pomiary wykonano za pomocą niedestrukcyjnego urządzenia FirmTech 2 połączonego z komputerem. Owoce przechowywano w chłodni (3 4 C, wilgotność 96%) przez 72 godziny. W poszczególnych terminach pomiarów mierzono jędrność tych samych owoców. 2. Z poszczególnych kombinacji w reprezentatywnej próbie owoców oznaczono suchą masę, zawartość ekstraktu w świeżych owocach oraz określono kwasowość ogólną w trzech powtórzeniach: kwasowość ogólną metodą miareczkową w przeliczeniu na kwas cytrynowy (wg PN--90/A-75101/04), ekstrakt refraktometrycznie. W celu stwierdzenia istotności różnic w plonowaniu badanej odmiany truskawki, jakości owoców, zawartości w nich suchej masy, ekstraktu oraz kwasowości w zależności od zastosowanych nawozów przeprowadzono dwuczynnikową analizę wariancji przy użyciu programu Statistica 6,0. Istotność różnic oceniono za pomocą testu Duncana, przy poziomie istotności α=0,05. WYNIKI I DYSKUSJA W przeprowadzonym doświadczeniu stwierdzono zróżnicowany wpływ zastosowanych środków chemicznych na wielkość plonu truskawki (tab. 3). Zdecydowanie najgorzej plonowały rośliny z obiektów kontrolnych oraz opryskiwanych Biochikolem oraz Atonikiem w połączeniu z manganem (suma z dwóch lat wynosi 7,9 6,8 kg). Największym plonem charakteryzowały się rośliny z obiektów opryskiwanych Atonikiem w połączeniu z ActiSilem, samym Atonikiem oraz Tytanitem (11,9 10,5 kg). W doświadczeniu Kopytowskiego i in. (2006) plony owoców odmiany Senga Sengana wynosiły co roku średnio 4,7 kg z 20 roślin; Gwozdecki (2000) z takiej samej ilości roślin rocznie uzyskał 5,6 kg owoców. Czynnikiem wpływającym na opłacalność produkcji, oprócz wielkości plonu, jest również jakość owoców. Na jakość wpływa wiele czynników: wielkość, jędrność i skład chemiczny owoców (Pelayo i in. 2003; Masalkar i Garande 2005). Wielkość owoców powinna być zgodna ze standardami jakości handlowej. Norma wyznacza trzy klasy jakościowe: klasę ekstra, w której minimalna wielkość owocu powinna wynosić 25 mm, a także klasy I i II z minimalną średnicą owoców wynoszącą 18 mm. Owoce truskawki odmiany Senga Sengana z przeprowadzonego doświadczenia można zaklasyfikować do klasy ekstra. Najmniejszą średnicą owoców charakteryzowały się rośliny opryskiwane Atonikiem. Największe owoce w trakcie doświadczenia zbierano z obiektów, na których stosowano Atonik w połączeniu z saletrą wapniową. Może to wynikać z obecności w składzie nawozu związków azotu i stosunkowo małego plonu.

5 Ocena biostymulatorów stosowanych w uprawie truskawki Tabela 3. Plonowanie oraz wielkość owoców truskawki odmiany Senga Sengana w zależności od zastosowanych środków Table 3. The yielding and the quality of fruit Senga Sengana strawberries in dependence on the used bioregulators Nawóz Fertilizer Suma plonu z lat [kg/poletko] Total yield in [kg/plot] Średnica owoców Fruit size [mm] Kontrola Control 7,9 a 25,7 ab Biochikol 7,2 a 28,7 c Tytanit 11,1 bc 27,1 abc Atonik 10,5 bc 24,5 a Atonik + Mn 6,8 a 28,5 ab Atonik + saletra wapniowa Atonik + calcium nitrate 9,4 b 29,8 c Atonik + ActiSil 11,9 c 28,1 bc Średnie oznaczone tą samą literą nie różnią się istotnie, wg testu Duncana, na poziomie istotności α=0,05. Mean values marked with the same letter do not differ significantly at P = 0.05 according to Duncan s multiple range test. W Polsce w uprawie nadal dominuje Senga Sengana, której owoce charakteryzują się bardzo małą jędrnością, w porównaniu z odmianami deserowymi (Shaw i in. 1987; Żurawicz i in. 2005). Truskawki z obiektu kontrolnego były mniej jędrne o 23% od owoców odmiany Aga uprawianej w zbliżonych warunkach (Ochmian i in. 2007). Dlatego ważne jest, aby stosowane środki wpłynęły na zwiększenie jędrności i trwałości owoców. Zastosowane preparaty wpłynęły na jędrność owoców (tab. 4). Najbardziej zwiększył jędrność owoców (o 20 21% w porównaniu z kontrolą), Atonik w połączeniu z saletrą wapniową oraz ActiSilem. Natomiast zastosowanie Biochikolu oraz Tytanitu wpłynęło na zmniejszenie jędrności owoców. W doświadczeniu badano również zmiany jędrności owoców w okresie przechowywania w chłodni. Zaobserwowano wzrost jędrności owoców po 24 godzinach przechowywania. Wpływ miało na to schłodzenie owoców i wykonywanie pomiarów na owocach zimnych, ale ze względu na potrzebę kontynuowania doświadczenia owoce nie były podgrzewane do temperatury pokojowej, ponieważ podgrzewanie i schładzanie mogłyby wpłynąć na kondycję owoców. Zastosowanie Tytanitu wpłynęło na gwałtowne i największe zmniejszenie się jędrności owoców. Po 48 godzinach przechowywania w chłodni jędrność owoców zmniejszyła się o 20% (w porównaniu z pomiarem przeprowadzonym po 24 godzinach ich przechowywania w chłodni). Walory smakowe owoców określają m.in. zawartość ekstraktu oraz kwasowość owoców. Owoce poszukiwane na rynku powinny charakteryzować się wysoką zawartością cukru i niską kwasowością (Haffner 2002). U odmiany Senga Sengana zawartość ekstraktu jest wysoce skorelowana z zawartością cukrów ogółem i na tej podstawie można w sposób pośredni wnioskować o walorach smakowych owoców (Kallio i in. 2000). Przeprowadzone badania wykazały, że owoce zbierane na początku sezonu charakteryzowały się większą zawartością ekstraktu niż owoce z końca zbiorów (tab. 5).

6 72 Grajkowski i in. Tabela 4. Jędrność owoców truskawki odmiany Senga Sengana bezpośrednio po zbiorze oraz po okresie przechowywania Table 4. Strawberry fruits firmness of Senga Sengana just after harvest and after storage period Nawóz Fertilizer Jędrność owoców Firmness [G mm -1 ] bezpośrednio po zbiorze after harvest po przechowywaniu (3 4 o C, wilgotność 96%) after storage (3 4 o C, humidity 96%) 24 h 48 h 72 h Zmiana jędrności owoców po 72 h Fruits firmness change after 72 h [%] Kontrola Control 205 ab 225 b 215 b 210 b 2,4 Biochikol 183 a 203 a 213 b 212 b 15,8 Tytanit 188 a 226 b 181 a 176 a 6,4 Atonik 221 b 246 c 237 bc 229 b 3,6 Atonik + Mn 216 b 229 b 233 b 231 bc 6,9 Atonik + saletra wapniowa Atonik + calcium 246 c 271 d 263 c 258 c 4,9 nitrate Atonik + ActiSil 250 c 268 cd 260 c 255 c 2,0 Średnia Mean Tabela 5. Zawartość ekstraktu oraz kwasowość owoców truskawki odmiany Senga Sengana w zależności od zastosowanych nawozów Table 5. The content of extract and acidity of fruit Senga Sengana strawberries in dependence on the used bioregulators Nawóz Fertilizer Kontrola Control początek zbiorów at the beginning harvest Ekstrakt Soluble solids [ 0 Bx] koniec zbiorów at the end harvest średnia mean Kwasowość ogólna [g kwasu cytrynowego 100 g -1 ] Titratable acidity [g citric acid 100 g -1 ] 9,0 8,5 8,75 b 0,92 cd Biochikol 9,5 7,0 8,25 a 0,88 bc Tytanit 9,0 8,5 8,75 b 0,82 a Atonik 9,0 9,0 9,00 c 0,94 cd Atonik + Mn 9,5 9,5 9,50 e 0,86 ab Atonik + saletra wapniowa Atonik + calcium nitrate 10,0 8,5 9,25 d 0,86 ab Atonik + ActiSil 10,0 9,0 9,50 e 0,95 d Analizując średnie pomiary, uzyskane z obu terminów zbiorów, stwierdzono, że najwięcej ekstraktu zawierały świeże owoce zebrane z kombinacji nawożonych Atonikiem i man-

7 Ocena biostymulatorów stosowanych w uprawie truskawki ganem oraz Atonikiem i ActiSilem. Najmniej ekstraktu stwierdzono natomiast w owocach zebranych z roślin nawożonych Biochikolem. W badaniach, przeprowadzonych przez Skupień i Jakubowską (2004), zawartość ekstraktu u odmiany Senga Sengana wynosiła 8,4%. Natomiast w doświadczeniu Kubuj i Rychtera (1985) owoce tej odmiany zawierały zaledwie 6% ekstraktu. Najwyższą kwasowością ogólną charakteryzowały się owoce zbierane z obiektów kontrolnych oraz opryskiwanych Atonikiem oraz Atonikiem w połączeniu z ActiSilem. Płocharski i Zbroszczyk (1989) w owocach truskawek stwierdzili do 1,23% kwasów, a Skupień (2003) na poziomie 0,95%. WNIOSKI 1. Najlepiej plonowały truskawki z obiektów opryskiwanych Atonikiem, Atonikiem w połączeniu z ActiSilem oraz Tytanitem, zdecydowanie najgorzej rośliny opryskiwane Atonikiem w połączeniu z manganem oraz Biochikolem. 2. Największymi owocami charakteryzowały się rośliny opryskiwane Atonikiem w połączeniu z saletrą wapniową. Truskawki z obiektów kontrolnych oraz z obiektów, na których stosowano tylko Atonik, były mniejsze. Atonik w połączeniu z saletrą wapniową oraz ActiSilem wpłynął również na uzyskanie najbardziej jędrnych owoców. 3. Najwięcej ekstraktu zawierały świeże owoce zebrane z kombinacji nawożonych Atonikiem w połączeniu z manganem oraz ActiSilem. Najmniej ekstraktu stwierdzono w owocach zebranych z roślin nawożonych Biochikolem. Zastosowanie samego Atoniku oraz Atoniku w połączeniu z ActiSilem wpłynęło na zwiększenie kwasowości ogólnej owoców. PIŚMIENNICTWO Basak A Bioregulatory stan aktualny i perspektywy [w: XXXVII Ogólnopolska Naukowa Konferencja Sadownicza], Skierniewice sierpnia ISK, Skierniewice, Biostymulatory ASAHI SL Arysta Lifescience, dostęp z dnia 6 grudnia 2007 r. Gumitex Poli-Farm. Biopreparat stymulujący wzrost i rozwój roślin, poprawiający ich jakość. dostęp z dnia 6 grudnia 2007 r. Gwozdecki J Ocena owocowania nowych odmian truskawki w Skierniewicach. Zesz. Nauk. Instyt. Sadow. Kwiac. Skiern. 8, Haffner K Postharvest quality and processing of strawberries. Acta Hort. 567, Intermag. Nawozy ogrodnicze Tytanit. Preparat aktywizujący procesy biochemiczne roślin, dostęp z dnia 6 grudnia 2007 r. Kallio H., Hakala M., Pelkkikangas A. M., Lapveteläinen A Sugars and acids of strawberry varieties. Eur. Food Res. Technol. 212 (1), Kołaczyńska-Janicka M Biostymulatory w nowoczesnej uprawie roślin. Wieś Jutra 3, Kopytowski J., Kawecki Z., Bojarska J., Stanys V Ocena plonowania i jakości owoców kilku odmian truskawki uprawianej na Warmii. Zesz. Nauk. Instyt. Sadow. Kwiac. Skiern. 14,

8 74 Grajkowski i in. Kubuj L., Rychter S Wartość handlowa truskawek mrożonych. Chłodnictwo 20 (12), Masalkar S.D., Garande V. K Effect of post-harvest treatments and packaging materials on shelf life and quality of custard apple fruits. Acta Hort. 682, Mikos-Bielak M., Kukiełka W Atonik jeden z czynników modyfikujących zawartość naturalnych antyoksydantów w owocach jagodowych. Rocz. AR Pozn. 323 (31), 401. Mochecki J Jak uzyskać certyfikat Integrowanej Produkcji? [w: Ogólnopolska Konferencja Sadownicza Nowe odmiany i technologie uprawy krzewów jagodowych], Skierniewice 27 kwietnia ISK, Skierniewice, Ochmian I., Grajkowski J., Kirchhof R Wpływ mulczowania gleby na plonowanie oraz jakość owoców truskawki odmiany Aga. Folia Univ. Agric. Stetin., Ser. Agric., Aliment., Pisc., Zootech. 255 (2), Pelayo C., Ebeler S.E., Kader A.A Postharvest life and flavor quality of three strawberry cultivars kept at 5C in air or air+20 kpa CO2. Postharvest Biol. Techno. 27, Płocharski W., Zbroszczyk J Jakość i przydatność przerobowa nowych polskich odmian truskawek. Przem. Ferment. Owoc. Warz. 3, Słowiński A Program Poprawy Jakości Owoców pomocny w regeneracji uszkodzeń mrozowych. Owoce Warz. Kwiaty 8, 29. Stutte C.A., Clark T.H Radiolabeled studies of Atonik in cotton HPLC. Univ. Arkansas Dep. Agron., Shaw D.V., Bringhurst R.S., Voth V Genetic variation for quality traits in an advancedcycle breeding population of strawberries. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 112, Skupień K Biological value of selected cultivars of strawberry fruit (Fragaria ananassa Duch.). Folia Hort. 15 (2), Skupień K., Jakubowska B Porównanie parametrów chemicznych świeżych i mrożonych owoców wybranych odmian truskawek. Folia Univ. Agric. Stetin., Ser. Sci. Aliment. 238 (3), Żurawicz E., Kruczyńska D., Masny A Wartość produkcyjna najnowszych odmian truskawki w warunkach Polski centralnej. Zesz. Nauk. Instyt. Sadow. Kwiac. Skiern. 13,