ROZLICZENIE KOŃCOWE. z wykonania zadań. nr , , 5.3, , 7.2. programu wieloletniego

Transkrypt

1 ROZLICZENIE KOŃCOWE z wykonania zadań nr , , 5.3, , 7.2 programu wieloletniego pt. Rozwój zrównoważonych metod produkcji ogrodniczej w celu zapewnienia wysokiej jakości biologicznej i odżywczej produktów ogrodniczych oraz zachowania bioróżnorodności środowiska i ochrony jego zasobów w okresie od do roku określonego w umowie nr HORhn 802/2/2010 zawartej w dniu 17 maja 2010 roku pomiędzy Ministrem Rolnictwa i Rozwoju Wsi z siedzibą w Warszawie, a Instytutem Warzywnictwa im. Emila Chroboczka z siedzibą w Skierniewicach Data złożenia rozliczenia: r. 1

2 Część I. Rozliczenie w zakresie rzeczowym Obszar: Strategia bezpiecznego stosowania środków ochrony roślin w produkcji ogrodniczej Zadanie nr 1.11 pt. Monitorowanie występowania i rozpowszechniania się chorób pieczarki (Agaricus bisporus) i boczniaka (Pleurotus ostreatus) w zakładach produkcyjnych oraz próba oszacowania i ograniczenia strat spowodowanych przez czynniki chorobotwórcze 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem na rok Opis wykonania zadania Zakres merytoryczny zadania wg wniosku o przyznanie środków budżetowych na 2010r. - Tematy szczegółowe (A, B, C, D, E). A) Monitoring występowania chorób pieczarki w zakładach pieczarkarskich. Po konsultacji z wybranymi producentami pieczarek oraz Stowarzyszeniem Branży Grzybów Uprawnych zmodyfikowano i uproszczono ankietę do oceny stanu sanitarnego i występowania chorób w zakładach pieczarkarskich. Opracowana ankieta składa się z części A i części B, i obejmuje łącznie ponad 30 pytań. Część A wypełniana będzie w analizowanym zakładzie raz rocznie, natomiast część B w kolejnych cyklach uprawy. Poniżej wzór ankiety. Część AKOD PIECZARKARNI:... ANKIETA (do oceny stanu sanitarnego upraw pieczarek w Polsce) Nazwisko i imię lub nazwa firmy:... Adres: Powiat:... tel.: Ile lat uprawia Pan(i) pieczarki?.wiek przedmiotowej pieczarkarni:.. 2. Całkowita powierzchnia uprawowa:...m Liczba hal w obiekcie:.... Powierzchnia uprawowa jednej hali:...m 2 4. Czy w obiekcie znajdują się?korytarz komunikacyjnytak nie pomieszczenia socjalne (stołówka, szatnia)tak nie 2

3 utwardzona płyta załadowczatak nie 5. Klimatyzacja w obiekcie: tak nie częściowa Maty przed halami:tak nie 6. Uprawy na podłożu z fazy: II III IV Nakładanym:ręczne mechaniczne 7. Uprawa:ciągła z przerwą letnią wiosną i jesienią Rocznie upraw w hali Parowanie hal: po każdym cyklu 3-4 razy rocznie sporadycznie nigdy 9. Mycie posadzek w korytarzach i pomieszczeniach socjalnych:codziennie kilka razy w tygodniu raz w tygodniu raz na 2 tygodnie raz w miesiącu lub rzadziej 10. Dezynfekcja chemiczna posadzek w korytarzach i pomieszczeniach socjalnych: kilka razy w tygodniu raz w tygodniu raz na 2 tygodnie raz w miesiącu lub rzadziej 11. Dezynfekcja ogólna w obiekcie: co najmniej raz na 2 tygodnie raz w miesiącu raz na kwartał raz na pół roku raz na rok lub rzadziej brak 12. Jaka jest Pana(i) zdaniem skuteczność wykonywanych dezynfekcji chemicznych? wysoka umiarkowana niska trudno określić 13. Wybierając środki do dezynfekcji kierujesz się: charakterystyką środka opinią innych producentów sugestią doradcy własną oceną ofertą sklepu ceną 14. Zabezpieczane ognisk chorób grzybowych w trakcie uprawy: nigdy sporadycznie tylko, gdy niewielkie nasilenie infekcji nawet przy dużym nasileniu infekcji 15. Jeśli zabezpieczane to poprzez:zasypywanie solą zakrywanie okrywą z solą zakrywanie papierem z dezynfektantem usuwanie ognisk infekcji i zabezpieczanie miejsc. inny sposób: Udział skrzynek z wtórnego obiegu nie poddawanych myciu i dezynfekcji w ogólnej liczbie skrzynek stosowanych do zbiorów -... % 17. Odległości do najbliższej pieczarkarni... Liczba pieczarkarni w promieniu 2 km Higieny wokół hal (skala 2-5)....Ocena fitosanitarna obiektu (skala 2-5) Data wypełnienia ankiety:... CzęśćB KODPIECZARKARNI:. ANKIETA do oceny stanu sanitarnego upraw pieczarek w Polsce. 1. Założenie uprawy r. Producent podłoża -... Faza Podłoże:kostka luz Pow. uprawy - m 2.Rodzaj okrywy Dezynfekcja hali przed założeniem uprawy:nie TAK Jeśli tak, to podaj czy: termicznie - podaj: temperatura -... o C czas dezynfekcji... godz. chemicznie rodzaj zabiegu -... nazwa środka -... stężenie cieczy roboczej -.ilość zużytego środka - 4. Kaking: NIE TAK Gdy tak, to rodzaj -... dawka -...dag/m 2, 3

4 Porażenie uprawy chorobami w III rzucie (lub w chwili wcześniejszej likwidacji), wg tabeli. Choroba Sucha zgnilizna Biała zgnilizna Zielonana okrywie Daktylium Plamistości bakt. Inna: Moment wystąp. Średnia liczba ognisk infekcji [szt./10 m 2 ]* Procent powierzchni uprawy z objawami porażenia* 5% 6-15% 16-30% 31-50% 50% 4 % utraty plonu** Zielonana okrywie Zielona w podłożu Mumiowatość Łzawienie Inna: *Proszę wstawić znak X dla zaobserwowanej choroby w rubryce odpowiadającej oszacowanemu porażeniu. ** Proszę wpisać szacunkowy procent obniżki plonu spowodowany przez daną chorobę. 5. Wymień środki grzybobójcze stosowane w uprawie (nazwę środka / dawka / faza uprawy): Obecność muchówek w III rzucie: NIE TAK Jeśli tak, podaj rodzinę Określ liczebność muchówek:pojedyncze osobniki umiarkowana b. liczne 8. Środki użyte do zwalczania muchówek (nazwę / dawka / faza upr.) Obecność roztoczy wiii rzucie: NIE TAK Jeśli tak, to czy jest to:roztocz pieprzowy: NIE TAK Jeśli tak, określ opanowaną powierzchnię:.... % inne roztocze: NIE TAK Jeśli tak, to określ ich liczebność: pojedyncze osobniki liczebność umiarkowana bardzo liczne 10. Faza uprawy, w której nastąpiła jej likwidacja: Wielkość plonu handlowego uzyskanego z danej uprawy:...kg/m Uwagi i informacje uzupełniające:... Data wypełnienia ankiety:... Ankiety dostarczano pieczarkarzom w czasie wizyt lustracyjnych zakładów pieczarkarskich lub za pośrednictwem wytwórni podłoża pieczarkowego bądź ziem okrywowych oraz drogą pocztową. Z dotychczasowego przebiegu prowadzenia badań ankietowych jednoznacznie wynika, że rozsyłanie ankiet pocztą jest nieefektywne, z uwagi na brak reakcji adresatów. Jedynie osobista wizyta w zakładzie pieczarkarskim, połączona z wręczeniem ankiety oraz dyskusją, zapewnia zebranie wiarygodnych i pełnych danych. W roku 2010 badania ankietowe dotyczące występowania chorób pieczarek i oceny stanu sanitarnego przeprowadzono w 42 gospodarstwach pieczarkarskich. Pieczarkarnie monitorowano w różnych rejonach kraju: Rejon Liczba monitorowanych zakładów Skierniewic 6 Rzeszowa 8 Mińska Maz. 1 Łosic 8 Mławy 1

5 Kujawsko-Pomorski 4 Bialsko-Podlaski 7 Opola 1 Dolnośląski 1 Wielkopolski 4 Powierzchnia uprawy w analizowanych gospodarstwach była bardzo zróżnicowana. Spośród 42 analizowanych pieczarkarni, w 17 z nich (40,5%) powierzchnia uprawy wynosiła poniżej 1000 m 2, w 15 (35,6%) powierzchnia uprawy wynosiła od 1000 do 2500 m 2, w 6 (14,3%) od 2500 do 5000 m 2, w 2 (4,8%) od 5000 do m 2 oraz w 2 zakładach (4,8%) powierzchnia uprawy przekraczała m 2. Zróżnicowany był również stan sanitarny (oceniany w skali 1-4) w analizowanych zakładach. Przy ocenie ogólnego stanu sanitarnego pieczarkarni uwzględniano, między innymi, następujące elementy: częstotliwość parowania hal uprawowych, częstotliwość mycia posadzek, częstotliwość chemicznej dezynfekcji w obiekcie, procentowy udział skrzynek z wtórnego obiegu, czystość otoczenia hal uprawowych. Stan sanitarny w analizowanych zakładach oceniono następująco: Ocena Liczba pieczarkarni % Bardzo dobry 5 11,9 Dobry 15 35,7 Dostateczny 19 45,3 Niedostateczny 3 7,1 Bardzo dobrym i dobrym stanem higieny charakteryzowały się głównie duże pieczarkarnie. Parowanie hal uprawowych po każdym cyklu uprawy wykonywano tylko w 12 zakładach, co stanowi 28,6%, w 4 pieczarkarniach (9,5%) parowanie wykonywano sporadycznie, natomiast aż w 26 pieczarkarniach (61,9%) nigdy nie wykonywano tego zabiegu. Wyniki oceny nasilenia występowania chorób w 94 analizowanych cyklach uprawy pieczarek przedstawiono w tabeli 1. Tabela 1. Analiza nasilenia występowania chorób grzybowych i bakteryjnych w 94 cyklach uprawy pieczarek, wyrażona liczbą porażonych upraw Choroba Liczba ognisk chorobowych na pow. 10 m 2 < >500 5 Łącznie lb.upraw poraż. % porażonych upraw Sucha zgnilizna ,5 Biała zgnilizna ,7 Daktylium ,5 Zielona pleśń ,1 Bakeriozy ,8 Choroba Procent powierzchni uprawy z objawami porażenia < 5% 6-15% 16-30% 31-50% > 50% Łącznie lb. poraż. upraw % porażonych upraw T aggressivum ,8

6 Mumiowatość ,6 Łzawienie ,2 Dominującą chorobą w monitorowanych pieczarkarniach była sucha zgnilizna, wywoływana przez Verticillium fungicola. Choroba ta wystąpiła w 91,5% cykli uprawy pieczarek. W około 14% cykli uprawy występowała w dużym nasileniu. Biała zgnilizna (Mycogone perniciosa) oraz daktylium (Cladobotryum dendroides) porażały uprawy znacznie rzadziej, pojawiając się odpowiednio w około 46 i 42% cykli uprawy, a ponadto występowały one w niewielkim lub umiarkowanym nasileniu. W 24 cyklach uprawy z 94, likwidacja uprawy nastąpiła po drugim rzucie owocników. W 23 przypadkach powodem wcześniejszego zakończenia uprawy była sucha zgnilizna, a w jednym wystąpienie agresywnej formy zielonej pleśni. Zakończenie uprawy pieczarek po drugim rzucie oznacza obniżkę plonu o minimum 15-20%. Na podstawie 30 losowo wybranych ankiet spośród 94 ankiet opisujących analizowane cykle uprawy pieczarek, przeprowadzono analizę metodą regresji wielokrotnej, aby oszacować wpływ 5 zmiennych niezależnych na plon owocników pieczarki: ZmiennaOdniesienie yplon pieczarek kg/m 2 (zmienna zależna) x1wielkość powierzchni uprawy w m 2 x2częstotliwość wykonywania parowania x3faza kompostu x4suma ognisk chorobowych (dla średnich klasowych) x5liczba rzutów owocników Otrzymano następujące równanie: y = 0,000062x1-0,032x2 + 3,72x3-0,0155x4 + 2,415x5 + 12,072 Sprawdzenie zmiennych niezależnych pod względem ważności statystycznej wykazało, że spośród zmiennych użytych w równaniu tylko zmienne x3 (faza kompostu) i x4 (suma ognisk chorobowych) miały istotny wpływ na poziom plonu. Wykorzystując dane z tych samych 30 losowo wybranych ankiet, przeprowadzono analizę metodą regresji wielokrotnej w celu oszacowania, w jakim stopniu wielkość powierzchni uprawy (x1), częstotliwość parowania (x2), faza kompostu (x3), ogólny stan sanitarny obiektu (x4) oraz liczba pieczarkarni w promieniu 2 km od monitorowanego obiektu (x5) wpływają na nasilenie porażenia uprawy przez choroby (zmienna zależna). Otrzymano następujące równanie: y = -0,0051x1 + 35,36x2-34,19x3 +148,52x4-8,55x5-402,84 W tym przypadku tylko ogólny stan sanitarny pieczarkarni (zmienna x4) istotnie wpływał na nasilenie występowania chorób w uprawie pieczarek. B) Izolacja patogenów grzybowych. Kontynuowano pozyskiwanie izolatów patogenicznych grzybów z porażonych upraw pieczarki w zakładach produkcyjnych w różnych rejonach kraju. Łącznie zebrano 90 izolatów, w tym: 32 izolaty Verticillium fungicola, 24 izolaty Cladobotryum spp. 18 izolatów Mycogone perniciosa oraz 16 izolatów Trichoderma aggressivum. Zebrane izolaty grzybów są przechowywane na pożywkach stałych w temp. 4 o C i stanowią materiał biologiczny do oceny ich patogeniczności. 6

7 W doświadczeniach wazonowych oceniano patogeniczność w stosunku do pieczarki 8 izolatów Verticillium fungicola, 6 izolatow Cladobotryum dendroides oraz 6 izolatów Mycogone perniciosa. Porównywane izolaty poszczególnych gatunków grzybów odznaczały się podobną patogenicznością w stosunku do pieczarki, gdyż nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic w plonie owocników i średnim stopniu nasilenia objawów wywoływanych przez te patogeny chorób. C) Badanie skuteczności środków chemicznych w zwalczaniu grzybów chorobotwórczych. Przeprowadzono dwa doświadczenia nad oceną skuteczności środków chemicznych i biopreparatów w zwalczaniu suchej zgnilizny pieczarki. Badania te prowadzono w warunkach sztucznej infekcji grzybem Verticillium fungicola. Uwzględniono następujące środki: P3 Oxonia (33% nadtlenek wodoru), P3 Tsunami 100 (nadtlenek wodoru, kwas octowy, kwas nadoctowy, kwas fosforowy), P3 Topax 99 - (octan alkiloaminy), P3 Topax 91- (chlorek dimetylodidecylobenzyloamoniowy) oraz dwa biopreparaty na bazie azadirychtyny, oznaczone jako AZ1 i AZ2. Oba biopreparaty w doświadczeniu wazonowym wykazały brak skuteczności w zwalczaniu Verticillium fungicola. Badania skuteczności dezynfektantów prowadzono metodą hodowlaną na szalkach Petriego na pożywce PDA. Po schłodzeniu wysterylizowanej pożywki do około 40 o C dodawano badane środki w takiej ilości, aby otrzymać następujący szereg stężeń: 0,5, 1,0, 1,5, 2, 2,5, 3, 4 i 5%, a następnie mieszaninę pożywki ze środkiem chemicznym rozlewano na szalki o średnicy 9 cm. Po zestaleniu się pożywki przeprowadzano inokulację 48 godzinną kulturą grzyba. Po 5 dniach inkubacji w temperaturze 24 o C oceniano wzrost grzyba. Stwierdzono zróżnicowaną skuteczność testowanych środków. Najskuteczniejszy okazał się środek P3 Tsunami 100, który hamował wzrost V. fungicola przy stężeniu 1%, natomiast w przypadku środka P3 Topax 91 zahamowanie wzrostu V. fungicola obserwowano dopiero przy stężeniu 4% (Tab. 2). Tabela 2. Wrażliwość grzyba Verticillium fungicola na cztery środki chemiczne Dezynfektant Stężenie środka w pożywce (%) 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 P3 Oxonia P3 Tsunami P3 Topax P3 Topax wzrost grzyba; brak wzrostu D) Opracowanie prostych metod diagnostycznych chorób pojawiających się w pieczarkarniach Zweryfikowano przydatność prostego sposobu, z wykorzystaniem tzw. wilgotnej kamery, do określenia, jaki patogen wywołuje plamistości na pieczarkach. Porażoną pieczarkę umieszczano w szczelnie zamkniętym plastikowym pojemniku z kilkoma nawilżonymi papierowymi ręcznikami. Woda zawarta w ręcznikach powoduje utrzymywanie się w pojemniku bardzo wysokiej wilgotności powietrza, co umożliwia szybkie wyrastanie patogenu z tkanek pieczarki. Jeżeli infekcja wywołana jest przez bakterie, kolor plam nie zmienia się. Natomiast w przypadku porażenia przez grzyby z rodzaju Trichoderma, gdy grzyb zacznie zarodnikować pojawia się zielone zabarwienie. Porażenie przez Verticillium przebarwia powierzchnię pieczarki na kolor szary i nadaje jej kędzierzawą teksturę. 7

8 Praktyczna przydatność tej metody okazała się być wątpliwa i mało precyzyjna. Na obecnym etapie opracowanie szybkiej metody umożliwiającej producentowi postawienie trafnej diagnozy, bez potrzeby posługiwania się metodami laboratoryjnymi i mikroskopem, należy uznać jako mało prawdopodobne. E) Wybór zakładów produkujących boczniaka do współpracy w dalszych etapach realizacji zadania. Wytypowano 8 zakładów produkujących boczniaka do współpracy w kolejnych latach realizacji zadania. UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) Tytuł referatu: Nowe i istniejące zagrożenia w uprawie pieczarki dwuzarodnikowej w Polsce Autor: Cz. Ślusarski, Z. Uliński, J. Szumigaj-Tarnowska Organizator: Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa Miejsce: Skierniewice Termin: SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Temat szkolenia: Metody izolacji i identyfikacji bakterii zasiedlających komposty pieczarkowe, Organizator: Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Katedra Ochrony Roślin; Termin szkolenia: grudzień 2010 Osoby uczestniczące: pracownicy Samodzielnej Pracowni Grzybów Uprawnych PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Ślusarski C., Uliński Z., Szumigaj-Tarnowska J Nowe i istniejące zagrożenia w uprawie pieczarki dwuzarodnikowej w Polsce. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 554: Wymierne rezultaty realizacji zadania. MIERNIKI dla zadania: a) Liczba zebranych izolatów grzybów patogenicznych pieczarki z rodzajów Verticillium spp., Mycogone spp. Cladobotryum spp., Trichoderma spp. -wartość docelowa miernika 90 -wartość zrealizowana miernika -90 b) Liczba testowanych środków chemicznych: - wartość docelowa miernika 6 - wartość zrealizowana miernika- 6 c) Liczba testowanych izolatów patogenów: - wartość docelowa miernika 20 - wartość zrealizowana miernika- 20 d) Liczba monitorowanych zakładów pieczarkarskich 8

9 - wartość docelowa miernika 40 - wartość zrealizowana miernika- 42 e) Liczba publikacji przekazanych do druku: - wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Współpracowano z producentami pieczarek, wytwórniami kompostu pieczarkowego i ziem okrywowych. Zadanie nr 1.12 pt. Monitorowanie środków dezynfekcyjnych w uprawie grzybów oraz ocena ich skuteczności 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem. W okresie sprawozdawczym założone cele zostały w pełni zrealizowane. 2. Opis wykonania zadania Zakres merytoryczny zadania wg wniosku o przyznanie środków budżetowych na 2010r. - Tematy szczegółowe: 1, 2 1) Monitorowanie stosowanych preparatów dezynfekcyjnych w zakładach pieczarkarskich. W okresie sprawozdawczym przeprowadzono monitoring środków dezynfekcyjnych z różnych grup chemicznych, aktualnie używanych w zakładach pieczarkarskich. Poniżej przedstawiono preparaty uwzględnione w przeglądzie. Oznaczenia literowe od A do H stanowią kod określonej grupy chemicznej dezynfektantów w tabeli 1. Dezynfektanty zawierające ditlenek chloru - (ARMEX 5 stabilizowany ditlenek chloru i ARMEX 2000 aktywny roztwór ditlenku chloru) A Dezynfektanty zawierające związki utleniające (PERAMEX 5 (na bazie kwasu nadoctowego i nadtlenku wodoru) B Dezynfektanty zawierające czwartorzędowe związki amoniowe (Q na bazie IVrzędowych soli amoniowych i diamin alifatycznych) C Dezynfektanty zawierające różne aldehydy - (Glutamex Plus - na bazie aldehydu formylowego i glutarowego oraz IV-rzędowych soli amoniowych, ALDEKOL DES 03 (na bazie aldehydów alifatycznych, GLUKAT (na bazie aldehydu glutarowego IVrzędowych soli amoniowych) D Dezynfektanty zawierające aktywny chlor (DEZMEX S, DANTOL 0,40 SL -na bazie aktywnego chloru) E Dezynfektant zawierający czwartorzędowe związki amoniowe i glukonian chloroheksydyny (LICOSIL Taby) F Dezynfektant zawierający związki powierzchniowo czynne i kwas nadoctowy 9

10 (KICKSTART ) G Dezynfektanty zawierające kwas nadoctowy i czwartorzędowe związki amoniowe (NORENCO SYRLICYD) H W okresie badawczym uwzględniono pieczarkarnie znajdujące się na terenie całej Polski. Monitoring prowadzono w 40 zakładach pieczarkarskich, które były lustrowane przez pracowników wykonujących opisywane zadanie oraz przez włączone do badań dwa zakłady produkujące środki dezynfekcyjne dla pieczarkarstwa i jeden zakład pieczarkarski. Zastosowano 11 zasad metodycznych (pytań skierowanych do pieczarkarza) i cztery procedury, jako szczegółowa instrukcja dla wykonawców tego zadaniu. Rozmieszczenie pieczarkarni - miejsc przeprowadzenia badań na terenie poszczególnych województw w Polsce woj. Śląskie: pow. pszczyński 5; pow.: myszkowski 2; pow.: częstochowski 1; pow.: twardogórski 1; będziński 1 = 10 woj. Opolskie: pow.: brzeski 3; opolski 3; pow. grodkowski 1, krapkowicki 1, nyski 1; pow. oleski 1. = 10. woj. Zachodnio- Pomorskie: pow. koszaliński 1. woj. Wielkopolskie: pow. czarnkowsko trzcianecki - 1; pow. Wolsztyński - 2; pow. ostrowski -1; pow.; kolski- 1; chodzieski 1 = 6. woj. Łódzkie: pow. łódzki 2, wschodnio- łódzki- 2, pow. skierniewicki 1, pow. piotrkowski 1 = 6. woj. Warmińsko Mazurskie: pow. szczycieński 2, pow. piski 1 =3. woj. Dolnośląskie: pow. oleśnicki 1, pow. wrocławski 1 = 2. woj. Małopolskie: pow. wadowicki 1 = 1. woj. Kujawsko Pomorskie: pow. wąbrzeski 1 = 1. 2) Analiza skuteczności preparatów dezynfekcyjnych w zwalczaniu grzybów chorobotwórczych. Stosowane dezynfektanty spełniły swoją rolę wtedy, kiedy były używane środki zawierające różne substancje biologicznie czynne i stosowane je przemiennie. Nie wszystkie oceniane dezynfektany wykazywały porównywalną skuteczność. Najwięcej objawów chorobowych, zwłaszcza wywoływanych przez patogeniczne grzyby, wystąpiło po zastosowaniu dezynfektantów zawierających aktywny chlor. Stosowanie trzech i więcej dezynfektantów w monitorowanych pieczarkarniach zapewniało utrzymanie zdrowotności upraw pieczarek na poziomie akceptowanym przez praktykę. Analizę oceny skuteczności stosowania dezynfektantów w komercyjnych pieczarkarniach przedstawiono w tabeli 1. 10

11 Tabela 1.Wyniki skuteczności stosowania badanych dezynfektantów w monitorowanych pieczarkarniach Pieczarkarnia Dezynfektanty Objawy chorób grzybowych Objawy chorób bakteryjnych Uwagi 1 A,B,C,D,E,F,G,H, - - preparaty stosowano przemiennie 2 A, B, H - - brak objawów chorobowych 3 D, G +/- - 4 B, E, F, H - - preparaty stosowano przemiennie 5 C,G,H A F, B +/- - 8 G A, D, H +/ B, C, F nie stosowano dezynfektantów 12 G E C, D, E, F, G A, G A, B,C,D,E,F,G, H D,E E D,H +/- +/- 20 A, B,C,D,E,F,G, H A,B C, E, F +/- +/- 23 E + +/- 24 E +/- +/- 25 H +/- +/- 26 D, E, F, H F,G +/- +/- 28 F,G +/- +/- 29 F, G D +/- +/- 31 B, F, H

12 32 B,C +/- +/- 33 A +/- +/- 34 B,C,G,H E +/- +/- 36 E,F,G,H F +/- +/- 38 A,B,C,D,E,F,G,H +/ A, B G + + Legenda: Nasilenie objawów chorobowych (wzrost bakterii lub grzybów, mimo stosowania środka w zalecanym stężeniu): +++ silne, ++ średnie, + niewielkie, +/- pojedyncze ogniska choroby, brak objawów chorobowych SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Szkolenie 1. Temat szkolenia: Zastosowanie środków dezynfekcyjnych w pieczarkarniach i przetwórniach grzybów uprawnych i dziko rosnących w Macedonii Organizator: Uniwersytety: Ss Cyril and Metodius, Skopje; Goce Dolćev Śtip oraz Zakład Przetwórczy i Pieczarkarnia, dyr. Mončilo Ivanovski - Bonum w Skopje Termin szkolenia: 20 IX IX Osoby uczestniczące: doc. dr hab. Jan Szymański, Celem wyjazdu było przeprowadzenie lustracji istniejących tam pieczarkarni, zapoznanie się z technologią i sposobami ochrony upraw pieczarek oraz ich przetwórstwem. Stwierdzono, że w niektórych pieczarkarniach nie stosuje się wcale środków dezynfekcyjnych,przede wszystkimwówczas, gdy pieczarkarnia jest umiejscowiona w jaskiniach skalnych, często daleko oddalona od miasta. Używanesą natomiastśrodki do dezynfekcji oraz do zapobiegania i zwalczania chorób iszkodników oparte na spalaniu siarki z dodatkiem nadmanganianu potasu orazśrodki dezynfekcyjne, posiadające w swoim składzie związki utleniające.do odkażania korytarzy ihal uprawowych stosuje się formalinę.pieczarkanie posiadają własne przetwórnie. Szkolenie 2. Temat szkolenia: Zastosowanie środków dezynfekcyjnych w pieczarkarniach i przetwórniach grzybów uprawnych i dziko rosnących w Czarnogórze Organizator: Uniwersytet of Montenegro i Eko - Meduzo Bijelo Polje Termin szkolenia: 26 IX X Osoby uczestniczące: doc. dr hab. Jan Szymański, Celem wyjazdu było, przeprowadzenie lustracji istniejących w Czarnogórze pieczarkarni, ze szczególnym zwróceniem uwagi na stosowane środki dezynfekcyjne. Wyjazd ten pozwolił zapoznać się z aktualnie stosowaną technologią upraw pieczarek oraz umożliwił nawiązanie kontaktu z wyróżniającymi pieczarkarzami i mikologami oraz 12

13 technologami przetwórstwa grzybów uprawnych. W Czarnogórze istnieje tylko jeden Uniwersytet: z wydziałem Natural Sciencies and Mathematics, na którym jest opracowywana problematyka grzybów uprawnych i dziko rosnących. Istniejące zakłady przetwórcze i handlowe związane z grzybami oraz pieczarkarnie prowadzą nie tylko produkcję ale także podstawowe badania chemiczne i mikrobiologiczne dotyczące tych grzybów. Stwierdzono, że na terenie Czarnogóry często nie są stosowane żadne środki dezynfekcyjne w uprawie grzybów. W tych przypadkach w których jest konieczne zastosowanie środków, używane są środki dezynfekcyjne posiadające w swoim składzie związki utleniające i formalinę. ( która jest stosowana szczególnie do odkażania korytarzy i hal uprawowych) oraz dwutlenek chloru w preparatach pod nazwami Tevarini i Veraluno. W celu zapobiegania i zwalczania chorób iszkodników w uprawach i przetwórniach grzybów stosowane jest spalanie siarki z dodatkiem nadmanganianu potasu oraz środki biobójcze zawierających związki utleniające. PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Lewndowski M., Maszkiewicz J., Szumigaj-Tarnowska J., Szymański J Terminarz ochrony pieczarki na lata Biuletyn Producenta Pieczarek 2: Wymierne rezultaty realizacji zadania MIERNIKIdla zadania: a) Liczba dezynfektantów poddanych przeglądowi w zakładach produkcyjnych : -wartość docelowa miernika 8 -wartość zrealizowana miernika -8 b) Liczba monitorowanych zakładów pieczarkarskich: -wartość docelowa miernika 40 -wartość zrealizowana miernika -40 c) liczba publikacji przekazanych do druku: -wartość docelowa miernika 1 -wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Przeprowadzono obserwacje stanu sanitarnego i badania skuteczności preparatów w pieczarkarniach znajdujących się na terenie całej Polski. Do ścisłej współpracy zaproszono dwie firmy produkujące środki dezynfekcyjne: ADW Wyry i Mexeo Kiedzierzyn Koźle oraz jedno gospodarstwo pieczarkarskie z woj. łódzkiego. Zadanie nr 1.13 Monitoring i diagnostyka molekularna Plasmodiophora brassicae w uprawach roślin kapustowatych 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane 13

14 Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem na 2010 rok. 2. Opis wykonania zadania Celem zadania jest doskonalenie technik diagnozowania próbek gleby na obecnośćplasmodiophora brassicae, sprawcy kiły kapusty. Kolekcjonowane są próbki gleby z miejsc zagrożonych występowaniem tej choroby i opracowywana jest historia pól na których uprawiano rośliny z rodzaju Brassicae, w tym warzywa kapustne, rzepak ozimy i inne rośliny kapustowate. W roku 2010 w ramach realizacji zadania wykonano następujące prace: A/ Zebrano i analizowano 30 próbek gleby z 16 województw z opisem historii płodozmianu. Próbki gleby zawierały fragmenty roślin z porażonych kiłą z pól. Próbki gleby zawierające izolaty Plasmodiophora brassicae pochodziły z województw: kujawsko-pomorskie, małopolskie, łódzkie, śląskie, pomorskie, zachodniopomorskie, świętokrzyskie, opolskie, warmińskomazurskie, mazowieckie, lubelskie, wielkopolskie, dolnośląskie, podkarpackie, podlaskie). Pozyskiwane próbki gleb przechowywane są w chłodni temperaturze 1 o C, w celu zapewnienia żywotności zarodnikom przetrwalnikowym P. brassicae. B/ Wykonano 4 analizy próbek gleby metodą testu biologicznego, wazonowego w szklarni oraz zmodyfikowaną metodą testu szalkowego i metodą testu molekularnego. Test molekularny DNA przeprowadzono metodą nested-pcr.. Analiza molekularna próbek gleby testem nested -PCR została potwierdzona testami biologicznym wazonowym i testem zmodyfikowanym na szalkach Petriego. Metoda molekularna: Izolacja DNA z gleby została przeprowadzona kitem Dneasy Plant Mini. Do izolacji użyto po 100mg gleby, którą ucierano w ciekłym azocie. Reakcja nested-pcr wymaga dwóch par starterów: pierwsza para (o niższej specyficzności) PbITS1 5 ACTTGCATCGATTACGTCCC3 PbITS2 5 GGCATTCTCGAGGGTATCAA3, pozwala na amplifikację dużego fragmentu matrycowego DNA, druga natomiast umożliwia rozpoznanie i powielenie krótszego fragmentu amplifikowanej wcześniej cząsteczki DNA, potwierdzając jego specyficzność PbITS6 5 CAACGAGTCAGCTTGAATGC3 PbITS7 5 TGTTTCGGCTAGGATGGTTC3. 1. Produkty reakcji nested-pcr ze specyficznymi starterami PbITS6/ PbITS Marker: 2. Korzenie kapusty porażonej kiłą kapusty Kontrola pozytywna rozcieńczona 100 razy: : 3. Gleba nr.23/3 rozcieńczona 100 razy: : 4. Gleba nr.40/15 rozcieńczona 100 razy: : 5. Gleba nr.20/8 rozcieńczona 100 razy: 6. Gleba nr.23/1 rozcieńczona 100 razy: 7. Gleba nr.20/5 rozcieńczona 100 razy: 8. Korzenie kapusty nie zarażonej kiłą kapusty- kontrola negatywna 9. Marker: 14

15 3. Produkty reakcji nested-pcr ze specyficznymi starterami PbITS6/ PbITS Marker: 2. Korzenie kapusty porażonej kiłą kapusty Kontrola pozytywna rozcieńczona 100 razy: 3. Gleba nr 23/4 rozcieńczona 100 razy: 4.. Gleba nr.13/9 rozcieńczona 100 razy: 5. Gleba nr.13/10 rozcieńczona 100 razy: 6. Gleba nr.30/12 rozcieńczona 100 razy: 7. Gleba nr.20/8 rozcieńczona 100 razy: 8. Gleba nr.23/1 rozcieńczona 100 razy: 9. Gleba nr.20/5 rozcieńczona 100 razy: 10. Gleba nr.30/11 rozcieńczona 100 razy: 11. Gleba nr.20/7 rozcieńczona 100 razy: 12. Gleba nr.23/2 rozcieńczona 100 razy: 13. Gleba nr.40/14rozcieńczona 100 razy: 14. Gleba nr.20/6 rozcieńczona 100 razy: 15. Gleba nr.40/13 rozcieńczona 100 razy: 16. Korzenie kapusty nie zarażonej kiłą kapusty- kontrola negatywna 17. Marker: Modyfikacja testu biologicznego polegała na wysiewie nasion testowych Brassica campestris do mikropróbek badanej gleby umieszczonych w szalkach Petriego. Po 6-7 dniach od siewu nasion domikropróbek glebowych dokonywano analizy mikroskopowej ( mikroskop świetlny Olimpus BX 51, powiększenie X 100) komórek włośnikowych roślin testowych na obecność plazmodiów P. brassicae. Fot 1. Zmodyfikowana metoda szalkowa testu biologicznego (z lewej). Fot.2 Widoczne po 5 dniach plazmodia Plasmodiophora brassicae w komórkach włośnikowych rośliny testowej (z prawej) UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) 15

16 Tytuł referatu: Ochrona warzyw kapustowatych przed chorobami w zrównoważonym systemie produkcji. Autor: Robak Józef, Ostrowska Agnieszka Organizator: Instytut Warzywnictwa im. E. Chroboczka Miejsce: Skierniewice Termin: Tytuł posteru: Nowe możliwości ochrony warzyw kapustnych przed Plasmodiophora brassicae sprawcy kiły kapusty w integrowanym systemie uprawy. Autor: Gidelska Aleksandra; Robak Józef Organizator: Instytut Warzywnictwa im. E. Chroboczka Miejsce: Skierniewice Termin: SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Szkolenia praktyczne z zakresu ochrony warzyw przed chorobami prowadzone przez: Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy, instruktorzy Miejsce: ODR Boguchwała Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni producenci kalafiorów Miejsce: Pobiednik, Wawrzeńczyce Prof. Józef Robak Termin szkolenia: , Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Łęczyca, Urząd Miasta Prof. Józef Robak Termin szkolenia: , Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Charsznica, Miechów Prof. Józef Robak Termin szkolenia: , Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: ODR Kalisz Prof. Józef Robak Termin szkolenia: , Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: ODR Końskowola Prof. Józef Robak 16

17 Termin szkolenia: , Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: PNOS Ożarów Prof. Józef Robak Termin szkolenia: , Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Dąbrowa Chełmińska Prof. Józef Robak Termin szkolenia: , Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, Grupa producencka pomidorów Miejsce: Pudliszki, Kotlin Prof. Józef Robak Termin szkolenia: , Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, Grupa producencka pomidorów Miejsce: ODR Włocławek Prof. Józef Robak Termin szkolenia: , Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, Grupa hodowców warzyw Miejsce: COBORU Wielu PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: 1.Gidelska A., Robak J Kiła kapusty. Owoce Warzywa Kwiaty 3;27 2. Robak J., Ostrowska A Ochrona warzyw kapustowatych przed chorobami w zrównoważonym systemie produkcji. Ogólnopolska Naukowa Konferencja Warzywnicza: Postęp w Integrowanej Produkcji Warzyw Kapustowatych. Skierniewice 2010: Wymierne rezultaty realizacji zadania MIERNIKI dla zadania: 1/ Liczba analizowanych prób gleby (wraz z opisem historii pól uprawnych, na których wystapiła kiła kapusty) z wymienionych województw: -wartość docelowa miernika 30 -wartość zrealizowana miernika -30 2/ Liczba wykonanych analiz prób glebowych, o różnej koncentracji zarodników przetrwalnikowych P. brassicae, przeprowadzonych metodą testu biologicznego i metodą molekularną PCR: -wartość docelowa miernika 4 -wartość zrealizowana miernika -4 3/Liczba publikacji przekazanych do druku: -wartość docelowa miernika 1 -wartość zrealizowana miernika

18 4. Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Współpraca z : Państwową Inspekcją Ochrony Roślin i Nasiennictwa wszystkiewojewódzkie oddziały;instytut Ochrony Roślin w Poznaniu. Zadanie nr 1.14 Prognozowanie zagrożeń powodowanych przez fitofagi występujące na uprawach roślin warzywnych 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele są realizowane zgodnie z harmonogramem. W okresie sprawozdawczym założone cele zostały zrealizowane. 2. Opis wykonania zadania Celem zadania jest opracowanie skutecznych metod monitorowania, umożliwiających precyzyjne ustalenie terminów pojawu szkodników na plantacjach warzyw. Ustawiono pułapki, które służyły do określenia terminu pojawienia się samic pierwszego, drugiego i trzeciego pokolenia śmietki kapuścianej(delia radicum), samców rolnic (Agrotinae): rolnica zbożówka (Agrotis segetum) rolnica panewka (Amathes c-nigrum), rolnica czopówka (Agrotis exclamationis) i gwoździówka (Agrotis ypsilon), muchówek pierwszego i drugiego pokolenia połyśnicy marchwianki (Psila rosae) oraz chrząszczy samców i samic zachodniej korzeniowej stonki kukurydzianej (Diabrotica virgifera virgifera). Obserwacje prowadzono na cebuli, marchwi, pietruszce, pasternaku, selerze, buraku ćwikłowym, warzywach kapustnych (kapusta głowiasta biała, kalafior, brokuł) oraz kukurydzy cukrowej. Ten cykl doświadczeń realizowano w Skierniewicach, Powierciu i Bedlnie Wieś. W okresie sprawozdawczym wykonano następujące prace: Do monitorowania obecności szkodników warzyw zastosowano: pułapki zapachowe zastosowano do odławiania samic pierwszego, drugiego i trzeciego pokolenia śmietki kapuścianej kalafior, brokuł kapusta głowiasta biała, Pułapki w formie żółtego walca, z umieszczonym wewnątrz wabikiem zapachowym (producent: Medchem, Polska) mocowano na palikach umożliwiających ich stopniowe podnoszenie, w miarę wzrostu roślin, tak aby znajdowały się nad wierzchołkami roślin. Na poletkach umieszczano po 2 pułapki zapachowe, które sprawdzano 2-3-krotnie w ciągu tygodnia. pułapki feromonowe zastosowano do odławiania samców rolnic cebula, marchew, burak ćwikłowy, Zielone pułapki kubełkowe (producent: Medchem, Polska) z umieszczonym wewnątrz wabikiem feromonowym mocowano na palikach umożliwiających ich stopniowe podnoszenie, w miarę wzrostu roślin, tak aby zawsze znajdowały się nad wierzchołkami roślin. Na poletkach umieszczano po 1 pułapce feromonowej dla poszczególnych gatunków rolnic, które sprawdzano co 5 7 dni. pułapki feromonowe, odławiające tylko samce zachodniej kukurydzianej stonki korzeniowej kukurydza cukrowa, Do odłowu użyto dwa typy pułapek feromonowych: umieszczaną na paliku, pułapkę trójkątną z podłogą lepową i umieszczonym wewnątrz wabikiem feromonowym oraz zawieszaną bezpośrednio na roślinie pułapkę w formie płachty lepowej, z doczepionym do niej wabikiem 18

19 feromonowym,. pułapki zapachowo- lepowe, odławiające samce i samice zachodniej kukurydzianej stonki korzeniowej kukurydza cukrowa, Do odłowu użyto, zawieszaną bezpośrednio na roślinie pułapkę w formie płachty lepowej, z doczepionym do niej wabikiem zapachowym. żółte tablice lepowe zastosowano do odławiania muchówek pierwszego i drugiego pokolenia połyśnicy marchwianki - marchew, pietruszka, seler, pasternak, Stosowano żółte tablice pokryte klejem o wymiarach 20 x 30 cm (producent: Medchem, Polska). Tablice mocowano na palikach umożliwiających ich stopniowe podnoszenie, w miarę wzrostu roślin, tak aby tablice znajdowały się w 2/3 wysokości nad roślinami. Na poletkach umieszczano po 2 tablice, które zmieniano w zależności od ilości odłowionych owadów średnio raz na tydzień. Na podstawie obserwacji polowych prowadzonych w sezonie wegetacyjnym w Skierniewicach i Powierciu stwierdzono, że : - lot samic pierwszego pokolenia śmietki kapuścianej rozpoczął się : w Skierniewicach i Bedlnie pod koniec maja ( ), a w Powierciu w trzeciej dekadzie maja ( ). Suma odłowionych samic śmietki z dwóch pułapek wynosiła: w Skierniewicach 28, w Bedlnie 23, w Powierciu lot samic drugiego pokolenia śmietki kapuścianej rozpoczął się : w Skierniewicach i Bedlnie pod koniec lipca ( ), a w Powierciu w trzeciej dekadzie lipca ( ). Suma odłowionych samic śmietki z dwóch pułapek wynosiła: w Skierniewicach 14, w Bedlnie 18, w Powierciu 7. - trzecie pokolenie śmietki kapuścianej pojawiło się na poletkach doświadczalnych: w Skierniewicach i Bedlnie w połowie września ( ), a w Powierciu w I dekadzie września ( ). Suma odłowionych samic śmietki z dwóch pułapek wynosiła: w Skierniewicach 12, w Bedlnie 16, w Powierciu 9. - pierwsze naloty samców rolnic na uprawy cebuli, marchwi i buraka ćwikłowego stwierdzono na początku czerwca. Początek masowego nalotu dla poszczególnych gatunków rolnic rozpoczął się w terminie: rolnica zbożówka ; rolnica panewka, czopówka i gwoździówka do końca czerwca odłowiono pojedyncze osobniki tych gatunków rolnic. Przyczyną były niskie temperatury i bardzo intensywne opady deszczu w okresie lotu motyli. Z testowanych pułapek do odławiania rolnic najlepsze efekty uzyskano stosując pułapki zawierające wabik feromonowy produkcji węgierskiej. W okresie wiosennym (do 30.06) odłowiono następujące ilości samców poszczególnych gatunków rolnic (tab. 1) - w okresie letnim kontynuowano obserwacje nalotu samców rolnic na uprawy cebuli, marchwi i buraka ćwikłowego i stwierdzono: początek masowego nalotu drugiego pokolenia rolnicy zbożówki rozpoczął się pod koniec lipca ; samce rolnicy panewki wystąpiły w sierpniu , nie stwierdzono obecności samców rolnicy czopówki i gwoździówki. Z testowanych pułapek do odławiania rolnic najlepsze efekty uzyskano stosując pułapki zawierające wabik feromonowy produkcji węgierskiej. W okresie letnim (od 01.07) odłowiono następujące ilości samców poszczególnych gatunków rolnic (tab. 2) Tab. 1. Liczba odłowionych samców rolnic w okresie wiosennym, na plantacjach warzyw w 2010 r. Liczba odłowionych samców 19

20 Gatunek Skierniewice Powiercie Bedlno R. zbożówka Agrotis segetum R. panewka Amathes c-nigrum R. czopówka Agrotis exclamationis R. gwoździówka Agrotis ypsilon Tab. 2. Liczba odłowionych samców rolnic w okresie letnim, na plantacjach warzyw w 2010 r. Gatunek R. zbożówka Agrotis segetum R. panewka Amathes c-nigrum R. czopówka Agrotis exclamationis R. gwoździówka Agrotis ypsilon Liczba odłowionych samców Skierniewice Powiercie Bedlno lot muchówek pierwszego pokolenia połyśnicy marchwianki na marchew, pietruszkę, seler i pasternak rozpoczął się w Skierniewicach i w Bedlnie (oprócz pasternaku) na początku czerwca, a w Powierciu w trzeciej dekadzie maja. Przy pomocy żółtych tablic lepowych odłowiono w sumie: w Skierniewicach 8, w Bedlnie 5 i w Powierciu 6 muchówek. - lot muchówek drugiego pokolenia połyśnicy marchwianki na marchew, pietruszkę, seler i pasternak rozpoczął się w Skierniewicach i w Bedlnie (oprócz pasternaku) pod koniec lipca, a w Powierciu w trzeciej dekadzie lipca. Przy pomocy żółtych tablic lepowych odłowiono w sumie: w Skierniewicach 6, w Bedlnie 4 i w Powierciu 7 muchówek. - brak w Skierniewicach i Powierciu samców i samic zachodniej kukurydzianej stonki korzeniowej na kukurydzy cukrowej. 20

21 Terminarz pojawu szkodnika i ustawienia pułapek - lot osobników dorosłych - termin ustawienia pułapek UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) Seminarium Tytuł referatu: Optymalizacja rozmieszczenia pułapek feromonowych przy użyciu metod geostatystycznych w celu długo i krótkoterminowego prognozowania pojawów rolnic. Autor: Andrzej Lewandowski Organizator: SGGW Warszawa Miejsce: Warszawa Termin: Seminarium Tytuł referatu: Najważniejsze szkodniki wybranych gatunków roślin warzywniczych. Autor: Maria Rogowska Organizator: Lubelski Ośrodek Doradztwa Rolniczego Miejsce: Końskowola Termin: SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Temat szkolenia: Ochrona cebuli przed szkodnikami Organizator: JAZDON- dla producentów cebuli w Zbąszynku Termin szkolenie: Osoby uczestniczące: 110 osób Prowadzący: Maria Rogowska 21

22 Temat szkolenia: Zwalczanie śmietki kapuścianej w warzywach kapustnych Organizator: Syngenta, dla producentów warzyw kapustnych Termin szkolenie: , Gołębiów Osoby uczestniczące: 100 osób Prowadzący: Maria Rogowska Temat szkolenia: Zwalczanie śmietki kapuścianej w warzywach kapustnych Organizator: Syngenta dla producentów warzyw kapustnych Termin szkolenie: w Końskowoli Osoby uczestniczące: 80 osób Prowadzący: Maria Rogowska Temat szkolenia: Ochrona roślin warzywnych przed chorobami i szkodnikami Organizator: PNOS Ożarów Maz. dla producentów nasion warzyw Termin szkolenie: ) w Teresinie Osoby uczestniczące: 50 osób Prowadzący: Maria Rogowska Temat szkolenia: Ochrona warzyw nasiennych przed szkodnikami Organizator: PNOS Ożarów Maz. dla producentów nasion warzyw Termin szkolenie: Objazd plantacji nasiennych w rejonie Kutna Osoby uczestniczące: 50 osób Prowadzący: Maria Rogowska Temat szkolenia: Ochrona warzyw nasiennych przed szkodnikami Organizator: PNOS Kraków dla producentów nasion warzyw Termin szkolenie: Objazd plantacji nasiennych w rejonie Wrocławia Osoby uczestniczące: 50 osób Prowadzący: Maria Rogowska Temat szkolenia: Zwalczanie szkodników warzyw cebulowych Organizator: Stacja Doboru Odmian Masłowice Termin szkolenie: Osoby uczestniczące: 50 osób Prowadzący: Robert Wrzodak PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Rogowska M Monitoring szkodników na plantacjach warzyw. Warzywa, 5. s Rogowska M., Wrzodak R., Lewandowski A., Woszczyk K Prognozowanie zagrożeń powodowanych przez fitofagi występujące na uprawach roślin warzywnych. Nowości Warzywnicze w druku Lewandowski A., Klukowski Z Ocena wpływu opadów jako czynnika ograniczającego liczebność populacji larw rolnicy zbożówki (Agrotis segetum) w zrównoważonej uprawie marchwi. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 50 (4)- w druku 22

23 3. Wymierne rezultaty realizacji zadania MIERNIKI dla zadania: 1/ Liczba gatunków szkodników objęta monitoringiem: -wartość docelowa miernika 4 -wartość zrealizowana miernika -4 2/ Liczba ustawionych na plantacjachpułapek( feromonowych, zapachowych, lepowych, zapachowo-lepowych)do odławiania szkodników i objętych obserwacjami: -wartość docelowa miernika 65 -wartość zrealizowana miernika -65 3/ Liczba obserwacji prowadzonych w okresie wegetacji wybranych gatunków warzyw i ich szkodników: -wartość docelowa miernika Rolnice- 850 Śmietka kapuściana 220 Połyśnica marchwianka 450 Zachodnia kukurydziana stonka korzeniowa pułapki feromonowe pułapki lepowe zapachowe 22 -wartość zrealizowana miernika Rolnice- 850 Śmietka kapuściana 220 Połyśnica marchwianka 450 Zachodnia kukurydziana stonka korzeniowa pułapki feromonowe pułapki lepowe zapachowe 22 4/.Liczba publikacji przekazanych do druku: -wartość docelowa miernika 1 -wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Badania prowadzono w: 1. Gospodarstwie Pomocniczym przy Zespole Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego w Powierciu pow. Koło. 2. Gospodarstwie Rolnym Eleonora Kapusta w Bedlnie Wieś pow. Kutno. Współpraca dotyczyła prowadzenia poletek doświadczalnych i obserwacji nalotu szkodników na wybrane gatunki warzyw. 23

24 Zadanie nr 1.15 Aktualizacja istniejących i opracowywanie nowych integrowanych programów ochrony roślin warzywnych przed szkodnikami jako podstawa nowoczesnych technologii produkcji warzyw 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres planowanych prac został wykonany w całości zgodnie z planowanym harmonogramem. Zadanie zostało zrealizowane pod względem merytorycznym w 100,0 %. 2. Opis wykonania zadań Z zaplanowanych na 2010 rok prac w zakresie realizacji zadania 1.15 wykonano 4 cele obejmujące: 1. Opracowanie integrowanego programu ochrony cebuli, pora i kapusty przed szkodami powodowanymi przez wciornastka tytoniowca Thrips tabaci Lind.. 2. Opracowanie programu integrowanej ochrony cebuli ozimej przed groźnymi gatunkami fitofagicznymi. 3. Opracowanie metody zwalczania omacnicy prosowianki występującej na kukurydzy cukrowej w oparciu o sygnalizację pojawu szkodnika. 4. Ocena wykorzystania ściółki z roślin okrywowych w ekologicznej uprawie kapusty brukselskiej w celu ochrony przed fitofagami. Ad 1. Dla realizacji celu obejmującego opracowanie integrowanego programu ochrony cebuli, pora i kapusty głowiastej przed szkodami powodowanymi przez wciornastka tytoniowca przeprowadzono 3 doświadczenie polowe: na cebuli odmiany Wolska, porach odmiany Jolant i kapuście głowiastej białej odmiany Vestri. Na podstawie systematycznych obserwacji liczebności wciornastka tytoniowca, prowadzonych przez cały sezon wegetacyjny na wymienionych gatunkach roślin warzywnych ustalono: - wpływ współrzędnie uprawianej cebuli z marchwią na wielkość jego populacji na cebuli. Stwierdzono istotny wpływ współrzędnej uprawy na wielkość populacji wciornastka tytoniowca na cebuli siewnej (tab. 1). Tabela 1. Wielkość populacji wciornastka tytoniowca zasiedlającego cebulę uprawianą z siewu w sezonie wegetacyjnym Data obserwacji Liczebność wciornastków wyrażona średnią osobników na poletku W uprawie współrzędnej Kontrola (w uprawie łanowej) ,00 0, ,00 0, początek nalotu ,05 5,30 24

25 ,10 5, ,21 9, ,30 13, ,60 16, ,02 20, ,02 18, ,53 4,50 - wpływ współrzędnie uprawianego pora z szałwią lekarską, cząbrem i majerankiem na jego populację na porze. Stwierdzono istotny wpływ współrzędnej uprawy zastosowanych roślin zielarskich na liczebność wciornastka tytoniowca zasiedlającego pora w porównaniu z roślinami kontrolnymi rosnącymi na poletkach z porem w czystym siewie. Zioła znacznie zmniejszały zasiedlenie porów przez badanego fitofaga; - wpływ jednokrotnego opryskiwania środkiem ochrony roślin SpinTor 480 SC kapusty białej głowiastej w sezonie wegetacyjnym na jego populację. Wciornastek tytoniowiec w całym sezonie wystąpił w bardzo małym nasileniu. W związku z tym stwierdzone różnice w liczebności szkodnika na kombinacjach traktowanych i kombinacji kontrolnej były nie istotne. Ad. 2. Dla realizacji celu opracowanie integrowanego programu ochrony cebuli ozimej przed groźnymi fitofagami przeprowadzono obserwacje polowe dotyczące liczebności populacji szkodników zasiedlających cebulę ozimą od wiosny do okresu zbioru cebuli w drugim roku uprawy. W okresie od czerwca do połowy lipca stwierdzono liczne występowanie wgryzki szczypiorki i wciornastka tytoniowca. Ponadto w sierpniu wysiano cebulę na zbiór wiosenny w roku Zbierane obserwacje dotyczące populacji szkodników zasiedlających cebulę ozimą w pierwszym roku uprawy wykazały liczne występowanie wciornastka tytoniowca. Ad. 3. W celu opracowania integrowanej metody zwalczania omacnicy prosowianki na kukurydzy cukrowej, w oparciu o sygnalizację jej pojawu przeprowadzono 2 doświadczenia polowe zlokalizowane w Skierniewicach i Powierciu. Oceniono efekt działania środka biologiczny DiPel DF zastosowanego w terminie wyznaczonym przy pomocy pułapki sygnalizacyjnej w zwalczaniu badanego gatunku szkodnika. Stwierdzono efektywność metody wyrażającą się zmniejszeniem, w granicach 50%, uszkodzonych roślin. Ad. 4. Dla realizacji czwartego celu dotyczącego oceny wykorzystania ściółki z roślin okrywowych jako metody ograniczenia fitofagów występujących na kapuście brukselskiej przebadano w doświadczeniu polowym wpływ następujących roślin: żyto w czystym siewie, żyto wysiane z wyką, wyka w czystym siewie oraz koniczyna. Prowadzone od czerwca do końca okresu wegetacji systematyczne obserwacje polowe, dotyczące zasiedlenia roślin przez mszycę kapuścianą, pozwalają na stwierdzenie pozytywnego wpływu, w porównaniu z kombinacją kontrolną, wszystkich badanych ściółek. Średnia liczba porażonych roślin na poletku w połowie września w poszczególnych kombinacjach wynosiła: kontrola - 12,3 żyto - 3,0 25

26 żyto + wyka - 4,0 wyka - 1,8 koniczyna (rzutowo) - 2,0 koniczyna (doniczki) - 5,3 Efektem prowadzonych doświadczeń w zadaniu 1.15 jest uzyskanie danych pozwalających na: - nowelizację integrowanch metod ochrony cebuli, pora i kapusty przed uszkodzeniami powodowanymi przez wciornastka tytoniowca: - wskazanie ekonomicznie ważnych szkodników cebuli ozimej i opracowanie metod ich zwalczania; - opracowanie biologicznej metody zwalczania omacnicy prosowianki na kukurydzy cukrowej; - opracowanie niechemicznej metody ograniczenia populacji mszycy kapuścianej i śmietki kapuścianej na kapuście brukselskiej PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA 1/ Rybczyński D., Lewandowski A., Nawrocka B. Możliwości zastosowania bezpiecznego dla środowiska insektycydu opartego na spinosynie w zwalczaniu wciornastków na cebuli. (publikacja przygotowana do druku w materiałach 51 sesji IOR - PIB.) 2/ Rybczyński D., Nawrocka B., Ochrona kukurydzy cukrowej przy pomocy biologicznego środka ochrony DiPel DF. (publikacja przygotowana do druku w Nowościach Warzywniczych nr 51) 3. Wymierne rezultaty realizacji zadań Mierniki dla zadania: 1/ Liczba badanych gatunków fitofagicznych: - wartość docelowa miernika -5 -wartość zrealizowana miernika-5 2/ Łączna liczba obserwacji w sezonie wegetacyjnym konieczna dla ustalenia liczebności populacji badanych szkodników: - wartość docelowa miernika wciornastek tytoniowiec na cebuli : (liczba kombinacji x liczba obserwacji w miesiącu x liczba miesięcy x liczba powtórzeń x liczba roślin w powtórzeniu) 3 x 4 x 3,5 x 4 x 5 = 840 wciornastek tytoniowiec na porach: 5 x 4 x 5 x 4 x 5 = 2000 wciornastek tytoniowiec na kapuście głowiastej białej: 3 x 1 x 3,5 x 4 x 10 = 420 dwa najgroźniejsze gatunki szkodników na cebuli ozimej : 1 x 3 x 2 x 4 x 10 = 240 omacnica prosowianka na kukurydzy cukrowej: 3 x 3 obserwacje po każdym terminie zwalczania x 4 x 25 = wartość zrealizowana miernika wciornastek tytoniowiec na cebuli : (liczba kombinacji x liczba obserwacji w miesiącu x liczba miesięcy x liczba powtórzeń x liczba roślin w powtórzeniu) 3 x 4 x 3,5 x 4 x 5 =

27 wciornastek tytoniowiec na porach: 5 x 4 x 5 x 4 x 5 = 2000 wciornastek tytoniowiec na kapuście głowiastej białej: 3 x 1 x 3,5 x 4 x 10 = 420 dwa najgroźniejsze gatunki szkodników na cebuli ozimej : 1 x 3 x 2 x 4 x 10 = 240 omacnica prosowianka na kukurydzy cukrowej: 3 x 3 obserwacje po każdym terminie zwalczania x 4 x 25 = Rola partnerów w realizacji zadań (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) - Na obecnym etapie realizacji powyższego zadania była prowadzona ścisła współpracaz Gospodarstwem Pomocniczym przy Zespole Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego w Powierciu. - Współpraca z Ośrodkami Doradztwa Rolniczego prowadzona jest na zasadzie wymiany informacji dotyczących populacji szkodników występujących na badanych gatunkach warzyw w roku Zadanie 1.16 Integrowane programy ochrony roślin warzywnych przed chorobami jako podstawa nowoczesnych technologii produkcji warzyw 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem. 2. Opis wykonania zadania Celem zadania jest określenie biologicznej skuteczności naturalnych i biologicznych środków w ochronie wybranych gatunków roślin warzywnych przed chorobami pochodzenia grzybowego i bakteryjnego w uprawie polowej. Stosowano środki naturalne pochodzenia roślinnego - ekstrakty roślinne: z drzewa herbacianego (Timorex Gold 24 EC), grejpfruta (Grevit 200 SL), środki biologiczne oparte na organizmie Pythium oligandrum (Polyversum) i Bacillus subtilis (Terra Bac), ekstrakt ziołowy Ernia (HER 2) oraz nawóz azotowo-wapniowy Perlka, zawierającego cyjanamid wapniowy. 2. Skuteczność biologiczną badanych środków badano na 5 gatunkach roślin warzywnych: kapuście pekińskiej, kapuście głowiastej, ogórku, pomidorze, sałacie. ZAKRES MERYTORYCZNY ZADANIA 1. Oceniono skuteczność środków naturalnych pochodzenia roślinnego Timorex Gold 24 EC, Grevit 200 SL, Pythium oligandrum (Polyversum) i Bacillus subtilis (Terra Bac) w ochronie pomidora przed zarazą ziemniaka (Phytophthora infestans) i bakteriozą (Pseudomonas syringae pv. tomato), ogórka przed mączniakiem rzekomym (Pseudoperonospora cubensis) i Pseudomonas syringae pv lachrymans, sałaty przed mączniakiem rzekomym (Bremia laktuce) i kapusty pekińskiej przed alternariozą (Alternaria spp) 2. Oceniono skuteczność ekstraktu ziołowego ST1 Ernia (HER 2) i nawozu Perlka (cyjanamid 27

28 wapnia) w ochronie kapusty głowiastej przed kiłą kapusty (Plasmodiophora brassicae) 3 Badania prowadzono zgodnie z metodyką EPPO obowiązującą w Unii Europejskiej. Rośliny poddane obserwacji inokulowano patogenami pozyskiwanymi z czystych kultur. Zakażanie roślin prowadzono poprzez nanoszenie inokulum w ilości cfu w 1 ml zawiesiny. Badania prowadzono na polu doświadczalnym Zakładu Ochrony Roślin Instytutu Warzywnictwa w Skierniewicach na poletkach o powierzchni 10 m 2 w 4 powtórzeniach. Stosowano opryskiwacz ciśnieniowy z jedną dyszą, przy dawce cieczy użytkowej l/ha. Rozlosowanie poletek było zgodne z układem doświadczenia jednoczynnikowego. Obserwacje porażenia roślin patogenami prowadzono w okresie największego nasilenia chorób. W przypadku oceny porażenia pomidorów, sałaty, kapusty pekińskiej i ogórków oceniano procent porażonej powierzchni części nadziemnej (skala 0-7 o ), natomiast ocenę porażenia kapusty głowiastej dokonywano analizując nasilenie zgrubień na korzeniach w skali 0-9 o. Obliczenia statystyczne prowadzono według Fischera Snedecora. Wyniki badań skuteczności nowych fungicydów w ochronie wybranych gatunków roślin warzywnych Timorex Gold (olej melaleuca), Bacillus subtilis (antagonistyczny gatunek bakterii) w stosunku do niektórych patogenów, są nowymi środkami w ochronie warzyw, zaś Polyversum należy traktować jako środek, którego zastosowanie należy rozszerzyć do większej liczby gatunków w ochronie integrowanej przed chorobami infekcyjnymi. Aktualnie produkt zalecany jest tylko do ochrony sałaty. Na wniosek Instytutu Warzywnictwa środek jest badany w innych gatunkach warzyw, takich jak: pomidor, papryka, ogórki. Perlka jest nawozem doglebowym i posiada właściwości dezynfekujące (wyniszcza patogeniczne organizmy glebowe w tym także zarodniki P. brassicae, sprawcę kiły kapusty). Wyniki doświadczeń wskazują na mniejszą skuteczność naturalnych środków w stosunku do konwencjonalnych fungicydów. Najprawdopodobniej jednak te naturalne środki będą niezbędne w systemie integrowanej technologii uprawy warzyw w Polsce przez ich przemiennie stosowanie z fungicydami konwencjonalnymi Tabela 1 Biologiczna skuteczność nowych środków pochodzenia naturalnego w ochronie pomidora przed zarazą ziemniaka (Phytophthora infestans) i bakteryjną cętkowatością pomidora(pseudomonas syringa pv tomato) Badane środki Timorex Gold 24 EC Bacillus subtilis Terra Bac Polyversum WP Grevit 200 SL Acrobat MZ 69 WG Amistar 250 SC Kontrola Dawka środka w L, kg /ha 1,0 0,4 1,5 1,5 2, Bakteryjna cętkowatość % powierzchni porażenia liści i owoców 6,8 b 11,1 c 6,9 b 1,8 c 1,9 c 1,8 c 33,1 a % skuteczno ści * Zaraza ziemniaka % powierzchn i porażenia liści i owoców 12,2 b 12,1 b 12,0 b 3,6 c 3,7 c 3,5 c 41,9 a NIR 0,05 0,98 2,24 * skuteczność obliczona za pomocą wzoru Abbott a % skuteczności *

29 Tabela 2 Biologiczna skuteczność nowych środków pochodzenia naturalnego w ochronie ogórków przed mączniakiem rzekomym (Pseudoperonospora cubensis) i bakteryjną kanciastą plamistością (Pseudomonas syringae pv lachrymans) w uprawie polowej) Skierniewice 2010 % powierzchni porażenia liści Badane środki Bacillus subtilis Terra Bac Timorex Gold 24 EC Polyversum WP Grevit 200 SL Bravo 500 SC KONTROLA Dawka środka w l/ha lub kg/ha 0,4 1,0 1,5 1,5 3,0-29 Mączniak rzekomy 12,6 e 11,4 c 15,1 b 8,4 d 11,3 c 71,5 a NIR 0,05 1,00 0,56 * skuteczność obliczona za pomocą wzoru Abbott a Bakteryjna kańciasta plamistość 5,7 b 1,2 e 2,6 c 2,5 d 4,3 c 6,8 a Tabela 3 Biologiczna skuteczność nowych środków pochodzenia naturalnego w ochronie sałaty przed mączniakiem rzekomym (Bremia lactuce ) w uprawie pod osłonami Skierniewice 2010 Mączniak rzekomy Badane środki Bacillus subtilis Terra Bac Timorex Gold 24 EC Amistar 250 SC (standard) Kontrola Stężenie środka w % 0,4 1,0 0,1 - NIR 0,05 0,18 * skuteczność obliczona za pomocą wzoru Abbott a % powierzchni porażenia liści 1,9 b 1,1 c 1,0 c 4,9 a % skuteczności * Tabela 4 Biologiczna skuteczność nowych środków pochodzenia naturalnego i syntetycznego w ochronie kapusty przed kiłą (Plasmodiophora brassicae)skierniewice 2010 Badane środki / Metoda stosowania Index % (stężenie środka) porażenia skutecznoś w skali Ernia - 0,4% Opryskiwanie rozsady 4 dni przed sadzeniem, opryskanie roślin 14 dni po sadzeniu w polu 2 zabiegi co 7 dni. Ernia - 0,4% Opryskiwanie rozsady 4 dni przed sadzeniem, opryskanie 14 dni po sadzeniu w polu 4 zabiegi co 7 dni. Ernia - 0,4% Zanurzenie korzeni w wodnym roztworze + opryskiwanie roślin 14 dni po sadzeniu w pole 4 zabiegi ci * 1,6 b 36 1,7 b 32 1,4 c 44

30 Ernia - 1% Zanurzenie korzeni w wodnym roztworze + opryskiwanie roślin 14 dni po sadzeniu w pole 4 zabiegi. Cyjazofamid 0,1% Podlanie rozsady przed sadzeniem 0,5 l/ 160 Altima 500 SC - 0,05% (standard) roślin 4 dni przed sadzeniem w pole Podlanie rozsady przed sadzeniem 0,5 l/ 160 roślin 4 dni przed sadzeniem w pole Kontrola - 2,5 a NIR 0,05 0,12 * skuteczność obliczona za pomocą wzoru Abbott a 1,2 d 52 0,6 e 76 1,2 d 52 Tabela 5 Biologiczna skuteczność nowych środków pochodzenia naturalnego w ochronie kapusty pekińskiej przed czernią krzyżowych (Alternaria spp) Badane środki Bacillus subtilis Terra Bac Timorex Gold 24 EC Polyversum WP Grevit 200 SL Bravo 500 SC KONTROLA Stężenie środka w % 0,4 1,0 1,5 1,5 3,0 - % powierzchni porażenia liści 18,6 b 12,4 c 16,1 b 10,4 d 10,3 d 51,5 a Czerń krzyżowych NIR 0,05 0,14 * skuteczność obliczona za pomocą wzoru Abbott a % skuteczności * Zakończono etap nad nowelizacją programu ochrony wymienionych wyżej gatunków roślin warzywnych z uwzględnieniem nowatorskich metod w oparciu o sygnalizację agrofagów i rotacyjne stosowanie fungicydów z różnych grup chemicznych. Opracowano alternatywne metody ochrony sałaty przed ważniejszymi patogenami. Dotychczasowy program ochrony opierał się na naturalnych środkach, które w roku 2011 zostaną wycofane (wyciągi z grejpfruta). Uzyskano również wyniki wskazujące na możliwośćwyeliminowania środków konwencjonalnych-chemicznych w sałacie oraz innych gatunkach roślin warzywnych, uprawianych polu i pod osłonami. UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) Tytuł referatu: Weryfikacja aktualnego stanu zabezpieczenia siewek wybranych gatunków roślin warzywnych przed patogenami Autor: Sobolewski J., Robak J., Ostrowska A., Gidelska A., Janas R Organizator: Instytut Ochrony Roślin Poznań Miejsce: Instytut Ochrony Roślin Poznań Termin: luty 2010 Tytuł posteru: Możliwości wykorzystania środków konwencjonalnych i naturalnych w ochronie pomidora pod osłonami przed mączniakiem prawdziwym Autor: Sobolewski J., Robak J.,Gidelska A., Organizator: Instytut Ochrony Roślin Poznań Miejsce: Instytut Ochrony Roślin Poznań

31 Termin: luty 2010 SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Szkolenia praktyczne z zakresu ochrony warzyw przed chorobami prowadzone przez: dr Jan Sobolewski Termin szkolenia: czerwiec 2010 Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Strzegom k Wrocławia dr Jan Sobolewski Termin szkolenia: lipiec 2010 Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: ODR Zarzeczewo Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Przeworsk Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: ODR Boguchwała Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Pobiednik, Wawrzeńczyce Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Charsznica Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Pińczów Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: ODR Kalisz Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: ODR Końskowola 31

32 Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: PNOS Ożarów Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Dąbrowa Chełmińska Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: Pudliszki Kotlin Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: ODR Włocławek Prof. Józef Robak Termin szkolenia: Osoby uczestniczące: Instruktorzy ODR, indywidualni plantatorzy Miejsce: COBORU Wieluń PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: 1. Sobolewski J., Robak J., Gidelska A Możliwości wykorzystania środków konwencjonalnych i naturalnych w ochronie pomidora pod osłonami przed mączniakiem prawdziwym. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 50 (2): (w druku) 2. Sobolewski J., Robak J., Ostrowska A., Gidelska A., Janas R Weryfikacja aktualnego stanu zabezpieczenia siewek wybranych gatunków roślin warzywnych przed patogenami. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 50 (1): (w druku) 3.Ostrowska A., Robak J., Gidelska A Nowe możliwości przedzbiorczej ochrony warzyw kapustowatych z zastosowaniem nowoczesnych środków na ich zdolność przechowalniczą. Sesja Naukowa IOR. Prog. Plant Protection / Post. Ochr. Roślin 50: (w druku) 4.Ostrowska A., Badełek E., Robak J The influence of New pre-harvest protectants on carrot long term storage. 2 nd International Conference; Effect of Pre- and Post-harvest Factors on Health Promoting Components and Quality of Horticultural Commodities: Ostrowska A., Badełek E., Robak J The influence of New pre-harvest protectants on carrot long term storage. Vegetable Crops Research Bulletin (w druku) 6.Ostrowska A., Badełek E., Robak J Wpływ zrównoważonej ochrony przedzbiorczej kapusty głowiastej i pekińskiej przed chorobami na ich zdolność przechowalniczą. Ogólnopolska Naukowa Konferencja Warzywnicza: Postęp w Integrowanej 32

33 Produkcji Warzyw Kapustowatych. Skierniewice 2010: Robak J., Ostrowska A Ochrona warzyw kapustowatych przed chorobami w zrównoważonym systemie produkcji. Ogólnopolska Naukowa Konferencja Warzywnicza: Postęp w Integrowanej Produkcji Warzyw Kapustowatych. Skierniewice 2010: Ostrowska A., Robak J Timorex Gold 24 EC w ochronie roślin warzywnych przed chorobami. Ogólnopolska Konferencja Naukowa Upowszechnieniowa Nauka-praktyce. Skierniewice 2010: Wymierne rezultaty realizacji zadania MIERNIKI dla zadania: 1/ Liczba badanych środków naturalnych i biologicznych stosowanych do zwalczania chorób grzybowych i bakteryjnych: - wartość docelowa miernika 6 - wartość zrealizowana miernika -6-2/ Liczba gatunków warzyw w uprawie których badane będą preparaty naturalne i biologiczne: - wartość docelowa miernika 5 - wartość zrealizowana miernika -5 3/Liczba publikacji przekazanych do druku: - wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Współpraca: Państwowa Inspekcja Ochrony Roślin i Nasiennictwa, Instytut Ochrony Roślin PIB Poznań. Zadanie 1.17 "Opracowanie technologii produkcji odwirusowanych sadzonek warzyw z zastosowaniem kultur tkanek." 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Przyjęte cele zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem założonym na 2010 rok 2. Opis wykonania zadania Zakres merytoryczny zadania wg wniosku o przyznanie środków budżetowych na 2010r. A) Dobór czynników fizycznych i chemicznych do sterylizacji materiału roślinnego (rabarbar) na etapie wprowadzania go do in vitro. Materiał wyjściowy stanowiły pąki od 0,5 do 2,0 cm, wyrastające na części podziemnej, czyli karpie rabarbaru przechowywanej w torfie, w chłodni, w temp. +2 o C. Wyjaławiano je przed izolacją merystemów 3 sposobami: 33

34 1. Płukanie pąków 24 godz. pod bieżącą wodą, traktowanie 70% etanolem przez 2 min. i 5% podchlorynem wapnia z 0,1% Tweenem 20 przez 20 min. 2. Płukanie pąków 24 godz. pod bieżącą wodą, traktowanie 70% etanolem przez 2 min. i 3% podchlorynem wapnia z 0,1% Tweenem 20 przez 20 min. 3. Płukanie pąków 5 min. 1% roztworem wodnym Tweenu 20, traktowanie 70% etanolem przez 0,5 min i 0,1% chlorkiem rtęci przez 1 min. B) Opracowanie najbardziej efektywnego składu pożywki dla poszczególnych etapów kultury in vitro. Z tak wyjałowionych pąków wypreparowywano merystemy w warunkach sterylnych przy użyciu mikroskopu stereoskopowego. Wykładano je na pożywkę MS (Murashige i Skoog 1962) zawierającą 30g/l sacharozy, 2 mg/l BA i 1mg/l IBA, zestaloną agarem, ph 5,8 Po dwóch tygodniach przeprowadzono obserwacje sterylności kultur, a po ok. 6 tygodniach wzrostu i rozwoju eksplantatów, wykonano pasaż na pożywkę o tym samym składzie, oraz na pożywkę MS zawierająca 30 g/l sacharozy, 30 mg/l 2iP i 0,01mg/l IAA. W następnym pasażu na pożywki regeneracyjne przenoszono rozety (pędy) albo liście (całe, lub ich fragmenty). Po kolejnych 6 tygodniach obserwowano proces regeneracji w kulturach i otrzymany materiał znowu dzielono na 2 kategorie eksplantatów: eksplantaty z liści i rozety. Umieszczano je na pożywkach o zróżnicowanym składzie. Były to: 1) pożywka MS zawierająca 30g/l sacharozy, 0,2mg/l kinetyny i 1mg/l IAA, 2) pożywka MS zawierająca 30g/l sacharozy, 2mg/l BA i 1mg/l IBA, 3) pożywka MS zawierająca 30g/l sacharozy, 30mg/l 2iP i 0,01mg/l IAA, 4) pożywka MS zawierająca 30g/l sacharozy, 5mg/l BA i 1mg/l IBA, 5) pożywka MS zawierająca 30g/l sacharozy, 4mg/l BA i 0,8mg/l IAA, 6) pożywka MS zawierająca 30g/l sacharozy, 1mg/l TDZ i 1mg/l NAA. Wszystkie pożywki zestalono agarem (6,5 g/l), ph doprowadzono do 5,8. Po 6 tygodniach, w III pasażu obserwowano przebieg rozwoju kultur w poszczególnych probówkach wyodrębniając następujące kategorie regenerantów: rośliny, pędy, korzenie oraz kalus. C) Określenie optymalnych warunków kultury dla poszczególnych etapów procedury in vitro badanych roślin Kultury prowadzono w pokoju wzrostowym, w temp. +20 o C, przy 16 godzinnym dniu, przy oświetleniu 30 μm/m 2 /sek. Kompletne rośliny (ukorzenione pędy) wysadzano do podłoża torfowego i obserwowano ich adaptację do warunków ex vitro. Rozpoczęto przygotowywanie rośliny rabarbaru, z której pobrano pączki do zakładania kultur merystemów, do przeprowadzenia testu ELISA na obecność wirusów. Karpę wysadzono w ogrzewanej szklarni w celu uzyskania liści, które stanowić będą materiał do przeprowadzenia analiz. Uzyskane wyniki: A) Dobór czynników fizycznych i chemicznych do sterylizacji materiału roślinnego (rabarbar) na etapie wprowadzania go do in vitro. Wszystkie stosowane sposoby wyjaławiania eksplantatów wyjściowych rabarbaru pozwoliły na uzyskanie sterylnego, żywego materiału roślinnego. Najwięcej eksplantatów czystych stwierdzono przy wyjaławianiu 3 sposobem, z zastosowaniem HgCl 2. Uzyskano 65,4% eksplantatów czystych Wyjaławianie podchlorynem wapnia okazało się mniej efektywne, pośród eksplantatów wyjaławianych sposobami 1 i 2 obserwowano więcej niż 50% zakażeń. B) Opracowanie najbardziej efektywnego składu pożywki dla poszczególnych etapów kultury in vitro. 34

35 Po 6 tygodniach od umieszczenia merystemów na pożywce MS, zawierającej 30g/l sacharozy, 2 mg/l BA i 1mg/l IBA, 58,1% wytwarzało rozety, a 41,9% pojedyncze liście. Podczas II pasażu zaobserwowano różnice w regeneracji z eksplantatów liściowych i z rozet. Na pożywce MS zawierającej 30g/l sacharozy, 2 mg/l BA i 1mg/l IBA, ponad 30% eksplantatów liściowych i 25 % rozet tworzyło nowe rozety, a ok. 60 eksplantatów zamarło. Natomiast na pożywce MS zawierającej 30mg/l 2iP BA i 0,01mg/l IAA 40% eksplantatów z rozet tworzyło nowe rozety, a tylko 5% eksplantatów z liści wykazywało organogenezę. Ponad 90% tych eksplantatów zamarło. Dla eksplantatów z liści korzystniejsza okazała się pożywka MS zawierająca 30g/l sacharozy, 2mg/l BA i 1mg/l IBA, a dla eksplantatów w formie rozet pożywka MS zawierająca 30g/l sacharozy, 30mg/l 2iP i 0,01mg/l IAA (tab. 1). Obserwacje kultur podczas III pasażu wykazały, że eksplantaty- rozety rozwijały się w wyższym procencie niż eksplantaty z liści. Na stosowanych 6 pożywkach rozwijało się od 50% do 100% eksplantatów. Natomiast eksplantaty z liści w 50% rozwijały się na pożywce 5 - MS zawierającej 4mg/l BA i 0,8mg/l IAA, a na pozostałych pożywkach w dużo niższym procencie. Również liczba martwych eksplantatów była w tym przypadku wysoka i wynosiła od 50% do ponad 80%. Eksplantaty żywe nierozwinięte wśród eksplantatów z liści obserwowano na pożywce 1 - MS zawierającej 0,2mg/l kinetyny i 1mg/l IAA, a wśród eksplantatów rozet na pożywce 4 - MS zawierającej 5mg/l BA i 1mg/l IBA (tab. 2). Rozwój eksplantatów zależał od stosowanej pożywki. Z rozet nie uzyskano kompletnych roślin na żadnej ze stosowanych pożywek regeneracyjnej, pędy powstawały na pożywce 5 zawierającej 4mg/l BA i 0,8mg/l IAA. Rozety i kalus powstawały na wszystkich pożywkach, ale w różnym procencie, najczęściej na pożywce 4 zawierającej 30g/l sacharozy, 5mg/l BA i 1mg/l IBA. Kompletne rośliny uzyskiwano z eksplantatów z liści na pożywce 1 zawierającej 30g/l sacharozy, 0,2mg/l kinetyny i 1mg/l IAA, pędy na pożywce 2 z 30g/l sacharozy, 2mg/l BA i 1mg/l IBA, a rozety i kalus na pożywkach 3 z 30mg/l 2iP i 0,01mg/l IAA; 4 z 5mg/l BA i 1mg/l IBA oraz 6 z 1mg/l TDZ i 1mg/l NAA (tab.3). C) Określenie optymalnych warunków kultury dla poszczególnych etapów procedury in vitro badanych roślin Warunki kultury panujące w pokoju wzrostowym były sprzyjające. Eksplantaty rozwijały się, tworzyły kompletne rośliny, pędy, korzenie a także kalus. Otrzymane rośliny wysadzone do podłoża torfowego adaptowały się do warunków ex vitro w około 90%. Wysadzono je na pole, gdzie obserwowany jest ich wzrost i rozwój. Przestudiowano dostępną literaturę dotyczącą tematyki prowadzonych badań i na tej podstawie dokonano wyboru drugiej rośliny, która będzie w następnych latach przedmiotem doświadczeń w tym zagadnieniu. Jako drugą roślinę do badań w ramach zadania 1.17 wybrano chrzan. Jest to roślina wieloletnia rozmnażana wegetatywnie (przy tym typie rozmnażania przenoszą sie infekcje wirusowe). Często występuje porażenie roślin chrzanu wirusem mozaiki rzepy (TMV), co w znaczny sposób obniża plon. Odwirusowane sadzonki można otrzymać stosując kultury in vitro merystemów. Takie próby były podejmowane, jednakże stosowane metody testowania roślin na obecność wirusów były skomplikowane i pracochłonne. Badanie materiału roślinnego testem ELISA uprościłoby i skróciło proces otrzymywania wolnego od wirusów materiału nasadzeniowego. Tab. 1 Regeneracja różnych eksplantatów rabarbaru na dwóch pożywkach regeneracyjnych podczas II pasażu Pożywka * Rodzaj eksplantatu Eksplantaty z liści (%) Rozety (%) Regenerujące Żywe, Martwe Regenerujące Żywe, Martwe rozety nierozwinięte rozety nierozwinięte Poż.2 33,3 0,0 66,7 25,0 16,7 58,3 Poż.3 5,5 0,0 94,4 40,0 40,0 20,0 35

36 * Pożywka 2 MS (Murashige i Skoog 1962) zawierająca 30g/l sacharozy, BA(2 mg/l) iiba (1mg/l), Pożywka 3 - MS zawierająca 30g/l sacharozy, 30mg/l 2iP BA i 0,01mg/l IAA Tab. 2 Obserwacja eksplantatów rabarbaru na pożywkach regeneracyjnych podczas III pasażu Pożywka * Rodzaj eksplantat Eksplantaty z liści (%) Rozety (%) Rozwijające Żywe, Martwe Rozwijające się Żywe, Martwe się nierozwinięte nierozwinięte Poż.1 16,7 33,3 50,0 100,0 0,0 0,0 Poż.2 16,7 0,0 83,33 100,0 0,0 0,0 Poż.3 25,0 0,0 75,0 75,0 0,0 25,0 Poż.4 25,0 0,0 75,0 50,0 25,0 25,0 Poż.5 50,0 0,0 50, ,0 0,0 Poż.6 33,3 0,0 66,7 100,0 0,0 0,0 * Pożywka 1 - pożywka MS (Murashige i Skoog 1962) zawierająca 30g/l sacharozy, 0,2mg/l kinetyny i 1mg/l IAA Pożywka 2 MS zawierająca 30g/l sacharozy, BA(2 mg/l) i IBA (1mg/l), Pożywka 3 - MS zawierająca 30g/l sacharozy, 30mg/l 2iP BA i 0,01mg/l IAA Pożywka 4 - MS zawierająca 30g/l sacharozy, 5mg/l BA i 1mg/l IBA Pożywka 5 - MS zawierająca 30g/l sacharozy, 4mg/l BA i 0,8mg/l IAA Pożywka 6 - MS zawierająca 30g/l sacharozy, 1mg/l TDZ i 1mg/l NAA Tab. 3 Regeneracja rabarbaru na 6 pożywkach regeneracyjnych po III pasażu Pożywka * Kategorie regenerantów z: eksplantatów z liści (%) rozet (%) Rozety Rośliny Rozety + Korzenie Kalus Rozety Rośliny Rozety kalus + kalus Korzenie Kalus Poż.1 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 50,0 0,0 50,0 Poż.2 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 50,0 0,0 50,0 Poż.3 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 66,7 50,0 33,3 Poż.4 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 Poż.5 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 33,3 0,0 33,4 33,3 0,0 Poż.6 0,0 0,0 50,0 50,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 * Pożywka 1 - MS (Murashige i Skoog 1962) zawierająca 30g/l sacharozy, 0,2mg/l kinetyny i 1mg/l IAA Pożywka 2 MS zawierająca 30g/l sacharozy, BA(2 mg/l) i IBA (1mg/l), Pożywka 3 - MS zawierająca 30g/l sacharozy, 30mg/l 2iP BA i 0,01mg/l IAA Pożywka 4 - MS zawierająca 30g/l sacharozy, 5mg/l BA i 1mg/l IBA Pożywka 5 - MS zawierająca 30g/l sacharozy, 4mg/l BA i 0,8mg/l IAA Pożywka 6 - MS zawierająca 30g/l sacharozy, 1mg/l TDZ i 1mg/l NAA SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Temat szkolenia: Statistica kurs podstawowy Organizator: StatSoft Polska, Kraków, ul. Kraszewskiego 36 36

37 Termin szkolenia: 1 osoba grudnia 2010r; 1 osoba października 2010r. Osoby uczestniczące Waldemar Kiszczak, Dorota Krzyżanowska PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Krzyżanowska D., Kapuścińska A., Kowalska K., Górecka Mikrorozmnażanie rabarbaru. Nowości Warzywnicze. V.51 (oddane do druku) 3. Wymierne rezultaty realizacji zadania Mierniki dla zadania: 1/ Liczba sposobów wyjaławiania: - wartość docelowa miernika 3 - wartość zrealizowana miernika -3 2/ Liczba rodzajów pożywek : - wartość docelowa miernika 6 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Prywatny producent rabarbaru dostarczył karpy rabarbaru i będzie potencjalnym odbiorcą odwirusowanych sadzonek. Zadanie nr 1.18 pt. Monitorowanie wpływu metod ochrony przed chwastami oraz regulatorów wzrostu na ekofizjologiczne właściwości roślin warzywnych ich jakość i wartość biologiczną oraz trwałość przechowalniczą 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele realizowano zgodnie z harmonogramem. W okresie sprawozdawczym założone cele pod wględem merytorycznym zostały zrealizowane. 2. Opis wykonania zadania Celem zadania jest określenie reakcji chwastów i wybranych gatunków roślin warzywnych na różne metody ochrony przed chwastami oraz określenie wpływu tych metod na rozwój roślin, oceniany za pomocą wskaźników ekofizjologicznych, jakość i wartość biologiczną oraz trwałość przechowalniczą warzyw. Badania wykonywano w takich gatunkach warzyw jak: kapusta głowiasta czerwona, odmiana Lectro F 1, seler korzeniowy, odm. Diamant, papryka, odm. Roberta F 1, fasola, odm. Paulista, należących do różnych grup użytkowych. Przeprowadzono badania polowe w Pracowni Herbologii, badania nad przechowywaniem warzyw w Pracowni Przechowalnictwa i Fizjologii Pozbiorczej oraz analizy chemiczne dla oceny wartości odżywczej warzyw wyprodukowanych z wykorzystaniem różnych metod ograniczania zachwaszczenia w Pracownia Przetwórstwa i Oceny Jakości. W okresie sprawozdawczym wykonano następujący zakres prac: 37

38 A) W okresie zimowym i wiosennym dokonano wyboru gatunków warzyw i metod ochrony przed chwastami, w tym herbicydów do badań, opracowano metodyki badawcze i analityczne, zabezpieczono potrzebne materiały (nasiona, nawozy, herbicydy, materiały do osłaniania roślin, skrzynki i folie PE, odczynniki chemiczne), dokonano przeglądu i napraw komór przechowalniczych, wykonano prace analityczno przygotowawcze do analizy składników odżywczych (standaryzacja i kalibracja urządzeń pomiarowych i laboratoryjnych), przygotowano rozsady kapusty czerwonej, selera korzeniowego i papryki. B) Założono łącznie 136 poletek w 4 gatunkach warzyw, w których wykonywano obserwacje i pomiary w celu określenia wpływu herbicydów i regulatorów wzrostu na wybrane ekofizjologiczne wskaźniki wzrostu i rozwoju roślin oraz plonowanie badanych gatunków warzyw. W badaniach porównywano skuteczność biologiczną różnych metod ochrony przed chwastami: zastosowanie samych herbicydów, łączenie metody chemicznej z zabiegami mechanicznymi, same zabiegi mechaniczne, osłanianie gleby materiałami okrywowymi (włóknina ściółkująca, folia biodegradowalna), pielenie ręczne wykonywane w miarę potrzeby. W trakcie wegetacji wykonywano indywidualne oceny stopnia zniszczenia gatunków chwastów oraz reakcji roślin warzywnych (wrażliwości) na użyte metody ochrony przed chwastami, w tym herbicydy. Określano ekofizjologiczne wskaźniki wzrostu i rozwoju dla badanych gatunków warzyw, takie jak: zawartość chlorofilu w liściach, względna zmienna fluorescencja chlorofilu, a następnie plony warzyw, z podziałem na wybory. C) Przeprowadzono testy analityczne z zakresu chromatografii HPLC mające na celu adaptację metodyk do ich wykorzystania w analizie specyficznych związków chemicznych o charakterze anty-oksydantów i właściwościach pro-zdrowotnych w warzywach kapustowatych. Następnie wykonano analizy zawartości ważniejszych składników odżywczych, wpływających na jakość i wartość biologiczną badanych gatunków warzyw. Do przeprowadzenia analiz chemicznych wykorzystywano następujące metody: - sucha masa: metoda suszarkowo-wagowa, suszenie w temperaturze do 104 o C, przez 24 h. - witamina C: metoda miareczkowa Tillmansa, wg. Pijanowskiego i innych [1964], - cukry proste i ogółem: metoda Luffa-Schoorla, wg PN-A :1990, - karotenoidy ogółem i beta-karoten: metoda spektrofotometryczna, wg Davis a [1965] oraz Umiela & Gabelman a [1971], - fenole rozpuszczalne: met. z odczynnikiem Folin a-ciocalteu wg. Lee i innych [1995] oraz Vinson a i innych [1998], - likopen: uproszczona metoda spektrokolorymetryczna, wg. Czapski i Saniewski [1995] oraz Saniewski i Czapski [1983], - azotany: metoda potencjometryczna z użyciem jonoselektywnej elektrody azotanowej Orion Materiał do badań pobierano z roślin odchwaszczanych rożnymi metodami. Analizy zawartości składników odżywczych wykonywano bezpośrednio po pobraniu próbek materiału roślinnego, zgodnie z przyjętymi metodami. Wykonano analizy chemiczne roślin kapusty czerwonej, selera korzeniowego, papryki i fasoli. Aby określić wpływ przechowywania na wartość biologiczną warzyw podjęto dodatkowe badania nad określeniem zawartości składników odżywczych po okresie przechowywania. Takie analizy wykonano dla papryki i fasoli, gdyż zakończył się już okres przechowywania tych gatunków. Analizy kapusty czerwonej i selera korzeniowego zostaną wykonane dopiero po zakończeniu okresu przechowywania, który jest znacznie dłuższy i trwa przez cały okres zimowy. D) Wykonano badania nad określeniem trwałości przechowalniczej badanych gatunków warzyw. W badaniach uwzględniono takie parametry jak: ubytki masy, uszkodzenia chłodowe, więdnięcie, gnicie, barwę materiału, a także oceniono wartość handlową przechowywanych warzyw. W roku 2010 zakończono badania nad przechowywaniem papryki i fasoli szparagowej, bowiem okres przechowywania tych warzyw jest krótki, natomiast kapusta czerwona i seler korzeniowy przechowywane są znacznie dłużej, zwykle przez okres zimowy i dlatego też badania zostaną zakończone w I-II kwartale 2011 roku. 38

39 Badania polowe zrealizowano zgodnie z założeniami, a uzyskane wyniki pozwalają na wstępną ocenę porównawczą zastosowanych metod ochrony przed chwastami. W niniejszym sprawozdaniu przedstawiono niektóre rezultaty badań, charakterystyczne dla wybranych gatunków warzyw. W tabeli 1 przedstawiono reakcję kapusty czerwonej i chwastów na stosowane metody ochrony. Kapustę sadzono 13 maja w glebę nie osłanianą oraz w otwory wykonane w rozłożonej wcześniej włókninie ściółkującej i folii biodegradowalnej. Najlepsze zniszczenie chwastów uzyskano w kapuście osłanianej i po zastosowaniu herbicydów, natomiast najsłabsze po wykonaniu zabiegów mechanicznych. Zabiegi mechaniczne powodowały całkowite zniszczenie chwastów w obszarach objętych działaniem elementów wzruszających glebę, jednak dość szybko chwasty odrastały i pogarszał się ogólny efekt ich zniszczenia. Ponadto chwasty do czasu wykonania zabiegu działały konkurencyjnie na roślinę uprawną, co miało negatywny wpływ na plonowanie. Podobne efekty zaobserwowano też w innych gatunkach warzyw. Najwyższy plon handlowy główek oraz masę części nadziemnych kapusty uzyskano w uprawie tej rośliny na glebie osłanianej włókniną ściółkującą oraz po zastosowaniu herbicydów Goal 240 EC (1 L/ha) przed sadzeniem i Metazanex 500 SC 2 L/ha) w 7-10 dni po sadzeniu rozsady. Nie stwierdzono negatywnych efektów na kapuście w żadnej z metod ochrony. Należy nadmienić, że w niektórych gatunkach warzyw zanotowano niewielkie uszkodzenia po zastosowaniu herbicydów. Mechaniczne zabiegi były łatwe do wykonania w uprawie kapusty i selera, natomiast w fasoli i papryce rozwijające się rośliny utrudniały ich przeprowadzenie. Czynnik ten należy brać więc pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o zastosowaniu tych metod. Tabela 1. Reakcja chwastów i kapusty czerwonej na metody ochrony przed chwastami Sposób ochrony przed chwastami Zniszczenie Fitotok- Masa części Plon chwastów w % ** syczność w % ** nadziemnych (18.10.) handlowy (13.10.) (15.06.) (15.06.) kg/100m 2 % kg/100m 2 % Goal 240 EC - 1 L * + Metazanex 500 SC - 2 L 96, ,0 143,3 947,8 125,2 Stomp 330 EC 4 L * + Lontrel 300 SL - 0,4 L 95, ,6 110,4 728,1 96,2 Goal 240 EC -1 L * + zabiegi mechaniczne 93, ,9 120,8 813,6 107,5 Zabiegi mechaniczne 50, ,5 113,7 730,0 96,4 Gleba osłaniana folią biodegradowalną ,8 128,6 978,3 129,2 Gleba osłaniana włókniną ściółkującą ,7 167,2 1229,4 162,4 Kontrola - pielona systematycznie ,0 135,5 907,0 119,8 Kontrola - pielona po ocenach (pokrycie gleby przez chwasty w %) 19, , ,0 100 * Dawka na ha;goal 240 EC i Stomp 330 EC stosowano przed sadzeniem rozsady; Metazanex 500 SC w 12 dni po sadzeniu, a Lontrel 300 SL w 20 dni po sadzeniu. ** Ocena po 33 dniach wegetacji 39

40 Tabela 2. Wpływ metody ochrony na zawartość chlorofilu w liściach kapusty czerwonej Zawartość chlorofilu w mg/100 cm 2 powierzchni liścia Metoda ochrony (daty pomiarów) Goal 240 EC 1 L * + Metazanex 500 SC 2 L 6,21 6,51 7,56 8,45 7,03 Stomp 330 EC 4 L * + Lontrel 300 SL 0,4 L 6,29 6,55 7,22 8,41 6,94 Goal 240 EC 1 L * + zabiegi mechaniczne 5,62 5,83 7,64 8,39 6,95 Zabiegi mechaniczne 5,92 6,25 7,43 8,07 7,12 Gleba osłaniana folią biodegradowalną 5,94 6,30 7,02 7,56 6,76 Gleba osłaniana włókniną ściółkującą 5,65 6,40 7,73 8,28 7,32 Kontrola - pielona systematycznie 6,40 5,40 7,31 8,05 6,80 Kontrola - pielona po ocenach 6,63 5,73 7,06 7,55 6,75 * Objaśnienia jak pod tabelą 1. Zawartość chlorofilu w liściach kapusty (Tab.2) zwiększała się systematycznie w pierwszej połowie okresu wegetacji kapusty, natomiast przed zbiorem główek kapusty zanotowano wyraźny spadek jego zawartości. W poszczególnych terminach oceny wyniki były zróżnicowane. W początkowym okresie wegetacji najwięcej chlorofilu stwierdzono w liściach kapusty pielonej oraz po zastosowaniu herbicydów, natomiast mniej w obiektach, w których wykonywano zabiegi mechaniczne lub osłaniano glebę przed sadzeniem. W tabeli 3 przedstawiono wyniki zawartości składników odżywczych w fasoli szparagowej, w zależności od metody ochrony przed chwastami i okresu przechowywania. Nie wykazano różnic w zawartości suchej masy, cukrów prostych i ogółem oraz azotanów w fasoli odchwaszczanej różnymi metodami, w żadnym etapie przechowywania. Jedynie w fasoli świeżej, pielonej ręcznie w trakcie uprawy oraz odchwaszczanej herbicydami i dodatkowo traktowanej regulatorem wzrostu, uwidocznił się niewielki przyrost suchej masy, w porównaniu do innych obiektów. Zawartość witaminy C nie zależała od metody odchwaszczania, natomiast jej zawartość wyraźnie zmniejszała się w czasie przechowywania. Tabela 3. Wartość odżywcza fasoli szparagowej, w zależności od metody ochrony przed chwastami i okresu przechowywania Metoda ochrony S. masa Witamina C Cukry w % Azotany przed chwastami (%) (mg/100g) proste ogółem (mg/kg) Fasola świeża Herbicydy * 9,68 11,68 2,06 2,39 421,82 Herbicyd + zab. mechaniczne ** 9,67 10,79 2,14 2,59 405,00 Zabiegi mechaniczne 9,96 11,04 2,02 2,43 448,10 Osłony - włóknina ściółkująca 9,71 11,30 2,03 2,49 407,61 Osłony - folia biodegradowalna 9,84 12,58 2,05 2,61 344,47 Herbicydy + biostymulator *** 10,05 11,55 2,05 2,41 382,44 Kontrola systemat. pielona 10,00 11,81 2,06 2,45 355,11 40

41 Kontrola - pielona po ocenach 10,37 11,43 1,88 2,37 386,01 Po 7 dniach przechowywania Herbicydy * 8,68 5,66 2,16 2,71 390,60 Herbicyd + zab. mechaniczne ** 9,31 5,40 2,17 2,67 409,64 Zabiegi mechaniczne 9,38 5,91 2,09 2,51 393,96 Osłony - włóknina ściółkująca 8,82 5,40 2,28 2,81 388,08 Osłony - folia biodegradowalna 9,14 4,63 2,12 2,81 365,60 Herbicydy + biostymulator *** 9,42 4,89 2,10 2,59 376,60 Kontrola systemat. pielona 9,03 4,38 2,23 2,55 356,69 Kontrola - pielona po ocenach 9,65 5,40 1,98 2,49 395,65 Po 14 dniach przechowania Herbicydy * 8,38 3,09 2,02 2,31 351,96 Herbicyd + zab. mechaniczne ** 8,46 3,61 2,22 2,47 414,54 Zabiegi mechaniczne 8,57 3,35 2,06 2,39 377,08 Osłony - włóknina ściółkująca 8,41 3,61 2,08 2,55 370,04 Osłony - folia biodegradowalna 9,15 3,86 2,20 2,51 384,30 Herbicydy + biostymulator *** 8,95 3,86 2,27 2,55 331,15 Kontrola systemat. pielona 8,74 4,12 2,07 2,51 358,34 Kontrola - pielona po ocenach 8,86 3,86 2,06 2,47 452,28 * Stomp 330 EC (3 L/ha) bezpośrednio po siewie + Basagran 480 SL po wschodach fasoli, metodą dzieloną (1,25 + 1,25 L/ha);** Stomp 330 EC (3 L/ha) bezpośrednio po siewie *** Zastosowano herbicydy Stomp 330 EC i Basagran 480 SL oraz regulator wzrostu AlfaMax 4 zabiegi co 14 dni, w dawce 0,5 L/ha W tabeli 4 zamieszczono wyniki przechowywania papryki zbieranej z doświadczeń polowych. W czasie przechowywania papryki przez okres 21 dni nie notowano uszkodzeń chodowych, więdnięcia roślin ani zmiany barwy owoców. Zwiększał się jedynie udział owoców gnijących i w efekcie zmniejszała się wartość handlowa papryki przechowywanej w temperaturze 8 o C. Badania przeprowadzone w 2010 r. w 4 gatunkach warzyw zostaną powtórzone w roku następnym, przy czym uwzględniony zostanie wpływ roślin okrywowych na rozwój roślin oraz jakość i przechowywanie uzyskanych produktów. Tabela 4. Wyniki przechowania papryki, odmiana Roberta F 1 w temperaturze 8 o C, przez okres 7, 14 i 21 dni(dane w skali 6- i 9-cio stopniowej *) Metoda ochrony przed chwastami Uszkodz. chłodowe Więdnięcie Gnicie Barwa (defekty) Wartość handlowa Po 7 dniach przechowywania Herbicydy * 1 1 1,28 1 8,51 Herbicyd + zab. Mechaniczne 1 1 1,34 1 8,46 Zabiegi mechaniczne 1 1 1,15 1 8,81 Osłony - włóknina ściółkująca 1 1 1,43 1 8,33 Osłony włóknina + biostymulator 1 1 1,60 1 8,23 Osłony folia tkana 1 1 1,17 1 8,72 Kontrola systemat. pielona 1 1 1,84 1 7,86 Kontrola - pielona po ocenach 1 1 1,21 1 8,66 Po 14 dniach przechowywania Herbicydy * 1 1 2,50 1 7,18 Herbicyd + zab. mechaniczne 1 1 2,89 1 6,49 Zabiegi mechaniczne 1 1 2,43 1 7,49 41

42 Osłony - włóknina ściółkująca 1 1 2,65 1 7,20 Osłony włóknina + biostymulator 1 1 3,53 1 6,18 Osłony folia tkana 1 1 2,44 1 7,19 Kontrola systemat. pielona 1 1 3,54 1 6,01 Kontrola - pielona po ocenach 1 1 3,13 1 6,68 Po 21 dniach przechowywania Herbicydy * 1 1 5,82 1 4,15 Herbicyd + zab. mechaniczne 1 1 6,20 1 3,68 Zabiegi mechaniczne 1 1 6,44 1 3,60 Osłony - włóknina ściółkująca 1 1 6,50 1 3,50 Osłony włóknina + biostymulator 1 1 6,80 1 3,20 Osłony folia tkana 1 1 5,00 1 4,88 Kontrola systemat. pielona 1 1 6,05 1 3,92 Kontrola - pielona po ocenach 1 1 6,73 1 3,25 * Objaśnienia: uszkodzenia chłodowe 1. brak, 2. do 10 % powierzchni uszkodzonej, % pow. uszkodzonej, % pow. uszkodzonej, % pow. uszkodzonej, 6. powyżej 75 % pow. uszkodzonej; więdnięcie 1. brak, 3. lekkie, nie wpływające na jakość, 5. średnie, wpływające na jakość, 7. silne, zdecydowanie obniża jakość papryki, 9. bardzo silne; gnicie 1. brak, 3. lekkie, pogarszające przydatność do sprzedaży, 5. średnie, zdecydowanie pogarszające przydatność do sprzedaży, 7. silne gnicie, 9. bardzo silne; barwa - 1. brak, 3. lekkie defekty, 5. średnie, 7. silne, 9. bardzo silne; wartość handlowa - 9. doskonała, 7. dobra, 5. dostateczna (dolna granica wyglądu zewnętrznego do sprzedaży), 3. zła ( dolna granica przydatności do spożycia) 1. bardzo zła, nie przydatna do spożycia. Badania prowadzone na tym etapie pozwalają na wstępne określenie reakcji chwastów i roślin warzywnych na porównywane metody ochrony przed chwastami. Wyniki obserwacji pokazują, że przyjęte metody ochrony przed chwastami charakteryzują się zróżnicowaną skutecznością biologiczną, mają też wpływ na wzrost i rozwój roślin warzywnych. Zmienne wartości uzyskiwanych wskaźników ekofizjologicznych w przypadku niektórych metod wskazują na różny przebieg procesów fizjologicznych w roślinach, co wpływa na ich wzrost, rozwój oraz plonowanie i strukturę plonów. UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) Konferencje krajowe: 1/ Tytuł referatu: Integrowana ochrona warzyw kapustowatych przed chwastami stan obecny i perspektywy. Ogólnopolska Naukowa Konferencja Warzywnicza nt. Postęp w integrowanej produkcji warzyw kapustowatych. Autor: Dr Zbigniew Anyszka, Organizator: Instytut Warzywnictwa im. Emila Chroboczka, Miejsce: Skierniewice, Termin: 21 września / Tytuł referatu: Zmiany w Programie ochrony roślin warzywnych przed chwastami na 2011 rok. Ogólnopolska Konferencja Upowszechnieniowa Nauka Praktyce. Autor: Dr Zbigniew Anyszka, Organizator: Instytut Warzywnictwa im. Emila Chroboczka, Miejsce: Skierniewice, 42

43 Termin: 2 grudnia / Tytuł posteru: Bioróżnorodność zbiorowisk chwastów segetalnych w uprawach wybranych gatunków warzyw. 50. Sesja Naukowa Instytutu Ochrony Roślin PIB, Poznań, Autor: Dr Zbigniew Anyszka, mgr Małgorzata Kohut, Organizator: Instytut Ochrony Roślin PIB, Poznań, Miejsce: Poznań Termin: 4-5 lutego / Tytuł posteru: Wpływ roślin okrywowych i herbicydu linuron na zachwaszczenie oraz wzrost i plony selera korzeniowego. Ogólnopolska Konferencja Naukowa pod patronatem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi nt. Proekologiczna uprawa warzyw problemy i perspektywy, Autor: Dr Zbigniew Anyszka, mgr Małgorzata Kohut, Organizator: Akademia Podlaska, Katedra Warzywnictwa, Miejsce: Dwór Mościbrody k. Siedlec, Termin: czerwca Konferencje zagraniczne: Tytuł posteru: Weeds and celeriac response to mulch from cover crops. 15 th Symposium European Weed Research Society, Autor: Dr Zbigniew Anyszka, Organizator: European Weed Research Society, Miejsce: Caposvar, Węgry, Termin: W roku 2010 ze środków Programu Wieloletniego finansowany był wyjazd 1 pracownika Pracowni Herbologii na 15. Sympozjum organizowane przez European Weed Research Society (Europejskie Towarzystwo Naukowe Badań nad Chwastami), które odbyło się w dniach lipca 2010 r. w Caposvar, Węgry. Celem wyjazdu było zapoznanie się z aktualnymi kierunkami badań w dziedzinie ochrony przed chwastami, a także przedstawienie doniesienia naukowego w formie posteru pt. Weed and celeriac response to mulch from cover crops (autorzy Anyszka Z., Dobrzański A., Kohut M.). European Weed Research Society (EWRS) jest międzynarodowym towarzystwem, powstałym w 1975 roku, które promuje i koordynuje badania naukowe w zakresie biologii chwastów, ekologii i ochrony przed chwastami, a także wspiera współpracę naukowców z różnych krajów. Aktywność tej organizacji przejawia się organizowaniem sympozjów i konferencji, działalnością wydawniczą, spotkaniami w ramach warsztatów roboczych. Sympozja EWRS organizowane są co dwa lata, ostatnie odbyło się na Węgrzech. Tematyka sympozjum obejmowała biologię i ekologię chwastów, bioróżnorodność w strukturze gatunkowej chwastów, chemiczne zwalczanie chwastów, metody nie chemiczne, odporność chwastów na herbicydy,występowanie i rozprzestrzenianie się chwastów inwazyjnych i in. Zakres zagadnień poruszanych podczas obradbył bardzo szeroki, a wiadomości i informacje zdobyte na tym sympozjum zostaną wykorzystane w realizacji zadania Programu Wieloletniego. Seminaria: 1/ Tytuł referatu: Porównanie różnych sposobów ochrony warzyw przed chwastami na przykładzie kapusty czerwonej prezentacja doświadczeń polowych w czasie Dnia 43

44 Otwartych Drzwi Instytutu Warzywnictwa, Autor: Dr Zbigniew Anyszka, Organizator: Instytut Warzywnictwa im. Emila Chroboczka, Miejsce: Instytut Warzywnictwa, Skierniewice, Termin: 22 lipca / Tytuł referatu: Omówienie sposobu działania i pokaz pracy Eko-pielnika do odchwaszczania warzyw prezentacja w czasie Dnia Otwartych Drzwi Instytutu Warzywnictwa, Autor: Dr Zbigniew Anyszka, Organizator: Instytut Warzywnictwa im. Emila Chroboczka, Miejsce: Instytut Warzywnictwa, Skierniewice, Termin: 22 lipca SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Temat szkolenia: Ochrona roślin warzywnych przed chwastami Organizator: PNOS Ożarów Mazowiecki (szkolenie dla producentów warzyw nasiennych), Termin szkolenie: 5 marca 2010, Teresin, Osoby uczestniczące: Dr Zbigniew Anyszka. Temat szkolenia: Ochrona warzyw nasiennych przed chwastami, Organizator: PNOS Ożarów Mazowiecki (szkolenie objazdowe dla producentów warzyw konsumpcyjnych i nasiennych - objazd plantacji w rejonie Kutna), Termin szkolenia: 6 lipca 2010, Osoby uczestniczące: Dr Zbigniew Anyszka. Temat szkolenia: Zasady i uwarunkowania jakościowej analizy organoleptycznej warzyw świeżych, przechowywanych i przetworzonych z wykorzystaniem cech indywidualnych członków panelu sensorycznego. Organizator: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Ogrodnictwa, Termin szkolenie: 7 września 2010, Skierniewice, Osoby uczestniczące: pracownicy jednostek biorących udział w realizacji zadania 8 osób. Temat szkolenia: Metody ochrony roślin warzywnych przed chwastami Organizator: Wielkopolski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Poznaniu, Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Rolnictwa, oddział w Kaliszu, Polski Związek Ogrodniczy, Termin szkolenia: września 2010, Gołuchów k.kalisza, Osoby uczestniczące: Dr Zbigniew Anyszka. Temat szkolenia: Agroekologiczne podstawy i uwarunkowania ochrony warzyw przed chwastami, kierunki rozwoju i zmiany w technologii produkcji oraz ich wpływ na dobór metod ochrony. Organizator: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Ogrodnictwa, Termin szkolenie: 21 października 2010, Skierniewice, Osoby uczestniczące: pracownicy jednostek biorących udział w realizacji zadania 9 osób. 44

45 PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: 1/ Anyszka Z., Dobrzański A., Kohut M Weeds and celeriac response to mulch from cover crops. Proceedings of 15 th EWRS Symposium, , Caposvar, Węgry: / Anyszka Z., Kohut M Wpływ roślin okrywowych i herbicydu linuron na zachwaszczenie oraz wzrost i plony selera korzeniowego. Ogólnopolska Konferencja Naukowa pod patronatem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi nt. Proekologiczna uprawa warzyw problemy i perspektywy, czerwca, Dwór Mościbrody k/siedlec: s / Anyszka Z., Dobrzański A Integrowana ochrona warzyw kapustowatych przed chwastami stan obecny i perspektywy. Ogólnopolska Naukowa Konferencja Warzywnicza nt. Postęp w integrowanej produkcji warzyw kapustowatych , Skierniewice: / Anyszka Z Zmiany w Programie ochrony roślin warzywnych przed chwastami na 2011 rok. Ogólnopolska Konferencja Upowszechnieniowa Nauka Praktyce. 2 grudnia 2010., Skierniewice: s / Anyszka Z Co na chwasty w warzywach kapustnych. Owoce Warz. Kwiaty, nr 10: s / Anyszka Z Jak zwalczać niektóre gatunki chwastów na plantacjach warzyw. Informator 2010, XII Dni Ogrodnika - Targi Międzynarodowe, września 2010, Gołuchów k.kalisza: Wymierne rezultaty realizacji zadania Mierniki dla zadania: 1/ Liczba indywidualnych ocen gatunków chwastów i rośliny uprawnej: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba prób do analiz chemicznych: - wartość docelowa miernika 64 - wartość zrealizowana miernika -64 3/ Liczba prób zbiorczych do przechowywania: - wartość docelowa miernika 32 - wartość zrealizowana miernika -32 4/ Liczba publikacji przekazanych do druku: -wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Zadanie realizowano w oparciu o bazę naukową i zasoby kadrowe jednostek organizacyjnych biorących udział w wykonaniu zadania. Organy administracji państwowej 45

46 nie były bezpośrednio zaangażowane w realizację w/w zadania. Przedstawiciele instytucji państwowych (np. instruktorzy ODR) i producenci warzyw uczestniczyli w seminarium polowym dotyczącym ochrony warzyw przed chwastami połączonym z omówieniem i prezentacją nowego Eko-pielnika do pielenia warzyw. Realizatorzy zadania podjęli współpracę z producentem Ekopielnika w zakresie oceny przydatności tego narzędzia do usuwania chwastów w różnych roślinach warzywnych, a także jego modernizacji i dostosowania do pracy w roślinach uprawianych w rozstawie rzędów zmniejszonej do 40 cm. Nawiązano też współpracę z gospodarstwami ogrodniczymi w rejonie Trzebnicy, woj. dolnośląskie, w których prowadzono obserwacje skuteczności zwalczania chwastów przy użyciu niektórych narzędzi (metoda mechaniczna) i wybranych herbicydów. Dokonano wstępnego uzgodnienia warunków współpracy z gospodarstwami ekologicznymi w rejonie Krakowa i Płocka w zakresie badań nad jakością produktów ogrodniczych uzyskiwanych tą metodą, w porównaniu do uprawy konwencjonalnej. W następnych etapach realizacji zadania możliwa jest współpraca z ośrodkami wdrożeniowymi, zakładami przetwórstwa owocowowarzywnego, producentami warzyw itp. Zadanie nr 1.19 pt. Opracowanie metod diagnozowania i charakterystyki uszkodzeń powodowanych przez herbicydy na roślinach warzywnych 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele realizowano zgodnie z harmonogramem. W okresie sprawozdawczym założone cele pod względem merytorycznym zostały zrealizowane. 2. Opis wykonania zadania Celem zadania jest opracowanie metod identyfikacji i diagnozowania oraz określenie rodzaju i stopnia uszkodzeń roślin warzywnych, powodowanych przez herbicydy, zalecane zarówno w uprawach rolniczych jak i warzywnych. Pozwoli to na rozpoznawanie niekorzystnego wpływu herbicydów na uprawiane rośliny na skutek znoszenia cieczy użytkowej na sąsiednie pola w czasie opryskiwania, przedawkowania czy użycia niezgodnego z przeznaczeniem. Badania realizowano w gatunkach warzyw, należących do różnych grup użytkowych, takich jak: fasola szparagowa, odmiana Paulista, cebula z siewu, odmiana Błońska, pomidor z rozsady, odmiana Rumba i seler korzeniowy, odmiana Diamant. Przeprowadzono badania polowe i test wazonowy w Pracowni Herbologii oraz analizy morfologiczne i badania mikroskopowe w Pracowni Hodowli i Biotechnologii. W okresie sprawozdawczym wykonano następujące prace: A) Dokonano wyboru gatunków warzyw i herbicydów do badań polowych, opracowano założenia metodyczne, dokonano wyboru metod i technik preparowania materiału roślinnego, przydatnych do analiz mikroskopowych, zaktualizowano programy komputerowe wykorzystywane do analiz, wykonano prace przygotowawcze, niezbędne doprawidłowego wykonania badań. zabezpieczono potrzebne materiały (nasiona, nawozy, herbicydy, odczynniki chemiczne), przygotowano rozsady pomidora i selera. B) Wiosną, w odpowiednich terminach agrotechnicznych, założono łącznie 128 poletek w 4 gatunkach warzyw w celu identyfikacji i określenia uszkodzeń powodowanych przez herbicydy oraz metod ich diagnozowana. Doświadczenia zakładano metodą losowanych bloków na glebie płowej. Chwasty usuwano ręcznie, wykonując po wschodach systematyczne 46

47 pielenia. W doświadczeniach stosowano herbicydy zalecane do odchwaszczania roślin rolniczych lub innych gatunków warzyw, nie dopuszczone do stosowania w badanych gatunkach warzyw. Do badań wybierano herbicydy o różnych mechanizmach działania. Podstawą wyboru była charakterystyka ich działania oraz termin stosowania przypadający w okresie wegetacyjnym roślin warzywnych. W badaniach uwzględniono następujące herbicydy: Granstar 75 WG (s.a. tribenuron metylowy 75%), Agritox 500 SL (MCPA 500 g/l), Emblem 20 WP (bromoksynil - 20%), Starane 250 EC (fluroksypyr 250 g/l), Kemiron Koncentrat 500 SC (etofumesat 500 g/l), Sencor 70 WG (metrybuzyna 70%), Afalon Dyspersyjny 450 SC (linuron 450 g/l), Goltix 700 SC (metamitron 700 g/l), Lontrel 300 SL (chloryralid 300 g/l). Do badań polowych przyjęto dawki herbicydów stanowiące 10%, 2% i 0,5% maksymalnych zalecanych dawek tych środków, odpowiadające, wg badań niemieckich, ilości cieczy użytkowej przedostającej się na rośliny przy znoszeniu na odległość 2, 5 i 20 m. Zabiegi wykonywano opryskiwaczem kołowym, na sprężone powietrze, wyposażonym w belkę polową z rozpylaczami płaskostrumieniowymi, zużywając litrów wody na hektar. Terminy aplikacji herbicydów w doświadczeniach były zbliżone do terminów zastosowań typowych dla danego środka w praktyce. Po zastosowaniu herbicydów oceniano rodzaj i stopień uszkodzeń roślin uprawnych, wykonując kilkakrotnie oceny fitotoksyczności, określano ekofizjologiczne wskaźniki wzrostu (pomiary zawartości chlorofilu w liściach i względnej zmiennej fluorescencji chlorofilu), opisano rodzaj uszkodzeń i innych objawów fitotoksyczności, sporządzono dokumentację fotograficzną (materiał ilustracyjny) uszkodzeń powodowanych przez herbicydy. Określano też plony warzyw, z podziałem na wybory, gdyż herbicydy w przyjętych dawkach. powodowały wprawdzie objawy fitotoksyczności o różnym nasileniu, ale nie niszczyły roślin uprawnych. Dla pełniejszej oceny uszkodzeń i określenia poziomu zagrożeń przy niewłaściwym stosowaniu środków przeprowadzono dodatkowo test wazonowy ze wszystkimi badanymi gatunkami warzyw, w których stosowano takie same herbicydy jak w warunkach polowych, przy czym w badaniach szklarniowych użyto dawki stanowiące 100%, 10% i 2% maksymalnych zalecanych dawek tych środków. C) Przeprowadzono analizy morfologiczne i mikroskopowe materiału roślinnego pobieranego z doświadczeń, w których rośliny warzywne traktowano herbicydami.do analiz mikroskopowych wykorzystano trzy metody preparowaniu materiału roślinnego oraz trzy techniki mikroskopowe (mikroskop stereoskopowy, świetlny i elektronowy). Określenie struktury jaką charakteryzują się tkanki okrywające, miękiszowe i przewodzące jest warunkiem niezbędnym dla realizacji dalszych celów zadania, którym jest porównanie komórkowych reakcji badanych gatunków roślin warzywnych na stosowane herbicydy Materiał i metody badań mikroskopowych: Materiał do badań mikroskopowych stanowiły liście czterech badanych gatunków roślin warzywnych: pomidora, selera korzeniowego, fasoli szparagowej i cebuli, pobieranych z doświadczeń polowych i z testu wazonowego, przeprowadzonego w szklarni. Przed pobraniem materiału roślinnego do badań mikroskopowych wykonano porównawczą analizę morfologiczną roślin z poletek kontrolnych z roślinami z innych obiektów traktowanych herbicydami, uwzględniając różnice w budowie zarówno części nadziemnej jak i korzeni. Ogółem oceniono działanie 9-ciu środków stosowanych w różnych dawkach w warunkach polowych i w teście szklarniowym, w czterech gatunkach warzyw (Tab. 1). Z każdego obiektu oceniono morfologię 6-10 roślin (po 2-3 rośliny z każdego powtórzenia) i wykonano dokumentację fotograficzną obrazującą zmiany w porównaniu z roślinami kontrolnymi. Do badań mikroskopowych wybierano fragmenty liści roślin z widocznymi zmianami (o różnym nasileniu) charakterystycznymi dla całego obiektu, w którymużyto badany środek. 47

48 Tabela 1. Zestawienie wykonanych analiz makro- i mikroskopowych Gatunek Liczba badanych środków Liczba obiektów (stężenie x środek) łącznie z kontrolą 48 Suma roślin ocenionych makro- Liczba analiz mikrosko- dośw. polowe test wazonowy skopowo powych Pomidor Seler Fasola Cebula Ogółem Przy wykorzystaniu trzech typów mikroskopów wykonano łącznie 1152 analizy co stanowi 100 % liczby analiz zaplanowanych na rok Wykorzystano trzy metody przygotowania materiału roślinnego do badań mikroskopowych, według załączonych opracowań. Metoda I Utrwalanie liści do sporządzania preparatów histologicznych techniką parafinową : w/g Filutowicz A., Kużdowicz A., 1951 Mikrotechnika roślinna. PWR i L Warszawa. Utrwalanie materiału: Wykrojone skalpelem fragmenty liści wielkości 10x10 mm, zawierające część nerwu i blaszki liściowej umieszczano na 48 godzin w małych butelkach z utrwalaczem CrAF (kwas chromowy, kwas octowy, formalina 40%). Płukanie: Po utrwaleniu fragmenty liści traktowano wodą destylowaną 3 x 0,5 godz. Odwadnianie: Wypłukany materiał odwadniano w alkoholu etylowym zachowując jego następujące stężenia i czas aplikacji: 20% ( 1godz.), 40% ( 1 godz.), 60% ( 1 godz.), 80% (48 godz.), 90% (1 godz.), 96% (1godz.), 99,8% (1godz.). Następnie umieszczano fragmenty materiału w mieszaninie alkoholu etylowego 99,8% z ksylenem zachowując następujące proporcje składników: 3 : 1, 1 : 1, 1 : 3. Ostatni etap to traktowanie (3 x) materiału ksylenempo 1 godzinie. Ksylen dobrze miesza się z alkoholem etylowym, jak również jest dobrym rozpuszczalnikiem parafiny, która w stanie ciekłym (po ogrzaniu w cieplarce) stopniowo infiltruje do komórek, wypierając z nich ksylen. Zatapianie w gorącej parafinie: Materiał roślinny przetrzymywano w cieplarce, w ciekłej parafinie o temp. ok. 40 o C przez 24 godz. i w temp. ok. 60 o C przez 72 godziny. Następnie przy pomocy specjalnego zestawu metalowych sztabek napełniano pojemniki gorącą parafiną z materiałem poddawanym badaniu. Po zastygnięciu parafiny tworzą się twarde bloczki parafinowe, z zatopionym wewnątrz materiałem roślinnym, który trzeba pokroić na skrawki o grubości ok µm. Krojenie i barwienia preparatów przygotowanych metodą parafinową w/g Gerlach D., Zarys mikrotechniki botanicznej PWR i L Warszawa. Krojenie: Krojenie materiału zatopionego w parafinie odbywało się przy pomocy mikrotomu obrotowego Minota (prod. Reichert). Grubość skrawka wynosiła ok. 12µm. Pokrojony materiał przenoszono na szkiełka podstawowe do kilku kropel ciepłej wody, która wyparowywała podczas suszenia w suszarce, a pokrojony materiał roślinny przylegał ściśle do powierzchni szkiełka Po 2 dniach suszenia szkiełka ze skrawkami materiału poddawano procedurze barwienia. Barwienie: Parafinę z pokrojonych tkanek usuwano przy pomocy ksylenu. Następnie przenoszono szkiełka z materiałem do szeregu alkoholi: 99,8%, 96%, 80%, 60%, 40%, 20% oraz wody i umieszczano na 2 godziny w wodnym roztworze safraniny (barwnik zasadowy wtórnych ścian komórkowych, zabarwiający tkanki na kolor czerwony), a następnie różnicowano w alkoholowym roztworze zieleni mocnej i zamykano szkiełkiem

49 przykrywkowym stosując balsam kanadyjski (żywica naturalna) jako środek polimeryzujący w twardą spoinę. Tak spreparowany materiał krojony, nazywany jest mikroskopowym preparatem histologicznym Analiza mikroskopowa: Histologiczne preparaty analizowano i fotografowano przy pomocy mikroskopu świetlnego NIKON ECLIPSE 80i z wykorzystaniem światła przechodzącego i spolaryzowanego w Laboratorium Cytologicznym Pracowni Hodowli i Biotechnologii. Metoda II Badanie epidermy izolowanej z liścia ogórka taśmą klejącą w/g Dyki B., Habdas H., Metoda izolowania epidermy liści pomidora i ogórka dla mikroskopowej oceny rozwoju grzybów patogenicznych. Acta Agrobot. 49: Do analizowania zmian komórek w warstwie epidermy zastosowano metodę izolowania tej tkanki z górnej i dolnej strony liści przy użyciu taśmy klejącej. Przylepione do przezroczystej taśmy typu Scotch fragmenty epidermy barwiono 2% błękitem toluidyny w 1% roztworze wodnym czteroboranu sodu (boraksu), nakładano na szkiełka podstawowe i po zamknięciu w glicerynie komórki analizowano i fotografowano ich zmiany morfologiczne z zastosowaniem mikroskopu świetlnego NIKON ECLIPSE 80i, z wykorzystaniem światła przechodzącego i spolaryzowanego. Metoda III Badanie mikromorfologii powierzchni epidermy liści ogórka przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego w/g Hayat M.A. (ed), Principles and techniques of scanning electron microscopy, vol. 5. Van Nostrand Reinhold Co., New York Fragmenty liści po utrwaleniu w utrwalaczu CrAF i odwodnieniu w etanolu (do etanolu 99,8% materiał przygotowywano tak jak przy metodzie I - parafinowej) suszono w aparacie CPD (Critical Point Drying) przy użyciu CO 2, a następnie napylano złotem i badano przy wykorzystaniu elektronowego mikroskopu skaningowego JEOL JSM-S1 Badania polowe w uprawie pomidora, selera korzeniowego, fasoli szparagowej i cebuli wykazały, że herbicydy użyte w dawce stanowiącej 10% dawki zalecanej, w różnym stopniu uszkadzały rośliny uprawne. Największe uszkodzenia zanotowano w pomidorze (Tab. 2), gdzie stopień uszkodzeń roślin w początkowym okresie po opryskiwaniu herbicydami przekraczał nawet 50%, natomiast po zastosowaniu herbicydów w dawkach stanowiących 5% i 2% dawki zalecanej, stopień uszkodzeń był znacznie mniejszy. Objawy fitotoksyczności, zwłaszcza po użyciu niższych dawek dość szybko zmniejszały się lub nawet zanikały, chociaż w niektórych obiektach były widoczne aż do zbiorów. Uszkodzenia roślin wywoływane przez herbicydy powodowały obniżenie plonów owoców pomidora. W innych badanych gatunkach warzyw stopień uszkodzeń roślin przez użyte herbicydy był znacznie mniejszy niż w pomidorach lub też objawy negatywne nie występowały. Należy zwrócić uwagę na minimalne objawy fitotoksyczności na cebuli, która z reguły wyraźnie reaguje na herbicydy, nawet zalecane do jej odchwaszczania, jeśli wystąpią niekorzystne warunki pogodowe. Tabela 2. Fitotoksycznośc herbicydów dla pomidora i ich wpływ na plonowanie Skierniewice, Herbicyd, termin stosowania* Dawka (g,ml/ha) Fitotoksyczność dla pomidora w % Plon ogólny ** (7.09) kg/100 m 2 % Kontrola ,0 ab 100 Granstar 75 WG 2,5 43,3 58,3 892,7 c 67,2 Granstar 75 WG 0,5 12,0 8,3 1447,1 a 109,0 49

50 Granstar 75 WG 0,125 3,7 2,7 1277,0 ab 96,2 Emblem 20 WP ,7 10,0 1260,7 ab 94,9 Emblem 20 WP 40 3,3 4,0 1358,4 ab 102,3 Emblem 20 WP 10 1,7 3,0 1245,0 ab 93,8 Starane 250 EC 80 21,7 40,0 1004,0 bc 75,6 Starane 250 EC 16 0,7 1,7 1431,4 a 107,8 Starane 250 EC 4 2,0 2,7 1471,4 a 110,8 Kemiron Koncentrat 500 SC 100 2,3 2,7 1433,4 a 107,9 Kemiron Koncentrat 500 SC 20 2,0 1,3 1387,5 ab 104,5 Kemiron Koncentrat 500 SC 5 1,7 2,7 1346,6 ab 101,4 * 2-3 tygodnie po sadzeniu;** Wartości w kolumnach oznaczone takimi samymi literami nie różnią się istotnie między sobą przy poziomie = 0,05 testu Newmana-Keuls a; W trakcie wegetacji przeprowadzono kilkakrotnie pomiary wskaźników ekofizjologicznych. Dla zobrazowania zależności miedzy obiektami wyniki przedstawiono w formie wykresów. Wyraźne różnice w zawartości chlorofilu w liściach badanych gatunków roślin oraz względnej zmiennej fluorescencji chlorofilu zaznaczyły się bezpośrednio po opryskiwaniu (Rys. 1 i 2), natomiast w późniejszych terminach nie były one widoczne. Podobne zależności występowały w pozostałych badanych gatunkach warzyw. Rys. 1. Wpływ herbicydów na zawartość chlorofilu w liściach fasoli szparagowej 50

51 Rys. 2. Wpływ herbicydów na poziom względnej zmiennej fluorescencji chlorofilu w liściach fasoli szparagowej W teście wazonowym zastosowano maksymalne dawki herbicydów zalecane w praktyce i dwie najwyższe dawki użyte w badaniach polowych (odpowiednio 100, 10 i 2%), w wyniku czego powstałe uszkodzenia roślin warzywnych były znacznie większe. Można było zaobserwować wyraźne, stopniowe pogłębianie się uszkodzeń, wraz ze zwiększeniem stężenia stosowanych herbicydów. Dotyczy to zwłaszcza dawek maksymalnych, po których na roślinach uprawnych większości gatunków występowało znaczne ograniczenie wzrostu oraz silne przebarwienia liści, nekrozy i deformacje, a następnie zamieranie całych roślin bądź ich części. Tabela 3. Fitotoksyczność herbicydów dla selera i ich wpływ na wysokość i masę roślin (Test wazonowy) Dawka Fitotoksyczność dla selera Wysokość Masa roślin Herbicyd (g, ml (%) roślin na ha) 2 DAT* 7 DAT 14 DAT (cm) g % Granstar 75 WG 25 1,2 18,0 66,3 6,1 1,01 23,5 Granstar 75 WG 2,5 0,4 2,8 17,8 8,4 1,65 38,5 Granstar 75 WG 0,5 0 0,5 4,8 11,3 2,66 62,0 Agritox 500 SL ,0 70,5 80,8 4,6 1,58 36,8 Agritox 500 S 150 6,0 6,3 1,5 19,4 3,83 89,3 Agritox 500 SL 30 1,0 1,5 0 18,4 3,64 84,8 Lontrel 300 SL ,0 70,3 73,3 8,1 1,77 41,3 51

52 Lontrel 300 SL 40 4,2 7,0 5,8 19,0 3,17 73,9 Lontrel 300 SL ,0 20,1 4,33 100,9 Emblem 20 WP ,8 87,5 95,3 2,9 0,41 9,6 Emblem 20 WP ,0 59,5 8,5 0,95 22,1 Emblem 20 WP ,5 2,0 14,6 2,99 69,7 Starane 250 EC ,4 70,8 75,3 8,0 2,08 48,5 Starane 250 EC 80 24, ,5 12,6 2,53 59,0 Starane 250 EC 16 18,0 16,3 10,3 17,0 3,22 75,1 Kontrola ,8 4, * DAT- dni od zabiegu Analizy morfologiczne i mikroskopowe wykazały, jakie zmiany zaobserwowano na powierzchni roślin, jak i w obrębie tkanek wewnętrznych, co zaprezentowano na przykładzie wyników analiz pomidora (Fot. 1-6) i cebuli z siewu (Fot. 7-12). Silne zniekształcenia roślin, zasychania liści i zahamowanie rozwoju systemu korzeniowego zanotowano po użyciu herbicydów Emblem 20 WP i Starane 250 EC, natomiast Granstar 75 WG i Kemiron Koncentrat 500 SC powodowały przebarwienia i niewielkie zniekształcenia liści. Fot Morfologia roślin pomidora po siedmiu dniach od zastosowania herbicydów Test wazonowy, Fot. 1. Pomidor kontrola Fot. 2. Kontrola system korzeniowy 52

53 Fot. 3 Granstar 75 WG - 25 g/ha Fot. 4 Emblem 20 WP g/ha Fot. 5. Starane 250 EC ml/ha Fot. 6. Kemiron Konc. 500 SC ml/ha 53

54 Fot Analiza mikroskopowa liści cebuli po siedmiu dniach od zastosowania herbicydów Fot. 7. Kontrola - nalot woskowy Fot. 8. Powierzchnia liścia z widoczną pokrywa wypukłe ściany komórkowe strukturą wosku i aparatem szparkowym Fot. 9. Goltix 700 SC (5 L/ha)Fot. 10. Agritox 500 SL (1,5 L/ha) - zniekształcenia aparatów szparkowych,pofałdowania powierzchni liścia, aparaty brak warstwy woskowej na części,szparkowe słabo wyodrębnione, otwarte epidermy, widoczne mikrospękania.zdeformowane, pokryte woskiem Fot. 11. Afalon Dysp. 450 SC (2 L/ha)Fot. 12. Granstar 75 WG (25 g/ha) zniekształcenia aparatów szparkowychgłębokie pofałdowania liścia, świadczą 54

55 liścia, brak warstwy woskowej na częścio utracie turgorui szybkim zasychaniu epidermy, widoczne mikrospękania miękiszu liściowego Analiza mikroskopowa liści cebuli, przedstawiona w materiale graficznym (Fot. 7-12), jak i innych gatunków warzyw wykazała, że po zastosowaniu herbicydów nie zalecanych do odchwaszczania, na powierzchni liści występują różnorodne zmiany. Mogą to być pofałdowanie powierzchni liścia, zniekształcenia aparatów szparkowych, zmniejszenie się lub utrata warstwy woskowej na części epidermy, mikrospękania, zniekształcenia lub uszkodzenia włosków. Nasilenie takich objawów decyduje o dalszym wzroście roślin, zaburzeniach w rozwoju i może wpływać na plonowanie roślin. Badania wykonane w roku 2010 pozwalają na rozpoznanie wysokości dawek, które wywołują objawy fitotoksyczności na roślinach warzywnych. W rezultacie z testowanych mikroskopowych metod eksponowania tkanek badanych gatunków roślin warzywnych najlepsze efekty uzyskano: - przy użyciu mikroskopu stereoskopowego dla wstępnej oceny pozwalającej porównać zabarwienie i strukturę tkanki okrywającej korzeni i liści - stosując mikroskop świetlny ze światłem przechodzącym do analizy powierzchni epidermy liści i korzeni barwionej błękitem toluidyny oraz safraniną i zielenią ciemną - wykorzystując mikroskop polaryzacyjny do badania grubości kutikuli i struktury komórek włosków w skórce liści i pędu roślin. UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) Konferencje krajowe: Tytuł posteru: Rozwój zarazy gałęzistej Orobanche ramosa na korzeniach pomidora. LV Zjazd PTB Planta in Vivo in Vitro et in Silico. Autor: Doc. Barbara Dyki, mgr Anna Stępowska, Organizator: Polskie Towarzystwo Botaniczne, Miejsce: Warszawa, Termin: 6-12 września Seminaria: Tytuł wystąpienia: Diagnozowanie uszkodzeń roślin warzywnych przez herbicydy prezentacja w czasie Dnia Otwartych Drzwi Instytutu Warzywnictwa, Autor: mgr Joanna Golian, Organizator: Instytut Warzywnictwa im. Emila Chroboczka, Miejsce: Instytut Warzywnictwa, Skierniewice, Termin: 22 lipca SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Temat szkolenia: Zastosowanie technik mikroskopowych (metody fluorescencji) i hybrydyzacji In situ do badań na poziomie komórkowym. Organizator: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Ogrodnictwa, Termin szkolenie: grudnia 2010, Kraków, Osoby uczestniczące: mgr Anna Stępowska Temat szkolenia: Wykorzystanie nowych technik diagnostycznych do wykrywania i oceny uszkodzeń fizjologicznych powstających w wyniku stosowania środków ochrony roślin. 55

56 Organizator: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Ogrodnictwa, Termin szkolenie: 8-9 grudnia 2010, Skierniewice, Osoby uczestniczące: pracownicy jednostek biorących udział w realizacji zadania 7 osób. Temat szkolenia: Rola i znaczenie analizy mikroskopowej w diagnozowaniu objawów fitotoksyczności herbicydów oraz przygotowanie materiału roślinnego do badań. Organizator: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Ogrodnictwa, Termin szkolenie: 29 listopada 2010, Skierniewice, Osoby uczestniczące: pracownicy jednostek biorących udział w realizacji zadania 6 osób. PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Anyszka Z Jak zwalczać chwasty w uprawie fasoli. Warzywa, nr 16: s Anyszka Z Co nowego w ochronie warzyw przed chwastami. Owoce Warzywa Kwiaty nr 4: s Wymierne rezultaty realizacji zadania Mierniki dla zadania: 1/ Liczba analizowanych poletek: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba pomiarów wskaźników wzrostu: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba analiz mikroskopowych materiału roślinnego: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba publikacji przekazanych do druku: - wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Zadanie realizowano w oparciu o bazę naukową i zasoby kadrowe jednostek organizacyjnych biorących udział w wykonaniu zadania. Organy administracji państwowej nie były bezpośrednio zaangażowane w realizację w/w zadania. Przedstawiciele instytucji państwowych (np. instruktorzy ODR) i producenci warzyw uczestniczyli w seminarium polowym dotyczącym ochrony warzyw przed chwastami oraz uszkodzeń roślin warzywnych przez herbicydy i ich zapobieganiu. Ta forma edukacji była jednak ograniczona z uwagi na początkowy etap badań. W ramach realizacji tematu przeprowadzono obserwacje uszkodzeń pomidora na skutek znoszenia cieczy użytkowej w czasie zabiegów wykonywanych na sąsiednich polach w rejonie Żychlina. Realizatorzy zadania uzyskali też pomoc od firm produkujących środki ochrony roślin. W następnych etapach realizacji zadania możliwa jest 56

57 współpraca z ośrodkami wdrożeniowymi, zakładami przetwórstwa owocowo-warzywnego, producentami warzyw itp. Charakterystyki uszkodzeń herbicydowych mogą stanowić pomoc dla wielu jednostek, związanych z produkcją warzywniczą. Metody przygotowania materiału roślinnego do analiz mikroskopowych mogą być udostępnione innym jednostkom naukowobadawczym, jednostkom hodowlanym oraz służbom ochrony i kontroli zdrowotności roślin. Obszar: Ogrodnictwo ekologiczne Zadanie nr 4,5 pt. Monitorowanie jakości wody i gleby w głównych rejonach uprawy warzyw pod osłonami i ich zastosowanie dla optymalizacji nawożenia i ograniczenia zanieczyszczenia środowiska 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele zostały w pełni zrealizowane według harmonogramu przyjętego na 2010 rok. 2. Opis wykonania zadania Zakres merytoryczny zadania wg wniosku o przyznanie środków budżetowych na 2010r. - Tematy szczegółowe (A, B, C, D, E). A/ Ustalenie miejsc poboru prób wody i gleby z gospodarstw ogrodniczych z rejonu Karczewa-Janowa k/ Warszawy, Kalisza i okolic oraz południowej część Polski. Uzgodnienia i nawiązanie współpracy z właścicielami gospodarstw i zakładów produkcyjnych. Uzgodniono z producentami i wyznaczono 20 punktów poboru wody ze studni głębinowych oraz 4 punkty poboru gleby w rejonie Warszawy, największego skupiska zakładów produkcji warzyw pod osłonami w Polsce. Uzgodniono z producentami i wyznaczono 5 punktów poboru wody ze studni głębinowych oraz 4 punkty poboru gleby w rejonie Kalisza. Uzgodniono z producentami i wyznaczono 5 punktów poboru wody ze studni głębinowych oraz 4 punkty poboru gleby z rejonu południowej części Polski. B/ Systematyczne pobieranie zaplanowanej ilość prób z wytypowanych gospodarstw ogrodniczych. Z wyznaczonych miejsc (gospodarstw ogrodniczych) pobrano w ciągu roku 6 prób wody, w odstępach 2 miesięcznych i 4 próby gleby w odstępach kwartalnych. Łącznie pobrano 180 prób wody i 48 prób gleby. C/ Prowadzenie na bieżąco (w laboratorium) analiz chemicznych -określenie zawartości składników nawozowych i jonów balastowych przy wykorzystaniu aparatury naukowobadawczej będącej na wyposażeniu Pracowni Nawożenia ( ICP, ASA, potencjometria, kolorymetria i inne) Próby wody, po dostarczeniu do laboratorium, analizowane były na zawartość składników nawozowych (makro i mikroelementów) a próby gleby na zawartość dostępnych form składników pokarmowych ( ph, zasolenie, N-NO 3, P-PO 4, K, Ca, Mg). W próbach wody określano także ph oraz ogólną zawartość soli mineralnych tzw. wskaźnik EC (przewodnictwo właściwe wody). Odczyn wody (ph) oznaczano ph- metrem firmy ORION 57

58 Model 920A a ogólną zawartość soli - EC mierzono konduktometrem model CC-551 firmy ELMETRON. Oznaczenia kationów; K, Ca, Mg, Na, fosforu (P-PO 4 ) i mikroelementów (Fe, Mn, Cu, Zn i B) wykonano przy użyciu sekwencyjnego spektrometru emisyjnego z indukcyjnie sprzężoną plazmą -ICP model Optima 2000DV firmy Perkin-Elmer. Kalibrację aparatu prowadzono przy użyciu wielopierwiastkowego wzorca firmy Merck. Zawartość anionów (NO - 3, Cl - + ) i stężenie jonu NH 4 oznaczano przy użyciu auto-analizatora przepływowego firmy Skalar San Plus. W próbach wody określono ponadto twardość węglanową (HCO - 3 ) i twardość ogólną ( o dh). Wyniki analiz chemicznych opracowano statystycznie określając wartość średnią, wartość minimalną i maksymalną badanych cech. Określono także wartość mediany, standardowe odchylenie i współczynnik zmienności. Wyniki zebrane w czasie realizacji zadania zestawiono w tabele i przedstawiono w formie wykresów zmian badanych cech w czasie. D/ Opracowywanie statystyczne wyników analiz chemicznych. Opis uzyskanych wyników Wyniki analizy chemicznej próbek wody wskazują na wzrost stopnia zanieczyszczenia wód podziemnych składnikami nawozowymi. Przypuszcza się że, jest to związane ze wzrostem powierzchni upraw bezglebowych. Według szacunków własnych powierzchnia bezglebowej uprawy warzyw pod osłonami, w okresie ostatnich 10 lat wzrosła o ponad 30%. Z tym związane jest większe zużycie nawozów i zwiększona emisja składników nawozowych do gruntu. Podstawowym wskaźnikiem który w sposób ogólny charakteryzuje zanieczyszczenie wody składnikami nawozowymi jest ogólna zawartość soli określana jako wskaźnik EC (Electrical Conductivity). Przebieg zmian zawartości EC w 30 punktach poboru wody przedstawiono na rys. 1 i 2. Przebieg zmian EC był zróżnicowany w zależności od lokalizacji ujęcia wodnego. W większości monitorowanych ujęć wodnych obserwuje się tendencje wzrostu zasolenia (ujęcia nr 1,3,7,10,11) zlokalizowane m.in. w Janowie, Karczewie, Brzezince, Pawonkowie (rys.1) oraz ujęcia nr 23, 24, 26 (rys.2). Nie jest to regułą, bo w punktach poboru znajdujących się min. w Mławie, Woli Mrokowskiej, Brzezince (ujęcia nr 15,16,17,27,28,29) zauważono tendencję odwrotną (rys.1 i 2). Średnia wartość wskaźnika EC w wodach w roku 2010 wynosiła 0,85 ms. cm 1 (tabela 1 i zał. publikacja-nowości Warzywnicze). Z wcześniejszych badań prowadzonych w Instytucie Warzywnictwa w latach (Kowalczyk i wsp Vegetable Crops Res. Bull. Vol 24 No ) wartość EC badanych wód głębinowych wynosiła średnio 0,61 ms. cm -1. Wynika z tego, że wciągu ostatnich 10 ostatnich lat nastąpił wzrost ogólnej zawartości składników mineralnych w wodach głębinowych. Średnia wartość EC wzrosła o 0,24 ms. cm - 1. Wody z różnych ujęć i z różnych rejonów charakteryzowały się dużą zmiennością badanego parametru wynoszącą prawie 40% ( Tab.1). Porównując wyniki badań odczynu wody, stwierdzono tendencję nieznacznego spadku ph. Jest związane z większym zasoleniem. Powyższe dane zebrane w czasie jednorocznych obserwacji, w ramach realizacji zadania, wskazują na podwyższoną zawartość formy azotanowej w wodach studziennych, średnio mg. dm -3. Niepokojącym zjawiskiem jest notowanie w wielu ujęciach wody dużej zawartości azotanów, sięgające nawet ponad 100 mg N-NO 3 -. dm -3. Zaobserwowano wyraźną tendencję wzrostu stężenia siarczanów (z 77,3 mg. dm -3 w roku 2001 do 130 mg. dm -3 w roku 2010). Stężenie jonów chlorkowych nie uległo istotnym zmianom w porównywalnym okresie czasu. Dane wskazują na to, że w uprawach pod osłonami stosuje się niewielkie ilości nawozów w formie chlorkowej. Potwierdza również praktyka. Prowadzone obserwacje wskazują na wzrost zawartości w wodach takich składników jak wapń i magnez. Pierwiastki te nie są szkodliwe dla zdrowia ludzi i zwierząt oraz nie dyskwalifikują wody pod względem wykorzystania w produkcji warzyw. Wysokie zawartości tych składników powodują jednak trudności przy bilansowaniu pożywek nawozowych w uprawach bezglebowych i wymagają zwiększonych ilości pożywki do 58

59 przepłukiwania mat uprawowych. Inne składniki takie jak mikroelementy występują w wodzie w niskich stężeniach i wymagają dłuższego okresu monitorowania w celu zaobserwowania zmian składu chemicznego wody w czasie. Tabela 1. Właściwości fizyczne i zawartość składników nawozowych w wodach pobranych ze studni głębinowych z terenów uprawy warzyw pod osłonami (dane opracowane statystycznie na podstawie 125 prób wody). Badana cecha Jednostki Średnia Stand. Odchylenie Mediana Współ. Zmienności (%) Wartość Minimalna Wartość maksym. ph - 6,9 0,41 6,9 6,0 5,3 8,0 EC ms cm -1 0,85 0,32 0,80 37,6 0,4 2,2 Tw. og - HCO 3 - N-NO 3 + N-NH 4 o dh 22,3 8,23 20,9 36,9 8,3 54,8 mg dm ,9 36,6 604,0 mg dm -3 25,2 26,4 20, ,02 131,0 mg dm -3 0,15 0,24 0, ,05 1,8 P mg dm -3 0,39 0,61 0, ,00 3,4 K mg dm -3 31,9 42,1 15, , Ca mg dm , ,7 49,6 285 Mg mg dm -3 23,0 9,79 20,8 42,6 4,4 64,6 Na mg dm -3 15,2 7,16 14,6 47,0 4,5 45,4 Cl - mg dm -3 29,4 15,6 25,3 53,0 3,6 69,8 SO 4-2 mg dm , ,2 1,00 394,0 59

60 Rys.1. Zmiany stężenia soli ( EC w ms/cm) w wodzie z ujęć głębinowych (nr 1-20) z rejonu uprawy Warszawa 60

61 61

62 Rys.2. Zmiany stężenia soli ( EC w ms/cm) w wodzie z ujęć głębinowych z rejonu uprawy Kalisz ( nr 21-25) i południowej Polski (nr 26-30). 29. Węgrów 30. Gwoździany 62

63 Wyniki monitoringu powierzchniowej warstwy gleby pochodzącej z głównych rejonów uprawy warzyw zestawiono w tabelach nr 2, 3, 4. Uzyskane dane informują o niskiej zawartość składników mineralnych w wierzchniej warstwie gleby. Ogólna zawartość soli wahała się od 0,05 do 0,5 g/l, co świadczy o niskiej lub bardzo niskiej zasobności gleb w mineralne składniki pokarmowe. Zawartość azotu w monitorowanych glebach utrzymywała się niskim poziomie i nie przekraczała 30 mg/l. Stężenie potasu, składnika który również łatwo przenika do wód gruntowych, utrzymywało się na niskim poziomie. Jego zawartość nie przekraczała 100 mg w 1 l gleby w ponad 70% ogólnej ilości analizowanych prób. Analiza zgromadzonych danych wykazała brak związku stosowania otwartych systemów nawożenia w bezglebowych uprawach z zanieczyszczeniem gleb powierzchniowych składnikami nawozowymi. Tabela nr 2. Zawartość składników mineralnych w glebie pobranej z rejonu -Warszawa Termin pobierania prób ph zasolenie N.NO3 P K Mg Ca g NaCl/l mg/kg s.m. gospodarstwo nr 1 I kw. 6,5 0, II kw. 6,7 0, III kw. 6,3 0, IV kw. 6,6 0, gospodarstwo nr 3 I kw. 5,9 0, II kw. 6,0 0, III kw. 6,1 0, IV kw. 5,9 0, gospodarstwo nr 6 I kw. 6,8 0, II kw. 6,9 0, III kw. 6,4 0, IV kw. 6,7 0, gospodarstwo nr 9 I kw. 5,9 0, II kw. 6,0 0, III kw. 6,1 0, IV kw. 5,8 0,

64 Tabela nr 3. Zawartość składników mineralnych w glebie pobranej z rejonu - Kalisz Termin pobierania prób ph zasolenie N.NO3 P K Mg Ca g NaCl/l mg/kg s.m. gospodarstwo nr 21 I kw. 5,9 0, II kw. 5,8 0, III kw. 6,1 0, ,0 390 IV kw. 5,9 0, ,0 401 gospodarstwo nr 22 I kw. 6,8 0, II kw. 6,4 0, III kw. 6,4 0, IV kw. 6,7 0, gospodarstwo nr 23 I kw. 5,9 0, II kw. 6,1 0, III kw. 6,1 0, IV kw. 5,8 0, gospodarstwo nr 25 I kw. 6,2 0, II kw. 6,1 0, III kw. 6,5 0, IV kw. 6,0 0, Tabela nr 4. Zawartość składników mineralnych w glebie pobranej z rejonu południowej Polski Termin pobierania prób ph zasolenie N.NO3 P K Mg Ca gnacl/l mg/kg s.m. gospodarstwo nr 26 I kw. 7,0 0, II kw. 7,2 0, III kw. 7,1 0, IV kw. 6,9 0, gospodarstwonr 27 I kw. 6,5 0, II kw. 6,4 0, III kw. 6,0 0, IV kw. 6,3 0, gospodarstwo nr 28 I kw. 5,9 0, II kw. 5,8 0, III kw. 5,9 0, IV kw. 6,0 0, gospodarstwo nr 29 I kw. 5,2 0, II kw. 5,1 0, III kw. 5,6 0, IV kw. 5,4 0, E/ Wyciągnięcie wniosków dla praktyki na podstawie statystycznie opracowanych jednorocznych wyników analiz chemicznych. 1. Zawartości składników mineralnych w monitorowanych ujęciach wodnych ulegają dużym wahaniom. Konieczne jest prowadzenie obserwacji w dłuższym okresie czasu. 2. W większości badanych ujęć wody zaobserwowano tendencję wzrostu zawartości 64

65 składników nawozowych. W przyszłości konieczna będzie utylizacja i zagospodarowanie emitowanych do gruntu roztworów zawierających składniki pokarmowe. 3. Analizy chemiczne prób glebowych pobieranych z terenów uprawy warzyw pod osłonami nie wykazały zmian zawartości składników w czasie i nie wnoszą żadnych informacji o stopniu zanieczyszczenia gleb powierzchniowych. 4. Tendencje wzrostu stopnia zanieczyszczenia wód głębinowych wskazują na celowość skoncentrowania badań nad zagospodarowaniem nadmiaru pożywki w uprawach bezglebowych pod osłonami. UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) Autor: Kaniszewski S., Dyśko J., Kowalczyk W., Wojtysiak J., Wrocławski Z., Moraczewski A Ocena zmian właściwości fizycznych podłoży organicznych w bezglebowej uprawie pomidora. Ogólnopolska Konferencja Naukowa pod patronatem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi Proekologiczna uprawa warzyw problemy i perspektywy Siedlce czerwca. s Organizator: Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny, Katedra Warzywnictwa Miejsce: Siedlce Termin: Autor: Dyśko J., Kaniszewski S., Kowalczyk W Wpływ fertygacji zalewowej pożywką o różnym stężeniu składników pokarmowych na wzrost i rozwój rozsady pomidora. Ogólnopolska Konferencja Naukowa pod patronatem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi Proekologiczna uprawa warzyw problemy i perspektywy Siedlce czerwca. s Organizator: Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny, Katedra Warzywnictwa Miejsce: Siedlce Termin: Autor: Kowalczyk W., Dyśko J Wpływ wybranych związków sodowych na plonowanie i stan odżywienia pomidora uprawianego w wełnie mineralnej Ogólnopolska Konferencja Naukowa pod patronatem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi Proekologiczna uprawa warzyw problemy i perspektywy Siedlce czerwca. s Organizator: Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny, Katedra Warzywnictwa Miejsce: Siedlce Termin: UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH MIĘDZYNARODOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) Autor: Kaniszewski S., Dyśko J., Kowalczyk W. Estrification of organic materials with nitric acid on the physical properties of substrates, nitrogen Evailability and Yield of Tomato Organizator: ISHS Miejsce: Singapur 65

66 Termin: W dniach 8 13 marzec 2010r. pracownik Zakładu Agrotechniki Instytutu Warzywnictwa im. Emila Chroboczka Skierniewicach, dr Waldemar Kowalczyk, uczestniczył w Międzynarodowej Konferencji i Wystawie dotyczącej Upraw Bezglebowych (International Conference & Exhibition on Soilless Culture).(Jedna osoba uczestniczyła w konferencjizgodność z wnioskiem o finansowanie programu wieloletniego na 2010 rok) Konferencja organizowana była przez Międzynarodowe Towarzystwo Ogrodnicze (ISHS) i odbyła się w Singapurze (Suntec Singapore International Convention & Exhibition Centre,Singapore). Profesor Stanisław Kaniszewski wygłosił referat pt Esterification of Organic Materials with Nitric Acid on the Physical Properties of Substrates, Nitrogen Availability & Yield of Tomato. Pod tym samym tytułem zaprezentowano poster. Tematyka konferencji dotyczyła szeroko pojętych upraw bezglebowych. W konferencji uczestniczyli pracownicy naukowi z 17. krajów świata. Wygłoszono 33 referaty oraz zaprezentowano 28 posterów. Referaty dotyczyły zastosowań różnych podłoży, problemów w nawożeniu i jakości roślin oraz zastosowaniu różnych urządzeń technicznych w uprawach bezglebowych. Część wystąpień dotyczyła problemów z recyrkulacją pożywki w układach zamkniętych. Problemom uzdatniania wód drenarskich z upraw bezglebowych dotyczyły warsztaty tematyczne oraz kilka referatów omawiających aquponikę (wykorzystywanie wód z zamkniętych systemów hodowli ryb do hydroponicznej uprawy roślin). Warsztaty tematyczne (Aquaponics Workshop) poprowadzili przedstawiciele firmy Rebecca & John z USA. Uprawy Aquaponiczne w Polsce to nowość. W bieżącym roku pierwsza niewielka farma uprawiająca warzywa systemem hydropnicznym połączonym z hodowlą ryb powstała w okolicach Olsztynka. Wszystkie uprawy bezglebowe prowadzone w układzie otwartym nawożenia stanowią potencjalne zagrożenie zanieczyszczenia wód gruntowych a następnie głębinowych, dlatego też cała konferencja była ściśle związana z realizowanym zadaniem 4.5 Monitorowanie jakości wody i gleby w głównych rejonach uprawy warzyw pod osłonami i ich zastosowanie do optymalizacji nawożenia i ograniczenia zanieczyszczenia środowiska. Autor: Kaniszewski S., Dyśko J., Kowalczyk W., Wojtysiak J. Textiles and organic Wastes as a substrates for greenhouse soilless tomato cultivation Organizator: ISHS Miejsce: Lizbona Termin: W dniach sierpnia 2010 prof. dr hab. Stanisław Kaniszewski, dr Waldemar Kowalczyk, dr Jacek Dyśko uczestniczyli w Międzynarodowym Kongresie Ogrodniczym, który odbył się w Lizbonie (Portugalia). Zorganizowanym przez ISHS. Wymienieni uczestnicy z Instytutu Warzywnictwa uczestniczyli w sesji dotyczącej szeroko rozumianych upraw szklarniowych (Greenhouse 2010), w sesji upraw ekologicznych (Organic Horticulture) oraz w seminarium dotyczącym nowych i innowacyjnych technik upraw bezglebowych (New an Innovative Techniques in soilless cultivation). W sesji upraw szklarniowych autorzy zaprezentowali poster pt. Textilex and OrganicWastes as a substrates for greenhouse Soilless Tomato Cultivation, natomiast w sesji upraw ekologicznych Growing Methods and Nutrient Management in Organic Greenhouse Production of Vegetables. Kilkadziesiąt doniesień naukowych w sesji Grennhouse 2010 dotyczyło różnych zagadnień związanych z prowadzeniem upraw bezglebowych. Na całym świecie uprawy hydroponiczne są obecnie podstawowymi metodami upraw pod osłonami. Z uprawami tymi nierozerwalnie związany jest problem jakości wody stosowanej do sporządzania pożywek jak również problem zanieczyszczenia środowiska przyrodniczego wodami drenarskimi 66

67 (przelewami). Interesujący sposób uzdatniania pożywki pochodzącej z przelewu przedstawili naukowcy z Narodowego Uniwersytetu w Seulu w wystąpieniu pt. Filtration of drained nutrient solutions in soilless culture using raw filter materials and modified ones with exchangeable cation. Ciekawe rozwiązanie produkcji podłoża do upraw bezglebowych bez nadmiaru pożywki zaprezentowali prof. Nick Savidov z Kanady i prof. Mike Nichols z Nowej Zelandii w wystąpieniu pt. Biochar a New Hydroponic Growing Medium. Podłoże Biochar może być produkowane z różnego rodzaju biomasy (trociny, słoma, inne odpady organiczne) podczas procesu pirolizy. Zapoznanie się ze światową nauką dotyczącą upraw bezglebowych oraz wymiana doświadczeń z tego zakresu będzie wykorzystana przy prowadzeniu i opracowywaniu tematu wieloletniego zad. 4.5 Monitorowanie jakości wody i gleby w głównych rejonach uprawy warzyw pod osłonami i ich zastosowanie do optymalizacji nawożenia i ograniczenia zanieczyszczenia środowiska PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Kowalczyk W., Dyśko J., Felczyńska A Ocena stopnia zanieczyszczenia składnikami nawozowymi wody z ujęć głębinowych na terenach o skoncentrowanej produkcji szklarniowej. Nowości Warzywnicze przyjęto do druku. 3. Wymierne rezultaty realizacji zadania MIERNIK (i) dla zadania: 1/ Liczba punktów poboru prób na terenie kraju: - wartość docelowa miernika 30 -wartość zrealizowana miernika- 30 2/ Liczba próbek pobranych w terenie w ramach realizacji zadania w ciągu całego roku: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba próbek przeanalizowanych na zawartość składników nawozowych (makro i mikroelementów) : - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba publikacji przekazanych do druku : - wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Rola partnerów tj. producentów warzyw z wytypowanych rejonów Polski, polegała na udostępnieniu i pomocy w pobieraniu prób wody w swoich zakładach produkcyjnych z rejonów Karczew, Janów k/warszawy, Kalisz i okolice oraz południowa część Polski obejmująca min. województwa: małopolskie, podkarpackie i lubelskie 67

68 Zadanie nr 4.6 pt. Dobór gatunków i odmian warzyw do uprawy ekologicznej oraz ocena jakości materiału siewnego 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Planowane na 2010 rok zadania zostały w całości zrealizowane zgodnie z harmonogramem 2. Opis wykonania zadań Celem badań wykonywanych w roku 2010, jest wytypowanie gatunków i odmian warzyw przydatnych do upraw prowadzonych systemem ekologicznym oraz przeprowadzenie oceny w oparciu o wyniki badań prowadzonych na certyfikowanym polu ekologicznym Instytutu Warzywnictwa. Uwzględniając różne wymagania uprawianych gatunków część kwater zlokalizowano na przyoranej koniczynie czerwonej, a część po zbożach jarych i ozimych. Dla gatunków o większych wymaganiach pokarmowych kwatery dodatkowo nawożono kompostem roślinnym produkowanym we własnym zakresie z koniczyny czerwonej i słomy. Mimo niezbyt sprzyjających warunków pogodowych siew i sadzenie roślin starano się wykonać w jak najbardziej optymalnym terminie. Po założeniu wszystkich doświadczeń w okresie wzrostu roślin systematycznie wykonywane były wszelkie niezbędne prace pielęgnacyjne jak nawadnianie, odchwaszczanie, dokarmianie roślin, a w niektórych gatunkach także ściółkowanie gleby. W okresie wegetacji przeprowadzono zaplanowane obserwacje i wstępną ocenę przydatności odmian do upraw ekologicznych. Zbiory, zależnie od gatunku, wykonywano jednorazowo (kapusta, seler, marchew, dynia) lub wielokrotnie, w miarę uzyskiwania dojrzałości zbiorczej (cukinia). A. Ocena przydatności odmian marchwi późnej odmiany do przechowywania i przemysłu W doświadczeniu wykorzystano następujące odmiany: Perfekcja PNOS nasiona konwencjonalne Regulska PNOS nasiona konwencjonalne. Korund PlantiCo nasiona konwencjonalne. Komarno F 1 Bejo nasiona Eko Joba Bejo nasiona Eko Późne odmiany marchwi, charakteryzujące się dużą masą pojedynczego korzenia uprawiano na redlinach, dla uzyskania wyrównanego kształtu korzeni i ułatwienia zbioru. Marchew uprawiano na stanowisku po zbożu i wiosennym stosowaniu kompostu roślinnego w dawce 20 t/ha (20.04). Siew wykonano Wysiano 2 rzędy marchwi na redlinie, stosując zagęszczenie szt./mb rzędu. Pierwsze wschody marchwi ukazały się po 11 dniach (21.05), a pierwsze pielenie roślin (w fazie siewek) wykonano Mechaniczne odchwaszczanie dna bruzdy i boków redlin, uzupełnione ręcznym pieleniem rzędów roślin, wykonano jeszcze dwukrotnie (29.06 i 20.07). W późniejszym okresie pielenie już nie było potrzebne, bo marchew zakryła całkowicie powierzchnię gleby. Usuwano tylko sporadycznie wyrastające pojedyncze chwasty. Uprawa marchwi była nawadniana w okresach niedoboru wody. W okresie od wykonano 12 nawodnień w odstępach 5 20 dni, w zależności od przebiegu pogody. Stosowano kroplowy system nawadniania. W połowie okresu wegetacji marchwi (po około 70 dniach od siewu) przeprowadzono wstępną ocenę rozwoju roślin poszczególnych odmian. Oceniano wielkość masy nadziemnej (naci) i korzeni roślin oraz zawartość chlorofilu w liściach u poszczególnych odmian. Zbiór marchwi wykonano w pierwszej dekadzie października (5-6.10). Ocenie poddano: masę całkowitą roślin, wysokość plonu ogólnego i handlowego, udział korzeni 68

69 niehandlowych w plonie ogólnym oraz porażenie przez szkodniki (bawełnicę topolowomarchwiową i połyśnicę marchwiankę). Określono intensywność barwy korzeni oraz zawartość ekstraktu i suchej masy w korzeniach. Ocena rozwoju marchwi wykonana w okresie wegetacji (po 70 dniach od siewu) wykazała pewne zróżnicowanie tempa rozwoju roślin. W tym okresie najlepiej rozwinięte rośliny (największa masa naci i masa korzenia) stwierdzono u odmiany Korund, a mniejsze, szczególnie jeśli chodzi o wielkość korzenia, u starych odmian Perfekcja i Regulska. Podobną zależność stwierdzono dla zawartości chlorofilu w liściach, określonego na podstawie pomiaru barwy liści (tab. 1). Tabela 1. Rozwój masy wegetatywnej różnych odmian marchwi w uprawie ekologicznej (po 70 dniach od siewu) (2010) Odmiana Długość rośliny (cm) Masa naci (g) Masa korzenia (g) Udział korzenia w masie rośliny (%) Index chlorofilu Perfekcja 63,2 34,7 46,9 62,6 201,6 Regulska 61,6 26,4 33,2 55,7 202,2 Korund 71,6 46,6 63,6 57,7 235,4 Komarno F 1 64,4 34,0 51,1 60,1 221,8 Joba 63,9 33,0 57,6 63,6 208,7 Tabela 2. Rozwój i plonowanie odmian marchwi w uprawie ekologicznej (2010) Odmiana Pochodzeni e nasion Masa roślin Plon ogólny Plon handlowy Masa korzenia handlowego Udział korzeni niekształtnych w plonie ogólnym t/ha (g) (%) Perfekcja PNOS PL 90,5 b 73,3 b 64,5 b 120 7,2 Regulska PNOS PL 92,0 b 73,2 b 60,7 b 100 7,2 Korund PlantiCo PL 80,1 b 66,0 c 56,2 b 150 4,5 Komarno F 1 Bejo NL 126,2 a 100,5 a 89,3 a 180 3,7 Joba Bejo NL 117,2 a 95,6 a 82,2 a 190 8,4 Dobre wyniki dla odmiany Korund uzyskane z pomiarów wykonanych w okresie wegetacji nie przełożyły się na wysokość plonu tej odmiany. Spośród 5 ocenianych odmian Korund charakteryzowała się najmniejszą masą całkowitą roślin, najniższym plonem ogólnym i handlowym. Wyższy plon uzyskano dla odmian Perfekcja i Regulska, ale różnice te nie były istotne dla plonu handlowego i masy całkowitej roślin. Jedynie istotne różnice uzyskano dla plonu ogólnego tych odmian w porównaniu z plonem odmiany Korund.Najwyższą masę roślin, plon ogólny i handlowy uzyskano dla odmian holenderskich - Komarno F 1 i Joba, a otrzymane różnice w plonie w stosunku do odmian polskich były istotne. Obydwie odmiany charakteryzowały się dużą masą korzenia (w granicach g). Długość korzeni wynosiła 23 cm, a średnica w główce 46 mm. Odmiana Korund miała korzenie zbliżonej wielkości długości 21 cm i średnicy 44 cm oraz masie 150 cm (tab.2 i 3). Wyraźne różnice stwierdzono też w barwie korzeni. Obydwie holenderskie odmiany cechowało bardzo dobre wybarwienie, natomiast najsłabszą barwą charakteryzowały się korzenie starej odmiany Perfekcja. Nieznacznie lepszą barwę miały korzenie odm. Regulska, a następnie odm. Korund, ale wskaźnik barwy dla najlepszej pod tym względem polskiej odmiany (Korund) był o połowę niższy niż u odmian holenderskich (tab. 3). 69

70 Tabela 3. Cechy jakościowe korzeni marchwi (2010). Długość (cm) Średnica (mm) Barwa wewnętrzna* Ekstrakt (%) Sucha masa (%) Perfekcja 19,9 bc 38,2 b 1,5 7,2 13,8 Regulska 19,0 c 38,5 b 2,0 7,8 14,3 Korund 21,4 b 43,6 a 2,3 7,8 13,5 Komarno F 1 23,2 a 46,4 a 4,6 8,2 13,7 Joba 23,4 a 46,5 a 4,7 7,7 13,5 * - Ocena barwy przekroju korzenia. Skala 1-5, gdzie: 1 barwa jasna pomarańczowa; 5 barwa intensywna czerwono-pomarańczowa Tabela 4. Ocena porażenia korzeni marchwi przez bawełnicę topolowo-marchwiową i połyśnicę marchwiankę (2010). Odmiana % ogólnej liczby korzeni Porażenie przez bawełnicę topolwomarchwiową Uszkodzenia korzeni przez połyśnicę marchwiankę brak śladowe średnie duże brak śladowe średnie duże Perfekcja 61,1 38, ,1 1,4 2,8 0,7 Regulska 42,6 46,3 11,1 0 96,8 2,3 0,9 0 Korund 50,7 43,8 4,1 1,4 96,6 2,7 0,7 0 Komarno F 1 63,2 36,1 0 0,7 93,4 4,4 2,2 0 Joba 83,2 16,1 0,7 0 90,0 4,4 4,9 0,7 Ocena porażenia korzeni marchwi przez szkodniki wykonana w okresie zbioru wykazała pewne różnice w zasiedlaniu odmian marchwi przez bawełnicę topolowo-marchwiową. Najmniej korzeni wolnych od tego szkodnika stwierdzono u odmiany Regulska i Korund. Porażenie korzeni przez połyśnicę marchwiankę było niewielkie i nie przekraczało 10% korzeni, przy czym porażenie nastąpiło późno w sezonie, gdyż większość uszkodzeń miała charakter śladowy, a tylko około 0, 7 4,9 %oceniono jako średnie. Stosunkowo najsilniej była porażona odmiana Joba (około 10 % korzeni). W końcowym okresie wzrostu marchwi w polu stwierdzono występowanie objawów chorobowych alternariozy naci marchwi. Objawy te silniej wystąpiły na odmianach polskich niż holenderskich. Najmniejsze porażenie notowano na odmianie mieszańcowej Komarno F 1. Odmiany Komarno F 1 i Joba wykazały się dużą przydatnością do uprawy ekologicznej ze względu na silnie rozwiniętą nać (ułatwiająca zbiór maszynowy), wysokie plonowanie, dobrą barwę miąższu korzeni, większą tolerancję na choroby grzybowe naci oraz porażenie bawełnicą topolowo-marchwiową. Odmiany te były jednak nieznacznie silnie uszkadzane przez połyśnicę marchwiankę. 70

71 Fot. 1 Odmiany marchwi z uprawy ekologicznej B. Przydatność odmian cukinii odmiany na świeży rynek i do przetwórstwa W doświadczeniu wykorzystano następujące odmiany: Soraya PNOS nasiona konwencjonalne. Nefryt PNOS nasiona konwencjonalne. Atena (żółtoowocowa) PNOS nasiona konwencjonalne. 71

72 Astra Polka Torseed nasiona Eko Lajkonik Polan nasiona konwencjonalne Oceniano przydatność 1 odmiany żółto-owocowej i 4 odmian o zielonej barwie owoców. Cukinię uprawiano na przyoranej wiosną koniczynie czerwonej. Koniczynę czerwoną, użytkowaną przez 2 lata przyorano Cukinię uprawiano z rozsady produkowanej w paletach rozsadowych. Nasiona wysiano do palet 5.05 i po trzech tygodniach produkcji wysadzono rozsadę do gruntu (27.05) w rozstawie 1,0 x 0,8 m. Po posadzeniu rozsady powierzchnię gleby przykryto ściółką ze świeżo skoszonej lucerny. Uprawę nawadniano systemem kroplowym z częstotliwością zależną od warunków pogodowych. W okresie wzrostu roślin zastosowano 2-krotnie oprysk roślin wyciągiem z grejpfruta (Grevit 1,5 l/ha i 4.08) i preparatem siarkowym Tiotar 80WP przeciwko mączniakowi właściwemu (6.08 i 12.08). Po 45 dniach od sadzenia (14.07) dla poszczególnych odmian wykonano ocenę stopnia zaawansowania roślin w rozwoju.oceniano wielkość roślin (wysokość i rozkrzewienie roślin) oraz wielkość liści i ich barwę (zawartość chlorofilu). Pobrano materiał roślinny do oceny zawartości suchej masy i składników mineralnych w częściach wskaźnikowych roślin. Zbiór cukinii prowadzono w okresie od pierwszej dekady lipca do końca września (6.07 do 1.10.). Był to długi okres zbioru wynoszący prawie 3 miesiące. Zbiory wykonywano najczęściej 2 razy w tygodniu. Zebrane owoce sortowano na 4 frakcje wg długości owocu: 7 14 cm (konserwowe), 15 21, 22 30, >30 cm i frakcje niehandlowe (niekształtne, zdeformowane i z objawami chorobowymi). Określono wysokość plonu ogólnego, handlowego (frakcje od 7 30 cm) owoców konserwowych (7 14 cm) oraz zawartość suchej masy w owocach. Oceniane w doświadczeniu odmiany różniły się sposobem wzrostu w początkowym okresie formowania masy wegetatywnej. Po 45 dniach wzrostu w polu najsilniej rozwinięte rośliny (najwyższe i o największej średnicy rozety) stwierdzono u odmiany mieszańcowych Nefryt F 1 i Atena F 1. Odmiany ustalone wytworzyły w tym okresie niższe rośliny o mniejszej rozpiętości liści (średnicy) (tab. 5). Tabela 5. Rozwój roślin kilku odmian cukinii w okresie wegetacji (45 dni po sadzeniu). Odmiana Wysokość roślin (cm) Średnica roślin (cm) Index chlorofilu Astra 48,9 124,5 446 Atena F 1 58,6 130,7 601 Lajkonik 48,6 116,9 539 Nefryt F 1 60,1 131,4 605 Soraya 59,5 113,

73 Tabela 6. Plonowanie kilku odmian cukinii w uprawie ekologicznej (2010). Odmiana Plon w t/ha Liczba owoców s.m. ogólny handlowy o. konserwowych szt/roślinę % Astra 77,2 c 61,4 b 7,4 30 5,25 Atena F 1 74,4 c 65,5 b 11,0 45 4,62 Lajkonik 77,0 c 62,9 b 11,9 38 4,73 Nefryt F 1 84,3 b 60,5 b 5,7 29 5,18 Soraya 94,5 a 77,8 a 8,6 37 5,15 Najbardziej plenną odmianą była zielono owocowa Soraya, przewyższająca istotnie wysokością plonu ogólnego i handlowego pozostałe odmiany. Mieszańcowa odmiana Nefryt F 1 wytworzyła istotnie wyższy plon ogólny owoców niż odmiany Astra, Atena F 1 i Lajkonik, ale jej plon handlowy był najniższy wśród innych odmian. Wynikało to z małej liczby owoców wiązanych na roślinie, co stymulowało przerastanie owoców już zawiązanych, które osiągały wielkość powyżej 30 cm. Dla tej odmiany uzyskano najniższy plon owoców małych (konserwowych) o długości do 14 cm. Wysoki plon handlowy oraz owoców konserwowych uzyskano dla żółto owocowej odmiany Atena F 1 i odmiany Lajkonik o owocach paskowanych, chociaż różnice w plonie w stosunku do odmian Astra i Nefryt F 1 nie były statystycznie istotne. Odmiany te charakteryzowały się też największą liczbą owoców uzyskanych z 1 rośliny. Stwierdzono też niewielkie różnice w zawartości suchej masy w owocach. Stosunkowo niższą zawartość suchej masy stwierdzono w owocach odmian Atena F 1 i Lajkonik (tab. 6). Stwierdzono również pewne różnice w tolerancji odmian w stosunku do mączniaka właściwego dyniowatych. Liście odmian Atena F 1 i Lajkonik wykazywały znacząco mniejsze objawy porażenia niż pozostałe odmiany. Wyniki uzyskane z uprawy cukinii w 2010 roku pozwalają na wstępne stwierdzenie, że do uprawy ekologicznej najbardziej nadają się odmiany Soraya, Lajkonik i Atena F 1, ze względu na wysoką plenność i mniejsze porażenie mączniakiem właściwym dwóch ostatnich odmian. Atrakcyjne jest też zróżnicowanie barwy owoców tych odmian. Odmiany Lajkonik i Atena F 1, z uwagi na cechę intensywnego wiązania dużej liczby owoców, mogą być polecane do uprawy do przetwórstwa, do konserwowania w całości lub w formie krajanki z małych owoców. 73

74 Fot. 2 Odmiany cukinii z uprawy ekologicznej C. Ocena przydatności selera korzeniowego i odmian tego gatunku odmiany na świeży rynek i do przechowywania (przetwórstwa) W doświadczeniu zastosowano następujace odmiany: Edward PNOS nasiona konwencjonalne. Diamant Bejo nasiona Eko. Seler uprawiano na stanowisku po przyoranej jesienią 2-letniej koniczynie czerwonej i wiosennym nawożeniu kompostem w dawce 25 t/ha. Rozsadę selera produkowano w paletach wielodoniczkowych o średniej wielkości komórki (53 cm 3 ), w substracie ekologicznym, certyfikowanym Potgrond Bio z firmy Klasmann. Okres produkcji rozsady trwał 10 tygodni ( ), a gotową rozsadę wysadzono do gruntu Po posadzeniu rozsady powierzchnię gleby przykryto ściółką ze świeżo skoszonej koniczyny czerwonej (warstwa około 10 cm). Ściółka z koniczyny w dużej mierze zabezpieczyła uprawę przed zachwaszczeniem. Dodatkowo 3-krotnie w okresie wegetacji wykonano uzupełniające, ręczne pielenie w celu usunięcia pojawiających się chwastów. Uprawa była deszczowana w okresach niedoboru wody, począwszy od do wykonano łącznie 9 zabiegów nawadniających przy użyciu deszczowni kroplowej. W drugiej połowie okresu uprawy wykonano 2 zabiegi ochrony roślin przy użyciu roztworów wyciągu z grejpfruta Grevit 200SL i Biosept 33SL w dawce 1,5 l/ha, przeciwko septoriozie selera. Po przyjęciu się roślin, w okresie intensywnego rozrastania się części nadziemnej (po 50 dniach od posadzenia rozsady do gruntu) wykonano ocenę rozwoju wegetatywnego roślin. Ocena obejmowała pomiary długości i masy liści, powierzchni liści, zawartości chlorofilu. Pobrano materiał roślinny do oceny zawartości suchej masy i składników mineralnych w liściach. Zbiór selerów wykonano jednorazowo 12 października. W trakcie zbioru wykonano pomiary morfologiczne roślin, ocenę plonowania (plon ogólny i handlowy, struktura plonu) oraz cech jakościowych plonu (występowanie ordzawień powierzchniowych oraz jamistości korzeni). 74

75 Tabela 7. Rozwój wegetatywny roślin selera w okresie wegetacji ( ) Odmiana Długość liścia (cm) Masa liścia (g) Powierzchnia liścia (cm 2 ) Wskaźnik chlorofilu Edward 25,2 6,7 87,5 55,1 Diamant 28,4 6,5 67,1 56,2 Pomiary liści wykonane po około 50 dniach od posadzenia do gruntu nie wykazały różnic w rozwoju roślin. Obydwie odmiany wykształciły liście o zbliżonej masie i długości oraz powierzchni liścia i zawartości chlorofilu. Większe różnice wystąpiły w powierzchni liści między obydwiema odmianami(tab. 7). W dalszym okresie wegetacji nastąpiło większe zróżnicowanie w rozwoju roślin, w wyniku czego oceniane w doświadczeniu odmiany Edward i Diamant zaczęły różnić się pokrojem. Odmiana Edward charakteryzowała się bujniejszym ulistnieniem, w którym najstarsze liście pierwszego i drugiego okółka rozkładały się poziomo, natomiast u odmiany Diamant ulistnienie było słabsze i zachowywało wzniesiony pokrój. Odmiana Diamant tworzyła większą masę całkowitą roślin niż odmiana Edward, ale udział naci w masie roślinnej odmiany Diamant był niższy, w wyniku tego produktywność roślin tej odmiany była wyższa. Odmiana Diamant charakteryzowała się również wyższym plonem ogólnym i handlowym w porównaniu z odmianą Edward. Uzyskane różnice w plonie obydwu odmian zostały udowodnione statystycznie i wynosiły ponad 30 % na korzyść odmiany Diamant (tab. 8). Tabela 8. Plonowanie dwóch odmian selera w uprawie ekologicznej (2010) Odmiana Plon w t/ha Produktywność* (%) Masa Masa naci Ogólny Handlowy całkowita Edward 84,0 b 30,6 53,4 b 52,8 b 63,5 Diamant 91,8 a 21,8 70,0 a 69,7 a 76,3 * udział plonu ogólnego korzeni w masie całkowitej roślin W strukturze plonu handlowego odmiany Diamant większy udział miały zgrubienia o średnicy > 13 cm (prawie 50%), natomiast u odmiany Edward 65% plonu stanowiły zgrubienia o średnicy < 13 cm (tab. 9). Fot. 3 Odmiana Edward Fot. 4 Odmiana Diamant 75

76 Fot. 5 i 6 Od lewej odmiany Edward i Diamant Tabela 9. Struktura plonu korzeni dwóch odmian selera z uprawy ekologicznej (2010) Odmiana Udział w plonie handlowym korzeni (%) Ø 5 7 cm Ø 7 13 cm Ø cm Ø >15 cm Edward 0,2 65,9 27,7 6,2 Diamant 0 51,5 39,2 9,3 Tabela 10. Cechy jakościowe korzeni odmian selera z uprawy ekologicznej (2010) Odmiana Masa naci (g) Masa korzenia handlowego (g) Sucha masa (%) Ordzawienie skórki* (% korzeni z objawami) Jamistość korzeni** (% korzeni z objawami) Edward , ,9 Diamant ,7 0 6,3 * - rdzawe plamy na powierzchni skórki pojedyncze lub liczne, zlewające się ** - puste przestrzenie w miąższu zgrubienia, widoczne na przekroju Odmiana Diamant tworzyła większe zgrubienia korzeniowe (średnia masa 834 g) w porównaniu z odmianą Edward (średnia masa 685 g), ale zawartość suchej masy w zgrubieniach odmiany Diamant była niższa (10,7 %) niż u odmiany Edward (13,8 %). Ponadto odmiana Diamant charakteryzowała się lepszą jakością korzeni, które nie wykazywały takich wad jak ordzawienie skórki. U odmiany Edward 78% zgrubień wykazywało niewielkie lub średnie ordzawienie. Ponadto prawie wszystkie zgrubienia odmiany Edward (96,9%) charakteryzowały się występowaniem pustych przestrzeni w miąższu, co znacznie pogarszało ich jakość (tab. 10). Przeprowadzone badania przydatności odmian selera do uprawy ekologicznej wykazały, że seler jest gatunkiem, który w uprawie ekologicznej może plonować na wysokim poziomie, pod warunkiem zapewnienia odpowiedniej zasobności gleby i dostępności wody. Uzyskanie wysokiego plonu, dobrej jakości może zapewnić dobór odpowiedniej odmiany. Z odmian objętych badaniami lepsza okazała się odmiana holenderska Diamant, ze względu na lepsze plonowanie, oraz znacznie lepsza jakość korzeni, które charakteryzowały się gładką jasna skórka bez śladów ordzawień oraz jednolitym miąższem, który tylko sporadycznie ulegał parceniu i tworzeniu pustych przestrzeni wewnątrz zgrubienia korzeniowego. 76

77 D. Ocena przydatności średniopóźnych odmian kapusty głowiastej białej odmiany na świeży rynek, do przechowywania i do kwaszenia W doświadczeniu wykorzystano następujące odmiany: Kamienna Głowa Torseed, nasiona Eko Lennox Bejo nasiona Eko Impala Bejo nasiona Eko Discover Bejo nasiona Eko Doświadczenie porównawcze objęło jedną z najstarszych krajowych odmian ustalonych (Kamienna Głowa) i 3 holenderskie odmiany mieszańcowe. Uprawę kapusty zlokalizowano na stanowisku po przyoranej wiosną (10.04) koniczynie czerwonej, użytkowanej przez 2 lata. Kapustę uprawiano z rozsady produkowanej w paletach rozsadowych o średniej pojemności komórki (53 cm 3 ). Nasiona wysiano do palet i po 3,5 tygodniach produkcji wysadzono rozsadę do gruntu (11.05). Kapustę uprawiano w zagęszczeniu 33 tys. szt/ha. W początkowym okresie wegetacji, do czasu zwarcia rzędów roślinwykonano 2 mechaniczne odchwaszczanie międzyrzędzi, uzupełnione ręcznym pieleniem rzędów roślin. W późniejszym okresie pielenie już nie było potrzebne, usuwano tylko sporadycznie wyrastające pojedyncze chwasty. Uprawa kapusty była nawadniana w okresach niedoboru wody. W okresie od wykonano 10 nawodnień w odstępach 7 20 dni, w zależności od przebiegu pogody. Stosowano kroplowy system nawadniania. W okresie wzrostu kapusty w polu, po 55 dniach od posadzenia rozsady do gruntu, wykonano dla poszczególnych odmian ocenę: rozwoju roślin, barwy liści (zawartość chlorofilu) i zasiedlania roślin przez szkodniki (początek lipca i początek sierpnia). Jednorazowy zbiór wszystkich odmian objętych doświadczeniem wykonano W trakcie zbioru określono masę całkowitą główek oraz wysokość plonu handlowego, masę jednostkową główki oraz stopień uszkodzeń przez szkodniki. Tabela 11. Ocena rozwoju roślin kilku odmian kapusty późnej uprawianej ekologicznie (2010). Odmiana Średnica rozety (cm) Index chlorofilu Objawy alternariozy Uszkodzenia liści przez szkodniki* Discover F 1 68,5 74,4 + 1,0 4,5 Impala F 1 71,2 70,7 + 0,5 4,0 Lennox F 1 65,6 74,2 + 0,5 4,5 Kamienna Głowa 68,6 72,9-2,5 3,5 Różnice w rozwoju roślin pomiędzy odmianami były niewielkie. Średnicy wytworzonej do tego czasu rozety liściowej wahała się od 65,6 cm 71,2 cm. Nie stwierdzono też znaczących różnic dla wskaźnika chlorofilu. Pewne różnice zanotowano w stopniu uszkodzeń liści przez szkodniki (głównie gąsienice motyli). W pierwszym terminie stosunkowo najsilniejsze uszkodzenia liści (wygryzione dziury) stwierdzono u odmiany Kamienna Głowa, a najmniejsze (śladowe wygryzienia) u odmian Impala F 1 i Lennox F 1. W trakcie drugiej oceny, po upływie około miesiąca, najwięcej uszkodzeń stwierdzono na liściach odmian Discover F 1 i Lennox F 1. Stosunkowo najmniej uszkodzone były liście odmiany Kamienna Głowa. Pierwsze objawy porażenia dolnych liści kapusty przez Alternarię stwierdzono na wszystkich odmianach holenderskich, ale nie stwierdzono ich na odmianie Kamienna Głowa. 77

78 Fot. 7 Odmiana Kamienna głowa Fot. 8 Odmiana Impala Fot. 9 Odmiana Lennox Fot. 10 Odmiana Discover Tabela 12. Plonowanie kilku odmian kapusty późnej w uprawie ekologicznej (2010) Odmiana Plon w t/ha Plon handlowyw Produktywność Masa Masa ogólny handlowy % plonu ogólnego rośliny roślin roślin (%) (kg) Discover F 1 102,8 a 87,4 a 71,7 a 82,0 69,7 3,5 a Impala F 1 75,8 c 60,7 c 49,0 c 80,7 64,6 2,6 c Lennox F 1 75,5 c 57,2 c 46,9 c 82,0 62,1 2,6 c Kamienna Głowa 88,6 b 67,4 b 59,1 b 87,7 76,1 3,0 b Największą masę roślin oraz plon ogólny i handlowy uzyskano dla odmiany Discover F 1 (71,7 t/ha), a najniższy dla odmian Lennox F 1 i Impala F 1. Plon tych odmian był obniżony w stosunku do odmiany Discover F 1 odpowiednio o 35 i 32 %. Plon starej, ustalonej odmiany Kamienna Głowa był niższy w stosunku do odmiany Discover F 1 tylko o 18 %. Produktywność odmiany Kamienna Głowa była najwyższa i wynosiła 76%, a u odmiany Discover F 1 była niższa i wynosiła 70 % (tab.). Plon obydwu odmian mieści się w granicach plonu średniego dla upraw konwencjonalnych, a odmian Impala F 1 i Lennox F 1, jest to plon poniżej średniego dla upraw konwencjonalnych. Uzyskanie wyższego plonu wszystkich odmian jest możliwe pod warunkiem lokalizacji uprawy na stanowisku bardziej zasobnym w składniki pokarmowe, tj. dodatkowego nawożenia kompostem po przyoraniu koniczyny czerwonej. Na niedostateczne odżywienie roślin wskazuje dość niska masa pojedynczej główki. U odmiany Discover F 1 główki duże (o masie 2 4,0 kg stanowiły 96% plonu, a u odmiany Kamienna Głowa prawie 77%. U odmian Lennox F 1 i Impala F 1 udział główek dużych stanowił odpowiednio 40 i 60 %. Wskazuje to na mniejsze potrzeby nawozowe 78

79 odmian Discover F 1 i Kamienna Głowa, przy równocześnie dobrej zdolności do wykorzystania składników pokarmowych zgromadzonych w glebie. Tabela 13. Cechy jakościowe plonu kilku odmian kapusty późnej w uprawie ekologicznej (2010) Odmiana Średnia masa główki handlowej (kg) % udział w plonie handlowym główek o masie 0,5-1,0 1,1 2,0 2,1 4,0 Discover F 1 2,8 a 1,4 2,6 96,0 Impala F 1 2,2 bc 2,2 37,5 60,3 Lennox F 1 1,8 c 1,9 57,8 40,3 Kamienna Głowa 2,2 b 0,6 22,8 76,6 W ocenie organoleptycznej główek, uwzględniającej występowanie plam chorobowych wywołanych przez grzyb Alternaria oraz uszkodzenia roślin spowodowane żerowaniem gąsienic motyli, najlepsze miejsce zajęła stara polska odmiana Kamienna Głowa, a następnie odmiana Discover F 1. Najgorszy wygląd zewnętrzny miały rośliny i główki odmiany Impala F 1. Pod względem obecności poczwarek szkodników zjadających liście stwierdzono u odminy Lennox F 1. Najwięcej objawów żerowania gąsienic na liściach zewnętrznych oraz okrywających główkę stwierdzono u odmiany Discover F 1, jednocześnie stwierdzono w główkach tej odmiany największą liczbę owadów pożytecznych (drapieżnych larw złotooków i pasożytniczych błonkówek). Tabela 14. Ocena występowania objawów chorobowych oraz szkodników i śladów ich żerowania w główkach kapusty późnej w uprawie ekologicznej w okresie zbioru(2010) Wyszczególnienie Discover F 1 Impala F 1 Lennox F 1 Kam.Głowa Ocena ogólna wyglądu roślin 1) 2,5 0,5 2 4,5 Alternarioza - stopień porażenia: 2) - liści zewnętrznych główki 0,8 0,8 0,8 0,9 - liści okrywających główkę 0,1 0,1 0 0,2 Szkodniki: obecność poczwarek szkodników 3,0 3,0 5,0 3,0 (szt/główkę) 3) ślady żerowania szkodników na 4) : - liściach zewnętrznych główki 1,2 0,3 0 0,4 - liściach okrywających główkę 1,7 0,8 0,8 0,8 Występowanie owadów pożytecznych (szt/główkę) 5) : - osobników dorosłych bobówek lub poczwarek Objaśnienia: a. ogólny wygląd roślin skala 1-5, gdzie: 1 główki z dużym porażeniem alternarią i licznymi śladami żerowania szkodników; 5 nieliczne objawy alternarii i niewielkie uszkodzenia przez szkodniki b. plamy chorobowe skala 1-5, gdzie: 1- małe pojedyncze; 5- duże i liczne c. głównie piętnówka i tantniś krzyżowiaczek 79

80 d. głównie piętnówka i tantniś krzyżowiaczek skala 1 5 (1- pojedyncze otwory; 5 -liczne otwory, duże e. organizmy drapieżne i pasożytnicze (błonkówki i muchówki) E. Ocena przydatności odmian dyni olbrzymiej odmiany na świeży rynek i do przetwórstwa W doświadczeniu wykorzystano następujące odmiany: Karowita PNOS nasiona konwencjonalne. Ambar PNOS nasiona konwencjonalne. Amazonka Legutko - nasiona konwencjonalne. Justynka PNOS nasiona konwencjonalne. Uchiki Kiuri Vitalis Nl nasiona Eko Badaniami objęto 5 odmian dyni o małej masie owocu, w tym trzy odmiany o pomarańczowej barwie skórki (Karowita, Amazonka, Justynka), jedną o barwie czerwonopomarańczowej(uchiki Kuri) i jedną o zielonej skórce owocu (Ambar). Uprawę dyni zlokalizowano na stanowisku po przyoranej wiosną (10.04) koniczynie czerwonej, użytkowanej przez 2 lata. Dynię uprawiano z rozsady produkowanej w paletach rozsadowych o dużej pojemności komórki (90 cm 3 ). Nasiona wysiano do palet 5.05 i po trzech tygodniach produkcji wysadzono rozsadę do gruntu (27.05). Po posadzeniu rozsady powierzchnię gleby przykryto ściółką ze świeżo skoszonej lucerny. Ze względu na słaby wigor nasion odm. Amazonka, opóźnione wschody i powolny rozwój roślin po wschodach, rozsadę tej odmiany wysadzono z dwutygodniowym opóźnienie w stosunku do innych odmian (10.06) Uprawę nawadniano systemem kroplowym z częstotliwością zależną od warunków pogodowych. W okresie wzrostu roślin zastosowano 2-krotnie oprysk roślin wyciągiem z grejpfruta (Grevit 1,5 l/ha i 4.08) i preparatem siarkowym Tiotar 80WP przeciwko mączniakowi właściwemu (6.08 i 12.08). W okresie wzrostu roślin w polu, po 45 dniach od posadzenia rozsady, oceniano rozwój masy wegetatywnej dla poszczególnych odmian, w tym wielkość ulistnienia i wzrost pędów, zawartość chlorofilu i suchej masy w liściach. Pobrano materiał roślinny do analizy zawartości składników mineralnych w częściach wskaźnikowych. Zbiór dyni wykonano w dwóch terminach: i Oceniono wysokość plonu, średnią masę owocu handlowego, wybarwienie miąższu, zawartość suchej masy w owocach. Tabela 15. Rozwój roślin kilku odmian dyni w okresie wegetacji, po 45 dniach od sadzenia (2010). Odmiana Wysokość rośliny (cm) Długość pędów (cm) Index chlorofilu Sucha masa liści (%) Amazonka* 27,4 61,8 298,9 6,5 Ambar 66,6 198,8 460,7 6,1 Justynka 59,0 310,0 451,3 7,4 Karowita 48,9 234,0 441,7 5,5 Uchiki Kuri 41,7 401,3 391,1 6,4 * - posadzona do gruntu 14 dni później niż pozostałe odmiany Oceniane w doświadczeniu odmiany dyni różniły się pokrojem roślin. Najbardziej zwartą formę miała odmiana Ambar, która po 45 dniach wzrostu w polu osiągnęła wysokość 66,6 cm przy długości pędów nie przekraczającej 2 m, natomiast najsilniej płożąca była odmiana 80

81 Uchiki Kuri, której pędy osiągnęły w tym czasie 4 m. Odmiany Justynka i Karowita osiągnęły wysokość odpowiednio 48,9 i 59 cm oraz długość pędów 234 cm i 310 cm. Wystąpiły tez pewne różnice w zawartości chlorofilu w liściach, którego wskaźnik wahał się od 391 (Uchiki Kuri) do 460 (Ambar). Plon odmian dyni olbrzymiej, uzyskany w warunkach uprawy ekologicznej w 2010 r, należyuznać za średni. Dużą rolę odegrał tu długi okres chłodów majowo-czerwcowych, który ograniczył intensywność rozwoju wegetatywnego tego ciepłolubnego gatunku w okresie po posadzeniu do gruntu. Najwyższy plon uzyskano dla odmiany Karowita (67,0 t/ha), a najniższy dla odmiany Ambar (32,9 t/ha). Odmiany Justynka i Uchiki Kuri plonowały na zbliżonym poziomie (45-49 t/ha). Masa owocu badanych odmian była zróżnicowana i wahała się od 1,6 kg (Uchiki Kuri) do 4,0 kg (Karowita). Ocena organoleptyczna barwy miąższu dyni na przekroju owocu wykazała, że najbardziej intensywną barwą miąższu (ciemno pomarańczowy) charakteryzowała się odmiana Karowita, a następnie Uchiki Kuri. Najjaśniejszy miąższ (żółto-pomarańczowy) miała odmiana Ambar o zielonej skórce. Zawartość suchej masy w owocach wynosiła u odmiany Amazonka 18.9%, Karowita 13.7%, Ambar 19.6%, Justynka 18.0% i u Hokaido 18.7%. Tabela 16.. Plonowanie kilku odmian dyni w uprawie ekologicznej (2010). Odmiana Plon handlowy Masa owocu Zawartość suchej Barwa miąższu* (t/ha) (kg) masy (%) Amazonka** 11,3 d 1,9 d 1,9 4,0 Ambar 32,9 c 3,0 b 19,3 3,5 Justynka 48,9 b 2,5 c 18,0 4,0 Karowita 67,0 a 4,0 a 13,7 5,0 Uchiki Kuri 44,5 b 1,6 e 18,7 4,5 * Skala 1-5: gdzie 1 miąższ jasnopomarańczowy; 5 miąższ ciemnopomarańczowy ** - posadzona 14 dni później Najbardziej zawodną okazała się w roku 2010 odmiana Amazonka, charakteryzująca się owocem kulisto spłaszczonym, o barwie pomarańczowej z delikatnymi zielonymi smugami. Nasiona tej odmiany miały słaby wigor, bardzo długo kiełkowały i wschodziły i po wschodach wolno rosły. W efekcie odmiana ta została wysadzona z 2 tygodniowym opóźnieniem, przez co późno weszła w okres owocowania i wydała niski plon. 81

82 Fot. 11 Odmiany dyni z uprawy ekologicznej F. Ocena przydatności odmian fasoli W doświadczeniu zastosowano następujące odmiany: Igołomska, Katarzynka, Wawelska KHiNO Polan Augusta, Nigeria PlantiCo Gołębiew Celem badań, prowadzonych w roku 2010, była ocena wybranych odmianfasoli pod kątem ich przydatności do uprawy w gospodarstwach ekologicznych. Oceniano wpływ budowy morfologicznej rośliny na ograniczenie występowania chwastów oraz podatność odmian na choroby i szkodniki. Oceniano wysokość i jakość plonu nasion. Badano pięć odmian fasoli na suche nasiona. Dwie odmiany o nasionach białych Katarzynka i Igołomska firmy KHiNO Polan, dwie o nasionach czerwonych Augusta PlantiCo Gołębiew i Wawelska firmy KHiNO Polan oraz jedną odmianęo nasionach czarnych Nigeria firmy PlantiCo Gołębiew. Fasolę wysiewano na poletka o powierzchni6.75 m 2 w rzędy długości 5 m w rozstawie co 45 cm. W rzędzie wysiewano nasion w zależności od wielkości nasion. Doświadczenie założono w układzie zależnym w czterech powtórzeniach. Nasiona wysiano 20 maja 2010 roku.przeprowadzono następujące obserwacje: Przed siewem wykonano ocenę wyjściowego materiału siewnego z uwzględnieniem zdolności kiełkowania i wigoru siewek (wg metod ISTA aktualizacja 2009) Po siewie prowadzono następujące obserwacje: - Ocena wschodów polowych wschodzące rośliny podzielono na : zdrowe, z plamami na liścieniach charakterystycznymi dla bakterioz oraz z uszkodzeniami wskazującymi na żerowanie larw śmietek. - Pomiary biometryczne roślin podczas wegetacji miały na celu stwierdzenie na ile pokrój 82

83 roślin fasoli ma wpływ na występowanie chorób oraz czy i w którym momencie wzrostu stanowi konkurencję dla chwastów. Ocenę pokrycia poletek przez rośliny fasoli wykonano dwukrotnie w fazie pełni kwitnienia oraz dorastania strąków. Na każdym poletku przy pomocy ramki wyznaczono kwadraty o 1 m 2 w dwóch miejscach na poletku. Oceniano procent pokrycia badanych powierzchni przez rośliny fasoli. W fazie formowania pierwszych strąków oznaczono wysokość roślin, liczbę liści na roślinie, długość, powierzchnię i ciężar liścia. - Ocena stopnia porażenia roślin przez choroby wg metodsobiczewski i Schollenberger, 2002, Studziński i in. 1981, Robak, Wiech 1998, ocena fitopatologiczna J.Sobolewski). Zbiór roślin przeprowadzono w okresie 3-13 września w zależności od odmiany. Plon nasion frakcjonowano na : nasiona zdrowe, nasiona z plamami, pomarszczone i ospowate (wg metody ISTA, ospowatość nasion określanowg metody Szwejdy, 1978) Zdolność kiełkowania nasion wahała się od 77,2 do 91,5 % w zależności od odmiany. Najlepiej kiełkowały nasiona odm. Igołomska- 91,5 %, a najgorzej odm. Nigeria 77,2%. Sporadycznie obserwowano występowanie chorych siewek od 0 do 2,3%. Pod względem wigorunasion wyróżniała się Igołomska, która charakteryzowała się najwyższą energią kiełkowania oraz najwyższa masą siewek, odpowiednio 84,1 i 83,26 g. Najniższy wigor miała Nigeria przy energii kiełkowania 55,5 % i masie siewek g. Tabela 17. Ocena materiału wyjściowego fasoli, Skierniewice Odmiana Energia Zdolność Siewki Nienormal Masa Masa Kiełkowania % chore (%) ne (%) korzenia (g) siewki (g) Katarzynka 73,8 79,7 1,9 18,4 14,86 83,26 Igołomska 84,2 91,5-8, Nigeria 55,5 77,2 2,3 16,7 17,23 66,61 Augusta 70,5 79,7-20,2 17,71 77,66 Wawelska 76,5 83,7 1,3 14,7 12,38 65,78 Tabela 18. Wschody polowe fasoli, Skierniewice Odmiana Roślinyzdrowe % Rośliny uszkodzone przez śmietki % Zagniwające nasiona % Katarzynka 87,9 0,8 8,9 2,1 Igołomska 90,1 3,1 5,2 1,4 Nigeria 73,9 1,3 10,2 12,6 Augusta 90,3 2,8 2,8 2,4 Wawelska 88,5 1,3 3,2 4,3 Tabela 19. Porażenie liści fasoli przez bakteriozy - 2.VIII Odmiana Liście zdrowe sztuk Liście porażone sztuk % liści porażonych Powierzchnia porażenia (%) Katarzynka ,2 68,0 4 Igołomska ,7 2,5 2 Nigeria ,4 0,5 1 Augusta ,7 0,8 1 Wawelska ,8 1,0 1 Liścieniez objawami bakterioz % Skala porażenia (1-5) 83

84 Wschody fasoli wahały się od 73,9% do 90,3%. Najlepiej kiełkowały nasiona odmian Augusta i Igołomska, a najgorzej odm. Nigeria. Obserwowano nieliczne uszkodzenia wierzchołków wzrostu i liści wskazujące na żerowanie larw śmietek, co potwierdziło nasze wcześniejsze obserwacje, że przy siewach 20 maja żerowanie śmietek w naszych warunkach jest już bardzo słabe. Oznacza to, że dla uprawy ekologicznej optymalnym terminem siewu jest trzecia dekada maja.najwięcej roślin z plamami na liścieniach wskazującymi na występowanie bakterioz stwierdzono u odmiany Nigeria 12,6%, a najmniej takich objawów stwierdzono u Igołomskiej (1,4 i 0%). Znaleziono pewną liczbę nasion zagniwających w glebie bądź to z powodu chorób odglebowych bądź też uszkodzonychprzez larwy śmietek i wtórnie zainfekowanych przez patogeny glebowe. Pierwsze rozmyte plamy charakterystyczne dla bakteriozy obwódkowej na liściach fasoli zaobserwowano 15 lipca. Choroba najwcześniej wystąpiła na roślinach odmiany Katarzynka. W ciągu trzech tygodni stopniowo opanowała kolejne odmiany przy czym najwolniej proces ten następował u odmian o kolorowych nasionach. Porażone rośliny szybciej traciły liście i zasychały. Tabela 20. Cechy morfologiczne liści fasoli ( ). Odmiana Liczba liści na roślinie Długość liścia cm Powierzchnia liścia cm 2 Ciężar liścia (g) Pokrycie gleby % 21.VI6.VIII Katarzynka 16 22,4 91,9 3, Igołomska 14 24,0 119,6 4, Nigeria 26 25,8 161,7 6, Augusta 14 28,7 158,7 6, Wawelska 12 27,6 137,9 5, Tabela 21.Cechy morfologiczne roślin fasoli. Odmiana Wysokość roślin cm Liczba pędów na Liczba strąków na roślinie Długość strąka cm roślinie Katarzynka 18,9 4,1 9,3 10,2 4,3 Igołomska 36,3 6,8 13,4 12,6 4,9 Nigeria 41,0 5,5 8,3 13,0 4,3 Augusta 40,5 4,8 8,3 11,2 4,4 Wawelska 38,1 4,6 6,0 12,0 4,6 Liczba nasion w strąku Najbujniejszym wzrostem charakteryzowała się odmiana Nigeria, która dorastała do wysokości 41 cm,tworzącduże i liczne liście (tabele 4 i 5). Rośliny tej odmiany w krótkim czasie dokładnieprzykryły międzyrzędzia hamując rozwój chwastów. Na jednej roślinie wyrastało przeciętnie 26 liści o średniejpowierzchni 161,7 cm 2 i ciężarze 6,86 g. Podobnymi parametrami wysokości, powierzchni i ciężaru liścia charakteryzowała się odmiana Augusta, jednakże jej pokrój był wyraźnie luźniejszy z racji mniejszego zagęszczenia liści na roślinie. Najsłabiej rosnącą odmianą była Katarzynka, która osiągała wysokość 18,9 cm. Na jednej roślinie wyrastało średnio 16 małych i lekkich liści o średniej powierzchni91,9 cm 2 i ciężarze 3,47 g. Pokrycie gleby przez masę zieloną roślin wpierwszym okresie wzrostu wynosiło 25 do 47% (tab. 20). Najszybciej rozrastały się rośliny odmian o kolorowych nasionach. W okresie dorastania strąków i formowania nasion rośliny odmian Nigeria iaugusta prawie całkowicie zakrywały glebę. Powierzchnia blaszek liściowych odmian Nigeria i Augusta ich ciężar i 84

85 długość były największe spośród wszystkich badanych. Właściwości supresyjne tych odmian w stosunku do chwastów mogą być wykorzystane w uprawach ekologicznych. Z plamami % Ospowate % Inne % Tabela 22. Plon nasion fasoli. Odmiana Plon ogólny Nasiona zdrowe kg/10 m 2 kg/10 m 2 Katarzynka 3,21 1,32 60,4 2,8 1,7 Igołomska 4,15 2,54 32,5 1,1 5,1 Nigeria 4,03 3,18 16,9 0,4 3,7 Augusta 4,18 2,80 28,0 2,1 2,9 Wawelska 3,00 2,01 30,3 1,0 2,4 Wartości dotyczące cech bezpośrednio wpływających na plon nasion przedstawiono w tabeli 22. Najkorzystniejszymi parametrami wysokości i struktury plonu charakteryzowała się odmiana Nigeria, z najwyższym plonem nasion zdrowych i najmniejszym udziałem nasion z plamami oraz ospowatych. Najmniej plennymi były Wawelska i Katarzynka. Niekorzystne warunki pogodowe podczas dojrzewania nasion i dosychania roślin spowodowały rozwój patogenów porażających strąki i nasiona fasoli.stąd we wszystkich badanych próbach stwierdzono duży odsetek nasion z plamami stanowiący od 16,9 do 60,4% plonu całkowitego. Najwięcej takich nasion zawierała Katarzynka. Ospowatość nasion fasoli będąca wynikiem żerowania zmieników wystąpiła w niewielkim nasileniu 0,4 do 2,8 % nasion w zależności od odmiany. Najwięcej nasion uszkodzonych stwierdzono u Katarzynki i Augusty. Tabela 23. Wysokość i struktura plonu nasion fasoli. Odmiana Masa 1000 nasion g Zdolność kiełkowania % Katarzynka 394,65 60,9 Igołomska 344,48 69,9 Nigeria 660,04 75,9 Augusta 492,42 78,9 Wawelska 454,81 75,7 Tabela 23 zawiera dane dotyczące masy tysiąca sztuk oraz wyniki wstępnej oceny zdolności kiełkowania nasion. Do badań celowo wybrano odmiany o dużym zróżnicowaniunasion co do wielkości i koloru, aby poszerzyć asortyment odmian uprawianych w gospodarstwach ekologicznych. Rynekposzukuje odmian o rzadkichkolorach np. czarnymi dużych rozmiarach jak Nigeria czy bardzo drobnych jak Igołomska. Masa 1000 sztuk badanych odmian wahała sięod 344,48 g(igołomska) do 660,04 g (Nigeria). Zdolność kiełkowania nasionwahała się od 60,9 do 78,9 % i w przypadku Katarzynki orazigołomskiejnie spełniała normy wymaganej dla nasion fasoli. Na podstawie oceny budowy morfologicznej roślin fasoli można stwierdzić, że odmianami o właściwościach supresyjnych w stosunku do chwastów są Nigeria i Augusta. Duże blaszki liściowe, zagęszczenie liści i pędów tych odmianpozwalałyniemal na całkowite pokrycie gleby na poletkach po około8 tygodniach od siewu.najbardziej podatną odmianą naobwódkową bakteriozęfasoliokazała się Katarzynka, której rośliny najwcześniej i najsilniej zostały opanowane przez chorobę. Ponadto materiał siewny tej odmiany odznaczał się najwyższym udziałem nasion z plamami. Najkorzystniejszą strukturą plonu ogólnegoi najwyższym plonem nasion zdrowych charakteryzowały się Nigeria i Augusta. 85

86 Fot. 12 Igołomska, Katarzynka, Wawelska KHiNO Polan Fot. 13 Augusta, Nigeria PlantiCo Gołębiew G. Ocena przydatności odmian papryki W doświadczeniu wykorzystano odmiany: Luba i Mino TORSEED Lena i Mira KHiNO Polan Celem badań, prowadzonych w roku 2010, była ocena wybranych odmian papryki słodkiej pod kątem ich przydatności do uprawy w gospodarstwach ekologicznych. Oceniano wpływ budowy morfologicznejrośliny na ograniczenie występowania chwastów, chorób i szkodników oraz na wysokość i jakość plonu owoców. Wybrano odmiany niskie, nie wymagające podwiązywania roślin z przeznaczeniem do uprawy w polu. Nasiona wszystkich odmian pochodziły z uprawy konwencjonalnej. Nasiona papryki wysiano do skrzynek wypełnionych podłożem Kronnen Klasman przeznaczonym dla upraw ekologicznych. Po trzech tygodniach siewki przepikowano do doniczek, a po następnych 4 tygodniach (28 maja) rozsadę wysadzono w pole. Rośliny uprawiano w systemie pasowym sadząc je w rozstawie 45 x 45 cm w rzędy długości 5 m po 3 rzędy w pasie. Odległość między pasami wynosiła 90 cm. Doświadczenie prowadzono na poletkach o powierzchni 9 m 2 w układzie zależnym w czterech powtórzeniach. Paprykę uprawiano na stanowisku po mieszance koniczyny czerwonej z trawami. Przed sadzeniem rozłożono obornikw dawce 20 t/ha. Po posadzeniu na poletkach rozłożono nawadnianie kroplowe. Obserwacje wzrostu i rozwoju roślin. W fazie kwitnienia, pełni owocowania oraz w końcowej fazie wegetacji określano cechy morfologiczne roślin z uwzględnieniem stopnia 86

87 pokrycia powierzchni poletka przez masę zieloną roślinpapryki. Ponadto określano następujące cechy: wysokość rośliny, długość, ciężar, powierzchnię i liczbę liści,liczbę pędów i owoców na roślinie. Obserwacje występowania chorób i szkodników prowadzono od momentu posadzenia rozsady do końca wegetacji. Określano rodzaj uszkodzenia roślin (liście, związki, łodygi) orazowoców. Prowadzono także obserwacje występowania mszyc na wybranych roślinach na poletku. Owoce zbierano czterokrotnie od 4 sierpnia do 5 października. Plon dzielono na owoce zdrowe wyrośnięte, niewyrośnięte oraz wykazujące objawy chorobowe. Oceniano masę pojedynczych owoców, grubość ścianki oraz masę odpadu. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabelach Pod względem budowy morfologicznej badane odmiany wyraźnie się różniły między sobą (tab. 24). Najwyższymi odmianami były Luba i Mino, które wyrastały odpowiedniona wysokość 48,3 oraz 43,9 cm. Pozostałe dorastały do 29,0 (Lena) i 24,1 cm (Mira). Wszystkie miały sztywne łodygi nie wymagające podpór. Nie stwierdzono związku między wysokością roślin a ich krzewieniem. Najbardziej rozrastały się rośliny odmian Luba i Lena, które wytwarzały odpowiednio 5,1 i 4,4 pędy na roślinie, a Mino i Mira odpowiednio 3,9 i 3,5 pędów. Badane odmiany różniły się masą części nadziemnej roślin w różnych fazach rozwoju. W początkowym okresie najbardziej dynamicznie rozwijały się rośliny odmiany Mira, które w przeciągu 6 tygodni od posadzenia osiągnęły maksymalną wysokość roślin, rozwinęły większość liści i wszystkie pędy. Pozostałe odmiany rozrastały się znacznie wolniej.lena i Mino w fazie kwitnienia osiągnęły 70% swojej masy, a Luba 65%.Te cechy miały wpływ na stopień przykrycia łanu. Sześć tygodni po posadzeniu stopień przykrycia łanu przez wszystkie odmiany był podobny i wynosił 48-52%. Natomiast w okresie pełni owocowania na przełomie sierpnia i września rośliny odmiany Luba zakrywały międzyrzędzia w 95%, odmiany Mino w 90%, Lena 75% i Mira 65%. Duża masa liści i całej części nadziemnej odmian Luba i Mino spowodowała, że rośliny niemal całkowicie zakrywały międzyrzędzia dzięki czemu można było ograniczyć liczbę zabiegów odchwaszczania tych odmian z trzech do dwóch. Tabela 24. Morfologia roślin papryki. Odmiana Długość liścia cm Ciężar liścia g Powierzchnia liścia cm 2 Wysokość roślin cm Liczba pędów/rośl. Lena 10,2 1,182 26,15 29,0 4,4 Luba 9,44 0,992 26,70 48,3 5,1 Mino 9,54 1,062 26,05 43,9 3,9 Mira 8,47 0,689 17,77 24,1 3,5 W tabelach 25 i 26 zestawiono dane dotyczące wysokości i struktury plonu z uwzględnieniem plonu wczesnego, który stanowiły dwa pierwsze zbiory. Najwcześniejszą odmianą okazała się Mira, której 71,6% owoców zebrano podczas pierwszych dwóch zbiorów czyli w sierpniu. We wrześniu rośliny wprawdzie zawiązywały dużo owoców, ale chłody i deszcze hamowały ich dorastanie, jednocześnie wywołując rozwój chorób głownie mokrej zgnilizny i suchej zgnilizny wierzchołkowej owoców. Mira jako odmiana najwcześniejsza odznaczała się najniższym plonem całkowitym (19,6 kg/10 m2),niskim udziałem plonu handlowego stanowiącym 51,3% plonu ogólnego iwysokim odsetkiem owoców chorych - 38,1%. Owoce tej odmiany były najmniejsze spośródwszystkich badanych. Ich średnia masa wynosiła106,3 g, a grubośćścianki5,5 mm. Należy zaznaczyć, że w naszych badaniach uzyskano wyższe parametry wielkości i grubości owocu niż to podają inni autorzy badający plonowanie tej odmiany w warunkach uprawy konwencjonalnej. Drugą co do wczesności okazała się odmianalena, u której plon wczesny stanowił 51,9% całkowitej masy owoców ze wszystkich zbiorów. Była to odmiana najlepiej plonująca, z 87

88 plonem ogólnym 25,2 kg/10 m2, w którego strukturze udział owoców handlowych wynosił65,1 %, przy 30,5% owoców porażonych. W okresie dorastania i dojrzewania pierwszych owoców na przełomie lipca i sierpnia u tej odmiany zauważono dużo owoców z objawamisuchej zgnilizny wierzchołkowej. Średnia masa owocu tej odmiany wynosiła 150,5 g przy grubości ścianki 6,6 mm.w naszych warunkach zarówno plonowanie jak i masa i grubość ścianki owoców tej odmiany miały wartości niższe niż podaje to literatura w odniesieniu do uprawy konwencjonalnej. Odmiana Mino mimo, że przez hodowcę jest zaliczana do bardzo wczesnych w naszych warunkach uplasowała się na trzecim miejscu po dwu wcześniej omówionych. Udział plonu wczesnego u tej odmiany stanowił 42.2% całkowitej masy zebranych owoców ze wszystkich terminów zbioru. Plon handlowy wynosił 58,4% plonu ogólnego przy dużym udziale owoców niewyrośniętych -31%. Odmiana charakteryzowała się nierównomiernym dojrzewaniem oraz powolnym dorastaniem owoców. Przy niekorzystnych warunkach pogodowych we wrześniu dużo owoców nie osiągnęło wymaganej wielkości i stąd wysoki odsetek małych i niekształtnychw drugim i trzecim terminie zbioru. Owoce tej odmiany były większe niż Miry i Leny, ich średnia masa wynosiła 186,6 g, przy grubości ścianki 5,6 mm. Odmiana Luba była najpóźniejszą spośród wszystkich badanych. Plon wczesny stanowił 22,4% plonu ogólnego, który wynosił 22,6 kg/10 m 2. Odmiana charakteryzowała się bardzo dobrą strukturą plonu. Owoce handlowe stanowiły 87,3% plonu całkowitego przybardzo niskim udziale owoców poza wyborem oraz chorych (odpowiednio 0,6% i 12,1%). Owoce Luby byływyjątkowo duże o średniej masie 259,4 g i ściance grubości 6,6 mm. Odmiany Lubai Mino wykazywały najmniejszą podatność na choroby i przy sprzyjających warunkach pogodowych we wrześniu mogłyby wydać znacznie wyższy plon o czym świadczy duża liczba zawiązków i owoców niewyrośniętych obserwowanych podczas ostatnich zbiorów. U wszystkich odmian stwierdzono uszkodzenia owoców wywołane chorobami typowymi dla tego gatunku. Najwcześniej wystąpiła choroba fizjologiczna, sucha zgnilizna wierzchołkowa owoców, której występowanie związane jest z niedoborem wapnia w podłożu lub z jego utrudnionym przemieszczaniem w roślinie. Pierwsze objawy tej choroby wystąpiły w drugiej dekadzie lipca i były najbardziej widoczne na owocach odmiany Lena. Tabela 25. Udział plonu wczesnego i handlowego w plonie ogólnym papryki. Odmiana Plon wczesny kg/10 m 2 Plon handlowy kg/10 m 2 Plon ogólny kg/10 m 2 Lena 13,08 16,4 25,2 Luba 5,06 19,7 22,6 Mino 10, ,9 Mira 14,03 10,1 19,6 Tabela 26. Struktura plonu owoców papryki (%). odmiana Plon wczesny % Plon handlowy % Poza wyborem % Owoce Chore % Lena ,4 30,5 Luba ,3 0,6 12,1 Mino ,4 31,0 10,6 Mira 71,6 51,3 10,6 38,1 W późniejszym okresie rozwoju w drugiej połowie sierpnia obserwowano nasilenie chorób bakteryjnych takich jak mokra zgnilizna owocówwywoływana przez bakterię Ervinia carotovora czy bakteryjna cętkowatość wywoływana przez Pseudomonas syringae. 88

89 Najbardziej wrażliwą odmianą na omawiane choroby była Lena, u której stwierdzono wszystkie wspomniane choroby. Najmniej porażonych owoców występowałou odmianyluba. Na podstawie oceny odmian paprykipod kątem ich konkurencyjności w stosunku do chwastów można stwierdzić, że najodpowiedniejszymi odmianami były Luba i Mino. Bujny wzrost tych roślin pozwolił niemal na całkowite przykrycie międzyrzędzi i ograniczenie zabiegów odchwaszczania z trzech do dwóch. Owoce odmian Luba i Mino były najmniej podatne na występujące podczas wegetacji choroby. Odmiana Luba charakteryzowała się najlepszą strukturą plonu (najwyższy udział plonu handlowego w plonie ogólnym, najniższy odsetek owoców chorych i poza wyborem). Jako odmiana najpóźniejsza z badanych charakteryzowała się bardzo niskim udziałem plonu wczesnego. Najwyższym plonem ogólnym charakteryzowała się odmiana Lena, która obok Mirybyła najwcześniejszą odmianą. Niekorzystnymi cechami tych odmian była największapodatność na chorobyspośród wszystkich badanych. Ponadto rośliny Miry wykazałynajmniejszą konkurencyjność w stosunku do chwastów. Fot. 14 Odmiana Lena Fot. 15 Odmiana Luba 89

90 Fot. 16 Odmiana Mino Fot. 17 Odmiana Mira H. Ocena jakości dostępnego na rynku materiału siewnego Nowe rozporządzenie Rady 834/2007/WEdotyczące rolnictwa ekologicznego utrzymało wymóg używania w gospodarstwach ekologicznych materiału siewnego wyprodukowanego metodami ekologicznymi. Dla rolników uprawiających warzywa taki wymóg może stanowić poważne ograniczenie, ponieważ dobór odmiany odpowiedniejdla danych warunków glebowo klimatycznych decyduje o powodzeniu uprawy. Zgodnie z artykułem 12 ust.3 ustawy z dn. 25 czerwca 2009 (Dz.U.Nr 116, poz. 795) wojewódzki inspektor może zastosować odstępstwo od wspomnianego wymogu w przypadku, gdy poszukiwana przez rolnika odmiana nie jest dostępna na rynku nasion ekologicznych. Celem badań była ocena dostępności ekologicznego materiału siewnego na rynku, analiza asortymentu gatunków i odmianoraz ocenajakości nasion. Materiał siewny pochodził z polskich firm nasiennych: PNOS w Ożarowie Mazowieckim, PlantiCo Gołębiew oraztorseed. Przebadano wszystkie dostępne próby nasion z zaznaczeniem roku i miejsca produkcji, niektóre próby pochodziły bezpośrednio od producenta. Jakość nasion oceniano zgodnie z metodą ISTA (nowelizacja 2009). Przebadano łącznie 84 próby nasion warzyw z 24 gatunków i 70 odmian. Wyniki przeprowadzonych analiz materiału siewnego przedstawiono w tabeli 27. Tabela 27. Wykaz badanych gatunków oraz zakres zdolności kiełkowania ocenianych prób. Lp. Badany gatunek Liczba Liczba prób Zakres zdolności Odmian kiełkowania % 1 Bób ,5-87,3 2 Burak ćwikłowy ,5-84,0 3 Cebula ,5-80,0 4 Cukinia ,5 88,0 5 Dynia ,6 94,5 6 Patison ,5-99,0 7 Fasola ,3 82,5 8 Groch siewny ,5 90

91 cukrowy 9 Kapusta głowiasta ,5-76,0 biała 10. Kapusta włoska ,5 11 Koper ogrodowy ,5-93,5 12 Marchew ,5-92,5 13 Ogórek ,0-98,0 14 Pietruszka korzeniowa ,5 52,0 15 Pietruszka naciowa ,0 16 Pomidor polowy , 0 94,5 17 Rzeżucha ,5 99,0 18 Rzodkiew ,0 90,0 19 Rzodkiewka ,0 90, 5 20 Sałata krucha ,5 21 Sałata masłowa ,5 79,5 22 Sałata liściowa ,5 23 Seler korzeniowy ,0 24 Szpinak ,0 Asortyment odmian dostępnych na rynku był bardzo skromny. Najwięcejdostępnych odmian w kategorii nasiona ekologiczne znaleziono dla fasoli (10),marchwi (8), buraka ćwikłowego (6). Bardzo słabo reprezentowane były gatunki, które powinny być polecane do upraw ekologicznych jak koper czyszpinak, a zupełnie brakowało papryki i pora.badane próby i gatunkiwyraźnie różniły się zdolnością kiełkowania. Najmniejsze zróżnicowanie w obrębie tej cechy występowało u gatunków, które najlepiej kiełkowały jak cukinia, ogórek, rzeżucha i sałata masłowa. Najsłabszą zdolność kiełkowania posiadałynasiona pietruszki korzeniowej, selera i szpinaku. Z uwagi na fakt, że produkcja nasienna była prowadzona w różnych warunkach glebowo klimatycznych (lata produkcji od 2004 do 2009,różne rejony kraju i za granicą), trudno jest wyciągać wnioski co do jakości badanego materiału. Wszystkie próby posiadały aktualną datę ważności. Można jedynie stwierdzić, że dla uzyskania dobrej obsady roślin zwłaszcza przy braku zapraw nasiennych, w rolnictwie ekologicznym należałoby wysiewać bardzo dobrze kiełkujące nasiona. W celu porównania dostępności odmian warzyw z upraw konwencjonalnych i ekologicznych, w tabeli 28 zestawiono kilkanaście wybranych gatunków z krajowego rejestru odmian COBORU uwzględniając udział odmian krajowych. Tabela 28.Wykaz wybranych gatunków warzyw z rejestru odmian COBORU (2010). Gatunek Liczba odmian W tym krajowe Gatunek Liczba odmian W tym krajowe Burak ćw Papryka Cebula Pomidor Dynie Pietruszka Fasola karłowa Rzodkiewka Marchew Sałaty Ogórek Seler

92 Przedstawione dane pokazują, jak ogromna jestróżnica pomiędzy ofertą dla rolnika ekologicznego i konwencjonalnego. Jedne z ważniejszychgospodarczo gatunków ogórek czy pomidor w krajowym rejestrze COBORUreprezentuje ponad sto odmian, gdy tymczasem na rynku nasion ekologicznych mamy po 3 odmiany tych gatunków. Także bogaty jest wybór odmian fasoli, cebuli, marchwi,sałaty i papryki. Ogółem w krajowymrejestrze znajduje się ponad tysiąc odmian warzyw. Istnieje opinia, że nasiona wyprodukowane w systemie ekologicznym są lepiejdostosowane do tego rodzaju uprawy stąd zapis w ustawie. Należałoby więc dążyć do zwiększania areału i asortymentu produkcji nasion ekologicznych. Tymczasem prowadzone obserwacje rynku nasiennego pokazują, że rynek stopniowo kurczy się, a wybór gatunków i odmian warzyw z przeznaczeniem dla upraw ekologicznych jest coraz mniejszy. W 2008 roku dostępnych było25 gatunkówwarzyw w 59 odmianach. W ostatnim kwartale 2010 w obrocie znajdowało sięjuż tylko 16 gatunków w 36 odmianach. Z obserwacji rynku nasiennego oraz osobistych kontaktów z przedstawicielami firm nasiennych wynika, że polskie firmy ograniczają produkcję nasion ekologicznych. Powodem jest wspomniany zapis w ustawie z 25 czerwca 2009 roku ((Dz.U.Nr 116, poz. 795) o możliwości uzyskania odstępstwa na wysiew nasion konwencjonalnych, który wyraźnie zmniejsza popyt na nasiona ekologiczne. UDZIAŁ W KONFERENCJACH, WARSZTATACH, SYMPOZJACH W ramach realizacji zadania 4.6 pracownicy naukowi zaangażowani w prowadzenie tej tematyki uczestniczyli w wyjeździeorganizowanym przez KCDRw Radomiu na targi BioFach 2010, które odbywały się w Norymberdze w dniach r. Wyjazd pracowników miał miejsce w dniach r. Celem wyjazdu było: 1. Nawiązanie kontaktów z pracownikami naukowymi z FIBL i innych jednostek naukowych zajmującymi się tematyką produkcji ekologicznej warzyw w celu i wzajemnej wymiany doświadczeń 2. Zebranie informacji na temat dostępnych na rynku zachodnim środków produkcjido upraw ekologicznych (środki ochrony roślin, nawozy, podłoża itp.) 3. Nawiązanie kontaktów z firmami zajmującymi się ekologiczną produkcją nasienną.od dwóchfirm nasiennych Instytut Warzywnictwa otrzymał bezpłatnie próbki nasion ekologicznych kilku gatunków warzyw. Odmiany te przechodzą w 2010 roku pierwsze testy na Polu Ekologicznym I.W. 4. Zapoznanie się z marketingiem i sposobami zagospodarowania produktów ekologicznych 5. Zapoznanie się z produkcją ekologiczną w gospodarstwach w rejonie Saksonii i Bawarii. PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: 1/ Babik I., Babik J. Uprawy ekologiczne Warzywa dyniowate 2/ Szafirowska Walędzik A. Uprawy ekologiczne Fasola 3/ Babik J., Kaniszewski S., Babik I. Uprawyekologiczne Warzywa korzeniowe (marchew, pietruszka, seler korzeniowy). Cykoria sałatowa 4/ Babik I., Babik J., Sabat T Przydatność odmian warzyw dyniowatych do uprawy ekologicznej. W. Ogólnopolska Konferencja Upowszechnieniowa Nauka praktyce. Skierniewice: Instytut Warzywnictwa.- s

93 3. Wymierne rezultaty realizacji zadań Mierniki dla zadania: 1/ liczba gatunków warzyw do badań odmianowych: - wartość docelowa miernika 7 - wartość zrealizowana miernika- 7 2/ Liczba doświadczeń odmianowych: - wartość docelowa miernika 7 - wartość zrealizowana miernika- 7 3/ liczba planowanych wstępnych ocen polowych warzyw (5 odmian marchwi, 5 odmian cukinii, 2 odmian selera korzeniowego, 4 odmian kapusty, 5 odmian dyni, 5 odmian fasoli, 4 odmian papryki) - wartość docelowa miernika 30 - wartość zrealizowana miernika / Liczba ocen plonowania warzyw (5 odmian marchwi, 5 odmian cukinii, 2 odmian selera korzeniowego, 4 odmian kapusty, 5 odmian dyni, 5 odmian fasoli, 4 odmian papryki) - wartość docelowa miernika 30 - wartość zrealizowana miernika -30 5/ Liczba wstepnych ocen przydatności badanych odmian warzyw do uprawy ekologicznej: - wartość docelowa miernika 30 - wartość zrealizowana miernika -30 6/ Liczba publikacji przekazanych do druku; - wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadań (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Instytut Warzywnictwa współpracuje z organem certyfikującym Agro Bio Test Sp. z o.o. w zakresie odnawianej corocznie certyfikacji eksperymentalnego pola ekologicznego. Prowadzona jest również współpraca z Wojewódzkim Inspektorem Ochrony Roślin i Nasiennictwa w zakresie wprowadzania do badań materiału nasiennego. Instytut współpracuje z Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie, Oddział w Radomiu. Zadanie nr 4.7 pt. Monitoring skażeń mikrobiologicznych i mikotoksycznych warzyw produkowanych w gospodarstwach ekologicznych 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele zostały w pełni zrealizowane według harmonogramu przyjętego na rok

94 2. Opis wykonania zadań 1. Monitoring skażeń mikrobiologicznych warzyw. W roku 2010 przeprowadzono ocenę skażeń mikrobiologicznych sałaty, rzodkiewki (w sezonie wiosennym) oraz marchwi, buraka ćwikłowego i kukurydzy (w sezonie jesiennym). Próby warzyw pobierano w 19 gospodarstwach ekologicznych położonych w na terenie województw łódzkiego, mazowieckiego i lubelskiego. Dodatkowo pobrano próby warzyw w gospodarstwach konwencjonalnych w celu wykonania badań porównawczych. Materiał roślinny analizowano pod względem skażenia: drożdżami i pleśniami, bakteriami ogólnymi, bakteriami z rodziny Enterobacteriaceae, Enterococcus, bakteriami z grupy coli, a także bakteriami Escherichia coli, Salmonella oraz Listeria monocytogenes. Do określenia liczebności wymienionych grup mikroorganizmów stosowano metody zgodne z zaleceniami zamieszczonymi w Polskich Normach: PN-EN ISO 7218, PN-ISO 7954, PN-EN ISO 4833:2004/Ap1, PN-EN ISO :1999/A1, PN-90 A-75052/13, PN-ISO , PN- ISO 4832, PN-EN ISO 16654, PN-EN ISO 6579, PN-EN ISO 6579:2003/A1. Liczebność poszczególnych grup mikroorganizmów podano jako liczbę jednostek tworzących kolonie (jtk) w 1 ml zawiesiny zhomogenizowanego materiału roślinnego. Analizy mikrobiologiczne materiału roślinnego wykazały różnice w zagęszczeniu poszczególnych grup mikroorganizmów zasiedlających warzywa ekologiczne i konwencjonalne. Z warzyw ekologicznych izolowano znacznie więcej bakterii i grzybów niż z warzyw uprawianych w systemie konwencjonalnym. Szczególnie różnice te były widoczne w uprawach sałaty i rzodkiewki (tabele 1 6). Podobnie było w przypadku ogólnej ilości bakterii z rodziny Enterobacteriaceae (tabela 3). Liczebności Enterococcus, bakterii z grupy coli oraz E. coli były w uprawach ekologicznych nawet kilkaset razy większe niż ilości tych mikroorganizmów na warzywach konwencjonalnych (tabele 4 6). W przypadku upraw ekologicznych istniała ogromna zmienność między gospodarstwami: w materiale roślinnym z wielu gospodarstw poziom Enterococcus i bakterii z grupy coli był na dość niskim poziomie, podczas gdy w kilku innych był bardzo wysoki. Takich zróżnicowań w próbach z gospodarstw konwencjonalnych nie obserwowano. Bakterie E. coli wykryto w próbach rzodkiewki z czterech gospodarstw ekologicznych, a w sałacie w trzech gospodarstwach. W przebadanych próbach z gospodarstw konwencjonalnych E. coli nie wykryto (tabela 6). Znacznie mniej mikroorganizmów wyizolowano z uprawianych ekologicznie buraków ćwikłowych i marchwi. W przypadku tych warzyw różnice między uprawą ekologiczną i konwencjonalna były mniejsze niż w rzodkiewce i sałacie, jednak i na tych roślinach można obserwować tendencje do zwiększonej ilości drobnoustrojów w porównaniu do upraw konwencjonalnych. Na korzeniach marchwi z upraw ekologicznych wykryto niewielkie ilości E. coli. W materiale pobranym z korzeni buraków bakterii tych nie uzyskano. Tabela 1. Liczebność ogólna bakterii na pożywce PCA (10 7 jtk/ ml zawiesiny) Roślina Zakresy dla bakterii ogólnych Uprawa ekologiczna Uprawa konwencjonalna rzodkiewka sałata marchew burak ćwikłowy kukurydza

95 Tabela 2. Liczebność pleśni i drożdży na pożywce YGC (10 5 jtk/ml zawiesiny) Roślina Zakresy dla drożdży i pleśni Uprawa ekologiczna Uprawa konwencjonalna rzodkiewka sałata marchew burak ćwikłowy kukurydza Tabela 3. Liczebność Enterobacteriaceae na pożywce VRBG (10 5 jtk/ml zawiesiny) Roślina Zakresy dla Enterobacteriaceae uprawa ekologiczna uprawa konwencjonalna rzodkiewka < sałata marchew < < burak ćwikłowy kukurydza < < < Tabela 4. Liczebność bakterii Enterococcus na pożywce Slanetz a (10 2 jtk/ml zawiesiny) Roślina Zakresy dla Enterococcus Uprawa ekologiczna Uprawa konwencjonalna rzodkiewka < < sałata < < marchew < <10 2 burak ćwikłowy kukurydza < < < <10 2 Tabela 5. Liczebność bakterii z grupy coli na pożywce VRBL (10 3 jtk/ml zawiesiny) Roślina Zakresy dla bakterii z grupy coli Uprawa ekologiczna Uprawa konwencjonalna rzodkiewka < < sałata < < marchew < < burak ćwikłowy kukurydza < < < Tabela 6. Liczebność E. coli na pożywce TBX (jtk/ml zawiesiny) Roślina Zakresy dla E. coli uprawa ekologiczna uprawa konwencjonalna rzodkiewka sałata marchew burak ćwikłowy kukurydza W pobranych próbach warzyw wykonano również testy na obecność chorobotwórczych bakterii Salmonella i Listeria monocytogenes. Badania na obecność L. monocytogenes w 95

96 sałacie i rzodkiewce wykonano w Powiatowej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Skierniewicach (usługa). Nie stwierdzono obecności tych bakterii. Próby z okresu jesiennego (marchew, buraki, kukurydza) analizowano w Pracowni Mikrobiologii IW. W nielicznych próbach obserwowano obecność kolonii podobnych do kolonii tworzonych przez L. monocytogenes, jednak wyniki te powinny być potwierdzone za pomocą testów serologicznych. Testy takie zostaną przeprowadzone po zgromadzeniu większej ilości materiału. Podobnie w przypadku Salmonella w materiale roślinnym obserwowano kolonie o cechach upodabniających je do tych bakterii. Czyste kultury tych bakterii są przechowywane z przeznaczeniem do badań serologicznych za pomocą testu Singlepath Salmonella (Merck) dla potwierdzenia przynależności do gatunku. 2. Badania zawartości mikotoksyn w warzywach ekologicznych. Z gospodarstw ekologicznych i konwencjonalnych, dla porównania, pozyskiwano próby warzyw do badania zawartości mikotoksyn. W pierwszym kwartale 2010 r. badano próby korzeni buraka i marchwi przechowywanych po zbiorach w roku Próby te przeznaczone były dla optymalizacji metodyki oceny poziomu skażenia warzyw mikotoksynami. Stwierdzono, że zastosowana metoda jest właściwa i wystarczająco dokładna dla wykrywania wybranych mikotoksyn. Wyniki przedstawiono w raporcie za pierwsze półrocze 2010 r. W sezonie jesiennym wykonano właściwe badania na zawartość mikotoksyn w materiale roślinnym z upraw buraka, marchwi i kukurydzy prowadzonych w roku Zawartości mikotoksyn oznaczano za pomocą metody immunoenzymatycznej ELISA. Analizowano obecność aflatoksyn ogółem, zearalenonu i ochratoksyny A. Tabela 7. Średnia zawartość wybranych mikotoksyn w badanym materiale roślinnym Gatunek rośliny aflatoksyny ogółem μg/kg świeżej masy zearalenon μg/kg świeżej masy ochratoksyna A μg/kg świeżej masy marchew ekolog <1.75 nieobecne w 11 próbach <2.5 w 2 próbach marchew konw <1.75 nieobecne w 4 próbach <2.5 w 2 próbach burak ekolog nieobecne nieobecne w 7 próbach <2.5 w 4 próbach burak konw nieobecne nieobecne w 4 próbach <2.5 w 1 próbie kukurydza ekolog nieobecne nieobecne kukurydza konw <1.75 nieobecne w 1 próbie <2.5 w 3 próbach We wszystkich badanych warzywach stwierdzono obecność aflatoksyn. Największe zawartości wykryto w kukurydzy i marchwi. Wyższy poziom tej mikotoksyny stwierdzano zawsze w warzywach ekologicznych. Zearalenon wykrywano w niewielkich ilościach w marchwi. Nie obserwowano różnic między uprawą ekologiczną i konwencjonalną. Niewielkie ilości wykryto też w kukurydzy konwencjonalnej. Ochratoksynę A stwierdzono głównie w korzeniach buraka oraz w kukurydzy z upraw konwencjonalnych. 3. Testy na obecność pasożytów w próbach gleby z gospodarstw ekologicznych. W próbach gleby z gospodarstw ekologicznych, pobranych w okresie wiosennym, wykonano testy na obecność pasożytów groźnych dla organizmu ludzkiego (Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp.). Badania wykonano w skierniewickiej Powiatowej Stacji Sanitarno- Epidemiologicznej zaplanowana usługa. Nie stwierdzono obecności wymienionych pasożytów w badanych próbach. Badania będą kontynuowane w pozostałych rejonach Polski. Po zgromadzeniu większej 96

97 ilości materiału oraz danych przeprowadzona będzie ocena ryzyka związanego ze spożyciem na surowo warzyw z upraw ekologicznych. UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) Tytuł referatu/posteru: Bakterie wywołujące choroby cebuli w Polsce Autor: B. Kowalska, U. Smolińska, M. Oskiera Tytuł konferencji/sympozjum: Nowe patogeny i choroby roślin Organizator: Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa Miejsce: Skierniewice Termin: kwietnia 2010 r. Tytuł referatu/posteru: Jakość sensoryczna przechowywanych korzeni marchwi pochodzących z uprawy ekologicznej Autor: A. Wrzodak, K. Elkner, J. Szwejda-Grzybowska Tytuł konferencji/sympozjum: Ogólnopolska Konferencja Naukowa Proekologiczna uprawa warzyw problemy i perspektywy Organizator: Akademia Podlaska w Siedlcach, Katedra Warzywnictwa Miejsce: Siedlce Termin: czerwca 2010 r. PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Szczech M., Kowalska B. Mikroflora warzyw ekologicznych Oddane do druku w Nowościach Warzywniczych. 3. Wymierne rezultaty realizacji zadania Mierniki dla zadania : 1/ Liczba gospodarstw ekologicznych wytypowanych do badań: - wartość docelowa miernika 10 - wartość zrealizowana miernika 19 2/ Liczba gatunków roślin wybranych do badań: - wartość docelowa miernika 4 - wartość zrealizowana miernika - 5 3/ Liczba prób materiału przeanalizowanego dla każdego gatunku: - wartość docelowa miernika 30 - wartość zrealizowana miernika- 30 4/ Liczba testów mikrobiologicznych wykonanych dla każdej z prób materiału roślinnego: - wartość docelowa miernika 8 - wartość zrealizowana miernika- 8 5/ Liczba prób materiału roślinnego do badań na obecność mikotoksyn: - wartość docelowa miernika 20 - wartość zrealizowana miernika

98 6/ Liczba publikacji przekazanych do druku: - wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) W realizacji zaplanowanych w Programie Wieloletnim badań korzystano ze współpracy z działem ds. ekologii w Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie oddział w Radomiu, a także Dolnośląskim Ośrodkiem Doradztwa Rolniczego we Wrocławiu, Ośrodkiem Doradztwa Rolniczego w Łosiowie k. Opola oraz w Piotrkowie Trybunalskim. Część badań dotyczących wykrywania pasożytów w glebie oraz bakterii L. monocytogenes w materiale roślinnym wykonano przy współpracy z Powiatową Stacją Sanitarno- Epidemiologiczną w Skierniewicach. Prowadzona jest także ścisła współpraca z producentami warzyw. Podczas wizyt w gospodarstwach ekologicznych i konwencjonalnych zbierane są dane do ankiet na temat uprawy warzyw, które posłużą do analizy wpływu warunków uprawy na poziom skażeń mikrobiologicznych i miktotoksycznych produktów rolnych. Obszar: Bezpieczna żywność Zadanie nr 5.3 pt. Monitoring strat podczas przechowywania warzyw pochodzących z produkcji konwencjonalnej i zrównoważonej oraz rozwój nowych technologii pozbiorczych i przechowalniczych dla ich ograniczenia i zachowania wysokiej jakości i wartości odżywczej warzyw. 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele są realizowane zgodnie z harmonogramem. W okresie sprawozdawczym założone cele zostały zrealizowane. 2. Opis wykonania zadania a/ Lustracja obiektów przechowalniczych została przeprowadzona w 4 gospodarstwach w rejonie Ożarowa Mazowieckiego, w 5 w województwie dolnośląskim, w 6 w kujawsko pomorskim i w 5 w pomorskim. Lokalizacja obiektów przechowalniczych, w których składowane są warzywa została określona przy pomocy Ośrodków Doradztwa Rolniczego, oraz przedstawicieli firmy nasiennej Bejo Zaden, działających w poszczególnych rejonach. W czasie wizytowania obiektów, zwracano uwagę na masę przechowywanych warzyw, sposoby przechowywania, szacunkowe straty występujące w czasie długotrwałego przechowywania, sposób załadunku komór przechowalniczych, stosowane opakowania oraz sposób przygotowywania warzyw do handlu (linie sortująco-pakujące). b/ W Pracowni Przechowalnictwa i Fizjologii Pozbiorczej IWarz. przeprowadzono doświadczenia przechowalnicze z następującymi gatunkami warzyw: cebulą, kapustą głowiastą, marchwią, pomidorami i papryką, 98

99 W trakcie prowadzenia są doświadczenia założone u producentów z: selerami, cebulą, marchwią i kapustą głowiastą białą Kapusta głowiasta biała odm. Kronos F 1 pochodziła z gospodarstwa warzywniczego w Justynowie koło Młodzieszyna. Doświadczenie przechowalnicze założono w 4 powtórzeniach po 5 główek kapusty, oddzielnie dla każdego okresu przechowywania (1, 2, 3, 4, 5, 6 miesięcy). Kapustę przechowywano w temperaturach 0 C i 5 C. Po każdym okresie przechowywania określano masę główek zdrowych oraz straty, czyli masę główek nadgniłych i zgniłych, masę liści oczyszczonych, a także ubytki masy. Tabela 1. Wyniki przechowania kapusty głowiastej białej odm. Kronos F 1 /dane w % w stosunku do masy wstawionej do przechowywania/ Długość okresu Temperatura przechowywania 0 C Temperatura przechowywania 5 C przechowywania Główki handlowe Straty Główki handlowe Straty 1 miesiąc 2 miesiące 3 miesiące 4 miesiące 5 miesięcy 6 miesięcy 99,7 98,7 99,1 98,7 90,2 84,7 główki nagn. i zgniłe 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,2 liście oczyszcz. 0,1 1,1 0,7 0,9 8,6 7,2 ubytki masy 0,2 0,2 0,2 0,4 1,2 0,9 99,0 98,4 97,4 85,5 82,6 73,1 główki nagn. i zgniłe 0,0 0,0 0,0 4,9 5,9 13,4 liście oczyszcz. 0,8 1,1 2,1 8,5 10,1 12,3 ubytki masy Marchew odm. Nerac F I pochodziła z Rolniczego Zakładu Doświadczalnego w Żelaznej. Podobnie jak w przypadku kapusty głowiastej, doświadczenie przechowalnicze założono w 4 powtórzeniach, oddzielnie dla każdego okresu przechowywania (1, 2, 3, 4, 5, 6 miesięcy). Jedno powtórzenie stanowiło 10 kg korzeni. Marchew przechowywano w temperaturach 0 C i 5 C. Po każdym okresie przechowywania określano masą korzeni handlowych, na którą składały się: masa korzeni niewyrośniętych, korzeni wyrośniętych w nać, korzeni wyrośniętych w nowe boczne korzenie oraz korzeni wyrośniętych w nać i nowe korzenie. Określano również straty, czyli masę korzeni chorych i ubytki masy. 0,2 0,5 0,5 1,1 1,4 1,2 Tabela 2. Wyniki przechowania marchwi odm. Nerac F 1 /dane w % w stosunku do masy wstawionej do przechowywania/ Długość Marchew handlowa Straty okresu ogółem nie wyrośnięta ogółem nadgniła przecho- wyrośnięta i zgniła w nać w w nać i wywania korzenie korzenie ubytki masy 1 miesiąc 2 miesiące 3 miesiące 4 miesiące 5 miesięcy 6 miesięcy 100,0 100,0 99, ,0 97,9 Temperatura przechowywania 0 C 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 55,9 43,0 0,0 0,3 61,3 38,1 0,6 0,0 57,6 38,0 1,0 2,4 42,5 34,8 4,8 15,9 0,0 0,0 0,9 0,0 1,0 2,1 0,0 0,0 0,6 0,0 0,9 2,0 0,0 0,0 0,3 0,0 0,1 0,1 99

100 1 miesiąc 2 miesiące 3 miesiące 4 miesiące 5 miesięcy 6 miesięcy 99,9 99,8 99,6 100,0 99,1 89,1 Temperatura przechowywania 5 C 66,5 33,4 0,0 0,0 6,0 59,7 0,1 34,0 5,8 35,5 1,8 56,5 5,8 4,4 2,0 87,8 2,8 0,1 5,5 90,7 2,4 5,1 4,1 77,5 0,1 0,2 0,4 0,0 0,9 10,9 0,0 0,1 0,0 0,0 0,5 10,4 Cebula dwóch odmian Grabowska i Polanowska pochodziła z Pola Doświadczalnego Instytutu Warzywnictwa w Skierniewicach. Porównywano wpływ trzech różnych warunków przechowywania (temp. 0 C, temp. 5 C i warunki w przechowalni z grawitacyjnym sposobem wietrzenia) na trwałość i jakość cebuli. Doświadczenie przechowalnicze założono w 4 powtórzeniach po 10 kg cebuli. Cebulę przechowywano przez okres 6 miesięcy. Jakość cebuli oraz wielkość strat określano w odstępach comiesięcznych. Tabela 3. Wyniki przechowania cebuli odm. Grabowska dane w % w stosunku do masy wstawionej do przechowywania/ Długość okresu Cebula handlowa Straty przechowywania ogółem ekspor- ze spękaną wyrośnięta ogółem wyrośnięta chora ubytki towa łuską w korzenie w szczypior masy Temperatura przechowywania 0 C 1 miesiąc 2 miesiące 3 miesiące 4 miesiące 5 miesięcy 6 miesięcy 98,8 97,6 97,9 97,3 96,5 94,8 78,9 78,0 74,0 60,0 41,3 18,5 19,9 19,6 23,9 37,3 52,7 39,7 0,0 0,0 0,0 0,0 2,5 36,6 1,2 2,4 2,1 2,7 3,5 5,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,4 1,2 2,3 2,1 2,7 3,5 4,8 1 miesiąc 2 miesiące 3 miesiące 4 miesiące 5 miesięcy 6 miesięcy 1 miesiąc 2 miesiące 3 miesiące 4 miesiące 5 miesięcy 6 miesięcy 97,8 97,0 96,3 93,7 89,3 75,8 Temperatura przechowywania 5 C 67,2 30,6 0,0 2,2 55,6 41,4 0,0 3,0 46,1 50,2 0,0 3,7 32,4 59,5 1,8 6,3 22,9 62,3 4,1 10,7 15,3 45,3 15,2 24,2 0,0 0,0 0,0 0,2 3,6 14,0 Przechowalnia zmienne warunki temperatury i wilgotności 98,3 66,5 31,8 0,0 1,7 0,0 97,7 51,3 46,4 0,0 2,3 0,0 96,9 38,9 58,0 0,0 3,1 0,0 95,5 23,6 70,5 1,4 4,5 0,0 82,4 8,4 62,5 11,5 17,6 10,5 41,3 7,5 29,5 4,3 58,7 44,7 0,0 0,4 0,8 0,9 1,4 2,1 0,0 0,0 0,0 1,4 0,8 2,7 0,1 0,1 0,4 0,0 0,4 0,5 2,2 2,6 2,9 5,2 5,7 8,1 1,7 2,3 3,1 3,1 6,3 11,3 Pomidory odm. Rumba pochodziły z gospodarstwa ekologicznego (Podczachy, woj. mazowieckie) oraz z Pola Doświadczalnego Instytutu Warzywnictwa w Skierniewicach (produkcja konwencjonalna). Porównywano trwałość przechowalniczą owoców z uprawy ekologicznej i konwencjonalnej, sprawdzono przydatność opakowań jednostkowych do składowania pomidorów oraz oceniano wpływ pozbiorczego oprysku owoców zawiesiną koloidu srebra i miedzi na ograniczenie rozwoju chorób infekcyjnych. Pomidory przechowywano przez 14 dni w 100

101 temperaturze 6 C. Doświadczenie dotyczące wpływu metod uprawy na trwałość przechowalniczą pomidorów założono w czterech powtórzeniach po 20 sztuk owoców w skrzynkach wyłożonych folią polietylenową. W badaniach dotyczących przydatności opakowań jednostkowych do składowania pomidorów, testowano woreczki o wymiarach 20 x 20 cm z następujących folii: PE bez perforacji, PE z perforacją - 4 otwory o ø 0,04 cm, CORALIFE (LC) z mikroperforacją i PAKEFOLIE (PET) z mikroperforacją. Dodatkowo do testów włączono tacki styropianowe z folią rozciągliwą. Doświadczenie założono w czterech powtórzeniach po 5 szt. owoców. Celowość zastosowania rozwiązań opartych na nanotechnologii w przechowalnictwie pomidorów, sprawdzano stosując oprysk owoców oraz woreczków z folii PE (wewnętrzną stronę) niejonowymi koloidami miedzi i srebra. Owoce były składowane w woreczkach z folii PE z perforacją. Doświadczenie założono w czterech powtórzeniach po 5 szt. owoców. Tabela 4. Wpływ metody uprawy na wartość handlową pomidorów Rumba w czasie przechowywania w temperaturze 6 C Długość okresu Metoda uprawy przechowywania ekologiczna konwencjonalna 3 dni 7 dni 10 dni 14 dni 8,2 6,9 6,0 4,8 Skala oceny wartości handlowej pomidorów: 9 doskonała, 7 dobra, 5 - zadowalająca (dolna granica przydatności do handlu), 3 - słaba Papryka odm. Yecla F 1 została zakupiona w hurtowni AGROPAPRIX w Przystałowicach Dużych. Przeprowadzono dwa doświadczenia: 1 porównanie przydatności opakowań jednostkowych do przechowywania papryki, 2 wpływ niejonowych koloidów Cu i Ag (nanotechnologia) na trwałość przechowalniczą papryki. W doświadczeniu nr 1 testowano woreczki o wymiarach 20 x 20 cm z następujących folii: PE bez perforacji, PE z perforacją - 4 otwory o ø 0,04 cm, Xtend z mikroperforacją, CORALIFE (LC) z mikroperforacją i PAKEFOLIE (PET) z mikroperforacją. Również dodatkowo do testów włączono tacki styropianowe z folią rozciągliwą. W doświadczeniu nr 2 zastosowano nanotechnologię w sposób analogiczny jak w przypadku pomidorów. Doświadczenia w przechowaniem papryki założono w 6 powtórzeniach po 2 owoce. Paprykę przechowywano w temperaturze 8 C przez 4 tygodnie. 8,4 7,5 6,9 5,8 101

102 Tabela 5. Wpływ opakowania na trwałość przechowalniczą papryki Yecla F 1 w temperaturze 8 C Rodzaj opakowania po 14 dniach przechowywania po 28 dniach przechowywania więdni ę-cie gnicie wartość handlow więdni ę-cie gnicie wartość handlowa skrzynki U wyłożone folią PE woreczki z folii PE bez perforacji woreczki z folii PE perforowane (4 otwory o ø 0,04cm) woreczki z folii LC z mikroperforacją woreczki PET z mikroperforacją woreczki z folii Xtend z mikroperforacją Tacki styropianowe i folia rozciągliwa 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 1, ,4 1,3 1,5 1,4 1,0 1,0 1,0 a 8,3 8,7 8,3 8,3 9,0 9,0 8,9 2,0 1,0 1,0 1,0 1,0 3,00 Skale oceny jakości papryki: więdnięcie 1. brak, 3. lekkie, nie wpływające na jakość, 5. średnie, wpływające na jakość, 7. silne, zdecydowanie obniża jakość papryki, 9. bardzo silne; gnicie 1. brak, 3. lekkie, pogarszające przydatność do sprzedaży, 5. średnie, zdecydowanie pogarszające przydatność do sprzedaży, 7. silne gnicie, 9. bardzo silne; wartość handlowa 9. doskonała, 7. dobra, 5. dostateczna (dolna granica wyglądu zewnętrznego do sprzedaży), 3. zła (dolna granica przydatności do spożycia) 1. bardzo zła, nie przydatna do spożycia. Tabela 6. Wpływ zastosowania nanotechnologii (niejonowych koloidów Ag i Cu) na wartość handlową papryki Yecla F 1 przechowywanej w temperaturze 8 C Sposób traktowania po 14 dniach przechowywania po 28 dniach przechowywania więdni ę-cie gnici e wartość handlow a więdni ę-cie gnici e wartość handlow a oprysk owoców zawiesiną 1,0 2,3 7,6 1,0 6,5 3,5 koloidu Ag oprysk woreczków (wewnętrzna 1,0 2,2 7,8 1,0 6,0 4,0 strona) zawiesiną koloidu Ag oprysk owoców zawiesiną 1,0 1,2 8,8 1,0 4,8 5,0 koloidu Cu oprysk woreczków (wewnętrzna 1,0 1,3 8,7 1,0 6,5 3,5 strona) zawiesiną koloidu Cu kontrola bez oprysku 1,0 1,5 8,3 1,0 5,5 4,5 Skale oceny jakości papryki pod tabelą 5. c) Ocena składu chemicznego warzyw w czasie przechowywania była prowadzona na gatunkach: pomidory i papryka. Zastosowano następujące metody do poszczególnych analiz: sucha masa - suszarkowo-wagowa, witamina C - miareczkowa Tillmansa, cukry proste i ogółem - Luffa-Schoorla, karotenoidy ogółem i beta-karoten - spektrofotometryczna, fenole rozpuszczalne - z odczynnikiem Folin a-ciocalteu, likopen - uproszczona metoda spektrokolorymetryczna, azotany - potencjometryczna z użyciem jonoselektywnej elektrody azotanowej ORION. 2,0 6,0 5,8 5,5 4,3 3,8 1,5 1,6 3,9 4,1 4,5 5,8 6,0 7,8 7,9

103 d) Wyniki uzyskane, w ramach przeprowadzonych doświadczeń z kapustą głowiastą, marchwią i cebulą, wykorzystano do obliczenia comiesięcznych strat (wykazanych w %) występujących w czasie przechowywania tych warzyw. Wyniki z badań z pomidorami i papryką posłużyły do oceny przydatności opakowań jednostkowych, wykonanych z nowych rodzajów folii (z mikroperforacją). Sprawdzono również wpływ niejonowych koloidów Cu i Ag (nanotechnologia) na trwałość przechowalniczą tych warzyw. Dodatkowo, uzyskane wyniki z badań z pomidorami wykorzystano do porównania trwałości przechowalniczej warzyw z uprawy ekologicznej i konwencjonalnej. e) przeprowadzone lustracje w gospodarstwach warzywniczych, wyposażonych w obiekty przechowalnicze, posłużyły do określenia ilości przechowywanych warzyw w wybranych rejonach Polski. 1. Ożarów Mazowiecki - w 4 obiektach - w komorach chłodniczych: ton cebuli, 750 ton kapusty głowiastej, 1200 ton marchwi, ok. 320 ton selera, 100 ton kapusty pekińskiej, 40 ton pietruszki, 20 ton pora, - w przechowalniach z aktywną wentylacją: 1000 ton cebuli i 100 ton kapusty głowiastej, - w przechowalniach z grawitacyjną wentylacją: 150 ton cebuli. 2. Województwo dolnośląskie w 5 obiektach - w komorach chłodniczych ok: ton marchwi, 140 ton selera, 25 ton kapusty pekińskiej, ton pietruszki, ton buraka ćwikłowego, - w przechowalniach z aktywną wentylacją: 450 ton marchwi, 5 ton selera, 20 ton pietruszki, - w kopcach: 850 ton buraka ćwikłowego, 100 ton selera, 300 ton kapusty głowiastej, 120 ton marchwi, 30 ton pietruszki. 3. Województwo kujawsko-pomorskie w 6 obiektach - w komorach chłodniczych (kontrolowana atmosfera): 150 ton cebuli, 230 ton kapusty głowiastej, 540 ton kapusty pekińskiej, - w komorach chłodniczych (normalna atmosfera): 200 ton cebuli, 400 ton kapusty głowiastej, ton marchwi, 950 ton selera, 350 ton kapusty pekińskiej, ton pietruszki, 150 ton buraka ćwikłowego i 20 ton pora, - w przechowalniach z aktywną wentylacją: 170 ton cebuli, 100 ton selera 300 ton buraka ćwikłowego, - w przechowalniach z grawitacyjną wentylacją: 100 ton kapusty głowiastej, - w kopcach: 100 ton selera, 20 ton pietruszki. 4. Województwo pomorskie w 5 obiektach - w komorach chłodniczych: 300 ton kapusty głowiastej, ton marchwi, ton selera, ton pietruszki, - w przechowalniach z aktywną wentylacją: 750 ton kapusty głowiastej, - w przechowalniach z grawitacyjną wentylacją: 150 ton cebuli, ton kapusty głowiastej, - w kopcach: 150 ton buraka ćwikłowego, ton marchwi i 300 ton kapusty głowiastej. Lustracja obiektów oraz informacje zebrane przy wypełnianiu specjalnie przygotowanej ankiety posłużyły do wstępnej oceny stanu przechowalnictwa warzyw w 4 rejonach Polski. Stwierdzono wyraźny postęp w przechowalnictwie warzyw, ponieważ większość producentów odstępuje od kopcowania warzyw korzeniowych i kapustnych (poza burakami ćwikłowymi) na rzecz przechowania w komorach chłodniczych lub przechowalniach z aktywną wentylacją. W dużych obiektach, w których przechowuje się marchew i pietruszkę, linie sortując - pakujące wyposażone są w nowoczesne szczotkarki oraz automatyczne urządzenia do ważenia i pakowania. 103

104 Wyniki uzyskane z doświadczeń przechowalniczych zamieszczone są w tabelach nr 1-6 W badaniach z kapustą głowiastą stwierdzono, że wraz z przedłużaniem okresu przechowywania obniżał się udział główek handlowych, natomiast wzrastały straty. Wyraźne obniżenie trwałości przechowalniczej kapusty głowiastej nastąpiło po 5 miesiącach w temperaturze 0 C, natomiast już po 3 miesiącach w temperaturze 5 C W badaniach z marchwią zaznaczył się wyraźny wpływ temperatury na jakość korzeni w czasie przechowywania. W temperaturze 0 C dopiero po trzech miesiącach stwierdzono wyrastanie naci (była jeszcze bardzo krótka 0,2 0,5 cm), natomiast w 5 C już po 1 miesiącu na 66.5 % marchwi stwierdzono widoczną nać. Straty, na które składały się: marchew nadgniła i zgniła oraz ubytki masy, były niskie w temperaturze 0 C i po 6 miesiącach przechowywania wynosiły 2,1%. W temperaturze 5 C straty znacznie wzrosły w czasie szóstego miesiąca przechowywania, na skutek gnicia marchwi, które stwierdzono na 10,4% korzeni. Cebula zarówno odm. Grabowska jak i Polanowska najdłużej utrzymywała dobrą jakość w temperaturze 0 C. W temperaturze tej stwierdzono najwyższy procent cebuli handlowej, a straty były spowodowane głównie przez ubytki masy. Cebula przez cały okres przechowywania nie wyrastała w szczypior, nie stwierdzono również znaczących strat spowodowanych przez choroby przechowalnicze. Nieznaczne wyrastanie w korzenie zanotowano dopiero po 5 miesiącach przechowywania, ale po 6 miesiącach wynosiło już dla odm. Grabowska 36,6%, dla odm. Polanowska - 19,2%. W temperaturze 5 C oraz w przechowalni cebula szybciej niż w temperaturze 0 C utraciła dobrą jakość ze względu na większe spękanie suchej łuski oraz wyrastanie w korzenie i szczypior. Pomidory z uprawy konwencjonalnej wykazały wyraźnie lepszą trwałość przechowalniczą niż z uprawy ekologicznej. Po 7 dniach składowania, na owocach z uprawy ekologicznej pojawiły się zagłębione plamy, świadczące o rozwijających się uszkodzeniach chłodowych. Niektóre owoce już po 7 dniach oceniono poniżej dolnej granicy przydatności do handlu. Przedłużając okres składowania, uszkodzenia na owocach uprawianych zarówno metodą ekologiczną jak i konwencjonalną powiększały się, ale widocznie gorszą jakość wykazywały owoce z uprawy ekologicznej. Oceniając testowane opakowania jednostkowe, wyraźnie najlepiej po 14 dniach prezentowały się pomidory w woreczkach z folii z mikroperforacją oraz folii PE bez perforacji. Oprysk zarówno owoców jak i wewnętrznej strony opakowań koloidami Ag i Cu nie wpłynęły na zahamowanie rozwoju chorób przechowalniczych pomidorów z uprawy ekologicznej. W przypadku uprawy konwencjonalnej, lepszą jakość przez 14 dni składowania utrzymały pomidory, do których po zbiorze zastosowano nanotechnologię (koloidy Ag lub Cu). Papryka przez 14 dni przechowywania zachowała bardzo dobrą i dobrą wartość handlową. Przez kolejne dwa tygodnie, jakość papryki uległa wyraźnemu obniżeniu ze względu na postępujące gnicie. Największe gnicie, a tym samym najniższą jakość stwierdzono dla papryki w skrzynkach wyłożonych folią PE, oraz w woreczkach z folii PE. Najmniejsze gnicie i najwyższą jakość utrzymała papryka w woreczkach z folii Xtend oraz na tackach styropianowych, owiniętych folią rozciągliwą. Pozbiorcze traktowanie papryki koloidami Ag i Cu (zarówno oprysk owoców jak i opakowań) nie wpłynęły w wyraźny sposób na ograniczenie gnicia, a tym samym na poprawę trwałości przechowalniczej owoców. Bezpośrednio po zbiorze, pomidory z uprawy ekologicznej zawierały nieco więcej suchej masy oraz witaminy C niż z uprawy konwencjonalnej. W owocach z uprawy konwencjonalnej stwierdzono natomiast dwukrotnie więcej likopenu niż w owocach z 104

105 uprawy ekologicznej. Pomidory z uprawy konwencjonalnej, składowane w woreczkach PE bez perforacji oraz na tackach styropianowych, zawierały najniższy poziom witaminy C. W pomidorach z uprawy ekologicznej, składowanych w woreczkach LC z mikroperforacją, stwierdzono najniższy poziom likopenu. Zastosowanie nanotechnologii nie wpłynęło na utrzymanie wyższych zawartości witaminy C i likopenu w czasie składowania pomidorów. Papryka zapakowana w woreczki PET, Xtend, oraz na tackach styropianowych, a także potraktowana zawiesiną koloidu Ag, wykazała najwyższy wzrost zawartości witaminy C podczas przechowywania. W owocach składowanych w woreczkach Xtend nastąpił wzrost, natomiast w traktowanych koloidem Cu spadek zawartości fenoli rozpuszczalnych podczas 14 dni składowania w temperaturze 8 C. UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH (REFERATY, POSTERY ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA) Tytuł posteru: Wpływ uprawy ekologicznej na trwałość przechowalniczą wybranych gatunków warzyw Autor: Maria Grzegorzewska Organizator: Akademia Podlaska, Katedra Warzywnictwa Miejsce: Siedlce Termin: czerwca 2010 r. Tytuł posteru: Wpływ etylenu na zahamowanie wyrastania cebuli (Alium cepa L.) Autor: Franciszek Adamicki, Ewa Badełek Organizator: Akademia Podlaska, Katedra Warzywnictwa Miejsce: Siedlce Termin: czerwca 2010 r. Wyjazd zagraniczny Kongres Ogrodniczy, Lizbona, Portugalia VIII 2010 r. dr Maria Grzegorzewska Celem wyjazdu było zapoznanie się kierunkami prowadzonych badań, uzyskanymi wynikami oraz sposobami wdrażania nowych osiągnięć do praktyki przez naukowe ośrodki ogrodnicze na świecie. W ramach zadania 5.3 szczególnie przydatne było uczestnictwo w obradach sympozjum SO2 - Postharvest technologyin the global market. W ramach sympozjum odbyło się 14 sesji tematycznych oraz 4 sesje posterowe. Sesje tematyczne dotyczyły: - wpływu pozbiorczych czynników i fazy dojrzałości zbiorczej na trwałość przechowalniczą owoców i warzyw - strat powstających w czasie przechowywania oraz organizacji dostaw owoców i warzyw na rynek - pozbiorczych technologii stosowanych w przechowalnictwie produktów ogrodniczych - cech sensorycznych owoców i warzyw - pozbiorczej fizjologii produktów ogrodniczych - chorób przechowalniczych 105

106 - krótkotrwałego składowania warzyw i owoców minimalnie przetworzonych - pozbiorczego traktowania owoców i warzyw ( 2 sesje) - przechowywania kwiatów - niedestrukcyjnych metod oceny jakości produktów ogrodniczych - oceny jakości produktów ogrodniczych - pozbiorczych uszkodzeń owoców i warzyw - kontrolowanej i zmodyfikowanej atmosfery stosowanej w przechowalnictwie owoców i warzy. W ramach sesji posterowych przedstawione zostało 298 doniesień zawierających wyniki dotyczące przechowalnictwa owoców, warzyw i kwiatów. PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: M. Grzegorzewska, E. Badełek2010Straty w czasie przechowywania cebuli, marchwi i kapusty głowiastej białej. Nowości Warzywnicze nr Wymierne rezultaty realizacji zadania 1/Liczba zlustrowanych obiektów przechowalniczych na terenie Polski - wartość docelowa miernika 20 - wartość zrealizowana miernika- 20 2/Liczba badanych gatunków warzyw: - wartość docelowa miernika 5 - wartość zrealizowana miernika- 5 3/ Liczba analiz chemicznych - wartość docelowa miernika 80 - wartość zrealizowana miernika- 80 4/ Liczba publikacji - wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Zadanie realizowane jest we współpracy z Ośrodkami Doradztwa Rolniczego oraz przedstawicielami firmy nasiennej Bejo Zaden, które pomogły w lokalizacji obiektów przechowalniczych warzyw w Polsce. Niektóre ODR-y zaoferowały pomoc przy wyborze ośrodków przechowalniczych do przeprowadzenia doświadczeń w ramach realizacji zadania nr

107 Obszar: Postęp Biologiczny Zadanie nr 6.5 pt. Poszukiwanie i tworzenie nowej zmienności genetycznej roślin warzywnych jako źródła odporności na stresowe czynniki biotyczne i abiotyczne oraz o większej wartości odżywczej i prozdrowotnej 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i założone cele na rok 2010 zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem. 2. Opis wykonania zadania Celem badań prowadzonych w bieżącym roku była ocena cech morfologicznych i użytkowych wybranych linii marchwi i kapusty głowiastej białej oraz przeprowadzenie selekcji i wytypowanie do dalszych badań genotypów o najbardziej korzystnych właściwościach gospodarczych. Dokonano jednocześnie wstępnej analizy cech morfologicznych form użytkowych kapusty pekińskiej pod kątem prowadzenia dalszych prac. 1) Ocena cech morfologicznych i użytkowych roślin marchwi i kapusty Badania przeprowadzono na polu doświadczalnym Instytutu Warzywnictwa w Skierniewicach. Marchew Obiektem badań było pięć linii marchwi, których zataśmowane nasiona wysiano w redlinach (po 200 sztuk nasion każda linia) w połowie maja. W celu zabezpieczenia przed niedoborami wody zastosowano nawadnianie kropelkowe. W trakcie okresu wegetacji oceniono następujące cechy morfologiczne liścia: długość, szerokość, podział blaszki liściowej i pokrój rozety liściowej. Po osiągnięciu przez rośliny dojrzałości zbiorczej, oceniono cechy morfologiczne i użytkowe korzeni wszystkich genotypów (Tabela 1, 2). Określono również strukturę plonowania badanych linii na podstawie procentowego udziału plonu handlowego i niehandlowego w plonie ogólnym (Wykres 1). Najwyższą średnią masę korzenia zanotowano u linii PWP 4 (14g), natomiast najdłuższe korzenie charakteryzowały linie PWP 3 i PWP 2 (22.8 i 22.4cm) (Tabela 1). Najmniej korzystnymi cechami pod względem kształtu korzenia charakteryzowała się linia PWP 1 (Tabela 2). Zanotowano u niej najbardziej spadziste ramiona, średnio wklęsłą głowę korzenia oraz ostre jego zakończenie (w klasach bonitacji odpowiednio: 1.5, 2.4, 3). Najlepszą strukturą plonowania odznaczały się dwie linie PWP 2 i PWP 3, u których stwierdzono największy udział plonu handlowego w plonie ogólnym wynoszący odpowiednio: 67.5 i 68.2% (Wykres 1). Do korzeni niehandlowych zaklasyfikowano sześć frakcji: korzenie rozwidlone, spękane, chore, nietypowe, drobne i uszkodzone mechanicznie, których udział w plonie niehandlowym oceniony był oddzielnie dla każdej frakcji. U wszystkich linii za wyjątkiem PWP 4 nie zanotowano korzeni chorych, mimo, że warunki atmosferyczne (długotrwałe i nawracające deszcze na przemian z bardzo wysokimi temperaturami) były korzystne dla rozwoju chorób infekcyjnych. Spośród wszystkich frakcji wchodzących w skład plonu niehandlowego największy udział stwierdzono dla frakcji korzeni drobnych. 107

108 Tabela 1. Cechy mierzalne korzeni linii marchwi Linia Masa (g) Długość (cm) Szerokość (cm) udział rdzenia w korzeniu (%) średnia V x średnia V x średnia V x PWP PWP PWP PWP PWP zakres x współczynnik zmienności (%) Tabela 2. Cechy morfologiczne korzeni linii marchwi Linia Powierzchnia 1 Kształt 2 Ramiona 3 Głowa 4 Zakończenie 5 średnia V x średnia V x średnia V x średnia V x średnia V x PWP PWP PWP PWP PWP zakres x współczynnik zmienności (%) 1 powierzchnia korzenia (od gładkiej -1 do silnie karbowanej-5) 2 kształt korzenia (od wrzecionowatego-1 do silnie stożkowatego-5) 3 kształt ramion korzenia (od spadzistych-1 do prostych-3) 4 kształt głowy korzenia (od silnie wypukłej-1 do silnie wklęsłej-5) 5 kształt zakończenia korzenia (od zaokrąglonego-1 do ostrego-3) Kapusta głowiasta biała W warunkach szklarniowych przeprowadzono wysiew oraz wyprodukowano rozsadę trzech linii kapusty głowiastej białej ocenionej pod względem korzystnych cech morfologicznych i użytkowych. Analizy 90 obiektów kapusty głowiastej białej, otrzymanej z trzech wybranych form użytkowych (IW70, IW80, IW90), dokonano w fazie dojrzałości zbiorczej główek na 108

109 podstawie szczegółowej analizy cech morfologicznych i użytkowych. Najwyższą masą główek charakteryzowały się obiekty otrzymane z formy użytkowej IW90 (1.6 kg), najniższą zaś z formy IW80 (0.9 kg) (Tabela 3). Również pod względem szerokości i wysokości główek najwyższymi wartościami tych cech odznaczały się genotypy otrzymane z formy IW90. Najkorzystniejszą proporcją długości głąba wewnętrznego do wysokości główki charakteryzowały się obiekty uzyskane z formy IW70 i IW80 (poniżej 0.4 wysokości główek). Najlepszym poziomem wypełnienia główki odznaczały się obiekty otrzymane z IW70. Również pod względem pokroju roślin kapusty głowiastej, najbardziej kompaktową formą charakteryzowały się obiekty z formy użytkowej IW70. Wszystkie badane obiekty charakteryzowały się długością wegetacji od 95 do 110 dni, najpóźniejszymi okazały się formy użytkowe IW90. Tabela 3. Cechy morfologiczne, użytkowe oraz zróżnicowanie wewnątrzliniowe form użytkowych kapusty głowiastej białej. Formy użytkowe IW 70 IW 80 IW 90 Liczba obiektów Średnia masa główek (kg) Zakres zmienności ( ) ( ) ( ) Szerokość główek (cm) Zakres zmienności ( ) ( ) (15-20) Wysokość główek (cm) Zakres zmienności (11-16) (12-15) ( ) Głąb wewnętrzny (cm) Zakres zmienności (5-7) (3.5-7) ( ) Kształt główki (wys/szer) Zakres zmienności ( ) ( ) ( ) Udział głąba wewn. w główce Zakres zmienności ( ) ( ) ( ) Wypełnienie wewnętrzne * Pokrój * Nalot woskowy * Długość wegetacji (dni od sadzenia) Poziom zróżnicowania wewnątrzliniowego * Liczba rozmnożonych genotypów *1 Wypełnienie wewnętrzne główek: 5 zbite, 3 średnie, 1 luźne *2 Pokrój rośliny: 5 zwarty, 3 średnio zwarty, 1 szeroki *3 Nalot woskowy liści: 5- silny, 3 średni, 1 słaby *4 Poziom zróżnicowania wewnątrzliniowego: 1 całkowite wyrównanie, 3 częściowe wyrównanie, 5 brak wyrównania wewnątrzliniowego 2) Ocena zmienności/wyrównania wewnątrz- i międzyliniowego na podstawie wyżej wymienionych cech Marchew Stwierdzono, że cechy morfologiczne i użytkowe korzenia były czynnikiem bardziej różnicującym badane linie niż cechy morfologiczne liścia. Wszystkie genotypy badanych linii były wyrównane pod względem pokroju roślin i nie wykazywały zróżnicowania (wg skali bonitacji: 2 pokrój półwzniesiony). Większe zróżnicowanie pomiędzy badanymi liniami zanotowano dla długości liścia i ogonka liściowego oraz szerokości liścia, których średni zakres wartości wynosił odpowiednio: 24-35cm, 10-19cm, 15-20cm. Największe zróżnicowanie międzyliniowe zanotowano dla wszystkich cech mierzalnych korzenia marchwi: masa, długość, szerokość i udział rdzenia w korzeniu. Zakres zmienności 109

110 dla masy korzeni był najwyższy i wynosił od 6g (PWP 1) do 14g (PWP 4) (Tabela 1). Nieco mniejsze zróżnicowanie zanotowano dla następujących cech morfologicznych korzenia: powierzchnia, kształt, ramiona, głowa, zakończenie (Tabela 2). Niskie współczynniki zmienności dla większości badanych cech korzenia świadczą o dużym wyrównaniu wewnątrz badanych populacji. Najwyższą zmienność wewnątrzliniową obserwowano dla masy korzenia (V=29-47%). Najmniejszym poziomem zróżnicowania wewnątrzliniowego charakteryzowała się linia PWP 3, u której zanotowano wartość współczynnika zmienność V=0% dla kształtu ramion, głowy i zakończenia korzenia. Kapusta głowiasta biała Wszystkie oceniane formy użytkowe kapusty głowiastej białej posiadały wysoki oraz średni poziom zróżnicowania międzyliniowego pod względem cech użytkowych. Zakres zmienności dla masy główek pomiędzy ocenianymi obiektami był wysoki i wahał się od 0.6 kg (IW80) do 2.1 kg (IW90) (Tabela 3). Oceniane formy użytkowe różniły się pod względem kształtu główek od kulistych i lekko wydłużonych dla IW70 i IW80 do lekko lub silnie spłaszczonych (0.7) dla IW90. Obiekty należące do IW90 były bardziej zróżnicowane pod względem tej cechy a długość głąba wewnętrznego wahała się od 5.5 do 9.5 cm. Wszystkie obiekty uzyskane z formy użytkowej IW70 były wyrównane pod względem wypełnienia i zwięzłości główek, pozostałe pojedynki były zróżnicowane od dobrze wypełnionych do średnio zwięzłych. Dla pojedynków z IW80 i IW90 obserwowano segregację pod względem pokroju roślin. Niższy poziom zróżnicowania wewnątrzliniowego obserwowano pod względem nalotu woskowego, gdzie słabszą intensywność tej cechy zanotowano dla obiektów z formy użytkowej IW80. Pod względem długości okresu wegetacji, liczonego od sadzenia na miejsce stałe do osiągnięcia dojrzałości zbiorczej, najwyższy stopień zróżnicowania pod względem tej cechy posiadały obiekty należące do IW70 ( dni). Na podstawie oceny cech morfologicznych i użytkowych badanych obiektów, najwyższy poziom zróżnicowania wewnątrzliniowego stwierdzono dla obiektów z IW90. Formy te segregowały zarówno pod względem masy główek, kształtu i długości głąba wewnętrznego jak również wypełnienia. Zróżnicowanie wewnątrzliniowe obiektów z formy IW70 i IW80 było na średnim poziomie (Tabela 3). Przeprowadzona analiza zróżnicowania międzyliniowego wykazała najwyższy poziom zmienności pod względem masy główek ( kg), szerokości główek ( cm) i ich kształtu ( ). Badane linie charakteryzowały się niskim i średnim zróżnicowaniem co do kształtu główek, długości głąba wewnętrznego, udziału głąba wewnętrznego w główce, wypełnienia wewnętrznego, pokroju oraz nalotu woskowego (Tabela 3). 3) Przeprowadzenie selekcji w obrębie linii Na podstawie oceny wszystkich cech morfologicznych badanych linii marchwi i kapusty przeprowadzono selekcję i wytypowano do dalszych etapów badań (jarowizacja, rozmnożenie) genotypów charakteryzujących się najkorzystniejszymi cechami użytkowymi. 4) Ocena wybranych linii marchwi pod względem wartości odżywczej Z punktu widzenia wartości odżywczych i prozdrowotnych najważniejszymi składnikami korzeni marchwi są ß karoten (źródło witaminy A) i ekstrakt wykazujące działanie profilaktyczne przy chorobach nowotworowych oraz regulujący przemianę materii. Celem badań była ocena poziomu zawartości ß karotenu, ekstraktu i poziomu wybarwienia korzeni w pięciu liniach marchwi na tle standardowej odmiany Kazan F1 o wysokiej zawartości ß karotenu. Bezpośrednio po zbiorze korzeni oznaczono zawartość ß karotenu wg metody opisanej przez Umiel i Gabelman (1971) oraz ekstraktu, a także wykonano pomiarów wskaźników barwy na aparacie Huntera w 10 korzeniach każdej z linii. Badane linie marchwi charakteryzowały się zróżnicowanym poziomem ß karotenu oraz ekstraktu (Tabela 3). Najwyższą zawartością tych składników (odpowiednio mg kg -1 i 110

111 15.7%), przewyższającą odmianę standardową Kazan F1, odznaczała się linia PWP 1. Poza tym u linii tej stwierdzono najwyższe wskaźniki barwy a i b, co wyróżnia ją intensywnym ciemnym wybarwieniem korzeni. U pozostałych linii zanotowano niższą zawartość ß karotenu ( mg kg -1 ) oraz ekstraktu ( ), a także jaśniejsze wybarwienie. Tabela 3. Wartość odżywcza linii marchwi. Linia Zawartość ß karotenu (mg kg -1 ) Ekstrakt (%) jasność L Barwa czerwoność a żółtość b PWP PWP PWP PWP PWP Kazan F1 kontrola ) Wytypowanie pojedynczych genotypów marchwi i kapusty o pożądanych cechach jakościowych i przeznaczenie ich do przechowania i jaryzacji celem rozmnożenia w następnym sezonie wegetacyjnym Przeprowadzona analiza badanych linii marchwi i kapusty pozwoliła na wytypowanie obiektów o najkorzystniejszych cechach użytkowych. W warunkach szklarniowych zostały rozmnożone wegetatywnie i przeznaczone do jarowizacji sadzonki odrostowe kapusty, natomiast wytypowane korzenie marchwi umieszczono w przechowalni celem ich jarowizacji w temperaturze 2 o C. Ogółem do rozmnożenia generatywnego przeznaczono: 60 obiektów kapusty (po 20 sadzonek z każdej linii) 450 obiektów marchwi (korzenie) Po okresie jarowizacji przeprowadzona będzie kolejna ocena jakości przechowalniczej korzeni marchwi oraz sadzonek odrostowych kapusty, która zdecyduje ostatecznie o wyborze obiektów do ich rozmnożenia generatywnego i wykonania dalszych prac hodowlanych. Dokonano jednocześnie wstępnej analizy cech morfologicznych i użytkowych kapusty pekińskiej pod kątem prowadzenia dalszych prac pozwoliła na dobór odpowiednich form uprawnych niezbędnych dla prowadzenia kolejnych etapów zadania. PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Kamiński P Gametoclonal and somaclonal variation among head cabbage androgenic lines of R1 and R2 generations obtained from Jaguar F1 hybrids. J.Agric. Scien. 2(2): Wymierne rezultaty realizacji zadania MIERNIKI dla zadania: 1/ Liczba obiektów ocenianych pod względem cech użytkowych: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba obiektów po selekcji do przechowywania i jaryzacji: - wartość docelowa miernika

112 - wartość zrealizowana miernika / Liczba obiektów do analiz wartości odżywczej: - wartość docelowa miernika 50 - wartość zrealizowana miernika- 50 4/ Liczba publikacji oddanych do druku: - wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Nawiązana współpraca z ośrodkami zagranicznymi przyczyniła się do poszerzenia zmienności genetycznej wybranych roślin warzywnych w zakresie ważnych gospodarczo cech użytkowych. Zadanie nr 6.6 pt. Identyfikacja markerów DNA sprzężonych z genami warunkującymi odporność na choroby stanowiące istotne zagrożenie w uprawie roślin warzywnych, przydatnych do selekcji genotypów odpornych 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem. 2. Opis wykonania zadania A) Ocena odporności linii rodzicielskich pomidora (odpornej na FORL) Wykonano badania odporności/podatności czterech linii pomidora: dwie linie odporne M3063, M3070 i dwie linie podatne A100, Motelle oraz jedna odmiana kontrolna, odporna na FORL (Blitz F 1 ) w warunkach sztucznej infekcji (fitotron) grzybem Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici (FORL). Kultura grzyba pochodziła z Instytutu Badań Rolniczych (INRA), Monfavet, Francja. Patogeniczność grzyba sprawdzono na roślinach linii A100, homozygotycznie podatnej na większość chorób pomidora, w tym na fuzaryjną zgorzel szyjki i podstawy łodyg. Każda linia reprezentowana była przez 30 roślin. Testowane rośliny zakażano w fazie pierwszego prawdziwego liścia wodną zawiesiną kultury patogena o stężeniu 2x10 6 zarodników/ml. Inokulację przeprowadzono poprzez zanurzenie korzeni siewek w zawiesinie zarodników przez 5 min. Po inokulacji siewki zostały wysadzone do substratu torfowego wymieszanego z piaskiem w stosunku 1:1 i umieszczone w warunkach kontrolowanych (temp. 25 o C dzień i 18 o C noc). Obserwację zdrowotności badanego materiału prowadzono po 21 dniach od inokulacji oceniając stopień porażenia części korzeniowej każdej rośliny wg pięciostopniowej skali porażenia: 0 bez widocznych objawów porażenia 1 lekkie odbarwienie korzeni, pojedyncze nekrotyczne plamki 2 silne zbrązowienie korzeni, kilka nekrotycznych plamek na korzeniu głównym i hypokotylu 112

113 3 silne zbrązowienie korzeni, kilkanaście nekrotycznych plam na korzeniu głównym i hypokotylu 4 bardzo silne zbrązowienie korzeni ze zlewającymi się nekrotycznymi plamami szyjki i korzeni prowadzące do zamierania roślin, oraz obliczono wskaznik podatności DSI (ang. disease susceptibility index) roślin na fuzaryjną zgorzel szyjki i podstawy łodyg ) według wzoru: gdzie: n liczba roślin w danej klasie porażenia p klasa porażenia k suma roślin w danej populacji Wyniki Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że dwie linie M3063 (DSI= 0.3) i M3070 (DSI=0.2) charakteryzowały się wyższą odpornością niż odmiana kontrolna Blitz F 1 (DSI=1.2). Linie te zostały przeznaczone do dalszych badań związanych z poszukiwaniem markerów DNA sprzężonych z genem Frl warunkującym odporność roślin pomidora na Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici. B) Izolacja DNA z roślin linii rodzicielskich pomidora : linia odporna i linia podatna Izolację genomowego DNA z grama liści pomidora wykonano wg. procedury opisanej dla zestawu DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen). DNA izolowano z 10 roślin każdej z dwóch linii rodzicielskich (M3063, M3070) odpornych na FORL, jednej linii podatnej (A100) oraz odmiany kontrolnej (Blitz F 1 ). Stężenie oraz czystość uzyskanego DNA określono w biofotometrze firmy Eppendorf oraz na 0,8% żelu agarozowym. Wyniki Wykonana izolacja DNA z roślin pomidora umożliwiła uzyskanie DNA o współczynniku OD 260 /OD 280 wynoszącym , które zostało wykorzystane do analizy polimorfizmu DNA form rodzicielskich (odpornej, podatnej). C) Ocena polimorfizmu DNA komponentów rodzicielskich przy użyciu starterów RAPD i ISSR Analiza RAPD Analizę polimorfizmu DNA komponentów rodzicielskich (linia odporna: M3063, M3070; linia podatna: A100), jako wstępny etap identyfikacji markerów RAPD (ang. Random Amplified Polymorphic DNA, losowo amplifikowane polimorficzne DNA), wykonano przy użyciu 60 starterów RAPD (Operon Technologies, Alameda, CA), serii OPA, OPB, OPC. Badano również 3 startery RAPD, wymienione w pracy Mc Nally i Mutschler (1997), które inicjowały powielanie fragmentów DNA na chromosomie 9 genomu pomidora. Były to startery RP407, RP252, RP261. Do amplifikacji DNA użyto mieszaniny reakcyjnej o objętości 20 µl, która zawierała 20mM Tris-HCL ph8.4, 50 mm KCL, 3 mm MgCl 2, po 0.1 mm każdego z deoksynukleotydów, 0.3µM startera, 1 U polimerazy Taq (Invitrogen), 0.001% żelatyny, 20 ng DNA. Reakcję PCR-RAPD przeprowadzono w termocyklerze GeneAmp 9700 zaprogramowanym następująco: 1 cykl 94 o C 1 min., 45 cykli: 92 o C 15 sek., 36 o C 25 sek., 72 o C 74 sek., 1 cykl 72 o C 5 min Produkty amplifikacji identyfikowane były elektroforetycznie w 1.4% żelu agarozowym w buforze TBE (Tris-boran-EDTA) po barwieniu bromkiem etydyny. 113

114 Wyniki Do analizy polimorfizmu DNA form rodzicielskich wykorzystano 60 starterów RAPD. Dla 5 starterów wykazano obecność słabo widocznych i mało powtarzalnych prążków. Pozostałe 55 starterów generowało od 2 do 9 fragmentów DNA. Ogółem otrzymano 850 fragmentów DNA o długości od 300 pz do 3000 pz. Zidentyfikowano 8 markerów RAPD jako wyróżniki linii odpornych M3063, M3070 i 6 markerów RAPD dla linii podatnej A100 (Tabela 1, Fot. 1, 2). 114

115 115

116 Tabela 1. Startery RAPD, które różnicowały linie rodzicielskie oraz długość zidentyfikowanych markerów RAPD Starter Długość markera RAPD (pz) Linia podatna Linie odporne OPA OPA OPA OPA OPA OPA OPA OPB OPC OPC OPC OPC RP RP obecność polimorficznego fragmentu DNA Identyfikacja markerów ISSR Badanie polimorfizmu DNA form rodzicielskich wykonano przy zastosowaniu 50 starterów ISSR (ang. inter simple sequence repeat, polimorfizm odcinków DNA pomiędzy mikrosatelitami), zestaw #9 (Biotechnology Laboratory, University of British Columbia, Vancouver). Mieszanina reakcyjna, o objętości końcowej 20µl, zawierała: 20 mm Tris-HCl ph 8.4, 50 mm KCl, 0.1% Triton X-100, 1.5% formaliny, 2.5 mm MgCl 2, po 0.2 mm każdego z deoksynukleotydów, 0.8 U Taq polimerazy (Invitrogen), 200 nm starter i 30 ng DNA. Amplifikację DNA przeprowadzono w termocyklerze GeneAmp 9700 w następujących warunkach: wstępna denaturacja w temperaturze 94 o C przez 1 min., a następnie 40 cykli złożonych z trzech etapów: denaturacja, 93 o C przez 20 sek., przyłączanie startera w temp. 42 o C przez 25 sek., synteza komplementarnej nici DNA w temp. 72 o C przez 75 sek., zakończenie syntezy DNA, 72 o C przez 5 min. Produkty amplifikacji rozdzielano elektroforetycznie na 1.4% żelu agarozowym w buforze TBE po barwieniu bromkiem etydyny. Wyniki Spośród 50 starterów ISSR amplifikację DNA z form rodzicielskich (M3063, M3070 i A100) 116

117 badanej populacji stwierdzono dla 40 starterów. Zidentyfikowano 250 fragmentów od długości od 350 do 2500 pz. Nie stwierdzono fragmentów DNA powielanych w sposób polimorficzny dla analizowanych form rodzicielskich. D. Otrzymanie roślin pokolenia F 1 Ze skrzyżowania dwóch form rodzicielskich : P 1 linia odporna M3070 x P 2 linia podatna A 100, otrzymano pokolenie F 1 E. Otrzymanie roślin pokolenia F 2 Z samozapylenia pokolenia F 1, uzyskanego z krzyżowania komponentów rodzicielskich: odpornego M3070 i podatnego A100, otrzymano mieszańcowe pokolenie F 2 F. Rozpoczęto analizę przydatności genotypów ogórka uzyskanych z różnych rejonów geograficznych świata, o krańcowo odmiennym poziomie odporności na mączniaka rzekomego, zróżnicowanych cechach użytkowych i różnym tle genetycznym. Wyselekcjonowane genotypy (linia podatna, linia odporna) będą stanowiły materiał wyjściowy do analizy polimorfizmu DNA komponentów rodzicielskich, jako wstępny etap identyfikacji markerów DNA. Przy użyciu zestawu NucleoSpin II (Machery-Nagel) wykonano izolację DNA z 10 roślin linii odpornej i 10 roślin linii podatnej. SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Temat szkolenia: Szkoła ekspresji genów, Organizator: Life Technologies Polska Sp. z o. o ul. Bonifraterska 17, Warszawa Termin szkolenie: Osoby uczestniczące: mgr Wojciech Szczechura Temat szkolenia: Seminarium CLC bio Analiza danych NGS w genetyce i genomice Organizator: Selvita Life Sciences Solutions, SA., ul. Bobrzyńskiego14, Kraków Termin szkolenie: Osoby uczestniczące: mgr Wojciech Szczechura PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Szczechura W., Staniaszek M Molecular markers in tomato. Review. Praca złożona do Vegetable Crops Research Bulletin 3. Wymierne rezultaty realizacji zadania MIERNIK (i) dla zadania: 1/ Liczba roślin ocenianych pod względem odporności na FORL: -wartość docelowa miernika 30 - wartość zrealizowana miernika- 30 :2/ Liczba izolacji DNA z roślin linii rodzicielskich: -wartość docelowa miernika - linia odporna 10 roślin - linia podatna - 10 roślin - wartość zrealizowana miernika: - linia odporna 10 roślin - linia podatna - 10 roślin 117

118 3/ Liczba starterów użytych do oceny polimorfizmu DNA metodą RAPD: -wartość docelowa miernika 60 - wartość zrealizowana miernika- 60 4/ Liczba starterów użytych do oceny polimorfizmu DNA metodą ISSR: -wartość docelowa miernika 50 - wartość zrealizowana miernika- 50 5/ Liczba publikacji -wartość docelowa miernika 1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Nie uwzględniono roli partnerów w realizacji zadania Zadanie nr 6.7 Poznanie czynników warunkujących odporność roślin warzywnych na patogeny (wirusy, grzyby, bakterie) z uwzględnieniem cech anatomicznych, cytologicznych i biochemicznych 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadadania i przyjete cele zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem. 2. Opis wykonania zadań 1. Selekcja i wytypowanie roślin do badań mikroskopowych na podstawiemakroskopowychzmian wywołanych przez stresotwórcze czynniki biotyczne i abiotyczne. A. Ocena makroskopowa zdrowotności populacji roślin sześciu gatunków warzyw przeznaczonych do badań mikroskopowych. Analizowano w 2010 rokunastępujące gatunki roślin warzywnych: ogórek, pomidor, kapusta pekińska, kalafior, brokuł i marchew. Na drodze selekcji, po makroskopowejocenie, wytypowano do badań mikroskopowych rośliny zdrowe i z objawami różnych chorób infekcyjnych oraz z objawami choroby fizjologicznej tipburn (rośliny kapusty pekińskiej- Tabela 1). W obrębie tych gatunków analizie mikroskopowej poddano 89 rośliny, w tym 34 roślin zdrowych (kontrola) i 55 roślin z objawami czterech chorób infekcyjnych i jednej fizjologicznej (Tabela 2). Wykorzystano i zmodyfikowano trzy różne metody preparowania materiału roślinnego i różne mikroskopowe techniki z użyciem czterech typów mikroskopów: stereoskopowego, świetlnego, polaryzacyjnego i elektronowego mikroskopu skaningowego. 118

119 Tabela 1.Ocena makroskopowa wpływu nawozów dolistnych na zdrowotność i plon kapusty pekińskiej (2010). Obiekt Występowanie tipburn w skali VII 14.VI 21.VI 28.VI 5.VII Masa główki [dag] Kontrola 0,77 1,05 1,23 1,09 1, a Biochikol 0,59 1,14 1,27 0,91 0,82 x 90 a 2,5% Wapnovit 1,09 1,15 1,00 0,95 0,77 xx 108 a 1,5% Tytanit 0,77 1,09 0,91 0,77 0,68 xx 97 a 0,03% x, xx różnice istotne przy użyciu testu x 2 przy P = 0,05 i 0,01 w stosunku do podkreślonej kontroli. Makroskopowo widoczne na roślinie objawy choroby są powodowane zmianami destrukcyjnymiw obrębie komórek roślin podatnych na choroby. Proces destrukcji komórek roślin odpornych na choroby jest hamowany, kiedy patogen nie może rozwijać się z powodu niekorzystnych warunków metabolicznych powodowanych przez czynniki genetyczne lub stymulowanych przez egzogennie zastosowane środki. Modyfikację stopnia podatnościrośliny na czynniki chorobotwórcze mogą powodować warunki uprawy takie jak wilgotność, temperatura, światło i nawożenie. Wykazano, że zastosowanie odpowiedniego nawożenia dolistnego kapusty pekińskiej ograniczyć może występowanie tipburn choroby fizjologicznej spowodowanej niedoborem wapnia, czy deficytem wody w roślinie (Tabela 1). Tabela 2.Zestawienie zrealizowanych w 2010 roku analizzadania 6.7 P.W Gatunek Liczba zbadanych roślin zdrowych i chorych Ogórek 5 i 12= 17 Rodzaj choroby Mączniak prawdziwy, Mączniak rzekomy Liczba metod i technik Liczba fragmentów tkanek do analiz mikroskopowych Liczba analizowanych obiektów w mikroskopie skaningowym Marchew 2i6= 8 Alternaria Kapusta pekińska 4 i 16=20 Pomidor 16 i 21 = 37 Tipburn Alternaria Mączniak Prawdziwy, Bakterioza Kalafior 4-zdrowe 2 30 Brokuł 3-zdrowe Suma 27 i 55 =

120 Mikroskopowa ocena reakcji tkanek i komórek czterech gatunków warzyw na najczęściej występujące choroby infekcyjne pochodzenia grzybowego i bakteryjnegooraz na zmiany fizjologiczne spowodowane abiotycznymi czynnikami środowiska. B. Wyizolowanie tkanek i przyżyciowe badania mikroskopowe zmian destrukcyjnych w obrębie komórek zainfekowanych. Wyizolowano 3260 fragmentów liści pochodzących z 89 roślin czterech gatunków warzyw (Tabela 2). Po makroskopowej ocenie zdrowotności roślin (Fot.1,2) przeprowadzono wstępną analizę zmian chorobowych przy użyciu mikroskopu stereoskopowego (Fot.3,4). Następnie porównywano strukturę komórkową liści roślin zdrowych i chorych w poszukiwaniu różnic w budowie między nimi na poziomie mikroskopu świetlnego i elektronowego. Analizowano również morfologię patogenów z wykorzystaniem elektronowego mikroskopu skaningowego (metoda III) pod kątem oceny symptomów hamowania ich rozwoju na roślinach z cechami odporności determinowanymi genetycznie bądź przez stymulatory egzogenne (Fot.5,6). Metoda izolowania epidermy liści (metoda II) dobrze eksponuje haustoria grzyba (strzępki infekcyjne) - sprawcy mączniaka prawdziwegoi zniszczone komórki epidermy liścia rośliny żywicielskiej, których liczba świadczy o stopniu podatności atakowanej rośliny. Analiza z wykorzystaniem tej metody pozwoliła między innymi na identyfikację roślin pomidora podatnego i odpornego na mączniak prawdziwego oraz na izolację wszystkich patogenów z powierzchni liścibadanych roślin (Fot.7,8). Sporządzanie metodą parafinową preparatów krojonych barwionych safraniną i zielenią jasną dają najlepsze rezultaty w ocenie struktury wewnętrznej liści roślin zdrowych z uwzględnieniem wielkości komórek czy też grubości poszczególnych warstw tkanek oraz stopnia ich zniszczenia pod wpływem patogenów czy innych czynników destrukcyjnych (Fot.9,10,11,12). C. Przygotowanie preparatów histologicznych i ich analiza z użyciem kilku technik mikroskopowych. Materiał imetody badań mikroskopowych Opracowano metody izolowania, utrwalania i barwienia fragmentów liści roślin zdrowych dla poznania ich budowy i wyeksponowania różnic w strukturze tkanek zdrowych i chorych. Zidentyfikowano zmiany destrukcyjne w obrębie komórek roślin zainfekowanych, podatnych na czynniki chorobotwórcze i porównano je z reakcją komórek liści zdrowych nie wykazujących tego typu zmian destrukcyjnych. Do realizacji tego etapu zadania wykorzystano różne metody preparowania tkanek roślinnych oraz kilka technik mikroskopii świetlnej (mikroskop stereoskopowy, polaryzacja, fluorescencja, kontrast fazowy) i elektronowy mikroskop skaningowy. Materiał stanowiły zarówno liście roślin zdrowych jak i z makroskopowymi objawami zmian chorobowych u różnych odmian i linii hodowlanychpomidora, ogórka, marchwi i kapusty pekińskiej wyprodukowanych w doświadczeniach szklarniowych i warunkach polowych przez współautorów zadania P.W. 6.7Wykorzystano trzy metody przygotowania materiału do badań mikroskopowych modyfikowanych dla potrzeb eksponowania zmian na poziomie komórki czy tkanki. Modyfikacje opracowań metodycznych dotyczyły głównie: stężenia, czasu aplikacji i ph utrwalaczy, barwników orazśrodków odwadniających i dostosowane byłydo analizowanego gatunku. Metoda I Sporządzenie preparatów histologicznych metodą parafinową modyfikacja własna metody Utrwalanie materiału: Fragmenty liści wielkości 10x10 mm umieszczano na 48 godzin w małych butelkach z utrwalaczem CrAF(kwas chromowy, kwas octowy, formalina 40%). 120

121 Płukanie: Po utrwaleniu fragmenty liści traktowano wodą destylowaną 3 x 0,5godz. Odwadnianie:Wypłukany materiał odwadniano 4 dni w alkoholu etylowymzachowując jego następujące stężenia: 20%, 40%, 60%, 80%, 90%, 96%, 99,8%. Następnie traktowano materiał mieszaniną alkoholu etylowego 99,8% z ksylenem zachowując następujące proporcje składników:3 : 1, 1 : 1, 1 : 3. Ostatni etap to traktowanie (3 x) materiału ksylenem po 1 godzinie. Zatapianie w parafinie:fragmenty liści przetrzymywano w ciekłej parafinie o temp. ok. 40 o Cprzez24 godz.i przez 72 godz. w temp. ok. 60 o C. Po zastygnięciu parafiny formowano bloczki zawierające materiał roślinny. Krojenie: Krojono bloczkiparafinowe z materiałemprzy pomocy mikrotomuobrotowego Minota (prod. Reichert). Grubość skrawka wynosiła µm (w zależności od gatunku rośliny). Pokrojony materiał przenoszonona szkiełka podstawowe i suszonoprzez 2 doby. Barwienie: Parafinę z pokrojonychskrawków usuwano z tkanek liści przy pomocy ksylenu. Następnie nawadniano materiał w szeregu alkoholi : 99,8% - 20% i poddawano procedurze barwienia safraniną ( barwnik zasadowy barwiący wybiórczo tkanki na kolor czerwony) i fast green (barwnik kwaśny barwiący tkanki na kolor zielony) zamykano szkiełkiem przykrywkowym przy pomocy balsamu kanadyjskiego (żywica naturalna) jako środek polimeryzujący w twardą spoinę. Tak spreparowany materiał krojony stanowimikroskopowy preparat histologiczny. Histologiczne preparaty analizowano i fotografowano przy pomocy mikroskopu świetlnego NIKON ECLIPSE 80i z wykorzystaniem światła przechodzącego i spolaryzowanego w LaboratoriumCytologicznym Pracowni Hodowli i BiotechnologiiInstytutu Warzywnictwa. Metoda II Badanie epidermy izolowanej z liścia ogórka taśmą klejącą Do analizowania zniszczonych komórek epidermy przez strzępki grzyba zastosowano metodę izolowania tej tkanki z górnej strony liściprzy użyciu taśmy klejącej Przylepione do przezroczystej taśmy klejącej typu Scotch fragmenty epidermy barwiono 2% błękitem toluidyny w 1% roztworze wodnymczteroboranu sodu (boraksu), nakładano na szkiełka podstawowe i po zamknięciu w glicerynie komórkianalizowano i fotografowano ich zmiany morfologiczne z zastosowaniem mikroskopu świetlnego NIKON ECLIPSE 80i z wykorzystaniem światła przechodzącego przy powiększeniu 400x. Metoda III Preparowanie liści do badania mikromorfologii powierzchni epidermy przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego Fragmenty liści po utrwaleniu w utrwalaczu CrAF i odwodnieniu w etanolu ( do etanolu 99,8 % podobnie jak materiał do metody parafinowej) suszony był w aparaciecpd (Critical Point Drying) przy użyciu CO 2, a następnie napylany złotemi badany przy wykorzystaniu elektronowego mikroskopu skaningowego JEOL JSM-S1. Zmodyfikowano kilka standardowych metod preparowania liści roślin warzywnych (liście zdrowe 6 gatunków i z objawami różnych chorób 4 gatunki) do analiz mikroskopowych Scharakteryzowano zmiany morfologiczne komórek i tkanek roślin żywicielskich wywołane działaniem różnych stresotwórczychczynników pochodzenia biotycznego (grzyby, bakterie) i abiotycznego (deficyt wapnia i stres wodny) 121

122 Poznano relacje morfologiczne między zasiedlaniem komórek przez patogeny, a stopniem podatności różnych gatunków i odmian roślin warzywnychna infekcyjne czynniki sprawcze Wykonano bogatą dokumentację fotograficzną przedstawiającą wyniki obserwacji makroskopowych i mikroskopowych liści roślin zdrowych i z relacji patogen roślina żywicielska na poziomie mikroskopu świetlnego i elektronowego (Fot.1-12) 2. Identyfikacja zmian w obrębie komórek i ich odniesienie do widocznych zaburzeń struktury organu rośliny. D. Ocena mikroskopowa zmian histologicznych spowodowanych stresotwórczymi czynnikami. Fot E. Badanie w elektronowym mikroskopie skaningowym interakcji międzykomórkowych patogen-gospodarz. Fot. 5, 6, 11, Fot.1. Liście różnych odmian pomidora bez makroskopowych objawów chorób infekcyjnych. Fot.2. Roślina ogórka odmiany Iwa z objawami mączniaka prawdziwego (biały nalot). 3 4 Fot.3,4. Fragmenty liści kapusty pekińskiej zdrowej (Fot.3) i z objawami czerni krzyżowych (alternarioza) (Fot.4) mikroskop stereoskopowy. Wstępna ocena porównawcza morfologii zmian powierzchniowych liścia. 122

123 5 6 Fot.5,6. Mikromorfologia patogena sprawcy mączniaka prawdziwego ogórka na powierzchni liścia rośliny podatnej (Fot.5) i rośliny traktowanej środkiem Grevit 200 SL 0,1% stymulującym degenerację patogena(fot.6) metoda III. 7 8 Fot.7. Epiderma liścia pomidora z widoczną jedną komórką nekrotyczną po infekcji grzybem wywołującym mączniaka prawdziwego metoda II. Fot.8. Zarodniki grzyba Alternaria ssp. wyizolowane z liści marchwi przy użyciu taśmy klejącej- metoda II Fot.9, 10. Przekroje poprzeczne liści ogórka po infekcji mączniekiem rzekomym rośliny odpornej-bez objawów zniszczeń tkanek (Fot.9) i rośliny podatnej na chorobę z nekrotycznymi objawami zniszczeń miękiszu palisadowego (Fot.10) metoda I. 123

124 11 12 Fot.11. Zniszczenia epidermy (perforacje komórek) liścia pomidora podatnego na bakteriozę elektronowy mikroskop skaningowy metoda III. Fot.12. Zniszczenia zarodników mączniaka prawdziwego na powierzchni liścia pomidora rośliny odpornej na patogena - elektronowy mikroskop skaningowy metoda III. UDZIAŁ W KONFERENCJACH, SYMPOZJACH I WARSZTATACH KRAJOWYCH: Tytuł posteru: Nawozy dolistne i stymulatory w zwiększaniu zdrowotności kapusty pekińskiej Autor: Dyki B., Stępowska A.A., Borkowski J. Organizator: Instytut Warzywnictwa im. Emila Chroboczka w Skierniewicach Miejsce: Skierniewice Termin: 21 październik 2010r. PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Dyki B., Sobolewski J Mączniaki prawdziwe i rzekome podobieństwa i różnice. Hasło ogrodnicze. Marzec 2010: Sobolewski J., Dyki B Mączniaki rzekome warzyw. Hasło ogrodnicze. Marzec 2010: Wymierne rezultaty realizacji zadań MIERNIKI dla zadania: 1/ Liczba analizowanych gatunków: - wartość docelowa miernika -6 - wartość zrealizowana miernika - 6 2/ Liczba analizowanych roślin zdrowych i chorych: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba fragmentów tkanek do analiz mikroskopowych (mikroskop świetlny): - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika

125 4/ Liczba analizowanych obiektów w elektronowym mikroskopie skaningowym: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba publikacji oddanych do druku: -wartość docelowa miernika-1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadań (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) W realizacji zadania nie przewidziano współpracy partnerów Zadanie nr 6.8 pt. Opracowanie metod oceny i selekcji roślin oraz wyodrębnienie źródeł odporności na najważniejsze patogeny roślin warzywnych 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele zrealizowano zgodnie z harmonogramem 2. Opis wykonania zadania Zakres merytoryczny zadania wg wniosku o przyznanie środków budżetowych na 2010r. 1) Pozyskanie izolatów grzyba z rodzaju Alternaria sp. W bieżącym roku zgromadzono kolekcję Alternaria liczącą 13 obiektów, w tym: 3 A. brassicae, 3 A. brassicicola, 4 A. solani, 3 A. alternata. Izolaty Alternaria sp. pochodziły zarówno z Banków Patogenów, jak i również zostały wyizolowane z zainfekowanych organów roślin kapustowatych i pomidora, sukcesywnie pozyskiwanych w trakcie trwania sezonu wegetacyjnego. Kultury grzybów z rodzaju Alternaria nie wykazują spontanicznej sporulacji w warunkach in vitro, dlatego wykorzystano różnorodne metody (opracowane na bazie dostępnych danych literaturowych) w celu indukcji zarodnikowania zgromadzonych izolatów. U trzech obiektów A. solani i trzech A. brassicicola zaindukowano zarodnikowanie, pomimo intensywnych prób w pozostałych izolatach nie udało się uzyskać sporulacji. W związku z tym konieczne jest prowadzenie dalszych prac w celu poszukiwania odpowiedniej metody indukcji zarodnikowania dla tych opornych obiektów oraz dalsze pozyskiwanie nowych izolatów Alternaria sp. w kolejnych latach realizacji tematu. 2) Przygotowanie materiału roślinnego (pomidor i kapusta głowiasta) o zróżnicowanym poziomie odporności/podatności na choroby wywołane przez Alternaria sp. W ramach realizowanego zadania zgromadzono materiał roślinny (pomidor, kapustowate) o zróżnicowanym poziomie odporności/podatności na choroby wywołane przez Alternaria sp. Zgromadzony materiał wykorzystano w ocenie właściwości chorobotwórczych izolatów w warunkach laboratoryjnych oraz do oceny nasilenia objawów chorobowych wywołanych przez grzyby z rodzaju Alternaria w warunkach naturalnej infekcji w polu. 125

126 W celu określenia poziomu odporności/podatności na alternariozy wybranych linii pomidora i roślin kapustowatych w warunkach naturalnej infekcji grzybami z rodzaju Alternaria sp., założono doświadczenie na polu doświadczalnym Instytutu Warzywnictwa. Badania przeprowadzono na 37 dzikich i uprawnych linii pomidora (L. arcanum, Lycopersicon pimpinellifolium, L. peruvianum, L. hirsutum, L. hirsutum f. glabratum, L. esculentum v. cerasiforme, L. esculentum) oraz na pięciu liniach Brassica oleracea var. capitata. Ocena polowa linii pomidora pod względem poziomu porażenia/odporności na alternariozę w warunkach naturalnej infekcji Zmienne warunki atmosferyczne (okresy podwyższonej wilgotności, spowodowane długotrwałymi i nawracającymi deszczami na przemian z bardzo wysokimi temperaturami) w okresie wegetacyjnym bieżącego roku wyraźnie determinowały tempo infekcji chorób, szczególnie pochodzenia grzybowego na roślinach pomidora. Stosunkowo wilgotny i ciepły czerwiec sprzyjał rozwojowi grzybów A. solani i A. alternata, które odpowiedzialne są za wywoływanie objawów chorobowych na roślinach pomidora określanych ogólnie jako alternariozy. Warunki te były również korzystne dla rozwoju innej choroby o bardzo dużej szkodliwości w uprawie pomidora, a mianowicie zarazy ziemniaka, której sprawcą jest organizm grzybopodobny P. infestans. Ze względu na występowanie obu tych chorób trudno było jednoznacznie ocenić stopień podatności/odporności badanego materiału roślinnego na alternariozy. W przypadku czterech linii dzikich gatunków Lycopersicon, pozyskanych z Banku Genów oraz trzech linii pomidora uprawnego hodowli IWarz było to niemożliwe ze względu na całkowitą defoliację roślin wskutek porażenia przez P. infestans. Utrudniona ocena poziomu odporności w warunkach naturalnej infekcji na skutek występowania wielu chorób jednocześnie w uprawie polowej pomidora wskazuje na konieczność opracowania metod testowania odporności na alternariozy w warunkach laboratoryjnych. Pod koniec sierpnia przeprowadzono ocenę podatności roślin pomidora na alternariozy na podstawie procentowego porażenia powierzchni liści, łodyg oraz owoców według dziewięciostopniowej skali bonitacji (1-brak objawów, 9-porażenie w 100%). Wśród dzikich gatunków Lycopersicon obserwowano wyraźne zróżnicowanie pod względem odporności roślin na alternariozy (Tabela 1). W tej grupie największe nasilenie objawów chorobowych notowano na liściach i łodygach linii L. esc. v. cerasiforme LA 2416 (DSI liście = 6.60; DSI łodyga = 5.60), przy jednoczesnym braku porażenia owoców. Do najbardziej odpornych zaliczono linię L. hirsutum LA 1033 oraz L. peruvianum LA 1983, na roślinach których nie stwierdzono objawów choroby. Bardzo wysoką odpornością na alternariozy wyróżniły się również dwie inne linie L. peruvianum: LA 1365 i LA 1395, u których obserwowano tylko śladowe porażenie liści. Reakcja linii hodowli Instytutu Warzywnictwa na porażenie przez alternariozy w warunkach polowych była mało zróżnicowana (Tabela 1.). Wszystkie z badanych 15 linii wyróżniło się wysokim poziomem odporności na chorobę (DSI = ), zbliżonym do najbardziej odpornej z dzikich gatunków linii LA1033 (DSI =1.0). Należy podkreślić, że na owocach większości badanych linii zarówno L. esculentum, jak i dzikich gatunków Lycoperscicon, nie obserwowano objawów chorobowych. 126

127 Tabela 1. Reakcja linii dzikich gatunków Lycopersicon oraz pomidora uprawnego na alternariozę w warunkach naturalnej infekcji Linia DSI liść łodyga owoc Średnia L. pimpinellifolium WV L L LA L. peruvianum LA LA LA LA 1910* LA 1929* LA LA 2744* LA L. hirsutum glabratum LA L. hirsutum LA LA LA 2650* L. arcanum PE 33/2/ L. esc. v. cerasiforme LA LA L. esculentum PWA 1/2/ PWA 1/2/ PWA 1/4/ PWA 2/2/ PWA 2/2/ PWA 2/2/ PWA 2/2/ PWA 2/5/ PWA 3/1/ PWA 3/1/ PWA 3/1/ PWA 5/1/ PWA 7/1/ PWA 7/1/ PWA 7/4/ PWA 14* PWA 15* kontrolna odmiana podatna Rumba* * brak możliwości oceny ze względu na całkowite porażenie linii przez P. infestans 127

128 Ocena polowa linii kapusty głowiastej białej pod względem poziomu porażenia/odporności na czerń krzyżowych w warunkach naturalnej infekcji W warunkach naturalnej infekcji określono poziom odporności/podatności na czerń krzyżowych (Alternaria brassicae/alternaria brassicicola) pięciu form użytkowych kapusty głowiastej białej. Oceny dokonano w dziewięciostopniowej skali bonitacyjnej na podstawie poziomu porażenia liści zewnętrznych w fazie dojrzałości zbiorczej roślin (Tabela 2). Wybrane formy użytkowe charakteryzowały się dobrą jakością główek, zróżnicowanym plonowaniem oraz wyrównaniem wewnątrzliniowym. Różniły się jednak między sobą pod względem wczesności, barwy liści, nalotu woskowego, pokroju roślin oraz innych cech morfologiczno anatomicznych mogących posiadać pośredni wpływ na podatność na porażenie przez grzyby z rodzaju Alternaria. Pod względem poziomu odporności na czerń krzyżowych większość badanych obiektów była wyrównana, a poziom zróżnicowania pomiędzy nimi wahał się w sąsiadujących przedziałach skali porażenia. Najwyższym poziomem odporności charakteryzowały się linie IW oraz IW (DSI odpowiednio 1.2 oraz 1.3) posiadające jedynie sporadyczne, niewielkie plamki na zewnętrznych liściach. Linie IW oraz IW (DSI = 1.5 oraz 2.4) były porażane przez grzyby z rodzaju Alternaria w niewiele wyższym stopniu. Najwyższym poziomem porażenia odznaczały się genotypy linii IW (średni wskaźnik porażenia - 4.9). W populacji tej stwierdzono także największe zróżnicowanie obejmujące rozrzut obiektów w trzech klasach porażenia (4-6). Tabela 2. Stopień porażenia roślin pięciu linii kapusty głowiastej białej przez grzyby z rodzaju Alternaria Linia Udział roślin w klasach porażenia DSI IW IW IW IW IW ) Określenie zdolności chorobotwórczych (patogeniczność, wirulencja) zgromadzonych izolatów na genotypach odpornych i podatnych pomidora i kapusty głowiastej białej Dokonano wstępnej oceny zdolności chorobotwórczych (patogeniczność, wirulencja) zarodnikujących izolatów Alternaria (po trzy - A. solani i A. brassicicola). Patogeniczność oraz wirulencję badanych izolatów określono na genotypach odpornych i podatnych (pomidor oraz kapustowatych) z wykorzystaniem testów listkowych. Ocena zdolności chorobotwórczych izolatów A. solani Określono poziom wirulencji trzech izolatów A. solani, u których wywołano zarodnikowanie, na podatnej odmianie pomidora Rumba zgodnie z zamieszczoną poniżej procedurą testu listkowego. Wirulencję każdego izolatu oceniono w sześciu, niezależnie przeprowadzonych testach listkowych. Inokulację wykonano przez naniesienie kropli zawiesiny zarodników (o stężeniu 1x10 5 /ml) na listki ułożone w kuwetach fotograficznych na wilgotnej bibule, dolną stroną ku górze. Zainfekowane listki inkubowano w temperaturze 26 o C/18 o C (dzień/noc) oraz wilgotności względnej % w ciemności przez okres 24h. Po tym czasie listki odwrócono i dalej inkubowano w tych samych temperaturach przez okres 6 dni przy 12-godzinnym 128

129 fotoperiodzie. Następnie dla każdego listka mierzono średnicę plamy nekrotycznej. Stwierdzono wyraźne różnice w nasileniu objawów chorobowych na listkach odmiany Rumba w zależności od użytego izolatu (Tabela 3), co może wskazywać na zróżnicowanie genetyczne tych izolatów. Najwyższą wirulencją wyróżnił się izolat o numerze , u którego obserwowano plamy o największej średnicy. Pozostałe dwa izolaty charakteryzowały się niższym poziomem wirulencji, o czym świadczyły plamy nekrotyczne o wyraźnie mniejszej średnicy. Należy podkreślić, że taką zależność w różnicach wirulencji pomiędzy izolatami obserwowano we wszystkich sześciu przeprowadzonych testach. Tabela 3. Poziom wirulencji trzech izolatów A. solani na odmianie pomidora Rumba Izolat Średnia średnica plamy nekrotycznej (mm) Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 Test 6 Średnia z testów Ocena zdolności chorobotwórczych izolatów A. brassicicola Zdolności chorobotwórcze trzech izolatów A. brassicicola ( , , ) w testach listkowych oceniono na 25 liniach roślin kapustowatych (17 linii Brassica oleracea var. botrytis, 6 linii Brassica oleracea var. gemnifera, 2 liniach Brassica oleracea var. capitata) pozyskanych z Banku Genów oraz na 3 liniach kapusty głowiastej własnej hodowli (IW 08009, IW 21009, IW 02009). W tym celu na wilgotnej bibule ułożono listki z wcześniej przygotowanej rozsady i na każdy z nich naniesiono kroplę inokulum o stężeniu zarodników 1x10 5 /ml. Optymalne stężenie zarodników dobrano doświadczalnie. Testy przeprowadzono w temperaturze 25 C. Listki umieszczono w ciemnych komorach o wilgotności względnej około 99% i inkubowano przez 24 godz. w ciemności. Następnie listki odwrócono i inkubowano przez kolejne 24 godziny w 12-godzinnym fotoperiodzie. Po tym czasie zmierzono średnicę plamy nekrotycznej na każdym listku. Na podstawie uzyskanych wyników zaobserwowano, że wszystkie trzy izolaty były patogeniczne dla badanego materiału. Stwierdzono natomiast wyraźne różnice w ich wirulencji (Tabela 4). Najwyższą wirulencję odnotowano dla izolatu , który wywoływał powstawanie plam nekrotycznych o największej średnicy. W następnej kolejności pod względem wirulencji mierzonej wielkością plamy nekrotycznej należy wymienić izolat o numerze Najmniejsze wartości dla badanego parametru obserwowano wówczas, gdy listki były inokulowane izolatem Wstępne wyniki uzyskane w testach listkowych wskazują na wyższą odporność trzech linii kapusty głowiastej hodowli IWarz (IW 08009, IW 21009, IW 02009) na porażenie trzema izolatami A. brassicicola w porównaniu z pozostałymi badanymi liniami. Dwie pozostałe linie kapusty głowiastej pochodzące z Banku Genów (296, Autum Hero) były podatne na izolaty i , które charakteryzowały się najwyższą wirulencją. 129

130 Tabela 4. Poziom wirulencji trzech izolatów A. brassicicola na wybranych liniach roślin kapustowatych Gatunek Brassica oleracea var. botrytis Brassica oleracea var. gemnifera Brassica oleracea var. capitata Odmiana/linia Średnia średnica plamy nekrotycznej [mm] Izolat A. brassicicola August Crop Fengshan Early Snowball Extra Early Snowball Early Pusa Katki Stor Dansk Ameliore D'orgeval Precoce Di Lesi Malmaison Pusa Snowball Yeh Erh Fu Swiss Hsui Chiu All The Year Round Early Half Tall Rous Lench Orion Parsifal Convent Garden Prince Askold Autumn Hero IW IW IW Izolaty o najwyższej wirulencji zostaną wykorzystane jako materiał infekcyjny przy optymalizacji parametrów w metodach oceny poziomu odporności roślin kapustowatych na alternariozy w następnych testach fitopatologicznych. 4) Rozmnożenie genotypów charakteryzujących się najwyższym oraz zróżnicowanym poziomem odporności. Przeprowadzona ocena poziomu porażenia dzikich i uprawnych linii pomidora oraz kapusty głowiastej białej przez grzyby z rodzaju Alternaria w warunkach naturalnej infekcji pozwoliła na dokonanie wyboru genotypów charakteryzujących się najwyższym poziomem odporności (klasy 1 i 2). W przypadku linii pomidora uprawnego hodowli IWarz wyselekcjonowano 10 pojedynczych roślin, które poddano hodowli wsobnej w warunkach polowych. Natomiast linie dzikich gatunków pomidora: L. peruvianum, L. arcanum i L. hirsutum ze względu na 130

131 występowanie barier samoniezgodności i niezgodności krzyżowej, rozmnożono metodą skrzyżowań siostrzanych w warunkach szklarniowych (5 obiektów). W obrębie linii kapusty głowiastej dokonano wyboru genotypów charakteryzujących się niższym poziomem porażenia główek w fazie wegetatywnej (10 obiektów), co w kolejnych etapach badań pozwoli na ich rozmnożenie. W sumie w pomidorze i w kapuście głowiastej białej rozmnożono 49 obiektów. Wyselekcjonowane i rozmnożone rośliny zostaną poddane analizie pod kątem ich wykorzystania jako potencjalnych źródeł odporności na grzyby z rodzaju Alternaria. PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Kozik E.U. Ostrzyżek I., Szczechura W Alternaria solani patogen pomidora i perspektywy hodowli odmian odpornych. Postępy Nauk Rolniczych 4: Wymierne rezultaty realizacji zadania Miernikidla zadania 1/ Liczba zgromadzonych izolatów grzyba Alternaria sp., ocenianych pod względem patogeniczności i wirulencji: - wartość docelowa miernika -6 - wartość zrealizowana miernika - 6 2/ Liczba obiektów testowanych pod względem odporności na choroby wywołane przez Alternaria sp.: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba obiektów rozmnożonych: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba publikacji oddanych do druku: - wartość docelowa miernika -1 - wartość zrealizowana miernika Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Przy realizacji zadania korzystano z zasobów Banków Genów i ośrodków naukowych, skąd pozyskano linie roślin oraz izolaty patogenów. Jednostkami tymi są: - GEVES, Francja - USDA, ARS Plant Genetic Resources Unit, USA - CBS, Holandia 131

132 Zadanie nr 6.9 pt. Ocena wartości użytkowej dwóch systemów męskosterylności cytoplazmatycznej i cytoplazmatycznojądrowej roślin kapustowatych, marchwi oraz męskiej sterylności pomidora 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjęte cele zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem. 2. Opis wykonania zadania Zakres merytoryczny zadania wg wniosku o przyznanie środków budżetowych na 2010r. - Tematy szczegółowe: 1) Ocena cech morfologicznych i użytkowych genotypów pomidora, kalafiora i marchwi, charakteryzujących się cechą męskiej sterylności oraz płodnych form dopełniających w fazie generatywnej. Materiałem wyjściowym do badań nad cechą męskiej sterylności pomidora determinowaną genem ms -10 było pięć linii pokolenia F2. W fazie siewek rośliny badanych populacji poddano analizie pod względem cechy zielonego hipokotylu uwarunkowanej genem a, będącej markerem sterylności dla genu ms -10. Rozkład roślin, jaki otrzymano w wyniku przeprowadzonej oceny pod względem występowania antocyjanu przedstawiono w Tabeli 1. Tabela 1. Ocena fenotypowa badanych linii pod względem wybarwienia hipokotylu Linia Udział roślin z fioletowym hipokotylem (a+a+) z zielonym hipokotylem (aa) PWS PWS PWS PWS PWS Z każdej badanej populacji wytypowano po 10 roślin z cechą zielonego hipokotylu (aa), które ze względu na sprzężenie zaklasyfikowano jako genotypy z genem ms -10. Dodatkowo z każdej populacji wysadzono po trzy rośliny z cechą fioletowego hipokotylu (a+a+), które jako rośliny płodne były donorami pyłku dla roślin sterylnych ms -10. Kolekcję 200 form użytkowych kalafiora wyprowadzonych z 7 linii męskosterylnych typu Brassica nigra, 3 linii cms typu Raphanus sativus oraz odpowiadające im formy dopełniające zostały wysadzone na polu doświadczalnym Instytutu Warzywnictwa w drugiej połowie maja. W trakcie wegetacji wszystkie genotypy zostały ocenione pod względem cech morfologicznych i użytkowych (Tabela 2). Najkrótszym okresem wegetacji (55 dni od sadzenia) odznaczały się genotypy CIW i linia dopełniająca IW 14226, najdłuższym zaś linie CIW i IW (100 dni). Masa róż poszczególnych form użytkowych była zróżnicowana i wahała się od 0,17 kg dla linii IW do 0,65 kg dla linii IW Wszystkie genotypy z cytoplazmą R. sativus oraz ich formy dopełniające charakteryzowały się pożądanym dobry kryciem róż przez liście zewnętrzne oraz ich kulistym kształtem. Pozostałe genotypy z cytoplazmą B. nigra oraz ich formy dopełniające posiadały kształt spłaszczony lub kulisto spłaszczony oraz częściowe zakrycie róż przez liście zewnętrzne. Wszystkie oceniane formy użytkowe posiadały białą lub kremową barwę róż, różniły się jednak pod względem tendencji do przerastania i meszkowatości. Większość form użytkowych posiadała róże bez wad morfologicznych spowodowanych przerastaniem i 132

133 tworzeniem meszku, z wyjątkiem linii CIW 14226, IW 14274, CIW 14274, CIW 14291, CIW 3475, IW 3475, oraz CIW i formy dopełniającej IW Oceniane formy użytkowe charakteryzowały się dobrym wyrównaniem wewnątrzliniowym z wyjątkiem dwóch męskosterylnych linii CIW 14274, CIW oraz ich form dopełniających. Tabela 2. Cechy morfologiczne i użytkowe męskosterylnych i męskopłodnych genotypów kalafiora Linie męskosterylne /męskoplodne Wczesność (dni od sadzenia) Masa róży (kg) Krycie *1 Barwa róży *2 133 Przerastanie róży *3 Kształt róży *4 CIW , IW , CIW , IW , CIW , IW , CIW , IW , CIW , IW , CIW , IW , CIW , IW , CIW , IW , CIW , IW , CIW , IW , Krycie róży: 1 odkryte, 3 częściowe, 5- zakryte 2 Barwa róży: 0 - biała, 1 kremowa, 3 - żółta 3 Przerastanie: 0 brak, 1 słabe (meszek), 2 średnie 3 - silne 4 Kształt róży: 1 kulisty, 3 kulisto-spłaszczony, 5- spłaszczony 5 Wyrównanie: 1- całkowite, 2- częściowe, 3 brak wyrównania Wyrównanie linii *5 W ramach realizowanego tematu w 2010 oceniono cechy morfologiczne pięciu linii matecznych marchwi posiadających cechę cytoplazmatycznej męskiej sterylności rozmnażanych przy wykorzystaniu płodnych form dopełniających zarówno w warunkach szklarniowych jak i polowych. Oceny dokonano na 10 obiektach dla każdej z badanych form użytkowych. Po przeprowadzonej jarowizacji dla każdej z pięciu populacji męskosterylnych oraz męskopłodnych wyselekcjonowano korzenie o najbardziej pożądanych cechach morfologicznych. Płodne linie B i odpowiadające im komponenty męskosterylne wysadzono w pierwszej dekadzie stycznia w szklarni w celu oceny sterylności oraz uzyskania roślin nasiennych. Równocześnie w połowie maja badane populacje marchwi wysadzono na celem weryfikacji poziomu sterylności w warunkach polowych. Dokonano analizy cech morfologicznych kwiatów pod względem poziomu sterylności, wybarwienia i cech anatomicznych, prowadząc jednocześnie selekcję form całkowicie męskosterylnych. 2) Ocena anatomiczno-morfologiczna budowy kwiatów z uwzględnieniem cech warunkujących występowanie anomalii wpływających na redukcję męskich organów generatywnych lub innych mechanizmów zabezpieczających przed samozapyleniem. Na trzech kolejnych gronach każdej z roślin pomidora z cechą męskiej sterylności (aa) notowano liczbę: owoców beznasiennych, owoców nasiennych, powstałych w wyniku samozapylenia samoistnego oraz nasion (Tabela 3). Na podstawie tych mierników określono

134 następnie poziom sterylności wyselekcjonowanych roślin w obrębie każdej z badanych populacji. Tabela 3. Ocena fenotypowa badanych linii pomidora pod względem poziomu sterylności kwiatów Linia Średnia liczba z jednej rośliny nasion (szt.) owoców ogółem (szt.)* owoców beznasiennych (%) PWS PWS PWS PWS PWS *suma owoców beznasiennych i nasiennych, w wyniku samoistnego zapylenia wsobnego Brak owoców nasiennych u czterech z pięciu badanych linii świadczy o ich całkowitym poziomie sterylności, wynikającym z obecności sterylnego pyłku. U linii PWS3 pojawienie się owoców nasiennych powstałych w wyniku samozapylenia samoistnego wskazuje na częściową płodność pyłku. W celu uzyskania kwitnących roślin kalafiora oraz ich form męskosterylnych, dokonano wysiewu nasion w pierwszej dekadzie lutego po 20 roślin, które następnie przepikowano i uprawiano w 2 l. donicach ustawionych na matach podsiąkowych w szklarni. W połowie kwietnia, do izolatorów polowych o powierzchni 9 m 2, wysadzono po pięć najbardziej typowych roślin dla każdej z linii męskosterylnych i pięć roślin form dopełniających. Oceny poziomu sterylności form męskosterylnych oraz form męskopłodnych przeprowadzono od pierwszej połowy maja do końca czerwca po wytworzeniu pędów generatywnych. Na podstawie oceny cech morfologicznych kwiatów, stwierdzono całkowitą sterylność genotypów kalafiora ze sterylizującą cytoplazmą oraz brak innych anomalii anatomicznych w budowie kwiatów. Wysoki poziom stabilności tej cechy stwarza możliwości dalszego wykorzystania męskiej sterylności w uzyskiwaniu nowej zmienności genetycznej. Początek kwitnienia form męskosterylnych był wcześniejszy o około 10 dni w stosunku do form męskopłodnych. Ocena poziomu sterylności linii marchwi mierzonego liczbą roślin sterylnych w stosunku do ogólnej liczby badanych roślin w danej populacji typu cms wykazała wysoki poziom tej cechy zarówno w warunkach szklarniowych jak i polowych. Stwierdzono również że wszystkie rośliny z cechą cms charakteryzowały się sterylnością typu płatkowego o szerokiej zmienności dotyczącej kształtu płatków. Cztery męskosterylne populacje marchwi: MPS 1, MPS 2, MPS 3, MPS 5 charakteryzowały się jednolitym, białym wybarwieniem płatków, jedynie populacja MPS 4 posiadała zróżnicowane wybarwienie płatków z przewaga kwiatów o kolorze zielonym. Kwiaty czterech linii MPS 1, MPS 3, MPS 4, MPS 5 posiadały zróżnicowane przekształcenia morfologiczne płatków korony (widelcowate, łyżeczkowate, nitkowate). Linia MPS 2 charakteryzowała się płatkami bez morfologicznych zniekształceń (Tabela 4). Kwiaty wszystkich form męskopłodnych marchwi charakteryzowały się typową budową morfologiczną z pięciopłatkową białą koroną, pięcioma pręcikami oraz jednym słupkiem złożonym z dwóch owocolistków z dolną zalążnią. 134

135 Tabela 4. Poziom sterylności i wybarwienia płatkowa linii marchwi z cechą cms Linia Liczba roślin Wybarwienie Przekształcenia sterylnych (%) płatków białe zielone płatki* różne** MPS MPS MPS MPS MPS *płatki-formy o kształcie zbliżonym do łódeczki oraz płatka właściwego. ** inne przekształcenia 3) Ocena możliwości zapylenia krzyżowego form męskosterylnych przy wykorzystaniu płodnych form dopełniających. W okresie kwitnienia, od połowy czerwca do końca lipca, dokonano rozmnożenia generatywnego kalafiora wykorzystując pszczoły samotnicze jako owady zapylające. W połowie września, po osiągnięciu dojrzałości zbiorczej, łuszczyny zbierano, suszono a nasiona ekstrahowano indywidualnie dla każdego z genotypów. Na podstawie oceny zdolności do tworzenia nasion form męskosterylnych kalafiora w zapyleniu krzyżowym przy wykorzystaniu genotypów płodnych stwierdzono istotne różnice pomiędzy badanymi formami użytkowymi (Tabela 5). Genotypy męskopłodne charakteryzowały się wyższą zdolnością do rozmnażania generatywnego niż formy męskosterylne, z wyjątkiem linii IW (23,8 g/roślinę) plonującej słabiej niż jej form męskosterylna CIW (43,5 g/roślinę) która jednocześnie odznaczała się najlepszą plennością ze wszystkich linii sterylnych. Generalnie, linie sterylne z cytoplazmą R. sativus posiadały lepszą zdolność do rozmnażania generatywnego niż linie sterylne z cytoplazmą B. nigra. Jedynie linia CIW z cytoplazmą R. sativus wytwarzała podobnie niską masę nasion (5,2 g./roślinę) jak linie z cytoplazmą B. nigra. Z każdej populacji pięciu linii pomidora wytypowano po cztery rośliny sterylne, które były zapylane pyłkiem odpowiadających im roślin z cechą fioletowego hipokotylu. Po zawiązaniu owoców pozyskano z nich nasiona, które będą użyte do dalszych badań w następnym roku. Rozmnażane męskosterylne formy użytkowe pomidora z genem ms-10 były zróżnicowane pod względem zdolności do wytwarzania nasion w wyniku zapylenia krzyżowego przy wykorzystaniu męskopłodnych genotypów o dobrej wartości użytkowej. Najwyższą zdolnością do wiązania nasion charakteryzowały się osobniki otrzymane z linii PWS5 (0,35 g./owoc) które dorównywały najlepiej wiążącym nasiona liniom męskopłodnym. Najniższą wydajnością tworzenia nasion odznaczały się genotypy uzyskane z linii PWS2 i PWS3 (odpowiednio 0,05 i 0,08 g./owoc) (Tabela 6). Tabela 5. Wydajność tworzenia nasion męskopłodnych i męskosterylnych genotypów kalafiora Nowe kody Morfologia kwiatów Masa nasion/roślinę (g) CIW cms B. nigra 2,50 IW płodna dopełniająca 58,10 CIW cms B. nigra 6,40 IW płodna dopełniająca 50,00 CIW cms B. nigra 4,00 IW płodna dopełniająca 17,20 CIW cms B. nigra 4,40 135

136 IW płodna dopełniająca 45,70 CIW cms B. nigra 9,40 IW płodna dopełniająca 54,20 CIW cms B. nigra 6,40 IW płodna dopełniająca 48,80 CIW cms B. nigra 4,00 IW płodna dopełniająca 49,00 CIW 3475 cms R. sativus 31,80 IW 3475 płodna dopełniająca 34,00 CIW cms R. sativus 43,50 IW płodna dopełniająca 23,80 CIW cms R. sativus 5,20 IW płodna dopełniająca 29,80 Tabela 6. Produktywność nasion pomidora wyselekcjonowanych roślin z genem ms - 10 Linia Numer wytypowanej rośliny Liczba nasion w przeliczeniu na 1 owoc (g) PWS średnia 0.18 PWS średnia 0.05 PWS średnia 0.08 PWS średnia 0.18 PWS średnia 0.35 Zbioru nasion marchwi dokonywano w fazie dojrzałości zbiorczej baldachów. Po wysuszeniu pędów nasiennych i ekstrakcji obliczono średnią wydajność nasion z rośliny. Ocena produktywności zawiązywania nasion roślin męskosterylnych u pięciu badanych populacji wykazała silne zróżnicowanie w zdolności do wiązania nasion pomiędzy badanymi obiektami i mieściła się w zakresie od 79 do 1461 sztuk nasion z rośliny. Spośród linii męskosterylnych najwyższą średnią wydajność zawiązywania nasion (1461 szt/ na roślinę), miała linia MPS 1. U trzech linii MPS 2, MPS 4, MPS 5 zanotowano podobną wydajność nasion z jedne rośliny odpowiednio: 108, 173, 165 szt/ na roślinę. Najmniejsza produktywnością wykazała się linia MPS 3, gdzie średnia z rośliny wyniosła 79sztuk (Tabela 7). Liczba uzyskanych nasion z linii męskopłodnych znacznie przewyższała wartości dla linii męskosterylnych. Najwyższą produktywnością nasion odznaczała się linia MPP 1 (2300 nasion/roślinę) najniższą zaś linia MPP 4 (489 nasion/roślinę). 136

137 Tabela 7. Produktywność nasion linii cms oraz linii płodnych marchwi. Linia Morfologia kwiatów średnia MPS 1 sterylna 1576 MPP 1 płodna 2300 MPS 2 sterylna 108 MPP 2 płodna 833 MPS 3 sterylna 79 MPP 3 płodna 745 MPS 4 sterylna 173 MPP 4 płodna 489 MPS 5 sterylna 265 MPP 5 płodna 813 4) Otrzymanie nasion kolejnego pokolenia form męskosterylnych kalafiora, pomidora i marchwi. W wyniku przeprowadzonych zapyleń siostrzanych i krzyżowych uzyskano nasiona kolejnego pokolenia dziesięciu form męskopłodnych i dziesięciu męskosterylnych form użytkowych kalafiora z cytoplazmą B. nigra i R. sativus. Otrzymano nasiona 20 pokoleń pomidora w oparciu o męskosterylne genotypy z genem ms-10 oraz nasiona 20 genotypów marchwi z cechą cms rozmnażanych przy wykorzystaniu form dopełniających. Uzyskany materiał będzie stanowił podstawę do przeprowadzenia kolejnego etapu badań nad przydatnością różnych form męskiej sterylności. PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: Piotr Kamiński, Improvement of cauliflower male sterile lines with Brassica nigra cytoplasm. 17th Crucifer Genetics Workshop. Brassica September 5 th 9 th, Saskatoon, Canada: Wymierne rezultaty realizacji zadania Mierniki dla zadania 1/ Liczba obiektów ocenianych w szklarni: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba obiektów ocenianych w polu: - wartość docelowa miernika300 - wartość zrealizowana miernika / Liczba obiektów rozmnażanych: - wartość docelowa miernika wartość zrealizowana miernika / Liczba publikacji przekazanych do druku: - wartość docelowa miernika-1 - wartość zrealizowana miernika

138 4. Rola partnerów w realizacji zadania (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Na tym etapie realizacji zadania nie uwzględniono partnerów Zadanie 6.10 " Otrzymywanie populacji roślin warzywnych odpornych na szkodliwe czynniki abiotyczne z zastosowaniem kultur pylnikowych i kultur mikrospor." 1. W jakim stopniu planowane cele zostały zrealizowane Zakres rzeczowy zadania i przyjete cele zostały zrealizowane zgodnie z harmonogramem przyjętym na 2010 rok. 2. Opis wykonania zadania Optymalizacja regeneracji roślin z uzyskanych zarodków androgenetycznych marchwi i badanie wpływu zwiększonej zawartości miedzi i cynku w pożywce na ten proces Rośliny donorowe, wyprowadzono ze zjaryzowanych korzeni wartościowych odmian wyselekcjonowanych przez hodowców (chłodzonych w temp C przez okres 2 miesięcy). Po okresie jaryzacji korzenie marchwi wysadzono do pojemników z podłożem składającym się z mieszaniny piasku i torfu z dodatkiem Azofoski i kredy. Umieszczono je w warunkach kontrolowanych w pomieszczeniu wzrostowym, w którym utrzymywano na stałym ustalonym poziomie parametry temperaturowe i oświetleniowe. Pąki do zakładania kultur pobierano z wykształconych kwiatostanów, które jeszcze nie rozpoczęły kwitnienia.wyjaławiano je 70% etanolem przez 2 min., a następnie płukano 2 razy w wodzie destylowanej jałowej. Wypreparowane z pąków pylniki umieszczano po 45 szt. w 100 ml kolbach Erlenmayera z optymalną pożywką do indukcji androgenezy B5, zawierającą 100g/l sacharozy, po 0,1 mg/l 2,4D i NAA, 500 mg glutaminy i 100 mg seryny zestaloną Bacto Agarem. Inkubowano je w C w cieplarce w ciemności. Po około 6-8 tygodniach wzrostu kultur, po pojawieniu się pierwszych zarodków kolby przenoszono do pomieszczenia wzrostowego z ciągłym oświetleniem o natężeniu ok. 30 μmol/m -2 sec -1 i temp C. W tych warunkach zarodki zazieleniały się i były przekładane na pożywki służące do regeneracji roślin. Najlepsza, wg wcześniejszych badań, do regeneracjizarodków androgenetycznych marchwi,pożywka B5 wggamborga i in. (1968) bez aminokwasów i regulatorów wzrostu stanowiła kontrolę. Pożywkę tę poddano modyfikacjom zwiększając zawartość miedzi w postaci CuSO 4. 5 H 2 Ooraz cynku w postaci ZnSO 4. 7 H 2 Ow stosunku do kontroli 10; 100 i 1000razy. Dawki miedzi w pożywkach były następujące: kontrola B5-K- 0,1 μm. L -1, Cu-1 1 μm. L -1, Cu-2 10 μm. L -1, Cu μm. L -1. Dawki cynku w pożywkach były następujące: kontrola B5-K 7 μm. L -1, Zn-1 70 μm. L -1, Zn μm. L -1, Zn μm. L -1. PH ustalono na 5,8 pożywki zestalono agarem w ilości 6,5 g/l. Na każdą z pożywek o różnym stężeniu Cu +2 i Zn +2 wykładano po 20 zarodków (w 1 probówce 1 zarodek). Probówki z zarodkami umieszczono w pokoju hodowlanym w temp C przy fotoperiodzie 16 godz. światła (o intensywności ok. 30 μmol/m -2 sec -1 8 godz. ciemności). Wykonano 3 pasaże z uzyskanego materiału w 4-6 tygodniowych odstępach. W każdym pasażu materiał roślinny z każdej probówki, rozdzielano przy pomocy skalpela i pęsety na różne kategorie uzyskanego materiału roślinnego. Materiał z 10 probówek liczono i ważono. 138

139 Wyróżniano następujące kategorie otrzymanych regenerantów: 1 zielone zaczątki rozet, 2 - prawidłowe rozety bez korzeni, 3 - prawidłowe, ukorzenione rozety, 4 - rozety nieukorzenione z piętką kalusową, 5 - ukorzenione rozety z korzeniem oddzielonym od pędu kalusem 6 - ukorzenione rozety o kalusowatych, pogrubionych liściach, 7 nieukorzenione rozety o kalusowatych pogrubionych liściach,8 rozety ukorzenioneo silnie kalusowatych zdeformowanych liściach, 9 - grudy kalusa bez korzeni, 10 - grudy kalusa z korzeniami, 11 - żółte, rozsypujące się struktury - wtórne zarodki, 12 - żółte rozsypujące się struktury z zaczątkami rozet. Wartości liczbowe i wagowe w tabelach odnoszą się do średniej liczby i masy materiału roślinnego uzyskanego z 10 probówek w przeliczeniu na 1 probówkę. Były to doświadczenia jednoczynnikowe. Wyniki opracowano statystycznie. Przeprowadzono analizę wariancji średnich z zastosowaniem testu Newmana Keulsa przy poziomie istotności 0,05 ( 5%) Wyselekcjonowanie z otrzymanych zarodków genotypów dobrze znoszących warunki stresowe Część namnożonego na pożywkach ze zwiększoną zawartością jonów miedzi i cynku materiału ponownie przekładano do 20 probówek ze świeżą pożywką o tym samym składzie. Jego uzyskanie świadczy o odporności na zasolenie pożywki jonami miedzi i cynku. Określenie wpływu zwiększonej zawartości miedzi i cynku na procesy fizjologiczne zachodzące w roślinie Celem badań biochemicznych było określenie wpływu jonów miedzi i cynku, na zawartość fenoli rozpuszczalnych w tkankach marchwi otrzymanych in vitro w obecnościróżnych podwyższonych stężeń siarczanu miedzi i siarczanu cynku. Obecność metali ciężkich ma wpływ na akumulację fenoli w tkankach. Zaś związki te mogą być wskaźnikami wczesnego stresu środowiskowego zanim pojawiają się morfologiczne i strukturalne uszkodzenia. Materiał badawczy stanowiły zliofilizowane tkanki marchwi uzyskane w obecności różnych stężeń siarczanu miedzi (0,1 μm. L -1,1 μm. L -1,10 μm. L -1, 100 μm. L -1, CuSO 4. 5H 2 O) oraz siarczanu cynku (7 μm. L -1, 70 μm. L -1,700 μm. L -1 ZnSO 4. 7H 2 O W obydwu przypadkach kontrolę stanowiły tkanki otrzymane na pożywce B5 zawierającej 0,1 μm. L -1 CuSO 4. 5H 2 O oraz 7 μm. L -1 ZnSO 4. 7H 2 O. Zawartość fenoli rozpuszczalnych oznaczano metodą spektrofotometryczną.zliofilizowane tkanki marchwi umieszczano w probówkachw niewielkiej ilości 96% etanolu, potem przekładano je na 2 min. do wrzącej łaźni wodnej. Po ostudzeniu tkankę homogenizowano. Powstały po odwirowaniu płyn nadosadowy umieszczano w temperaturze +4 o C. Po 24 godz. ekstrakt uzupełniano 80 % etanolem do objętości wyjściowej (3 ml) i traktowano jako źródło fenoli rozpuszczalnych. U badanych prób mierzono absorbancję przy długości fali = 660 nm na spektrofotometrze (U-2001, Hitachi), a zawartość fenoli ogólnych odczytywano z krzywej wzorcowej sporządzonej na podstawie znanych stężeń kwasu gallusowego. Niestety nie dokonano analizy związków fenolowych w rozetach traktowanych 1 μm. L -1 i 100 μm. L -1 CuSO 4. 5H 2 O po I pasażu, gdyż ilość materiału była niewystarczająca. Uzyskane wyniki Optymalizacja regeneracji roślin z uzyskanych zarodków androgenetycznych marchwi i badanie wpływu zwiększonej zawartości miedzi i cynku w pożywce na ten proces W pierwszym pasażu po 4 tygodniach od założenia kultur stwierdzono korzystny wpływ podwyższonych stężeń miedzi na efektywność regeneracji zarodków androgenetycznych. Na pożywkach ze zwiększoną zawartością miedzi powstawałyprawidłowe, ukorzenione rozety czyli kompletne rośliny w większej ilości niż na pożywce kontrolnej. Największą ich liczbę w przeliczeniu na 1 zarodek 7,4 o masie 0,190 g otrzymano na pożywce ze 100-krotnie wyższym stężeniem miedzi. Na pożywce kontrolnej 139

140 powstało ich niespełna 2-krotnie mniej. Największą liczbę zielonych zaczątków rozet z 1 zarodka 1,3 otrzymano również na pożywce z 100-krotniewyższą zawartością miedzi. Ich masa wynosiła 0,013 g. (Tab. 1). Tab. 1. Wpływ miedzi na tworzenie prawidłowych rozet po 4 tygodniach od założenia kultury (pasaż I) CuSO 4 Stężenie Cu +2 [μm] Zielone zaczątki rozet Rozety bez korzeni Rozety ukorzenione Liczba Masa [g] Liczba Masa [g] Liczba Masa [g] B-K 0,8 a* 0,010 a* 0,0 a 0,000 a 3,8 a 0,221 a Cu-1 0,8a 0,011 a 0,0 a 0,000 a 1,0 a 0,077 a Cu-2 1,3 a 0,013 a 0,0 a 0,000 a 7,4 a 0,190 a Cu-3 0,9 a 0,005 a 0,1 a 0,001 a 4,1 a 0,102 a * Liczby oznaczone tymi samymi literami nie różnią się istotnie przy poziomie α=0,05 Dane liczbowe i wagowe w tabeli 1 to średnia z 10 powtórzeń w przeliczeniu na 1 probówkę. ** B5-K- 0,1 μm. L -1,Cu-1 1 μm. L -1,Cu-2 10 μm. L -1, Cu μm. L -1 W początkowej fazie rozwoju zarodków androgenetycznych na pożywkach regeneracyjnych powstawały żółte rozsypujące się struktury tzw. wtórne zarodki, którew późniejszych pasażach przeobrażały się w rozety. Podwyższone stężenia siarczanu miedzi miały również korzystny wpływ na tworzenie się wtórnych zarodków. W pierwszym pasażu, po 4 tygodniach od założenia kultury najwięcej tych struktur (13,2 z 1 probówki, o masie 0,023 g) obserwowano na pożywce z1 µm. L -1 miedzi, mniej 5,1 z probówki na pożywcez 10 µm. L -1 miedzi, podczas gdy na pożywce kontrolnej było ich tylko 2,4 z 1 probówki (Tab. 2). Tab. 2 Wpływ miedzi na tworzenie wtórnych zarodków po 4 tygodniach od założenia kultury (pasaż I) CuSO 4 Stężenie Cu +2 [μm] Żółte rozsypujące się struktury wtórne zarodki Żółte rozsypujące się strukturyz zaczątkami rozet Liczba Masa [g] Liczba Masa [g] B-K 2,4 a* 0,011 a* 0,0 a 0,000 a Cu-1 13,2 a 0,023 a 0,0 a 0,000 a Cu-2 5,1 a 0,009 a 0,0 a 0,000 a Cu-3 0,2 a 0,002 a 0,0 a 0,000 a * Liczby oznaczone tymi samymi literami nie różnią się istotnie przy poziomie α=0,05 Dane liczbowe i wagowe w tabeli 13 to średnia z 10 powtórzeń w przeliczeniu na 1 probówkę. ** B5-K- 0,1 μm. L -1,Cu-1 1 μm. L -1,Cu-2 10 μm. L -1, Cu μm. L -1, W drugim pasażu 100-krotnie wyższa zawartość miedzi w pożywce wpływała nadal korzystnie na powstawanie kompletnych roślin. Z 1 probówki uzyskano 3,7 ukorzenionych rozet o masie 0,229 g, a w kontroli 2,6 o masie 0,236 g. Również nadal choć w mniejszym stopniu utrzymywał się korzystny wpływ 10-krotnie wyższego stężenia miedzi na powstawanie zarodków wtórnych. Wraz ze wzrostem poziomu miedzi malała ilość i masa powstałych zielonych zaczątków rozet. Stwierdzono także negatywne oddziaływanie podwyższonych stężeń miedzi na wytwarzania piętki kalusa u nasady rozety, w przypadku 140

141 rozet nieukorzenionych jak i ukorzenionych. W trzecim pasażu, tj. w 15 tygodniu od momentu wyłożenia zarodków androgenetycznych marchwi na pożywki, zwiększone stężenia miedzi zaczęły wykazywać negatywny wpływna powstawanie kompletnych roślin. Najwyższą ich liczbę z 1 probówki 7,3 o masie 0,152 g otrzymano na pożywce kontrolnej.na pożywce z zawartością 100 µm. L - 1 CuSO 4 uzyskano z 1 probówki 5,5 ukorzenionych rozet o masie 0,172 g. Jednak zaczątki rozet występowały najliczniej na pożywce z1 µm. L -1 CuSO 4 4,2 w stosunku do 2,9 w kombinacji kontrolnej. Wtórne zarodki nie powstawały na żadnej z pożywek z podwyższoną zawartością miedzi. W pierwszym pasażu po 4 tygodniach od założenia kultur podwyższone stężenia siarczanu cynku nieznacznie ograniczały liczbę powstających ukorzenionych rozet. Najwięcej ich powstało na pożywce kontrolnej, zawierającej 7 µm. L -1 siarczanu cynku(1,7 w przeliczeniu na 1 zarodek, o masie całkowitej 0,050 g). Na pożywce z 70 µm. L -1 ZnSO 4 otrzymano 1,5 roślin z zarodka, o masie 0,109 ga na pożywce z700 µm ZnSO 4-0,1o masie. 0,001g. Przy zawartości w pożywce 7000 µm L -1 ZnSO 4 kompletne rośliny nie powstawały.również liczba zaczątków rozet zmniejszała się wraz ze wzrostem stężenia cynku. Największą ich liczbę uzyskano na pożywce kontrolnej (2,3 zaczątki rozet z zarodka, które ważyły g) a na pożywce zawierającej 70 µm. L -1 ZnSO 4 tylko 0,6 o masie 0,006g. Korzystny wpływ podwyższonych stężeń ZnSO 4 w ciągu pierwszych 4 tygodni stwierdzono tylko w przypadku tworzenia wtórnych zarodków i wtórnych zarodków z zaczątkami rozet. Odnosi się to do stężenia 10-krotnie wyższego niż w kontroli, a jeszcze bardziej do stężenia 100-krotnie wyższego niż w kontroli. Stwierdzono wpływ cynku w stężeniu 10-krotnie wyższym, niż w kontroli na występowanie deformacji liści u rozet ukorzenionych i nieukorzenionych.. Stężenie 7000 µm L -1 ZnSO 4 okazało się bardzo niekorzystne dla zarodków androgenetycznych marchwi.na tej pożywce regeneracyjnej wszystkie wyłożone zarodki zamierały już w czasie pierwszych 4 tygodni kultury. W drugim pasażu negatywny wpływ podwyższonych stężeń siarczanu cynku na powstawanie ukorzenionych rozet był jeszcze wyraźniejszy. Ukorzenione rozety w największej liczbie tworzyły się na pożywce kontrolnej (2,8 w przeliczeniu na1 probówkę, o ciężarze 0,280 g). Na pożywce z 10-krotnie wyższym stężeniem cynku było ich mniej(1,3o masie 0,269 g). Natomiast najwięcej zielonych zaczątków rozet powstawało na pożywce z 700 µm. L -1 ZnSO 4 (3,3 z 1 probówki),podczas gdy na pożywce kontrolnej nie było ich wcale (Tab. 3). Na tej samej pożywce powstawały też zarodki wtórne, a na pożywce kontrolnej nie wytwarzały się. Rozety o zdeformowanych liściach powstawały w większych ilościach na pożywkach ze zwiększonym poziomem cynku niż w kontroli. W porównaniu z pierwszym pasażem więcej rozet o zdeformowanych liściach powstawało gdy stosowano 100-krotnie wyższe stężenie cynku. 141

142 Tab. 3. Wpływ cynku na tworzenie prawidłowych rozet po 9 tygodniach od założenia kultury (pasaż II) ZnSO 4 Stężenie [μm] Zielone zaczątki rozet Rozety bez korzeni Rozety ukorzenione Liczba Masa [g] Liczba Masa [g] Liczba Masa [g] B-K 0,0 b* 0,000 * 0,0 a 0,000 a 2,8 a 0,280 a Zn-1 0,1 b 0,005 a 0,0 a 0,000 a 1,3 b 0,269 a Zn-2 3,3 a 0,056 a 0,0 a 0,000 a 0,0 b 0,000 b Zn-3 0,0 b 0,000 a 0,0 a 0,000 a 0,0 b 0,000 b * Liczby oznaczone tymi samymi literami nie różnią się istotnie przy poziomie α=0,05 Dane liczbowe i wagowe w tabeli 2 to średnia z 10 powtórzeń w przeliczeniu na 1 probówkę 5-K- 7 μm. L -1,Zn-1 70 μm. L -1,Zn μm. L -1, Zn μm. L -1, Po 15 tygodniu od założenia kultury (III pasaż) największe namnożenie kompletnych roślin uzyskano na pożywce z 70 µm. L -1 ZnSO 4 (4,7 z 1 probówki, o masie 0,225 g), a na pożywce kontrolnej było ich 1,6o masie g. Zielone zaczątki rozet tworzyły się tylko na pożywce kontrolnej a rozety bez korzeni pojawiły się na pożywce z 70 µm. L -1 ZnSO 4 (0,4 z 1 probówki o masie 0,017 g) i na pożywce z 700 µm. L -1 ZnSO 4-0,1 z 1 probówki o masie 0,004 g. (Tab. 4). Tab. 4 Wpływ cynku na tworzenie prawidłowych rozet po 15 tygodniach odzałożenia kultury ( pasaż III) ** Stężenie Zn +2 Zielone zaczątki rozet Rozety bez korzeni Rozety ukorzenione Liczba Masa [g] Liczba Masa [g] Liczba Masa [g] B-K 0,9 a* 0,011 a* 0,0 a 0,000 a 1,6 b 0,071 b Zn-1 0,0 a 0,000 a 0,4 a 0,017 a 4,7 a 0,225 a Zn-2 0,0 a 0,000 a 0,1 a 0,004 a 0,3 b 0,003 b Zn-3 0,0 a 0,000 a 0,0 a 0,000 a 0,0 b 0,000 b * Liczby oznaczone tymi samymi literami nie różnią się istotnie przy poziomie α=0,05 Dane liczbowe i wagowe w tabeli 2 to średnia z 10 powtórzeń w przeliczeniu na 1 probówkę ** B5-K- 7 μm. L -1,Zn-1 70 μm. L -1,Zn μm. L -1, Zn μm. L -1, Wyselekcjonowanie z otrzymanych zarodków genotypów dobrze znoszących warunki stresowe Organogeneza zachodząca podczas kultury na pożywkach o podwyższonych stężeniach miedzi i cynku świadczy o odporności regenerowanych zarodków androgenetycznych na te warunki stresowe. Odporność uzyskanych kompletnych roślin będzie sprawdzana po wysadzeniu do podłoży w warunkach ex vitro. 142

143 20 B5 Fenole rozpuszczalne [mg g -1 DW] µm L -1 CuSO 4 10 µm L -1 CuSO µm L -1 CuSO Czas trwania eksperymentu [tygodnie] Rys. 1. Zmiany zawartości fenoli rozpuszczalnych w rozetach marchwi traktowanych różnymi stężeniami Cu przez 4, 9 i 15 tygodni. Kontrolę stanowiły rośliny rosnące na pożywce B5, która zawierała 0,1μM. L -1 CuSO 4 [Gamborg i wsp. 1968]. Określenie wpływu zwiększonej zawartości miedzi i cynku na procesy fizjologiczne zachodzące w roślinie Po pierwszym pasażu zawartość fenoli rozpuszczalnych w tkankach marchwi uzyskanych na pożywkach ze zwiększoną zawartością miedzi nie różniła sięwyraźnie od kontroli. Nawet 100-krotne zwiększenie stężenia Cu +2 w pożywce nie wpłynęło znacząco na zawartość fenoli w tkankach i tylko nieznacznie ją obniżyło. Po upływie 9 tygodni najniższą zawartość fenoli rozpuszczalnych zaobserwowano w rozetach rosnących na pożywce wzbogaconej w 1μM. L -1 CuSO 4. We wszystkich pozostałych kombinacjach ilość tych związków gwałtownie wzrosła a w przypadku stężenia 10 μm. L -1 CuSO 4 osiągnęła wartość dwukrotnie wyższą niż po I pasażu. Tkanki marchwi uzyskane na pożywce o stężeniu 100 μm. L -1 CuSO 4 akumulowały mniej związków fenolowych, niż rosnące na pożywce kontrolnej. Zawartość fenoli rozpuszczalnych drastycznie spadła we wszystkich analizowanych wariantach po upływie 15 tygodni (pasaż III) lecz tkanki otrzymane na pożywce z 10 μm. L -1 CuSO 4 wciąż akumulowały tych związków najwięcej. Przedłużający się czas działania stresu spowodował spadek zawartości fenoli rozpuszczalnych. Tkanki marchwi rosnące na pożywce wzbogaconej 70 μm. L -1 ZnSO 4 po upływie 4 tygodni akumulowały najwięcej związków fenolowych. W obecności 100-krotnie wyższego stężenia jonów Zn +2 (700 μm. L -1 ZnSO 4 ) stwierdzono również większą zawartość tych związków niż w tkankach otrzymanych na pożywce kontrolnej. 9-tygodniowa kultura w obecności ZnSO 4 w stężeniu 70 μm. L -1 oraz700 μm. L - 1 spowodowała gwałtowny wzrost koncentracji rozpuszczalnych fenoli osiągający odpowiednio 158 i 155 % zawartości w tkankach po 4 tygodniach kultury. Nieznacznie wzrósł też poziom tych związków w tkankach otrzymanych na pożywce kontrolnej Być może poprzez aktywację metabolizmu fenoli rozety marchwi uruchamiają strategie antyoksydacyjne. Podobnie jak w doświadczeniach z wyższym poziomem miedzi 15-tygodniowe kultury 143

144 traktowanepodwyższonymi poziomami Zn +2 spowodowało obniżenie zawartości związków fenolowych (do ok. 6 mg g -1 DW) we wszystkich wariantach oprócz kontroli. Długotrwała ekspozycja na pożywkach zawierających podwyższone stężenia Cu +2 i Zn +2 powodowała gwałtowne obniżenie akumulacji związków fenolowych w analizowanych tkankach marchwi. Rys. 2. Zmiany zawartości fenoli rozpuszczalnych w rozetach marchwi traktowanych różnymi stężeniami Zn przez 4, 9 i 15 tygodni. Kontrolę stanowiły rośliny rosnące na pożywce B5, która zawierała 7 μm. L -1 ZnSO 4 [Gamborg i wsp. 1968]. SZKOLENIA (PROWADZONE PRZEZ PODMIOTY ZEWNĘTRZNE LUB PRZEZ WYKONAWCÓW ZADANIA W PW): Temat szkolenia: Statistica kurs podstawowy Organizator: StatSoft Polska Sp. z o.o. ul. Kraszewskiego 36, Kraków Termin szkolenia: r. Osoby uczestniczące: Agata Załuska, Urszula Kowalska PUBLIKACJE ZWIĄZANE Z REALIZACJĄ ZADANIA: U. Kowalska, D. Krzyżanowska, W. Kiszcak, K. Szafrańska, R. Górecki, K. Górecka., Regeneracja zarodków androgenetycznych marchwi na pożywkach ze zwiększoną zawartością miedzi, Vegetable Crops Research Bulletin- oddane do druku 3. Wymierne rezultaty realizacji zadania Miernikidla zadania: 1/ Liczba analizowanych czynników stresowych: - wartość docelowa miernika -6 - wartość zrealizowana miernika - 6 2/ Liczba wyłożonych zarodków: - wartość docelowa miernika