Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu CCCLXXXIII (2007) PIOTR SIWEK 1, RENATA WOJCIECHOWSKA 2, ANDRZEJ LIBIK 1, ANDRZEJ KALISZ 1 WPŁYW RODZAJU FOLII I JEJ BARWY NA PLON ORAZ JAKOŚĆ SAŁATY MASŁOWEJ, UPRAWIANEJ W TUNELACH NISKICH * Z 1 Katedry Warzywnictwa z Ekonomiką Ogrodnictwa oraz z 2 Katedry Fizjologii Roślin Akademii Rolniczej im. Hugona Kołłątaja w Krakowie ABSTRACT. The most advantageous light and thermic conditions occurred under transparent film. The satisfying yield of lettuce was obtained also under the white and black film despite the light limitation. The greatest yield of lettuce with the highest levels of soluble sugars was obtained in tunnels made of transparent film irrespective of its stock. Key words: lettuce, marketable yield, soluble sugars, ascorbic acid, recycling film Wstęp Największe znaczenie w kształtowaniu warunków świetlnych i cieplnych mają właściwości optyczne osłon, zwłaszcza transmisja, absorpcja i refleksja promieniowania fotosyntetycznie czynnego oraz bliskiej podczerwieni. W procesie fotosyntezy jest wykorzystywany cały zakres PAR, w morfogenezie roślin głównie światło niebieskie i czerwone, a promieniowanie NIR wpływa na energetyczne procesy wymiany cieplnej, zachodzące w otoczeniu roślin (Czarnowski 1993). Rumpel (1994), badając mikroklimat pod osłonami bezpośrednimi z folii i włókniny, zaobserwował podobny wpływ tych osłon na plonowanie ogórków. Natomiast zastosowanie w uprawie ogórka włóknin o różnym zabarwieniu wyraźnie różnicowało plony (Siwek 2002). Dalsze badania wykazały, że słabo przepuszczalne dla światła włókniny pokrywające tunele mogą zmniejszyć wielkość i jakość plonu papryki w porównaniu z foliami (Siwek i Libik 1999). Celem pracy było określenie wpływu folii polietylenowej, wykonanej z surowca oryginalnego i recyklingowego o zróżnicowanej barwie, na plonowanie sałaty masłowej oraz zawartości w niej cukrów rozpuszczalnych, kwasu L-askorbinowego i suchej masy. * Badania wykonano w ramach grantu Ministerstwa Nauki i Informatyzacji 2P06R 07426. Rocz. AR Pozn. CCCLXXXIII, Ogrodn. 41: 609-614 Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu, Poznań 2007 PL ISSN 0137-1738
610 P. Siwek, R. Wojciechowska, A. Libik, A. Kalisz Materiał i metody Doświadczenie przeprowadzono w latach 2005 i 2006 w Stacji Doświadczalnej w Mydlnikach koło Krakowa. Obiektem badań była sałata masłowa Melodion, należąca do odmian bardzo wczesnych. Nasiona wysiewano w szklarni w obu latach 2 marca. Rozsadę wysadzono na miejsce stałe 7 kwietnia 2005 roku i 11 kwietnia 2006 roku. Zbiór wykonano odpowiednio: 16 maja i 23 maja. Doświadczenie założono w czterech powtórzeniach, stosując metodę losowanych bloków. Pojedyncze poletko miało powierzchnię 3,75 m 2, a rośliny sadzono w rozstawie 30 25 cm. Tunele były wykonane z drutu Ø 10 mm i miały wymiary 1,5 m szerokości, 1 m wysokości, 10 m długości. Pokryto je foliami, specjalnie wykonanymi do tych celów, które utrzymywano nad roślinami do zbioru. Do produkcji folii oryginalnych wykorzystano surowiec firmy Basell Orlen Polyolefins, a recyklingowych surowiec dobrej jakości, pochodzący z odpadów poprodukcyjnych. Do barwienia folii wykorzystano barwnik biały (Schulman 8160) i czarny (Polybatch black 1850). W doświadczeniu uwzględniono takie rodzaje folii, jak: bezbarwna oryginalna, biała oryginalna, czarna oryginalna, bezbarwna recyklingowa, biała recyklingowa, czarna recyklingowa. Kontrolę stanowiły rośliny nie osłaniane. Właściwości spektralne folii oceniono za pomocą integrującej sfery LI-1800- -12-S (LI-COR, USA), ze standardowym źródłem światła, według wzorca światowego. Temperaturę powietrza rejestrowano miernikiem HOBO Pro. Zawartość suchej masy określano metodą suszarkową w temperaturze 92-95 C, cukrów ogółem metodą Luffa-Schoorla w modyfikacji Scalesa, kwasu L-askorbinowego metodą Tillmansa. Wyniki opracowano statystycznie na poziomie istotności 0,05 testem Newmana-Keulusa. Wyniki i dyskusja Największą transmisję dla PAR miały folie bezbarwne (tab. 1). Wynosiła ona ponad 80% i była większa średnio o 22% od folii białych. Najmniej promieniowania w tym zakresie przepuszczały folie o odcieniu czarnym średnio 36%. Największą refleksją charakteryzowała się folia biała oryginalna (40%), a absorpcją folia czarna oryginalna (61%). Dla powyższych parametrów optycznych nie obserwowano dużych różnic pomiędzy foliami wykonanymi z surowca oryginalnego i recyklingowego. Należy zaznaczyć, że wartości natężenia napromieniowania pod wszystkimi rodzajami folii pozwalały na normalny wzrost roślin sałaty i uzyskanie plonu handlowego. Wykazano, że rodzaj surowca, z którego wykonano folię, nie miał wpływu na wielkość plonu (tab. 2). Istotne różnice w plonie wystąpiły natomiast pomiędzy foliami o różnym zabarwieniu. W 2005 roku największy plon uzyskano spod folii bezbarwnej 4,08 kg m -2, a w 2006 roku spod białej 3,50 kg m -2. Warunki te sprzyjały także lepszej akumulacji cukrów rozpuszczalnych w liściach (tab. 3). Podobne wyniki uzyskano we wcześniejszych badaniach (Siwek i Libik 1999).Taka tendencja mogła być wynikiem cieplejszej wiosny w drugim roku badań i większej intensywności promieniowania PAR oraz wyższej temperatury (ryc. 1). Najwyższa temperatura panowała pod foliami bezbarwnymi średnio dla obu lat 14,6 C. Pod foliami białymi i czarnymi była ona niższa odpowiednio o 1,4 i 1,7 C. Pod foliami recyklingowymi panowały nieznacznie niższe temperatury niż pod oryginalnymi.
Wpływ rodzaju folii i jej barwy na plon... 611 Tabela 1 Transmisja, refleksja i absorpcja folii stosowanych do pokrywania tuneli (%) Transmittance, reflectance and absorbance of film used for covering tunnels (%) Rodzaj folii Kind of film Transmisja Transmittance Refleksja Reflectance Absorpcja Absorbance Bezbarwna oryginalna Transparent original 87,1 9,3 3,6 Biała oryginalna White original 60,0 40,0 0,0 Czarna oryginalna Black original 33,8 5,6 60,6 Bezbarwna recyklingowa Transparent recycling 83,7 9,0 7,3 Biała recyklingowa White recycling 65,1 27,9 7,0 Czarna recyklingowa Black recycling 38,6 6,0 55,4 Tabela 2 Wpływ rodzaju folii pokrywającej tunele na wielkość plonu handlowego sałaty (kg m -2 ) The effect of kind of film covering tunnels on marketable yield of lettuce (kg m -2 ) Rodzaj folii Kind of film Plon handlowy Marketable yield 2005 2006 Kontrola Control 1,88 a 2,71 a Bezbarwna oryginalna Transparent original 4,16 c 3,22 bc Biała oryginalna White original 3,03 b 3,41 c Czarna oryginalna Black original 2,97 b 2,72 ab Bezbarwna recyklingowa Transparent recycling 4,00 c 3,07 bc Biała recyklingowa White recycling 3,11 b 3,58 c Czarna recyklingowa Black recycling 2,61 b 2,24 a Średnie dla rodzaju surowca Means for the film stock folia oryginalna original film folia recyklingowa recycling film 3,01 a 2,90 a 3,01 a 2,90 a Średnie oznaczone tą sama literą nie różnią się od siebie istotnie na poziomie istotności α = 0,05. Means marked with the same letter do not differ significantly at the level of probability α = 0.05.
612 P. Siwek, R. Wojciechowska, A. Libik, A. Kalisz 22,5 ºC 2005 20,0 17,5 15,0 12,5 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 4 kwiecień April maj May 22,5 ºC 2006 20,0 17,5 15,0 12,5 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 4 kwiecień April maj May oryginalna original recykling recycling bezbarwna transparent biała white czarna black kontrola control Ryc. 1. Średnia temperatura powietrza w tunelach pokrytych różnymi rodzajami folii Fig. 1. Mean air temperature in tunnels covered with different kinds of film
Wpływ rodzaju folii i jej barwy na plon... 613 Tabela 3 Wpływ rodzaju folii pokrywającej tunele na zawartość wybranych składników jakościowych w liściach sałaty The effect of kind of film covering tunnels on the content of some quality indices in lettuce leaves Rodzaj folii Kind of film Cukry rozpuszczalne (% świeżej masy) Soluble sugars (% fresh weight) Kwas askorbinowy (mg 100 g -1 św.m.) Ascorbic acid (mg 100 g -1 f.w.) Sucha masa Dry matter (%) 2005 2006 2005 2006 2005 2006 Kontrola Control 0,70 a 1,11 e 29,7 b 21,0 ab 5,72 c 7,25 e Bezbarwna oryginalna Transparent original 0,93 bc 1,04 de 23,3 b 22,3 b 6,16 d 5,90 c Biała oryginalna White original Czarna oryginalna Black original Bezbarwna recyklingowa Transparent recycling Biała recyklingowa White recycling Czarna recyklingowa Black recycling Objaśnienie: patrz tabela 2. For explanation: see Table 2. 0,81 ab 1,04 de 24,2 bc 21,0 ab 5,62 b 5,59 b 0,83 ab 0,40 a 32,2 de 20,5 ab 6,54 e 4,80 a 1,03 c 0,95 d 24,1 bc 21,5 b 5,42 a 5,43 b 0,79 a 0,82 c 26,3 c 17,8 a 5,76 c 5,33 b 1,02 c 0,68 b 32,8 e 34,2 c 6,49 e 6,63 d Interesujące, że plon handlowy sałaty zebrany spod folii czarnej nie był wcale mniejszy od wykazanego na stanowisku kontrolnym (tab. 1). Pomimo mniejszego natężenia światła, panujący pod folią czarną specyficzny mikroklimat, mógł korzystnie wpływać na dalszy wzrost biomasy roślin. Dane przedstawione w tabeli 3 wskazują na niejednoznaczne zmiany składu chemicznego badanych roślin w tych warunkach. Zwiększenie na przykład zawartości kwasu askorbinowego w tkankach może być związane z reakcją roślin na stres (Leja i in. 2000). Wyniki te wskazują na potrzebę bardziej szczegółowych badań nad tym zagadnieniem. Wnioski 1. Najlepsze warunki świetlne i termiczne panowały pod folią bezbarwną. Pomimo ograniczenia dostępu światła pod foliami białą i czarną uzyskano dobry plon handlowy. 2. Największe plony sałaty o dużej zawartości cukrów rozpuszczalnych uzyskiwano w tunelach z folią bezbarwną bez względu na jej pochodzenie.
614 P. Siwek, R. Wojciechowska, A. Libik, A. Kalisz Literatura Czarnowski M. (1993): Zastosowanie spektroradiometrii w ekofizjologii roślin. Wiad. Bot. 37, 1/2: 59-72. Leja J., Mareczek A., Rożek S., Wojciechowska R. (2000): Antioxidant capacity of selected cabbage strains as related to post-harvest storage. Hort. Veg. Grow. 19, 3: 327-333. Rumpel J. (1994): Wpływ bezpośredniego osłaniania folią i włókniną na plonowanie kalafiora, ogórka i papryki słodkiej oraz warunki wzrostu roślin. Rozpr. Hab. Inst. Warzywn. 13, Skierniewice. Siwek P., Libik A. (1999): The impact of tunnel cover type on growth and yield of sweet pepper. Int. Agrophis. 13: 119-124. Siwek P. (2002): Modyfikacja warunków środowiska w uprawie ogórka i selera naciowego poprzez ściółkowanie gleby i bezpośrednie osłanianie roślin. Rozpr. AR Krak. 279. THE EFFECT OF KIND AND COLOUR OF FILM COVERING THE TUNNELS ON THE LETTUCE YIELD AND ITS QUALITY Summary The experiment was carried out in 2005-2006 with the lettuce Melodion cultivated in the tunnels. The aim of the study was to establish the effect of different kind of film (original and recycling stock) and its color (transparent, white and black) on the lettuce yield and soluble sugars, ascorbic acid and dry matter content in the leaves. The highest transmittance of the PAR radiation and better thermic conditions for plants occurred in the case of transparent film. The greatest yield of lettuce with the highest level of soluble sugars was obtained in tunnels made of this film irrespective of its stock. The satisfying yield of lettuce was obtained also under the white and black film despite the light limitation. The high level of ascorbic acid in lettuce grown under the black film was observed.