A N N A L E S U N I V E R S I T A T I S M A R I A E C U R I E - S K Ł O D O W S K A L U B L I N P O L O N I A VOL. XVI SECTIO EEE 26 Katedra Warzywnictwa i Rolin Leczniczych AR w Lublinie 1 Katedra Agrometeorologii AR w Lublinie 2 IWONA PAKUŁA 1, HALINA BUCZKOWSKA 1, HANNA BEDNAREK 2 Dynamika wzrostu i plonowanie bielunia indiaskiego (Datura innoxia Mill.) na tle warunków pogodowych Dynamic of Growth and Yielding of Thorn-Apple (Datura innoxia Mill.) in Relation to Weather Conditions Synopsis: Badania przeprowadzono w latach 22 oraz 24 i 25 w Gospodarstwie Dowiadczalnym AR w Lublinie, w Felinie. W latach prowadzenia bada przebieg pogody w okresie wegetacji bielunia był zrónicowany pod wzgldem temperatury powietrza i gleby oraz iloci opadów. Najwiksz wraliwo na warunki pogodowe wykazał bielu indiaski w okresie wschodów. W roku 22 w sprzyjajcych warunkach termicznych i wilgotnociowych roliny bielunia odznaczały si wiksz wysokoci i wykształciły wicej lici, anieli w latach 24 i 25. Pocztek owocowania bielunia, a take wiea masa ziela, uzalenione były równie od warunków pogodowych. W roku 22 owocowanie rozpoczło si po 77 dniach od siewu, za w latach 24 i 25 póniej, gdy po 86 i 84 dniach. Wiksz wie mas odznaczały si roliny zebrane w roku 25 (rednio 1,86 kg), anieli w roku 22 (rednio 1,48 kg). Słowa kluczowe key words: bielu indiaski thorn-apple, wzrost growth, plonowanie yiedling, warunki pogodowe weather conditions WSTP Bielu indiaski (Datura innoxia Mill.) naley do rodziny Solanaceae. Pochodzi z Ameryki Południowej i rodkowej. Jest to rolina ciepłolubna i wieloletnia, ale w klimacie umiarkowanym w uprawie jest rolin jednoroczn (Rumiska i Oarowski, 199). Roliny bielunia indiaskiego, a take innych gatunków bielunia s bardzo okazałe, o efektownych trbkowych kwiatach, co sprawia, e s niezwykle dekoracyjne. Wiele gatunków Datura jest jednak rolinami trujcymi, gdy wytwarzaj alkaloidy z grupy tropanu (Kohlmünzer, 1998). W rolinach bielunia in-
94 IWONA PAKUŁA, HALINA BUCZKOWSKA, HANNA BEDNAREK diaskiego wystpuj: skopolamina, hioscyjamina i hiostyna (Czabajska i in., 1973, Philipow i Bercov, 22). Bielu indiaski uprawiany jest w Polsce dla potrzeb przemysłu zielarskiego i wykorzystywany do produkcji leków o działaniu rozkurczowym (Czapska, 1991). Z uwagi na due wymagania cieplne bielunia indiaskiego celem niniejszej pracy było okrelenie wpływu warunków pogodowych na dynamik wzrostu rolin oraz plonowanie bielunia indiaskiego. MATERIAŁ I METODA Dowiadczenia uprawowe przeprowadzono w latach 22 oraz 24 i 25 w Gospodarstwie Dowiadczalnym Akademii Rolniczej w Lublinie, w Felinie. Charakterystyk warunków pogodowych w okresie wegetacji bielunia indiaskiego opracowano na podstawie wyników Obserwatorium Agrometeorologicznego AR w Lublinie. Majc na uwadze due wymagania termiczne bielunia indiaskiego na podstawie wartoci redniej dobowej temperatury powietrza z okresu maj-sierpie obliczono sumy temperatury efektywnej (powyej + 1 C), a nastpnie porównano i oceniono warunki termiczne w latach prowadzenia bada. Bielu indiaski uprawiany był na glebie płowej wytworzonej z utworów lessowych na marglach kredowych (zawarto substancji organicznej 1,6 %). Materiał badawczy stanowiły roliny bielunia indiaskiego odmiany Indianka. Dowiadczenie załoono w pierwszej dekadzie maja w 4 replikacjach (powierzchnia poletka 4,32 m 2 ). Zastosowano rozstaw,6 x,6 m, wysiewajc po 3 nasiona w gniedzie. Nawoenie i zabiegi pielgnacyjne prowadzono zgodnie z zasadami przyjtymi dla tej roliny. W okresie wegetacji bielunia na podstawie 12 losowo wybranych rolin (po 3 w replikacji) przeprowadzono obserwacje faz wzrostu i rozwoju. Ustalono pocztek i pełni wschodów. W fazie pierwszych lici właciwych wykonano przerywk rolin, pozostawiajc po jednej rolinie w gniedzie. Pomiary biometryczne rolin (wysoko rolin oraz liczba lici na rolinie), a take obserwacje kwitnienia i owocowania wykonywano co 7 dni. Pocztek kwitnienia i owocowania wyznaczono w dniu, gdy na co najmniej trzech rolinach z dwunastu widoczne były na pierwszych rozgałzieniach kwiaty w pełni kwitnienia a nastpnie dorastajce owoce. Zbiór rolin bielunia indiaskiego przeprowadzono w okresie pełni kwitnienia, co we wszystkich latach bada przypadało na trzeci dekad sierpnia (Rumiska, 1973). Ziele bielunia indiaskiego suszono w dostosowanej profesjonalnie do tego celu suszarni zgodnie z wymaganiami dla datura innoxis herba (Zaorski i Sugier, 21; PN-85/R-8717, 1985). Dla kadej roliny okrelono wie oraz powietrznie such mas czci nadziemnej według wymaga Polskiej Normy PN-85/R-8717. WYNIKI I DYSKUSJA Przebieg warunków pogodowych w okresie wegetacji bielunia indiaskiego był w latach 22, 24 25 zdecydowanie zrónicowany pod wzgldem temperatury powietrza oraz gleby na głbokoci 1 cm, a take sumy opadów atmosferycznych (ryc. 1, tab. 1).
DYNAMIKA WZROSTU I PLONOWANIE BIELUNIA INDIASKIEGO... 95 mm 8 7 6 5 4 3 2 1 mm 7 6 5 4 3 2 1 mm 12 1 8 6 4 2 22 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 dekada 1 days period 24 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 dekada 1 days period 25 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 dekada 1 days period maj May czerwiec June lipiec July sierpien August opady suma dekadowa Rainfalls sum of 1 days suma wieloletnia Sum of years rednia dekadowa temperatura powietrza Mean 1 days air temperature rednia wieloletnia Mean of years o C o C o C 25 2 15 1 5 25 2 15 1 5 25 2 15 1 5 Ryc. 1. rednie dekadowe temperatury powietrza i sumy opadów w latach 22, 24 25 w porównaniu do wartoci wieloletnich Mean 1 days air temperatures and sums of rainfalls in years 22, 24 25 in comparison to the values of many years
96 IWONA PAKUŁA, HALINA BUCZKOWSKA, HANNA BEDNAREK Tab. 1. Sumy temperatury efektywnej powietrza oraz temperatura gleby (głboko 1 cm) w okresie wegetacji bielunia indiaskiego w latach 22, 24 i 25 Sums of effective air temperature and soil temperature (depth 1 cm) in the period of thorn-apple vegetation in years 22, 24 i 25 Miesic Month Maj May Czerwiec June Lipiec July Sierpie August rednia Multi-year mean Sumy temperatury efektywnej powietrza Sums of effictive air temperature Temperatura gleby (1 cm) ( C) Soil temperature ( C) 22 24 25 22 24 25 227,2 69,8 117,1 19,5 13,9 14,3 233,6 175,5 18,8 19,8 19, 19,4 368,8 25,9 32,8 23,2 2,5 22,4 334,8 256,1 215,7 22,1 2,2 19,1 1164,4 752,3 816,4 21,1 18,4 18,8 Bardziej korzystne warunki pogodowe, zwłaszcza termiczne, dla wzrostu i rozwoju bielunia indiaskiego panowały w roku 22 ni w latach 24 i 25. wiadcz o tym sumy temperatury efektywnej powietrza (wyszej od 1 C), która w roku 22 była zdecydowanie wiksza (1165,4 C) ni w latach 24 (752,3 C) i 25 (816,4 C) (tab. 1). W roku 22 rednie dekadowe temperatury powietrza kadego miesica były wysze od ich wartoci z wielolecia (1951 2). W roku 24 były natomiast zblione do wielolecia z wyjtkiem drugiej i trzeciej dekady maja, gdy wówczas odnotowano zdecydowanie nisze temperatury anieli w analogicznym okresie w roku 24. W roku 25 temperatura powietrza trzeciej dekady maja była zdecydowanie wysza od wartoci wieloletniej tej dekady i zbliona do wieloletniej lipca oraz pierwszej i drugiej dekady sierpnia. W duej zalenoci od temperatury powietrza kształtowała si temperatura gleby na głbokoci 1 cm (tab. 1). W roku 22 w okresie uprawy bielunia temperatura gleby była wysza anieli w analogicznym czasie w latach 24 i 25. Najwiksze rónice temperatury gleby pomidzy latami bada notowano w maju, a wic w okresie kiełkowania nasion bielunia 22 (19,5 C), 24 (13,9 C) i 25 (14,3 C). W latach 22 i 24 25 wystpiły równie odmienne warunki wilgotno- ciowe (ryc. 1). W okresie kiełkowania nasion w maju w latach 22 i 24 stwierdzono niedobór opadów. W roku 25 suma opadów w tym miesicu była wiksza od wartoci wieloletnich. W nastpnych miesicach w roku 22 wystpiły bardzo obfite opady: czerwiec 116,8 mm i lipiec 131,8 mm. W roku 24 w czerwcu wystpił niedobór opadów (49,9 mm) za w lipcu suma
DYNAMIKA WZROSTU I PLONOWANIE BIELUNIA INDIASKIEGO... 97 (9,5 mm) nieznacznie przewyszała wartoci wieloletnie tego miesica. W roku 25 rozkład opadów był bardzo zrónicowany. W czerwcu stwierdzono niedostatek opadów, a w trzeciej dekadzie lipca oraz pierwszej dekadzie sierpnia suma opadów kilkakrotnie przewyszała wartoci wieloletnie dla tego okresu. W czasie poprzedzajcym zbiór ziela bielunia (w sierpniu) w latach 22 (18,7 mm) i 24 (48,5 mm) odnotowano niedobór opadów. W roku 25 w pierwszej dekadzie sierpnia wystpiły bardzo obfite opady, których suma przekraczała 1 mm. Na podstawie charakterystyki warunków wilgotnociowych mona wnioskowa, e bardziej korzystne do kiełkowania nasion bielunia wystpiły w maju 25 roku, a wic w trzecim roku bada, w którym pocztek wschodów zaobserwowano po 2 dniach po siewie, za w latach 22 i 24 nieznacznie póniej, bo po 23 24 dniach (tab. 2) (Załcki, 1989; Rumiska i Oarowski, 199). Nasiona bielunia indiaskiego kiełkuj dobrze i szybko, gdy temperatura powietrza i gleby jest wysoka i wynosi 18 2 C. Wschody nastpuj wówczas po kilkunastu dniach (Czapska, 1991; Rumiska i Oarowski, 199). Oceniajc warunki pogodowe w latach 22, 24 25 mona stwierdzi, e w okresie kiełkowania nasion nie były optymalne dla bielunia, gdy w zalenoci od lat pełnia wschodów nasion wystpowała po 28 31 dniach od siewu nasion. Tab. 2. Niektóre obserwacje wzrostu, kwitnienia oraz owocowania rolin bielunia indiaskiego w latach 22, 24 i 25 Some observations of growth, flowering and fructification of thorn-apple in the years 22, 24 and 25 Data obserwacji Date of observations Liczba dni od siewu nasion Days after sowing Rok Year 22 24 25 22 24 25 Siew Sowing 1.5 1.5 1.5 - - - Pocztek wschodów Beginning of emergence 3.6 2.6 3.5 24 23 2 Pełnia wschodów Full emergence 1.6 9.6 7.6 31 3 28 Pocztek kwitnienia Beginning of flowering 26.7 28.7 26.7 77 79 77 Pocztek owocowania Beginning of fructification 26.7 4.8 2.8 77 86 84 Zbiór data Harvest date 2.8 29.8 25.8 12 111 17 Ciepła pogoda w miesicach letnich decyduje w duym stopniu o tempie wzrostu rolin bielunia i iloci wytwarzanej biomasy (Czabajska i Okoniewska, 1969; Rumiska, 1973; Czapska, 1991). Roliny bielunia indiaskiego róniły si w latach prowadzenia bada pod wzgldem dynamiki wzrostu (wysoko
98 IWONA PAKUŁA, HALINA BUCZKOWSKA, HANNA BEDNAREK rolin i liczba lici na rolinie). W roku 22 w okresie od trzeciej dekady czerwca do drugiej dekady sierpnia roliny bielunia odznaczały si wiksz wysokoci, a take wykształciły wiksz liczb lici w porównaniu do analogicznego okresu w latach 24 i 25 (ryc. 2). Zdecydowanie korzystniejsze warunki pogodowe w miesicach czerwiec-lipiec sprzyjały lepszej dynamice wzrostu rolin (Załcki, 1989). W tym samym czasie w latach 24 i 25 odnotowano nisz temperatur powietrza, mniejsze opady i wówczas roliny bielunia osignły mniejsz wysoko i wykształciły zdecydowanie mniej lici. wysoko rolin (cm) Height 12 1 8 6 4 2 liczba lici (szt. rol. -1 ) Number of leaves 3 1 2 3 1 2 3 dekada czerwiec June lipiec July sierpien August 1 days period liczba lici Number of leaves 22 liczba lici Number of leaves 24 liczba lici Number of leaves 25 wysoko rolin Height of plants 22 wysoko rolin Height of plants 24 wysoko rolin Height of plants 25 Ryc. 2. Dynamika wzrostu rolin bielunia indiaskiego Dynamics of thorn-apple plants growth 4 3 2 1 Nie zaobserwowano wpływu warunków pogodowych na pocztek kwitnienia rolin bielunia indiaskiego (tab. 2). We wszystkich latach bada faza ta rozpoczynała si w tym samym czasie 26 28 lipca, po 77 79 dniach od siewu nasion. Wykazano natomiast rónice w latach bada co do pocztku owocowania tej roliny. W korzystniejszych warunkach pogodowych w roku 22 owocowanie rolin bielunia rozpoczło si wczeniej w trzeciej dekadzie lipca, po 77 dniach od siewu, za w latach 24 i 25 w pierwszej dekadzie sierpnia po 86 i 84 dniach od siewu. Roliny bielunia indiaskiego odmiany Indianka róniły si istotnie w latach bada pod wzgldem iloci wieej masy. Istotnie wicej wieej masy wykształciły roliny bielunia indiaskiego w roku 25 (rednio 1,86 kgrol. -1 ) anieli 22 (rednio 1,48 kgrol. -1 ). W roku 25 roliny bielunia wykształciły grube łodygi i pdy, ale zdecydowanie mniejsz liczb lici.
DYNAMIKA WZROSTU I PLONOWANIE BIELUNIA INDIASKIEGO... 99 Tab. 3. rednia wiea i powietrznie sucha masa roliny bielunia indiaskiego oraz redni plon wieego i powietrznie suchego ziela Average fresh and air-dry weight of thorn-apple and average fresh and air-dry yield of herb wiea masa Fresh weight (kg. rol. -1 ) Powietrznie sucha masa Air-dry weight (kg. rol. - 1 ) Plon wieego ziela Yield of fresh herb (kg. 1 m -2 ) Plon powietrznie suchego ziela Yield of air-dry herb (kg. 1 m -2 ) 22 1,48,22 411 61 24 1,64,2 456 56 25 1,86,2 517 56 rednio Mean 1,66,21 461 58 NIR,5 LSD,5,125 n.i. 34,6 n.i. Z cał pewnoci bardzo due opady w roku 25, które wystpiły w pierwszej dekadzie sierpnia (ponad 1 mm) miały znaczcy wpływ na ilo wieej masy bielunia. Istotnie najwikszy plon ziela bielunia otrzymano w roku 25 (517 kg1 m -2 ) w porównaniu do plonów z lat 22 (411 kg1 m -2 ) oraz 24 (456 kg1 m -2 ). Statystycznie nie wykazano natomiast istotnych rónic w iloci powietrznie suchej masy bielunia oraz uzyskanej w latach 22, 24 i 25 (tab. 3). Wyniki przeprowadzonych bada upowaniaj do stwierdzenia, e istnieje duy wpływ pogody w okresie wegetacji bielunia uprawianego w klimacie Lubelszczyzny na niektóre fazy wzrostu i rozwoju tej roliny. W niniejszej pracy wykazano wpływ warunków meteorologicznych na długo okresu wschodów, dynamik wzrostu rolin (wysoko i liczba lici), pocztek owocowania oraz plon wieego ziela bielunia indiaskiego. WNIOSKI 1. Niska temperatura powietrza i gleby oraz niedobór opadów, które wystpiły po siewie nasion wpływały na opónienie wschodów rolin bielunia indiaskiego. 2. Sprzyjajce warunki termiczne oraz wilgotnociowe oddziaływały korzystnie na dynamik wzrostu rolin bielunia indiaskiego. W roku 22 roliny bielunia odznaczały si wiksz wysokoci, a take wykształciły wicej lici ni w latach 24 i 25. 3. Ciepła pogoda miała wpływ na pocztek owocowania bielunia indiaskiego. W roku 22 owocowanie rozpoczło si wczeniej po 77 dniach od siewu ni w latach 24 i 25 po 86 i 84 dniach.
1 IWONA PAKUŁA, HALINA BUCZKOWSKA, HANNA BEDNAREK 4. Due opady, które wystpiły w okresie poprzedzajcym zbiór wpływały na plon wieego ziela bielunia indiaskiego. Roliny zebrane w roku 25 odznaczały si istotnie wiksz wie mas ziela (rednio 1,86 kg), anieli w roku 22 (rednio 1,48 kg). PI MIENNICTWO Czapska A. 1991. Bielu indiaski przemysłowa rolina zielarska. Wiad. Ziel., 11:7-8. Czabajska W., Jernas B., Lutomski J., Turo wska M. 1973. Ilociowe oznaczanie alkaloidów tropanowych w wieym soku rolin z rodziny psiankowatych. Herb. Pol., 19: 223-231. Czabajska W., Okon iewska J. 1969. Wyniki prac nad bieluniem indiaskim. Cz. I. Biologia kwitnienia i owocowania. Cz. II. Badania nad terminami siewu. Herb. Pol., 15: 125-133, 133-143. Po lska Farmako pea IV, vol. 2, 197. PZWL. Warszawa. Po lska Norma, 1985, Surowce zielarskie. Ziele suszone. PN-85/R-8717. PKNMiJ. Kohlmünzer S. 1998. Farmakognozja. PZWL. Warszawa: 429, 435-436. Ph ilip ov S., Berco v S. 22. GC-MS investigation of tropane alkaloids in Datura stramonium. Z. Naturforsch. 57c: 559-561. Rumi ska A. 1973. Roliny lecznicze. Podstawy biologii i agrotechniki. PWN. Warszawa: 249-267. Rumiska A., Oarowski A. 199. Leksykon rolin leczniczych. PWR i L. Warszawa: 4-65. Załcki R. 1989. Nawadnianie i nawoenie azotowe bielunia indiaskiego. Wiad. Ziel. 8/9: 7-9. Zaorski T., Su gier D. 21. Moliwoci wykorzystania rolniczych suszar chmielu i tytoniu do suszenia surowców zielarskich. Ann. Univ. Mariae Curie-Skłodowska, sec. EEE, (Hortic.) 9 sup.: 129-134. SUMMARY The experiment was conducted in the years 22 and 24-25 at the Felin Experimental Station of the Agricultural University in Lublin. In the years of the experiment in the period of thorn-apple vegetation the course of weather conditions varied as for as the air and soil temperatures as well as the sums of rainfalls are concerned. The biggest sensitivity to the weather conditions was observed in the period of emergence of thorn-apple. In the year 22, there were more favourable weather conditions, and the plants of thorn-apple were higher and produced more leaves in comparison to the years 24 and 25. The beginning of fructification of thorn-apple and the fresh weight depended on weather conditions. In the year 22 the fructification began 77 days after sowing and in the years 24 and 25 it began later-after 86 and 84 days. The plants of thorn-apple of the 25 crop produced a bigger amount of fresh weight than the plants of 22 crop.