Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu CCCLXXXIII (2007) JAN KRĘŻEL, EUGENIUSZ KOŁOTA WPŁYW NAWOŻENIA AZOTOWEGO NA PLONOWANIE I WARTOŚĆ BIOLOGICZNĄ BURAKA ĆWIKŁOWEGO, UPRAWIANEGO NA ZBIÓR PĘCZKOWY Z Katedry Ogrodnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu ABSTRACT. Plants supplied with Entec-26 produced similar yield in comparison to ammonium nitrate, and calcium nitrate but contained lower amounts of nitrates, especially in roots. The maximum yield of red beet plants grown for bunches was produced by application of 150 kg N ha -1 but it was association with the highest level of nitrates accumulation in leaves and roots. Key words: red beet, nitrogen, fertilizers, yield, plant composition Wstęp Burak ćwikłowy jest warzywem o dużym znaczeniu gospodarczym, znanym w Polsce już od XVI w. Charakteryzuje się dużą zawartością witamin, soli mineralnych (Ca, P, Mg, Fe), białka, cukrów oraz związków biologicznie czynnych, które mają duże znaczenie w odżywianiu człowieka (Ugrinovic 1999, Dobrzański i in. 2003). Szczególnie dużo związków soli mineralnych i białka zawierają młode liście roślin, w początkowym okresie wzrostu. Jednym z czynników decydujących o wysokości i jakości plonu jest nawożenie azotowe, którego niewłaściwy poziom może prowadzić do pogorszenia plonowania, zmniejszenia zawartości składników odżywczych czy w końcu do dużego nagromadzenia azotanów w roślinie (Sorensen 1999, Rahn 2000). Nadmiar tego składnika może zostać wymyty z gleby, prowadząc do skażenia środowiska rolniczego (Rahn 2002). Stosując prawidłowe dawki i formy nawozów azotowych o spowolnionym działaniu, bądź z dodatkiem inhibitora nitryfikacji, można uniknąć tych strat oraz nadmiernej kumulacji azotanów w roślinie (Rahn 2000, Hähndel i Zerulla 2001). Celem badań była ocena wpływu nawożenia azotowego na plonowanie i zawartość związków mineralnych w liściach i korzeniach buraka ćwikłowego, uprawianego na zbiór pęczkowy. Rocz. AR Pozn. CCCLXXXIII, Ogrodn. 41: 547-552 Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu, Poznań 2007 PL ISSN 0137-1738
548 J. Krężel, E. Kołota Wpływ nawożenia azotowego na plonowanie buraka ćwikłowego w uprawie na zbiór pęczkowy (średnia z lat 2005-2006) The effect of nitrogen fertilization on yielding of red beet grown for bunches (mean for 2005-2006) Tabela 1 Rodzaj nawozu Kind of fertilizer Plon ogółem Total yield (t ha -1 ) dawka azotu rate of nitrogen (kg N ha -1 ) 50 100 150 100+50 średnio mean Plon handlowy Marketable yield (t ha -1 ) dawka azotu rate of nitrogen (kg N ha -1 ) 50 100 150 100+50 średnio mean Saletra amonowa Ammonium nitrate 56,91 58,03 60,83 69,66 61,36 48,02 48,47 49,34 56,92 50,69 Saletra wapniowa Calcium nitrate 53,98 61,52 62,72 69,17 61,85 42,24 48,85 51,68 57,65 50,11 Siarczan amonu Ammonium sulphate 46,85 49,41 55,85 62,51 53,66 35,96 37,72 45,24 52,22 42,78 Entec-26 53,73 59,32 56,80 60,58 57,61 43,60 49,73 47,37 51,32 48,00 Średnio Mean 52,87 57,07 59,05 65,48 42,46 46,19 48,41 54,53 NIR α = 0,05 dla: LSD α = 0.05 for: rodzaj nawozu (I) kind fertilizer (I) 5,05 5,09 dawki azotu (II) rate of nitrogen (II) 5,05 5,09 interakcji (I II) interaction (I II) 10,11 10,17
Wpływ nawożenia azotowego na plonowanie i wartość biologiczną... 549 Materiał i metody Doświadczenie przeprowadzone w Stacji Badawczo-Dydaktycznej Katedry Ogrodnictwa AR we Wrocławiu w latach 2005-2006 obejmowało dwa czynniki. Oceniano rodzaj nawozu azotowego (saletra amonowa 34% N, saletra wapniowa 15% N, siarczan amonu 21% N, Entec-26 26% N) oraz dawki azotu (50, 100, 150, 100+50 kg N ha -1 ). Pogłówne nawożenie, w kombinacji z dawką 100+50 kg N ha -1, stosowano cztery tygodnie po siewie, gdy rośliny miały wytworzone 4-6 liści. Doświadczenie założono metodą losowanych bloków w czterech powtórzeniach, a powierzchnia robocza poletka wynosiła 5,4 m 2 (1,8 3,0 m), a do zbioru 3,6 m 2 (1,2 3 m). Poziom nawożenia fosforowego i potasowego ustalono na podstawie analiz chemicznych gleby, tak aby stężenie składników w przeliczeniu na 1dm 3 gleby wynosiło 50 mgp i 150 mgk. Nasiona buraka odmiany Czerwona Kula po zaprawieniu zaprawą nasienną T (4 g kg -1 nasion), wysiano w trzeciej dekadzie kwietnia (23.04.), w ilości 12 kg ha -1, w rozstawie rzędów 30 cm, a w rzędzie 3-5 cm. Zbiór buraków przeprowadzono jednorazowo, w połowie lipca, dzieląc korzenie na frakcje handlowe o średnicy: < 2 cm, 2-4 cm, > 4 cm oraz chore i popękane. W czasie zbiorów pobrano osobne próby korzeni i liści w celu wykonania analiz chemicznych. Ocenie poddano zawartość azotanów metodą reflektometryczną, potasu i wapnia metodą fotometrii płomieniowej, a fosforu i magnezu metodą kolorymetryczną. Wyniki dotyczące plonów opracowano statystycznie, wyliczając przedział ufności według testu Tukeya dla poziomu istotności α = 0,05. Wyniki i dyskusja W tabeli 1 przedstawiono wyniki dotyczące plonowania buraka ćwikłowego, uprawianego na zbiór pęczkowy. Na ich podstawie można stwierdzić, że spośród badanych form nawozów azotowych (I czynnik doświadczenia) najlepsze oddziaływanie plonotwórcze wykazały saletra amonowa i saletra wapniowa. Najgorzej zaś plonowały rośliny nawożone siarczanem amonu. Biorąc pod uwagę wyłącznie dawki stosowanych nawozów zaobserwowano, że wraz z ich zwiększeniem z 50 do 150 kg N ha -1 następował wzrost plonu buraka ćwikłowego, co potwierdzają wyniki uzyskane przez Ugrinovic (1999). Największy w całym doświadczeniu plon ogólny buraka zapewniło nawożenie saletrą amonową w dawce 100+50 kg N ha -1 (69,66 t ha -1 ). Podobny plon uzyskano przy nawożeniu saletrą wapniową, zastosowaną w takiej samej dawce. Największy plon handlowy uzyskano natomiast na poletkach nawożonych saletrą wapniową w dawce 100+50 kg N ha -1 (57,65 t ha -1 ). Na tym samym poziomie plonowały rośliny nawożone saletrą amonową. Wyniki dotyczące zawartości azotanów w liściach i korzeniach buraka ćwikłowego przedstawiono na rycinach 1 i 2. Najwięcej azotanów kumulowały w liściach rośliny nawożone saletrą wapniową i siarczanem amonu (odpowiednio 364 i 363 mg NO 3 kg -1 świeżej masy). Zaobserwowano też, że wraz ze zwiększaniem dawki azotu wzrasta poziom azotanów w liściach: ze 121 mg NO 3 kg -1 św.m. (dawka 50 kg ha -1 ) do 487 mg NO 3 kg -1 św.m. (dawka 150 kg ha -1 ). Zastosowanie podzielonej dawki azotu 100+50 kg ha -1
550 J. Krężel, E. Kołota 500 Forma nawozu azotowego Form of nitrogen fertilizer Dawka azotu Rate of nitrogen kg ha -1 400 300 200 100 0 Ryc. 1. Wpływ nawożenia azotowego na zawartość azotanów w liściach buraka ćwikłowego uprawianego na zbiór pęczkowy w latach 2005-2006 Fig. 1. Effect of nitrogen fertilization on nitrate content in red beet leaves grown for bunches in 2005-2006 N-NO3 mg kg -1 św. masy NO3 mg kg -1 fresh weight Forma nawozu azotowego Form of nitrogen fertilizer Saletra amonowa Ammonium nitrate Saletra wapniowa Calcium nitrate Siarczan amonu Ammonium sulphate Entec-26 50 100 150 100+50 Dawka azotu Rate of nitrogen kg ha -1 1400 N-NO3 mg kg -1 św. masy NO3 mg kg -1 fresh weight 1200 1000 800 600 400 200 0 Saletra amonowa Ammonium nitrate Saletra wapniowa Calcium nitrate Siarczan amonu Ammonium sulphate Entec-26 50 100 150 100+50 Ryc. 2. Wpływ nawożenia azotowego na zawartość azotanów w korzeniach buraka ćwikłowego uprawianego na zbiór pęczkowy w latach 2005-2006 Fig. 2. Effect of nitrogen fertilization on nitrate content in red beet root grown for bunches in 2005-2006
Wpływ nawożenia azotowego na plonowanie i wartość biologiczną... 551 (100 kg N ha -1 przedwegetacyjnie i 50 N ha -1 pogłównie) przyczyniło się do zmniejszenia zawartości azotanów w liściach o 113 mg NO 3 kg -1 św.m. W korzeniach zanotowano kilkukrotnie większe nagromadzenie azotanów niż w liściach. Potwierdziło to wyniki uzyskane we wcześniej przeprowadzonych badaniach własnych (Krężel 2005). Najwięcej tych związków stwierdzono w korzeniach roślin, nawożonych siarczanem amonu (1289 mg NO 3 kg -1 św.m.), a najmniej, gdy zastosowano nawóz Entec- -26 (887 mg NO 3 kg -1 św.m.), co znajduje potwierdzenie w wynikach uzyskanych przez niektórych autorów (Händel i Zerulla 2001). W korzeniach buraka, podobnie jak w liściach, zwiększanie dawki azotu z 50 do 150 kg ha -1 powodowało zwiększenie ilości azotanów do 1352 mg NO 3 kg -1 św.m. Podobną tendencję, wzrostu zawartości azotanów wraz ze zwiększaniem dawki nawozów azotowych, zaobserwowali w swych badaniach Sorensen (1999) i Ugrinovic (1999). Zastosowanie dawki azotu 100+50 kg ha -1 pozwalało tylko nieznacznie ograniczyć zawartość NO 3 w korzeniach. Dopuszczalny przez Ministerstwo Zdrowia poziom azotanów w korzeniach buraka ćwikłowego (1500 mg NO 3 kg -1 św.m.) nie został przekroczony w żadnym z badanych obiektów (Dz.U. nr 37, poz. 326 z dnia 04.03.2003 r.). Zawartości związków mineralnych w liściach buraka ćwikłowego kształtowały się średnio na poziomie 0,41% P, 7,08% K, 0,25% Ca, 0,63% Mg, natomiast w korzeniach 0,31% P, 3,45% K, 0,24% Ca i 0,20% Mg. Uzyskane wyniki nie wykazywały istotnych różnic pod wpływem czynników badanych w doświadczeniu. Wnioski 1. Największy plon ogółem i handlowy buraka ćwikłowego, uprawianego na zbiór pęczkowy, zapewniło nawożenie saletrą amonową oraz saletrą wapniową w dawce 100+50 kg N ha -1. Najsłabiej plonowały rośliny nawożone siarczanem amonu. 2. Najmniej azotanów gromadziło się w korzeniach buraka ćwikłowego po zastosowaniu nawozu Entec-26, natomiast w liściach po nawożeniu saletrą amonową i nawozem Entec-26 3. Zwiększanie dawki azotu, z 50 do 150 kg N ha -1, przyczyniało się zarówno do wzrostu plonowania, jak i kumulacji azotanów w buraku ćwikłowym, zwłaszcza w korzeniach. 4. Zastosowanie podzielonej dawki azotu 100+50 kg N ha -1 wpływało w niewielkim stopniu na poprawę plonowania i ograniczenie akumulacji azotanów w liściach i korzeniach buraków w odniesieniu do roślin nawożonych taką samą dawką N, zastosowaną jednorazowo przedwegetacyjnie. Literatura Dobrzański A., Adamicki F., Nawrocka B. (2003): Integrowana uprawa buraka ćwikłowego. IW, Skierniewice. Hähndel R., Zerulla W. (2001): Effects of ammonium-stabilized N-fertilizers on yield and quality of vegetables. Acta Hortic. 563: 81-86.
552 J. Krężel, E. Kołota Krężel J. (2005): Przydatność wybranych odmian buraka ćwikłowego do uprawy na zbiór pęczkowy, do przechowania i przetwórstwa. Zesz. Nauk. AR Wroc. 515, Roln. 87: 325-332. Rahn C.R. (2000): Nitrogen and field production of vegetable crops. Acta Hortic. 533: 361-370. Rahn C.R. (2002): Managment strategies to reduce nutrient losses from vegetable. Acta Hortic. 571: 19-29. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn. 13.01.2003 r. (Dz.U. nr 37, poz. 326, z dn. 4.03.2003): Maksymalny poziom zanieczyszczeń azotanami i azotynami. Warzywa i ziemniaki (świeże i mrożone): 10. Sorensen J. (1999): Nitrogen effects on vegetable crop production and chemical composition. Acta Hortic. 506: 41-50. Ugrinovic K. (1999): Effect of nitrogen fertilization on quality and yield of red beet (Beta vulgaris var. conditiva Alef.). Acta Hortic. 506: 99-104. THE EFFECT OF NITROGEN FERTILIZATION ON YIELDING AND BIOLOGICAL VALUE OF RED BEET GROWN FOR BUNCHES Summary In the experiment conducted in 2005-2006 there was evaluated the yield and nitrates accumulation in red beet grown for bunches under influence of nitrogen form and rate. The highest total and marketable yield of plants was produced by application of ammonium nitrate and calcium nitrate followed by Entec-26 which appeared to be preferable for the decrement of nitrates in plants. The increment of N rate from 50 to 150 kg N ha -1 caused the significant enhancement of red beet yield as well as nitrates accumulation especially in roots; split applications of nitrogen used at the dose of 150 kg N ha -1 showed little effect on red beet yield and reduction of nitrates content in comparison to the preplant application of its whole amount.