Katedra Roślin Ozdobnych i Warzywnych,
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. i J. Śniadeckich w Bydgoszczy
Wstęp
W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie spoŜyciem świeŜych ziół, jako atrakcyjnego komponentu róŜnych potraw. Mają one duŜą wartość odŜywczą i smakową, pobudzają łaknienie, ułatwiają trawienie, poprawiając smak i estetykę potraw. W celu uzyskania roślin dobrej jakości, waŜne jest opracowanie sprawnych oraz bezpiecznych dla konsumenta i środowiska metod kontroli wzrostu i pokroju, szczególnie w okresach niedoboru naturalnego światła. Do niedawna rola światła w produkcji ogrodniczej rozpatrywana była głównie pod kątem jego natęŜenia. Wyniki róŜnych badań wskazują, Ŝe równie waŜny jest teŜ skład spektralny światła. Światło to jeden z najistotniejszych czynników wpływających na wzrost i rozwój roślin [KRAEPIEL i in. 2001]. W uprawie pod osłonami coraz częściej sięga się po źródła emitujące światło niebieskie. Pozwala ono zahamować wzrost i uzyskać rośliny dobrej jakości.
Produkując rozsadę pomidora w pokoju wzrostowym, pod lampami jarzeniowymi o niebieskim świetle osiągnięto zahamowanie wzrostu pędu i międzywęźli, zwiększenie grubości łodygi i zawartości suchej masy w świeŜej oraz przyspieszenie kwitnienia [GŁOWACKA 2004]. Podobny, ale silniejszy efekt uzyskano przez jednoczesne stosowanie świetlówek o świetle dziennym, zbliŜonym do naturalnego i niebieskim [GŁOWACKA
2006]. ZbliŜone reakcje obserwowane były równieŜ u innych gatunków roślin [BENSON, KELLY 1990;DECOTEAU i in. 1993;LI i in. 2000].
Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu składu spektralnego sztucznego światła na wzrost rozsady bazylii (Ocimum basilicum L.), melisy (Melissa officinalis L.) i ogórecznika (Borago officinalis L.).
Materiał i metody
Doświadczenie wykonano w 2007 roku w pokoju wzrostowym, w ściśle kon-trolowanych warunkach temperatury, wilgotności powietrza i światła. Po dwa nasiona bazylii, melisy i ogórecznika wysiano 30 marca do doniczek o średnicy 6 cm, wypełnionych uniwersalnym podłoŜem warzywnym STM-4. Nasiona przykryto perlitem i umieszczono pod lampami jarzeniowymi emitującymi światło niebieskie (TLD 18), dzienne - zbliŜone do naturalnego (TLD 54) i mieszane, czyli dzienne i niebieskie. Dla kaŜdej kombinacji przeznaczono po 4 lampy o mocy 36 W, w celu
B. Głowacka 132
otrzymania światła mieszanego uŜyto dwie lampy TLD 18 i dwie TLD 54. NatęŜenie napromienienia kwantowego światła wynosiło 70 µmol⋅m-2⋅s-1, zastosowano szesnastogodzinny fotoperiod. Temperatura powietrza wynosiła 22°C w ciągu dnia i 19°C nocą, a względna wilgotność powietrza 75%.
Po wschodach z kaŜdej doniczki usunięto słabiej rozwiniętą siewkę. Po trzech tygodniach od wysiewu nasion rozpoczęto pomiary wysokości roślin od górnego brzegu doniczki do pąka wierzchołkowego. Pomiary dynamiki wzrostu roślin wykonywano co tydzień. Po upływie siedmiu tygodni od wysiewu, dodatkowo określono liczbę rozwiniętych liści, obliczono średnią długość międzywęźli i policzono pędy boczne u rozkrzewiających się roślin. Określono świeŜą i suchą masę części nadziemnych oraz obliczono procentowy udział suchej masy w świeŜej.
Doświadczenie załoŜono w układzie całkowicie losowym, w pięciu powtó-rzeniach. Na kaŜde powtórzenie przypadało po sześć roślin. Uzyskane wyniki op-racowano jednoczynnikową analizą wariancji, a róŜnice między średnimi oszacowano testem Tukey’a przy poziomie istotności α = 0,05.
Wyniki i dyskusja
U bazylii obserwowano najintensywniejszy wzrost łodygi w świetle niebieskim, dynamika wzrostu roślin w świetle dziennym i mieszanym była wolniejsza niŜ w niebieskim. U melisy początkowo obserwowano wyrównany wzrost, jednak w siódmym tygodniu doświadczenia rośliny w świetle niebieskim zaczęły rosnąć szybciej. W świetle dziennym i mieszanym wzrost roślin nadal był wyrównany. Siewki ogórecznika rosły najszybciej w świetle niebieskim. W świetle dziennym rośliny początkowo rosły najwolniej, jednak od szóstego tygodnia nastąpiło wyraźne przyspieszenie ich wzrostu (tab. 1).
Po siedmiu tygodniach najdłuŜsze łodygi i międzywęźla miały wszystkie rośliny poddane działaniu światła niebieskiego. Łodygi i międzywęźla bazylii i melisy rosnących w świetle dziennym i mieszanym miały zbliŜoną długość. Najkrótsze łodygi i międzywęźla miał ogórecznik poddany wpływowi światła mieszanego. Bazylia najwięcej liści miała w świetle niebieskim, a najmniej w dziennym. U melisy największą liczbę liści odnotowano w świetle niebieskim, w świetle dziennym i mieszanym liczba liści była mniejsza. Światło nie wpłynęło na liczbę liści ogóre-cznika. Tylko u melisy zaobserwowano rozwój pędów bocznych, najliczniej tworzyły się one w świetle niebieskim (tab. 2). Najlepszy pokrój bazylii i ogórecznika uzyskano w świetle mieszanym. Melisa najlepiej rosła w świetle niebieskim, rośliny były najwyŜsze, ale krępe i o największej liczbie pędów bocznych.
Pobudzanie wzrostu przez światło niebieskie jest rzadko spotykane w literaturze, znacznie częściej opisywany jest odwrotny proces [BROWN i in. 1995; LI i in. 2000].
Rozsada pomidora produkowana pod lampami jarzeniowymi emitującymi światło niebieskie, w porównaniu do roślin poddanych działaniu sztucznego światła dziennego najczęściej jest niska, krępa i ma krótsze międzywęźla [GŁOWACKA 2004]. Silniejszy efekt hamowania wzrostu uzyskuje się stosując światło mieszane, wzbogacone w niebieski zakres widma [GŁOWACKA 2006]. Nie wszystkie gatunki roślin reagują podobnie, u ogórka obserwowany jest silniejszy wzrost właśnie w świetle niebieskim [PISZCZEK,GŁOWACKA 2005]. Wpływ światła na liczbę liści na łodydze prawdopodobnie zaleŜy od gatunku, a nawet odmiany. U większości badanych gatunków nie stwierdza się róŜnic pod względem liczby liści, niezaleŜnie od zastosowanego światła [BENSON, KELLY 1990; PISZCZEK,GŁOWACKA 2005]. W przypadku pomidora obserwowany jest brak wpływu, albo zwiększenie liczby liści w świetle niebieskim [GŁOWACKA 2004, 2006].
WPŁYW SKŁADU SPEKTRALNEGO ŚWIATŁA ... 133 Tabela 1; Table 1 Dynamika wzrostu bazylii, melisy i ogórecznika
w zaleŜności od składu spektralnego światła Basil, melissa, and borago growth dynamics depending
on the light spectral composition
wysokość roślin; height of plants (cm) Bazylia; Basil Cechy morfologiczne bazylii, melisy i ogórecznika
po siedmiu tygodniach doświadczenia w zaleŜności od składu spektralnego światła Morphological traits of basil, melissa, and borago after seven weeks
of the experiment depending on the light spectral composition
B. Głowacka ŚwieŜa i sucha masa nadziemnych części bazylii, melisy i ogórecznika
po siedmiu tygodniach doświadczenia w zaleŜności od składu spektralnego światła Fresh and dry weight of the overground parts of basil, melissa, and borago after seven weeks of the experiment depending on the light spectral composition
Największą świeŜą i suchą masę liści oraz największy procentowy udział suchej masy w świeŜej miała bazylia rosnąca w świetle niebieskim. Najmniejszą świeŜą i suchą masę stwierdzono po zastosowaniu światła dziennego. U melisy odnotowano największą świeŜą i suchą masę liści pod lampami emitującymi światło niebieskie, a najmniejszą pod lampami o świetle dziennym. Światło nie wpłynęło na udział suchej masy liści w świeŜej masie. Liście ogórecznika miały zbliŜoną świeŜą masę, niezaleŜnie od jakości światła. Największą suchą masę liści i jej udział w świeŜej masie uzyskano pod lampami emitującymi światło niebieskie. Najmniejszą suchą masę liści i najmniejszy jej udział w świeŜej masie odnotowano w świetle dziennym (tab. 3).
ŚwieŜa i sucha masa łodygi bazylii i melisy była największa w świetle nie-bieskim. ŚwieŜa masa łodygi melisy była najmniejsza w świetle dziennym, nie zaobserwowano róŜnic we wpływie światła mieszanego i dziennego. Skład spektralny światła nie wpłynął na zawartość suchej masy w świeŜej masie łodygi bazylii i melisy.
Łodygi ogórecznika miały największą świeŜą i suchą masę w świetle niebieskim.
WPŁYW SKŁADU SPEKTRALNEGO ŚWIATŁA ... 135 Najmniejszą suchą masę miały łodygi roślin rosnących w świetle dziennym. Nie wykazano róŜnic między świeŜą masą łodyg ogórecznika pod lampami emitującymi światło dzienne i mieszane. Światło niebieskie i mieszane wywarło zbliŜony wpływ na procentowy udział suchej masy w świeŜej masie łodygi. Najmniejszy udział suchej masy w świeŜej stwierdzono w świetle dziennym (tab. 3).
ŚwieŜa i sucha masa pędu bazylii była największa pod lampami emitującymi światło niebieskie, najmniejszą masę miały rośliny w świetle dziennym. Udział suchej masy w świeŜej teŜ był największy w świetle niebieskim. ŚwieŜa i sucha masa pędu melisy była największa w świetle niebieskim, a najmniejsza w dziennym, światło nie wywarło wpływu na zawartość suchej masy w świeŜej masie pędu. Światło nie wpłynęło na świeŜą masę pędu ogórecznika, największą suchą masę pędu i jej procentowy udział w świeŜej stwierdzono w świetle niebieskim, podczas gdy najmniejszą suchą masę i udział suchej masy w świeŜej miał ogórecznik poddany wpływowi światła dziennego (tab. 3).
Niebieskie światło róŜnie wpływa na świeŜą masę nadziemnych części roślin.
Rozsada papryki [BROWN i in. 1995] i pomidora [GŁOWACKA 2002; GŁOWACKA 2004]
poddana wpływowi niebieskiego światła miała mniejszą świeŜą masę pędu, w porównaniu do rozsady uzyskanej w świetle zbliŜonym do naturalnego. W niektórych pracach odnotowano większą świeŜą masę pędu roślin rosnących w świetle niebieskim, w porównaniu do roślin rosnących w świetle dziennym, albo brak wpływu światła [GŁOWACKA 2004; PISZCZEK, GŁOWACKA 2005; GŁOWACKA 2006]. W przypadku rozsady pomidora, zaleŜnie od natęŜenia światła, obserwuje się większą świeŜą masę liści w świetle niebieskim, w porównaniu do światła dziennego, albo brak róŜnic. ŚwieŜa masa łodygi rozsady pomidora uzyskanej w niebieskim świetle jest najczęściej mniejsza, w porównaniu do roślin rosnących w świetle dziennym, co prawdopodobnie jest związane z jej mniejszą długością [GŁOWACKA 2004, 2006]. Literatura podaje teŜ róŜne informacje odnośnie wpływu jakości światła na suchą masę nadziemnych części roślin. W zaleŜności od gatunku sucha masa pędu moŜe być mniejsza, większa, albo porównywalna z suchą masą roślin uzyskanych w świetle zbliŜonym do naturalnego [MORTENSEN, STRŘOMME 1987; LI i in. 2000; GŁOWACKA 2004, 2006]. Często zwraca się uwagę na zwiększenie udziału suchej masy w świeŜej [BROWN i in. 1995; GŁOWACKA 2004, 2006;PISZCZEK,GŁOWACKA 2005], chociaŜ taka reakcja nie jest regułą [MORTENSEN,STRŘO
-MME 1987;LI i in. 2000].
Wnioski
1. Wpływ niebieskiego światła na wzrost rozsady był zaleŜny od indywidualnych cech gatunkowych badanych ziół.
2. Zastosowanie światła niebieskiego wpłynęło pozytywnie na rozsadę melisy.
Rośliny były najwyŜsze, ale krępe i o największej liczbie pędów bocznych. W przypadku bazylii i ogórecznika korzystniejsze okazało się wzbogacenie światła dziennego w barwę niebieską.
Literatura
BENSON J., KELLY J. 1990. Effect of copper sulphate filters on growth of bedding plants.
Hort. Science 25(9): 1144 Abstr. 566.
BROWN C.S., SCHUERGER A.C., SAGER J.C. 1995. Growth and photomorphogenesis of pepper plants under red light-emitting diodes with supplemental blue or far-red ligh-ting. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 120(5): 808-813.
DECOTEAU D.R., HATT H.A.H., KELLY J.W., MCMAHON M.J., RAJAPAKSE N., YOUNG R.E.,
B. Głowacka 136
POLLOCK R.K. 1993. Applications of photomorphogenesis research to horticultural systems. Hort. Science 28(10): 974-1063.
GŁOWACKA B. 2002. Wpływ barwy światła na wzrost rozsady pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.). Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 1(2): 93-103.
GŁOWACKA B. 2004. The effect o blue light on the height and habit of the tomato (Ly-copersicon esculentum Mill.) transplant. Folia Hort. 16/2: 3-10.
GŁOWACKA B. 2006. Reakcja rozsady pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.) na uzupełnienie światła dziennego światłem niebieskim. Folia Hort., Supl. 1: 145-149.
KRAEPIEL Y.,AGNČS C.,THIERY L.,MALDINEY R.,MIGINIAC E.,DELARUE M. 2001.The growth of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) hypocotyls in the light and in dar-kness differentially involves auxin. Plant Sci. 161: 1067-1074.
LI S.,RAJAPAKSE N.C.,YOUNG R.E.,OI R.2000. Growth responses of chrysanthemum and bell pepper transplants to photoselective plastic films. Sci. Hort. 84: 215-225.
MORTENSEN L.M.,STRŘMME E.1987. Effects of light quality on some greenhouse crops.
Sci. Hort. 33: 27-36.
PISZCZEK P.,GŁOWACKA B.2005. Effect of light quality on growth of cucumber (Cucumis sativus L.) transplants. Veg. Crops Res. Bul. 63: 77-85.
Słowa kluczowe: bazylia, melisa, ogórecznik, skład spektralny światła
Streszczenie
Nasiona bazylii, melisy i ogórecznika wysiano do doniczek w pokoju wzro-stowym, pod lampami jarzeniowymi emitującymi światło niebieskie (TLD 18), dzienne - zbliŜone do naturalnego (TLD 54) i mieszane, czyli dzienne i niebieskie. NatęŜenie napromienienia kwantowego światła wynosiło 70 µmol⋅m-2⋅s-1. Określono dynamikę wzrostu roślin, ich waŜniejsze cechy morfologiczne oraz świeŜą i suchą masę części nadziemnych.
Najintensywniejszy wzrost zaobserwowano pod wpływem światła niebieskiego.
U bazylii i melisy światło niebieskie wpłynęło pozytywnie na liczbę liści. Naj-korzystniejszy pokrój bazylii i ogórecznika uzyskano w świetle mieszanym, melisa rosła najlepiej w świetle niebieskim. ŚwieŜa i sucha masa pędu bazylii uzyskała największą wartość w świetle niebieskim, najmniejszą masę miały rośliny rosnące w świetle dziennym. Obserwowano teŜ pozytywny wpływ niebieskiego światła na procentowy udział suchej masy w świeŜej. ŚwieŜa i sucha masa pędu melisy była największa w świetle niebieskim, a najmniejsza w dziennym. Skład spektralny światła nie wpłynął na procentowy udział suchej masy w świeŜej. Światło nie wpłynęło na świeŜą masę pędu ogórecznika, obserwowano jednak największą suchą masę i jej udział w świeŜej u roślin rosnących w świetle niebieskim. Najmniejszą suchą masę uzyskały rośliny ogórecznika poddane wpływowi światła dziennego.
IMPORTANCE OF LIGHT SPECTRAL COMPOSITION ON THE GROWTH OF BASIL (Ocimum basilicum L.),
WPŁYW SKŁADU SPEKTRALNEGO ŚWIATŁA ... 137 MELISSA (Melissa officinalis L.)
AND BORAGE (Borago officinalis L.) TRANSPLANTS Beata Głowacka
Department of Ornamental Plants and Vegetable Crops, University of Technology and Life Sciences, Bydgoszcz
Key words: basil (Ocimum basilicum L.), melissa (Melissa officinalis L.), borago (Borago officinalis L.), light spectral composition
Summary
Seeds of basil, melissa and borage were inoculated in pots in growth room under fluorescent lamps emitted blue light (TLD 18), daylight - close to natural (TLD 54), and mixed light, that is daylight and blue light simultaneously. The quantum irradiance of the applied light amounted to 70 µmol⋅m-2⋅s-1. The growth dynamics, more important morphological traits, and fresh and dry weight of overground parts were determined.
The most intensive growth under the blue light was observed. Blue light favourable affected the number of leaves of basil and melissa. The mixed light was the most favourable for basil and borage, the best growth of melissa was received in the blue light. The fresh and dry weight of basil shoots was the biggest under blue light, and the smallest under daylight, favourable influence of the blue light on the percentage share of dry weight in the fresh matter was observed too. The fresh matter alike dry weight of melissa shoots were the biggest under blue light, and the smallest under daylight, no influence of the light colour on the percentage share of the dry weight in the fresh was observed. The light spectral composition did not influence the fresh weight of borago shoots. Under blue light the biggest dry weight and the percentage share of the dry weight in the fresh weight was noticed, whereas the dry weight and its percentage share in the fresh weight under daylight were the least.
Dr inŜ. Beata Głowacka
Katedra Roślin Ozdobnych i Warzywnych
Uniwersystet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. i J. Śniadeckich ul. Bernardyńska 6
85-029 BYDGOSZCZ e-mail: glowacka@utp.edu.pl
ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 527: 139-145