Grzegorz Hury
Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa, Akademia Rolnicza w Szczecinie
Wstęp
Wigor nasion jest jednym z bardziej wiarygodnych parametrów, odnoszącym się do całego zespołu zmiennych właściwości nasion, czyli zdolność do wytworzenia zdrowych i dobrze rozwijających się siewek w moŜliwie szerokim zakresie działania róŜnych czynników środowiska [GRZESIUK, GÓRECKI 1981; GÓRNIK,GRZESIK 1998]. Taki zespół cech moŜe być równieŜ doskonałym wskaźnikiem obrazującym reakcje nasion i rozwijających się z nich siewek na substancje wprowadzone donasiennie (moczenie) lub w bezpośrednie ich sąsiedztwo (inkrustacja, otoczkowanie). W badaniach, dotyczących stosowania regulatorów wzrostu, nie mało uwagi poświęca się nowym sposobom stosowania znanych juŜ środków czy substancji występujących w środowisku naturalnym, tak jak np. substancje humusowe, których aktywności biostymulacyjnej poświęcono, w literaturze przedmiotu, wiele uwagi [LEE,BARTLETT 1976; GOŁĘBIOWSKA, PTAK 1996; ATIYEH iin. 2002].
Obieg pierwiastków, substancji swoistych czy naturalnych w przyrodzie uza-leŜniony jest od aktywności róŜnych grup organizmów glebowych. Znaczącym i znanym w literaturze wpływem na recykling materii organicznej mogą poszczycić się dŜdŜownice, których wydzieliny zwane koprolitami, oprócz antybiotyków czy enzymów, według wielu badaczy zawierają równieŜ substancje podobne do hormonów roślinnych lub innych stymulatorów wzrostu i rozwoju [SONGIN, SADOWSKI 1993; BROWN i in. 1999; ARANCON i in. 2003]. BARAN i in. [1999] posługując się zmodyfikowaną metodą RICE-EVANS i MILLER [1994] do oznaczania aktywności antyoksydacyjnej wodnego roztworu wermikompostu stwierdzili, Ŝe duŜa zawartość takich substancji, m.in. w wermikompoście moŜe wpływać na procesy chemiczne zachodzące w rizosferze, a szczególnie na przemieszczanie wody i składników pokarmowych, reakcje utleniania i redukcji, wydzielanie przez korzenie roślin kwasów organicznych, cukrów, fenoli, aminokwasów, tworzenie chelatów, co w konsekwencji moŜe wyraŜać się korzystnym wzrostem i rozwojem roślin uprawianych na kompostach wytworzonych przy współudziale dŜdŜownic z gatunku Eisenia fetida.
Zasadniczym celem podjętych badań było określenie wartości stymulacyjnej wodnych wyciągów z kompostów konwencjonalnych i wermikompostów na bazie komunalnego osadu ściekowego w stosunku do Ŝywotności i wigoru nasion gorczycy białej.
G. Hury 148
Materiały i metody
Doświadczenia z kiełkowaniem nasion gorczycy realizowano w latach 2002-2003, w dwóch seriach, związanych z długością okresu (12 i 24 miesiące) kompostowania konwencjonalnego i wremikompostowania osadów ściekowych.
Badanymi czynnikami były: wyciągi z kompostów: (konwencjonalnych oraz wer-mikompostów z dodatkiem słomy Ŝytniej lub liści drzew), czas moczenia nasion: (6 i 24 godziny), stęŜenie wyciągów, w % wagowych: (kontrola - woda dejonizowana, 2,5; 5,0 i 10,0).
Wyciągi kompostowe aplikowano donasiennie po uprzednim wykalibrowaniu nasion gorczycy białej odmiany Nakielska (masa 1000 nasion równa 3,49 g, zdolność kiełkowania na poziomie 93-95%). Do badań wykorzystano komposty na bazie komunalnego osadu ściekowego z 40% udziałem słomy lub liści, których charakterystykę fizyko-chemiczną przedstawiono w publikacji HURY iBIELIŃSKA [2007]. Wyciągi do badań otrzymano po 24-godzinnej ekstrakcji świeŜych kompostów wodą dejonizowaną, ich właściwości przedstawiono w tabeli 1.
śywotność nasion gorczycy białej określono zgodnie z metodyką DORYWALSKIEGO
i in. [1964], zaś wigor metodą pośrednią, tj. analizy wzrostu siewek według PERRY’EGO
[1987].
Wyniki doświadczeń opracowano statystycznie, przy zastosowaniu analizy wariancji w układzie kompletnej randomizacji. Półprzedziały ufności wyliczono przy zastosowaniu testu Tukey’a, poziom istotności p ≤ 0,05.
Wyniki i dyskusja
W badaniach Ŝywotności i wigoru nasion gorczycy (tab. 2) stwierdzono, Ŝe rodzaj kompostów nie miał w zasadzie duŜego znaczenia. Daje się jednak zauwaŜyć nieznacznie ujemny wpływ wyciągu z kompostu konwencjonalnego z liśćmi na Ŝywotność nasion oraz pozytywne oddziaływanie na długość i świeŜą masę siewek, aczkolwiek statystycznie udowodnione róŜnice stwierdzono tylko w przypadku wyciągów z kompostów jednorocznych. Natomiast znacznie wyraźniejszy wpływ, wyraŜony Ŝywotnością i pozostałymi wskaźnikami wigoru, miał czas moczenia nasion w wyciągach z kompostów. Dotyczyło to w jednakowym stopniu wyciągów z kompostów jednorocznych i dwuletnich (tab. 2, 3). WydłuŜenie czasu moczenia nasion powodowało zazwyczaj obniŜenie wszystkich ocenianych wskaźników.
W przypadku nasion umieszczonych w roztworze wodnym jest wprawdzie ułatwiona dyfuzja substancji, ale brak lub znacznie ograniczony dostęp tlenu wstrzymuje kiełkowanie nasion większości gatunków. JuŜ na początku ubiegłego stulecia badano wpływ substancji próchnicznych na metabolizm organizmów roślinnych, jednakŜe dopiero w latach pięćdziesiątych GUMIŃSKI i in. [1955] jednoznacznie go wykazali, ale w warunkach ograniczonego dostępu tlenu. Potwierdza to równieŜ MIELNIK [1973], wskazując na rolę humusu jako fizjologicznie aktywnego jonowymieniacza, ujawniającą się dopiero w warunkach ograniczonego natlenienia.
Tabela 1 na końcu art.
WPŁYW WODNYCH WYCIĄGÓW Z KOMPOSTÓW ... Cz. I. ... 149 Tabela 2; Table 2 Wigor nasion gorczycy moczonych w wyciągach z kompostów jednorocznych
The vigour of white mustard seeds soaked in water extracts from one-year composts Badane czynniki Solutions of extracts (% of weight):
0 (kontrola; control) 87,7 90,2 2,35 25,1 4,51
2,5 87,3 90,1 3,25 27,9 4,53
5,0 87,4 90,3 3,16 27,9 4,54
10,0 86,6 89,2 3,41 29,8 4,72
NIR0,05; LSD0.05 0,94 0,91 0,36 2,20 r.n.; n.s.
* z.k. 1 zdolność kiełkowania, liczenie pierwsze; germination potential, first counting (%) z.k. 2 zdolność kiełkowania, liczenie końcowe; germination potential, final counting (%) d.s. długość siewki; seedling length (cm)
św.m. świeŜa masa; fresh matter (mg) s.m. sucha masa; dry matter (mg)
Wpływ zróŜnicowanego stęŜenia wyciągów przejawiał się w Ŝywotności nasion oraz długości siewek gorczycy. Jednak o ile odnotowano wyraźne zmniejszenie Ŝywotności nasion pod wpływem zwiększającego się stęŜenia, zarówno wyciągów z jednorocznych, jak i dwuletnich kompostów, o tyle długość siewek nieznacznie wzrastała wraz ze wzrostem stęŜenia wyciągów kompostowych. RóŜnice pomiędzy kontrolą a pośrednimi stęŜeniami wyciągów wodnych z kompostów często mieściły się w granicach błędu statystycznego.
Tabela 3; Table 3 Wigor nasion gorczycy moczonych w wyciągach z kompostów dwuletnich
G. Hury 150
The vigour of white mustard seeds soaked in water extracts from two-year composts Badane czynniki Solutions of extracts (% of weight):
0 (kontrola; control) 94,3 95,2 3,92 30,0 4,29
2,5 93,6 95,0 4,16 29,5 4,22
5,0 93,2 94,7 4,25 28,6 4,08
10,0 92,4 94,2 4,31 28,2 4,03
NIR 0,05 ; LSD 0,05 0,58 0,51 0,11 r.n.; n.s. r.n.; n.s.
* z.k. 1 zdolność kiełkowania, liczenie pierwsze; germination potential, first counting (%) z.k. 2 zdolność kiełkowania, liczenie końcowe; germination potential, final counting (%) d.s. długość siewki; seedling length (cm)
św.m. świeŜa masa; fresh matter seedling (mg) s.m. sucha masa; dry matter (mg)
Wnioski
1. W badaniach nad Ŝywotnością i wigorem nasion gorczycy, nie stwierdzono znaczących róŜnic w działaniu testowanych rodzajów wyciągów z kompostów konwencjonalnych i wermikompostów.
2. Na podstawie otrzymanych wyników badań Ŝywotności i wigoru nasion gorczycy moŜna stwierdzić istotnie korzystniejsze działanie krótszego (6-godzinnego) czasu ich moczenia w wyciągach kompostowych niŜ dłuŜszego (24-godzinnego).
3. Odnotowane oddziaływanie zastosowanych stęŜeń wyciągów kompostowych w stosunku do nasion i siewek gorczycy, aczkolwiek stosunkowo niewielkie, to jednak zostały udowodnione statystycznie.
WPŁYW WODNYCH WYCIĄGÓW Z KOMPOSTÓW ... Cz. I. ... 151
Literatura
ARANCON N.Q.,LEE S.,EDWARDS C.A.,ATIYEH R. 2003. Effects of humic acids derived from cattle, food and paper-waste vermicomposts on growth of greenhouse plants.
Pedobiologia 47: 741-744.
ATIYEH R.M.,LEE S.,EDWARDS C.A.,ARANCON N.Q.,METZGER J.D. 2002. The influence of humic acids derived from earthworm-processed organic wastes on plant growth.
Bioresource Technology 84: 7-14.
BARAN S.,MARTYN W.,KRZEPIŁKO A.,SKWARYŁO B.,ŚWIĘCIŁO A.,ONUCH-AMBORSKA J.
1999. Adaptacja metody opracowanej przez C. Rice-Evans i N. Miller do oznaczania aktywności roztworu wermikompostu. Folia Univ. Agric. Stetin., ser. Agric. 200(77):
11-14.
BROWN G.G., PASHANASI B.,VILLENAVE C.,PATRON J. C.,SENAPATI B.K., GIRI S. 1999.
Effects of earthworms on plant production in the tropics, w: The Management of Eartthworms in Tropical Agroecosystem. CAB International, Wallingford, UK: 87-148.
DORYWALSKI J., WOJCIECHOWICZ M.,BARTZ J. 1964. Metodyka oceny nasion. PWRiL Warszawa: 345.
GOŁĘBIOWSKA D.,PTAK W.1996. Wpływ kwasów huminowych na kiełkowanie i para-metry siewek pszenicy i Ŝyta. Zesz. Nauk. AR Szczecin, Ser. Roln. 172(62): 145-152.
GÓRNIK K., GRZESIK M. 1998. Genetyczne, siedliskowe i maternalne uwarunkowania jakości nasion. Post. Nauk Rol. 5: 37-48.
GRZESIUK S.,GÓRECKI R.J.1981. Wigor nasion jako nowe kryterium ich wartości siewnej oraz metody jego określania. Post. Nauk Rol. 6: 39-56.
GUMIŃSKI S.,CZERWIŃSKI W.,UNGER E.,BACOWA A.1955. Badania nad oddzychaniem korzeni. Acta Soc. Bot. Pol. T. XXIV, 4: 723-731.
HURY G., BIELIŃSKA E.J. 2007. Wpływ kompostów z udziałem komunalnego osadu ściekowego na wzrost i rozwój wybranych roślin uprawnych. Cz. I. Groch siewny.
Gospodarka odpadami komunalnymi. T. III: 149-160.
LEE Y.S.,BARTLETT R.J.1976. Stimulation of plant growth by humic substances. Soil Sci.
Soc. Am. J. 40: 876-879.
MIELNIK A. 1973. Badanie bezpośredniego wpływu hymetomelanu na intensywność oddychania kiełkujących ziarniaków pszenicy. Cz. II. Działanie oczyszczonych ze związków mineralnych substancji próchniczych. Rocz. Nauk Rol. Ser. A, 99(1): 7-10.
PERRY D.A.1987. Handbook of vigour test methods. ISTA Zuerich, Switzerland Rules for testing seeds 1985. Seed. Sci. Tech. 13: 2.
RICE-EVANS C.,MILLER N.J.1994. Methods enzymology. Academic Press. Internat. 243:
279-293.
SONGIN W.,SADOWSKI W.1993. DŜdŜownice w rolnictwie proekologicznym. Opracowanie tematyczne, AR Szczecin 69: 25.
Słowa kluczowe: komposty z osadów ściekowych, wermikomposty, wodne wyciągi z kompostów, Ŝywotność nasion, wigor nasion, gorczyca biała
G. Hury 152
Streszczenie
W badaniach nad Ŝywotnością i wigorem nasion gorczycy białej aplikowano donasiennie wyciągi wodne z kompostów na bazie komunalnego osadu ściekowego z 40% udziałem słomy Ŝytniej i liści z drzew. Stwierdzono nieduŜe róŜnice pomiędzy działaniem wyciągów z kompostów - zarówno jednorocznych, jak i dwuletnich.
Krótsze, tj. sześciogodzinne, moczenie nasion w wyciągach okazało się efektywniejsze w odniesieniu do wszystkich badanych wskaźników Ŝywotności i wigoru nasion niŜ dwudziestoczterogodzinne, bez względu na rodzaj i stęŜenie wyciągów kompostowych.
Wzrastające stęŜenie omawianych wyciągów powodowało nieznaczne ograniczenie energii i zdolności kiełkowania nasion, ale równocześnie w niewielkim stopniu zwiększało wartości wskaźników wigoru, tj. długość siewek oraz ich świeŜą i suchą masę.
EFFECT OF COMPOST WATER EXTRACTS ON SEED VIGOUR OF SOME CROP SPECIES
PART I