Beata Głowacka
Katedra Roślin Ozdobnych i Warzywnych,
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. i J. Śniadeckich w Bydgoszczy
Wstęp
Jednym z najwartościowszych warzyw liściowych jest seler naciowy (Apium graveolens var. dulce [MILL.] PERS.). Spośród pozytywnych oddziaływań na zdrowie należy wymienić obniżanie ciśnienia tętniczego krwi oraz poziomu cholesterolu LDL i trójglicerydów, pobudzanie przemiany materii, pozytywny wpływ na czynność nerek, łagodzenie dolegliwości artretyczno-reumatycznych, działanie witaminizujące i remineralizujące [ELKNER,STĘPOWSKA 2006; NAJDA,DYDUCH 2006].
Seler naciowy należy do roślin o dużych wymaganiach świetlnych, szczególnie w początkowych fazach wzrostu. W przypadku warzyw uprawianych z rozsady, to właśnie jej jakość w największym stopniu decyduje o efekcie końcowym. Obecnie stosowane są różne metody kontrolowania wzrostu i pokroju roślin. O ile w produkcji roślin ozdobnych powszechne jest stosowanie chemicznych regulatorów wzrostu, w uprawie warzyw używane są one znacznie rzadziej, przede wszystkim ze względu na ryzyko pozostałości środków chemicznych w plonie. Wyniki wielu doświadczeń wskazują, że na wzrost i rozwój roślin pozytywnie wpływa światło o barwie niebieskiej. Jakość światła w uprawie pod osłonami można zmieniać stosując filtry spektralne z roztworem CuSO4[RAJAPAKSE,KELLY 1995] i fotoselektywne folie [LI i in. 2000], coraz częściej sięga się też po źródła emitujące światło o barwie niebieskiej. Pozwala to na zahamowanie wzrostu i uzyskanie roślin dobrej jakości, nawet przy dość niskich natężeniach światła.
Jeszcze lepsze efekty można uzyskać stosując światło o szerokim zakresie widma, ale wzbogacone w barwę niebieską [BENSON, KELLY 1990; DECOTEAU i in. 1993; GŁOWACKA
2006, 2008].
Celem badań przedstawionych w pracy było określenie wpływu sztucznego światła o zwiększonej zawartości barwy niebieskiej na wzrost i rozwój rozsady dwóch odmian selera naciowego.
Materiał i metody
Doświadczenie wykonano w pokoju wzrostowym Katedry Roślin Ozdobnych i Warzywnych Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy w terminie od 22 października do 14 grudnia 2007 r. oraz od 29 października do 19 grudnia 2008.
Przedmiotem badań były dwie odmiany selera naciowego - ‘Helios’ i ’Celebrity’.
B. Głowacka 186
Po dwa nasiona wysiano do doniczek o średnicy 6 cm, wypełnionych uni-wersalnym podłożem warzywnym STM-4. Dla każdej odmiany przeznaczono po 150 doniczek, które podzielono na trzy grupy i umieszczono w pokoju wzrostowym na regałach pod lampami jarzeniowymi Philips TLD o mocy 36 W. Dla pierwszej grupy zastosowano 4 lampy emitujące światło dzienne (TLD 54), czyli zbliżone składem spektralnym do światła naturalnego. Druga grupa roślin została poddana wpływowi światła mieszanego (M I), uzyskanego przez jednoczesne zastosowanie 3 lamp emitujących światło dzienne (TLD 54) i 1 lampę niebieską (TLD 18). Dla trzeciej grupy roślin zastosowano światło mieszane (M II) z mniejszym udziałem światła dziennego (1 lampa), a większym światła niebieskiego (3 lampy). Zastosowano 16-godzinny fotoperiod. Natężenie napromienienia kwantowego światła w zakresie PAR było równe 60 molm-2s-1. Temperaturę powietrza utrzymywano na poziomie 20C w dzień i 18C w nocy. Wilgotność względna powietrza wynosiła 75%.
Po wschodach w każdej doniczce pozostawiono po jednej siewce. W dniu zakończenia doświadczenia, kiedy wszystkie rośliny miały co najmniej 5 liści, określono liczbę liści oraz zmierzono wysokość rozet od poziomu podłoża do wierzchołka najdłuższego liścia. Oznaczono świeżą i suchą masę nadziemnych części roślin wybierając losowo po 10 roślin z każdej kombinacji. Suchą masę określono przez suszenie prób w temperaturze 105C do stałej masy. Obliczono procentowy udział suchej masy w świeżej. Dla kolejnych 10 losowo wybranych roślin z każdej kombinacji określono zawartość chlorofilu i karotenoidów w liściach, przez ekstrakcję w acetonie.
Odczytu absorpcji dokonano spektrofotometrem UV-Vis 1601 SHIMADZU przy długościach fal 645 i 663 nm dla chlorofilu, oraz 440 i 652 nm dla karotenoidów.
Doświadczenie założono w układzie całkowicie losowym, w 5 powtórzeniach po 10 roślin. Uzyskane wyniki opracowano statystycznie metodą jednoczynnikowej analizy wariancji. Różnice między średnimi obiektowymi poddano ocenie testem Tukey’a przy poziomie istotności =0,05.
Wyniki i dyskusja
Wpływ barwy światła na tworzenie liści selera naciowego zaobserwowano w pierwszym roku doświadczenia, u obu badanych odmian. Rośliny rosnące w świetle mieszanym z większym udziałem barwy niebieskiej (M II) tworzyły więcej liści, niż te poddane wpływowi światła dziennego. W drugim roku doświadczenia liczba liści, niezależnie od zastosowanych warunków świetlnych, była podobna.
U większości roślin nie obserwuje się zmian w liczebności liści pod wpływem niebieskiego swiatła [MORTENSEN,STRŘMME 1987; BENSON,KELLY 1990; RAJAPAKSE,KELLY
1992; GŁOWACKA 2002, 2006; PISZCZEK,GŁOWACKA 2005]. Reakcja w tym przypadku może być związana z cechami gatunkowymi, jak również odmianowymi. Rozsada bazylii i melisy poddana wpływowi światła niebieskiego tworzyła więcej liści w porównaniu do roślin oświetlanych światłem dziennym i wzbogaconym w niebieski zakres widma, podczas gdy u ogórecznika nie wykazano wpływu barwy światła na liczbę liści na pędzie [GŁOWACKA 2008]. Z kolei w przypadku rozsady pomidora, poddanej wpływowi sztucznego światła dziennego i niebieskiego, w zależności od odmiany obserwowano albo brak wpływu barwy światła, albo mniejszą liczbę liści w świetle niebieskim [GŁOWACKA 2004].
W obu latach obserwowano silny wpływ światła na wysokość tworzonych rozet.
U obu badanych odmian znacznie niższe były rośliny poddane wpływowi mieszanego światła o większym udziale barwy niebieskiej. Rośliny naświetlane światłem dziennym tworzyły najwyższe rozety (tab. 1).
WPŁYW SZTUCZNEGO ŚWIATŁA O RÓŻNEJ BARWIE ... 187
Tabela 1; Table 1 Liczba liści i wysokość rozet rozsady selera naciowego
Number of leaves and height of the rosette of celery transplants Odmiana
Cultivar Światło
Light Liczba liści
Number of leaves Wysokość rozety (cm) Height of the rosette (cm) 2007
D światło dzienne; daylight
M I światło mieszane z mniejszym udziałem barwy niebieskiej; mixed light with smaller share of blue colour
M II światło mieszane z większym udziałem barwy niebieskiej; mixed light with bigger share of blue colour
* wartości oznaczone tymi samymi literami nie różnią się istotnie przy =0,05; values marked with the same letter do not differ significantly at =0.05
Światło niebieskie najczęściej wpływa hamująco na wzrost roślin. Hamowanie wydłużania pędu obserwowano u rozsady pomidora [PISZCZEK, GŁOWACKA 1999;
GŁOWACKA 2002, 2004]. Zwiększenie w świetle udziału barwy niebieskiej również silnie wpływało na zahamowanie wzrostu rozsady pomidora, sałaty i papryki oraz sadzonek chryzantemy [MORTENSEN,STRŘMME 1987; BENSON, KELLY 1990; RAJAPAKSE,KELLY 1992;
BROWN i in. 1995; LI i in. 2000; GŁOWACKA 2006]. O zależności reakcji od cech gatunkowych może świadczyć fakt, że u niektórych roślin, takich jak ogórek, bazylia pospolita, melisa lekarska i ogórecznik lekarski obserwowany jest intensywniejszy wzrost pod wpływem światła niebieskiego [PISZCZEK,GŁOWACKA 2005, 2008; GŁOWACKA
2008].
W pierwszym roku doświadczenia nie wykazano wpływu światła na świeżą masę nadziemnych części rozsady selera odmiany ‘Celebrity’, z kolei w drugim roku większą masą charakteryzowały się rośliny poddane wpływowi światła mieszanego, o mniejszym udziale barwy niebieskiej (M I). Sucha masa nadziemnych części roślin w pierwszym roku była większa pod lampami emitującymi światło mieszane z większym udziałem barwy niebieskiej, a w drugim roku stwierdzono większą suchą masę w świetle mieszanym o mniejszym udziale barwy niebieskiej. W obu latach odnotowano większy procentowy udział suchej masy w świetle mieszanym o większym udziale barwy niebieskiej, a mniejszy w świetle dziennym. U odmiany ‘Helios’ większą świeżą i suchą masę części nadziemnych, jak również większy procentowy udział suchej masy w świeżej w obu doświadczeniach osiągnęły rośliny naświetlane światłem mieszanym z
B. Głowacka 188
większym udziałem barwy niebieskiej, w porównaniu z roślinami oświetlanymi światłem dziennym (tab. 2).
Tabela 2; Table 2 Świeża i sucha masa nadziemnych części rozsady selera naciowego
Fresh and dry matter of overground parts of celery transplants Odmiana
Cultivar Światło
Light Świeża masa
Fresh matter (g) Sucha masa; Dry matter
(g) (%)
2007
Celebrity D 0,57 a 0,0454 b 7,99 b
M I 0,71 a 0,0571 ab 8,02 b
M II 0,69 a 0,0617 a 8,88 a
Helios D 0,40 b 0,0320 b 8,08 b
M I 0,43 b 0,0371 b 8,62 b
M II 0,63 a 0,0620 a 9,85 a
2008
Celebrity D 1,21 b 0,1262 b 10,43 b
M I 1,28 a 0,1419 a 11,14 a
M II 1,17 b 0,1294 b 11,15 a
Helios D 1,09 c 0,1208 c 11,25 c
M I 1,17 b 0,1363 b 11,68 b
M II 1,31 a 0,1806 a 13,80 a
Objaśnienia: patrz tabela 1; Explanations: see Table 1
Świeża masa roślin poddanych wpływowi światła niebieskiego lub o zwięk-szonym jego udziale najczęściej jest mniejsza, co jest efektem hamowania wzrostu tych roślin [BROWN i in. 1995; GŁOWACKA 2002, 2004]. W przypadku roślin, u których obserwowany jest intensywniejszy wzrost pod wpływem niebieskiego światła, świeża masa części nadziemnych może być większa, niż w świetle dziennym [PISZCZEK, GŁOWACKA 2005, 2008; GŁOWACKA 2008]. Najczęściej jednak jest obserwowany pozytywny wpływ niebieskiego światła na zwiększenie udziału suchej masy w świeżej masie nadziemnych części roślin [BROWN i in. 1995;GŁOWACKA 2002, 2004, 2006, 2008;
PISZCZEK,GŁOWACKA 2008]. Również w tym przypadku reakcja roślin może być uzależ-niona od cech gatunkowych, jak również od zastosowanego źródła światła. Nie zaobserwowano wpływu barwy światła na zwiększenie udziału suchej masy w świeżej u melisy i ogórka [PISZCZEK,GŁOWACKA 2005; GŁOWACKA 2008]. Z kolei u rozsady papryki, pomidora i sałaty oraz u sadzonek chryzantemy rosnących pod foliami selektywnymi i filtrami spektralnymi z wodnym roztworem CuSO4 odnotowano mniejszy udział suchej masy [MORTENSEN,STRŘMME 1987; LI i in. 2000].
Wnioski
1. Światło o zwiększonym udziale fal z niebieskiego zakresu widma wpłynęło korzystnie na wzrost rozsady selera naciowego odmian ‘Helios’ i ’Celebrity’.
Rośliny tworzyły niższe rozety, miały też większy udział suchej masy w świeżej masie nadziemnych części pędu.
WPŁYW SZTUCZNEGO ŚWIATŁA O RÓŻNEJ BARWIE ... 189
2. Doświetlanie lampami emitującymi światło o barwie niebieskiej może stanowić skuteczny, a jednocześnie bezpieczny dla środowiska sposób kontrolowania wzrostu rozsady selera naciowego.
Literatura
BENSON J.L.,KELLY J.W.1990. Effects of copper sulphate filters on growth of bedding plants. Hort. Sci. 24: 1144.
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., POLLOCK R.K. 1993. Applications of photomorphogenesis research to horticultural systems. Hort. Sci. 28(10): 974-1063.
ELKNER K.,STĘPOWSKA A.2006. Korzeniowy, naciowy i listkowy. Hasło Ogrodnicze 4:
142-144.
GŁOWACKA B. 2002. Wpływ barwy światła na wzrost rozsady pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.). Acta Scien. Pol., Seria Hortorum Cultus 1(2): 93-103.
GŁOWACKA B. 2004. The effect of blue light on the height and habit of the tomato (Lycopersicon 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., Suplement 1: 145-149.
GŁOWACKA B.2008. Wpływ składu spektralnego światła na wzrost rozsady bazylii pos-politej (Ocimum basilicum L.), melisy lekarskiej (Melissa officinalis L.) i ogórecznika lekarskiego (Borago officinalis L.). Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 527: 131-138.
LI S.,RAJAPAKSE N.C.,YOUNG R.E.,OI R.2000. Growth responses of chrysanthemum and bell pepper transplants to photoselective plastic films. Scientia Hort. 84: 215-225.
MORTENSEN L.M.,STRŘMME E.1987. Effects of light quality on some greenhouse crops.
Scientia Hort. 33: 27-36.
NAJDA A.,DYDUCH J. 2006. Seler naciowy - cenne warzywo. Cz. I. Owoce Warzywa Kwiaty 22: 15.
PISZCZEK P.,GŁOWACKA B. 1999. Wpływ barwy światła na wzrost rozsady gruntowych odmian pomidora (Lycopersicon esculentum Mill.). Zesz. Nauk. ATR w Bydgoszczy 220(44): 133-139.
PISZCZEK P.,GŁOWACKA B. 2005. Effect of light quality on growth of cucumber (Cucumis sativus L.) transplants. Veg. Crops Res. Bul. 63: 77-85.
PISZCZEK P.,GŁOWACKA B. 2008. Effect of the colour of light on cucucmber (Cucumis sativus L.) seedlings. Veg. Crops Res. Bul. 68: 71-80.
RAJAPAKSE N.C.,KELLY J.W. 1992. Regulation of chrysanthemum growth by spectra filters. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 117(3): 481-485.
RAJAPAKSE N.C., KELLY J.W. 1995. Spectral filters and growing season influence growth and carbohydrate status of chrysanthemum. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 120(1): 78-83.
Słowa kluczowe: seler naciowy, rozsada, barwa światła, kontrola wzrostu
B. Głowacka 190
Streszczenie Rozsadę selera naciowego odmiany ‘Helios’ i ’Celebrity’ uprawiano w pokoju wzrostowym w sztucznym świetle. Zastosowano lampy jarzeniowe emitujące światło dzienne oraz mieszane o mniejszym i większym udziale niebieskiego zakresu widma.
Natężenie napromienienia kwantowego światła wynosiło 60 molm-2s-1. W ostatnim dniu doświadczenia oznaczono liczbę liści i wysokość rozet, oznaczono świeżą i suchą masę nadziemnych części roślin oraz obliczono procentowy udział suchej masy w świeżej masie nadziemnych części rozsady.
W pierwszym roku rozsada rosnąca w świetle mieszanym z większym udziałem barwy niebieskiej tworzyła więcej liści niż w świetle dziennym. W drugim roku liczba liści była wyrównana w każdej barwie światła. Zaobserwowano silny wpływ światła na wysokość rozet, niższe były rośliny poddane wpływowi mieszanego światła o większym udziale barwy niebieskiej, a najwyższe rosnące w świetle dziennym. Sucha masa nadziemnych części rozsady i jej procentowy udział w świeżej masie były większe pod lampami emitującymi światło mieszane, szczególnie przy większym udziale barwy niebieskiej, a mniejsze w świetle dziennym.
Doświetlanie lampami emitującymi światło o barwie niebieskiej może stanowić skuteczny, a jednocześnie bezpieczny dla środowiska sposób kontrolowania wzrostu rozsady selera naciowego.
INFLUENCE OF ARTIFICIAL LIGHT OF DIFFERENT COLOUR ON THE GROWTH OF CELERY (Apium graveolens var. dulce) TRANSPLANT
Beata Głowacka
Department of Ornamental Plants and Vegetable Crops, University of Technology and Life Sciences, Bydgoszcz Key words: celery, transplant, light colour, growth control
Summary Celery transplants of the ‘Helios’ i ’Celebrity’ cultivars were cultivated in the growth room under artificial light. Fluorescent lamps emitting daylight and mixed light with smaller and bigger share of blue region of the spectrum were employed. Quantum irradiance amounted 60 molm-2s-1. In final day of the experiment the number of leaves, height of rosettes, fresh and dry matter of overground plant parts were determined. Participation of dry matter in fresh matter of overground parts of the transplants was calculated, too.
In the first year of experiment the transplants grown under mixed light with bigger share of the blue colour created more leaves than in daylight. In the second year the number of leaves was similar at every light colour. The intense light on the height of rosettes was observed. Plants subjected to the mixed light with bigger share of blue colour were the smaller, while in daylight the plants were higher. Dry matter of the overground parts of transplants and its participation in fresh matter under mixed light, especially with bigger share of the blue colour, were greater than in daylight.
Illumination with blue light emitting lamps may be an effective also environ-mental-friendly way to control the celery transplant growth.
WPŁYW SZTUCZNEGO ŚWIATŁA O RÓŻNEJ BARWIE ... 191 Dr inż. Beata Głowacka
Katedra Roślin Ozdobnych i Warzywnych
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. i J. Śniadeckich ul. Bernardyńska 6
85-029 BYDGOSZCZ e-mail: glowacka@utp.edu.pl
ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2009 z. 539: 193-197