WPŁYW TEMPERATURY PRZECHOWYWANIA
I UWARUNKOWAŃ GENETYCZNYCH NA DŁUGOŚĆ UŚPIENIA
I INTENSYWNOŚĆ KIEŁKOWANIA BULW ZIEMNIAKA
dr Genowefa Sowa-Niedziałkowska IHAR, Oddział w Jadwisinie, 05-140 Serock
ezpośrednio po zbiorze bulwy ziemniaka najczęściej nie kiełkują, ponieważ znaj-dują się w stanie fizjologicznego spoczynku i nawet w warunkach sprzyjających temu pro-cesowi nie obserwuje się wzrostu kiełków. Jednakże po bardzo suchym i ciepłym okre-sie wegetacji niekiedy już w czaokre-sie zbiorów można zaobserwować na bulwach kiełki kil-kumilimetrowej długości. Oznacza to, że u tych odmian okres spoczynku był bardzo krótki i został zakończony już w polu, przed wykopkami.
Okres spoczynku odznacza się zahamo-waniem podziałów komórkowych, a tym sa-mym ograniczeniem procesów życiowych do minimum. Stan ten określany jest terminem spoczynku bezwzględnego. Następnym eta-pem jest spoczynek względnego uśpienia, w którym bulwy nie kiełkują z powodu braku korzystnych warunków w czasie przechowy-wania. Ten drugi etap nazywany jest też okresem uśpienia bulw, na który duży wpływ wywierają temperatura i wilgotność względ-na powietrza w miejscach przechowywania. Decydujący wpływ na długość okresu uśpie-nia przypisuje się temperaturze, która może skracać lub wydłużać to stadium. Bulwy znajdujące się w fazie uśpienia charaktery-zują się minimalną aktywnością przemian fizjologiczno-biochemicznych, dobrą jakością kulinarną i przetwórczą oraz wysoką warto-ścią odżywczą. Stąd też zadaniem przecho-walnictwa jest maksymalne wydłużenie fazy uśpienia w celu zachowania jak najdłużej dobrej jakości bulw. Przyjmuje się, że okres uśpienia kończy się wówczas, gdy 80% bulw wytworzy kiełki długości 3 mm (Reust 1986).
Badania wykazały, że na długość okresu uśpienia wpływają uwarunkowania gene-tyczne odmiany oraz warunki termiczno- -wilgotnościowe w czasie wzrostu i przecho-wywania bulw (Ittersum, Scholte 1992; Stru-ik, Wiersema 1999; Martin 2002; Sowa- -Niedziałkowska 2002, 2004).
Przechowy-wanie bulw w niskich temperaturach wydłuża ich uśpienie, wzrost kiełków jest powolniej-szy, a u niektórych odmian nawet zahamo-wany, ale wzrasta zawartość cukrów reduku-jących. Jednak przechowywanie w takich warunkach jest kosztowne. Wiąże się z wy-posażeniem obiektów przechowalniczych w agregaty chłodnicze, ponieważ nie zawsze naturalne warunki klimatyczne mogą zapew-nić pożądaną niską temperaturę. Dotyczy to zwłaszcza miesięcy kwiecień, maj i czerwiec. Z kolei w wyższych temperaturach okres uśpienia bulw się skraca, tym samym proces kiełkowania rozpoczyna się wcześniej i wzrost kiełków jest intensywniejszy. W związku z tym ubytki naturalne spowodowa-ne procesami życiowymi wzrastają, gdyż wydalanie wody przez kiełki jest intensyw-niejsze niż przez perydermę bulw. Jednakże wszystkie jadalne odmiany ziemniaka, prze-znaczane zarówno do bezpośredniej kon-sumpcji, jak i do przetwórstwa spożywczego, wymagają wyższych temperatur przechowy-wania, celem utrzymania niskiej zawartości cukrów redukujących i dobrej jakości bulw w całym okresie przechowalniczym.
Celem pracy było scharakteryzowanie długości uśpienia i intensywności kiełkowa-nia bulw 26 nowych odmian ziemkiełkowa-niaka prze-chowywanych w zróżnicowanych warun-kach.
Cel pracy
Wcześniejsze badania własne wykazały, że odmiany ziemniaka są bardzo zróżnicowane pod względem długości okresu uśpienia, jak również intensywności wzrostu kiełków. Przechowywane w tych samych warunkach wykazują zróżnicowaną skłonność do kieł-kowania. Potwierdzają to wyniki badań in-nych autorów. Dlatego też bardzo ważne jest poznanie uwarunkowań genetycznych no-wych odmian, a także określenie wpływu warunków przechowywania na te przemiany.
B
Skłonność do kiełkowania bulw 26 nowych odmian ziemniaka badano w sezonach prze-chowalniczych 1999/2000-2003/2004. Każda odmiana przeszła trzyletni cykl badań. Bez-pośrednio po zbiorze z każdej odmiany po-bierano po 20 bulw średniej wielkości i prze-chowywano je w ażurowych skrzyneczkach w komorach przechowalni o temperaturze 2, 6, 8 i 10oC przy wilgotności względnej powie-trza powyżej 90%. Obserwacje długości okresu uśpienia i intensywności wzrostu kiełków wykonywano co 10 dni. Zgodnie z ustaleniami Sekcji Fizjologicznej EAPR (Re-ust 1986) za koniec uśpienia uznano czas, gdy 80% bulw danej próby wytworzyło kiełki długości 3 mm.
Wyniki badań przedstawiono w skali 9-stopniowej, gdzie 9 oznacza wartość najbar-dziej pożądaną, najlepszą, a 1 – cechę naj-gorszą (Sowa-Niedziałkowska 2004). Na podstawie syntetycznych opracowań i wyli-czeń statystycznych określono skłonność do kiełkowania bulw badanych odmian zarówno pod względem długości uśpienia, jak i inten-sywności wzrostu kiełków w zależności od zróżnicowanych warunków przechowywania. Omówienie wyników
W tabeli 1 przedstawiono w skali 1-9 długość okresu uśpienia bulw w zależności od tem-peratury przechowywania. Spośród wszyst-kich badanych odmian trzy – Barycz, Bard i Pasja Pomorska – zakończyły swoje uśpie-nie najwcześuśpie-niej i rozpoczęły proces kiełko-wania już w październiku. Stąd też otrzymały one najniższą ocenę 1 zarówno w tempera-turze 10 i 8, jak i 6oC. Na wyróżnienie zasłu-gują też odmiany Zebra, Aksamitka, Alba-tros, Fianna i Wawrzyn – o najdłuższym okresie uśpienia. Przechowywane w tempe-raturze 10oC rozpoczęły one proces kiełko-wania dopiero w styczniu i otrzymały ocenę 4.
Jak wynika z tabeli 1, wraz z obniżaniem się temperatury przechowywania wydłużał się okres uśpienia, co potwierdzają wyższe oceny w zaproponowanej skali. Jednak wpływ temperatury przechowywania na dłu-gość uśpienia bulw nie u wszystkich odmian był jednakowy. Aby możliwe było prześle-dzenie różnic odmianowych, wyodrębniono grupy odmian, które przechowywane w
naj-je uśpienie w tym samym czasie i otrzymały identyczne noty. W obrębie tych grup prze-śledzono wpływ temperatur w badanym za-kresie na zmiany długości uśpienia:
● Barycz, Bard, Pasja Pomorska, Ry-wal, Wolfram, Rumpel, Salto i Molli – oce-na 1, bardzo krótki okres uśpienia; w tempe-raturze 10oC rozpoczęły kiełkowanie w paź-dzierniku. Odmiany te wykazały bardzo duże zróżnicowanie w najniższej temperaturze przechowywania 2oC. W tej grupie jest za-równo Barycz, która cechuje się bardzo krót-kim okresem uśpienia i nawet najniższa temperatura 2oC nie może wpłynąć na jego wydłużenie, jak i Molli, która systematycznie wydłużała okres uśpienia wraz z obniżaniem się temperatury. Odmiana Molli przechowy-wana w temperaturze 2oC rozpoczęła kieł-kowanie dopiero w kwietniu i otrzymała oce-nę 7. Długość okresu uśpienia pozostałych odmian przechowywanych w 2oC wahała się od 2 punktów w skali u odmiany Rywal do 6 u odmian Wolfram, Rumpel i Salto;
● Gabi, Wiking, Denar, Lord, Wigry, Vineta – ocena 2. W tej grupie obniżanie temperatury przechowywania również wpły-wało na wydłużenie okresu uśpienia bulw. Ocena długości okresu uśpienia w tempera-turze 2oC wahała się od 4 u Gabi do 7 u od-mian Wiking, Lord, Wigry i Vineta;
● Skawa, Satina, Ditta, Danusia, Tokaj, Cykada i Tara – ocena 3. Odmiany te wy-dłużały swoje uśpienie wraz z obniżaniem się temperatury przechowywania, ale w mniejszym stopniu niż w poprzednich gru-pach. Wahania w najniższej temperaturze 2oC wynosiły od 6 u odmiany Skawa do 8 u odmian Cykada i Tara;
● Zebra, Aksamitka, Albatros, Fianna i Wawrzyn – ocena 4. Odmiany te charakte-ryzowały się najdłuższym okresem uśpienia w 10oC i również systematycznie go wydłu-żały wraz z obniżaniem się temperatury. Długość uśpienia tej grupy w temperaturze 2oC została oceniona na 8. Oznacza to, że bulwy tych odmian przechowywane w 10oC rozpoczęły kiełkowanie w styczniu, a prze-chowywane w 2oC – dopiero w maju.
Tabela 1 Wpływ temperatury przechowywania na długość okresu uśpienia
bulw badanych odmian ziemniaka. Ocena w skali 9-stopniowej Temperatura przechowywania Odmiana
10oC 8oC 6oC 2oC
Barycz
Bard, Pasja Pomorska Rywal Wolfram Rumpel, Salto Molli Gabi Wiking Denar Lord Wigry, Vineta Skawa Satina Ditta Danusia, Tokaj Cykada, Tara Zebra Aksamitka, Albatros Fianna, Wawrzyn 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 1 1 1 2 2 3 2 2 3 3 4 3 3 4 5 5 4 5 5 1 1 2 2 3 4 3 4 4 4 5 4 4 5 5 6 5 6 6 1 4 2 6 6 7 4 7 6 7 7 6 7 7 7 8 8 8 8
1 – zakończenie uśpienia w październiku 9 – zakończenie uśpienia w czerwcu Źródło: badania własne
Z praktycznego punktu widzenia przesu-nięcie zakończenia uśpienia bulw pod wpły-wem niższej temperatury przechowywania na okres późniejszy jest bardzo istotne, gdyż powoduje ograniczenie intensywności pro-cesów życiowych.
W tabeli 2 przedstawiono intensywność wzrostu kiełków w skali 9-stopniowej. Ocenę 1 otrzymały odmiany, których przeciętna długość kiełków w końcowym okresie prze-chowywania (początek kwietnia) przekroczy-ła 80 mm, zaś ocenę 9 – odmiany o prze-ciętnej długości kiełków poniżej 10 mm. Naj-większe zróżnicowanie intensywności kieł-kowania badanych odmian wystąpiło w tem-peraturze 8 i 10oC (ocena od 1 do 8), a naj-mniejsze w temperaturze 2oC (ocena 8 i 9). Jak wynika z danych w tabeli 2, osiem od-mian (na 26 testowanych) przechowywanych
w warunkach najbardziej sprzyjających pro-cesowi kiełkowania, tzn. w temperaturze 10oC, otrzymało ocenę 1, a cztery (o połowę mniej) w tych samych warunkach wykazały mało intensywne kiełkowanie i otrzymały ocenę 7. Wraz z obniżaniem się temperatury przechowywania zmniejszało się tempo wzrostu kiełków i wzrastała liczba punktów w skali określającej ten proces.
W tabeli 3 przedstawiono skłonność od-mian do kiełkowania, którą określano w de-kadowych obserwacjach podczas długotrwa-łego magazynowania. Ze względu na dużą liczbę badanych odmian wybrano przykła-dowo odmiany różniące się długością okresu uśpienia i intensywnością kiełkowania w za-stosowanym zakresie temperatur. Aksamitka i Zebra reprezentują grupę odmian o długim okresie uśpienia i mało intensywnym
wzro-zbliżonym okresem uśpienia, ale różni je intensywność wzrostu kiełków. Barycz
re-uśpieniu i bardzo intensywnym wzroście kiełków.
Tabela 2 Intensywność wzrostu kiełków ziemniaka w zależności od odmiany
i temperatury przechowywania. Ocena w skali 9-stopniowej Temperatura przechowywania Odmiana 10oC 8oC 6oC 2oC Gabi Rumpel Molli Barycz Rywal Tokaj Salto, Wiking Skawa Bard Fianna Vineta Cykada Satina Pasja Pomorska Danusia, Wigry, Denar Lord, Wolfram
Tara, Zebra Ditta
Aksamitka, Albatros, Wawrzyn
1 1 1 1 1 1 1 2 3 3 3 3 4 4 5 5 6 7 7 1 1 1 3 4 4 6 4 5 5 6 7 5 6 7 7 7 7 8 5 6 7 4 7 7 7 8 7 8 8 8 7 8 8 8 8 8 9 8 9 9 7 8 9 9 9 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
1 – intensywny wzrost kiełków – długość ponad 80 mm 9 – mało intensywny wzrost kiełków – długość poniżej 10 mm Źródło: badania własne
Z danych w tabeli 3 wynika, że wraz z ob-niżaniem się temperatury przechowywania następowało wydłużenie fazy uśpienia, ale wydłużenie to jest mało widoczne u odmian o bardzo krótkim uśpieniu, np. Barycz. Od-miana ta kończy swoje uśpienie na początku długotrwałego przechowywania, tj. już w październiku, stąd też nawet najniższa tem-peratura nie może wpłynąć na wydłużenie fazy uśpienia, a jedynie może ograniczyć wzrost kiełków. Odmiany szybko kiełkujące powinny więc być przeznaczone do zago-spodarowania w pierwszej kolejności. U po-zostałych niska temperatura wydłużała okres uśpienia i skutecznie hamowała proces kieł-kowania aż do pierwszej dekady maja, jak
np. u odmian o długim uśpieniu Aksamitka i Zebra.
Podsumowanie
Bulwy odmian wyrosłych i przechowywanych w tych samych warunkach są istotnie zróżni-cowane pod względem długości okresu uśpienia i tempa wzrostu kiełków. Duży wpływ na te procesy ma czynnik odmianowy oraz warunki przechowywania. Niezależnie jednak od odmiany intensywność wzrostu kiełków jest zawsze ograniczana lub hamo-wana w środowisku niskich temperatur prze-chowywania.
Tabela 3
Wpływ temperatury przechowywania na długość okresu uśpienia i wzrost kiełków (mm) wybranych odmian ziemniaka
Październik Listopad Grudzień Styczeń Luty Marzec
Odmiana Temp. prze-chowy-wania (oC) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Aksamitka 2 6 8 10 + + 6 + 7 + + 11 + 4 17 - 4 7 22 Zebra 2 6 8 10 + + 3 3 4 4 + 6 7 3 8 13 4 13 19 5 19 26 6 24 31 - 10 29 38 Lord 2 6 8 10 + 5 8 9 + 11 4 12 5 14 7 16 + 10 20 3 12 23 5 14 26 6 16 32 7 19 37 11 23 42 + 13 26 49 Gabi 2 6 8 10 + + 3 3 5 + 4 6 + 5 9 5 8 16 8 13 24 + 10 18 34 3 13 24 43 4 18 31 57 5 23 39 85 6 28 48 93 7 32 60 110 8 40 73 135 10 48 94 158 Barycz 2 6 8 10 + + + + + + 5 + 7 9 11 6 12 13 19 9 15 17 24 11 19 21 26 12 22 25 44 14 25 29 59 15 27 31 84 16 29 35 102 17 31 37 123 18 34 39 151 20 37 43 183 21 40 45 234 24 42 50 258 26 46 55 285 27 51 64 320 29 56 68 347 1, 2, 3 – dekady – brak wzrostu kiełków
+ oczka rozbudzone, długość kiełków poniżej 3 mm Źródło: badania własne
tensywności kiełkowania bulw powinna być wykorzystywana do określania terminu za-gospodarowania danej odmiany. Odmiany o krótkim okresie uśpienia i intensywnym wzroście kiełków (z oceną 1, 2, 3 w skali 9- -stopniowej) należy kierować do zbytu w pierwszej kolejności, aby ograniczyć nad-mierne straty ilościowe i jakościowe prze-chowywanych bulw.
Wyhodowanie odmiany o długim okresie spoczynku i obniżonej intensywności wzro-stu kiełków może być najlepszą metodą po-prawy jakości bulw w czasie przechowywa-nia.
Literatura
1. Ittersum M. K. van, Scholte K. 1992. Relation
between growth conditions and dormancy of seed
365-375; 2. Martin M. 2002: The use of different stor-age techniques to control the compartment of potato
tubers. – 15th Trienn. Conf. EAPR. Abstr. Hamburg:
159; 3. Reust W. 1986: Physiological age of potato. Definitions of terms. (EAPR Working Group). – Potato
Res. 29: 268-271; 4. Sowa-Niedziałkowska G. 2002.
– Wpływ naturalnych sposobów ograniczających inten-sywność przemian ilościowych w bulwach ziemniaka w czasie przechowywania. – Zesz. Probl. Post. Nauk
Rol. 489: 355-363; 5. Sowa-Niedziałkowska G. 2004.
Wpływ odmiany ziemniaka i warunków przechowywa-nia bulw na długość okresu uśpieprzechowywa-nia i intensywność kiełkowania. – Biul. IHAR. 232: 23-36; 6. Struik P. C.,
Wiersema S. G. 1999. Control and manipulation of
physiological seed tuber quality. [In:] Seed Potato Technology. Wageningen: 97-131
