ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2009 z. 539: 23-29
WARTOŚĆ NAWOZOWA ŻYWYCH ŚCIÓŁEK STOSOWANYCH W UPRAWIE POMIDORA I PAPRYKI
1Katarzyna Adamczewska-Sowińska, Eugeniusz Kołota
Katedra Ogrodnictwa, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Wstęp
W czasie wzrostu żywe ściółki pobierają składniki pokarmowe z gleby i wbudowują je w swoją biomasę. Stanowią one pod tym względem konkurencję dla uprawianych współrzędnie z nimi warzyw, jednocześnie jednak to magazynowanie w tkankach składników mineralnych zapobiega ich przemieszczaniu się do głębszych warstw gleby. Szczególnie ważne jest to dla azotu, który bardzo łatwo ulega wypłukaniu z obszaru zasięgu systemu korzeniowego roślin uprawnych. Po zbiorze warzyw, rosnące z nimi współrzędnie żywe ściółki pozostają jeszcze przez pewien czas na polu, spełniając swoje funkcje ochronne w stosunku do gleby. Potem są zaorywane, a ich biomasa dostająca się do gleby stanowi źródło materii organicznej, z której po powolnej mineralizacji uwalniane są składniki pokarmowe, dostępne dla roślin następczych [WILES,CRABTREE 1989; THORUP-KRISTENSEN 2001].
Materiał i metody
W latach 2006-2008 w Stacji Badawczo-Dydaktycznej Katedry Ogrodnictwa UP we Wrocławiu przeprowadzono badania dotyczące zastosowania żywych ściółek - koniczyny białej (Trifolium repens L.), życicy trwałej (Lolium perenne L.), seradeli siewnej (Ornithopus sativus BROT.) i formy karłowej nagietka lekarskiego (Calendula officinalis L.) w uprawie pomidora i papryki. W ramach czynnika drugiego oceniono termin siewu żywych ściółek, który przypadał na dzień: 05 IV, 27 IV, 20 V i 10 VI oraz sposób ich utrzymania. Na wybranych poletkach rośliny okrywowe zostały potraktowane herbicydem Roundup 360 SL w dawce 4 dm3ha-1 lub systematycznie koszone, a w pozostałych obiektach pozostawiono je bez zniszczenia. Doświadczenie założono metodą losowanych podbloków w trzech powtórzeniach. Łącznie każde z doświadczeń obejmowało 36 kombinacji. Wielkość jednego poletka wynosiła 3 m2 (21,5 m).
1 Praca naukowa finansowana ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego jako projekt badawczy nr 2 P06R 014 30.
Rozsadę papryki i pomidora sadzono na pole w dniu 20 V, w rozstawie 8050 cm. Przed założeniem doświadczenia zastosowano nawożenie azotem w ilości 150 kg Nha-1, natomiast pogłównie 50 kg Nha-1.
K. Adamczewska-Sowińska, E. Kołota 24
Nasiona wsiewek wysiewano między rzędami papryki lub pomidora, w pasach o szerokości 20 cm, w ilości 5 gm-2. Wsiewki zaorano w pierwszej dekadzie listopada.
Plon ich biomasy określono na podstawie próbek pobieranych w trzech miejscach z każdego poletka, każdorazowo z powierzchni 0,50,2 m. Próby te przeznaczono również do analiz chemicznych. Oceniono ilość suchej masy metodą wagową, P i Mg kolorymetrycznie, K i Ca metodą fotometrii płomieniowej, a N - ogółem metodą Kjeldahla. Uzyskane wyniki poddano analizie wariancji, wyliczając przedziały ufności wg testu Tukey’a dla poziomu istotności =0,05.
Wyniki i dyskusja
Wielkość plonu biomasy żywych ściółek zależy od wielu czynników, m.in. od ich gatunku i terminu siewu, a także warunków pogodowych [LEARY, DEFRANK 2000;
ADAMCZEWSKA-SOWIŃSKA 2004; JĘDRSZCZYK, PONIEDZIAŁEK 2007]. Duże znaczenie ma również gatunek rośliny uprawnej rosnącej współrzędnie, ze względu na zachodzącą między nimi konkurencję o składniki pokarmowe, wodę światło i miejsce. Wyniki przeprowadzonych badań, podobnie jak w latach poprzednich [ADAMCZEWSKA-SOWIŃSKA
2004], wykazały że średni plon biomasy żywych ściółek uprawianych łącznie z papryką był o 37,4% większy aniżeli w uprawie z wysoko rosnącym przy palikach pomidorem (tab. 1, 2). Stwierdzono przy tym, że ilość zmagazynowanych we wsiewkach makroelementów (suma NPK) w obiektach z papryką wynosiła 111,51 kgha-1, natomiast w uprawie z pomidorem - 104,47 kgha-1.
W uprawie z papryką istotnie największy plon biomasy (16,97 tha-1) wydał nagietek lekarski, gromadząc w niej średnio 66,87 kg Nha-1, 5,44 kg Pha-1 i 72,06 kg Kha-1. Zbliżoną wartość nawozową wykazała koniczyna biała osiągając na tym samym poziomie istotności plon biomasy, jak także ilość zgromadzonego w nim N (60,17 kgha-1) i P (3,68 kgha-1). O 32% mniejszy plon części nadziemnych wyprodukowała życica trwała, był on jednak bogatym źródłem N, P i K.
W uprawie z pomidorem istotnie największy plon biomasy (14,39 tha-1) uzyskano z koniczyny białej. Zgromadziła ona 86,9 kg Nha-1, 4,94 kg Pha-1 oraz 56,45 kg Kha-1. Średnio o 38,7% niższy plon wydały nagietek lekarski i życica trwała. Ilość azotu, która została zmagazynowana w ich biomasie, była o 45% mniejsza, natomiast potasu o 12,7% większa niż w koniczynie. Na dużą wartość nawozową gatunków z rodziny Fabaceae ze względu na produkcję dużej ilości biomasy i zdolność wiązania azotu atmosferycznego zwrócili także uwagę SEREDYN [1995]. Rośliny te ulegają również szybszej mineralizacji ze względu na wąski stosunek C:N, co powoduje większą dostępność azotu dla roślin następczych [CLINE, SILVERNAIL 2001]. Gatunkiem bardzo wrażliwym na warunki uprawy, zwłaszcza wilgotnościowe, okazuje się seradela siewna [SIBENEICHER 1997]. Na gorszą jej przydatność jako żywej ściółki zwróciła uwagę także WINIARSKA [2005]. W przeprowadzonych badaniach, w uprawie z pomidorem, seradela była istotnie najuboższym źródłem masy organicznej oraz makroelementów. W obiektach z mniej konkurencyjną papryką jej plon był porównywalny z plonem koniczyny, jednak zgromadził on istotnie najmniej azotu i potasu.
WARTOŚĆ NAWOZOWA ŻYWYCH ŚCIÓŁEK ... 25
K. Adamczewska-Sowińska, E. Kołota 26
WARTOŚĆ NAWOZOWA ŻYWYCH ŚCIÓŁEK ... 27 Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wartość nawozowa ży- wych ściółek rosnących łącznie z pomidorem i wysiewanych przed oraz w terminie jego sadzenia pozostawała na tym samym poziomie istotności. Mniejszy plon biomasy (o 32%) i makroelementów (średnio o 36,5%) uzyskano stosując siew po 3 tygodniach od posadzenia pomidora. Na stratę plonu biomasy i składników mineralnych spowodowaną większym opóźnieniem terminu siewu żywych ściółek zwrócili również uwagę ABDIN i in. [1997] oraz BRANDSAETER iNETLAND [1999]. W obiektach z papryką wartość nawozowa wsiewek nie zależała od terminu ich wysiewu. Zastosowanie koszenia żywych ściółek oraz oprysku herbicydem spowodowało, że plon przyorywanej biomasy oraz ilości wnoszonych wraz z nim do gleby składników mineralnych były mniejsze aniżeli w obiektach, gdzie nie ograniczano wzrostu żywych ściółek.
Wnioski
1. Żywe ściółki rosnące współrzędnie z papryką charakteryzowały się większą wartością nawozową aniżeli w uprawie z pomidorem. Wydały o 37,4% większy plon biomasy, z większą o 10,1%, 6,4% i 2,1% zawartością N, P iK.
2. Użycie żywej ściółki - koniczyny białej - zarówno w uprawie pomidora, jak i papryki zapewniło uzyskanie największego plonu biomasy i nagromadzenie w niej azotu. Największą ilość fosforu i potasu zmagazynował w swojej biomasie nagietek lekarski i życica trwała.
3. Żywe ściółki pochodzące z siewu przed sadzeniem oraz w terminie sadzenia rozsady pomidora i papryki charakteryzowały się zbliżoną wartością nawozową.
Literatura
ABDIN O.A.,COULMAN B.E.,CLOUTIER D.C.,FARIS M.A.,SMITH D.L. 1997. Establishment, development and yield of forage legumes and grasses as cover crops in grain corn in Eastern Canada. Agron. Crop Sci. 179: 19-27.
ADAMCZEWSKA-SOWIŃSKA K. 2004. Zastosowanie żywych ściółek w uprawie pomidora i papryki oraz ich wpływ następczy na plonowanie selera korzeniowego i marchwi ja- dalnej. Zeszty Nauk. AR we Wrocławiu 484, Rozprawy CCXIII: 131 ss.
BRANDSAETER L.O.,NETLAND J. 1999. Winter annual legumes for use as cover crops in row crops in Northern Regions. I. Field experiments. Crop Sci. 39: 1369-1379.
CLINE G.R.,SILVERNAIL A.F. 2001. Residual nitrogen and kill date effects on winter cover crop growth and nitrogen content in a vegetable production system. Hort Technology 11(2): 219-225.
JĘDRSZCZYK E.,PONIEDZIAŁEK.M. 2007. The influence of meteorological conditions on the growth and yielding of leek cultivated in living mulches. Folia Horticulturae 19(2):
23-37.
LEARY J.,DEFRANK J. 2000. Living mulches for organic farming systems. Hort Technol.
10(4): 692-698.
SEREDYN Z. 1995. Plonowanie i działanie następcze roślin strączkowych. Rozprawy, Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń.
SIEBENEICHER G. 1997. Podręcznik rolnictwa ekologicznego. PWN, Warszawa: 523 ss.
THORUP-KRISTENSEN K.2001. Root growth and soil nitrogen depletion by onion, lettuce, early cabbage and carrot. Acta Hort. 563: 201-206.
K. Adamczewska-Sowińska, E. Kołota 28
WILES L.J., CRABTREE G.D. 1989. Analyzing competition, between living mulch and a vegetable crop in an interplanting system. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 114: 1029-1034.
WINIARSKA S. 2005. Wpływ roślin okrywowych na plonowanie i wartość biologiczną pora oraz ich działanie następcze w uprawie warzyw. Rozprawa doktorska. AR we Wrocławiu.
Słowa kluczowe: pomidor, papryka, żywe ściółki, plon biomasy, wartość nawozowa Streszczenie
W doświadczeniach przeprowadzonych w latach 2007-2008 oceniono wartość nawozową żywych ściółek - koniczyny białej (Trifolium repens L.), życicy trwałej (Lolium perenne L.), seradeli siewnej (Ornithopus sativus BROT.) i formy karłowej nagietka lekarskiego (Calendula officinalis L.), rosnących współrzędnie z pomidorem i papryką. Były one wysiewane w dniach: 05 IV, 27 IV, 20 V i 10 VI. W uprawie z papryką największy plon biomasy (16,97 tha-1) wydał nagietek lekarski, gromadząc w niej średnio 66,87 kg Nha-1, 5,44 kg Pha-1 i 72,06 kg Kha-1. Podobną wartość nawozową wykazały koniczyna biała i życica trwała. W uprawie z pomidorem największy plon biomasy (14,39 tha-1) uzyskano z koniczyny białej. Zgromadził on 86,9 kg Nha-1, 4,94 kg Pha-1 oraz 56,45 kg Kha-1. Wartość nawozowa żywych ściółek rosnących łącznie z pomidorem i wysiewanych przed oraz w terminie jego sadzenia była zbliżona. Siew po 3 tygodniach od posadzenia pomidora spowodował spadek plonu biomasy wsiewek i NPK o 32% i 36,5%. W obiektach z papryką wartość nawozowa wsiewek nie zależała od terminu ich wysiewu.
FERTILIZATION VALUE OF THE LIVING MULCHES USED IN CULTIVATION OF TOMATO AND PEPPER
Katarzyna Adamczewska-Sowińska, Eugeniusz Kołota
Department of Horticulture,
University of Environmental and Life Sciences, Wrocław Key words: tomato, pepper, living mulches, biomass yield, fertilization value Summary
In the experiments conducted in 2007-2008 the fertilizing value of living mulches was evaluated for white clover, perennial ryegrass, serradella, pot marigold in its dwarf form, grown together with tomato and pepper. All cover crops were sown on the following days: 5 April, 27 April, 20 May and 10 June. In cultivation with pepper the highest biomass yield (16.97 tha-1) was obtained from pot marigold accumulating on average 66.87 kg Nha-1, 5.44 kg Pha-1 and 72.06 kg Kha-1. Similar fertilization value featured white clover and perennial ryegrass being a rich source of N, P, K. The highest yield of biomass in cultivation with tomato (14.39 tha-1) was achieved from the white clover. It accumulated as much as 86.90 kg Nha-1, 4.94 kg Pha-1 and 56.45 kg Kha-1. Considering the fertilization value of living mulch grown together with tomato and sown before, as well as in the term of its planting, it was possible to state that they were
WARTOŚĆ NAWOZOWA ŻYWYCH ŚCIÓŁEK ... 29 similar. Living mulch sown 3 weeks after tomato planting resulted in the decrease of biomass yield and NPK amounts by 32% and 36.5%, respectively. In the treatments with pepper fertilization value of living mulch did not depend on the term of their sowing.
Dr hab. Katarzyna Adamczewska-Sowińska, prof. UP Katedra Ogrodnictwa
Uniwersytet Przyrodniczy pl. Grunwaldzki 24a 50-363 WROCŁAW
e-mail: katarzyna.a-sowinska@up.wroc.pl
ZESZYTY PROBLEMOWE POST’PÓW NAUK ROLNICZYCH 2009 z. 539: 31S36
WARTOРРРЂ ‚ ‚ BIOLOGICZNA ‚ ODMIAN ENDYWII
UPRAWIANEJ W TERMINIE WIOSENNYM I JESIENNYM
Katarzyna Adamczewska-Sowi
½½½½
ska, Cecylia Mi»»»»owana Ukla½½½½
skaKatedra Ogrodnictwa, Uniwersytet Przyrodniczy we Wroc»awiu
Wst““““p
Endywia (Cichorium endivia L.) jest warzywem liÑciowym, tworzcym zwarte rozety liÑci o charakterystycznym, lekko gorzkawym smaku. W Polsce jest stosunkowo ma»o znana, natomiast w krajach Europy Zachodniej, przede wszystkim we W»oszech, Francji, Holandii i Hiszpanii, jest powszechnie uprawiana i spoóywana [RYDER 1999]. Dzi“ki duóej wartoÑci odóywczej przewyószajcej sa»at“, endywia zas»uguje na wi“ksze zainteresowanie.
Na jej korzyу przemawiaj takóe niskie wymagania termiczne oraz moóliwoу uprawy jako przedplonu lub poplonu po wielu gatunkach warzyw, co moóe wyd»uóyƒ okres spoóywania tego warzywa na surowo aó do zimy.
Celem przeprowadzonych bada½ by»a ocena wartoÑci biologicznej róónych odmian endywii uprawianych w cyklu wiosennym i jesiennym.
Materia»»»» i metody
Dwuczynnikowe doÑwiadczenie polowe przeprowadzone w latach 2007S2008 w Stacji Badawczo-Dydaktycznej Katedry Ogrodnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego we Wroc»awiu, za»oóono metod losowanych podbloków w trzech powtórzeniach, na glebie czarnej zdegradowanej klasy IIIa, o pH 7,2. W badaniach porównywano 14 odmian endywii, spoÑród których 9 (>Jennifer=, >Kimberly=, >Tosca=, >Ariga=, >Minerva=, >de Meaux=, >Cigal=, >Estival=, >Fildor=) naleóy do odmiany botanicznej endywia k“dzierzawa (Cichorium endivia var. crispum), pozosta»e zaÑ (>Excel=, >Douchka=,
>Natacha=, >Kalinka=, >Delta=) to odmiany endywii eskariola o g»adkich liÑciach (Cichorium endivia var. latifolium). Drugim badanym czynnikiem by» termin uprawy endywii: wiosenny i jesienny. Nasiona wysiewano w szklarni 26 lutego 2007 i 20 lutego 2008 r. do uprawy wiosennej oraz 26 lipca 2007 i 18 lipca 2008 r. do uprawy jesiennej.
Sadzenie przeprowadzono 12 IV i 28 VIII 2007 oraz 4 IV i 18 VII 2008 r.
Rozsad“ endywii sadzono na poletkach o powierzchni 4,2 m2 (2Η2,1 m), w rozstawie 40Η35 cm. Przed sadzeniem zastosowano nawoóenie azotem w iloÑci 80 kg⋅haS1 w postaci saletry amonowej.
Ocen“ wartoÑci biologicznej rozet zbieranych na pocztku czerwca oraz na prze»omie païdziernika i listopada przeprowadzono na podstawie analiz chemicznych w pe»ni rozwini“tych wewn“trznych liÑci. OkreÑlono zawartoу suchej masy metod wagow,
K. Adamczewska-Sowi½ska, C.M. Ukla½ska 32
suszc materia» roÑlinny w 105ΕC do sta»ej masy, witaminy C metod miareczkow z wykorzystaniem 2,6-dichloroindofenolu, chlorofilu i karotenoidów metod kolometryczn
[BIELECKI 2001]. Makroelementy i azotany oznaczono metod uniwersaln wg Nowosielskiego: Mg i Ca metod kolorymetryczn, zaÑ P i K metod fotometrii p»omieniowej. Zawartoу azotanów okreÑlona zosta»a metod potencjometryczn[BREÑi in.
2008].
Uzyskane wyniki opracowano statystycznie, porównujc Ñrednie z zastosowaniem testu Tukeya przy poziomie istotnoÑci α=0,05.
Wyniki i dyskusja
Uzyskane wyniki pozwoli»y stwierdziƒ, óe wartoу biologiczna endywii uwa- runkowana by»a zarówno zmiennoÑci odmianow, jak i terminem uprawy. Odmiany naleóce do grupy endywii k“dzierzawej zawiera»y Ñrednio wi“cej suchej masy, chlorofilu a+b, karotenów, fosforu i potasu, natomiast u endywii typu eskariola zanotowano wyraïnie wi“cej witaminy C (tab. 1).
Sucha masa stanowi»a Ñrednio 7,98% Ñwieóej masy endywii. Najwi“ksz jej zawartoÑci charakteryzowa»a si“ odmiana >Tosca= (9,23%), najmniejsz zaÑ odmiana
>Delta= (6,60%). Iloу suchej masy w liÑciach endywii uprawianej na zbiór jesienny by»a dla wi“kszoÑci odmian wyósza i waha»a si“ od 6,60% dla odmiany >Delta= i >Cigal= do 9,50% dla odmiany >Tosca=. W uprawie wiosennej jej zawartoу kszta»towa»a si“ na poziomie od 5,91% (>Kalinka=) do 8,96% (>Tosca=).
Iloу witaminy C w endywii wynosi»a Ñrednio 37,7 mg⋅100 gS1 Ñw.m. Endywia naleóca do grupy crispum zawiera»a jej od 19,02 do 45,33 mg⋅100 gS1, zaÑ odmiany z grupy latifolium od 35,08 do 45,22 mg⋅100 gS1 w uprawie wiosennej. Wi“kszoу odmian w opisywanym doÑwiadczeniu charakteryzowa»a si“ wyósz zawartoÑci tego sk»adnika w uprawie jesiennej, z wyjtkiem odmian >Tosca=, >Minerva= i >De Meaux= z grupy endywii k“dzierzawej. Odmianami najbogatszymi w witamin“ C na wiosn“ by»y
>Minerva=, >Delta=, >Natacha= i >Excel=, natomiast jesieni >Estival=, >Kalinka=,
>Delta= i >Excel=. KOUDELA i PETÍIKOVÁ [2007]u endywii uprawianej jesieni uzyskali zawartoÑci witaminy C wynoszce 14,5S28,2 mg⋅100 gS1 Ñw.m. Na podstawie innych bada½ stwierdzono, óe warzywa liÑciowe gromadz wi“cej witaminy C wiosn. FRANCKE [2008]
wykaza»a, óe iloу witaminy C w liÑciach cykorii liÑciowej ze zbioru wiosennego by»a wyósza o ponad 80% w stosunku do uprawy letnio-jesiennej, natomiast ROóEK [2002]
wykaza»a blisko 40% wzrost jej zawartoÑci. ADAMCZEWSKA-SOWI½SKA iKO»OTA [2000]równieó uzyskali wyósz zawartoу witaminy C w wiosennej uprawie roszponki.
Wykazano zwi“kszenie koncentracji chlorofilu Ñrednio o 2,5% w liÑciach endywii uprawianej w drugim terminie. Spadek zawartoÑci chlorofilu w porównaniu z upraw
wiosenn stwierdzono jedynie u odmian >Minerva= i >De Meaux= oraz >Douchka= i
>Natacha=. Iloу chlorofilu wynosi»a Ñrednio 0,85 mg⋅gS1 Ñw.m. KOUDELA i PETÍIKOVÁ [2007]
równieó analizowali zawartoу chlorofilu w liÑciach endywii i uzyskali podobn iloу (0,430S1,056 mg⋅gS1) tego sk»adnika. Podobna zaleónoу dotyczy»a iloÑci wyst“pujcych w liÑciach endywii karotenoidów. Zawartoу karotenów wynosi»a Ñrednio 2,93 mg⋅gS1 Ñw.m. U odmian z grupy crispum waha»a si“ ona od 1,58 do 3,96 mg⋅gS1 Ñw.m. w uprawie wiosennej oraz od 2,22 do 4,07 mg⋅gS1 Ñw.m. w uprawie na zbiór jesienny. Grupa latifolium cha- rakteryzowa»a si“ niósz zawartoÑci karotenów w obu terminach uprawy S ich iloу wyno- si»a od 1,98 do 2,72 mg⋅gS1 Ñw.m. w uprawie wiosennej, zaÑ w uprawie jesiennej od 1,99 do 2,95 mg⋅gS1 Ñw.m. Najlepszym ïród»em tego sk»adnika na wiosn“ by»y odmiany >Minerva=,
>Cigal= i >Jennifer=, natomiast jesieni S >Kimberly= i >Jennifer=.
WARTOЂ BIOLOGICZNA ODMIAN ENDYWII ... 33
Tabela 1; Table 1
Zawartoу suchej masy, witaminy C, chlorofilu oraz karotenów w liÑciach endywii uprawianej w terminie wiosennym i jesiennym (w latach 2007S2008) Dry matter, vitamin C, chlorophyll and carotene contents in endive leaves in the spring
and autumn culture (means for 2007S2008)
Odmiany Cultivars
Sucha masa Dry matter
(%)
Wit. C; Vitaminum C (mg⋅100 gS1 Ñw.m.; FM)
Chlorofil a+b Chlorophyll a+b (mg⋅gS1 Ñw.m.; FM)
Karoteny Carotene (mg⋅gS1 Ñw.m.; FM) wiosna
spring jesie½ autumn
wiosna spring
jesie½ autumn
wiosna spring
jesie½ autumn
wiosna spring
jesie½ autumn
Jennifer 8,53 8,80 28,92 31,22 0,988 1,075 3,850 3,843
Kimberly 7,86 8,75 19,02 37,82 0,841 0,969 3,197 4,074
Tosca 8,96 9,50 35,45 30,81 0,913 0,975 3,791 3,766
Ariga 7,73 8,80 27,26 34,08 0,815 0,956 2,991 3,639
Minerva 7,82 8,52 45,33 31,04 1,092 0,866 3,960 2,799
De Meaux 8,16 8,36 33,17 26,66 0,998 0,868 3,525 3,438
Cigal 8,08 6,69 32,96 40,54 0,985 1,021 3,885 3,653
Estival 8,39 8,55 39,29 57,02 0,713 0,770 2,279 2,368
Fildor 8,05 8,26 28,52 42,59 0,542 0,695 1,578 2,223
Excel 7,59 9,06 40,43 47,47 0,802 0,965 2,315 2,949
Douchka 7,20 7,57 38,21 42,06 0,756 0,647 2,252 1,987
Natacha 8,51 7,10 40,48 43,29 0,939 0,720 2,727 2,302
Kalinka 5,91 7,47 35,08 52,25 0,672 0,760 2,184 2,375
Delta 6,68 6,51 45,22 49,55 0,656 0,722 1,976 2,182
Ñrednia dla terminu;
Mean for term 7,82 8,14 34,95 40,45 0,837 0,858 2,894 2,971
Ðrednia; Mean 7,98 37,7 0,847 2,932
NIR0,05 dla: LSD0.05 for:
S odmian (A); cultivars (A) S terminu uprawy (B) growing term (B) S interakcji AΗB interaction AΗB
0,57 0,15 0,69
0,41 0,10 0,49
0,080 0,030 0,010
0,033 0,015 0,051
Badane odmiany charakteryzowa»y si“ zróónicowan zawartoÑci azotanów w suchej masie liÑci, która waha»a si“ od 510 do 2034 mg⋅100 gS1 s.m. w uprawie wiosennej oraz od 322 do 1928 mg⋅100 gS1 s.m. w uprawie jesiennej. Po»owa przebadanych odmian wykaza»a niósz zawartoу azotanów w drugim terminie uprawy, zaÑ u pozosta»ych odmian zaobserwowano ich wzrost. Do odmian wykazujcych najmniejsz koncentracj“ azotanów, niezaleónie od terminu uprawy, naleóa»y: >Jennifer=, >Estival=, >Fildor=, >Excel= oraz
>Douchka=. KOUDELA i PETÍIKOVÁ [2007]takóe uzyskali znaczne rozbieónoÑci w zawartoÑci azotanów w liÑciach endywii róónych odmian. W pierwszym roku doÑwiadczenia waha»a si“
ona od 205 do 742 mg⋅100 gS1 suchej masy endywii, w drugim zaÑ roku ich iloу nie by»a tak zróónicowana.
Badane odmiany róóni»y si“ takóe w sposób istotny zawartoÑci makroelementów.
K. Adamczewska-Sowi½ska, C.M. Ukla½ska 34
WARTOЂ BIOLOGICZNA ODMIAN ENDYWII ... 35 W przypadku Mg Ñrednia zawartoу waha»a si“ od 157 do 337 mg⋅100 gS1 s.m. (tab.
2). Odmiany k“dzierzawe zawiera»y go wi“cej w porównaniu z odmianami eskariola.
Róónice pomi“dzy terminami dla wi“kszoÑci odmian by»y nieistotne. Z kolei zawartoу Ca by»a wyósza u endywii eskariola nió u k“dzierzawej i wynosi»a Ñrednio 673 mg⋅100 gS1 s.m.
Zawartoу fosforu kszta»towa»a si“ na poziomie 265S734 mg⋅100 gS1 s.m. Potas wyst“powa» w liÑciach endywii w iloÑci od 5334 do 8409 mg⋅100 gS1 s.m.
Wnioski
1. Odmiany endywii naleóce do grupy crispum charakteryzowa»y si“ wyósz
zawartoÑci suchej masy, chlorofilu, karotenoidów oraz makroelementów Mg, P, K w porównaniu z odmianami z grupy latifolium. Odmiany endywii z grupy latifolium zawiera»y natomiast wi“cej witaminy C w obu terminach uprawy.
2. W jesiennym terminie uprawy endywia charakteryzowa»a si“ lepsz wartoÑci
odóywcz S zawiera»a istotnie wi“cej suchej masy, witaminy C, karotenów, Mg i P, a jednoczeÑnie mniej azotanów, w porównaniu z upraw wiosenn.
Literatura
ADAMCZEWSKA-SOWI½½½½SKA K.,KO»»»»OTA E.2000. Ocena plonowania i wartoÑci odóywczej kilku odmian roszponki w uprawie na zbiór wczesnowiosenny i jesienny. Rocz. AR w Poznaniu CCCXXIII, Ogrodn. 31, cz. 1: 205S209.
BIELECKI K. 2001. ‚wiczenia z fizjologii i biochemii roÑlin. Wydawnictwo AR we Wroc»awiu: 158 ss.
BREÑÑÑÑW.,GOLCZ A.,KOMOSA A.,KOZIK A.,TYKSI½½½½SKI W.2008. Nawoóenie roÑlin ogrodniczych.
Wydawnictwo UP w Poznaniu: 189 ss.
FRANCKE A. 2008. Wielkoу i jakoу plonu cykorii liÑciowej w zaleónoÑci od terminu i sposobu uprawy. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 527: 109S114.
KOUDELA M., PETÍÍÍÍIKOVÁ K.2007.Nutritional composition and yield of endive cultivars S Cichorium endivia L. Hort. Sci. (Prague) 34(1): 6S10
ROóóóóEK E.2002.Ocena wielkoÑci i jakoÑci plonu kilku odmian cykorii sa»atowej (Cichorium intybus L. var. foliosum Bisach.). Mat. ogólnopol. konf. nauk. `Jakoу warzyw i zió» na tle uwarunkowa½ uprawowych i rozbiorczych@. Warszawa, 27S28 czerwca: 78.
RYDER E.J.1999.Lettuce, endive and chicory. Oxon, CABI Publishing: 214.
S»»»»owa kluczowe: endywia, odmiany, termin uprawy, wartoу odóywcza Streszczenie
DoÑwiadczenie przeprowadzono w latach 2007S2008 w Stacji Badawczo- Dydaktycznej Katedry Ogrodnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego we Wroc»awiu.
Badaniami obj“to 14 odmian endywii, naleócej do dwóch odmian botanicznych: endywii k“dzierzawej i endywii eskariola, uprawianych z rozsady w dwóch terminach: wiosennym i jesiennym. Wartoу biologiczn endywii oceniono na podstawie analiz dotyczcych
K. Adamczewska-Sowi½ska, C.M. Ukla½ska 36
zawartoÑci suchej masy, witaminy C, chlorofilu i karotenoidów oraz makroelementów Mg, P, K i Ca, a takóe azotanów. Odmiany naleóce do grupy crispum charakteryzowa»y si“
wyósz zawartoÑci suchej masy, chlorofilu i karotenów, a takóe makrosk»adników, zaÑ odmiany z grupy latifolium zawiera»y wi“cej witaminy C.
Jesienny termin uprawy by» korzystniejszy pod wzgl“dem iloÑci substancji odóywczych wyst“pujcych w liÑciach endywii. Stwierdzono bowiem istotnie wi“ksz
zawartoу suchej masy, witaminy C, karotenów, Mg i P, a jednoczeÑnie mniejsz iloу azotanów.
BIOLOGICAL VALUE OF THE ENDIVE CULTIVARS IN THE SPRING AND AUTUMN CULTURE
Katarzyna Adamczewska-Sowi½ska, Cecylia Mi»owana Ukla½ska Department of Horticulture,
University of Environmental and Life Sciences, Wroc»aw Key words: endive, cultivars, planting date, nutritive value
Summary
The experiment conducted in 2007S2008 at Horticultural Experimental Station of the Wroclaw University of Environmental and Life Science, involved 14 cultivars of endive belonging to two forms, crispum (escarole) and latifolium (frisee endive), planting in spring and autumn. The biological value was determined including the contents of dry matter, vitamin C, chlorophyll, carotene, macroelements Mg, P, K, Ca and nitrates. The higher level of dry matter, chlorophyll, carotene and macroelements was found in the crispum cultivars, whereas more vitamin C in the latifolium group.
The nutritional value of endive was higher in plants grown in autumn. The leaves contained higher amounts of dry matter, vitamin C, carotene, Mg and P, but lower level of nitrates, in comparison to those grown in the spring.
Dr hab. Katarzyna Adamczewska-Sowi½½½½ska, prof. UP Katedra Ogrodnictwa
Uniwersytet Przyrodniczy pl. Grunwaldzki 24a 50S363 WROCºAW
e-mail: katarzyna.a-sowinska@up.wroc.pl
ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2009 z. 539: 37-43
STAN ODŻYWIENIA BOŻODRZEWU
GRUCZOŁKOWATEGO (Ailanthus altissima (M
IL.) S
WINGLE) ROSNĄCEGO NA WYBRANYCH STANOWISKACH
WE WROCŁAWIU
Przemysław Bąbelewski
Katedra Ogrodnictwa, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Wstęp
Niekorzystne warunki miejskie, jak suche powietrze, zmieniona gleba, za- nieczyszczenie środowiska oraz występowanie wyspy cieplnej są przyczyną zakłóceń w rytmice rozwojowej niektórych gatunków roślin drzewiastych, w dużych ekosystemach miejskich. Bożodrzew gruczołkowaty na terenie Wrocławia jest gatunkiem ekspansywnym, rośnie i rozwija się na różnych stanowiskach o antropogenicznych glebach [BĄBELEWSKI,CZEKALSKI 2005].
Celem badań było zbadanie stanu odżywienia bożodrzewu gruczołkowatego na wybranych stanowiskach, w jakich rośnie i rozprzestrzenia się on we Wrocławiu, czyli daleko poza obszarem swojego naturalnego zasięgu oraz o jego statusie jako drzewa miejskiego.
Materiał i metody
Spośród 627 stanowisk bożodrzewu gruczołkowatego, jakie odnotowano na terenie Wrocławia, wybrano 12, gdzie były prowadzone badania szczegółowe. W dniu 25 VI 2003 roku pobrano próbki gleby z wierzchniej warstwy, tzw. ornej próchnicznej, na głębokości 1-20 cm i z warstwy podornej na głębokości 20,1-40 cm. Z każdego poziomu pobrano po 5 próbek z różnych miejsc na stanowisku, które posłużyły do sporządzenia próby średniej. Kwasowość czynną (w H2O) określono potencjometrycznie, stężenie soli metodą konduktometryczną i oznaczono zawartość N- NO3, P, K, Ca, MgorazNa metodą uniwersalną [NOWOSIELSKI 1974]. Liście pobrano 15 VII 2003 roku z różnych części korony drzew rosnących na danym stanowisku.
Posłużyły one do sporządzenia próby zbiorczej zawierającej po 30 liści. Liście do analiz zebrano z wszystkich drzew (48) rosnących na dwunastu stanowiskach, na których prowadzono badania szczegółowe. Analizę chemiczną liści wykonano na zawartość makroskładników, jak: N, K, Ca, Mg i Na.
Wyniki
Gleby stanowisk, na których rosły bożodrzewy, były zasobne w makroskładniki
P. Bąbelewski 38
(tab. 1). Analiza zasobności gleb w składniki pokarmowe wykazała dobre warunki dla wzrostu roślin (tab. 1). Zawartość azotu w analizowanych glebach była duża i wynosiła od 70 do 280 N-NO3dm-3 w wierzchniej warstwie, a w głębszej - od 143 do 220 N- NO3dm-3. Większość gleb w warstwie podornej zawierała około 150 mg N-NO3dm-3. Tylko na dwóch stanowiskach było ponad 200 mg N-NO3dm-3. Średnia zawartość N- NO3 na poszczególnych stanowiskach kształtowała się od 138,5 mg do 160,0 mg N- NO3dm-3 w obydwu warstwach gleb. Poniżej średniej - 138,5 mg N-NO3dm-3 w pierwszym poziomie stwierdzono na stanowiskach przy ulicach Armii Krajowej i Robotniczej - po 70 mg N-NO3dm-3 oraz Traugutta 115 mg N-NO3dm-3. Zawartość fosforu w badanych glebach była bardzo różna i kształtowała się od 117 do 603 mg Pdm-3 w poziomie górnym oraz od 155 do 508 mg Pdm-3 w warstwie niższej.
Największą zawartość fosforu - 603 mg Pdm-3 stwierdzono na stanowisku 10. przy ul.
Sikorskiego. Zawartość potasu w poziomie pierwszym wynosiła od 140 do 430 mg Kdm-3, a w warstwie niższej od 150 mgdm3 do 420 mgdm3. Zawartość magnezu w glebach kształtowała się od 70 do 145 mg Kdm-3 w warstwie górnej i od 45 do 190 mg Kdm-3 w warstwie niższej. Największą zawartość magnezu stwierdzono na stanowisku 1. - Powstańców Śląskich - Rondo, a najmniej na stanowiskach 4. i 5. Wyspa Piaskowa - 136 i 190 mg Mgdm-3 oraz przy ul. Armii Krajowej - 145 i 146 mg Mgdm-3. Zawar- tość wapnia w warstwie górnej wynosiła od 1000 do 3600 mg Cadm-3 oraz od 750 do 3800 mg Cadm-3 w warstwie niższej. Najwięcej wapnia było w glebie na stanowisku przy ul. Traugutta - 3600 i 3800 mg Cadm-3, a najmniej przy ul. Powstańców Śląskich - Rondo - 750 i 1000 mg Cadm-3 (tab. 1). Stwierdzono znaczne zróżnicowanie odczynu gleby na stanowiskach występowania bożodrzewu gruczołkowatego. Gleby o odczynie kwaśnym miały cztery stanowiska, obojętny na dwóch, a w pozostałych były o odczynie zasadowym. W wierzchniej warstwie gleby 0-20 cm pH (H2O) wynosiło od 5,4 do 7,8, a w warstwie 20,1-40 cm kształtowało się od 5,5 do 7,9. Gleby o odczynie kwaśnym występowały przy ul. Powstańców Śląskich - rondo, o obojętnym - rzadko, przeważały te o odczynie zasadowym. Stężenie soli analizowanych gleb było bardzo różne, wynosiło od 116 scm-1 do 744 scm-1 w poziomie pierwszym oraz od 111
scm-1 do 525 scm-1 w poziomie drugim (tab. 1).
Zawartość azotu ogólnego w liściach bożodrzewu wynosiła od 1,26% do 3,53%
s.m., przy średniej dla wszystkich stanowisk 2,23% s.m. Najmniej azotu zawierały liście drzew rosnących przy ul. Powstańców Śląskich, a najwięcej przy ulicy Grabiszyńskiej.
Potasu liście zawierały od 0,42% do 1,20% s.m., przy średniej 0,73% s.m. Najmniej potasu było w liściach drzew przy ul. Armii Krajowej, a najwięcej przy ul.
Grabiszyńskiej. Wapnia najmniej, tj. 0,30% s.m. zawierały liście drzew przy ul.
Głogowskiej i Żmigrodzkiej, a najwięcej - 0,72% s.m. przy ul. Powstańców Śląskich - Rondo. Średnia zawartość wapnia w liściach drzew na wszystkich stanowiskach wynosiła - 0,46% s.m. Magnez występował w dużych ilościach w liściach bożodrzewu.
Jego zawartość wynosiła od 0,91% s.m. na stanowisku 3. przy ul. Wystawowej do 2,50% s.m. w liściach drzew rosnących przy ulicy Powstańców Śląskich - Rondo.
Średnia zawartość magnezu w liściach drzew z wszystkich stanowisk wynosiła 1,59%
s.m. Liście zawierały bardzo mało sodu - od 0,01% do 0,08% s.m. przy średniej dla wszystkich stanowisk 0,065% s.m. (tabela 2).
STAN ODŻYWIENIA BOŻODRZEWU GRUCZOŁKOWATEGO ... 39
P. Bąbelewski 40
Tabela 2; Table 2.
Zawartość składników mineralnych w liściach bożodrzewu gruczołkowatego
we Wrocławiu (%)
Content of mineral elements in the leaves of tree of heaven in Wrocław (%) Nr stano-
wiska Number of
site
Lokalizacja stanowiska drzew przy ulicach; Location of plant site at
the streets
Składniki mineralne; Mineral elements
N K Ca Mg Na
1 Powstańców Śląskich 1,26 0,43 0,72 2,50 0,08
2 Głogowska 1,82 0,70 0,30 1,69 0,07
3 Wystawowa 1,99 0,60 0,35 0,91 0,08
4 Wyspa Piaskowa 1,92 0,90 0,43 1,07 0,07 5 Armii Krajowej 2,06 0,42 0,43 1,59 0,08
6 Grabiszyńska 3,53 1,20 0,42 1,91 0,01
7 Robotnicza 1,92 0,70 0,55 1,60 0,08
8 Żmigrodzka 1,77 0,52 0,30 1,27 0,07
9 Drobnera 3,15 0,82 0,55 1,86 0,08
10 Sikorskiego 1,92 1,15 0,55 1,70 0,08
11 Traugutta 2,45 0,42 0,51 1,75 0,07
12 Sienkiewicza 3,04 0,90 0,51 1,25 0,01
Średnia; Mean 2,23 0,73 0,46 1,59 0,065
Dyskusja
Warunki, jakie stwarza miasto, takie jak m.in. przekształcone antropogenicznie gleby, co objawia się zwiększonym stężeniem w nich soli, małą wilgotnością, dużą koncentracją metali ciężkich, węglowodorów ropopochodnych, zniszczoną strukturą, wymieszaniem z gruzem oraz suche powietrze nie wpływają korzystnie na wzrost i rozwój roślin, dlatego też dobór drzew i krzewów do warunków miejskich nie jest sprawą łatwą [BUGAŁA i in.1984;CZEKALSKI,GROCHOWSKI 2001].
Gleby terenów miejskich powstały pierwotnie w wyniku działania naturalnych czynników glebotwórczych, których intensywność zmniejszyła się z upływem czasu na korzyść czynników antropogenicznych [DROZD 1998]. Na terenach zurbanizowanych zachodzą intensywne przekształcenia chemiczne i geotechniczne powierzchniowych warstw, prowadzące często do całkowitego zniszczenia gleb naturalnych i uformowania warstw antropogenicznych, które w literaturze określane są glebami nasypowymi. Na takich właśnie glebach są zlokalizowane liczne stanowiska bożodrzewu gruczołkowatego we Wrocławiu. HUCZYŃSKI iSZERSZEŃ [1991] podają, że 43,3% gleb Wrocławia jest silnie przekształconych antropogenicznie. Znajdują się one na obszarze dzielnic Starego Miasta, Śródmieścia i Krzyków, czyli tam, gdzie stanowisk bożodrzewu stwierdzono najwięcej. Gleby te charakteryzują się dużą zasobnością w makroskładniki, szczególnie w fosfor, potas, magnez, wapń i azot [HUCZYŃSKI, SZERSZEŃ 1991]. Potwierdzają to wyniki analizy gleby, na których rosły drzewa bożodrzewu, gdzie stwierdzono zasobność w makroskładniki na wysokim poziomie. Na szczególną uwagę zasługuje N-NO3, którego zawartość wynosiła od 70 mgdm3 do 280 mgdm-3. Gleby Wrocławia zasobne były również w potas. Jego zawartość wynosiła od 140 mgdm3 do 430 mgdm-3. Odczyn gleby na większości stanowiskach był zasadowy.
STAN ODŻYWIENIA BOŻODRZEWU GRUCZOŁKOWATEGO ... 41 Spowodowane jest to silnym wzbogaceniem gleby w CaCO3, w wyniku działalności człowieka poprzez nagromadzenie gruzu lub pyłu wapiennego, który bardzo powoli ulega rozkładowi. Gruz wapienny jest w nich często przemieszany z warstwą próchniczną [DROZD 1998].
Wykonano również analizę liści na zawartość makroskładników: N, K, Ca i Na.
Średnia zawartość N w liściach bożodrzewu wynosiła 2,23%, co nie odbiegało od średniej zawartości tego pierwiastka w liściach klonu pospolitego, u którego średnia wartość N kształtowała się od 1,71 do 2,98%, u jesionu wyniosłego średnia zawartość N w liściach wynosiła od 1,9 do 2,5%. Zawartość Ca w liściach bożodrzewu wynosiła średnio 0,46%. Zawartość K w liściach bożodrzewu wynosiła średnio 0,73% i również kształtowała się podobnie jak w liściach jesionu wyniosłego i klonu pospolitego [KACPERSKA i in. 1990]. Jedynie zawartość magnezu w liściach bożodrzewu wynosząca średnio 1,59% różniła się wyraźnie od średniej zawartości tego pierwiastka w liściach klonu pospolitego i jesionu wyniosłego, gdzie wynosiła odpowiednio 0,15 do 0,47%
i 0,15 do 0,29% [KACPERSKA i in. 1990]. Można to tłumaczyć między innymi tym, że bożodrzew jest rośliną typu C3, u której proces fotosyntezy odbywa się bardzo intensywnie [MAREK 1988].
Wnioski
1. Stwierdzono zróżnicowanie odczynu gleby na stanowiskach, gdzie rósł bożo- drzew gruczołkowaty. Gleby o odczynie kwaśnym wystąpiły na czterech sta- nowiskach, obojętnym na dwóch, a pozostałych były o odczynie zasadowym.
2. Gleby stanowisk, na których rosły bożodrzewy, były zasobne w makroskładniki.
3. Zawartość makroskładników w liściach bożodrzewu gruczołkowatego była podobna do ich zawartości u innych gatunków drzew, np. klonu pospolitego i jesionu wyniosłego. Jedynie magnez u bożodrzewu występował w dużych ilościach - od 0,91% do 2,50% s.m.
Literatura
BĄBELEWSKI P.,CZEKALSKI M.2005. Distribution of tree - of heaven Ailanthus altissima (Mill.) Swingle, in Wroclaw, Lower Silesia, Poland. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus 4(2): 45-57.
BUGAŁA W.,CHYLARECKI H.,BOJARCZUK T.1984. Dobór drzew i krzewów do obsadzenia ulic i placów w miastach z uwzględnieniem kryteriów rejonizacji. Arboretum Kórnickie 29: 35-62.
CZEKALSKI M., GROCHOWSKI T. 2001. Obserwacje naturalnego obsiewania się drzew i krzewów w Ogrodzie Botanicznym Uniwersytetu Wrocławskiego w 1999 roku. Rocz.
Dendrol. 49: 287-295.
DROZD J. 1998. Środowisko glebowe na terenach zieleni miejskiej. Materiały konfe- rencyjne „Miasto-Ogród. Sto lat rozwoju idei”. Wrocław, 18-20 VI 1998. Dolnośląskie Wydawnictwo Naukowe-Wrocław: 29-34.
HUCZYŃSKI B., SZERSZEŃ L. 1991. Gleby. Informator o stanie środowiska Wrocławia.
Wyd. Doln., Wrocław: 51-55.
P. Bąbelewski 42
KACPERSKA I., OŚWIĘCIMSKI W., PRZERADZKI D., STOJANOWSKA J. 1990. Opracowanie zaleceń nawozowych w ogrodnictwie. Wyd. SGGW - AR, Warszawa: 101-104.
MAREK Z.1988. Photosyntetic characteristics of Ailanthus leaves. Photosyntethica 22(2):
179-183.
NOWOSIELSKI O.1974. Metody oznaczania potrzeb nawozowych roślin. PWRiL, War- szawa: 239 ss.
Słowa kluczowe: bożodrzew gruczołkowaty, makroskładniki, miasto, stan odży- wienia
Streszczenie
Bożodrzew gruczołkowaty rośnie i rozprzestrzenia się we Wrocławiu, daleko poza obszarem swojego naturalnego zasięgu. W pracy zbadano jego stan odżywienia w warunkach miejskich Wrocławia. Stwierdzono zróżnicowane pH, które dla wierzchniej warstwy gleby wynosiło od 5,4 do 7,8, a w warstwie niższej (20,1-40 cm) kształtowało się od 5,5 do 7,9. Gleby na stanowiskach z bożodrzewem były zasobne w makroskładniki. Średnia zawartość N-NO3 wynosiła od 138,5 do 160,0 mg N-NO3dm-3, fosforu - od 117 do 603 mg Pdm-3 w poziomie górnym i od 155 do 508 mg Pdm-3 warstwie niższej, potasu w poziomie pierwszym - 140 do 430, a mg Kdm-3 w warstwie niższej od 150 do 420 mg Kdm-3, magnezu - od 70do 145 mg Mgdm-3 w warstwie górnej i od 45 do 190 mg Mgdm-3 w warstwie niższej, wapnia - w warstwie górnej od 1000 do 3600, mg Cadm-3, a w poziomie niższym od 750 do 3800 mg Cadm-3.
Zawartość makroskładników w liściach bożodrzewu gruczołkowatego była podobna do ich zawartości u innych gatunków drzew, np. klonu pospolitego i jesionu wyniosłego. Jedynie magnez u bożodrzewu w liściach występował w dużych ilościach - od 0,91% do 2,50%.
NUTRITIONAL STATUS OF TREE OF HEAVEN (Ailanthus altissima MIL. SWINGLE) GROWING
AT SELECTED SITES IN WROCŁAW Przemysław Bąbelewski
Department of Horticulture,
University of Environmental and Life Sciences, Wrocław Key words: Ailanthus altissima, macroelements, city, nutritional status
Summary Tree of heaven grows and spreads in Wrocław, i.e. far from its natural zone of occurrence. The aim of this study was to assess the nutritional status of tree of heaven under urban conditions of Wrocław. The investigation proved diversified pH of soils, ranging in the surface layer from 5.4 to 7.8 and in the lower layer (20.1-40 cm) its value was between 5.5 to 7.9. The soils, this species is growing on, are rich in macroelements.
Average content of N-NO3 amounted from 138 to 160 mg N-NO3dm-3; phosphorus -
STAN ODŻYWIENIA BOŻODRZEWU GRUCZOŁKOWATEGO ... 43 from 117 to 603 mg Pdm-3 in upper level and from 155 to 508 mg Pdm-3 in lower layer; potassium in the first level - 140 to 43 mg Kdm-3, and in lower layer from 150 to 420 mg Kdm-3; magnesium from 70 to 145 mg Mgdm-3 in upper layer and from 45 to 190 mg Mgm-3 in the lower one; calcium - in upper layer from 1000 to 3600 mg Cadm-3 and in the lower layer from 750 to 3800 mg Cadm-3.
The content of macroelements in tree of heaven leaves was similar to the content of these elements in other species of trees, e.g. Norway maple or common ash.
Magnesium, however, reached considerable contents ranging from 0.91% to 2.50%.
Dr inż. Przemysław Bąbelewski Katedra Ogrodnictwa
Pracownia Roślin Ozdobnych i Dendrologii Uniwersytet Przyrodniczy
pl. Grunwaldzki 24A 50-333 WROCŁAW
e-mail: przemyslaw.babelewski@up.wroc.pl
ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2009 z. 539: 45-56
PORÓWNANIE AKTYWNOŚCI ANTYOKSYDACYJNEJ
ODMIAN BAZYLII
MIERZONEJ RÓŻNYMI METODAMI
Renata Bączek-Kwinta, Beata Serek, Anna Wątor, Katarzyna Hura
Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie
Wstęp
Bazylia właściwa (Ocimum basilicum L.) jest cenioną rośliną przyprawową.
Głównym składnikiem czynnym jej ziela jest olejek eteryczny Oleum Basilici, którego skład jest często badany [LEUNG, FOSTER 1996; KOHLMŰNZER 2003], tymczasem warto pamiętać o substancjach rozpuszczalnych w wodzie, takich jak związki fenolowe, do których zaliczamy również czerwono zabarwione antocyjany [JULIANI,SIMON 2002]. Są one bowiem naturalnymi antyoksydantami. Współdziałanie różnych przeciwutleniaczy daje lepszą ochronę przed uszkodzeniami wywołanymi przez wolne rodniki w porównaniu do możliwości ochronnych pojedynczego antyoksydanta [SERAFINI 2005].
Dotyczy to zarówno roślin, jak i ich konsumentów.
W badaniach zdolności antyoksydacyjnych tkanek i produktów roślinnych wykorzystywane są różne metody biochemiczne. Całkowita aktywność antyoksyda- cyjna (także: potencjał, wydajność, pojemność, siła) określa współdziałanie wszystkich antyoksydantów w badanej próbce. Parametr ten dostarcza informacji o stanie równowagi oksydacyjno-redukcyjnej [SERAFINI 2005; HUANG i in. 2005]. Do często stosowanych metod należą: badanie zdolności do redukcji jonów żelaza Fe3+ (FRAP – Ferric Reducing Antioxidant Power; VARGA i in. [2000]) oraz oznaczanie aktywności przeciwrodnikowej z użyciem rodnika DPPH (1,1-difenylo-1-pikrylohydrazyl; DPPH Free Radical Scavenging Activity). W metodzie opartej na pomiarze zdolności redukcyjnej (FRAP) utleniaczem jest sól żelazowa Fe(III)(TPTZ)2Cl3 (TPTZ - 2,4,6- tripirydylo-S-triazyna). Jednostka FRAP jest definiowana jako redukcja jednego mola Fe(III) do Fe(II) [HUANG i in. 2005]. Zdolność redukcyjną badanej próbki odnosi się do analogicznej zdolności próbek wzorcowych, którymi są antyoksydanty o znanych stężeniach, np. Trolox® (Roche) czy kwas askorbinowy, czyli witamina C. Z kolei aktywność przeciwrodnikową wyznacza się na podstawie zdolności antyoksydantów do redukcji rodnika DPPH, który jest stabilnym organicznym rodnikiem azotowym o ciemnopurpurowej barwie [PRIOR i in. 2005].
Pomiar całkowitej aktywności antyoksydacyjnej wyżej wymienionymi metodami ma szerokie zastosowanie w badaniu jakości i efektywności prozdrowotnej żywności i napojów, np. ziół leczniczych i przyprawowych [VARGA i in. 2000; DRAGLAND i in. 2003], soków owocowych, warzyw, olejów roślinnych [PELLEGRINI i in. 2003; LEJA i in. 2006], owoców miękkich [HALVORSEN i in. 2002], płatków śniadaniowych [MILLER i in. 2000], białych i czerwonych win [DE BEER 2002].
R. Bączek-Kwinta i inni 46
W związku z występowaniem licznych odmian i form genetycznych bazylii właściwej założono, że właściwości biologiczne ważne dla konsumenta mogą być zróżnicowane odmianowo. Wskazuje na to m.in. SIMON i in. [1999] prezentując między innymi zawartość i skład olejku. Wykazano to też badając aktywność antyoksydacyjną liści roślin kilku odmian bazylii dostępnych na polskim rynku [BĄCZEK-KWINTA i in.
2007]. W związku z tym badania poszerzono o inne formy genetyczne, w tym jedną odmianę o liściach czerwonych: ‘Rubin’. Wiadomo, iż zawiera ona dużo antocyjanów, ponaddwukrotnie więcej niż liście czerwonej kapusty i kilkanaście razy więcej niż owoce maliny [SIMON i in. 1999].
Materiał i metody
Charakterystyka materiału roślinnego i warunków wegetacji. Materiał doś- wiadczalny stanowiło sześć form genetycznych bazylii właściwej (Ocimum basilicum L.): ‘Kasia’ i ‘Wala’ (nasiona ze zbioru 2002; odmiany wyhodowane w Instytucie Roślin i Przetworów Zielarskich - IRiPZ w Poznaniu), forma mieszańcowa rozprowadzana w postaci nasion przez firmę Polan (Krakowska Hodowla i Na- siennictwo Ogrodnicze Sp. z o.o.), ‘Sweet Green Genovese’ – odmiana holenderska,
‘Genoveser’ – odmiana niemiecka, ‘Rubin’ – odmiana niemiecka o liściach barwy czerwonej.
Nasiona podkiełkowano w szalkach Petriego. Po siedmiu dniach siewki wy- sadzono do podłoża: gleba ogrodowa+torf odkwaszony o pH 5,5-6,5 (HARTMAN Torfy i Substraty), w stosunku 3:1 (v/v). Przez kolejne 4 miesiące doświadczenie prowadzono w hali wegetacyjnej, a następnie w szklarniach fitotronu Katedry Fizjologii Roślin Wydziału Rolniczo-Ekonomicznego Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, w temperaturze 25/17C (dzień/noc), wilgotności względnej około 50%, przy naturalnym oświetleniu i fotoperiodzie 14 h/10 h (dzień/noc). Rośliny rosły w plastikowych wazonach o pojemności 3 dm3 (5–6 roślin w wazonie) z podłożem: gleba ogrodowa+torf odkwaszony+piasek (3:1:1, v/v/v). Zastosowano nawóz płynny Humwit.
Wszystkie analizy biochemiczne wykonano w 14-28 powtórzeniach biolo- gicznych, którymi były najmłodsze wykształcone liście z trzeciego piętra (węzła), licząc od wierzchołka rośliny.
Przygotowanie próbek do analiz. Liście zamrożono w ciekłym azocie, a nas- tępnie przetrzymywano w zamrażarce głębokiego mrożenia w temperaturze -80C.
Warunki homogenizacji dobrano w oparciu o metody opisane w pracach [BENZIE,STRAIN
1996; VARGA i in. 2000; JULIANI, SIMON 2002]. Liście homogenizowano w moździerzu umieszczonym w naczyniu z lodem, w 80% etanolu (v/v). W przypadku bazylii o liściach barwy czerwonej 80% etanol zakwaszono HCl o stężeniu 1 moldm-3 (w stosunku 0,1 ml HCl na 100 ml etanolu). Zastosowano proporcje masy liścia do objętości etanolu w stosunku 1/10 (g)/(ml). Homogenat przeniesiono do probówki Eppendorfa i odwirowano przy 15000 g przez 10 minut w temperaturze 4C. Nadsącz przeniesiono do nowych probówek i w trakcie prowadzenia dalszych oznaczeń przetrzymywano w lodzie (zaciemnione).
Pomiar całkowitej aktywności (wydajności) antyoksydacyjnej (TAC - Total Antioxidant Capacity). Pomiar zdolności redukcyjnej przeprowadzono na podstawie metody FRAP (Ferric reducing antioxidant Power; BENZIE, STRAIN [1996]), z wykorzystaniem adaptacji metody dla próbek roślinnych [VARGA i in. 2000]. Ozna- czenia wykonano spektrofotometrycznie (spektrofotometr LKB, prod. Biochrom, Wielka Brytania) przy długości fali 593 nm. Wykorzystano krzywe kalibracyjne dla
PORÓWNANIE AKTYWNOŚCI ANTYOKSYDACYJNEJ ... 47 antyoksydantów wzorcowych: Troloksu (stężenia: od 0,3125 do 10 mmoldm-3) i kwasu askorbinowego (AsA; stężenia: od 0,125 do 1 mmoldm-3). Do mikrokuwety dodawano 50 l nadsączu lub próbek wzorcowych i 1500 l roztworu roboczego FRAP (bufor octanowy o stężeniu 300 mmoldm-3; roztwór TPTZ (2,4,6-tripirydylo-S-triazyna) o stężeniu 10 mmoldm-3 w 40 mmoldm-3 HCl; 2,5 ml roztworu FeCl36 H2O o stężeniu 20 mmoldm-3), który każdorazowo przygotowywano przed pomiarem. Jako ślepej próby użyto roztworu roboczego FRAP. Pomiar wykonano bezpośrednio po połączeniu odczynników oraz po 5 minutach od ich zadania. Z uzyskanych wartości wyciągnięto średnią.
Pomiar aktywności przeciwrodnikowej przeprowadzono spektrofotometrycznie metodą FRSA (free radical scavenging activity) z użyciem rodnika DPPH (1,1-difenylo- 1-pikrylohydrazyl) o stężeniu 0,1 mmoldm-3 rozpuszczonym w DMSO (dimetylosulfotlenek), na podstawie metody YANA i in. [1998, modyfikacja przez PIERONI
i in. 2002], przy długości fali 517 nm. Jako wzorca użyto kwasu chlorogenowego o stężeniu 100 moldm-3.
Zawartość antocyjanów oznaczono spektrofotometrycznie [MANCINELLI 1984]. Próbki ucierano w metanolu zakwaszonym roztworem HCl (0,1%, v/v) w stosunku 1 g świeżej masy liścia do 10 cm3 rozpuszczalnika. Po homogenizacji próbki inkubowano w ciemności w pojemniku z lodem. Po 4 h próbki wirowano w temperaturze 4C przez 30 minut przy 3000 g (wirówka: model 5702 firmy Eppendorf). Następnie mierzono absorbancję supernatantu przy dwóch długościach fali: 530 i 657 nm (spektrofotometr:
LKB Biochrom, model 4050, Wielka Brytania). Zastosowano dwie długości fali, aby wykluczyć wpływ chlorofilu na wartość absorbancji antocyjanów w próbce. Ze względu na niemożność przeliczenia zawartości antocyjanów w oparciu o molowy współczynnik ekstynkcji [MORI,SAKURAI 1995], zawartość wyrażono w jednostkach gęstości optycznej (OD - optical density) MANCINELLI [1984], PIETRINI, MASSACCI [1998]).
Ogólna pula związków fenolowych została oznaczona spektrofotometrycznie [SINGLETON,ROSSI 1965]. Próbki (liście z tego samego węzła co pobrane do oznaczeń puli antocyjanów) doprowadzano do wrzenia w 2 cm3 etanolu o stężeniu 80% (v/v). Po ostudzeniu materiał roślinny homogenizowano; moździerz przepłukiwano 1 cm3 etanolu o wyżej wymienionym stężeniu. Homogenat wirowano w temperaturze ok. 4C przez 20 min przy 3000 g (wirówka: model 5702 firmy Eppendorf). Zerowania spektrofotometru dokonywano na roztworze zawierającym wodę destylowaną, 80%
etanol, roztwór Na2CO3 i świeżo sporządzony odczynnik Folina-Ciocalteu (odczynnik wyjściowy prod. Sigma-Aldrich roztwarzano wodą destylowaną w proporcji 1:1). Po 20 minutach inkubacji przeprowadzonej w ciemności mierzono absorbancję przy długości fali 760 nm (spektrofotometr: LKB Biochrom, model 4050, Wielka Brytania). Jeśli po 15 min inkubacji wystąpiło zmętnienie próbek, odwirowywano je dodatkowo przez 3 min z taką samą prędkością jak poprzednio. Oznaczenia wykonywano w dwóch seriach pomiarowych, z których wyciągano średnią arytmetyczną. Zawartość fenoli obliczano na podstawie krzywej kalibracyjnej sporządzonej w oparciu o roztwory kwasu chloro- genowego o stężeniu wyjściowym 1 mgcm-3.
Analiza statystyczna wyników. Jednorodność wariancji zbadano testem Le- vene’a. Istotność statystyczną wpływu odmiany na badane parametry roślin oceniono na podstawie ogólnej analizy wariancji. Różnice międzyodmianowe wyznaczono testem Duncana. Zbadano także korelacje pomiędzy aktywnością antyoksydacyjną i przeciwrodnikową oraz pomiędzy nimi i zawartością związków fenolowych i antocyjanów.
R. Bączek-Kwinta i inni 48
Wyniki
Aktywność redukcyjna i przeciwrodnikowa, a także zawartość antocyjanów i fenoli były silnie zróżnicowane odmianowo, co wykazano w analizie wariancji (dane nieprezentowane). Uzyskano jednak różny obraz aktywności przeciwutleniającej ekstraktów z liści roślin poszczególnych odmian w zależności od zastosowanej metody.
Parametr całkowitej wydajności antyoksydacyjnej (redukującej) wyznaczony metodą FRAP wykazał niską zdolność redukcyjną liści roślin czerwonolistnej odmiany
‘Rubin’ (rys. 1A, B) w porównaniu z roślinami o liściach zielonych. Było to szczególnie widoczne przy zastosowaniu kwasu askorbinowego jako standardu (rys.
1B).
W obrębie odmian zielonolistnych wielkość różnic między genotypami były także uzależnione od zastosowanego standardu. W przypadku Troloksu próby z roślin holenderskiej odmiany ‘Sweet Green Genovese’ oraz roślin wyrosłych z nasion mieszańca wyprodukowanego przez firmę Polan dawały wartości wyższe niż pozostałe (rys. 1A). Wyniki wyrażone w jednostkach aktywności antyoksydacyjnej kwasu askorbinowego ujawniły wysokie wartości liści odmiany ‘Kasia’ (rys. 1B).
Aktywność przeciwrodnikowa (FRSA; rys. 1C) wyznaczona metodą redukcji rodnika DPPH dała odmienny obraz w stosunku do aktywności redukcyjnej (rys. 1A, B). Najwyższe wartości zanotowano w przypadku odmiany ‘Rubin’ o liściach czerwonych (5,27 jednostek kwasu chlorogenowego), najniższe u roślin odmiany
‘Genoveser’ (0,85 jednostki). Pozostałe odmiany dawały wartości FRSA rzędu 1,2–1,5.
Analizując wszystkie dane przedstawione na rys. 1A-C można zauważyć, że wśród odmian zielonolistnych rośliny określone jako „Polan” w każdym przypadku dawały wysokie wartości, aczkolwiek rozrzut wyników składających się na średnią był stosunkowo duży.
Zawartość antocyjanów była o rząd wielkości wyższa w liściach roślin odmiany
‘Rubin’ (ok. 280 jednostek gęstości optycznej; rys. 2A) niż w przypadku liści okazów pozostałych form genetycznych. Co ciekawe, najniższe wartości dały liście
„Polanu”(ok. 2 jednostki), pozostałe odmiany zielonolistne 4-6 jednostek. „Polan”
zawierał jednak największą ilość związków fenolowych w liściach (ok. 10 jednostek kwasu chlorogenowego; rys. 2B), ‘Rubin’ akumulował ich trzykrotnie mniej, choć więcej niż ‘Sweet Green Genovese’ i ‘Genoveser’. Liście polskich odmian ‘Kasia’ i
‘Wala’ zawierały podobne ilości zarówno antocyjanów, jak i fenoli utrzymując się pod tym względem na średnim poziomie.
PORÓWNANIE AKTYWNOŚCI ANTYOKSYDACYJNEJ ... 49
R. Bączek-Kwinta i inni 50
Rys. 2. Zróżnicowanie genotypowe zawartości antocyjanów i związków fenolowych w liściach roślin bazylii właściwej (Ocimum basilicum L.). Odmiana ‘Rubin’ – liście czerwone, pozostałe genotypy zielonolistne. Jednakowymi literami oznaczono brak zróżnicowa- nia statystycznego średnich (test wielokrotny Duncana; p=0,05, n=14-28)
Fig. 2. Genotypic differentiation of anthocyanins and phenolic compounds in basil (Ocimum basilicum L.) leaves. ‘Rubin’ cv. – red leaves, other genotypes: green-leaf. Means denoted with the same letters, do not differ significantly (Duncan’s multiple range test; p=0.05, n=14-28)
Wyznaczone parametry przedstawiono odnosząc ich wartości do rzeczywistej świeżej masy liścia. Uznano bowiem, że takie porównanie będzie zrozumiałe dla ogrodnika czy choćby jedynie konsumenta zainteresowanego porównaniem
PORÓWNANIE AKTYWNOŚCI ANTYOKSYDACYJNEJ ... 51 prozdrowotnej roli ziół przyprawowych. Wartości aktywności antyoksydacyjnej i przeciwrodnikowej oraz zawartość związków fenolowych i antocyjanów odniesione do świeżej i suchej masy liścia dawały podobne relacje międzyodmianowe (dane nieprezentowane).
Tabela 1; Table 1 Wartości współczynników korelacji pomiędzy zdolnością antyoksydacyjną liści bazylii
właściwej (sześć genotypów) wyznaczoną z wykorzystaniem standardów:
kwasu askorbinowego (AsA) i hydrofilowego analogu witaminy E (Troloksu) oraz aktywnością przeciwrodnikową (FRSA, p=0,05); * – korelacja istotna przy P=0,05
The values of correlation coefficients between antioxidant capacity of basil leaves (six genotypes) assayed using standard: ascorbic acid (AsA), hydrophilic analogue
of vitamin E (Trolox), and antiradical activity (FRSA, p=0.05);
* – correlation significant at P=0.05
Parametr; Parameter AsA Trolox FRSA
AsA x 0,77* 0,31*
Trolox 0,77* x 0,28*
FRSA 0,31* 0,28* x
Tabela 2; Table 2 Wartości współczynników korelacji pomiędzy zawartością związków fenolowych
i antocyjanów a zdolnością antyoksydacyjną liści bazylii właściwej (sześć genotypów) wyznaczoną z wykorzystaniem kwasu askorbinowego (AsA) i hydrofilowego analogu
witaminy E (Troloksu) oraz aktywnością przeciwrodnikową (FRSA, p=0,05);
* – korelacja istotna przy P=0,05
The values of correlation coefficients between phenolic compounds, anthocyanins, and antioxidant capacity of basil leaves (six genotypes) assayed using ascorbic acid (AsA),
hydrophilic analogue of vitamin E (Trolox), and antiradical activity (FRSA, p=0.05);
* – correlation significant at P=0.05
Parametr; Parameter AsA Trolox FRSA
Fenole; Phenolics 0,07 0,07 0,05
Antocyjany; Anthocyanins -0,34* -0,20* 0,63*
Zawartość antocyjanów nie była powiązana z koncentracją fenoli (r=-0,18, wartość nieistotna statystycznie). Badając korelację pomiędzy wynikami uzyskanymi metodą FRAP z wykorzystaniem dwóch wzorców oraz FRSA uzyskano wartość współczynnika korelacji 0,77 pomiędzy danymi w obrębie metody FRAP, ale już tylko ok. 0,30 przy porównaniu FRAP/FRSA (tab. 1). Z kolei analiza wartości współczynników korelacji pomiędzy zawartością fenoli i antocyjanów w liściach a wartościami aktywności antyoksydacyjnej oraz redukcyjnej wykazała brak związku zawartości fenoli z wartościami FRAP czy FRSA (współczynniki korelacji bliskie 0;
tab. 2). Pula antocyjanów była natomiast ujemnie skorelowana, choć słabo, z wartościami uzyskanymi w metodzie FRAP, ale dodatnio (r=0,63; korelacja istotna) z FRSA.
Dyskusja
Silne zróżnicowanie odmianowe aktywności antyoksydacyjnej i redukcyjnej oraz
