ZAWARTOŚĆ WYBRANYCH SKŁADNIKÓW W PLONIE KAPUSTY CZERWONEJ W ZALEŻNOŚCI OD FORMY AZOTU NAWOZOWEGO

(1)

Rocz. AR Pozn. CCCLXXXIII, Ogrodn. 41: 667-671

RENATA WOJCIECHOWSKA, STANISŁAW ROŻEK, ANNA KOŁTON

ZAWARTOŚĆ WYBRANYCH SKŁADNIKÓW W PLONIE KAPUSTY CZERWONEJ

W ZALEŻNOŚCI OD FORMY AZOTU NAWOZOWEGO

Z Katedry Fizjologii Roślin

Akademii Rolniczej im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

ABSTRACT. The highest nitrate content in cabbage fertilized with N-NO₃ form was observed. The fertilization with (NH4)2SO4 caused an increase of free amino acid content in cabbage leaves but did not affect the level of thiocyanates. The urea application had the most advantageous effect on soluble sugars in red cabbage heads.

Key words: nitrates, soluble sugars, thiocyanates, amino acids

Wstęp

Kapusta głowiasta czerwona jest bardzo cennym źródłem wielu składników ko- rzystnych dla zdrowia konsumenta, takich jak aminokwasy, cukrowce oraz makro- i mikroelementy. Gatunek ten gromadzi także w dużych ilościach związki o charakterze antyoksydacyjnym, jak kwas askorbinowy oraz związki fenolowe, w tym antocyjany (Leja i in. 2005). Ze względu na duże zainteresowanie kapustą czerwoną ważne są badania nad poprawą jej składu chemicznego, także pod względem zmniejszenia zawar- tości niekorzystnych azotanów, azotynów czy metali ciężkich. Bioakumulację wymie- nionych składników w dużej mierze kształtują warunki uprawy, w tym nawożenie.

Badania nad kapustą głowiastą białą wykazały, że istotne znaczenie ma w tym zakresie nawożenie azotowe (Wojciechowska i in. 2000, Sady i in. 2001).

Celem pracy było określenie wpływu różnych form azotu zastosowanych w nawo- żeniu na zawartość azotanów, wolnych aminokwasów, cukrów rozpuszczalnych, tiocy- janianów oraz suchej masy w plonie kapusty głowiastej czerwonej ‘Langendijker’.

(2)

Materiał i metody

Obiektem badań była kapusta czerwona Brassica oleracea var. capitata subvar. ru- bra odmiany ‘Langendijker’. Doświadczenie przeprowadzono w latach 2003-2005.

Kapustę uprawiano na polu stacji doświadczalnej firmy Krakowska Hodowla i Nasien- nictwo Ogrodnicze „Polan” sp. z o.o. w Grębałowie. W poszczególnych latach gleba (czarnoziem) przed rozpoczęciem uprawy charakteryzowała się podobną zawartością azotu, wynoszącą średnio w mg·dm^-3: 16,3 N-NH4 i 84,6 N-NO3. Rozsadę wysadzono w rozstawie 60 × 60 cm. Całkowita powierzchnia doświadczenia wynosiła 150 m² (ok. 500 roślin). Badania obejmowały pięć kombinacji w czterech powtórzeniach, róż- niących się formą azotu, użytą w nawożeniu kapusty: 1) kontrola (naturalna zawartość N w glebie), 2) saletra wapniowa – Ca(NO3)2, 3) siarczan amonu – (NH4)2SO4, 4) saletra amonowa – NH4NO3, 5) mocznik – CO(NH2)2. W nawożeniu azotem zastosowano dawkę wynoszącą 100 kg N·ha^-1, niezależnie od zawartości azotu w glebie. Nawozy azotowe wysiewano jednorazowo tuż przed wysadzaniem rozsady, w drugiej połowie czerwca każdego roku doświadczenia. Nawożenie pozostałymi makro- i mikroskładni- kami wykonywano na podstawie analizy chemicznej gleby zgodnie z zaleceniami dla uprawy kapusty głowiastej. Zbiór plonu kapusty przeprowadzono w każdym roku około 20 października.

Po zbiorze z każdego obiektu doświadczenia i powtórzenia pobierano losowo po sześć główek w celu wykonania zaplanowanych oznaczeń. Zawartość azotanów oznaczono metodą potencjometryczną za pomocą jonometru UNICAM-9460. Cukry rozpuszczalne oznaczono z wykorzystaniem odczynnika antronowego według metody opracowanej przez Yemma i Willsa (1954). Zawartość wolnych aminokwasów ozna- czano według procedury opisanej przez Korenmana (1973), natomiast izotiocyjaniany według metody Johnstona i Jonesa (1966). Wszystkie wyniki weryfikowano staty- stycznie na poziomie istotności p = 0,05.

Wyniki i dyskusja

W tabeli 1 przedstawiono uśrednione zawartości badanych wskaźników w główkach kapusty, zebranej w latach 2003-2005.

Najmniejszym poziomem azotanów charakteryzowały się główki roślin kontrolnych, zebrane ze stanowiska z naturalną zawartością N w glebie. Natomiast najwięcej NO3-

stwierdzono w kapuście nawożonej azotanową formą azotu. W pozostałych kombina- cjach, zawartość azotanów w kapuście kształtowała się na podobnym poziomie. We wcześniejszych pracach wskazywano na korzystny wpływ stosowania zredukowanych form azotu nawozowego na zmniejszenie zawartości azotanów, np. w główkach kapusty białej odmiany ‘Erma F1’ (Rożek i in. 1999). Wykazana w niniejszych badaniach sto- sunkowo duża zawartość azotanów w główkach kapusty czerwonej mogła wynikać między innymi z dużej zasobności gleby w substancję organiczną, charakterystyczną dla czarnoziemu zdegradowanego, na którym prowadzono uprawę (Sady i Smoleń 2007).

(3)

Tabela 1 Wpływ formy azotu nawozowego na zawartość wybranych składników w liściach kapusty

głowiastej czerwonej ‘Langendijker’ – średnie z lat 2003-2005

Effect of the fertilization with different forms of nitrogen on some indices content in leaves of red cabbage ‘Langendijker’ – means of 2003-2005

Forma azotu nawozowego Form of nitrogen

Azotany (mg NO3-·kg ś.m.^*)

Nitrates (mg NO3-·kg f.w.^*)

Cukry rozpuszczalne (mg·100 g^-1 ś.m.)

Soluble sugars (mg·100 g^-1 f.w.)

Wolne aminokwasy (mg N·100 g^-1 ś.m.) Free amino acids (mg N·100 g^-1 f.w.)

Tiocyjaniany (mg·100 g^-1 ś.m.)

Thiocyanates (mg·100 g^-1 f.w.)

Sucha masa Dry matter

(%)

Kontrola^**

Control^**

958,70 a 3 469,7 a 52,46 a 2,24 b 8,78 a

N-NO3 1 174,60 c 3 754,5 b 54,78 b 2,23 b 8,12 a

N-NH4 1 104,14 b 3 788,3 b 64,53 d 2,20 b 8,65 a

N-NO3+N-NH4 1 099,34 b 3 794,1 b 54,10 b 1,95 a 8,24 a

N-NH2 1 125,77 b 3 992,2 c 58,05 c 1,99 a 8,41 a

*ś.m. – świeża masa.

**naturalna zawartość N w glebie.

Średnie oznaczone tymi samymi literami nie różnią się istotnie na poziomie p = 0,05.

*f.w. – fresh weight.

**natural N content of soil.

Means indicated with the same letters do not differ significantly at the level p = 0.05.

Oprócz obecności nieorganicznych form N w tkankach, wskaźnikiem żywienia roślin azotem jest także poziom wolnych aminokwasów. Niniejsze badania wykazały, że na- wożenie kapusty siarczanem amonu wydatnie podniosło zawartość wolnych aminokwa- sów w główkach. Wzrost ten, w porównaniu z kontrolą, wyniósł średnio około 19%

i mógł być konsekwencją efektywniejszego wbudowywania jonów amonowych do związków organicznych rośliny. Proces ten mógł sprzyjać gromadzeniu wolnych ami- nokwasów w główkach. Lea (1997) podaje, że w takich warunkach zwykle zwiększa się zawartość amidu kwasu glutaminowego w tkankach. Podobny, choć nie tak wyraźny skutek obserwowano po nawożeniu kapusty wolniej działającym nawozem, jakim jest mocznik.

Ważnym wskaźnikiem jakościowym warzyw jest zawartość cukrów rozpuszczalnych. Średnie wyniki trzyletnich badań wskazują na to, że w nawożeniu kapusty czerwonej najbardziej skuteczne w tym zakresie było zastosowanie mocznika. Nawożenie pozostałymi formami azotu wpłynęło na podniesienie poziomu cukrowców w główkach w stosunku do kontroli, ale nie stwierdzono istotnych różnic pomiędzy tymi kombina- cjami. W innym doświadczeniu z kapustą głowiastą białą ‘Lennox F1’ wykazano, że najwięcej cukrów gromadziły główki po nawożeniu saletrą amonową (Rożek i in. 2001).

Warzywa kapustne mogą gromadzić duże ilości glukozynolanów, które są prekurso- rami tiocyjanianów, będących przyczyną charakterystycznego smaku i zapachu podczas przetwarzania i obróbki kulinarnej tych roślin. Niektóre badania świadczą o tym, że nawożenie kapusty wyłącznie siarczanem amonu może być przyczyną zwiększenia się zawartości tiocyjanianów w główkach (Dick-Hennes i Buning-Phane 1992). Niniejsze wyniki nie potwierdziły tych zależności. Poziom tiocyjanianów w kapuście ‘Langendij-

(4)

ker’, nawożonej siarczanem amonu, nie różnił się istotnie od wykazanego w roślinach kontrolnych i nawożonych formą N-NO3. Interesujące natomiast jest to, że nawożenie roślin saletrą amonową oraz mocznikiem wpływało na zmniejszenie zawartości tiocyja- nianów w liściach badanej odmiany kapusty. Badania nie wykazały istotnego wpływu formy azotu, stosowanej w nawożeniu kapusty, na zawartość suchej masy w główkach, która mieściła się w granicach od 8,12% – w przypadku stosowania azotanowej formy N – do 8,78% – w roślinach kontrolnych.

Wnioski

1. Najwięcej azotanów wykazano w kapuście nawożonej formą azotanową N.

2. Nawożenie kapusty siarczanem amonu podniosło poziom wolnych aminokwasów w główkach, ale nie miało wpływu na zawartość tiocyjanianów.

3. Zawartość cukrów rozpuszczalnych była największa w główkach kapusty nawo- żonej mocznikiem.

Literatura

Dick-Hennes E., Buning-Phane H. (1992): Investigationson the gluosinolate pattern of Kohrabi, Cabbage and Raddish. W: Mater. Precursors International Symposium, Proceeding: 185-188.

Johnston T.D., Jones D.J.H. (1966): Variations in the thiocyanate content of Kale varieties.

J. Sci. Food Agric. 17: 70-71.

Korenman S. (1973): Analiza fotometryczna. WNT, Warszawa.

Lea P.J. (1997): Primary nitrogen metabolism. W: Plant Biochemistry. Red. P.M. Dey, J.B.

Harborne. Acad. Press, London: 281-290.

Leja M., Wyżgolik G., Mareczek A. (2005): Phenolic compounds of red cabbage as related to different forms of nutritive nitrogen. Hortic. Veg. Grow. 24, 3: 421-428.

Rożek S., Leja M., Wojciechowska R., Sady W. (1999): Nitrate and nitrite contents in spring cabbage as related to nitrogen fertilizer type, method of fertilizer application and to nitrate and nitrite reductase activity. Acta Hortic. 506: 153-157.

Rożek S., Wojciechowska R., Rydz A. (2001): Effect of differentiated nitrogen fertilization on the content of certain nutritive compounds in winter cabbage heads. Folia Hortic. 13, 2: 13-22.

Sady W., Wojciechowska R., Rożek S. (2001): The effect of form and placement of N on yield and nitrate content in white cabbage. Acta Hortic. 563: 123-128.

Sady W., Smoleń S. (2007): Wpływ formy azotu nawozowego na wielkość plonu i zawartość wybranych makroskładników w kapuście czerwonej. Rocz. AR Pozn. 383, Ogrodn. 41:

Wojciechowska R., Rożek S., Leja M., Rydz A. (2000): Effect of differentiated nitrogen fertili- zation on nitrate content, nitrate and nitrite reductase activity in winter white cabbage during long-term storage. Folia Hortic. 12, 1: 45-54.

Yemm E.W., Wills A.J. (1954): The estimation of carbohydrates in plant extracts by antrone.

Biochem. J. 57: 508-514.

(5)

THE CONTENT OF SOME COMPOUNDS OF RED CABBAGE AS RELATED TO DIFFERENT FORMS OF NUTRITIVE NITROGEN

S u m m a r y

Red cabbage ‘Langendijker’ was grown in field conditions in 2003-2005. Different forms of nutrient nitrogen such as nitrate nitrogen Ca(NO3)2, ammonium nitrogen (NH4)2SO4, nitrate and ammonium nitrogen NH4NO3 and amide nitrogen (NH2)2CO were applied. In the control treatment the natural soil nitrogen was the only source of N. The lowest and the highest level of nitrates in cabbage heads was found in control and in N-NO3 treatment, respectively. The fertilization with (NH4)2SO4 caused an increase of free amino acid content in cabbage but did not affect the level of thiocyanates. The urea application caused significant increase of soluble sugars in cabbage leaves. No distinct changes of dry matter content were observed.