Kraków, 2016
advertisement
UNIWERSYTET ROLNICZY IM. HUGONA KOŁŁĄTAJA W KRAKOWIE OPRACOWANIE INNOWACYJNYCH METOD OCHRONY W EKOLOGICZNEJ UPRAWIE TRUSKAWKI (sprawozdanie merytoryczne) Kraków, 2016 1 Sprawozdanie1 z badań prowadzonych w 2016 roku na rzecz rolnictwa ekologicznego w zakresie: Obszaru badawczego 2.1. badania w zakresie innowacyjnych rozwiązań przy ekologicznej uprawie roślin jagodowych zalecanych do towarowej uprawy ekologicznej oraz Obszaru badawczego 2.3. określenie innowacyjnych rozwiązań oraz dobrych praktyk ochrony przed szkodnikami i chorobami ze szczególnym uwzględnieniem upraw roślin jagodowych, w tym truskawki, maliny i aronii., pt.: OPRACOWANIE INNOWACYJNYCH METOD OCHRONY W EKOLOGICZNEJ UPRAWIE TRUSKAWKI Projekt zrealizowany na Uniwersytecie Rolniczym im. H. Kołłątaja w Krakowie Współfinansowany zgodnie z § 8 ust. 6 rozporządzenia Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 29 lipca 2015 r. w sprawie stawek dotacji przedmiotowych dla różnych podmiotów wykonujących zadania na rzecz rolnictwa (Dz. U. 2015 poz. 1170) Na podstawie decyzji Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 30 maja 2009, nr: HORre-msz-078-24/16(242) Zespół realizujący projekt: dr hab inż. Maciej Gąstoł – kierownik projektu dr hab. inż. Iwona Domagała-Świątkiewicz – wykonawca dr inż. Aleksander Gonkiewicz – wykonawca dr hab. n. farm. Mirosław Krośniak – wykonawca prof. dr hab. Stanisław Mazur – wykonawca dr inż. Ewa Muszyńska - wykonawca dr hab. inż. Jacek Nawrocki – wykonawca dr n. farm. Agnieszka Szewczyk – wykonawca 1 Sprawozdanie dostępne on line: http://www.ur.krakow.pl 2 Spis treści Wstęp i cel pracy ............................................................................................................................ 2 Cele i założenia projektu ................................................................................................................. 5 Szczegółowy opis badań ................................................................................................................. 6 Zadanie badawcze A..............................................................................................................................6 Zadanie badawcze B. .............................................................................................................................9 Gleba Zadanie badawcze A i B. Charakterystyka stanowiska glebowego .......................................................12 Zadanie badawcze A. Zmiany właściwości fizyko-chemicznych gleby pod wpływem różnych sposobów utrzymania gleby na plantacji truskawki ..............................15 Roślina Metodyka szczegółowa – analizy materiału roślinnego ........................................................................25 Zadanie badawcze A i B - pomiary, analizy oraz obserwacje wspólne .................................................25 Zadanie badawcze A - metody ochrony przed chwastami /sposoby pielęgnacji gleby w ekologicznej uprawie truskawki ...........................30 Zadanie badawcze A - Status mineralnego odżywienia truskawki w zależności od sposobu utrzymania gleby na plantacji .....................................41 Zadanie badawcze B – wpływ innowacyjnych substancji na wzrost, plonowanie i zdrowotność roślin truskawki w uprawie ekologicznej.....................................54 Zadanie badawcze B – ocena wpływu preparatów krzemowych na strukturę oraz ultrastrukturę liści ........................................................................................70 Zadanie badawcze B - zastosowanie biopreparatów w celu poprawy kondycji zdrowotnej roślin – wpływ na status mineralnego odżywienia...........................74 Zdrowotność .................................................................................................................................. 84 Lustracje plantacji .................................................................................................................................85 Wnioski.......................................................................................................................................... 97 Działalność upowszechnieniowa .................................................................................................... 100 Aneks ............................................................................................................................................ 102 3 1. Wstęp i cel pracy Polska z roczną produkcją truskawek ok. 200 000 ton należy do wiodących światowych producentów Daje nam to 20% produkcji w UE (EUROSTAT) i 7. miejsce na świecie (FAOSTAT ). Coraz większym powodzeniem cieszy się produkcja owoców deserowych truskawki, a wobec rosnącej światowej konkurencji coraz częstsze staje się szukanie nowych kierunków produkcji. Dlatego nie dziwi ogromny wzrost zainteresowania rolników uprawą ekologiczną tego gatunku, czemu sprzyjają wysokie ceny uzyskiwane w eksporcie tych owoców. Tym niemniej uprawa ekologiczna truskawek napotyka na liczne problemy. Jednym z nich jest wysoka pracochłonność związana z koniecznością odchwaszczania uprawy. W zasadzie jedyną dopuszczalną metodą (oprócz kosztownego zwalczania mechanicznego) jest stosowanie ściółki z folii PE. Niestety, jej produkcja, a później utylizacja zupełnie nie wpisują się w założenia rolnictwa ekologicznego. Dlatego prowadzone są obecnie intensywne badania nad wykorzystaniem w uprawie warzyw folii biodegradowalnych, produkowanych np. ze skrobi roślinnej, która ulega rozpadowi pod wpływem czynników środowiska i drobnoustrojów (Siwek i in. 2015). Dlatego też w projekcie podjęto się oceny efektywności stosowania zmodyfikowanych polimerów biodegradowalnych PLA (na bazie polilaktydu). Alternatywą dla ściółek syntetycznych są tzw. żywe ściółki polecane przede wszystkim w produkcji proekologicznej i ekologicznej. Oprócz przeciwdziałania kompaktacji gleby, zapobiegają jej erozji, a przede wszystkim stanowią silną konkurencję dla chwastów. Po zakończonej uprawie i zmulczowaniu stanowią także cenne źródło materii organicznej. Wykorzystane tu gatunki spełniają funkcję biofumigacyjną (żyto) lub wzbogacającą glebę w azot (komonica)(Faulkner i in. 1964). Wreszcie, ostatnią linię ochrony przed chwastami stanowić mogą bioherbicydy - substancje o działaniu allelopatycznym, względnie toksycznym wobec występujących chwastów. W doświadczeniu określono wpływ kwasu octowego, olejków roślinnych oraz ekstraktu z orzecha włoskiego (Shrestha 2009) na dynamikę i rozwój populacji chwastów. W drugiej części (Zadanie B) podjęto próbę oceny wpływu różnych substancji oraz preparatów w podniesieniu odporności roślin truskawki na stresy abiotyczne i biotyczne, ze szczególnym uwzględnieniem groźnych dla uprawy chorób. Zostano m.in. preparaty na bazie krzemu. W ostatnich latach coraz większą uwagę przywiązuje się do suplementacji roślin tym pierwiastkiem; stymuluje on wiele procesów życiowych (Epstein 2008, Liang i in. 2015). W badaniach stwierdzono wpływ krzemu na wydajność fotosyntezy (Al-Aghabary i in. 2004), zmniejszoną wartość współczynnika transpiracji (Trenholm i in. 2004), mniejsze wyleganie roślin, mniejszą podatność na niektóre choroby i szkodniki oraz większe plony (Fauteux i in. 2005, Wiese 2007). Zawartość krzemu w roślinach waha się od 0,1 do 15% w 2 zależności od gatunku i wieku rośliny. Znaczenie krzemu dla roślin wzrasta w warunkach stresu, gdyż uczestniczy on w budowie mechanizmów odporności na stresy abiotyczne i biotyczne. U ogórka zaatakowanego przez grzyby, krzem uruchamia mechanizmy obronne poprzez aktywację chitynaz, peroksydaz i polifenylooksydaz. U innych gatunków krzem tworzy poniżej kutikuli liścia warstwę, która stanowi mechaniczną barierę, chroniącą komórki przed kontaktem z kiełkującym zarodnikiem lub narządem ssącym u owada (Grzebisz i in. 2010). Również uważa się, że suplementacja krzemem szklarniowych upraw warzywnych i kwiaciarskich poprawia wzrost i jakość roślin, zwiększa liczbę kwiatów na roślinie (Ma i Takahashi 2002, Trenholm i in. 2004, Hwang i in. 2005, Toresano-Sánchez i in. 2010, Frantz I in. 2010). Rośliny rosnące przy wysokim poziomie krzemu w podłożu mają grubsze liście, większą suchą masę liścia i mniejszą skłonność do więdnięcia liści (Hwang i in. 2005). Charakteryzują się również lepszym pokrojem, są wyprostowane i sztywne, co pozwala im na maksymalne przechwytywanie światła (Pereira Carvalho i in. 2009, Reezi i in. 2009). Krzem łagodzi też skutki nadmiaru manganu, glinu, kadmu dla roślin. Wysoka zawartość krzemu w roślinie sprawia, że nie ujawniają się skutki toksycznego stężenia tych metali na roślinach. Preparaty na bazie krzemu są jednym z elementów wyróżniających metodę biodynamiczną spośród innych metod rolnictwa ekologicznego. Działają one w małych dawkach (jak w homeopatii) i przez swoje dynamizujące działanie aktywizują mechanizmy obronne roślin oraz organizmy glebowe. Do preparatów ogólnego stosowania należą preparaty krzemowe i z krowieńca. Preparat z krzemionki (drobno sproszkowany kwarc poddany specjalnej aktywizacji według ścisłych procedur określonych w Kryteriach produkcji dla rolnictwa biodynamicznego (2009) jest proszkiem do sporządzania zawiesiny, którą opryskuje się nadziemne części roślin. Właściwe zastosowanie preparatu może zwiększać plon i polepszać jego jakość (Bacchus 2010). Jest to jeden z podstawowych preparatów biodynamicznych, szczególnie ważny w okresie przestawiania gospodarstwa na metodę biodynamiczną (Badura 2006, Tyburski i Żakowska-Biemans 2007). Mając na uwadze korzystne oddziaływanie krzemu dla wzrost i plonowanie oraz zwiększanie odporności roślin na stresy abiotyczne i biotyczne, w projekcie określono wpływu preparatów z udziałem krzemu na zdrowotność roślin oraz ich mrozoodporność. W uprawach ekologicznych występowanie chorób i szkodników jest jedną z najczęstszych przyczyn uzyskiwania plonów handlowych niskiej jakości. Brak wystarczająco skutecznych środków ochrony dozwolonych w tym systemie uprawy roślin aktywizuje wysiłki badaczy do określania skutecznych alternatywnych metod ochrony roślin przed chorobami i szkodnikami (Nawrocki 2007, Rodrigez i in. 2011, Leśniak i in. 2014, Chamiec 2015). Często wykorzystuje się metody aktywizowania 3 wewnętrznych mechanizmów ochrony roślin. Właściwa agrotechnika, w tym zdrowy płodozmian, czy dobre odżywienie roślin, może być pomocna w ograniczaniu porażenia roślin przez czynniki patogeniczne (Nawrocki 2011, Lazzeri i in. 2013, Matt i in. 2015). Do patogenów najczęściej występujących i powodujących największe straty na truskawce należą: grzyb Botrytis cinerea - sprawca szarej pleśni i Colletotrichum spp. - grzyby powodujące antraknozę oraz sprawcy zgnilizn całych roślin, wśród których najgroźniejszy jest Verticillium dahliae. Również mączniak prawdziwy truskawki oraz plamistości liści: biała plamistość powodowana przez Mycosphaerella fragariae i czerwona plamistość, której sprawcą jest Diplocarpon earliana, mogą powodować znaczne straty na plantacjach truskawki. Obecnie wzrasta zainteresowanie preparatami pochodzenia roślinnego, w tym olejkami eterycznymi, które pozyskiwane są z różnych gatunków roślin. Olejki eteryczne powodują zazwyczaj zaburzenia rozwoju i rozmnażania grzybów, bakterii i owadów. Dlatego w rolnictwie wykorzystuje się ich działanie antybakteryjne oraz antygrzybiczne (Obidi i in. 2013). Znajdują one dzisiaj zastosowanie jako naturalne fungicydy, insektycydy, repelenty lub jako antyfidanty, które ograniczają rozwój patogenów i szkodników (Burgieł i in. 2008). Zaletą tych środków jest to, że są przyjazne dla środowiska, nie kumulują się w nim oraz ulegają relatywnie szybkiej biodegradacji (Górski i Piątek 2008). Górski i Kania (2010), wykazali, że olejek kolendrowy oraz z liści pomarańczy wpływa na śmiertelność mszycy ziemniaczanej występującej na tytoniu. Z kolei Górski i Tomczak (2010) udowodnili 100% śmiertelność A. solanina oberżynie po zastosowaniu olejków: cytronelowego, paczulowego i jałowcowego. W walce z Myzus persicae (Sulzer) znaczący wpływ olejku rozmarynowego wykazał Masatoshi (1998). Badania wykazały wysoką efektywność olejku pomarańczowego w zwalczaniu ponadto bawełnicy korówki oraz przędziorka chmielowca (Leśniak i in. 2014). Z kolei badania Chamiec (2014) wykazały, że olejek pomarańczowy wpływał na zmniejszenie zasiedlenia cebuli przez wciornastka tytoniowca oraz powodowanych przez niego uszkodzeń szczypioru. Wcześniejsze badania wykazały dużą skuteczność wyciągu z grapefruita w ochronie warzyw przed sprawcami zgnilizn korzeni u pietruszki, marchwi i selera (Nawrocki 2007, 2010); patogenami grochu i fasoli (Patkowska 2006), sałaty (Włodarek i Robak 2013). Podobnie olejek pomarańczowy skutecznie chronił przed ważnymi chorobami: ziemniaka (Kurzawińska i in. 2012), astra (Nawrocki 2013) i ogórka (Włodarek i Dyki 2014). Proponowany w projekcie do ochrony olejek pomarańczowy jest olejem roślinnym zaliczanym do grupy olejków eterycznych, którego głównym składnikiem jest D-Limonen (Kohlmunzer 2007). Olejek pomarańczowy skutecznie działając na szereg patogenów i szkodników roślin zarazem jest bezpieczny dla zdrowia ludzi i środowiska naturalnego (Koul i in. 2008). 4 Oprócz wymienionych wyżej preparatów na bazie olejków eterycznych, w doświadczeniu wykorzystano wyciągi z rdestownika japońskiego. Jest to jeden z bardziej obiecujących naturalnych biostymulantów wykorzystywanych do podniesienia odporności roślin na stresy/patogeny (Hai 2012, Walia i Koul 2009). Cele i założenia projektu Reasumując, celem pierwszej części badań jest: opracowanie nowych, alternatywnych metod ochrony truskawki przed chwastami. Mają one zwiększyć opłacalność uprawy, określenie wpływu nowych rodzajów biodegradowalnych ściółek na wzrost, plonowanie i zdrowotność roślin, a także na wartość biologiczną i gospodarczą plonu, opracowanie metod ograniczenia występowania chwastów z wykorzystaniem mulczowania wybranych gatunków (równoczesna funkcja biofumigacyjna, poprawa struktury i zasobności gleby), określenie skuteczności bioherbicydów, mogących znaleźć potencjalne zastosowanie na plantacjach truskawki (efektywność zwalczania różnych rodzajów chwastów, możliwa fitotoksyczność wobec truskawki). W drugiej części eksperymentu ustalona została: możliwość profilaktyki i zwalczania najważniejszych gospodarczo chorób truskawki (szara pleśń, antraknoza, oraz choroby systemu korzeniowego – werticilioza) z wykorzystaniem biopreparatów podnoszących zarówno poziom odporności czynnej, jak i biernej roślin na patogeny wpływ krzemu na zdrowotność roślin truskawki oraz jej odporność na stresy biotyczne i abiotyczne ocena następczego wpływu wybranych preparatów o charakterze naturalnych biostymulantów na zdolności plonotwórcze gatunku oraz odporność na inne stresy abiotyczne (mrozoodporność) 5 Szczegółowy opis badań Zadania badawcze: A. Opracowanie optymalnej metody ochrony przed chwastami w ekologicznej uprawie truskawki. B. Określenie wpływu innowacyjnych substancji na wzrost, plonowanie i zdrowotność roślin truskawki w uprawie ekologicznej. Metodyka Badania polowe zostały wykonane w Stacji Doświadczalnej Katedry Roślin Warzywnych i Zielarskich UR w Krakowie na polu ekologicznym (pierwsza certyfikacja 2012 r.). Dodatkowo założono poletka kontrolne, prowadzone według metodyk IPO na pobliskim polu (nie jest ono certyfikowane). Część analityczna wykonana została w laboratorium Katedry Sadownictwa i Pszczelnictwa, Zakładzie Żywienia Roślin oraz w Katedrze Ochrony Roślin Wydziału Biotechnologii i Ogrodnictwa UR w Krakowie, a także Zakładu Bromatologii CMUJ. Jako materiał do badań posłużyły sadzonki truskawki frigo odmiany ‘Honeyoe’. Przez cały czas trwania doświadczenia prowadzone były pomiary meteorologiczne (temperatura gleby i powietrza, suma opadów, warunki świetlne, wilgotność powietrza) oraz obserwacje fenologiczne. Zadanie badawcze A. W doświadczeniu zastosowano następujące kombinacje: 1. Kontrola A (odchwaszczanie mechaniczne, pole ekologiczne) 2. IPO - kontrola II (odchwaszczanie chemiczne, pole z integrowaną produkcją) 3. PE - Ściółkowanie folią PE (niedegradowalna) 4. PLA - ściółkowanie agrowłókniną PLA (biodegradowalna) 5. Ws. A – żyto, żywa ściółka (mulcz) 6. Ws. B – komonica, żywa ściółka (mulcz) 7. CH3COOH - kwas octowy – opryskiwanie chwastów 8. Juglon – opryskiwanie dolistne chwastów oraz powierzchni gleby Każda kombinacja reprezentowana była przez 4 poletka (powtórzenia) po 25 roślin w każdym (ca. 100 szt.); doświadczenie zostało założone w układzie losowanych bloków. 6 Prace agrotechniczne, ochrona oraz nawożenie były prowadzone zgodnie z zasadami rolnictwa ekologicznego. A.1. W trakcie doświadczenia polowego ocenie podlegać będą: - plon ogólny owoców z podziałem na klasy (Rozp. WE nr 1168/1999), [kg] - plon handlowy [kg] - dorodność owoców [g] - skład gatunkowy chwastów na plantacji - natężenie ich występowania [szt./m2] - możliwe uszkodzenia roślin truskawki/owoców przez stosowane preparaty A.2. Natomiast, w trakcie doświadczenia laboratoryjnego określony został: Wpływ zastosowanych metod zwalczania chwastów na właściwości fizyczne oraz chemiczne gleby: Próbki gleby do analiz były pobierane przed założeniem plantacji w maju 2016 r. oraz w dwóch terminach w okresie wegetacji truskawki, tj. 15 lipca i 1 września 2016 r. Glebę pobierano świdrem glebowym z warstwy orno-próchnicznej 0-20 cm, a przed założeniem doświadczenia także z warstwy podornej 20-40 cm zgodnie z Polską normą (PN-R-04031:1997). Oceniano właściwości fizyczne gleby: skład granulometryczny, wodoodporność agregatów glebowych, gęstość objętościową, pojemność wodną, zawartość materii organicznej oraz właściwości chemiczne gleby: odczyn, stężenie soli w roztworze glebowym oraz zawartość przyswajalnych form makro- i mikroelementów. Analiza uziarnienia była wykonana metodą areometryczną Casagrande zmodyfikowaną przez Prószyńskiego (Ostrowska 1991). Do pomiaru właściwości fizycznych gleby pobierano próbki glebowe za pomocą cylinderka Kopecky’ego o pojemności 250 cm3. Gęstość objętościowa oraz pojemność wodna gleby były oznaczane według procedur Kopecky’ego (Komornicki i in. 1993). Agregaty glebowe były separowane w trakcie przesiewania na mokro według procedur opisanych przez Yodera’a (Yoder 1936). Do pomiarów używano 40 g powietrznie suchych agregatów odsianych przez sito o średnicy oczek 4 mm, wykonując oznaczenia w czterech powtórzeniach. Użyto pięciu klas wielkości sit: 0,25, 0,5, 1,0, 1,5 i 2,5 mm. Masę gleby na każdym sicie określano przez suszenie w temperaturze 105oC i ważenie. Wskaźnik wodoodporności obliczono oddzielnie dla każdej klasy wielkości agregatów oraz sumarycznie dla 5 klas (Sady i in. 1994). Agregaty separowane na sicie o średnicy 2,5 mm opisano jako makroagregaty duże, na 7 sicie 1,5 mm makroagregaty średnie, a na sicie 1 mm – makroagregaty małe. Pozostałe agregaty zatrzymane na sitach 0,5 mm i 0,25 mm stanowiły mikroagregaty. Odczyn gleby określano w zawiesinie wodnej i w roztworze wodnym przy stosunku gleby do wody/roztworu jak 1:2. Ogólne stężenie soli oznaczono konduktometrycznie (EC). Węgiel organiczny oznaczano metodą utleniania dwuchromianem potasu według procedur opisanych przez Tiurina (Lityński 1976). Oznaczenia zawartości przyswajalnych makroskładników (N, P, K, Mg, Ca i S) wykonano w 0,03 mol dm-3 CH3COOH metodą uniwersalną, a mikroelementów (tylko przed założeniem eksperymentu) w 1 mol dm-3 HCl według metody Rinkisa (Ostrowska 1991). W ekstraktach składniki mineralne oznaczano metodą ICP OS (Teledyne Liman L.). Wpływ kombinacji na status mineralnego odżywienia roślin (liście/owoce): Próbki liści (blaszka liściowa wraz z ogonkiem) pobierano do badań w dwóch terminach, analogicznie jak próbki gleby, tj. 15 lipca, 1 września 2016 r. Liście myto, suszono w temperaturze 60oC i mielono. W rozdrobnionym materiale roślinnym oznaczono azot białkowy metodą Kjeldahla (Ostrowska i in. 1991), oraz zawartość ogólną makro- i mikroelementów po mineralizacji mikrofalowej próbki w stężonym HNO3. Pierwiastki oznaczono metodą ICP-OS na aparacie Teledyne Leeman Labs. W czasie zbioru plonów pobrano także próbki truskawek, w których analogicznie oznaczone zostały zawartości makro- i mikroskładników. Obliczenia statystyczne Próbki gleby do badań określających właściwości chemiczne pobierano w 4 powtórzeniach. Analizy fizyczne gleby, tj. gęstość objętościową oraz wodoodporność wykonano, ze względu na duży błąd pojedynczego oznaczenia, w 8 powtórzeniach. Analizy materiału roślinnego zostały wykonane w 3 powtórzeniach. Obliczenia statystyczne wykonano przy zastosowaniu modułu ANOVA programu Statistica 12. Czynnikami doświadczenia były: I - termin pobrania próbek (A) oraz II - zastosowany sposób utrzymania gleby na plantacji (B). Weryfikacji istotności różnic pomiędzy średnimi dokonano przy zastosowaniu testu Tukeya. 8 Zadanie badawcze B. W doświadczeniu zastosowane zostały następujące kombinacje: 1. Kontrola A – kontrola I (bez traktowania, pole ekologiczne) 2. IPO - kontrola II (ochrona wg. zaleceń IPO, pole niecertyfikowane), 3. Olejek pomarańczowy – opryskiwanie roślin olejkiem pomarańczowym, Wetcit (olejek pomarańczowy –d-limonen) – dawka 0,4%, 4. BD 501 – opryskiwanie roślin preparatem krzemionkowym (prep. biodynamiczny BD 501) 5. Serenade ASO - Bacillus subtilis (QST 713 = 1,34%) – dawka 16 ml/1l (8 l/ha)) – traktowanie roślin, 6. BioVAM – grzyby mikoryzowe + Trichoderma harzianum – pod korzeń przed założeniem plantacji, 7. RD - ekstrakt z rdestowca sachalińskiego - traktowanie roślin, 8. H2O2 - opryskiwanie roślin 1% H2O2, 9. Intradices – grzyby mikoryzowe gatunku Glomus Intradices pod korzeń przed założeniem plantacji. b) Serenade ASO (Bacillus subtilis szczep QST 713 Częstotliwość zabiegów wynikała z przebiegu warunków pogodowych oraz nasilenia pojawu ważniejszych agrofagów – średnio preparaty dolistne stosowano co 10 dni. B 1. W trakcie doświadczenia polowego obserwacje i pomiary były wykonywane jak w pkt. A.1. Dodatkowo określony został: Wpływ zastosowanych preparatów na występowanie agrofagów w trakcie wegetacji na podstawie cotygodniowych analiz zdrowotności roślin, Szacowanie zdrowotności i jakości owoców w zależności od kombinacji doświadczenia (w okresie zbioru) Szacowanie zdrowotności i jakości owoców w zależności od kombinacji doświadczenia (w okresie symulowanego obrotu owocami – +3 dni oraz +7 dni) 9 B 2. Doświadczenie laboratoryjne Obserwacje i pomiary: Cotygodniowe analizy zdrowotności liści oraz dorastających owoców wykonywane były zgodnie z metodyką opracowaną przez Meszkę w przyjętej 6-stopniowej skali bonitacyjnej. Celem dalszego oznaczenia sprawców zmian chorobowych materiał roślinny posłużył do wyizolowania patogenów w warunkach laboratoryjnych na różnych zestalonych podłożach (MA, CA, PDA) zgodnie z metodyką przyjętą w fitopatologii. Dalsze oznaczania mikroskopowe wykonywane były z wykorzystaniem kluczy mikologicznych. Obserwacje obejmowały także zdrowotność całych roślin w trakcie wegetacji oraz izolacje mikroorganizmów z pędów i korzeni zamierających roślin. Podczas zbioru również będzie szacowana zdrowotność owoców jak i trwałość owoców podczas krótkotrwałego przechowywania do 3 i 7 dni. Wnioski będą pomocne do opracowania szczegółowych zaleceń ochrony truskawki. Ponieważ niektóre z zaproponowanych preparatów mają działanie biostymulujące, w tych wypadkach określony został ich wpływ na: efektywność aparatu fotosyntetycznego (fluorescencja chlorofilu, zawartość chlorofilu w liściach truskawki) potencjał plonotwórczy (pomiary fitometryczne truskawek, biomasa, średnica korony, wielkość systemu korzeniowego, stopień odżywienia mineralnego roślin, jakość wewnętrzną i zewnętrzną owoców (jak w dośw. A), mrozoodporność roślin (met. Hołubowicza oraz met. pomiaru integralności błon cytoplazmatycznych). 10 Gleba 11 Zadanie badawcze A i B. Charakterystyka stanowiska glebowego na plantacji truskawki Zdj. 1. Sadzenie truskawek na plantacji założonej w Stacji doświadczalnej w Mydlnikach, 27 maj 2016 r. Plantacja truskawki została zlokalizowana na terenie stacji doświadczalnej Katedry Warzywnictwa i Zielarstwa Wydziału Biotechnologii i Ogrodnictwa Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie w Mydlnikach k/Krakowa (certyfikowane pole ekologiczne). W roku poprzedzającym uprawę truskawki pole obsiano mieszkanką kostrzewy z koniczyną białą. Jesienią 2015 r. wykonano orkę przedzimową mieszając masę organiczną z glebą. W chwili sadzenia roślin nastąpił całkowity rozkład nawozów zielonych wymieszanych z glebą jesienią. Stanowisko glebowe, na którym prowadzono badania posiadało skład pyłu ilastego według PN-R04032:98 (14% piasek, 45% pył i 41% ił), gęstość objętościową równą 1,29 g cm-3, pojemność wodną 37,6 % w/w (47,3% w/v) oraz zawartość węgla organicznego 1,26% w warstwie 0-20 i 0,99% w warstwie podornej (tab. 1) Satysfakcjonujące plony truskawki można osiągać na glebach od lekkich do ciężkich, ale najlepsze stanowisko zapewniają truskawce gleby średnie, np. piaski gliniaste lub gliny piaszczyste (Masny i Żurawicz 2015, Żurawicz i Masny 2005). 12 Tab. 1. Właściwości fizyczne gleby przed założeniem plantacji truskawki w maju 2016 r. Warstwa gleby 0-20 Gęstość obj. g cm-3 1,29 Poj. wodna % ww 37,6 Poj. wodna % wv 47,3 C % 1,26 Sub. org. % 2,17 20-40 - - - 0,99 1,70 Sumaryczny wskaźnik wodoodporności (oznaczony jako suma frakcji agregatów o średnicach 5,0-0,25 mm), będący m.in. miarą trwałości struktury glebowej, oznaczono na poziomie 74,5% w warstwie 0-20 cm i 91,1% w warstwie 20-40 cm gleby. (tab. 2). W warstwie 0-20 cm najwięcej wodoodpornych agregatów oznaczono dla frakcji 1,0-0,50 mm i 5,0-2,5 mm, natomiast w podglebie najwięcej odpornych na działanie wody agregatów wykazano dla frakcji 1,0-0,50 mm oraz 0,50-0,25 mm (tab. 2). Tab. 2 Wodoodporność agregatów glebowych dla 5 frakcji oddzielnie oraz sumaryczna ( - 5 mm) (wartości średnie i odchylenie standardowe przy =0,05) oznaczona wiosną przed założeniem doświadczenia % agregatów o wymiarach (mm) Warstwa gleby (cm) 5,0-2,5 2,5-1,5 1,5-1,0 1,0-0,50 0,50-0,25 0-20 16,22,6 14,61,6 10,80,3 19,53,5 13,51,4 74,5 20-40 8,23,2 14,81,2 16,73,7 34,43,6 17,01,4 91,1 5 Gleba była lekko kwaśna w obu analizowanych warstwach gleby, a ogólne stężenie soli w roztworze glebowym było niskie i mieściło się w granicach 176 µS cm-1 (warstwa 0-20 cm) do 106 µS cm-1 (warstwa 20-40 cm) (tab. 3). Według liczb granicznych dla przyjętej metody analizy gleby (Nowosielski 1988) w warstwie próchnicznej wykazano dobrą zasobność w przyswajalny dla roślin fosfor, niską w potas oraz wysoką w magnez i wapń. Biorąc pod uwagę graniczne zawartości siarki siarczanowej w warstwie próchnicznej (0-20 cm) dla gleb ciężkich, stwierdzono wysoką jej zawartość w obu warstwach gleby. Zawartość siarki siarczanowej w glebach waha się z reguły w granicach 3-50 mg kg-1 s.m. gleby Wyróżnia się cztery stopnie zawartości S-SO4 w glebach. Stopnie I, II, III określają (niską, średnią, wysoką) zawartość S-SO4, natomiast stopień IV wskazuje na zawartość podwyższoną wskutek antropopresji (Grzebisz 2008). 13 Tab. 3 Odczyn gleby (pH) , stężenie soli (EC) oraz zawartość makroskładników (mg dm -3) w glebie na stanowisku przed założeniem plantacji truskawki (maj 2016 r.) Warstwa gleby (cm) mg dm-3 gleby pHH2O EC µS cm-1 P K Mg Ca S Na 0-20 6,50 176 39 109 298 2044 58 29 20-40 6,70 106 6 26 182 1903 52 29 Zasobność gleby na plantacji truskawki w przyswajalne mikroelementy oznaczone w wyciągu 1 mol dm-3 HCl była niska (bor) do optymalnej (Cu, Mn i Zn) (tab. 4). Według tej metody (metoda Rinkisa) za krytyczną zawartość boru przyjmuje się stężenie <2,2 mg B kg-1 s.m. gleby dla gleb o odczynie słabo kwaśnym i obojętnym (Fotyma i Mercik 1992). W przypadku miedzi optymalne stężenie tego mikroelementu dla roślin mieści się w zakresie 5 – 15 mg Cu kg-1 s.m. gleby (gleby ciężkie). Na glebach ciężkich o odczynie pH>5,6 zawartość optymalna manganu mieści się w granicach 110-1100 mg Mn kg-1 s.m. gleby. Zawartość żelaza rozpuszczalnego wyciągu 1 mol dm-3 HCl wynosiła 1989 mg Fe kg-1 s.m. gleby (tab. 4). Źródłem tego pierwiastka są minerały glebowe zawarte w skałach macierzystych oraz związki organiczne i mineralne doprowadzane do gleby np. z nawozami (Grzebisz 2008). Przyswajalność żelaza dla roślin zależy przede wszystkim od odczynu gleby i zmniejsza się wraz z jego wzrostem. Chlorozy młodych liści mogą występować na glebach o pH >6,5 (Fotyma i Mercik 1992). Dodatkowo na pojawienie się chlorozy wpływ mają również niskie temperatury gleby na wiosnę oraz stres wodny w okresie wegetacji. Tab. 4. Zawartość mikroskładników (mg kg-1) w glebie na stanowisku przed założeniem plantacji truskawki (maj 2016 r.) mg kg-1 gleby Warstwa gleby (cm) B Cu Fe Mn Zn 0-20 1,16 7,0 1989 188 49 14 Zadanie badawcze A Zmiany właściwości fizyko-chemicznych gleby pod wpływem różnych sposobów utrzymania gleby na plantacji truskawki Zdj. 2 Zakładanie plantacji truskawki, 27 maj 2016 r. Analizy gleby wykonane w dwóch terminach (I – 15 lipca, II – 1 września 2016 r.) wykazały istotnie wyższą gęstość objętościową gleby na początku września (po suszy w miesiącu sierpień) niż w połowie lipca (tab. 5, ryc. 1). Równocześnie stwierdzono niższą zawartość wody w glebie oraz pojemność wodną gleby w II terminie wyrażoną zarówno w procentach masy (% ww) jak i objętości (% wv). Sposób utrzymania gleby na plantacji truskawki wpływał istotnie na wszystkie oznaczone fizyczne parametry (tab. 5). Gęstość objętościowa gleby mieściła się w przedziale 1,41 g cm-3 (wsiewka z żyta) do 1,47 g cm-3 (ściółka z włókniny). Największy wzrost gęstości objętościowej w II terminie pobierania próbek odnotowano w obiektach ściółkowanych PLA i włókniną polipropylenową (ryc. 1). 15 Tab. 5 Właściwości fizyczne gleby w uprawie ekologicznej truskawki oznaczone w dwóch terminach pobierania próbek do analiz (I – 15 lipca, II – 1 września 2016 r.) w zależności od sposobu utrzymania gleby na plantacji truskawki Masa wody w glebie w g I Gęstość objętościowa g cm-3 1,41 a II Pojemność wodna %ww Pojemność wodna %wv 92,7 b 26,8 b 37,3 b 1,47 b 82,3 a 22,3 a 33,0 a Kontrola 1,43 ab 94,1 bc 27,0 b 38,6 cd IPO 1,43 ab 100,7 c 27,6 b 40,3 d PLA 1,44 ab 76,4 a 23,1 a 31,9 a PE 1,41 a 85,9 ab 23,6 ab 34,4 ab Włóknina 1,47 b 81,4 ab 23,1 a 33,0 ab Żyto 1,41 a 94,7 bc 25,6 bc 35,4 bc Komonica 1,44 ab 87,6 ab 25,7 bc 35,8 bc Czynnik Termin Obiekt * IPO – Integrowana Produkcja, PLA – biodegradowalna włóknina z polilaktydu, PE – folia polietylenowa Te same litery wskazują na brak istotności różnic pomiędzy średnimi, dla p=0,05 Masa wody w próbce w chwili pobrania była najwyższa dla obiektu IPO, który zlokalizowany był poza obszarem ekologicznego pola, ale na terenie tej samej stacji doświadczalnej. Najmniej wody (w chwili pobrania próbek) w stosunku do kontroli i obiektu IPO, zawierała gleba ściółkowana biodegradowalną włóknina z PLA, chociaż nie różniła się statystycznie istotnie od innych okryć gleby, tj. folii PE, włókniny polipropylenowej, a także od gleby obsianej komonicą. Gęstość objętościowa (g cm-3) 1,65 1,60 15 lipca 1 września 1,55 1,50 1,45 1,40 1,35 1,30 Kontrola PE Żyto Włóknina PLA IPO Obiekt Ryc. 1 Gęstość objętościowa gleby (g cm-3) oznaczona w dwóch terminach pobierania próbek do analiz (I – 15 lipca, II – 1 września 2016 r.) w zależności od sposobu utrzymania gleby na plantacji truskawki (NIR0,05 dla współdziałania AxB termin x obiekt = 0,05) 16 Pojemność wodna gleby w obiekcie kontrolnym oraz IPO była najwyższa i wynosiła odpowiednio 27,0 oraz 27,6% ww. Średnio najniższą w stosunku do kontroli oraz obiektu IPO pojemnością wodną charakteryzowała się gleba ściółkowana PLA i włókniną z polipropylenu (tab. 5). W tych obiektach również, poza obiektem, gdzie stosowano zasady integrowanej uprawy truskawki, wykazano także największy spadek pojemności wodnej w II terminie pobrania próbek do analiz (ryc. 2). 34 15 lipca 1 września Pojemność wodna (% ww) 32 30 28 26 24 22 20 18 16 Kontrola PE Żyto Włóknina PLA IPO Obiekt Ryc. 2 Pojemność wodna (% ww) gleby oznaczona w dwóch terminach pobierania próbek do analiz (I – 15 lipca, II – 1 września 2016 r.) w zależności od sposobu utrzymania gleby na plantacji truskawki (NIR0,05 dla współdziałania AxB termin x obiekt = 2,22) Zawartość węgla organicznego w glebie była uzależniona od terminu pobrania próbek do analiz i była istotnie wyższa w połowie lipca (I termin) niż w drugim terminie (początek września) (tab. 6, ryc. 3). Oznaczono od 0,96% C (1,65% substancji organicznej) w obiekcie kontrolnym do 1,36% C (2,35% substancji organicznej) w glebie okrytej folią z polietylenu (PE). Okrycie gleby folią ograniczało parowanie wody, stwarzało także korzystne warunki temperaturowe dla przemian mikrobiologicznych decydujących o procesach rozkładu i syntezy związków organicznych. Ograniczenie dostępu tlenu poprzez szczelne okrycie powierzchni gleby folią mogło także spowolnić mineralizację substancji organicznej, która jest procesem tlenowym. W pozostałych obiektach ściółkowanych zanotowano spadek zawartości węgla organicznego w stosunku do jego wyjściowej zawartości (1,26 % C) oznaczonej w maju 2016 r. przed założeniem doświadczenia z truskawką. 17 Tab. 6 Sumaryczny procent wodoodporności agregatów glebowych (%W) oraz zawartość węgla organicznego (%C) i substancji organicznej (%C x 1,724 = %SO) w glebie pobranej do badań z plantacji truskawki w dwóch terminach (I – 15 lipca, II – 1 września) w zależności od sposobu utrzymania gleby Termin %C %SO %W I 1,25 b 2,15 b 87,8 b II 1,01 a 1,75 a 79,8 a Kontrola 0,96 a 1,65 a 84,4 ab IPO 1,15 ab 1,98 ab 84,6 ab PLA 1,08 a 1,85 a 87,0 d PE 1,36 b 2,35 b 85,4 cd Włóknina 1,17 ab 2,01 ab 84,6 ab Wsiewka A (żyto) 1,13 ab 1,94 ab 82,8 b Wsiewka B (komonica) 1,06 a 1,83 a 78,4 a Czynnik Termin Obiekt 1,8 1,6 15 lipca 1 wrzesień 1,4 %C 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Włóknina PLA IPO Kontrola PE Żyto Wyka Obiekt Ryc. 3 Zawartość węgla organicznego organicznego (%C) w glebie pobranej do badań z plantacji truskawki w dwóch terminach (I – 15 lipca, II – 1 września) w zależności od sposobu utrzymania gleby Sumaryczny wskaźnik wodoodporności , oznaczony jako suma frakcji o średnicach 5,0-0,25 mm, który jest m.in. miarą trwałości struktury glebowej, był istotnie wyższy w I terminie wykonanych oznaczeń niż w drugim i wynosił odpowiednio 87,8% i 79,8% (tab. 6). Najwyższą wodoodpornością odznaczała się gleba ściółkowana biodegradowalną włókniną z kwasu mlekowego PLA (87%), a najniższą gleba pod żywą ściółką z komonicy (78,4%), chociaż nie wykazano statystycznie istotnych różnic pomiędzy 18 wodoodpornością gleby w tym obiekcie a kontrolą, czy glebą uprawianą według zasad integrowanej produkcji (IPO) (tab. 6). Sumaryczny wskaźnik wodoodpornośći (%) 95 90 15 lipca 1 września 85 80 75 70 65 60 Kontrola Żyto PLA IPO PE Włóknina Komonica Obiekt Ryc. 4 Sumaryczny wskaźnik wodoodporności agregatów glebowych (suma frakcji wodoodpornych o średnicach 5,0-0,25 mm) w zależności od sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIR0,05 dla współdziałania AxB termin x obiekt = 1,98) Największy spadek wodoodporności agregatów glebowych pomiędzy I a II terminem pobrania próbek do analiz wykazano dla obiektów z wsiewkami z żyta i komonicy (ryc. 4). Najwięcej wodoodpornych agregatów w I terminie (połowa lipca) oznaczono dla frakcji o średnicach 1,00,50 mm, tj. średnio 24% (tab. 7a). Udział pozostałych frakcji był zbliżony i stanowił średnio od 14% do 18%. W obiekcie kontrolnym oraz na stanowisku, gdzie zastosowano metody integrowanej uprawy (IPO), rozkład wodoodpornych agregatów poszczególnych frakcji był zbliżony i wyróżniał się stosunkowo niskim udziałem makroagregatów (5,0-2,5 mm), które stanowiły 13%. Sposób utrzymania gleby na plantacji wpłynął istotnie na zawartość agregatów w I terminie analiz (15 lipca), oznaczoną osobno dla 5 klas wielkości, tj. 0,50-0,25 mm, 1,0-0,50 mm, 1,5-1,0 mm, 2,51,5 mm oraz 5,0-2,5 mm. Najwięcej makroagregatów (5,0-2,5 mm) znajdowało się w glebie, gdzie zastosowano wsiewkę z komonicy i żyta (ryc. 5). Także ściółkowanie gleby folią PE oraz włókniną podnosiło istotnie udział makroagregatów w glebie w stosunku do kontroli oraz IPO. Natomiast najdrobniejsze mikroagregaty o średnicach 0,50-0,25 mm były najliczniejsze w obiekcie IPO (17%), kontroli (15%) i pod ściółkami z PLA i z włókniny (15%), szczególnie w relacji do ściółki z folii PE (11%). 19 20 Tab. 7a Wodoodporność agregatów glebowych dla 5 frakcji w zależności od utrzymania gleby na plantacji truskawki w I terminie (15 lipiec 2016 r.) % agregatów o wymiarach (mm) Obiekt 5,0-2,5 2,5-1,5 1,5-1,0 1,0-0,50 0,50-0,25 Kontrola 13 a 18 bc 14 a 28 b 15 cd IPO 13 a 16 ab 13 a 27 b 17 d PLA 14 a 18 bc 12 a 28 b 15 cd PE 18 b 20 cd 17 b 21 a 11 a Włóknina 19 bc 14 a 14 a 26 b 15 cd Żyto 21 cd 22 d 13 a 20 a 12 ab Komonica 23 d 21 cd 12 a 19 a 14 bc 17 18 14 24 14 Średnia Oznaczenia jak w tab. 5 Wodoodporność agregatów oznaczona w II terminie (1 września) osobno dla 5 klas wielkości agregatów była generalnie niższa niż w I terminie. Średnio, największy udział stanowiły mikroagregaty wodoodporne o wielkości średnic 1,0-0,50 mm (26%) i 0,50-0,25 mm (25%). Pozostałe frakcje stanowiły 9-10% (tab. 7b). Taki rozkład był charakterystyczny dla kontroli i wszystkich pozostałych obiektów doświadczenia. Udział makroagregatów (5,0-2,5 mm) był niski i wynosił od 5% (żyto) do 14% (ściółka z PLA i z włókniny). W klasach średnic 2,5-1,5 mm oraz 1,5-1,0 mm wyróżniała się gleba ściółkowana PLA, gdzie udział wodoodpornych makroagregatów był najwyższy i wynosił odpowiednio, 17% i 15%. % agregatów o średnicy 2,5-5 mm 26 24 cd 22 d 20 bc b 18 16 14 a a a 12 10 8 Kontrola PLA IPO Włóknina Komonica PE Żyto Obiekt Ryc. 5 Procentowy udział wodoodpornych makroagregatów (2,5 – 5,0 mm) w zależności od utrzymania gleby w rzędach truskawek 21 Tab. 7 b. Wodoodporność agregatów glebowych dla 5 frakcji oddzielnie oraz sumaryczna ( - 5 mm) w zależności od utrzymania gleby na plantacji truskawki w II terminie (1 wrzesień 2016 r.) Obiekt % agregatów o wymiarach (mm) 5,0-2,5 2,5-1,5 1,5-1,0 1,0-0,50 0,50-0,25 Kontrola 8 ab 10 bc 9 ab 24 a 30 c IPO 10 b 12 c 12 bc 26 a 21 ab PLA 14 c 17 d 15 c 23 a 16 a PE 7 ab 5a 7a 28 a 28 c Włóknina 14 c 9 bc 10 ab 25 a 22 ab Żyto 5a 6b 9 ab 29 a 27 bc Komonica 6a 4a 5a 24 a 29 c 9 9 10 26 25 Średnia Oznaczenia jak w tab. 5 W tabeli 8 przedstawiono wyniki analiz chemicznych gleby pobranej do badań w dwóch terminach z siedmiu obiektów doświadczalnych. Składniki w formie przyswajalnej oznaczono w ekstrakcie 0,03 mol dm-3 roztworu kwasu octowego (metoda uniwersalna, Nowosielski 1988). Metoda ta pozwala na kompleksową analizę dostępnych dla roślin form składników pokarmowych i jest powszechnie stosowana w produkcji ogrodniczej w warunkach polowych i w uprawach w podłożach organicznych. Uzyskane stężenia składników porównywano do liczb granicznych opracowanych dla tej metody (standardowe zawartości), które dla fosforu mieszczą się w przedziale 30-60 mg P dm-3, dla potasu na glebach ciężkich 200-250 mg K dm-3 oraz dla magnezu i wapnia, odpowiednio 60-120 mg Mg dm-3 i 20003000 mg Ca dm-3 (Nowosielski 1988). Wykazano istotny spadek odczynu gleby w trakcie trwania eksperymentu. Susza w miesiącu sierpniu generalnie obniżała dostępność dla roślin wszystkich makroskładników pokarmowych (tab. 8). W pierwszym terminie analiz wykazano dobrą zasobność gleby w fosfor, wysoką w magnez i wapń oraz niską zasobność w potas. Zawartość siarki utrzymywała się na wysokim poziomie tj. >50 mg S-SO4 dm-3 gleby. Sposób utrzymania gleby na plantacji truskawki wpływał istotnie na kwasowość gleby, EC oraz zasobność gleby w makroelementy. Średnio najniższy odczyn gleby wykazano dla obiektu obsianego żytem (pH 6,11), chociaż statystycznie nie różnił się on istotnie od kontroli i obiektu z wdrożonymi integrowanymi zasadami produkcji (IPO). Zakwaszenie na plantacji obsianej żytem było szczególnie widoczne na początku września (pH 5,88). W obydwu terminach najwyższą średnią wartość pH uzyskano dla gleby pod 22 włókniną i z wsiewką z komonicy (tab. 8). Zastosowanie preparatu z orzecha włoskiego (Juglon) oraz kwasu octowego istotnie obniżyło odczyn gleby. Analizy wykonane w drugim terminie pobierania próbek do badania wykazały dla Juglonu pH 5,17, a dla kombinacji z CH3COOH pH 5,33. Truskawka wymaga odczynu gleby od kwaśnego do lekko kwaśnego, tj. pH 5,5-6,5. Natomiast dopuszczalne EC nie powinno przekraczać poziomu 1,5 mS cm-1 (1500 µS cm-1) (Ellis i in 2006, Żurawicz i Masny 2005) Tab. 8 Odczyn gleby (pH) , stężenie soli (EC µS cm-1) oraz zawartość makroskładników i sodu (mg dm-3) w glebie w I (15 lipca) i II (1 września) terminie pobierania próbek w zależności od sposobu utrzymania gleby na plantacji Termin Obiekt pH EC P K Mg Ca S Na I Kontrola 6,38 117 41 85 261 1743 62 26 I IPO 6,53 182 100 132 326 2409 88 27 I PLA 6,57 90 41 94 314 2308 65 37 I PE 6,39 89 46 121 324 2322 55 25 I Włóknina 6,69 97 51 139 338 2390 64 32 I Żyto 6,33 51 39 92 236 1890 47 25 I Komonica 6,61 69 47 63 336 2248 59 34 II IPO 85 131 998 55 18 PLA 265 54 47 II 6,10 6,04 14 24 109 725 19 5 II PE 6,02 73 16 30 109 779 22 6 II Włóknina 6,28 70 19 50 115 828 21 4 II Żyto 5,88 113 22 60 108 785 25 11 II Komonica 6,30 129 18 33 132 844 24 12 II Juglon 5,17 48 12 34 59 470 13 4,5 II CH3COOH 5,33 90 15 39 78 601 17 5,0 Termin średnie I 6,50 b 99 a 52 b 104 b 305 b 2187 b 63 b 29 b II 6,10 a 117 a 22 a 47 a 116 a 820 a 27 a 9a Kontrola 6,24 ab 116 a 29 a 67 ab 185 ab 1262 a 42 a 17 a IPO 6,31 ab 223 b 73 b 109 b 228 b 1703 c 71 b 22 a PLA 6,31 ab 72 a 27 a 59 a 212 ab 1516 a-c 42 a 21 a PE 6,21 ab 81 a 31 a 75 ab 216 ab 1551 a-c 38 a 15 a Włóknina 6,48 b 83 a 35 a 95 ab 226 b 1609 bc 43 a 18 a Żyto 6,11 a 82 a 31 a 76 ab 172 a 1338 ab 36 a 18 a Komonica 6,46 b 99 a 33 a 48 a 234 ab 1546 a-c 42 a 23 a 0,192 58,7 n.i. n.i. n.i. 291,2 n.i. n.i. Obiekt średnie NIR0,05 termin x obiekt 23 Gleba nawożona według zasad IPO wyróżniała się najwyższym stężeniem rozpuszczalnych soli (EC), najwyższą zawartością fosforu, potasu i siarki. Zastosowane nawożenie fosforowo-potasowe w maju podnosiło stężenie P, K i S w glebie, szczególnie w I terminie pobierania próbek do analiz (15 lipca). 24 Roślina 25 Metodyka szczegółowa – analizy materiału roślinnego Pomiary, analizy oraz obserwacje wspólne dla zadania badawczego A oraz zadania badawczego B. Obserwacje polowe: wzrost wegetatywny roślin (oceniany na podstawie pomiarów biomasy całych roślin, biomasy systemu korzeniowego oraz części nadziemnej truskawek, potencjał plonotwórczy – liczba i średnica pędów bocznych w koronie, a następnie wyliczonej ich powierzchni przekroju poprzecznego, pomiary wykonano w październiku), plon ogólny [g], średnia masa owoców [g], Analiza materiału roślinnego (części wskaźnikowe): Próbki materiału roślinnego pobierane były 15 lipca dla każdej z kombinacji. Części wskaźnikowe stanowiły w pełni wykształcone blaszki liściowe pobierane ze środkowej części rozety (100 liści z każdego poletka × 4 powtórzenia). Materiał roślinny po dwukrotnym przepłukaniu w wodzie dejonizowanej i wysuszeniu w 70°C poddany został mineralizacji w kwasie azotowym (Pasławski i Migaszewski 2006). Zawartość makroelementów (P, K, Ca, Mg, S), mikroelementów (B, Cu, Fe, Zn, Mn, Mo), oraz pierwiastków śladowych: Al, Ba, Cd, Cr, Li, Ni, Pb, Sr, Ti i V, została oznaczona przy użyciu techniki ICP-OES (spektrometr Prodigy Teledyne, Leeman Labs.). Azot ogólny po mineralizacji z H2SO4 oznaczony został metodą Kjeldahla (Ostrowska i in. 1991). Analizy owoców: zawartość ekstraktu (refraktometrycznie, refraktometr ATAGO PR100), pH oraz kwasowość miareczkowa soku (potencjometrycznie, met. wg. OIV-MA-AS313-01) zawartość kwasów: jabłkowego i cytrynowego (met. izotachoforezy kapilarnej, analizator EA102 Villa Labeco), zawartość suchej masy, zawartość cukrów redukujących (fruktozy i glukozy) – enzymatycznie, zestaw R-biopharm (10 139 106 035), składników mineralnych (Na, K, Ca, Mg, P, Fe, Zn, Cu, a także metali ciężkich jak: Cd, Cr i Pb) po mineralizacji mikrofalowej metodą ICP-OES (spektrometr Prodigy Teledyne, Leeman Labs.), zawartość związków biologicznie czynnych i aktywność antyoksydacyjną: zawartość kwasu askorbinowego (met. izotachoforezy kapilarnej), 26 zawartość związków fenolowych (suma) metodą fotometryczną z odczynnikiem FolinCicalteau), zawartość antocyjanów ¬ met. chromatograficzną (HPLC), całkowity potencjał antyoksydacyjny (FRAP) oraz zdolność neutralizacji wolnego rodnika (RSA) metodą DPPH. Analiza mrozoodporności Pomiary przewodnictwa. Z każdej kombinacji zostały pobrane rośliny (12 roślin/obiekt, 10 listopada). Rośliny mrożono w komorze klimatycznej (ZUT-2, Michalin), w temperaturach: -5 °C; -10 °C; -15 °C; 20 °C oraz -25 °C. Zastosowano następujący reżim temperaturowy: - Schłodzenie: -1°C h-1 (w zakresie do -5°C), następnie -4°C h-1, - Mrożenie w temperaturze minimalnej: 10 h - Rozmrażanie - wzrost temperatury o 4°C h-1 (do temperatury -5°C), następnie o 1°C h-1 do temperatury +4°C. Pędy wyjęte z komory dokładnie myto w wodzie destylowanej, a wycinki pędów umieszczano w fiolkach i zalewano 10 ml wody destylowanej. Następnie pomiary konduktancji przeprowadzano wg. zmodyfikowanej metody przedstawionej przez Flint et al. 1967. Ocena frekwencji mikoryzowej systemu korzeniowego W doświadczeniu podjęto próbę określenia wpływu różnych traktowań roślin i sposobu pielęgnacji gleby na jeden z najważniejszych związków symbiotycznych roślin – mikoryzę. Dlatego tez została wykonana analiza mykologiczna (stopnia kolonizacji grzybami mikoryzowymi korzeni roślin) inokulowanych w sposób sztuczny i naturalny oraz traktowanych preparatami/bioherbicydami. Celem określenia stopnia mikoryzacji systemu korzeniowego i porównania wpływu biopreparatów wykopano część roślin, korzenie wypłukano wodą. Barwienie preparatów błękitem trypanowym wykonane zostało po ich uprzednim trawieniu 10% KOH (wg. Petersona i Larry’ego. 2004. Mycorrhizas: Anatomy and cell Biology, CABI Publ.: 165-169). Wykonano preparaty mikroskopowe i poddano analizie wg metody Trouvelot (1986). Wyniki przeliczono za pomocą program MycoCalc. Określono następujące parametry: F (%) – frekwencja mikoryzowa, M (%) – względna intensywność mikoryzowa, m (%)– bezwzględna intensywność mikoryzowa, a (%) – bezwzględna obfitość arbuskul, A (%) – względna obfitość arbuskul. 27 Prace doświadczalne w zadaniu badawczym A – ocena fitotoksyczności stosowanych herbicydów in vitro Celem doświadczenia było sprawdzenie wpływu różnych stężeń ekstraktów zawierających wyciąg z orzecha włoskiego (Juglans regia L.) na wzrost i rozwój nasion chwastów roślin dwuliściennych. Ocenę toksyczności badanych związków przeprowadzono w oparciu o test biologiczny Lepidium. Korzenie rzeżuchy ogrodowej (Lepidium sativum) wykazują dużą wrażliwość na obecność w podłożu związków mutagennych oraz kancerogennych, co pozwala na wykorzystanie tego gatunku jako testu biologicznego w pracach laboratoryjnych. Rozwój korzeni zostaje zahamowany pod wpływem toksyczności badanych związków, które zatrzymują procesy podziału komórek merystematycznych korzeni. W doświadczeniu wykorzystano skiełkowane nasiona rzeżuchy ogrodowej, których korzonki zarodkowe osiągnęły długość 1 mm. Wykonanie testu polegało na umieszczeniu po 25 nasion skiełkowanej rzeżuchy na szalkach Petriego o średnicy 5 cm wyłożonych dwoma warstwami bibuły filtracyjnej zwilżonej 5 cm3 badanego roztworu. Kontrolę stanowiły nasiona wysiane na takim samym podłożu nasączonym wodą destylowaną. Następnie szalki umieszczono w cieplarce w temperaturze 25°C i inkubowano przez 24 godziny. Po inkubacji zmierzono długość korzeni za pomocą lupy (Zeiss, Stereo Discovery V.12). Test wykonano w 5 powtórzeniach dla każdej kombinacji. Toksyczność określano jako % inhibicji wzrostu korzeni według wzoru: %I = 100 (Lk-Lt)/Lk, gdzie: Lk – średnia długość korzeni dla próby kontrolnej [mm] Lt – średnia długość korzeni dla próby testowej [mm] Badano następujące ekstrakty z liści orzecha włoskiego: etanolowy, acetonowy i wodny. 28 Prace doświadczalne w zadaniu badawczym A – ocena skuteczności stosowania herbicydów – ocena polowa Kombinacjami były: 1. Juglon acet. – 7,5% ekstrakt acetonowy z liści orzecha włoskiego 2. Juglon – 7,5% ekstrakt alkoholowy z liści orzecha włoskiego 3. Olej pom. – olej pomarańczowy (Wetcit 2%) 4. CH3COOH 7% - roztwór kwasu octowego 7% 5. CH3COOH 12% - roztwór kwasu octowego 12% Preparaty stosowano co 10 dni opryskując glebę i rośliny. Po 3 miesiącach na poletkach zebrano chwasty, oznaczono gatunki i zważono je. Biomasę podano w przeliczeniu na 10 m2 poletka. Prace doświadczalne w zadaniu badawczym B – ocena wpływu preparatów krzemowych na strukturę oraz ultrastrukturę liści Do eksperymentu posłużyły liście nietraktowane (Kontrola) oraz opryskiwane związkami krzemu (BD 501, szkło wodne, Mycosin oraz Equisetum). Przekroje podłużne fragmentów blaszek liściowych utrwalano w 0,2 M utrwalaczu o składzie: 2% paraformaldehyd i 2% aldehyd glutarowy w 0,1 M buforze kakodylanowym (Karnovsky 1965) w podciśnieniu 0,3 MPa przez 4 godziny, w temperaturze pokojowej. Następnie materiał płukano w buforze kakodylanowym 0,1 M cztery razy po 15 minut i odwadniano we wzrastających stężeniach alkoholu etylowego (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 99,8%) z dodatkiem kilku kropel safraniny (2 razy po 15 minut każda zmiana) oraz w tlenku propylenu (2 razy po 30 minut). W dalszej kolejności materiał zatapiano zgodnie z procedurą zaproponowaną przez Luft (1961), początkowo w mieszance tlenku propylenu i eponu (3:1, 1:1, 1:3), a następnie zalewano na 24h czystym eponem o następującym składzie: 45,5 ml glicyd ether (Fluka), 29,2 ml DDSA (Fluka), 25,1 ml MNA (Fluka), 1,5 ml DMP-30 (stabilizator dodawany po 30 min. Mieszania; Fluka). Materiał umieszczano w płaskich foremkach, zalewano 100% eponem i polimeryzowano w 60° C przez 24 h. Z tak przygotowanego materiału uzyskano skrawki półcienkie (3µm grubości) przy pomocy mikrotomu firmy Reichert – JUNG RM 2065. Makroskrawki umieszczano w kropli wody destylowanej na szkiełkach podstawowych i suszono w 70°C. Półcienkie skrawki zamykano w preparacie DePeX (Serva). Preparaty analizowano używając mikroskopu Olympus AX70. Do obserwacji w transmisyjnym mikroskopie elektronowym, fragmenty blaszek liściowych utrwalano zgodnie z procedurą Karnovsky (1965) w podciśnieniu 0,3 MPa przez 4 godziny, w 29 temperaturze pokojowej. Następnie materiał dotrwalono w 2% OsO4 przez 2 godziny w temperaturze 4°C, płukano 4 razy buforem kakodylanowym (0,05M) i odwadniano we wzrastających stężeniach alkoholu etylowego. W dalszej kolejności materiał zatapiano początkowo w mieszance tlenku propylenu i eponu (3:1, 1:1, 1:3) a następnie w Eponie (Luft 1961) i polimeryzowano przez 24 godziny w temperaturze 60 C. Ultracienkie skrawki przygotowane na ultramikrotomie firmy ReichertJung – ULTRACUT E, zbierano na siatki formwarowane typu slot i kontrastowano 1,5% octanem uranylu na 70% metanolu przez 20 minut i cytrynianem ołowiu według Reynoldsa (1963) przez 30 minut. Skrawki oglądano w transmisyjnym mikroskopie elektronowym Philips Morgagni wyposażonym w kamerę cyfrową Morada. Opracowanie statystyczne Uzyskane wyniki zostały zestawione i poddane analizie wariancji (1 lub 2 czynnikowej) z wykorzystaniem programu Statistica 12.5 (Statsoft Inc.). Różnice między średnimi określono w oparciu o test Newmana-Keulsa, prze współczynniku istotności α=0,05. 30 Zadanie badawcze A metody ochrony przed chwastami/sposoby pielęgnacji gleby w ekologicznej uprawie truskawki Jednym z najważniejszych czynników mających wpływ na potencjał plonotwórczy truskawek jest wielkość roślin. W doświadczeniu nie zaobserwowano wpływu metody uprawy (konwencjonalna/ekologiczna) na wielkość biomasy części nadziemnej i korzeni truskawek (Tab. A.1). Także w odniesieniu do liczby pędów skróconych nie odnotowano różnic. Natomiast stwierdzono pewną tendencję do większej średnicy, a co za tym idzie – większej powierzchni przekroju poprzecznego koron truskawek uprawianych ekologicznie. Może to wpłynąć w przyszłym sezonie wegetacyjnym na lepsze plonowanie tych roślin. Obiekty z zastosowanymi różnymi metodami pielęgnacji gleby w istotny sposób wpłynęły na wigor truskawek. Odnotowano najwyższą biomasę zarówno dla części nadziemnej, jak i korzeni truskawek uprawianych z użyciem włókniny oraz czarnej folii PE. Także biodegradowalna włóknina PLA zadziałała w stymulujący sposób na rozwój systemu korzeniowego. Na drugim – przeciwnym biegunie – znalazły się rośliny rosnące na poletkach z wsiewkami komonicy oraz żyta. Ich części nadziemne były 2-4 krotnie słabiej rozwinięte, niż w najlepszych obiektach. Znalazło to także odzwierciedlenie w niskich wartościach uzyskanych dla parametru: pole powierzchni przekroju poprzecznego koron i może negatywnie rzutować na plonowanie truskawek w przyszłych sezonach wegetacyjnych. Sposób upraw w nieznaczny sposób wpłynął na zawartość barwników chlorofilowych w liściach (Tab. A.2). Zaznaczyła się tendencja do wyższej zawartości chlorofili a+b w blaszkach liściowych roślin uprawianych konwencjonalnie w porównaniu do organicznych. Wysokie wartości (> 800 mg g-1 św. m.) sumy chlorofili oznaczano w obiektach: włóknina, CH3COOH oraz Komonica. W tym ostatnim przypadku wysoka zawartość chlorofili mogła być rezultatem ‘zatężenia’ barwników w słabiej wegetatywnie rozwiniętych roślinach. Tabela A.1. Średnia masa roślin truskawki, ich części nadziemnej, korzeni, liczba koron oraz sumaryczne pole powierzchni koron w zależności od sposobu pielęgnacji gleby na plantacji. Pomiary po 1. sezonie wegetacyjnym (październik 2016). Sposób utrzymania gleby Biomasa Część Biomasa Powierzchnia Liczba koron rośliny nadziemna korzeni koron [szt.] Obiekt [g] [g] [g] [cm2] Kontrola 428 bc* 176,8 bc 251 b-e 3,58 abc 6,16 bcd IPO 411 bc 168,1 bc 243 b-e 3,45 ab 4,70 abc PLA 447 c 212,4 cde 235 bcd 5,18 a-d 8,92 de PE 631 d 320,8 e 310 e 5,64 cd 10,25 e Włóknina 605 d 298,1 de 305 e 5,05 a-d 8,54 de Żyto 283 ab 83,1 ab 200 a-d 3,87 a-d 3,28 ab Komonica 204 a 43,1 a 170,5 a 3,22 a 2,35 a Juglon 410 bc 167,7 bc 242 b-e 5,00 a-d 6,31 bcd CH3COOH 398 bc 170,3 bc 228 a-d 4,27 a-d 6,06 bcd *średnie oznaczone jednakowymi literami nie różnią się istotnie statystycznie przy poziomie istotności α=0,05 31 Sposób utrzymania gleby Tabela A.2. Średnia zawartość barwników chlorofilowych (chlorofil a, chlorofil b, chlorofil a+b, karotenoidy) [mg g-1 św. m.] w liściach truskawek w zależności od sposobu pielęgnacji gleby na plantacji. Obiekt Kontrola IPO PLA PE Włóknina Żyto Komonica Juglon CH3COOH Chlorofil a [mg g-1 św. m.] 0,632 bcd 0,737 d 0,565 ab 0,611 a-d 0,646 bcd 0,494 a 0,651 bcd 0,552 ab 0,697 cd Chlorofil b [mg g-1 św. m.] 0,139 a 0,168 a 0,119 a 0,128 a 0,195 a 0,115 a 0,172 a 0,135 a 0,138 a Chlorofil a+b [mg g-1 św. m.] 0,771 a-d 0,905 d 0,685 ab 0,739 a-d 0,841 bcd 0,609 a 0,823 bcd 0,687 ab 0,835 bcd Karotenoidy [mg g-1 św. m.] 0,239 bc 0,258 c 0,207 abc 0,225 bc 0,231 bc 0,212 bc 0,244 bc 0,207 abc 0,255 c Najbardziej interesującą sadownika cechą jest wielkość plonu (Wykr. A.1). Sposób produkcji w istotny sposób wpłynął na plonowanie. Z truskawek ekologicznych zebrano mniej truskawek (207,6 g roślina-1) niż z uprawianych konwencjonalnie (235,2 g roślina-1). Najniższym plonem odznaczały się obiekty z zastosowanymi wsiewkami: żyto i komonica (odpowiednio: 132,3 oraz 151,9 g roślina-1). Zastosowanie kwasu octowego także miało negatywny, choć w mniejszym stopniu efekt – 187,3 g roślina-1. Najciekawszy okazał się obiekt z zastosowaniem juglonu – zwiększył on plonowanie truskawek; odnotowano 261,8 g owoców z jednej rośliny. Daje to plony w granicach 10,5 t ha-1. Zastosowane metody utrzymania gleby w znaczący sposób wpłynęły na przyspieszenie/zmiany w terminach dojrzewania, a w konsekwencji - zbioru truskawek (Wykr. A.2). Podstawowym parametrem opisującym jakość zewnętrzną owoców jest ich wielkość (Wykr. A.3). Najniższą masę owoców uzyskano dla obu wsiewek oraz systemu integrowanego (6,83-7,49 g). Należy jednak dodać, że w przypadku obiektu IPO niska masa owoców skorelowana była z ich dużą ilością. Pozostałe obiekty posiadały większą dorodność owoców: CH3COOH (8,83 g), Kontrola (9,25 g), PE (9,35 g), Juglon (9,46 g). Najwyższą średnią masę stwierdzono dla włókniny PLA (9,54), ale nie udało się tych różnic potwierdzić statystycznie – możemy mówić o tendencji. 32 Wykres A.1. Średni plon truskawek w zależności o zastosowanych metod pielęgnacji gleby 300 280 260 [g roslina-1] 240 220 200 180 160 140 120 100 CH3COOH PE IPO Kontrola A PLA JUGL Ws. B - komonica Ws. A - żyto kombinacja Wykres A.2. Skumulowany plon truskawek w zależności od zastosowanego sposobu pielęgnacji gleby 30000 [g/poletko] 25000 20000 15000 19.07.2016 15.07.2016 12.07.2016 08.07.2016 10000 04.07.2016 5000 01.07.2016 29.06.2016 0 27.06.2016 23.06.2016 33 Wykres A.3. Średnia masa owoców truskawki w zależności od zastosowanego sposobu pielęgnacji gleby 12 11 10 [g] 9 8 7 6 5 4 CH3COOH Juglon IPO PE Kontrola A PLA Ws. A - żyto Ws. B - Komonica kombinacja Analiza podstawowych parametrów jakościowych owoców wykazała bardzo silny wpływ zastosowanych sposobów pielęgnacji gleby (Tab. A.3). Owoce zebrane z poletka z konwencjonalnym systemem produkcji wykazały niższą zawartość ekstraktu oraz wyższą kwasowość (11,1 % oraz 1,49 g 100 g-1), w porównaniu do kontrolnego poletka ekologicznego (odpowiednio: 11,4 % oraz 1,38 g 100 g-1). Zastosowane ekologiczne systemy pielęgnacji gleby wpłynęły na ograniczenie zawartości ekstraktu. Jedynie zastosowanie folii PE nie spowodowało obniżenia akumulacji cukrów (11,4%). Spośród ocenionych kombinację najniższą zawartością ekstraktu odznaczał się obiekt z wsiewką żyta (7,6%). Najwyższe wartości dla kwasowości miareczkowej wykazały owoce z poletek: IPO (1,49%) oraz opryskiwanych CH3COOH (1,58%, w przeliczeniu na kwas jabłkowy). Wsiewka z komonicy sprzyjała niskiej akumulacji kwasów organicznych w truskawkach (1,05 g 100 g-1). Bardzo ważnym technicznym wyznacznikiem jakości jest smakowitość owoców, a więc stosunek ekstraktu do kwasów. Im wyższy, tym smak owoców odczuwany jest jako ‘pełny’. Generalnie, bardziej smakowite owoce uzyskiwano z roślin organicznych (8,30) niż konwencjonalnych (7,49). System pielęgnacji, który wpłynął negatywnie na smak owoców okazała się być wsiewka z żyta (6,28). Bardzo korzystne okazało się natomiast zastosowanie komonicy (10,12) oraz czarnej folii PE (10,29). 34 Sposób utrzymania gleby Tabela A.3. Średnia zawartość ekstraktu, odczyn, kwasowość oraz proporcja cukry:kwasy w owocach truskawki w zależności od sposobu pielęgnacji gleby. Obiekt Kontrola IPO PLA PE Włóknina Żyto Komonica Juglon CH3COOH Ekstrakt [°Brix] 11,47 l 11,12 j 9,82 f 11,37 kl 10,90 i 7,60 b 10,67 h 10,45 g 12,95 e pH 3,62 def 3,64 ef 3,53 abc 3,59 cdef 3,58 cde 3,56 bcd 3,64 ef 3,61 def 3,60 def Kwasowość [g 100 g-1] 1,38 g 1,49 h 1,13 bcd 1,11 bcd 1,36 g 1,21 efg 1,05 ab 1,17 cde 1,58 h SSC/TA 8,30 bcd 7,49 b 8,70 cde 10,29 f 7,99 bc 6,28 a 10,12 f 8,97 de 8,22 bcd Owoce, w tym truskawki, są jednym z najważniejszych źródeł substancji antyoksydacyjnych. W doświadczeniu oznaczyliśmy zawartość kwasu askorbinowego, jak i sumy związków polifenolowych (Tab. A.4). Stwierdzono ogólnie wyższą zawartość związków polifenolowych dla uprawy IPO (24,7 g GAE kg-1) niż dla Kontroli (19,9 g GAE kg-1). Obiekty o nieco wyższej zawartości polifenoli to także PE (21,2 g GAE kg-1) oraz Komonica (21,8 g GAE kg-1). Ogólne, porównanie systemów uprawy także wskazało na wyższą zawartość witaminy C w owocach produkowanych według zasad IPM (430 mg kg-1) niż w ekologicznych (368 mg kg-1). Tym niemniej niektóre poletka, np. folia PE oraz włóknina PP stymulowały rośliny do większej akumulacji kwasu askorbinowego w owocach (odpowiednio: 603 i 466 mg kg-1). Sposób utrzymania gleby Tabela A.4. Zawartość polifenoli oraz kwasu askorbinowego w owocach truskawki w zależności od sposobu pielęgnacji gleby. Obiekt Kontrola IPO PLA PE Włóknina Żyto Komonica Juglon CH3COOH Polifenole [g GAE kg-1] 19,9 a 24,7 c 19,9 a 21,2 abc 19,7 a 20,9 ab 21,8 abc 19,7 a 19,3 a Kwas askorbinowy [mg kg-1] 368,1 c 429,7 d 448,1 de 603,2 f 466,4 e 208,9 a 216,9 a 306,4 b 442,1 d 35 Akumulacja wtórnych metabolitów w istotny sposób wpłynęła zarówno na całkowity potencjał antyoksydacyjny (mierzony jako FRAP) oraz aktywność przeciwutleniająca (DPPH) owoców (Tab. A.5). System uprawy ekologicznej, co często wskazywane jest w literaturze przedmiotu, w omawianym doświadczeniu nie zawsze wpłynął korzystnie na zdolności antyoksydacyjne truskawek. I tak, całkowity potencjał antyoksydacyjny Kontroli IPO wynosił 328 mmol Fe2+ 100g-1 owoców, wobec średnich wartości 211 mmol Fe2+ 100g-1 dla owoców produkowanych ekologicznie. Niższe wartości, w porównaniu z IPO uzyskano dla wsiewki żyta, a na najniższym poziomie znalazły się pozostałe badane obiekty. Także aktywność antyutleniająca mierzona z użyciem rodnika DPPH (% inhibicji po 15’ i 30’) wskazuje na lepsze parametry owoców z IPO. Natomiast poszczególne systemy pielęgnacji uzyskiwały równie dobre, a nawet lepsze wyniki w zmiataniu wolnych rodników: wsiewka z żytem, komonicą (odpowiednio 98,97%, 85,89%) oraz kwas octowy (89,41%). Sposób utrzymania gleby Tabela A.5. Całkowity potencjał antyoksydacyjny (FRAP) oraz aktywność przeciwutleniająca (DPPH) owoców truskawki w zależności od sposobu pielęgnacji gleby. Obiekt Kontrola IPO PLA PE Włóknina Żyto Komonica Juglon CH3COOH FRAP [mmol Fe2+ 100g-1] 211 ab 328 c 218 ab 175 a 171 a 248 b 236 ab 230 ab 200 ab DPPH % inhibicji 15 min 50,74 a 78,83 e 58,39 a-d 59,37 a-d 52,27 ab 81,77 e 65,57 a-e 54,81 ab 73,12 b-e DPPH % inhibicji 30 min 71,76 a-d 97,23 ef 74,21 a-d 73,89 a-d 68,31 abc 98,97 f 85,89 b-f 75,44 a-e 89,41 c-f Z uwagi na duże zróżnicowanie związków polifenolowych, ich poziomu akumulacji, aktywności w roślinie, a także w organizmie człowieka dokonano rozdziału i oznaczenia chromatograficznego wybranych antocyjanów i antocyjanidyn powszechnie występujących w truskawkach. Wyniki zestawiono na wykresach A.4 – A.7. Widoczny jest niezwykle istotny wpływ zabiegów uprawowych na zawartość tych związków biologicznie czynnych. W przypadku kuromaniny zastosowanie wsiewki – żyta, względnie opryskiwania Juglonem spowodowało bardzo silną akumulację tej antocyjaniny w owocach. Oznaczono 0,122 mg g-1 s.m. (żyto) oraz 0,121 mg g-1 s.m. (juglon) wobec kontroli - 0,08 mg g-1 s.m. Zwiększenie podaży tej substancji w owocach jest o tyle istone, że przypisuje się jej silne działanie ochronne na układ nerwowy. Wszystkie z zastosowanych kombinacji, a zwłaszcza opryskiwanie kwasem octowym zwiększyło akumulację kalistefiny w truskawkach. W kontrolnych oznaczono koncentrację na 0,163 mg g-1 s.m., podczas gdy na poletkach z juglonem i kwasem octowym – odpowiednio: 0,516 i 0,535 mg g-1 s.m. Zupełnie odwrotną relację uzyskano podczas oznaczania cyjanidyny oraz pelargonidyny – to obiekt kontrolny zawierał największe ilości tych związków. Średnia zawartość cyjanidyny w owocach Kontroli wynosiła 0,119 mg g-1 s.m. (pozostałe kombinacje 0,116-0,117 mg g-1 s.m.), a pelargonidyny 0,120 mg g-1 s.m. (pozostałe 0,1170-0,1177 mg g-1 s.m.). 36 Wykres A.4. Zawartość kuromaniny w owocach truskawki w zależności od sposobu pielęgnacji gleby 0,14 0,13 [mg g-1 s.m.] 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 CH3COOH Juglon IPO PE Kontrola A PLA Ws. A - żyto Ws. B - komonica kombinacja Wykres A.5. Zawartość kalistefiny w owocach truskawki w zależności od sposobu pielęgnacji gleby 0,7 0,6 [mg g-1 s.m.] 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 CH3COOH Juglon IPO PE Kontrola A PLA Ws. A - żyto Ws. B - komonica kombinacja 37 Wykres A.6. Zawartość cyjanidyny w owocach truskawki w zależności od sposobu pielęgnacji gleby. 0,1200 0,1195 [mg g-1 s.m.] 0,1190 0,1185 0,1180 0,1175 0,1170 0,1165 0,1160 CH3COOH Juglon IPO PE Kontrola A PLA Ws. A - żyto Ws. B - komonica kombinacja Wykres A.7. Zawartość pelargonidyny w owocach truskawki w zależności od sposobu pielęgnacji gleby 0,121 [mg g-1 s.m] 0,120 0,119 0,118 0,117 0,116 CH3COOH Juglon IPO PE Kontrola A PLA Ws. A - żyto Ws. B - komonica kombinacja 38 Udowodniono silne zróżnicowanie obiektów pod względem wpływu sposobu utrzymania gleby na zdrowotność owoców (porażenie ich szarą pleśnią) w momencie zbioru (Tab. A.6), a także po okresie symulowanego obrotu (przechowywanie w temp +3°C przez okres 3 i 7 dni). Co ciekawe odsetek truskawek porażonych pleśniami był niższy dla uprawianych metodami ekologicznymi (2,9%) niż według metodyk IPO (5,10%). Działo się tak jednak tylko w pierwszym terminie oceny – w późniejszych zaobserwowano wyższe porażenia w kontroli ekologicznej (+8,84% i +66,8% odpowiednio dla 3 i 7 dni). Także wśród ekologicznych metod pielęgnacji gleby dało się zauważyć różnice. Najwyższą zdrowotność owoców określono dla: juglonu, kwasu octowego i wsiewki żyta. Najgorsze wyniki uzyskano dla wsiewki komonicy – 20,3% porażonych owoców w momencie zbioru. Sposób utrzymania gleby Tabela A.6. Udział owoców porażonych szarą pleśnią w momencie zbioru, po 3 i 7 dniach od zbioru w zależności od sposobu traktowania (ochrony) roślin. Obiekt Kontrola IPO PLA PE Włóknina Żyto Komonica Juglon CH3COOH Owoce porażone zbiór [%] 2,90 c 5,10 e 4,10 d 1,80 b 1,80 b 0,00 a 20,30 g 0,00 a 0,00 a + 3 dni [%] 8,84 f 0,00 a 37,76 i 18,02 h 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,00 a 13,86 g +7 dni [%] 66,8 f 20,3 b 91,5 i 76,2 g 63,5 f 23,5 b 67,8 f 41,9 c 86,3 h Przyczyną największych strat na plantacjach sadowniczych są niskie temperatury - zarówno mrozy, jak i przymrozki. Mrozoodporność roślin nabiera szczególnego wymiaru, gdy plantacje zakładamy na siedliskach z typowym dla Polski klimatem - umiarkowanym o charakterze przejściowym. Pomimo, że badana odmiana, ze względu na swoje pochodzenie wykazuje się relatywnie wysoką mrozoodpornością, w doświadczeniu obserwowano wysoki poziom szkód mrozowych (Wyk. A.8). Nie odnotowano istotnych różnic pomiędzy kombinacjami przy przemrożeniu temperaturą 2°C. Niewielkie uszkodzenia, pomimo, że się pojawiają, mają charakter przejściowy, odwracalny. Natomiast temperatura -10°C już w istotny sposób wpłynęła na zróżnicowanie obiektów. Najbardziej mrozoodporne okazały się rośliny z poletek PE i PLA (lt=51,7 oraz 53,5%). Gorzej w tej temperaturze zimują rośliny uprawiane konwencjonalnie (68,7%) niż ekologicznie (64,0%). Bardzo zbliżony rozkład odporności na mróz dał się zaobserwować przy temperaturze krytycznej -20°C. Wartość współczynnika lt wyniosła dla PE 55,3%, podczas, gdy dla IPO – 85,1%. Należy zaznaczyć, że w tej temperaturze mocno namarzły także rośliny z poletek z wsiewkami. Temperatura -25°C okazała się zbyt niska, wszystkie rośliny, niezależnie od traktowania wykazywały ogromne uszkodzenia. 39 Wykres A.8. Mrozoodporność truskawek (wartość względna lt%) w zależności od zastosowanego sposobu pielęgnacji gleby na plantacji 1,4 1,2 [x100 %] 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 CH3COOH Juglon IPO PE Kontrola A Ws. A PLA Ws. B LT _-2 LT_-10 LT_-15 LT_-20 Ocena stopnia uszkodzenia mrozem skróconych pędów truskawki w zależności od sposobu pielęgnacji gleby. Metoda konduktometryczna. *temperatura minimalna: -20°C, It=Ct1/Ct2 × 100, gdzie Ct1 – konduktancja po przemrożeniu próbki, a Ct2 – odpowiednio, po jej zabiciu, N=160 W doświadczeniu podjęto próbę zastosowania herbicydów pochodzenia naturalnego: olejku pomarańczowego, juglonu oraz kwasu octowego. W pierwszej, części doświadczenia przygotowano maceraty i ekstrakty z liści i łupin nasiennych orzecha włoskiego. Następnie wykorzystując metodę kolejnych rozcieńczeń, przy pomocy testu Lepidium określono fitotoksyczność różnych stężeń maceratów (Fot. Anex). Doświadczenie in vitro wykazało najwyższą skuteczność (przy jednocześnie najniższym stężeniu) ekstraktów alkoholowych i acetonowych z liści orzecha włoskiego w stężeniu 7,5%. Takie też roztwory juglonu zastosowano na poletkach. W trakcie doświadczenia polowego okazało się, że roztwór olejku pomarańczowego nie ogranicza populację chwastów, a wprost przeciwnie – zwiększa ich liczebność. Także roztwór ekstraktu acetonowego z liści orzecha okazał się nieskuteczny. Ekstrakt alkoholowy ograniczył liczebność chwastów 169 wobec 192 szt./poletko, zwłaszcza w odniesieniu do chwastnicy jednostronnej (32>26 szt.) oraz żółtlicy drobnokwiatowej (52>38 szt.) i tasznika pospolitego (28>20 szt./poletko). Jednak największe ograniczenie liczby chwastów nastąpiło po zastosowaniu kwasu octowego. Oba użyte stężenia (7 i 12%) były równie skuteczne. Natomiast niektóre gatunki chwastów okazały się odporne na działanie octu – była to chwastnica jednostronna. Zmierzona sumaryczna 40 wysokość chwastów także była najniższa dla poletek z kwasem octowym. Wynosiła ona 201,7 i 268,3 cm, odpowiednio dla stężenia 12 i 7%. Długość dla kombinacji kontrolnej wynosiła 580,9 cm Wykres A.9. Liczebność chwastów poszczególnych gatunków w zależności od zastosowanych metod zwalczania 300 szt./10 m2 250 200 150 100 50 0 Juglon acet. Juglon EtOH Kontrola Olej Pom. 7% CH3COOH 12% CH3COOH szarłat szorstki mniszek lekarski żółtlica drobnokwiatowa skrzyp polny tasznik pospolity rdestówka powojowata rdest kolankowy chwastnica jednostronna starzec zwyczajny komosa biała jasnota purpurowa przetacznik polny babka zwyczajna ostrożeń polny perz właściwy 41 Zadanie badawcze A Status mineralnego odżywienia truskawki w zależności od sposobu utrzymania gleby na plantacji Zdj. 3 Plantacja truskawki w Stacji doświadczalnej W Mydlnikach, 10 lipiec 2016 r. W tabeli 9 oraz na rycinach 6-11 przedstawiono zawartość makroskładników oraz sodu w liściach truskawki odmiany Honeyoe w zależności od terminu pobrania próbek do analiz oraz zastosowanych na plantacji truskawki zabiegów. Termin pobrania części wskaźnikowych truskawki do analiz wpłynął istotnie na stężenie fosforu, wapnia, siarki oraz sodu. Wyższe zawartości P oznaczono w II terminie (1 września), natomiast obniżyła się w tym czasie zawartość wapnia i sodu w liściach. Według liczb standardowych określających status mineralnego odżywienia roślin, zawartość azotu w liściach truskawki powinna mieścić się w granicach 1,8-2,0 % N s.m. (Ellis i in. 2006.) W prezentowanych badaniach średnia zawartość oznaczonego azotu zwierała się w przedziale od 2,2% N do 2,5% N i nie była zależna od terminu pobrania liści do analiz oraz sposobu utrzymania gleby na plantacji. Odżywienie truskawki fosforem było generalnie niskie tj. poniżej zakresu uznawanego za optymalny czyli 0,25% P – 0,30% P w s.m. (Ellis i in 2006). Najwyższe zawartości fosforu w liściach wykazano w obiektach ze ściółkami z żyta i komonicy (0,31 i 0,30% P s.m., odpowiednio) (tab. 9, ryc. 6). Należy 42 jednak zaznaczyć, że biomasa roślin w tych kombinacjach była najniższa, co może tłumaczyć podwyższoną zawartość fosforu w liściach roślin zbieranych z tych kombinacji. Tab. 9 Zawartość makroskładników (% s.m.) i sodu (mg kg-1 s.m.) w liściach truskawki pobieranych do badań w dwóch terminach (15 lipca 2016 r. i 1 września) w doświadczeniu I (utrzymanie gleby na plantacji) Czynnik N P K Mg Ca S Na I 2,3 a 0,22 a 1,18 a 0,25 a 1,09 b 0,101 a 18,1 b II 2,3 a 0,26 b 1,19 a 0,26 a 0,92 a 0,105 b 10,7 a Kontrola 2,2 a 0,23 ab 1,08 ab 0,24 a 0,87 a 0,100 ab 13,0 a IPO 2,2 a 0,24 ab 1,28 bc 0,25 a 0,90 a 0,115 cd 22,7 b PLA 2,3 a 0,21 ab 1,03 a 0,26 a 1,01 a-c 0,098 ab 10,0 a PE 2,3 a 0,20 ab 1,14 ab 0,25 a 1,01 a-c 0,104 bc 13,4 a Włóknina 2,5 a 0,21 ab 1,17 ab 0,24 a 0,90 a 0,102 ab 14,6 a Żyto 2,3 a 0,31 b 1,41 c 0,23 a 1,13 cd 0,097 ab 13,5 a Komonica 2,3 a 0,30 b 1,15 ab 0,28 a 1,20 d 0,091 a 16,5 ab CH3COOH 2,3 a 0,19 a 1,23 a-c 0,27 a 1,10 b-d 0,119 d 12,9 a Juglon 2,2 a 0,24 ab 1,19 ab 0,26 a 0,94 ab 0,102 ab 13,1 a Termin Obiekt 0,45 0,40 15 lipca 1 września % P w s.m. 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 6 Zawartość fosforu w liściach truskawki (% s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 0,041) Zawartość potasu w liściach truskawki powinna mieścić się w przedziale 1,6-2,5 % K w s.m. (Ellis i in. 2006, Ullio 2010,). Poziom deficytowy K jest określony jako zawartość <1,0 % K w s.m. liści. W 43 przeprowadzonych badaniach oznaczone stężenie potasu liściach (blaszki wraz z ogonkiem) wahało się w granicach od 1,41% K (żyto) do 1,03% K (PLA) (tab. 9, ryc. 7). W II terminie pobrania próbek materiału roślinnego do analiz (1 września) w kombinacjach: z wsiewkami z żyta i komonicy, traktowanej Juglonem oraz IPO, stężenie potasu w liściach truskawki rosło stosunku do terminu I (połowa lipca) (ryc. 7). W obiektach ściółkowanych PLA, PE, włókniną, traktowanych CH3COOH oraz w kontroli obserwowano odwrotną zależność. 2,0 1,8 15 lipca 1 września % K w s.m. 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 7 Zawartość potasu w liściach truskawki (% s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 0,186) Optymalny poziom odżywienia truskawki magnezem wyznacza zawartość w liściach tego składnika w zakresie 0,40-0,6% Mg w s.m. (Ullio 2010). Ellis i in. (2006) podają zakres 0,30-0,49% Mg w s.m., jako optymalny dla truskawki, przy wskazaniu deficytowej zawartości <0,25% Mg. W badaniach wykazano zawartość magnezu w liściach odmiany Honeyoe na poziomie deficytowej do sub-optymalnej we wszystkich kombinacjach doświadczalnych (tab. 9). Liście roślin ściółkowanych PLA, PE oraz włókniną w II terminie pobierania części wskaźnikowych do analiz miały istotnie wyższą zawartość magnezu w stosunku do tych analizowanych w połowie lipca (ryc. 8). Taką samą tendencję wykazano również dla roślin kontrolnych. Natomiast rośliny w kombinacji z zastosowaniem metod integrowanej produkcji (IPO) nawożonej potasem przed założeniem plantacji, które także traktowane były w przeprowadzonym eksperymencie jako rośliny kontrolne, w II terminie analiz materiału roślinnego wykazywały niższą zawartość Mg w liściach niż w pierwszym terminie (ryc. 8). Taką samą zależność wykazano także w przypadku uprawy truskawki z wsiewką z komonicy. Może to wskazywać na antagonizm potasowo-magnezowy w glebie po zastosowaniu nawożenia potasowego wiosną w 44 obiekcie z integrowaną produkcją. W przypadku uprawy współrzędnej truskawki i komonicy pojawiła się prawdopodobnie konkurencja o składnik w tym terminie. Warto zauważyć, że gleba, na której założono plantację wykazywała wysoką zasobność w magnez dostępny dla roślin, szczególnie w pierwszym terminie pobrania próbek do analiz (>200-300 mg Mg dm-3 gleby, tab. 8). Po letniej suszy w sierpniu, wykazano spadek dostępnego magnezu w glebie, ale i tak zasobność gleby w ten składnik była dobra, tj. mieściła się w przedziale 60-120 mg Mg dm-3 gleby (Nowosielski 1988). 0,34 0,32 15 lipca 1 września 0,30 % Mg w s.m. 0,28 0,26 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 8 Zawartość magnezu w liściach truskawki (% s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 0,040) Zawartość wapnia w liściach truskawki powinna wynosić 1,0-2,0% Ca w s.m. (Ullio 2010). Według innych autorów (Ellis i in. 2006) za optymalną można uznać zawartość 0,7-1,7% Ca w s.m. Campbell i Miner (2000) wskazują optymalny zakres zawartości wapnia w całych liściach wraz z ogonkiem na poziomie 0,5-1,5% Ca w s.m. Jak pokazały przeprowadzone analizy, liście truskawki odm. Honeyoe zawierały do 0,87% Ca (kontrola) do 1,20% Ca (komonica) (tab. 9). Generalnie wyższe zawartości Ca w liściach stwierdzono w połowie lipca, za wyjątkiem roślin rosnących w kombinacjach ściółkowanych PLA i włókniną (ryc. 9). Największy spadek zawartości wapnia w liściach w II terminie analiz (1 września) wykazano w obiekcie ze ściółką z żyta i komonicy, z wdrożonymi zasadami integrowanej produkcji (IPO) oraz traktowanym kwasem octowym. Analizując poziom odżywienia roślin wapniem należy zauważyć, że gleba na plantacji była zasobna w wapń. W I terminie analiz wykazano stężenie rozpuszczalnego wapnia na poziomie około 2000 mg Ca dm-3. Odpowiednia ilość opadów w tym czasie pozwalała roślinom efektywnie zaopatrywać się w ten składnik. W drugim terminie pobrania 45 próbek roślinnych do analiz niedobór wody, i co za tym idzie spadek dostępności wapnia w glebie, skutkowały spadkiem stężenia Ca w tkankach roślinnych. Wapń jest pierwiastkiem, który gromadzi się w tkankach roślin wraz z ich starzeniem się (Bottoms i in. 2013), czego nie wykazano w przeprowadzonych badaniach dla dwóch, dość późnych terminów analiz materiału rośłinnego, tj. 15 lipca i 1 września. 1,7 1,6 1,5 15 lipca 1 września 1,4 % Ca w s.m. 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 9 Zawartość wapnia w liściach truskawki (% s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 0,156) Optymalna zawartość siarki w liściach truskawki powinna zawierać się w przedziale 0,1-0,2% S w s.m. (Ullio 2010). W przeprowadzonych badaniach wykazano zawartość siarki w liściach odmiany Honeyoe na poziomie dolnej liczby granicznej według przyjętych kryteriów, tj. od 0,09% S (komonica) do 0,12% S (CH3COOH) (tab. 9). Według Bottoms i in. (2013) zawartość siarki w liściach truskawki może wahać się w bardzo szerokich granicach, tj. 0,1-0,4 (0,8)% S w s.m. Liście truskawek pobrane z kombinacji z uprawą współrzędną z żytem i komonicą miały najwyższą zawartość S w II terminie w stosunku do I terminu pobierania części wskaźnikowych do analiz. W pozostałych obiektach poza kontrolą i ściółką z włókniny, obserwowano tendencję obniżania się zawartości siarki w liściach wraz z ich starzeniem się (ryc. 10). Gleba, na której założono plantację wykazywała wysoką zawartość siarki siarczanowej, tj. >50 mg S-SO4 dm-3, co nie odzwierciedla, podobnie jak w przypadku wapnia i magnezu, statusu mineralnego odżywienia roślin wykazanego w dwóch terminach pobierania próbek do badania. 46 0,15 0,14 15 lipca 1 września 0,13 % S w s.m. 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 10 Zawartość siarki w liściach truskawki (% s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 0,010) Zawartość sodu w liściach truskawki nie powinna przekraczać 0,3% Na w s.m. według Ullio (2010), a według danych innych autorów powinna być <0,1% Na w s.m. (www.haifa-group.com). 35 15 lipca 1 września 30 mg Na kg-1 s.m. 25 20 15 10 5 0 -5 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 11 Zawartość sodu w liściach truskawki (mg kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 6,68) W prezentowanych badaniach w liściach odmiany Honeyoe oznaczono bardzo niską zawartość tego składnika, tj. od 13,0 mg Na kg-1 s.m. (kontrola) do 22,7 mg Na kg-1 (IPO). Istotny wzrost zawartości sodu w liściach truskawki na stanowisku, gdzie stosowano integrowany system produkcji, był spowodowany prawdopodobnie obecnością sodu w nawozach potasowych 47 zastosowanych na plantacji wiosną przed sadzeniem roślin. Istotnie niższe stężenia Na w częściach wskaźnikowych truskawki wykazano w II terminie pobierania próbek do analiz (1 września) w porównaniu do 15 lipca. Tendencji tej nie potwierdzono dla obiektów: IPO, z wsiewką z komonicy i Juglonem (ryc. 11). W tabeli 10 zaprezentowano wyniki oznaczeń całkowitej zawartości mikroelementów w liściach truskawki, tj. B, Cu, Fe, Mn, Mo i Zn. Termin pobrania liści do analiz wpływał istotnie na zawartość miedzi, żelaza, manganu, molidbenu i cynku. Spadek stężenia składników obserwowano dla Fe, Mo i Zn. Wzrost zawartości odnotowano w przypadku Cu i Mn. Zawartość boru w liściach truskawki wahała się w granicach 27,4-28,1 mg B kg-1 s.m., odpowiednio dla terminów I i II i nie była zależna od sposobu traktowania gleby na plantacji. Według Ellis i in. (2006) normalna zawartość boru w częściach wskaźnikowych truskawki wynosi 25 mg B kg-1 s.m. Także Ullio (2010) podaje, że stężenie boru <25 mg B kg-1 s.m. jest zawartością deficytową dla roślin tego gatunku. Analizując wpływ sposobu utrzymania gleby na plantacji na zawartość B, wykazano, że wsiewka z żyta dość wyraźnie obniżała stężenie boru w liściach szczególnie w relacji do roślin z obiektów ściółkowanych (PLA, PE, włóknina) oraz obiektów z wsiewką z komonicy i traktowanych CH3COOH (tab. 10, ryc. 12). Tab. 10 Zawartość mikroskładników (mg kg-1 s.m.) w liściach truskawki pobieranych do badań w dwóch terminach (15 lipca 2016 r. i 1 września) w doświadczeniu I (utrzymanie gleby na plantacji) Czynnik I B 27,4 a Cu 4,1 a Fe 112 b Mn 46 a Mo 1,10 b Zn 27 b II 28,2 a 4,7 b 64 a 53 b 0,19 a 22 a Kontrola 27,0 a-d 4,8 cd 93 bc 45 ab 1,42 a 23 ab IPO 26,3 a-c 3,9 a 106 c 55 cd 0,57 a 26 b-d PLA 29,9 cd 4,1 a-c 71 a 51 a-d 0,51 a 23 ab PE 30,7 d 4,2 a-c 68 a 47 a-c 0,51 a 27 cd 28,2 b-d 4,8 cd 92 bc 55 b-d 0,32 a 28 d 23,7 a 4,6 b-d 84 ab 60 d 0,80 a 23 ab Komonica 28,1 b-d 5,1 d 94 bc 41 a 0,80 a 24 a-c CH3COOH 31,2 d 3,9 ab 88 b 51 a-d 0,48 a 26 b-d Juglon 24,9 ab 4,4 a-d 96 bc 45 a-c 0,39 a 22 a Termin Obiekt Włóknina Żyto 48 38 15 lipca 1 września 36 34 mg B kg-1 s.m. 32 30 28 26 24 22 20 18 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 12 Zawartość boru w liściach truskawki (mg kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 3,69) Zawartość miedzi w liściach truskawki powinna wynosić według Ullio (2010) 5-10 mg Cu kg-1 s.m. Ellis i in. (2006) podają wartość 7 mg Cu jako normalną dla tego gatunku. Bottoms i in. (2013) dokonując przeglądu optymalnych zakresów składników pokarmowych w liściach truskawki podawanych przez siedmiu autorów w latach 1980-2000 wykazał rozpiętość wartości rekomendowanych stężeń od 2,5 mg Cu do 50 mg Cu kg-1 s.m.. 7,0 6,5 15 lipca 1 września 6,0 mg Cu kg-1 s.m. 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 13 Zawartość miedzi w liściach truskawki (mg kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 0,63) 49 W przeprowadzonych badaniach zawartość miedzi w liściach odmiany Honeyoe mieściła się w granicach 4,1 mg Cu do 4,7 mg Cu kg-1 s.m., odpowiednio dla terminu I i II, czyli nieco poniżej zakresu przyjętego za optymalny (tab. 10). Sposób utrzymania gleby na plantacji różnicował istotnie zawartość miedzi w liściach. Najniższe stężenie Cu wykazano w roślinach obiektu IPO i traktowanego CH3COOH, szczególnie w relacji do roślin rosnących współrzędnie z żytem i komonicą. Rośliny pochodzące z tych obiektów oraz rośliny z kombinacji, gdzie stosowano kwas octowy i Juglon, w drugim terminie analiz wykazywały istotnie wyższą zawartość Cu w porównaniu do I terminu pobrania liści do analiz (ryc. 13). Taką tendencję wykazano jeszcze tylko w przypadku obiektu IPO. W pozostałych kombinacjach oznaczona zawartość Cu w częściach wskaźnikowych truskawki była niższa w II terminie analiz. Standardowa zawartość żelaza w liściach truskawki powinna mieścić się w zakresie 70-200 mg Fe kg-1 s.m. (Ullio 2010). Według Ellis i in. (2006) za normalną zawartość przyjmuje się 60 mg Fe kg-1 s.m. Oznaczona w prezentowanych badaniach zawartość żelaza była odpowiednia w I terminie pobierania liści do analiz (15 lipca) i wynosiła 112 mg Fe, oraz niska (64 mg Fe kg-1 s.m.) w II terminie (1 wrzesień) według kryteriów cytowanych powyżej autorów (tab. 10). Campbel i Miner (2000) podają, że wartością krytyczną dla Fe jest stężenie 50 mg Fe kg-1 s.m. (analiza całych liści, tj. blaszek wraz z ogonkiem), co w przypadku przeprowadzonych badań oznacza optymalny stopień odżywienia roślin tym składnikiem. 180 15 lipca 1 września 160 mg Fe kg-1 s.m. 140 120 100 80 60 40 20 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 14 Zawartość żelaza w liściach truskawki (mg kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 14,4) 50 Najniższe stężenie Fe oznaczono w liściach roślin zebranych z obiektów ściółkowanych PLA i PE (71 mg Fe i 68 mg Fe kg-1 s.m., odpowiednio), a najwyższe dla truskawki rosnącej na stanowisku z wdrożonym systemem integrowanej produkcji IPO (106 mg Fe kg-1 s.m.). W obiektach ściółkowanych nie wykazano istotnych różnic w zawartości Fe pomiędzy terminami pobrania liści do analiz, co było bardzo wyraźne we wszystkich pozostałych kombinacjach doświadczenia (ryc. 14). Ullio (2010) wyznaczył granice optymalnej zawartości manganu w liściach truskawki pomiędzy 50 mg a 350 mg Mn kg-1 s.m. Według Ellis i in. (2006) normalna zawartość tego mikroelementu w częściach wskaźnikowych wynosi 50 mg Mn kg-1 s.m. Cambell i Miner (2013) jako optymalny przyjmują zakres 30-300 mg Mn kg-1 s.m. (całe liście wraz z ogonkiem). W prezentowanych wynikach średnie stężenie manganu w liściach mieściło się pomiędzy 46 mg Mn kg-1 s.m. w połowie lipca a 53 mg Mn kg-1 s.m. na początku września (tab. 10). Zatem status mineralnego odżywienia truskawki manganem można uznać za dobry. Najniższe stężenie Mn wykazano w roślinach rosnących współrzędnie z komonicą (41 mg Mn kg-1 s.m.), a najwyższe w uprawie współrzędnej z żytem (60 mg Mn kg-1 s.m.). W stosunku do obiektu kontrolnego istotnie więcej manganu znaleziono jeszcze w liściach roślin z obiektów IPO i ściółkowanego włókniną. Za wyjątkiem obiektów, gdzie zastosowano wsiewkę z żyta i komonicy, zawartość manganu w liściach truskawki była istotnie wyższa w II terminie pobrania próbek do badania (ryc. 15). W przypadku kombinacji z opryskiwaniami preparatem z orzecha włoskiego (Juglon) nie wykazano różnic w stężeniu Mn pomiędzy terminami pobrania liści do badań. 90 80 15 lipca 1 września mg Mn kg-1 s.m. 70 60 50 40 30 20 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 15 Zawartość manganu w liściach truskawki (mg kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 dla współdziałania termin x obiekt = 9,24) 51 Zawartość molibdenu w liściach truskawki mieściła się w zakresie 0,32 mg Mo – 1,42 mg Mo kg-1 s.m., odpowiednio dla obiektu ściółkowanego włókniną i kontroli (tab. 10). Ullio (2010) podaje, że zawartość molibdenu <0,50 mg Mo kg-1 s.m. jest wartością deficytową dla truskawki. Nie wykazano istotnego wpływu terminu pobrania liści do analiz ani sposobu utrzymania gleby na plantacji na stężenie molibdenu w liściach truskawki. Optymalna zawartość cynku w liściach truskawki zawiera się w przedziale 30-50 mg Zn kg-1 s.m. (Ullio 2010). Ellis i in (2006) za zawartość normalną przyjmują zawartość 35 mg Zn kg -1 s.m. Według Cambella i Minera (2000) zakres optimum dla całych liści truskawki, jako części wskaźnikowej wynosi 15-60 mg Zn kg-1 s.m. W przeprowadzonym eksperymencie średnia zawartość Zn w liściach truskawki odmiany Geriguette wynosiła w I terminie badań 27 mg Zn kg-1 s.m. i 22 mg Zn kg-1 s.m. w II terminie (tab. 10). Według kryterium podanego przez Campbella i Minera (2000) status mineralnego odżywienia truskawki cynkiem był odpowiedni, ale według zakresu przyjętego za optymalny przez Ullio (2010) i Ellis i in. (2006) zawartość tego mikroelementu w liściach była niska. Rośliny ściółkowane folią PE oraz włókniną, a także w kombinacji ze stosowaniem CH3COOH wyróżniały się podwyższoną zawartością cynku w stosunku do kontroli. Istotny spadek stężenia Zn w liściach truskawek w obiektach ściółkowanych oraz w kontroli i IPO obserwowano w II terminie analiz (ryc. 16). W pozostałych kombinacjach doświadczenia ta tendencja była słabo zaznaczona albo odwrócona w przypadku wsiewki z żyta (wzrost zawartości Fe w liściach w II terminie). 36 15 lipca 1 września 34 32 mg Zn kg-1 s.m. 30 28 26 24 22 20 18 16 14 Kontrola A IPO Włóknina PLA PE Komonica Juglon Żyto CH3COOH Obiekt Ryc. 16 Zawartość cynku w liściach truskawki (mg kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i sposobu utrzymania gleby na plantacji (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 9,24) 52 W tabeli 11 zamieszczono wyniki oznaczenia suchej masy oraz zawartości makroelementów w soku z truskawek uzyskanym poprzez tłoczenie owoców w prasie ręcznej. Nie wykazano istotnego wpływu sposobu utrzymania gleby na plantacji na zawartość suchej masy, magnezu, wapnia oraz siarki w soku. Najwyższe stężenie fosforu (220 mg P mg kg-1 św.m.) oznaczono w owocach zebranych z kombinacji ściółkowanej folią PE a najniższe w kombinacji z zastosowaniem kwasu octowego (172 mg P kg-1 św.m.), chociaż w stosunku do kontroli nie było ono istotnie niższe. W przypadku potasu istotnie wyższe stężenie K w stosunku do kontroli i obiektu z integrowaną produkcją (IPO) oznaczono w owocach zebranych z kombinacji ściółkowanej folią z PE. W soku z owoców oznaczono także zawartość sodu. Istotnie wyższe stężenie Na w stosunku do kontroli i obiektu IPO oznaczono w soku z owoców na plantacji z zastosowaniem wsiewki z żyta (tab. 11). Tab. 11 Zawartość suchej masy (% s.m.), makroskładników i sodu (mg kg-1 św.m.) w soku z truskawek w zależności od sposobu utrzymania gleby na plantacji Obiekt Kontrola % s.m. P K Mg Ca S Na 10,9 a 182 ab 912 a 92 a 152 a 54 a 2,35 a IPO 11,5 a 195 a-c 945 a 97 a 177 a 61 a 2,37 a PLA 11,8 a 208 bc 1035 ab 92 a 131 a 56 a 2,57 a PE 11,8 a 220 c 1143 b 101 a 141 a 64 a 2,90 ab Włóknina 10,9 a 191 ab 1052 ab 94 a 146 a 59 a 2,38 a Wsiewka A - żyto 10,7 a 175 a 913 a 89 a 156 a 49 a 3,40 b Wsiewka B - komonica 11,6 a 190 ab 976 a 92 a 156 a 54 a 2,66 ab Juglon 10,7 a 186 ab 1028 ab 98 a 162 a 56 a 2,46 a CH3COOH 10,4 a 172 a 934 a 84 a 131a 54 a 2,96 ab Zawartość mikroelementów w soku z owoców truskawki była istotnie zależna od sposobu utrzymania gleby na plantacji w przypadku boru, miedzi i żelaza (tab. 12). Najwięcej boru i miedzi zawierał sok truskawkowy z owoców zebranych z kombinacji ściółkowanej folią z polietylenu (PE), chociaż zawartości te nie różniły się statystycznie istotnie od kontroli oraz obiektu z integrowaną produkcją (IPO). Natomiast zakwaszenie gleby spowodowane stosowaniem kwasu octowego obniżało istotnie stężenie boru i miedzi w owocach pochodzących z tych obiektów doświadczalnych. Najwięcej żelaza oznaczono w soku z owoców zebranych z kontroli, kombinacji z glebą traktowaną Juglonem i z obiektu ściółkowego włókniną, szczególnie w relacji do owoców pochodzących z obiektu ściółkowanego folią polietylenową (PE) (tab. 12). Zawartość manganu w soku mieściła się w zakresie 2,15 mg Mn – 2,47 mg Mn kg-1 św.m. Oznaczone stężenie molibdenu zawierało się w granicach 0,027 mg Mo – 0,216 mg Mo kg-1 św.m., a cynku w przedziale 1,05 mg Zn – 1,22 mg Zn kg-1 św.m. 53 Tab. 12 Zawartość mikroskładników (mg kg-1 św.m.) w soku z truskawek w zależności od sposobu utrzymania gleby na plantacji Obiekt Kontrola IPO PLA PE Włóknina Wsiewka A - żyto Wsiewka B - komonica Juglon CH3COOH B 0,79 a-c 0,84 a-c 0,82 a-c 0,88 c 0,84 bc 0,77 ab 0,87 bc 0,83 a-c Cu 0,35 a-c 0,30 a 0,38 bc 0,40 c 0,33 ab 0,31 a 0,34 a-c 0,35 a-c Fe 6,48 b 5,18 ab 5,64 ab 4,22 a 6,47 b 5,55 ab 4,96 ab 6,49 b Mn 2,20 a 2,40 a 2,21 a 2,16 a 2,47 a 2,15 a 2,24 a 2,47 a Mo 0,216 a 0,053 a 0,071 a 0,064 a 0,050 a 0,027 a 0,062 a 0,030 a Zn 1,13 a 1,17 a 1,05 a 1,17 a 1,17 a 1,09 a 1,19 a 1,22 a 0,73 a 0,32 ab 6,29 b 2,15 a 0,047 a 1,07 a 54 Zadanie badawcze B – wpływ innowacyjnych substancji na wzrost, plonowanie i zdrowotność roślin truskawki w uprawie ekologicznej. Zastosowane preparaty nie wpłynęły na całkowitą biomasę truskawek (Tab. B.1). Jedynie w przypadku szczepionki mikoryzowej opartej na Glomus intraradices, preparatu z alg morskich oraz olejku pomarańczowego można mówić o pewnej tendencji do silniejszego wzrostu roślin. Z kolei szczepionka mikoryzowa BioVam (wielogatunkowa) poprawiła rozwój części nadziemnej, w tym także wielkość – powierzchnię przekroju poprzecznego skróconych pędów truskawki tworzących koronę, przy jednoczesnym ograniczeniu liczby tych pędów. Użycie roztworu wody utlenionej do ochrony truskawki spowodowało obniżenie zawartości chlorofilu a w liściach truskawki (Tab. B.2). Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Tabela B.1. Średnia masa roślin truskawki, ich części nadziemnej, korzeni, liczba koron oraz sumaryczne pole powierzchni koron w zależności od sposobu traktowania (ochrony) roślin. Pomiary po 1. sezonie wegetacyjnym (październik 2016). Obiekt Kontrola IPO BioVam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestowiec Biomasa rośliny [g] 428 bc 411 bc 472 c 538 cd 452 c 498 cd 435 c 400 bc 492 cd 408 bc Część nadziemna [g] 177 bc 168 bc 290 de 267 cde 241 cde 270 cde 240 cde 222 cde 235 cde 207,5 cd Biomasa korzeni [g] 251 b-e 243 b-e 183 ab 271 de 211 a-d 228 a-d 194 abc 179 ab 257 cde 207 a-d Liczba koron [szt.] 3,58 abc 3,45 ab 4,73 a-d 5,00 a-d 5,1 a-d 5,91 d 4,00 a-d 5,64 cd 5,60 cd 5,43 bcd Powierzchnia koron [cm2] 6,16 bcd 4,70 abc 10,13 e 6,94 cde 8,67 de 8,78 de 7,49 cde 7,39 cde 8,83 de 7,31 cde Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Tabela B.2. Średnia zawartość barwników chlorofilowych (chlorofil a, chlorofil b, chlorofil a+b, karotenoidy)[mg g-1 św. m.] w liściach truskawek w zależności od sposobu traktowania (ochrony) roślin. Obiekt Kontrola IPO BioVam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestowiec Chlorofil a [mg g-1 św. m.] 0,632 bcd 0,737 d 0,608 a-d 0,676 bcd 0,562 ab 0,705 cd 0,594 abc 0,489 a 0,615 a-d 0,631 bcd Chlorofil b [mg g-1 św. m.] 0,139 a 0,168 a 0,119 a 0,150 a 0,122 a 0,165 a 0,122 a 0,176 a 0,219 a 0,123 a Chlorofil a+b [mg g-1 św. m.] 0,771 a-d 0,905 d 0,728 a-d 0,826 bcd 0,684 ab 0,871 cd 0,716 abc 0,665 ab 0,834 bcd 0,754 a-d Karotenoidy [mg g-1 św. m.] 0,239 bc 0,258 c 0,223 bc 0,248 bc 0,203 abc 0,255 c 0,222 bc 0,155 a 0,193 ab 0,224 bc 55 Plonowanie truskawek przedstawiono na wykresie B.1. Najwyższe plony uzyskano z roślin rosnących na poletkach BioVam (242 g) oraz Alga (250 g), wobec kombinacji kontrolnej – 207,6 g/roślinę. W przeliczeniu na hektar daje to zbiory 9,6 t; 10,0 ton oraz 8,3 tony owoców. Najniższym plonowaniem odznaczały się kombinacje Serenade oraz Intraradices (odpowiednio: 180 i 155 g, czyli 7,2 oraz 6,2 tony/ha). Zastosowane preparaty wpłynęły istotnie na strukturę zbiorów w różnych terminach (Wyk. B.2). Widoczne jest pewne przyspieszenie dojrzewania owoców w kombinacjach BioVam, Serenade i H2O2. Owoce o najwyższej masie zbierano z roślin mikoryzowanych szczepionką BioVam (13,07g) oraz traktowanych ekstraktami z alg (13,47g) – Wyk. B.3. Najniższą masę owoców odnotowano po zabiegach z użyciem preparatu krzemowego BD 501 (7,66g). Wykres B.1. Średni plon truskawki w zależności od sposobu traktowania roślin/ochrony 280 260 240 [g roślina-1] 220 200 180 160 140 120 Alga IPO BIO VAM RD Kontrola A Serenade H2O2 INTRA BD501 kombinacja 56 Wykres B.2. Skumulowany plon truskawki w zależności od zastosowanego traktowania/ochrony roślin 30000 19.07.2016 [g/kombinacja] 25000 15.07.2016 20000 12.07.2016 15000 08.07.2016 10000 04.07.2016 5000 01.07.2016 29.06.2016 0 27.06.2016 23.06.2016 Wykres B.3. Średnia masa owoców truskawki w zależności od zastosowanego sposobu traktowania/ochrony roślin 18 16 14 [g] 12 10 8 6 4 2 Alga BioVam BD 501 Intra H2O2 IPO Kontrola A RD Olej pom. Serenade kombinacja 57 Zastosowane traktowania w istotny sposób wpłynęły na poziom ekstraktu (Tab. B.3). Za wyjątkiem ekstraktu z alg morskich wszystkie użyte kombinacje obniżyły jego poziom, a w szczególności szczepionka z Glomus Intraradices (7,4%, w porównaniu do owoców kontrolnych – 11,5%). Wszystkie też ograniczyły akumulację kwasów organicznych w owocach (zakres 0,89 – 1,24%, w porównaniu do Kontroli – 1,38%). Najwyższą smakowitością (proporcją cukrów do kwasów) charakteryzowały się owoce traktowane H2O2. Użycie szczepionki mikoryzowej (BioVam) zwiększyło zawartość związków polifenolowych w owocach (Tab. B.4). Dla innych kombinacji nie zaobserwowano takiej prawidłowości. Kombinacja ta zwiększyła także akumulację kwasu askorbinowego w truskawkach. Inne preparaty także zwiększyły koncentrację tej witaminy w owocach: Serenade, BD 501, Olej pomarańczowy oraz wyciąg z Fallopia japonica. Preparaty nie wpłynęły na całkowity potencjał antyoksydacyjny (FRAP, Tab. B.5), ani na aktywność antyrodnikową (DPPH). Traktowania istotnie zróżnicowały zawartośc kuromaniny w owocach (Wykr. B.4-B.7). Najniższą jej koncentrację oznaczono w obiekcie H2O2 (0,0799 mg g-1 s.m.), następnie kontroli – 0,0864 mg g-1 s.m.. Najwyższy poziom antocyjaniny oznaczono w roślinach opryskiwanych wyciągami z alg morskich – 0,1156 mg g-1 s.m. Najniższą zawartość kalistefiny znaleziono ponownie w obiekcie H2O2 (0,1431 mg g-1 s.m.) oraz kontroli (0,1627 mg g-1 s.m.). Natomiast owoce kontrolne zawierały najwięcej cyjanidyny (0,1191 mg g-1 s.m.) oraz pelargonidyny (0,1198 mg g-1 s.m.). Jedynie owoce z kombinacji BioVam zawierały zbliżone zawartości tych substancji. Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Tabela B.3. Średnia zawartość ekstraktu, odczyn, kwasowość oraz proporcja cukry:kwasy w owocach truskawki w zależności od sposobu traktowania (ochrony) roślin. Obiekt Kontrola IPO BioVam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestowiec Ekstrakt [°Brix] 11,47 l 11,12 j 10,37 g 7,40 a 8,60 c 11,27 jk 9,77 f 9,60 e 9,82 f 9,20 d pH 3,62 def 3,64 ef 3,50 ab 3,65 f 3,52 ab 3,64 ef 3,51 ab 3,59 cde 3,47 a 3,51 ab Kwasowość [g 100 g-1] 1,38 h 1,49 i 1,18 ef 0,89 a 0,96 ab 1,30 g 1,19 ef 1,06 bcd 1,24 fg 1,16 cdef SSC/TA 8,30 bcd 7,49 b 8,85 de 8,28 bcd 8,93 de 8,67 cde 8,29 bcd 9,14 e 7,92 bc 7,97 bc 58 Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Tabela B.4. Zawartość polifenoli oraz kwasu askorbinowego w owocach truskawki w zależności od sposobu traktowania (ochrony) roślin. Obiekt Kontrola A IPO Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestowiec Polifenole [g GAE kg-1] 19,9 a 24,7 c 23,9 bc 18,5 a 17,9 a 20,2 a 19,1 a 20,3 ab 19,4 a 18,5 a Kwas askorbinowy [mg kg-1] 368 d 430 e 579 h 54,4 a 551 g 381, d 438 e 434 d 628 j 547 g Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Tabela B.5. Całkowity potencjał antyoksydacyjny (FRAP) oraz aktywność przeciwutleniająca (DPPH) owoców truskawki w zależności od sposobu traktowania (ochrony) roślin. Obiekt Kontrola A IPO Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestowiec FRAP [mmol Fe2+ 100g-1] 211 ab 328 c 195 ab 190 ab 184 ab 209 ab 201 ab 208 ab 241 ab 199 ab DPPH % inhibicji 15 min 50,74 a 78,83 e 50,90 a 76,08 cde 55,46 abc 47,80 a 62,16 a-e 54,43 ab 65,58 a-e 45,96 a DPPH % inhibicji 30 min 71,76 a-d 97,23 ef 65,55 ab 92,51 def 70,86 a-d 60,53 a 75,89 a-e 68,49 abc 78,48 a-f 64,05 ab 59 Wykres B.4. Zawartość kuromaniny w owocach truskawki w zależności od sposobu traktowania/ochrony roślin 0,13 0,12 [mg g-1 s.m.] 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 Alga BioVam BD501 Intra H2O2 IPO Kontrola A Rdest Olej Pom Serenade kombinacja Wykres B.5. Zawartość kalistefiny w owocach truskawki w zależności od sposobu traktowania/ochrony roślin 0,7 0,6 [mg g-1 s.m.] 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Alga BioVam BD501 Intra H2O2 IPO Kontrola A Rdest Olej Pom Serenade kombinacja 60 Wykres B.6. Zawartość cyjanidyny w owocach truskawki w zależności od sposobu traktowania/ochrony roślin 0,1205 0,1200 0,1195 [mg g-1 s.m.] 0,1190 0,1185 0,1180 0,1175 0,1170 0,1165 0,1160 Intra BioVam Alga BD501 IPO H2O2 Rdest Kontrola A Serenade Olej Pom kombinacja Wykres B.7. Zawartość pelargonidyny w owocach truskawki w zależności od sposobu traktowania/ochrony roślin 0,121 [mg g-1 s.m.] 0,120 0,119 0,118 0,117 0,116 Alga BioVam BD501 Intra H2O2 IPO Kontrola A Rdest Olej Pom Serenade kombinacja 61 Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Tabela B.6. Udział owoców porażonych szarą pleśnią w momencie zbioru, po 3 i 7 dniach od zbioru w zależności od sposobu traktowania (ochrony) roślin. Obiekt Kontrola IPO BioVam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestowiec Owoce porażone zbiór [%] 2,90 c 5,10 e 0,00 a 0,00 a 0,00 a 9,20 f 0,00 a 0,00 a 4,80 e 2,20 b + 3 dni [%] 8,84 f 0,00 a 1,39 b 0,00 a 0,00 a 6,78 d 9,24 f 7,82 f 2,54 c 2,61 c +7 dni [%] 66,8 f 20,3 b 54,6 e 46,2 cd 50,8 de 83,2 h 4,84 a 55,4 e 77,5 g 77,3 g Najwyższą zdrowotność owoców (brak porażenia szarą pleśnią) odnotowano dla kombinacji ze szczepionkami mikoryzowymi, Serenade oraz traktowanych krzemem i H2O2. Najbardziej zainfekowane były truskawki z poletek opryskiwanych algami i olejkiem pomarańczowym (Tab. B.6). Odnotowano istotne różnice w mrozoodporności obiektów (Wykr. B.8). Najniższą integralność błon cytoplazmatycznych po przemrożeniu temperaturą -2°C odnotowano dla obiektu BD 501 (lt=53,3%). Z kolei po przemrożeniu bardzo niską temperaturą (-20°C) najwyższą mrozoodporność stwierdzono dla Kontroli, alg, olejku pomarańczowego oraz szczepionki BioVam (odpowiednio: 67,8; 70,9; 71,1 oraz 72,4%). Najniższą odpornością na niskie temperatury odznaczały się truskawki IPO (85,1) oraz opryskiwane ekstraktem z rdestownika (80,9%) 62 Wykres B.8. Mrozoodporność truskawek (wartość względna lt%) w zależności od zastosowanego sposobu traktowania (ochrony) roslin 1,0 0,9 0,8 0,7 [x100 %] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Alga BioVam BD 501 Intra H2O2 IPO Kontrola A Serenade Olej pom. LT _-2 LT_-10 LT_-15 LT_-20 Ocena stopnia uszkodzenia mrozem skróconych pędów truskawki w zależności od sposobu traktowania roślin. Metoda konduktometryczna. *temperatura minimalna: -20°C, It=Ct1/Ct2 × 100, gdzie Ct1 – konduktancja po przemrożeniu próbki, a Ct2 – odpowiednio, po jej zabiciu, N=160 Podstawowe parametry związku symbiotycznego pomiędzy grzybem a rośliną – mikoryzy – przedstawiono na wykresach B.9 oraz B.10. Frekwencja mikoryzowa w większości przypadków sięga 90-100%. Widoczny jest natomiast niekorzystny wpływ preparatów z algami, wody utlenionej oraz chemicznych preparatów stosowanych w trakcie Integrowanej produkcji. Także w przypadku sposobu pielęgnacji gleby odnotowano istotny wpływ kombinacje na frekwencję mikoryzową. Sposób uprawy (konwencjonalny/ekologiczny) istotnie wpłynął na frekwencję mikoryzową (64,3%/91,1%). Spośród systemów pielęgnacji gleby najniższą frekwencję odnotowano dla folii PE (52,8%). Także stosowanie kwasu octowego obniżyło wartość F(%), w tym wypadku było to 69,7%. Jednakże najważniejszą cechą mikoryzy prawidłowa jej funkcjonalność i posiadanie możliwie wielu miejsc do wymiany składników pomiędzy partnerami tworzącymi symbiozę. I tak najniższą obfitość arbuskuli odnotowano dla traktowania kwasem octowym (4,65%), następnie IPO (34,0%) i kontrolą (34,4%), a także zastosowanych włóknin. Wyższą obfitość odnotowano dla wsiewek, a najwyższą (68,3%) – dla juglonu. W przypadku stosowanych preparatów – stymulantów najniższą obfitość arbuskuli odnotowano dla alg (24,7%), a najwyższą dla sztucznej inokulacji grzybami mikoryzowymi preparatem BioVam – a=67,13%. 63 Wykres B.9. Frekwencja mikoryzowa (F%), bezwzględna intensywność mikoryzowa (m%) oraz bezwzględna obfitość arbuskul (a%) w korzeniach truskawki w zależności od sposobu traktowania (ochrony) roślin 120 110 100 90 80 [%] 70 60 50 40 30 20 10 0 Alga H2O2 Biovam IPO Kontrola A Olej Pom. RD Serenade Kombinacja F [%] m [%] a [%] Wykres B.10. Frekwencja mikoryzowa (F%), bezwzględna intensywność mikoryzowa (m%) oraz bezwzględna obfitość arbuskul (a%) w korzeniach truskawki w zależności od sposobu pielęgnacji gleby 140 120 100 [%] 80 60 40 20 0 CH3COOH Juglon IPO PE Kontrola A Kombinacja Ws. A PLA Ws. B F [%] m [%] a [%] 64 Fot 1,2. Korzenie truskawki, które nie wytworzyły mikoryzy. Fot. 3. Typowy korzeń w związku symbiotycznym – widoczne strzępki grzybów mikoryzowych. 65 Fot. 4. Struktury wezykularne (pęcherzyki) grzybów mikoryzowych. Fot. 5. Arbuskule świadczące o prawidłowym funkcjonowaniu związku symbiotycznego. 66 A V Fot. 6,7. Liczne arbuskule (A) i wezykule (V) oraz strzępki grzybów mikoryzowych w korzeniach truskawek (kombinacja Juglon) 67 Fot. 8,9. Starsze, zamierające już korzenie truskawki z licznymi strukturami mikoryzowymi 68 Fot 10,11. Bardzo wysoka obfitość wezykuli (powyżej) i arbuskuli (zdjęcie poniżej). 69 Fot. 12. Strzępka grzybni mikoryzowej wnikająca do korzenia truskawki – infekcja korzenia i początek symbiozy. 70 Zadanie badawcze B – ocena wpływu preparatów krzemowych na strukturę oraz ultrastrukturę liści Od dawna w literaturze wskazuje się na korzystne oddziaływanie krzemu na rośliny. Generalnie wzmaga on procesy życiowe roślin polepszając ich odporność na stresy biotyczne i abiotyczne, a jego rola w rolnictwie biodynamicznym już od dawna doceniona (Remer 1995). Tym niemniej mechanizm jego oddziaływania na organy roślinne nie jest do końca poznany. Stąd pokuszono się o wykonanie oceny wpływu różnych preparatów opartych na krzemie na strukturę i ultrastrukturę blaszek liściowych truskawki, jako najważniejszego organu wpływającego na potencjał plonotwórczy. W doświadczeniu obserwowano silną plazmolizę komórek epidermy górnej – z wyjątkiem traktowania kontrolnego oraz Equisetum. Najsilniejsze zmiany występowały w przypadku oprysku szkłem wodnym. Po aplikacji BD 501 i Mycosin, oprócz plazmolizy komórek skórki, w liściach stwierdzono również nieprawidłowości w rozwoju miękiszu palisadowego (deformacje komórek, pojawienie się licznych przestworów międzykomórkowych w tej warstwie). Dodatkowo, w liściach traktowanych preparatem Mycosin obserwowano wyjątkowo silne czerwone zabarwienie pochwy okołowiązkowej, które może wskazywać na gromadzenie dużej ilości fenoli w tych komórkach, a tym samym na wystąpienie stresu. Podobnie, fenole lub inne związki o zbliżonej budowie (np. garbniki) zaobserwowano w komórkach epidermy górnej liści opryskiwanych roztworem Equisetum (i tylko tu). W tym obiekcie, plazmoliza komórek skórki występowała sporadycznie. Ponadto, w mikroskopie polaryzacyjnym stwierdzono obecność kryształów w komórkach liści truskawki traktowanych szkłem wodnym, które gromadziły się przede wszystkim w pobliżu głównych wiązek przewodzących. Sporadycznie, podobne struktury obserwowano w innych obiektach. Także analiza zdjęć wykonanych za pomocą mikroskopii elektronowej wskazuje na występowanie nietypowych struktur w obrębie komórek blaszek liściowych. Zmiany ultrastrukturalne spowodowane zastosowaniem Si oraz wspomniana wcześniej akumulacja związków fenolowych, jako odpowiedź roślin wydaje się leżeć u podstaw ich mechanizmu obronnego i zwiększonej odporności na choroby i szkodniki. 71 72 73 Fot. A – F. Ultrastruktura komórek mezofilu liści truskawki. A-B. Komórki miękiszu palisadowego (A) oraz gąbczastego (B) liści traktowanych szkłem. C-D. Komórki miękiszu palisadowego (C) oraz gąbczastego (D) liści traktowanych Equisetum. E-F. Komórki miękiszu palisadowego (E) oraz gąbczastego (F) liści roślin kontrolnych. Podziałka 10 μm – komórki miękiszu palisadowego; 5 μm – komórki miękiszu gąbczastego. Oznaczenia: P- plastydy; gwiazdką (*) oznaczono ziarna skrobi zlokalizowane w chloroplastach; W- wakuola; MW- skupiska metabolitów wtórnych w wakuoli 74 Zadanie badawcze B Zastosowanie biopreparatów w celu poprawy kondycji zdrowotnej roślin – wpływ na status mineralnego odżywienia Status mineralnego odżywienia truskawki odmiany Honeyoe w doświadczeniu II scharakteryzowano poprzez oznaczenie stężeń makro- i mikroskładników w całych liściach (blaszka wraz z ogonkiem) zbieranych z każdego obiektu osobno w dwóch terminach, tj. 15 lipca oraz 1 września 2016 r. Średnie wyniki oznaczeń przedstawiono w tabelach 13 i 14 oraz na rycinach 17-23. Termin pobrania próbek materiału roślinnego do badania wpływał istotnie na zawartość potasu, siarki oraz sodu w częściach wskaźnikowych truskawki (tab.13). W drugim terminie oznaczeń średnia zawartość K, S i Na w liściach była istotnie niższa niż podczas analiz wykonanych w połowie lipca. Traktowanie roślin różnymi biopreparatami istotnie różnicowało zawartość w liściach wapnia oraz sodu. Oznaczone stężenie azotu mieściło się w granicach od 2,11% (Biovam) do 2,53 (kontrola) i nie zależało od żadnych zastosowanych w badaniach czynników. Według liczb granicznych zawartości N w liściach truskawki, stężenia te można uznać za optymalne z punktu widzenia odżywienia roślin. Za zawartość deficytową azotu uznaje się stężenie <1,5% N w s.m. (Ellis i in. 2006). Tab. 13 Zawartość makroskładników (% s.m.) i sodu (mg kg-1 s.m.) w liściach truskawki pobieranych do badań w dwóch terminach (15 lipca 2016 r. i 1 września) w doświadczeniu II (zastosowanie biopreparatów w celu poprawy kondycji zdrowotnej roślin) N P K Mg Ca S Na I 2,32 a 0,22 a 1,28 b 0,24 a 1,02 a 0,108 b 43,7 b II 2,23 a 0,21 a 0,98 a 0,25 a 0,96 a 0,095 a 9,7 a Kontrola 2,53 a 0,21 a 1,17 a 0,24 a 0,90 ab 0,102 a 14,6 ab Intradices 2,21 a 0,21 a 1,08 a 0,23 a 0,80 a 0,101 a 19,6 ab Biovam 2,11 a 0,22 a 1,19 a 0,24 a 0,97 ab 0,099 a 10,2 a Serenade 2,25 a 0,23 a 1,07 a 0,24 a 0,99 ab 0,100 a 13,3 ab BD 501 2,21 a 0,22 a 1,06 a 0,25 a 1,03 b 0,098 a 22,0 b Olej pomar. 2,38 a 0,21 a 1,11 a 0,25 a 1,05 b 0,100 a 14,2 ab Alga 2,30 a 0,23 a 1,09 a 0,27 a 0,97 ab 0,106 a 37,4 c H2O2 2,17 a 0,22 a 1,21 a 0,24 a 1,11 b 0,108 a 13,7 ab Rdestownik 2,30 a 0,21 a 1,21 a 0,24 a 1,07 b 0,101 a 15,7 ab Czynnik Termin Obiekt NIR0,05 AxB n.i. n.i. n.i. 0,042 0,196 0,016 9,39 Zawartość fosforu w liściach truskawki odmiany Honeyoe była wyrównana i nie zależała od różnych sposobów traktowania roślin i terminów pobrania próbek roślinnych do analiz. Oznaczono od 0,21% do 0,23% P w s.m. (tab.13). Wykazaną zawartość fosforu w liściach truskawki należy uznać za niską, 75 biorąc pod uwagę zakres optymalny, który według Ullio (2010) zawiera się w przedziale 0,3-0,5% P w s.m. Stężenie potasu w liściach truskawki w przeprowadzonym eksperymencie było także niskie, tj. poniżej zakresu optymalnego 1,5-2,5% K w s.m. (Ullio 2010). W I terminie analiz średnia zawartość K w liściach wynosiła 1,28% K w s.m., i była istotnie wyższa niż w II terminie, w którym oznaczono średnio 0,98% K w s.m. Sposób traktowania nie różnicował istotnie stężeń tego składnika w liściach, oznaczono od 1,06% K (BD 501) do 1,19% K w s.m. (Biovam). Średnia zawartość magnezu w częściach wskaźnikowych była generalnie niska, tj. poniżej zakresu optymalnego dla truskawki 0,4-0,6% Mg w s.m. podawanego przez Ellis i in. (2010), i nie zależała od terminu pobrania próbek do analiz ani sposobu traktowania roślin. Oznaczone stężenie zawierało się pomiędzy 0,23% (Intradices) a 0,27% Mg w s.m. (Alga). Biorąc pod uwagę, że częścią wskaźnikową były całe liście wraz z ogonkiem można przyjąć wartości krytyczne cytowane przez Campbell i Miner (2000), które zakres optymalny szacują w przedziale 2,5-4,5% Mg s.m. Wówczas niektóre średnie wartości mieszczą się w granicach optymalnych (II termin, BD 501, olej pom. Alga), a niektóre w suboptymalnym (kontrola, rośliny szczepione mikroorganizmami). 0,34 15 lipca 1 września 0,32 0,30 % Mg w s.m. 0,28 0,26 0,24 0,22 0,20 0,18 0,16 0,14 Kontrola B Biovam BD 501 Alga Rdest. Intradices Serenade Olej pom. H2O2 Obiekt Ryc. 17 Zawartość magnezu w liściach truskawki (% s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i zastosowanych biopreparatów (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 0,042) Wykazano współdziałanie terminu oraz sposobu traktowania roślin w przypadku zawartość Mg w liściach (ryc. 17). W roślinach kontrolnych oraz traktowanych biodynamicznym preparatem krzemionkowym BD 501 w II terminie analiz (1 wrzesień) oznaczone stężenie Mg w liściach było istotnie wyższe niż w I terminie. Podobną tendencję wzrostową obserwowano także w kombinacji, w 76 której zastosowano szczepienie przy użyciu preparatu Intradices, preparat Serenade oraz olej pomarańczowy. W pozostałych obiektach widoczna była tendencja do obniżania się zawartości magnezu w liściach w II terminie (ryc. 17). Zawartość wapnia w roślinach zależała istotnie od zastosowanych zabiegów traktowania roślin różnymi biopreparatami (tab. 13, ryc. 18). Biorąc pod uwagę liczby graniczne (Cambell i Miner 2000, Ullio 2010) oznaczone zawartości Ca w liściach truskawki, były optymalne, tj. mieściły się w przybliżeniu w zakresie 0,5-2% Ca w s.m. Najniższe średnie stężenie wapnia wykazano w liściach roślin traktowanych preparatem mikoryzowym Intradices (0,80% Ca w s.m.), chociaż nie różniło się ono statystycznie istotnie od stężenia Ca w liściach kontroli. Najwyższą średnią zawartość wapnia wykazano dla roślin traktowanych wodą utlenioną (1,1% Ca w s.m.), chociaż również stężenie to było istotnie wyższe tylko w porównaniu do obiektu z najniższą zawartością Ca, czyli Intradices. W roślinach kontrolnych zawartość wapnia w liściach rosła w II terminie analiz, co potwierdza ogólną prawidłowość stwierdzaną w badanych dotyczących starzenia się roślin (Bottoms i in. 2013.). Jednak taką prawidłowość stwierdzono tylko dla obiektu traktowanego preparatem krzemionkowym BD 501 (ryc. 18). W pozostałych obiektach doświadczenia traktowanie roślin biopreparatami skutkowało ogólnie spadkiem zawartości wapnia w liściach w II terminie (1 wrzesień). Spadek był szczególnie widoczny w obiektach ze szczepieniem roślin preparatem Biovam oraz z traktowaniem roślin H2O2. 1,5 1,4 1,3 15 lipca 1 września % Ca w s.m. 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Kontrola B Biovam BD 501 Alga Rdest. Intradices Serenade Olej pom. H2O2 Obiekt Ryc. 18 Zawartość wapnia w liściach truskawki (% s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i zastosowanych biopreparatów (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 0,196) Zawartość siarki w liściach truskawki w doświadczeniu II była niska, tj. poniżej zakresu podawanego przez Campbell i Miner (2000) jako optymalny, czyli 0,15-0,40 % S w s.m. (tab. 13). 77 Biorąc pod uwagę średnie wartości istotnie więcej siarki zawierały liście zbierane w pierwszym terminie. Sposób traktowania roślin nie wpływał istotnie na zawartość tego makroskładnika w częściach wskaźnikowych truskawki. Podobnie jak w przypadku wapnia, w liściach zbieranych z obiektu kontrolnego oraz w kombinacji z opryskiwaniami preparatem biodynamicznym BD 501 w II terminie analiz wykazano więcej siarki niż w pierwszym. W pozostałych obiektach tendencja była odwrotna z bardzo wydatnym spadkiem stężenia S w tkanakach (ryc. 19). 0,14 15 lipca 1 września 0,13 % S w s.m. 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 Kontrola B Biovam BD 501 Alga Rdest. Intradices Serenade Olej pom. H2O2 Obiekt Ryc.19 Zawartość siarki w liściach truskawki (% S w s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i zastosowanych biopreparatów (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 0,0158) Oznaczone stężenie sodu w liściach było niskie i mieściło się w zakresie od 10,2 mg Na kg-1 s.m. (Biovam) do 37,4% Na kg-1 s.m. (Alga). Istotnie wyższe stężenie sodu w liściach roślin opryskiwanych preparatem z glonów morskich prawdopodobnie tłumaczy skład chemiczny preparatu uzyskanego z roślin rosnących w środowisku morskim. Algi są m.in. bogatym źródłem potasu, sodu, jodu oraz wielu innych mikroelementów. W pierwszym terminie pobierania liści do analiz wykazano istotnie więcej tego składnika niż w drugim, który przypadał na 1 września. Ta prawidłowość była obserwowana w każdym obiekcie, ale najmniejsze i nie istotne różnice obserwowano pośród roślin opryskiwanych wodą utlenioną (H2O2) (ryc. 20.) 78 70 60 15 lipca 1 września mg Na kg-1 s.m. 50 40 30 20 10 0 -10 Kontrola B Biovam BD 501 Alga Rdest. Intradices Serenade Olej pom. H2O2 Obiekt Ryc. 20 Zawartość sodu w liściach truskawki (mg S kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i zastosowanych biopreparatów (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 9,39) W tabeli 14 zaprezentowano wyniki oznaczeń zawartości mikroelementów w liściacg truskawki w zależności od terminu pobierania liści do analiz oraz zastosowanych zabiegów z wykorzystaniem różnym biopreparatów. Wykazano istotny spadek zawartości miedzi, żelaza, molibdenu oraz cynku w liściach zbieranych do analiz w II terminie. Rosło natomiast stężenie manganu w liściach w stosunku do I terminu analiz wykonanych w połowie lipca. Tab. 14 Zawartość mikroskładników (mg kg-1 s.m.) w liściach truskawki pobieranych do badań w dwóch terminach (15 lipca 2016 r. i 1 września) w doświadczeniu II (zastosowanie biopreparatów w celu poprawy kondycji zdrowotnej roślin) B Cu Fe Mn Mo Zn I 30 a 4,5 b 90 b 37 a 1,04 b 30 b II 30 a 4,2 a 63 a 54 b 0,15 a 20 a Kontrola 28 ab 4,8 bc 92 b 55 b 0,32 a 28 c Intradices 25 a 4,7 a-c 110 d 52 bc 0,47 ab 27 bc Biovam 29 ab 4,0 a 61 a 38 a 0,71 bc 23 a Serenade 31 b 4,2 ab 68 a 43 ab 0,62 bc 25 a-c BD 501 30 b 4,2 ab 62 a 47 a-c 0,73 bc 24 ab Olej pomar. 32 b 4,1 ab 64 a 46 a-c 0,67 bc 25 a-c Alga 29 ab 4,9 c 101 c 48 a-c 0,31 a 26 a-c H2O2 33 b 4,1 ab 67 a 44 ab 0,87 c 24 a-c Rdestownik 32 b 4,0 a 63 a 38 a 0,66 bc 24 a-c Czynnik Termin Obiekt 79 Średnia zawartość boru w liściach truskawki Honeyoe była optymalna według krytycznych przedziałów określonych przez Ellis i in. (2006), tj. 25-30 mg B kg-1 s.m. i nie zależała od terminu pobrania liści do analiz. Wykazano istotne różnice w zawartości boru w częściach wskaźnikowych roślin, ale tylko pomiędzy obiektami, w których wykazano najmniejszą zawartość tego składnika 25 mg B kg-1 s.m. (Intradices) oraz najwyższą, czyli 33 mg B kg-1 s.m. (H2O2) (tab. 14). Liście roślin kontrolnych zawierały więcej boru w II terminie analiz i taką prawidłowość obserwowano także w przypadku truskawki w kombinacjach ze szczepieniem roślin preparatem Intradices, opryskiwanych preparatem biodynamicznym BD 501 oraz preparatem (Alga) (ryc. 21). W pozostałych obiektach obserwowano odwrotną tendencję. 42 40 15 lipca 1 września 38 36 mg B kg-1 s.m. 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 Kontrola B Biovam BD 501 Alga Rdest. Intradices Serenade Olej pom. H2O2 Obiekt Ryc. 21 Zawartość boru w liściach truskawki (mg B kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i zastosowanych biopreparatów (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 4,60) Oznaczona zawartość miedzi w liściach mieściła się w przedziale 3-15 mg Cu kg-1 s.m. podawanym przez Campbella i Minera (2000) za optymalny. Więcej miedzi zawierały liście analizowane w I termine (tab. 14). Istotnie więcej Cu (4,9 mg Cu kg-1 s.m.) wykazano w roślinach opryskiwanych preparatem z alg (Alga), w porównaniu do pozostałych kombinacji traktowanych różnymi biopreparatami, za wyjątkiem kontroli (4,8 mg Cu kg-1 s.m.) i obiektu ze stosowaniem szczepionki Intradices (4,7 mg Cu kg-1 s.m). Tak jak w przypadku miedzi, także średnio mniej żelaza zawierały liście analizowane w II terminie (tab. 14). Jednak na uzyskany wynik wpłynęła głównie bardzo duża różnica pomiędzy żelazem oznaczonym w I a II terminie w obiekcie kontrolnym, ze stosowaniem szczepionki Intradices oraz preparatu z alg (ryc. 22). W pozostałych obiektach różnice pomiędzy terminami były niewielkie, albo 80 obserwowano odwrotną zależność, tj. nieznaczny wzrost zawartości Fe w II terminie (BD 501 i olej pomarańczowy). Wykazano, że uzyskane średnie stężenia Fe w liściach truskawki mieściły się w zakresie przyjętym za optymalny dla tego gatunku, tj. 50-300 mg Fe kg-1 s.m. (Campbell i Miner 2000). Średnio najwięcej tego mikroskładnika zawierały liście roślin szczepionych Intradices oraz traktowane preparatem z alg. Także liście kontrolne wyróżniały się istotnie wyższym średnim stężeniem Fe w porównaniu do pozostałych obiektów doświadczenia (tab. 14). 180 15 lipca 1 września 160 mg Fe kg-1 s.m. 140 120 100 80 60 40 20 Kontrola B Biovam BD 501 Alga Rdest. Intradices Serenade Olej pom. H2O2 Obiekt Ryc. 22 Zawartość żelaza w liściach truskawki (mg Fe kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i zastosowanych biopreparatów (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt = 6,89) Zawartość manganu w częściach wskaźnikowych truskawki była optymalna, czyli w granicach określonych przez Campbella i Minera (2000) jako prawidłowe (30-300 mg Mn kg-1 s.m.) z punktu widzenia statusu mineralnego dożywienia. Istotnie wyższe stężenia Mn oznaczano w II terminie badań (tab. 14). Ta prawidłowość była wykazana dla wszystkich obiektów doświadczenia II. Najwięcej manganu zawierały liście zbierane z kontroli (55 mg Mn kg-1 s.m.), chociaż statystycznie istotne różnice wykazano tylko pomiędzy kontrolą a obiektami z najniższą zawartością manganu, tj. kombinacją ze szczepionką Biovam (38 mg Mn kg-1 s.m.) oraz opryskiwaną preparatem z rdestownika (38 mg Mn kg-1 s.m.) (tab. 14). Oznaczone stężenie molibdenu w liściach truskawki było istotnie wyższe w I terminie oznaczeń (Tab. 14, ryc. 23). Jak wynika z danych zobrazowanych na rycinie 23 największe różnice pomiędzy terminami obserwowano w kombinacji opryskiwanej wodą utlenioną a najmniejsze w obiekcie, gdzie zastosowano preparat z alg. 81 2,0 1,8 1,6 15 lipca 1 września mg Mo kg-1 s.m. 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 -0,2 -0,4 Kontrola B Biovam BD 501 Alga Rdest. Intradices Serenade Olej pom. H2O2 Obiekt Ryc. 23 Zawartość molibdenu w liściach truskawki (mg Mo kg-1 s.m.) w zależności od terminu pobrania próbek do analiz (I – 15.07.16 r.; II – 1.09.16 r.) i zastosowanych biopreparatów (NIRp=0,05 współdziałania termin x obiekt =0,254) Wykazano optymalne odżywienie truskawki cynkiem według zakresu przyjętego za optymalny za Campbell i Miner (2000), który mieści się w granicach 15-60 mg Zn kg-1 s.m. Oznaczone stężenie tego składnika w liściach wahało się w zakresie od 23 mg Zn kg-1 s.m. (Biovam) do 28 mg Zn kg-1 s.m. (kontrola) (tab. 14). W tabeli 15 przedstawiono wyniki oznaczeń składników pokarmowych w soku z truskawek zebranych osobno dla każdej kombinacji doświadczenia II. Tab. Zawartość mikroskładników (mg kg-1 św.m.) w soku z truskawek w zależności od zastosowanych biopreparatów Obiekt B Cu Fe Mn Mo Zn Kontrola 0,84 ab 0,33 ab 6,47 f 2,47 d 0,05 ab 1,17 b-d Intradices 0,81 a 0,35 a-c 4,53 d 2,16 bc 0,07 ab 1,19 cd BioVam 0,85 ab 0,32 a 2,93 a 1,77 a 0,07 b 1,01 a Serenade 0,96 c 0,41 d 2,99 a 2,08 bc 0,12 c 1,24 d BD501 0,93 bc 0,37 a-c 3,12 a 2,11 bc 0,12 c 1,06 a-c Olej pomarańczowy 0,97 c 0,39 bc 3,95 c 2,25 cd 0,10 c 1,15 a-d Alga 0,81 a 0,37 a-c 5,97 e 1,98 ab 0,04 a 1,13 a-d H2O2 0,96 c 0,36 a-c 3,76 bc 2,08 bc 0,12 c 1,04 ab Rdestownik 0,95 c 0,38 bc 3,40 ab 2,00 ab 0,10 c 1,09 a-d 82 Jak wskazują wyniki stosowanie preparatów biologicznych w istotny sposób modyfikowało skład chemiczny owoców. Zawartość boru w soku była najwyższa w stosunku do kontroli po zastosowaniu olejku pomarańczowego, a także H2O2, wyciągu z redestownika oraz po zastosowaniu mikrobiologicznego preparatu Serenade. Najwyższe stężenie miedzi i cynku wykazano w soku z owoców zebranych z roślin traktowanych preparatem Serenade. Owoce z obiektu kontrolnego wyróżniały się natomiast najwyższą zawartością żelaza. Podwyższone stężenia tego mikroelemntu wykazano także po zastosowaniu preparatu z alg oraz kombinacji z zastosowana szczepionką Intradices. Owoce zebrane z kontroli posiadały największe stężenie manganu. Najmniej Mn wykazano w soku z owoców pochodzących z obiektu, w którym rośliny szczepiono preparatem Biovam. Zawartość manganu w soku truskawkowym była mało zróżnicowana, chociaż najmniejsze ilości Mo wykazano w owocach zbieranych z kombinacji opryskiwanej preparatem z alg. 83 Zdrowotność 84 Lustracje plantacji W 2016 r. na nowo założonej plantacji truskawki na terenie Warzywniczej Stacji Doświadczalnej w Mydnikach - Katedry Roślin Warzywnych i Zielarskich UR w Krakowie nie zaobserwowano istotnych problemów związanych z wystąpieniem szkodników. Związane to było z faktem, że na terenie stacji oraz w pobliżu nie ma upraw towarowych truskawki i innych roślin jagodowych. Sadzonki truskawki użyte do nasadzeń były wolne od roztocza truskawkowa (Phytonemus pallidus), dzięki czemu nie zaobserwowano także później wystąpienia tego szkodnika w okresie wegetacji. Również nie zauważono podczas lustracji plantacji uszkodzeń liści spowodowanych żerowaniem przędziorków, zwłaszcza przędziorka chmielowca (Tetranychus urticae), oprócz kilku pojedynczych roślin pod koniec lata. Przyczyną również był brak roślin żywicielskich w pobliżu plantacji truskawki, ważnych dla obecności tych szkodników na truskawce. Podczas kwitnienia truskawki zaobserwowano tylko kilka roślin na całej plantacji, wykazujących uszkodzenia kwiatów spowodowane przez kwieciaka malinowca (Antonomus rubi), co nie stanowiło istotnego zagrożenia dla plonu truskawki. Na owocach, podczas ich zbioru tylko sporadycznie zauważono uszkodzenia owoców, będące następstwem żerowania zmiennika lucernowca (Lygus rugulipennis) czy wciornastków: wciornastka tytoniowca (Thrips tabaci) oraz wciornastka różówka (Thrips fuscipennis). Szkodliwość wciornastków ograniczana była poprzez zastosowanie niebieskich tablic lepowych. Wykorzystane na plantacji truskawki żółte tablice lepowe ograniczały przede wszystkim wystąpienie mszyc i muchówek. Muszka plamoskrzydła (Drosophila suzuki) dotychczas nie została zaobserwowana w pobliżu terenu stacji doświadczalnej, pomimo stałego monitoringu prowadzonego przez dr hab. Elżbietę WojciechowiczŻytko z Katedry Ochrony Roślin UR w Krakowie. Podczas cotygodniowej lustracji plantacji truskawki w 2016 r. nie zaobserwowano wystąpienia objawów mączniaka prawdziwego (Sphaerotheca macularis (Wallr. ex Fr.) Lind), choć patogen był obecny na innych plantacjach w gruncie i pod osłonami w okolicach Krakowa. Mączniak prawdziwy truskawki wystąpił na plantacji truskawki uprawianej na rynnach pod daszkami, zlokalizowanej w Sadowniczej Stacji Doświadczalnej Katedry Sadownictwa i Pszczelnictwa UR w Krakowie w Garlicy Murowanej. Jednak nasilenie wystąpienia patogena w poprzednim roku (2015) było znacznie większe. Natomiast na liściach truskawki zaobserwowano objawy czerwonej plamistości liści (Diplocarpon earliana (Ellis et Ev.) Wolf) oraz powszechnie występującej białej plamistości liści (Mycosphaerella fragariae (Tul.) Lindau). Ze względu na zmienne warunki pogodowe panujące w 2016, w przeciwieństwie do suchego roku 2015, zauważono dość duże nasilenie objawów szarej pleśni 85 (teleomorfa Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel, anamorfa Botrytis cinerea Pers.) zarówno na owocach jak i na liściach i ogonkach liściowych. Dotychczas na plantacji truskawki Mydnikach nie zaobserwowano objawów antraknozy liści truskawki i czarnej zgnilizny owoców truskawki powodowanej przez grzyby rodzaju Colletotrichum, a zwłaszcza organizm kwarantannowy C. acutatum J.H. Simmonds. Ocenę porażenia liści truskawki przez sprawców czerwonej oraz białej plamistości liści, a także szarej pleśni na liściach dokonywano na 400 najstarszych, w pełni wykształconych liściach w każdej kombinacji (po 100 liści w powtórzeniu x 4), posługując się 6 - stopniową skalą bonitacyjną, gdzie: 0 - rośliny zdrowe, 1 - (1-10% powierzchni liścia z objawami chorobowymi), 2 - (10 - 20% powierzchni liścia), 3 - (20 - 50% powierzchni liścia), 4 - (50 - 80% powierzchni liścia) 5 - (powyżej 80% powierzchni liścia) zgodnie z metodyką przyjętą przez Meszkę http://www.inhort.pl/files/program_wieloletni/wykaz_publikacji/obszar1/metodyka_truskawka%20%20maczniak%20prawdziwy.pdf) Z uzyskanych danych wyliczano procentowe indeksy porażenia, które poddano analizie statystycznej. W konwencjonalnej uprawie (IPO) zastosowano: 1. Rovral Aquaflo 500 SC (iprodion 500 g/1l) – 20 ml/100 m2 2. Mythos 300 SC (pyrimetanil 300 g/1l) – 25 ml/100 m2 3. Signum 33 WG (piraklostrobina 6,7%, boskalid 26,7%) - 18 g/ 5 l wody /100 m2 4. Rovral Aquaflo 500 SC (iprodion 500 g/1l) – 20 ml/100 m2 5. Switch 62,5 WG (cyprodynil 375g/1 kg, fludioksonil 250 g/1 kg) - 8 g/100m2 6. Signum 33 WG (piraklostrobina 6,7%, boskalid 26,7%) - 18 g/ 5 l wody /100 m2 86 Tabela Z.1. Zdrowotność liści – czerwiec 2016 – indeksy porażenia [%] Obiekt Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Sposób utrzymania gleby Kontrola A IPO PLA PE Włóknina Żyto Wyka Juglon CH3COOH Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestownik Czerwona plamistość liści Diplocarpon earliana (Ellis et Ev.) Wolf Biała plamistość liści Mycosphaerella fragariae (Tul.) Lindau 4,94 abc 3,22 a 5,65 abc 7,95 cd 8,31 cd 8,87 cd 6,57 abcd 9,33 cd 6,07 abcd 10,65 d 6,51 abcd 3,61 ab 7,29 bcd 8,98 cd 10,66 d 7, 51 cd 7,29 bcd 10,95 cde 4,26 a 7,64 abcd 6,28 ab 11,27 cde 7,29 abc 7,92 bcd 7,87 bcd 8,84 bcd 5,93 ab 11,64 cde 5,47 ab 5,19 ab 5,55 ab 8,25 bcd 11,99 de 13, 60 e Szara pleśń liści Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel 12,62 d 5,41 ab 9,32 bcd 11,30 bcd 8,66 bcd 11,95 cd 12,52 d 10,65 bcd 12,93 d 5,97 abc 8,98 bcd 3,37 a 8,84 bcd 12,90 d 13,10 d 13,93 d 11,30 bcd Średnie oznaczone tą samą literą w poszczególnych kolumnach nie różnią się statystycznie istotnie wg testu Duncana (α=0,05) W czerwcu zauważono istotne porażenie przez sprawców plamistości liści jak i szarej pleśni na blaszce liściowej. Prawdopodobnym źródłem grzybów powodujących plamistości mogły być sadzonki, lub zostały zawleczone z niewielkich upraw przydomowych truskawki, pobliskich gospodarstw. Natomiast stałym źródłem szarej pleśni były różnorodne warzywa uprawiane na terenie stacji. Wyniki analiz zdrowotności liści wskazują, że sposób utrzymania gleby czy zastosowana włóknina nie miały istotnego wpływu na porażenie liści przez patogeny grzybowe. Najkorzystniej na zdrowotność liści wpływała konwencjonalna integrowana ochrona truskawki dla trzech rozpatrywanych patogenów, oraz preparat Serenade ASO, przy czym istotnie skutecznie ograniczały wystąpienie białej plamistości i szarej pleśni na liściach. Natomiast Biovam i H2O2 istotnie pogarszały zdrowotność liści, rozpatrując czerwoną plamistość, chociaż równocześnie Biovam istotnie skutecznie ograniczał wystąpienie białej plamistości i szarej pleśni na liściach truskawki. Alga skutecznie ograniczał porażenie liści przez sprawcę białej plamistości. 87 Tabela Z.2. Zdrowotność liści – lipiec 2016 – indeksy porażenia [%] Obiekt Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Sposób utrzymania gleby Kontrola A IPO PLA PE Włóknina Żyto Wyka Juglon CH3COOH Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestownik Czerwona plamistość liści Diplocarpon earliana (Ellis et Ev.) Wolf Biała plamistość liści Mycosphaerella fragariae (Tul.) Lindau Szara pleśń liści Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel 6,91 abc 5,65 ab 10,65 efgh 11,95 gh 9,04 cdefg 10,30 defgh 7,98 bcde 7,23 abcd 10,30 defgh 12,32 gh 8,32 bcdef 4,97 a 7,29 abcd 11,30 fgh 13,32 h 13,99 h 10,98 efgh 14,63 c 7,30 a 10,63 b 7,92 ab 14,96 c 9,66 ab 10,65 b 10,30 b 10,58 b 8,31 ab 14,96 c 7,94 ab 9,65 ab 7,98 ab 10,33 b 14,63 c 16,31 c 13,23 bc 10,30 ab 12,92 abc 15,29 bc 15,19 bc 14,48 bc 16,15 c 14,24 bc 15,25 bc 9,98 ab 13,57 bc 8,33 a 17,30 c 16,25 c 16,20 c 16,99 c 12,32 abc Lipcowe analizy zdrowotności liści wskazują na większe zróżnicowanie wyników, choć dla Diplocarpon earliana nie wykazano istotnej skuteczności zastosowanych preparatów i sposobów uprawy. Niektóre kombinacje istotnie wpłynęły wręcz niekorzystnie w porównaniu z kontrolą: PLA, PE, żyto, CH3COOH, Biovam, BD 501, H2O2, olejek pomarańczowy i rdestownik. Rozpatrując porażenie liści przez Mycosphaerella fragariae można stwierdzić, że większość zastosowanych preparatów i sposobów uprawy ograniczało rozwój patogena na liściach oprócz kombinacji: włóknina, Intradices, olejek pomarańczowy i rdestownik. Natomiast istotnie skutecznie ograniczał porażenie liści przez sprawcę szarej pleśni tylko preparat Serenade ASO, gdy konwencjonalne chemiczne środki ochrony roślin nie wpłynęły istotnie na zdrowotność liści. 88 Tabela Z.3. Zdrowotność liści – sierpień 2016 – indeksy porażenia [%] Obiekt Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Sposób utrzymania gleby Kontrola A IPO PLA PE Włóknina Żyto Wyka Juglon CH3COOH Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestownik Czerwona plamistość liści Diplocarpon earliana (Ellis et Ev.) Wolf 14,27 bc 9,31 a 13,96 bc 15,31 bc 18,99 de 18,97 de 15,32 bc 12,66 b 20,98 e 13,93 bc 9,33 a 12,31 b 12,28 b 12,26 b 12,65 b 16,58 cd 8,66 a Biała plamistość liści Mycosphaerella fragariae (Tul.) Lindau Szara pleśń liści Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel 17,21 fg 5,66 a 12,28 de 9,66 cd 20,65 g 8,66 bc 7,62 abc 10,99 cd 14,98 ef 9,30 cd 12,28 de 8,89 bcd 8,32 abc 5,97 ab 9,96 cd 15,53 ef 15,25 ef 19,95 def 12,26 ab 16,99 cde 16,97 cde 15,19 bcd 22,63 f 21,92 ef 20,98 ef 21,28 ef 11,64 ab 15,59 bcd 9,84 a 18,98 def 17,98 cdef 20,92 ef 19,65 def 13,99 bc W sierpniu i wrześniu oprócz opadów deszczu infekcjom grzybów patogenicznych sprzyja rosa pojawiająca się na liściach nocą i wcześnie rano. Objawy chorobowe na organach roślin ulegają intensyfikacji. W sierpniu tylko zastosowanie ochrony z chemicznymi środkami ochrony roślin (IPO) oraz Intradices i rdestownika skutecznie ograniczało rozwój sprawcy czerwonej plamistości. Natomiast włóknina, żyto i CH3COOH istotnie pogarszały zdrowotność liści. Biorąc pod uwagę porażenie liści przez Mycosphaerella fragariae, większość zastosowanych sposobów uprawy i preparatów ograniczało rozwój tego patogena w porównaniu do kontroli, przy czym najskuteczniejsza była integrowana ochrona (IPO). Tylko w kombinacjach: włóknina, CH3COOH, olejek pomarańczowy i rdestownik porażenie liści było podobne jak w kontroli. Istotne ograniczenie rozwoju sprawcy szarej pleśni na liściach uzyskano stosując: Serenade ASO, integrowaną ochronę i Biovam. Również skutecznie hamował rozwój tego patogena rdestownik. 89 Tabela Z.4. Zdrowotność liści – wrzesień 2016 – indeksy porażenia [%] Obiekt Czerwona plamistość liści Diplocarpon earliana (Ellis et Ev.) Wolf Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Sposób utrzymania gleby Kontrola A IPO PLA PE Włóknina Żyto Wyka Juglon CH3COOH Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestownik 16,90 cde 9,32 a 19,29 de 20,65 efg 23,97 fg 16,98 cde 13,99 bc 16,33 cde 24,64 g 16,97 cde 15,25 cd 10,30 a 14,49 bc 15,32 cd 14,29 bc 19,97 ef 10,99 ab Biała plamistość liści Mycosphaerella fragariae (Tul.) Lindau Szara pleśń liści Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel 21,24 fg 7,30 a 15,92 def 11,32 abcd 24,31 g 12,35 bcd 11,47 abcd 11,99 bcd 14,97 cde 10,65 abcd 18,62 efg 9,60 ab 11,12 abcd 10,12 abc 10,65 abcd 17,66 ef 18,97 efg 26,97 fgh 13,96 b 19,99 cd 19,98 cd 27,65 gh 28,66 h 27,32 fgh 24,32 efgh 24,66 efgh 14,31 b 18,97 c 7,40 a 21,66 cde 19,66 cd 22,96 cdef 23,65 defg 13,62 b We wrześniu zaobserwowano istotnie korzystny wpływ ochrony integrowanej (IPO), Serenade ASO i rdestownika na ograniczenie rozwoju sprawcy czerwonej plamistości na liściach. Zastosowanie włókniny i CH3COOH istotnie pogorszyły stan zdrowotny liści w porównaniu z kontrolą. Integrowana ochrona i Serenade ASO istotnie najskuteczniej hamowały rozwój sprawcy białej plamistości na liściach. Pozostałe preparaty i sposoby uprawy również korzystnie poprawiały zdrowotność liści w porównaniu do kontroli, oprócz kombinacji: PLA, włóknina, Intradices, olejek pomarańczowy i rdestownik. Sposoby utrzymania gleby nie wpłynęły istotnie na zahamowanie rozwoju sprawcy szarej pleśni na liściach. Tylko zastosowanie PLA i PE wpłynęło korzystnie na zdrowotności liści w porównaniu z kontrolą. Również opryski roślin olejkiem pomarańczowym czy H2O2 nie miało istotnego wpływu na ograniczenie objawów szarej pleśni na liściach. Najkorzystniejszym środkiem był Serenade ASO oraz ochrona integrowana (IPO) i z wykorzystaniem rdestownika. 90 Tabela Z.5. Zdrowotność liści – październik 2016 – indeksy porażenia [%] Obiekt Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Sposób utrzymania gleby Kontrola A IPO PLA PE Włóknina Żyto Wyka Juglon CH3COOH Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestownik Czerwona plamistość liści Diplocarpon earliana (Ellis et Ev.) Wolf 28,31 ef 13,18 ab 23,19 cdef 25,52 def 31,64 f 20,67 bcde 17,67 abcd 26,14 def 27, 97 ef 23,99 cdef 21,12 bcde 12,58 a 16,10 abc 18,60 abcd 13,59 ab 28,12 ef 14,09 ab Biała plamistość liści Mycosphaerella fragariae (Tul.) Lindau Szara pleśń liści Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel 23,35 def 9,94 a 19,69 bcdef 13,68 abcd 29,25 f 12,65 abc 12,54 abc 15,55 abcd 18,05 abcde 14,94 abcd 26,13 ef 9,44 a 12.42 abc 10,82 ab 13,63 abcd 22,71 def 20,65 cdef 37,60 j 19,94 bcd 21,55 cde 25,15 defg 35,32 hij 35,69 ij 32,28 ghij 30,82 fghij 29,64 fghij 17,27 bc 23,32 cdef 8,98 a 27,32 defghi 25, 36 defg 27,82 efghi 26,99 defgh 14,78 b Pod koniec wegetacji różne sposoby utrzymania gleby nie wpłynęły istotnie na ograniczenie rozwoju sprawcy czerwonej plamistości liści truskawki, oprócz wyki. Z zastosowanych preparatów tylko Biovam, Intradices i olejek pomarańczowy nie oddziaływały korzystnie na zdrowotność liści. Pozostałe preparaty, a zwłaszcza Serenade ASO, integrowana ochrona (IPO) i H2O2 najkorzystniej hamowały rozwój Diplocarpon earliana. W tym okresie najskuteczniej ograniczały rozwój sprawcy białej plamistości liści preparaty Serenade ASO, BD 501 i integrowana ochrona (IPO). Również istotnie, w porównaniu do kontroli, oddziaływały na zdrowotność liści ściółki z: PE, żytem, wyką oraz preparat Alga. Rozwój sprawcy szarej pleśni na liściach najskuteczniej hamowały preparaty Serenade ASO i rdestownik. Pozostałe preparaty skutecznie ograniczały rozwój patogena w porównaniu do kontroli. Sposób utrzymania gleby nie wpłynął korzystnie na poprawę zdrowotności liści, oprócz kombinacji z PLA i PE. 91 Tabela Z.6. Procent porażonych owoców podczas zbioru [%] Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Sposób utrzymania gleby Obiekt Kontrola A IPO PLA PE Włóknina Żyto Wyka Juglon CH3COOH Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestownik 2,91 d 5,08 f 4,07 e 1,82 b 1,68 b 0,00 a 20,33 h 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,00 a 9,24 g 0,00 a 0,00 a 4,84 f 2,21 c Podczas zbioru owoców zaobserwowano głównie objawy szarej pleśni. Początkowo niewiele owoców wykazywało objawy mokrej zgnilizny owoców powodowanej przez grzyby rodzaju Rhizopus. Mokra zgnilizna ulegała nasileniu podczas krótkotrwałego przechowywania owoców. Podczas zbioru truskawki nie zauważono objawów porażenia przez Mycosphaerella fragarae ani objawów czarnej plamistości owoców powodowanych przez Colletotrichum spp. Analizując zdrowotność owoców podczas zbioru, można stwierdzić, że integrowana ochrona (IPO), Alga i olejek pomarańczowy oraz ściółkowanie truskawki PLA i wyką wpłynęło niekorzystnie na zdrowotność owoców w porównaniu do kontroli. Pozostałe preparaty i sposoby utrzymania gleby pozytywnie ograniczały sprawców zgnilizn owoców, w niektórych kombinacjach skuteczność była 100%. 92 Tabela Z.7. Zdrowotność korony (łodygi skróconej) i korzeni - indeksy porażenia [%] Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Sposób utrzymania gleby Obiekt Kontrola A IPO PLA PE Włóknina Żyto Wyka Juglon CH3COOH Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestownik 35,00 hi 19, 96 cde 26,95 fg 24,82 ef 22,98 def 27,74 fg 25,14 ef 10,96 a 24,33 ef 38,83 i 36,64 hi 18,37 bcd 32,33 gh 14,32 ab 35,98 hi 17,44 bc 34,50 hi Niestety, podczas analiz zdrowotności korony (łodygi skróconej) truskawki stwierdzono dość zaawansowane zgnilizny tkanki roślinnej, doprowadzające do ciemnych, prawie czarnych plam wewnątrz łodygi. Analiza mikologiczna potwierdziła dominującą rolę grzybów rodzaju Fusarium jako sprawców zamian chorobowych korony truskawki. Analiza statystyczna wyników wskazała na to, że zastosowanie preparatów Biovam, Intradices Alga H2O2 i rdestownik nieskutecznie chroniły rośliny przed infekcją patogenów doglebowych, powodujących zgniliznę korony, w porównaniu do kontroli. Natomiast najskuteczniej ograniczały rozwój sprawców zgnilizn: juglon, BD 501, olejek pomarańczowy, Serenade ASO oraz integrowana ochrona (IPO). Duży stan zaawansowania choroby łodyg u niektórych roślin wyklucza kontynuację uprawy, należy je jak najszybciej usunąć z plantacji. 93 Traktowanie roślin (ściółka z włókniny) Sposób utrzymania gleby Kontrola A IPO PLA PE Włóknina Żyto Wyka Juglon CH3COOH Biovam Intradices Serenade Alga BD 501 H2O2 Olej pomar. Rdestownik + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Trichoderma spp. Trichoderma viride Pers Rhizopus sp. Rhizopus stolonifer (Ehrenb.) Vuill., + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Rhizoctonia solani Kühn Penicillium spp. Mucor spp. Fusarium spp. Fusarium oxysporum Schltdl. Fusarium culmorum (Wm. G. Sm.) Sacc. + + + + + Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc. Epicoccum nigrum Link Cylindrocarpon didymum (Harting) Wollenw Cylindrocarpon destructans (Zinssm.) Scholten Cladosporium cladosporioides (Fresen) Vries + + + + + + + Botrytis cinerea Pers. Aspergillus niger van Tiegh. Obiekt Alternaria alternata (Fr.) Keissl. Tabela Z.8. Mikroorganizmy wyizolowane z porażonych koron (pędów skróconych) i korzeni truskawki + + + + + + + + + + + + + + + + Pod koniec okresu wegetacji oprócz analiz zdrowotności korzeni i skróconego pędu truskawki przeprowadzono także analizy laboratoryjne zbiorowisk mikroorganizmów z chorych roślin. Podczas metod inkubacyjnych na zestalonych podłożach nie wyizolowano bardzo groźnych organizmów grzybopodobnych rodzaju Phytophthora z najgroźniejszym organizmem kwarantannowym Phytophthora fragariae Hickman var. fragariae (Wilcox et Duncan). Pomimo zastosowania różnych sposobów odkażania materiału roślinnego, w tym odkażanie bezpośrednio płomieniem palnika oraz różnych podłoży, a zwłaszcza podłoża groszkowego, nie uzyskano kolonii tych organizmów. Może to być związane z tym, że truskawki były uprawiane na nowym stanowisku, a patogeny te nie były obecne na sadzonkach. 94 Podczas analiz mikologicznych nie wyizolowano także grzyba Verticillium dahliae Kleb., ale także podczas wegetacji nie zaobserwowano objawów werticiliozy na roślinach. Natomiast wyniki analiz mikologicznych chorych roślin jednoznacznie wskazują, że główną przyczyną zgnilizny korony truskawki były grzyby rodzaju Fusarium, z dominującymi gatunkami F. culmorum, F. oxysporum, F. avenaceum. Trzeba również zauważyć, że nie tylko te grzyby, ale także inne gatunki mogą wspólnie powodować zgnilizny tkanek roślinnych, zwłaszcza Rhizoctonia solani, Rhizopus spp. i Alternaria spp. Wyizolowane grzyby rodzaju Trichoderma w niektórych kombinacjach mogą być pożyteczne w ograniczaniu roli grzybów glebowych, sprawców zgnilizn podziemnych części truskawki. 95 Wnioski 96 Wnioski: Zadanie badawcze A: 1. Zastosowane wsiewki z żyta i komonicy obniżały gęstość objętościową gleby. Równocześnie zwiększały udział w glebie wodoodpornych makroagregatów o średnicach 5,0-2,5 mm . 2. Ściółkowanie gleby folią PE podnosiło w niej zawartość węgla organicznego. Zarówno ściółka z PE jak i z PLA poprawiały ogólny wskaźnik wodoodporności agregatów glebowych. 3. Sposób utrzymania gleby na plantacji truskawki wpływał istotnie na kwasowość gleby, EC oraz zasobność gleby w makroelementy. Najwyższą średnią wartość pH uzyskano dla gleby pod włókniną i z wsiewką z komonicy. Gleba nawożona według zasad IPO wyróżniała się najwyższym stężeniem rozpuszczalnych soli (EC), najwyższą zawartością fosforu, potasu i siarki. 4. Stosowanie preparatu z orzecha włoskiego (Juglonu) oraz CH3COOH, a także wsiewka z żyta obniżały odczyn gleby na plantacji truskawki. 5. Odżywienie truskawki odmiany Honeyoe była dobre w przypadku: N, P, K, S, Cu, Fe, Mo, Mn i Zn oraz niskie dla Mg, Ca i B. 6. W I terminie pobrania liści do analiz (15 lipca) oznaczono istotnie więcej Ca, Na, Fe, Mo i Zn, Natomiast liście truskawki pobrane w II terminie (1 września) zawierały więcej P, S, Cu i Mn. 7. W relacji do kontroli - zastosowanie kwasu octowego podnosiło w liściach truskawki zawartość S, Ca oraz B. Ściółka z żyta i komonicy zwiększała zawartość Ca w liściach. Uprawa współrzędna truskawki z żytem zwiększała także stężenie K i Mn w roślinach. Istotnie więcej cynku zawierały liście roślin w obiektach ściółkowanych włókniną i folią polietylenową (PE). 8. W stosunku do kontroli - sok z owoców z kombinacji ściółkowanej folią PE wyróżniał się najwyższą zawartością K, B i Cu. Natomiast wsiewka z żyta istotnie zwiększyła zawartość w soku Na. 9. Najwyższą biomasę zarówno dla części nadziemnej, jak i korzeni truskawek odnotowano dla roślin uprawianych z użyciem włókniny oraz czarnej folii PE. Najsłabszym wigorem odznaczały się rośliny rosnące na poletkach z wsiewkami komonicy oraz żyta. 10. Wysokość plonu z poletek konwencjonalnych była wyższa niż z ekologicznych. Stosowanie juglonu dało ciekawy efekt uboczny – zwiększyło plonowanie truskawek 11. Owoce konwencjonalne wykazywały niższy poziom ekstraktu i wyższą kwasowość niż organiczne. 12. Stosowanie wsiewki z komonicą oraz czarnej folii PE korzystnie wpłynęło na smak owoców. 97 13. Opryskiwanie Juglonem zwiększyło akumulację kuromaniny w owocach, natomiast brak traktowania – pelargonidyny i cyjanidyny. Istnieje zatem możliwość ingerencja w zawartości antocyjanin za pomocą dobrania odpowiedniej agrotechniki. 14. Stosowanie folii PE zwiększyło mrozoodporność truskawek. 15. Doświadczenie in vitro wykazało najwyższą skuteczność (przy jednocześnie najniższym stężeniu) ekstraktów alkoholowych i acetonowych z liści orzecha włoskiego w stężeniu 7,5%. 16. Spośród zastosowanych herbicydów najbardziej skuteczne okazały się roztwory kwasu octowego. 17. Juglon stymulował rozwój mikoryz u truskawki. Zadanie badawcze B: 1. Istotnie więcej K, S i Na oraz Cu, Fe, Zn i Mo oznaczono w liściach w połowie lipca (I termin). Traktowanie roślin różnymi biopreparatami istotnie różnicowało zawartość w liściach wapnia, sodu oraz wszystkich mikroelementów. 2. Opryskiwanie roślin wodą utlenioną skutkowało wzrostem zawartości w liściach Ca, B i Fe. Preparat z alg zwiększał stężenie w liściach Na, Cu i Fe. Szczepienie truskawki grzybami mikoryzowymi w formie szczeponki Intradices zwieszało zawartość w liściach Fe. 3. W stosunku do kontroli - zawartość B w soku z owoców była najwyższa po opryskiwaniach olejkiem pomarańczowym, a także H2O2, wyciągiem z redestownika oraz po zastosowaniu mikrobiologicznego preparatu Serenade. Serenade podnosiła także istotnie stężenie Cu i Zn w soku. 4. Wielogatunkowa szczepionka mikoryzowa BioVam zwiększyła wigor roślin, w tym także wielkość – powierzchnię przekroju poprzecznego skróconych pędów truskawki tworzących koronę, przy jednoczesnym ograniczeniu liczby tych pędów. 5. Użycie roztworu wody utlenionej do ochrony truskawki spowodowało obniżenie zawartości chlorofilu a w liściach truskawki 6. Najwyższe i zarazem największe owoce plony uzyskano z roślin rosnących na poletkach BioVam oraz Alga. 98 7. Najwyższą smakowitością (proporcją cukrów do kwasów) charakteryzowały się owoce traktowane H2O2. 8. Użycie szczepionki mikoryzowej (BioVam) zwiększyło zawartość związków polifenolowych w owocach. 9. Najniższą obfitość arbuskuli odnotowano dla roślin traktowanych algami, a najwyższą dla sztucznej inokulacji grzybami mikoryzowymi (BioVam) 10. Zmiany ultrastrukturalne spowodowane zastosowaniem preparatów krzemowych wspólnie z podwyższoną akumulacją związków polifenolowych w liściach roślin wydaje się leżeć u podstaw ich mechanizmu obronnego i zwiększonej odporności na choroby i szkodniki. 11. Podczas przeprowadzonych badań najskuteczniejszymi preparatami w ochronie liści truskawki przed najczęściej występującymi patogenami były: Serenade ASO, rdestownik i integrowana ochrona (IPO). 12. Różne sposoby utrzymania gleby zazwyczaj mniej korzystnie oddziaływały na zdrowotność liści, aniżeli większość zastosowanych preparatów, zwłaszcza w drugiej połowie okresu wegetacji. Nie dotyczy to ochrony liści przed szarą pleśnią. 13. W ochronie owoców zastosowana integrowana ochrona truskawki nieistotnie wpłynęła na ograniczenie rozwoju sprawców zgnilizn w porównaniu do kontroli. 14. Dużą skuteczność w ochronie owoców przed patogenami powodującymi zgnilizny wykazały preparaty: Serenade ASO, Biovam, Intradices, BD 501 i H2O2. Zastosowanie Juglonu, CH3COOH i ściółki z żyta do utrzymania gleby również korzystnie ograniczało zgnilizny owoców podczas ich zbiorów. 15. Obok integrowanej ochrony (IPO) najskuteczniej ograniczały rozwój sprawców zgnilizn koron (skróconych pędów) truskawek: Juglon, BD 501, olejek pomarańczowy i Serenade ASO. Stan zdrowotny roślin z niektórych kombinacji niestety nie pozwala na kontynuację ich uprawy w kolejnym sezonie wegetacyjnym. 16. Podczas przeprowadzonych badań głównymi sprawcami zgnilizn koron truskawek z różnych kombinacji były grzyby rodzaju Fusarium. 17. W celu dokładniejszej oceny przydatności zastosowanych preparatów i sposobów utrzymania gleby do ochrony truskawki w uprawie gruntowej należy powtórzyć badania w kolejnym okresie wegetacji. 99 Działalność upowszechnieniowa 100 Działalność upowszechnieniowa W trakcie realizacji projektu doświadczenie polowe było prezentowane studentom studiów dziennych oraz zaocznych Wydziału Biotechnologii I Ogrodnictwa, a także studentom Podyplomowych Studiów ‘Rolnictwo Ekologiczne’ realizowanym na Wydziale Rolniczo-Ekonomicznym UR. Wyniki oraz sama plantacja przedstawiane były studentom zagranicznym przebywającym na naszej uczelni w ramach wymiany międzynarodowej (przedmiot ‘Horticulture’ – studenci z Czech, Słowacji, Hiszpanii, Turcji oraz Ghany). Stanowiło to niewątpliwą okazję do reklamy naszego rolnictwa ekologicznego. Przewiduje się opublikowanie wyników uzyskanych w trakcie prowadzenia projektu w formie publikacji naukowych, w tym w wiodących periodykach światowych poświęconych rolnictwu ekologicznemu. Planujemy także druk artykułów popularno-naukowych poświęconych problematyce upraw organicznych. Wyniki będą służyć także jako pomoc w realizacji szkoleń dla rolników ekologicznych oraz zajęć dla studentów ogrodnictwa. Wyniki badań prowadzonych w ramach projektu dostępne są na stronach Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie; adres URL: http://www.ur.krakow.pl. Planuje się także opublikowanie w sieci ogólnodostępnej instrukcji uprawy truskawek metodami ekologicznymi. 101 Aneks 102 Bibliografia Al-aghabary K., Zhu Z.J., Shi Q.H. 2004. Influence of silicon supply on chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, and antioxidative enzyme activities in tomato plants under salt stress, J. of Plant Nutr. 27: 1-15. Araki H., Shiori H., Yoichiro H., Toshiyuki H. 2009. Cover crop in tomato production in plastic high tunel. Hort. Environ. Biotechnol. 50(4): 324-328. Bacchus, G.L. 2010. An evaluation of the influence of biodynamic practices including foliar-applied silica spray on nutrient quality of organic and conventionally fertilised lettuce (Lactuca sativa L.). Bacchus, G.L. 2010. An evaluation of the influence of biodynamic practices including foliar-applied silica spray on nutrient quality of organic and conventionally fertilised lettuce (Lactuca sativa L.). Badura L. 2006. Rozważania nad rolą mikroorganizmów w glebach. Zeszyty naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. 546: 13-23. Blancard D. 2012. Tomato Diseases, Identification, Biology and Control. Manson Publishing London. Bottoms T.G., Bolda M.P., Gaskell M.L., Hartz T.K. 2013. Determination of strawberry nutrient optimum ranges through Diagnosis and Recommendation Integrated System Analysis. HortTech 23(3): 312-318. Burgieł Z., Tomaszkiewicz – Potępa A., Vogt O.,Burgieł M. 2008. Fungistatyczne własności ekstraktów z nasion wybranych roślin należących do rodziny Apiaceae. Prog. in Plant Prot. / Post. w Ochr. Roślin, 48 (2): 701 – 705. Campbell C.R., Miner G.S. 2000. Strawberry, annual hill culture. In: C.R. Campbell (ed.). Reference sufficiency ranges for plant analysis in the southern region of the United States. Southern Coop. Ser. Bul. 394: 111– 112. Chamiec A. 2014. Wpływ olejku pomarańczowego na występowanie i szkodliwość Thrips tabaci Lind. na cebuli. Praca dyplomowa inżynierska. WBiO Uniwersytet Rolniczy w Krakowie. 19 ss. Dabney S.M., Delgado J.A., Reeves D. W. 2001. Using winter cover crops to improve soil and water quality. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 32(7-8): 1221-1250. Ellis. M,A. i in. 2006. Midwest Strawberry Production Guide. The Ohio State University, Bulletin 926. USA. Epstein, E. 2008. Silicon: its manifold roles in plants. Silicon in Agriculture 4th International Conference Port Edward, South Africa. Fageria N. K., Baligarb V. C., Bailey B. A. 2005. Role of cover crops in improving soil and row crop productivity. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 36 (19-20): 2733-2757. Faulkner, L.R., McElroy, F.D., 1964. Host range of northern root-knot nematode on irrigated crop plants and weeds in Washington. Plant Disease Reporter 48, 190–193. Fauteux, F., Remus-Borel, W., Menzies, J. G. Belanger, R. R. 2005. Silicon and plant disease resistance against pathogenic fungi. FEMS Microbiology Letters 249 (1): 1-6. Fotyma M., Mercik S. 1992. Chemia rolna. PWN Warszawa. Frantz J.M., Locke J.C., Sturtz D., Leisner S. 2010. Silicon in ornamental crops: detection, delivery, and function. Anais do V Simpósio Brasileiro Sobre Silicio na Agriculture, Capítulo 6, 111–134. Górski R. Kania A. 2010. Wpływ olejków kolendrowego i petitgrain na śmiertelność mszycy ziemniaczanej Aulacorthum solani (Kalt.) występującej na tytoniu. Prog. in Plant Prot. / Post. w Ochr. Roślin, 50: 1530 – 1532. Górski R. Piątek H. 2008. Skuteczność działania naturalnych olejków eterycznych w zwalczaniu przędziorka chmielowca Tetranychus urticae (Koch.) występującego na fasoli karłowej. Prog. in Plant Prot./Post. w Ochr. Roślin, 48: 1348 – 1350. Górski R. Tomczak M. 2010. Przydatność naturalnych olejków eterycznych w zwalczaniu mszycy ziemniaczanej Aulacorthum solani (Kalt.) występującej na oberżynie. Ecological Chemistry and Engineering, 17 (3): 345 – 349. Grzebisz W. 2008. Nawożenie roślin uprawnych. PWRiL, Warszawa. Grzebisz W., Gaj R., Przygocka-Cyna K. 2010. Rola składników pokarmowych w budowaniu mechanizmów odporności roślin uprawnych na presje patogenów. Progress in Plant Protection 50 (2): 517-532. Guo Z.G., Liu H.X., Tian F.P., Zhang Z.H., Wang S.M. 2006. Effect of silicon on the morphology of shoots and roots of alfalfa (Medicago sativa). Aust. J. Exp. Agric., 46, 1161–1166. Hai S. 2012. Regalia® Bioprotectant in Plant Disease Management. Outlooks on Pest Management, Vol. 23(1): 30-35. Hartwig N. L., Ammon H.U. 2002. Cover crops and living mulches. Weed Sci., 50: 688-699. 103 Hwang S.J., Park H.-M., Jeong B.R. 2005. Effects of potassium silicate on the growth of miniature rose ‘Pinocchio’ grown on rockwool and its cut flower quality. J. Japan. Soc. Hort. Sci., 74(3), 242–247. Kohlmunzer S. 2007. Farmakognozja. Podręcznik dla studentów farmacji. PZWL, Warszawa, 538-539. Koike T. S., Gladders P., Paulus O. A. 2007. Vegetable Diseases. A Colour Handbook. Manson Publishing Ltd. London. Koul O., Walia s. 2009. Comparing impacts of plant extracts and pure allelochemicals and implications for pest control. CAB Reviews 4, No. 049. Koul O., Walias S., Dhaliwal G. S. 2008. Essential Oils as Green Pesticides: Potential and Constraints. Biopestic. Int. 4: 63-84. Kryteria produkcji dla Demeter, rolnictwa biodynamicznego i pokrewnych chronionych znaków handlowych. 2010. Demeter International. Kumar V., Abdul-Baki A. A., Anderson J. D., Mattoo A. K. 2005. Cover crop residues enhance growth, improve yield, and delay leaf senescence in greenhouse-grown tomatoes. Hort. Science 40: 1307–1311. Kurzawińska H., Mazur S., Nadziakiewicz M. 2012. Biologiczna aktywność naturalnych substancji stosowanych do ochrony naci ziemniaka przed alternariozą (Alternaria spp.). Prog. in Plant Prot./Post. w Ochr. Roślin, 52: 78-81. Lazzeri L., Malaguti L., Cinti S., Ugolini L., De Nicola G.R., Bagatta M., Casadei N., D'Avino L., Matteo R., Patalano G. 2013. The brassicaceae biofumigation system for plant cultivation and defence. An Italian twentyyear experience of study and application. ActaHortic. 1005: 375-382. Leśniak. M., Pobożniak M., Pniak M. 2014. Wpływ olejku pomarańczowego oraz syntetycznego pomarańczowego aromatu na Tetranychus urticae (Koch.), Aphis phomi (Deg.) i Eriosoma lanigerum (Hasm.) Episteme 22:101-107. Liang Y., Nikolic M., Bélanger R. 2015. Silicon in Agriculture: From theory to practice . Springer. Lityński T. Jurkowska H. Grochala E. 1976. Analiza chemiczno - rolna. PWN Warszawa. Ma J.F., Miyake Y., Takahashi E. 2001. Silicon as a beneficial element for crop plants. Elsevier Science, Amsterdam. 17-39. Masatoshi H. 1998. Repellency of rosemary oil against Myzus persicae in a laboratory and in a screen house. J. Chem. Ecology, 24: 1425–1432. Masny A., Żurawicz E. 2015. Uprawa truskawki z uwzględnieniem zasad integrowanej ochrony. Plantpress, Kraków. Matt A. Rudisill M. A. Bordelon B.P., Turco R.F., Lori A. 2015. Sustaining soil quality in intensively managed high tunnel vegetable production systems: A role for green manures and chicken litter Hortsci. 50:461-468. Nair A., Carpenter B.H., Tillman J.L., Jokela D.L. 2009. Integrating cover crops in high tunel crop production. Iowa State Research Farm Progress Reports. Paper 2009. http:/lib.iastste.edu/ farms_reports/2009. Nawrocki J. 2007. Effectivenes of some substances in the control of carrot and parsley roots against fungal diseases. Comm. Appl. Biol. Sci. Ghent University, 72/4: 819-824. Nawrocki J. 2010. Wpływ preparatów użytych do zaprawiania korzeni wysadkowych na zdrowotność nasienników selera korzeniowego. Prog. in Plant Prot./Post. w Ochr. Roślin, 50(1): 240-243. Nawrocki J. 2011. Wpływ niektórych czynników agrotechnicznych na zdrowotność korzeni i grzyby zasiedlające wysadki i nasienniki wybranych odmian pietruszki korzeniowej (Petroselinum crispum (Mill.) Nyman ex A.W. Hill var. tuberosum (Bernh.) Marth. Crov.). Zesz. Nauk. UR w Krakowie, Rozprawy 475, z. 352. Nawrocki J. 2013. Skuteczność nowych preparatów w ochronie astra przed mikozami. Prog. in Plant Prot./Post. w Ochr. Roślin, 53(2): 356-359. Nowosielski O. 1988. Zasady opracowywania zaleceń nawozowych w ogrodnictwie. PWRiL. Warszawa. Obidi O.F., Adelowotan A.O., Ayoola G.A., Johnson O.O., Hassan M.O., Nwachukwu S.C. U. 2013. Antimicrobial activity on orange oil on selected pathogens. The International Journal of Biotechnology, 2(6): 113-119. Orlikowski L. B., Skrzypczak C., Wojdyła A., Jaworska-Marosz A., 2002. Wyciągi roślinne i mikroorganizmy w ochronie roślin przed chorobami. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 82: 19-32. Orlikowski L. Stępowska A. Ptaszek. M. 2015. Pythium myriotylum jako przyczyna zamierania papryki w Polsce. Prog. in Plant Prot. / Post. w Ochr. Roślin 55(3): 364-368. Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z. 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Instytut Ochrony Środowiska Warszawa. Parr M., Grossman J.M., Reberg-Horton S.C., Crozier C., Brinton C. 2013. Nitrogen cycling under roller-crimperterminated legume cover crops in North Carolina organic corn production. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 10.1080/00103624.2013.867061. Patkowska E. 2006. Effectiveness of grapefruit extract and Pythium oligandrum in the control of bean and peas pathogens. J. of Plant Prot. Research. 46, 1: 15-28. 104 Pereira Carvalho M., Zanão Júnior L.A., Saraiva Grossi J.A., Barbosa J.G. 2009. Silício melhora produção e qualidade do girassol ornamental em vaso. Ciência Rural, Santa Maria, 39(8), 2394–2399. PN-R-04031:1997. Analiza chemiczno-rolnicza gleby -- Pobieranie próbek PN-R-04032. 1998. Gleby i utwory mineralne. Pobieranie próbek i oznaczanie składu granulometrycznego. Raynaud X., Jaillard B., Paul Leadley P. 2008. Plants may alter competition by modifying nutrient bioavailability in rhizosphere: a modeling approach. Am. Naturalist, 171 (1): 44-58. Reezi S., Babalar M., Kalantari S. 2009. Silicon alleviates salt stress, decreases malondialdehyde content and affects petal color of salt stressed cut rose (Rosa xhybrida L.) ‘Hot Lady’. African J. Biotechnology, 8(8), 1502–1508. Remer, N. 1995. Laws of life in agriculture. Trans. Castellitz K., Davies B. Bio-Dynamic Farming and Gardening Association Inc. Kimberton, PA. RodríguezA., SanAndrés V., Cervera M., Redondo A., Alquézar B., Shimada T., Gadea J., Rodrigo M., Zacarías L., Palou L., López M. M., Castañera P., Peña L. 2011. The monoterpene limonene in orange peels attracts pests and microorganisms. Plant Signaling Behavior 6, 1: 1820-1823. Ruffo M. L., Bollero G. A. 2003. Modeling rye and hairy vetch residue decomposition as a function of degreedaysand decomposition-days. Agron. J. 95: 900–907. Sady W, Domagała I., Kowalska I., Lis-Krzyścin A., Ostrowska J. 1994. Przewodnik do ćwiczeń z uprawy roli i nawożenia roślin ogrodniczych. AR w Krakowie. Shrestha, A. 2009. Potential of Black Walnut (Juglans nigra) extract prodeuct (NatureCur) as a pre- and postemergece bioherbicide. Journal of sustainable agriculture. 33(8):810-822. Siwek P. 2010. Warzywa pod folią i włókniną. Hortpress sp. Z o.o.: 205 ss. Siwek P., Domagała-Świątkiewicz I., Kalisz A. 2015. The influence of degradable polymer mulches on soil properties and cucumber yield. Agrochimica 59(2): 108-123. Siwek P., Domagała-Świątkiewicz, Kalisz A. 2014. Raport z badań Intensywne zmianowanie w ekologicznej uprawie roślin warzywnych w tunelach foliowych. Badania zrealizowano na podstawie decyzji Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 7.05. 2013r. Nr PKre-029-11-11/13 (656). Steenwerth K., Belina K.M. 2008. Cover crops enhance soil organic matter, carbon dynamics and microbiological function in a vineyard agroecosystem. Applied Soil Ecology, 40(2): 359-369. Sugihara Y., Ueno H., Hirata T., Komatsuzaki M. 2013. Uptake and distribution of nitrogen derived from hairy vetch used as a cover crop by tomato plant. J. Japan Soc. Hort. Sci. 82: 30-39. Toresano-Sánchez F., Díaz-Pérez M., Diánez-Martínez F., Camacho-Ferre F., 2010. Effect of the application of monosilicic acid on the production and quality of triploid watermelon. J. Plant Nutr., 33(10), 1411–1421. Trenholm L.E., Datnoff L.E., Nagata R.T. (2004). Influence of silicon on drought and shade tolerance of St. Augustinegrass. HortTechnology, 14, 487–490. Tyburski J., Żakowska-Biemans S. 2007. Wprowadzenie do rolnictwa ekologicznego, Wydawnictwo SGGW, Warszawa. Ullio L. 2010. Strawberry fertiliser guide. Primefacts 941. www,industry.nsw.gov.au. Wells M.S., Reberg-Horton S.C., Smith A.N., Grossman J.M. 2013. The reduction of plant-available nitrogen by cover crop mulches and subsequent effects on soybean performance and seed interference. Agronomy Journal 105(2): 539-545. Wiese H., Nikolic M., Römheld V. 2007. Silicon in Plant Nutrition. In: The apoplast of higher plants: compartment of storage, transport and reactions. 33-47. Włodarek A., Dyki B. 2014. Nowe możliwości ochrony ogórka w uprawie pod osłonami przed mączniakiem prawdziwym (Erysiphe cichoracearum) z wykorzystaniem środków pochodzenia naturalnego. Zesz. Nauk. Instytutu Ogrodnictwa, 4, 22: 147-155. Włodarek A., Robak J. 2013. Możliwości stosowania środków pochodzenia naturalnego w ochronie sałaty w uprawie polowej i pod osłonami przed chorobami. Zesz. Nauk. Instytutu Ogrodnictwa, 4, 22: 147-155. Yoder R.E. 1936. A direct method of aggregate analysis of soils and a study of the physical nature of erosion losses. J. Am. Soc. Agron. 28, 337-351. Żurawicz E., Masny A. 2005. Uprawa truskawek w polu i pod osłonami. Wyd. Plantpress, Kraków. 105 Bibliografia do metodyk badawczych Borkowski J., Felczyńska A., Górecki R.. 2014. Wpływ nawożenia krzemem na wzrost, plon i zdrowotność pomidorów. Zesz. Nauk. Inst. Ogrod. 22: 195-202. Mazur S. 2009. Wpływ ochrony truskawki środkami naturalnymi na porażenie owoców i liści przez niektóre grzyby patogeniczne. Prog. in Plant Prot. / Post. w Ochr. Roślin 49(1): 378-382. Meszka B., Bielenin A., Poniatowska A. 2011. Rozpoznawanie występowania antraknozy truskawki (Colletotrichum acutatum) oraz identyfikacja i możliwości zwalczania sprawcy choroby. Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach http://www.inhort.pl/upload/filemanager/images/io/dok7/oferta_sad_27_2011.pdf Meszka B. 2011a. Metodyka prowadzenia obserwacji wystąpienia mączniaka prawdziwego truskawki (Sphaerotheca macularis (Wallr. ex Fr.)Lind). Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach. http://www.inhort.pl/files/program_wieloletni/wykaz_publikacji/obszar1/metodyka_truskawka%20%20maczniak%20prawdziwy.pdf Meszka B. 2011b. Metodyka prowadzenia obserwacji występowania szarej pleśni truskawki (Botrytis cinerea (de Bary) Whetzel). Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach. http://www.inhort.pl/files/program_wieloletni/wykaz_publikacji/obszar1/metodyka_truskawka%20%20szara%20plesn.pdf Meszka B. 2014c. Metodyka prowadzenia obserwacji występowania wertycyliozy truskawki (Verticillium dahliae Klebahn.). Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach. http://www.inhort.pl/files/program_wieloletni/wykaz_publikacji/obszar1/metodyka_truskawka%20%20wertycylioza.pdf Robak J., Rogowska M., Anyszka Z. 2012. Integrowana ochrona warzyw w Polsce - aktualny stan badań i wdrożeń. Prog. in Plant Prot. / Post. w Ochr. Roślin 52(4): 1210-1216. Wachowska U., Borowska J., Kwiatkowska E., Kowalska E. 2015. Biologiczne, biotechniczne i chemiczne możliwości ograniczania szarej pleśni truskawki (Botrytis cinerea). Prog. in Plant Prot. / Post. w Ochr. Roślin 55(3): 275-279. Kiraly Z., Klement Z., Solymosy F., Voros J., 1977. Fitopatologia – wybór metod badawczych. PWRiL Warszawa. Kropczyńska D.1999. Klucz do oznaczania przędziorków (Tentanychidae) występujących na roślinach uprawnych oraz drzewach i krzewach owocowych.[In:] Boczek J. (ed.) Diagnostyka szkodników roślin ich wrogów naturalnych [Diagnostics of plant pests and their naturalenemies]. Wydawnictwo SGGW, T.3. Lityński T. Jurkowska H. Grochala E. 1976. Analiza chemiczno – rolna. PWN Warszawa. Müller F.P. 1976. Mszyce - szkodniki roślin: terenowy klucz do oznaczania. Instytut Zoologii PAN, Warszawa. Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z. 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa. PN-R-04032:1998. Gleby i utwory mineralne. Pobieranie próbek i oznaczanie składu granulometrycznego. PN-EN ISO 13395:2001. Jakość wody - Oznaczanie azotu azotynowego i azotanowego oraz ich sumy metodą analizy przepływowej (CFA i FIA) z detekcją spektrometryczną. Roztropowicz S. 1985 (red.). Metodyka obserwacji i pobierania prób w doświadczeniach z ziemniakami. Instytut Ziemniaka Bonin. Sady W. 2006. Nawożenie warzyw polowych. Plantpress, Kraków. Sady W., Domagała I. Kowalska I., Lis-Krzyścin A., Ostrowska J. 1994. Przewodnik do ćwiczeń z Uprawy roli i nawożenia roślin ogrodniczych. Skrypt AR w Krakowie. Yoder R.E. 1936. A direct method of aggregate analysis of soils and a study of the physical nature of erosion losses. J. Am. Soc. Agron. 28, 337-351. Zamorski C. 1990. Materiały do zajęć specjalizacyjnych z fitopatologii. Cz. III. Zasady identyfikacji grzybów patogenicznych dla roślin. Wyd. SGGW-AR, Warszawa. 106 Fot. 1-3. Testy Lepidium – ocena in vitro skuteczności stosowania juglonu 107 108
