pobierz

Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu – CCCLXXXIII (2007)
SYLWESTER SMOLEŃ, WŁODZIMIERZ SADY
WPŁYW FORMY AZOTU I DOKARMIANIA DOLISTNEGO
NA ZAWARTOŚĆ KAROTENOIDÓW,
CUKRÓW ROZPUSZCZALNYCH I ZWIĄZKÓW
FENOLOWYCH W MARCHWI
Z Katedry Uprawy Roli i Nawożenia Roślin Ogrodniczych
Akademii Rolniczej im. Hugona Kołłątaja w Krakowie
ABSTRACT. Fertilization with (NH4)2SO4 and foliar nutrition lowered soluble sugar content in
carrot. Storage roots of plants fertilized with Ca(NO3)2 contained the least amount of phenolic
compounds. Foliar nutrition did not have any effect on phenolic compound concentrations in
carrot. Foliar nutrition and treatment with NH4NO3, (NH4)2SO4 or CO(NH2)2 did not affect carotenoid concentrations.
Key words: nitrogen, foliar nutrition, carrot, carotenoids, sugars, phenolic compounds
Wstęp
Nawożenie azotowe, poza plonotwórczym działaniem azotu, wpływa również na
wartość biologiczną plonu. Kształtuje ono zawartość związków odżywczych, takich jak
białek, cukrów, związków o oddziaływaniu prozdrowotnym, np. β-karotenu, związków
polifenolowych, a także tych o potencjalnym szkodliwym oddziaływaniu na organizm
konsumenta, np. azotanów (Magkos i in. 2006) czy metali ciężkich (Gębski 1998).
Celem badań było określenie wpływu nawożenia różnymi formami azotu oraz dokarmiania dolistnego na zawartość karotenoidów, cukrów rozpuszczalnych i związków
fenolowych w marchwi.
Materiał i metody
Doświadczenie wazonowe z uprawą marchwi ‘Kazan F1’ przeprowadzono w latach
2004-2005. Marchew uprawiano w pojemnikach ażurowych o wymiarach 60 × 40 × 20 cm,
Rocz. AR Pozn. CCCLXXXIII, Ogrodn. 41: 619-623
© Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu, Poznań 2007
PL ISSN 0137-1738
620
S. Smoleń, W. Sady
umieszczonych na terenie otwartym pod cieniówką. Pojemniki wypełniono gliną średnią pylastą (30% piasku, 28% pyłu, 37% iłu) o zawartości substancji organicznej
3,25%, średnio w 2004 i 2005 roku. Na podstawie wyników analiz chemicznych gleby,
zawartość przyswajalnych form składników pokarmowych utrzymywano w 1 dm3 gleby
na poziomie: 100 mg N, 80 mg P, 120 mg K, 80 mg Mg i 2000 mg Ca. Doglebowe
nawożenie azotem do wyżej wymienionego poziomu wykonywano trzy razy w ciągu
uprawy (tj. w 2004 roku – 20 kwietnia, 5 lipca i 23 sierpnia oraz w 2005 roku – 25
kwietnia, 1 lipca i 22 sierpnia).
Badaniami objęto dwa podbloki z dolistnym i bez dolistnego dokarmiania roślin.
Rośliny dokarmiano dolistnie trzykrotnie (w 2004 roku – 30 kwietnia, 6 sierpnia i 24
sierpnia oraz w 2005 roku – 28 czerwca, 1 sierpnia i 23 sierpnia), używając kolejno:
2-procentowego roztworu mocznika, 1-procentowego roztworu nawozu wieloskładnikowego Supervit R i ponownie 2-procentowego roztworu mocznika. W obrębie podbloków wyróżniono obiekty z doglebowym nawożeniem różnymi formami azotu: kontrola
(nienawożona azotem), Ca(NO3)2, NH4NO3, (NH4)2SO4 i CO(NH2)2.
W korzeniach spichrzowych marchwi oznaczono sumaryczną zawartość: związków
karotenoidowych według PN-90/A-75101.12, związków fenolowych z użyciem odczynnika Folina i Ciocalteu’a (Swain i Hillis 1959), cukrów rozpuszczalnych metodą
antronową (Yemm i Wills 1954). Obliczenia statystyczne uzyskanych wyników przeprowadzono modułem ANOVA programu Statistica 6.0 PL dla α = 0,05. Bardziej
szczegółowy opis metody prowadzenia badań przedstawiono w innej publikacji (Smoleń i in. 2006).
Wyniki i dyskusja
a
30
20
10
0
1
2
3
4
5
6
b
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
mg·100 g-1 św.m. – f.w.
40
g·100 g-1 św.m. – f.w.
mg·100 g-1 św.m. – f.w.
Współdziałanie dokarmiania dolistnego z doglebowym nawożeniem azotem nie
miało istotnego wpływu na sumaryczną zawartość związków karotenoidowych, cukrów
rozpuszczalnych i związków fenolowych w marchwi (ryc. 1).
40
c
30
20
10
0
1
2
3
4
5
Ryc. 1. Zawartość karotenoidów (a), cukrów rozpuszczalnych (b) i związków fenolowych (c)
w korzeniach spichrzowych marchwi. 1 – kontrola, 2 – Ca(NO3)2, 3 – NH4NO3, 4 – (NH4)2SO4,
5 – CO(NH2)2, □ bez dokarmiania dolistnego, ■ dokarmianie dolistne. Brak istotnego współdziałania dokarmiania dolistnego z nawożeniem na zawartość a), b) i c)
Fig. 1. Content of carotenoids (a), soluble sugars (b) and phenolics compound (c) in carrot storage roots. 1 – control, 2 – Ca(NO3)2, 3 – NH4NO3, 4 – (NH4)2SO4, 5 – CO(NH2)2, □ without
foliar nutrition, ■ with foliar nutrition. No significant co-operation of foliar nutrition with
fertilization on content of a), b) and c)
621
Wpływ formy azotu i dokarmiania dolistnego...
Nawożenie roślin (NH4)2SO4 i CO(NH2)2 przyczyniło się do istotnego zmniejszenia
zawartości cukrów rozpuszczalnych w marchwi w porównaniu z roślinami nawożonymi
Ca(NO3)2 z kontrolą. Rośliny nawożone Ca(NO3)2 charakteryzowały się istotnie mniejszą zawartością związków fenolowych w porównaniu z roślinami kontrolnymi oraz
nawożonymi innymi nawozami azotowymi. Korzenie spichrzowe roślin kontrolnych
(nienawożonych azotem) charakteryzowały się podobną zawartością związków karotenoidowych, jak korzenie roślin nawożonych poszczególnymi formami azotu nawozowego (tab. 1).
Tabela 1
Zawartość karotenoidów, cukrów rozpuszczalnych i związków fenolowych w korzeniach
spichrzowych marchwi w zależności od nawożenia i dokarmiania dolistnego
Content of carotenoids, soluble sugars and phenolics compound in the carrot storage roots
concerning soil fertilization and foliar nutrition
Forma nawozu
N-form
Suma
karotenoidów
Total carotenoids
Suma cukrów rozpuszczalnych
Total soluble sugars
Suma
fenoli
Total phenolics
compound
(mg·100 g-1 św.m. – mg·100 g-1 f.w.)
średnie dla nawożenia – means for fertilization
Kontrola – Control
30,02
4 950,68
30,15
Ca(NO3)2
26,88
4 894,40
18,51
NH4NO3
27,85
4 612,58
30,28
(NH4)2SO4
29,42
4 176,15
28,90
CO(NH2)2
29,18
4 415,06
27,68
NIR (dla nawożenia)
LSD (for fertilization)
Dokarmianie dolistne
Foliar nutrition
n.i. – n.s.
449,437
6,888
średnie dla dokarmiania dolistnego – means for foliar nutrition
Bez dokarmiania dolistnego
Without foliar nutrition
29,23
4 781,01
25,73
Dokarmianie dolistne
With foliar nutrition
28,11
4 438,54
28,48
NIR (dla dokarmiania)
LSD (for foliar nutrition)
n.i. – n.s.
284,249
n.i. – n.s.
Dokarmianie dolistne spowodowało istotne zmniejszenie zawartości cukrów, nie
miało natomiast wpływu na zawartość związków karotenoidowych i fenolowych
w marchwi (tab. 1).
622
S. Smoleń, W. Sady
Uzyskano inne wyniki badań niż Rożek i in. (2000), którzy wykazali, iż odkarmianie dolistne (mocznikiem, Mikrovitem-R lub Supervitem-R), w połączeniu ze zróżnicowaną dawką nawozów azotowych, w większości przypadków spowodowało wzrost
zawartości karotenoidów w marchwi, a także zwiększenie lub zmniejszenie zawartości
związków fenolowych w marchwi w poszczególnych obiektach doświadczenia.
Szlak metaboliczny redukcji siarczanów w roślinach wykorzystuje energię powstającą w procesie fotosyntezy (Marschner 1995). Najmniejszą zawartość cukrów w marchwi nawożonej (NH4)2SO4 można tłumaczyć tym, że te rośliny, pobierając dodatkowe
ilości SO4-2, musiały, najprawdopodobniej, znacznie więcej energii, powstającej w procesie fotosyntezy, przeznaczyć na redukcję siarczanów, zamiast na syntezę cukrów.
Wnioski
1. Nie stwierdzono istotnego wpływu współdziałania dokarmiania dolistnego z nawożeniem doglebowym azotem na zawartość związków karotenoidowych, cukrów
rozpuszczalnych i związków fenolowych w marchwi.
2. Nawożenie roślin (NH4)2SO4, CO(NH2)2 spowodowało zmniejszenie zawartości
cukrów rozpuszczalnych w marchwi w porównaniu z roślinami nawożonymi Ca(NO3)2
oraz z kontrolą. Rośliny nawożone Ca(NO3)2 zawierały najmniej związków fenolowych.
3. Nawożenie różnymi formami azotu nie miało wpływu na zawartość związków karotenoidowych w marchwi.
4. Dokarmianie dolistne przyczyniło się do zmniejszenia zawartości cukrów rozpuszczalnych, nie miało natomiast wpływu na zawartość związków karotenoidowych
i fenolowych w marchwi.
Literatura
Gębski M. (1998): Czynniki glebowe oraz nawozowe wpływające na przyswajanie metali ciężkich przez rośliny. Post. Nauk Roln. 5: 3-16.
Magkos F., Arvaniti F., Zampelas A. (2006): Organic food: buying more safety or just peace of
mind? A critical review of the literature. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 46: 23-56.
Marschner H. (1995): Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, London.
Rożek S., Sady W., Kasprzyk A. (2000): Wpływ pozakorzeniowego dokarmiania roślin na
wielkość i jakość plonu marchwi. Zesz. Nauk. AR Krak. 364, Ses. Nauk. 71: 159-162.
Smoleń S., Wojciechowska R., Sady W., Szura A. (2006): Wpływ formy azotu nawozowego
i dokarmiania dolistnego na plon i gospodarkę azotową korzeni spichrzowych marchwi (Daucus carota L.). Acta Agrophis. 7, 3, 134: 721-732.
Swain T., Hillis W.E. (1959): Phenolic constituents of Prunus domestica. I. Quantitative analysis
of phenolic constituents. J. Sci. Food Agric. 10: 63-71.
Yemm E.W., Wills A.J. (1954): The estimation of carbohydrates in plant extracts by antrone.
Biochem. J. 57: 508-514.
Wpływ formy azotu i dokarmiania dolistnego...
623
THE EFFECT OF NITROGEN FERTILIZER AND FOLIAR NUTRITION
ON THE CONTENT OF CAROTENOIDS, SOLUBLE SUGARS
AND PHENOLIC COMPOUNDS IN CARROT
Summary
The pot experiment on cultivation of carrot ‘Kazan F1’ was conducted in 2004-2005. The research comprised two sub-blocks with and without foliar nutrition. The plants received foliar
nutrition thrice: with 2% urea solution, with 1% solution of Supervit R multicomponent fertilizer
and again with 2% urea solution. Soil treatment with nitrogen applied within the sub-blocks comprised: control (unfertilized with nitrogen), Ca(NO3)2, NH4NO3, (NH4)2SO4 and CO(NH2)2. Both
foliar nutrition and fertilization with (NH4)2SO4 decreased concentrations of soluble sugars in
carrot. The storage roots of plants fertilized with Ca(NO3)2, contained the least amount of phenolic compounds. Foliar nutrition did not have any influence on phenolic compound content in
carrot. Neither foliar fertilization nor treatment with NH4NO3, (NH4)2SO4 or CO(NH2)2 affected
carotenoid concentrations.