Badania nad nawożeniem ostropestu plamistego

BADANIA NAD NAWOŻENIEM OSTROPESTU PLAMISTEGO
(Silybum marianum)
Beata Nowakowska
Opiekun naukowy dr inż. Wojciech Kozera
Koło Naukowe Chemii Rolnej,
Opiekun Koła dr inż. Barbara Murawska
Wydział Rolniczy,
Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy
1. STRESZCZENIE
Na glebie płowej właściwej przeprowadzono doświadczenie polowe, którego celem była
ocena wpływu nawożenia makro i mikroelementami na wysokość i skład chemiczny plonu
ostropestu. Stwierdzono wzrost plonu owoców w miarę zwiększenia dawki NPK. Największy
plon uzyskano stosując dawkę 325 kg NPK*ha-1. Plon wzrastał również po dolistnym
zastosowaniu mikroelementów w formie basfoliaru. Skład chemiczny plonu zmieniał się w
niewielkim stopniu pod wpływem stosowanego nawożenia. Na wzrost zawartości potasu w
owocach ostropestu wpłynęło nawożenie basfoliarem. Natomiast nawożenie dolistne
spowodowało nieznaczne obniżenie zawartości tłuszczu i sylimaryny w owocach ostropestu.
2. WSTĘP
Ostropest plamisty (Silybum marianum) jest jedną z roślin, która przeszła ze stanu
dzikiego w warunki uprawy polowej. Wykorzystywana jest w ziołolecznictwie i farmacji
pełniąc funkcje leczniczą odtruwając i regenerując komórki wątroby. Zawarte w nasionach
ostropestu związki tłuszczowe i białkowe, olejek eteryczny oraz zespół flawonolignanów
zwany sylimaryną sprawiły, że roślina ta jest cennym surowcem wykorzystywanym w
ziołolecznictwie [Kozłowski i in. 1975].
Obecnie w uprawie znajduje się około 60 gatunków ziół. Czynnikami, które
spowodowały konieczność prowadzenia hodowli roślin zielarskich są: wyczerpywanie się
zasobów stanu naturalnego, wymagania dotyczące jakości surowca czy wprowadzenia upraw
kontrolowanych. Nie bez znaczenia są też uwarunkowania ekonomiczne towarzyszące
produkcji mieszanek ziołowych. Wprowadzenie roślin leczniczych do uprawy polowej
spowodowało konieczność prowadzenia badań dotyczących między innymi agrotechniki,
zwłaszcza nawożenia, ochrony, mechanizacji oraz hodowli roślin zielarskich [Kozłowski,
Hołyńska, 1984]. Doskonalenie uprawy roślin zielarskich możliwe jest przez opracowanie
metod uprawy, które będą mogły stworzyć właściwe warunki ich rozwoju, względnie
pozwolić wyhodować odmiany odpowiednie do warunków glebowo-klimatycznych oraz
czynników agrotechnicznych. Zakłada się, że cele te można osiągnąć między innymi poprzez
kontrolowane nawożenie, które przyczyni się do wzrostu plonu oraz poprawy jego jakości.
Należy nadmienić, że w literaturze naukowej niewiele jest informacji dotyczących tego
zagadnienia. W związku z powyższym podjęto badania, których celem była ocena wpływu
nawożenia makro i mikroelementami na wysokość plonu ostropestu i jego skład chemiczny.
3. MATERIAŁ I METODY
Badania przeprowadzono w 2003 roku w oparciu o ścisłe doświadczenie
mikropoletkowe.
Doświadczenie
zostało
założone
w
Stacji
Badawczej
ATR
w
Wierzchucinku, miejscowości położonej na północny-zachód od Bydgoszczy, na skraju
Pojezierza Krajeńskiego. Poletka doświadczenia zlokalizowano na glebie płowej właściwej
wytworzonej z gliny zwałowej i zaliczanej do kompleksu żytniego dobrego. Gleba
charakteryzowała się średnią zawartością przyswajalnych form fosforu, potasu, cynku,
manganu, molibdenu i boru, a niską zasobnością w miedź i manganu.
Doświadczenie polowe wytyczono według metody losowanych podbloków split-plot
jako dwuczynnikowe, z czterema replikacjami.
Czynnikiem pierwszego rzędu (A) było zróżnicowane nawożenie NPK (n=3), które
zastosowano w następujących dawkach i fazach rozwojowych roślin:
NPK-1 ( 86kg N + 26 kg P+ 75 kg K ·ha-1) – w polifosce 6 przedsiewnie i w saletrze
amonowej pogłównie w fazie rozety liściowej.
NPK-2 ( 126 kg N + 35 kg P + 100 kg K ·ha-1) – w polifosce 6 przedsiewnie i w saletrze
amonowej pogłównie w fazie rozety liściowej.
NPK-3 ( 166 kg N + 44 kg P + 125 kg K ·ha-1) – w polifosce 6 przedsiewnie i w saletrze
amonowej pogłównie w fazie rozety liściowej.
Czynnikiem drugiego rzędu (B) było zastosowane nawożenie dolistne.
Basfoliar 36 Ex stosowano poczynając od fazy rozety liściowej, co dwa tygodnie w ilości
10+10+10 dm3·ha-1 w 400 dm3 wody. Na poletkach nie nawożonych mikroelementami
stosowano opryskiwanie równoważną ilością wody.
Przedmiotem badań była podselekcjonowana populacja ostropestu plamistego (Silybum
marianum) uprawianego w kraju [Kaźmierczak, Seidler–Łożyskowa, 1997].
Ostropest uprawiano po selerze, w drugim roku po oborniku. Zabiegi uprawowopielęgnacyjne i ochronne przeprowadzono według zaleceń agrotechnicznych dla tej rośliny.
Zbioru owoców dokonano dwuetapowo z powierzchni poletka równej 3 m2.
Z uzyskanych prób polowych pobrano średnie próby laboratoryjne, w których po uprzednim
zmieleniu i mineralizacji na mokro w kwasie siarkowym oznaczono: zawartość azotu
ogólnego metodą Kjeldahla, zawartość fosforu metodą molibdenowo wanadową, zawartość
potasu metodą spektroskopii emisyjnej. W zmielonym materiale roślinnym oznaczono:
zawartości tłuszczu metodą wagową po ekstrakcji eterowej w aparacie Soxleta, zawartości
sylimaryny metodą kolorymetryczną według PN 91/R-87019.
Analizę statystyczną wyników przeprowadzono, wykonując obliczenia analizy
wariancji dla metody split-plot w układzie doświadczenia dwuczynnikowego; dla oceny
istotności różnic wykorzystano test Tukey´a przy α =0,05, obliczając odpowiednie różnice
graniczne.
4. WYNIKI I DYSKUSJA
Kozłowski i Hołyńska [1985], na podstawie wieloletnich badań wskazują, że plon
ostropestu plamistego jest w dużym stopniu determinowany czynnikami meteorologicznymi.
Na te uwarunkowania wskazuje też Czabajska i in. [1988]. Autorzy Ci wskazują, że w
korzystnym dla wegetacji ostropestu plamistego roku uprawy można uzyskać nawet do 2 t
owoców, chociaż zwykle plon ten jest znacznie niższy. Średni plon owoców ostropestu w
przeprowadzonym doświadczeniu wyniósł 1,86 t·ha-1.
W roku 2003 roku opady w kwietniu maju i czerwcu były w rejonie badań o około
połowę niższe w porównaniu do średniej wieloletniej. Najobfitsze opady wystąpiły w lipcu i
wynosiły 106,2 mm przekraczając o 36,6 mm średnią sumę wielolecia dla tego miesiąca. W
roku badań odnotowano też w maju i czerwcu niższe niż w wieloleciu temperatury powietrza
(tab.2).
W tej sytuacji, uwzględniając mniej korzystne dla rozwoju ostropestu warunki wegetacji,
można stwierdzić że plon owoców uzyskany w doświadczeniu był stosunkowo wysoki.
Należy jednak zauważyć, że plony zebrane w badaniach Kozłowskiego i in. [1985] uzyskano
stosując maksymalnie 220 kg NPK·ha-1. W badaniach własnych wyraźnie wyższe plony
uzyskano, stosując wyższe dawki NPK (261 i 325 kg·ha-1). W przeprowadzonym
doświadczeniu przy dawce podstawowej = 183 kg NPK*ha-1 uzyskano średni plon owoców
wynoszący 1,71 t**ha-1. Podwyższenie dawki nawożenia NPK do 261 kg*ha-1 podniosło plon
do 1,89 t*ha-1, a po zastosowaniu dawki 325 kg NPK*ha-1 plon owoców wyniósł 1,99 t*ha-1.
Zwiększenie dawek NPK powyżej wielkości 200 kg NPK·ha-1 zalecanej w literaturze
[Czabajska i wsp. 1988, Kozłowski i Hołyńska 1985, Załęcki, Zdziechowski, 1975] w
badaniach własnych przynosiło zatem wyraźny wzrost plonu. Można przypuszczać, że w
związku z postępem w hodowli tej rośliny [Kaźmierczak, Seidler–Łożyskowa, 1997]
celowym jest stosowanie wyższych dawek nawożenia, tym bardziej, że nawożenie NPK nie
wykazuje wyraźnego wpływu na skład chemiczny owoców, za wyjątkiem zawartości
sylimaryny oraz fosforu i potasu.
Średnia zawartość sylimaryny w owocach ostropestu z poletek nawożonych dawką
NPK-1 wyniosła 21,28 g*kg-1. Wyższą zawartość sylimaryny oznaczono w owocach z obiektu
NPK-2 (21,90 g*kg-1), a zawartością najwyższą = 22,28 g*kg-1 charakteryzowały się owoce
ostropestu uprawianego na dawce NPK-3. Zmiany w zawartości cennych w owocach badanej
rośliny flawonolignanów nie były znaczne (odnotowano wzrost zawartości relatywnie o
4,7%), ale cenne jest, że z wyższym nawożeniem NPK uzyskano wyższy plon o dobrej jakości
(tab. 3).
Nawożenie NPK nie spowodowało wyraźnych zmian w zawartości azotu w owocach.
W wartościach średnich odnotowano w stosunku do zawartości w owocach z obiektu NPK-1
nieco wyższe zawartości azotu w owocach ostropestu z obiektów NPK-2 i NPK-3, ale różnice
te mieszczą się w granicach błędu statystycznego.
Zawartość fosforu w owocach była w większym stopniu różnicowana nawożeniem
NPK. Najwyższą, zawartością fosforu charakteryzowały się owoce z obiektów, na których
zastosowano nawożenie NPK-1 (5,5 gP*kg-1). Potwierdzoną statystycznie niższą zawartość
fosforu oznaczono w owocach ostropestu z obiektu nawożonego dawką NPK-2 (5,2 gP*kg-1).
Również zawartość potas w plonie ostropestu obniżała się wraz ze zwiększeniem
dawki nawożenia NPK. Najwyższą zawartością potasu (7,7 g*kg-1) charakteryzowały się
owoce z obiektu nawożonego NPK-1. W owocach z obiektów NPK-2 i NPK-3 stwierdzono
potwierdzone statystycznie obniżenie zawartości potasu.
Nawożenie NPK spowodowało niewielkie różnice w zawartości wapnia w owocach
ostropestu na poszczególnych obiektach. W wartościach średnich odnotowano w stosunku do
zawartości w owocach z obiektów NPK-1 NPK-2 nieznacznie wyższe zawartości wapnia w
owocach z obiektu NPK-3. Na obiekcie nawożonym NPK-3 zaznaczył się spadek zawartości
wapnia pod wpływem nawożenia Basfoliarem 36Ex w porównaniu do zawartości z obiektami
bez Basfoliaru.
Na zawartość sodu w owocach ostropestu nawożenie nie miało wyraźnego wpływu.
Podobnie zawartość tłuszczu była różnicowana w niewielkim stopniu. W wartościach
średnich dla obiektów zwiększenie dawek NPK powodowało nie potwierdzony statystycznie
wzrost zawartości tłuszczu w owocach.
W przeprowadzonych badaniach stwierdzono istotny wzrost wysokości plonu
ostropestu po zastosowaniu dolistnym mikroelementów. Okazało się, że zastosowanie
trzykrotnego oprysku roztworem wodnym Basfoliaru 36 Ex spowodowało średnio wzrost
plonu owoców o 6,7% w stosunku do kontroli nie opryskiwanej mikroelementami. Ponadto
nawożenie to spowodowało istotne zwiększenie zawartości potasu i fosforu w owocach,
natomiast nieistotne obniżenie zawartości sylimaryny. W owocach ostropestu plamistego, pod
wpływem nawożenia Basfoliarem 36 Ex zmniejszała się też zawartość tłuszczu.
5. WNIOSKI
1.
W przeprowadzonych badaniach najwyższy plon owoców ostropestu plamistego
uzyskano, stosując nawożenie NPK na poziomie 325 kg·ha-1.
2. Dolistne stosowanie mikroelementów powoduje wzrost plonu owoców ostropestu a także
zwiększenie zawartości potasu i fosforu w plonie.
3. Zastosowane nawożenie w niewielkim stopniu modyfikowało skład chemiczny owoców
ostropestu plamistego z wyjątkiem zawartości fosforu i potasu, których zawartość obniża
się pod wpływem wyższych dawek NPK.
6. PIŚMIENNICTWO
1. Czabajska W., Kaźmierczak K., Maciołowska – Ludowicz E., 1988: Wartość użytkowa
jasnych nasion ostropestu plamistego. Wiadomości zielarskie, 4 - 5, 1 – 2.
2. Kaźmierczak K., Seidler–Łożyskowa K., 1997: Silma – polska odmiana ostropestu
plamistego ( Silybum marianum L.Gaertn.). Herba Polonica, XLIII, 3, 195 –198.
3. Kozłowski J., Hołyńska M., Dedio I., 1975: Ostropest plamisty ( Silybum marianum
Gaertn. ) – nowa roślina w uprawach zielarskich. Wiadomości zielarskie, 2, 6 –8.
4. Kozłowski J., Hołyńska M., 1984: Zmiany zawartości i wydajności sylimaryny oraz plonu
owoców ostropestu plamistego ( Silybum marianum Gaertn. ) pod wpływem
zróżnicowanego nawożenia i wilgotności w doświadczeniu wazonowym. Herba Polonica,
3 – 4, 191 – 197.
5. Kozłowski J., Hołyńska M., 1985: Wpływ nawożenia mineralnego w doświadczeniu
polowym na plon owoców ostropestu plamistego (Silybum marianum Gaertn.) oraz na
zawartość i wydajność sylimaryny. Herba Polonica, 1 – 2, 51 – 59.
6. Załęcki R., Zdziechowski J., 1975: Uprawa produkcyjna ostropestu plamistego ( Sylibum
marianum (L.) Gaertn. ). Wiadomości zielarskie, 6, 1 – 2.
Tabela 1. Plon owoców ostropestu [t·ha-1, średnie z czterech replikacji]
Rok
Year
Nawożenie dolistne
Foliar fertilization
0
2003
Obiekty nawozowe
Fertilization objects
NPK1
NPK2
NPK3
1,64
1,78
1,95
Średnia
Mean
NIR
LSD
1,79
A – 0,133
B - 0,116
A·B - n.i./n.s.
B·A - n.i./n.s.
Basfoliar 36 Ex
1,78
1,93
2,02
1,91
Średnia Mean
1,71
1,86
1,99
1,85
Tabela 2. Średnia temperatura powietrza oraz suma opadów w okresie wegetacji
Wyszczególnienie
Specification
Średnia temperatura powietrza, ˚C
Mean air temperature
Średnia wieloletnia temperatura, ˚C
Multi-year mean total precipitation
Suma opadów, mm
Total precipitation
Średnia wieloletnia suma opadów, mm
Multi-year mean total precipitation
Rok
Year
IV
Miesiąc-Month
V
VI
III
VII
VIII
2003
1,5
6,4
14,4
17,6
19,2
18,4
1949
-2002
0,5
7,3
12,9
16,2
17,8
17,4
2003
11,9
18,5
18,1
30,4
106,2
17,7
1949
-2002
22,4
26,7
40,5
55,7
69,6
52,3
Tabela 3. Skład chemiczny owoców ostropestu [średnie z czterech replikacji]
Zawartość
Content
Azot
Nitrogen
[g·kg-1]
Fosfor
Phosphorus
[g·kg-1]
Potas
Potassium
[g·kg-1]
Wapń
[g·kg-1]
Sód
[g·kg-1]
Tłuszcz
Oil
[g·kg-1]
Sylimaryna
Silymarin
[g·kg-1]
Nawożenie dolistne
Foliar fertilization
0
Basfoliar 36 Ex
Średnia Mean
0
Basfoliar 36 Ex
Średnia Mean
0
Basfoliar 36 Ex
Średnia Mean
0
Basfoliar 36 Ex
Średnia Mean
0
Basfoliar 36 Ex
Średnia Mean
0
Basfoliar 36 Ex
Średnia Mean
0
Basfoliar 36 Ex
Średnia Mean
Obiekty nawozowe
Fertilization objects
NPK1
NPK2
NPK3
Średnia
Mean
NIR
LSD
24,5
24,2
25,0
24,7
25,4
24,4
25,0
24,5
A - n.i./n.s.
B - n.i./n.s.
A·B - n.i./n.s.
24,3
5,4
5,5
5,5
7,4
8,0
7,7
5,0
5,5
5,2
2,1
2,1
2,1
201,2
205,5
203,4
21,40
21,15
21,28
24,8
4,7
5,3
5,0
7,0
7,6
7,3
5,0
5,5
5,2
2,2
2,1
2,2
217,2
195,3
206,3
22,70
21,10
21,90
24,9
5,3
5,1
5,2
7,0
7,5
7,3
6,1
4,5
5,3
2,1
2,0
2,1
202,8
209,6
206,2
22,00
22,55
22,28
24,7
5,2
5,3
5,2
7,1
7,7
7,4
5,3
5,2
5,3
2,2
2,1
2,1
207,1
203,5
205,3
22,03
21,60
21,82
B·A - n.i./n.s.
A – 0,4
B – 0,2
A·B – 0,4
B·A – 0,5
A – 0,4
B – 0,4
A·B - n.i./n.s.
B·A - n.i./n.s.
A – n.i./n.s.
B – n.i./n.s.
A·B – 0,5
B·A – 0,7
A – 0,11
B – n.i./n.s.
A·B - n.i./n.s.
B·A - n.i./n.s.
A – n.i./n.s
B – n.i./n.s.
A·B – 16,7
B·A – 20,6
A – n.i./n.s
B – n.i./n.s
A·B - n.i./n.s.
B·A - n.i./n.s.