pełny tekst

FOLIA UNIVERSITATIS AGRICULTURAE STETINENSIS
Folia Univ. Agric. Stetin. 2007, Agric., Aliment., Pisc. Zootech. 255 (2), 101–108
Cezary PODSIADŁO, Dorota JADCZAK 1, Monika GRZESZCZUK 2
WPŁYW POZIOMU UWILGOTNIENIA GLEBY NA DYNAMIKĘ
WZROSTU I PLONOWANIA SZPINAKU NOWOZELANDZKIEGO
(TETRAGONIA EXPANSA Murr.)
THE EFFECT OF SOIL MOISTURE LEVEL ON THE DYNAMICS OF GROWTH
AND YIELDING OF NEW ZEALAND SPINACH (TETRAGONIA EXPANSA Murr.)
Zakład Produkcji Roślinnej i Nawadniania, Akademia Rolnicza, ul. Juliusza Słowackiego 17, 71-434 Szczecin
Katedra Warzywnictwa, Akademia Rolnicza, ul. Janosika 8, 71-424 Szczecin
e-mail: [email protected]
2
Pracownia Technologii Rolnej i Przechowalnictwa, Akademia Rolnicza
ul. Juliusza Słowackiego 17, 71-434 Szczecin
1
Abstract. The effect of soil moisture level (water potential 0.01 MPa and 0.03 MPa) on growth
and yielding dynamics of New Zealand spinach was determined. Control objects were plants
grown without irrigation. Within the framework of the biometrical estimation the dynamics of
plant growth was estimated. Height and diameter of plants, and the length and width of leaf
blade were measured. First measurement was conducted about 20th June, and the following
before each harvest. The crop was collected five times in 2003, and four times in 2004; the
shoots not exceeding 15 cm in length with leaves were cut. The quantity of each yield and percentage of leaf participation in New Zealand spinach yield were assessed. Used in the experiment different levels of soil moisture had a very little influence on the increase of height and diameter of New Zealand spinach plants, in comparison with the cultivation without irrigation.
There was no one clear direction in changes of leaf blade measurements according to the different levels of soil moisture used in the experiment. Moreover, after the first harvest a decrease of all measured characteristics was observed. The level of soil moisture had a significant influence on the plant yielding only in 2004. The crop collected 28th July and 3rd September was significantly higher for the level of 0.01 MPa. The level of soil moisture had no considerable influence on the leaf participation in the yield of New Zealand spinach.
Słowa kluczowe: dynamika wzrostu i plonowania, plon, szpinak nowozelandzki.
Key words: dynamics of growth and yielding, New Zealand spinach, yield.
WSTĘP
Szpinak nowozelandzki (Tetragonia expansa Murr.) jest warzywem w Polsce mało rozpowszechnionym (Jaworska i Kmiecik 1999), uprawianym głównie amatorsko w ogrodach przydomowych i działkowych (Orłowski i Kołota 1999). Pochodzi z Nowej Zelandii i Australii. Spotykany jest również w środowisku naturalnym w Japonii i Ameryce Południowej – tam też jest
warzywem znanym i często uprawianym. Szpinak nowozelandzki jest rośliną roczną, zielną,
spożywaną podobnie jak szpinak zwyczajny i posiadającą podobne do niego właściwości dietetyczne i odżywcze. Ponieważ jest on fotoperiodycznie obojętny na długość dnia i nie traci
właściwości konsumpcyjnych po zakwitnięciu, może być uprawiany w miesiącach letnich,
wówczas gdy nie jest możliwa uprawa szpinaku zwyczajnego (Fajkowska i Wolfowa 1985).
Częścią jadalną szpinaku nowozelandzkiego są liście (Ziombra 1993), ulistnione wierzchołki
pędów (Orłowski i Kołota 1999) lub całe młode rośliny ścinane tuż nad glebą (Stephens 1987).
Zdaniem Jadczak i Orłowskiego (2000) częścią jadalną szpinaku nowozelandzkiego, gwarantującą duży, dobrej jakości plon, są wierzchołki pędów o długości około 15 cm.
102
C. Podsiadło i in.
Szpinak nowozelandzki wytwarza pędy płożące się, silnie rozgałęzione. Liście ma romboidalno-trójkątne, mięsiste, grube, ciemnozielone, długości do 12 cm i szerokości do 8 cm. Należy do roślin o dużych wymaganiach cieplnych i wodnych – w warunkach suszy rośnie
wolno, wydając mały i gorszej jakości plon (Orłowski i Kołota 1999). Dotychczas brakuje
badań dotyczących potrzeb wodnych szpinaku nowozelandzkiego oraz jego reakcji na różne poziomy uwilgotnienia gleby.
Zdaniem Carsona (1980) wpływ stresu wodnego na plonowanie warzyw zależy od czasu jego trwania i intensywności, a także od fazy rozwojowej rośliny. W praktyce eksploatacyjnej nawodnień uwilgotnienie strefy korzeniowej powinno się utrzymywać w przedziale od
polowej pojemności wodnej do wilgotności stresu wodnego. W celu oszacowania rzeczywistego natężenia stresu, na jaki narażone są rośliny w środowisku, stosuje się na ogół kryteria oparte na pomiarach wilgotności gleby i analizie dystrybucji opadów.
Celem badań przedstawionych w niniejszej pracy była ocena wpływu różnych poziomów
uwilgotnienia gleby na dynamikę wzrostu i plonowania szpinaku nowozelandzkiego.
MATERIAŁ I METODY
Doświadczenie przeprowadzono w latach 2003–2004 w Stacji Doświadczalnej w Lipniku, należącej do Akademii Rolniczej w Szczecinie. Ocenie poddano wpływ różnych poziomów uwilgotnienia gleby (przy potencjale wodnym wynoszącym 0,01 MPa i 0,03 MPa)
na dynamikę wzrostu i plonowania szpinaku nowozelandzkiego. Kontrolę stanowił obiekt,
na którym szpinak nowozelandzki uprawiano bez nawadniania. Doświadczenie założono
w układzie bloków losowanych, w czterech powtórzeniach. Nawozy fosforowe i potasowe,
w ilości 70 kg P2O5⋅ha–1 oraz 150 kg K2O⋅ha–1, zastosowano w całości w czasie przygotowywania pola przed założeniem doświadczenia. Nawożenie azotowe w ilości 150 kg N⋅ha–1
wnoszono w trzech równych dawkach – przed sadzeniem roślin oraz jako nawożenie pogłówne na początku lipca i sierpnia.
Szpinak nowozelandzki uprawiano z rozsady wyprodukowanej w szklarni ogrzewanej.
Uprawę gleby i zabiegi pielęgnacyjne wykonywano zgodnie z ogólnymi zaleceniami dotyczącymi uprawy warzyw. W ramach oceny biometrycznej prześledzono dynamikę wzrostu
roślin – mierzono ich wysokość, średnicę oraz długość i szerokość blaszki liściowej. Pomiary rozpoczynano w kolejnych latach 20 oraz 21 czerwca i kontynuowano, wykonując je regularnie przed każdym zbiorem. W 2003 roku wykonano 5-krotny zbiór, natomiast w 2004
roku rośliny zbierano 4-krotnie. Zbierano ulistnione wierzchołki pędów długości 10–15 cm.
Określono wielkość plonu roślin z poszczególnych zbiorów oraz procentowy udział liści
w plonie szpinaku nowozelandzkiego.
Otrzymane wyniki odnośnie do plonowania opracowano statystycznie testem Tuckeya
dla poziomu istotności α=0,05
WYNIKI I DYSKUSJA
Dane, dotyczące przebiegu czynników kształtujących warunki atmosferyczne (średnią
temperaturę powietrza i sumę opadów) ze Stacji Doświadczalnej w Lipniku (tab. 1), wskazują na pewne zróżnicowanie pogody w latach badań.
Wpływ poziomu uwilgotnienia gleby na dynamikę...
103
Tabela 1. Średnia temperatura powietrza i suma opadów (dane ze Stacji Meteorologicznej
w Lipniku)
Table 1. Average air temperature and precipitation (data obtained from the Meteorological Station at Lipnik)
Miesiąc
Month
Maj
May
Czerwiec
June
Lipiec
July
Sierpień
August
Wrzesień
September
Dekada
10 days
1.
2.
3.
średnia
mean
1.
2.
3.
średnia
mean
1.
2.
3.
średnia
mean
1.
2.
3.
średnia
mean
1.
2.
3.
średnia
mean
Średnia temperatura
powietrza
Average
air temperature [°C]
2003
2004
13,9
12,5
16,2
15,1
12,1
11,9
14,2
Średnia
wieloletnia
Multiyear mean
1951–1980
Suma opadów
Precipitation [mm]
Średnia wieloletnia
Multiyear mean
1951–1980
2003
2004
11,5
13,5
13,9
3,3
24,3
6,1
19,7
6,0
13,8
15,5
16,0
18,3
13,0
18,0
33,7
39,5
49,8
21,4
18,7
17,5
16,7
15,3
16,0
15,7
15,8
17,0
0,5
24,5
2,4
5,3
36,1
19,6
20,2
20,8
18,2
19,2
16,0
16,2
27,4
61,0
59,2
17,1
20,8
22,0
16,8
17,8
19,0
17,7
17,8
18,3
24,9
27,1
27,1
42,2
22,8
4,8
16,3
25,7
18,2
20,0
17,9
17,9
79,1
69,8
60,2
22,1
20,5
17,7
22,3
21,0
16,3
18,9
17,5
16,3
26,0
4,0
0,9
0,0
21,7
25,5
16,8
17,9
19,1
20,1
19,9
17,6
30,9
47,2
53,8
15,2
15,3
13,0
15,1
14,6
12,0
15,1
13,5
12,4
10,2
21,2
9,7
0,0
2,1
31,4
18,2
13,5
14,2
14,5
13,9
13,7
41,1
33,5
45,9
W czerwcu 2003 roku, podczas intensywnego wzrostu roślin szpinaku nowozelandzkiego, odnotowano o 31,8 mm mniej opadu niż w wieloleciu, przy jednocześnie wyższej
o 3,0°C średniej temperaturze powietrza dla tego miesiąca. W 2004 roku w czerwcu
i sierpniu odnotowano większe sumy miesięczne opadu atmosferycznego, porównywalne
z wieloleciem. Należy jednak zwrócić uwagę na to, iż opady te były nierównomiernie rozłożone w czasie.
Wyniki pomiarów przedstawione na rys. 1 dowodzą, iż z całego okresu uprawy najwyższe były rośliny podczas pierwszego zbioru (z początku lipca). W pierwszym roku badań wysokość roślin w tym czasie wahała się od 34,7 cm na obiekcie z uwilgotnieniem wynoszącym 0,03 MPa
do 36,1 cm na obiekcie, na którym uwilgotnienie gleby utrzymywano na poziomie 0,01 MPa.
Natomiast w kolejnym roku badań wysokość roślin mierzona 10 lipca wahała się w przedziale
31,8–33,0 cm i była największa na obiekcie kontrolnym. Po pierwszym zbiorze obserwowano
znaczny spadek w wysokości roślin, szczególnie wyraźny w drugim roku prowadzenia doświadczenia. Podczas pomiaru, wykonanego 10 lipca 2004 roku (przed pierwszym zbiorem),
odnotowano także największą średnicę roślin szpinaku nowozelandzkiego, która wahała się
w przedziale od 87,5 cm na obiekcie kontrolnym do 97,2 cm na obiekcie, na którym utrzymywano uwilgotnienie gleby na poziomie 0,01 MPa (rys. 2).
104
C. Podsiadło i in.
[cm]
Rok – Year
40
Rok – Year
2003
2004
35
30
25
20
15
10
5
0
20.06
7.07
21.07
7.08
20.08
2.09
21.06
10.07
28.07
18.08
3.09
Data pomiaru – Measurement date
Poziom uwilgotnienia gleby – Level of soil hydratation
0,01 MPa
0,03 MPa
kontrola – control
Rys. 1. Wpływ uwilgotnienia gleby na dynamikę wzrostu wysokości roślin szpinaku nowozelandzkiego
Fig. 1. The effect of soil moisture level on the dynamics of height changes of New Zealand spinach plants
[cm]
Rok – Year
120
Rok – Year
2003
2004
100
80
60
40
20
0
20.06
7.07
21.07
7.08
20.08
2.09
21.06
10.07
28.07
18.08
3.09
Data pomiaru – Measurement date
Poziom uwilgotnienia gleby – Level of soil hydratation
0,01 MPa
0,03 MPa
kontrola – control
Rys. 2. Wpływ uwilgotnienia gleby na dynamikę wzrostu średnicy roślin szpinaku nowozelandzkiego
Fig. 2. The effect of soil moisture level on the dynamics of diameter changes of New Zealand spinach plants
W pierwszym roku badań największą średnicę miały natomiast rośliny mierzone 21 lipca. Nieznacznie większą średnicę miały rośliny szpinaku nowozelandzkiego uprawianego
na obiekcie z uwilgotnieniem gleby wynoszącym 0,01 MPa.
Wpływ poziomu uwilgotnienia gleby na dynamikę...
105
Według Chroboczka (1977) wysokość pędów pionowych szpinaku nowozelandzkiego
wynosi 60–90 cm, zdaniem Sarwy (2001) – 70–100 cm. Długość pędów bocznych szpinaku nowozelandzkiego według Fajkowskiej i Wolfowej (1985) może dochodzić do 1 m.
Liście szpinaku nowozelandzkiego są grube, mięsiste, proste, o kształcie romboidalnotrójkątnym, szerokości do 8 cm (Chroboczek 1977). Zdaniem Jadczak i Orłowskiego (1999)
liście mogą osiągać szerokość 5–6 cm, a długość – 4–9 cm, przy czym górne liście
są mniejsze i bardziej wydłużone niż dolne. Na podstawie danych przedstawionych na rys. 3 i 4
stwierdzono, że poziom uwilgotnienia gleby nie miał większego wpływu na wielkość liści
szpinaku nowozelandzkiego. Największe wymiary blaszki liściowej odnotowano przed
pierwszymi zbiorami. W 2003 roku szerokość blaszki liściowej wahała się w przedziale
5,0–5,7 cm, a długość – w przedziale 6,6–7,5 cm – na obiekcie, na którym wilgotność gleby
utrzymywano na poziomie 0,03 MPa. W kolejnym roku badań szerokość blaszki liściowej
szpinaku nowozelandzkiego przed pierwszym zbiorem mieściła się w przedziale od 4,8 cm
na obiekcie kontrolnym do 5,1 cm na obiekcie z uwilgotnieniem gleby wynoszącym 0,03 MPa.
[cm]
9
Rok – Year
Rok – Year
2003
2004
8
7
6
5
4
3
2
1
0
20.06
7.07
21.07
7.08
20.08
2.09
21.06
10.07
28.07
18.08
3.09
Data pomiaru – Measurement date
Poziom uwilgotnienia gleby – Level of soil hydratation
0,01 MPa
0,03 MPa
kontrola – control
Rys. 3. Wpływ uwilgotnienia gleby na dynamikę wzrostu szerokości blaszki liściowej szpinaku nowozelandzkiego
Fig. 3. The effect of soil moisture level on the dynamics of width of leaf blade changes of New Zealand spinach
Długość liścia szpinaku nowozelandzkiego wahała się natomiast od 11,1 cm przy poziomie uwilgotnienia gleby wynoszącym 0,03 MPa do 11,8 cm przy poziomie uwilgotnienia
gleby wynoszącym 0,01 MPa.
Badane w doświadczeniu poziomy uwilgotnienia gleby w uprawie szpinaku nowozelandzkiego w pierwszym roku prowadzenia badań nie miały istotnego wpływu na wielkość
poszczególnych zbiorów. Niezależnie od zastosowanych czynników doświadczenia największy zbiór uzyskano 7 sierpnia – większy o 33,4 % od pierwszego zbioru, wykonanego
9 lipca. W kolejnym roku badań zastosowane czynniki wpłynęły istotnie na wielkość plonu
zebranego 28 lipca i 3 września – plon zebrany z obiektów o poziomie uwilgotnienia gleby
wynoszącym 0,01 MPa był istotnie większy. Zdaniem Jadczak i Orłowskiego (1999) plony
szpinaku nowozelandzkiego z pierwszych zbiorów są najlepszej jakości.
106
C. Podsiadło i in.
[cm]
Rok – Year
14
Rok – Year
2003
2004
12
10
8
6
4
2
0
20.06
7.07
21.07
7.08
20.08
2.09
21.06
10.07
28.07
18.08
3.09
Data pomiaru – Measurement date
Poziom uwilgotnienia gleby – Level of soil hydratation
0,01 MPa
0,03 MPa
kontrola – control
Rys. 4. Wpływ uwilgotnienia gleby na dynamikę wzrostu długości blaszki liściowej szpinaku nowozelandzkiego
Fig. 4. The effect of soil moisture level on the dynamics of length of leaf blade changes of New Zealand spinach
Tabela 2. Wpływ uwilgotnienia gleby na dynamikę plonowania szpinaku nowozelandzkiego
Table 2. The effect of soil moisture level on the dynamics of yielding of New Zealand spinach
Poziom
uwilgotniernia gleby
Level
of soil moisture
Wielkość zbioru – Yield quantity [t.ha–1]
2003
2004
9.07
21.07
7.08
20.08
2.09
10.07
28.07
18.08
3.09
0,01 MPa
12,43
6,92
15,01
3,43
2,83
27,43
16,31
10,33
9,00
0,03 MPa
12,36
5,43
16,37
3,27
1,07
29,24
12,42
6,41
4,00
Kontrola – Control
10,73
6,05
16,03
3,63
1,45
39,39
13,65
8,00
4,69
NIRα0,05 – LSDα0,05
r.n.
r.n.
r.n.
r.n.
r.n.
r.n.
3,41
r.n.
4,30
r.n. – różnice nieistotne – non significant differences.
Tabela. 3. Wpływ uwilgotnienia gleby na udział liści w plonie szpinaku nowozelandzkiego
Table 3. The effect of soil moisture level on leaf participation in the yield of New Zealand spinach
Poziom uwilgotniernia gleby
Level of soil moisture
Udział liści w plonie – Leaf participation in the yield [%]
2003
2004
9.07
21.07
7.08
20.08
2.09
10.07
28.07
18.08
3.09
0,01 MPa
63,0
63,6
70,0
74,0
74,0
64,2
64,9
59,2
59,0
0,03 MPa
67,0
61,0
64,0
71,3
56,0
65,7
57,5
52,4
51,2
Kontrola – Control
64,0
69,1
64,8
80,0
72,0
68,3
61,5
55,7
53,6
NIRα0,05 – LSDα0,05
r.n.
r.n.
4,5
6,7
16,1
r.n.
r.n.
r.n.
5,6
r.n. – różnice nieistotne – non significant differences.
Wpływ poziomu uwilgotnienia gleby na dynamikę...
107
O jakości plonu, zdaniem Kaysa (1975), decydują takie jego cechy, jak udział liści
zżółkniętych w plonie ogółem oraz stosunek masy blaszek liściowych do masy ogonków.
Autor ww. wykazał, że te dwie cechy zmieniają się niekorzystnie wraz z wiekiem rośliny
oraz wraz ze zmniejszaniem powierzchni przypadającej na jedną roślinę. Analizując dane
przedstawiona w tab. 3 stwierdzono, że w 2003 roku poziom uwilgotnienia gleby miał istotny wpływ na udział liści w plonie szpinaku nowozelandzkiego. W czasie zbioru wykonanego 7 sierpnia istotnie większy udział liści w masie plonu stwierdzono przy poziomie uwilgotnienia gleby wynoszącym 0,01 MPa, podczas zbioru 20 sierpnia istotnie większy był
udział liści w plonie zebranym na obiekcie kontrolnym, natomiast w przypadku zbioru wykonanego 2 września istotnie większy był udział liści w plonie szpinaku przy poziomie uwilgotnienia 0,01 MPa, lecz tylko w porównaniu z obiektem przy poziomie uwilgotnienia wynoszącym 0,03 MPa. W 2004 roku tylko podczas ostatniego zbioru (3 września) stwierdzono istotnie większy udział liści w plonie szpinaku nowozelandzkiego zebranego z obiektu,
na którym uwilgotnienie gleby utrzymywano na poziomie 0,01 MPa.
WNIOSKI
1. Zastosowane w badaniach poziomy uwilgotnienia gleby przyczyniły się w niewielkim
stopniu do wzrostu wysokości i średnicy roślin szpinaku nowozelandzkiego, w porównaniu z uprawą bez nawadniania.
2. Nie stwierdzono jednoznacznego wpływu badanych w doświadczeniu czynników na
wielkość liści szpinaku nowozelandzkiego. Po pierwszym zbiorze liście ulegały znacznemu zmniejszeniu.
3. Poziom uwilgotnienia gleby tylko w 2004 roku miał istotny wpływ na wielkość plonu zebranego 28 lipca i 3 września. Istotnie większy był plon zebrany z obiektów o poziomie
uwilgotnienia gleby wynoszącym 0,01 MPa, niż plon otrzymany przy pozostałych poziomach uwilgotnienia.
4. Poziom uwilgotnienia gleby nie miał wyraźnego wpływu na udział liści w masie plonu
szpinaku nowozelandzkiego.
PIŚMIENNICTWO
Carson P.S. 1980. The biology of crop productivity. Academic Press Inc., New York.
Fajkowska H., Wolfowa K. 1985. Warzywa mało znane. PWRiL, Warszawa.
Jadczak D. Orłowski M. 1999. Wpływ stosowanych osłon na plonowanie szpinaku nowozelandzkiego. Zesz. Probl. Post. Nauk Ogrod. (466), 173–179.
Jadczak D., Orłowski M. 2000. Wpływ gęstości sadzenia i długości zbieranych pędów na plonowanie szpinaku nowozelandzkiego. Ann. UMC 8 Supll., 197–203.
Jaworska G., Kmiecik W. 1999. Content of selected mineral compounds, nitrates III and V,
and oxalates in spinach (Spinacia oleracea L.) and New Zealand spinach (Tetragonia expansa Murr.) from spring and autumn growing seasons. Electron. J. Pol. Agric. Univ., Ser. Food
Sci. Technol. 2 (2), www. ejpau.media.pl/volume2/issue2/food/art-03.html.
Kays S.J. 1975. Produktion of New Zealand spinach (Tetragonia expansa Murr.) at high plant
densities. J. Hort. Sci. 50 (2), 135–141.
108
C. Podsiadło i in.
Odmianoznawstwo roślin warzywnych. 1977. Red. E. Chroboczek. PWRiL, Warszawa, 1977.
498–500.
Orłowski M., Kołota E. 1999. Uprawa warzyw. Brasika, Szczecin.
Sarwa A. 2001. Wielki leksykon roślin leczniczych. Książka i Wiedza, Warszawa.
Stephens J. 1987. Spinach New Zealand – Tetragonia tetragonoides. Hort. Sci. Dep.,
http://edis.ifas.ulf.edu.
Ziombra M. 1993. Szpinak nowozelandzki – Tetragonia expansa [w: Warzywa mało znane i
zapomniane]. Red. M. Gapiński. PWRiL, Poznań, 122–124.