Sowa-Niedziałkowska G. - IHAR

Ziemniak Polski 2005 nr 4
29
WPŁYW TEMPERATURY PRZECHOWYWANIA
I UWARUNKOWAŃ GENETYCZNYCH NA DŁUGOŚĆ UŚPIENIA
I INTENSYWNOŚĆ KIEŁKOWANIA BULW ZIEMNIAKA
dr Genowefa Sowa-Niedziałkowska
IHAR, Oddział w Jadwisinie, 05-140 Serock
B
ezpośrednio po zbiorze bulwy ziemniaka
najczęściej nie kiełkują, ponieważ znajdują się w stanie fizjologicznego spoczynku i
nawet w warunkach sprzyjających temu procesowi nie obserwuje się wzrostu kiełków.
Jednakże po bardzo suchym i ciepłym okresie wegetacji niekiedy już w czasie zbiorów
można zaobserwować na bulwach kiełki kilkumilimetrowej długości. Oznacza to, że u
tych odmian okres spoczynku był bardzo
krótki i został zakończony już w polu, przed
wykopkami.
Okres spoczynku odznacza się zahamowaniem podziałów komórkowych, a tym samym ograniczeniem procesów życiowych do
minimum. Stan ten określany jest terminem
spoczynku bezwzględnego. Następnym etapem jest spoczynek względnego uśpienia, w
którym bulwy nie kiełkują z powodu braku
korzystnych warunków w czasie przechowywania. Ten drugi etap nazywany jest też
okresem uśpienia bulw, na który duży wpływ
wywierają temperatura i wilgotność względna powietrza w miejscach przechowywania.
Decydujący wpływ na długość okresu uśpienia przypisuje się temperaturze, która może
skracać lub wydłużać to stadium. Bulwy
znajdujące się w fazie uśpienia charakteryzują się minimalną aktywnością przemian
fizjologiczno-biochemicznych, dobrą jakością
kulinarną i przetwórczą oraz wysoką wartością odżywczą. Stąd też zadaniem przechowalnictwa jest maksymalne wydłużenie fazy
uśpienia w celu zachowania jak najdłużej
dobrej jakości bulw. Przyjmuje się, że okres
uśpienia kończy się wówczas, gdy 80% bulw
wytworzy kiełki długości 3 mm (Reust 1986).
Badania wykazały, że na długość okresu
uśpienia wpływają uwarunkowania genetyczne odmiany oraz warunki termiczno-wilgotnościowe w czasie wzrostu i przechowywania bulw (Ittersum, Scholte 1992; Struik, Wiersema 1999; Martin 2002; Sowa-Niedziałkowska 2002, 2004). Przechowy-
wanie bulw w niskich temperaturach wydłuża
ich uśpienie, wzrost kiełków jest powolniejszy, a u niektórych odmian nawet zahamowany, ale wzrasta zawartość cukrów redukujących. Jednak przechowywanie w takich
warunkach jest kosztowne. Wiąże się z wyposażeniem obiektów przechowalniczych w
agregaty chłodnicze, ponieważ nie zawsze
naturalne warunki klimatyczne mogą zapewnić pożądaną niską temperaturę. Dotyczy to
zwłaszcza miesięcy kwiecień, maj i czerwiec.
Z kolei w wyższych temperaturach okres
uśpienia bulw się skraca, tym samym proces
kiełkowania rozpoczyna się wcześniej i
wzrost kiełków jest intensywniejszy. W
związku z tym ubytki naturalne spowodowane procesami życiowymi wzrastają, gdyż
wydalanie wody przez kiełki jest intensywniejsze niż przez perydermę bulw. Jednakże
wszystkie jadalne odmiany ziemniaka, przeznaczane zarówno do bezpośredniej konsumpcji, jak i do przetwórstwa spożywczego,
wymagają wyższych temperatur przechowywania, celem utrzymania niskiej zawartości
cukrów redukujących i dobrej jakości bulw w
całym okresie przechowalniczym.
Cel pracy
Wcześniejsze badania własne wykazały, że
odmiany ziemniaka są bardzo zróżnicowane
pod względem długości okresu uśpienia, jak
również intensywności wzrostu kiełków.
Przechowywane w tych samych warunkach
wykazują zróżnicowaną skłonność do kiełkowania. Potwierdzają to wyniki badań innych autorów. Dlatego też bardzo ważne jest
poznanie uwarunkowań genetycznych nowych odmian, a także określenie wpływu
warunków przechowywania na te przemiany.
Celem pracy było scharakteryzowanie
długości uśpienia i intensywności kiełkowania bulw 26 nowych odmian ziemniaka przechowywanych w zróżnicowanych warunkach.
30
Ziemniak Polski 2005 nr 4
Materiał i metody
Skłonność do kiełkowania bulw 26 nowych
odmian ziemniaka badano w sezonach przechowalniczych 1999/2000-2003/2004. Każda
odmiana przeszła trzyletni cykl badań. Bezpośrednio po zbiorze z każdej odmiany pobierano po 20 bulw średniej wielkości i przechowywano je w ażurowych skrzyneczkach
w komorach przechowalni o temperaturze 2,
6, 8 i 10oC przy wilgotności względnej powietrza powyżej 90%. Obserwacje długości
okresu uśpienia i intensywności wzrostu
kiełków wykonywano co 10 dni. Zgodnie z
ustaleniami Sekcji Fizjologicznej EAPR (Reust 1986) za koniec uśpienia uznano czas,
gdy 80% bulw danej próby wytworzyło kiełki
długości 3 mm.
Wyniki badań przedstawiono w skali 9stopniowej, gdzie 9 oznacza wartość najbardziej pożądaną, najlepszą, a 1 – cechę najgorszą (Sowa-Niedziałkowska 2004). Na
podstawie syntetycznych opracowań i wyliczeń statystycznych określono skłonność do
kiełkowania bulw badanych odmian zarówno
pod względem długości uśpienia, jak i intensywności wzrostu kiełków w zależności od
zróżnicowanych warunków przechowywania.
Omówienie wyników
W tabeli 1 przedstawiono w skali 1-9 długość
okresu uśpienia bulw w zależności od temperatury przechowywania. Spośród wszystkich badanych odmian trzy – Barycz, Bard i
Pasja Pomorska – zakończyły swoje uśpienie najwcześniej i rozpoczęły proces kiełkowania już w październiku. Stąd też otrzymały
one najniższą ocenę 1 zarówno w temperaturze 10 i 8, jak i 6oC. Na wyróżnienie zasługują też odmiany Zebra, Aksamitka, Albatros, Fianna i Wawrzyn – o najdłuższym
okresie uśpienia. Przechowywane w temperaturze 10oC rozpoczęły one proces kiełkowania dopiero w styczniu i otrzymały ocenę
4.
Jak wynika z tabeli 1, wraz z obniżaniem
się temperatury przechowywania wydłużał
się okres uśpienia, co potwierdzają wyższe
oceny w zaproponowanej skali. Jednak
wpływ temperatury przechowywania na długość uśpienia bulw nie u wszystkich odmian
był jednakowy. Aby możliwe było prześledzenie różnic odmianowych, wyodrębniono
grupy odmian, które przechowywane w naj-
wyższej temperaturze 10oC zakończyły swoje uśpienie w tym samym czasie i otrzymały
identyczne noty. W obrębie tych grup prześledzono wpływ temperatur w badanym zakresie na zmiany długości uśpienia:
● Barycz, Bard, Pasja Pomorska, Rywal, Wolfram, Rumpel, Salto i Molli – ocena 1, bardzo krótki okres uśpienia; w temperaturze 10oC rozpoczęły kiełkowanie w październiku. Odmiany te wykazały bardzo duże
zróżnicowanie w najniższej temperaturze
przechowywania 2oC. W tej grupie jest zarówno Barycz, która cechuje się bardzo krótkim okresem uśpienia i nawet najniższa
temperatura 2oC nie może wpłynąć na jego
wydłużenie, jak i Molli, która systematycznie
wydłużała okres uśpienia wraz z obniżaniem
się temperatury. Odmiana Molli przechowywana w temperaturze 2oC rozpoczęła kiełkowanie dopiero w kwietniu i otrzymała ocenę 7. Długość okresu uśpienia pozostałych
odmian przechowywanych w 2oC wahała się
od 2 punktów w skali u odmiany Rywal do 6
u odmian Wolfram, Rumpel i Salto;
● Gabi, Wiking, Denar, Lord, Wigry,
Vineta – ocena 2. W tej grupie obniżanie
temperatury przechowywania również wpływało na wydłużenie okresu uśpienia bulw.
Ocena długości okresu uśpienia w temperaturze 2oC wahała się od 4 u Gabi do 7 u odmian Wiking, Lord, Wigry i Vineta;
● Skawa, Satina, Ditta, Danusia, Tokaj,
Cykada i Tara – ocena 3. Odmiany te wydłużały swoje uśpienie wraz z obniżaniem
się temperatury przechowywania, ale w
mniejszym stopniu niż w poprzednich grupach. Wahania w najniższej temperaturze
2oC wynosiły od 6 u odmiany Skawa do 8 u
odmian Cykada i Tara;
● Zebra, Aksamitka, Albatros, Fianna i
Wawrzyn – ocena 4. Odmiany te charakteryzowały się najdłuższym okresem uśpienia
w 10oC i również systematycznie go wydłużały wraz z obniżaniem się temperatury.
Długość uśpienia tej grupy w temperaturze
2oC została oceniona na 8. Oznacza to, że
bulwy tych odmian przechowywane w 10oC
rozpoczęły kiełkowanie w styczniu, a przechowywane w 2oC – dopiero w maju.
31
Ziemniak Polski 2005 nr 4
Tabela 1
Wpływ temperatury przechowywania na długość okresu uśpienia
bulw badanych odmian ziemniaka. Ocena w skali 9-stopniowej
Odmiana
Barycz
Bard, Pasja Pomorska
Rywal
Wolfram
Rumpel, Salto
Molli
o
10 C
1
1
1
1
1
1
Temperatura przechowywania
8oC
6oC
1
1
1
1
2
1
2
2
3
2
4
3
2oC
1
4
2
6
6
7
Gabi
Wiking
Denar
Lord
Wigry, Vineta
2
2
2
2
2
2
2
3
3
4
3
4
4
4
5
4
7
6
7
7
Skawa
Satina
Ditta
Danusia, Tokaj
Cykada, Tara
3
3
3
3
3
3
3
4
5
5
4
4
5
5
6
6
7
7
7
8
Zebra
Aksamitka, Albatros
Fianna, Wawrzyn
4
4
4
4
5
5
5
6
6
8
8
8
1 – zakończenie uśpienia w październiku
9 – zakończenie uśpienia w czerwcu
Źródło: badania własne
Z praktycznego punktu widzenia przesunięcie zakończenia uśpienia bulw pod wpływem niższej temperatury przechowywania
na okres późniejszy jest bardzo istotne, gdyż
powoduje ograniczenie intensywności procesów życiowych.
W tabeli 2 przedstawiono intensywność
wzrostu kiełków w skali 9-stopniowej. Ocenę
1 otrzymały odmiany, których przeciętna
długość kiełków w końcowym okresie przechowywania (początek kwietnia) przekroczyła 80 mm, zaś ocenę 9 – odmiany o przeciętnej długości kiełków poniżej 10 mm. Największe zróżnicowanie intensywności kiełkowania badanych odmian wystąpiło w temperaturze 8 i 10oC (ocena od 1 do 8), a najmniejsze w temperaturze 2oC (ocena 8 i 9).
Jak wynika z danych w tabeli 2, osiem odmian (na 26 testowanych) przechowywanych
w warunkach najbardziej sprzyjających procesowi kiełkowania, tzn. w temperaturze
10oC, otrzymało ocenę 1, a cztery (o połowę
mniej) w tych samych warunkach wykazały
mało intensywne kiełkowanie i otrzymały
ocenę 7. Wraz z obniżaniem się temperatury
przechowywania zmniejszało się tempo
wzrostu kiełków i wzrastała liczba punktów w
skali określającej ten proces.
W tabeli 3 przedstawiono skłonność odmian do kiełkowania, którą określano w dekadowych obserwacjach podczas długotrwałego magazynowania. Ze względu na dużą
liczbę badanych odmian wybrano przykładowo odmiany różniące się długością okresu
uśpienia i intensywnością kiełkowania w zastosowanym zakresie temperatur. Aksamitka
i Zebra reprezentują grupę odmian o długim
okresie uśpienia i mało intensywnym wzro-
32
Ziemniak Polski 2005 nr 4
ście kiełków. Lord i Gabi charakteryzują się
zbliżonym okresem uśpienia, ale różni je
intensywność wzrostu kiełków. Barycz re-
prezentuje grupę odmian o bardzo krótkim
uśpieniu i bardzo intensywnym wzroście
kiełków.
Tabela 2
Intensywność wzrostu kiełków ziemniaka w zależności od odmiany
i temperatury przechowywania. Ocena w skali 9-stopniowej
Odmiana
Gabi
Rumpel
Molli
Barycz
Rywal
Tokaj
Salto, Wiking
o
10 C
1
1
1
1
1
1
1
Temperatura przechowywania
8oC
6oC
5
1
6
1
7
1
4
3
7
4
7
4
7
6
2oC
8
9
9
7
8
9
9
Skawa
Bard
Fianna
Vineta
Cykada
2
3
3
3
3
4
5
5
6
7
8
7
8
8
8
9
8
9
9
9
Satina
Pasja Pomorska
Danusia, Wigry, Denar
Lord, Wolfram
Tara, Zebra
4
4
5
5
6
5
6
7
7
7
7
8
8
8
8
9
9
9
9
9
Ditta
Aksamitka, Albatros, Wawrzyn
7
7
7
8
8
9
9
9
1 – intensywny wzrost kiełków – długość ponad 80 mm
9 – mało intensywny wzrost kiełków – długość poniżej 10 mm
Źródło: badania własne
Z danych w tabeli 3 wynika, że wraz z obniżaniem się temperatury przechowywania
następowało wydłużenie fazy uśpienia, ale
wydłużenie to jest mało widoczne u odmian
o bardzo krótkim uśpieniu, np. Barycz. Odmiana ta kończy swoje uśpienie na początku
długotrwałego przechowywania, tj. już w
październiku, stąd też nawet najniższa temperatura nie może wpłynąć na wydłużenie
fazy uśpienia, a jedynie może ograniczyć
wzrost kiełków. Odmiany szybko kiełkujące
powinny więc być przeznaczone do zagospodarowania w pierwszej kolejności. U pozostałych niska temperatura wydłużała okres
uśpienia i skutecznie hamowała proces kiełkowania aż do pierwszej dekady maja, jak
np. u odmian o długim uśpieniu Aksamitka i
Zebra.
Podsumowanie
Bulwy odmian wyrosłych i przechowywanych
w tych samych warunkach są istotnie zróżnicowane pod względem długości okresu
uśpienia i tempa wzrostu kiełków. Duży
wpływ na te procesy ma czynnik odmianowy
oraz warunki przechowywania. Niezależnie
jednak od odmiany intensywność wzrostu
kiełków jest zawsze ograniczana lub hamowana w środowisku niskich temperatur przechowywania.
33
Ziemniak Polski 2005 nr 4
Tabela 3
Wpływ temperatury przechowywania na długość okresu uśpienia i wzrost kiełków (mm) wybranych odmian ziemniaka
Odmiana
Aksamitka
Zebra
Lord
Gabi
Barycz
Temp. przechowy-wania
(oC)
2
6
8
10
2
6
8
10
2
6
8
10
2
6
8
10
2
6
8
10
Październik
1
+
+
+
2
+
+
+
5
3
+
7
9
11
1, 2, 3 – dekady
– brak wzrostu kiełków
+ oczka rozbudzone, długość kiełków poniżej 3 mm
Źródło: badania własne
Listopad
1
2
Grudzień
3
1
2
+
5
8
9
+
11
+
6
12
13
19
+
3
9
15
17
24
3
5
11
19
21
26
+
4
6
12
22
25
44
+
5
9
14
25
29
59
Styczeń
3
1
2
Luty
3
1
2
Marzec
3
1
2
+
+
11
+
4
17
+
+
6
+
7
+
+
3
3
4
4
+
6
7
3
8
13
4
13
19
5
19
26
6
24
31
7
16
+
10
18
34
17
31
37
123
+
10
20
3
13
24
43
18
34
39
151
3
12
23
4
18
31
57
20
37
43
183
5
14
26
5
23
39
85
21
40
45
234
6
16
32
6
28
48
93
24
42
50
258
7
19
37
7
32
60
110
26
46
55
285
11
23
42
8
40
73
135
27
51
64
320
4
12
5
14
5
8
16
15
27
31
84
8
13
24
16
29
35
102
3
4
7
22
10
29
38
+
13
26
49
10
48
94
158
29
56
68
347
34
Ziemniak Polski 2005 nr 4
Znajomość długości okresu uśpienia i intensywności kiełkowania bulw powinna być
wykorzystywana do określania terminu zagospodarowania danej odmiany. Odmiany o
krótkim okresie uśpienia i intensywnym
wzroście kiełków (z oceną 1, 2, 3 w skali 9-stopniowej) należy kierować do zbytu w
pierwszej kolejności, aby ograniczyć nadmierne straty ilościowe i jakościowe przechowywanych bulw.
Wyhodowanie odmiany o długim okresie
spoczynku i obniżonej intensywności wzrostu kiełków może być najlepszą metodą poprawy jakości bulw w czasie przechowywania.
Literatura
1. Ittersum M. K. van, Scholte K. 1992. Relation
between growth conditions and dormancy of seed
potatoes. 2. Effects of temperature. – Potato Res. 35:
365-375; 2. Martin M. 2002: The use of different storage techniques to control the compartment of potato
th
tubers. – 15 Trienn. Conf. EAPR. Abstr. Hamburg:
159; 3. Reust W. 1986: Physiological age of potato.
Definitions of terms. (EAPR Working Group). – Potato
Res. 29: 268-271; 4. Sowa-Niedziałkowska G. 2002.
– Wpływ naturalnych sposobów ograniczających intensywność przemian ilościowych w bulwach ziemniaka w
czasie przechowywania. – Zesz. Probl. Post. Nauk
Rol. 489: 355-363; 5. Sowa-Niedziałkowska G. 2004.
Wpływ odmiany ziemniaka i warunków przechowywania bulw na długość okresu uśpienia i intensywność
kiełkowania. – Biul. IHAR. 232: 23-36; 6. Struik P. C.,
Wiersema S. G. 1999. Control and manipulation of
physiological seed tuber quality. [In:] Seed Potato
Technology. Wageningen: 97-131