Utjecaj metode pripreme hranive otopine na prinos rajčice

Utjecaj metode IZVORNI pripreme ZNANSTVENI hranive otopine RAD na prinos rajčice Utjecaj metode pripreme hranive otopine na prinos rajčice Josip BOROŠIĆ, Božidar BENKO, Bruno NOVAK, Sanja FABEK, Nina TOTH, Marinko ŽNIDARIĆ Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, Svetošimunska cesta 25, 10000 Zagreb, Hrvatska, (e-mail: jborosic@agr.hr) Sažetak Cilj je istraživanja bio usporediti komponente prinosa dva krupnoplodna hibridna kultivara rajčice (Belle, Buran) u uzgoju na kamenoj vuni, s pripremljenom hranivom otopinom od pojedinačnih soli i od vodotopljivih kompleksnih NPK-gnojiva. Veći prinos i veći broj tržnih plodova po biljci postignut je primjenom hranive otopine pripremljene iz vodotopljivih kompleksnih NPK-gnojiva. Ključne riječi: Lycopersicon esculentum, hranive soli, NPK-gnojiva, komponente prinosa Tomato yield as affected by nutrient solution preparation method Abstract The aim of research was to compare the yield components of two beefsteak tomato cultivars (Belle, Buran) grown on rockwool, and fertigated with nutrient solutions prepared from nutrient salts and water soluble NPK fertilizers. Higher number of marketable fruits per plant, and higher yield of marketable fruits were achieved by the application of nutrient solutions prepared from water soluble NPK fertilizers. Key words: Lycopersicon esculentum, nutrient salts, NPK fertilizers, yield components Uvod U hidroponskom se uzgoju pripremom hranive otopine biljkama osigurava potrebna količina hraniva u određenom omjeru. Koncentrirane otopine se pripremaju otapanjem pojedinačnih hranivih soli ili kompleksnih gnojiva uz dodatak kalcijeva nitrata ili neke druge soli po potrebi. Prednost pripreme hranive otopine iz pojedinačnih soli je u lakšem korigiranju sastava u slučaju nedostatka ili viška određenog hranivog elementa u zoni korijena. Cilj istraživanja je bio usporediti komponente prinosa krupnoplodnih kultivara rajčice u uzgoju na kamenoj vuni, s pripremljenom hranivom otopinom od pojedinačnih soli i od kompleksnih vodotopljivih NPKgnojiva. Materijal i metode U istraživanju su bila dva hibridna kultivara rajčice, Belle i Buran. Istraživanje je provedeno tijekom 2009. godine. Testirana su agronomska svojstva rajčice. Presadnice su sađene 8. svibnja na ploče kamene vune, u fazi 7 do 8 razvijenih listova, na razmak 100 cm Proceedings. 46 th Croatian and 6 th International Symposium on Agriculture. Opatija. Croatia (511-515) Section 4. Vegetable Growing, Ornamental, Aromatic and Medicinal Plants 511

Josip BOROŠIĆ, Božidar BENKO, Bruno NOVAK, Sanja FABEK, Nina TOTH, Marinko ŽNIDARIĆ 33 cm (sklop 3,03 biljke na m 2 ). Dvofaktorijalan pokus je postavljen u negrijanom plasteniku po metodi slučajnog bloknog rasporeda u 4 ponavljanja. Osnovnu parcelu su činile 2 ploče kamene vune sa 6 biljaka. Nakon sadnje sve biljke su prihranjivane standardnom hranivom otopinom (tablica 1), sastava prema Sonneveldu (1991, prema Adams, 2002). U spremnicima je pripremana gotova hraniva otopina koja je sustavom navodnjavanja kapanjem distribuirana do svake biljke. Broj dnevnih obroka je varirao od 6 nakon sadnje do 24 u punoj vegetaciji. Volumen hranive otopine po biljci iznosio je do 3,82 L dnevno. Mjesec dana nakon sadnje započela je fertirigacija 50% biljaka otopinom pripremljenom od dva kompleksna gnojiva, Universol Orange 16-5-25+3MgO i Peters Excel CalMag Finisher 13-5-20+7CaO+3MgO, prvo u količini 0,7 kg, drugo 1,05 kg za pripremu 1000 L gotove otopine, uz dodatak HNO 3. Od kompleksnih gnojiva dobivena je hraniva otopina sastava prikazanog u tablici 1. Cvatovi su skraćeni na 5 cvjetova. U laboratoriju su periodički, u šest navrata, utvrđene ph- i EC-vrijednosti hranive otopine te koncentracija iona makroelemenata. Berba je započela 2. srpnja i trajala do 17. rujna. Bilo je 15 berbi. Brani su plodovi s osam grozdova. Tijekom berbe su utvrđeni broj i masa tržnih i netržnih plodova za svaki grozd i ukupno po biljci. Statistička obrada rezultata je obavljena analizom varijance (ANOVA), a prosječne vrijednosti su testirane LSD-testom na razini signifikantnosti p 0,01 i p 0,05. Korišten je program MSTAT-C (Nissen, 1983). Tablica 1. Preporučeni sastav standardne hranive otopine (spremnik i zona korijena) prema Sonneveldu i sastav hranive otopine iz spremnika s kompleksnim gnojivima Hranivo Spremnik Zona korijena Spremnik s otopinom iz mmol/l mg/l mmol/l mg/l kompleksnih gnojiva (mg/l) NO3 13,75 193 17,0 228 236 NH4 1,25 17,5 <0,5 7 37 Urea-N - - - - 23 H2PO4 1,25 39 0,7 22 120 SO4 3,75 120 5,0 160 126 K 8,75 342 7,0 274 324 Ca 4,25 170 7,0 280 159 Mg 2,0 48 3,5 85 50 μmol/l mg/l μmol/l mg/l B 30,0 0,33 50,0 0,55 - Cu 0,75 0,05 0,7 0,04 - Fe 15,0 0,80 15,0 0,80 - Mn 10,0 0,55 7,0 0,38 - Mo 0,5 0,05 - - - Zn 5,0 0,33 7,0 0,50 - EC, ds/m 2,3 3,0 2,8 Rezultati i rasprava ph- i EC-vrijednosti hranive otopine ph-vrijednosti hranive otopine u spremnicima su održavane od 6,36 do 7,25, s prosječnom vrijednošću oko 6,8. Zbog toga, osim na početku, od lipnja do kraja vegetacije ph-vrijednosti u zoni korijena obih otopina bile su oko 7,0 (grafikon 1), što je više od optimalnih za rajčicu. Resh (2001) preporuča da se ploče kamene vune prije sadnje, zbog svoje alkalne reakcije (ph 7,0 do 8,5) natope vodom s dodatkom kiseline (ph 5,0 do 5,2), a nakon stabiliziranja ph-vrijednosti u ploči da se koristi hraniva otopina ph-vrijednosti 5,5 do 6,0. Standardna hraniva otopina u spremniku imala je EC-vrijednosti tijekom vegetacije između 3,0 i 3,7 ds/m, prosječno oko 3,2 ds/m. EC-vrijednosti u spremniku NPK-otopine bile su u rasponu od 1,9 do 3,3 ds/m, prosječno oko 2,4 ds/m. Prosječna EC-vrijednost standardne otopine u zoni korijena biljaka bila je oko 5,6 ds/m. To je posljedica njezina porasta u mjesecu kolovozu na 5,9 ds/m, a zatim, čak na 9,5 ds/m (grafikon 2), odnosno, nakupljanja hranivih soli u zoni korijena. Biljke uzgajane uz NPK-otopinu imale su u zoni korijena manju EC-vrijednost, između 2,3 i 4,0 ds/m, prosječno oko 3,0 ds/m, što je optimalno za rajčicu. 512 46 th Croatian and 6 th International Symposium on Agriculture

Utjecaj metode pripreme hranive otopine na prinos rajčice Papadopulus (1991) navodi različite EC-vrijednosti hranjive otopine ovisno o fazi razvoja: 2,5 ds/m prilikom sadnje; postupno povećanje do 3,5 ds/m kroz 4 do 6 tjedana nakon sadnje; od 1,8 do 2,3 ds/m za normalnu ishranu i od 1,8 do 2,5 ds/m za rast plodova. Sarkar i sur. (2008) navode da je primjena dviju otopina planirane EC-vrijednosti 4,0 ds/m rezultirala porastom EC-vrijednosti u zoni korijena na 16,1 ds/m pri fertirigaciji kapanjem, odnosno, na 29,6 ds/m pri subirigaciji. Oztekin i sur. (2007) navode negativan utjecaj povećanog saliniteta na prinos i masu ploda. Claussen i sur. (2006) su utvrdili da povećana koncentracija hraniva ne rezultira uvijek poboljšanjem kvalitete plodova, što potvrđuju Fandi i sur. (2010), koji su pri povećanim koncentracijama N, P i K ostvarili viši prinos u odnosu na kontrolnu otopinu, a pri smanjenoj koncentraciji P viši udio topljive suhe tvari i veću ukupnu kiselost. 7,5 7,0 ph-vrijednost 6,5 6,0 5,5 5,0 25.5.-5.6. 9.6.-30.6. 1.7.-15.7. 27.7.-10.8. 10.8.-24.8. 24.8.-7.9. Datum Spremnik 1 Spremnik 2 Ploča 1 Ploča 2 1 = standardna hraniva otopina; 2 = NPK-otopina Grafikon 1. ph-vrijednost hranjive otopine u spremnicima i u zoni korijena rajčice ds/m 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 25.5.-5.6. 9.6.-30.6. 1.7.-15.7. 27.7.-10.8. 10.8.-24.8. 24.8.-7.9. Datum Spremnik 1 Spremnik 2 Ploča 1 Ploča 2 1 = standardna hraniva otopina; 2 = NPK-otopina Grafikon 2. EC-vrijednosti hranjive otopine (ds/m) u spremnicima i u zoni korijena rajčice Broj tržnih i netržnih plodova po biljci Po biljci se planiralo ubrati 40 plodova. Taj broj je bio znatno manji, od 30 do 35 (grafikon 3). Iznosio je od 23 (kultivar Belle, standardna otopina) do 30 (kultivar Buran, NPK-otopina). Obratno, iste su kombinacije imale najveći (12), odnosno, najmanji (2) broj netržnih plodova po biljci. Razlike u broju tržnih i netržnih plodova po biljci uvjetovale su i veliku varijabilnost udjela netržnih u ukupnom broju plodova, od 6,3 do 34,3%. Benko (2009) navodi da je po biljci s 8 grozdova ubrano od 28 do 33 tržna ploda, a Benko i sur. (2010) da je s osam grozdova istih kultivara ubrano od 30 do 34 tržna i 2 do 3 netržna ploda po biljci. Udio netržnih plodova je iznosio od 5,4 do 8,4%. Fandi i sur. (2010) navode kako je povećanje koncentracije glavnih hraniva (N, P i K) rezultiralo znatno većim brojem tržnih plodova u odnosu na standardnu otopinu. Oztekin i sur.(2007) su utvrdili negativan utjecaj porasta saliniteta na ukupan broj plodova u proljetnom periodu, dok Section 4. Vegetable Growing, Ornamental, Aromatic and Medicinal Plants 513

Josip BOROŠIĆ, Božidar BENKO, Bruno NOVAK, Sanja FABEK, Nina TOTH, Marinko ŽNIDARIĆ ga u jesenskom nije bilo. U istraživanju Sarkara i sur. (2008) tip otopine nije utjecao na broj plodova, ali je utvrđen signifikantan utjecaj metode primjene otopine, kapanjem ili subirigacijom. Plodova po biljci 35 30 25 20 15 10 5 0 Tržni Netržni Tržni Netržni Tržni Netržni Tržni Netržni BeO1 BeO2 BuO1 BuO2 Be = kultivar Belle; Bu = kultivar Buran; O1 = standardna hraniva otopina; O2 = NPK-otopina Grafikon 3. Prosječan broj tržnih i netržnih plodova po biljci Ukupan prinos Kultivar Buran je ostvario tržni prinos 5429 g, a kultivar Belle 4671 g po biljci. Primjenom NPK-otopine dobiven je tržni prinos 5546 g, a uz primjenu standardne otopine 4553 g po biljci. Razlike u prinosima između kultivara, kao i između primijenjenih otopina, nisu bile značajne. Signifikantne su razlike utvrđene između kombinacija (grafikon 4). Najviši je prinos ostvario (6129 g po biljci) kultivar Buran, uzgajan uz primjenu NPK-otopine. Taj je prinos bio signifikantno veći od prinosa kultivara Belle uz primjenu standardne otopine (4379 g po biljci), ali ne i od prinosa ostalih dviju kombinacija, kultivara Belle uz primjenu NPK-otopine (5000 g/biljci) i kultivara Buran uz standardnu otopinu (4700 g po biljci). Radošević (2010) je ostvarila više prinose kultivara Belle i Buran. Uz primjenu standardne otopine kultivar Buran je ostvario prinos od 7440, a kultivar Belle 6866 g po biljci. Benko (2009) navodi da je pri interakciji kultivara i koncentracije kalcijeva nitrata u hranivoj otopini ostvaren prinos od 13,78 do 25,25 kg/m 2. Pad prinosa pri porastu saliniteta navode Oztekin i sur. (2007) te Sarkar i sur. (2008) pri subirigaciji u odnosu na metodu kapanjem. g/biljci 6500 6000 5500 5000 4500 4000 n.s. n.s. b ab ab a 3500 3000 2500 2000 Belle Buran O1 O2 BeO1 BeO2 BuO1 BuO2 Kultivar Otopina Interakcija kultivar x otopina Be = kultivar Belle; Bu = kultivar Buran; O1 = standardna hraniva otopina; O2 = NPK-otopina Grafikon 4. Prinos tržnih plodova, g po biljci 514 46 th Croatian and 6 th International Symposium on Agriculture

Utjecaj metode pripreme hranive otopine na prinos rajčice Zaključci Zbog održavanja visoke ph-vrijednosti (6,5 do 7,0) pripremljenih hranivih otopina, u zoni korijena phvrijednosti su bile previsoke (oko 7,0 i više). U pripremljene otopine trebalo je dodati više dušične kiseline. EC-vrijednosti pripremljene standardne otopine (3,2 ds/m) bile su nešto veće od preporučenih za rajčicu. Zbog toga, u zoni korijena uz standardnu otopinu došlo je do nakupljanja hraniva iznad optimalnih koncentracija. EC-vrijednost je porasla do 9,5 ds/m krajem ljeta. Povećanjem fertirigacije, pojačao bi se istek otopine. Oba su kultivara uz primjenu NPK-otopine imali veći broj tržnih plodova (Belle, 27; Buran, 30), nego uz primjenu standardne otopine. Znatno je veći udio netržnih plodova imao kultivar Belle, od 27,3 do 34,3%, ovisno o primijenjenoj otopini, od kultivara Buran, od 6,3 do 10% netržnih plodova. Nije bilo značajnih razlika u ukupnom prinosu između sorata, kao ni između primijenjenih hranivih otopina. Najveći je prinos dobiven uzgojem kultivara Buran uz NPK-otopinu (6129 g po biljci), jer je imao i najveći broj tržnih plodova po biljci. Bolje upravljanje fertirigacijom i primjena automatike za pripremu otopine dala bi drukčije rezultate. Literatura Adams, P. (2002). Nutritional control in hydroponics. U: Savvas, D., Passam, H., ur. Hydroponic production of vegetables and ornamentals. Embryo Publications, Athens, Greece, 211-261 Benko, B. (2009). Gospodarska svojstva kultivara rajčice (Lycopersicon esculentum Mill.) pri različitim koncentracijama kalcijeva nitrata u hranjivoj otopini. Doktorska disertacija. Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu Benko, B., Borošić, J., Novak, B., Radošević, A. (2010). Gospodarska svojstva rajčice pri različitim koncentracijama amonijevog nitrata u hranjivoj otopini. Glasnik zaštite bilja 33(6):46-55 Claussen, W., Brückner, B., Krumbein, A., Lenz, F. (2006). Long-term response of tomato plants to changing nutrient concentration in the root environment - the role of proline as an indicator of sensor fruit quality. Plant Science 171(3): 323-331 Fandi, M., Muhtaseb, J., Hussein, M. (2010). Effect of N, P, K concentrations on yield and fruit quality of tomato (Solanum lycopersicum L.) in tuff culture. Journal of Central European Agriculture 11(2): 179-184 Nissen, O., (1983). MSTAT-C User's manual. Version 1. Michigan State University, USA Oztekin, G.B., Tüzel, Y., Tüzel, I.H., Meric,K.M. (2007). Effects of EC lefels of nutrient solution on tomato crop in open and closed systems. Acta Hort. 801: 1243-1249 Papadopoulos, A.P. (1991). Growing greenhouse tomatoes in soil and in soilless media. Publication 1865/E, Research station Harrow, Ontario, Canada Resh, H.M. (2001). Rockwool culture. U: Hydroponic food production: a definitive guidebook of soilless food-growing methods. Newconcept Press, Mahwah, New Jersey, USA, 311-355 Sarkar, S., Kiriiwa, Y., Endo, M., Kobayashi, T., Nukaya, A. (2008). Effect of fertigation management and the composition of nutrient solution on the yield and quality of high soluble content tomatoes. J. Japan. Soc. Hort. Sci. 77(2):143-149 sa2011_0406 Section 4. Vegetable Growing, Ornamental, Aromatic and Medicinal Plants 515