ZBORNIK REFERATOVsadjar.si/wp-content/uploads/2015/06/Kongres-2012.pdf · 2015-06-04 · batch.) sorte 'redhaven' na razliČnih podlagah 305 primož oraŽem, metka hudina: vplivi

Univerza v Ljubljani

Biotehniška fakulteta Oddelek za agronomijo

STROKOVNO SADJARSKO DRUŠTVO SLOVENIJE

UNIVERZA V LJUBLJANI, BIOTEHNIŠKA FAKULTETA, ODDELEK ZA AGRONOMIJO,

KATEDRA ZA SADJARSTVO, VINOGRADNIŠTVO IN VRTNARSTVO

ZBORNIK REFERATOV

3. SLOVENSKEGA SADJARSKEGA KONGRESA Z MEDNARODNO UDELEŽBO

KRŠKO, 21. – 23. NOVEMBER 2012

1. del

LJUBLJANA, 2012




ZBORNIK REFERATOV



1. del

LJUBLJANA, 2012

CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 634.1/.7(082) SLOVENSKI sadjarski kongres z mednarodno udeležbo (3 ; 2012 ; Krško) Zbornik referatov 3. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo, Krško, 21.-23. november 2012 / [organizatorja] Strokovno sadjarsko društvo Slovenije [in] Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo ; [urednik zbornika Metka Hudina]. - Ljubljana : Strokovno sadjarsko društvo Slovenije, 2012 ISBN 978-961-91301-4-8 1. Hudina, Metka, 1968- 2. Strokovno sadjarsko društvo Slovenije 3. Biotehniška fakulteta (Ljubljana). Oddelek za agronomijo. Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo 263935488

1

Pokrovitelji:

- Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije - Občina Krško

Organizacijski odbor: prof. dr. Metka HUDINA prof. dr. Franci ŠTAMPAR izr. prof. dr. Robert VEBERIČ dr. Anita SOLAR, znan. svetnik doc. dr. Valentina USENIK izr. prof. dr. Gregor OSTERC dr. Valentina SCHMITZER Primož ORAŽEM, univ. dipl. inž. Strokovni odbor: prof. dr. Metka HUDINA prof. dr. Franci ŠTAMPAR prof. dr. Janez HRIBAR dr. Anita SOLAR, znan. svetnik dr. Matej STOPAR izr. prof. dr. Stanislav TOJNKO mag. Darinka KORON Vojko BIZJAK, univ. dipl. inž. Boštjan GODEC, univ. dipl. inž. Ivan KODRIČ, univ. dipl. inž. mag. Viljanka VESEL dr. Nikita FAJT Magdalena KROŠELJ, univ. dipl. inž. Organizatorja:

- Strokovno sadjarsko društvo Slovenije, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana, e-mail: [email protected]

- Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana

Urednik zbornika: prof. dr. Metka HUDINA Tehnični urednik: prof. dr. Metka HUDINA Založnik: Strokovno sadjarsko društvo Slovenije, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana Tisk: ROTOSI d.o.o., Tomačevo 19, SI-1000 Ljubljana

2

Izdajo zbornika je sofinancirala Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije. Objavljeni članki so recenzirani.

3

KAZALO

Str. Franci ŠTAMPAR, Valentina SCHMITZER: KAKŠNO LETNO VEGETATIVNO RAST JABLANE POTREBUJEMO ZA DOSEGANJE POLNE RODNOSTI V ČETRTEM LETU?

7

Boštjan KOZOLE: POMEN SKUPNE EVROPSKE NAPOVEDI PRIDELKA ZA SLOVENSKO SADJARSTVO

13

Massimo TAGLIAVINI: NUTRIENT FLUXES IN ORCHARD ECOSYSTEMS 15 Tatjana UNUK: STROJNA (MEHANSKA) REZ – PRVE IZKUŠNJE V NASADIH JABLAN V SLOVENIJI

21

Claudia SEEHUBER, Lutz DAMEROW, Michael M. BLANKE: CROP LOAD MANAGEMENT (CLM) CONCEPTS OF SELECTIVE MECHANICAL THINNING IN FRUIT TREE CROPS

27

Matej STOPAR, Jure KOLARIČ: IZBOLJŠANJE POVRATNEGA CVETENJA JABLANE 'ZLATI DELIŠES' Z NANOSOM NAA IN ETEFONA

35

Jure KOLARIČ, Irena MAVRIČ PLEŠKO, Stanislav TOJNKO, Matej STOPAR: VLOGA ETILENA PRI RAZVOJU ABSCIZIJE PLODIČEV JABLANE (Malus domestica Borkh.) PO APLIKACIJI RASTNIH REGULATORJEV ALI PO SENČENJU

41

Denis STAJNKO, Matjaž BEBER, Peter ZADRAVEC: MODELIRANJE PRIDELKA JABOLK SORTE ‘GALA’ Z UPORABO RASTNIH KRIVULJ IN VIZUALIZACIJE RODNEGA VOLUMNA DREVES

51

Matjaž BEBER, Stanislav TOJNKO, Tatjana UNUK: VPLIV OVESKA NA ŠIRINO OBIRALNEGA OKNA PRI SORTI ‘NICOTER' ('KANZI®’) (Malus domestica Borkh.)

59

Matjaž BEBER, Stanislav TOJNKO, Tatjana UNUK: VPLIV POLOŽAJA PLODOV NA RODNEM LESU NA ŠIRINO OBIRALNEGA OKNA PRI SORTI 'NICOTER' (`KANZI®´) (Malus domestica

Borkh.)

69

Tatjana UNUK: ODZIVNOST SORTE 'GALA' NA GNOJENJE Z MINERALNIMI IN ORGANSKIMI DUŠIČNIMI GNOJILI

79

Sylë SYLANAJ, Artan NIMANI: ORGANIC PRODUCTION OF APPLE TREES WITH "KNIP” METHOD

85

Jan BIZJAK, Nika WEBER, Maja MIKULIČ-PETKOVŠEK, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Karl STICH, Heidi HALBWIRTH, Robert VEBERIČ: VPLIV FOLIARNE APLIKACIJE PHOSTRADE Ca NA RAZVOJ BARVE IN VSEBNOST ANTOCIANOV TER OSTALIH FENOLNIH SPOJIN V JABOLKIH SORTE 'BRAEBURN' (Malus domestica Borkh) MED DOZOREVANJEM

91

Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ: VPLIV UPORABE BIKARBONATNIH SOLI, SREDSTVA ZA ZATIRANJE JABLANOVEGA ŠKRLUPA, NA IZBRANE METABOLITE V PLODOVIH IN LISTIH JABLANE

99

Boštjan GODEC: UVAJANJE NA ŠKRLUP ODPORNIH IN TOLERANTNIH JABLANOVIH SORT V SLOVENSKO PRIDELAVO JABOLK

105

Rozalija CVEJIĆ, Matjaž TRATNIK, Jana MELJO, Aleš BIZJAK, Tanja PREŠEREN, Karin KOMPARE, Franci STEINMAN, Kim MEZGA, Janko URBANC, Marina PINTAR: ZEMLJEVID POTENCIALOV ZA RABO VODE ZA NAMAKANJE V SADJARSTVU

109

Matjaž GLAVAN, Marina PINTAR: OGROŽENOST SLOVENSKEGA SADJARSTVA V PRIMERU SUŠE

115

Vesna ZUPANC, Martina KORITNIK, Rozalija CVEJIĆ, Jože RATAJC, Marina PINTAR: REKULTIVACIJA SADOVNJAKA

121

Matjaž TRATNIK, Mihael Jožef TOMAN, Silvana BATIČ, Marina PINTAR: KAKOVOST VODE ZA NAMAKANJE IZ ZADRŽEVALNIKA VOGRŠČEK

127

Zalika ČREPINŠEK, Lučka KAJFEŽ-BOGATAJ, Andrej CEGLAR, Barbara CVIKL-MEDVED, Valentina USENIK: POGOSTOST POJAVLJANJA EKSTREMNIH TEMPERATUR IN NJIHOV POMEN ZA SADJARSTVO V SLOVENIJI

133

Barbara MEDVED - CVIKL, Andrej CEGLAR, Zalika ČREPINŠEK, Lučka KAJFEŽ – BOGATAJ: UPORABA STANDARDIZIRANEGA PADAVINSKEGA INDEKSA (SPI) V SADJARSTVU

141

Marjeta PINTAR, Barbara ZAGORC: OCENA SAMOOSKRBE IN PORABE SADJA V SLOVENIJI 155 Heidi HALBWIRTH: ATTRACTION AND PROTECTION: PHENOLIC COMPOUNDS AS QUALITY FACTORS IN FRUITS CROPS

163

Karl STICH, Md Zobayer ALAM, Heidi HALBWIRTH: SIGNIFICANCE OF POLYPHENOLS IN FRUIT CROP RESISTANCE

171

Robert VEBERIČ, Ana SLATNAR, Jerneja JAKOPIČ, Jan BIZJAK, Franci ŠTAMPAR, Maja MIKULIČ-PETKOVŠEK: ANTOCIANI IN FLAVONOLI V RAZLIČNIH VRSTAH JAGODIČJA

179

4

Maja MIKULIČ PETKOVŠEK, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ: VPLIV EKOLOŠKE IN INTEGRIRANE PRIDELAVE NA VSEBNOST FENOLOV V LISTIH IN PLODOVIH JABLANE

187

Maja MIKULIČ PETKOVŠEK, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ: KONCENTRACIJA FENOLOV V LISTIH JABLANE PO OKUŽBI Z JABLANOVIM ŠKRLUPOM (Venturia inaequalis)

193

Matej STOPAR, Urška VRHOVŠEK, Andreja VANZO: KAKOVOST JABOLK 'SANTANA', 'ZLATI DELIŠES', 'LIBERTY' IN 'TOPAZ', EKOLOŠKE IN INTEGRIRANE PRIDELAVE

199

Jerneja JAKOPIČ, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ, Andrej SIMONČIČ: KAKOVOST PLODOV JABOLK SORTE ‘ZLATI DELIŠES’ PRI RAZIČNIH NAČINIH PRIDELAVE

207

Ana SLATNAR, Jerneja JAKOPIČ, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ, Polona JAMNIK: UČINEK BIOAKTIVNIH KOMPONENT NA IN VITRO IN IN VIVO ANTIOKSIDATIVNO AKTIVNOST RAZLIČNIH SOKOV JAGODIČJA

213

Helena ŠIRCELJ, Janez KOTAR, Dominik VODNIK, Franc BATIČ: VSEBNOST FOTOSINTEZNIH PIGMENTOV V SKORJI JABLANE (Malus domestica) SORTE 'IDARED'

219

Peter ZADRAVEC: ALI JE ZMANJŠANJE OSTANKOV SREDSTEV ZA VARSTVO RASTLIN POD MEJO KOLIČINSKE DOLOČITVE RES MOŽNO?

227

Domen BAJEC, Matej KNAPIČ, Karmen RODIČ, Andreja BRENCE, Andreja PETERLIN: OBRAVNAVA PRISOTNOSTI IN DOLOČANJE PRAGA ŠKODLJIVOSTI AMERIŠKEGA KAPARJA (Diaspidiotus perniciosus Comst.) V NASADIH JABLAN IN HRUŠK

229

Mateja ŠTEFANČIČ, Peter ČEBOKLI, Matej ŠTEFANČIČ: MONITORING ŠKODLJIVIH ŽUŽELK Z UPORABO INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE

237

Maja PODGORNIK, Urška KLANČAR, Matjaž JANČAR, Massimo BABICI, Massimo RINALDI CERONI, Alessio RAINATO, Marta MOSSENTA, Dunja BANDELJ: ČEZMEJNA MREŽA SPREMLJANJA OLJČNE MUHE (Bactrocera oleae Gmalin)

245

Vasilij VALENČIČ, Erika BEŠTER, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ, Bojan BUTINAR: HLAPNE SPOJINE IN KAKOVOST NAMIZNIH OLJK (Olea europaea L.) SLOVENSKE ISTRE

253

Alenka ARBEITER, Matjaž HLADNIK, Jernej JAKŠE, Dunja BANDELJ: UPRAVLJANJE SLOVENSKIH KOLEKCIJSKIH NASADOV OLJK (Olea europaea L.) Z MIKROSATELITSKIMI MARKERJI

261

Maja PODGORNIK, Marina PINTAR, Alenka ARBEITER, Dunja BANDELJ: VPLIV SUŠNEGA STRESA NA RAST IN RODNOST OLJK (Olea europaea L.) SORTE 'ISTRSKA BELICA' V SLOVENSKI ISTRI

271

Erika BEŠTER, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ, Bojan BUTINAR, Vasilij VALENČIČ: ALKILNI ESTRI MAŠČOBNIH KISLIN IN VOSKI V EKSTRA DEVIŠKEM OLJČNEM OLJU SLOVENSKEGA IZVORA

277

Benjamin SCHLAUER: IMPLEMENTACIJA ZAVAROVARLJIVIH VREMENSKIH RIZIKOV V SLOVENSKI SADJARSKI PROSTOR S STRANI ZAVAROVALNICE MARIBOR D.D. IN AGRO ZAVAROVALNICE - DIE ÖSTERREICHISCHE HAGELVERSICHERUNG

285

Gregor OSTERC: SLOVENSKA GENSKA BANKA SADNIH RASTLIN: STANJE IN PRIHODNOST

289

Ivo ONDRÁŠEK, Boris KRŠKA: PRESENT SITUATION AND PROSPECTS OF PEACH AND NECTARINE PRODUCTION IN THE CZECH REPUBLIC

297

Metka HUDINA, Nikita FAJT, Primož ORAŽEM: PRIDELEK BRESKVE (Prunus persica (L.) Batch.) SORTE 'REDHAVEN' NA RAZLIČNIH PODLAGAH

305

Primož ORAŽEM, Metka HUDINA: VPLIVI PODLAG NA KAKOVOST PLODOV BRESKVE SORTE `REDHAVEN`

313

Nikita FAJT, Tjaša JUG, Metka HUDINA: VSEBNOST MINERALOV V LISTIH BRESKVE (Prunus persica (L.) Batsch.) SORTE 'REDHAVEN' NA RAZLIČNIH PODLAGAH

321

Barbara AMBROŽIČ TURK, Nikita FAJT, Matej STOPAR: KEMIČNO REDČENJE PRI BRESKVI SORTE 'REDHAVEN'

327

Mojca VIRŠČEK MARN, Irena MAVRIČ PLEŠKO: PREIZKUŠANJE OBČUTLJIVOSTI SORT KOŠČIČARJEV ZA OBVLADOVANJE ŠARKE V SLOVENIJI

333

Valentina USENIK: SODOBNA ČEŠNJA 341 Valentina USENIK, Rajko VIDRIH: ‘PLUMTASTIC’ ZAMENJAVA ZA SORTO ‘DOMAČA ČEŠPLJA’?

347

Darinka KORON: URAVNAVANJE KAKOVOSTI PLODOV RDEČEGA RIBEZA Z GOJITVENO OBLIKO

353

Irena MAVRIČ PLEŠKO, Mojca VIRŠČEK MARN, Darinka KORON: VIRUSNE OKUŽBE MALIN V SLOVENIJI

359

5

Jasminka MILIVOJEVIĆ, Dragan RADIVOJEVIĆ, Milena POLEDICA: PRODUCTION TRAITS AND FRUIT QUALITY OF NEWLY INTRODUCED STRAWBERRY (Fragaria ananassa Duch.) VARIETIES

363

Nika WEBER, Jerneja JAKOPIČ, Maja MIKULIČ-PETKOVŠEK, Franci ŠTAMPAR, Darinka KORON, Robert VEBERIČ: VPLIV ANTRAKNOZE (Colletotrichum simmondsii) NA SEKUNDARNE IN IZBRANE PRIMARNE METABOLITE V PLODOVIH IN ŽIVICAH JAGODE (Fragaria X ananassa)

369

Anita SOLAR: PRIDELAVA LUPINASTEGA SADJA V SLOVENIJI: STANJE IN PERSPEKTIVE 379 Valentina SCHMITZER, Franci STAMPAR, Anita SOLAR: VPLIV PRAŽENJA NA SESTAVO FENOLNIH SNOVI IN ANTIOKSIDATIVNI POTENCIAL LEŠNIKOVIH JEDRC (Corylus

avellana L.)

391

Janez HRIBAR, Rajko VIDRIH: BIOLOŠKI PRISTOP PRI SKLADIŠČENJU SADJA 399 Milan ROJNIĆ, Pakeza DRKENDA, Mirsad KURTOVIĆ, Senaid MEMIĆ, Metka HUDINA: VPLIV REDČENJA Z ATS NA PRIDELEK HRUŠKE (Pyrus communis L.) SORTE 'CONCORDE'

405

Adrijan ČERNELČ: DOLGOROČNO SONARAVNO UPRAVLJANJE S TRAVNIŠKIMI NASADI V KOZJANSKEM PARKU

413

Urška KLANČAR, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ, Dunja BANDELJ: VPLIV RAZLIČNIH NAČINOV SUŠENJA NA VSEBNOST SLADKORJEV, ORGANSKIH KISLIN IN FENOLNIH SNOVI V PLODOVIH FIGE (Ficus carica L.)

421

Tomaž POJE: TEHNIČNI UKREPI ZA ZMANJŠANJE IZPOSTAVLJENOSTI TRAKTORISTA NEVARNIM SNOVEM

431

Andrej VOGRIN, Tatjana UNUK, Stanislav TOJNKO: NOVE SORTE JAGOD 437 Walter GUERRA: RECENT TRENDS IN APPLE (Malus x domestica) BREEDING 441

6

Zbornik referatov 3. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo, Krško, 21. – 23. november 2012 s. 7-12

KAKŠNO LETNO VEGETATIVNO RAST JABLANE POTREBUJEMO ZA DOSEGANJE POLNE RODNOSTI V

ČETRTEM LETU?

Franci ŠTAMPAR1, Valentina SCHMITZER1

POVZETEK

Kakovostna sadika, dobro pripravljena tla, prehrana in namakanje po potrebi so ključni dejavniki, ki poleg ostalih tehnoloških ukrepov v sadovnjaku zagotavljajo ugodno razmerje med rastjo in rodnostjo mladih dreves. Pravilna oskrba in prehrana sadovnjaka v prvih letih omogočata, da drevesa polno zarodijo že v četrtem letu po sajenju in dajejo ekonomsko primerne učinke. Prvo leto je velikega pomena zlasti pravilna prehrana z dušikom, v naslednjih letih pa zagotavljamo rastlini tudi dovolj kalija in fosforja, ki sta ključna za dobro diferenciacijo in kasneje razvoj plodov. V prispevku so natančno opisani ukrepi, ki v prvih treh letih po sajenju jablane optimalno spodbujajo vegetativno rast in hkrati diferenciacijo mladih dreves. Ključne besede: vegetativna rast, diferenciacija, jablana, mlad nasad, polna rodnost

THE OPTIMAL VEGETATIVE GROWTH OF YOUNG APPLE TREES LEADS TO FULL YIELD IN THE FOURTH YEAR AFTER PLANTING

ABSTRACT

Good quality plants, optimal site and soil preparation, plant nutrition, irrigation and different technological measures are key elements which lead to an ideal relationship between vegetative growth and fertility of young fruit trees. Proper orchard care and nutrition in the first years enable that the trees become fully yielding in the fourth year and give appropriate economic effects. In the first year proper nitrogen nutrition is crucial for plant growth. In the next years sufficient potassium and phosphorus nutrition is essential for optimal differentiation and fruit development. The paper in detail describes technological measures aiming to promote optimum vegetative growth and differentiation of young apple trees in the first three years after orchard establishment. Key words: vegetative growth, differentiation, apple, young orchard, full yield 1. UVOD Vegetativna rast dreves je odvisna od rodovitnosti tal, kombinacije sorte in podlage, posredno pa tudi od gojitvene oblike in razdalj sajenja. Pomembno je, da ob napravi nasada optimalno pripravimo zemljišče za nasad tako, da poskrbimo za pravilen pH tal (6,0-7,0), dovolj velik delež humusa (2,0-4,0 %) in optimalno založenost tal s hranili. Moramo pa se zavedati, da srednje kakovostnih tal z raznimi dodatki ne moremo pripraviti tako, da bi imela enak rastni potencial kot tla velike kakovosti. Ponovno sajenje enake sadne vrste (replantacija) na isto mesto kljub

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana

8 Franci ŠTAMPAR, Valentina SCHMITZER

idealnim analizam tal pomeni slabšo rast. Vse te značilnosti tal lahko precej izničimo s pravilno odbiro kombinacije sorta-podlaga. Pri ponovnem sajenju na isto mesto je nujno, da za podlago vzamemo bujnejši klon M9 Emla ali Pajam 2 namesto klona 337. Kako bo nasad rastel, je odvisno tudi od razporeditve padavin in kapacitete tal za vodo. Pomanjkanje padavin ali slabšo kapaciteto tal za vodo lahko nadomestimo z namakalnim sistemom. Zelo pomembni sta globina sajenja in razdalja sajenja. Pri razdalji sajenja v glavnem ne delamo večjih napak, saj je ta povezana z gojitveno obliko, veliko napak pa naredimo pri globini sajenja. Tu je treba natančno poznati lastnosti tal (lahka, srednje težka in težka tla), saj so te neposredno povezane s kapaciteto tal za vodo. Ker danes na tržišču v glavnem dobimo sadike, cepljene relativno visoko (30-40 cm dolžina celotne podlage), lahko to s pridom izkoristimo pri sami globini sajenja. Če isto kombinacijo sorte-podlage posadimo različno globoko, je drevo posledično precej različno vegetativno aktivno in v končni višini lahko dosežemo tudi do 1 metra razlike. Na primer: drevesa, posajena 15 cm globoko, dosežejo končno višino 3 m, drevesa, posajena 20 cm globoko, dosežejo višino 3,5 m, drevesa, posajena 30 cm globoko, pa dosežejo končno višino 4 metre in več. Zelo je pomemben tudi čas sajenja. Idealno bi bilo, če bi sadike v drevesnici izkopali konec novembra ali začetek decembra in jih takoj v naslednjem tednu tudi posadili na stalno mesto v nasad. Korenine bi praktično začele takoj rasti in sadike med kratkotrajnim ali dolgotrajnim skladiščenjem ne bi porabljale nakopičenih rezervnih snovi. Tako posajeno drevo lahko rodi že v prvem letu in ima normalno vegetativno aktivnost oz. rast. Hkrati presajena sadika ne doživi nobenega stresa, njen razvoj ni moten in zato v zelo kratkem času dosežemo polni rodni volumen oz. polno rodnost in dobre ekonomske učinke nasada. To je v naših razmerah pogosto nemogoče doseči zaradi dveh razlogov: (i) ponavadi nimamo popolnoma pripravljenega zemljišča ali (ii) kupujemo sadike pri različnih dobaviteljih. To sta dva dejavnika, za katera smo neposredno odgovorni sadjarji in bi jih z boljšo organizacijo in načrtovanjem termina sajenja lahko izničili. Žal ne moremo vplivati na okoljske dejavnike (jesensko deževje, mokra tla, nizke temperature, sneg, ...), ki so v tem obdobju pogoste, zato ponavadi sadimo šele v drugi polovici februarja ali v začetku marca. Pogosto se zgodi, da je tudi to obdobje precej deževno in se sajenje pomakne celo pozno v april. Tako posajena sadika je del energije porabila pri skladiščenju, korenine sicer začno hitro rasti, vendar se obdobja dveh ali treh mesecev, ko bi se v zemlji že dobro razvile, enostavno ne da nadomestiti. Izkušnje kažejo, da večina posajenih nasadov pri nas prvo leto »preživi«, ne rodi plodov in relativno dobro diferencira. Letni prirast takih sadik je minimalen, oziroma v povprečju dosega višino le 20 do 30 cm. Ker zadnja leta kupujemo bolj kakovostne sadike (vsaj 5 kakovostnih predčasnih poganjkov na pravi višini, celotna višina sadike s podlago vred 1,8 m – sadika 5+) smo s tem zadovoljni, saj drevesa v nasadu dajejo dober videz in naslednje leto lahko pričakujemo že solidne pridelke. Pogosto sadike v prvem letu kljub namakalnemu sistemu slabše rastejo, ker sadiko ne prehranjujemo optimalno in pozabimo, da mlada sadika ne prenaša konkurence trave. To se nam zgodi zlasti takrat, ko sadimo nasad na rodovitnejša in precej zapleveljena tla. Prvo leto je zato velikega pomena pravilna prehrana z dušikom. Zadnja leta nam tu največ težav povzročajo izrazito suha obdobja, ki se izmenjujejo z izrazito mokrimi obdobji. V prvem primeru dodani dušik v obliki KAN-a ne doseže rastlin (zaradi visokih temperatur se namreč sprošča v atmosfero), v drugem primeru pa se ta izpira v podtalnico. Sadika ga tako dobi minimalno ali skoraj nič. V takih razmerah si nekoliko pomagamo s počasi delujočimi dušičnimi gnojili, ki kljub temu ne učinkujejo optimalno. Precej bolje se obnese foliarno gnojenje. Drugo leto je drevo glede na volumen in kondicijo ponavadi preobremenjeno, kar spet pomeni, da ne zraste dovolj. V naslednjem letu (tretje leto po sajenju) se nam zaradi izmenične rodnosti zgodi močna vegetativna rast in enak ali slabši pridelek, kot smo ga beležili v drugem letu po sajenju. V

Kakšno letno vegetativno rast jablane potrebujemo? 9

četrtem letu drevesa še vedno ne dosegajo polnega rodnega volumna, prav tako so pridelki na nivoju med 30 in 40 t/ha, medtem ko v pravilno oskrbovanih nasadih četrto leto drevesa že dosežejo polno rodnost s 50-60 t/ha. Sadjarji si seveda želimo čimprej vzpostaviti optimalno razmerje med vegetativno rastjo in oveskom oz. pridelkom (slika 1). 2. UKREPI V MLADEM NASADU Kakšna naj bo torej vegetativna rast v prvem, drugem in tretjem letu in kakšen naj bo v teh letih ovesek, da bomo v četrtem letu po sajenju dosegli optimalni rodni volumen in optimalni ovesek ter evropsko konkurenčne pridelke velike kakovosti? Sadiko jablane (5+) posadimo lahko že decembra, januarja ali najpozneje v drugi polovici februarja na optimalno pripravljeno zemljišče. Globina sajenja naj bo 15 cm oz. naj bo ta prilagojena talnim razmeram. Opravimo korekturno rez, izrežemo močne poganjke, ki izraščajo pod ostrim kotom in vse poganjke, ki so debelejši od 1/3 debeline provodnika. Po sajenju postavimo armaturo, posejemo travo in posebno pozornost posvetimo prehrani mladih dreves z dušikom. Prvi obrok talnega dušika dodamo že v drugi polovici aprila. V neugodnih razmerah (suša ali premokra tla) dušika v tla ne dodamo toliko časa, dokler ta niso primerno vlažna. Najbolje je, da dušik dodamo v tla ročno v 20 cm krogu od sadike (vsaki sadiki dodamo dobro pest). To lahko ponovimo 4-5 krat v razmaku 15 dni. Ko sadike odženejo, pustimo na voditeljici terminalni brst in odstranimo vse odganjajoče brste v dolžini 5 cm pod voditeljico. S tem poskrbimo, da terminalni brst nemoteno raste in nima konkurence dveh ali treh poganjkov, ker smo brste pod njim odstranili. Mladike, ki odženejo nižje, rastejo pod večjim kotom, imajo manjšo vegetativno moč in v istem letu tudi diferencirajo rodne brste. Sadike imajo v prvem letu že nekaj rodnih brstov in cvetenje zelo izčrpa drevo. Listi so svetlo zeleni, zato je dobro, da dušik dodamo tudi foliarno. Z dodajanjem lahko začnemo že ob polnem cvetenju in potem dušik v prvem letu po potrebi v majhnih količinah (1 l/ha pripravka) dodajamo ob vsakem škropljenju. Na trgu lahko kupimo pripravke, ki vsebujejo dušik v različnih oblikah, vendar se je kot najbolj optimalno izkazalo dodajanje dušika v obliki aminokisline (npr. Delfan). Če na razpolago ni dovolj padavin, je potrebno namakanje. Bistveno pa lahko pomanjkanje vode zmanjšamo s tedensko prehrano preko lista, saj rastlina večino mineralov dobi preko transpiracijskega toka. Ker je ta zaradi pomanjkanja vode v tleh zmanjšan, lahko z neposrednim dodajanjem manjših količin mineralov foliarno – predvsem dušika, pozneje pa tudi fosforja in kalija, itd. – omogočimo prehajanje teh preko listnih rež v rastlino na mesto sinteze različnih primarnih in sekundarnih produktov, ki jih rastlina potrebuje za svojo rast in razvoj. Prehrano preko lista opravljamo skozi celo rastno dobo. Posebno pozornost posvetimo tudi odstranjevanju plevelov, saj mlada rastlina njihove konkurence ne prenese in zato mlad nasad po potrebi enkrat do dvakrat tretiramo s herbicidom. Kakovostna sadika, dobra pripravljena tla, prehrana in namakanje po potrebi nam v prvem letu omogoči, da se nam zaveže dovolj veliko število plodov (med 5 in 10) in da dosežemo ciljni prirast voditeljice in stranskih poganjkov do 60 cm (tabela 1, slika 2). Po oploditvi je treba plodove razredčiti (kemično ali ročno). Pri ročnem redčenju lahko natančno obtežimo posamezne rodne nosilce (1 ali 2 ploda na nosilec, odvisno od njegove debeline). Na drevesu pustimo največ 10 plodov. Prvo leto je prva rast manj intenzivna kot druga rast, ker koreninski sistem še ni polno razvit. Z gnojenjem (predvsem z dušikom) in namakanjem pa poskrbimo, da pri drugi rasti (julij-september) dosežemo želeni prirast. V začetku septembra nekatere daljše poganjke (3-4 na drevesu) upognemo, da dosežemo dodatno diferenciacijo rodnih brstov. Poganjke upognemo tako, da je kot med deblom in poganjkom čim večji – optimalen je 90 stopinj. Poganjek naj bo upognjen tako, da je nekaj časa relativno raven, potem pa upognjen


navzdol. Pri zgodnjejših sortah ('Gala') poganjke upognemo po obiranju, pri poznejših sortah ('Breaburn', 'Pink Lady') pa že pred obiranjem. Drugo leto opravimo zimsko rez, ki je minimalna ali je skoraj ni, in ponovimo postopek iz prvega leta. Poskrbimo za optimalno prehrano, po potrebi namakamo. Plodove na drevesu razredčimo na primerno število kemično, ročno redčenje opravljamo po potrebi. Jeseni določene mladike upognemo podobno kot v prvem letu. Pridelki so v drugem letu že bistveno večji, zato zgolj gnojenje z dušikom ni dovolj in je treba poskrbeti za dobro prehranjenost tudi z drugimi minerali. V drugem letu je zlasti pomembno, da imamo primeren ovesek. Želena vegetativna aktivnost (cca. 60 cm) je namreč močno odvisna od oveska. Če je ovesek v tem letu prevelik, ker nam je prvo leto sadika dobro preživela in skoraj ni prirasla, potem ni vegetativne rasti in hkrati ni prave diferenciacije rodnih brstov. Če pa je ovesek premajhen, je vegetativna rast premočna in prav tako ni zadostne diferenciacije rodnih brstov za prihodnje leto (slika 3). Tretje leto ponovno sledi gojitvena rez, ki je ponavadi minimalna, ponovimo tudi ostale ukrepe iz drugega leta. Posebej pomembno je, da plodove pravilno in dovolj razredčimo. V tretjem letu so pridelki med 35 in 45 t/ha (slika 4). Tudi v tem letu še potrebujemo normalen prirast (60 cm). V četrtem letu z letnim prirastom 60 cm dosežemo polni rodni volumen in s tem tudi polni pridelek. Rastlino optimalno oskrbimo in s primernimi tehnološkimi ukrepi vzdržujemo razmerje med rastjo in rodnostjo. Zakaj v Sloveniji torej ne dosegamo polne rodnosti že v četrtem letu, kljub temu, da sadimo dobre sadike? Razlog je predvsem v nedoslednosti izvajanja znanih tehnoloških ukrepov. Mlad nasad potrebuje vsaj toliko ali celo več pozornosti in natančnosti v izvajanju različnih tehnoloških ukrepov, kot nasad v polni rodnosti. Če bomo želeli konkurirati na zahtevnem trgu, bomo temu morali posvetiti več pozornosti in znanja, saj je cena kapitala precej višja kot je bila do nedavnega.

Tabela 1: Višina drevesa, ovesek in pridelek v 1., 2., 3. in 4. letu po sajenju.

1. leto* 2. leto 3. leto 4. leto**

Višina drevesa (m) 1,6 2,2 2,8 3,4

Ovesek (št. plodov) 5-10 25-40 60-80 100-120

Pridelek (kg/drevo) 1-2 5-8 12-15 20-24

Pridelek (t/ha)*** 3,1-6,2 15,5-24,8 37,2-46,5 62,0-74,4

* Višina sadike s podlago 1,6 m ob sajenju.

** Polna rodnost.

*** Predviden pridelek na hektar pri 3100 drevesih/ha.

Kakšno letno vegetativno rast jablane potrebujemo? 11

Slika 1: Ravnotežje med rastjo in rodnostjo.

Slika 2: Drevo v prvem letu po sajenju (spomladi, jeseni pred in po obiranju)

Šibka rast, močna rodnost, drobni plodovi

Normalno rastoče drevo, normalna rodnost, veliki

rez dušik

brez rezi velik ovesek

1 m

VEGETATIVNA

RAST

CVETENJE

OVESEK

1 m

2 m

3 m


Slika 3: Drevo v drugem letu po sajenju (jeseni pred in po obiranju)

Slika 4: Drevo v tretjem letu po sajenju (jeseni pred in po obiranju)

1 m

2 m

3 m

3 m

2 m

1 m


POMEN SKUPNE EVROPSKE NAPOVEDI PRIDELKA ZA SLOVENSKO SADJARSTVO

Boštjan KOZOLE1

POVZETEK Napoved pridelka jabolk in hrušk ima v Evropi že 36 letno tradicijo. Lani smo imeli čast, da je bila konferenca Prognosfruit prvič do sedaj v Sloveniji, v Ljubljani. Letošnja, 36. konferenca, je bila v Toulousu v Franciji. Zaznamovala jo je napoved enega najmanjših pridelkov zaradi spomladanske pozebe po večjem delu Evrope. To velja tako za jabolka, ki naj bi jih bilo letos v EU 9.739.000 ton, kakor tudi za hruške, ki naj bi jih bilo 2.060.000 ton. Na tej osnovi se nastavljajo prve cene novega pridelka, ob tem pa je izjemnega pomena tudi zaloga prejšnjega letnika. Slovenija je kot del EU je še kako odvisna od stanja v preostalih državah EU, kakor tudi ostalih držav severne hemisfere. Na prodajo v Evropi pa močno vpliva tudi pridelek na južni hemisferi, napoved se predstavi februarja v času sejma Fruit Logistica. Vsi ti podatki po posameznih državah in sortah so pomembno izhodišče za vse tržnike v Evropi, pričujoči trendi in tržni podatki za posamezne sorte pa pomembno vplivajo na tiste, ki se morajo odločati katere sorte so tržno perspektivne v prihodnosti, da se pridelovalci ob upoštevanju ostalih klimatskih razmer lahko odločijo za pravilno sorto pri obnovah sadovnjakov. Obnovljeni podatki, po končani sezoni obiranja, bodo predstavljeni na kongresu. Ključne besede: sadjarstvo, napoved pridelka

THE IMPORTANCE OF COMMON EUROPEAN YIELD FORECAST FOR SLOVENIAN FRUIT GROWING

ABSTRACT

Apple and pear yield forecast has a 36 year tradition in Europe. Last year we had the honor of hosting the Prognosfruit conference for the first time in Ljubljana, Slovenia. This year’s 36 conference was held in Toulouse, France, and was characterized by one of the lowest fruit yield forecast ever set mostly due to spring frosts across much of the Europe. This applies to apples, for which a 9,739,000 ton yield was predicted in the EU, as well as pears, for which a 2.06 million ton yield was forecast. The general price of this year’s fruit is set according to the forecasts and the stock of the previous year. Slovenia, being a member of the EU, is greatly dependent on the situation in other European countries, as well as northern hemisphere countries. The sale in Europe is also strongly influenced by the fruit of the southern hemisphere. The forecasts for fruit yield of the countries of the southern hemisphere are presented in February during the Fruit Logistica fair. The data for individual countries and cultivars are an important starting point for all markets in Europe. The present trends and price data for individual cultivars have a significant impact on choosing perspective and marketable cultivars for future planting. Therefore, in addition to climatic conditions, trends and preferences of the consumers must also be considered in order to choose the correct cultivars for orchard replanting in Slovenia. 1 Evrosad d.o.o. Krško, Cesta 4. julija 134, 8270 Krško

14 Boštjan KOZOLE Key words: fruit growing, yield forcast


NUTRIENT FLUXES IN ORCHARD ECOSYSTEMS

Massimo TAGLIAVINI1

ABSTRACT The paper reports literature data and results of experimental work carried out in the laboratory of the author in the field of mineral nutrition of fruit trees. Several fluxes of nutrients are here considered in order to define criteria to minimize the need of external supply of fertilizers and to enhance the use-efficiency of those nutrients that are already present in the soil and in the trees. The paper also describes methodological approaches and discusses uptake, partitioning, internal cycling and nutrient release of nutrients contained in the abscised leaves during their decomposition in the soil. Key words: apple, mineral nutrition, internal cycling of nutrients

HRANILA V EKOSISTEMU SADOVNJAKA

POVZETEK Prispevek prikazuje pregled literaturnih virov in rezultate poskusov, ki so bili izvedeni v laboratoriju Univerze v Bolzanu (Italija), na področju mineralne prehrane sadnih rastlin. Proučeni so bili različni vidiki toka hranil v sadovnjaku z namenom določitve kriterijev za zmanjšanje potreb po gnojenju in povečanja učinkovitosti in dostopnosti hranil, ki so v tleh ali v rastlinah že prisotna. Prispevek opisuje tudi metodološke pristope, razpravlja glede sprejema in internega kroženja hranil in sproščanja posameznih elementov iz odpadlih listov med mineralizacijo v tleh. Ključne besede: jablana, mineralna prehrana, kroženje hranil 1. INTRODUCTION Mineral nutrition in orchards affects growth, yields and fruit quality. A more sustainable way to manage soil fertility in orchards requires a fine-tuning of fertiliser application as well as a more efficient use of nutrients that are already present in soil. Nutrients cycle in orchard includes bidirectional fluxes between vegetation (trees and herbaceous vegetation) and soil, tree-internal cycling, a series of changes of nutrient status occurring in soil. In addition to them, one should also consider that nutrients normally enter the system through irrigation water, atmospheric deposition or fertilizers and leave it with the saleable products (yields), and by volatilization and leaching processes. Adapting rates of fertilisers to match tree needs, adopting highly efficient technology of nutrient supply (e.g. fertigation) and splitting 1 Faculty of Science and Technology, Free University of Bolzano-Bozen, Italy. E-mail:

[email protected]

16 Massimo TAGLIAVINI

nutrient rates are among the means to improve external nutrient use. Increasing the effectiveness of recycling of nutrients already present in the orchard is a basic step to reduce external inputs. The optimal amounts of nutrients that should be supplied to the orchard soil depends on the soil availability of nutrients from sources other than fertilizers (native nutrients), as well as on the rate and on the dynamics of uptake. As recently stressed (Tagliavini and Scandellari, 2012), in spite of the importance of knowing the total amounts of nutrients that trees need to absorb in order to successfully grow and regularly bear fruits, a relatively low number of papers have tackled this topic. 2. NUTRIENT UPTAKE Nutrients are taken up mainly by roots from the soil at rates and with dynamics depending on crop characteristics, environmental factors and on the management of nutrient supply. Nutrient uptake should guarantee an optimal concentration of nutrient in tree organs to sustain growth, yields, flower bud formation and the building of reserves. Our quantitative knowledge about the amounts of absorbed nutrients under field conditions is mainly derived by tree excavation studies and determination and analysis of biomass and nutrient concentration of different organs (Weinbaum et al., 2001). Sequential excavations are carried out during the vegetative season or in the winter of each year. Techniques based on isotopically-labeled nutrients are adapted mainly to plants in pots and provide useful information on the dynamics of uptake and on the partitioning of nutrients. When labeled fertilizers are applied under field conditions this methodology cannot assess the total uptake of that element, but enables to quantify the “fertilizer uptake”, that is the amount of the nutrient derived from that is absorbed by the trees, and the “fertilizer use efficiency”, that is the ratio between the uptake of the nutrient derived from fertilizers and the amount of that nutrient provided with the fertilizer. A major drawback of this method is that it can be applied to only few elements. Mass balances in mature plantings are often based on tree excavation studies, which are time consuming and limited to few tree replicates, but can be used under field conditions and applied to all nutrients. Root uptake of nutrients over time is defined as the sum of (i) the increase of nutrients in the tree framework, (ii) the nutrients contained in the fruits, (iii) those in the abscised leaves and in the (iv) new fine roots. For mature fruit trees, regularly subjected to pruning, we can assume that the increment of biomass of the framework of adult trees could be approximated to the amount of pruning wood, as secondary growth is considered very low and therefore negligible. Under these situations, a sufficiently good estimate of nutrient uptake is given as the amount of nutrients in yields, pruning wood and abscised leaves. Nutrients are absorbed with different rates according to the species, the yields, the tree vigor and the soil nutrient availability. Calcium, N and K are often the nutrient absorbed at the highest amounts. Examples of amounts of absorbed nutrients are reported in Table 1. The rate of nutrient uptake varies along the season with dynamics that differ among nutrients. Table 2 reports data about the intensity of nutrient accumulation in bourse shoots of apple (including the fruit) from bloom to harvest. For all nutrients, nutrient accumulation increases in late spring-early summer and decreases thereafter. For some nutrients, like N and Mg the late influx rate is significantly less than that occurring in Spring. The partitioning of the absorbed nutrients within tree organs depends on their relative growth and on specific nutrient needs. Pomes and drupes have low protein content and relatively low N requirements. Protein content is generally high in seeds, therefore trees like chestnuts and walnut

Nutrient fluxes in orchard ecosystems 17

allocate relatively higher amounts of absorbed N into the fruits than flesh fruit trees. Potassium is often the most represented mineral nutrient in flesh fruits. Most crops allocate the majority of Ca to leaves.

3. INTERNAL TREE CYCLING The ability to store nutrients for future use is a characteristic feature of perennial plants. Young trees (with a small perennial frame in relation to their annual growth of leaves, roots and fruits) have a limited capacity of store them, which increases as trees ages and increase in size. While deciduous fruit trees store N in the bark of twigs, branches and trunk as well as in the root system, the main storage site for N in evergreen trees is in the old leaves (Millard, 1995). The availability of a stable isotope for N (15N) has allowed significant progresses in our understanding of the internal cycling of this element in the trees. Storage pools are build thanks to the withdrawal of nutrients (those with phloem mobility) from leaves during their senescence. Some nutrients which are absorbed late in the season are also directly allocated to storage at root level. In a mature peach orchard under Californian conditions, Niederholzer et al. (2001) have estimated that about 30 kg N ha-1 year-1 are remobilised from leaves to perennial organs during leaf senescence. Similar calculations for a mature apple orchard in Italy indicate that N withdrawal from leaves contributes to some 20 kg N ha-1 year-1. As reported in Table 3, the efficiency of remobilization of N from senescing leaves also depends on the N status of the trees, and not necessarily a higher level of leaf N in autumn corresponds to higher N remobilization. Under these circumstances, leaves from trees fertilized with higher N amounts abscise with higher N content.

Remobilization of stored nutrients provides a means for uncoupling growth form nutrient uptake from the soil in spring. For mature trees with large reserve pools N remobilization from storage can provide the majority of this element to be used for growth each year (Weinbaum and van Kessel, 1998). In many fruit tree species, the majority of remobilization starts before root uptake starts and lasts 4 to 7 weeks (also depending on the amount of storage pools), before root uptake becomes the major process of providing nutrients to the trees. 4. AVAILABILITY OF NUTRIENTS RETURNED TO THE SOIL

Significant amounts of nutrients are contained in the abscised leaves, approximately ranging from 20 - 40 kg ha-1 yr-1 for N, K and Ca. It is therefore important to know their fate during the decomposition process of leaf litter on the soil surface, and their ability to become available for future uptake by trees. As demonstrated for apple (Tagliavini et al., 2007) and peach (Ventura et al., 2010), decomposing leaves undergo a first phase in which they immobilize N, while they release their N content especially in the second and third year from abscission (Fig. 1). Potassium release during leaf decomposition is very rapid and most of this element is already available in the soil underneath the litter in the following spring (Fig. 2). Similarly, trees can benefit from the nutrients contained in the grasses present in the tree alleys (Brunetto et al., 2011).

5. FINAL REMARKS

Reliable estimates of nutrient uptake are necessary in sustainable orchard systems to synchronize nutrient needs with soil nutrient availability. Information regarding the tree needs for nutrient uptake and about the dynamics of nutrient uptake have to be coupled with monitoring of soil and tree nutrient status, also accounting for other sources of nutrients entering the system (e.g. irrigation water, biological fixation, etc.). An optimization of the use of external (by efficient fertilizer supply methods, efficient fertilizers) as well as internal sources of nutrients is needed in


sustainable fruit production systems. Adapting the amounts of nutrients to be applied to the tree needs and increasing the effectiveness of the nutrient recycling within the orchard are basic steps to reconcile agronomical and ecological aspects in mineral nutrition of fruit trees. 6. REFERENCES Boyd, L., Barnett, A., Civolani, C., Fini, E. 2010. Whole plant excavations to determine nutritional

requirements in “Hort16A” kiwifruit vines. Acta Horticulturae, 868: 171–176. Brunetto, G., Ventura., M., Scandellari, F., Ceretta, C.A., Kaminski, J., Wellington de Melo, G.,

Tagliavini, M. 2011. Nutrient release during the decomposition of mowed perennial ryegrass and white clover and its contribution to nitrogen nutrition of grapevine. Nutr. Cycl. Agroecosystems, 90: 299-308.

Cheng, L., Raba, R. 2009. Accumulation of Macro- and Micronutrients and Nitrogen Demand-supply Relationship of “Gala”/’Malling 26’ Apple Trees Grown in Sand Culture. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 134: 3–13.

Millard, P. 1995. Internal cycling of nitrogen in trees. Acta Horticulturae, 383: 3–14. Niederholzer, F.J.A., DeJong T.M., Saenz J.-L., Muraoka T.T., Weinbaum S.A.. 2001.

Effectiveness of Fall vs. Spring Soil Fertilization of Field-Grown Peach Trees. J. Am Soc. 126(5), 644-648

Porro, D., Dorigatti, C. 2009. Meglio concimare la vite con apporti frazionati. L’informatore agrario, 9: 27-49

Roccuzzo, G., Zanotelli, D., Allegra, M., Giuffrida, A., Torrisi, B.F., Leonardi, A., Quiñones, A., Intrigliolo, F., Tagliavini, M. 2012. Assessing nutrient uptake by field-grown orange trees. Eur. J. Agron. 41: 73–80.

Scandellari, F., Ventura, M., Malaguti, D., Ceccon, C., Menarbin, G.,Tagliavini, M. 2010. Net primary productivity and partitioning of absorbed nutrients in field-grown apple trees. Acta Horticulturae 868: 115–122

Tagliavini, M., Tonon, G., Scandellari, F., Quiñones, A., Palmieri, S., Menarbin, G., Gioacchini, P.,Masia, A. 2007. Nutrient recycling during the decomposition of apple leaves (Malus

domestica) and mowed grasses in an orchard. Agric. Ecosys. Environ. 118: 191–200. Tagliavini, M. 2012. Fisiologia della nutrizione minerale. S. Sansavini et al. (ur.) Arboricoltura

generale. Patron editore, Bologna, in press. Tagliavini M., Millard P.. 2005. Fluxes of nitrogen within deciduous fruit trees. Acta Scientarum

Polonorum – Hortorum Cultus, 4 (1), 21-30. Tagliavini M., Scandellari F.. 2012. Nutrient fluxes in kiwifruit orchards. Proceedings he

Seventh International Symposium on Mineral Nutrition of Fruit Crops 19-25 May 2012, Chanthaburi, Thailand. May 2012. Acta Horticulturae, in press.

Ventura M., Scandellari F., Bonora, E., Tagliavini, M. 2010. Nutrient release during decomposition of leaf litter in a peach (Prunus persica L.) orchard. Nutr. Cycl. Agroecosystems, 87 (1): 115-123.

Weinbaum, S., Brown, P., Rosecrance, R., Picchioni, G., Niederholzer, F., Youseffi, F., Muraoka, T. 2001. Necessity for whole tree excavations in determining patterns and magnitude of macronutrient uptake by mature deciduous fruit trees. Acta Horticulturae 564: 41-49

Weinbaum S., van Kessel C. 1998. Quantitative estimates of uptake and internal cycling of N-14 labelled fertilizer in mature walnut trees. Tree Physiology 18: 795-801.

Nutrient fluxes in orchard ecosystems 19

Table 1: Annual nitrogen (N), phosphorous (P), potassium (K), calcium (Ca), and magnesium (Mg) uptake (kg ha-1) (Tagliavini and Scandellari, 2012)

Species N P K Ca Mg References

Apple 55 9 100 40 12 Cheng and Raba (2009)

Apple 60 11 83 74 19 Scandellari et al. (2010)

Orange 83 9 33 187 13 Roccuzzo et al. (2012)

Grape 42 5 54 60 10 Porro and Dorigatti, (2009)

Kiwifruit 200 40 220 184 29-70 Boyd et al. (2010)

Table 2: Dry mass increment and nutrient influx in bourse shoots of apple (data are per bourse shoot, including one fruit at its bottom) from blossom (day 0) to harvest (day 158). Data are the average of cultivar 'Golden delicious' and 'Nicoter' (Tagliavini, 2012) Period (days from blossom)

Biomass increment

mg/day

Nitrogen mg/day

Phosphorus mg/day

Potassium mg/day

Calcium mg/day

Magnesium mg/day

0-36 90 1.90 0.19 1.72 0.63 0.18 37- 81 280 2.45 0.39 3.63 1.36 0.28 82-117 320 1.52 0.22 2.79 0.58 0.15 118-158 260 0.88 0.17 1.63 0.26 0.07 Table 3: Variation of leaf N content and net N withdrawal (per m2 of leaf area) to perennial organs during leaf senescence in field-grown apple trees (cv. 'Mondial Gala' on M9) subjected to differential N supply (Tagliavini and Millard, 2005) Level of soil N supply to the trees (kg N ha-1 year-1)

Leaf N concentration

(% DW) before senescence

Leaf N content

before senescence g N m-2

Leaf N content of abscised

leaves g N m-2

Net N withdrawal during leaf abscission

g N m-2

80 1.9 2.3 1.5 0.8 40 1.7 2.0 1.1 0.9


Figure 1: Release of N from peach leaves during their decomposition on the soil surface after their abscission (week 0) (from Ventura et al., 2010). The graph reports the relative amount (as % of the original amount) of N recovered over time.

Figure 2: Release of K from peach leaves during their decomposition on the soil surface after their abscission (week 0) (Ventura et al., 2010). The graph reports the relative amount (as % of the original amount) of K recovered over time.


STROJNA (MEHANSKA) REZ – PRVE IZKUŠNJE V NASADIH JABLAN V SLOVENIJI

Tatjana UNUK1

POVZETEK

Strojna oz. mehanska rez jablan je ukrep, ki ga mnogi vidijo kot neobhodnega v pridelavi jabolk. Preden se ta ukrep vpelje v širšo prakso kot standardni ukrep, je potrebno najti nekatere odgovore glede njegove primernosti za posamezne regije in sorte. Na Fakulteti za kmetijstvo in biosistemske vede smo v letu 2011 postavili poskus, kjer smo pričeli s preizkušanjem odzivnosti štirih sort jablan ('Zlati delišes', 'Gala', 'Pinova' in 'Topaz') na različne termine strojne rezi in različne širine sadne stene. Dosedanji rezultati glede vpliva strojne rezi na generativne in vegetativne parametre jablan so zgolj preliminarni in terjajo nadaljevanje poskusa. Ključne besede: jablana, strojna rez, rast, rodnost

MECHANICAL PRUNING – FIRST EXPERIENCE IN APPLE ORCHARDS IN SLOVENIA

ABSTRACT

Mechanical pruning of apple trees is a measure that can become a standard practise in apple production. Before this measure is introduced as a standard action in apple fruit growing, it is necessary to get more answers regarding its suitability for individual regions and cultivars. The response of four apple cultivars (‘Golden Delicious’, ‘Gala’, ‘Pinova’ and ‘Topaz’) to different time frame of mechanical pruning and different width of fruit wall was tested at the Faculty of Agriculture and Life Sciences. The results (generative and vegetative parameters) are preliminary and require further research. Key words: apple, mechanical pruning, growth, productivity 1. UVOD Strojna oz. mehanska rez jablan je ukrep, ki ima svoj izvor v Franciji, aktivno pa njeno primernost raziskujejo v Španiji, Belgiji, Nemčiji, J. Tirolski in Avstriji. Filozofija strojne rezi jablan je dokaj preprosta – poenostaviti in poceniti delo v nasadu, zato jo mnogi vidijo kot standardni ukrep v modernih nasadih. Ta ukrep pa do neke mere postavlja na glavo nekaj, kar je veljalo do sedaj kot neobhodno ter od sadjarja pričakuje spremembo mišljenja in pristopa pri vzgoji sadnih rastlin, oblikovanju krošnje, redčenju, obiranju … torej na nek način v zelo veliki meri spreminja način komuniciranja sadjarja s svojim nasadom. Lafer (2012), Vigel (2011) in Rühmer (2011) navajajo, da je osnova strojne rezi izgradnja t.i. sadne stene, poimenovane „Le Mur Frutier“. Vzrok, zaradi česa bi se sadjar odločil za tak ukrep, je predvsem ekonomski in

1 Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, Pivola 10, 2311 Hoče

22 Tatjana UNUK

obljublja njeno uspešno kombiniranje z mehanskim redčenjem in v prihodnosti tudi mehanskim obiranjem pridelka. Ob redčenju nam torej izhodišče ne bo več predstavljal volumen krošnje (m3), temveč sadna stena, izražena v m2. Za pridelek bo torej odločilna višina dreves, dolžina vrst, število vrst na enoto površine, število plodov in njihova povprečna masa. Iz Glaisdorfa (Lafer, 2012) prihaja ponazoritev primera izračuna pridelka za sorto 'Pinova'. V primeru, da medvrstna razdalja znaša 3,2 m, dolžina vrst 80 m, število vrst na hektar 32, višina krošnje 3 m, lahko ob ciljni obremenitvi z 25 plodovi/m2 in ob povprečni masi plodov 150 g računamo pridelek 61,4 t/ha. Izračun za teoretični pridelek je narejen po formuli (3,2 x 80 x 32 x 2) x 25 x 150/1000 = 61,4 t/ha. Pristopi k izvajanju strojne rezi so lahko različni. Lahko izbiramo med različno opremo, časom ter intenzivnostjo rezi. Pri strojni rezi stremimo k izgradnji stene v obliki piramide, ki zagotavlja dobro osvetljenost krošnje. Širina stene je pri osnovi večja (40 – 50 cm) in v vrhu manjša (25-30 cm). Do sedaj so bili preizkušani različni termini rezi, od mehanske rezi v sredini marca (pred cvetenjem), rezi konec maja ali v začetku junija (40 dni po polnem cvetenju), rez pri razvitih 12 listih za namen pospeševanja diferenciacije itd. Dosedanje izkušnje kažejo na to, da je strojno zimsko rez smiselno izvesti le v letu prehoda na tak ukrep, v nadaljevanju pa bi bilo primernejše rez izvesti v poznejših terminih, da bi se s tem izognili pretiranemu spodbujanju bujnosti rasti. Dosedanje mednarodne izkušnje so tako pozitivne kot negativne. Lafer (2012) in Vigl (2011) kot prednosti ukrepa navajata sledeče:

- šibka rast: manj dolgih poganjkov in skoraj nobene dominance, - večji in redni pridelki (preprečevanje alternance), - poenotena kakovost plodov (velikost, barva), - manj sončnih opeklin, - hitrejše in enostavnejše obiranje, - kombiniranje z mehanskim redčenjem plodičev, - manjše odnašanje škropiv (manjši »drift«), - prihranek pri številu ur za rez (v fazi prehoda 0 – 30 %, pozneje 30 – 70 % ).

Kot pomanjkljivosti pa avtorja izpostavljata:

- izgubo pridelka v letu prehoda zaradi močne redukcije volumna, npr. kadar je izvedena klasična ročna zimska rez in se sadjar za dodatno strojno rez odloči v poznejšem terminu, - izpad pridelka pri opustitvi ročne korekcijske rezi kot posledice rušenja razmerja med listi in plodovi, - odloženo zorenje plodov za 3 do 7 dni pri zgodnejših terminih letne strojne rezi, - imamo še premalo znanja o tem ukrepu, zato negativna presenečenja ne morejo izostati.

Odprta ostajajo vprašanja glede pojava različnih bolezni in škodljivce, kot so krvava uš, škrlup, pepelovka in zaradi prepozno zaključene rasti poganjkov tudi rak … Ročna korektura rezi ni priporočljiva; če že, potem glede na potrebe posamezne sorte v višini 10 – 40 ur/ha. Odprto in v razpravi ostaja še vprašanje glede optimalnega časa izvedbe mehanske zimske in letne rezi, (stadij rdečega balona, T-stadij, najdaljši dan, avgust, osvetlitvena rez pred obiranjem, rez po obiranju). Idealna bi lahko bila kombinacija mehanske rezi z mehanskim redčenjem plodičev. Na Fakulteti za kmetijstvo in biosistemske vede smo se odločili izvesti poskus reakcije dreves različnih sort jablan na strojno rez, izvajano v različnem terminu (zimska rez, rez v času rdečega balona) in z različno širino sadne stene (60 cm, 80 cm, 100 cm). Za dva termina rezi smo se v našem poskusu odločili na osnovi presoje stanja nasadov in danih pedoklimatskih razmer.

Strojna (mehanska) rez – prve izkušnje v nasadih jablan v Sloveniji 23

Pomembno je še poudariti, da v tujini ob strojni rezi v prebujnih nasadih vključujejo še rez korenin, posebej v prvem letu v slabo cvetočih nasadih. Dosedanje izkušnje s širino stene so že nekoliko bolj jasne, vendar je širina sadne stene v veliki meri odvisna od možnosti tehnične izvedbe, od terena in kvalitete opore. Od vsega naštetega je odvisno, koliko se lahko s strojem približamo vrsti in kakšno delovno hitrost lahko dosežemo. Za doseganje razdalje 30 cm stroja od vrste je potrebno imeti v nasadu zelo dobre pogoje za delo. V naš poskus so bili izbrani nasadi različnih sort jablan različne starosti in načina naprave s ciljem, da bi v čim krajšem času prišli do izsledkov, ki bi omogočili hitro in kakovostno preizkušanje primernosti strojne rezi in njeno uvajanje v slovensko sadjarsko prakso. 2. METODE DELA Za poskus so bili izbrani nasadi štirih sort jablan: - šest let star nasad sorte 'Pinova' na podlagi M9, z razdaljami sajenja 3,2 x 0,7 m in s postavljeno protitočno mrežo, - 12 let star nasad sorte 'Topaz' na podlagi M9, z razdaljami sajenja 3,5 x 0,7 m, - 3 leta star nasad sorte 'Zlati delišes' na podlagi M9, z razdaljami sajenja 3,2 x 0,7 m in s postavljeno protitočno mrežo, - 3 leta star nasad sorte 'Gala' na podlagi M9, z razdaljami sajenja 3,2 x 0,7 m in s postavljeno protitočno mrežo. Značilnosti poskusnih nasadov. Vsi nasadi so vzgojeni z gojitveno obliko zelo ozko vreteno in so različno strukturirani po starosti in vrsti rodnega lesa. Pri sorti 'Pinova' je spodnja polovica dreves formirana tako, da so drevesa sklenjena in je po strojni rezi nastala sadna stena. Zgornja polovica drevesa je značilna za to gojitveno obliko, tako da so drevesa samostojna in izpopolnjujejo 1/3 prostora. Opravljena je bila zimska »predrez« manj kakovostnih in premočnih rodnih nosilcev. Nasad sorte 'Topaz' je v dvanajstem letu starosti in v osnovi nekoliko prebujne rasti. Vrste so sklenjene po celotni višini, višina dreves je 2,8 m. Struktura rodnega volumna je za to sorto značilna, debelejši rodni nosilci so pri osnovi velikokrat ogoleli. V tem nasadu ni bila opravljena zimska klasična »predrez«. Sorta 'Zlati delišes' je značilna po tem, da morajo biti drevesa tudi vegetativno aktivna za velik in kakovosten pridelek. V tem nasadu so bile posajene zelo kakovostne, primerno obraščene sadike. V drugem letu starosti je nasad nekoliko prerodil, tako da se je letos v nasadu pojavila izmenična rodnost. Tla v tem nasadu so plitka, degradirana. Vegetativna rast je prešibka, drevesa so cvetela premočno in bila premalo poredčena. Nasad sorte 'Gala' ima po vizualni oceni najmanj izgrajen rodni volumen. Sadike so bile nekakovostne in jih je bilo potrebno po sajenju rezati nazaj. Vzgojene so bile kot »knip« sadike v drevesnici. Sorta 'Gala' ima genetsko zelo izraženo apikalno dominanco, zato imamo pri tej sorti pogosto težave z enakomernim obraščanjem provodnika po celotni višini. Pred rezjo je pri tej sorti posebej izstopalo malo število zelo dolgih lanskoletnih poganjkov. Po vseh dosedanjih podatkih in dilemah o strojni rezi smo se v prvem letu prehoda na strojno rez odločili za proučevanje dveh izhodišč, to je širine t.i. »sadne stene« in časa izvajanja strojne rezi. V danih zmožnostih in razpoložljivih nasadih smo se odločili za dva termina rezi in za tri širine sadne stene pri sortah 'Pinova' in 'Topaz' ter eno širino pri sortah 'Zlati delišes' in 'Gala'.

24 Tatjana UNUK

3. REZULTATI IN RAZPRAVA Rezultati, ki jih lahko prikažemo, so zgolj preliminarni. Nekateri so kvantitativni (npr. za sorto 'Pinova'), drugi so predstavljeni kot komentarji fotografij. Iz preglednice 1 je razvidno, da so bila drevesa sorte 'Pinova' primerno odbrana, saj so primerljiva v bujnosti rasti. Po merjenju obsega debla je bila v mesecu januarju izvedena zimska strojna rez (ZR), v času rdečega balona pa t.i. letna strojna rez (LS). Obe sta neposredno posegli v število socvetij. V povprečju so drevesa, vključena v obravnavanje ZR tvorila 147, drevesa v obravnavanjih LR 130 in kontrolna drevesa 182 socvetji na drevo. Pri obeh terminih izvajanja strojne rezi ugotavljamo pričakovan rezultat, da bodo največ socvetij imela drevesa, kjer je bila rez najmanj intenzivna in je širina sadne stene znašala 100 cm, z jakostjo rezi pa se je število socvetij praviloma zmanjševalo. Število plodov na drevo in gostota pridelka sta praviloma sledili trendu, ki so ga nakazala že socvetja. Iz podatkov v predstavljeni preglednici lahko razberemo tudi blag »signal« o nekoliko večji variabilnosti v generativnih parametrih v primeru izvajanja zimske strojne rezi. Vidimo tudi, da drevesa v obravnavanju kontrola, kljub intenzivnejšemu cvetenju niso dosegla večjega pridelka od dreves v ostalih obravnavanjih. Lafer (2012) opozarja na dejstvo, da je v vsakem primeru potrebno odgovoriti še na mnogo vprašanj, preden se odločimo za masovno izvajanje strojne rezi. Potrebno je proučiti reakcija posameznih sort na mehansko rez, preveriti primernost velikosti ciljne obremenitve s pridelkom za vsako sorto, saj obremenitev 25 plodov/m2 ni optimalna za vse sorte v intenzivni pridelavi. Ročna korektura se je do sedaj pokazala kot smiselna pri drobnoplodnih sortah in sortah, ki rastejo šibko, saj izboljšuje kakovost plodov. Prve izkušnje kažejo, da vrhov ne smemo odrezati horizontalno, saj temu sledi pregraditev dreves. Potrebno je tudi preveriti primernost tega ukrepa v nasadih v določenih pedoklimatskih razmerah. Ključnega pomena pa je izmenjava izkušenj med sadjarji. 4. LITERATURA Rühmer T. 2011. Moderne Apfelanlagen ...einfacher in der Kulturführung? Haidegger

Perspektiven, 2: 13-14 Vigl J. 2011. Innovativer Baumschnitt. Obstbau. Lafer G. 2012. Erste Erfahrungen mit dem mechanischen Schnitt in der Obstbaufachschule

Gleisdorf. http://www.obstwein-technik.eu/1020/Details?fachbeitragID=249 (20. 3. 2012)

Preglednica 1: Pregled standardnih generativnih in vegetativnih parametrov v nasadu sorte 'Pinova', kjer je bila v

letu 2012 izvajana zimska strojna (ZS), letna strojna (LS) in klasična zimska ročna rez (kontrola, ZR)

Table 1: Standard generative and vegetative parameters of 'Pinova' cultivar. Three treatments were aplied: winter

pruning (ZS), summer pruning (LS) and control (ZR)

Obravnavanje Obseg debla (cm)

Št. socvetij

Št. plodov/drevo

Ovesek (št. plodov/cm2)

ZS 60 cm 12,2 143,8 61,4 5,2

ZS 80 cm 12,5 130,2 52,1 4,2

ZS 100 cm 12,6 168,1 73,7 5,8

LS 60 cm 12,6 126,6 52,3 4,1

LS 80 cm 12,3 129,9 54,6 4,5

LS 100 cm 13,2 133,1 45,4 3,3

Kontrola - ZR 11,9 182,8 56,1 5,0

Strojna (mehanska) rez – prve izkušnje v nasadih jablan v Sloveniji 25

Slika 1: Oprema za strojno rez jablan z vrtečimi

vertikalnimi noži in z odmičnimi žagami za rez vrha.

Slika 2: Nastavitev višine stroja omogoča izvajanje

strojne rezi pod različnimi tipi protitočnih mrež

Slika 3: Vrsta pozimi strojno porezanih dreves sorte

'Pinova'

Slika 4: Tipični rezultat zimske strojne rezi - odrezan

rodni nosilec drevesa sorte 'Pinova'

Slika 5: Letna rez dreves sorte 'Gala'; močnejša,

ogolela, dolga rodna nosilca, odrezana na 40 cm

dolžine

Slika 6: Kontrola – ročno porezana drevesa sorte 'Gala'

(levo)

26 Tatjana UNUK

Slika 7: Letna strojna rez dreves sorte 'Zlati delišes'

(levo) in sorte 'Pinova' (desno)

Slika 8: Drevesa sorte 'Zlati delišes' po letni strojni rezi

Slika 9: Posledica letne strojne rezi dreves sorte 'Gala'

(levo) in 'Zlati delišes' (desno); močan rodni nosilec se

je obrasel z rodnim lesom, le vodilni poganjek je pri

sorti 'Gala' nekoliko predolg

Slika 10: Kakovosten pridelek sorte 'Pinova' po zimski

strojni rezi

Slika 11: Kakovosten pridelek dreves sorte 'Gala' po

letni strojni rezi

Slika 12: Umirjena rast mladih poganjkov in lepo

oblikovani plodovi sorte 'Zlati delišes'


CROP LOAD MANAGEMENT (CLM) CONCEPTS OF

SELECTIVE MECHANICAL THINNING IN FRUIT TREE

CROPS

Claudia SEEHUBER, Lutz DAMEROW, Michael M. BLANKE1

ABSTRACT This contribution presents an innovative approach for thinning fruit crops trained to any kind of spindle trees, irrespective of species, cultivar, temperature and tree age. Mechanical thinning is suggested as an alternative or to compliment chemical thinning. Four concepts of its implementation in integrated fruit production (IFP) are presented here: a) sole use of mechanical thinning to overcome alternate bearing, b) combination of mechanical thinning with chemical (and hand) thinning, c) combination with lime sulphur where approved for organic fruit farming, and d) combination of mechanical thinning with hand–thinning where no chemicals are approved. The device with three horizontal rotors and front mounting of the tractor has been developed at the University of Bonn in 2005-2010. By selecting a range of combinations of brushes, rotor speeds (350-450 rpm) and tractor speeds (2.5 to 5 km/h), its vertically operating brushes remove ca. 25-33% of the flowers. Due to its use at early developmental stages, i.e., during flowering (between pink bud stage and petal fall), mechanical thinning on its own can break or prevent alternate/biennial bearing. Mechanical thinning on its own or in combination with either chemical or hand-thinning improved fruit quality, particularly fruit size (by improving the source : sink relationship and enlarging the photo-assimilates partitioned to the remaining fruit) and colouration (by allowing more light access to the fruit and removal of shade fruits from the inner canopy), sugar (taste), and sometimes firmness for better storability. The device saves labour costs, otherwise required for hand-thinning, in the order of 15-30 hours per hectare, equivalent to € 100-150/ha, i.e., in the same order as compared with €120 for the mechanical thinning based on 20 ha orchard area and 10 year amortization of the device. Key words: apple, pear, plum, alternate bearing, colouration, fruit firmness, fruit quality KONCEPTI IZBRANEGA MEHANIČNEGA REDČENJA PRI SADNIH RASTLINAH

POVZETEK Ta prispevek predstavlja inovativen pristop redčenja sadnih rastlin, primernega za drevesa, gojena v obliki ozkega vretena, ne glede na sadno vrsto, sorto, temperaturo in starost dreves. Mehansko redčenje lahko predstavlja alternativo kemičnemu redčenju ali se izvaja v kombinaciji z le-tem. V prispevku so predstavljeni štirje koncepti izvajanja redčenja v intenzivni pridelavi sadja (IPS): a) izključno mehansko redčenje za zmanjšanje alternance/izmenične rodnosti, b) kombinacija mehanskega redčenja s kemičnim (in ročnim) redčenjem, c) kombinacija z apneno-žvepleno brozgo, kjer je ta dovoljena v ekološki pridelavi sadja in d) kombinacija mehanskega redčenja z ročnim redčenjem, kjer uporaba kemikalij ni dovoljena. Uporabili smo napravo s tremi horizontalnimi rotorji in prednjo traktorsko priključitev, ki je bila razvita na Univerzi v

1 University of Bonn, INRES – Horticultural Science, Auf dem Hügel 6, D-53121 Bonn, Germany, E-mail: [email protected]

28 Claudia SEEHUBER, Lutz DAMEROW, Michael M. BLANKE Bonnu v obdobju 2005-2010. Izbrali smo različne kombinacije števila ščetk, hitrosti rotorja (350-450 obratov na minuto) in traktorske hitrosti (2,5 do 5 km/h) in določili optimalne parametre, kjer vertikalno nameščene krtače odstranijo ca. 25-33 % cvetov. Zaradi uporabe mehaniziranega redčenja v zgodnjih razvojnih fazah, to je med cvetenjem (med fazo rdečih brstov in odpadanjem cvetov), je ta ukrep zelo učinkovit za zmanjšanje izmenične rodnosti. Mehansko redčenje samostojno ali v kombinaciji s kemičnim ali ročnim redčenjem vpliva na izboljšano kakovosti sadja, predvsem večjo velikost plodov (povečanje translokacije fotoasimilatov v preostale plodove) in barvo (več svetlobe v krošnji), večjo vsebnost sladkorjev (boljši okus), včasih pa tudi povečano trdoto plodov, ki so primernejši za skladiščenje. Naprava zmanjša stroške dela, potrebne za ročno redčenje, ki znašajo 15-30 ur na hektar, kar je enako 100-150 €/ha. Po izračunih za 20 ha nasada in 10 letno obdobje amortizacije pa znašajo stroški mehanskega redčenja okoli 120 €/ha. Ključne besede: jablana, hruška, sliva, izmenična rodnost, obarvanost, trdota plodov, kakovost plodov 1. INTRODUCTION Fruit trees bear an abundance of flowers, which they cannot support until fruit maturation. In apple, only ca. 7% of flowers are necessary for a sufficient harvest (Untiedt and Blanke, 2000). Mechanical thinning is hence a prerequisite in fruit crops i) to achieve high quality fruit with sufficient size and colouration for class I marketing (Kong et al., 2009) including high sugar content (as a parameter for taste) and sufficient firmness (as a parameter for good storability), ii) to reduce labour-intense hand thinning and iii) to overcome alternate bearing (changes in low and high yielding years) by providing regular moderate yields. Mechanical thinning is an environmentally-friendly technology and an alternative to the standard chemical thinning, which is limited by a decreasing number of registered i.e., approved chemical compounds with their success very dependent on weather conditions, cultivar, flowering dynamics and tree age. There is an uncertainty about the approval of thinning chemicals such as BA etc. under the EU 91/414 (Annex 1) chemical re-registration and final approval in each EU member state. The objective of the present study was to develop an adequate technology to achieve moderate but regular yields of class I fruit quality of appropriate fruit-size, firmness, colouration, starch breakdown, ripeness, acidity and sugar content (as a parameter for taste) in both stone and pome fruit crops with further market potential for medicinal and nut crops. 2. DESCRIPTION OF THE BLOSSOM THINNER (‘BAUM’) AND RESTRICTIONS TO THE USE OF CHEMICAL THINNERS A mechanical blossom thinner was developed at the University of Bonn, Germany (Damerow et al., 2007) to overcome the shortcomings of chemical thinning. This new thinning device (Damerow and Blanke, 2009) comprises a ca. 3 m tall, vertical square beam with three horizontal arms and variable angle rotors arranged vertically on top of one another (Figure 1). Each of the arms can be adjusted vertically from a height of 0.50 m to 2.30 m (attachment points), measured from the ground, allowing for adaptation on the type of fruit tree and for a vertical coverage of the tree canopy ranging from 0.25 m to 3.25 m. Radiating from four sides of each rotor at right angles are 0.35 m long, stiff plastic tines that act as whips when passing through the trees. The device was mounted on the front three-point hitch of a tractor and the rotors are actuated by the tractor’s hydraulic system. A spring mechanism is built in to allow the arms to retract, if the rotors encounter immovable objects like tree trunks or stakes. Because of

Crop load management (CLM) concepts of selective mechanical thinning in fruit tree crops 29 variable field and tree conditions, many settings on the device were first designed to be changeable (Figure 1).

3. FRUIT TREE SPECIES, ORCHARDS, PRODUCTION-SCHEME, TREE-TRAINING AND TREE-ARCHITECTURE Principally, any fruit tree species is suitable for mechanical thinning, if the orchard is either affected by alternate bearing or excessive flowering resulting in a large crop of under-sized fruit, if left un-thinned (Table 1). Mechanical thinning is suitable for all (vertical, tall, slender) spindle type trees, Solaxe and fruit-wall-trained trees, with mostly thinner, flexible branches (brought about by regular pruning), which provide access to the trunk without solid/thick vertical structural branches. V-shape, vase and hollow crown and fairly old trees with stronger, thick scaffold branches are not suitable for mechanical thinning. The use of the new device is independent of the production-scheme, i.e., suitable for both integrated, as well as organic fruit cultivation. 4. CHOICE OF ROTOR VERSUS TRACTOR SPEED Optimum rotor speeds range from 300 to 450 rpm, while optimum tractor speeds range between 2.5 and 7.5 km/h (Table 2). Increases in rotor speed and increases in tractor speed have opposing effects; while an increase in rotor speed enhances the thinning efficacy, increases in tractor speed reduces this effect. 5. TIME OF SELECTIVE MECHANICAL THINNING AND ALTERNATE/BIENNIAL BEARING Mechanical thinning offers a wide range of applications during flowering time. Standard, mechanical blossom-thinning is from balloon stage (BBCH 59, E2), flower opening (F1), full bloom (FB), until the end of flowering (petal drop; BBCH 67, F2) and results in the removal of individual flowers from a flower cluster in pome fruit. This provides a comfortable 2-3 weeks temporal gap without limitations due to cold weather. The wide temporal gap also allows sharing of the machine, e.g., use on several farms or locations. There is one exception, where (apple) fruit trees can be mechanically thinned earlier i.e. at the pink/red-bud stage, if the sole objective is to break alternate bearing in cases of very heavy alternate bearing; in this case, whole flower clusters are removed resulting in a dramatic flower removal.

6. EFFECTS OF TEMPERATURE AND VARIETY ON EFFICACY OF SELECTIVE MECHANICAL THINNING

While the thinning success of many chemicals, particularly those classified as “hormones” (BA, NAA, Ethrel), and Brevis (metamitron) relies on warm temperatures during and after application (Table 1 and 2), mechanical thinning is independent of weather, i.e., temperature, and can be done also in cold and dry weather without loss of thinning efficacy.

6.1 SPREAD OF DISEASES

Mechanical blossom-thinning is prohibited, if there is a potential risk of spreading disease, e.g., canker or fire-blight, provided there is supporting evidence.

30 Claudia SEEHUBER, Lutz DAMEROW, Michael M. BLANKE 6.2 FOUR CONCEPTS OF MECHANICAL THINNING – INDIVIDUAL SOLUTIONS FOR EACH ORCHARD Mechanical thinning concept 1 - for organic fruit farming Organic farming regulations allow, either, no chemical-thinning to be used, or the sole use of lime sulphur (as approved in organic farming for scab control), depending on the country. In both cases, the mechanical blossom thinner offers a great opportunity to save labour cost for hand-thinning, since many organic orchards suffer particularly from alternate bearing. Mechanical concept 2–in expectation of alternate-bearing, e.g., after frost in the previous year There is one exception, where (apple) fruit trees can be mechanically thinned earlier i.e., at the pink /red-bud stage, if the sole objective is to break alternate bearing in cases of very heavy alternate bearing; in this case, whole flower clusters (rather than individual flowers out of a flower cluster) are removed resulting in a dramatic flower removal and less fruit yield. Selective mechanical concept 3 - for IP or combination with chemicals and/or hand-thinning Selective mechanical blossom-thinning can be combined with BA/Ethrel/Brevis at the 12-16 mm fruitlet stage in apple or Ethrel/Flordimex/Cerone in plums in integrated fruit production (IFP). Due to synergistic effects, the rates of applied chemicals can be reduced. Mechanical concept 4 – if no chemicals are approved (or zero policy of a supermarket chain) Where no chemicals are approved for thinning fruit crops, mechanical-thinning at the faster rotation (up to 450 rpm) and lower tractor speed (2.5 km/h) can be followed by hand-thinning, 6.3 EFFECTS OF MECHANICAL-THINNING ON FRUIT QUALITY (SIZE, COLOURATION AND FIRMNESS) Mechanical-thinning on its own, or in combination with either chemical or hand-thinning, improved fruit quality, particularly fruit size (by improving the source:sink relationship and enlarging the amount of photo-assimilates partitioned to the remaining fruit) and colouration (by allowing more light access to the remaining fruit or removal of shade fruits from the inner canopy), sugar content (as a taste parameter), and sometimes firmness for better storability. Mechanical blossom-thinning increases fruit size by up to ca. 10% without loss in yield, or by ca. 20% with loss in volumetric yield, but still with financial gains (Damerow et al., 2005; Hehnen et al., 2012; Kong et al., 2009, Solomakhin et al., 2010; Seehuber et al., 2011). 6.4 MECHANICAL THINNING – COST VERSUS HAND-THINNING The mechanical blossom-thinner saves labour costs, otherwise required for hand-thinning in the order of 15-30 hours per hectare, equivalent to € 100-150/ha compared with € 120 for the mechanical thinning based on 20 ha orchard area and 10 year amortization of the device. 6.5 FUTURE TECHNOLOGY FOR MECHANICAL THINNING: PREDICTION MODELS Future work will concentrate on modelling of the thinning motion. Three indexes have currently been developed to describe, optimise and predict the efficacy of mechanical thinning. The ICT (integrated thinning index), suggested by Solomakhin et al. (2010), takes into account the opposing effects of increasing rotor and tractor speed, as well as fruit-set, before and after mechanical thinning. Zoth (2009, pers. com.) has developed a thinning index based on the

Crop load management (CLM) concepts of selective mechanical thinning in fruit tree crops 31 rotations per distance travelled. At the University of Tennessee, USA, a model is being developed using cycloids to simulate the rotor movements within the fruit tree in order to predict the amount of flowers removed; a tree factor recognises the flower intensity and the number, age and density of branches and their exposition.

7. ACKNOWLEDGEMENT The Innovation in horticulture prize by the Haymarket Media group, London-Oxford, presented by Sir Michael Heseltine, is gratefully acknowledged as well as the invite to the senior author to present these findings at the 3rd Slovenian fruit growing congress in Krsko. 8. LITERATURE Damerow, L., Kunz, A. and M.M. Blanke, 2007. Mechanical thinning – [Mechanische

Fruchtbehangsregulierung]. Erwerbs-Obstbau (Springer Heidelberg) 49 (1), 1-9. Damerow, L. and M.M. Blanke, 2008. A new device for precision and selective flower thinning

to regulate fruit set und improve fruit quality.. Acta Horticulturae 824, 275-281. Hehnen, D., Hanraham, I., Lewis, K., McFerson, J. and M.M. Blanke, 2012. Mechanical

thinning improves fruit quality and provides consistent bearing in apple. Scientia Horticulturae 134, 241-244.

Kong, T. Damerow, L. and M.M. Blanke, 2009. Einfluss mechanischer Fruchtbehangs-regulierung auf Ethylenabgabe, Ertrag und Fruchtqualität bei Apfel. Erwerbs-Obstbau (Springer Heidelberg) 51 (2), 39-52.

Solomakhin, A. and M.M. Blanke, 2010. Mechanical thinning improves fruit quality. Journal of the Science of Food and Agriculture 90(5), 735-740.

Seehuber, C., Damerow, L. and M.M. Blanke, 2011. Regulation of fruit set and source : sink relationship and fruit quality of (European) plum- using thinning as crop load management (CLM). Plant Growth Regulation, 65 (2), 335-341.

Untiedt, R and Blanke, M.M, 2000: Effects of fruit thinning agents on apple tree canopy photosynthesis and dark respiration. Plant Growth Regulation 35 (1), 1-9.

Table 1: Situations where chemical thinning may become problematic e.g in apple Situation Potential problems with chemical thinning Low temperature Insufficient thinning efficacy of BA, NAA and ethylene

releasing compounds and metamitron. Tree age From over-thinning to insufficient thinning. Difficult to thin cultivars such as ‘Gala’, ‘Elstar’, ‘Golden Delicious’

Insufficient thinning efficacy.

__________________ Footnote: Disclaimer: While every care has been taken to compile this contribution, no responsibility can be accepted for loss or damage due to any opinion or recommendation expressed here. The use of a trade name does not imply its preference over any other past or future product on the market.

32 Claudia SEEHUBER, Lutz DAMEROW, Michael M. BLANKE Table 2. Principal outlines of mechanical thinning using the new three rotor device designed at the University of Bonn Parameter Suitable settings for mechanical

thinning Comment and action

Type of tree training required for mechanical thinning

Slender spindle, tall spindle, vertical axis, Solaxe, fruit-wall are suitable.

V-shape and open vase are un-suitable (Effleureuse could be an alternative for open vase).

Branches Flexible, smaller, thinner branches without thick, stiff vertical branches.

Remove vertical stiffer, thicker branches by pruning, before mechanical thinning.

Time of mechanical thinning

All flowering stages (BBCH 61-67), from balloon stage (E2) to end of flowering (F2).

Any flowering stage between balloon stage to petal fall.

Flowering intensity for mechanical thinning

Flower intensity >5 (apple, pear) Flower intensity >7 (plum)

Thinning only if high yields are expected.

Rotor speed [rpm]

300 – 450 rpm Rotor speeds faster than 450 rpm may cause damage to leaves and branches, lower speeds do not thin blossoms.

Tractor speed [km/h]

2.5 – 7.5 km/h Tractor driver loses control with faster tractor speeds.

Possible combinations of mechanical thinning with

� ATS (at full bloom) � BA like MaxCel, Exilis,

Globaryl (at 10-16 mm fruitlet size)

� Ethylene releasing compounds like (Flordimex, Ethrel, Ethephon, Cerone)

� Brevis (Metamitron) *

Synergistic effects sometimes reduce the amount of chemicals needed when combined with previous mechanical thinning.

* given approval for the application of any chemical at a particular time, in a particular country Table 3: Scheme of concepts to achieve high quality fruit through sequnetial thinning

Stage Before flower opening flowering 12-16 mm size July Harvest Action Flower intensity /

Alternate bearing Mechanic-al thinning

BA/Ethrel/Brevis Hand- thinning

Fruit of high quality

Crop load management (CLM) concepts of selective mechanical thinning in fruit tree crops 33

Figure 1. Left: Schematic representation of the three horizontal rotors mounted on a vertical mast for the tractors with front three-point hitch (c) Design Claudia Seehuber. Right: Mechanical thinning in apple orchards in Norway (c) Photo. M. Meland

Figure 2: Left: Thinning of plums; Right: Two flowers are removed in a flower cluster and three flowers remain after mechanical thinning at the balloon stage in apple (c) Photos: M. Blanke

34 Claudia SEEHUBER, Lutz DAMEROW, Michael M. BLANKE


IZBOLJŠANJE POVRATNEGA CVETENJA JABLANE 'ZLATI DELIŠES' Z NANOSOM NAA IN ETEFONA

Matej STOPAR1, Jure KOLARIČ1

POVZETEK

V dveh faktorsko nastavljenih poskusih smo ugotavljali, ali je možno drevesom jablane sorte 'Zlati delišes'/M.9 z močnim cvetnim nastavkom izboljšati povratno cvetenje s kemičnim redčenjem plodičev oz. z nanosom promotorjev cvetne formacije. Na šibko (Š), srednje (Sr) ter močno (M) cvetoče jablane smo nanesli α-naftilocetno kislino (NAA) 12 mg/l z namenom redčenja, kot promotorje cvetne iniciacije pa smo nanašali NAA 5 mg/l oz. etefon 100 mg/l, oboje petkrat v enotedenskih intervalih, prvič tri tedne po koncu cvetenja dreves. Ugotovili smo, da je predhodno selekcioniranje dreves po intenzivnosti cvetenja imelo večji vpliv na povratno cvetenje kot nanos kemičnih agensov. Š drevesa so ne glede na kemično redčenje ali nanos promotorjev cvetenja vedno cvetela v naslednjem letu obilno, medtem ko so M drevesa cvetela nezadovoljivo. Redčenje z NAA 12 mg/l je izboljšalo le povratno cvetenje Sr dreves. Petkratni nanos NAA 5 mg/l oz. etefona 100 mg/l je izboljšal formiranje cvetnega brstja predhodno kemično redčenih M dreves. S petkratnim nanosom NAA 5 mg/l smo izboljšali povratno cvetenje le kemično neredčenim Sr ter M drevesom. Ključne besede: jablana, povratno cvetenje, α -naftilocetna kislina, etefon

NAA AND ETHEPHON APPLICATION ENHANCE 'GOLDEN DELICIOUS' APPLE TREE RETURN BLOOM

ABSTRACT

Two factorial experiments were conducted to study whether the return bloom oh high flowering apple trees 'Golden Delicious'/M.9 can be enhanced by application of chemical thinners or flowering promotion chemicals. Light, medium or high flowering trees were sprayed by 1-naphthaleneacetic acid (NAA) 12 mg/l to induce thinning, while NAA 5 mg/l or ethephon 100 mg/l were applied as flowering promoters, both five times in weekly intervals and first three week after the end of bloom. The selection of trees into the flowering groups had stronger impact on return bloom than the application of thinning or flowering promotion chemicals. Strong return bloom was always found on light flowering trees, and no adequate flower formation was observed on high flowering trees with no regard to the application of thinner NAA 12 mg/l. Thinning by NAA 12 mg/l enhanced return bloom only on medium flowering trees. Five applications of NAA 5 mg/l or ethephon 100 mg/l enhanced flowering formation on previously thinned high flowering trees. Five applications of NAA 5 mg/l enhanced return bloom on no thinned medium and high flowering trees. Key words: apple tree, return bloom, α -naphthaleneacetic acid, ethephon

1 Kmetijski inštitut Slovenije, Hacquetova 17, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected]

36 Matej STOPAR, Jure KOLARIČ 1. UVOD Izmenična rodnost jablane ostaja eden ključnih problemov sodobne pridelave jabolk. Jablana, ki v jeseni obilno rodi, drugo leto ne cveti ali pa je količina cvetenja prešibka za gospodarno pridelavo jabolk v naslednjem letu. Chan in Cain (1967) sta ugotovila, da je hormonska vsebnost v semenih malih plodičev glavni zaviralni dejavnik iniciacije formiranja cvetnih brstov jablane. Načeloma velja, da se z uspešnim kemičnim redčenjem malih plodičev problemu izmenične rodnosti lahko izognemo. Vendar kemično redčenje plodičev pogosto nepredvidljivo vpliva na povratno cvetenje, saj imajo jablane tudi svoj notranji, od mnogih dejavnikov odvisen, ciklus za formiranje cvetnega nastavka (Tromp, 2000; Bukovac in sod., 2010). Za nekatera sredstva za redčenje plodičev jablane predpostavljajo, da je njihovo delovanje na povratno cvetenje neodvisno od izzvanega redčenja. Hartley s sod. (1958) ter Bukovac (1968) so ugotovili, da z nanosom α -naftilocetne kisline (NAA) izzovemo dodatno oblikovanje cvetnih brstov, močneje kot bi pričakovali zaradi samega učinka redčenja plodičev. McArtney in Unrath (2006) sta s štirikratnim škropljenjem NAA 5 mg/l v dvotedenskih intervalih povzročila dvakrat močnejše povratno cvetenje jablan v primerjavi s kontrolo. Kloroetilfosfonska kislina (etefon) je med sredstvi za redčenje plodičev najbolj znano sredstvo za povečano indukcijo cvetnega nastavka. Cvetenje naj bi etefon pospeševal neodvisno od delovanja na trebljenje plodičev (Voltz in Knight, 1986; Wertheim, 2000; Bukovac in sod., 2006).

Namen raziskave je bil ugotoviti, kako redčenje plodičev jablane z NAA vpliva na povratno cvetenje šibko, srednje in močno cvetočih dreves in ali je možno z več zaporednimi nanosi NAA ali etefona v majhnih, za redčenje nezadostnih koncentracijah, izzvati povečano formacijo cvetnih brstov jablane. 2. MATERIAL IN METODE

Poskus smo izvajali v nasadu Kmetijskega inštituta Slovenije na Brdu pri Lukovici. V poskus smo vključili deset let stara drevesa sorte 'Zlati delišes'/M.9, 2,5 m visoka ter 1 m široka, izenačena po rasti ter gojena v obliki ozkega vretena v enovrstnem sistemu s sadilnimi razdaljami 3 m x 1 m. Poskus smo izvedli faktorsko, v naključnem bloku z osmimi ponovitvami. Prvi faktor je predstavljal intenzivnost cvetenja. Drevesa smo odbrali v pomladanskem času glede na količino cvetenja v tri kategorije: šibko cvetoče jablane (Š) z 20-60 socvetji na drevo, srednje cvetoče jablane (Sr) z 80 - 140 socvetji na drevo ter močno cvetoče jablane (M) z > 180 socvetji na drevo. Drugi faktor je predstavljal nanos kemikalij. Drevesom iz Š, Sr oz. M skupine smo dodelili obravnavanja za redčenje plodičev ter sredstev za izboljšanje povratnega cvetenja. Izvedli smo dva fizično ločena poskusa; v prvem smo drevesa iz Š, Sr oz. M skupine kemično redčili pri velikosti plodičev 10 mm z nanosom NAA 12 mg/l (0,36 ml/l Dirager, Isagro, Cagliari, Italija), kasneje smo nanesli sredstva za izboljšanje cvetenja. V drugem poskusu smo nanesli sredstva za izboljšanje cvetenja na kemično neredčena Š, Sr oz M drevesa. Za povečanje cvetne indukcije smo izvedli petkratni nanos NAA 5 mg/l (0,15 ml/l Dirager), oz. petkratni nanos etefona 100 mg/l (0,23 ml/l Flordimex, Spiess-Urania, Hamburg, Nemčija), oboje prvič tri tedne po koncu cvetenja ter v nadaljevanju v enotedenskih intervalih. Škropljenja smo izvajali v dopoldanskih urah, ob napovedanem sončnem vremenu, z ročno škropilnico, vedno do točke kapljanja.

V jeseni smo obrane plodove vseh dreves razdelili v dve velikostni skupini, <70 mm in >70 mm, plodove prešteli ter stehtali pridelek. Naslednjo pomlad smo ocenili povratno cvetenje s štetjem cvetov vsakega drevesa, podobno kot ob nastavitvi poskusa. Statistično vrednotenje smo izvedli z analizo kovariance (ANCOVA), kjer smo s kovariablo za število socvetij ob nastavitvi poskusa

Izboljšanje povratnega cvetenja jablane 'Zlati delišes' z nanosom NAA in etefona 37 izravnali deloma nehomogeno cvetenje znotraj posamezne Š, Sr ali M skupine. Faktorska analiza je bila izvedena za oba posamezna glavna faktorja, t.j. intenzivnost cvetenja ter nanos kemikalij. Z Duncanovim razvrstitvenim testom (p=0,05) smo izračunali značilnost razlik med povprečji za obravnavanja nanosov kemikalij znotraj posamezne Š, Sr ali M skupine. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA V prvem faktorsko nastavljenem poskusu smo ugotovili, da je na končni nastavek plodov sorte 'Zlati delišes' (število plodov na 100 socvetij, število plodov na drevo, pridelek) vplivala tako razdelitev dreves po intenzivnosti cvetenja kot tudi aplikacija kemikalij (preglednica 1). M drevesa so imela na splošno večji pridelek od Sr dreves, le ta pa večjega od Š dreves. Z aplikacijo NAA 12 mg/l smo povzročili redčenje plodičev pri vseh treh skupinah inicialnega cvetenja Š, Sr in M. Tudi Š drevesa so močno odvrgla plodiče, tako da je bil izplen velikih plodov močno zmanjšan, oz. lahko trdimo o škodljivih posledicah redčenja z NAA na šibko cvetočih drevesih. Petkratni nanos NAA 5 mg/l oz. etefona 100 mg/l ni povzročil nobenega dodatnega odpadanja plodičev v nobeni skupini dreves.

Prav tako kot na nastavek plodičev je bil močno izražen vpliv obeh faktorjev na povratno cvetenje. Na splošno so se Š drevesa izkazala z zelo močnim nastavkom cvetov v naslednjem letu (390-489 socvetij/drevo), večjim od Sr dreves (32-318), medtem ko je bila formacija cvetov M dreves na splošno manjša (5-231). Rezultati so skladni z ugotovitvami Schmidta in sod. (2009), ki so formiranje povratnega cvetenja pripisali v največji meri obilnosti cvetenja v predhodnem letu. V našem poskusu je na povratno cvetenje vplivala interakcija med obema dejavnikoma (intenzivnost cvetenja x kemikalije). Nanos NAA 12 mg/l ni imel vpliva na sicer izrazito močno formiranje cvetnih brstov Š dreves, imel pa je vpliv na formiranje cvetov Sr dreves. Zaradi izzvanega redčenja plodičev je (predhodni) nanos NAA 12 mg/l močno izboljšal povratno cvetenje Sr dreves. Na M drevesih je nanos NAA 12 mg/l izzval močno odpadanje plodičev, vendar to redčenje ni imelo bistvenih posledic za formacijo cvetnih brstov. V pomladi naslednjega leta smo prešteli 52 socvetij na M drevesih škropljenih samo z NAA 12 mg/l, neznačilno več od neškropljene kontrole s 5 socvetji na drevo. Vendar pa je petkratna aplikacija NAA 5 mg/l oz. etefona 100 mg/l značilno izboljšala povratno cvetenje M dreves na zadovoljivih 193 oz. 231 socvetij. Čeprav so Schmidt s sod. (2006) in McArtney s sod. (2007) ugotovili, da z nanosom promotorjev cvetenja kot sta etefon ali NAA težko preprečimo izmenično rodnost jablane, je to nam uspelo s petkratnim nanosom etefona oz. NAA v majhnih, za redčenje plodičev sicer premajhnih koncentracijah.

V drugem poskusu smo skušali ugotoviti, kako bi petkratni nanos NAA 5 mg/l oz. etefona 100 mg/l vplival na formiranje rodnega in cvetnega nastavka kemično neredčenim Š, Sr in M drevesom (preglednica 2). Podobno kot v predhodnem poskusu je bil tudi tukaj končni nastavek plodov najmanjši pri Š, večji pri Sr in največji pri M drevesih. Zanimivo pa je bil pridelek velikih plodov približno enak pri vseh treh skupinah dreves. Petkratno škropljenje NAA in etefona v majhnih koncentracijah ni imelo vpliva na abscizijo plodičev v katerikoli skupini inicialnega cvetenja dreves.

Vpliv inicialnega cvetenja na povratno cvetenje je bil izreden, podobno kot v prejšnjem poskusu. Š drevesa so formirala 274-490 socvetij, Sr drevesa 26-90 socvetij, in M drevesa 31-62 socvetij. S petkratnim nanosom etefona smo nekoliko (neznačilno) povečali formacijo cvetnih brstov Sr in M dreves. Petkratni nanos NAA pa je v primerjavi z nezadovoljivim povratnim cvetenjem Sr in M kontrolnih dreves povzročil zadovoljivo, statistično značilno boljše povratno cvetenje na M, še bolj pa na Sr drevesih.

38 Matej STOPAR, Jure KOLARIČ Zaključimo lahko, da ima za iniciacijo formiranja cvetnih brstov glavni vpliv cvetenje dreves v predhodnem letu. Z redčenjem plodičev vplivamo na povratno cvetenje le v manjšem obsegu, le na srednje cvetočih in kasneje povprečno obloženih drevesih. Izboljšanje povratnega cvetenja M dreves ni bilo možno doseči z uspešnim redčenjem plodičev z NAA 12 mg/l. S petkratnim nanosom NAA 5 mg/l ali etefona 100 mg/l v enotedenskih intervalih po koncu cvetenja smo uspeli spodbuditi formacijo cvetnih brstov tudi na močno cvetočih, navadno izmenično rodnih drevesih.

4. LITERATURA

Bukovac, M.J. 1968. Chemical promotion of flowering. Amer. Fruit Grower 88:18. Bukovac, M.J., Sabbatini, P. and Schwallier, P.G. 2006. Modifying alternate bearing of spur-

type 'Delicious' apple with ethephon. Hortscience, 41: 1606-1611. Bukovac, M.J., Sabbatini, P., Zucconi, F. and Schwallier, P.G. 2010. A long term study on native

variation of flowering and fruiting in spur-type 'Delicious' apple. HortScience, 45: 22-29. Chan, B.G., Cain, J.C. 1967. The effect of seed formation on subsequent flowering in apple.

Proc. Am. Soc. Hort. Sci., 91: 63-68. Harley, C.P., Moon, H.H. and Regeimbal, L.O. 1958. Evidence that post-bloom apple thinning

sprays of naphthaleneacetic acid increase blossom-bud formation. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci., 72: 52-62.

McArtney, S.J. and Unrath, D. 2006. Promotion of flowering in apple with NAA and ethrel. Hortscience abstract, 41: 983.

McArtney S., Unrath, D., Obermiller, J.D. and Green A. 2007. Naphthaleneacetic acid, ethephon, and gibberellins A4 + A7 have variable effects on flesh firmness and return bloom of apple. HortTechnology, 17: 32-38.

Schmidt, T., Elfwing, D. and McFerson, J. 2006. Use of bioregulators to manipulate flowering in apple. HortScience abstract, 41: 1062.

Schmidt, T., Elfwing, D.C., McFerson, J.R. and Whiting, M.D. 2009. Crop load overwhelms effects of gibberellic acid and ethephon on floral initiation in apple. HortScience, 44: 1900-1906.

Tromp, J. 2000. Flower bud formation in pome fruits as affected by fruit thinning. Plant Growth Regulation, 31: 27-34.

Volz, R.K. and Knight, J.N. 1986. The use of growth regulators to increase precocity in apple trees. J. Hort. Sci., 61: 181-189.

Wertheim, S.J. 2000. Developments in the chemical thinning of apple and pear. Plant Growth Regulation, 31: 85-100.

Izboljšanje povratnega cvetenja jablane 'Zlati delišes' z nanosom NAA in etefona 39 Preglednica 1: Končni nastavek plodičev ter povratno cvetenje 'Zlatega delišesa'/M.9 po osnovnem redčenju plodičev z NAA 12 mg/l ter sledečih petih zaporednih nanosih NAA 5 mg/l oz. etefona 100 mg/l; Š = šibko, Sr = srednje in M = močno cvetoča drevesa. Table 1: Final fruit set and return bloom after basic NAA 12 mg/l thinning and five consecutive applications of NAA 5 mg/l or ethephon 100 mg/l on 'Golden Delicious'/M.9 trees classified into three flowering categories: Š = small , Sr = medium and M = high flowering trees.

Obravnavanja Treatments

Število socvetij Flower cl. no.

Št. plodov na 100 socvetij Fruit no. per 100 fl. cluster

Št. plodov na drevo Fruit no. per tree

Št.velikih plodov Bigger fruit no. (>70 mm)

Pridelek na drevo Yield per tree (kg)

Teža plodov Fruit weight (g)

Povratno cvetenje Return bloom (št. socvetij/ flower cl. no.)

Š

Kontrola/Control 37 a 264 b 91 b 66 b 15,0 b 177 ab 489 a

NAA 36 a 78 a 27 a 25 a 5,1 a 194 b 394 a

NAA, 5x NAA 31 a 91 a 32 a 24 a 5,3 a 165 a 459 a

NAA, 5x ethephon 39 a 74 a 22 a 20 a 4,3 a 194 b 390 a

Sr

Kontrola/Control 126 a 114 b 141 b 52 a 18,1 a 128 a 32 a

NAA 129 a 75 a 91 a 76 a 16,1 a 177 b 240 b

NAA, 5x NAA 117 a 71 a 94 a 65 a 15,0 a 169 b 318 b

NAA, 5x ethephon 133 a 62 a 77 a 64 a 13,6 a 182 b 207 b

M

Kontrola/Control 262 b 100 b 234 b 65 a 25,3 b 108 a 5 a

NAA 229 a 57 a 131 a 91 a 20,1 a 153 b 52 a

NAA, 5x NAA 223 a 55 a 129 a 90 a 21,6 ab 167 c 193 b

NAA, 5x ethephon 208 a 49 a 120 a 81 a 19,9 a 170 c 231 b

Intenzivnost cvetenja Flowering density

*** *** *** *** *** ***

Kemikalije Chemicals

*** *** NS *** *** *

Interakcija Interaction

*** ** ** NS *** *

NS, *, **, *** ni signifikantno oz. je statistično značilno pri p=0,05, 0,01 ali 0,001. Duncanov razvrstitveni test (p=0.05) za povprečja znotraj posamezne skupine intenzivnosti cvetenja (Š, Sr or M) NS, *, **, *** indicated no significant or significant factors at p=0.05, 0.01 or 0.001. Duncans multiple range test (p=0.05) is valid for means in the separate flower intensity group (Š, Sr or M)

40 Matej STOPAR, Jure KOLARIČ Preglednica 2: Končni nastavek plodičev ter povratno cvetenje 'Zlatega delišesa'/M.9 po petih zaporednih nanosih NAA 5 mg/l oz. etefona 100 mg/l; Š = šibko, Sr = srednje in M = močno cvetoča drevesa. Table 2: Final fruit set and return bloom after five consecutive applications of NAA 5 mg/l or ethephon 100 mg/l on 'Golden Delicious'/M.9 trees classified into three flowering categories: Š = small , Sr = medium and M = high flowering trees.

Obravnavanja Treatments

Število socvetij Flower cl. no.

Št. plodov na 100 socvetij Fruit no. per 100 fl. cluster

Št. plodov na drevo Fruit no. per tree

Št.velikih plodov Bigger fruit no. (>70 mm)

Pridelek na drevo Yield per tree (kg)

Teža plodov Fruit weight (g)

Povratno cvetenje Return bloom (št. socvetij/ flower cl. no.)

Š

Kontrola/Control 26 a 200 a 67 a 51 a 11.6 a 180 b 274 a

5x NAA 41 a 184 a 62 a 34 a 9.2 a 152 a 419 ab

5x ethephon 47 a 234 a 71 a 47 a 11.1 a 154 a 490 b

Sr

Kontrola/Control 141 b 123 a 155 a 54 ab 19.8 a 129 a 26 a

5x NAA 126 ab 136 a 170 a 66 b 21.4 a 125 a 90 b

5x ethephon 111 a 124 a 155 a 34 a 18.1 a 119 a 64 ab

M

Kontrola/Control 195 a 113 a 229 a 46 a 26.6 a 115 a 31 a

5x NAA 221 b 94 a 193 a 87 b 25.1 a 126 a 62 b

5x ethephon 199 a 93 a 188 a 44 a 22.7 a 119 a 51 ab

Intenzivnost cvetenja Flowering density

*** *** *** NS *** *** ***

Kemikalije Chemicals

NS NS NS * NS NS NS

Interakcija Interaction

** NS NS ** NS *** NS

NS, *, **, *** ni signifikantno oz. je statistično značilno pri p=0,05, 0,01 ali 0,001. Duncanov razvrstitveni test (p=0.05) za povprečja znotraj posamezne skupine intenzivnosti cvetenja (Š, Sr or M) NS, *, **, *** indicated no significant or significant factors at p=0.05, 0.01 or 0.001. Duncans multiple range test (p=0.05) is valid for means in the separate flower intensity group (Š, Sr or M)


VLOGA ETILENA PRI RAZVOJU ABSCIZIJE PLODIČEV JABLANE (Malus domestica Borkh.) PO APLIKACIJI RASTNIH

REGULATORJEV ALI PO SENČENJU

Jure KOLARIČ1, Irena MAVRIČ PLEŠKO1, Stanislav TOJNKO2, Matej STOPAR1

POVZETEK

V poskusu smo opazovali ekspresijo genov MdACO1, MdACS5A in MdACS5B, evolucijo etilena ter dinamiko odpadanja plodičev po tretiranju z rastnimi regulatorji NAA, BA, etefon (ETEF), ter po 3-dnevnem 96 % senčenju (SEN) dreves. Drevesa sorte 'Zlati delišes' na podlagi M9 smo tretirali, ko je bil premer plodičev 10 mm. Za namen poskusa smo primerjali dva tipa socvetij z različnim abscizijskim potencialom. Rezultati so pokazali, da so bili lateralni plodiči (LP) veliko bolj nagnjeni k odpadanju v primerjavi s centralnim plodiči (CP). Pri CP je samo tretiranje z ETEF vplivalo na višjo ekspresijo MdACO1, evolucijo etilena ter posledično na odpadanje plodičev. Pri LP so poleg ETEF tudi obravnavanja NAA in BA vplivala na višjo ekspresijo MdACO1 v tkivu plodičev ter na močnejše odpadanje plodičev v primerjavi s kontrolnimi drevesi. Ekspresija MdACO1 v plodovih se je izkazala kot dober indikator abscizijskih procesov, medtem ko izraženost genov MdACS5A in MdACS5B ni bila na tako visokem nivoju, prav tako ni bilo opaznih razlik med posameznimi obravnavanji. Medtem ko je aplikacija NAA, BA in ETEF učinkovito vplivala na abscizijo plodičev, kar se je odrazilo v manjšem številu plodov po drevesu ter večji povprečni masi plodov, pa 3-dnevno SEN ni imelo vpliva na abscizijo plodičev. Ključne besede: abscizija, etilen, ekspresija genov, jablana ROLE OF ETHYLENE IN APPLE (Malus domestica Borkh.) FRUIT ABSCISSION DUE

TO PLANT GROWTH REGULATORS OR SHADING TREATMENT

ABSTRACT

Fruitlet ethylene evolution and expression of ethylene related MdACO1, MdACS5A, and MdACS5B genes were monitored in the abscission zone (AZ) and fruit cortex (FC) of king and lateral ‘Golden Delicious’/M9 fruitlets. Four treatments were established: application of 15 mg·L-1 naphthaleneacetic acid (NAA), 150 mg·L-1 6-benzyladenine (BA), 500 mg·L-1ethephon, and 3-days with 96% shading. All treatments were performed when the fruitlets reached 10 mm diameter, respectively. Lateral fruitlets (LF) were more susceptible to abscission after chemical treatments compared to king fruitlets (KF). Only ethephon treatment significantly altered the expression of MdACO1 and caused higher ethylene evolution in KF, while in LF also NAA and BA treatments had an impact on higher ethylene evolution, MdACO1 expression and fruitlet abscission. Expression of MdACO1 gene was a good indicator of abscission, while MdACS5A and MdACS5B genes were expressed at a lower level with non-significant differences between treatments. Application of NAA, BA and ethephon effectively reduced fruit set reflected in a reduced final number of fruit per tree and a greater weight of fruit at harvest. However 3-days 96% shading treatment did not exhibit any influence on fruit set compared to control trees.

1 Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za sadjarstvo in vinogradništvo, Hacquetova 17, 1000 Ljubljana,

[email protected] 2 Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, Pivola 10, 2311 Hoče

42 Jure KOLARIČ, Irena MAVRIČ PLEŠKO, Stanislav TOJNKO, Matej STOPAR

Key words: abscission, ethylene, gene expression, apple 1. UVOD

Uravnotežena obremenitev drevesa jablane (Malus domestica Borkh.) s plodovi je eden izmed temeljnih pogojev za zagotovitev ekonomsko uspešne pridelave jabolk, ki temelji na kakovostnih plodovih in rednem obilnem pridelku. V preteklosti so že ugotovili, da je redno rodnost in kakovost mogoče zagotoviti edino s pravilnim uravnavanjem nastavka plodov (Greene, 2002). Pri jablani, ki je znana po nagnjenosti k izmenični rodnosti, je tovrsten ukrep pri večini sort nujen. Za namene uravnavanja rodnosti se v sodobnih tehnologijah običajno uporabljajo kemična sredstva oz. rastni regulatorji, ki vzpodbudijo mlade plodiče k odpadanju v fiziološkem procesu, ki ga imenujemo abscizija. Uspešnost omenjenega tehnološkega ukrepa pa je na žalost v veliki meri odvisna od številnih okoljskih dejavnikov (temperatura, vlaga, svetloba), zato je rezultat prevečkrat nepredvidljiv oz. celo v nasprotju z želenim. Odpadanje plodičev je posledica abscizijskega procesa, pri katerem se na predhodno formiranem mestu ob bazi peclja, imenovanem tudi abscizijska cona (AZ), tvori ločitveno tkivo (Roberts in sod., 2002). Osnovna dejavnika, ki vplivata na aktivacijo abscizije na nivoju AZ, sta etilen in avksin IAA oz. njuno razmerje (Taylor in Whitelaw, 2001). Dokler je bazipolarni tok IAA skozi AZ dovolj močan, je ta neobčutljiva na prisotnost etilena in abscizija se ne izvrši. Ko se pretok avksinov zmanjša pod določen nivo, postanejo celice AZ občutljive na etilen, ki vzpodbudi sintezo hidrolitskih encimov (Bonghi in sod., 2000). Če poenostavimo, je abscizija proces, zaviran s strani avksina in stimuliran s strani etilena (Wertheim, 2000). Na podlagi tega lahko domnevamo, da sredstva, ki pospešujejo sintezo etilena, kot je recimo etefon (Stopar, 1998), vplivajo na abscizijo preko povečane sinteze etilena v plodičih. Poleg etefona je bila povečana sinteza etilena v plodičih jablane ugotovljena tudi po aplikaciji NAA (McArtney, 2002, Zhu in sod., 2008, Walsh in sod., 1979), BA (Dal Cin in sod., 2005, Dal Cin in sod., 2007, McArtney, 2002) ter ob redukciji svetlobe (Taylor in Whitelaw, 2001). Slednje je še posebej izrazito, če se hkrati s slabšo osvetlitvijo poviša temperatura (Kondo in Takahashi, 1987). Kljub številnim raziskavam o vlogi etilena v procesu abscizije plodičev, si raziskovalci še vedno niso edini, ali omenjena sredstva preko večje sinteze etilena vzpodbudijo razvoj abscizijskih procesov, ali pa je povišana sinteza etilena le posledica pričetka abscizije, ki je bila sprožena preko kakšnega drugega mehanizma. Etilen se v rastlini sintetizira iz amino kisline metionin. Pri samem procesu sinteze etilena, ki poteka v več fazah, imata zelo pomembno vlogo encima 1-amino-ciklopropan sintaza (ACS) in 1-amino-ciklopropan oksidaza (ACO) (Yang in Hoffman, 1984; Kende, 1993). Končna količina sintetiziranega etilena je odvisna od količine oz. aktivnosti omenjenih dveh encimov. Sprva je prevladovalo mnenje, da je ACS omejujoč dejavnik pri sintezi etilena, kasnejše raziskave pa so pokazale, da ima tudi encim ACO zelo velik vpliv na sintezo etilena (Alexander in Grierson, 2002). Na aktivnost encimov ACS in ACO vplivajo geni, ki so odgovorni za sintezo omenjenih dveh encimov. Pri jablani so bila nukleotidna zaporedja omenjenih genov odkrita v predhodnih raziskavah, in sicer ACS1 (Lay-Yee in Knighton,1995), ACS2 in ACS3 (Rosenfield in sod., 1996) ter ACS5A in ACS5B (Sunako in sod., 2000). Prav tako so pri jablani izolirali gene, odgovorne za sintezo ACO, in sicer: ACO1 (Ross in sod., 1992), ACO2, ACO3 in ACO4 (Wiersma in sod., 2007). Na podlagi raziskav je bilo ugotovljeno, da je ekspresija omenjenih genov v pozitivni korelaciji s sintezo etilena. Prav tako je bila zabeležena tudi večja izraženost genov odgovornih za sintezo etilena po tretiranju z nekaterimi sredstvi, ki se uporabljajo za redčenje plodičev jablane (Dal Cin in sod., 2007). Tako lahko s pomočjo spremljanja izraženosti genov predvidimo

Vloga etilena pri razvoju abscizije plodičev jablane po aplikaciji rastnih regulatorjev 43

razvoj nekaterih fizioloških procesov. V primeru abscizije se je pokazalo, da je MdACO1 dober indikator abscizije plodičev (Zhu in sod., 2010; Dal Cin in sod., 2009). Običajno je stopnja prisotnosti abscizije plodičev v veliki meri odvisna od okoljskih dejavnikov, ki lahko stimulativno ali pa inhibitorno vplivajo na razvoj abscizijskih procesov. Med okoljskimi dejavniki na abscizijo najbolj vplivata temperatura in količina sončnega obsevanja (Wertheim, 2000). Dokazano je bilo, da s 3-dnevnim senčenjem dreves, kar je ekvivalentno približno štirim oblačnim dnevom, dosežemo močno odpadanje plodičev, če ta ukrep izvedemo v fazi 14-28 dni po polnem cvetenju (Byers in sod., 1991). V kombinaciji s temperaturo je učinek senčenja lahko še večji. V primeru, da senčena drevesa izpostavimo visokim temperaturam, plodiči zelo hitro podležejo absciziji, medtem ko z znižanjem temperature okolice izničimo učinek senčenja in je delež odpadlih plodičev relativno majhen (Kondo in Takahashi, 1987). Tudi položaj plodiča v socvetju in kompeticija med plodiči močno vplivata na pojav abscizije pri jablani (Black in sod., 1995). Centralni plodiči (CP) so veliko manj podvrženi absciziji v primerjavi z lateralnimi plodiči (LP) (Bangerth, 2000). Prav tako plodiči, ki niso pod pritiskom konkurenčnosti s strani sosednjih plodičev ali vegetativnih poganjkov, veliko bolje kljubujejo absciziji v primerjavi s plodiči, ki so deležni velike kompeticije (Dal Cin in sod., 2005). Namen raziskave je ugotoviti ekspresijo genov MdACO1, MdACS5A in MdACS5B po tretiranju z rastnimi regulatorji in senčenju pri dveh tipih plodičev z različnim abscizijskim potencialom. Prav tako smo želeli ugotoviti povezave med ekspresijo genov ter evolucijo etilena in dejanskim odpadanjem plodičev. 2. MATERIALI IN METODE V dveh sosednjih vrstah nasada smo na podlagi števila socvetij izbrali 80 izenačenih dreves. Pogoj za izbor v poskus je bil, da ima drevo v tem letu velik cvetni nastavek, med 180-230 socvetij. Poleg tega smo želeli, da so drevesa primerljiva po habitusu, zato smo izločili vsa drevesa, ki so na podlagi vizualne presoje odstopala od povprečja. Izbranih 80 dreves smo razdelili v dve skupini, in sicer skupino "A" in skupino "B". Iz obeh skupin smo nato oblikovali naključni bločni poskus s 5 obravnavanji in 8 bloki. Obravnavanja so bila:

1. KONTROLA (netretirano) 2. NAA 15 mg/l 3. BA 150 mg/l 4. ETEFON 500 mg/l 5. SENČENJE (3 dni, 96 % redukcija fotosintetsko aktivnega sevanja)

Skupina kontrolnih dreves ni bila tretirana z rastnimi regulatorji, medtem ko smo za ostala obravnavanja uporabili naslednje komercialne pripravke: NAA-Dirager (L.Gobbi, Genoa, Italija), BA-MaxCel (Valent BioSciences, Libertyville, IL), etefon-Flordimex 420 (Bayer CropScience, Dunaj, Avstrija). Drevesa v skupini "A" so bila namenjena spremljanju evolucije etilena, medtem ko smo na drevesih skupine "B" spremljali prirast plodičev, frekvenco odpadanja plodičev ter odvzeli vzorce tkiva za genetske analize. Dva dni po odpadanju venčnih listov smo na drevesih skupine "A" naključno izbrali 10 optimalno razvitih socvetij. Nato smo 5 izmed njih naključno označili z modrim trakcem, preostalih 5 pa z rdečim trakcem. Modro označenim socvetjem smo s skalpelom odstranili vse LP, da smo ustvarili t.i. socvetje s centralnim plodičem (CS), medtem ko smo rdeče označenim socvetjem s skalpelom odstranili CP in na ta način dobili socvetje z lateralnimi plodiči (LS). S socvetji na drevesih skupine "B" smo ravnali enako z razliko, da je bilo naključno izbranih 28 socvetij, iz katerih smo ustvarili 14 CS in 14 LS. Tretiranje z rastnimi regulatorji smo izvedli 19. maja, ko je bil premer plodičev cca.


10 mm. Ta datum velja kot izhodiščni datum za ostale meritve in smo mu določili 0 DAT (dni po tretiranju). Prav tako smo na isti dan pričeli s senčenjem dreves pri obravnavanju SEN. Senčenje smo izvedli tako, da smo okrog vsakega posameznega drevesa postavili armaturo iz lesenih palic, na katere smo namestili polipropilensko prekrivko (PP SB 100 ČRN, Filc Mengeš, SLO), ki je zmanjšala količino fotosintetsko aktivnega sončnega obsevanja za približno 96 %, kar smo izmerili s ceptometrom (Sunfleck, Decagon, Pullman, WA). Drevesa so bila senčena 72 ur, nato pa smo prekrivko odstranili. Evolucijo etilena v plodičih smo spremljali v štirih terminih glede na število dni po aplikaciji rastnih regulatorjev oz. začetka senčenja s pomočjo plinske kromatografije (GC). Prvi termin je bil na dan tretiranja, vendar pred samo izvedbo, kar se šteje kot 0 DAT, nato pa smo meritve opravili še 2, 5 in 8 DAT. Za merjenje evolucije etilena smo vzorce plina pridobili po postopku, ki ga je uporabil Burns in sod. (1999) z manjšimi modifikacijami. Inkubacija je trajala 3 ure nato pa smo v plinski kromatograf vbrizgali 1 ml vzorca plina. Vzorčenje za genetske analize smo opravili pred tretiranjem in 8 DAT. V posameznem terminu smo na vsakem drevesu skupine "B" naključno izbrali eno CS in eno LS. Najprej smo odrezali posamezno socvetje, nato pa s skalpelom plodiče prečno prerezali na kolobarje. Kolobarje smo nato razrezali še na štiri dele ter iz sredinskih treh kolobarjev odvzeli po dva nasproti ležeča dela. Izbrano tkivo smo takoj dali v 2 ml označeno mikrocentrifugirko in jo nemudoma potopili v posodo s tekočim dušikom. Vzorec AZ smo odvzeli na podoben način s to razliko, da smo odrezali 1 mm tkiva na vsako stran predhodno formirane AZ ter tkivo takoj dali v označeno centrifugirko in potopili v posodo s tekočim dušikom. Zbrane vzorce posameznega termina smo v tekočem dušiku odnesli v genetski laboratorij Kmetijskega inštituta Slovenije, kjer smo jih prestavili v hladilne omare na temperaturo -80 °C, kjer so vzorci počakali na nadaljnjo obravnavo. Za izolacijo RNA iz vzorcev tkiva plodičev in abscizijske cone smo uporabili RNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Nemčija). Postopek izolacije smo izvedli v skladu z navodili proizvajalca z razliko, da smo RLT pufru dodali še 2 % (w/v) polivinilpirolidona (PVP) (Sigma-Aldrich, Stenheim, Nemčija). Po končanem postopku smo izolirano RNA tretirali še z deoksiribonukleazo I (Invitrogen by Life Technologies, Carlsbad, CA) po protokolu proizvajalca. Nato smo izvedli reverzno transkripcijo z uporabo High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems by life Technologies, Carlsbad, CA). S pomočjo kvantitativne verižne reakcije s polimerazo (qPCR) smo merili ekspresijo genov MdACS5A, MdACS5B in MdACO1. Za spremljanje omenjenih genov smo uporabljali nespecifično SYBR Green I metodo, pri kateri se merjenje nastalega PCR produkta v času reakcije meri na podlagi količine fluorescence, ki jo barvilo oddaja, ko se veže na dvoverižno DNA. qPCR smo izvedli na cikličnem termostatu ABI 7500 Real-Time PCR System (Applied Biosystems by Life Technologies, Carlsbad, CA), ter nato podatke analizirali z računalniškim programom Sequence Detection Software (SDS) v1.3 (Applied Biosystems By Life Technologies, Carlbad, CA). Na koncu smo izvedli relativno kvantifikacijo po 2-∆∆Ct metodi (Livak in Schmittgen, 2001). Pridobljene rezultate različnih meritev smo v končni fazi statistično obdelali z računalniškim programom Statgraphics Centurion XVI v16.0.09 (StatPoint Tecnologies, Warrenton, Virginia, ZDA). Za ugotavljanje statističnih razlik med obravnavanji smo uporabljali analizo variance (ANOVA) in Duncanov razvrstitveni test (p ≤ 0,05). 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Vrednotenje končnega pridelka po posameznem drevesu je najbolj objektiven pokazatelj učinka sredstev oz. ukrepov, ki smo jih uporabili za redčenje plodičev. Kontrolna drevesa so imela ob


obiranju povprečno 222 plodov na drevo, medtem ko smo z aplikacijo NAA, BA in ETEF vplivali na statistično značilno manjše število plodov na drevo, in sicer 128, 110 in 146 plodov pri posameznem obravnavanju. Pri obravnavanju SEN je bilo povprečno 205 plodov na drevo in se ni statistično značilno razlikovalo od K (tabela 1). Aplikacija sredstev za redčenje plodičev (NAA, BA in ETEF) je učinkovito vplivala na močnejše odpadanje plodičev, kar se je ob obiranju odrazilo v manjšem številu plodov na drevo ter manjšem pridelku po drevesu. Obenem se je povečal delež debelejših plodov, prav tako pa se je v primeru obravnavanj NAA in BA povečala povprečna masa plodičev. Rezultati potrjujejo izsledke predhodnih objav, ki poročajo o pozitivnem učinku redčenja na velikost oz. maso dozorelih plodov (Link, 2000; Stopar in Lokar, 2003). Z učinkovitim redčenjem sicer nekoliko zmanjšamo skupni pridelek, vendar se občutno poveča delež kakovostnejših plodov, ki na trgu dosegajo večjo vrednost. Najbolj je na povečanje mase plodov vplivalo tretiranje z BA, medtem ko se masa plodov pri ETEF obravnavanju ni statistično značilno razlikovala od K obravnavanja, čeprav je bilo število plodov na drevo značilno manjše v primerjavi s K obravnavanjem. O pozitivnem učinku BA na velikost plodov se je v preteklosti že poročalo (Wismer in sod., 1995), saj aplikacija BA pozitivno vpliva na število celic v plodu. Nasprotno pa aplikacija ETEF zavira rast mladih plodičev, tudi tistih, ki niso podvrženi procesu abscizije, kar se v končni fazi odrazi v manjši masi dozorelih plodov. V našem poskusu smo ugotovili, da SEN ni imelo vpliva na abscizijo plodičev, kar je nekoliko presenetljivo glede na predhodne raziskave, ki poročajo o učinkovitem vplivu SEN na abscizijo, če je aplikacija izvedena v času od 14 do 28 dni po polnem cvetenju (Byers in sod., 1991). Ključni dejavnik, ki ob senčenju dreves vpliva na povečano abscizijo plodičev, je temperatura okolja. Med senčenjem dreves in nekaj dni po senčenju smo izmerili relativno nizko temperaturo, ki podnevi ni presegla 14,5 °C, medtem ko so bile temperature ponoči še precej nižje. Yuan in Burns (2004) ter Byers (2003) prav tako poročajo o temperaturi okolja med nanosom oz. senčenjem kot o enem izmed najpomembnejših dejavnikov. Čeprav se je o senčenju v preteklosti že razmišljalo kot o alternativni oz. ekološki metodi redčenja plodičev (Zibordi in sod., 2009), pa lahko tudi za ta način ugotovimo, da je učinkovitost nestalna in zelo odvisna od okoljskih dejavnikov. Frekvenco odpadanja plodičev smo spremljali posamezno za CP in LP v 2-3 dnevnih intervalih od tretiranja pa vse do 22 DAT. Pri CP smo močnejše odpadanje plodičev zabeležili samo pri obravnavanju ETEF, medtem ko je bilo odpadanje CP pri ostalih obravnavanjih v manjšem obsegu (slika 1A). Pri LP smo opazili nekoliko zgodnejši začetek odpadanja plodičev v primerjavi z CP, in sicer so LP začeli odpadati 6 DAT. Absciziji podvrženi LP obravnavanja ETEF so odpadli med 6 in 10 DAT, medtem ko so LP pri ostalih obravnavanjih odpadali daljše časovno obdobje med 8 in 22 DAT (slika 1B). Evolucija etilena se med 0 in 2 DAT ni bistveno spremenila. Nato se je med 2 in 5 DAT sinteza etilena iz CP pri obravnavanju ETEF povečala iz 4,8 nl g-1 h-1 na 8 nl g-1 h-1, čemur je sledilo še dodatno povečanje, in sicer na 22 nl g-1 h-1 8 DAT (slika 2A). Pri ostalih obravnavanjih se sinteza etilena iz CP med 0 in 5 DAT ni povečala, ampak smo zabeležili rahel trend zmanjšanja sinteze etilena. Na vzorcih LP smo med 2 in 5 DAT izmerili ≈2-kratno povečanje vsebnosti etilena pri obravnavanju ETEF. Med 5 in 8 DAT se je sinteza etilena iz LP obravnavanja ETEF še dodatno povečala na 14,6 nl g-1 h-1. Povečano vsebnost etilena med 5 in 8 DAT smo izmerili tudi pri ostalih obravnavanjih, vključno s kontrolnim (slika 2B). Največjo vsebnost etilena iz LP smo 8 DAT izmerili pri obravnavanju ETEF (14,6 nl g-1 h-1), sledi obravnavanje SEN (10,7 nl g-1 h-1), K (7,9 nl g-1 h-1), NAA (4,1 nl g-1 h-1) in BA (2,7 nl g-1 h-1). Aplikacija rastnih regulatorjev (NAA, BA in ETEF) oz. senčenje je najbolj vplivalo na izraženost MdACO1, medtem ko sta se MdACS5A in MdACS5B odzivala z veliko manjšo intenzivnost. Na ekspresijo MdACO1 v CP je najbolj vplivalo obravnavanje ETEF, ki je povzročilo 6774-kratno povečanje. Ostala obravnavanja niso vplivala na ekspresijo MdACO1 oz.


smo zabeležili celo manjše zmanjšanje ekspresije tarčnega gena (slika 3A). V LP so vsa obravnavanja vplivala na višjo ekspresijo MdACO1 gena, ki je bila najvišja v primeru ETEF (8370-krat), nato sta sledili obravnavanji BA in SEN z 1233-kratnim oz. 1256-kratnim povečanjem in obravnavanje NAA, kjer smo zabeležili 270-kratno povečanje ekspresije MdACO1 (slika 3B). Vsa obravnavanja so statistično značilno vplivala na ekspresijo MdACO1 v primerjavi s K obravnavanjem, prav tako smo potrdili statistično značilne razlike med obravnavanji, razen v primeru BA in SEN, med katerima ni statističnih razlik. Ekspresija MdACO1 v tkivu AZ je bila veliko manjša v primerjavi s tkivom plodičev (slika 3C, 3D). V tkivu abscizijske cone centralnih plodičev (AC) je samo ETEF vplival na večjo ekspresijo MdACO1, ki pa ni bila sorazmerna z ekspresijo, ki smo jo ugotovili v tkivu CP. Ostala obravnavanja pa niso imela vidnega vpliva na izraženost gena v AC, kakor tudi ne v primeru abscizijske cone lateralnih plodičev (AL). Podobno kot v AC je tudi v primeru AL samo obravnavanje ETEF povzročilo statistično značilno večjo izraženost MdACO1. Pri spremljanju evolucije etilena, ekspresije genov odgovornih za sintezo etilena ter dinamike odpadanja plodičev so se pokazale razlike med CP in LP, ki potrjujejo pomembno vlogo pozicije plodiča v socvetju glede razvoja abscizije. Pri spremljanju evolucije etilena v CP smo ugotovili, da se je nekoliko povečala samo pri obravnavanju ETEF v terminu od 5-8 DAT. Dinamika odpadanja CP je pokazala, da je imelo samo tretiranje z ETEF vpliv na abscizijo plodičev med 8-10 DAT, medtem ko ostala obravnavanja niso vplivala na abscizijo CP. Rezultati evolucije etilena in dinamike odpadanja CP so skladni z rezultati spremljanja ekspresije genov odgovornih za sintezo etilena. Tudi pri genetskih meritvah se je pokazalo, da edino ETEF vpliva na močno povečano količino tarčnega gena MdACO1 v tkivu CP, prav tako pa tudi v tkivu AZ. Na podlagi omenjenih rezultatov lahko domnevamo, da večja ekspresija MdACO1 vpliva na večjo sintezo etilena v CP, kar posledično vpliva na hitrejšo abscizijo plodičev (Bonghi in sod., 2000, Dal Cin in sod., 2005). V nasprotju s CP se je evolucija etilena, kakor tudi ekspresija MdACO1, v LP izrazila tudi pri ostalih obravnavanjih. Signifikantno je izstopala ekspresija tarčnega gena po tretiranju z ETEF, vendar so tudi NAA, BA in SEN statistično značilno vplivali na ekspresijo tarčnega gena v primerjavi s K obravnavanjem. Če pa povežemo rezultate ekspresije z ostalimi meritvami, ki smo jih izvajali, lahko ugotovimo, da ekspresija MdACO1 ni v korelaciji z deležem plodičev, ki dejansko odpadejo. Veliko bolj se ekspresija MdACO1 v LP ujema z dinamiko odpadanja plodičev. Kljub temu lahko potrdimo, da je ekspresija MdACO1 dober indikator abscizije oz. prisotnosti abscizijskih procesov (Dal Cin in sod., 2007; Dal Cin in sod., 2009). Medtem ko se je izraženost MdACO1 odražala v nekaj deset oz. nekaj tisoč kratnih razlikah med obravnavanji, tega nismo zabeležili pri MdACS5A in MdACS5B, kjer so bile razlike v izraženosti med obravnavanji relativno majhne. Podobni zaključki so bili ugotovljeni v nekaterih predhodnih raziskavah (Zhu in sod., 2008, Zhu in sod., 2010). Kljub temu pomembnosti teh dveh genov ne gre izključevati, saj so Wang in sod. (2002) domnevali, da imajo geni, odgovorni za sintezo ACS, vlogo regulatorja in so omejujoč dejavnik pri sintezi etilena. Na podlagi analiziranih parametrov smo ugotovili velike razlike v odzivnosti na aplikacijo rastnih regulatorjev in senčenja glede na tip plodičev (CP oz. LP). Izraženost genov odgovornih za sintezo etilena je bila večja v vzorcih LP. Podobno smo izmerili večjo evolucijo etilena v vzorcih LP v primerjavi z evolucijo iz CP. Tudi podatki spremljanja dinamike odpadanja so pokazali, da imajo LP večjo tendenco odpadanja v primerjavi z CP. Zbrani podatki nedvomno dokazujejo, da so LP mnogo bolj podvrženi abscizijskim procesom v primerjavi s CP, kar sovpada s hipotezo, da ima pozicija plodiča v socvetju zelo pomembno vlogo v primeru abscizije plodičev (Bangerth, 2000). Raziskava je potrdila pomembno vlogo etilena pri procesu abscizije plodičev, čeprav ni dala odgovora na vprašanje ali je etilen pomemben dejavnik tudi v začetki fazi oz. pri iniciaciji abscizijskega procesa. Vsekakor pa ima etilen ključno vlogo v nadaljnjih fazah abscizije, kjer deluje kot regulator razvoja abscizije, kar smo potrdili tudi s pomočjo opazovanja izraženosti genov povezanih s sintezo etilena.


4. LITERATURA Alexander L., Grierson D. 2002. Ethylene biosynthesis and action in tomato: a model for

climacteric fruit ripening. J. Expt. Bot., 53(377): 2039-2055. Bangerth F. 2000. Abscission and thinning of young fruit and their regulation by plant hormones

and bioregulators. Plant Growth Regul., 31: 43-59. Black B.L., Bukovac M.J., Hull J. 1995. Effect of spray volume and time of NAA application on

fruit size and cropping of Redchief ‘Delicious’ apple. Sci. Hort., 64: 253-264. Bonghi C., Tonutti P., Ramina A. 2000. Biochemical and molecular aspects of fruitlet

abscission. Plant Growth Regul., 31: 35-42. Burns J.K., Hartmond U., Kender J.W. 1999. Acetolactate synthase inhibitors increase ethylene

production and cause fruit drop in citrus. HortScience, 34(5): 908-910. Byers R.E., Carabaugh D.H., Presley C.N., Wolf T.K. 1991. The influence of low light on apple

fruit abscission. J. Hort. Sci., 66(1): 7-17. Byers E.R. 2003. Flower and fruit thinning and vegetative fruit balance. V: Ferre DC in

Warrington IJ. Apples. Cabi publishing, Cambridge: 437-458. Dal Cin V., Danesin M., Boscetti A., Ramina A. 2005. Ethylene biosynthesis and perception in

apple fruit abscission. J. Exper. Bot., 56: 2995-3005. Dal Cin V., Boscetti A., Dorigoni A., Ramina A. 2007. Benzylaminopurine application on two

different apple cultivars (Malus domestica) displays new and unexpected fruitlet abscission features. Annals Bot., 99: 1195-1202.

Dal Cin V., Velasco R., Ramina A. 2009. Dominance induction of fruitlet shedding in Malus x domestica (L. Borkh): molecular changes associated with polar auxin transport. BMC Plant Biol., 9: 139.

Greene D.W. 2002. Chemicals, timing, and environmental factors involved in thinner efficacy on apple. HortScience, 37(3): 477-481.

Kende H. 1993. Ethylene biosynthesis. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 44: 283-307. Kondo S., Takahashi Y. 1987. Effects of high temperature in night time and shading in the

daytime on the early drop of apple fruit 'Starking Delicious'. J. Jpn Soc. Hort. Sci., 56: 142-150.

Lay-Yee M., Knighton M.L. 1995. A full-lenght cDNA encoding 1-aminocycloproprane-1-carboxylate synthase from apple. Plant Physiol., 107(3): 1017-1018.

Link H. 2000. Significance of flower and fruit thinning on fruit quality. Plant Growth Regul. 31: 17-26.

Livak K.J., Schmittgen T.D. 2001. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-∆∆Ct method. Methods, 25: 402-408.

McArtney S.J. 2002. Ethylene evolution from detached apple spurs in response to chemical thinners. HortScience, 37(4): 662-665.

Roberts J.A., Elliot K.A., Gonzalez-Carranza Z.H. 2002. Abscission, dehiscence and other cell separation processes. Annu. Rev. Plant Biol., 53: 131-158.

Rosenfiled C.L., Kiss E., Hrazdina G. 1996. MdACS-2 (accession no. U73815) and MdACS-3 (accession no. U73816): two new 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthases in ripening apple fruit. Plant Physiol., 112(4): 1735.

Ross G.S., Knighton M.L., Lay-Yee M. 1992. An ethylene-related cDNA from ripening apples. Plant Mol. Biol., 19: 231-238.

Stopar M. 1998. Odvisnost odpadanja plodičev od asimilacijske sposobnosti krošnje in plodičev jablane. Doktorska disertacija. Ljubljana Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo: 117 str.

Stopar M., Lokar V. 2003. The effect of ethephon, NAA, BA and their combinations on thinning intensity of 'Summerred' apples. J. Central European Agric., 4.


Sunako T., Ishikava R., Senda M., Akada S., Niizeki M., Harada T. 2000. Plant Gene Register PGR 00-030. MdACS-5A (accession no. AB034992) and 5B (accession no. AB034993), two wound-responsive genes encoding 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase in apple. Plant Physiol., 122(3): 620.

Taylor J.E., Whitelaw C.A. 2001. Signals in abscission. New Phytologist, 151: 323-339. Walsh C.S., Swartz H.J., Edgerton L.J. 1979. Ethylene evolution in apple following post-bloom

thinning sprays. HortScience, 14: 704-706. Wang K.L.C., Li H., Ecker J.R. 2002. Ethylene biosynthesis and signaling networks. Plant Cell,

14: 131-151. Wertheim S.J. 2000. Developments in the chemical thinning of apple and pear. Plant Growth

Regul., 31: 85-100. Wiersma PA, Zhang H, Lu C, Quail A, Toivonen PMA. 2007. Survey of the expression of genes for ethylene synthesis and perception during maturaton and ripening of 'Sunrise' and 'Golden Delicious' apple fruit. Postharvest Biol. Technol., 44: 204-211.

Wiersma P.A., Zhang H., Lu C., Quail A., Toivonen P.M.A. 2007. Survey of the expression of genes for ethylene synthesis and perception during maturation and ripening of ‘Sunrise’ and ‘Golden Delicious’ apple fruit. Postharvest Biology and Technology, 44, 204–211.

Wismer P.T., Proctor J.T.A., Elfving D.C. 1995. Benzyladenine affects cell division and cell size during apple fruit thinning. Amer. Soc. Hort. Sci., 120(6): 1096.

Zhu H., Beers E.P., Yuan R. 2008. Aminoethoxyvinylglycine inhibits fruit abscission induced by naphthalene acetic acid and associated relationships with expression of genes for ethylene biosynthesis, perception, and cell wall degradation in 'Delicious' apples. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 133(6): 727-734.

Zhu H., Yuan R., Greene D.W., Beers E.P. 2010. Effects of 1.methycyclopropene and naphthalene acetic acid on fruit set and expression of genes related to ethylene biosynthesis and perception and cell wall degradation in apple. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 135(5): 402-409.

Zibordi M., Domingos S., Grappadelli L. 2009. Thinning apples via shading: an appraisal under field conditions. J. Hort. Sci. Biotechnol. ISAFRUIT special issue: 138-144.

Yang S.F., Hoffman N.E. 1984. Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants. Annu. Rev. Plant Physiol., 35: 155-198.

Yuan R., Burns J.K. 2004. Temperature factors affecting the abscission response of mature fruit and leaves to CMN-pyrazole and ethephon in 'Hamlin' oranges. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 129: 287-293.

Tabela 1: Vpliv NAA, BA, etefona in senčenja na količino in velikost dozorelih plodov Table 1: The effect of NAA, BA, ethephon and shading on fruit quantity and sizeat harvest Obravnavanje Število

socvetij na drevo

Število socvetij na cm2

Število plodov na drevo

Število plodov na 100 socvetij

Pridelek na drevo (kg)

Pridelek na cm2 (kg)

% plodov >70 mm premera

Masa plodov (g)

Kontrola Netretirano 222 a 12,96 a 204 b 92,5 b 24,59 bc

1,41 b 26,9 a 119 a

NAA 15 mg / l 209 a 11,46 a 128 a 58 a 21,08 ab

1,09 a 82,8 c 166 b

BA 150 mg / l 222 a 10,96 a 110 a 50 a 21,03 ab

1,04 a 89,5 c 196 c

Etefon 500 mg / l 219 a 11,57 a 146 a 67,6 a 19,53 a 1,01 a 62,3 b 141 a

Senčenje 3 dni, 96%*

220 a 12,77 a 205 b 93,2 b 25,49 c 1,41 b 37,4 a 129 a

*tridnevna redukcija fotosintetsko aktivnega obsevanja za 96% **vrednosti v stolpcu označene z isto črko označujejo obravnavanja, ki se na podlagi Duncanovega razvrstitvenega testa (p≤0.05) statistično značilno ne razlikujejo


Slika 1: Dinamika odpadanja centralnih plodičev (A) in lateralnih plodičev (B) po tretiranju z NAA, BA, ETEF in senčenju Figure 1: Abscission dynamics represented as the percent of retained king fruitlets (A) and lateral fruitlets (B) after the treatment with NAA, BA, ethephon or shading

Slika 2: Evolucija etilena v centralnih plodičih (A) in lateralnih plodičih (B) po tretiranju z NAA, BA, ETEF in senčenju Figure 2: Ethylene evolution in king fruitlets (A) and lateral fruitlets (B) after treatment with NAA, BA, ethephon or shading


Slika 3: Ekspresija MdACO1 v tkivu centralnih plodičev (A), lateralnih plodičev (B), abscizijske cone centralnih plodičev (C) in abscizijske cone lateralnih plodičev (D) po tretiranju z NAA, BA, ETEF in senčenju Figure 3: The expression of MdACO1 in tissue of king fruitlets (A), lateral fruitlets (B), abscission zone tissue of king fruitlets (C) and abscission zone tissue of lateral fruitlets (D) after NAA, BA, ethephon or shading treatment


MODELIRANJE PRIDELKA JABOLK SORTE ‘GALA’ Z UPORABO RASTNIH KRIVULJ IN VIZUALIZACIJE

RODNEGA VOLUMNA DREVES

Denis STAJNKO1, Matjaž BEBER2, Peter ZADRAVEC3

POVZETEK Dolgoročne rastne krivulje pogosto nezadostno opisujejo razvoj plodov v določenem letu. Predstavljeno je modeliranje prirastka plodov sorte 'Gala', ki omogoča napovedovanje pridelka ob obiranju s pomočjo metode analize slike. V letu 2011 smo vsakih štirinajst dni od T stadija do obiranja merili prirast plodov na različno obremenjenih drevesih; nizko (N) 4 plodovi/cm2, srednje (S) 7 plodov/cm2 in visoko (V) 9 plodov/cm2. Opazovali smo plodove, ki so rasli na enoletnem (1L), dvoletnem (2L) in triletnem lesa (3L). Na osnovi meritev so bile s pomočjo logaritmiranja in regresijskih analiz vhodnih podatkov narejene potenčne enačbe (modeli) za različno obremenjena drevesa in različno lego plodov. Najbolj natančno opisuje prirast plodov model, izdelan na osnovi priraščanja plodov na triletnem lesu (3L) pri nizko obremenjenih drevesih, zato smo ga vključili v napoved pridelka sorte 'Gala' pri sedemnajstih slovenskih sadjarjih. S pomočjo večletne krivulje priraščanja smo pridelke v povprečju podcenili za 2.150 kg/ha, medtem ko smo jih s prej opisanim specifičnim letnim modelom presegli le za 157 kg/ha. Ključne besede: jablana, 'Gala', obremenitev, debelina, model, napoved MODELING OF ‘GALA’ APPLE YIELD BY USING DIFFERENT GROWING CURVES

AND VISUAIZATION OF TREE VOLUME

ABSTRACT A long-term growth curves often describes the development of fruits insufficiently in a given year. This work presents the modeling of growth of apple fruit ‘Gala’, which is used to predict the yield of apples at harvest by the method of image analysis. In 2011, every two weeks from the T-stage till picking we have measured the growth of fruit on different crop loaded trees; low (N) 4 fruits/cm2, medium (S) 7 fruits/cm2 and high (V) 9 fruits/cm2. We observed fruits growing on the one-year (1L), two-year (2L) and three-year old shoots (3L). The input data were transformed by logarithm and regression analyzes into radical equations (models) describing the fruit development of different abounded trees and different shoots on the tree. The most accurate model was found for low-loaded trees and 3L shoots, so we included it in the annual yield forecast of 'Gala' at seventeen Slovenian fruit growers. With the use of a long-term growing

1Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, Katedra za biosistemsko

inženirstvo, Pivola 30, 2310 Hoče, Slovenija, E-mail [email protected] 2Kmetijsko gozdarski zavod Maribor, Sadjarski center Gačnik, Slovenija 3Evrosad d.o.o., Cesta 4. julija 134, 8270 Krško, Slovenija

Denis STAJNKO, Matjaž BEBER, Peter ZADRAVEC

52

curve the yield was underestimated on average for 2150 kg/ha, while with a specific annual model the yield was over estimated only by 157 kg/ha. Key words: fruit, 'Gala', crop load, thickness, model, forecast

1. UVOD Cilj intenzivne pridelave jabolk je pridelati obilno količino prvorazrednih plodov, vendar je rodnost dreves rezultat pomotehničnih in agrotehničnih ukrepov ter podnebnih dejavnikov. Splošnemu trendu večanja pridelkov je potrebno slediti tudi z večanjem transportnih in skladiščnih kapacitet, hkrati pa vsakoletno oblikovati cene na trgu, na katere lahko vplivamo s poznavanjem bodočega pridelka. V ta namen v Evropi organizacija WAPA zbira podatke o pričakovanih pridelkih članic EU-27 in organizira vsakoletno srečanje Prognosfruit, na katerem se predstavijo podatki o trenutnih zalogah. V Sloveniji se v zadnjem desetletju za napovedovanje pridelka jabolk in hrušk uporablja metoda obdelave slike, ki so jo širši javnosti prvič predstavili Stajnko in sod. (2004). Postopek temelji na procesiranju in analiziranju slik, zajetih v sadovnjakih Slovenije in pri večini vzorcev natančno napoveduje pričakovani pridelek. Vgrajen algoritem izračuna maso pridelka ob obiranju s pomočjo preštetih plodov na slikah in pričakovanega premera plodov ob obiranju, ocenjenega s pomočjo dolgoletnih rastnih krivulj. Napovedovanje velikosti plodov ob obiranju temelji na vsakoletnih praktičnih meritvah konec junijskega trebljenja plodičev in zahteva veliko znanja. Pri večini sort so plodovi takrat šele v prvi tretjini razvoja končnega premera, zato so si v preteklosti številni prizadevali za opis optimalnih rastnih krivulj. Vendar na razvoj končne debeline plodov vplivajo različnih okoljskih dejavnikov, zlasti temperatura in talna vlaga, ki sta vsako leto različna. Večina analiz temelji na merjenju velikosti istega ploda skozi celo rastno dobo. Tako se izločijo netočne in napačne meritve, ki bi sicer nastale zaradi različnih vzorcev. Masa plodov je lahko izmerjena le ob končnem obiranju, zato jemljemo vzorce oziroma podatke največjega premera plodu (Welte, 1990). Pri meritvah je najprej potrebno primerjati meritve rasti posameznih plodov, nakar upoštevamo še število plodov na drevesu in njegovo starost (Winter, 1976). Prirast premera plodov in ocena mase plodov nista linearno povezani, saj gre za logaritemsko zvezo, zato jo določamo s pomočjo linearizacije logaritemske funkcije (Welte, 1990). Ker se pri napovedovanju pridelka z metodo analize slike v manjšem deležu še vedno pojavljajo odstopanja, ki jih povezujemo z (ne)natančnostjo rastnih krivulj ter različnimi agrometeorološkimi dejavniki, smo želeli v pričujoči raziskavi ugotoviti, ali lahko povečamo natančnost napovedi končne mase plodov s pomočjo specifičnih modelov, in če so modeli dovolj zanesljivi za različno obremenjena drevesa sorte 'Gala'. Učinkovitost modelov smo primerjali v vsakoletni napovedi pridelka pri več lokalnih pridelovalcih. 2. MATERIAL IN METODE Osnovo za izdelavo modelov rastnih krivulj in kasnejšo napoved pridelka predstavlja poskus v sadovnjaku Sadjarskega centra Gačnik, izveden leta 2011. Zastavljen je bil na parceli z nadmorsko višino približno 270 m in nagibom jugozahod, smer vzdolž hriba. Sorta ‘Gala Schniga’ je bila posajena leta 2004 na razdalji 3 x 1 m, v gojitveni obliki ozko vreteno, s

Modeliranje pridelka jabolk sorte ‘Gala’ z uporabo rastnih krivulj 53

tehnologijo integrirane pridelave. Sorta je bila cepljena na podlago M9. V poskus smo vključili tri skupine različno obremenjenih dreves glede na presek debla 15 cm nad cepljenim delom: 1) Nizko obremenjena drevesa: 4 plodovi/cm2, 2) Srednje obremenjena drevesa: 7 plodov/cm2, 3) Visoko obremenjena drevesa: 9 plodov/cm2. Pri vsaki obremenitvi smo imeli vključena 4 drevesa z 12 plodovi, ki smo jih merili skozi vegetativno obdobje vsakih 14 dni od T stadija do obiranja. Od izbranih plodov so štirje rasli na enoletnem lesu (1L), štirje na dvoletnem lesu (2L) in štirje na triletnem lesu (3L). Prirast premera plodov in ocena mase plodov nista linearno povezani, saj gre za logaritemsko zvezo, zato smo najprej izvedli transformacijo krivulje po Mitchel (1986), ki ustreza podatkom naslednje splošne enačbe: Masa = A premer B (1)

Kjer pomeni: Masa - masa ploda v gramih Premer - premer ploda v mm Ob poznavanju parametrov A in b omogoča ta funkcija direkten preračun mase oziroma premera iz mase. Welte (1990) je z diferenciranjem enačbe (1) dokazal, da je med rastno dobo relativno povečanje mase plodu sorazmerno relativnemu povečanju premera plodu. Rezultat linearizacije priraščanja plodov v času od cvetenja do obiranje je tako rastna krivulja premera plodov v skladu z naslednjim zapisom: D(t) = 3,5 + α · ( 1 – e- β t ) γ (2) Kjer pomeni: D(t) – premer plodu (mm), t – čas od polnega cvetenja do obiranja (dni), α + 3,5 – maksimalni teoretični premer plodu (mm), β , γ – parametri oblike plodu Potem, ko smo dobili enačbe priraščanja premera plodov, smo v drugem koraku iz premera preračunali maso ploda v skladu z enačbo:

1000

D4059,0Y

9602,2

d

⋅= (3)

Kjer pomeni: Yd …. masa plodu (g) D …. premer plodu (mm)

V tretjem delu smo ovrednotili učinkovitost različnih modelov v primerjavi z dejanskim tehtanim pridelkom na primeru sedemnajstih vzorčnih parcel s področja Goričkega in Slovenskih Goric. Za obdelavo podatkov smo uporabili statistični program IBM SPSS Statistisc 19.0, s katerim smo ovrednotili razlučne modele in napovedani pridelek z metodo ‘pair sample test’ pri p<0,05.


54

3. REZULTATI IN RAZPRAVA Drevesa, vključena v poskus, so polno cvetela 17. aprila 2011, nato smo od 26. maja do obiranja, 26. avgusta 2011, merili prirast plodov v tedenskih intervalih s pomočjo digitalnega kljunastega merila. Tabela 1 prikazuje parametre rastne krivulje pri nizko obremenjenih drevesih, iz katerih se vidi, da je največji ocenjeni premer plodov ob obiranju 86,23 mm na 1L, a se statistično značilno ne loči od 2L (83,26 mm) in 3L (77,51 mm). Pri 3L se modelirani premer statistično značilno ne loči od izmerjenega, medtem ko ga pri 1L model precenjuje za 6,80 mm in pri 2L za 3,45 mm, kar je preveč za natančno napovedovanje. Tabela 2 prikazuje parametre rastne krivulje pri srednje obremenjenih drevesih, iz katerih se vidi, da je največji ocenjeni premer plodov 85,77 mm pri 1L, a se statistično značilno ne loči od 3L (85,73 mm) in 2L (83,39 mm). Vsi modeli statično značilno precenjujejo premer, največ pri 3L (10,78 mm) in najmanj pri 2L (5,62 mm) kar je prav tako preveč za natančno napovedovanje premera plodov ob obiranju. Tabela 3 prikazuje parametre rastne krivulje pri visoko obremenjenih drevesih, pri katerih je največji ocenjeni premer plodov 86,26 mm na 2L, a se statistično značilno ne loči 3L (85,36 mm) in 1L (82,86 mm). Tudi v primeru visoko obremenjenih dreves vsi modeli statično značilno precenjuje pridelek, najmanj pri 1L (6,63 mm) in največ 10,29 mm pri 2L, kar je ponovno veliko za izboljšanje natančnosti napovedi pridelka. Na sliki 1 so prikazani štirje modeli, ki opisujejo rast premera plodov sorte 'Gala' pri nizki obremenitvi od polnega cvetenja do obiranja, iz katerih je razvidno, da so v prvih dveh tretjinah (~110 dni) rasti in razvoja plodov precejšnja odstopanja med merjenimi in modeliranimi vrednostmi. Ob koncu zorenja se začnejo modelirane vrednosti približevati izmerjenim vrednostim, najbolj pri modelu 'vsi cvetovi' in najmanj pri modelu 3L, zato smo slednjega tudi uporabili za napovedovanje pridelka sorte 'Gala' pri sedemnajstih pridelovalcih. Predstavljeni modeli priraščanja premera plodov sorte 'Gala', ki so bili izdelani na osnovi različno obremenjenih dreves in položajev plodov (enoletnem, dvoletnem in triletnem lesu), so različni in odvisni od pozicije ter obloženosti dreves. V primeru srednje in močno obremenjenih dreves modeli značilno precenjujejo premer plodov ob obiranju. V primeru nizke obremenjenosti sta vsaj dva modela odlična, zato je pri natančni oceni napovedovanja plodov nujno potrebno poznati število plodov/cm2 debla. V tabeli 4 so prikazane napovedi pridelka sorte 'Gala' pri sedemnajstih sadjarjih, vključenih v vsakoletno napovedovanje pridelka jabolk v Sloveniji, iz katere se vidi, da smo s pomočjo dolgoročnih krivulj rasti premera plodov pridelke v povprečju podcenili za 2.150 kg/ha. S pomočjo letnega modela za modeliranje rasti premera plodov nizko obremenjenih drevesih pa smo napoved močno izboljšali in je v povprečju presegala tehtani pridelek le za 157 kg/ha oziroma 1 %. 4. LITERATURA Mitchell, P.D., 1986. Pear fruit growth and the use of diameter to estimate fruit volume and

weight, Hort Science, 21, 4: 1003-1005


Stajnko, D., Lakota, M., Hočevar, M., 2004. Estimation of number and diameter of apple fruits in an orchard during the growing season by thermal imaging. Comput. electron. agric., 42: 31-42.

Stajnko, D., Čmelik, Z., 2005. Modelling of apple fruit growth by application of image analysis. ACS, Agric. conspec. sci., 70, 2: 59-64.

Stajnko, D., 2005. Prognoza pridelka jabolk s pomočjo obdelave digitalnih slik. Sad, 16, 12: 3-5. WAPA, 2012.

http://www.wapa-association.org/asp/article_2.asp?doc_id=574 (1. 7. 2012) Winter, F., 1976. A Simulation Model for Studying the Efficiency of Apple and Pear Orchards.

Gartenbauwissenschraft, 41: 26-34. Winter, F., 1986. Modelling the biologocal and economic development of an apple orchard, Acta

Horticulturae, 160: 353-360. Welte, H.F., 1990. Forecasting harvest fruit size during the groving season. Acta Horticulturae,

276: 275-282. Tabela 1: Parametri modela rasti premera plodov sorte ‘Gala’ pri majhni obremenitvi

Majhna obremenitev

izmerjeni plod teoretični plod parametri modela

premer (mm)

masa (g)

premer (mm)

masa (g)

α γ β

VSI CVETOVI 78,87 167 79,97 174 87,27 2,222 0,023

1LETNI LES 79,43 171 86,23* 217 88,23 2,286 0,021

2LETNI LES 79,81 173 83,26* 196 88,23 2,184 0,025

3LETNI LES 78,87 167 77,51 158 86,31 2,218 0,032

*statistično značilna razlika med izmerjeno in teoretično vrednostjo pri p<0,05 (t-test) Tabela 2: Parametri modela rasti premera plodov sorte ‘Gala’ pri srednji obremenitvi

Srednja obremenitev


premer (mm)

masa (g)

premer (mm)

masa (g)

α γ β

VSI CVETOVI 76,43 152 82,63* 192 84,26 2,255 0,029

1LETNI LES 76,58 153 85,77* 215 83,10 2,312 0,044

2LETNI LES 77,77 160 83,39* 197 84,43 2,25 0,03

3LETNI LES 74,95 143 85,73* 214 82,27 2,521 0,07

*statistično značilna razlika med izmerjeno in teoretično vrednostjo pri p<0,05 (t-test)


56

Tabela 3: Parametri modela rasti premera plodov sorte ‘Gala’ pri veliki obremenitvi

Velika obremenitev


premer (mm)

masa (g)

premer (mm)

masa (g)

α γ β

VSI CVETOVI 75,86 149 82,56* 191 84,26 2,287 0,029

1LETNI LES 76,23 151 82,86* 193 84,18 2,4 0,036

2LETNI LES 75,29 145 86,26* 218 83,67 2,26 0,043

3LETNI LES 76,05 150 85,36* 211 81,94 2,524 0,064

*statistično značilna razlika med izmerjeno in teoretično vrednostjo pri p<0,05 (t-test) Tabela 4: Primerjava vpliva večletnega in enoletnega modela rasti plodov na natančnost napovedi pridelka sorte

'Gala' v letu 2011 pri slovenskih sadjarjih

Pri

delo

vale

c

Razdalja

Stari model Napoved pridelka

julij (kg/ha)

Novi model Napoved pridelka

julij (kg/ha)

Tehtan pridelek (kg/ha)

Razlika stari (jul.)-T (kg/ha)

Indeks stari

model /teht

Razlika novi (sept.)-T (kg/ha)

Indeks novi

model /teht.

1 3,00 x 0,90 28.000 30.291 40.000 -12.000 0,70 -9.709 0,76 2 3,20 x 1,00 15.900 17.201 24.000 -8.100 0,66 -6.799 0,72 3 3,40 x 1,20 38.000 41.109 39.000 -1.000 0,97 2.109 1,05 4 3,20 x 1,10 46.600 50.413 50.000 -3.400 0,93 413 1,01 5 3,50 x 1,00 35.800 38.729 24.100 11.700 1,49 14.629 1,61 6 3,50 x 1,00 19.700 21.312 19.410 290 1,01 1.902 1,10 7 3,50 x 1,00 18.800 20.338 25.300 -6.500 0,74 -4.962 0,80 8 3,80 x 1,10 23.400 25.314 42.000 -18.600 0,56 -16.686 0,60 9 3,50 x 1,00 18.200 19.689 12.692 5.508 1,43 6.997 1,55

10 3,00 x 0,70 40.500 43.813 45.000 -4.500 0,90 -1.187 0,97 11 3,50 x 0,80 41.300 44.679 30.000 11.300 1,38 14.679 1,49 12 3,20 x 0,90 25.500 27.586 28.500 -3.000 0,89 -914 0,97 13 3,50 x 1,10 25.600 27.694 28.500 -2.900 0,90 -806 0,97 14 3,00 x 1,00 37.000 40.027 35.000 2.000 1,06 5.027 1,14 15 3,00 x 1,00 33.100 35.808 35.000 -1.900 0,95 808 1,02 16 3,00 x 1,00 10.400 11.251 13.500 -3.100 0,77 -2.249 0,83 17 3,30 x 1,00 21.500 23.259 23.840 -2.340 0,90 -581 0,98 Povprečje 28.194 30.501 30.344 -2.150 0,93 157 1,01


Modeliranje pridelka pri nizki obremenitvi

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145

Dni po cvetenju

Pre

mer

(mm

)

Merjeno

Model vsicvetoviModel 1L

Model 2L

Model 3L

Slika 1: Krivulje priraščanja premera plodov sorte 'Gala' pri majhni obremenitvi dreves


58


VPLIV OVESKA NA ŠIRINO OBIRALNEGA OKNA PRI SORTI ‘NICOTER' ('KANZI®’) (Malus domestica Borkh.)

Matjaž BEBER1, Stanislav TOJNKO2, Tatjana UNUK2

POVZETEK V Sadjarskem centru Maribor smo v letih 2008 in 2009 testirali vpliv oveska (100 %, 70 % in 40 %) na širino obiralnega okna pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´). Testiranje parametrov kakovosti in zrelosti plodov je bilo opravljeno štiri krat v sedemdnevnih intervalih v zadnjem mesecu razvoja plodov. Rezultati kažejo, da povečevanje oveska negativno vpliva na parametre kakovosti, maso plodov in zorenje. Rezultati dvoletnega poskusa v klimatsko različnih letih pokažejo, da je širina obiralnega okna v našem pridelovalnem območju pri sorti `Kanzi´ 8 -12 dni. Razlike med parametri kakovosti in zrelosti plodov, kot posledica oveska, so bile povzročene v zgodnejšem razvoju plodov in ne ob obiranju. Ključne besede: jablana, zorenje, ovesek, obiralno okno THE INFLUENCE OF CROP LOAD ON THE HARVEST WINDOW AT CULTIVAR NICOTER' ('KANZI®’) (Malus domestica Borkh.)

ABSTRACT In the Fruit growing center Maribor we have tested the influence of the crop load (100 %, 70 % and 40 %), on the the harvest window with cultivar 'Nicoter' (`Kanzi®´) in 2008 and 2009. Testing of fruit quality and maturity parameters was carried out four times in seven day intervals over the last month of fruit growth. The results showed that increasing of crop load had negative influence on quality parameters, fruit weight and ripening. The results of two years trial in climatically different years have shown that the harvest window in our growing area is 8-12 days at cv. 'Nicoter' (`Kanzi®´). The difference in quality and maturity parameters as results of the influence of crop load on the fruits was caused at the earlier stage of fruit development and not at harvest. Key words: apple, ripening, crop load, harvest window 1. UVOD Zahteve trga po boljši polični kakovosti ("shelf life") plodov in interes potrošnika po novostih se odražata v iskanju novih kakovostnejših sort jabolk. Sorta 'Nicoter' (`Kanzi®´) je na slovenskem trgu nova sorta jabolk. Obremenitev dreves s pridelkom je eden od najpomembneših dejavnikov, od katerega je odvisna kakovost plodov in rodnost nasada. Število socvetij na drevesu v naslednjem letu (povratno cvetenje) je dober pokazatelj, koliko plodov po oploditvi najostane na drevesu za doseganje kakovostnega pridelka in hkrati ohranjanje rodnega potenciala v naslednjem letu. Odvečne plodove bi bilo potrebno odstraniti takoj po cvetenju, ne smemo pa

1 Sadjarski center Maribor, KGZ – zavod Maribor, E – mail: [email protected] 2 Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, Pivola 10, Hoče

60 Matjaž BEBER, Stanislav TOJNKO, Tatjana UNUK

zanemariti naravnega odpadanja plodičev po cvetenju in junijskega odpadanja plodičev. Za ugotavljanje mejne količine plodov na cm2 preseka debla, ki vpliva na pridelek in povratno cvetenje, je potrebno drevesa različno obremeniti. Maksimalna je tista obremenitev, ki jo zmorejo vsa drevesa, srednja je 30 % manjša in majhna 60 % manjša (Mpelasoka, 2002). Baab in Lafer (2005) navajata mejno vrednost 5 - 6 plodov cm2 preseka debla pri sortah, občutljivih na izmenično rodnost, za predalpski svet Avstrije in Slovenije. Nadalje je za dosego dobre polične kakovosti jabolk potrebno obiranje opraviti v primernem času, v tako imenovanem obiralnem oknu. Obiralno okno je časovno obdobje, v katerem je potrebno določeno sorto obrati. Označuje začetek in konec obiranja (zajema vsa obiranja, predobiranja in glavna obiranja). Dolžina obiralnega okna je odvisna od sorte in dinamike zorenja (Lafer, 2000). Določitev optimalnega časa obiranja jabolk je pogoj za dolgo skladiščno sposobnost in dobro kakovostjo po skladiščenju (Streif, 1996). Za izvedbo vseh meritev določitve obiralnega okna na osnovi vsebnosti etilena je potrebno veliko časa in laboratorijskega dela, zato je Streif (1996) našel enostavnejšo rešitev: Streifov indeks zrelosti (Reifeindeks = RI), ki ga izračunamo po formuli (RI=trdota/(suha snov x škrobni indeks)). Vrednosti RI so vedno sortno in regionalno specifične in jih ni možno primerjati z drugim pridelovalnim območjem (Lafer, 2000). Nadalje Lafer (2000) navaja, da je določitev primernega časa obiranja določene sorte kombinacija natančne ocene parametrov kakovosti in parametrov zrelosti plodov. Za doseganje homogene zrelosti plodov je potrebno opraviti obiranje v štirih obiranjih (1 x predobiranje, 2 x glavno obiranje in 1 x poobiranje). Bolje obarvani mutanti zmanjšajo število obiranj. V poskusu smo želeli proučiti vpliv obremenitve na kakovost plodov in rodnost sorte 'Nicoter' (`Kanzi®´) ter poiskati primeren čas obiranja. 2. MATERIAL IN METODE DELA Poskus je bil izveden v Sadjarskem centru Maribor v letih 2008 in 2009. Poskus je potekal na srednje bogato založenih, ilovnato – glinastih tleh s rahlim nagibom v smeri JZ na sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´). Sorta je rezultat križanja sort `Gala Must®´ in `Braeburn´, žlahtnitelj je Nicoter J. Nicolai v sodelovanju s fakulteto Leuven v Belgiji (Bradlwarter, 2009). Od leta 2006 je na trgu kot klubska sorta. Poskus je bil zasnovan po sistemu naključnih blokov. Rezultati v preglednici 1 prikazujejo, da med izbranimi drevesi glede na obseg debel (bujnost rasti) in številu socvetij ni bilo razlik. V poskus so bila vključena drevesa v četrti in peti rastni dobi. Obremenitev smo določili glede na gostoto pridelka, ki predstavlja število plodov na cm2 preseka debla (gostota pridelka (crop density) = število plodov/cm2 preseka debla (Westwood, 1993)). Presek debla smo izmerili 20 cm nad cepljenim mestom. V obeh letih trajanja poskusa je bil pridelek uravnan na tri gostote pridelka: � veliko obremenitev, kjer je bila gostota pridelka 10 plodov/cm2. Oznaka 100, kar je

ekvivalent 100 %; � srednja obremenitev: maksimalno obremenjenim drevesom smo odstranili 30 % plodov.

Gostota pridelka je znašala 7 plodov/cm2. Oznaka 70, kar je ekvivalent 70 %; � majhna obremenitev: drevesom smo odstranili 60 % plodov, gostota pridelka je znašala 4

plodove/cm2. Oznaka 40, kar je ekvivalentno 40 % ovesku. Pri premeru plodov cca. 11,5 mm smo na poskusnih drevesih uporabili sredstvo za redčenje plodov na osnovi BA (MaxCell) z namenom, da odstranimo slabše razvite plodiče in ohranimo enako razvite plodove. 20 dni po uporabi pripravka smo na poskusnih drevesih prešteli plodove. Iz predhodno izmerjenega obsega debla smo izračunali gostoto pridelka in na osnovi gostote

Vpliv oveska na širino obiralnega okna 61

pridelka določili maksimalni ovesek na drevo. Maksimalni ovesek je tista gostota pridelka, ki so jo dosegla vsa poskusna drevesa in je ekvivalenten veliki obremenitvi. Po naključnem izboru smo določili drevesa z veliko, srednjo in majhno obremenitvijo. Odvečne plodove smo v letu 2008 odstranili 23. maja, v letu 2009 pa 21. maja. Plodovi, ki smo jih odstranili, so bili slabše razviti plodovi v socvetju. Način redčenja je bil izveden ročno, enakomerno po celem drevesu. Za namen določitve obiralnega okna in trenda zorenja plodov so bili plodovi obrani v štirih obiranjih: 1. obiranje 7 dni pred predvidenim rokom zrelosti plodov (15. 9. 2008 in 9. 9. 2009), 2. obiranje v začetku obiralnega okna (20. 9. 2008 in 16. 9. 2009), 3. obiranje ob koncu obiralnega okna (29. 9. 2008 in 24. 9. 2009) in 4. obiranje 7 dni po predvidenem roku zrelosti (6. 10. 2008 in 1. 10. 2009). Odločitev glede začetka in konca vzorčenja plodov (obiranja) je bila sprejeta glede na izkušnje, pridobljene in zbrane v Sadjarskem centru Maribor. Drevesom, vključenim v poskus, smo prešteli število socvetij, število plodov, stehtali pridelek na drevo in glede na znano število dreves na hektar izračunali pridelek na hektar. Vpliv obremenitve na povratno cvetenje je v rezultatih prikazan z deležem dreves, ki so imela v naslednjem letu manj ali več kot 70 socvetij. 70 socvetij na drevo je tisti mejni cvetni potencial, katerega rezultat je pridelek s cca. 30 ton/ha, kar pa je spodnja meja rentabilnosti nasada. Med zorenjem smo spremljali parametre kakovosti: vsebnost suhe snovi, trdoto (na stroju pimpirnella), škrobni indeks in Streifov indeks (RI). V rezultatih so prikazani indeksi za vsak posamezen plod na drevesu. S tem smo dokazovali razlike v zrelosti plodov med skupinami. Zbrani podatki so bili obdelani in analizirani s pomočjo statističnega programskega paketa Microsoft Exel 2003 ter s pomočjo programa SPSS for Windows 16. Podatke smo analizirali z analizo variance (ANOVA) ter razlike med obravnavanjimi testirali z Duncanovim testom pri 5 % tveganju. 3. REZULTATI Z RAZPRAVO Iz rezultatov je razvidno, da je obremenitev značilno vplivala na maso ploda. Iz tega lahko sklepamo, da na končno maso plodov vplivamo z oveskom v zgodnejšem razvoju plodov, kar potrjuje tudi trditev Steiner-ja (1998), da z večanjem oveska zmanjšujemo intenzivnost priraščanja plodov, kar se kaže v končni masi plodov (preglednica 2). Leto s svojimi klimatskimi značilnostmi ima največji vpliv na intenzivnost priraščanja mase plodov. Temperaturna vsota povprečnih dnevnih temperatur med rastjo in zorenjem plodov (maj – september) kaže, da je bilo leto 2008 (2583 oC) hladnejše od leta 2009 (2799 oC). V letu 2008 je bilo od cvetenja jablan do obiranja plodov (maj – september) 616,7 mm padavin, v letu 2009 pa je bila količina padavin večja (763,9 mm). Padavine so predvsem v mesecu avgustu za 60 % presegle količino padavin iz avgusta leta 2008. Predvidevamo, da se je Silbereisen-ovo (1983) pravilo, ki pravi, da je v letu z višjimi temperaturami potrebnih manj listov na plod izkazalo kot pravilno, saj so dosegli plodovi ne glede na višino obremenitve dreves s pridelkom v letu 2009 v povprečju večjo maso (preglednica 2). V letu 2009 je bilo tudi več dežja kot v 2008. DeLong in sod. (2006) in Marini in sod. (2002) navajajo, da je vsebnost suhe snovi odvisna od obremenitve drevesa s pridelkom oziroma od števila plodov na drevesu. To smo potrdili tudi v našem poskusu (preglednica 2). Guerra (2009) priporoča, da mora sorta `Nicoter´ doseči vsebnost suhe snovi 12 °Brix, da se lahko trži pod imenom tržne znamke `Kanzi®´. Ta kriterij je v letu 2008 večina plodov dosegla pri srednji in majhni obremenitvi v drugem obiranju (20. 9.), v letu 2009 pa v tretjem obiranju (24 .9.) Pri veliki obremenitvi v letu 2008 plodovi v večini niso dosegli zahtevanega nivoja suhe snovi. V letu 2009 je 50 % plodov preseglo predpisano mejo suhe snovi šele v zadnjem obiranju (1. 10.). Da bi dosegli maksimalno količino plodov, ki bi izpolnjevali zahteve tržne znamke, bi


morali plodove obirati večkrat in drevesa obremeniti z manj kot 7 plodov/cm2 preseka debla (preglednica 3). V poskusu se je z zmanjševanjem obremenitve na enoto površine povečevala trdota. S tem se je potrdila trditev Marini-ja in sod. (2002), da se z zmanjševanjem obremenitve povečuje trdota. Po Lafer-ju (2000) imajo na mehčanje plodov velik vpliv številni dejavniki: temperatura, sestava tal, osončenje, namakanje, leto, obremenitev …, zato je trdota parameter kakovosti in ne zrelosti plodov (preglednica 2). Po priporočilih VOG (Guerra, 2009) se lahko plodovi sorte `Nicoter´ tržijo pod imenom 'Kanzi®', če imajo trdoto med 7 in 8 kg/cm2. V obeh testnih letih se je pokazal velik delež plodov z majhno trdoto pri veliki obremenitvi že v začetku testiranj. Povečevanje deleža plodov s premajhno trdoto je z vsakim naslednjim obiranjem nakazovalo potrebo sorte `Kanzi´ po večkratnem obiranju. Nasprotno so plodovi pri majhni obremenitvi dalj časa ohranjali primerno trdoto. Potrdili smo, da se manjšanje oveska (odstranitev 60 % oveska) odraža v upočasnjenem mehčanju plodov (preglednica 3). V letu 2008 je razgradnja škroba po `CTIFL´ lestvici pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) potekala enakomerno. Obremenitev v času meritev ni imela vpliva na hitrost spremembe vrednosti škrobnega indeksa. Razlike v razgradnji škroba so bile izrazitejše v letu 2009. Razlike glede na klimatske razmere pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) med letoma 2008 in 2009 niso bile izrazito izražene, vendar potek razgradnje škroba nakazuje, da je leto 2009 s svojim klimatskim vplivom neugodno vplivalo na enakomernost zorenja plodov. Vrednosti škrobnega indeksa potrjujejo, da so bili plodovi z manj obremenjenih dreves v času vzorčenja zrelejši. Po Harley (1939) je območje primernih temperatur za rast plodov 35 dni po polnem cvetenju do obiranja plodov med 10 in 31 oC. V letu 2008 so bile maksimalne dnevne temperature presežene 6-krat, v letu 2009 pa kar 20-krat. V letu 2009 je bila rast plodov intenzivnejša in neenakomerna, razgradnja škroba pa upočasnjena. Iz tega lahko sklepamo, da visoki temperaturni šoki negativno vplivajo na enakomernost in hitrost razgradnje škroba v plodovih, ne pa na njihovo rast (preglednica 2). Obremenitev ima na razgradnjo škroba močan vpliv. V plodovih na zelo obremenjenih drevesih se nalaga manj škroba, ki se hitro razgradi in obratno. Za določitev škrobnega indeksa je potrebna korekcija: pri zelo obremenjenih drevesih (7-9 plodov/cm2) je pri vrednosti škrobnega indeksa potrebna korekcija -1; pri srednji obremenitvi (4-6 plodov/cm2), optimalna obremenitev, korekcija ni potrebna; pri majhni obremenitvi (1-3 plodov/cm2) je v plodovih velika vsebnost škroba, kar vpliva na počasno razgradnjo, zato je potrebna korekcija +1 (Lafer, 1998). Korekcija škrobnega indeksa po Lafer-ju (1998) je povečala razlike v škrobnem indeksu med različnimi obremenitvami v obeh letih. Plodovi pri veliki obremenitvi (leto 2008=5,0 in leto 2009=4,9) so bili manj zreli kot pri srednji obremenitvi (6,0 in 5,8). Plodovi so bili najprej primerno zreli za obiranje pri majhni obremenitvi (7,4 in 7,1). Po priporočilih VOG (Guerra, 2009) so plodovi sorte 'Nicoter' (`Kanzi®´) primerne zrelosti pri škrobnem indeksu med 5 in 7. V obeh letih je bil velik delež plodov s primernim škrobnim indeksom dosežen v drugem obiranju pri vseh obremenitvah (preglednica 4). V letu 2008 so se pri drugem obiranju pojavili plodovi s prevelikim škrobnim indeksom pri srednji in veliki obremenitvi. Pri majhni obremenitvi so bili plodovi s prevelikim škrobnim indeksom že prisotni pri prvem obiranju. V četrtem obiranju je močno narasel delež plodov s prevelikim škrobnim indeksom in zmanjšal se je delež plodov s primernim škrobnim indeksom pri vseh obremenitvah. V letu 2009 so se plodovi s prevelikim škrobnim indeksom pojavili pri prvem obiranju in so pri veliki in majhni obremenitvi že v tretjem obiranju presegali 50 %. V obeh letih so se deleži plodov s primernim škrobnim indeksom pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) z vsakim naslednjim obiranjem hitro zmanjševali, kar nakazuje, da je obiralno okno pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) ozko (preglednica 3).


Ob upoštevanju minimalnih standardov kluba pridelovalcev, na osnovi katerih lahko sorto tržimo pod imenom 'Nicoter' (`Kanzi®´), plodovi v naših pedoklimatski razmerh dosežejo optimalno vrednost Streifovega indeksa med 0,14 in 0,09. V letu 2008 in 2009 je po drugem obiranju večina plodov dosegla primerno zrelost. Prezreli plodovi so se v obeh letih pojavili v drugem obiranju. Njihov delež se je do četrtega obiranja strmo povečeval (preglednica 4). Na osnovi tega sklepamo, da je obiralno okno pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) ozko in znaša od 7 do 10 dni. Pri veliki obremenitvi se z vsakim naslednjim obiranjem razlike med plodovi z mahjno in z veliko maso zmanjšujejo. Pri srednji obremenitvi so v obeh letih plodovi po drugem obiranju v večini dosegli primerno zrelost. Primerno zreli plodovi so bili v večini z maso nad 200 g. V tem obiranju so se pojavili prezreli plodovi, katerih delež je podobno kot pri veliki obremenitvi strmo naraščal do četrtega obiranja (preglednica 4). V letu 2008 je bil pri majhni obremenitvi dosežen velik delež primerno zrelih plodov v drugem obiranju. V tem obiranju so se pojavili prezreli plodovi, katerih delež je do zadnjega obiranja dosegel največjo vrednost (preglednica 4). S tem se v tem letu potrjuje vpliv majhne obremenitve na zorenje plodov, saj so bili plodovi po Streifovem indeksu zreli bolj zgodaj kot pri srednji in veliki obremenitvi. V letu 2009 je bil potek zorenja plodov pri majhni obremenitvi enak poteku zorenja plodov pri srednji in veliki obremenitvi. V tem letu se je potrdila trditev Mpelsoke (2002), da z razbremenjevanjem drevesa ne vplivamo na zorenje plodov. Pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) se potrjuje trditev Lafer-ja (2000), da je za doseganje enake kakovosti plodov potrebno obiranje opraviti v 4 do 5 obiranjih. Potrdila se je tudi trditev Kellerhals-a in sod. (1998), da so plodovi z večjo maso zreli bolj zgodaj. V obeh letih so se pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) pokazale statistično značilne razlike v količini pridelka povzročene z različnimi obremenitvami (slika 1). Z večanjem pridelka na enoto listne površine spremenimo delež suhe snovi, ki je potreben za rast poganjkov, debeljenje lesa tkiva in rast korenin, kar negativno vpliva na povratno cvetenje (Palmer, 1992). Pri ovesku 10 plodovih/cm2 preseka debla je bilo 20 % dreves v izmenični rodnosti (slika 1). Ugotavljamo, da plodovi pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) zorijo neenakomerno in hitro. Za doseganje enako zrelih in enako kakovostnih plodov bi bilo potrebno obiranje opraviti v večkratnih intervalih (4 do 5 krat), najbolje v 3 do 4 dnevnih intervalih. Na tak način podaljšamo obiralno okno. V klimatsko neugodnih letih je število obiranj večje. Najprej oberemo bolj zrele plodove z maso nad 200 g. V letu 2008 so plodovi sorte 'Nicoter' (`Kanzi®´) dosegli velik delež primerne zrelosti pri vseh obremenitvah v prvem obiranju (15. 9.). Hitro povečevanje deleža prezrelih plodov pri majhni in srednji obremenitvi je ožilo obiralno okno. Prezreli plodovi v prvem obiranju pri majhni obremenitvi nakazujejo potrebo po zgodnejšem predobiranju (2-3 dni). V letu 2009 so dosegli plodovi primerno zrelost za prvo predobiranje 9. septembra. V tem letu so se pri veliki in majhni obremenitvi parametri zrelosti hitro spreminjali, obiranje bi morali opraviti v 10 do 12 dneh. Pri srednji obremenitvi se parametri zrelosti niso spreminjali tako hitro kot v letu 2008 in obiralno okno je bilo daljše do 15 dni. V severovzhodnem območju Slovenije sorta 'Nicoter' (`Kanzi®´) zori od konca prve dekade septembra do začetka prve dekade oktobra. Obiralno okno je zelo ozko (8-12 dni). Občutljivost na izmenično rodnost pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) je majhna, saj drevesa lahko obremenimo do 10 plodov/cm2 preseka ploščine debla. Pri tako veliki obremenitvi dosežemo negativen vpliv na kakovost plodov. V našem poskusu se je pokazala kot primerna mejna vrednost 7 plodov/cm2, ki še zagotavlja primerno kakovost in količino plodov. Sorta 'Nicoter' (`Kanzi®´) je v severovzhodnem delu Slovenije v obeh letih izpolnjevala zahtevane pogoje parametrov kakovosti, ki jih lastnik tržne znamke `Kanzi®´ zahteva ob obiranju.


4. VIRI Baab, G., Lafer, G. 2005. Alternanz. V: Kernobst – Harmonisches Wachstum – optimaler Ertrag.

aVBUCH im Öster. Agrarverlag Druck und Verlag - ges.m.b.H.Nfg. KG: 26-27. Bradlwarlter, M. 2009. Versuche und erfahrungen mit Nicoter/Kanzi®. Fachmagazin: Obstbau

Weinbau, 10: 338 – 339. DeLong, J.M.., R.K., Harrison, P.A., Embree, C.G., Nichols, D.S., Wright, A.H. 2006. The

influence of crop – load, delayed cooling and storage atmosphere on post- storage quality of Honeycrisp apples. Journal of horticultural science & biotechnology, 81 (3): 391 – 396.

Guerra, W. 2009. Versuchsergebnisse zu den Clubsorten `CIVG198/Modi®´, `Nicoter/Kanzi®´ und `Scifresh/Jazz®´. Obstbau Weinbau, 1: 5 – 10.

Harley, CZ., Masure, MP. 1939. Relation of the atmospheric conditions to enlargement rate and periodicity of `Winesap´ apples. J. Agr. Res., 27: 109 – 124.

Kellerhals, M., Müller, W., Bertschinger, L., Darbellay, C., Pfammer, W. 1998. Obstbau. Lanwirtschaftliches lehrmittelzentrale, Zollikofen: 3 – 22.

Lafer, G. 1998. Optimaler Erntetermin – optimale Ergebnissse, Die Bestimmung des optimalen Erntetermines bei Kernobst. Besseres Obst, 9: 15- 17.

Lafer, G. 2000. Optimaler erntetermin Entscheidend für Fruchtqualität und Lagerungserfolg. Fachmagazin: Besseres Obst, 9: 6 – 9.

Marini, R.P., Barden, J.A., Cline, J.A., Perry, R.L., Robinson, T. 2002. Effect of apple roostock on average `Gala´ fruit weight at four locations after adjusting for crop load. Journal of the american society for horticultural science, 127 (5): 749 – 753.

Mpelasoka, B.S., Behboudian, M.H. 2002. Production of aroma volatiles in response to deficit irrigation and to crop load in relation to fruit maturity for `Braeburn´ Apple. Postharvest biology and technology, 24 (1): 1 – 11.

Palmer, J.W. 1992. Effects of varying crop load on photosynthesis, dry matter production and partitioning of `Crispin/M.27´ apple trees. Tree physiology, 11(1): 19 – 3.

Silbereisen, R. 1983. Zur fruchtgrössenspezifischen Reaktion von Apfelsorten auf Veränderungen der Bechangdichte unter nicht optimalen wärmeklimatischen Bedingungen. Verhandlugen der Geselschaft für Ökologie (Festschrift Ellenberg), Band XI. V: Welte H. (1994). Analyse und Simulation des Fruchtwachstums von Äpfeln. Verlag Ulrich E. Grauer, Stuttgart: 2 – 23.

Steiner, J. 1998. Citat srečanje absolventov srednje kmetijske šole Auer. Laimburg, Bozen. Streif, J. 1996. Optimum Harvest date of apples in the Bodensee artea. V: De Jager A, Johnson

D, Hohn E. Determination and predicition of optimum harvest date of apples and pears. European Commission COST 94, Luxembourg: 15 – 18.

Westwood, M.N. 1993. Temperate-zone pomology. 3rd ed. Timber Press, Portland, Ore. Preglednica 1: Obseg debla in število socvetij za leti 2008 in 2009 Tabel 1: Trunk circumference and number of flower buds in years 2008 and 2009

LETO 2008 2009 Statistična značilnost*

OBSEG 0,7050 0,2050 NS SOCVETJA 0,7140 0,8560 NS

* NS – ni značilnih razlik (Duncan, p<0,05)


Preglednica 2: Povprečna masa plodov (g), vsebnost suhe snovi (oBrix), trdota (kg/cm2) in škrobni indeks (ŠI) glede na obremenitve in časa obiranja v letih 2008 in 2009

Tabel 2: Average fruit weight (g), soluble solids (oBrix), firmness (kg/cm2) and starch indeks according to different crop loads and time of harvest in 2008 and 2009

Leto Obremenitev Obiranje 1 2 3 4

Masa ploda

2008 100 179a 197a 198a 216a 70 202b 212b 231b 239b 40 228c 226c 240b 249c

2009 100 182a 236b 204a 229a 70 226b 212a 220b 251b 40 232b 232b 244c 257b

Suha snov

2008 100 11,4a 11,7a 11,8a 12,2a 70 11,9b 12,2b 12,6b 12,8b 40 12,0b 12,4c 12,8c 13,7c

2009 100 10,1a 11,5a 11,7a 12,1a 70 10,6b 11,4a 12,2b 12,8b 40 10,8c 11,9b 13,2c 13,5c

Trdota

2008

100 7,5a 6,9a 6,8a 6,7a 70 7,7b 7,4b 7,3b 7b 40 7,8b 7,8c 7,5c 7,4c

2009 100 7,2a 7,5a 6,8a 6,7a 70 7,7b 7,6b 7,5b 7,0b 40 8,1c 8,0c 7,6b 7,5c

Škrobni indeks 2008

100 4,1a 5,7a 6,2a 7,5a 70 4,3a 5,6a 6,9b 7,1a 40 5,0b 5,6a 6,9b 8,1b

2009 100 3,9a 6,1b 6,8b 8,0b 70 4,7b 5,5a 5,5a 7,3a 40 4,1a 5,5a 6,8b 7,0a

* vrednosti, označene z različnimi črkami (a, b c…), se med seboj statistično razlikujejo po obremenitveh znotraj posameznega obiranja (Duncan, p < 0,05)


Preglednica 3: Delež plodov, ki so izpolnjevali zahteve kluba pridelovalcev po vsebnosti suhe snovi, trdoti in škrobnem indeksu glede na obremenitve in časa obiranja za leti 2008 in 2009

Tabel 3: Percentage of fruit that meet the requirements of club producers by soluble solids, firmness and starch index according to crop load and time of harvest in 2008 and 2009

Parameter Leto Obremenitev Razredi po zahtevah kluba

obiranje 1 2 3 4

Suha snov 2008 100 nad 12 oBrix 1,7 14,5 27,3 48,4 70 36,6 65,8 81,6 98,7 40 41,3 63,4 96,7 100,0

2009 100 0,0 16,5 17,2 61,7 70 0,0 16,3 52,6 90,4 40 0,0 39,2 98,6 100,0

Trdota 2008 100 pod 7 kg/cm2 22,7 59,1 67,3 71,3 7 – 8 kg/cm2 60,2 36,0 28,1 25,6

70 pod 7 kg/cm2 7,3 22,2 33,8 48,2 7 – 8 kg/cm2 66,1 61,4 53,8 49,4

40 pod 7 kg/cm2 10,7 22,9 26,2 30,0 7 – 8 kg/cm2 52,0 32,5 56,3 52,5

2009 100 pod 7 kg/cm2 40,8 27,8 65,6 72,3 7 – 8 kg/cm2 44,8 53,2 31,3 23,9

70 pod 7 kg/cm2 15,9 26,5 33,7 51,2 7 – 8 kg/cm2 48,8 45,6 40,2 41,6

40 pod 7 kg/cm2 2,9 6,4 23,0 25,6 7 – 8 kg/cm2 55,9 48,0 54,1 54,4

Škrobni indeks

2008 100 primerno* 37,8 58,5 62,4 19,9 prezreli 0,0 25,8 36,6 80,1

70 primerno 42,9 74,8 36,1 26,0 prezreli 1,8 14,3 62,6 74,0


2009 100 primerno 24,4 59,5 29,7 16,0 prezreli 3,2 34,2 65,6 84,0



*primerno zreli 5 – 7, prezreli nad 7 Preglednica 4: Delež primerno zrelih in prezrelih plodov glede na Streifov indeks, obremenitev in čas obiranja v letih 2008 in 2009 Tabel 4: Percentage of appropriate mature and too mature fruit according to Streif index, crop load and time of harvest in 2008 and 2009

Velika obremenitev Srednja obremenitev Majhna obremenitev Leto Streifov indeks 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 2008 5-7 (primerno zreli) 36, 57, 54, 18, 41, 72, 35, 23, 45, 50, 37, 9,1

nad 7 (prezreli) 0,0 27, 44, 81, 1,8 15, 63, 76, 8,3 24, 60, 90,2009 5-7 (primerno zreli) 20, 51, 31, 11, 31, 61, 57, 28, 22, 56, 34, 32,

nad 7 (prezreli) 1,2 30, 64, 85, 1,2 8,4 19, 67, 0,0 12, 57, 64,


24,8

34,3

28,2

36,0

45,1

11,4c

8,3b

4,9a*

15,0c

12,0b

9,4a

14,79

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

nizka srednja visoka

(obremenitev)

(kg

/dre

vo

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

(t/h

a)

drevo 08

drevo 09

ha 08

ha 09

*razredi po Duncan testu Slika 1: Pridelek v kg/drevo in v t/ha po obremenitvah za leti 2008 in 2009

Figure 1: Yield in kg/tree and t/ha at different crop load in years 2008 and 2009

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

3,2

3,6

3,7

3,8

4,1

4,2

4,3

4,5

5,0

5,6

6,0

6,2

6,6

6,8

7,0

7,1

7,2

7,5

7,7

7,8

8,2

8,7

9,2

9,5

9,7

9,9

10,2

11,1

11,5

11,8

(število plodov/cm2)

(dele

ž d

reves p

od 7

0 s

ocvetij)

Slika 2: Delež dreves z manj kot 70 socvetij/drevo glede na obremenitev v letu po izvedbi poskusa (2009 – 2010)

Figure 2: Percentage of trees with less than 70 flowers buds/tree in the year after experiment (2009 – 2010)



VPLIV POLOŽAJA PLODOV NA RODNEM LESU NA ŠIRINO OBIRALNEGA OKNA PRI SORTI 'NICOTER' (`KANZI®´)

(Malus domestica Borkh.)

Matjaž BEBER1, Stanislav TOJNKO2, Tatjana UNUK2

POVZETEK V Sadjarskem centru Maribor smo v letih 2008 in 2009 ugotavljali vpliv položaja plodov na rodnem lesu (stari les, enoletni les lateralno in enoletni les terminalno) na širino obiralnega okna pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´). Spremljanje parametrov kakovosti in zrelosti plodov smo izvedli štiri krat v sedemdnevnih intervalih v zadnjem mesecu razvoja plodov. Rezultati kažejo, da plodovi iz brstov na starem lesu dosegajo najkakovostnejšo, značilno največjo maso in zorijo bolj zgodaj. Pri plodovih na enoletnem lesu lateralno je velika variabilnost v kakovosti in stopnji zrelosti. Plodovi na enoletnem lesu terminalno so po kakovosti podobni plodovom na starem lesu z zamikom v zorenju in boljšo obarvanostjo. Stabilen trend zorenja plodov je le na starem lesu. Rezultati dvoletnega poskusa v klimatsko različnih letih kažejo, da je širina obiralnega okna v našem pridelovalnem območju pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) 8-12 dni. Razlike med parametri kakovosti in zrelosti plodov, kot posledica tipa rodnega lesa, so bile povzročene v zgodnejšem razvoju plodov in ne v zadnjem mesecu. Ključne besede: jablana, zorenje, tip rodnega lesa, obiralno okno THE INFLUENCE OF FRUIT POSITION ON GENERATIVE WOOD ON THE HARVEST WINDOW WIDTH IN CULTIVAR 'NICOTER' (`KANZI®´) (Malus

domestica Borkh.)

ABSTRACT In the Fruit growing center Maribor we tested the influence of fruit position on generative wood (old wood, 1-year wood lateral and 1-year wood terminal), on the width of the harvest window at cultivar 'Nicoter' (`Kanzi®´) in 2008 and 2009. Measurements of fruit quality and maturity parameters were carried out four times in seven day intervals over the last month of fruit development. The results showed that fruits from old wood were of best quality, reaching significantly higher weight and ripend earlier. Between fruits pozisioned lateral on 1-year wood great variability in quality and maturity levels was found. Quality of fruits pozisioned terminal on 1-year wood was similar to fruits on old wood with postponed ripening and better colouring. A steady trend of fruit ripening was noticed only on old wood. The results of two years trial in climatically different years have shown that the width of harvest window in our growing area is 8-12 days by 'Nicoter' (`Kanzi®´) fruits. The difference in quality and maturity parameters as results of different types of generative wood was caused at the earlier stage of fruit development and not in the last month before ripening. Key words: apple, ripening, generative wood, harvest window

1 Sadjarski center Maribor, KGZ – zavod Maribor, E – mail: [email protected] 2 Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, Pivola 10, Hoče


1. UVOD

Pri jablani je ravnovesje med rastjo in rodnostjo temelj uspešnega pridelovanja kakovostnih jabolk. Ta zajema veliko zapletenih soodvisnih procesov v rastlini, ki so posledica genskega zapisa, dejavnikov okolja in gojitvenih dejavnikov. Kljub doslednim tehnološkim pristopom skozi vse leto se ob obiranju pogosto na drevesu nahajajo plodovi različne kakovosti. Posledično temu moramo plodove večkrat obirati, čas obiranja je dolg, stroški obiranja visoki, obiralci pogosto ne vedo, kateri plodovi so zreli in kateri ne, hkrati pa neenakomerno zreli plodovi otežujejo skladiščenje in nadaljnje trženje. Z doseganjem optimalnih razmer za razvoj in zorenje plodov lahko zmanjšamo neizenačenost plodov na drevesu in prispevamo k racionalnejši in kakovostnejši pridelavi sadja. Na drevesu obstajajo fiziološke točke, ki stimulirajo rast plodov. Roemer (1966) je v svojih raziskavah ugotovil, da je velikost plodov odvisna od njihovega položaja na drevesu - spodaj, na koncu veje in na vrhu drevesa. Položaj plodov je odvisen tudi od tega, iz katerih brstov izraščajo. Organizacija pridelovalcev VOG iz Južne Tirolske, članica kluba pridelovalcev sorte 'Nicoter' (`Kanzi®´), je izdala naslednje kriterije parametrov zrelosti za trženje sorte 'Nicoter' pod tržno znamko `Kanzi®´: škrobni indeks 5-6, trdota 7-8 kg/cm2, vsebnost suhe snovi 12-12,5 °Brix in vsebnost titracijskih kislin 6,5-8 g/l (Guerra, 2009). Plod mora imeti vsaj 33 % pokritosti z intenzivno rdečo barvo, da doseže kakovost, ki je pogoj za trženje pod tržno znamko `Kanzi®´. Plodovi slabše kakovosti se tržijo pod sortnim imenom `Nicoter´. Nadalje Lafer (2000) navaja, da je za doseganje homogene zrelosti plodov potrebno opraviti obiranje v štirih obiranjih (1 x predobiranje, 2 x glavno obiranje in 1 x poobiranje). Bolje obarvani mutanti zmanjšajo število obiranj. V raziskavi smo želeli ugotoviti vpliv položaja plodov na rodnem lesu (stari les, enoletni les lateralno in enoletni les terminalno) na doseganje izenačene zrelosti plodov pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´). 2. MATERIAL IN METODE Poskus določanja primernega termina obiranja pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´), ki je križanec sort 'Gala Must' x 'Braeburn', je bil izveden v Sadjarskem centru Maribor v letih 2008 in 2009. Poskusno polje je bilo na srednje bogato založenih, ilovnato – glinastih tleh s rahlim nagibom v smeri JZ. V poskusu smo uporabili mlada drevesa v četrti in peti rastni dobi, ki se niso značilno razlikovala glede na obseg debel in številu socvetij (preglednica 1). Sorta 'Nicoter' (`Kanzi®´) je v letu 2008 dosegla vrh cvetenja 16. aprila, v letu 2009 pa 15. aprila. Pri premeru plodov cca. 11,5 mm smo na poskusnih drevesih uporabili BA (MaxCell) z namenom, da odstranimo slabše razvite plodiče in ohranimo enako razvite plodove na drevesih. Ročno redčenje plodov smo opravili 23. maja 2008 in 21. maja 2009. Plodovi, ki smo jih odstranili, so bili slabše razviti plodovi v socvetju. Način redčenja je bil izveden ročno, enakomerno po celem drevesu. Obravnavanja smo določili ob obiranju glede na starost lesa: 1. Stari les - plodovi na brstičih, brstikah in rodnih pogačah, ki izraščajo iz dvoletnega in starejšega lesa (v letu 2008=47 % plodov in v letu 2009=60 % plodov). 2. Enoletni les lateralno – plodovi iz lateralnih brstov na enoletnih rodnih šibah (35 % in 27 %), 3. Enoletni les terminalno – plodovi iz terminalnih brstov na enoletnih rodnih šibah (daljših od 15 cm) (delež plodov 18 % in 13 %).

Vpliv položaja plodov na rodnem lesu na širino obiralnega okna 71

Za določitev obiralnega okna in trenda zorenja plodov so bili plodovi obrani v štirih obiranjih: 1. obiranje 7 dni pred predvidenim rokom zrelosti plodov (15. 9. 2008 in 9. 9. 2009), 2. obiranje v začetku obiralnega okna (20. 9. 2008 in 16. 9. 2009), 3. obiranje ob koncu obiralnega okna (29. 9. 2008 in 24. 9. 2009) in 4. obiranje 7 dni po predvidenem roku zrelosti (6. 10. 2008 in 1. 10. 2009). Meritve parametrov notranje kakovosti plodov (trdota in vsebnost suhe snovi) so bile opravljene na stroju Pimprenelle. Škrobni indeks je bil ocenjen po Ctifl lestvici, ki ima skalo od 1 do 10. Skupek vseh meritev je Streifov indeks (RI), katerega izračun pokaže stopnjo zrelosti plodov (Streif, 1996). Zbrani podatki so bili obdelani in analizirani s pomočjo statističnega programskega paketa Microsoft Exel 2003 in s pomočjo programa SPSS for Windows 16. Podatki so bili analizirani z analizo variance (ANOVA), razlike med obravnavanji pa z Duncanovim testom pri 5 % tveganju (p < 0,05). 3. REZULTATI Z RAZPRAVO

Po starosti lesa so plodovi dosegli najmanjšo končno maso na enoletnem lesu lateralno. Največja končna masa plodov na starem in enoletnem lesu lateralno v letu 2009 pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) pa delno potrjuje trditev Voltz-a in sod. (1994), da jablana tvori plodove z največjo maso na starem lesu. Iz predstavljenih rezultatov je razvidno, da ima leto s svojimi klimatskimi značilnostmi največji vpliv na intenzivnost priraščanja mase plodov. Temperaturna vsota povprečnih dnevnih temperatur med rastjo in zorenjem plodov (maj – september) ponazarja, da je bilo leto 2008 (2583 oC) hladnejše od leta 2009 (2799 oC). V letu 2008 je bilo v času od cvetenja jablan do obiranja plodov (maj – september) 616,7 mm padavin, v letu 2009 pa je bila količina padavin večja (763,9 mm). Padavine so bile v letu 2009 predvsem v mesecu avgustu in so za 60 % presegle količino padavin iz avgusta leta 2008. Po Welte (1994) je rast plodov po cvetenju močno odvisna od temperatur. Tudi mi smo v poskusus ugotovili, da so v letu 2009, ko so bile višje temperature in več padavin, plodovi dosegli v povprečju večjo končno maso ne glede na tip lesa (preglednica 2).

Tip rodnega lesa ni statistično značilno vplival na vsebnost suhe snovi v letu 2008. V letu 2009 pa so plodovi na enoletnem lesu terminalno dosegli statistično značilno najmanjšo vsebnost suhe snovi, plodovi na starem lesu in lateralno pa največjo. Iz predstavljenih podatkov predvidevamo, da je velika razlika med poskusnimi leti nastala zaradi klimatskih razmer. V letu 2009 je bilo povečevanje vsebnosti suhe snovi v 28-ih dneh trajanja poskusa intenzivnejše kot v letu 2008. Začetna vsebnost suhe snovi je bila v letu 2009 ob prvi meritvi manjša kot leta 2008, vendar se je do zadnje meritve izenačila z letom 2008 (Preglednica 2). Potrdila se je trditev Tromp-a (2005), da je vsebnost suhe snovi odvisna od leta. Hkrati isti avtor navaja, da zaradi vpliva temperature, leta, osvetlitve in kondicije nasada na vsebnost suhe snovi, ta ne more biti pokazatelj zrelosti plodov, ampak je le parameter kakovosti plodov. Vsebnost suhe snovi v plodovih pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´), ki jo zahteva lastnik kluba za doseganje prve kakovosti plodov v letu 2008, ne potrjujejo razlike v plodovih glede na starost rodnega lesa. Velik delež zahtevane kakovosti plodov glede na nivo suhe snovi je bil dosežen pri plodovih vseh starosti rodnega lesa v tretjem obiranju (29. september). V letu 2009 je bil velik delež zahtevane kakovosti plodov dosežen pri plodovih na starem lesu v tretjem obiranju (24. september), pri plodovih lateralno pa v zadnjem obiranju (1. oktober). Plodovi na enoletnem lesu terminalno so v manjšem obsegu dosegli zahtevane pogoje kakovosti plodov (preglednica 3).


Pri vplivu starosti rodnega lesa na trdoto se je pokazalo, da so imeli pri zadnjih meritvah največjo trdoto v letu 2008 plodovi na enoletnem lesu terminalno in v letu 2009 na enoletnem lesu lateralno. V tem letu so imeli plodovi najmanjšo trdoto na enoletnem lesu terminalno. Pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) ni bilo razlik v trdoti med leti, razen na enoletnem lesu lateralno, kjer se je v letu 2009 trdota zmanjševala počasneje kot v letu 2008 (preglednica 2). Po Sams-u (1999) imajo na mehčanje plodov velik vpliv številni dejavniki: temperatura, sestava tal, osončenje, namakanje, leto in obremenitev, zato je trdota parameter kakovosti in ne zrelosti plodov. Velik delež plodov s premajhno trdoto je bil pri prvem obiranju prisoten v vseh starostih lesa v obeh testnih letih. Za doseganje enotne kakovosti plodov glede na trdoto bi bilo potrebno opraviti eno predobiranje že pred prvim obiranjem (slika 1a). Delež plodov s premajhno trdoto je bil večji v letu 2009, kar nakazuje potrebo po večkratnem obiranju v klimatsko neugodnih letih. V letu 2009 se je trdota pri plodovih na enoletnem lesu lateralno najpočasneje zmanjševala (slika 1b). Razgradnja škroba glede na tip rodnega lesa je v letu 2008 potekala enakomerno. V letu 2009 potek hitrosti razgradnje škroba ni bil enakomeren. V tretjem obiranju se je hitrost razgradnje škroba upočasnila najmanj na starem lesu, najmočneje pa na enoletnem terminalno. Razlike glede na klimatske razmere med letoma 2008 in 2009 niso bile velike, vendar potek razgradnje škroba nakazuje, da je leto 2009 s svojim klimatskim vplivom neugodno vplivalo na enakomernost zorenja plodov. Vrednosti škrobnega indeksa potrjujejo, da so bili plodovi na starem lesu v času vzorčenja zrelejši (preglednica 2). Po Harley in Masure (1939) je območje primernih temperatur za rast plodov 35 dni po polnem cvetenju do obiranja plodov med 10 in 31 oC. V letu 2008 so bile maksimalne dnevne temperature presežene 6-krat, v letu 2009 pa kar 20-krat. V letu 2009 je bila rast plodov intenzivnejša, razgradnja škroba upočasnjena in neenakomerna. Iz tega lahko sklepamo, da visoki temperaturni šoki negativno vplivajo na enakomernost in hitrost razgradnje škroba v plodovih, ne pa na njihovo rast. Lafer (1998) navaja, da je količina škroba, ki se nahaja v plodovih v času zorenja, najbolj odvisna od obremenitve, zato je potrebna korekcija škrobnega indeksa pri preobremenjenih in manj obremenjenih drevesih: zelo obremenjena drevesa (7-9 plodov/cm2), kjer je škrobnega indeksa prevelik, zahtevajo korekcijo -1. Srednja obremenitev (4-6 plodov/cm2), kjer je obremenitev optimalna, korekcija ni potrebna (0). Pri majhni obremenitvi (1-3 pl./cm2) je v plodovih velika vsebnost škroba, ki povzroča počasno razgradnjo, zato je potrebna korekcija +1. Korekcija škrobnega indeksa po Laferju (1998) je potrdila še večji škrobni indeks pri plodovih na starem lesu. Plodovi na starem lesu (v letu 2008 je bil škrobni indeks 6,0 in v letu 2009 6,1) so po korekciji škrobnega indeksa zoreli pred plodovi na enoletnem lesu terminalno (5,6 in 5,4) in lateralno (5,6 in 5,4). V letu 2008 pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) ni bilo opaznih razlik med starostjo lesa. Velik delež plodov s prevelikim škrobnim indeksom, ki je bil dosežen v drugem obiranju, nakazuje potrebo po predobiranju plodov na vseh starostih lesa. V obeh letih je bil velik delež plodov s primernim škrobnim indeksom dosežen v drugem obiranju. Z vsakim naslednjim terminom obiranja je sledilo intenzivno zmanjšanje deleža plodov s primernim škrobnim indeksom v korist deleža plodov s prevelikim škrobnim indeksom, kar potrjuje zelo ozko obiralno okno pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) (slika 2a in b). V letu 2009 so se parametri zrelosti najpočasneje spreminjali pri plodovih lateralno. Največji dosežen delež plodov s primernim škrobnim indeksom v drugem obiranju na starem lesu v tem letu potrjuje enakomernejše zorenje plodov na tem lesu pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) (slika 2b). Ob upoštevanju minimalnih standardov kluba pridelovalcev, na osnovi katerih lahko sorto tržimo pod imenom `Kanzi®´, plodovi v naših pedoklimatski razmerah dosežejo optimalno vrednost Streifovega indeksa med 0,14 in 0,09. V obeh testnih letih so plodovi na starem lesu dosegli največji delež primerne zrelost v drugem obiranju. Ta delež se je z vsakim naslednjim


obiranjem enakomerno zmanjševal. V drugem obiranju so se pojavili prezreli plodovi, katerih delež je do konca testiranj strmo narasel (preglednica 4). Streifov indeks se je pri starem lesu zelo hitro spreminjal, kar nakazuje na ozko obiralno okno pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´). Opazen je bil trend, da se pri vsakem naslednjem obiranju s povečevanjem mase plodu povečuje delež prezrelih plodov, kar potrjuje, da so plodovi z večjo maso zreli bolj zgodaj (slika 3a in b). V letu 2008 so primerno zrelost plodovi iz enoletnega lesa lateralno dosegli v večini v drugem obiranju. Trend zmanjševanja deleža primerno zrelih plodov v naslednjih obiranjih ni tako enakomeren kot pri starem lesu. V drugem obiranju so se pojavili tudi prezreli plodovi. Delež prezrelih plodov je počasneje naraščal kot pri starem lesu. V letu 2009 so primerno zreli plodovi pri enoletnem lesu lateralno dosegli velik delež v drugem obiranju. V tem letu je bil trend zorenja plodov počasnejši kot v letu 2008, kar se je kazalo skozi vsa obiranja v ohranjanju velikega deleža primerno zrelih plodov. V drugem obiranju so se pojavili prezreli plodovi. Trend naraščanja prezrelih plodov je v tem letu naraščal počasneje, kot pri starem lesu in v letu 2008 (preglednica 4). Plodovi iz enoletnega lesa lateralno dosežejo primerno zrelost kasneje kot na starem lesu, ta razlika je izrazitejša v letu 2009. Trend povečevanja deleža prezrelih plodov v povezavi z njihovo maso je opazen šele v četrtem obiranju. V letu 2008 so plodovi na enoletnem lesu terminalno dosegli največji delež primerno zrelih plodov v drugem obiranju. Delež zrelih plodov se je v naslednjih obiranjih zmanjševal podobno kot pri enoletnem lesu lateralno. V tem obiranju so se pojavili prezreli plodovi. V naslednjih obiranjih se je delež prezrelih plodov enakomerno povečeval, podobno kot pri enoletnem lesu lateralno v tem letu. V letu 2009 so plodovi dosegli največji delež primerno zrelih plodov v drugem obiranju, katerih delež se je zmanjševal do zadnjega obiranja. Prezreli plodovi so se pojavili v prvem obiranju in so enakomerno naraščali z vsakim naslednjim obiranjem (preglednica 4). Terminalno so plodovi dosegli primerno zrelost hkrati, ne glede na maso plodu. Enakost zorenja plodov je izrazitejša v letu 2009. V obeh testnih letih pri vseh tipih lesa je bil pojav prezrelih plodov pogojen z njihovo maso, najpogosteje so to bili plodovi z maso 200 g in več (slika 3a in b). V obeh testnih letih so plodovi na starem lesu zreli bolj zgodaj. Razlike med starostjo lesa so očitnejše v letu 2009. Trendi zorenja plodov so bili v obeh testnih letih najstabilnejši na starem lesu, kar potrjuje trditev Voltz-a (1994), da so plodovi na dvoletnem lesu kakovostnejši. Potrdila se je trditev Lauri-ja (2006), da je na starem lesu cvetni potencial večji in temu posledično tudi količina plodov. Ugotavljamo, da plodovi pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) zorijo neenakomerno in hitro. Za doseganje enako zrelih in enako kakovostnih plodov bi bilo potrebno obiranje opraviti v večkratnih intervalih (3 do 5 krat), najbolje v 3 do 4 dnevnih intervalih. Na tak način podaljšamo obiralno okno. V klimatsko neugodnih letih je število obiranj večje. Najprej oberemo zgodnejše, zrele plodove z maso nad 200 g na starem lesu, sledijo plodovi na enoletnem lesu terminalno in lateralno. Sorta 'Nicoter' (`Kanzi®´) je v testnih letih tvorila velik delež plodov na enoletnem lesu lateralno, vendar so ti plodovi neenakomerno zoreli. Bili so slabše kakovosti in bi jih načeloma pustili na drevesu v letih z manj pridelka. V severovzhodnem območju Slovenije sorta 'Kanzi®´ zori od konca prve dekade septembra do začetka prve dekade oktobra. Obiralno okno je zelo ozko (8-12 dni). Sorta `Nicoter´ je v severovzhodnem delu Slovenije v obeh testnih letih ob obiranju izpolnjevala zahtevane pogoje parametrov kakovosti, ki so zahtevani za trženje plodov pod tržno znamko `Kanzi®´.

4. LITERATURA

Guerra, W. 2009. Versuchsergebnisse zu den Clubsorten `CIVG198/Modi®´, `Nicoter/Kanzi®´

und `Scifresh/Jazz®´. Obstbau Weinbau, 1: 5 – 10. Harley, C. Z., Masure M. P. 1939. Relation of the atmospheric conditions to enlargement rate

and periodicity of `Winesap´ apples. J. Agr. Res., 27: 109 – 124.


Lafer, G. 1998. Optimaler Erntetermin – optimale Ergebnissse, die Bestimmung des optimalen Erntetermines bei Kernobst. Besseres Obst, 9: 15- 17.

Lafer, G. 2000. Optimaler Erntetermin Entscheidend für Fruchtqualität und Lagerungserfolg. Besseres Obst, 9: 6 – 9.

Lauri, P. E., Maguylo, K., Trottier, C. 2006. Architecture and size relations; an essay on the apple (malus domestica, Rosaceae) tree. American journal of botany, 93, 3: 357 – 368.

Roemer, K. 1966. Einfluss der Temperatur auf die Fruchtform. Mittteilungen der OVR, Jork, 21: 248 – 254.

Sams, C. E. 1999. Preharvest factrors afffecting postharvest texture. Postharvest Biol. Technol., 15: 249 – 254.

Streif, J. 1996. Optimum harvest date of apples in the Bodensee artea. V: De Jager A, Johnson D, Hohn E. Determination and predicition of optimum harvest date of apples and pears. European Commission COST 94, Luxembourg: 15 – 18.

Tromp, J. 2005. Fruit ripening and quality. V: Tromp J., Webster A. D., Wertheim S .J. Fundamentals of Temperate Zone Tree Fruit production. Backhuys Publishers, Leiden, Netherlands: 299 – 301.

Volz, R. K., Ferguson, I. B., Hewett, E. W., Woolley, D. J. 1994. Wood age and leaf–area influence fruit size and mineral – composition of apple. Journal of Horticultural Science, 69 (2): 385 – 395.

Welte, H. 1994. Analyse und Simulation des Fruchtwachstums von Äpfeln. Verlag Ulrich E. Grauer, Stuttgart: 2 – 23.

Preglednica 1: Obseg debla (cm) in število socvetij za leti 2008 in 2009 Table 1: Trunk circumference and number of flower buds in years 2008 and 2009

Leto 2008 2009 Statistična značilnost* Obseg 0,7050 0,2050 NS Število socvetij 0,7140 0,8560 NS

* NS – ni značilnih razlik (Duncan, p<0,05)


Preglednica 2: Masa ploda (g), vsebnost suhe snovi (°Brix), trdota (kg/cm2) in škrobni indeks glede na starost lesa in čas obiranja v letih 2008 in 2009 Tabel 2: Fruit weight (g), soluble solids content (°Brix), fruit firmness (kg/cm2) and starch index according to wood age and picking time in years 2008 and 2009

Parameter Leto Les Obiranje 1 2 3 4

Masa

2008 stari 199ab 210b 223b 229a lateralno 193a 193a 207a 225a terminalno 206b 222c 229b 246b

2009 stari 206b 222a 229b 250b lateralno 185a 217a 205a 234a terminalno 203b 233b 219ab 233a

Suha snov

2008 stari 11,8a 12,0b 12,3a 12,7a lateralno 11,7a 11,9ab 12,2a 12,7a terminalno 11,7a 11,8a 12,2a 12,8a

2009 stari 10,4a 11,7b 12,4b 13,0b lateralno 10,3a 11,6b 12,1a 12,8b terminalno 10,2a 11,2a 11,9a 11,9a

Trdota

2008 stari 7,6a 7,2a 7,1a 6,9a lateralno 7,7a 7,2a 7,2a 6,9a terminalno 7,7a 7,3a 7,1a 7,2b

2009 stari 7,4a 7,7b 7,4a 7,0b lateralno 7,5a 7,8b 7,5a 7,3c terminalno 7,4a 7,3a 7,1a 6,7a

Škrobni indeks

2008 stari 4,4a 5,7a 6,8b 7,9b lateralno 4,3a 5,5b 6,4b 7,2a terminalno 4,4a 5,6a 6,4a 7,9a

2009 stari 4,2b 5,5c 6,0b 7,2b lateralno 3,8a 5,3a 5,7b 6,7b terminalno 4,4b 6,3a 6,2a 7,3a

Preglednica 3: Vpliv na Delež plodov, ki so imeli vsebnost suhe snovi pri sorti 'Nicoter' (`Kanzi®´) večjo od 12 oBrix glede na starost lesa in čas obiranja za leti 2008 in 2009 Tabel 3: Percentage of fruits with more than 12 oBrix of soluble solids according to wood age and picking time in years 2008 and 2009

Preglednica 4: Delež plodov optimalno zrelih in preveč zrelih plodov po Streifovem indeksu glede na starost lesa in čas obiranja v letih 2008 in 2009 Table 4: Percentage of optimal ripe and to ripe fruit according to Streif index, wood age and picking time in years 2008 and 2009 Leto Streifov

indeks stari les lateralno terminalno 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

2008 optimalno 41,3 61,2 38,8 10,8 35,9 57,6 50,3 22,3 41,9 67,1 49,2 17,5 prezreli 2,2 24,7 59,8 88,5 3,3 23,0 46,6 76,9 1,6 17,7 47,5 80,0

2009 optimalno 25,7 60,2 47,7 16,6 14,5 55,8 52,3 41,4 26,0 53,2 30,0 23,1 prezreli 1,0 13,9 39,5 81,9 0,0 6,2 24,3 54,1 3,9 31,2 45,0 66,7

Leto Les Obiranje 1 2 3 4

2008 stari 24,5 41,9 58,5 66,9 lateralno 23,9 39,6 62,7 75,6 terminalno 20,6 30,4 55,2 84,6

2009 stari 0,0 29,4 61,1 85,1 lateralno 0,0 20,5 47,3 85,1 stari 0,0 7,9 30,0 55,3


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

stari lateralni terminalni

(%)

pod 7 kg/cm2

7 - 8.kg/cm2

nad 8 kg/cm2

Slika 1a: Delež plodov s trdoto pod 7, med 7 in 8 in nad 8 po starosti lesa in času obiranja (2008) Figure 1a: Percentage of fruits with firmness of fruits less than 7, between 7 and 8 and more than 8 kg/cm2 acording to wood age and picking time in year 2008

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4


(%) pod 7 kg/cm2

7 - 8.kg/cm2

nad 8 kg/cm2

Slika 1b: Delež plodov s trdoto pod 7, med 7 in 8 in nad 8 po starosti lesa in času obiranja (2009) Figure 1b: Percentage of fruits with firmness of fruits less than 7, between 7 and 8 and more than 8 kg/cm2 acording to wood age and picking time in year 2009

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4


(%)

premalo

primerno

prezreli

Slika 2a: Delež plodov s primernim (5 – 7), premajhnim in prevelikim škrobnim indeksom (po parametrih VOG 2009) glede na starost lesa in čas obiranja v letu 2008 Figure 2a: Percentage of fruits with suitable, to low and to high starch indeks (VOG 2009) according to wood age and picking time in year 2008


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4


(%)

premalo

primerno

prezreli

Slika 2b: Delež plodov s primernim, premajhnim in prevelikim škrobnim indeksom (po parametrih VOG 2009) glede na starost lesa in čas obiranja v letu 2009 Figure 2b: Percentage of fruits with suitable, to low and to high starch indeks (VOG 2009) according to wood age and picking time in year 2009



ODZIVNOST SORTE 'GALA' NA GNOJENJE Z MINERALNIMI IN ORGANSKIMI DUŠIČNIMI GNOJILI

Tatjana UNUK1

POVZETEK

Na posestvu UKC Pohorski dvor smo v letu 2009, preko vrednotenja standardnih generativnih parametrov v nasadu, pričeli s poskusom definiranja vpliva različnih mineralnih (KAN, UREA, APNENI DUŠIK) in organskih gnojil (BIOSOL in PLANTELLA ORGANIK) na odzivnost sorte 'Gala' na različne odmerke (60 in 120 kg N/ha) talno dodanega dušika. Dveletni rezultati (leto 2010 in 2011) so pokazali, da so se drevesa v vseh obravnavanjih, kjer smo uporabili mineralna gnojila, zelo dobro odzvala na manjše odmerke dušika (60 kg N/ha), medtem ko smo pri večem odmerku (120 kg N/ha) zabeležili nekoliko manjšo kumulativno vrednost pridelka (v povprečju za 1 – 2 kg/drevo) ter večje nihanje pridelka dveh zaporednih let. Vpliv organskega gnojila rastlinskega izvora se je pokazal kot pozitiven z vidika kumulativnega pridelka, vendar so drevesa, izraziteje pri večjem odmerku dušika, nakazala zelo veliko nestabilnost v rodnosti. V primeru, da drevesa niso prejela 60 kg N/ha letno, se je pridelek prepolovil (kontrola). Ključne besede: jablana, pridelek, gnojenje, dušik

'GALA' APPLE TREES RESPONCE TO USE OF DIFFERENT MINERAL AND ORGANIC NITROGEN FERTILIZERS

ABSTRACT

In year 2009 an experiment was set up on UKC Pohorski dvor field. Standard generative parameters of apple trees (yield, fruit quality) were analysed with aim to determine the response of ‘Gala’ apple trees on two dosage (60 or. 120 kg N/ha) of mineral (KAN, UREA, CALCIUM CYANAMIDE) and organic (BIOSOL, PLANTELLA ORGANIK) fertilizers. The results of two years (year 2010 and 2011) cumulative yield and yield regularity show that trees reacted well on lower dosage of nitrogen (60 kg N/ha), when higher dosage of nitrogen resulted in lower cumulative yield (1 – 2 kg per tree) and higher yield oscillation in two years. The influence of organic fertilizer was evident as positive in higher cumulative yield (also at lower N dosage) but also in higher yield oscillation (especially in higher dosage of N). In case when trees did not get 60 kg N/ha yield reduction of 50 % accour (control trees). Key words: apple, yield, fertilization, nitrogen 1. UVOD Dušik je dejavnik, ki odločilno usmerja fiziološke procese v drevesu ter posledično vpliva na količino, kakovost in stalnost pridelka (Wibbe in Blanke, 1995). Je hranilo, ki ga največkrat primanjkuje in se ga v praksi tudi največkrat uporablja. Prepoznan je kot močno mobilno hranilo,

1 Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, Pivola 10, 2311 Hoče

80 Tatjana UNUK ki je v sadjarstvu uporabljano v največjih količinah in je posledično najintenzivneje raziskovan. Kot odgovor na gnojenje z dušikom so znane tri skupine reakcij dreves, to je reakcija v vegetativni rasti, v rodnosti in v kakovosti pridelka. Informacija, ki govori o pomenu oblike dušika pri izvajanju gnojenja, je že dokaj stara. Tako Bradford (1924), Shear in Faust (1980) ter Buban in sod. (1978) poročajo, da gnojenje z NH4

+ omejuje rast in povečuje diferenciacijo v primerjavi z aplikacijo NO3

-. O močno povečani diferenciaciji po gnojenju z amonijem govorita tudi Grasmanis in Edvards (1974). Tudi Marschner (1985) opozarja na dejstvo, da amonij dokazano vpliva na sintezo rastnih hormonov, kar lahko upočasni rast in stimulira razvoj cvetnih brstov. Poleg odločilne vloge pri diferenciaciji cvetnih brstov je koncentracija dušika v listih potrjen glavni dejavnik, ki vpliva na stopnjo fotosinteze glede na listno površino. DeJong (1982, 1983) je potrdil močno pozitivno korelacijo med koncentracijo dušika v listih jablan in stopnjo fotosinteze. Kljub temu, da veliki odmerki dušika lahko izboljšajo stopnjo fotosinteze, lahko povečana rast poganjkov povzroči senčenje plodov znotraj krošnje dreves. Pri gnojenju z organskimi gnojili je potrebno biti dodatno pozoren na dejstvo, da je koncentracija nitratov v tleh pogojena z mikrobiološko mineralizacijo organske snovi in pretvorbo amonija v nitrat (nitrifikacijo). Njegovo redukcijo v amonij regulirata encima nitratna in nitritna reduktaza (Beevers in Hageman, 1980). Torej je pri izbiri časa gnojenja z organskimi gnojili potrebna pozornost na dejstvo, da postane dušik iz gnojila rastlinam dostopen šele pod vplivom delovanja mikroorganizmov v tleh – mineralizacijo organske snovi. Namen naše raziskave je bil ugotoviti odzivnost sorte 'Gala' klon Schniga na različne oblike (mineralna in organska gnojila) in količine (60 oz 120 kg N/ha) talno dodanega dušika. 2. MATERIAL IN METODE Poskus vrednotenja odzivnosti sorte 'Gala' na različna gnojila in odmerke dušika je bil izveden na Univerzitetnem kmetijskem centru UKC Pohorski dvor. Potekal je v letih 2009 – 2012. Nasad je oskrbovan po sistemu integrirane pridelave sadja in ima urejen kapljični sistem namakanja. Drevesa sorte 'Gala' so cepljena na podlago M9 in posajena v enovrstni sistem sadilne razdalje 3,2 m x 0,7 m. Gojitvena oblika je zelo ozko vreteno. V nasadu je bilo izvajano standardno kemično redčenje. Poskus je vključeval tri različne vrste mineralnih gnojil in dve vrsti organskih gnojil (po eno iz živalskega in eno rastlinskega izvora). Postavljen je bil po sistemu naključnih blokov. Posamezno obravnavanje (vrsta gnojila in odmerek dušika) je vključevalo po 21 dreves. Gnojila so bila dodana (aplicirana) v dveh odmerkih dušika, 60 oz. 120 kg N/ha. Gnojenje z mineralnimi gnojili je bilo izvedeno vsako leto v prvem tednu aprila (začetek v letu 2010), gnojenje z organskimi gnojili pa vsako jesen (začetek v letu 2009) konec meseca oktobra. Vsakokrat je bil v enem obroku apliciran celotni odmerek gnojila. Vrsta in odmerek gnojila, ki so ga posamezne drevesa prejela, se v letih poskusa nista spreminjala. Mineralna gnojila v poskusu so bila KAN ali apnenčev amonijev nitrat (NH4NO3) (27 – 28 % N) (pol nitratni in pol amonijski ion), UREA ali sečnina (CO(NH2)2) (46 % N) (veliko v amidni obliki), apneni dušik ali kalcijev cianamid – CaCN2 (20 % N), organski gnojili pa sta bili Biosol (8 % N, gnojilo rastlinskega izvora) ter Plantella Organik (5 % N; gnojilo živalskega izvora). Pridelek je bil obran v času tehnološke zrelosti. Iz celotnega pridelka po drevesu (masa in število plodov) je bila izračunana povprečna masa plodov. Podatki o količini pridelka in povprečni masi plodov so bili obdelani s programom SPSS. Izvedena je bila enosmerna analiza variance

Odzivnost sorte 'Gala' na gnojenje z mineralnimi in organskimi dušičnimi gnojili 81 ANOVA, sredine proučevanih variabilnih spremenljivk so bile testirane z Duncanovim testom s 5 % tveganjem. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA UREA V tem obravnavanju je iz Tabele 1 razvidna dokaj izenačena rodnost dreves, ne glede na velikost odmerka dušika. Pridelki so pri teh drevesih znašali 4,5 do 6 kg/drevo. V povprečju 0,5 kg manjši pridelek in večje nihanje pridelka smo dve leti zapored zabeležili pri uporabi večjega odmerka dušika. Drevesa so pri gnojenju z ureo dosegla dveletni kumulativni pridelek v višini 10,9 (60 kg N/drevo) oz. 10,1 kg/drevo (120 kg N/drevo). Plodovi so imeli primerno povprečno maso (med 178 in 205 g). APNENI DUŠIK Uporaba apnenega dušika je pokazala podobne trende, kot jih sledimo pri uporabi UREA-e. V obeh letih poskusa so močneje pognojena dreves v pridelku zaostajala v povprečju za 0,8 kg/drevo in skupno v dveh letih dosegla 1,5 kg manjši pridelek. Povprečne mase plodov so bile v obeh letih primerne (179 do 201 g) in neodvisne od odmerka dušika. Manjši odmerek dušika je imel za posledico manjše nihanje pridelka. KAN Tudi pri uporabi gnojila KAN smo v prvem letu poskusa pri močneje pognojenih drevesih zabeležili nekoliko manjši pridelek (razlika znaša 0,8 kg/drevo), v drugem letu pa so bili pridelki primerljivi. Povprečne mase plodov so bile v obeh letih primerne (175 do 200 g), statistično značilno pozitivni vpliv večjega odmerka dušika na povprečno maso plodov smo potrdili le v prvem letu poskusa. V nasprotju z ostalimi gnojili v poskusu je gnojenje z manjšim odmerkom dušika vplivalo na nekoliko manj stabilno rodnost dreves. BIOSOL Pri gnojenju z Biosol-om smo v prvem letu poskusa zabeležili statistično značilno največje pridelke (8,2 oz. 8,7 kg/drevo), ki pa so v drugem letu močno zanihali (na 5,4 oz. 3,9 kg/drevo). V drugem letu poskusa so drevesa pri močnejšem gnojenju z Biosolom (120 kg N/ha) dosegla statistično značilno najmanjši pridelek. Kumulativni pridelek dveh zaporednih je bil pri uporabi manjšega odmerka tega gnojila statistično značilno največji (14,1 kg/drevo), vendar smo pri uporabi večjega odmerka dušika zabeležili zelo velika nihanja v pridelkih (37,9 oz. 52,4 %). Odmerek gnojila ni vplival na povprečno maso plodov. PLANTELLA ORGANIK Organsko gnojilo Plantella Organik je bilo kot gnojilo živalskega izvora v poskus vključeno eno leto pozneje, zato zanj nimamo podatkov o kumulativnem pridelku ter vplivu na stabilno rodnost. V prvem letu poskusa pomembnih razlik glede velikosti pridelka in povprečne mase plodov nismo potrdili. Za vrednotenje tega gnojila bo potrebno poskus nadaljevati v prihodnjih letih. KONTROLA Drevesa, ki niso bila pognojena, so v prvem letu poskusa v pridelku statistično značilno (v povprečju za 55 – 70 %) zaostajala za gnojenimi drevesi, v drugem letu poskusa pa je bil njihov pridelek primerljiv s pridelkom dreves večine ostalih obravnavanj. Dosežene povprečne mase plodov so bile primerne (200 oz. 177 g), v prvem letu poskusa, predvsem zaradi majhne obremenitve dreves s pridelkom, statistično značilno večje od vseh obravnavanj (razen obravnavanj, kjer smo uporabljali gnojilo Biosol). Pri tem obravnavanju smo zabeležili

82 Tatjana UNUK statistično značilno najmanjši kumulativni pridelek (7,6 kg/drevo), kar je cca 50 % manj, kot so ga dosegla pognojena drevesa iz ostalih obravnavanj. Namesto podatka o nihanju pridelka med dvema poskusnima med letoma bi lahko izračunali indeks alternance, vendar to za dveletne podatke ni smiselno. Iz tabele 1 je razvidno, da se je večji odmerek dušika (120 kg N/ha), razen pri gnojilu KAN, praviloma odražal z nekoliko večjim nihanjem pridelka. Po dveh letih poskusa ugotavljamo, da uporaba organskega gnojila rastlinskega izvora ni pozitivno vplivala na stabiliziranje rodnosti, saj prav pri tem načinu gnojenja beležimo največje nihanje pridelka. Pridelava jabolk sorte 'Gala' brez uporabe dušičnih gnojil pa rezultira v močno zmanjšanem pridelku ter v izraziti neredni rodnosti dreves (zmanjšanje kumulativnega pridelka dveh let tudi do 40 %). Odstopanja med obravnavanji, kjer smo uporabili mineralna gnojila, so majhna (v kumulativnem pridelku znašajo v povprečju do 1,5 kg/drevo). Uporabi bodisi mineralnega ali organskega gnojila je skupno to, da so boljše rezultate glede kumulativnega pridelka (v povprečju 1 - 2 kg/drevo) dala obravnavanja, kjer je bil odmerek dušika manjši (60 kg/drevo). Sorta 'Gala' je znana po tem, da rabi spodbudo za rast, da bi dosegla fiziološko ravnovesje med rastjo in rodnostjo ter s tem redne pridelke. V IP smernicah se ji dovoljuje povečanje standardnega odmerka dušika v višini 50 %, seveda ob izpolnjevanju določenih pogojev rasti in talnih razmer. Kljub temu se je v pedoloških razmerah posestva UKC Pohorski dvor pokazalo, da je bil odmerek 60 kg N/ha primeren tako glede količine, kot tudi kakovosti in stalnosti pridelka. Ker so dveletne razlike v vplivu različnih mineralnih gnojil majhne, bi v tem trenutku priporočilo za prakso lahko bilo izbirati med cenovno ugodnejšimi gnojili, ki jih lahko v nasad apliciramo na različne načine (talno, fertirigacija, foliarno). Dveletni podatki o uporabi organskih gnojil pa ne zadoščajo, da bi se na osnovi teh rezultatov lahko podale smernice za gnojenje in da bi lahko definirali razlike v primernosti uporabe organskih gnojil rastlinskega ali živalskega izvora. 4. LITERATURA Bradford F.C. 1924. Nitrogen-carrying fertilizers and the bearing habits of mature apple trees.

Michigan Agricultural College, Special Bulletin No. 127: 32 Buban T.A., Varga A., Tromp J., Knegt E., Bruisma J. Z. 1978. Effects of ammonium and nitrate

nutrition on the levels of zeatin and amino nitrogen in xylem sap of apple rootstocks. Zeitschrift fuer Pflanzenphysiologie, 89, 4: 289-295

Beevers L., Hageman R.H. 1980. Nitrate and nitrite reduction. V: P.K. Sumpf, E.E. Conn (ur.), The Biochemistry of plants. VoI 5, Amino Acids and Derivatives. New York, Academic Press: 115-168 DeJong T.M. 1982. Leaf nitrogen content and CO2 assimilation capacity in peach. J. Am. Soc.

Hort. Sci., 107: 955-959 DeJong T.M. 1983. Leaf nitrogen content and CO2 assimilation capacity in peach J.Am. Soc.

Hort. Sci., 108: 303-307 Grasmanis V.O., Edwards G.R. (1974) Promotion of flower initiation in apple trees by short

exposure to the ammonium ion. Australian Journal of Plant Physiology 1: 99-105 Marshner, H. 1995. Mineral nutrition of higher plants. London, Academic press: 285 - 299 Shear C.B., Faust M. 1980. Nutritional ranges in decidous tree fruits and nuts. Hort. Rev., 2:

142-163 Wibbe M.L., Blanke M.M. 1995. Effect of defruiting on source-sink relationship, carbon budget,

leaf carbohydrate content and water use efficiency of apple trees. Physiol. Plant., 94, 529-533

Odzivnost sorte 'Gala' na gnojenje z mineralnimi in organskimi dušičnimi gnojili 83 Tabela 1: Vpliv različnih tipov in odmerkov gnojil na pridelek in maso ploda sorte ‘Gala’ Table 1: Influence of different dosage of fertilizers on yield and fruit weight of 'Gala' apples Obravnavanje Odmerek

dušika Pridelek

2010 Masa ploda

2010 Pridelek

2011 Masa ploda

2011 Kumulativa

(2010+2011) Nihanje količine pridelka

(kg N/ha) (kg/drevo) (g) (kg/drevo) (g) (kg/drevo) (%)

UREA 60 6 b 205 a 5 b 181 ns 10,9 b 16,7

UREA 120 5,6 b 190 ab 4,5 bc 178 ns 10,1 b 19,6

APNENI DUŠIK

60 6,7 b 189 ab 5,5 b 190 ns 12,2 b 17,9

APNENI DUŠIK

120 5,9 b 201 a 4,7 b 179 ns 10,7 b 20,3

KAN 60 60 7,2 ab 180 b 5,2 b 181 ns 12,5 b 27,8

KAN 120 120 6,4 b 200 a 5,4 b 175 ns 11,8 b 15,6

BIOSOL 60 8,7 a 183 b 5,4 b 172 ns 14,1 a 37,9

BIOSOL 120 8,2 a 186 b 3,9 c 187 ns 12,1 b 52,4

PLANTELLA ORG.

60 6,7 a 194 ns

PLANTELLA ORG.

120 5,2 b 189 ns

KONTROLA 2,5 c 200 a 5,1 b 177 ns 7,6 c 104

*vrednosti posameznega parametra, označene z različno črko (a, b, c), se med seboj statistično značilno razlikujejo (Duncan, 0,05)

84 Tatjana UNUK


ORGANIC PRODUCTION OF APPLE TREES WITH "KNIP” METHOD

Sylë SYLANAJ1, Artan NIMANI2

ABSTRACT The results of a field trial monitoring organic production management of nursery trees are presented in the study. Three apple scab (Venturia inaequalis) resistant cultivars were included in the study resistant to: ‘Topaz’, ‘Luna’ and ‘Rosana’, grafted on M 9 and MM 106 rootstocks. In March 2010, the saplings (copulated in March 2010 in an organic nursery in Austria) were planted at a distance of 100 cm x 35 cm in a randomized block system with for repetitions (40 saplings for each apple cultivar-rootstock combination in total) on the experimental farm of the Faculty of Agriculture and Veterinary in Prishtina. Investigations were conducted during the second vegetation year by cutting them at a length of 75 cm above the grafting union. When the shoots reached the length of 15 cm, the tops of shoot’s leaves were removed in order to destimulate the apical dominance of the terminal bud. Removal of undeveloped leaves positively affected branching of knip saplings. At the end of the second-year vegetation, rootstock diameter, developing scion diameter, sapling height, number of lateral branches, average length of branches, and leaf area were determined. The obtained results indicated significant differences among different cultivars and rootstock combinations. Key words: organic seedlings, cultivars, rootstocks, Knip method

EKOLOŠKA PRIDELAVA SADIK JABOLK S "KNIP" METODO

POVZETEK V tej raziskavi so predstavljeni rezultati organske pridelave sadik jablan. V študijo so bile vključene tri na jablanov škrlup (Venturia inaequalis) odporne sorte jabolk: 'Topaz', 'Luna' in 'Rosana', cepljene na podlagi M 9 in MM 106. Sadike so bile cepljene s postopkom kopulacije marca 2010 v ekološki drevesnici v Avstriji in posajene na raziskovalnem polju Fakultete za kmetijstvo in veterino v Prištini na razdalji 100 cm x 35cm v naključno izbranem bločnem poskusu s štirimi ponovitvami (40 sadik za kombinacijo vsake sorte in podlage). V drugi rastni dobi so bile sadike prikrajšane na višino 75 cm nad cepljenim mestom. Ko so bili mladi poganjki dolgi cca. 15 cm smo odstranili vršičke listov, da bi omejili rast apikalnega vršička. Odstranjevanje nerazvitih listov je pozitivno vplivalo na stransko obraščanje "Knip" sadik. Ob koncu rastne dobe 2011 smo izmerili naslednje parametre: premer podlage, premer sorte, višino sadike, število stranskih vej, povprečno dolžino stranskih vej in listno površino. Rezultati nakazujejo statistično značilne razlike med kombinacijo sort in podlag. Ključne besede: ekološke sadike, sorte, podlage, Knip metoda

1 University of Pristina, Faculty of Agriculture & Veterinary, Department of Fruit-Grape Production, Street „Bill Clinton“ n.n Prishtina, Kosova, E- mail: [email protected] 2 University of Prishtina, Faculty of Applied Sciences of Business, Peja, E mail: [email protected]

86 Sylë SYLANAJ, Artan NIMANI

1. INTRODUCTION In organic production of fruit trees it is particularly essential to only use plant material of the highest quality as the application of chemicals for improving tree development is not permitted. One of the most important factors for the success of an orchard is the quality of planting material. In addition to some basic requirements, planting material should have an internal and external satisfactory quality. Nowadays, trees with pre-developed side branches are usually planted in new orchards and 2-year old knip grafted saplings with a high bud quality have proven most appropriate. Kosovo has favourable climatic conditions for continental fruit cultivation, and is especially known for apple production. However, organic production has not yet been established in Kosovo although a high interest for a sustainable production system has been expressed by different farmers. Therefore the installation of pilot orchards with resistant cultivars and appropriate rootstocks, and the establishment of an organic orchard will be an important further step to improve organic apple production in Kosovo (Spornberger et al., 2010). Apple cultivars grafted on different rootstocks expressed significant differences in lateral branching and branch thickness in the same conditions during their vegetation (Sylanaj and Shoshi, 2008). These differences are of high importance as they also affect the lifespan of apple trees. For intensive apple production in the past, the priority has been given to saplings with medium growth intensity, without branches, but with a lot of high quality lateral buds. However, trees cultivated from these saplings start bearing fruit late and have a high risk for alternate bearing (Čmelik and Tojnko, 2005). Development of lateral shoots is in direct negative correlation to the phenomenon of apical dominance and this process has already been studied in several experiments (Martin, 1987; Wilson, 2000). Specifically, the predominance of the vegetative part of the tip inhibits the formation and growth of buds at lateral positions. The research on sapling production has been studied by many authors: Volz et al. (1994), Berg (2003), Čmelik and Tojnko (2005), Sylanaj and Shoshi (2008), Kullaj et al. (2009), Sylanaj and Spornberger (2010) in order to point out the optimal sapling material for new orchard establishment. The aim of the present research was the evaluation of organic sapling production of saplings with developed lateral branches in four apple cultivars: ‘Topaz’, ‘Luna’ and ‘Rosana’ grafted with "Knip" method on M 9 and MM 106 rootstocks. The branching of the saplings were stimulated by cutting the upper part of undeveloped leaves. Organic production of "Knip" saplings is currently at an early stage of production in our country. 2. MATERIALS AND METHODS The plant material of the scab resistant cultivars was imported from an organic nursery in Ottendorf, Austria. Research was conducted during the vegetation year 2011 in the experimental field of the Faculty of Agriculture – Prishtina, in an area of 0.10 ha. Three apple cultivars were studied: ‘Topaz’, ‘Luna’ and ‘Rosana’, grafted on M 9 and MM 106 rootstock in spring 2010. Experimental trials were a randomized complete block design with four replications (RCBD).10 saplings for each cultivar- rootstock combination were planted in a planting distance of 100 x 35 cm.

Organic production of apple trees with ''Knip'' method 87

In spring 2011, in their second year of vegetation, the saplings were cut 75 cm above the grafting union. At the same time the trunk was cleared of lateral shoots leaving only the terminal bud. In order to obtain sylleptic shoots (adequate lateral branching) on the central axe, the tips of the apical leaves were removed when the main shoot reached 15-20 cm, but the point of growth (apical bud) remained undamaged. This operation was repeated 5 times, every 7 days. At the end of the vegetation, the following parameters were measured in each sapling: - diameter of the rootstock (10 cm below the grafting union), - diameter of the scion (10 cm above the grafting union), - sapling hight (HS), - number of lateral branches (NLB), - average lateral branch length, - leaf area. MINITAB-16© software was used for data analyses. Differences in investigated parameters among treatments were established with ANOVA and LSD-tests with P0.05 and P0.01 probability. 3. RESULTS AND DISCUSSION Based on the results of the conducted trial it can be concluded that significant differences in cultivar-rootstock combination exist among organic saplings produced with knip method. All three analysed cultivars grafted on MM 106 rootstock were significantly better developed in comparison with the saplings grafted on M 9 rootstock. The differences are presented in Figure 1. The diameter of the rootstock sapling was the parameter on which the classification of the saplings was based. Greatest rootstock diameter was measured in ‘Topaz’ cultivar (24.5 mm) grafted on MM 106 rootstock, followed by the ‘Rosana’ cultivar (21.3 mm) grafted on M 9 rootstock (Table 1). Scion diameter was significantly smaller in comparison to the rootstock diameter. The largest scion diameter was measured for ‘Topaz’ cultivar (18.7 mm), followed by the ‘Rosana’ cultivar (15.1 mm) grafted on M 9 rootstock (Table 1); similar to the differences in the rootstock diameter. According to the authors Sylanaj and Spornberger (2010) the rootstock diameter is directly linked to the growth of the scion and consequentially, the sapling. Saplings of the ‘Topaz’ cultivar grafted on MM 106 reached the maximum height (151.7 cm) and saplings of the ‘Luna’ cultivar were the lowest (143.8 cm). The differences were similar among cultivars grafted on M 9 rootstock, where saplings of the ‘Topaz’ cultivar were the highest (145.3 cm) and the ‘Rosana’ cultivar the lowest (134.6 mm). Differences among the cultivars and rootstocks were thus significant. Most authors who deal with the organic production of apple saplings indicate that it is desirable that their height is over 130 cm, and premature branches develop at a height between 70 and 100 cm. These results coincide with the results of several authors who have dealt with this problem (Čmelik and Tojnko, 2005; Sylanaj and Shoshi, 2008; Sylanaj and Spornberger, 2010). The number of premature branches is also a very important factor in the production of knip saplings. Most premature branches were developed in ‘Topaz’ cultivar (6.5), while the least premature branches were visible on the ‘Rosana’ cultivar (4.5) grafted on MM 106 rootstock. The length of premature branches indicates the growing potential of the rootstock and apple cultivars (Berg, 2003). Apple cultivars grafted on MM 106 rootstock developed longer lateral


branches compared to M 9 rootstock. Moreover, the ‘Topaz’ cultivar had significantly longer lateral branches (23.2 cm) compared to the ‘Rosana’ cultivar (15.4 cm) grafted on M9 rootstock. According to Volz et al. (1994) "knip" saplings must develop at least 5 premature branches with an average length of 20 cm. In our trial study, the ‘Rosana’ cultivar grafted on M 9 rootstock had an average of 4.5 premature branches, while all other cultivars developed more than 5 branches. Also, the lateral branches were longer than 20 cm in all apple cultivars with the exception of ‘Rosana’ cultivar grafted on rootstocks M 9 which had the average length of 15.4 cm. The leaf area is an important indicator for growth and development of trees. The biggest leaf area was measured in ‘Topaz’ cultivar (41.1 cm2), grafted on M 9 rootstock and the smallest in ‘Luna’ cultivar (32.6 cm2), grafted on MM 106 rootstock. 4. REFERENCES Berg, A. 2003. Certified nursery tree production in Holland. The Compact Fruit tree, 36, 2: 43-

45. Čmelik, Z., Tojnko, S. 2005. Pospešivanje razvoja prijevremenih izbojaka na sadnicama jabuke u

rasadniku. Pomologia croatica, 11, 3-4: 155-166. Kullaj E., Demaj A., Mehmeti A., Thomaj T., Spornberger A. 2009. Kultivimi organik i molles.

Monografi. ASO. Martin, G. C. 1987. Apical dominance. Hort. Sci., 22, 5: 824-833. Spornberger, A., Kullaj, E., Mehmeti, A., Öhlinger, B., Sylanaj, S., Demaj, A., Thomai, T. 2010.

Improving organic apple growing in Kosovo and Albania - a challenge. In: Fördergemeinschaft Ökologischer Obstbau e.V. (FÖKO), Proceedings for the Conference from February 22nd to February 24th, 2010 at the University of Hohenheim, Germany: 403-408.

Sylanaj S., Shoshi R. 2008. Comparison of two methods of bud and scion grafting on apple rootstock. Zbornik referatov 2. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo, Krško, 31. januar – 2. Februar: 487-492.

Sylanaj S., Sponberger A. 2010. Organic nursery of scab resistant apple cultivars. Edition Scientific Research, Agricultural Research cooperation, University of Pristina and BOKU-University, Vienna.

Volz, R., Gibbs, H., Popenoe, J. 1994. Branch induction on apple nursery trees: effect of growth regulators and defoliation. New Zealand Journal of crop and Horticultural Science, 22: 277-283.

Wilson, B. F. 2000. Apical control of branch growth and angle in woody plants. American Journal of Botany, 87: 601-607.

Organic production of apple trees with ''Knip'' method 89

Table 1: Development of organic apple saplings grafted with Knip method

Figure 1: Rootstock and scion diameter of the ‘knip’ saplings of three apple cultivars

Cultivar Roo

tsto

ck

Sap

ling

hei

ght (

cm)

Num

ber

of la

tera

l br

anch

es

Ave

rage

leng

th o

f br

anch

es (

cm)

Lea

f ar

ea (

cm2 )

‘Topaz’ M 9 145.3 6.5 21.5 41.1

MM 106 151.7 6.5 23.2 33.4

‘Luna’ M 9 137.5 6.1 20.2 34.7

MM 106 143.8 5.4 22.6 32.6

‘Rosana’ M 9 134.6 6.2 15.4 37.1

MM 106 147.2 4.5 21.3 34.5

LSD 0.05 Cultivars 4.23 7.01 0.97 1.60 2.91 4.83 4.93 8.18

0.01 Rootstocks 3.19 4.83 0.71 1.07 0.99 1.50 1.80 2.73



VPLIV FOLIARNE APLIKACIJE PHOSTRADE Ca NA RAZVOJ BARVE IN VSEBNOST ANTOCIANOV TER OSTALIH

FENOLNIH SPOJIN V JABOLKIH SORTE 'BRAEBURN'(Malus

domestica Borkh) MED DOZOREVANJEM

Jan BIZJAK1, Nika WEBER1, Maja MIKULIČ-PETKOVŠEK1, Ana SLATNAR1, Franci ŠTAMPAR1, Karl STICH2, Heidi HALBWIRTH2, Robert VEBERIČ1

POVZETEK V poskusu smo raziskovali vpliv dvakratne jesenske foliarne aplikacije Phostrade Ca (Pho Ca) na razvoj rdeče krovne barve jabolk med njihovim dozorevanjem. S pomočjo HPLC-MS analize smo v kožici plodov ugotavljali spremembe v vsebnostih antocianov, flavonolov, hidroksicimetnih kislin, flavanolov in dihidrohalkonov. S spremljanjem in beleženjem barvnih parametrov a*, h° in L* smo ugotovili značilno večji delež rdeče barve pri tretiranih jabolkih v primerjavi z netretiranimi. Tretiranje s Phostrade Ca se je odrazilo v značilno večji vsebnosti večine posameznih in skupnih sladkorjev ter večjih vsebnostih antocianov in flavonolov. Prav tako je vplivalo na povečano koncentracijo fosforja v listih tretiranih dreves. Ni pa imelo vpliva na vsebnost hidroksicimetnih kislin, flavanolov in dihidrohalkonov. Phostrade-Ca je značilno povečal aktivnost encimov dihidroflavonol-4-reduktaze (DFR) in nekoliko aktivnost flavanon-3-hidroksilaze (FHT), ki sta bila pozitivno povezana s sintezo antocianov. Na drugi strani pa ni vplival na aktivnost fenilalanin amonijak-liaze (PAL) in halkon sintaze/halkon izomeraze (CHS/CHI). Naši rezultati kažejo, da dvakratna aplikacija Phostrade Ca med jesenskim dozorevanjem plodov občutno izboljša obarvanost plodov ter tako predstavlja učinkovit ukrep za doseganje večjega deleža rdeče krovne barve jabolk sorte 'Braeburn'. Ključne besede: antociani, flavonoidi, barva jabolk, sladkorji, Phostrade Ca.

INFLUENCE OF PHOSTRADE CA ON COLOR DEVELOPMENT, ANTOCYANIN AND PHENOLIC CONTENT OF 'BRAEBURN' APPLE SKIN (Malus domestica

BORKH.) DURING ADVANCED MATURATION

ABSTRACT The influence of two foliar applications of Phostrade Ca (Pho Ca) on color development, anthocyanins and other phenolics during advanced maturation was investigated. Changes in several different compounds belonging to the groups of hydroxycinnamic acids, flavanols, dihydrochalcones, flavonols and anthocyanins were analyzed with HPLC-MS in the apple skin. The colorimetric parameters a*, h° and L* showed a significant difference in the intensity of red coloration between the treated and untreated apples. Spraying with Phostrade Ca caused a significant increase in most of individual sugars, total sugars, concentration of anthocyanins and flavonols as well. Moreover, it also increased the amount of phosphorus in the treated leaves. 1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected] 2 Technical University of Vienna, Institute for Chemical Engineering, Getreidemarkt 9/1665, A-1060 Vienna, Austria.Tel.: +43 1 58801 17320; fax. +43 1 58801 17399

92 Jan BIZJAK in sod.

Accumulation of other classes of flavonoids such as hydroxycinnamic acids, flavanols and dihydrochalcones were unaffected. Phostrade Ca significantly increased dihydroflavonol 4-reductase (DFR) and slightly flavanone-3-hydroxylase (FHT) activity which were correlated with anthocyanin synthesis, but had no effect on phenylalanine ammonia lyase (PAL) and chalcone synthase/chalcone isomerase (CHS/CHI) activity. The results indicate that two foliar applications of Phostrade Ca in the advanced ripening represent an effective way to improve the color of ‘Braeburn’ apples at commercial harvest. Key words: Anthocyanins, flavonoids, fruit color, sugars, Phostrade Ca 1. UVOD Intenzivna rdeča obarvanost jabolk predstavlja enega od pomembnih zunanjih parametrov kakovosti plodov in lahko veliko pripomore k njihovi večji tržni ceni. Pri jabolkih je rdeča krovna barva v največji meri posledica antocianov (Bae in Kim, 2006), ki se večinoma akumulirajo v kožici plodov in med drugim predstavljajo tudi pomemben del njihove prehranske in zdravilne vrednosti (Espley in sod., 2007). Akumulacija antocianov je odvisna od mnogih dejavnikov, med katerimi so najpomembnejši svetloba, etilen, temperatura, vsebnost sladkorjev ter izvajanje različnih tehnoloških ukrepov (Telias, 2009). Eden od tehnoloških ukrepov, s katerim lahko izboljšamo obarvanost plodov in povečamo akumulacijo antocianov, je tudi aplikacija fosforjevih pripravkov (Wojcik in Wojcik, 2007), katerih mehanizem delovanja pa ostaja slabo oziroma sploh neraziskan. V poskusu smo želeli ugotoviti ali lahko z dvakratno jesensko aplikacijo foliarnega gnojila Phostrade Ca izboljšamo obarvanost jabolk sorte 'Breaburn' ob njihovem obiranju. Z analizo vsebnosti sladkorjev v plodovih, fosforja v listih in s spremljanjem encimatske aktivnosti med dozorevanjem plodov smo želeli ugotoviti in raziskati potencialne mehanizme delovanja in učinkovanja samega pripravka. 2. MATERIAL IN METODE Poskus smo izvajali leta 2011 v nasadu na Laboratorijskem polju Biotehniške fakultete v Ljubljani. Vanj so bila vključena 10 let stara drevesa jablane sorte 'Braeburn' na podlagi M9. Jabolka so bila pridelana po načelih integrirane pridelave sadja. 9. septembra, približno pet tednov pred tehnološko zrelostjo plodov, smo 5 dreves prvič poškropili z 0,5 % koncentracijo foliarnega gnojila Phostrade Ca (P2O5: 30,7 %, CaO: 5,6%, N: 3%), ki nam ga je priskrbelo podjetje Jurana d.o.o., medtem ko smo kontrolna drevesa poškropili z vodo. Drugo škropljenje smo opravili 14 dni kasneje. Plodove smo vzorčili tedensko, in sicer smo prvo vzorčenje opravili pred prvo aplikacijo Phostrade Ca ter nadaljevali do tehnološke zrelosti oziroma obiranja plodov. S pomočjo kolorimetra in meritev parametrov a*, h° in L* smo tedensko do tehnološke zrelosti beležili spremembe v obarvanosti kožice plodov, ki smo jih naključno izbrali pred prvim tretiranjem. Liste za analizo vsebnosti fosforja v listih smo vzorčili trikrat (pred prvo aplikacijo, teden po drugi aplikaciji in ob tehnološki zrelosti jabolk). Koncentracijo smo določili po predpisani metodi ISO 6491:1998. Vsebnost posameznih sladkorjev (saharoze, fruktoze, glukoze) in sorbitola smo analizirali v celih plodovih po protokolu Mikulic-Petkovsek in sod. (2007), medtem ko smo vsebnost posameznih fenolnih spojin v kožici plodov določili s pomočjo metode Mikulic-Petkovsek in sod. (2010). Encimatsko aktivnost smo določili po nekoliko spremenjeni metodi Slatnar in sod. (2010), optimizirani za jablanovo kožico plodov. Rezultate smo statistično obdelali s programom Statgraphic plus 4.0. ter uporabo dvosmerne analize variance (α < 0,05).

Vpliv foliarne aplikacije Phostrade Ca na razvoj barve in vsebnost fenolnih spojin v jabolkih 93

3. REZULTATI IN RAZPRAVA

Tretiranje s Phostrade Ca (Pho Ca) je značilno vplivalo na vse parametre obarvanosti plodov, s katerimi smo ovrednotili razvoj barve med njihovim dozorevanjem. Učinek je bil najbolj viden pri parametru h°, ki se je med dozorevanjem zmanjšal (slika 1A) in parametru a*, čigar vrednosti so se med zorenjem povečale (slika 1B). Pri obeh parametrih pomeni, da so bili plodovi po tretiranju bolj rdeče barve. Učinek je bil nekoliko manj izražen pri parametru L*, ki se je med zorenjem zmanjšal (slika 1C) na račun temnejše krovne barve. Boljša obarvanost plodov po tretiranju s fosforjevimi pripravki je bila že dokumentirana tudi pri sortah 'Starking Delicious' (Larrigaudiere in sod., 1996; Cordovés-Gómez in sod., 1996), 'Fuji' (Li in sod., 2002) in 'Jonagold' (Wojcik in Wojcik, 2007). Izboljšanje obarvanosti tretiranih plodov je v našem poskusu potrdila tudi analiza antocianov, katerih vsebnost se je med dozorevanjem močno povečala (slika 1D). V petih tednih zorenja se je pri tretiranih povečala za skoraj dvajsetkrat, medtem ko je pri kontrolnih narasla le za devetkrat. Ob obiranju je bila vsebnost pri tretiranih (102,57 mg kg-1 FW) v primerjavi s kontrolnimi (58,516 mg kg-1 FW) večja za 75 %. Med antociani je največji delež predstavljal cianidin-3 galaktozid (80-86%), najmanjšega pa cianidin-3-glukozid. Pho Ca je povečal akumulacijo vseh posameznih cianidin glikozidov in moč njegovega učinka je bila pri vseh podobno izražena (tabela 1). Učinek Pho Ca smo zabeležili tudi pri spremljanju flavonolov, a je bil v primerjavi z odzivom pri antocianih precej manj izrazit. Pho Ca je povečal sintezo vseh posameznih kvercetin glikozidov, z izjemo kvercetin-3-ramnozida (tabela 1). Najbolj je bil opazen pri kvercetin-3-arabinopiranozidu in kvercetin-3-rutinozidu. O podobnih pozitivnih učinkih fosforjevih pripravkov na antociane in flavonole poročajo tudi Li in sod. (2002) pri sorti 'Fuji' ter Larrigaudiere in sod. (1996) in Cordovés-Gómez in sod. (1996) pri sorti 'Starking Delicious'. Pri hidroksicimetnih kislinah, flavanolih in dihidrohalkonih značilnega vpliva Pho Ca nismo zabeležili (tabela1). Do danes je bilo narejenih zelo malo raziskav, ki bi proučevale mehanizem delovanja fosforjevih pripravkov na obarvanost, zato le-ta ostaja nepojasnjen. Li in sod. (2002) poročajo, da je v jabolkih sorte 'Fuji' tretiranje s fosforjevim pripravkom Senifos povečalo aktivnost encimov fenilalanin amonijak-liaze (PAL) in halkon sintaze (CHS), zato menijo, da sta omenjena encima tesno povezana z akumulacijo antocianov. O povečani aktivnosti encima PAL, povezani s povečano akumulacijo antocianov v jabolkih sorte 'Starking Delicious' pišejo tudi Larrigaudiere in sod. (1996). V našem poskusu povečanja aktivnosti omenjenih encimov nismo zabeležili niti pri kontrolnih niti pri tretiranih jabolkih, zato domnevamo, da nimata pomembne vloge pri akumulaciji antocianov. Smo pa povezanost ugotovili pri analizi encimov flavanon-3-hidroksilaze (FHT) (r = 0,7) in dihidroflavonol-4-reduktaze (DFR) (r = 0,61), kar nakazuje na to, da bi bila omenjena encima lahko povezana z akumulacijo antocianov. Značilen vpliv tretiranja s Pho Ca na aktivnost encimov smo zabeležili le pri DFR, kjer je bila aktivnost pri tretiranih jabolkih v petih tednih zorenja v povprečju za 26% večja v primerjavi z aktivnostjo pri kontrolnih jabolkih. Pred prvo aplikacijo Pho Ca nismo zabeležili razlik v vsebnosti skupnih sladkorjev v jabolkih, ki smo jih kasneje razdelili v dve obravnavanji. V primerjavi začetnega (termin 0) in prvega termina smo zabeležili značilno interakcijo, ki nakazuje, da je prva aplikacija Pho Ca značilno vplivala na vsebnost posameznih kot tudi skupnih sladkorjev v tretiranih jabolkih. V naslednjih tednih zorenja je bila vsebnost sladkorjev pri obeh obravnavanjih zelo podobno (slika 2B),


vendar pa smo pri vseh individualnih, kakor tudi skupnih sladkorjih, značilno večje vsebnosti zabeležili pri tretiranih jabolkih (tabela 2). Eden do možnih vzrokov za povečano akumulacijo antocianov v tretiranih jabolkih bi tako lahko bila povečana vsebnost sladkorjev, predvsem glukoze in saharoze. Njuna tesna povezava z akumulacijo antocianov (r = 0,50 oziroma r = 0,53) zabeležena v naši študiji, se sklada z omenjeno domnevo. Pozitven vpliv sladkorjev na sintezo antocianov, še posebej saharoze, je že bil dokumentiran v organih nekaterih drugih rastlin (Teng in sod., 2005). Tretiranje s Pho Ca je značilno povečalo vsebnost fosforja v listih tretiranih dreves. Pred prvo aplikacijo je bila vsebnost fosforja pri obeh obravnavanjih pod kritično mejo 1,8 g kg-1, ki jo predlaga Bergmann (1992) (slika 2A). Po dveh foliarnih aplikacijah pa se je vsebnost fosforja v petih tednih zorenja pri tretiranih listih povečala za 28%, medtem ko se je pri kontroli za 10% zmanjšala. In prav povečana koncentracija fosforja v listih tretiranih dreves bi lahko bila razlog za povečano vsebnost posameznih in skupnih sladkorjev v tretiranih jabolkih, saj sta sinteza škroba v kloroplastih in transport sladkorjev preko ovojnice kloroplastov v citoplazmo neposredno odvisna od koncentracije anorganskega fosfata (Heldt in sod., 1997). V poskusu smo prikazali, da dve foliarni jesenski aplikaciji približno pet tednov pred tehnološko zrelostjo močno povečajo akumulacijo antocianov in izboljšajo obarvanost plodov sorte 'Braeburn' ob obiranju. S pomočjo analize sladkorjev in encimatske aktivnosti smo ovrednotili nekatere potencialno možne mehanizme delovanja pripravka. Phostrade Ca lahko predstavlja enega od učinkovitih ukrepov za izboljšanje obarvanosti plodov sorte 'Braeburn' ob obiranju, še posebno v letih s slabimi razmerami za razvoj barve. Bi pa bilo v prihodnosti koristno in smiselno podobne raziskave opraviti še na drugih, tudi zgodnejših sortah, s čimer bi hkrati dobili boljši vpogled v mehanizem delovanja Phostrade Ca oziroma podobnih pripravkov. 4. ZAHVALA Zahvaljujemo se podjetju JURANA d.o.o. za vzorec foliarnega gnojila Phostrade Ca. 5. LITERATURA Bae, R., Kim K. 2006. Anatomical observations of anthocyanin rich cells in apple skins.

Hortscience, 41: 733-736. Bergmann, W. (1992. Nutritional disorders of plants: development, visual and analytical

diagnosis. Gustav Fischer Verlag, Jena, Germany, 741 str. Cordoves-Gómez, C., Varela, F., Larrigaudiere, C., Vendrell, M. 1996. Effect of Etephon and

Seniphos treatments on the anthocyanin composition of Starking apples. J. Agric. Food. Chem., 44: 3449-3452.

Espley, R.V., Hellens, R.P., Putterill, J., Stevenson, D.E., Kutty-Amma, S., Allan, A.C. 2007. Red coloration in apple fruit is due to the activity of the MYB transcription factor, MdMYB10. Plant J., 49: 414-427.

Heldt, H.W., Ja Chong, C., Maronde, D., Herold, A., Stankovic, Z.S., Walker, D.A., Kraminer, A., Kirk, M.R., Heber, U. 1977. Role of orthophosphate and other factors in the regulation of starch formation in leaves and isolated chloroplasts. Plant Physiol. , 59: 1146-1155.

Larrigaudiere, C., Pinto, E., Vendrell, M. 1996. Differential effects of ethephon and seniphos on color development of Starking Delicious apple. J. Am. Soc. Hort. Sci., 121: 746–750.

Li, Z., Gemma, H., Iwahori, S. 2002. Stimulation of "Fuji" apple skin color by etephon and phosphorus-calcium mixed compounds in relation to flavonoid synthesis. Sci. Hort., 94: 193-199.


Mikulic-Petkovsek, M., Stampar, F., Veberic, R. 2007. Parameters of inner quality of the apple scab resistant and susceptible apple cultivars (Malus domestica Borkh.). Sci. Hort., 114: 37–44.

Mikulic Petkovsek M., Slatnar A., Stampar F., Veberic R. 2010. The influence of organic/integrated production on the content of phenolic compounds in apple leaves and fruits in four different varieties over a 2-year period. J. Sci. Food Agric., 90: 2366–2378.

Slatnar, A., Mikulic-Petkovsek, M., Halbwirth, H., Stampar, F., Stich, K., Veberic R. 2010. Response of the phenylpropanoid pathway to Venturia inaequalis infection in maturing fruit of ‘Braeburn’ apple. J. Hortic. Sci. Biotech., 85: 465–472.

Telias, A. 2009. Studies on apple peel color regulation. Ph.D. dissertation, University of Minnesota, 55 str.

Teng, S., Keurentjes, J., Bentsink, L., Koornneef, M., Smeekens, S. 2005. Sucrose-specific induction of anthocyanin biosynthesis in arabidopsis requires the MΥB75/PAP1 gene. Plant Physiol., 139: 1840-1852.

Wojcik, P., Wojcik, M. 2007. Response of mature phosphorous-deficient apple trees to phosphorous fertilization and liming. J. Plant Nutr., 30: 1623-1637.

Tabela 1: Vsebnost analiziranih fenolnih spojin (mg kg-1 FW) v kožici plodov jabolk sorte 'Braeburn', tretiranih s Phostrade Ca □ in kontrolo ♦. Predstavljeni podatki so povprečja petih ponovitev v petih terminih vzorčenja (n=25). Zvezdice označujejo statistične razlike med obravnavanjema, in sicer * pri α ≤ 0,05; ** pri α ≤ 0,01; *** pri α ≤ 0,001 Table 1: Content of analyzed phenolics (mg kg-1 FW) in the skin of apples treated with the Phostrade Ca and control. The presented data are the average values of five replicates at five sampling dates (n=25). Asterisks denote statistically significant differences at * α ≤ 0.05; ** at α ≤ 0.01; *** at α ≤ 0.001 Phostrade Ca Kontrola

Cianidin-3-galaktozid 49,59*** 28,03

Cianidin-3-arabinozid 5,08*** 2,59

Cianidin-3-glukozid 0,91*** 0,45

Cianidin-3-ksilozid 2,14*** 1,13

Cianidin-7-arabinozid 4,75*** 2,45

Kvercetin-3-galaktozid 166,83** 124,25

Kvercetin-3-glukozid 39,77** 28,48

Kvercetin-3-rutinozid 14,66*** 8,90

Kvercetin-3-arabinofuranozid 53,95* 44,17

Kvercetin-3-arabinopiranozid 4,85*** 3,07

Kvercetin-3-ksilozid 75,17* 59,23

Kvercetin-3-ramnozid 68,28 67,59

Flavonoli 410,98* 337,14

Hidroksicimetne kisline 33,27 31,75

Flavanoli 362,89 336,84

Dihidrohalkoni 72,71 68,35


Tabela 2: Vsebnost posameznih in skupnih sladkorjev v jabolkih sorte 'Braeburn', tretiranih s Phostrade Ca in kontrolo. Predstavljeni podatki so povprečja petih ponovitev v petih terminih vzorčenja (n=25) Table 2: Content of individual sugars (mg kg-1 FW), in the fruit of apples treated with the Phostrade Ca and the control. The presented data are the average values of five replicates at five sampling dates (n=25) Phostrade Ca Control

Fruktoza

50,86 50,17

Saharoza 36,22** 33,22

Glukoza

9,90** 8,06

Sorbitol

4,12** 3,44

Skupni sladkorji 101,10** 94,97

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5

Ant

ocia

ni(m

g kg

-1F

W)

Termini vzorčenja

D

LSD (5%)=10.98

Slika 1: Barvni parametri h° (A), a* (B), L*(C) in vsebnost antocianov (D) v jabolkih sorte 'Braeburn', tretiranih s Phostrade Ca □ in kontrolo ♦ v različnih terminih vzorčenja (n=20). Predstavljene so LSD (5%) vrednosti za obravnavanje, puščice označujejo čas prvega in drugega tretiranja; Ljubljana, 2011 Figure1. Colorimetric parameters hue angle (h°) (A), a* (B), L* (C) and the content of anthocyanins of the 'Braeburn' apples (D) treated with the Phostrade Ca □ and control ♦ at different sampling dates (n = 20). LSD (5%) of the treatment are presented, arrows indicate treatment application dates


Slika 2: Vsebnost fosforja v listih (A), in skupnih sladkorjev v jabolkih (B) sorte 'Braeburn', tretiranih s Phostrade Ca □ in kontrolo ♦ v različnih terminih vzorčenja. Pri sladkorjih je predstavljena LSD (5%) vrednost za obravnavanje, puščici označujeta čas prvega in drugega tretiranja; Ljubljana, 2011 Figure 2: P levels in the leaves (A) of apples and the content of total sugars (B) in apples treated with Phostrade Ca □ and control ♦ at different sampling dates. By sugars LSD (5%) of the treatment is presented, arrows indicate treatment application



VPLIV UPORABE BIKARBONATNIH SOLI, SREDSTVA ZA ZATIRANJE JABLANOVEGA ŠKRLUPA, NA IZBRANE

METABOLITE V PLODOVIH IN LISTIH JABLANE

Ana SLATNAR1, Franci ŠTAMPAR1, Robert VEBERIČ1

POVZETEK

V poljskem poskusu smo proučevali učinkovitost in fitotoksičnost neorganskih fungicidov, kot sta kalijev bikarbonat (KBK) in natrijev bikarbonat (NaBK). Sredstvi smo primerjali z aplikacijo vode, ki je služila kot kontrola in fungicidnim tretiranjem, kot klasično metodo za zaščito pred jablanovim škrlupom. Izbrana sorta je bila ´Braeburn´ na podlagi M9. Da bi proučili vse možne vplive teh dveh sredstev smo na plodovih spremljali: stopnjo okužbe z jablanovim škrlupom, zunanje parametre kakovosti (masa, trdota, barva) ter vsebnost primarnih in sekundarnih metabolitov. Na listih smo spremljali stopnjo okužbe, v listih pa vsebnost sekundarnih metabolitov in kalija. Rezultati so pokazali, da sta sredstvi učinkoviti pri varstvu pred jablanovim škrlupom in ne povzročata fitotoksičnih učinkov pri uporabljeni koncentraciji. Zunanji parametri kakovosti plodov so bili primerljivi s tistimi, izmerjenimi na plodovih dreves tretiranih s fungicidi. Škropljenje z KBK je izzvalo večje kopičenje sladkorjev in organskih kislin v plodovih, ki so bile primerljive s tistimi, ki smo jih izmerili v plodovih s fungicidnega obravnavanja. V raziskavi nismo zaznali statističnih razlik v vsebnosti analiziranih fenolov med fungicidnim obravnavanjem in tretiranjem s KBK oz. NaBK. Vsebnost fenolnih snovi v listih, škropljenih s KBK oz. NaBK, so bile primerljive s tistimi iz fungicidnega obravnavanja. Uporaba KBK je prav tako pozitivno vplivala na vsebnost kalija v listih skozi celotno rastno sezono. Glede na znano dejstvo, da ti produkti niso toksični za zdravje ljudi, sta KBK oz. NaBK perspektivni sredstvi za varstvo nasadov pred jablanovim škrlupom v ekološki pridelavi sadja. Ključne besede: bikarbonat, alternativni fungicidi, primarni metaboliti, fenoli, Venturia

inaequalis

INFLUENCE OF BICARBONATE SALTS, USED AGAINST APPLE SCAB, ON SELECTED METABOLITES IN APPLE FRUIT AND LEAVES

ABSTRACT

In a field experiment, the effectiveness and phytotoxicity of inorganic fungicides such as potassium bicarbonate (PBC) and sodium bicarbonate (SBC) was compared with water applications for the control and fungicide treatments as a classical method for controlling scab infections. Cultivar ´Braeburn´ on M9 rootstock was used in the experiment. To examine all possible effects of this inorganic fungicide on disease severity, external quality parameters (weight, firmness, colour), and the content of primary and secondary metabolites were measured and recorded on fruit; and the content of secondary metabolites and accumulation of potassium were monitored in apple leaves. The results showed that both inorganic fungicides were effective against apple scab and did not cause any phytotoxicity at given application doses. External fruit

1 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana

100 Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ

quality parameters were comparable with fruit produced with fungicide treatments. Similarly, the PBC treatments exhibited a positive effect on higher content of sugars and organic acids in comparison to fungicide treatments. No significant differences between fungicide and PBC or SBC treatments were observed in the content of analyzed phenolic compounds. The content of phenolic compounds in leaves from PBC or SBC, were comparable to those in fungicide treated trees. The use of PBC also positively affected the potassium accumulation in leaves through the growing season. Given that these products are not toxic to human health, PBC and SBC can potentially present a perspective protection in apple orchards especially for the control of apple scab in organic fruit production. Key words: bicarbonate, alternative fungicides, primary metabolites, phenolics, Venturia

inaequalis. 1. UVOD Množična uporaba sintetičnih fungicidov povzroča številne okoljske probleme (Ilhan in sod., 2006). Zaskrbljenost ljudi na svetovni ravni narašča zaradi uporabe sintetičnih kemikalij v pridelavi hrane, zaradi možnih negativnih učinkov na zdravje ljudi in okolje. Pojav odpornosti patogena ja prav tako problematičen dejavnik pri uporabi sintetičnih fungicidov (Jamar in sod., 2007). Bikarbonatne soli so ene od številnih alternativnih možnosti nadzora bolezni. Te bikompatibilne kemikalije so zlasti zanimive, ker imajo fungicidne lastnosti, in so hkrati manj strupene za ljudi in okolje. Bikarbonati so bili dokazano učinkoviti za zatiranje različnih vrst gliv, vključno z organizmi, ki povzročajo kvarjenje hrane, ter rastlinskimi patogeni (Jamar in sod., 2007). Te spojine najdemo povsod v naravi, prisotne so v prehrani ljudi ter na voljo za običajne funkcije v človeškem, živalskem in rastlinskem sistemu (Jamar in sod., 2007). Bikarbonati povečujejo pH in osmotski tlak celic na površju listov in s tem povečajo manj ugodne razmere za kalitev spor gliv (Palmer in sod., 1997). Visok pH na površju listov in plodov učinkovito vpliva na zatiranje jablanovega škrlupa (Washington in sod., 1998). Natrijev bikarbonat zmanjšuje celični turgor v hifah gliv, kar vodi do kolapsa in zmanjšanja micelija in spor. S tem neposredno zavira rast in razmnoževanje glive (Ilhan in sod., 2006). Učinkovitost nadzora bolezni z bikarbonati je mogoče izboljšati tako, da bikarbonate uporabimo v kombinaciji z rastlinskimi olji, saj ta izboljša pokritost listov, bikarbonatni ioni pa se dlje časa ohranijo na površju (Jamar in sod., 2007). Rezultati, ki jih podajajo Ilhan in sod. (2006) kažejo, da uporaba natrijevega bikarbonata v 10 dnevnih presledkih na 90 % vzorčenih listov pomembno zmanjša pojav jablanovega škrlupa. Pri poskusu na sorti 'Mutsu' so ugotovili, da škropljenje z 1 % vodno raztopino natrijevega bikarbonata znatno zmanjša pojav bolezni na listih in plodovih, tudi ko so bile vremenske razmere za razvoj bolezni zelo ugodne. Zaviranje razvoja jablanovega škrlupa z 1 % natrijevim bikarbonatom je lahko glavni razlog za povečanje velikosti in mase plodov v primerjavi z vodno škropljeno kontrolo in tretiranjem z 2 % natrijevim bikarbonatom, ki že lahko povzroči fitotoksičnost (Ilhan in sod., 2006). Cilj naše raziskave je bil proučiti vpliv uporabe NaBK in KBK, kot potencialnih sredstev za zatiranje jablanovega škrlupa. Spremljali smo zunanje in notranje parametre kakovosti plodov v primerjavi s kontrolo in fungicidnim obravnavanjem, možen vpliv na spremembo sekundarnih metabolitov v plodovih in listih in vsebnost kalija v listih. Vpliv uporabe teh dveh sredstev na zgornje parametre do sedaj še ni bil raziskan.

Vpliv uporabe bikarbonatnih soli na izbrane metabolite v plodovih in listih jablane 101

2. MATERIAL IN METODE Študija je bila opravljena na jablani sorte ´Braeburn´, ki je občutljiva sorta na jablanov škrlup, v nasadu Biotehniške fakultete v letu 2010. Drevesom smo dodelili naslednja obravnavanja: (1) kontrola, (2) fungicidno obravnavanje, (3) 1 % koncentracija NaBK in (4) 1 % koncentracijo KBK. Prva aplikacija je bila opravljena 19. aprila 2010, tej pa je v 10 dnevnih zamikih sledilo še 14 aplikacij. Skozi rastno sezono smo na desetih poganjkih na drevo spremljali možne fitotoksične učinke pripravka in spremljali stopnjo simptomov jablanovega škrlupa po posameznih obravnavanjih. Listi za analizo fenolnih snovi so bili vzorčeni petkrat skozi rastno sezono, za vsebnost kalija pa trikrat skozi rastno sezono. Plodovi za analizo so bili obrani ob tehnološki zrelosti 10. oktobra. Na plodovih smo izmerili maso, barvo in trdoto, ter ocenili stopnjo simptomov okužbe z jablanovim škrlupom. Za analizo sladkorjev, organskih kislin, skupnih fenolov in posameznih fenolov smo vzorce hranili na -20 °C. Ekstrakcijo in vsebnost sladkorjev, organskih kislin in fenolov smo izvedli po metodi Slatnar in sod. (2011). Vsebnost skupnih fenolov smo merili spektrofotometrično (765 nm) po metodi s Folin-Ciocalteujevim reagentom. Podatke smo statistično obdelali s programom Statgraphic Plus 4.0. Uporabili smo enosmerno analizo variance (p < 0,05). 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Uporaba NaBK in KBK je zmanjšala stopnjo okužbe z jablanovim škrlupom v primerjavi s plodovi kontrolnega obravnavanja (podatki niso prikazani). Podobne ugotovitve ob uporabi 1 % raztopine NaBK navaja tudi Ilhan in sod. (2006). Prav tako škropljenje z 1 % koncentracijo NaBK ali KBK ni kazalo nobenih znakov mrežavosti plodov. Uporaba NaBK in KBK je vplivala na večjo maso plodov v primerjavi s plodovi s kontrolnega obravnavanja, medtem ko v trdoti plodov nismo zaznali razlik med obravnavanji (preglednica 1). Zmanjšana stopnja okužbe ob uporabi bikarbonatnih soli je bila pričakovana, manjša okužba plodov pa posledično vpliva tudi na maso plodov, ki je bila večja v primerjavi s kontrolnim obravnavanjem. Hunsche in sod. (2003) poročajo, da kalijeva gnojila lahko zmanjšajo trdoto plodov, zaradi večje velikosti plodov. Toda v našem poskusu, kljub statistično večji širini in višini ploda glede na fungicidno obravnavanje, nismo zaznali zmanjšanja trdote ploda (podatki niso prikazani). Na plodovih škropljenih s KBK smo izmerili večji parameter a* (podatki niso prikazani), kar kaže na bolj intenzivno rdečo obarvano kožico plodov. Bolj intenzivno rdečo barvo plodov nam nakazuje tudi statistično značilno večja vsebnost analiziranih antocianov v plodovih z obravnavanj, tretiranih z NaBK oz KBK (preglednica 3). V seštevku skupnih sladkorjev so zajete vsebnosti glukoze, fruktoze in saharoze. Ugotovili smo, da se je v plodovih kontrolnega obravnavanja in treniranja s KBK kopičilo statistično značilno več skupnih sladkorjev. Vrednost skupnih sladkorjev ja bila značilno manjša pri fungicidnem obravnavanji in tretiranju s NaBK. Med organskimi kislinami smo v plodovih jabolk analizirali jabolčno in citronsko kislino. Statistično značilno manjše vrednosti organskih kislin smo izmerili v plodovih fungicidnega obravnavanja. V preglednici 3 predstavljamo vsebnost posameznih fenolnih snovi po skupinah in vsebnost skupnih fenolov ločeno za kožico in pulpo. Vsebnost hidroksicimetnih kislin je bila značilno večja pri kontroli v kožici. Razlog za to povečanje bi lahko bilo znano dejstvo, da okužba z jablanovim škrlupom privede do povečanega stresa, kar se odrazi v večji akumulaciji hidroksicimetnih kislin. V mesu v skupini hidroksicimetnih kislin ne ugotavljamo statistično značilnih razlik med obravnavanji (preglednica 3).


V skupini dihidrohalkonov se je pokazala značilno manjša vsebnost pri škropljenju z NaBK v primerjavi z ostalimi obravnavanji. V mesu smo značilno največjo vsebnost izmerili pri kontrolnem obravnavanju v primerjavi z drugima dvema obravnavanjima (preglednica 3). Rezultati naše raziskave so primerljivi z rezultati Chinici-ja in sod. (2004), ki poročajo o večji vsebnosti floridzina v kožici ekološko pridelanih jabolkih v primerjavi z integrirano pridelanimi plodovi. V kožici jabolk med obravnavanji nismo zaznali statističnih razlik v vsebnosti flavanolov. V mesu pa smo izmerili statistično največje vsebnosti pri plodovih škropljenih s KBK (preglednica 3). Znano je, da se ob okužbi pojavi večja akumulacija posameznih fenolov iz te skupine, kar naj bi omejilo širjenje glive (Mayr in sod., 1997), vendar naši rezultati tega ne potrjujejo. Kontrolno obravnavanje je v kožici pokazalo večjo vsebnost flavonolov v primerjavi z ostalimi obravnavanji, medtem ko v mesu večjo vsebnost fenolov ugotavljamo tudi v plodovih fungicidnega obravnavanja. Kožica jabolk vsebuje od 8 do 12 krat večje vsebnosti skupnih fenolov kot meso. V primeru tretiranja z NaBK ali KBK so bile vsebnosti skupnih fenolov manjše kot pri kontroli in večje kot v plodovih s fungicidnega obravnavanja, tako v kožici kot v mesu. Prav tako kot v plodovih, smo tudi na listih zaznali zmanjšano stopno okužbe ob uporabi 1 % koncentracije NaKB oz. KBK. Uporaba tega sredstva obenem ni povzročila nikakršne fitototksičnosti ali nekroz na listih. Med rastno dobo smo spremljali vsebnost kalija v listih. Rezultati so pokazali, da se je koncentracija kalija v listih med obravnavanji razlikovala in pri vseh obravnavanjih med prvim in drugim terminom vzorčenja narasla, kasneje pa se je zmanjševala (preglednica 4). Prav tako ugotavljamo, da je imela uporaba KBK vpliv ne samo na zmanjšano okužbo z jablanovim škrlupom pač pa tudi na večjo vsebnost kalija v listih. Večje vsebnosti kalija v citosolu in kloroplastih celic nevtralizirajo topne in netopne anione makromolekul in stabilizirajo pH med 7 in 8, to pa je optimalni pH za delovanje večine encimskih reakcij. Vsebnost hidroksicimetnih kislin v listih nam kaže, da je tretiranje s KBK oz. NaBK povzročilo večjo vsebnost fenolov iz te skupine v primerjavi s fungicidnim obravnavanjem in manjše vrednosti kot pri kontrolnem obravnavanju. V skupini hidrohalkonov pa zaznavamo značilno večje vsebnosti pri obravnavanju s KBK. Povprečje flavanolov skozi leto kaže podobne vsebnosti pri tretiranju s KBK oz. NaBK, medtem ko pri fungicidnem obravnavanju opažamo za 0,5 krat manjšo vsebnost kot pri kontroli. Največjo vsebnost flavonolov smo izmerili v listih s KBK obravnavanja (10,15 mg g-1 suhe mase (SuM)), medtem ko je kontrola vsebovala 9,09 mg g-1 SuM, fungicidno obravnavanje 9,35 mg g-1 SuM in tretiranje s NaBK 8,64 mg g-1 SuM flavonolov. V zaključku lahko strnemo nekaj pomembnih dognanj: (1) NaBK oz. KBK v 1 % koncentraciji sta se pokazala kot učinkovita sredstva za zmanjšanje okužbe z jablanovim škrlupom, (2) uporaba NaBK oz. KBK v našem primeru ni pokazala nobene fitotoksičnosti ali slabše kakovosti plodov, (3) uporaba KBK najverjetneje vpliva na večje vsebnostim sladkorjev v plodovih, (4) vsebnost sekundarnih metabolitov je primerljiva s tistimi iz fungicidnega obravnavanja in (5) uporaba KBK deluje tudi kot foliarno gnojilo.

Vpliv uporabe bikarbonatnih soli na izbrane metabolite v plodovih in listih jablane 103

5. LITERATURA Chinnici, F., Bendini, A., Gaiani, A., Riponi C. 2004. Radical scavenging activities of peels and

pulps from cv. golden delicious apples as related to their phenolic composition. Journal of Agricultural and Food chemistry, 52: 4684-4689.

Hunsche, M., Brackmann, A., Ernani, P.R. 2003. Effect of potassium fertilization on the postharvest quality of 'Fuji' apples. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 38: 489-496.

Ilhan, K., Arslan, U., Karabulut, OA. 2006. The effect of sodium bicarbonate alone or in combination with a reduced dose of tebuconazole on the control of apple scab. Crop Protection, 25: 963-967.

Jamar, L., Lefrancq, B., Lateur, M. 2007. Control of apple scab (Venturia inaequalis) with bicarbonate salts under controlled environment. Journal of Plant Diseases and Protection, 114: 221-227.

Mayr, U., Michalek, S., Treutter D., Feucht W. 1997. Phenolic compounds of apple and their relationship to scab resistance. Journal of Phytopathology, 145: 69-75.

Palmer, C.L., Horst, R.K., Langhans, R.W. 1997. Use of bicarbonates to inhibit in vitro colony growth of Botrytis cinerea. Plant Disease, 81: 1432-1438.

Slatnar, A., Mikulič-Petkovšek, M., Štampar, F., Veberič, R. 2011. Influence of sodium bicarbonate, an anti-apple scab agent, on quality parameters of 'Golden Delicious' apples. European Journal of Horticultural Science, 76: 95-101.

Washington, W.S., Villalta, O., Appleby, M. 1998. Control of pear scab with hydrated lime alone or in schedules with other fungicide sprays. Crop Protection, 17: 569-580.

Preglednica 1: Kakovostni parametri plodov (povprečje ± SN, n=25) Obravnavanje Masa (g)* Trdota (kg cm-2) Kontrola 165,53 ± 3,00 a 8,54 ± 0,16 a Fungicid 190,19 ± 2,40 d 8,38 ± 0,08 a NaBK 174,36 ± 3,23 b 8,64 ± 0,12 a KBK 183,10 ± 3,12 c 8,29 ± 0,13 a *različne črke (a-d) v stolpcu prikazujejo statistično značilne razlike med obravnavanji (Duncan test, p < 0,05). Preglednica 2: Vsebnost organskih kislin in sladkorjev v plodovih (povprečje ± SN v g kg-1, n= 5) Obravnavanje Skupni sladkorji* Skupne organske kisline

Kontrola 119,56 ± 3,32 b 10,15 ± 0,63 b Fungicid 98,28 ± 2,98 a 7,32 ± 0,28 a NaBK 98,61 ± 2,03 a 8,84 ± 0,36 b KBK 109,68 ± 5,11 b 9,14 ± 0,63 b *različne črke (a-b) v stolpcu prikazujejo statistično značilne razlike med obravnavanji (Duncan test, p < 0,05).


Preglednica 3: Vsebnost posameznih fenolov (povprečje ± SN v mg 100g-1 sveže mase (SM)) in skupnih fenolov (SK) (povprečje ± SN v mg GAE 100g-1 SM) v kožici in pulpi pri različnih obravnavanjih

Obravnavanje Kontrola* Fungicid NaBK KBK Kožica Hidroksicimetne

kisline 11,03 ± 0,33 b 7,56 ± 0,35 a 8,93 ± 0,47 a 8,44 ± 0,89 a Dihidrohalkoni 59,15 ± 2,33 bc 47,14 ± 2,51 a 62,54 ± 2,14 c 54,12 ± 2,63 ab Flavanoli 87,36 ± 5,18 a 82,63 ± 5,09 a 92,42 ± 4,61 a 87,14 ± 6,35 a Flavonoli 74,28 ± 4,17 b 45,42 ± 2,67 a 50,80 ± 5,88 a 56,29 ± 6,66 a Antociani 16,65 ± 0,70 ab 12,16 ± 1,47 a 16,99 ± 0,97 b 18,56 ± 2,30 b SKa 1467,36 ± 184,10 c 997,16 ± 25,47 a 1128,75 ± 53,93 ab 1346,13 ± 41,88 bc

Meso Hidroksicimetne kisline 8,76 ± 0,86 a 7,83 ± 0,17 a 8,31 ± 0,51 a 7,13 ± 0,31 a Dihidrohalkoni 4,50 ± 0,38 b 3,32 ± 0,12 a 4,02 ± 0,37 ab 3,45 ± 0,26 a Flavanoli 8,02 ± 0,16 a 8,54 ± 0,23 b 9,91 ± 0,03 b 10,67 ± 0,51 c Flavonoli 0,12 ± 0,01 b 0,11 ± 0,02 b 0,07 ± 0,00 a 0,10 ± 0,01 ab SK 142,29 ± 6,49 c 112,25 ± 5,28 a 123,92 ± 4,23 ab 135,14 ± 3,85 bc

*različne črke (a-c) v vrstici prikazujejo statistično značilne razlike med obravnavanji (Duncan test, p < 0,05). a- skupni fenoli Preglednica 4. Vsebnost kalija (g kg-1 suhe mase) v listih jablane med rastno sezono (povprečje ± SN, n = 5) Obravnavanje Datum vzorčenja* 20. 5. 20. 7. 20. 9. Kontrola 12.2 ± 0.6 a 12.8 ± 0.8 a 9.7 ± 0.3 b Fungicid 11.9 ± 0.3 a 12.4 ± 0.2 a 8.1 ± 0.4 a KBK 14.0 ± 0.4 b 16.0 ± 0.9 c 12.0 ± 0.2 c NaBK 12.9 ± 0.4 ab 14.9 ± 0.2 b 10.4 ± 0.3 b *različne črke (a-c) v stolpcu prikazujejo statistično značilne razlike med obravnavanji (Duncan test, p < 0,05).


UVAJANJE NA ŠKRLUP ODPORNIH IN TOLERANTNIH JABLANOVIH SORT V SLOVENSKO PRIDELAVO JABOLK

Boštjan GODEC1

POVZETEK

Preko začetnih preizkušanj si sorta gradi pot do tržne pridelave. Nič drugače ni z jablanovimi sortami. Prvi korak pri uvajanju sorte v našo tržno pridelavo je njeno preizkušanje v naših pedoklimatskih razmerah pridelovanja. Običajno se za sajenje večjih nasadov z novo sorto odločimo na podlagi dobrih ali celo odličnih rezultatov z njo na manjših zemljiščih. Rezultati preizkušanja so eden od kriterijev za uvrstitev sorte v sadni izbor. Ta predstavlja sortno priporočilo katere sorte saditi. Na škrlup odporne in tolerantne jablanove sorte so v naših (slovenskih) sadnih izborih od leta 1988 dalje. Iskanje pridelovalno in tržno zanimivih sort ob hkratni odpornosti/tolerantnosti sorte na škrlup vodi do precejšnjih sprememb v aktualnem priporočenem sortimentu takšnih sort jablan. Nenazadnje se žlahtniteljske hiše vse bolj usmerjajo v programe, v katerih vse večji poudarek dajejo odpornosti sort na najpogostejše bolezni in škodljivce, ob hkratni visoki oceni drugih agronomsko pomembnih lastnosti.

Ključne besede: ekološka pridelava jabolk, sadni izbor, odpornost/tolerantnost na škrlup, 'Topaz'

INTRODUCTION OF SCAB RESISTANT AND TOLERANT APPLE VARIETIES IN SLOVENIAN APPLE PRODUCTION

ABSTRACT

Based on good results in introduction stage are new fruit varieties involved in fruit variety choice of Slovenia, which represents recommendation what to plant in our region. From year 1988 are scab resistant and tolerant apple varieties included in our fruit variety choice. Searching of apple varieties with high developed productive and marketing characteristics with scab resistance/tolerance properties at the same time leads to large changes in present recommended assortment of that apple varieties. Also new breeding programs are more and more occupied with trends of resistance to diseases and pests of varieties with high developed agronomic characteristics at the same time.

Key words: organic apple production, fruit variety choice, scab resistance/tolerance, 'Topaz'

1. ZGODOVINA UVAJANJA NA ŠKRLUP ODPORNIH IN TOLERANTNIH JABLANOVIH SORT Sortna priporočila slovenskih strokovnih sadjarskih inštitucij so združena v sadnih izborih. Prvič se odporne jablanove sorte priporočajo za širjenje v sadnem izboru iz leta 1988 oz. v knjigi Naš sadni izbor, ki je izšla dve leti kasneje na podlagi že omenjenega sadnega izbora. Ob tem je potrebno povedati, da terminologija odpornosti in tolerantnosti v takratnem času ni bila ločena, 1Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za sadjarstvo in vinogradništvo, Hacquetova ulica 17, 1000 Ljubljana, Slovenija, E-mail: [email protected]

106 Boštjan GODEC

tako da so bile tako na škrlup odporne kot tolerantne sorte enako obravnavane. Skupaj so bile vključene v t.i. skupino postranskih, relativno odpornih sort. V njej so bile sorte 'Discovery', 'James Grieve', 'Alkmene', 'Prima', 'Priolov delišes', 'Lord Lambourne' in 'Rdeči boskop Schmitz Hübsch'. Izmed vključenih sort je le sorta 'Prima' na škrlup odporna, medtem ko imajo druge sorte značaj tolerantnosti na škrlup. V naslednjem sadnem izboru leta 1994 se število jablanovih sort v skupini relativno odpornih sort poveča za 4 na škrlup odporne sorte. Te so: 'Macfree', 'Priam',' Liberty' in 'Nova Easygro'. Vključitev novih sort v sadni izbor je posledica preizkušanja sort v sadovnjaku Resje na Gorenjskem. V letih 1989 in 1990 so bile namreč tam posajene številne na škrlup odporne in tolerantne jablanove sorte. Leta 1998 je ob slovenski razstavi sadja na Cekinovem gradu v Ljubljani potekala revizija oz. pregled obstoječega sadnega izbora. Pri jablani je v skupini relativno odpornih sort prišlo do nekaterih sprememb. Iz priporočenega sortimenta so bile izločene sorte 'Prima', 'Macfree' in 'Nova Easygro', medtem ko sta bili v sadni izbor na novo vključeni sorta 'Florina', ki je na škrlup odporna ter sorta 'Delgollune', ki je bolj poznana pod tržnim imenom 'Delbard jubile' ter je na škrlup tolerantna sorta. Ob naslednji reviziji sadnega izbora leta 2002 je pri jablani prišlo do ločitve na škrlup odpornih in tolerantnih jablanovih sort. Ta ločitev je bila logična posledica prisotnosti vse večjega števila odpornih sort ter hkrati tudi zavedanja razlik med odpornostjo in tolerantnostjo. Skupino relativno odpornih sort je tako nadomestila skupina, ki je vključevala na škrlup odporne sorte. Na škrlup tolerantne sorte so dobile svoje mesto znotraj drugih neodpornih sort. Novost znotraj tolerantnih jablanovih sort sta bili sorti 'Piros' in 'Pilot'. Nova skupina je bila zelo številčna in je vključevala 17 na škrlup odpornih sort. Te sorte so bile: 'Williams Pride', 'Redfree', 'Nela', 'Rubinola', 'Santana', 'Delorina', 'Produkta', 'Relinda', 'Rajka', 'Topaz', 'Ecolette', 'Ariwa', 'Goldstar', 'Florina', 'Enterprise', 'Coop-38 (Goldrush)' in 'Renora'. Z izjemo sorte 'Florina' so bile vse novost sadnega izbora. Ta obsežna skupina sort je ob naslednji reviziji leta 2006 doživela nekaj sprememb. Iz nje so bile izločene sorte 'Redfree', 'Delorina', 'Produkta', 'Enterprise' in 'Renora'. Novost v njej pa so bile sorte 'Collina', 'Dalinbel' in 'Primiera'. Izmed na škrlup tolerantnih sort je novost takratnega sadnega izbora predstavljala sorta 'Sansa'. Zadnje spremembe sadnega izbora so bile narejene leta 2010. V skupini na škrlup odpornih jablanovih sort je prišlo do izključitve sorte 'Williams pride' iz sadnega izbora, vanj pa so bile kot novosti vključene naslednje sorte: 'Ametyst', 'Coop-39 (Crimson crisp)', 'Sirius', 'Opal', 'Orion', 'Delfloga (Delbardivine)', 'Golden orange' in 'Luna'. 2. UVAJANJE NA ŠKRLUP ODPORNIH IN TOLERANTNIH JABLANOVIH SORT DANES Priporočen sortiment znotraj sadnega izbora ne predstavlja omejitev pri širjenju tudi drugih na škrlup odpornih in tolerantnih sort. Nenazadnje imamo v preizkušanju precejšnje število tovrstnih sort in le najboljše v smislu pridelovalnih, degustacijskih in skladiščnih lastnosti predstavljajo sorte aktualnega sadnega izbora. Številne žlahtniteljske inštitucije po svetu imajo v svojih programih vzgojo na škrlup odpornih in tolerantnih sort. V okviru strokovne naloge ''Posebno preizkušanje sort sadnih rastlin'', katere naročnik in financer je Ministrstvo za kmetijstvo in okolje preizkušamo tudi nove jablanove sorte in znotraj njih na škrlup odporne oz. tolerantne jablanove sorte. Če se opredelimo zgolj na zadnje petletno obdobje sajenja in s tem preizkušanja novih na škrlup odpornih sort v sadovnjaku Kmetijskega inštituta Slovenije na Brdu

Uvajanje na škrlup odpornih in tolerantnih jablanovih sort v slovensko pridelavo jabolk 107

pri Lukovici, so podatki naslednji. Posadili smo dve novejši litovski na škrlup odporni sorti, to sta 'Skaistis' in 'Rudenis', ameriško sorto iz programa PRI z oznako 'Coop-39', poznano pod tržnim imenom 'Crimson Crisp', tri na škrlup odporne sorte z Univerze v Bologni, to so sorte 'Summerfree', 'Brina' in 'Golden Orange', francosko sorto 'Delfloga', poznano pod tržnima imenoma 'Adore' in 'Delbardivine', poljsko sorto 'Melfree' ter več novejših na škrlup odpornih sort, ki prihajajo s CIV-a (Consorzio Italiano Vivaisti) iz Italije. Gre za sorte 'Gaia', 'Gemini', 'Renoir', 'Smeralda' in 'Fujion', ki nosijo skupno blagovno znamko 'Sweet resistants', za sorto z oznako 'CIV G 198', ki je bolj poznana pod tržnim imenom 'Modi' ter za sorto z oznako 'A9D7-74'. Osnovni podatki sort so podani v preglednici 1. Nekatere izmed zgoraj imenovanih sort so bile na podlagi začetnih dobrih rezultatov v fazi preizkušanja že tudi uvrščene v zadnji sadni izbor (Sadni izbor za Slovenijo 2010). Izmed na škrlup odpornih in tolerantnih jablanovih sort se je v slovenski tržni pridelavi najbolj uveljavila sorta 'Topaz'. Začetki prvih nasadov sorte 'Topaz' pri nas segajo v leto 1999. Njegova širitev je v neposredni povezavi z razvojem kontroliranega ekološkega načina pridelave jabolk pri nas. 'Topaz' ni edina sorta, ki je primerna za ekološko pridelavo, je pa prva sorta, s katero smo pri nas pridobivali izkušnje v ekološko pridelavi (Orešek, 2004). S sorto 'Topaz' je v okviru kontrolirane ekološke pridelave jabolk v Sloveniji posajenih približno 60 ha nasadov, kar predstavlja 85 % tovrstne intenzivne pridelave jabolk pri nas. Želje po dopolnitvi sortimenta ekološko pridelanih jabolk pri pridelovalcih obstajajo. Nenazadnje želimo z vključevanjem novih na škrlup odpornih jablanovih sort v strokovna priporočila (Sadni izbor za Slovenijo 2010) spodbuditi njihovo sajenje in širitev pri nas (Godec, 2012). Kot vidimo je delež drugih sort (tako na škrlup odpornih kot tolerantnih) v intenzivni kontrolirani ekološki pridelavi jabolk relativno majhen in danes skupaj ne presega 15 %. Vzroke v njihovi slabi zastopanosti je potrebno iskati predvsem v dobri začetni promociji sorte 'Topaz', relativno slabi dostopnosti sadilnega materiala večine sort z izjemo sorte 'Topaz' ter nenazadnje v dobrih skladiščnih in zelo dobrih organoleptičnih lastnostih sorte 'Topaz'. Žlahtnitelji so vedno bolj neposredno odvisni od trgovskih agentov, ki ocenjujejo sorte samo iz svojega zornega kota. Zahteve pridelovalcev, rezultati neodvisnih preizkušanj in mnenja svetovalne službe so vse manj upoštevani (Guerra, 2008). Za prodor in uveljavitev nove sorte na trgu (velja tudi za nove na škrlup odporne/tolerantne jablanove sorte) so njene agronomske lastnosti manj pomembne kot dobro narejen marketing. Po drugi strani je pa tudi res, da si nihče ne bo privoščil močnega marketinškega pristopa za sorto s slabimi lastnostmi. Potrebno je upoštevati še dejstvo, da je dobro uveljavljene blagovne znamke (v našem primeru sorte) težko nadomestiti z boljšimi oz. so za to potrebna dodatna vlaganja. 3. LITERATURA Godec, B. 2012. Topazovi otroci. V: SAD, 23, 1: 5-6 Guerra, W. 2008. Sorte jablan na južnem Tirolskem: sedanje stanje in pričakovanja. V: Zbornik

referatov 2. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo, Krško, 31. jan. – 2. feb. 2008, Ljubljana, Strokovno sadjarsko društvo Slovenije in Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo: 23-26

108 Boštjan GODEC

Orešek, E. 2004. Izkušnje s pridelavo sorte 'Topaz' v Sloveniji. V: Zbornik referatov 1. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo, Krško, 24.-26. mar. 2004, Ljubljana, Strokovno sadjarsko društvo Slovenije in Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo: 687-694

Preglednica 1: Sortiment na škrlup odpornih jablanovih sort v preizkušanju na lokaciji Brdo pri Lukovici, ki so bile

sajene od leta 2007 dalje.

Lokacija sajenja Leto

sajenja Sorta Izvor sorte Starševski par

Brdo pri Lukovici 2007 Skaistis Inštitut za

hortikulturo, Babtai, Litva

Katja x Prima

Brdo pri Lukovici 2007 Rudenis Inštitut za

hortikulturo, Babtai, Litva

Katja x Prima

Brdo pri Lukovici 2007 Coop-39

(Crimson Crisp) Univerza Rutgers,

ZDA PRI 669-205 x PCFW2-

134

Brdo pri Lukovici 2008 Summerfree Univerza v Bologni,

Italija PRI 1956-6 x Ed Gould

Golden

Brdo pri Lukovici 2008 Brina Univerza v Bologni,

Italija PRI 2059-101 x ?

Brdo pri Lukovici 2008 Golden Orange Univerza v Bologni,

Italija PRI 1956-6 x Ed Gould

Golden

Brdo pri Lukovici 2008 Delfloga

(Adore, Delbardivine)

Drevesnica Delbard, Malicorne,

Francija Florina x Gala Royal

Brdo pri Lukovici 2010 CIV G 198 (Modi) CIV, Ferrara, Italija Liberty x Gala

Brdo pri Lukovici 2010 Kordona Holovousy, Češka Florina x McIntosh

Wijcik

Brdo pri Lukovici 2011 Gaia CIV, Ferrara, Italija

/

Brdo pri Lukovici 2011 Gemini CIV, Ferrara, Italija

/

Brdo pri Lukovici 2011 Renoir CIV, Ferrara, Italija

/

Brdo pri Lukovici 2011 Smeralda CIV, Ferrara, Italija

/

Brdo pri Lukovici 2011 Fujion CIV, Ferrara, Italija

/

Brdo pri Lukovici 2012 A9D7-74 CIV, Ferrara, Italija

/

Brdo pri Lukovici 2012 Melfree Inštitut za sadjarstvo

Skierniewice, Poljska

Melrose x Freedom

?.......neznana opraševalna sorta /……podatki niso na razpolago


ZEMLJEVID POTENCIALOV ZA RABO VODE ZA NAMAKANJE V SADJARSTVU

Rozalija CVEJIĆ1, Matjaž TRATNIK, Jana MELJO, Aleš BIZJAK, Tanja PREŠEREN, Karin

KOMPARE, Franci STEINMAN, Kim MEZGA, Janko URBANC, Marina PINTAR

POVZETEK S ciljnim raziskovalnim programom z naslovom Ocena vodnih perspektiv na območju Slovenije in možnosti rabe vode v kmetijski pridelavi je pridobljen zemljevid količinskih in prostorskih potencialov za rabo vode za namakanje v rastlinski pridelavi. Ta, z vidika bližine in primernosti vodnih virov za namakanje kmetijskih zemljišč, obravnava vodna telesa površinskih voda (VTPV), zadrževalnike, vodna telesa podzemnih voda (VTPodV) in prečiščeno odpadno vodo (POV) iz komunalnih čistilnih naprav (ČN). Zemljevid je uporaben pripomoček pri načrtovanju nove ali prilagajanju obstoječe sadjarske pridelave in je javno dostopen na spletni strani Oddelka za agronomijo, Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani. Ključne besede: sadjarstvo, namakanje, razpoložljivost vode, Slovenija

THE MAP OF IRRIGATION WATER USE POTENTIAL FOR FRUIT GROWING

ABSTRACT The product of the target research programme entitled The assessment of water perspectives of Slovenia and possibilities of using water in agricultural production, is a map that shows the quantitative and spatial irrigation water use potential for plant production. With respect to the location of water sources suitable for irrigation it shows the use potential of surface and groundwater bodies, reservoirs, and communal wastewater treatment plants. The map can be used when planning new or adapting existing fruit growing production. The map is freely available at the official web page of the Department of agronomy of Biotechnical Faculty, University of Ljubljana. Key words: fruit growth, irrigation, water availability, Slovenia 1. UVOD Namakanje je postopek dodajanja vode s pomočjo namakalne opreme, ki v rastlinski kmetijski pridelavi lahko prepreči nastanek škode zaradi suše v kmetijstvu, ki pa pogosto sovpada s hidrološko sušo. Dodatno lahko namakanje izboljša kakovost in količino pridelka. V aktualnih družbenih razmerah ima namakanje potencial omogočati stabilno oskrbo lokalnega trga s pridelki rastlinskega izvora, vendar ga je treba izvajati tako, da hkrati omogoča trajnostno in učinkovito rabo vode. Slednji lastnosti sta pomembni z vidika doseganja dobrega stanja voda (Direktiva …, 2000). Da bi namakalne sisteme lahko uporabljali, jih je najprej treba uvesti. Pri tem je ključno poznavanje količinskih in prostorskih potencialov za rabo vode za namakanje.

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Center za urejanje kmetijskega prostora in

agrohidrologijo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected]

Rozalija CVEJIĆ in sod.

110

2. MATERIAL IN METODE Za izračun najverjetnejših največjih potreb po vodi za namakanje, je uporabljena Evidenca dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč za leto 2010 (Evidenca …, 2010). Pri tem so upoštevane površine kategorije rabe tal: (a) njive in vrtovi, (b) intenzivni sadovnjaki, (c) oljčniki, (d) plantaže gozdnega drevja in ostale plantaže, (e) trajne rastline na njivskih površinah, (f) rastlinjaki in matičnjaki in (g) hmeljišča. S tem so zajeta kmetijska zemljišča (KZ), ki (a) so potencialno primerna za namakanje, (b) jih že namakamo, (c) jih namakamo v raziskovalne namene in (d) bi jih potencialno lahko namakali, glede na kategorijo njihove rabe. Območje obsega 44 % (194.935 ha) vseh KZ v rabi oz. 9,6 % območja Slovenije (Cvejić in sod., 2012). Potencial za rabo vode iz VTPV je ocenjen na podlagi empirično določenega ekološko sprejemljivega pretoka (Qes) (Uredba o kriterijih …, 2009). Ta je odvisen od srednjega malega pretoka na mestu odvzema (sQnp) in empiričnega faktorja f. Karakteristični pretoki VTPV so določeni bodisi iz arhivskih hidroloških podatkov (Banka …, 2010), bodisi iz razmerja med pretokom na vodomerni postaji (Q) in velikostjo prispevne površine (F) hidrološko podobnega povodja ali porečja. Razpoložljiva količina vode za namakanje (Qneto) je razlika med merodajno količino vode (Qmer) v vodotoku na mestu vodnega odvzema in Qes. Povprečno je pretok, ki traja 95 % časa, enakega produktu faktorja 1,5 in najmanjšega obdobnega srednjega mesečnega pretoka v mesecih od maja do septembra (nQs(maj-september)). Za močno preoblikovana vodna telesa so privzete omejitve iz koncesijskih pogodb za hidroenergetsko rabo. Analiza kemijske ustreznosti POV (Uredba o mejnih …, 2005; Pescod, 1992) vključuje mesečne podatke o kemijski sestavi POV (leto 2007, 245 ČN). Upoštevajoč povprečno temperaturo (°C), povprečno pH vrednost in povprečne vsebnosti (mg/l) dušika (N), fosforja (P) in nitratov (N-NO3) v POV, so iztoki iz ČN razdeljeni v tri razrede primernosti za namakanje: primeren (≤ 35 °C, pH 6.5-8.4, ≤ 34 mg/l N, ≤ 24 mg/l P, ≤ 10 mg/l N-NO3), pogojno primeren (> 35 °C, pH ≤ 6 ali ≥ 8.5, > 34 mg/l N, > 24 mg/l P, > 10 mg/l N-NO3) in neprimeren (glede na obravnavane parametre neprimerni iztoki POV iz ČN ne obstajajo). Analiza mikrobiološke ustreznosti POV za namakanje temelji na presoji tehnične zmogljivosti posameznih ČN za odstranjevanje mikrobiološkega onesnaženja. Teoretično optimalno območje rabe vode iz obstoječih zadrževalnikov je območje 3 km okoli zadrževalnika, ali območje dolvodno od zadrževalnika, od pregrade zadrževalnika vzdolž vodotoka v pasu 3 km do naslednjega vozlišča (npr. sotočja). Prostornina vodnega zadrževalnika, ki bi ga lahko uporabili je bila določena (a) vnaprej (pravilnik o obratovanju, upravljalec), (b) eksperimentalno (30 % njegove prostornine), ali (c) posredno (največja potreba po vodi za 30 % potencialno primernih površin za namakanje na teoretično optimalnem območju) (Cvejić in sod., 2010). Podzemna voda je zaščiten vir za pitno vodo (Zakon o vodah, 2002). Ocena potenciala za rabo VTPodV za namakanje temelji na ocenah njene razpoložljivosti in izkoristljivosti. Podatki o celotni rabi porabe podzemne vode izhajajo iz podeljenih vodnih pravic. Stopnja napajanja VTPodV je ocenjena po Kennessy metodi. Velja, da količinsko stanje VTPodV ni ogroženo, če je razmerje med celotno letno porabo in napajanjem vodonosnika manjše od 33 % (Načrt …, 2011). Prostorska opredelitev razredov izkoristljivosti temelji na poroznosti in litološki zgradbi VTPodV. Ločimo območja (a) lažje izkoristljivosti (aluvialne oz. rečne ravnice, kjer je nivo podzemne vode večinoma manj kot 50 m globoko in je prepustnost medzrnskega aluvialnega vodonosnika visoka), (b) srednje težke izkoristljivosti (kraška območja in peščeno-prodne pliocenske kamnine, ki se mestoma menjavajo s slabo prepustnimi glinastimi kamninami) in (c)

Zemljevid potencialov za rabo vode za namakanje v sadjarstvu

111

območja težje izkoristljivosti (slabo prepustne kamnine, kot so paleozojski skrilavi glinavci in peščenjaki, glinavci ter magmatske in metamorfne kamnine). Črpanje na območjih srednje težke in težke izkoristljivosti pogosto bistveno znižajo nivo podzemne vode, kar povečuje porabo energije (Pintar in sod., 2010). Primernost rabe enega vodne vira v primerjavi z drugim za namakanje, pada kot sledi: VTPV, zadrževalnik, podzemna voda, POV. Primernost rabe površinskih voda je odvisna od horizontalne razdalje (km) med namakalnim kompleksom in virom površinske vode, saj znaša potrebna investicija v primarni cevovod, za modelni namakalni sistem obsega 200 ha, pri 1 km 0,4 mio EUR, pri 4 km 1,6 mio EUR, pri 6 km pa 2,4 mio EUR. Najprimernejša največja višinska razlika med površinskim vodnim virom in namakalnim kompleksom je 100 m. Upoštevajoč te pogoje je za namakanje najprimernejša raba VTPV. Raba (obstoječih) zadrževalnikov je najugodnejša pri petih kilometrih oddaljenosti od VTPV. Šele pri tej razdalji je raba vode za namakanje iz VTPodV bolj primerna kot raba VTPV. Najmanj primerna za namakanje je raba POV (Pintar in sod., 2010). 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Zemljevid je dostopen na spletni strani Univerze v Ljubljani, Biotehniške fakultete, Oddelka za agronomijo (slika 1) (Pintar in sod., 2010). Na območju, kjer je raba vode za namakanje iz VTPV najugodnejša, leži 125.964 ha potencialno primernih KZ za namakanje. Raba vode iz VTPV v času rastne sezone je možna le iz približno polovice, kar teoretično zadostuje za 52.330 ha. Ta potencial za rabo je dodatno omejen glede na količinsko stanje med posameznimi prispevnimi območji VTPV. Če ne pride do naravne dolvodne obogatitve VTPV s podzemno vodo, imajo nepovratni odvzemi za posledico negativno vodno bilanco VTPV. Če so hidrološke razmere v vseh vozliščih ugodne, je (ne)posreden nepovraten odvzem vode za namakanje mogoč. Kjer je v času od maja do septembra Qneto VTPV enak nič, ali negativen, ali obstaja potreba po odvzemanju vode pred točko dolvodne obogatitve, so možni le posredni nepovratni odvzemi vode za namakanje (potrebno zbiranje vode v zadrževalniku) (Pintar in sod., 2010). Uporabnika vode gorvodno in dolvodno sta torej medsebojno povezana, zato je potrebno usmerjanje povpraševanja po vodi tudi skozi sistem podeljevanja vodnih pravic. Smiselno je vzpodbujati pridelavo hrane (in s tem sadjarsko pridelavo) tam, kjer so potenciali za to najugodnejši. POV ima sicer najnižjo primernost rabe na proučevanem območju, vendar pa je primernost njene rabe nekoliko večja na območjih brez površinskih voda (območje Krasa), tudi zaradi tega, ker iztoki ČN ne smejo biti speljani neposredno v podzemne vode. Skupna količina za namakanje mikrobiološko in kemijsko ustrezne POV je 9,1 mio m3 vode/leto oz. 8,2 % vse POV iz obravnavanih ČN. Kljub veliki količini POV je ta vodni vir večinoma nerazpoložljiv, ker predstavlja del pretoka recipienta (vodotoka). Izpusti POV v obravnavanem obdobju predstavljajo določen delež najmanjšega mesečnega pretoka (nQnp) prejemnika POV, in sicer v 58 % primerov manj kot 5 %, v 5% primerov med 5 in 30 %, v 2% primerov nad 30 % nQnp, v 35 % primerov pa je ta delež nedoločljiv zaradi pomanjkanja merjenih podatkov (Pintar in sod., 2010). Vse od 245 obravnavanih ČN so, glede na presojane parametre, primerne za rabo za namakanje. Od tega je 21 iztokov pogojno primernih glede na povprečno vsebnost dušika, 15 pa glede na povprečno vsebnost nitrata. Poglavitne omejitve rabe POV se nanašajo na pomanjkanje monitoringa kakovosti POV za namakanje z vidika vsebnosti težkih kovin. Z vidika kakovosti vode za namakanje je 208 obravnavanih ČN tehnično primerno zmogljivih za odstranjevanje mikrobiološkega onesnaženja. Kriterijem primerne in pogojno primerne POV ustreza 89,2 % od celotne količine POV iz vseh obravnavanih ČN za leto 2007, kar je 98,7 mio m3vode/leto, vendar


112

lahko le 19 ČN zagotavlja tudi ustrezno mikrobiološko čiščenje. Potreben je namenski monitoring kemijske in mikrobiološke ustreznosti POV, ki mora nato služiti kot podlaga za nadaljnjo presojo primernosti POV za rabo za namakanje (Pintar in sod., 2010). Zadrževalniki se po primernosti rabe za namakanje umeščajo pred VTPodV in POV. Skupni ocenjeni potencial 24 zadrževalnikov zadostuje za 6.770 ha KZ (16,9 mio m3): Pernica, Komarnik, Pristava, Radehova in Gradišče (767 ha); Savci (54 ha), Požeg (192 ha), Dežno (32 ha), Medvedci (320 ha); Vanganel (52 ha); Bukovnica (20 ha), Hodoš (59 ha), Negova (29 ha), Blaguš (47 ha); Gajševsko jezero (306 ha), Ledavsko jezero (966 ha), Žovneško jezero (480 ha), Šmartinsko jezero (172 ha), Slivniško jezero (294 ha), akumulacije Vogršček (2.720 ha), Kozlink (20 ha), Drtijščica (240 ha), akumulaciji Mola in Klivnik v okviru trenutnega obratovanja nimata razpoložljivih vodnih količin za namakanje KZ (Pintar in sod., 2010). Potencial rabe zadrževalnikov je močno odvisen od namena, za katerega jih upravljamo. Večnamensko upravljanje zahteva prilagoditev obstoječega načina upravljanja zadrževalnikov in ponovno opredelitev namena zadrževalnikov (Načrt …, 2011). Izboljšanje rabe zadrževalnikov bi bistveno izboljšalo razpoložljivost vode na območjih, kjer neposredni odvzemi vode za namakanje iz vodotokov v času rastne sezone niso možni (Cvejić in sod., 2011). Izkoriščenost razpoložljive vode iz 21 VTPodV je med 1 in 41 %. Na 9 VTPodV ne dosega 10 %. Na 4 VTPodV dosega med 10 in 20 %, v 5 primerih pa je med 20 in 30 %. Kljub temu je 25 % vseh vodnih pravic podeljenih na 12 od 21 VTPodV. Pričakovani strošek izdelave vrtine je odvisen od razreda dostopnosti vode: lahko dostopna (11.000 EUR, Φ 100 mm, izdatnost 5,5 l/s), srednje dostopna (15.000 – 30.000 EUR, Φ 100 mm, izdatnost 5,1 l/s) in težko dostopna (44.300 EUR, Φ 100 mm, izdatnost 1,1 l/s). Raziskava kaže, da imamo vode dovolj za pokritje potreb 117.950 ha KZ potencialno primernih za namakanje. Delež KZ potencialno primernih za namakanje, katerih potrebe bi lahko pokrili s potencialno razpoložljivimi vodnimi količinami iz VTPodV, je med 0 in 50, 50 in 100, ali je enak 100 % na 5, 4, in 12 VTPodV (Pintar in sod., 2010). KZ potencialno primerna za namakanje so najbolj sklenjena na območjih, kjer je voda za rabo iz VTPodV najlažje dostopna, največji delež KZ potencialno primernih za namakanje pa se nahaja na območju, kjer je voda za rabo iz VTPodV srednje in težje dostopna. VTPodV dosegajo mejo največje zasedenosti administrativno in ne hidrološko. Ker je varovana kot vir pitne vode, je primernost njene rabe smiselna takrat, ko smo druge možnosti rabe površinskih voda izrabili. Zmanjšanje vrzeli med administrativno podeljeno in dejansko porabljeno količino podzemne vode bi omogočilo določeno optimizacijo (Pintar in sod., 2010). Predlog je delno skladen z dopolnilnima ukrepoma Načrta upravljanja voda za vodni območji Donave in jadranskega morja (Načrt …, 2011), ki opredeljujeta potrebo po (a) dopolnitvi oblike in načina vodenja vodne knjige in (b) analizi razpoložljivih zalog podzemne in površinske vode ter obstoječe in predvidene rabe vode za obdobje do leta 2021 (Cvejić in sod., 2011). Območja, kjer je podzemna voda srednje do težko dostopna in za namakanje nimamo na voljo površinskih vodnih virov (VTPV, zadrževalniki) so tista, na katerih bo potrebna izgradnja novih vodnih virov. Rezultate pričujoče raziskave bi bilo potrebno združiti z morebitnim prostorsko raziskanim potencialom za zadrževanje površinskega odtoka v manjše zadrževalnike (Pintar in sod., 2012). Na ta način bi bila omogočena tudi oskrba odmaknjenih manjših zemljišč (do 5 ha) in podpora intenzivne kmetijske pridelave tudi na kmetijskih zemljiščih, ki so oddaljene od najbolj ravninskih predelov Slovenije, kjer so vodni viri najbogatejši.

Zemljevid potencialov za rabo vode za namakanje v sadjarstvu

113

4. LITERATURA Banka hidroloških podatkov. 2010. Ljubljana, Agencija Republike Slovenije za okolje Cvejić R., Simončič D., Ravnika L., Meljo J., Petelin Š., Repnik-Mah P., Pintar M. 2011.

Namakanje in načrt upravljanja voda. V: 22. Mišičev vodarski dan 2011, Maribor, 6. dec. 2011. Maribor, Vodnogospodarski biro Maribor: 57-65

Cvejić R., Zupanc V., Tratnik M., Pintar M. 2010. Kmetijske rastline na območjih namakalnih sistemov v obdobju 2006-2009. V: Novi izzivi v poljedelstvu 2010. Zbornik simpozija, Rogaška Slatina, 2.-3. dec. 2010. Ljubljana, Slovensko agronomsko društvo: 320-326

Cvejić R., Tratnik M., Meljo J., Bizjak A., Prešeren T., Kompare K., Steinman F., Mezga K., Urbanc J., Pintar M. 2012. Trajno varovana kmetijska zemljišča in bližina vodnih virov primernih za namakanje. Geodetski vestnik, 56 (2): v recenziji

Direktiva Evropskega parlamenta in Sveta 2000/60/ES z dne 23. okt. 2000 o določitvi okvira za ukrepe Skupnosti na področju vodne politike. 2000. Uradni list Evropske Unije, 15, 5: 275-345

Evidenca dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč. 2010 Ministrstvo za kmetijstvo in okolje.

Načrt upravljanja voda za vodni območji Donave in Jadranskega morja za obdobje 2009-2015. 2011. Ljubljana, Ministrstvo za kmetijstvo in okolje Republike Slovenije: 560 str.

Pescod M.B. 1992. Wastewater treatment and use in agriculture. FAO irrigation and drainage paper 47. Rome, FAO: 125 str.

Pintar M., Tratnik M., Cvejić R., Bizjak A., Meljo J., Kregar M., Zakrajšek J., Kolman G., Bremec U., Drev D., Mohorko T., Steinman F., Kozelj K., Prešeren T., Kozelj D., Urbanc J., Mezga K. 2010. Ocena vodnih perspektiv na območju Slovenije in možnosti rabe vode v kmetijski pridelavi. Ljubljana, Ministrstvo za kmetijstvo in okolje Republike Slovenije: 158 str. http://www.bf.uni-lj.si/agronomija/o-oddelku/katedre-in-druge-org-enote/za-agrometeorologijo-urejanje-kmetijskega-prostora-ter-ekonomiko-in-razvoj-podezelja/urejanje-kmetijskega-prostora/ (14. 2. 2012)

Pintar M., Glavan M., Meljo J., Zupan M., Fazarinc R., Podboj M., Tratnik M., Zupanc V., Kregar M., Krajčič J., Bizjak A. 2012. Projekcija vodnih količin za namakanje v Sloveniji. Ljubljana, Ministrstvo za kmetijstvo in okolje Republike Slovenije: 179 str.

Uredba o kriterijih za določitev ter načinu spremljanja in poročanja ekološko sprejemljivega pretoka. Ur. l. RS, št. 97-4256/09

Uredba o mejnih vrednostih vnosa nevarnih snovi in gnojil v tla. Ur.l. RS, št. 84-3646/05 Zakon o vodah. Ur.l. RS, št. 67-3237/02


114

Slika 1: Potencial za rabo vode na območju Slovenije iz vodnih virov: vodna telesa površinskih voda, zadrževalniki, podzemna voda (Pintar in sod., 2010).

Zbornik referatov 3. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo, Krško, 21. – 23. november 2012 115-120

OGROŽENOST SLOVENSKEGA SADJARSTVA V PRIMERU SUŠE

Matjaž GLAVAN1, Marina PINTAR

POVZETEK Ponavljajoče se suše in rezultati podnebnih scenarijev napovedujejo zaostritev pridelovalnih razmer, kar je razlog za nujen razvoj namakanja na območju Slovenije. Ministrstvo, pristojno za kmetijstvo, je prepoznalo zaostanek na tem področju kot resno omejitev za preprečevanje škod v kmetijstvu in s tem tudi v sadjarstvu. Zato je za pripravo Strategije namakanja razpisalo projekt Projekcije vodnih količin za namakanje v Sloveniji (CRP V4-1066), ki je definiral razpoložljivost vodnih virov in sušno ogroženost kmetijskih zemljišč. Kot končni rezultat so bile izdelane tudi analize, ki prispevajo k pregledu razpoložljivih vodnih količin, potencialnih namakalnih površin, namakalnih norm za kmetijske kulture, vplivov podnebnih sprememb in oceno ogroženosti kmetijskih zemljišč pred sušo. Prostorske podlage se lahko uporabljajo kot pripomoček pri načrtovanju nove ali prilagajanju obstoječe sadjarske pridelave in so ob soglasju Ministrstva za kmetijstvo in okolje javno dostopne na spletni strani Oddelka za agronomijo, Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani. Ključne besede: suša, sadjarstvo, vodni viri, namakanje, namakalna norma

THREATS TO SLOVENIAN FRUIT PRODUCTIONS IN THE CASE OF DROUGHT

ABSTRACT Repeated droughts and the results of the climate scenarios predict escalation of crop production conditions, which is the reason to promote the development of irrigation in Slovenia. Ministry responsible for agriculture has identified a deficit in this area as a serious constraint for the prevention of damage in agriculture and consequently in fruit production. Therefore, it called as preparation for Irrigation strategy establishment research project Projections of water quantities for irrigation in Slovenia (CRP V4-1066) to define the availability of water resources and agricultural land at drought risk. As a result analysis were made which contribute to the review of the available water quantities, potential irrigation areas, irrigation norms for crops, climate change impacts and agricultural land drought risk assessment. The spatial map layers could be in use for planning new or adapting existing fruit growing production. The map is with the consent of the Ministry of Agriculture and the Environment freely available at the official web page of the Department of agronomy of Biotechnical Faculty, University of Ljubljana. Key words: drought, fruit gowing, water resources, irrigation, irrigation norm

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za agrometeorologijo, urejanje kmetijskega

prostora, ekonomiko in rzavoj podeželja, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected]

Matjaž GLAVAN, Marina PINTAR

116

1. UVOD Poznavanje lokacij vodnih virov, njihove izdatnosti in razpoložljivosti je za kmetijstvo in še posebno za sadjarstvo in zelenjadarstvo pomembno tudi kot eden od elementov ekonomske varnosti pridelovalcev. Še posebno v luči podnebnih sprememb, ki se izkazujejo iz empiričnih podatkov meritev meteoroloških parametrov in tudi simulacij podnebnih scenarijev različnih podnebnih modelov. Kljub temu, da je Slovenija relativno bogata z vodo, je zanjo značilna velika časovna in prostorska spremenljivost razpoložljivosti vode. Tako se v vsakem desetletju sooči z vsaj eno resno sušo, ki prizadene celotno državo in z več manj izrazitimi ter lokalnimi sušami. Povečana raba vode v kmetijstvu velikokrat sovpada s hidrološko sušo, v času katere je učinkovitost rabe vode še toliko bolj pomembna. To velja tudi z vidika rabe razpoložljivih vodnih virov za namakanje, saj je kmetijska pridelava v Sloveniji v rastni sezoni večkrat podvržena kmetijski suši. Osnova za vzpostavitev učinkovitega sistema upravljanja na področju preprečevanja škodnih učinkov suše je tudi poznavanje perspektiv razvoja rabe določenega vodnega vira in njegove razpoložljivosti za rabo v kmetijstvu. Da bi uporaba sodobnih tehnologij namakanja v rastlinski pridelavi lahko doprinesla svoj delež k stabilni pridelavi hrane, je potrebno pripraviti učinkovito strategijo namakanja in jo implementirati. Dober način je tudi ukrep 125 Programa razvoja podeželja 2007-2013 (PRP) z naslovom Izboljšanje in razvoj infrastrukture podukrep Izgradnja velikih namakalnih sistemov in tehnološke posodobitve namakalnih sistemov. Kot končni izdelek projekta CRP V4-0487 Ocena vodnih perspektiv na območju Slovenije in možnosti rabe vode v kmetijski pridelavi (Pintar in sod., 2010) so raziskovalci oblikovali sintezno karto, ki prikazuje kmetijska zemljišča, primerna za namakanje glede na različne obravnavane vodne vire. Karta izkazuje relativno veliko prostorsko spremenljivost razpoložljivosti vode za potrebe kmetijske pridelave v Sloveniji, na kar vplivajo tako hidrološki, geološki, geografski, ekonomski, sociološki kot tudi institucionalni dejavniki. V sklepih navajajo, da je potrebno rezultate projekta podkrepiti z učinkovito strategijo namakanja, ki bo navedene dejavnike prepoznala in usmerjala. To velja še posebej na območjih, kjer je razpoložljivost vode manjša, kot so potrebe kmetijske pridelave in bo zato potrebno vložiti še več truda v medsektorsko in prostorsko dogovarjanje za vodo. Namen članka je prikazati ključni rezultat projekta CRP V4-1066 Projekcije vodnih količin za namakanje v Sloveniji, ki na osnovi prostorske analize razpoložljivih vodnih virov prikazuje ogroženost za namakanje potencialno primernih kmetijskih zemljišč, s tem tudi sadjarskih površin, ob morebitnem pojavu suše. 2. MATERIALI IN METODE

S pomočjo baze podatkov rabe kmetijskih zemljišč – GERK, ki jo vzdržuje Ministrstvo za kmetijstvo in okolje, smo določili kmetijska zemljišča, potencialno primerna za namakanje. Potencialno primerne površine kmetijskih zemljišč so bile določene na podlagi preteklih študij (Pintar in sod., 2010; Matičič in sod., 1994) ter na podlagi dognanj v tem projektu. Kot primerni za namakanje so poleg njiv in hmeljišč upoštevani tudi nasadi trajnih rastlin na njivah, rastlinjaki, matičnjaki, intenzivni sadovnjaki, ekstenzivni sadovnjaki, ostali trajni nasadi in oljčni nasadi, ki jih lahko uvrstimo med zemljišča s sadjarsko pridelavo. To so površine kmetijskih zemljišč, ki so po rabi med najbolj primernimi za sadjarstvo in ob intenziviranju pridelave tudi

Ogroženost slovenskega sadjarstva v primeru suše

117

primerne za izvajanje namakanja. Na površinah s trajnimi rastlinami na njivah (poleg zelenjave tudi jagodičje), rastlinjaki, matičnjaki (tudi sadno drevje, oljke) in intenzivni sadovnjaki (jablane, hruške, kaki, breskve, češnje) je zaradi vzdrževanja kakovosti pridelka namakanje že nuja in se izvaja skoraj brez izjeme. V to skupino smo uvrstili tudi ekstenzivne sadovnjake, saj predstavljajo potencialna zemljišča, kjer bi lahko z obnovo zasadili nove površine intenzivnih sadovnjakov oziroma bi ob obnovi ekstenzivnih sadovnjakov, za zanesljivejši pridelek, lahko tudi namakali. V analizo smo uvrstili tudi oljčne nasade, ki jih v veliki večini v Slovenji še ne namakamo. Poskusno namakanje oljk se je izvajalo v okviru CRP projekta V4-0557 Prilagajanje tehnologije pridelave vremenskim razmeram za doseganje visokih kakovosti pridelkov oljk in oljčnega olja. Razlog za nenamakane oljčne nasade je v relativno veliki letni količini padavin v Sloveniji, prepričanju o relativno majhni občutljivosti oljke na sušo, pomanjkanju zanesljivih vodnih virov in neugodnega reliefa terena, ki otežuje namestitev namakalne opreme. V Sloveniji (2.027.288 ha) imamo po analizi karte rabe iz leta 2011 221.355 ha, oz. 10,92 % kmetijskih zemljišč, ki so potencialno primerna za namakanje. Od vseh kmetijskih zemljišč je 2 % intenzivnih in 11 % ekstenzivnih sadovnjakov ter 0,8 % oljčnikov. Če izključimo ekstenzivne sadovnjake, imamo v Sloveniji 197.425 ha (9,74 %) kmetijskih zemljišč potencialno primernih za namakanje. Če oceno površin, potencialno primernih za namakanje, primerjamo s podatki Statističnega urada Republike Slovenije, je bilo v letu 2010 pripravljenih za namakanje skupno za 7.604 ha zemljišč, oz. je bilo namakanih le 3.501 ha kmetijskih zemljišč, kar je 4 % oz. 2 % od skupne površine primernih zemljišč za namakanje. Razredi dostopnosti vode za namakanje iz velikih vodnih zbiralnikov, površinskih vodotokov in podzemne vode so bili določeni na podlagi karte »Obseg površin (ha, %), ki jih lahko z definirano količino vode za rabo (ocenjena in že definirana) iz akumulacije namakamo«, ki je bila izdelana v okviru CRP V4-0487 Ocena vodnih perspektiv na območju Slovenije (Pintar in sod., 2010). Za razrede dostopnosti vode iz velikih vodnih zbiralnikov in površinskih vodotokov smo uporabili odstotek (%) definiranih površin, primernih za namakanje, ki jih lahko namakamo z vodo iz obravnavanega vodnega vira. Za razred dostopnosti smo uporabili tudi tri razrede dostopnosti podzemne vode določenih s strani Geološkega zavoda Slovenije ter jim v obliki odstotkov (%) pripisali povprečno ceno naprave vrtine. Pri tem smo najnižji ceni naprave vrtine za lahko dostopno podzemno vodo pripisali 100 % dostopnost vode oz. jo ocenili s 100 točkami, srednje dostopno vodo s 50 točkami in težko dostopno s 25 točkami. Razredi izdatnosti nabire površinskega odtoka v malih vodnih zbiralnikih so bili določeni na podlagi karte »Potencialna zimska nabira sušnega leta v obdobju 1971 - 2000« in tabelaričnih podatkov o potrebnih vodnih količinah za namakanje, ki so bili izdelani v okviru projekta V4-1066. Določitev točk izdatnosti je temeljila na maksimalni normi namakanja za trajne nasade in njeno ustrezno optimalno prostornino vodnega zbiralnika, ki je na vseh namakalnih območjih predstavlja 100 točk. Vsakemu naslednjemu razredu nabire smo določili 25 točk manj, saj ne omogočajo namakanja vseh skupin kultur. V posameznih namakalnih območjih so razredi izdatnosti postavljeni različno in so odvisni od tega, v kateri razred nabire površinskega odtoka se uvršča optimalna prostornina vodnega zbiralnika za namakanje posamezne skupine kultur. V nadaljevanju smo iz karte razredov izdatnosti potencialne zimske nabire površinskega odtoka odstranili območja, katerih relativni padec je manjši od 6 %. S prostorskim seštevkom točk vseh razpoložljivih vodnih virov smo določili šest razredov ogroženost kmetijskih zemljišč primernih za namakanje v primeru suše (preglednica 1). Od razreda 1 z nič točkami, kjer ni za namakanje razpoložljivih virov in je izrazita ogroženost, do razreda 6 s štiristo točkami, kjer so vsi vodni viri neomejeno razpoložljivi in ogroženosti praktično ni. Pri vmesnih razredih gre za enega ali več omejeno in/ali enega ali več neomejeno razpoložljivih vodnih virov. Analiza je potekala z rastrskimi sloji, katerih celice so velikosti 100 m ×100 m (1 ha) za kmetijska zemljišča,


118

potencialno primerna za namakanje. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Največja razpoložljivost vodnih virov za namakanje kmetijskih zemljišč je v dolinah vodotokov na aluvialnih tleh, kjer je poleg površinskega vodotoka pogosto prisotna tudi lahko dostopna podzemna voda (doline Save, Drave, Mure, Krke in Vipave) s 151 do 299 točk (9,71 % površine Slovenije). V dolini reke Vipave prispeva k večji razpoložljivosti vode tudi prisotnost velikega vodnega zbiralnika in v zgornjesavski dolini večja nabira površinskega odtoka s skupnim seštevkom od 300 do 361 točk (0,33 % površine Slovenije). Na 69,61 % površine Slovenije so vodni viri za namakanje dokaj slabo razpoložljivi z le 100 do 150 točk, pri čemer gre večinoma za kombinacijo podzemne vode in površinskega odtoka. Na 17,33 % površine (Goričko, Slovenske gorice, Haloze, porečje Dravinje, Kočevska, Notranjska, Kras, Slovenska Istra) so vodni viri zelo slabo dostopni z le od 25 do 99 točk, pri čemer ima skoraj 3 % površine na voljo za namakanje le težko dostopno podzemno vodo, katere razpoložljivost je vprašljiva in povezana z velikimi stroški (25 točk). Točkovanja potencialno razpoložljivih vodnih virov za namakanje za celo Slovenijo smo nato prilagodili tako, da smo točke razporedili v razrede potencialne ogroženosti (slika 1) in oblikovali območja različnih ogroženosti v primeru suše na podlagi preglednice 1. Analiza potencialne ogroženosti kmetijskih zemljišč primernih za namakanje v primeru suše je pokazala, da dobrih 34 % oz. dobrih 75.000 ha kmetijskih zemljišč primernih za namakanje leži na območjih zelo velike ogroženosti (1-99 točk razpoložljivih vodnih virov) (preglednica 2). To pomeni, da imajo na teh zemljiščih le omejeno razpoložljive vodne vire, ki so v večini primerov ali podzemna voda ali nabira površinskega odtoka v malih vodnih zbiralnikih. Le izjemoma se na teh območjih kot vodni vir pojavljajo ali površinski vodotok ali vodni zbiralnik, iz katerih pa ni možno namakati vseh kmetijskih zemljišč primernih za namakanje. Skoraj 50 % oz. dobrih 109.000 ha kmetijskih zemljišč leži na območjih velike ogroženosti (100-199 točk), kjer je na razpolago le en neomejeno in/ali več omejeno razpoložljivih vodnih virov. Skoraj 15 % oz. dobrih 33.000 ha kmetijskih zemljišč leži na območjih srednje ogroženosti (200-299 točk) v primeru suše, kjer sta na voljo dva neomejeno in/ali več omejeno razpoložljivih vodnih virov (večinoma površinski vodotok in podzemna voda ter v posameznih primerih tudi vodni zbiralnik). Zato lahko trdimo, da na teh površinah do škod zaradi suše ne bi smelo prihajati, če je na voljo ustrezna infrastruktura za transport vode in zgrajeni namakalni sistemi. Nizka ogroženost (300-399 točk) je prisotna le na 0,2 % oz. 441 ha kmetijskih zemljišč in je zato na makro skali zanemarljiva. Na teh območjih so prisotni trije neomejeni in/ali več omejenih vodnih virov. V Sloveniji ni kmetijskih zemljišč primernih za namakanje, ki ne bi bila potencialno ogrožena zaradi suše in bi torej imela 400 točk. Prav tako v Sloveniji ni kmetijskih zemljišč, ki bi bila izrazito ogrožena oz. brez vseh virov vode za namakanje (0 točk). 4. LITERATURA Pintar M., Tratnik M., Cvejić R., Bizjak A., Meljo J., Kregar M., Zakrajšek J., Kolman G.,

Bremec U., Drev D., Mohorko T., Steinman F., Kozelj K., Prešeren T., Kozelj D., Urbanc J., Mezga K. 2010. Ocena vodnih perspektiv na območju Slovenije in možnosti rabe vode v kmetijski pridelavi. Ljubljana, Ministrstvo za kmetijstvo in okolje Republike Slovenije: 158 str. http://www.bf.uni-lj.si/agronomija/o-oddelku/katedre-in-druge-org-enote/za-agrometeorologijo-urejanje-kmetijskega-prostora-ter-ekonomiko-in-razvoj-podezelja/urejanje-kmetijskega-prostora/ (14. 2. 2012)

Ogroženost slovenskega sadjarstva v primeru suše

119

Frantar, P. in sod. (2008) Vodna bilanca Slovenije 1971-2000. Ministrstvo za okolje in prostor, Agencija Republike Slovenije za okolje, Ljubljana http://www.arso.gov.si/vode/poro%C4%8Dila%20in%20publikacije/vodna%20bilanca/vodna_bilanca.html (14. 2. 2012

Pintar, M. (1998) Določitev izhodiščnih parametrov za rabo vode za namakanje kmetijskih površin glede na klimo, tla in tipične kulture (C-769). Vodnogospodarski inštitut, Ministrstvo za okolje in prostor RS, Urad RS za varstvo okolja, Ljubljana

Matičič, B., Kravanja, N., Jug, M., Lobnik, F., Prus, T., Rupreht, J., Šporar, M., Vrščaj, B., Kočar, I., Knapič, M., Hočevar, A., Kajfež Bogataj, L., Avbelj, L., Feguš, M., Jarc, A., Vrevc, S., Bitenc, D., Četina, A., Pajnar, N., Vadnal, K., Mikluš, I., Snučič, F., Pavlovčič, M., Tajnšek, T., Osvald, J., Štampar, F., Korošec Koruza, Z., Čop, J., Vončina, S., Vuga, I., Ozbič., F., Pišot, M., Jereb, V., Komel, L. Skalin, B., Udrih, R., Škafar, L., Maruša, T., Mesarec, S., Kovačič, I., Pirc, V., Juvan, S., Burja, D., Pintar, M., Anzeljc, D., (1994) Nacionalni program namakanja Republike Slovenije (NPNRS). Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta.

Preglednica 1: Določitev razredov ogroženosti kmetijskih zemljišč primernih za namakanje v primeru suše iz seštevka točk količinske razpoložljivosti vodnih virov za namakanje Table 1: Determination of risk classes of agricultural land suitable for irrigation in the case of draught from the sum of points of the quantitative availability of water resources for irrigation

Razred Seštevek točk

Opis razpoložljivosti vodnih virov Številka Opis 1 Izrazita ogroženost 0 Ni razpoložljivih vodnih virov 2 Zelo velika ogroženost 1 - 99 Le omejeno razpoložljivi vodni viri

3 Velika ogroženost 100 - 199 En neomejeno in/ali več omejeno razpoložljivi vodnih virov

4 Srednja ogroženost 200 - 299 Dva neomejeno in/ali več omejeno razpoložljivih vodnih virov

5 Nizka ogroženost 300 - 399 Trije neomejeno in/ali več omejeno razpoložljivih vodnih virov

6 Ni ogroženosti 400 Vsi vodni viri neomejeno razpoložljivi


120

Preglednica 2: Odstotek površin izbranih razredov kmetijske rabe potencialno primernih za namakanje v posameznem razredu ogroženosti v primeru sušnega leta, Slovenija, 2011 Table 2: Percentage of area of selected agricultural land use classes potentially suitable for irrigation in the individual risk class in the case of drought year, Slovenia, 2011

Razredi kmetijske rabe zemljišč

Površina Razred ogroženosti - Točke razpoložljivosti

Odstotek (%) površin

Opis ha 1 2 3 4 5 6 01

0 1-99 100-199 200-299

300-399

400 -

Njive in vrtovi 181.677 0 36,89 46,39 15,86 0,14 0 0,72 Hmeljišča 1.978 0 19,10 72,49 8,06 0,00 0 0,35 Trajne rastline na njivah 335 0 28,44 27,16 40,93 0,47 0 3,01 Rastlinjaki 130 0 29,28 40,20 18,40 1,09 0 11,02 Matičnjaki 48 0 8,07 42,66 48,04 1,23 0 - Intenzivni sadovnjaki 4.368 0 28,25 55,92 14,69 0,79 0 0,35 Ekstenzivni sadovnjaki 23.888 0 16,37 69,60 10,35 0,54 0 3,13 Oljčni nasadi 1.803 0 89,15 9,30 0,86 0,24 0 0,44 Ostali trajni nasadi 417 0 15,66 75,99 8,14 0,00 0 0,21 Plantaže gozdnega drevja 271 0 5,58 85,26 7,01 - 0 2,15 Neobdelana kmetijska zemljišča 5.889 0 25,39 60,59 11,35 0,57 0 2,11 Skupaj (%) 100 0 34,36 49,47 14,95 0,20 0 1,02 Skupaj (ha) 220.803 0 75.868 109.231 33.010 442 0 2.252 1- nedefinirano (urbano, skalovito, voda ipd)

Slika 1: Območja potencialne ogroženosti kmetijskih zemljišč v primeru sušnega leta v Sloveniji

Figure 1: Areas of agricultural land under potential risks in the case of drought in the Slovenia


REKULTIVACIJA SADOVNJAKA Vesna ZUPANC1, Martina KORITNIK2, Rozalija CVEJIĆ1, Jože RATAJC2, Marina PINTAR1

POVZETEK Nadvišanje kmetijskih zemljišč je blažilni ukrep za ohranitev kmetijske pridelave na priobalnih zemljiščih, kjer zaradi nekega posega v krajini pride do zvišanja nivoja vode v tleh. Na primeru izgradnje hidroelektrarn na spodnji Savi je predstavljen primer nadvišanja območja sadovnjaka Impoljca, ki mu je sledilo obdobje rekultivacije z ozelenitvijo in mulčenjem. Pregled fizikalnih in kemijskih lastnosti tal kaže sprejemljivo kakovost vrhnjega sloja tal, vendar pa hranila, izgubljena preko odtujitve rodovitnega sloja, še niso v celoti nadomeščena. Za dosego slednjega bi bilo potrebno večletno gnojenje s hlevskim gnojem ali vnosom druge organske snovi ter založno gnojenje s fosforjevimi in kalijevimi gnojili. Ključne besede: rekultivacija, nadvišanje kmetijskih zemljišč, agromelioracije

LAND RECLAMATION FOR FRUIT ORCHARD

ABSTRACT Agricultural land leveling to a higher elevation is a meliorative measure for preservation of agricultural production on the river banks with increased saturated zone level within the soil profile due to landscape intervention. A study case of meliorative measures on leveled agricultural areas after the construction of hydropower plants on the lower river Sava is presented. Leveled areas of fruit orchard Impoljca have been under recultivation with green cover. Physical and chemical characteristics after green cover incorporation show acceptable quality of the top soil layer. Nutrients, lost in the removal of the fertile top soil, however, have not yet been fully restored. Therefore, long-term input of organic manure as well as costly fertilization with phosphorous and potassium fertilizer would be required to achieve optimal soil characteristics for orchard production. Key words: recultivation, elevation of agricultural land, agromelioration 1. UVOD Izgradnja večjih infrastrukturnih objektov, kot so hidroelektrarne (HE), ima močan vpliv na okolje. Med drugim se spremenijo značilnosti klime, vodotoka in prostora ob reki kot tudi nivo podzemne vode. To vpliva na kmetijska zemljišča, ki se nahajajo v bližini struge zajezene reke. Za ohranitev kmetijske pridelave na teh območjih so potrebni omilitveni ukrepi, ki ublažijo posledice ter omogočijo enake pogoje za kmetijstvo kot pred izgradnjo pregrade. Največji vpliv na kmetijsko pridelavo ima dvig nivoja reke v strugi, kar pomeni dvig nivoja z vodo nasičenega območja v profilu tal. Slednje pomeni zamočvirjenje kmetijskih zemljišč, kar bi onemogočilo

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Center za agrohidrologijo in urejanje kmetijskih

zemljišč, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected] 2 Sadjarstvo Blanca, d.o.o., Cesta 4. julija 134, 8270 Krško

Vesna ZUPANC, Martina KORITNIK, Rozalija CVEJIĆ, Jože RATAJC, Marina PINTAR

122

kmetijsko pridelavo. Pod vplivom izgradnje HE Blanca, ki je tretja hidroelektrarna v verigi šestih HE na spodnji Savi in obratuje od leta 2010 naprej, je bilo 100 ha kmetijskih zemljišč. Zaradi pričakovanega dviga nivoja podzemne vode, in s tem nasičenega območja v profilu tal, je bilo potrebno nadvišanje kmetijskih zemljišč. Nadvišanje je bilo izveeno na 15,9 ha obvodnih zemljišč, med drugim tudi na območju trajnega nasada na desnem bregu Impoljce. S strokovnega vidika je najustrezneje, da je zemljišče za postavitev sadovnjaka pripravljeno vsaj nekaj mesecev ali celo leto pred sajenjem dreves (Štampar s sod., 2009). Potrebni meliorativni ukrepi so odvisni od stanja zemljišča, predhodne rabe in vodnega režima tal območja, na katerem je predviden sadovnjak. Za izvedbo nadvišanja kmetijskih zemljišč so potrebni posegi, ki celostno posežejo v kmetijska tla ter za kakovostno izvedbo zahtevajo veliko strokovnega znanja tako pri samih delih kot tudi po zaključku zemeljskih del. Namen meliorativnih ukrepov je, da se čas, ki je sicer potreben za naravno stabilizacijo razmer v tleh, po zaključku del bistveno skrajša in čimprej vzpostavi razmere, ki omogočajo kmetijsko pridelavo. Naravni razvoj tal (npr. oblikovanje horizontov, strukture tal) zajema dolgotrajne procese, ki trajajo stoletja ali tisočletja ter presegajo življensko dobo posameznika. Naraven potek vzpostavitve razmer, ki bi ustrezale "naravnim" tlem, ko se fizikalni in kemijski parametri ne spreminjajo več zelo intenzivno, lahko traja tudi nekaj stoletij (Bradshaw, 1997; Bradshaw, 2000). Pri rekultivaciji zemljišč za vzpostavitev ugodnih pogojev za kmetijsko pridelavo je potrebno ta čas bistveno skrajšati in z meliorativnimi ukrepi nekatere procese pospešiti. Z ozelenitvijo lahko izboljšamo strukturo tal, zmanjšamo nevarnost erozije in razrast plevelov ter povečamo vnos hranil, predvsem fosforja, kalija in dušika. V prispevku je predstavljen potek nadvišanja kmetijskih zemljišč ter melioracijskih ukrepov na kmetijskem zemljišču na primeru Impoljce. 2. MATERIAL IN METODE Nadvišanje območja sadovnjaka na Impoljci na desnem bregu Save je potekalo od konca leta 2007 do jeseni 2009 (slika 1). Nadvišanje je potekalo cca. 6 ha velikem območju v dveh fazah. Prva faza je zajemala krčenje sadovnjaka ter groba zemeljska dela. V nekdanjem sadovnjaku Impoljca je bila na polovici parcele zasajena sorta 'Idared' na podlagi M9 v razdalji 3 m x 1,6 m (količina pridelka > 60 t/ha). Na drugi polovici je bila zasajena sorta 'Gloster' na podlagi M9, na razdalji 4 m x 2 m (pridelek ≈ 40 t/ha). Pri obeh sortah je bila gojitvena oblika ozko vreteno. V drugi fazi nadvišanja, ki še ni zaključena, poteka rekultivacija kmetijskega zemljišča, kjer se z meliorativnimi ukrepi in obdelavo nadvišanega območja vzpostavljajo stabilne razmere za postavitev novega trajnega nasada. 2.1. POTEK ZEMELJSKIH DEL Vrhnja plast tal je bila odrinjena do globine 50 cm ter odpeljana na mesto, predvideno za skladiščenje rodovitnega sloja tal - živice. Na območju Impoljce so bili navoženi in odrinjeni kupi humusa sprva visoki do 10 m, kar presega dovoljeno in strokovno priporočeno višino nanosa za rodovitna tla, ki je 1,5 m. Po posredovanju strokovnega nadzora je bila višina deponije znižana, humusni sloj so odrivali pod hrib v kupe, visoke 1,5 m. Po tako navoženih in odrinjenih kupih vrhnjega sloja tal po posredovanju s težko mehanizacijo niso vozili. Nato je sledil odriv podornice, prav tako v sloju 50 cm, ki je bila odrinjena za vrhnjim slojem ter deponirana ločeno. Z območja je bil odstranjen gramoz, ki je bil uporabljen kot gradbeni material za izgradnjo bazena HE Blanca. Manjkajoči material za nadvišanje območja, ki je bil uporabljen za spodnjo plast, ki je služila kot podlaga za nasutje rodovitnih tal, so pripeljali z brežin, ki so bile razširjene

Rekultivacija sadovnjaka

123

ob izgradnji akumulacijskega bazena HE Krško. Deloma so bili kot material za nadvišanje območja uporabljeni sekanci dreves izkrčenega sadovnjaka. 2.2. POTEK REKULTIVACIJE Po končanem nadvišanju sta bila tako humusni sloj kot podlaga podrahljana v smeri proti reki Savi. Mestoma so se pojavile depresije, kjer se je ob padavinah zadrževala voda, kar je pri pripravi zemljišča za trajni nasad potrebno odpraviti (Štampar s sod., 2009). Na teh mestih so humusni sloj ponovno odrinili, depresije izravnali ter humus ponovno nasuli in poravnali. Za kontrolo rodovitnosti je bila po izvedenih delih narejena standardna pedološka analiza (fosfor, kalij, vsebnost organske snovi ter pH, preglednica 1). Po končanih zemeljskih delih je bila spomladi 2010 na območje nadvišanih zemljišč sadovnjaka Impoljca posejana podorina, in sicer mešanica ljuljke, gorjušice in metuljnic, posevek se je mulčil dvakrat letno. Po potrebi še vedno poteka odstranjevanje grobega materiala, ki prihaja na površino tal (kamenje premera > 5 cm). Nadvišano območje sadovnjaka Impoljca smo obiskali v letu 2012 in odvzeli vzorce talnega profila. Kot kazalce kakovosti tal smo ovrednotili kemijske in fizikalne parametre (vsebnost fosforja in kalija, organske snovi ter gostoto tal in poroznost). Na podlagi terenskega ogleda ter pregleda analiz tal pred nadvišanjem, po nadvišanju in po enoletnem obdobju izvajanja meliorativnih ukrepov smo ocenili uspešnost rekultivacije nadvišanih zemljišč. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Ob terenskem ogledu je bilo ugotovljeno, da so na nadvišanem območju mikrolokacije, kjer zastaja voda in onemogoča rast (popolna odsotnost zeli). Ob izkopu profila tal je bilo razvidno, da je vrhnji sloj po konsolidaciji debel 30 cm, opazili smo tudi večje število deževnikov. Na od 30 do 35 cm se pojavi sloj močno skeletnih tal (skelet premera 8 cm in več), temno sive barve. Primerjava rezultatov analiz tal pred nadvišanjem, po nadvišanju in po enoletnem obdobju izvajanja meliorativnih ukrepov pokaže opazno spremembo v založenosti tal vrhnjega sloja s fosforjem in kalijem po nadvišanju glede na stanje pred navdišanjem (preglednica 1). Za dosego tega stanja (7 – 17 mg/100 g tal P2O5, 6,8 – 19,4 mg/100 g tal K2O, preglednica 1) bi bilo potrebno dodatno založno gnojenje s fosforjevimi in kalijevimi gnojili. Vsebnost organske snovi po enoletnem obdobju rekultivacije s travnodeteljno mešanico in mulčenjem ostaja manjša kot pred nadvišanjem (preglednica 1). C/N razmerje kaže hitrost razgradnje organske snovi (stopnjo mineralizacije). Nizko C/N razmerje je ponavadi značilno za spodnje plasti tal, ki so slabo založena z ogljikom. V zgornjih profilih dobro humificirane in mineralizirane organske snovi (t.i. sprstenino) se to razmerje ponavadi ustali okoli 10. Trenutno doseženo C/N razmerje je 7,4 v zgornji plasti (10 - 20 cm) oziroma 6,7 v spodnji plasti (20 - 30 cm), kar je precej manjše od razmerja, ki se pričakuje v rodovitnih tleh. Za dosego ustreznega razmerja (10 ali višje) bi bilo potrebno gnojenje s hlevskim gnojem za povečanje vsebnosti organske snovi ter dušika v talnem profilu. Gostota tal in poroznost vrhnjega sloja sta bili 1,27 g/cm3 oziroma 52,0 % (preglednica 2). Dobljene vrednosti gostote tal in poroznosti so v okviru vrednosti, ki so tipične za kakovostna, dobro strukturirana, rodovitna kmetijska zemljišča, ki omogočajo optimalne pogoje za rastlinsko pridelavo (preglednica 2). Po izvedenem nadvišanju so bile vrednosti gostote tal v spodnjih plasteh večje (z manjšo poroznostjo), kar je pričakovano. Gostota tal in poroznost vrhnjega sloja se po triletnem obdobju konsolidacije nista bistveno spremenili.


124

4. ZAKLJUČEK Pri posegih na kmetijska zemljišča, kjer lahko nestrokovna izvedba pripelje do nepopravljivih poškodb tal in s tem trajne degradacije kmetijskih zemljič, je nujen strokovni nadzor. Veliko vlogo ima pri tem sodelovanje med kmetijskim sektorjem, uporabniki kmetijskih zemljišč ter gradbeno stroko, ki so najpogosteje izvajalci posegov. Odtujitev vrhnjega, rodovitnega sloja tal, nanosi mrtvice, uporaba pretežke mehanizacije ter izvajanje del v neustreznih vremenskih razmerah (t.j. na premokrih tleh) so najpogostejše napake, ki izvirajo iz nepoznavanja lastnosti tal s strani izvajalca ter nedojemanja, da gre pri ravnanju z rodovitnimi tlemi za občutljiv in zahteven postopek. Hranila, izgubljena preko odtujitve rodovitnega sloja, je težko nadomestiti. Postopki so časovno zahtevni (večletno gnojenje s hlevskim gnojem za vnos organske snovi) ter povezani z visokimi stroški (visoke cene fosfornih in kalijevih gnojil). 5. LITERATURA Bradshaw A. 2000. The use of natural processes in reclamation – advantages and difficulties.

Landscape and Urban Planning 51: 89 – 100 Bradshaw A. 1997. Restoration of mined lands—using natural processes, Ecological

Engineering, 8, 4: 255-269 Štampar, F., Lešnik, M., Veberič, R., Solar, A., Koron, D., Usenik, V., Hudina, M., Osterc, G.

2009. Sadjarstvo. 2. dopolnjena izd. Ljubljana: Kmečki glas, 416 str. Geodetska uprava Republike Slovenije. 2006. Digitalni ortofoto posnetek H2313 Geodetska uprava Republike Slovenije. 2009. Digitalni ortofoto posnetek H2313 Preglednica 1: Parametri kakovosti tal na različnih globinah: pH, mg/100g tal P2O5 oziroma K2O, % organske snovi, C in N v sadovnjaku Impoljca pred (2001) in po nadvišanju (2009) kmetijskih zemljišč ter po obdobju rekultivacije (2012)

Čas odvzema Globina (cm) pH P2O5 K2O Org. snov C N

0 - 30 6,5 17,0 16,1 3,8 - -

2001 0 - 30 6,6 16,5 19,4 3,4 - -

0 - 30 7,1 7,5 6,8 2,2 - -

2009 0 - 30 7,2 7,6 7,2 2,2 - -

0 - 30 7,2 11,0 8,3 2,3 - -

2012 10 - 20 7,2 7,6 7,7 2,5 1,4 0,19

20 - 30 7,3 8,0 5,8 2,0 1,2 0,18

Preglednica 2: Gostota tal (g/cm3) in poroznost (%) na območju sadovnjaka Impoljca pred (2007) in po nadvišanju (2009) kmetijskih zemljišč ter po obdobju rekultivacije (2012)

Čas odvzema vzorcev Globina (cm) Gostota tal (g/cm3) Poroznost (%)

2007 0 - 30 1,40 47,1

2009 10 1,25 52,9

40 1,50 43,3

2012 10 - 15 1,27 52,0

Rekultivacija sadovnjaka

125

Slika 1: Območje sadovnjaka Impoljca na desnem bregu reke Save pred (2006) in po nadvišanju (2009) kmetijskih zemljišč (Geodetska uprava Republike Slovenije, 2006, 2009)


126


KAKOVOST VODE ZA NAMAKANJE IZ ZADRŽEVALNIKA VOGRŠČEK

Matjaž TRATNIK1, Mihael Jožef TOMAN, Silvana BATIČ, Marina PINTAR

POVZETEK Zadrževalnik Vogršček v Spodnji Vipavski dolini je primarno namenjen namakanju kmetijskih zemljišč. Redne letne analize kakovosti vode iz zadrževalnika kažejo na nekatere probleme glede kakovosti vode za namakanje, ki bi jih bilo v prihodnosti potrebno odpraviti. Rezultati analiz kakovosti vode so pokazali, da je v vodi za namakanje večkrat presežena dovoljena koncentracija koliformnih bakterij. Z vodo takšne kakovosti bi po slovenski zakonodaji lahko namakali le rastline za predelavo, razen v primeru, ko se jih namaka s kapljičnim sistemom. V vodi z dna zadrževalnika, ki se trenutno uporablja za namakanje, je bila ugotovljena količina železa, ki lahko povzroči mašenje kapljičnih linij, pri namakanju z razpršilci pa lahko nastanejo rjavi madeži tako na listih rastlin kot na pridelkih. V prispevku so podani tudi predlogi za izboljšanje stanja glede kakovosti vode v zadrževalniku. Ključne besede: zadrževalnik Vogršček, kakovost vode za namakanje, namakanje, železo, koliformne bakterije

QUALITY OF IRRIGATION WATER IN VOGRŠČEK RESERVOIR

ABSTRACT Water reservoir Vogršček in The Lower Vipava Valley is primarily intended for irrigation of agricultural land. In addition to untapped quantities of water available in the reservoir, a yearly analysis of water quality in the reservoir indicates some problems concerning the quality of irrigation water, which should be solved in the near future. Results of water quality analysis showed that the water used for irrigation repeatedly exceeded permissible levels of coliform bacteria. According to the Slovenian legislation, we could only irrigate crops for processing with water of such quality, unless the crops are irrigated with drip irrigation system. A quantity of iron that can cause clogging in drip lines was found in the water from the bottom of the reservoir, which is currently used for irrigation. Using such water for overhead sprinkling may also result in unsightly deposits on leaves and yields. The paper also presents suggestions for improving the quality of water in the reservoir. Key words: Vogršček reservoir, irrigation water quality, irrigation, iron, coliform bacteria

1 HIDROTEHNIK Vodnogospodarsko podjetje d.d., Enota Nova Gorica, Vojkova cesta 49,

5000 Nova Gorica; Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Center za urejanje kmetijskega prostora in agrohidrologijo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana,

128 Matjaž TRATNIK, Mihael Jožef TOMAN, Silvana BATIČ, Marina PINTAR

1. UVOD Zadrževalnik Vogršček v Vipavski dolini je primarno namenjen namakanju kmetijskih zemljišč v spodnjem delu Vipavske doline. Namakanju je namenjenega 84,5 % koristnega volumna zadrževalnika, kar znaša 6,8 x 106 m3 vode, vendar se v povprečju porabi le 2,0 x 106 m3 vode na leto. Od izrednega dogodka v letu 2007, ko je bilo opaženo puščanje cevi namakalnega voda tik pod pregrado na njeni zračni strani, zadrževalnik deluje po spremenjenem režimu. Trenutno je najvišja dovoljena kota vode v zadrževalniku 92,00 m.n.v., ko je v zadrževalniku na voljo za rabo le še do 2,9 x 106 m3 vode. Zaradi zmanjšane količine vode v zadrževalniku, povečane motnosti vode ter ureditvi odvzema vode za namakanje z dna zadrževalnika, so se pojavila ugibanja o kakovosti vode za namakanje. V raziskavi smo želeli preveriti rezultate analiz vzorcev vode iz zadrževalnika, definirati potencialne vzroke za obstoječe stanje, podati kratkoročne predloge za natančnejše poznavanje ter izboljšanje trenutnega stanja. V prispevku so obravnavani le parametri kakovosti vode, ki so v tem trenutku problematični. 2. MATERIAL IN METODE 2.1 NAMAKALNI SISTEMI V Spodnji Vipavski dolini je skupna velikost evidentiranih velikih namakalnih sistemov 981 ha. Vodni vir za omenjene namakalne površine je v pretežni meri zadrževalnik Vogršček, dodatne količine se lahko pod posebnimi pogoji črpa tudi iz reke Vipave. Od kmetijsko pomembnejših vrst rabe je na območju namakalnih sistemov največ njiv (45,5 %), sledijo intenzivni sadovnjaki ter trajni travniki (preglednica 1) (MKO, 2012). 2.2 MERILA ZA OCENO KAKOVOSTI VODE ZA NAMAKANJE Voda, s katero namakamo kmetijske rastline, mora biti ustrezne kakovosti, saj lahko z dodajanjem vode neustrezne kakovosti povzročimo zmanjšanje količine ali kakovosti pridelka (tudi neužitnost), lahko poškodujemo namakalno opremo, ki jo uporabljamo ter slabšamo kakovost tal. Najbolj natančne smernice in priporočila za kakovost vode, primerne za namakanje, podaja organizacija FAO (Food and Agriculture Organization) (Ayers in Westcot, 1992). Zaradi različne tolerance rastlin na posamezne snovi v vodi, literatura FAO podaja mejne vrednosti lastnosti vode za namakanje posamezne kmetijske rastline oziroma skupine rastlin. Merila za kakovost vode za namakanje so definirana tudi v slovenski zakonodaji, vendar ne tako natančna kot priporočila FAO. Omenjeno področje ureja Uredba o mejnih vrednostih vnosa nevarnih snovi in gnojil v tla (Ur.l. RS, št. 84/05) (preglednica 2). Kljub temu, da je v naši zakonodaji manj definiranih parametrov kakovosti vode za namakanje, so ti usklajeni s priporočili FAO. Glede vsebnosti težkih kovin naša zakonodaja določa, da je voda primerna za namakanje, v kolikor njihova vsebnost ne presega mejnih vrednosti dobrega kemijskega stanja za težke kovine v površinskih vodah. Kljub temu je smiselno analize vode primerjati s priporočili FAO, ki natančneje definirajo priporočene mejne vrednosti težkih kovin v vodi za namakanje.

Kakovost vode za namakanje iz zadrževalnika Vogršček 129 .

2.3 ANALIZE KAKOVOSTI VODE ZADRŽEVALNIKA VOGRŠČEK Spremljanje kakovosti vode v zadrževalniku Vogršček poteka že vse od začetka njegove polnitve leta 1988 (Luznik in Vrhovšek, 1992; Kontić in Gabrijelčič, 2000). Upravljalec zadrževalnika je dolžan s pomočjo analiz kakovosti vode spremljati stanje in trende kakovosti vode v zadrževalniku. Poleti leta 2008 se je odvzem vode za namakanje uredilo z dna zadrževalnika, v letih 2009 in 2010 se je nivo vode v zadrževalniku umetno znižalo. Takrat so se, predvsem zaradi povečane motnosti vode, pojavila vprašanja o kakovosti vode za namakanje, ki se jo odvzema z dna zadrževalnika. Jeseni leta 2009 se je prvič izvedla analiza vode iz namakalnega sistema, ki je sedaj vključena v redno opazovanje. Sedaj se v okviru rednega opazovanja, ki ga izvaja vzdrževalec zadrževalnika, odvzame vodo za analizo iz štirih lokacij: zgornje jezero (M 1), glavno jezero pred pregrado (M 2), 100 m dolvodno od talnega izpusta (M 3) ter voda iz hidranta na namakalnem sistemu (M 4). Zaradi spremenjenega načina zajema vode za namakanje in spremenjenih razmer na zadrževalniku, bomo obravnavali predvsem analize kakovosti vode od leta 2009 naprej. V sklopu analiz vode se analizira več kemijskih in mikrobioloških parametrov, kot jih predpisuje Uredba o mejnih vrednostih vnosa nevarnih snovi in gnojil v tla (Ur.l. RS, št. 84/05). V letu 2009 je bil seznam parametrov še dodatno razširjen, tako je sedaj v analizo vključenih tudi več analiz prisotnosti težkih kovin. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Rezultati analiz kažejo, da s kemijskega vidika analizirani vzorci vode ne presegajo mejnih vrednosti za namakalno vodo, ki jih predpisuje slovenska zakonodaja. V vodi za namakanje so bile zaznane povišane koncentracije železa, za kar pa v slovenski zakonodaji niso definirane mejne vrednosti. Glede na priporočila FAO, zaznane vrednosti železa dosegajo vrednosti, ki lahko predstavljajo resne omejitve pri namakanju. Tako v obravnavanem obdobju 2009 – 2012, kot tudi pred tem, so se na vseh vzorčevalnih mestih pogosto pojavljali vzorci s povišano vsebnostjo skupnih koliformnih bakterij. 3.1 VSEBNOST ŽELEZA V VODI ZA NAMAKANJE Monitoring železa v vodi iz zadrževalnika Vogršček se opravlja od leta 2009 (preglednica 3), ko je bila v vzorcu iz hidranta namakalnega sistema zaznana največja vrednost železa (6200 µg/l). Vsebnost železa v vodi za namakanje, ki je večja od 5000 µg/l, je lahko problematična za rastline na težkih tleh, ker velike vrednosti železa zmanjšajo dostopnost fosforja in molibdena, predvsem pri namakanju z razpršilci pa lahko velike vrednosti železa (nad 5000 µg/l) povzročijo rjave madeže na rastlinah in pridelkih (Ayers in Westcot, 1992). Pri kapljičnem namakanju se težave zaradi železa pojavijo že bistveno prej, kot pri namakanju z razpršilci, to je že pri koncentracijah večjih od 100 µg/l, resne težave pa pri koncentracijah nad 1500 µg/l. Pri kapljičnem namakanju je posebej problematično železo, ki na kapljaču prehaja iz reducirane v oksidirano obliko (rja), ta se na kapljaču nabira in povzroča njegovo mašenje. Kot je razvidno iz preglednice 3, so vrednosti železa v vzorcih s površine zadrževalnika na vzorčnih mestih M 1 in M 2, bistveno manjše od tistih v vodi z dna zadrževalnika (M 3, M 4).


Vzrok za to je boljša prezračenost vode na površini kot na dnu zadrževalnika. V vzorcih iz leta 2012 je vsebnost železa bistveno manjša, kot v vzorcih iz prejšnjih let, vendar zato še ne moremo trditi, da je bil problem prevelikih koncentracij železa v zadrževalniku odpravljen. Vzrok za boljše rezultate analiz, ki so bile opravljene v juniju 2012, lahko poiščemo v vremenskih razmerah pred odvzemom vzorcev za analizo, saj je bilo v aprilu in maju veliko padavin, ki so prispevale k večji prezračenosti vode v zadrževalniku. Povečana koncentracija železa v vodi za namakanje je lahko posledica korozije v cevovodih talnega izpusta in namakalnih sistemov, ali pa večje koncentracije železa v nižjih plasteh vode v zadrževalniku. 3.2 VSEBNOST SKUPNIH KOLIFORMNIH BAKTERIJ Mejne vrednosti skupnih koliformnih bakterij so definirane v Uredbi o mejnih vrednostih vnosa nevarnih snovi in gnojil v tla (Ur. l. RS, št. 84/05) (preglednica 2). Zgornja mejna vrednost 200.000 koliformnih bakterij/l ni bila presežena v nobenem od obravnavnih vzorcev vode iz zadrževalnika, večkrat pa je bila presežena spodnja mejna vrednost 1000 koliformnih bakterij/l (preglednica 4). Voda z več kot 1000 koliformnih bakterij/l je primerna le za namakanje rastlin za predelavo. Samo v primeru, ko se rastline namaka kapljično – kjer voda ne pride v neposreden stik z rastlinami, se lahko takšne rastline / dele rastlin uživa surove ali prekuhane. Večina sadovnjakov na območju namakalnega sistema se namaka z razpršilci, ki se jih obenem uporablja tudi za protislansko zaščito. V vzorcih iz hidranta namakalnega sistema, ki so bili odvzeti v letih 2009, 2010 in 2011, so bile vrednosti skupnih koliformnih bakterij večje od 1000 koliformnih bakterij/l, kar pomeni, da bi bilo potrebno pridelke namakane z razpršilci, uporabiti le za predelavo in ne za svežo porabo. V vzorcu vode iz hidranta, ki je bil odvzet v juniju 2012, ni bila presežena niti spodnja mejna vrednost za vsebnost koliformnih bakterij, vendar to zagotovo ne pomeni, da voda iz zadrževalnika ne vsebuje več koliformnih bakterij. Vidimo lahko, da je bilo istočasno v talnem izpustu prisotnih 9200 koliformnih bakterij/l. Zaradi iste lokacije vtoka v talni izpust in v namakalni vod, bi morali biti rezultati obeh vzorcev podobni. Sklepamo, da je do razlik prišlo zaradi oddaljenosti mesta hidranta od talnega izpusta. Vsebnost koliformnih bakterij v vzorcu vode s površine ob pregradi zadrževalnika (M 2) je spodnjo mejno vrednost (1000 koliformnih bakterij/l), od leta 2003 do leta 2012 presegla le v letih 2010 in 2011. Eden od možnih vzrokov za to je tudi manjša količina vode v zadrževalniku in s tem večja koncentracija koliformnih bakterij. Vzrok za povečane koncentracije koliformnih bakterij so tako koliformne bakterije fekalnega izvora, ki jih v zadrževalnik prinese potok s svojega povirja, kot tudi koliformne bakterije, ki so prisotne v okolju – zemlji, vodah bogatih s hranljivimi snovmi in razpadlim rastlinskim materialom (Zavod za…, 2006).

3.3 PREDLAGANI UKREPI ZA IZBOLJŠANJE STANJA Odvzem vode s površine zadrževalnika bi predvidoma prinesel naslednje izboljšave glede kakovosti vode za namakanje: - zmanjšanje koncentracije koliformnih bakterij v vodi za namakanje, - zmanjšanje koncentracije železa v vodi za namakanje.

Kakovost vode za namakanje iz zadrževalnika Vogršček 131 .

Problem prevelikih vsebnosti železa v vodi za namakanje bi lahko zmanjšali tudi s prezračevanjem vode, ki povzroči obarjanje železovega oksida, katerega nato z usedanjem ali filtriranjem izločimo iz sistema. V obravnavanem primeru je to manj ugodna rešitev, ker s tem izgubimo možnost gravitacijskega namakanja večine obstoječih namakalnih površin (Pintar, 2009). Meritve kakovosti vode v namakalnem sistemu bi bilo potrebno izvajati večkrat v sezoni namakanja in na več hidrantih na namakalnem območju. V letošnjem letu bomo v obdobju največje porabe vode za namakanje opravili dodatne analize vode. Ena od potencialnih rešitev za delno izboljšanje stanja kakovosti vode v zadrževalniku je napolnitev zadrževalnika. Predvidevamo, da je ob polnem zadrževalniku razredčitev večja, kar pomeni manjšo koncentracijo koliformnih bakterij v vodi za namakanje, vendar ta rešitev ne odpravlja vzroka za onesnaženje. V kolikor želimo optimizirati delovanje zadrževalnika in namakalnih sistemov, bo potrebno ugotoviti vir onesnaženja (fekalno onesnaženje) ter zagotoviti ustrezno čiščenje (čistilne naprave), da bo voda iz zadrževalnika primerna tudi za namakanje z razpršilci. V zadnjem času se vse več govori tudi o prodaji neizrabljenih količin vode v Italijo, v tem primeru bo še posebej potrebno zagotoviti vodo primerne kakovosti.

Operacijo delno financira Evropska unija z Evropskega socialnega sklada.

4. LITERATURA Ayers R. S., Westcot D. W. 1992. Water quality for agriculture. FAO Irrigation and drainage

paper, 29. Rim, FAO: 98 str. Kontić B., Gabrijelčič E. 2000. Kakovost voda v zadrževalniku Vogršček v obdobju 1989 –

1999. Politehnika Nova Gorica, 23.str Luznik O., Vrhovšek D. 1992. Akumulacija Vogršček – ugotovitev kemijsko – biološkega stanja

akumulacije Vogršček in ukrepi za dosego namembnosti za namakanje (zaključno poročilo). Nova Gorica, Vodnogospodarsko podjetje Soča. 117 str.

MKO. 2012. Grafični podatki RABA za celo Slovenijo 07.03.2012. http://rkg.gov.si/GERK/ (25. 6. 2012)

Pintar M. 2009. Komentar o izidu analize vode iz akumulacije Vogršček za namakanje. Ljubljana, 18.10.2009.

Uredba o mejnih vrednostih vnosa nevarnih snovi in gnojil v tla. 2005. Ur.l. RS, št.84-3646/05 Zavod za zdravstveno varstvo Nova Gorica – Laboratorij za sanitarno kemijo. 2003 – 2012.

Rezultati analiz vode iz zadrževalnika Vogršček Zavod za zdravstveno varstvo Nova Gorica. 2006. Moritoring površinskih voda v mestni občini

Nova Gorica v letu 2006 - končno poročilo, 17 str.


Preglednica 1: Sestava kmetijsko pomembnejših vrst rabe na območju NS Vogršček (MKO, 2012)

Raba RABA ID Površina (ha) Površina (%)

Njiva oziroma vrt 1100 446 45,5

Intenzivni sadovnjak 1221 208 21,2

Trajni travnik 1300 162 16,5

Vinograd 1211 70 7,1

Ekstenzivni – travniški sadovnjaki 1222 15 1,5

Trajne rastline na njivskih površinah 1180 15 1,5

Rastlinjak 1190 1 0,1

Ostale rabe 64 6,6

Preglednica 2: Mejne vrednosti parametrov vode za namakanje rastlin iz Uredbe o mejnih vrednostih vnosa nevarnih snovi in gnojil v tla (Ur. l. RS, št. 84/05)

Parameter vode za namakanje rastlin Mejna vrednost

temperatura 35 °C

vsebnost suspendiranih snovi 100 mg/l

vsebnost raztopljenih snovi 2000 mg/l

elektroprevodnost 2000 µS/cm Nitrati (N-NO3) - pri večjih vrednostih od mejne je njihovo vsebnost treba upoštevati v gnojilni bilanci

10 mg /l

vsebnost natrija (Na) 70 mg/l

vsebnost klora (Cl) 100 mg/l

Mikrobiološka lastnost vode za namakanje:

a) namakanje rastlin, katerih deli se uživajo surovi ali prekuhani (razen pri namakanju s kapljači)

1000 skupnih koliformnih bakterij MPN/l

b) namakanje rastlin za predelavo 200.000 skupnih koliformnih bakterij MPN/l

Preglednica 3: Vsebnost železa (µg/l) v vodi iz zadrževalnika Vogršček, v obdobju 2009 – 2012 (Zavod za…, 2003–2012) Lokacija 16.10.2009 7.9.2010 4.10.2011 2012 M 1 / 96 32 86

M 2 / 60 110 140

M 3 / 1060 2600 580

M 4 6200 360 1400 97

Opomba: M 1 – zgornje jezero; M 2 – glavni zadrževalnik pred pregrado; M 3 – talni izpust, 100 m dolvodno od pregrade; M 4 – hidrant namakalnega sistema v Šempetru Preglednica 4: Skupne koliformne bakterije (skupne koliformne bakterije/l) v vodi iz zadrževalnika Vogršček, v obdobju 2009 – 2012 (Zavod za…, 2003 – 2012) Lokacija 2009 2010 2011 2012 M 1 490 330 24000 130

M 2 790 3500 7900 330

M 3 2400 16000 11000 9200

M 4 7900 3500 2400 <20

Opomba: M 1 – zgornje jezero; M 2 – glavni zadrževalnik pred pregrado; M 3 – talni izpust, 100 m dolvodno od pregrade; M 4 – hidrant namakalnega sistema v Šempetru


POGOSTOST POJAVLJANJA EKSTREMNIH TEMPERATUR IN NJIHOV POMEN ZA SADJARSTVO V SLOVENIJI

Zalika ČREPINŠEK1, Lučka KAJFEŽ-BOGATAJ1, Andrej CEGLAR1, Barbara CVIKL-

MEDVED1, Valentina USENIK1

POVZETEK

Sadjarstvo je dejavnost, ki je močno odvisna od temperaturnih razmer, s spremljanjem agrometeoroloških informacij in napovedi glede pojava ekstremnih temperatur pa lahko pridelovalci zmanjšajo tveganja in se prilagodijo neugodnim vremenskim razmeram. V raziskavi smo proučevali pogostost pojavljanja najvišjih in najnižjih temperature zraka, število vročih, mrzlih in ledenih dni ter toplih noči za obdobje 1981-2011 v klimatsko različnih krajih po Sloveniji. Za izbrane temperaturne spremenljivke smo ovrednotili tudi trende. Absolutno najnižje temperature zraka so bile na večini postaj izmerjene januarja, med obravnavanimi postajami je bila najnižja temperatura izmerjena v Celju (-27,2 °C), hladneje od -20 °C pa je bilo tudi na vseh ostalih postajah z izjemo Portoroža (-10,3 °C) in Bilj (-15,6 °C). Zelo nizke temperature so se izjemoma pojavile še v marcu (do -20 °C) in aprilu (od -5 °C do -9 °C). Najvišje temperature zraka so bile na večini postaj izmerjene v avgustu, absolutni temperaturni rekord ima Bizeljsko (39,4 °C). Število vročih dni v posameznem letu (Tmax ≥ 30 °C) je meteorološka spremenljivka z veliko variabilnostjo; v Biljah je bilo leta 2003 kar 79 takih dni, leta 1984 pa samo 11. Na večini postaj lahko letno pričakujemo 10-20 vročih dni, 20-30 dni pa v Portorožu in Biljah. Največ mrzlih dni (Tmin ≤ -10 °C), okrog 30, je bilo na večini postaj leta 1985, nekatera leta pa minejo brez enega samega mrzlega dneva. Ledenih dni (Tmax ≤ 0 °C) je v letnem povprečju na večini postaj okrog 20, v Portorožu lahko pričakujemo ledeni dan v povprečju samo vsaka 4 leta, v Biljah pa 2 takšna dneva v 3 letih. Trendi proučevanih temperaturnih spremenljivk so na splošno za maksimalne temperature ter vroče dneve pozitivni, za minimalne temperature ter mrzle dneve pa negativni. Ključne besede: ekstremne temperature, vroči dnevi, ledeni dnevi, sadjarstvo, Slovenija

THE FREQUENCY OF EXTREME TEMPERATURES AND THEIR SIGNIFICANCE IN FRUIT-GROWING IN SLOVENIA

ABSTRACT

Fruit-growing strongly depends on the air temperature conditions. Monitoring of agrometeorological parameters is therefore very important for forecasting extreme temperatures and help growers to reduce risks and adapt to unfavorable weather conditions. The frequency of minimum and maximum air temperatures, the number of hot, cold and ice-cold days and warm nights in the period 1981-2011 was investigated in different climatic locations in Slovenia. Trends for selected temperature variables were also calculated. At most monitoring stations the lowest air temperatures were measured during January. Absolute minimum temperature was measured in Celje (-27.2 °C); temperatures below -20 °C were also detected at all other stations with the exception of Portorož (-10.3 °C) and Bilje (-15.6 °C).Very low temperatures occurred periodically also in March (as low as -20 °C) and April (-5 °C to -9 °C). Maximum air


134 Zalika ČREPINŠEK in sod.

temperatures were recorded at most stations during August, with an absolute temperature record in Bizeljsko (39.4 °C). Number of hot days (Tmax ≥ 30 °C) per year is the meteorological variable with high variability, for example, there were 79 such days in Bilje in 2003, but only 11 in 1984. 10-20 hot days per year at most stations can be expected, except in Portorož and Bilje, where as much as 20-30 hot days are usual. At most stations the maximum number of cold days (Tmin ≤ -10 °C) was recorded in1985 (about 30). On the other hand, years without a single cold day were also recorded in the monitored period. The annual average of ice-cold days (Tmax ≤ 0 °C) for the majority of the stations is about 20, but only 1 ice-cold day in 4 years can be expected in Portorož and 2 ice-cold days in 3 years in Bilje. In general, maximum temperatures and hot days showed positive trends, but trends of minimum temperatures and cold days were negative. Key words: extreme temperatures, hot days, ice-cold days, fruit-growing, Slovenia 1. UVOD V Sloveniji uspešno gojimo sadne vrste zmernega podnebnega pasu (pečkarje, koščičarje, lupinarje, jagodičje), na območju Slovenske Istre pa tudi oljko, smokvo in kaki, ki spadajo med mediteranske sadne vrste. Mediteranske sadne vrste so bolj tolerantne za visoke temperature in občutljivejše za nizke temperature kot sadne rastline zmernega pasu. Sadne vrste zmernega podnebnega pasu so razvile prilagoditev na hladno obdobje leta. Celo več, za normalno rast in rodnost nujno potrebujejo obdobje z nizkimi temperaturami – dormanco (Tromp, 2005). Občutljivost za nizke temperature je odvisna od sadne vrste, sorte, podlage, stopnje dormance, temperaturnih nihanj, prehranskega statusa rastline in tehnoloških ukrepov (Ketchie, 1985). Med sadnimi vrstami in njihovimi sortami so velike razlike v toleranci za nizke temperature v dormanci (mirovanju). Nekatere lahko brez poškodb prenesejo temperature, nižje od -30 °C. V dormanci so sadne rastline odporne proti nizkim temperaturam, izpostavljenost ekstremno nizkim temperaturam pa, še posebej v daljšem obdobju, povzroča poškodbe tkiv, posameznih delov ali celo propad rastlin. Poškodbe zaradi ekstremno nizkih temperatur so odvisne od termina nastopa le-teh in razvojne faze sadne rastline (Ashworth in Wisniewski, 1991). Odpornost sadnih vrst zmernega podnebnega pasu proti nizkim temperaturam je največja v endodormanci, v ekodormanci pa se odpornost hitro zmanjšuje. Endodormanca je prvi del dormance, ko nizke temperature (najučinkovitejše so 4 do 6 °C) zmanjšujejo koncentracijo inhibitorjev rasti v brstih. Končana je, ko inhibitorji rasti niso več prisotni. Takrat nastopi ekodormanca, obdobje, v katerem je rast omejena le še z neugodnimi okoljskimi razmerami (Tromp, 2005). V rastni dobi povzročajo poškodbe cvetov, plodov in ostalih rastlinskih delov že temperature pod 0 °C. Velika nihanja temperatur v dormanci niso zaželena, saj povzročajo pokanje skorje vej in debel. V sončnih zimskih dneh, ko so temperature pod lediščem, se lahko osončena stran debla in debelejših vej segreje tudi za 20 do 30 °C bolj kot senčna stran. To povzroča tajanje segretih delov drevesa. Ob ponovnem znižanju temperature pride do zamrzovanja, kar poškoduje celice kambija in skorje (Webster, 2005). Nihanja temperatur konec ekodormance pogosto privedejo tudi do pozebe brstov in cvetov (Rodrigo, 2000). Ekstremno visoke temperature zgodaj spomladi pospešijo nastop fenofaz cvetenja, nizke temperature, ki sledijo, pa povzročijo poškodbe brstov in cvetov. Sadne rastline slabo prenašajo ekstremno visoke temperature. Daljša izpostavljenost povzroča vročinski stres, sončne ožige, manjšo fotosintezo, manjšo velikost plodov in slabšo obarvanost plodov (Ghulam, 2008). Odziv sadnih rastlin na visoke temperature je odvisen od tega, v katerem delu dneva nastopijo. Visoke temperature v svetlem delu dneva zmanjšujejo fotosintezo (produkcija asimilatov), v temnem delu dneva pa zelo povečajo dihanje (porabo asimilatov), ki lahko celo preseže produkcijo asimilatov (Webster, 2005). Posledica so manjši in manj obarvani

Pogostost pojavljanja ekstremnih temperatur in njihov pomen za sadjarstvo v Sloveniji 135

plodovi. Izmenjevanje visokih dnevnih z nizkimi nočnimi temperaturami je pri jablani v zadnjih fazah razvoja plodov zaželeno, saj pozitivno vpliva na sintezo antocianov in s tem na boljšo obarvanost plodov (Iglesias in sod., 2000), pri češnji pa velika temperaturna nihanja med razvojem plodov niso zaželena. Ekstremno visoke temperature med cvetenjem negativno vplivajo na trajanje cvetenja in stopnjo oploditve, med razvojem plodov pa ekstremno visoke temperature skrajšujejo obdobje razvoja plodov, kar lahko zmanjša kakovost plodov. V naši raziskavi smo želeli proučiti pogostost pojavljanja ekstremnih temperatur na klimatsko različnih lokacijah po Sloveniji v tridesetletnem obdobju (1981-2011) ter analizirati njihove trende. 2. MATERIAL IN METODE Za obdobje 1981-2011 smo analizirali izbrane ekstremne temperature zraka za naslednje meteorološke postaje, za katere so podane nadmorska višina ter zemljepisna širina (z.š.) in dolžina (z.d.): Bilje (55 m; z.š. 45° 54'; z.d. 13° 38'); Bizeljsko (179 m; z.š. 46° 0'; z.d. 15° 41'); Celje (244 m; z.š. 46° 15'; z.d. 15° 15'); Ljubljana (299 m; z.š. 46° 04'; z.d. 14° 31'); Maribor (275 m; z.š. 46° 32'; z.d. 15° 39'); Murska Sobota (188 m; z.š. 46° 39'; z.d. 16° 11'); Novo mesto (220 m; z.š. 45° 48'; z.d. 15° 11'); Portorož (92 m; z.š. 45° 32'; z.d. 13° 34'); Slovenske Konjice (330 m; z.š. 46° 20'; z.d. 15° 25'); Starše (240 m; z.š. 46° 28'; z.d. 15° 46') in Veliki Dolenci (308 m; z.š. 46° 50'; z.d. 16° 17'). Obravnavali smo naslednje meteorološke spremenljivke: absolutne najnižje (Tmin) in najvišje (Tmax) temperature zraka, število mrzlih dni (dan je mrzel, ko je najnižja dnevna temperatura zraka enaka ali nižja od -10 °C), število ledenih dni (dan je leden, ko je najvišja dnevna temperatura enaka ali nižja od 0 °C), število vročih dni (dan je vroč, ko je najvišja dnevna temperatura zraka enaka ali višja od 30 °C) in število toplih noči (noč je topla, ko je najnižja nočna temperatura zraka enaka ali višja od 20 °C). Vsi meteorološki podatki so iz arhiva Agencije Republike Slovenije za okolje (ARSO) za obdobje 1981-2011 (ARSO, 2012). Statistične analize smo izvedli s programskim paketom Microsoft Office 2007, s programom Excel. Poleg osnovnih opisnih statistik smo naredili tudi analizo časovnih vrst za izbrane spremenljivke, ki smo jo prikazali z linearnim trendom. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA 3.1 ABSOLUTNO NAJVIŠJE TEMPERATURE ZRAKA V preglednici 1 so prikazane absolutno najvišje izmerjene temperature zraka za toplo polovico leta v obdobju 1981-2011. Na večini postaj so bili izmerjeni ekstremi v mesecu avgustu, julijske ekstremne temperature pa so tem zelo podobne. Med obravnavanimi postajami ima absolutni temperaturni rekord Bizeljsko s 39,4 °C, nad 39 °C pa so namerili tudi v Murski Soboti. Razen Portoroža, kjer je bila najvišja temperatura zabeležena avgusta 2007, ter postaj Murska Sobota ter Starše z rekordom v juliju 2007, je bilo povsod drugod najtoplejše ekstremno vroče poletje 2003 (slika 1). Temperature preko 30 °C se pri nas pojavljajo občasno že v mesecu maju, ekstremno visoke temperature med cvetenjem pa slabo vplivajo na trajanje cvetenja in stopnjo oploditve. V času zorenja plodov previsoke temperature lahko zmanjšajo kakovost plodov, še posebej, če vročina traja dlje časa in je povezana tudi s sušnimi razmerami (Johnson in sod., 2011; Lopez in sod., 2007). Visoke temperature se lahko pojavljajo še v jesenskem času, primer izjemno vročega septembra je leto 2011, ko so najvišje dnevne temperature zraka še vso prvo polovico septembra dosegale okrog 30 °C (ARSO, 2012). Analiza trenda najvišjih temperatur zraka je pokazala, da je trend na vseh obravnavanih postajah v obdobju 1981-2011 statistično značilno pozitiven (p<0,05), kar pomeni, da so maksimalne temperature v zadnjem obdobju višje glede na začetna leta obravnavanega obdobja.


3.2 ABSOLUTNO NAJNIŽJE TEMPERATURE ZRAKA Absolutno najnižje temperature zraka so bile na večini postaj izmerjene januarja, februarske najnižje temperature pa za njimi ne zaostajajo veliko (preglednica 2). V obdobju 1981-2011 je bila med obravnavanimi postajami najnižja izmerjena temperatura v Celju (-27,2 °C), hladneje od -20 °C pa je bilo tudi na vseh ostalih postajah z izjemo Portoroža (-10,3 °C) in Bilj (-15,6 °C). Izjemno mrzla sta bila meseca januar in februar 1985, ko so na večini postaj izmerili absolutno najnižje temperature. Ker so sadne rastline v zimskih mesecih še v obdobju endodormance, lahko brez poškodb prenesejo tako nizke temperature, če te ne trajajo predolgo oz. vmes ni prevelikih nihanj temperature. Bolj kritične so nizke temperature v marcu in aprilu, ko so rastline že v ekodormanci in izpostavljenost prenizkim temperaturam povzroča poškodbe delov rastline ali pa celo njen propad, če ohladitev sovpada z najobčutljivejšimi fenološkimi fazami. Iz preglednice 2 je razvidno, da se tudi v mesecu aprilu in maju, ko je sadno drevje že v fenofazi cvetenja, lahko pojavljajo še precej nizke temperature, ki v posameznih letih povzročijo pozebe z razsežnostmi naravne nesreče. Močnejše pozebe v zadnjih dveh desetletjih so bile v letih 1997, 1998, 2003 (Zorn in Komac, 2011; Žust, 2003) in 2012. K veliki škodi zaradi nizkih temperatur v prvi dekadi aprila letošnjega leta je še dodatno pripomoglo toplo vreme v marcu, ki je spodbudilo zgoden fenološki razvoj sadnih vrst. Analiza trenda je pokazala, da trendi minimalnih temperatur zraka na večini postaj niso statistično značilni, je pa zanimivo, da je predznak trenda na vseh postajah z izjemo Portoroža pozitiven, kar nakazuje, da lahko v prihodnje morda pričakujemo manj ekstremne minimalne temperature. 3.3 ŠTEVILO VROČIH DNI IN TOPLIH NOČI Število vročih dni v posameznem letu, ki so definirani kot dnevi z najvišjo temperaturo zraka, enako ali višjo od 30 °C, je meteorološka spremenljivka z veliko variabilnostjo. V posameznem letu je število vročih dni lahko zelo visoko, v Biljah je bilo npr. leta 2003 kar 79 takih dni, leta 1984 pa samo 11 (preglednica 3). Primer za medletno variabilnost števila vročih dni za Bizeljsko je prikazan na sliki 2. Na splošno lahko na večini postaj letno pričakujemo med 10 in 20 dni s temperaturami nad 30 °C, nekoliko več pa na postajah Portorož (25 dni), Bizeljsko (27 dni) in Bilje (33 dni). Število toplih dni povsod močno statistično značilno narašča, v omenjenem obdobju pa je bilo največ vročih dni brez izjeme v letu 2003. Največ vročih dni seveda lahko pričakujemo v poletnih mesecih, večino julija in avgusta, izjema pa niso niti majski ali septembrski vroči dnevi. Septembra 2011 so tako v Ljubljani zabeležili kar 9 vročih dni, kar je absolutni rekord za mesec september, ki je tudi sicer bil tega leta najtoplejši v zadnjih 100 letih (ARSO, 2012). Za Slovenijo so ugotovili, da se povprečne temperature zraka v zadnjih desetletjih višajo in že vplivajo na zgodnejši pojav fenofaz pri sadnih rastlinah (Črepinšek in sod., 2009; Črepinšek in sod., 2012). Ker visoke temperature v temnem delu dneva zelo povečajo dihanje oz. porabo asimilatov, ki lahko celo preseže njihovo produkcijo (Webster, 2005), smo v raziskavi analizirali tudi število toplih noči, ko najnižje nočne temperature ne padejo pod 20 °C. V preglednici 4 smo podali skupno število toplih noči v obravnavanem obdobju ter njihovo letno povprečje. Z izjemo Bilj in Portoroža lahko na obravnavanih lokacijah pričakujemo letno samo eno toplo noč, je pa na vseh postajah opazen pozitiven trend v številu toplih noči, na večini od njih je trend statistično značilen. 3.4 ŠTEVILO MRZLIH IN LEDENIH DNI Mrzli dnevi so definirani kot dnevi z najnižjo dnevno temperaturo, enako ali nižjo od -10 °C. Iz preglednice 5 je razvidno, da je bilo največ mrzlih dni (skupno okrog 30) na večini postaj leta 1985, ko sta bila mrzla tako mesec januar kot tudi februar, nekatera leta pa minejo brez enega


samega mrzlega dneva. V Murski Soboti je bilo tako leta 1985 kar 32 mrzlih dni, v letu 2007 pa nobenega. Povprečno število mrzlih dni v letu med postajami precej niha, na njihovo število pa poleg vremenskih razmer odločilno vpliva tudi mikrolokacija opazovalnega prostora. Dneve, ko se najvišja dnevna temperatura ne dvigne nad 0 °C, definiramo v klimatologiji kot ledene dneve. Takšnih dni je v letnem povprečju na večini postaj okrog 20 (preglednica 6), primer za postajo Bizeljsko je prikazan na sliki 2. V Portorožu lahko pričakujemo ledeni dan v povprečju samo vsaka štiri leta, v Biljah pa vsaka tri leta 2 takšna dneva. Trendi v številu ledenih in mrzlih dni niso statistično značilni (izjema Bilje, Celje in Ljubljana za mrzle dneve), predznak trenda pa je na vseh postajah enoten in sicer negativen, podobno kot pri absolutnih najnižjih temperaturah. Ker v Biljah in Portorožu v večini let ledenih dni nimamo, za ti dve postaji trenda nismo računali. Pri gojenju sadnih vrst zmernega podnebnega pasu imajo ekstremne temperature velik vpliv na količino in kakovost pridelka, zato je zelo pomembno, da pridelovalci redno spremljajo agrometeorološke informacije ter napovedi in opozorila o nevarnih vremenskih dogodkih. Pravočasne informacije sadjarjem tako omogočajo, da zmanjšajo tveganje za manj kakovosten pridelek ali celo popoln izpad pridelka. Pri tem se lahko poslužujejo pasivnih in aktivnih metod zaščite pred ekstremnimi temperaturami. Pasivne metode vključujejo načrtovanje pridelave na klimatsko ustreznih lokacijah ter izbor najprimernejših sadnih vrst in sort za določeno lokacijo. Aktivne metode pa so tiste, s katerimi preprečimo ali vsaj zmanjšamo negativne vplive ekstremnih temperatur, npr. oroševanje. Na koncu naj še enkrat poudarimo, da je v sodobnem kmetijstvu poleg ostalega nujna tudi učinkovita agrometeorološka služba, ki zahteva usklajeno sodelovanje strokovnjakov s področja meteorologije in agronomije. 4. VIRI ARSO. Agencije Republike Slovenije za okolje. 2012.

http://www.arso.gov.si (30. 6. 2012). Ashworth, E.N., Wisniewski, M.E. 1991. Response of fruit tree tissues to freezing temperatures.

HortScience, 26: 501-504. Črepinšek, Z., Solar, M., Štampar, F., Solar, A. 2009. Shifts in walnut (Juglans regia L.)

phenology due to increasing temperatures in Slovenia. The Journal of Horticultural Science & Biotechnology, 84(1): 59-64.

Črepinšek, Z., Štampar, F., Kajfež-Bogataj, L., Solar, A. 2012. The response of Corylus avellana L. phenology to rising temperature in north-eastern Slovenia. International Journal of Biometeorology, 56(4): 681-694.

Ghulam, R. 2008. Modeling heat stress effect during flowering and early fruit set on apple yield. Pakistan Journal of Meteorology, 4-8: 7-13.

Iglesias, I., Graell, J., Echeverria, G., Vendrell, M. 2000. Orchard cooling with overtree sprinkler irrigation to improve fruit colour of Delicious apples. HortScience, 35: 1207-1208.

Johnson, S., Newell, M.J., Reighard, G.L., Robinson, T.L., Taylor, K., Ward, D. 2011. Weather conditions affect fruit, harvest date and soluble solids content of 'Cresthaven' peaches. Acta Horticulturae, 903: 1063-1068.

Lopez, G.R. Johnson, R.S., DeJong, T.M. 2007. High spring temperatures decrease peach fruit size. California Agriculture, 61(1): 31-34.

Rodrigo, J. 2000. Spring frosts in decidious fruit trees – morphological damage and flower hardiness. Scientia Horticulturae, 85, 155-173.

Ketchie, D.O. 1985. Cold resistance of apple trees through the year and its relationship to the physiological stages. Acta Horticulturae, 168: 131-136.

Tromp, J. 2005. Dormancy. V: Fundamentals of temperate zone tree fruit production (Ured.: Tromp, J., Webster, A.D., Wertheim, S.J.), Backhuys publishers, Leiden, 65-73.


Webster, A.D. 2005. Sites and soils for temperate tree-fruit production: their selection and amelioration. V: Fundamentals of temperate zone tree fruit production (Ured.: Tromp, J., Webster, A.D., Wertheim, S.J.), Backhuys publishers, Leiden, 12-25.

Zorn, M., Komac, B. 2011. Škoda zaradi naravnih nesreč v Sloveniji in svetu med letoma 1995 in 2010. Acta Geographica Slovenica, 51(1): 7-41.

Žust, A. 2003. Spomladanska pozeba v Primorju 8. aprila 2003. Ujma, 17-18: 135-138. Preglednica 1: Absolutne najvišje temperature zraka (°C) za toplo polovico leta v obdobju 1981-2011 Table 1: Absolute maximum air temperatures for warm half of the year for the period 1981-2011 Obdobje 1981-2011

Tmax

APR

Tmax

MAJ Tmax

JUN Tmax

JUL Tmax

AVG Tmax

SEP Bilje 29,7 33,7 37,0 38,6 37,8 33,5 Bizeljsko 29,8 33,6 36,0 38,0 39,4 33,0 Celje 28,4 32,4 35,2 36,8 38,1 33,2 Ljubljana 27,8 32,4 35,6 37,1 37,3 33,2 Maribor 28,0 32,0 35,1 37,1 38,4 31,0 M.Sobota 27,9 32,9 35,4 39,1 38,4 31,4 N.mesto 28,5 32,6 34,8 36,6 38,4 32,4 Portorož 27,9 33,2 35,4 36,7 36,9 32,4 S.Konjice 28,0 32,5 35,0 37,0 38,6 32,2 Starše 29,0 32,9 35,4 38,5 37,9 31,2 V.Dolenci 26,5 32,0 34,4 37,1 37,4 30,5 Preglednica 2: Absolutno najnižje temperature zraka (°C) od januarja do maja 1981-2011 Table 2: Absolute minimum air temperatures from January to May for the period 1981-2011 Obdobje 1981-2011

Tmin

JAN Tmin

FEB

Tmin

MAR Tmin

APR Tmin

MAJ Bilje -15,6 -13,0 -11,5 -5,3 0,4 Bizeljsko -26,5 -23,0 -15,2 -5,4 0,2 Celje -27,2 -27,0 -20,8 -6,5 -1,9 Ljubljana -20,3 -18,0 -14,1 -3,2 0,2 Maribor -25,8 -25,2 -19,9 -9,4 -1,5 M.Sobota -26,9 -26,4 -20,5 -5,8 -2,0 N.mesto -23,5 -22,5 -17,2 -5,8 -1,2 Portorož -9,5 -10,3 -10,5 -4,2 3,3 S.Konjice -22,1 -21,2 -16,0 -5,5 -0,5 Starše -26,5 -26,6 -19,9 -7,7 -1,1 V.Dolenci -20,5 -17,4 -14,8 -4,5 1,6 Preglednica 3: Število vročih dni (Tmax ≥ 30 °C) na leto v obdobju 1981-2011, v oklepaju je podano ekstremno leto Table 3: Number of hot days per year (Tmax ≥ 30 °C) for the period 1981-2011, in parentheses the extreme hot year is reported Max Min Povprečje Trend Bilje 79 (2003) 11 (1984) 33 +** Bizeljsko 74 (2003) 7 (1984) 27 +*** Celje 56 (2003) 4 (1982) 18 +*** Ljubljana 54 (2003) 3 (1997) 19 +*** Maribor 50 (2003) 1 (1991,1997) 14 +*** M.Sobota 55 (2003) 1 (1997) 18 +*** N.mesto 58 (2003) 2 (1997) 17 +*** Portorož 70 (2003) 0 (1982) 25 +*** S.Konjice 54 (2003) 2 (1997) 17 +*** Starše 54 (2003) 3 (1982, 1997) 18 +*** V.Dolenci 40 (2003) 0 (1982) 10 +** stopnja značilnosti: **p<0,05; p<0,001***


Preglednica 4: Število toplih noči (nočna Tmin ≥ 20 °C) v obdobju 1981-2011 Table 4: Number of warm nights (night Tmin ≥ 20 °C) for the period 1981-2011 Skupno število v

obdobju 1981-2011 Letno povprečje

Trend

Bilje 96 3,1 + n Bizeljsko 33 1,1 + *** Celje 13 0,4 + * Ljubljana 43 1,4 + ** Maribor 22 0,7 + n M.Sobota 23 0,7 + *** N.mesto 18 0,6 + ** Portorož 181 (1987-2011) 7,2 + n S.Konjice 42 1,3 + ** Starše 37 1,2 + * V.Dolenci 39 1,3 + n stopnja značilnosti: *p<0,01; **p<0,05; p<0,001***; n - neznačilno Preglednica 5: Število mrzlih dni na leto (Tmin ≤ -10 °C) v obdobju 1981-2011 Table 5: Number of cold days per year (Tmin ≤ -10 °C) for the period 1981-2011 Max Min Povprečje Trend Bilje 9 (1985) 0 (večino let) 1,4 -* Bizeljsko 29 (1985) 0 (več let) 14,7 -n Celje 31 (1991) 1 (2008) 12,5 -* Ljubljana 22 (1985) 0 (več let) 4,8 -* Maribor 29 (1985) 0 (2008) 11,6 -n M.Sobota 32 (1985) 0 (2007) 11,6 -n N.mesto 27 (1985) 0 (več let) 6,4 -n Portorož 3 (1991) 0 (večino let) S.Konjice 28 (1985) 0 (2007 in 2008) 7,1 -n Starše 31 (1985) 1 (2007 in 2008) 10,4 -n V.Dolenci 24 (1985) 0 (več let) 5,8 -n stopnja značilnosti: *p<0,01; n-statistično neznačilen trend Preglednica 6: Število ledenih dni na leto (Tmax ≤ 0 °C) v obdobju 1981-2011 Table 6: Number of ice-cold days per year (Tmax ≤ 0 °C) for the period 1981-2011 Max Min Povprečje Trend Bilje 8 (1985) 0 (večina let) 2 dni/3 leta Bizeljsko 36 (1986) 7 (2008) 18 -n Celje 36 (1996) 6 (1988, 1989) 16 -n Ljubljana 37 (1996) 5 (1994) 17 -n Maribor 45 (1996) 7 (1988) 22 -n M.Sobota 46 (1996) 10 (1988, 2008) 23 -n N.mesto 46 (1996) 6 (1988) 19 -n Portorož 3 (1996) 0 (večina let) 1 dan/ 4 leta S.Konjice 38 (1996) 6 (1988,1989,2008) 16 -n Starše 42 (1996) 7 (1988) 18 -n V.Dolenci 51 (1996) 12 (2008) 26 -n n-statistično neznačilen trend


39,1 38,4 37,9

37,4 37,1 36,2

Tmax (°C)

39,4

39,1

38,6

38,6

38,5

38,4

38,4

38,1

37,4

37,3

36,9 7

7

6

6

5

5

4

3

35,5

36,0

Bilje

Porto

rož

Ljub

ljana

Cel

je

Bizeljsko

Slove

nske

Kon

jice

Nov

o m

esto

Mar

ibor

Starš

e

Mur

ska

Sobot

a

Veliki D

olen

ci

Porto

rož

Ljub

ljana

Bizeljs

ko

Slove

nske

Kon

jice

Novo

mes

to

Mar

ibor

Mur

ska

Sobot

a

Veliki

Dolen

ci

Absolutna najvišja temperatura zraka na 2m (°C) v obdobju 1981-2011

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40te

mp

era

tura

zra

ka

(°C

)

Tmax 39,4 39,1 38,6 38,6 38,5 38,4 38,4 38,1 37,4 37,3 36,9

Bizeljsko M.Sobota Bilje S.Konjice Starše Maribor N.mesto Celje V.Dolenci Ljubljana Portorož

2007julij

2007

avgust

2003

julij

2006

avgust

2003

avgust

2003

avgust

2003

avgust

2003

avgust

2003

avgust

2003

julij

2007

avgust

2003

Slika 1: Absolutno najvišje temperature zraka v obdobju 1981-2011 Figure 1: Absolute maximum air temperatures for the period 1981-2011

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

2009

2011

šte

vil

o v

ročih

dn

i

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

2009

2011

šte

vil

o l

ed

en

ih d

ni

Slika 2: Število vročih (levo) in ledenih (desno) dni (stolpci) na leto, 5-letno drseče povprečje (krivulja) in povprečje (ravna črta) v obdobju 1981-2011 na Bizeljskem Figure 2: Number of hot (left) and ice-cold (right) days (columns) per year, 5-year moving average (curve) and average (line) for the period 1981-2011 in Bizeljsko


UPORABA STANDARDIZIRANEGA PADAVINSKEGA INDEKSA (SPI) V SADJARSTVU

Barbara MEDVED - CVIKL1, Andrej CEGLAR1, Zalika ČREPINŠEK1, Lučka KAJFEŽ –

BOGATAJ1

POVZETEK Suša je izredno kompleksen naravni pojav. Je normalna in ponavljajoča se značilnost v različnih podnebnih tipih, pri njenih lastnostih in vplivih je zaznati precejšnjo regionalno variabilnost. Intenzivnost in trajanje suše ponavadi opišemo z različnimi sušnimi indeksi, ki integrirajo ogromne količine podatkov o količini padavin, snežni odeji, izhlapevanju, vodnem režimu v tleh, itd. Najpogosteje uporabljen indeks te vrste je standardiziran padavinski indeks (SPI). SPI predstavlja mero, kaj določena količina padavin skozi izbrano časovno obdobje pomeni glede na normalno oziroma pričakovano količino padavin za to obdobje. Za vhodni podatek potrebuje le padavine, uporaben je pri analizi intenzivnosti ter trajanja suše na različnih časovnih skalah (meteorološka, kmetijska in hidrološka suša). Ko govorimo o suši v sadjarstvu, samo podatki o količini padavin ne odražajo najbolje sušnih razmer, služijo pa kot strokovna rešitev na območjih, kjer ni drugih meritev. Pri uporabi SPI v sadjarstvu je osrednjega pomena prostorska natančnost indeksa, kar je mogoče doseči le s čim boljšo prostorsko interpolacijo padavinskih podatkov, na podalgi katerih je izračunan SPI indeks. V študiji predstavljamo metodologijo za izračuna SPI na prostorski ločljivosti 1 km z uporabo prostorske interpolacije padavinskih podatkov, pridobljenih iz nacionalne meteorološke opazovalne mreže. V prispevku je predstavljena prostorska analiza pojavnosi suše z uporabo SPI na 1, 3, 6, in 12-mesečnih obdobjih ter Mann-Kendellovega neparametričnega testa. Trendi SPI kažejo na vse večjo pojavnost suš v zadnjih desetletjih, pri čemer je moč zaznati naraščajoč trend pojavljanja suš v spomladanskih in poletnih mesecih. Ključne besede: SPI, suša, trendi, sadjarstvo, Slovenija

USE OF STANDARDIZED PRECIPITATION INDEKS (SPI) IN FRUIT PRODUCTION

ABSTRACT

A drought is extraordinarily complex natural phenomenon. It is normal and repetitive feature in all climatic types. Its characteristics and impacts are in strong correlation with geographic location. Intensity and length of a drought are usually described by different drought indexes, which are integrating enormous amounts of data on precipitations, snow covers, evapotranspiration and availability of water in a soil. The most used drought indicator is standardized precipitation index (SPI). SPI presents the measurement for understanding of certain amount of precipitations through chosen time period in comparison with normally and expected amount of precipitations for this period. For calculation of SPI are as entry data needed only precipitation data. It is useful for the analysis of intensity and length of a drought on different time scales (meteorological, agricultural and hydrologic drought). When we speak about the drought in fruit production, only data on amount of precipitations does not reflect best 1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, e-mail: [email protected]

142 Barbara MEDVED – CVIKL in sod. drought circumstances, they are earning as professional solution on areas where other measurements aren't available. For use of SPI in fruit production is the central issue spatial accuracy of index. Good spatial accuracy is possible to achieve only with interpolation of quality precipitation data, on base of which SPI index is calculated. Study introduce methodology for calculations of SPI index on spatial resolution of 1 km with use of spatial interpolation of precipitation data, gained from national meteorological observation network. It is introduced spatial analysis of drought occurrence with use of SPI on 1, 3, 6 and 12-months scales and Mann-Kendell non-parametric test. Trends of SPI are showing more frequent occurrence of droughts in last decades, with increasing trend of drought occurrence within spring and summer months. Keywords: SPI, drought, trend, fruit production, Slovenia 1. UVOD Po podatkih Statističnega urada Republike Slovenije imamo v Sloveniji 3900 ha intenzivnih sadovnjakov in 5290 ha ekstenzivnih sadovnjakov (Statistični urad, 2012). S pridelavo sadja v intenzivnih sadovanjkih se ukvarja 1818 pridelovalcev. Najbolj je razširjena pridelava jabolk. Bruto površina intenzivnih nasadov jablan znaša 2874 hektarjev. Sedanja tržna sadjarska pridelava je v večini primerov zasnovana tako, da z vremenom ne bo večjih težav. Realna slika pa kaže povsem drugo sliko, saj pridelek sadja zaradi vremenskih razmer močno niha. V tem prispevku smo se osredotočili na prostorsko analizo odstopanja količine padavin od dolgoletnega povprečja in potencialnih vplivov pomanjkanja padavin na pridelavo jabolk, hrušk in breskev v Sloveniji. Za sadjarsko pridelavo v Sloveniji je značilna geografsko razpršena pridelava sadja, ki je predvsem pogojena z ugodnimi legami na prisojnih legah hribovitih in gričevnatih območjih z večjimi koncentracijami v Goriških brdih, Brkinih, Slovenskih Goricah, Dravinjskih goricah, na Kozjanskem, južnih pobočjih Posavskega hribovja in Goričkem. Voda kot topilo in medij je zelo pomembna za večino fizioloških procesov v rastlinah. Kot medij prenaša organske molekule, anorganske ione in atmosferske pline, vzdržuje turgor, pomembna je za hidratacijo in nevtralizacijo koloidnih molekul, stabilizira strukturo encimov in omogoča njihovo delovanje, je substrat za fotosintezo, hidrolitske procese in druge kemijske reakcije v rastlinah. Zelo je pomembna tudi pri hlajenju rastlin (Štampar, 2006). Ob dolgotrajnem pomanjkanju vode pride vedno do motenj v fizioloških procesih, kar pomembno vpliva na kakovost pridelka v intenzivnih sadovnjakih. Suša velja za enega izmed bolj kompleksnih klimatoloških pojavov, saj se njene posledice akumulirajo počasi skozi daljše časovno obdobje. V splošnem poznamo štiri vrste suš: meteorološka, kmetijska, hidrološka ter socialno-ekonomska suša. Meteorološka suša je odvisna izključno od stopnje suhosti (manj padavin od povprečja) ter trajanja obdobja brez padavin. Ponavadi je definirana s stopnjo primankljaja padavin (v primerjavi z neko normalno oz. povprečno vrednostjo) in trajanjem sušnega obdobja. Nekatere definicije identificirajo sušo glede na število dni, ko je količina padavin manjša od vnaprej določenega povprečja. Definicije kmetijske suše se nanašajo na situacije, ko je v tleh premalo vlage, da bi ta zadostila potrebam rastlin v rastnem obdobju. Poleg padavin je v tem primeru potrebno upoštevati še zaloge vode v tleh ter razliko med dejansko in potencialno evapotranspiracijo. Količina vode, ki jo rastlina potrebuje, je odvisna od vremenskih razmer (temperatur, relativna vlažnost), biološke sestave ter razvojne faze rastline ter od sestave tal, na katerih se ta rastlina nahaja. Pogosto meteorološko, kmetijsko in hidrološko sušo prikazujemo z uporabo indeksov, ki absorbirajo veliko količino podatkov. Na področju opisovanje pojavnosti meteorološke suše se

Uporaba standardiziranega padavinskega indeksa (SPI) v sadjarstvu 143 najpogosteje uporablja standardizirani padavinski indeks (SPI). SPI nam predstavlja, kaj določena količina padavin skozi neko časovno obdobje pomeni glede na normalno oz. pričakovano količino padavin za to obdobje. Edini vhodni podatek za izračun indeksa predstavljajo padavinski podatki. Glavni prednosti tega indeksa sta njegova standardizirana narava in možnost izračuna na različnih časovnih skalah. To nam omogoča, da so frekvence sušnih dogodkov na katerikoli lokaciji ter na kakršnikoli časovni skali med seboj primerljive. SPI se uporablja za določanje sušnih obdobji v večini operativnih evropskih sušnih monitoringov (Slovenija, Hrvaška, Srbija, Madžarska, Španija, DMCSEE in EDO), prav tako ga je Svetovna meteorološka organizacija (WMO) na konvenciji v Linconu razglasila za referenčni sušni indeks v sistemih stalnega spremljanja suš po svetu (Hayes in sod., 2011). 2. MATERIAL IN METODE SPI nam omogoča določevanje pogostosti sušnih oz. mokrih dogodkov na določeni časovni skali za katerokoli lokacijo, ki ima arhiviran padavinski niz podatkov. Predstavlja strokovno rešitev, kjer drugih podatkov ni (Tate in Gustard, 2000). SPI je bil izpeljan z namenom, da bi lahko izmerili presežke oz. primankljaje padavin na različnih časovnih skalah. Različne časovne skale nam omogočajo določiti vpliv padavinskega primanjkljaja oz. presežka na razpoložljivost vodnih zalog pri različnih vodnih virih. Dodatna prednost tega sušnega indeksa je tudi v tem, da omogoča normalizacijo padavinskih odstopanj na lokaciji. Že Tannehil (1947) je ugotovil, da majhna količina dežja v najbolj sušnem obdobju na določeni lokaciji lahko pomeni padavinsko obilje za drugo lokacijo. SPI torej izpolnjuje oboje; normaliziran je glede na lokacijo postaje, ker razloži frekvenčno porazdelitev padavin, ravno tako pa tudi spremljajočo variabilnost na sami postaji. Normaliziran je tudi v času, ker ga lahko izračunamo v kakršnem koli številu časovnih skal. Ne glede na lokacijo ter časovno skalo izračuna, SPI predstavlja kumulativno verjetnost glede na izbrano kalibracijsko obdobje, na osnovi katerega določimo parametra gama porazdelitve. Vse podatke in metapodatke smo dobili iz arhivov Urada za meteorologijo Agencije Republike Slovenije za okolje (ARSO) (slika 1). Pred izračunom SPI-a je bila opravljena kontrola kakovosti podatkov ter testiranja homogenosti podatkovnih nizov. Prvi korak pri izračunu indeksa SPI je določitev gostote verjetnosti, s katero opišemo pretekli niz padavin. Gostota verjetnosti ali tudi funkcija gostote verjetnosti opiše verjetnostno porazdelitev slučajne spremenljivke, ki pripada določeni populaciji. Padavinski podatki so lahko podani za katero koli časovno obdobje (1, 3, 6 ali 12 mesecev). Po določitvi gostote verjetnosti, smo izračunali porazdelitveno funkcijo (kumulativna verjetnost) za merjeno vsoto padavin. Porazdelitven funkcija se nato normalizira. Rezultat je vrednost indeksa SPI (Edwards, 1997). Normalno porazdelitev, kjer je pričakovana vrednost enaka nič, varianca pa ena, imenujemo standardizirana normalna porazdelitev (Turk, 2011). Že v 70-h letih 20. stoletja je bilo ugotovljeno, da se porazdelitev padavin v preteklem obdobju dobro ujema z zvezno verjetnostno porazdelitvijo gama. Zvezna verjetnostna porazdelitev gama slučajne spremenljivke X pripadajoče določeni populaciji je opredeljena s pomočjo njene frkvence ali gostote verjetnosti (Edwards, 1997):

�� = 1��

� kjer je: α > 0 αjeoblikovniparameter β > 0βparameterdefiniračasovnoskalo x > 0xpredstavljakoličinopadavin Γ�α� = ) y+�

,

-e�.dyΓ�α�jefunkcijagama.

144 Barbara MEDVED – CVIKL in sod. Funkcija Γ(α) je vključena v funkciji gostote verjetnosti. Najprej je potrebno poiskati ustrezne parametre 3in tako, da se gostota verjetnosti najbolje ujema s porazdelitvijo padavin. Parametra α in β sta ocenjena s pomočjo metode največjega verjetja uvrščene med točkovne ocene. Oceno parametrov določimo z uporabo verjetnostne funkcije pri diskretnih slučajnih spremenljivkah in gostoto verjetnosti pri zveznih slučajnih spremenljivkah. Ocene parametrov določimo tako, da bo verjetnost, da se je zgodil vzorec, ki ga imamo na voljo, največja. Pri zveznih slučajnih spremeljivkah je verjetnost, da se zgodi točno določen vzorec, enaka nič. Zato funkcijo verjetja zapišemo v odvisnosti od gostote verjetnosti in predvidevamo, da določimo take ocene, da bo gostota verjetnosti pri danih vrednosti vzorca največja (Turk, 2011). Ocene parametra gostote verjetnosti gama porazdelitve 3 in sta izračunana za vsako meteorološko postajo posebej in za vsako posamezno časovno obdobje, ki nas zanima ter za vsak mesec v letu. Z izračunanimi parametri določimo kumulativno verjetnost za opazovan padavinski dogodek s količino padavin X za določeno časovno skalo ter mesec v letu. Kumulativno verjetnost izračunamo kot:

4�� = ) ��

-5� = 1

Γ�3�) �� 6⁄ 5��

-

Ker gama porazdelitev ni definirana pri x=0 (v izbranem mesecu ni bilo padavin), kumulativno verjetnost zapišemo kot: H(x) = 8 + �1 − ;�4�� kjer je q verjetnost, da ni padavin. Kumulativno verjetnost je potrebno pretvoriti v standardizirano normalno naključno spremenljivko Z s povprečjem 0 ter varianco 1, kar je nato vrednost indeksa SPI. Pojmovno tako SPI predstavlja število standardiziranih odklonov padavinskega dogodka pod oziroma nad povprečjem, kjer je SPI enak 0 (Panofsky in Brier, 1963; Ceglar in Kajfež – Bogataj, 2008). Na sliki 1 je prikazana, uporaba metode s transformacijo vsote padavin za mesece januar, februar in marec v porazdelitve vrednosti SPI3 za mesec marec za meteorološko postajo v Ljubljani. Pozitivna vrednost indeksa SPI pomeni, da je padla večja količina padavin kot jih predstavlja srednja vrednost in obratno, negativna vrednost pomeni, da je padla manjša količina padavin. Jakost odklona glede na vrednost indeksa, ki je enak nič, predstavlja verjetnost pojava posamezne stopnje suše. Iz funkcije normalne porazdelitve izhaja, da se bodo vrednosti v približno 68 % časa pojavljale znotraj intervala ene standarne deviacije, znotraj dveh v 95 % časa in znotraj treh v 99 % časa (Šebenik, 2012). Povedano drugače, SPI vrednost, manjša od -1, se zgodi 16x v 100-ih letih, vrednost manjša od -2 se zgodi dva- do tri-krat v 100-ih letih in SPI, manjša od -3 se zgodi približno enkrat v 200-ih letih (Hayes in sod., 1999). V tabeli 1 je navedena razvrstitev suše in prilegujoče verjetnosti pojava stopenj suše, ki izhajajo iz frekvence normalne verjetnostne porazdelitve. Za določeno lokacijo in posamezne mesece je verjetnost pojava zmerne suše 9,2 % in verjetnost pojava ekstremne suše 2,3 % (Lloyd-Hughes, 2002). Vrednost indeksa SPI je teoretično neomejena, v praksi pa se izredno redko pojavljajo vrednosti večje od +3,00 ali manjše od -3,00 (Giddings in sod., 2005).

Uporaba standardiziranega padavinskega indeksa (SPI) v sadjarstvu 145 Vrednosti SPI indeksa so bile izračunane neodvisno za vsako izmed postaj po zgoraj opisanem postopku, nato je bila uporabljena metoda prostorske interpolacije, s pomočjo katere so bile izdelane karte SPI z velikostjo rasterske celice 1 km x 1 km. Za prostorsko interpolacijo SPI smo uporabili metodo splošnega kriginga z upoštevanjem nadmorske višine (Cressie, 1993), ki je implementirana v geostatističnem programskem paketu GSTAT. Za analaizo spreminjanja sušnosti v Sloveniji smo uporabili statistična orodja, osredotočili pa smo se na uporabo statističnih orodij za analizo trendov. S statistikami trendov smo ugotavljali razlike v pojavnosti suše v opazovanem časovnem obdobju 1974 - 2010. Za namen prikaza smo uporabljali neparametričen koeficient (Man – Kendall Tau), ker je manj občutljiv na anomalije v podatkovnih nizih kot parametrični testi (Lanzante, 1996). 3. REZULTATI IN RAZPRAVA

Analiza razpoložljivih podatkov o intenzivnih sadovnjakih v Sloveniji je pokazala veliko razpršenost pridelave sadja v Sloveniji. V analizi smo se osredotočili le na pridelavo najbolj razširjenega sadja v Sloveniji. Po podatkih Statističnega urada RS so to jabolka, hruške, breskve in marelice. Analiza GERK-ov je pokazala močne zgostitve pridelave breskev na primorskem okolišu, ter zgostitev pridelave jabolk v panonskem okolišu, medtem ko je pridelava hrušk razpršena praktično po vsej Sloveniji (slika 3). Za statistične regije, kjer so bile zaznane zgostitve pridelave sadja smo izračunali povprečne vrednosti SPI 3. Trimesečni SPI za npr. mesec september primerja padavinsko vsoto za mesece julij, avgust ter september v posameznih letih z isto trimesečno vsoto za vsa leta v kalibracijski periodi. Za sadne rastline problem predstavlja pojav dolgotrajne suše (Štampar, 2006), ki v rastlinah sproži vodni stres posledice katerega je padec turgorja v listih do tolikšne mere, da se začno v prvi fazi samo zvijati listi, nato pa rastlina začne veneti. Primanjkljaj vode spremeni presnovo rastline, razporejanje asimilatov in mobilnost hranil. Analiza časovnih vrst za posamezne regije je pokazala visoko frkvenco pojavljanja zmernih suš v spomladanskem in poletnem času. Suša v spomladanskem času (april, maj) vpliva na razvoj korenin, saj se v suši ne razraščajo v globini 0-35 cm, kjer je glavna količina hranil, ampak rastejo globlje, zato je rastlina slabše preskrbljena z minerali. Suša v pomladanskih mesecih (april, maj) povzroči, da je vegetacija zgodnejša kot bi bila, če bi bila tla normalno vlažna. Goriška regija V Goriški regiji prevladuje pridelava breskev, kjer so za pridelavo tega sadeža najbolj primerne podnebne in talne razmere. Analiza časovne vrste SPI3 je zaznala pojav zmerne suše (SPI3 = -1) v obravnavanem obdobju spomladi (april 1981 (-1,441), maj 1985 (-0,974), april 1992 (-2,567), maj 1992 (-2,99), april (-1,806) in maj 1996 (-1,116), april (-2,224) in maj (-3,252) 2002, maj 2006 (-1,215) in april 2009 (-1,042). Zmerne suše so v tej regiji bile zaznane tudi v poletnih mesecih predvsem v juniju in juliju, kjer je opazen trend naraščanja le teh v zadnjih 20-tih letih (1992 - 2010). Obalno –kraška regija Za obalno-kraško regijo je značilna pridelava breskev v Slovenski Istri ter pridelava jabolk v Brkinih. Medtem ko so nasadi breskev v 50 % opremljeni z namakalnimi sistemi (MKGP, 2009) so nasadi jabolk bolj izpostavljeni pomanjkanju padavin, saj gre v večini primerov za nasade v Brkinih, ki niso opremljeni z namakalnimi sistemi. Analiza časovne vrste za to regijo izkazuje negativne vrednosti v poletnih in spomladanskih mesecih. Pomankanje vode se pri jablani kaže v povešanju listja in povešanju ter rahlem upogibanju neolesenelih vrhov vodenih poganjkov. V tej regiji se jabolka obirajo v časovnem okvirju od 20. do 30. septembra (Kmetijsko gozdarski

146 Barbara MEDVED – CVIKL in sod. zavod Nova Gorica, 2011), kar pomeni, da je pojav suše v poletnih mesecih še posebaj kritičen. Medtem ko so bile vrednosti SPI3 v povprečju do leta 1992 v poletnih mesecih manjše od -1 le v juliju 1987 (-1,235), avgustu 1982 (-1,244) in juniju 1991 (-1,017), pa se trend pojavljanja suhih poletnih mesecev po tem letu povečuje, prav tako se povečuje dolžina sušnih obdobij (junij 1992 (-1,380), julij (-1,380), avgust 1993 (-1,095), august 1998 (-1.043), junij–julij 2002, junij–september 2003, junij-avgust 2006. Jugo-vzhodna Slovenija V jugovzhodni Sloveniji je prav tako moč zaznati po letu 1992 večjo frekvenco pojavljanja sušnih obdobij poleti in podaljšanje le-teh. Ekstremno suhi so bili maj 92 (SPI3=-2,988), julij (SPI3=-3,234) in avgust 2003 (-2,902) in junij 2006 (SPI3 = -2,186). Spodnje-posavska regija V spodnje-posavski regiji je pridelava sadja skoncentrirana na območju Krškega in Brežic, kjer je opazen trend podaljšanja sušnih obdobij iz poletnih (junij-avgust) mesecev v spomladanske mesece (april-maj). Savinjska regija V Savinjski regiji je center pridelave severno in južno obrobje Savinjske doline, na območju Celja in Žalca ter v porečju Voglajne s pritoki v okolici Šmarja pri Jelšah s centri v Mirosanu in Ponikvi. Za zadovljive pridelke jabolk je v rastni dobi je potrebno od 400 do 600 mm padavin, pri čemer je potrebno poudariti, da je za koreninski sistem jabolk značilna nizka gostota korenin v globjih profilih tal (Merwin in Ray, 1997), kar pomeni, da dolgotrajne suše bolj prizadenejo oskrbo jablan z vodo. Daljša sušna obdobja v tej regiji smo zaznali od aprila 1980 do avgusta 1980, od maja 1989 do avgusta 1989, od aprila in maja 1992, od aprila in maja 1996, od julija do avgusta 2000, od aprila do septembra 2003. Podravska regija V Podravski regiji so bila zaznana daljša sušna obdobja maj-jul 1978, april–avgust 1980, junij-julij I987, april–september 1989, maj-september 1990, april–maj 1996, junij-avgust 1999, julij-avgust 2000, julij-avgust 2001, april-maj 2002 ter april-september 2003. Za Podravsko regijo je značilen padavinsko skromen april, kar pa ima pogosto negativne vplive na sadjarstvo, saj drevje v tem obdobju hitro raste. Rast jabolk poteka linearno skozi celo sezono, najbolj očitna posledica pomankanja vode pa je v velikosti sadežev (Ebel in sod., 1993), o čemer so v sušnih obdobjih poročali tudi lokalni mediji. V zmerno suhih letih bi jablane, ki so najpomembnejša sadna vrsta v tej regiji, potrebovale v rastni dobi od 120 do 200 mm dodatne vode (razpon je pogojen s prisotnostjo različnih tal). Pomurska regija V Pomurski regiji so bila zaznana daljša sušna obdobja junij-september 1978, junij-september 1979, april–september 1980, maj-julij I987, april–september 1989, maj-september 1990, april–maj 1996, junij-avgust 1999, julij-avgust 2000, julij-avgust 2001, april-maj 2002 ter april-september 2003. Poleg manjše količine padavin v sušnih obdobjih je pomembno omeniti, da je v poletnih mesecih v celotni Pomurski regiji v obravnavanem obdobju zaznana negativna vodna bilanca, kar pomeni, da izhlapi več vode kot jo pade na to območje. Negativna vodna bilanca je zaznana v celotni rastni dobi (ARSO, 2012).

Uporaba standardiziranega padavinskega indeksa (SPI) v sadjarstvu 147 Povprečne vrednosti standardiziranega padavinskega indeksa smo izračunali za časovno obdobje 1974–2010 na mesečni (SPI1), trimesečni (SPI3), šestmesečni (SPI6) in letni časovni skali (SPI12) za celotno Slovenijo. Analiza časovnih vrst izkazuje večjo frekvenco pojavljanja sušnih obdobij z večjo intenzivnostjo po letu 1992 za SPI6 in SPI12, tudi SPI1 IN SPI3 zaznavata bolj ekstremna sušna obdobja po letu 1992. Ekstremne suše je tako mogoče zaslediti 1992, 1993, 1994, 2000, 2001 in 2003 (Kajfež-Bogataj in Bergant, 2005) ter 2006. Analiza dolgoletnih meteoroloških meritev kaže številne spremembe v časovnem poteku posameznih podnebnih značilnosti. Najbolj opazne spremembe beležimo po letu 1990 (Črepinšek in Kajfež Bogataj, 2003). Spremembe v količini padavin večinoma niso velike, vendar so že statistično značilne. Trendi po sezonah nakazujejo, da se je spremenil padavinski režim, poleti se je količina padavin nekoliko zmanjšala, jesenski višek padavin pa se je na vseh postajah, razen v Ratečah, narastel. Pozimi in pomladi se je količina padavin zmanjševala ali je ostala enaka. Letna količina padavin se je zmanjšala tam, kjer jesenski porast ni bil velik in je upad v ostalih sezonah prevladal. Kot že rečeno je uporaba SPI primerna predvsem zaradi normalizirane in standardizirane narave tega sušnega indikatorja. Slika 6, levo, prikazuje površino površja Slovenije, prizadete zaradi suše na 3-mesečni časovni skali SPI3, kjer so bile za grafični prikaz uporabljene mejne vrednosti SPI = -2 (ekstremna suša), SPI = -1,5 (huda suša) in SPI = -1 (zmerna suša). Kot je razvidno iz slike, se povečuje površina območij v Sloveniji, ki so prizadeta zaradi zmernih suš (SPI = -1). Podobna analiza je bila izdelana tudi za sušni indeks SPI12 (slika 6, desno), kjer je opazen pozitiven trend, ne samo za zmerne suše, ampak tudi za hude in ekstremne suše. Rezultat je pričakovan, saj je mogoče opaziti negativen trend v količini padavin poleti (Kajfež-Bogataj in sod., 2010), kar vpliva na kumulativno količino padavin za vsak mesec, uporabljeno v izračunu 12 mesečnega SPI-a. Izračunane vrednosti SPI na različnih časovnih ravneh so bile uporabljene za izračun trendov pojavljanja suš v Sloveniji. Za vsak mesec je bila izračunana Mann-Kendllova statistika. Analiza je pokazala negativen trend na daljših časovnih skalah za hribovita območja Slovenije v osrednji in južni Sloveniji, kjer so statistični testi tudi statistično značilni. Opazili smo tudi, da se »sušenje« bolj izrazito pojavlja v poletnih mesecih kot v zimskih (slika 7). Analiza Mann – Kendallovega Tau testa za SPI1 je pokazala, da se v obravnavanem časovnem obdobju na mesečni ravni statistično značilno zmanjšuje (negativni trend) količina padavin marca, maja in junija. Bolj zaskrbljujajoče so vrednosti za SPI3, kjer je negativni trend opazen vse od marca do avgusta, z izrazitimi negativnimi odstopanji od junija do avgusta. Poudarjeno negativen trend je moč opaziti tudi za SPI6 za obdobje od junija do avgusta, medtem ko vrednosti Mann – Kendallovega testa za SPI12 izkazujejo negativen trend za vse opazovane mesece. Rezultati so nam pokazali, da lahko z gotovostjo trdimo, da se v opazovanem obdobju zmanjšuje količina padavin v poletnih mesecih na vseh časovnih skalah SPI v južni in osrednji Sloveniji. Glavni cilj slovenskega sadjarstva je pridelava 150.000 ton tržnega sadja vrhunske kakovosti. S 120.000 tonami naj bi prevladovala jablana. Cilj je dosegljiv v naslednjih letih. Za doseganje le tega pa potrebujemo 1000 ha novih sadovnjakov, 500 ha jih je potrebno zasaditi na novo, medtem ko drugih 500 ha predstavlja obnova obstoječih (Štampar in sod., 2005). Za doseganja tega cilja bo potrebno dosledno upoštevati klimatske in talne razmere, saj posledice suše v sadjarstvu pogosto vplivajo na kakovost in obstojnost pridelanega sadja. Kot je mogoče sklepati iz analize časovnih vrst SPI3, SPI6 in SPI12 ter statistične analize pojavnosti zmernih, hudih in ekstremnih suš v Sloveniji, se povečuje površina območij, prizadetih zaradi le teh, hkrati pa se povečuje frekvenca pojavljanj suš ter njihovo trajanje. Za doseganje ciljev slovenskega sadjarstva je glede na opisane trende nujno, da se pri načrtovanju sajenja novih sadovnjakov upošteva tudi sušnost izbranih lokacij, saj bo mogoče le na ta način doseči kakovostno in

148 Barbara MEDVED – CVIKL in sod. stabilno pridelavo sadja v Sloveniji. Na tem mestu želimo poudariti, da je zaradi velike odvisnosti sadjarstva od meteorloških razmer potrebno aktivno sodelovanje meteorologije in agronomijo v doseganju skupnega cilja trajnostnega slovenskega sadjarstva in ekonomsko stabilnih sadjarskih kmetij. 4. VIRI ARSO. 2012. Agencija Republike Slovenije za okolje.

http://meteo.arso.gov.si/met/sl/agromet/period/etp/ (26. 7. 2012) Ceglar, A., Kajfež-Bogataj, L. 2008. Obravnava meteorološke suše z različnimi indikatorji. Acta

agriculturae Slovenica, 91: 407–425. Cressie, N.A.C. 1993. Statistics for spatial data. Wiley series in probability and mathematical

statistics. Applied probability and statistics section. 211–275. Črepinšek, Z.,Kajfež-Bogataj, L. 2003. Spring phenological trends in Slovenia. Ann, Ser. hist.

nat., 13 (1): 57-64. Ebel, R.C., Probesting, E.L.,Patterson, M.E. 1993. Regulated deficit irrigation may alter apple

maturity, quality and storage life. HortScience, 28: 141-143. Edwards, D.C. 1997. Characteristics of 20th century drought in the United States at multiple

time scales. Master of Science degree in Atmospheric Science. Fort Collins, Colorado State University, Department of Atmospheric Science: 155 str.

Giddings, L., Soto, M., Rutherford, B.M., Maarouf, A. 2005. Standardized precipitation index zones for Mexico. Atmosfera, 18: 33–56.

Hayes, M., Svoboda, M., Wall, N. and Widhalm, M. 2011. The Lincoln declaration on drought indices: Universal Meteorological Drought Index Recommended. Bulletin of the American Meteorological Society, 92: 485-488.

Hayes, M.J., Svoboda, M.D., Wilhite, D.A., Vanyarkho, O.V. 1999. Monitoring the 1996 drought using the standardized precipitation index. Bulletin of the American Meteorological Society, 80: 429–438.

Kajfež-Bogataj, L., Bergant, K. 2005. Podnebne spremembe v Sloveniji in suša = Climate change and drought in Slovenia. Ujma, 19: 37-41.

Kajfež-Bogataj, L., Pogačar T., Ceglar A., Črepinšek Z. 2010. Spremembe agro-klimatskih spremenljivk v Sloveniji v zadnjih desetletjih. Zbornik biotehniške fakultete Univerze v ljubljani, 95: 97-109.

Kmetijsko gozdarski zavod Nova Gorica. 2011. Obiranje jabolk 2011. http://www.kmetijskizavod-ng.si/nasveti/sadno-drevje/jabolka-obiranje-2011 (15. 7. 2012)

Lanzante, J.R. 1996. Resistant, robust and non-parametric techniques for the analysis of climate data: theory and examples including applications to historical radiosonde station data. International Journal of Climatology, 16:1197–1226.

Lloyd-Hughes, B. 2002. The long-range predictability of European drought. Thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy of the University of London. London, University College London, Department of Space and Climate Physics, Mullard Space Science Laboratory: str. 203.

Merwin, I.A., Ray, J.A. 1997. Spatial and temporal factors in weed interference with newly planted apple trees. HortScience, 32: 633-637.

Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano. (MKGP). 2009. Analiza stanja in razvojnih možnosti po posameznih proizvodnih usmeritvah in politikah. Delovno gradivo. http://www.arhiv.mkgp.gov.si/fileadmin/mkgp.gov.si/pageuploads/Aktualno/Porocila_delovnih_skupin1608-1.VERZIJA_brez_DS_TK_220909.pdf (26. 7. 2012))

Panofsky, H.A., Brier, G.W. 1963. Some applications of statistics to meteorology. Pennsylvania, University Park, The Pennsylvania State University: 224 str.

Uporaba standardiziranega padavinskega indeksa (SPI) v sadjarstvu 149 Statistični urad. 2012. Skupna in kmetijska zemljišča kmetijskih gospodarstev.

http://pxweb.stat.si/pxweb/Dialog/varval.asp?ma=1516501S&ti=&path=../Database/Okolje/15_kmetijstvo_ribistvo/03_kmetijska_gospod/01_15165_zemljisca/&lang=2 (26. 7. 2012)

Šebenik, U. 2012. Analiza suše s pomočjo Standardiziranega padavinskega indeksa. Dipl. nal. – UNI. Ljubljana, UL FGG, Odd. za okoljsko gradbeništvo: 123 str.

Štampar F., Lešnik M., Veberič R., Solar A., Koron D., Usenik V., Hudina M., Osterc G. 2005. Sadjarstvo. Ljubljana. Kmečki glas: 415 str.

Štampar, F. 2006. Namakanje v sadjarstvu. http://www.mko.gov.si/fileadmin/mko.gov.si/pageuploads/publikacije/Namakanje/9-Namakanje_v_sadjarstvu.pdf (26. 7. 2012)

Tannehil, I. R., 1947. Drought, its causes and effects. Princeton University Press. 264 str. Tate, E.L., Gustard, A. 2000. Drought Definition: A Hydrological Perspective. V: Vogt, J.V.

(ur.), Somma, R. (ur.). Drought and Drought Mitigation in Europe. Dordrecht [etc.], Kluwer academic publishers: str. 23–48.

Turk, G. 2011. Verjetnostni račun in statistika. http://km.fgg.uni-lj.si/PREDMETI/ovrs/OVRSLit.htm (23. 1. 2012)

Tabela 1: Klasifikacija suše ter pripadajoča verjetnost za pojav sušnega dogodka pri SPI (Lloyd-Hughes, 2002; Ceglar in Kajfež-Bogataj, 2008) Tabel 1: Classification of drought with probability for drought occurence for SPI

SPI Klasifikacija Verjetnost (%) 2,00 ali več Ekstremno mokro 2,3 1,50 do 1,99 Zelo mokro 4,4 1,00 do 1,49 Zmerno mokro 9,2 0,00 do -0,99 normalno 34,1 0,00 do -0,99 normalno 34,1 -1,00 do -1,49 Zmerna suša 9,2 -1,50 do -1,99 Huda suša 4,4 -2 in manj Ekstremna suša 2,3

Slika 1: Pretvorba vsote padavin za trimesečno obdobje (januar, februar, marec) v vrednost SPI3 indeksa za Ljubljano Figure 1:Transformation of three months precipitation amount (january, february, march) into SPI3 for Ljubljana

150 Barbara MEDVED – CVIKL in sod.

Slika 2: Lokacije meteoroloških postaj v Sloveniji, ki so bile izbrane za izračun SPI Figure 2: Locations of meteorological stations in Slovenia, that were chosen for the calculation of SPI

Slika 3: Lokacije intenzivnih nasadov jablan, hrušk in breskev v Sloveniji po statističnih regijah. Figure 3: Location of intensive orchards ofapples, pears and peaches in Slovenia (in the background are statistical regions).

Uporaba standardiziranega padavinskega indeksa (SPI) v sadjarstvu 151

Slika 4: Časovni nizi SPI3 za statistične regije z zgostitvami pridelave jablane, hruške in breskev. Figure 4: Time series for SPI3 on level of statistical regions with intensive production of apples, pears and peaches.

Slika 5: Povprečne vrednosti SPI1, SPI3, SPI6 IN SPI12 za obdoje 1974 – 2010. Figure 5: Average 1-, 3-, 6- and 12-month SPI for Slovenia from Slovenian datasets for 1974 – 2010 time period.


Slika 6: Površina Slovenije, prizadeta zaradi zmernih, hudih in ekstremnih suš za sušni indeks SPI3 (levo) in SPI12 (desno) za časovno obodje 1974 – 2010. Figure 6: The evolution of the surface area affected by droughts on time scales of 3- and 12- months for 1974 – 2010 time periode.

Uporaba standardiziranega padavinskega indeksa (SPI) v sadjarstvu 153 Slika 7: Mann – Kendallove statistike za mesečni, trimesečni, šestmesečni in 12-mesečni SPI. Figure 7: Mann – Kendall statistics for the 1-, 3-, 6- and 12-months SPI from three different datasets for January and July.

Slika 8: Okvir z ročaji za Mann-Kandellov Tau test za SPI1, SPI3, SPI6 IN SPI12 za opazovano obdobje 1974 – 2010 (prekinjene črte označujejo mejne vrednosti za statistično značilnost testa). Figure 8: Box plot of Tau coefficient for SPI1, SPI3, SPI6 and SPI12 values for 1974 – 2010 time frame. Dashed lines indicate the threshold for statistical significance.



OCENA SAMOOSKRBE IN PORABE SADJA V SLOVENIJI

Marjeta PINTAR1, Barbara ZAGORC2

POVZETEK Samooskrbo in porabo sadja v Sloveniji smo ocenjevali na podlagi bilanc pridelave in porabe sadja. Izdelana je bila bilanca sadja, ki vključuje vse sadje (sveže in predelano) ter zajema vse sadne vrste z bilancami posameznih sadnih vrst. Izdelana je bila tudi bilanca svežega sadja, ki vključuje le sadje v sveži obliki. Zaradi pomena jabolk v slovenskem sadjarstvu prikazujemo tudi bilanco jabolk (sveža in predelana) ter bilanco svežih jabolk. Rezultata izdelanih bilanc sta kazalca stopnja samooskrbe (v kolikšni meri domača pridelava pokriva domačo porabo) ter poraba za prehrano na prebivalca (količina sadja, ki je na voljo posameznemu prebivalcu v določenem obdobju). Po letu 2005 smo v Sloveniji porabili med 290 in 350 tisoč ton sadja letno, od tega je bila dobra tretjina jabolk. Domača pridelava sadja je zadostila med 38 in 53% domačih potreb po sadju. Pridelava jabolk v intenzivnih in ekstenzivnih nasadih je pokrila med 85 in 108% domačih potreb po jabolkih (svežih in predelanih), stopnja samooskrbe s svežimi jabolki pa je znašala med 105 in 130%. V Sloveniji je v povprečju okoli 85% porabe sadja namenjenega prehrani. Prebivalec Slovenije je v letih med 2005 in 2011 v povprečju pojedel med 125 in 150 kg sadja (polovico v sveži obliki), od tega je bilo med 40 in 45 kg jabolk (v povprečju okoli 25 kg svežih jabolk). Ključne besede: sadje, jabolka, stopnja samooskrbe, poraba za prehrano

THE ESTIMATION OF SELF-SUFFICIENCY AND FRUIT CONSUMPTION IN SLOVENIA

ABSTRACT

On the basis of supply balance sheet for fruit, the self-sufficiency and the consumption of fruit in Slovenia has been estimated. The supply balance sheet for fruit includes all fruit (fresh and processed) and all types of fruit species. It is made up of individual supply balance sheets for fruit species. The supply balance sheet for fresh fruit (includes only fresh fruit) has also been prepared. Due to importance of apples in Slovenian fruit production also the supply balance sheet for apples (fresh and processed) and the supply balance sheet for fresh apples are presented in this paper. The results of prepared supply balance sheets are the self-sufficiency rate (to what extent the domestic consumption is covered by domestic production) and the human consumption per capita (the quantity of fruit available to individual inhabitant in certain period). After 2005, Slovenia consumed between 290 and 350 thousand tons of fruit annually, of which more than a third were apples. Domestic production covered between 38 and 53% of domestic use for fruit. Apple production in intensive and extensive orchards covered between 85 and 108% of domestic use for apples, while the self-sufficiency rate for fresh apples was between 105

1 Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za ekonomiko kmetijstva, Hacquetova 17, 1000 Ljubljana, E-

mail: [email protected] 2 Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za ekonomiko kmetijstva, Hacquetova 17, 1000 Ljubljana, E-

mail: [email protected]

156 Marjeta PINTAR, Barbara ZAGORC

and 130%. In Slovenia, on average, about 85% of fruit is intended for human consumption. In the period 2005-2011 each inhabitant of Slovenia on average consumed between 125 and 150 kg of fruit (half in fresh form) of which 40 to 45 kg were apples (around 25 kg were consumed in fresh form). Key words: fruit, apples, self-sufficiency rate, human consumption 1. UVOD V zadnjih desetih letih je pridelavi sadja v Sloveniji namenjeno med 8,9 in 12,3 tisoč ha oziroma nekoliko manj kot 2% kmetijske zemlje v rabi. V strukturi površin sadovnjakov s 55% prevladujejo ekstenzivni nasadi. Sadje k skupni vrednosti kmetijske pridelave v zadnjih letih prispeva med 4 in 7%. Letna raven pridelka je močno odvisna od vremenskih razmer, temu vplivu pa se pridružuje še vpliv izmenične rodnosti v ekstenzivnih nasadih. V Sloveniji se je v zadnjih desetih letih pridelalo med 132 in 191 tisoč ton sadja letno, od tega je bilo tri četrtine jabolk. V povprečju se 65% sadja v Sloveniji pridela v intenzivnih nasadih (Zagorc in sod., 2012). Slovenija je neto uvoznica sadja. V strukturi zunanje trgovine s sadjem med 50 in 60% predstavljajo citrusi, banane in drugo južno sadje. Med kontinentalnimi vrstami sadja je na uvozni in izvozni strani najpomembnejša trgovina z jabolki, ki v strukturi zunanje trgovine v zadnjih petih letih predstavljajo med 15 in 20%. Jabolka so tudi eden izmed redkih kmetijskih pridelkov s pozitivno zunanje trgovinsko bilanco (Zagorc in sod., 2012). Podatki o pridelku sadja so skupaj s podatki o zunanji trgovini s sadjem osnova za t.i. bilanco sadja. Pod pojmom bilanca pridelave in porabe sadja razumemo sklop standardiziranih informacij o ponudbi in povpraševanju po sadju, ki se nanaša na državo kot celoto. Rezultata izdelane bilance sta kazalca stopnja samooskrbe (v kolikšni meri domača pridelava pokriva domačo porabo) ter poraba za prehrano na prebivalca (količina sadja, ki je na voljo posameznemu prebivalcu v določenem obdobju), ki nam omogočata primerjavo z drugimi kmetijskimi pridelki ter primerjavo z drugimi državami. O stopnji samooskrbe in porabi sadja oz. jabolk za prehrano v Sloveniji so v preteklosti že poročali nekateri viri (Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano, 1993; Žibrik, 1997; Alič, 2004; FAO, 2012; Gutman Kobal, 2012), vendar za enkrat še nimamo uradne bilance sadja oziroma posameznih sadnih vrst. Bilance proizvodnje in porabe pomembnejših kmetijskih proizvodov, ki jih za potrebe SURS izračunavamo na Kmetijskem inštitutu Slovenije, so narejene po enotni metodologiji Eurostata (Eurostat, 2001). Le ta ne predvideva bilance sadja, temveč le bilance nekaterih sadnih vrst ali skupin sadja (jabolka, hruške, sveže breskve, predelane breskve, namizno grozdje, pomaranče, citrusi, suho sadje, lupinasto sadje) (Eurostat, 2002; Eurostat, 2009). Ker je poznavanje porabe sadja za prehrano dejavnik, ki je nepogrešljiv za spremljanje strukture in razvoja trga sadja in s tem zagotavlja potrebne informacije za sprejemanje agrarno-političnih odločitev, tokratni poskus predstavlja temeljno podlago bodoči bilanci sadja kot tudi bilancam posameznih sadnih vrst. V tem članku predstavljamo oceno stopnje samooskrbe ter porabo za prehrano za sadje ter med sadnimi vrstami izpostavljamo jabolka, ki so pri nas najpomembnejša sadna vrsta.

Ocena samooskrbe in porabe sadja v Sloveniji 157

2. MATERIAL IN METODE Bilanca predstavlja sintezo velikega števila različnih statističnih in drugih podatkov s področja kmetijstva in živilske industrije. Bilanco sadja sestavljajo posamezne bilance sadnih vrst. Ker Eurostatova metodologija predvideva le bilance nekaterih sadnih vrst, smo izdelali še manjkajoče bilance sadnih vrst in jih povezali v skupno bilanco sadja. Pri izdelavi bilanc smo podatke o pridelku, proizvodnji industrijskih proizvodov in zunanji trgovini s sadjem povzeli po Statističnem uradu RS (SURS), številni podatki pa se nanašajo na ocene strokovnjakov. Tukaj je smiselno opozoriti tudi na pridelavo sadja na hišnih vrtovih, ki je v Sloveniji zelo razširjena, vendar v bilance ni vključena, saj podatkov o pridelavi sadja na hišnih vrtovih v Sloveniji ni. Bilance so izdelane za obdobje 2005-2011 in so izražene v ekvivalentih svežega sadja. Za prispevek je bila tako izdelana bilanca sadja, ki vključuje vse sadje (sveže in predelano) ter zajema vse sadne vrste. Ker je z vidika prehrane zelo pomembno poznati podatek o tem, koliko sadja zaužijemo v sveži obliki, v nadaljevanju predstavljamo tudi bilanco svežega sadja. Za razliko od prejšnje, ta bilanca vključuje le sveže sadje, saj je sadje, ki je namenjeno predelavi (pire, džem, suho sadje, sokovi), iz te bilance izključeno. Ker podobnih bilanc v ostalih evropskih državah ne izdelujejo, smo za potrebe primerjave izdelali tudi bilanco na način, kot jo izdelujejo v Avstriji. Bilanca sadja po avstrijski metodologiji vključuje sveže sadje ter vse predelane proizvode z izjemo sokov (predelava sadja v sokove je izključena). Zaradi pomena jabolk v našem kmetijstvu na enak način prikazujemo tudi bilanco jabolk (sveža in predelana jabolka), bilanco svežih jabolk (brez predelanih proizvodov) ter bilanco jabolk po avstrijski

metodologiji (sveža jabolka in predelani proizvodi brez sokov). 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Prve ocene na podlagi izdelanih bilanc sadja in bilanc svežega sadja, kažejo, da v Sloveniji po letu 2005 porabimo med 290 in 350 tisoč ton sadja letno, od tega je v povprečju okoli 85% namenjenega prehrani (slika 1). Preostali del porabe je po ocenah namenjen za industrijske namene (proizvodnja kisa in žganja) ter izgubam. Po ocenah je letna poraba jabolk med 100 in 120 tisoč ton in predstavlja dobro tretjino domače porabe sadja v Sloveniji. Od pomembnejših kontinentalnih vrst sadja v Sloveniji se poraba jabolk najbolj približa pridelavi. Za prehrano se porabi v povprečju okoli tri četrtine jabolk, kar je nekoliko manj kot pri ostalih sadnih vrstah, saj je delež jabolk namenjen predelavi v kis in žganje v primerjavi z ostalimi sadnimi vrstami večji. Prebivalec Slovenije je v letih med 2005 in 2011 v povprečju pojedel med 125 in 150 kg sadja v vseh oblikah (preračunano v ekvivalent svežega sadja), od tega je bilo med 40 in 45 kg jabolk (slika 2). Mednarodnih podatkov o porabi sadja je relativno malo oziroma so le ti med seboj pogosto neprimerljivi, ker so pri oceni porabe sadja uporabljene različne metodologije (Eurostat, 2002; Eurostat, 2009; Grüner bericht, 2011; FAO, 2012). Zato je zanimiva primerjava porabe svežega sadja vključno s predelanim sadjem (brez sokov) s sosednjo Avstrijo, kar nam omogočata izdelani bilanci za sadje in jabolka po avstrijski metodologiji. Po izračunih tako v Sloveniji pojemo v povprečju (2005-2010) toliko sadja kot prebivalci Avstrije (okoli 100 kg), pri čemer je poraba jabolk pri nas manjša za 15% (okoli 24 kg). V Sloveniji pridelava sadja po letu 2005 pokriva med 38 in 53% domače porabe. Višja stopnja samooskrbe je načeloma dosežena v letih z dobro letino jabolk v ekstenzivnih nasadih in


nasprotno, manjša stopnja samooskrbe je v letih z alternativno rodnostjo. V letih 2008 in 2009, ko je bila stopnja samooskrbe najmanjša, je bil značilen tudi najbolj neugoden saldo zunanje trgovine s sadjem. Pomembna informacija iz prehranskih bilanc je tudi, kolikšen del sadja, predvsem za prehrano, se porabi v obliki svežega sadja. V letih 2005 do 2011 smo v Sloveniji porabili med 220 in 240 tisoč ton svežega sadja letno oziroma med 85 in 110 tisoč ton svežih jabolk (slika 3 in 4). Za prehrano je bilo v omenjenem obdobju porabljenega v povprečju dobrih 150 tisoč ton svežega sadja, od tega okoli 50 tisoč ton svežih jabolk. Po prvih ocenah se je tako za prehrano v povprečju dobra polovica sadja in tudi jabolk porabila v sveži obliki. V Sloveniji je okoli dve tretjini domačih potreb po svežem sadju pokrito s pridelavo na kmetijskih gospodarstvih. Jabolka so eden izmed redkih kmetijskih pridelkov (Volk in sod., 2012a, Volk in sod., 2012b), kjer je stopnja samooskrbe tako pri skupni (v nekaterih letih) kot pri sveži porabi večja od 100. Stopnja samooskrbe z jabolki je bila v obdobju od leta 2005 dalje med 85 in 108%, s svežimi jabolki pa med 105 in 130%. 4. ZAKLJUČEK Prve ocene na podlagi izdelanih bilanc sadja in bilanc svežega sadja kažejo, da v Sloveniji domača poraba sadja presega domačo pridelavo. Po letu 2005 smo porabili med 290 in 350 tisoč ton sadja letno, od tega je bila dobra tretjina jabolk. V Sloveniji je bilo v letih od 2005 do 2011 pridelanega med 132 in 158 tisoč ton sadja, kar je zadostilo med 38 in 53% domačih potreb po sadju. V omenjenem obdobju so v ekstenzivnih in intenzivnih nasadih jablan pridelali med 96 in 119 tisoč ton jabolk. Omenjena pridelava je po ocenah bilanc po posameznih letih pokrila med 85 in 108% domačih potreb po jabolkih, medtem ko je stopnja samooskrbe s svežimi jabolki znašala med 105 in 130%. V Sloveniji je v povprečju okoli 85% porabe sadja namenjenega prehrani. Prebivalec Slovenije je v letih med 2005 in 2011 v povprečju pojedel med 125 in 150 kg sadja v vseh oblikah (preračunano v ekvivalent svežega sadja), od tega je bilo med 40 in 45 kg jabolk. Predvsem iz prehranskega vidika je pomemben tudi podatek o porabi svežega sadja. Po prvih ocenah v Sloveniji pojemo dobro polovico sadja v sveži obliki. 5. LITERATURA Alič, V. 2004. Spremembe izvoznih pogojev za slovenska jabolka na trgih bivših držav

Jugoslavije. V: Zbornik referatov 1. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo. Krško 2004, 551-556.

Eurostat, 2001. Handbook to compile supply balance sheets – General information, concepts, Doc.ASA/PE/635. September 2001, Eurostat, Luxembourg: 23 str.

Eurostat, 2002. Handbook for compiling supply balance sheets – Fruits, Doc.ASA/PE/641rev2. September 2002, Eurostat, Luxembourg: 18 str.

Eurostat, 2009. Handbook for compiling supply balance sheets – Fruits, Doc.ASA/PE/641rev3WPM. September 2009, Eurostat, Luxembourg: 21 str.

FAO. 2012. Food Supply, Crops primarly equivalent. http://faostat.fao.org/site/609/DesktopDefault.aspx?PageID=609#ancor (13.07.2012)

Grüner bericht. 2011. http://www.agraroekonomik.at/index.php?id=789 (13.07.2012)


Gutman Kobal, Z. 2012. Pridelava sadja v Sloveniji. http://www.spodezelja.si/index.php?option=com_content&view=article&id=1093:pridelava-sadja-v-sloveniji&catid=112:strokovnapriloga&Itemid=621 (13. 07. 2012)

Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano. 1993. Strategija razvoja slovenskega kmetijstva. Ljubljana: 85 str.

SURS, 2012. Statistični urad RS (različne baze podatkov). http://www.stat.si (12. 06. 2012)

Volk, T. (ur.) in sodelavci. 2012a. Poročilo o stanju kmetijstva, živilstva, gozdarstva in ribištva v letu 2011. Ljubljana, Ministrstvo za kmetijstvo in okolje, Kmetijski inštitut Slovenije http://www.kis.si/pls/kis/!kis.web?m=36&j=SI#nav (23. 07. 2012)

Volk, T. (ur.) in sodelavci. 2012b. Poročilo o stanju kmetijstva, živilstva, gozdarstva in ribištva v letu 2011 – Statistične priloge. Ljubljana, Ministrstvo za kmetijstvo in okolje, Kmetijski inštitut Slovenije http://www.kis.si/pls/kis/!kis.web?m=36&j=SI#nav (23. 07. 2012)

Zagorc, B., Volk, T., Pintar, M., Moljk, B. 2012. Poročilo o stanju kmetijstva, živilstva, gozdarstva in ribištva v letu 2011 - Pregled po kmetijskih trgih. Ljubljana, Ministrstvo za kmetijstvo in okolje, Kmetijski inštitut Slovenije http://www.kis.si/datoteke/file/kis/SLO/EKON/Porocilo2011/ZP-2011_trgi.doc (23. 07. 2012)

Žibrik, N. 1997. Sadjarstvo. V: Erjavec, E., Rednak, M., Volk, T. (ur.), Slovensko kmetijstvo in Evropska unija. Kmečki glas, Ljubljana, 290-298.

Tabela 1: Pridelek sadja v Sloveniji; 2007-2011 Table 1: Fruit production in Slovenia; 2007-2011 Pridelek sadja (000 t)

Vsi nasadi Od tega: intenzivni nasadi

2007 2008 2009 2010 2011 2007 2008 2009 2010 2011 Sadje skupaj 152,4 132,3 132,8 153,7 142,4 103,7 84,2 91,4 92,8 99,3 Od tega: Jabolka 114,5 102,9 95,7 117,6 105,4 87,0 71,6 72,6 77,3 81,3 Hruške 11,8 9,3 11,5 10,9 11,4 4,3 3,1 4,7 3,8 4,6 Breskve 9,3 6,8 10,0 8,0 8,6 8,1 5,8 8,9 6,9 7,6

Vir: SURS


Tabela 2: Zunanja trgovina s sadjem v Sloveniji; 2007-2011 Table 2: Foreign trade of fruit in Slovenia; 2007-2011 Zunanja trgovina (000 t)

Skupaj Od tega: sveže

2007 2008 2009 2010 2011 2007 2008 2009 2010 2011

Uvoz Sadje skupaj 254,5 324,9 318,4 276,7 271,5 140,6 175,8 186,0 168,7 173,4 Od tega: Jabolka 29,4 39,1 40,4 39,9 38,3 7,0 17,2 18,0 20,1 18,9 Hruške 6,8 6,7 6,8 6,5 6,3 5,7 5,0 5,1 5,5 5,6 Breskve 11,8 15,4 14,0 12,4 11,6 10,4 12,9 12,7 11,3 10,6 Izvoz Sadje skupaj 94,0 105,4 105,3 102,8 110,7 70,6 86,8 88,4 85,4 95,5 Od tega: Jabolka 37,5 28,9 25,0 35,3 41,0 34,0 27,4 23,9 33,9 39,5 Hruške 1,7 2,3 2,0 2,3 1,5 1,7 2,3 2,0 2,3 1,5 Breskve 1,4 2,7 2,0 1,7 1,5 1,2 2,4 2,0 1,7 1,5

Vir: SURS

0

50

100

150

200

250

300

350

400

200

5

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

Bilanca sadja (000 t)

Pridelano

Domačaporaba

Poraba zaprehrano

0

50

100

150

200

250

300

350

400

200

5

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

Bilanca jabolk (000 t)

Slika 1: Pridelava in poraba sadja ter jabolk v Sloveniji; 2005-2011 Figure 1: Fruit and apple production and consumption in Slovenia; 2005-2011

0

20

40

60

80

100

120

0

20

40

60

80

100

120

140

160

200

5

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

Sto

pn

ja s

am

oo

sk

rbe

(%

)

Po

rab

a n

a p

reb

iva

lca

(k

g)

Bilanca sadja

Poraba na prebivalca (kg)

0

20

40

60

80

100

120

0

20

40

60

80

100

120

140

160

200

5

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

Sto

pn

ja s

am

oo

sk

rbe

(%

)

Po

rab

a n

a p

reb

iva

lca

(k

g)

Bilanca jabolk

Stopnja samooskrbe (%)

Slika 2: Poraba sadja in jabolk na prebivalca ter stopnja samooskrbe s sadjem in jabolki v Sloveniji; 2005-2011 Figure 2: Human consumption of fruit and apples per capita and self-sufficiency rate of fruit and apples in Slovenia;

2005-2011


0

50

100

150

200

250

3002

005

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

Bilanca svežega sadja (000 t)

Pridelano

Domačaporaba

Poraba zaprehrano

0

50

100

150

200

250

300

200

5

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

Bilanca svežih jabolk (000 t)

Slika 3: Pridelava in poraba svežega sadja ter svežih jabolk v Sloveniji; 2005-2011 Figure 3: Fresh fruit and fresh apple production and consumption in Slovenia; 2005-2011 Prebivalec Slovenije je v letih 2005 do 2011 v povprečju pojedel med 70 in 80 kg svežega sadja letno, od tega je bilo v povprečju okoli 25 kg svežih jabolk.

0

20

40

60

80

100

120

140

0

20

40

60

80

100

200

5

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

Sto

pn

ja s

am

oo

sk

rbe

(%

)

Po

rab

a n

a p

reb

iva

lca

(k

g)

Bilanca svežega sadja

Poraba na prebivalca (kg)

0

20

40

60

80

100

120

140

0

20

40

60

80

100

200

5

200

6

200

7

200

8

200

9

201

0

201

1

Sto

pn

ja s

am

oo

sk

rbe

(%)

Po

rab

a n

a p

reb

iva

lca

(k

g)

Bilanca svežih jabolk

Stopnja samooskrbe (%)

Slika 4: Poraba svežega sadja in svežih jabolk na prebivalca ter stopnja samooskrbe s svežim sadjem in svežimi

jabolki v Sloveniji; 2005-2011 Figure 4: Human consumption of fresh fruit and fresh apples per capita and self-sufficiency rate of fresh fruits and

fresh apples in Slovenia; 2005-2011



ATTRACTION AND PROTECTION: PHENOLIC COMPOUNDS AS QUALITY FACTORS IN FRUITS CROPS

Heidi HALBWIRTH1

ABSTRACT Phenolic compounds are an important group of secondary metabolites fulfilling a broad range of physiological functions in virtually all higher plants. Fruit crops are rich in phenolic compounds, but concentrations and composition vary between species and varieties and are also influenced by various abiotic and biotic stresses. Phenolic compounds play a major role as quality factors in plant health, optical and sensory attributes of fruits and fruit products, and health beneficial effects for the consumer. This contribution discusses selected aspects of quality factors related to the presence of phenolic compounds and provides an overview of the distribution of polyphenol classes in fruit crops and their health-beneficial effects. Key words: fruit crops, optical quality, sensory quality, nutritional quality, pigments, taste, aroma, colour stability, flavonoids, anthocyanins

VIDEZ IN ZAŠČITA: FENOLI V SADJU KOT DEJAVNIKI KAKOVOSTI

POVZETEK Fenoli so pomembna skupina sekundarnih metabolitov višjih rastlin, ki sodelujejo v širokem razponu fizioloških procesov. Sadne rastline so bogate s fenolnimi snovmi. Koncentracija in sestava fenolov je odvisna od sadne vrste in sorte ter vpliva abiotskih in biotskih povzročiteljev stresa. Sodelujejo pri obrambnih mehanizmih rastlin pred patogeni, določajo videz in senzorične lastnosti plodov ter imajo zdravju koristne učinke za porabnike sadja. V prispevku je pripravljen pregled, kako fenolne snovi določajo kakovost sadja, pregled fenolnih snovi v plodovih sadnih rastlin in pregled zdravju koristnih učinkov fenolnih snovi. Ključne besede: sadne rastline, izgled plodov, senzorične lastnosti, hranilna vrednost, barvila, okus, arome, stabilnost barvil, flavonoidi, antociani 1. INTRODUCTION

The definition of ‘quality’ with respect to fruits and fruit production is not immutably carved in stone, but largely depends on the position of the viewer not only in the chain from farm to fork but also in times and the geographical location. Growers, processors, distributors and consumers have their specific focus of quality aspects and their own ranking of quality factors. For growers, the quality of the plant is of utmost importance, whereas for the others quality of the fruit itself is more relevant. Distributors estimate good shelf-life and optical quality, consumers nutritional

1 University of Technology, Institute for Chemical and Environmental Engineering and Technical

BioScience, Getreidemarkt 9, 1060 Wien, E-mail: hhalb @mail.zserv.tuwien.ac.at

164 Heidi HALBWIRTH

and enjoyment (taste, optical quality) factors and processors have their own specific expectations of fruit quality depending on the type of their products (Huyskens-Keil and Schreiner, 2003). Phenolic compounds are an important group of secondary metabolites fulfilling a broad range of physiological functions in virtually all higher plants. Basically, phenolic compounds subsume molecules with at least one hydroxyl group on an aromatic ring (Welch et al., 2008). Thus, structures range from simple phenolic molecules to highly polymerized compounds with molecular weights of more than 30,000 Dalton (Bravo, 1998). In fruits, phenolic acids and flavonoids are the most important phenol classes with hundreds of identified individual structures (Herrmann, 2001; Xu and Korban, 2002). These compounds contribute significantly to the quality of fruits and the products made thereof. Four areas can be distinguished where phenolic compounds play a major role as quality factors (1) plant health, (2) optical attributes of fruits and fruit products, (3) sensory attributes of fruits and fruit products, and (4) nutritional value and health beneficial effects for the consumer. This contribution will concentrate on the latter three aspects because the contribution of phenolic compounds to plant health is covered by Stich et al. (2012). 2. OPTICAL QUALITY OF FRUITS AND FRUIT PRODUCTS Fruit colour is an important attribute of external quality. Contrasting colours are one of the key factors in food selection and colours are still used to promote food choices (Heber, 2004). The development of trichromatic colour vision of humans and a few primate species was a major step in the evolution conferring an advantage by enabling primates to distinguish red fruits from the green background of forest leaves (Heber, 2004). Interestingly this was coincided with the loss of olfactory genes (Gilad et al., 2004). For plants, fruit colouration is an effective signal indicating ripeness to potential seed dispersers thereby preventing harvest by herbivores at an unfavourable time. When seeds mature, attraction of harvesting species is attained by the accumulation of the red colored anthocyanins in combination with aroma volatiles, increasing sugar concentrations and a progressive decrease in tissue firmness (Harborne, 1993). Fruits produce a range of colours from orange, yellow and green to a spectrum of red hues (rosy, pink, red, scarlet, black). Whereas the bright colours of vegetables are primarily caused by the presence of carotenoids, red hues in fruits are caused by the accumulation of anthocyanins (Table 1). Three closely related structures, differing only by the number of hydroxyl groups in the B-ring provide the main anthocyanin structures, which can be largely modified by hydroxylation, glucosylation, methylation, and acylation (Figure 1). The number of hydroxyl groups, although only a minor structural difference, slightly changes the spectral absorbance of the pigments, basically resulting either in scarlet (pelargonidin, one hydroxyl group), red (cyanidin, two hydroxyl groups) or violet to blue (delphinidin, 3-hydroxyl groups) colour. Black colour in contrast is a result of huge anthocyanin concentrations and can involve all three anthocyanidin types (Halbwirth, 2010). Table 1 provides an overview of the pigments and the resulting colours of important fruit crops. Colour stability is frequently a major problem in fruit processing because anthocyanins are labile compounds (Brouillard, 1982; Monagas and Bartolomé, 2009). Translation of colorimetric data into a consumer acceptance factor allows the prediction of colour quality of fruit products (Gössinger et al., 2009c). Various factors play a role in the colour stability of red fruits or red fruit products, e.g. pigment type and concentration, temperature, time of processing and storage, pH, light, copigments, metallic ions, oxygen, ascorbic acids, sugars, proteins, sulphur dioxide (Garcia-Viguera et al., 1998). Residual enzyme activities play an important role in fading and browning reactions of strawberry nectar. Their inactivation could not even be achieved by

Attraction and protection: Phenolic compounds as quality factors in fruits crops 165

extensive heat treatment (60 min at 90 °C) but experimental addition of enzyme inhibitors increased the shelf-life fivefold (Gössinger et al., 2009a; Gössinger et al., 2009b). The anthocyanins structures, however, belongs to the most important factors influencing colour stability. Acylated anthocyanins display great stability due to the intramolecular stabilization by the acyl moiety. However, these are primarily found in some vegetable species (red cabbage, red radish, purple carrot) and are frequently lacking in many fruit species such as grape, elderberry, black currant and chockeberry (Malien-Aubert et al., 2001). 3. SENSORY QUALITY OF FRUITS AND FRUIT PRODUCTS

Aroma and sensory attributes of fruits are a result of a complex spectrum of volatiles, aroma- and texture compounds. Typical aroma-active compounds belong to the class of alcohols, short-chain fatty acids, ethyl esters and acetates, aldehydes, ketones, terpenes and lactones providing the typical floral, fruity and honey aroma (Fang and Qian, 2006; Schwab et al., 2008). Several phenolic compounds however, may also contribute to the taste and aroma of fruit crops e.g. flavanols, flavanones, flavones, flavonols, chlorogenic acids and hydroxycinnamic acids. Flavanols, which provide astringency and bitterness, are widely formed in fruit species, particularly in early fruit stages. Although flavanols generally show sensory attributes, the structure has a high impact on the actual taste. Polymeric flavanols appear more astringent than bitter, whereas monomeric flavanols show a reverse effect (Robichaud and Noble, 1990). In addition, increased B-ring hydroxylation pattern of polymeric flavanols decreases coarseness (Vidal et al., 2003). Astringency depends on both concentration and degree of polymerisation. It is a result of the interaction and unspecific inactivation of polyphenols with salivary proteins resulting in drying and puckering sensations in the mouth. A high proline and hydroxyproline content of the target proteins favour the interaction with flavanols (Llaudy et al., 2004). In unripe fruits, the presence of astringent flavanols may contribute to herbivore deterrence along with green color, high acid concentration and tissue firmness (Harborne, 1993). The presence of astringent flavonoids in early developmental stages and red flavonoids in ripe fruits requires a tight regulation of the flavonoid biosynthesis during fruit ripening. Hydroxycinnamic acids are precursors for a number of flavour compounds particularly of the most widely used vanillin (Schwab et al., 2008). Compounds belonging to flavanones, flavones and flavonols provide bitter taste particularly in citrus fruits (Harborne, 1967). Most prominent are the flavanone naringin and the related neohesperidin which are found in large amounts in orange peels and in all parts of the grapefruit. The bitter flavones tangeretin, nobiletin and sinensetin are found in orange fruits and orange products and the flavonol quercetin provides bitterness to grapefruit and lemon juices (Drewnowski and Gomez-Carneros, 2000). Interestingly, the dihydrochalone derivatives of naringin and neohesperidin has an intense sweet taste and can be therefore used as nutritive sweetener (Shin et al., 1995). Food industry routinely removes bitter compounds from plant derived products through selective breeding and debittering processes, because consumers tend to reject food showing excessive bitterness as this may indicate the presence of toxic compounds, e.g. alkaloids. With respect to the health-beneficial effects for both plant and consumers, however, this is contraproductive (Drewnowski and Gomez-Carneros, 2000).

166 Heidi HALBWIRTH

4. NUTRITIONAL QUALITY OF FRUITS

4.1. NATURAL SOURCES OF PHENOLIC COMPOUNDS AND RELATED EFFECTS Phenolic compounds have been suggested to play a manifold role in disease prevention, such as reducing the risks of cancer, cardiovascular disease, diabetes, stroke, Alzheimer’s disease, cataracts and other functional declines associated with ageing (Liu, 2003). Many of the observed preventative effects are based on the radical scavenging and antioxidant properties of polyphenols and on their interaction with various enzymes. All coloured phytochemicals absorbing light in the visible spectrum have antioxidant properties (Heber, 2004). 4.1.1 Flavanones The only known source of flavanones is citrus fruits and juices with differing substitution patterns according to species (Macheix et al., 1990). In orange juice (C. sinensis) the predominant component is hesperidin (3’,5,7-trihydroxy-4’-methoxyflavanone, 13-54 mg/100 ml) whereas narirutin (3’,5,7-trihydroxy-flavanone,1-14 mg/100 ml) and eriocitrin (3’,4’,5,7-tetrahydroxyflavanone, 0.1-0.4 mg/100 ml) occur as minor components. Grapefruit juices (C. paradisi) contain mainly naringin (3’,5,7-trihydroxyflavanone glucoside, 15-33 mg/100 ml) and narirutin (5-18 mg/100 ml) (Herrmann, 2001). Flavanones, the main polyphenols of citrus fruits, are thought to contribute to the protective effects of these fruits against cardiovascular diseases and cancer (Gattuso et al., 2007; Gil-Izquierdo et al., 2001). 4.1.2 Flavones Orange juice contains apigenin-6,8-di-C-glucoside (4’,5,7-trihydroxy-flavone, 7–28 mg/100 ml) (Gattuso et al., 2007; Gil-Izquierdo et al., 2001) and traces of other flavones such as tangeretin (0.6 mg/l), nobiletin (2.8 mg/l) and sinensitin (0.1-2 mg/l) (Drewnowski and Gomez-Carneros, 2000). Flavone C-glycosides (vitexin, vitexin 2’’-O-rhamnoside) are the main pharmacologically active constitutents found in hawthorn, which is used for the treatment of mild cardiac and circulatory complaints (Rigelsky and Sweet, 2002). In addition, therapeutic applications with respect to neurological disease seem to be possible (Heber, 2004). 4.1.3 Flavonols Various quercetin-glycosides (3’,4’,3,5,7-pentahydroxy-flavonol) occur in apple (Malus

domestica, 0.02 – 5 mg/100 ml) and tomato (Lycopersicon esculentum, 1.3 mg/100 ml). Celery, carrots and cucumber contain about 0.2–0.4 mg/100 g FW quercetin-glycosides, bilberry contains 4.1 mg/100 g FW, longanberry 10 mg/100 g FW and grape 0.8–10 mg/100 g FW. Beside quercetin-glycosides, kaempferol-glycosides (4’,3,5,7-tetrahydroxyflavonol) are detectable in strawberry fruits (Fragaria ananassa) in equal amounts (about 4 mg/100 g FW). Mixtures of quercetin- and kaempferol-glycosides have also been identified in stone fruits (cherry, apricot, peach) and raspberry. Myricetin-glycosides (3’,4’,5’,3,5,7-hexahydroxy-flavonol) are found in fruits of blackcurrants, cranberry, rowanberry and blueberry at concentrations of 5.3, 6.9, 1.0, and 3.7 mg/100 g FW, respectively, in addition to quercetin-glycosides (3–10 mg/100 g FW). All three B-ring substitution patterns mentioned above for flavonols (mono-, di-, trihydroxy-) have been found in grape (Herrmann, 2001).


4.1.4 Anthocyanins Red fruits, mainly berries, are sources of anthocyanin-based food colorants. In red grape juice the total anthocyanin content ranges between 0.6-60 mg/100 ml. Fruits of blackberry contain between 8–33 mg/100 g FW, chokeberries (Aronia melanocarpa) about 56 mg/100 g FW and elderberries (Sambucus niger) up to 1265 mg/100 g FW (Roy et al. 2002; Puhl et al. 2008; Veberic et al. 2009). The substitution pattern of the anthocyanins generally resembles those patterns found for flavonols. Thus, strawberry fruits accumulate more pelargonidin-glycosides (up to 70 mg/100 g FW) than cyanidin-glycosides (about 4 mg/100 g FW) (Halbwirth et al., 2006). Pomegranate and blackcurrants are efficient sources of delphinidin-glycosides with blackcurrants containing both delphinidin and cyanidin (each about 20 mg/100 g FW) and pomegranate (Gil et al., 2000) also containing pelargonidin (15 mg/100 g FW of delphinidin and cyanidin; about 1 mg/100 g FW pelargonidin) (Gil et al., 2000). In plums (Prunus domestica) also peonidin-glycosides account for up to 45 % of the total anthocyanins (Usenik et al., 2009). Red grapes accumulate both malvidin- and peonidin-glycosides with 20-76 % of the total anthocyanidins and minor amounts of derivatives of delphinidin, cyanidin, and petunidin. Some apple varieties with red fruit flesh yield red-colourred juices containing about 0.4 mg/100 ml idaein (cyanidin-3-O-galactoside) (Stich, Halbwirth, Gössinger; unpublished) 4.1.5 Dihydrochalcones The occurrence of dihydrochalcones (phloretin derivatives) is primarily restricted to apple. A total of 0.5 to 3.8 mg/100 ml has been found in commercial apple juices (Gosch et al., 2010; Spanos et al., 1990; Wilson, 1981). A few other plant species were also found to be able to accumulate phloridzin. These are Camellia japonica, Fragaria x ananassa, Hemerocallis x hybrida, Kalmia latifolia, Lithocarpus litseifolius, Lithocarpus polystachyus, Pieris japonica, Rosa canina, and Vaccinium macrocarpon (Veitch and Grayer, 2006). However, species other than M. x domestica accumulate only low amounts of phloridzin. Pear (Pyrus communis), which is closely related to M. x domestica, is not able to accumulate phloretin derivatives. In the more than 170 years since its discovery, phloridzin and its derivatives have been widely used in human medicine and for physiological studies on biological membranes. Most of the investigations relate to diabetes, obesity, stress hyperglycemia, antioxidative activity, membrane permeability and longevity-extending agents in foods, beverages, food additives, pharmaceuticals and cosmetics (Gosch et al., 2010). In particular, the effect of phloridzin on glucose uptake and diabetes has been intensively investigated and was reviewed recently (Ehrenkranz, 2006). 4.1.6 Flavanols Epicatechin and catechin occur in apple juices at concentrations of 0.01-23 mg/100 ml and 0.01-7 mg/100 ml, respectively. Strawberries contain mostly catechin (3-4 mg/100 g FW) and epicatechin (about 1 mg/100 g FW). Some genotypes also accumulate gallocatechin (0.8 mg/100 g FW). Gallocatechin was also identified in redcurrants and both gallocatechin and epigallocatechin were found in grape. Apple juices can contain rather high amounts of astringent oligomeric and polymeric derivatives of catechins depending on the genotype. Cider apples are particularly rich in polymers (condensed tannins). Dimeric and trimeric procyanidins range from 1.5-50 mg/100 ml in laboratory prepared fresh juices and from trace amounts to 4.5 mg/100 ml in commercial juices. Proanthocyanidins also occur in very many other fruits, e.g. cranberry, blueberry, red and black currents, grape, strawberry, raspberry, blackberry, quince, cherry. Cranberry juice has been investigated for its medicinal properties (prevention of urinary infections) in some detail (Herrmann, 2001; Turner et al., 2005).

168 Heidi HALBWIRTH

5. REFERENCES

Bravo, L. 1998. Polyphenols: chemistry, dietary sources, metabolism, and nutritional significance. Nutrition reviews, 56: 317-333.

Brouillard, R. 1982. Chemical structure of anthocyanins. In: Anthocyanins as food colors. (Markakis, P. (Ed.)), Academic Press, New York.

Drewnowski, A., Gomez-Carneros, C. 2000. Bitter taste and phytonutrients. The american journal of clinical nutrition, 72: 1424–1435.

Ehrenkranz, J.R.L. 2006. Compositions containing botanical extracts rich in phloridzin and methods for using such compositions in blood glucose modification and to affect aging. WO Patent WO/2006/078,848.

Fang, Y., Qian, M.C. 2006. Quantification of selected aroma-active compounds in Pinot noir wines from different grape maturities. Journal of agricultural and food chemistry, 54: 8567-8573.

Garcia-Viguera, C., Zafrilla, P., Arteos, F., Romero, F., Abellan, P., Tomas-Barberan FA. 1998. Colour and Anthocyanin Stability of Red Raspberry. J. Sci. Food Agric., 78: 565-573.

Gattuso, G., Barreca, D., Gargiulli, C., Leuzzi, U., Caristi, C. 2007. Flavonoid composition of citrus juices. Molecules, 12: 1641-1673.

Gil-Izquierdo, A., Gil, M.I., Ferreres, F., Tomás-Barberán, F.A. 2001. In vitro availability of flavonoids and other phenolics in orange juice. Journal of agricultural and food chemistry, 49: 1035-1041.

Gil, M.I., Tomás-Barberán, F.A., Hess-Pierce, B., Holcroft, D.M., Kader, A.A. 2000. Antioxidant activity of pomegranate juice and its relationship with phenolic composition and processing. Journal of agricultural and food chemistry, 48: 4581-4589.

Gilad, Y., Wiebe, V., Przeworski, M., Lancet, D., Pääbo, S. 2004. Loss of olfactory receptor genes coincides with the acquisition of full trichromatic vision in primates. PLoS Biology, 2, 1: 120-125.

Gosch, C., Halbwirth, H., Stich K. 2010. Phloridzin: biosynthesis, distribution and physiological relevance in plants. Phytochemistry, 71: 838-843.

Gössinger, M., Ullram, T., Hermes, M., Wendelin, S., Berghold, S., Halbwirth, H., Stich, K., Berghofer, E. 2009a. Effects of pre-freezing, puree content and pasteurisation regime on colour stability of strawberry nectar made from puree. Journal of the Science of Food and Agriculture, 89: 144-149.

Gössinger, M., Moritz, S., Hermes, M., Wendelin, S., Scherbichler, H., Halbwirth, H., Stich, K., Berghofer, E. 2009b. Effects of processing parameters on colour stability of strawberry nectar from purree. Journal of Food Engineering, 90: 171-178.

Gössinger, M., Mayer, F., Radocha, N., Höfler, M., Boner, A., Groll, E., Nosko, E., Bauer, R., Berghofer, E. 2009c. Consumer's color acceptance of strawberry nectars from purree. Journal of Sensory Studies, 24: 78-92.

Halbwirth, H. 2010. The creation and physiological relevance of divergent hydroxylation patterns in the flavonoid pathway. International journal of molecular sciences, 11: 595-621.

Halbwirth, H., Puhl, I., Haas, U., Jezik, K., Treutter, D., Stich, K. 2006. Two-phase flavonoid formation in developing strawberry (Fragaria × ananassa) fruit. Journal of agricultural and food chemistry, 54: 1479-1485.

Harborne, J.B. 1967. Comparative biochemistry of flavonoids. London, Academic Press. Harborne, J.B. 1993. Introduction to ecological biochemistry. London, Academic Press. Heber, D. 2004. Vegetables, fruits and phytoestrogens in the prevention of diseases. Journal of

postgraduate medicine, 50: 145. Herrmann, K. 2001. Inhaltsstoffe von Obst und Gemüse. Stuttgart, Ulmer-Verlag.


Huyskens-Keil, S., Schreiner, M. 2003. Die Entwicklung des Qualitätsbegriffs bei Obst und Gemüse. Ernährungs-Umschau, 50: 257-261.

Liu, R.H. 2003. Health benefits of fruit and vegetables are from additive and synergistic combinations of phytochemicals. The american journal of clinical nutrition, 78: 517S-520S.

Llaudy, M.C., Canals, R., Canals, J.M., Rozés, N., Arola, L., Zamora, F. 2004. New method for evaluating astringency in red wine. Journal of agricultural and food chemistry, 52: 742-746.

Macheix, J.J., Fleuriet, A., Billot, J. 1990. Fruit phenolic. Boca Raton, CRC Press. Malien-Aubert, C., Dangles, O., Amiot, M.J. 2001. Color Stability of Commercial Anthocyanin-

Based Extracts in Relation to the Phenolic Composition. Protective Effects by Intra and Intermolecular Copigmentation. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49: 170-176.

Monagas, M., Bartolomé, B. 2009. Anthocyanins and anthocyanin-derived compounds. In: Moreno-Arribos, M.V., Polo, M.C. (eds) Wine Chemistry and Biochemistry, 1st edition, Springer Science+Business Media, LLC: New York, NY, USA: 439-462.

Puhl, I., Stadler, F., Treutter, D. 2008. Alterations of Flavonoid Biosynthesis in Young Grapevine (Vitis vinifera L.) Leaves, Flowers, and Berries Induced by the Dioxygenase Inhibitor

Prohexadione-Ca, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56: 2498–2504. Rigelsky, J.M., Sweet, B.V. 2002. Hawthorn: pharmacology and therapeutic uses. American

journal of health-system pharmacy, 59: 417-422. Robichaud, J.L., Noble, A.C. 1990. Astringency and bitterness of selected phenolics in wine.

Journal of the Science of Food and Agriculture, 53: 343-353. Roy, S., Khanna, S., Alessio, H.M, Vider, J. Bagchi, D., Bagchi, M., Sen, K.C., 2002. Anti-

angiogenic Property of Edible Berries. Free Radic Res., 36: 1023-31. Schwab, W., Davidovich-Rikanati, R., Lewinsohn, E. 2008. Biosynthesis of plant-derived flavor

compounds. The Plant Journal, 54: 712–732. Shin, W., Kim, S., Jun Shin J.M. 1995. Structure-Taste Correlations in Sweet Dihydrochalcone,

Sweet Dihydroisocoumarin, and Bitter Flavone Compounds. Journal of Medicinal Chemistry, 38: 4325-4331.

Spanos, G.A., Wrolstad, R.E., Heatherbell, D.A. 1990. Influence of processing and storage on the phenolic composition of apple juice. Journal of agricultural and food chemistry, 38: 1572-1579.

Stich, K., Alam, M-Z., Halbwirth, H. 2012. Significance of polyphenols in fruit crop resistance. In: Zbornik referatov 3. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo. Krško, 21.-23. november 2012: 171-178

Turner, A., Chen, S.N., Joike, M.K., Pendland, S.L., Pauli G.F., Farnsworth, N.R. 2005. Inhibition of uropathogenic Escherichia coli by cranberry juice: a new antiadherence assay. Journal of agricultural and food chemistry, 53: 8940-8947.

Usenik, V., Stampar, F., Veberic, R. 2009. Anthocyanins and fruit colour in plums (Prunus

domestica L.) during ripening. Food chemistry, 114: 529-534. Veberic, R., Jakopic, J., Stampar, F. 2009. Flavonols and anthocyanins of elderberry fruits

(Sambucus Nigra L.). Acta Hort., 841: 611-614. Veitch, N., Grayer, R. 2006. Chalcones, dihydrochalcones, and aurones. Flavonoids: Chemistry,

Biochemistry, and Applications. CRC Press, Boca Raton, Florida, USA: 1003-1100. Vidal, S., Francis, L., Guyot, S., Marnet, N., Kwiatkowski, M., Gawel, R., Cheynier, V., Waters,

E.J. 2003. The mouth-feel properties of grape and apple proanthocyanidins in a wine-like medium. Journal of the Science of Food and Agriculture, 83: 564-573.

Welch, C.R., Wu, Q., Simon, J.E. 2008. Recent advances in anthocyanin analysis and characterization. Current analytical chemistry, 4: 75.

Wilson, E.L. 1981. High-pressure liquid chromatography of apple juice phenolic compounds. Journal of the Science of Food and Agriculture, 32: 257-264.

170 Heidi HALBWIRTH

Xu, M., Korban, S.S. 2002. A cluster of four receptor-like genes resides in the Vf locus that confers resistance to apple scab disease. Genetics, 162: 1995.

Figure 1: Main anthocyanidins relevant in fruit crops

Table 1: Pigments and colours of selected fruit crops

Fruit crop Colour Main pigment type Remarks

Apple red cyanidin cyanidin 3-galactoside prevailing

Pear red cyanidin -

Cherry red/black cyanidin

Plum blue cyanidin

Blackberry black delphinidin

Blueberry blue delphinidin

Apricot orange/red carotenoids/cyanidin carotenoids dominating

Elder black cyanidin

Grape blue cyanidin, delphinidin

Black currant black cyanidin, delphinidin

Red currant red cyanidin, delphinidin cyanidins prevalent

R1 = R2 = H: Pelargonidin R1 = OH, R2 = H: Cyanidin R1 = R2 = OH: Delphinidin

OHO OH OHR1 R2OH+


SIGNIFICANCE OF POLYPHENOLS IN FRUIT CROP RESISTANCE

Karl STICH, Md Zobayer ALAM, Heidi HALBWIRTH1

ABSTRACT Fruit crops are threatened by various fungal, bacterial and viral diseases. To avoid losses, an effective control is required particularly in commercial growing. Chemical treatments and physical measurements may be significantly supported by the natural defense mechanism of the plants, which, however, may vary between species and varieties. Plants form a broad spectrum of compounds involved in the protection against various biotic and abiotic stresses. Antimicrobial compounds either are synthesized de novo as a response to infection or attempted pathogen invasion (phytoalexins) or constitutively stored in plant cells in anticipation of a pathogenic attack (phytoanticipins). Important classes of defensive compounds are hydroxycinnamic acids, dihydrochalcones, flavanols (tannins), biphenyls and dibenzofurans and 3-deoxyflavonoids. This contribution provides an overview of plant protective compounds and their impact for disease resistance of fruit crops. Key words: fruit crops, defense, plant health, plant diseases, phytoalexins, polyphenols, flavonoids, biphenyls and dibenzofurans, hydroxycinnamic acids, tannins

POMEN FENOLNIH SNOVI PRI ODPORNOSTI SADNIH RASTLIN

POVZETEK Sadne rastline okužujejo različne glivične, bakterijske in virusne bolezni. Za zmanjšanje škod je potrebna aktivno varstvo rastlin, še posebej v intenzivni pridelavi sadja. Varstvo rastlin pred boleznimi s kemijskimi pripravki in mehaničnimi načini je lahko značilno izboljšano z naravnimi obrambnimi mehanizmi odpornosti rastlin, ki pa se razlikuje med sadnimi vrstami in sortami. Rastline sintetizirajo mnogo snovi, ki sodelujejo v obramnih mehanizmih pred biotskimi in abiotskimi povzročitelji stresa. Protiglivične snovi se sintetizirajo de novo kot odgovor na okužbo ali poskus vdora patogenega organizma (fitoaleksini) ali se skladiščijo v rastlinskih celicah v pričakovanju napada patogena (fitoanticipini). Pomembne skupine obrambnih snovi so hidroksicimetne kisline, dihidrohalkoni, flavanoli (tanini), bifenili, dibenzofurani in 3-deoksiflavonoidi. V prispevku je prikazan pregled rastlinskih obrambnih snovi in njihov pomen za odpornost sadnih rastlin. Ključne besede: sadne rastline, odpornost, zdravstveno stanje, rastlinske bolezni, fitoaleksini, polifenoli, flavonoidi, bifenili in dibenzofurani, hidroksicimetne kisline, tanini

1 University of Technology, Institute for Chemical and Environmental Engineering and Technical

BioScience, Getreidemarkt 9, 1060 Wien, E-mail: [email protected]

172 Karl STICH, Md Zobayer ALAM, Heidi HALBWIRTH

1. INTRODUCTION

Fruits - like vegetables - are major sources of health promoting compounds (Boyer and Liu, 2004; Halliwell et al., 2005). But only healthy plants will guarantee the quality and yield necessary for the production of healthy food. Thus, one of the most important tasks in crop production is cost effective and environmentally friendly control of pathogens in crop plants (Treutter, 2010). Natural plant resistance and the potential for induction by the fruit grower has been undervalued in modern agriculture. Various factors play an important role in promoting natural plant resistance against plant pathogens, in particular polyphenols, PR-proteins and phytoalexins (Treutter, 2010). Modern agriculture concentrates on increased yields and requires intensive cultivation with plant protectants, bioregulators and fertilizers. However, environmental conditions during fruit production, in particular N-fertilization, may significantly affect tolerance against pathogen infection (Treutter, 2006). Whereas fungal diseases can be controlled by use of modern fungicides, control of bacterial diseases is much more difficult. Chemical control is possible for various diseases and is commonly used in commercial orchards, but many fungicidal or bactericidal treatments per year may be needed. This imposes potential risks on growers, consumers and the environment. In the case of bacterial diseases, antibiotics may be used, but the value of their application is disputed. For some diseases no suitable chemical has been available up to now and thus, major losses in commercial orchards are the rule. In general, safe and environmentally friendly alternatives to antibiotics and common chemical plant protectants are preferably promoted (Gessler and Stumm, 1984). A variety of approaches has been chosen for alternative plant protection, e.g. exploiting the beneficial effects of polyphenols as well as abiotic and biotic defense elicitors. Conventional as well as transgenic breeding aims at creating novel tolerant or resistant varieties. A basic knowledge of plant pathogen interactions, the physiology of natural resistance/tolerance mechanisms together with knowledge of agronomic requirements is essential for plant protection that is sustainable, successful and effective. In general, this requires the application of different and novel interdisciplinary methodologies.

2. PROTECTIVE COMPOUNDS

Plants use secondary metabolites as protective shields against a large spectrum of abiotic and biotic stresses (Harborne, 1993). To prevent inoculation of the pathogens after wounding, plants have developed various biochemical defense mechanisms. Protective compounds can be either constitutively present with increased formations as a stress response or their formation is induced de novo facing a specific threat (Hill et al., 1981). The preformed compounds are innate metabolites that are synthesized during the normal development of plant tissue. They are often stored at strategically important sites, where they may play a signaling and/or a direct role in defense. Compounds specifically induced after pathogen attack are called phytoalexins (Harborne, 1993). A plant can respond to fungal infection by the synthesis of antifungal agents at the site of attack. Phytoalexins are antimicrobial substances produced in appreciable amounts in plants only after the stimulation by various types of phytopathogenic micro-organisms or by chemical and mechanical injury. The production and accumulation of phytoalexins occurs in healthy plant cells surrounding wounded or infected cells, and they are stimulated by alarm substances produced and released by the damaged cells and diffusing into the adjacent healthy cells (Harborne, 1993).

Significance of polyphenols in fruit crop resistance 173

In many host plants, resistance against a wide range of fungi and bacteria is connected to the presence of phenolic compounds, in particular flavonoids (Feucht et al., 1998; Mayr et al., 1997). Rapid synthesis of phenolic derivatives which are involved in disease resistance is a well known response (Feucht and Treutter, 1999). Polyphenols also play a major role in postharvest resistance of fruits and vegetables (Lattanzio, 2003; Lattanzio and Palmieri, 1994). During the postharvest life of fruit and vegetables some changes in secondary metabolism occur. These metabolic changes of phenolic compounds are often based on the activity of polyphenol oxidase and are responsible for some phenomena affecting the quality of stored plant commodities (Lattanzio, 2003). Chitosan coating of fruits increased their content of flavonoids and resistance to browning and postharvest decay (Zhang and Quantick, 1997). High concentrations of flavonoids in fruits often lower the incidence of pathogens; thus, unripe fruits are usually more resistant to fungal decay (Halbwirth et al., 2006).

2.1. HYDROXYCINNAMIC ACIDS AND CHLOROGENIC ACID

Hydroxycinnamic acids are precursors for the formation of both lignin, which provides a physical barrier to pathogen invasion and flavonoids, which includes a variety of chemical defense compounds found in various flavonoids classes. Expression of genes encoding different steps in the biosynthesis of hydroxycinnamic acids is higher in scab resistant than in susceptible varieties (Holzapfel et al., 2012; Paris et al., 2009). The effect is constitutively visible and not a result of pathogen attacks (unpublished). A dramatic increase of the hydroxycinnamic content was observed in scab lesions compared to healthy tissue (Slatnar et al., 2010a; Slatnar et al., 2010b; Slatnar et al., 2012). Chlorogenic acid is well-known to be involved in pathogen defense in potato (Harborne, 1993) and apple (Slatnar et al., 2010a).

2.2. DIHYDROCHALCONES

The large amounts of dihydrochalcones formed in apple have raised the question of their physiological function. The possible role of phloridzin as natural pathogen defence mechanism has been largely discussed. Actually, phloretin and phloridzin show antimicrobial activity although only in higher concentrations (Halbwirth et al., 2003; Roemmelt et al., 2003). The underlying mechanism is shown in Figure 1: Besides phloridzin, small amounts of 2’-O-glucosides and 4’-O-glucosides of 2’,4’,6’,3,4-pentahydroxydihydrochalcone (3-hydroxy-phloretin) are present in Malus species (Williams, 1964). When vacuoles are destroyed in case of pathogen infection, phloridzin is released into the cytoplasm where ß-glucosidases remove the glucose moiety. Subsequently, polyphenol oxidase isoenzymes oxidize the resulting aglycon phloretin and thus, create an instable quinone, which readily reacts (1,4-addition) with SH- or NH2-groups of the enzymes of an attacking pathogen leading to injury or even death of the pathogen (Holowczak et al., 1962). However, the involvement of phloridzin in pathogen defence is disputed since both susceptible and resistant varieties accumulate large amounts of phloridzin in their leaves (Mayr et al., 1997; Pontais et al., 2008). Recently, Hradzina et al. (2003) showed that the susceptible variety McIntosh shows higher contents of phloretin in young leaves than the resistant variety ‘Liberty’ thus, questioning the involvement of phloretin in scab resistance. Interestingly, the resistant variety showed 10 fold higher phloridzin levels in the intercellular space after inoculation with Venturia inaequalis, the causal agent of apple scab, but the reasons remained unclear. He also showed that the phloretin concentration decreases dramatically during leaf development in both


cultivars. This correlates well with studies of Picinelli at al. (1995), who showed a decrease of phloridzin during maturation of leaves from resistant varieties. However, susceptible varieties showed a distinct increase. Thus, the possibility that resistant varieties might have the ability to induce a specific metabolic environment leading to fungus inhibitors was discussed (Noveroske et al., 1964; Williams, 1964). Moreover, young leaves of resistant varieties showed a higher flavanol content (procyanidin B2 and epicatechin) and higher flavanol/phloridzin ratios. Thus, these parameters were suggested to be a useful marker for a differentiation of resistant and susceptible varieties. The underlying biochemical base remains unclear and is of great importance since apple scab is an important apple disease causing major economic damage. Recent studies support the involvement of phloretin in defense mechanisms. Slatnar et al. (2010a) compared the polyphenol metabolism in scab leasions and healthy tissues of ‘Braeburn’ leaves. Scab lesions showed a drastically higher phloridzin content than healthy tissue and the aglycones was exclusively present in the infected areas. The hypothesis that 3-hydroxyphloretin is the reactive derivative of phloridzin is strongly supported by findings that polyphenol oxidase treatments led to highly antimicrobial compounds which shows their effects at concentrations which are significantly lower than the original dihydrochalcones (Brisset, 2012)

OH

OH

O

HO

OGlc

Phloridzin

OH

OH

O

HO

OH

Phloretin

ß -Glykosidase

3-Hydroxyphloretin

OH

OH

O

HO

OH

OH

OH

O

HO

OH

O

O

o-Chinon

Polyphenoloxidase

Polyphenoloxidase

Figure 1: Putative mechanism of defense with respect to phloridzin

2.3. BIPHENYLS AND DIBENZOFURANS Species of the rosaceous subtribe Pyrinae, which includes the cultivated apple (Malus x domestica Borkh.) form biphenyls and dibenzofurans as phytoalexins (Borejsza-Wysocki et al., 1999; Kokubun and Harborne, 1995). So far, 10 biphenyls and 17 dibenzofurans have been isolated from 14 of the 30 Pyrinae genera (Chizzali et al., 2012). A number of biphenyls and dibenzofurans inhibit spore germination, germ tube development, and mycelial growth. Some apple varieties and cell cultures of Sorbus aucuparia were shown to produce phytoalexins in the transition zone between necrotic and healthy stems after inoculation with E. amylovora, the causal agent of fire blight (Chizzali et al., 2012). After inoculation, the interphase gradually increased from the inoculated shoot tip down in the stem, whereas leaf wilting was observed. In contrast, the flanking stem segments, both the necrotic and healthy zones, were lacking detectable quantities of phytoalexins (Chizzali et al., 2012) and the compounds were also absent in leaves. The total maximum phytoalexin content was 0.43 ± 0.08 mg/g dry weight, with two biphenyls and one dibenzofuran being the major metabolites. Such phytoalexins were also


identified in fire blight-infected shoots of the pear cultivar 'Conference', but, the total phytoalexin content was 25 times lower than that of apple (Chizzali et al., 2012). Knowledge on the biosynthesis of these phytoalexins is limited but extensive biochemical and molecular studies have identified key steps only recently (Chizzali et al., 2012). It can be anticipated that the elucidation of the relevant genes could be used for future resistance breeding. 2.3. FLAVANOLS Flavanols comprise a broad spectrum of compounds including monomeric flavan 3-ols (e.g. catechin, epicatechin), oligomeric products thereof and highly condensed polymers, which are frequently called tannins or proanthocyanidins. They show strong antimicrobial effects against a number of plant pathogens (Kodama et al., 1991) and have high antioxidative properties (Cooper-Driver and Bhattacharya, 1998). Flavanols are capable of precipitating proteins, which may explain the presence of catechins in the defence mechanisms of plants (Treutter, 1989). The role of flavanols in plant resistance has been extensively described (Feucht and Treutter, 1999; Feucht et al., 1992; Feucht et al., 1998; Mayr et al., 1997; Punyasiri et al., 2004; Slatnar et al., 2010b; Slatnar et al., 2012). A rapid accumulation of catechins, epicatechins and oligomeric flavanols at the sites of infection was reported to restrict the fungal spread (Feucht and Treutter, 1999; Mayr and Treutter, 1998). Slatnar et al. (2010a) found increased levels of flavanols in scab lesions compared to the healthy tissue. 2.4. 3-DEOXYFLAVONOIDS The natural formation of 3-deoxyflavonoid phytoalexins represents a principle of resistance which can be found only in a few plant species (Lo et al., 1999; Viswanathan et al., 1996). In Sorghum bicolor the 3-deoxyanthocyanidins apigenidin and luteolinidin act as phytoalexins and mediate resistance to the fungus Colletotrichum graminicola (Snyder and Nicholson, 1990). Meanwhile it could be shown that formation of 3-deoxyflavonoids can be induced by transient inhibition of flavanone 3-hydroxylase in many crops and that this is correlated to improved resistance against various plant diseases (Halbwirth et al., 2003; Roemmelt et al., 2002; Schlangen et al., 2003; Spinelli et al., 2004; Spinelli et al., 2005; Stich et al., 2002). This finding provides an alternative and toxicologically as well as environmentally safe method to induce resistance in pome fruit trees against fire blight and other bacterial and fungal diseases. Furthermore, this approach could be transferred to other important crop species as a general protection strategy. 3. REFERENCES Borejsza-Wysocki, W., Lester, C., Attygalle, A., H.G. 1999. Elicited cell suspensioncultures of

apple (Malus x domestica) cv. Liberty produce biphenyl phytoalexins. Phytochemistry, 50: 231-235.

Boyer, J., Liu, R.H. 2004. Apple phytochemicals and their health benefits. Nutr. J., 3: 1-15. Chizzali, C., Gaid, M.M., Belkheir, A.K., Beuerle, T., Hänsch, R., Richter, K., Flachowsky, H.,

Peil, A., Hanke, M.-V., Liu, B., Beerhues, L. 2012. Phytoalexin formation in fire blight-infected apple. Trees - Structure and Function (in press).

Cooper-Driver, G.A., Bhattacharya M. 1998. Role of phenolics inplant evolution. Phytochemistry, 49: 1165-1174.

Feucht, W., Treutter, D. 1999. The role of flavan-3-ols and proanthocyanidins in plant defense. Principles and Practices in Plant Ecology. Inderjit, D., Foy, C.L. (Eds.) CRC Press, Boca Raton, Florida: 307-338.


Feucht, W., Treutter, D., Christ, E. 1992. The precise localization of catechins and proanthocyanidins in protective layers around fungal infections. Zeitschrift fuer Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz, 99, 404-413.

Feucht, W., Treutter, D., Schwalb, P. 1998. Principles of barrier formation of scab-infected apple fruits. Zeitschrift für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz, 105: 394-403.

Gessler, C., Stumm, D. 1984. Infection and stroma formation by Venturia inaequalis on apple leaves with different degrees of susceptibility to scab. Journal of Phytopathology, 110: 119-126.

Halbwirth, H., Puhl, I., Haas, U., Jezik, K., Treutter, D., Stich, K. 2006. Two-phase flavonoid formation in developing strawberry (Fragaria× ananassa) fruit. Journal of agricultural and food chemistry, 54: 1479-1485.

Halbwirth, H., Fischer, T.C., Roemmelt, S., Spinelli, F., Schlangen, K., Peterek, S., Sabatini, E., Messina, C., Speakman, J.B., Andreotti, C., Rademacher, W., Bazzi, C., Costa, G., Treutter, D., Forkmann, G., Stich, K. 2003. Induction of antimicrobial 3-deoxyflavonoids in pome fruit trees controls fire blight. Journal of BioSciences, 58c: 765-770.

Halliwell, B., Rafter, J., Jenner, A. 2005. Health promotion by flavonoids, tocopherols, tocotrienols, and other phenols: direct or indirect effects? Antioxidant or not? The American journal of clinical nutrition, 81: 268S.

Harborne, J.B. 1993. Introduction to ecological biochemistry. Boca Raton, Academic Press. Hill, G., Stellwaag-Kittler, F., Huth, G., Schlosser, E. 1981. Resistance of grapes in different

developmental stages to Botrytis cinerea. Journal of Phytopathology, 102: 328-338. Holowczak, J., Kuć, J., Williams, E.B. 1962. Metabolism in vitro of phloridzin and other

compounds by Venturia inaequalis. Phytopathology, 52: 1019-1023. Holzapfel, C., Meisel, B., Thümmler, F., Leser, C., Dieter, T. 2012. Differential gene expression

in leaves of a scab susceptible and a resistant apple cultivar upon Venturia inaequalis inoculation. Trees-Structure and Function, 26: 121-129.

Hrazdina, G. 2003. Response of scab-susceptible (McIntosh) and scab-resistant (Liberty) apple tissues to treatment with yeast extract and Venturia inaequalis. Phytochemistry, 64: 485-492.

Kodama, K., Sagesaka, Y., Goto M. 1991 Antimicrobial activities of catechins against plant pathogenic microorganisms, Proceed. ISTS, August 26-29, Shizuoka, Japan: 294-298.

Kokubun, T., Harborne, JB. 1995. Phytoalexin induction in the sapwood of plants of the Maloideae (Rosaceae): biphenyls or dibenzofurans. Phytochemistry, 40: 1649-1654.

Lattanzio, V. 2003. Bioactive polyphenols: Their role in quality and storability of fruit and vegetables. Journal of Applied Botany and Food Quality, 77: 128-146

Lattanzio, V., Palmieri, S. 1994. The role of some natural compounds in postharvest diseases of fruits and vegetables. Rivista di Frutticoltura e di Ortofloricoltura, 56: 33-44.

Lo, S.K., De Verdier, K., Nicholson, R.L. 1999. Accumulation of 3-deoxyanthocyanidin phytoalexins and resistance to Colletotrichum sublineolum in Sorghum. Physiol. Mol. Plant Path., 55: 263 - 273.

Mayr, U., Treutter, D. 1998. Flavanols as defence barriers in apple leaves against the apple scab fungus (Venturia inaequalis). Acta Hort., 456: 79-82 79-82.

Mayr, U., Michalek, S., Treutter, D., Feucht W. 1997. Phenolic compounds of apple and their relationship to scab resistance. Journal of Phytopathology, 145:,69-75.

Noveroske, R., Kuc, J., Williams, E. 1964. Oxidation of phloridzin and phloretin related to resistance of Malus to Venturia inaequalis. Phytopathology, 54: 92-97.

Paris, R., Cova, V., Pagliarani, G., Tartarini, S., Komjanc, M., Sansavini, S. 2009. Expression profiling in HcrVf2-transformed apple plants in response to Venturia inaequalis. Tree Genetics & Genomes, 5: 81-91.


Picinelli, A., Dapena, E., Mangas, J.J. 1995. Polyphenolic pattern in apple tree leaves in relation to scab resistance. A preliminary study. Journal of agricultural and food chemistry, 43: 2273-2278.

Pontais, I., Treutter, D., Paulin, J.P., Brisset, M.N. 2008. Erwinia amylovora modifies phenolic profiles of susceptible and resistant apple through its type III secretion system. Physiologia Plantarum, 132: 262-271.

Punyasiri, P.A.N., Abeysinghe, I.S.B., Kumar, V., Treutter, D., Duy, D.G., C., , Martens, S., Forkmann, G., Fischer, T.C. 2004. Flavonoid biosynthesis in the tea plant Camellia

sinensis: properties of enzymes of the prominent epicatechin and catechin pathways. Archives of Biochemistry and Biophysics, 431: 22-30.

Roemmelt, S., Zimmermann, N., Rademacher, W., Treutter, D. 2003. Formation of novel flavonoids in apple (Malus domestica) treated with the 2-oxoglutarate-dependent dioxygenase inhibitor prohexadione-Ca. Phytochemistry, 64: 709-716.

Roemmelt, S., Peterek, S., Treutter, D., Rademacher, W., Speakman, J.B., Andreotti, C., Costa, G., Sponza, G., Tortoreto, L., Bazzi, C., Halbwirth, H., Zimmermann, N., Stich, K., Forkmann, G. 2002. Alteration of phenylpropanoid biosynthesis of fruit trees as a tool for enhancement of fire blight resistance. Acta Hort., 590: 477-484.

Schlangen, K., Gosch, C., Roemmelt, S., Knott, J., Fischer, M., Treutter, D., Forkmann, G., St K. 2003. Can prohexadione-Ca induce antimicrobial flavonoids in rose? European Journal of Horticultural Science, 68: 137-143

Slatnar, A., Mikulic Petkovsek, M., Halbwirth, H., Stampar, F., Stich, K., Veberic, R. 2010a. Response of the phenylpropanoid pathway to Venturia inaequalis infection in maturing fruit of 'Braeburn' apple. Journal of Horticultural Science & Biotechnology, 85: 465-472.

Slatnar, A., Mikulic Petkovsek, M., Halbwirth, H., Stampar, F., Stich, K., Veberic, R. 2010b. Enzyme activity of the phenylpropanoid pathway as a response to apple scab infection. Annals of Applied Biology, 156: 449-456.

Slatnar, A., Mikulic Petkovsek, M., Halbwirth, H., Stampar, F., Stich, K., Veberic, R. 2012. Polyphenol metabolism of developing apple skin of a scab resistant and a susceptible apple cultivar. Trees-Structure and Function, 26, 1:109-119.

Snyder, B.A., Nicholson, R.L. 1990. Synthesis of phytoalexins in sorghum as a site-specific response to fungal ingress. Science, 248: 1637 - 1639.

Spinelli F., Costa, G., Speakman, J., Rademacher, W., Halbwirth, H., Stich, K. 2004. Prohexadione-Calcium induces in apple the biosynthesis of luteoforol, a novel flavan 4-ol, which is active against Erwinia amylovora, Acta Hort., 704: 239-244.

Spinelli, F., Speakman, J.B., Rademacher, W., Halbwirth, H., Stich, K., Costa, G. 2005. Luteoforol, a flavan 4-ol, is induced in pome fruits by prohexadione-calciumand shows phytoalexin-like properties against Erwinia amylovoraand other plant pathogens. European journal of plant pathology, 112: 133-142.

Stich, K., Halbwirth, H., Kampan, W., Treutter, D., Römmelt, S., Peterek, S., Forkmann, G., Fisher, T.C., Martens, S., Meisel, B., Costa, G., Andreotti, C., Sabatini, E., Bazzi, C., Rademacher, W. 2002. Induction of pathogen resistance in pear by transiently altering the flavonoid metabolism with specific enzyme inhibitors. Acta Hort., 596: 513-521.

Treutter, D. 1989. Chemical reaction detection of catechins and proanthocyanidins with 4-dimethylaminocinnamaldehyde. Journal of Chromatography, 467: 185–193.

Treutter, D. 2006. Significance of flavonoids in plant resistance: a review. Environmental Chemistry Letters, 4: 147-157.

Treutter, D. 2010. Managing phenol contents in crop plants by phytochemical farming and breeding-visions and constraints. International journal of molecular sciences, 11: 807-857.


Viswanathan, R., Mohanraj, D., Padmanaban, P., Alexander, K.C. 1996. Accumulation of 3-deoxyanthocyanidin phytoalexins luteolinidin and apigeninidin in sugarcane in relation to red rot disease. Indian Phytopathology, 49: 174 - 175.

Williams, A. 1964. Dihydrochalcones; their occurrence and use as indicators in chemical plant taxonomy. Nature, 202: 824-825.

Zhang, D., Quantick, P.C. 1997. Effects of chitosan coating on enzymatic browning and decay during postharvest storage of litchi (Litchi chinensis Sonn.) fruit. Postharvest Biology and Technology, 12: 195-202.


ANTOCIANI IN FLAVONOLI V RAZLIČNIH VRSTAH JAGODIČJA

Robert VEBERIČ1, Ana SLATNAR, Jerneja JAKOPIČ, Jan BIZJAK, Franci ŠTAMPAR, Maja

MIKULIČ-PETKOVŠEK

POVZETEK Širok nabor antocianinov (glikozidi cianidina, pelargonidina, peonidina, delfinidina, malvidina in petunidina) in flavonolov (glikozidi kvercetina, miricetina, izoramnetina, kampferola, laricitrina in siringetina) je bil identificiran in kvantificiran s pomočjo HPLC-DAD-MS2 v 23 divjih in kultiviranih vrstah jagodičja. Sestava antocianinov in flavonolov je bila določena v raznih vrstah iz rodov Ribes, Rubus, Vaccinium, in Fragaria. Dodatno je bil določen profil nekaterih manj raziskanih vrst iz rodov Crataegus, Morus, Amelanchier, Sorbus, Sambucus in Aronia. Primerjava je bila narejena tudi med divjimi in kultiviranimi vrstami. Med vrstami smo zaznali precejšnje razlike v sestavi in količini analiziranih snovi. Cianidin je bil najbolj razširjen antocianidin v jagodičju in je v kar 11 vrstah bil edini zastopan v obliki različnih glikozidov. Od flavonolov so bil najbolj pogosti glikozidi kvercetina. Vsebnost antocianinov je bila največja v kultiviranem bezgu, ki je vseboval tudi največje število različnih glikozidov cianidina. Prav tako sta se obe vrsti bezga izkazali kot najbolj bogati s flavonoli. Sestava antocianidin glikozidov kot tudi flavonol glikozidov se nekoliko razlikuje med jagodičjem divjih in gojenih vrst, prav tako so precejšnje razlike v vsebnosti teh snovi. Ključne besede: fenolne snovi, jagodičje, antociani, flavonoli, HPLC-MS

ANTHOCYANINS AND FLAVONOLS IN DIFFERENT BERRY FRUIT SPECIES

ABSTRACT A broad range of anthocyanins (glycosides of cyanidin, pelargonidin, peonidin, delphinidin, malvidin, and petunidin) and flavonols (glycosides of quercetin, myricetin, isorhamnetin, kaempferol, laricitrin and syringetin) were identified and quantified in the fruit of 23 wild and cultivated berry species using HPLC-DAD-MS2 analysis. The composition of anthocyanins and flavonols in various species of Ribes, Rubus, Vaccinium, and Fragaria genus was evaluated. Additonally, profile of less know berry species of the Crataegus, Morus, Amelanchier, Sorbus,

Sambucus and Aronia genus was determined in wild growing and cultivated fruit. The anthocyanin and flavonol constituents and contents varied considerably among the analyzed berry species. Cyanidin was the most commonly occuring anthocyanidin in berry species and was also the only one detected in 11 analyzed species. In the case of flavonols the most common were quercetin glycosides. The content of anthocyanins was the highest in cultivated elderberry, which also contained the highest number of different cyanidin glycosides. The highest amount of flavonols was also present in elderberry fruit. The composition of anthocyanidin glycosides as

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, e-mail:

[email protected]

180 Robert VEBERIČ in sod.

well as flavonol glycosides did differ between the fruit of wild growing and cultivated species and their contents were generally different. Ključne besede: phenolic compounds, berry species, anthocyaninins, flavonols, HPLC-MS 1. UVOD V pomološkem smislu definiramo kot jagodičje tiste sadne vrste, ki obrodijo majhne, sočne plodove, pogosto okroglaste oblike in s prisotnimi semeni v mesu ploda ter različno stopnjo obarvanosti kožice. Jagodičje z rdečo, modro ali vijolično obarvanostjo je pomemben vir rastlinskih barvil. Iz skupine flavonoidov so to v glavnem antociani ter flavonoli, ki pa služijo bolj kot pomožna barvila in dajo tkivu rumenkaste tone (Kähkönen in sod., 2003). Obe skupini barvil najdemo najpogosteje v zunanjih plasteh kožice, medtem ko so vsebnosti v mesu ponavadi veliko manjše, ali pa obarvanost sploh ni prisotna. V celicah so barvila skladiščena v vakuolah v obliki granul (Szajdek in Borowska, 2008). Antociani in flavonoli se pogosto vežejo s sladkorji in tvorijo glikozide (Szajdek in Borowska, 2008). Molekule se kljub navidezni podobnosti ločijo med seboj po številu hidroksilnih skupin, stopnji metilacije, tipa, števila ter pozicije vezanih sladkorjev, aromatskih in alifatskih organskih kislin, poziciji dvojnih vezi,… Najpogostejši antocianidini (osnovne molekule) so cianidin, delfinidin, petunidin, peonidin, pelargonidin in malvidin (Latti in sod., 2009). Najpogostejši flavonoli so kvercetin, miricetin, kampferol, izoramnetin, siringetin in laricitrin. Flavonoidna barvila spadajo v skupino ne-fotosinteznih barvil. Njihov vloga je zaščita procesov in celičnih struktur pred preveliko intenzivnostjo vidne in UV svetlobe, zmanjševanje posledic svetlobnega in oksidativnega stresa z odstranjevanjem aktivnih kisikovih molekul in antioksidativnim delovanjem. Številni okoljski dejavniki, kakor tudi notranji dejavniki rastlin, vplivajo na vsebnost in sestavo flavonoidnih barvil v jagodičju. Najpomembnejši dejavniki so genetska variabilnost, intenzivnost svetlobe, vlažnost, temperatura, uporaba pesticidov, poškodbe rastlinskega tkiva, infekcije s patogeni ter drugi stresni dejavniki (Kähkönen in sod., 2003). V zadnjih letih je strmo v porastu zanimanje za potencialno pozitiven učinek flavonoidov na zdravje ljudi. Zlasti barvila pri intenzivno obarvanih vrstah jagodičja naj bi imela pri tem posebno vlogo. Zlasti z antociani bogato jagodičje naj bi zaradi svojega antioksidativnega delovanja imelo številne pozitivne učinke na zdravje ljudi in živali (Konic-Ristic in sod., 2011). Intenzivnejša sinteza antocianov v plodovih jagodičja se začne z zorenjem. Takrat se pojavi tudi večja aktivnost nekaterih encimov fenilpropanoidne poti in ostane na visokem nivoju vse do polne zrelosti (Slatnar in sod., 2012). To sovpada z akumulacijo sladkorjev, čeprav ni jasno kakšne so povezave med vsebnostmi. Barva plodov je ključna za privabljanje potrošnikov. Potrošniki ocenjujejo kakovost sadja tudi po njegovem izgledu in predelovalna industrija uporablja rastlinska barvila že stoletja za vzdrževanje ali izboljšanje vabljivega videza živil (Giusti in Wrolstad, 2003). Cilj naše raziskave je bil pregledati pri nas najbolj razširjene vrste jagodičja na vsebnost in sestavo antocianov in flavonolov. Pregledali smo gojene in divjo rastoče sadne vrste.

Antociani in flavonoli v različnih vrstah jagodičja 181

2. MATERIAL IN METODE Popolnoma zreli plodovi različnih vrst jagodičja so bili obrani v Ljubljanski regiji (osrednja Slovenija) od julija do oktobra 2011. Vrste jagodičja so predstavljene v tabeli 1. Plodovi so bili po obiranju zamrznjeni v tekočem dušiku in do kemičnih analiz shranjeni na -20 °C. Ekstrakcija fenolov je bila opravljena po protokolu Mikulic-Petkovsek in sod. (2010). 5 g plodov je bilo ekstrahiranih z 10 ml metanola z 1 % 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol in 3 % mravljično kislino. Tkivo je bilo homogenizirano z T-25 Ultra-Turrax (Ika-Labortechnik). Vzorci so se 1 h ekstrahirali v hlajeni ultrazvočni kopeli, nato smo jih centrifugirali z 10.000 rpm (5 min) in supernatant prefiltrirali čez Chromafil A0-45/25 poliamidne filtre (Macherey-Nagel, Düren, Nemčija). HPLC analiza je bila opravljena na Surveyor HPLC sistemu s PDA detektorjem (Thermo Finnigan, San Jose, CA, ZDA). Za ločevanje komponent smo uporabili kolono Gemini C18 (150×4.6 mm 3 µm; Phenomenex, ZDA) ogreto na 25 °C. Mobilna faza je bila 1 % mravljična kislina v vodi in 100 % acetonitril. Gradient je bil povzet po Marks in sod. (2007) z volumnom injiciranja 20 µl ter pretokom mobilne faze 1 ml/min. Antociane in flavonole smo identificirali s primerjavo njihovega UV–VIS spektra med 200 to 600 nm ter njihovega retencijskega časa. Antociane smo kvantificirali pri valovni dolžini 530 nm, flavonole pa pri 350 nm. Vzorce smo dodatno preverili na Thermo Electron LCQ Deca XP MAX masnem spectrometru (Thermo Finnigan, San Jose, CA, ZDA) z ESI ionizacijo v pozitivnem ionskem načinu za antociane in negativnem za flavonole. Analiza je bila opravljena v “full scan” in MS2 načinu med m/z 100 to 1000. Temperatura kapilare je bila 250 °C. Identifikacija je bila opravljena z fragmentacijo molekul in primerjavo z razpoložljivimi standardi in literaturnimi podatki. Koncentracija antocianov in flavonolov je bila izračunana iz površine snovi v vzorcu in pripadajočem aglikonu zaradi pomanjkanja razpoložljivih standardov. Vsebnost je bila izražena v mg kg-1 sveže mase. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA 3.1 ANTOCIANI V analiziranih vrstah jagodičja smo našli naslednje antocianidine: cianidin, pelargonidin, peonidin, delfinidin, malvidin and petunidin (tabela 2). Pri večini sadnih vrst plodovi vsebujejo enega ali dva antocianidina, razen ameriška in divja borovnica, kjer je bilo prisotnih kar pet različnih antocianidinov in črni ribez, kjer so bili najdeni štirje. Na antocianidine se pogosto vežejo sladkorji ali druge molekule in dobimo antocianine. Najpogostejši sladkorji so bili glukoza, galaktoza, rutinoza in arabinoza. Ti sladkorji so najpogostejši sestavni deli antocianinov tudi pri ostalih sadnih vrstah (Bakowska-Barczak, 2005). Najpogostejši antocianidin v jagodičju je cianidin in kar pri polovici vrst je bil edini prisoten. Vrste z najmanj glikozidov cianidina v plodovih so bile ameriška in navadna borovnica ter vrtna jagoda (4,2 do 23,7 % skupnih antocianinov). Pri vrtni jagodi so bili prevladujoča oblika antocianov glikozidi pelargonidina. Tudi gozdne jagode imajo podobno sestavo antocianov, razlikujejo se samo v vsebnosti, saj jih imajo nekoliko več. Črni ribez in josta (križanec med črnim ribezom in kosmuljo) vsebujeta delfinidin kot prevladujoč aglikon. To se odraža v temni barvi plodov. Za razliko od teh dveh vrst, rdeči ribez in kosmulja vsebujeta največji delež cianidina in imata posledično plodove svetlejše barve. Podobno vsebujejo tudi plodovi brusnice


glikozide cianidina, medtem ko imata obe borovnici temno barvo plodov na račun večjega deleža delfinidina. Zanimivo je, da temnejša barva plodov ni vedno povezana z aglikoni, ki so temnejše barve. Tako na primer bezeg, aronija in robida kljub temni barvi plodov vsebujejo v glavnem glikozide cianidina, ki so praviloma svetlo rdeče barve. Iz tega sklepamo, da ni pomemben samo tip aglikona, pač pa tudi stopnja in pozicija glikozilacije kot tudi vsebnost antocianinov, kar vse skupaj vpliva na barvo plodov (Giusti in Wrolstad, 2003). Med analiziranimi vrstami je po vsebnosti glikozidov cianidina izstopal gojen bezeg, sledila mu je aronija s približno polovico manjšo vsebnostjo. Prevladujoča glikozida cianidina v večini sadnih vrst sta bila cianidin 3-galaktozid in cianidin 3-glukozid. To ne velja za rdeči ribez, kjer sta oba glikozida manjkala ter za črni ribez in josto, kjer galaktozidne oblike nismo zaznali. Pelargonidn glikozidi so bili identificirani v gozdni in gojeni malini, obeh jagodah, črni murvi in aroniji. Peonidin glikozidi so bili najdeni v glogu, črnem ribezu, kosmulji ter obeh borovnicah. Delfinidin glikozidi so bili prisotni samo v obeh borovnicah, črnem ribezu in josti ter črni murvi. Pri nekaterih vrstah so bili v sledeh prisotni tudi glikozidi malvidina in petunidina. 3.2 FLAVONOLI V plodovih jagodičja smo ugotovili naslednje flavonole (aglikone): kvercetin, kampferol, miricitin in izoramnetin (tabela 3). Kvercetin, kampferol, miricetin in izoramnetin so tudi najpogostejše oblike flavonolov v rastlinskih vzorcih (Riihinen et al. 2008) in so bili prisotni tudi v našem poskusu. V borovnicah sta bila dodatno potrjena aglikona siringetin in laricitrin. Glikozidi teh dveh aglikonov so pri obeh borovnicah predstavljali kar 8 % skupnih analiziranih flavonolov, v sledeh pa smo ji odkrili tudi v beli kosmulji in drobnoplodnih kivijih. Fenolne snovi iz skupine kvercetinov so bile med flavonoli v analiziranem sadju najbolj zastopane, hkrati pa so bile najbolj pestre glede različnega števila glikozidov. Delež kvercetinov je v večini sadnih vrst dosegal med 46 do skoraj 100 %, z izjemo gozdne jagode in kosmulje. V teh dveh vrstah so bili prevladujoči fenoli iz skupine izoramnetinov (50 do 58 %). Podobno so v rdečem in črnem ribezu kampferoli predstavljali prevladujoč delež flavonoidov, saj se je njihov delež bil med 49 in 66 %. Glikozidi miricetina so bili najdeni v obeh borovnicah, ribezih, kosmulji, josti, jerebiki, bezgu in aroniji. Kultiviran in divji bezeg sta vsebovala v plodovih največje vsebnosti skupnih flavonolov, od 568 do 450 mg kg-1. Največji delež je zavzemal kvercetin 3-rutinozid, kar so poročali tudi že v predhodnih študijah (Veberic in sod., 2009). V našem poskusu so se s flavonoli bogate pokazale vrste z nad 200 mg kg-1. Te so bile poleg bezga še aronija (267 mg kg-1), šmarna hrušica (261 mg kg-1), divje rastoča robida (260 mg kg-1), jerebika (232 mg kg-1), ameriška brusnica (213 mg kg-1) in črni ribez (204 mg kg-1). Na drugi strani je jagoda (10,5 mg/kg) vsebovala zelo majhne vsebnosti skupnih flavonolov, kar se ujema s predhodnimi študijami (Aaby in sod., 2012). Rezultati kažejo na potencialne razlike med divjimi in kultiviranimi vrstami. Pri nekaterih vrstah (robide, borovnice, jagode) so bili določeni flavonoli in antociani potrjeni samo v divjih vrstah in tudi vsebnosti fenolov so se razlikovale med divjimi in gojenimi vrstami. Različni dejavniki vplivajo na vsebnost flavonoidov v rastlinah: genotip, lokacija, vremenske razmere, tehnologija pridelave in leto. Zaradi vseh teh dejavnikov, ki vplivajo na metabolizem fenolnih snovi, je večja verjetnost, da divje rastoče vrste zaradi različnih oblik stresa, ki so jim bolj izpostavljene kot gojene, vsebujejo večje vsebnosti fenolnih snovi. To se je pokazalo na primeru jagod in robid, kjer sta divji vrsti vsebovali 3 do 5 krat več skupnih flavonolov kot gojene vrste. Prav tako tudi Milivojevic in sod. (2011) poročajo, da divje vrste jagod in robid vsebujejo večje vsebnosti skupnih fenolov kot gojene vrste.


4. LITERATURA Aaby, K., Mazur, S., Nes, A., Skrede, G. 2012. Phenolic compounds in strawberry (Fragaria x

ananassa Duch.) fruits: Composition in 27 cultivars and changes during ripening. Food Chemistry, 132: 86-97.

Bakowska-Barczak, A. 2005. Acylated anthocyanins as stable, natural food colorants - a review. Pol. J. Food Nutr. Sci., 55: 107-116.

Giusti, M. M., Wrolstad, R. E. 2003. Acylated anthocyanins from edible sources and their applications in food systems. Biochem. Eng. J., 14: 217-225.

Kähkönen, M. P., Heinamaki, J., Ollilainen, V., Heinonen, M. 2003. Berry anthocyanins: isolation, identification and antioxidant activities. J. Sci. Food Agric., 83: 1403-1411.

Konic-Ristic, A., Savikin, K., Zdunic, G., Jankovic, T., Juranic, Z., Menkovic, N., Stankovic, I. 2011. Biological activity and chemical composition of different berry juices. Food Chem., 125: 1412-1417.

Latti, A. K., Kainulainen, P. S., Hayirlioglu-Ayaz, S., Ayaz, F. A., Riihinen, K. R. 2009. Characterization of Anthocyanins in Caucasian Blueberries (Vaccinium arctostaphylos L.) Native to Turkey. J. Agric. Food Chem., 57: 5244-5249.

Marks, S. C., Mullen, W., Crozier, A. 2007. Flavonoid and chlorogenic acid profiles of English cider apples. J. Sci. Food Agric., 87: 719-728.

Mikulic-Petkovsek, M., Slatnar, A., Stampar, F., Veberic, R. 2010. The influence of organic/integrated production on the content of phenolic compounds in apple leaves and fruits in four different varieties over a 2-year period. J. Sci. Food Agric., 90: 2366-2378.

Milivojević, J., Maksimović, V., Nikolić, M., Bogdanović, J., Maletić, R., Milatović, D. 2011. Chemical and antioxidant properties of cultivated and wild Fragaria and Rubus berries. J. Food Qual., 34: 1-9.

Riihinen, K., Jaakola, L., Kärenlampi, S., Hohtola, A. 2008. Organ-specific distribution of phenolic compounds in bilberry (Vaccinium myrtillus) and ‘northblue’ blueberry (Vaccinium corymbosum x V. angustifolium). Food Chemistry, 110: 156-160.

Slatnar, A., Mikulic-Petkovsek, M., Halbwirth, H., Stampar, F., Stich, K., Veberic, R. 2012. Polyphenol metabolism of developing apple skin of a scab resistant and a susceptible apple cultivar. Trees-Struct. Funct., 26:109-119.

Szajdek, A., Borowska, E. J. 2008. Bioactive Compounds and Health-Promoting Properties of Berry Fruits: A Review. Plant Food. Hum. Nutr., 63: 147-156.

Veberic, R., Jakopic, J., Stampar, F., Schmitzer, V. 2009. European elderberry (Sambucus nigra L.) rich in sugars, organic acids, anthocyanins and selected polyphenols. Food Chemistry, 114: 511-515.


Tabela 1: Vrste jagodičja v poskusu Table 1: Description of the berries studied Slovensko ime Znanstveno ime Barva plodov Ameriška borovnica Vaccinium corymbosum L. modra Borovnica Vaccinium myrtillus L. temno modra Ameriška brusnica Vaccinium macrocarpon Aiton rdeča Brusnica Vaccinium vitis-idaea L. škrlatna Robida Rubus fruticosus L. sijoče črna Dive rastoča robida Rubus sp. sijoče črna Malina Rubus idaeus L. svetlo rdeča Divje rastoča malina Rubus idaeus L. svetlo rdeča Japonska malina Rubus phoenicolasius Maxim. rdeča Rdeči ribez Ribes rubrum L. rdeča Črni ribez Ribes nigrum L. črna Josta Ribes x nidigrolaria Rud. Bauer et A. Bauer črna Kosmulja Ribes grossularia L. rdeče rjava Vrtna jagoda Fragaria x ananassa Duchesne rdeča Navadna jagoda Fragaria vesca L. rdeča Navadni šipek Rosa canina L. rdeča Črna murva Morus nigra L. sijoče črna Navadni glog Crataegus laevigata (Poir.) DC. rdeče rjava Jerebika Sorbus aucuparia (G. Beck) Hedl. oranžna Šmarna hrušica Amelanchier canadensis (L.) Medik. črna Črni bezeg Sambucus nigra L. sijoče črna Divje rastoči črni bezeg Sambucus nigra L. sijoče črna Črnoplodna aronija Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott črna Tabela 2: Vsebnost posameznih in skupnih antocianinov v jagodičju (mg kg-1) glede na osnovni aglikon Table 2: Quantities of individual and total anthocyanins (mg kg-1) expressed as corresponding aglycone

Cianidin Pelargonidin Peonidin Delfinidin Malvidin Petunidin Vsota

Ameriška borovnica 114,5 / 16,7 1538,1 831,3 214,8 2715,4

Borovnica 1831,1 / 102,4 4448,2 1087,8 254,0 7723,5

Ameriška brusnica 245,5 / / / / / 245,5

Brusnica 481,8 / / / / / 481,8

Robida 1915 / / / / / 1915,0

Dive rastoča robida 2812,7 / / / / / 2812,7

Malina 620,3 120,2 / / / / 740,5

Divje rastoča malina 702,1 103,8 / / / / 805,9

Japonska malina 370,4 / / / / / 370,4

Rdeči ribez 182,0 / / / / / 182,0

Črni ribez 200,0 / 5,6 435,9 / 12,3 653,8

Josta 541,9 / / 997,9 / / 1539,8

Kosmulja 929,0 / 12,8 / / / 941,8

Vrtna jagoda 158,1 846,7 / / / / 1004,8

Navadna jagoda 479,7 641,8 / / / / 1121,5

Navadni šipek 9,9 / / / / / 9,9

Črna murva 1948,5 181,5 / 3,8 / / 2130,0

Navadni glog 249,1 / 8,5 / / / 257,6

Jerebika 198,7 / / / / / 198,7

Šmarna hrušica 2257,6 / / / / / 2257,6

Črni bezeg 8020,4 / / / / / 8020,4

Divje rastoči črni bezeg 2035,7 / / / / / 2035,7

Črnoplodna aronija 3964,3 50,4 / / / / 4014,7


Tabela 3: Vsebnost posameznih in skupnih flavonol glikozidov v jagodičju (mg kg-1) glede na osnovni aglikon Table 3: Quantities of individual and total flavonol glycosides (mg kg-1) expressed as corresponding aglycone

Kvercetin Miricetin Izoramnetin Kampferol

Laricitrin + siringetin

Vsota

Ameriška borovnica 136,3 26,6 9,5 2,5 14,4 189,4 Borovnica 79,4 22,3 1,6 1,5 8,9 113,8 Ameriška brusnica 213,4 / / / / 213,4 Brusnica 92,1 / / / / 92,1 Robida 54,7 / / / / 54,7 Dive rastoča robida 232,8 / 20,1 6,7 / 259,6 Malina 26,3 / 2,5 1,2 / 30,0 Divje rastoča malina 23,6 / 4,4 / / 27,9 Japonska malina 22,5 / 6,9 0,7 / 30,1 Rdeči ribez 23,6 3,0 / 25,0 / 51,7 Črni ribez 35,7 33,8 / 134,0 / 203,5 Josta 51,6 7,8 16,0 2,2 / 77,6 Kosmulja 15,8 1,5 79,4 40,5 / 137,2 Vrtna jagoda 7,3 / 1,2 2,0 / 10,5 Navadna jagoda 6,7 / 15,8 8,9 / 31,3 Navadni šipek 29,2 / 6,4 5,6 / 41,3 Črna murva 105,3 / / 1,6 / 106,9 Navadni glog 88,7 / / / / 88,7 Jerebika 184,3 0,5 / 47,6 / 232,4 Šmarna hrušica 215,5 / / 45,9 / 261,5 Črni bezeg 549,1 3,7 10,78 4,4 / 567,9 Divje rastoči črni bezeg 432,3 3,2 11,2 2,3 / 449,7 Črnoplodna aronija 263,2 0,8 2,7 0,5 / 267,2



VPLIV EKOLOŠKE IN INTEGRIRANE PRIDELAVE NA VSEBNOST FENOLOV V LISTIH IN PLODOVIH JABLANE

Maja MIKULIČ PETKOVŠEK1, Ana SLATNAR1, Franci ŠTAMPAR1, Robert VEBERIČ1

POVZETEK Pri štirih jablanovih sortah pridelanih na ekološki in integriran način smo določili in primerjali vsebnosti polifenolnih snovi. Določene so bile številne razlike v vsebnosti hidroksicimetnih kislin, flavanolov, dihidrohalkonov, flavonolov in antocianov. Nivo vseh analiziranih skupin fenolov je bil večji (čeprav ne vedno statistično značilno) v listih in plodovih iz ekološke pridelave v primerjavi z integrirano pridelavo. Listi iz ekoloških dreves so imeli 10 do 20 % večje vsebnosti skupnih fenolov kot listi jablane iz integrirane pridelave. Jabolka ekološke pridelave so prav tako imela večje vsebnosti skupnih fenolov kot jabolka iz integrirane pridelave. Ključne besede: jablana, Malus domestica, fenolne spojine, način pridelave.

INFLUENCE OF ORGANIC VERSUS INTEGRATED AGRICULTURAL PRACTICE ON PHENOLIC LEVEL IN APPLE LEAVES AND FRUITS

ABSTRACT

The polyphenolic content of four apple cultivars grown by organic and integrated agricultural practices in the same orchard was determined and compared. Several different compounds of hydroxycinnamic acids, flavanols, dihydrochalcones, flavonols and anthocyanins were quantified. The levels of all analyzed groups of phenolics were higher (although not always significantly) in the organically grown apple leaves and fruit compared to the leaves or apples from integrated production. Leaves from organic trees had 10 to 20 % higher content of total phenols than the leaves from the integrated growing system. Organic apples had higher total phenolic content than the integrated grown apples. Key words: apple, Malus domestica, phenolic compounds, agricultural practice 1. UVOD Nekatere študije na sadju in zelenjavi so pokazale, da obstajajo razlike v vsebnosti določenih metabolitov pri različnih načinih pridelave. Te razlike pripisujejo različnim odmerkom gnojenja, škropljenja kot tudi ostalim tehnološkim ukrepom. Znano je, da se rastlina na različne stresne dejavnike odzove s spremenjenim sekundarnim metabolizmom. Uporaba pridelkov iz ekološke pridelave je perspektivna, saj zdravstvene raziskave kažejo, da imajo le ti večje vsebnosti nekaterih zdravju koristnih snovi (flavonoidov, karotenoidov, vitamina C,..) (Chinnici in sod., 2004; Veberic in sod., 2005).

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo,

Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected]

Maja MIKULIČ PETKOVŠEK, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ

188

V poskusu smo želeli proučiti ali obstaja razlika v vsebnosti polifenolnih spojin v jabolkih pridelanih na ekološki in integriran način. 2. MATERIAL IN METODE Poskus smo izvajali leta 2009 v nasadu na Laboratorijskem polju Biotehniške fakultete v Ljubljani. V poskus so bila vključena 9 let stara drevesa jablane sort ‘Florina’, ‘Topaz’, ‘Šampanjska reneta’ in ‘Carjevič’ na podlagi M9. Gnojenje in kemično varstvo je bilo izvajano po sistemu integrirane pridelave ali ekološke pridelave. Za vsako obravnavanje (integrirana ter ekološka pridelava) smo imeli 10 dreves posamezne sorte. Z vsakega drevesa smo naključno nabrali po 10 listov. Liste smo vzorčili na 21 dni v šestih terminih. Plodove smo nabirali v tehnološki zrelosti. Ekstrakcijo vzorcev smo izvedli po metodi Mikulič-Petkovšek in sod. (2009). Fenolne snovi smo analizirali na HPLC-PDA sistemu pri 280, 350 in 530 nm. Uporabljena kolona je bila Phenomenex Gemini C18. Koncentracijo fenolov smo izrazili v mg/g ali v mg/100 g. Rezultate smo statistično obdelali s programom Statgraphic plus 4.0. Uporabili smo enosmerno analizo variance (p<0,05). 3. REZULTATI IN RAZPRAVA V štirih sortah jablane smo določili 19 različnih polifenolih snovi. Iz slike 2 in 3 lahko vidimo, da obstajajo velike razlike v vsebnosti fenolov med posameznimi sortami. Razlog za to so verjetno velike genetske razlike med analiziranimi sortami jablane, kar poročajo tudi Veberič in sod. (2005), Mikulič-Petkovšek in sod. (2009). Na vsebnost fenolnih snovi ima velik vpliv tudi lokacija, rastna doba kot tudi vsi zunanji dejavniki.

Prikazana vsota hidroksicimetnih kislin je sestavljena iz posameznih vsebnosti klorogenske, kavine in 4-O-p-kumarilkininske kisline. Največji delež v jablanovih listih predstavlja klorogenska kislina (55-65%). Skozi rastno dobo se vsebnost skupnih hidroksicimetnih kislin povečuje. Listi iz ekološke pridelave so imeli v večini terminov statistično večjo vsebnost hidroksicimetnih kislin v primerjavi z listi iz integrirane pridelave (slika 1A). V mesu plodov predstavlja klorogenska kislina 17 do 42% skupnih analiziranih polifenolov. Ekološka pridelava je povzročila v kožici njihovo povečanje za 1,2 do 3,2 krat v primerjavi z integrirano pridelavo pri sortah 'Florina' in 'Topaz' (slika 2A). Podobne izsledke navajajo v jagodah, kjer so plodovi iz ekološke pridelave imeli večje vsebnosti fenolov v primerjavi s plodovi iz konvencionalne pridelave (Olsson in sod., 2006). Od flavanolov smo v jablanovih listih in plodovih določili katehin, epikatehin ter procianidin B2. Listi iz ekološke pridelave so imeli za 10 do 38 % večje vsebnosti skupnih flavanolov v primerjavi z listi iz integrirane pridelave. Plodovi sorte ‘Carjevič’ pridelani na ekološki način so imeli statistično značilno večjo vsebnost skupnih flavanolov kot plodovi pridelani na integriran način (slika 3B). Večje vsebnosti flavanolov v ekološki pridelavi verjetno lahko pripišemo temu, da so bili listi iz organske pridelave okuženi z različnimi patogeni, kar je povzročilo kopičenje flavan-3-olov v listih. Tudi Treutter in Feucht (1990) poročajo 6-kratno povečanje flavan-3-olov v okuženih listih hruške z glivo Gymnosporangium sabinae v primerjavi z zdravimi listi. Floridzin predstavlja v jablanovih listih 90 % vseh polifenolov, medtem ko ga tehnološko zreli plodovi vsebujejo samo cca 5-10 %. V prvih treh terminih vzorčenja so listi iz ekološke pridelave imeli značilno večje vsebnosti skupno analiziranih dihidrohalkonov, nekje 7 do 12 % več kot listi iz integrirane pridelave, kasneje v rastni dobi pa razlika med pridelavama ni bila značilna (slika 1C). Razlog za večje vsebnosti dihidrohalkonov v listih iz ekološke pridelave je verjetno okužba s škrlupom. Tudi prejšnje objave poročajo, da okužba s škrlupom poveča sintezo

Vpliv organske in integrirane pridelave na vsebnost fenolov v listih in plodovih jablane

189

floridzina (Mikulič-Petkovšek in sod., 2009). Sorta ‘Carjevič’ iz ekološke pridelave je imela značilno večje vsebnosti skupnih dihidrohalkonov kot jabolka iz integrirane pridelave. V plodovih in listih smo določili naslednje flavonole: kvercetin-3-rutinozid, kvercetin-3-galaktozid, kvercetin-3-glukozid, kvercetin-3-arabinopiranozid, kvercetin-3-arabinofuranozid, kvercetin-3-ramnozid in kvercetin-3-ksilozid. Ekološka pridelava je doprinesla k 10-30 % povečanju flavonolov v jablanovih listih v primerjavi z integrirano pridelavo (slika 1D). Okužba s škrlupom na listih je verjetno povzročila povečanje flavonolov, kar poročata tudi Treutter in Feucht (1990). Kožica jabolk ‘Florina’ in ‘Carjevič’ ter meso sorte ‘Šampanjska reneta’ iz ekološke pridelave so imele značilno večjo vsebnost skupnih flavonolov kot iz integrirane pridelave (slika 2D, 3D). Nasprotno pa se je odrazilo pri mesu sort ‘Florina’ in ‘Carjevič’, kjer je integrirana pridelava imela značilno večje vsebnosti skupnih flavonolov v primerjavi z ekološko pridelavo. Enako tudi Chinnici in sod., (2004) pri sorti ‘Zlati delišes’ poročajo o večji vsebnosti skupnih kvercetinov pri integrirani pridelavi v primerjavi z ekološko. Pokazalo se je, da je kožica sorte ‘Topaz’ in ‘Carjevič’ iz ekološke pridelave imela značilno več skupnih antocianov kot v integrirani pridelavi (slika 2E). Večjo vsebnost antocianov v organski pridelavi lahko pripišemo večji osvetljenosti dreves proti koncu rastne sezone, saj je določen delež listov že odpadel zaradi poškodb patogenov. Tudi Olsson in sod. (2006) navajajo večje vsebnosti antocianov v jagodah pridelanih na ekološki način v primerjavi s konvencionalno pridelavo. Vpliv ekološkega načina pridelave jabolk se odraža posledično tudi na vsebnosti skupnih fenolov. Tako so listi iz ekološke pridelave v vseh terminih vzorčenj imeli 10 do 20 % večje vsebnosti skupnih fenolov kot listi iz integrirane pridelave (slika 1E). Učinek ekološke pridelave se je podobno kot pri listih pokazal tudi pri plodovih. Tako so jabolka sort ‘Topaz’ in ‘Carjevič’ iz ekološke pridelave imela značilno večjo vsebnost skupnih fenolov kot jabolka iz integrirane pridelave (slika 3E). V podobnih študijah tudi drugi raziskovalci poročajo o večji vsebnosti skupnih fenolov v ekološko pridelanem sadju (Chinnici in sod., 2004; Veberič in sod., 2005; Olsson in sod., 2006) Rezultati kažejo, da imajo jabolka iz ekološke pridelave večje vsebnosti polifenolnih spojin kot jabolka iz integrirane pridelave. Večje koncentracije polifenolov so lahko odraz na številne biotske ali abiotske stresne dejavnike v ekološki pridelavi, saj lahko le ti privedejo k povečani sintezi polifenolov. Na večjo sintezo lahko vplivajo različni dejavniki npr. škodljivi organizmi, pomanjkanje nekaterih hranil ali vode. Nekatere prehranske in zdravstvene raziskave so pokazale, da ima sadje iz ekološke pridelave večje vsebnosti nekaterih metabolitov, poleg tega pa je tudi do okolja bolj prijazna, saj je pri njej zmanjšana uporaba gnojil in pesticidov. 4. LITERATURA Chinnici F., Bendini A., Gaiani A., Riponi C. 2004. Radical scavenging activities of peels and

pulps from cv. golden delicious apples as related to their phenolic composition. J. Agric. Food Chem., 52: 4684-4689.

Mikulič-Petkovšek M., Štampar F., Veberič R. 2009. Accumulation of phenolic compounds in apple in response to infection by the scab pathogen, Venturia inaequalis. Physiol. Mol. Plant Pathol., 74: 60-67.

Olsson M.E., Andersson C.S., Oredsson S., Berglund R.H., Gustavsson K.E. 2006. Antioxidant levels and inhibition of cancer cell proliferation in vitro by extracts from organically and conventionally cultivated strawberries. J. Agric. Food Chem., 54: 1248-1255.


190

Treutter D., Feucht W. 1990. Accumulation of flavan-3-ols in fungus-infected leaves of Rosaceae. Z. Pflanzenk. Pflanzen., 97: 634-641.

Veberic R., Trobec M., Herbinger K., Hofer M., Grill D., Stampar F. 2005. Phenolic compounds in some apple (Malus domestica Borkh) cultivars of organic and integrated production. J. Sci. Food Agric., 85: 1687-1694.

Slika 1: Vsebnost skupnih hidroksicimetnih kislin, flavanolov (mg/100 g SM), dihidrohalkonov, flavonolov in skupnih fenolov (mg/g SM) v jablanovih listih iz integrirane in ekološke pridelave v rastni dobi 2009 (povprečna vrednost in standardna napaka). * prikazuje statistično značilno razliko med integrirano in ekološko pridelavo, GAE – ekvivalenti galne kisline, SM – suha masa. Figure 1: Content of total hydroxycinnamic acids, flavanols (mg/100 g DW), dihydrochalcones, flavonols and total phenolics (mg/100 g DW) in apple leaves from integrated and organic production in growing season 2009 (mean value and standard error). * denote significant differences between integrated and organic production, GAE – gallic acid equivalent, SM – dry weight.

Vpliv organske in integrirane pridelave na vsebnost fenolov v listih in plodovih jablane

191

Legenda…FM – sveža masa Slika 2: Vsebnost skupnih hidroksicimetnih kislin, flavanolov, dihidrohalkonov, flavonolov, antocianov in skupnih fenolov (mg/100 g sveže mase) v kožici jabolk iz integrirane in ekološke pridelave v rastni dobi 2009 (povprečna vrednost in standardna napaka). Različne črke prikazujejo statistično značilno razliko med integrirano in ekološko pridelavo.

Figure 2: Content of total hydroxycinnamic acids, flavanols, dihydrochalcones, flavonols, anthocyanidins and total phenolics (mg/100 g fresh weight) in apple peel from integrated and organic production in growing season 2009 (mean value and standard error). Different letters denote significant differences between integrated and organic production.


192

Legenda…FM – sveža masa Slika 3: Vsebnost skupnih hidroksicimetnih kislin, flavanolov, dihidrohalkonov, flavonolov in skupnih fenolov (mg/100 g sveže mase) v mesu jabolk iz integrirane in ekološke pridelave v rastni dobi 2009 (povprečna vrednost in standardna napaka). Različne črke prikazujejo statistično značilno razliko med integrirano in ekološko pridelavo. Figure 3: Content of total hydroxycinnamic acids, flavanols, dihydrochalcones, flavonols and total phenolics (mg/100 g fresh weight) in apple pulp from integrated and organic production in growing season 2009 (mean value and standard error). Different letters denote significant differences between integrated and organic production.


KONCENTRACIJA FENOLOV V LISTIH JABLANE PO OKUŽBI Z JABLANOVIM ŠKRLUPOM (Venturia inaequalis)

Maja MIKULIČ PETKOVŠEK1, Ana SLATNAR1, Franci ŠTAMPAR1, Robert VEBERIČ1

POVZETEK V raziskavi smo od maja do avgusta 2009 vzorčili liste jablane sorte ‘Zlati delišes’. Listi so bili zdravi in drugi okuženi z jablanovim škrlupom. Fenolne spojine smo analizirali v zdravem tkivu lista, okuženem listu in v tkivu pege s pomočjo HPLC. Okužba z glivo Venturia inequalis je povzročila povečano sintezo fenolnih spojin v okuženih listih ter v pegi. Okuženi listi so imeli do 3 krat večjo vsebnost hidroksicimetnih kislin, do 1,8 krat večjo vsebnost flavan-3-olov in do 1,3 krat večjo vsebnost floridzina v primerjavi z zdravimi listi. Nasprotno pa so zdravi listi imeli do 1,8 krat večjo vsebnost procianidina B2, do 1,7 krat več kvercetinov in do 6,5 krat več floretina kot okuženi listi. Vsebnost skupnih fenolov je bila od 2 do 20 % večja v okuženem tkivu v primerjavi z zdravim tkivom. Fenolne spojine imajo pomembno vlogo pri odpornosti gostitelja v okuženem tkivu. Mehanizmi odpornosti se odzovejo kot odgovor, ki je povezan z interakcijo gostitelj-patogen. Ključne besede: jablana, Malus domestica, polifenolne spojine, okužba, jablanov škrlup.

POLYPHENOLIC CONCENTRATIONS IN APPLE TREE LEAVES AFTER INFECTION WITH APPLE SCAB (Venturia inaequalis)

ABSTRACT

Leaves of the scab-susceptible apple cultivar 'Golden Delicious' were harvested in the period from May to August 2009. Some leaves were healthy and some infected with Venturia

inaequalis. The phenolic compounds were analysed in healthy leaves, infected leaves and in the scab spot tissue with HPLC. Infection with the Venturia inequalis fungus resulted in increased synthesis of phenolic compounds in the infected leaves and in the spot. The infected leaves showed up to 3 times higher levels of hydroxycinnamic acids, up to 1.8 times higher levels of flavan-3-ols and up to 1.3 times higher levels of phloridzin in comparison with healthy leaves. In contrast, the healthy leaves showed levels of procyanidins up to 1.8 times higher, levels of quercetins up to 1.7 times higher, and levels of phloretin up to 6.5 times higher than the infected leaves. The total phenolic content in the infected tissue was 2 to 20 % higher than in the healthy tissue. Phenolic compounds play an important role in host resistance in infected tissue. The mechanism of resistance may be influenced by responses linked to the host-pathogen interaction. Key words: apple, Malus domestica, polyphenolic compounds, infection, apple scab.

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo,



194

1. UVOD Rastline po okužbi z glivami ali zaradi drugih dražljajev sintetizirajo spojine, ki so za glive strupene. Fenolne snovi se sintetizirajo v zdravih celicah v okolici poškodbe. Po okužbi s patogeni se začne okoli poškodbe tvoriti lignin, ki zaustavi izgubljanje vode. Prisotnost oksidacijskih produktov fenolnih snovi v celici ustvari fizično prepreko, ki prepreči vstop mikroorganizmom ter tako upočasni ali zavira okužbo poškodovanega rastlinskega tkiva. Količina fenolnih spojin se znatno poveča takoj po okužbi (Agrios, 1997). Spremembe vsebnosti fenolov imajo vlogo pri zaščiti rastline (Picinelli in sod., 1995; Leser in Treutter, 2005). Pri jablani imajo flavanoli posebno funkcijo pri odpornosti proti glivi Venturia.

inaequalis, ki povzroča jablanov škrlup (Treutter in Feucht 1990). Fenolne kisline preprečijo širitev patogena z lignifikacijo poškodovanih površin. Poleg tega imajo antimikrobni učinek in njihova koncentracija izrazito poraste po okužbi (Hamauzu, 2006). Fenolne snovi so toksične za patogene in se hitro sintetizirajo in akumulirajo po okužbi, še posebej pri odpornih sortah rastlin. V poskusu smo želeli proučiti, kako se spreminja koncentracija fenolnih snovi v listih jablane zaradi okužbe s škrlupom. 2. MATERIAL IN METODE Poskus smo izvajali leta 2009 v nasadu na Laboratorijskem polju Biotehniške fakultete v Ljubljani. V poskus so bila vključena 9 let stara drevesa jablane sorte ‘Zlati delišes’ na podlagi M9. Za vsako obravnavanje (zdravi listi, listi posuti s številnimi pegami škrlupa in izolirane pege škrlupa) smo imeli 10 dreves. Ostali tehnološki ukrepi so bili izvedeni po sistemu integrirane pridelave. Liste smo začeli vzorčiti 26. Maja, in sicer na 14 dni v prvih treh terminih ter kasneje na 25 dni v zadnjih dveh terminih vzorčenja. Nabrane liste smo takoj zamrznili v tekočem dušiku in jih shranili pri -20 °C. Ekstrakcijo listov smo izvedli po metodi Mikulic-Petkovsek in sod. (2009). Fenolne snovi smo analizirali na HPLC-PDA sistemu pri 280 in 350 nm. Uporabljena kolona je bila Phenomenex Gemini C18. Koncentracijo fenolov smo izrazili v mg/g ali v mg/100 g suhih listov. Rezultate smo statistično obdelali s programom Statgraphic plus 4.0. Uporabili smo enosmerno analizo variance (p<0,05). Razlike med tremi obravnavanji smo testirali z LSD testom. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA V listih jablane so bile analizirane naslednje hidroksicimetne kisline: klorogenska, 4-O-p-kumarilkininska, p-kumarna in ferulna kislina. Največji delež vsote hidroksicimetnih kislin v listih predstavlja klorogenska kislina (cca 50-65%), nato 4-O-p-kumarilkininska kislina (cca 20-35%), najmanj pa ferulna in p-kumarna kislina (5-15% skupaj). Pega škrlupa je imela v prvih treh terminih vzorčenj največje vrednosti skupnih hidroksicimetnih kislin, vendar je bila ta razlika statistično značilna le v drugem terminu, medtem ko je v zadnjih dveh terminih značilno največ omenjenih kislin imel list, posut s številnimi pegami škrlupa (slika 1 A). Ta rezultat je možno pojasniti z dejstvom, da so bile pege v zadnjih dveh terminih vzorčenj verjetno manj fenilpropanoidno sintetsko aktivne, saj so pege že začele oplutenevati (sinteza plute). Znano je namreč, da najbolj intenzivne obrambne reakcije t.j. sinteze fenolnih snovi potekajo na mejnem delu med pego in zdravim tkivom (Feucht in sod., 1992; Mikulic-Petkovsek in sod., 2009), zaradi česar je imel cel okužen list statistično največjo vsebnost hidroksicimetnih kislin. Vsebnost analiziranih hidroksicimnetnih kislin se je zaradi okužbe z glivo Venturia inaequalis na okuženem listu ali v pegi povečala do 3 krat v primerjavi z zdravim listom.

Koncentracija fenolov v listih jablane po okužbi z jablanovim škrlupom (Venturia inaequalis)

195

Od flavan-3,4-olov smo v jablanovih listih analizirali katehin, epikatehin (njuna vsota je prikazana na sliki 1 B) in procyanidin B2 (slika 1 C). Pokazalo se je, da je okužba z jablanovim škrlupom v prvem in petem terminu vzorčenja povzročila večjo sintezo katehina in epikatehina na celem okuženem listu kot tudi na sami pegi. Zdravi listi so vsebovali tako približno od 1,3 do 1,4 krat manj flavan-3-olov (katehin+epikatehin) v primerjavi z okuženimi listi (slika 1 B) v omenjenih dveh terminih. O večji sintezi flavanolov ob napadu glive Venturia inaequalis poročajo tudi Picinelli in sod. (1995), Mikulic-Petkovsek in sod. (2009) ter Treutter in Feucht (1990). Ravno obraten trend se je pokazal pri procianidinu B2, kjer so zdravi listi pri večini vzorčenj imeli več procianidina B2 kot okuženi listi ali pega (slika 1 C), vendar razlika ni bila vedno statistično značilna. Okužba s škrlupom je povzročila spremembo fenolnega metabolizma v jablanovih listih. Tako se verjetno katehin in epikatehin porabljata pri intenzivni obrambi, njihova vsebnost v okuženem tkivu poraste, zaradi česar pride posledično do manjše sinteze procianidina v sami pegi oz. okuženem listu. To ugotovitev lahko pojasnimo z biosintezno potjo flavonoidov, kjer sta katehin in epikatehin predstopnji procianidinov (Roemmelt in sod., 2003). Od dihidrohalkonov smo v listih analizirali floridzin in floretin. Rezulati kažejo, da okužba privede do značilnega povečanja floridzina. Tako imajo listi okuženi s škrlupom od 1,1 do 1,3 krat večje vrednosti floridzina v primerjavi z zdravimi listi (slika 2 A), kar ne drži za peti termin. Infekcija z glivo Venturia inaequalis poveča sintezo floridzina. Takšen odziv rastline so ugotovili tudi Leser in Treutter (2005) ter Lattanzio in sod. (2001). Floridzin in razmerje flavan-3-olov ter floridzina so pogosto obravnavani v povezavi z odpornostjo na bolezni npr. jablanov škrlup (Picinelli in sod., 1995). Pri floretinu pa je bil odziv rastline na okužbo drugačen. Zdravi listi so imeli statistično značilno večje vrednosti floretina kot okuženi listi ali pega v terminih vzorčenja 1, 3 in 4, v terminih 2 in 5 pa se je vsebnost floretina v zdravih listih značilno razlikovala le od pege. Vsebnost floretina je bila v zdravih listih do 6,5 krat večja kot v okuženih listih (slika 2 B). To lahko pojasnimo z obrambnimi reakcijami, ki se sprožijo pri napadu patogena, saj je znano da se floretin pretvori do floroglucinola, floretinske kisline in p- hidroksibenzojske kisline, le-te pa inhibirajo razvoj gliv (Hamauzu, 2006; Lattanzio in sod., 2001). Zaključimo lahko, da je v okuženem tkivu floretin prisoten kot aktivna snov pri obrambi na napad glive. Kvercetini so za floridzinom v jablanovih listih po količini druga najpomembnejša skupina fenolov. Skupna vsebnost kvercetinov je vsota vsebnosti posameznih kvercetinov: kvercetin-3-rutinozid, kvercetin-3-galaktozid, kvercetin-3-glukozid, kvercetin-3-arabinofuranozid, kvercetin-3-arabinopiranozid in kvercetin-3-ramnozid. Njihova vsota predstavlja le petino vsebnosti floridzina v listih. Vsebnost kvercetinov je bila v zdravih listih do 1,7 krat večja kot v okuženih listih, kar ne velja za tretji termin (slika 2 C). V nasprotju z našimi rezultati nekateri avtorji (Feucht in sod., 1992; Mikulic-Petkovsek in sod., 2008) navajajo, da okužba s škrlupom privede do povečane sinteze flavonolov, Picinelli in sod. (1995) pa niso našli jasne povezave med vsebnostjo flavonolov in odpornostjo proti jablanovem škrlupu. Odziv rastline na okužbo z glivo Venturia inaequlis kažejo tudi rezultati vsebnosti skupnih fenolov (vsota vseh analiziranih fenolov). Okuženi listi so imeli v večini terminov za približno 2-20 % več skupnih fenolov v primerjavi z zdravimi listi (slika 2 D). Zanimivo je, da so se vrednosti skupnih fenolov v pegi samo v dveh terminih značilno razlikovale od zdravega tkiva. To ugotovitev lahko pojasnimo s tem, da v sami pegi ni aktivne sinteze fenolnih snovi, le ta poteka na mejnem območju med pego in zdravim tkivom lista. Naši rezultati dokazujejo, da je okužba s škrlupom povzročila značilno povečanje hidroksicimetnih kislin, katehina, epikatehina in floridzina v okuženem tkivu. Rezultati so odgovor na hipotezo, da imajo fenolne spojine pomembno vlogo pri odpornosti in da se


196

mehanizmi odpornosti odzovejo kot hipersenzitiven odgovor, ki je povezan z interakcijo gostitelj-patogen. Zaključek, ki ga lahko podamo iz teh rezultatov je, da ima vsebnost fenolov pomembno vlogo po infekciji. Akumulacija in premeščanje fenolnih snovi pa sta izjemno pomembni pri odpornosti. Rastlina se na okužbo s škrlupom odzovejo s povečano sintezo hidroksicimetnih kislin, flavonoidov in dihidrohalkonov. S pomočjo le-teh lahko rastline razvijejo lastni obrambni mehanizem proti patogenom. Naši rezultati pomembno prispevajo k natančnejšemu poznavanju fiziologije in metabolizma sekundarnih metabolitov v jablani v povezavi z glivo Venturia inaequalis. 4. LITERATURA Agrios G.N. 1997. How plants defend themselves against pathogens. V: Agrios, G.N. (ur.): Plant

pathology. Academic Press, San Diego, 93-114. Feucht W., Treutter D., Christ E. 1992. The precise localization of catechins and

proantocyanidins in protective layers around fungal-infections. Z. Pflanzenk. Pflanzen. 99: 404-413.

Hamauzu Y. 2006. Role and evolution of fruit phenolic compounds during ripening. Stewart Posthar. Rev. 2: 1-7.

Lattanzio V., Di Venere D., Linsalata V., Bertolini P., Ippolito A., Salerno M. 2001. Low-temperature metabolism of apple phenolics and quiescence of Phlyctaena vagabunda. J. Agric. Food Chem. 49: 5817-5821.

Leser C., Treutter D. 2005. Effect of nitrogen supply on growth content of phenolic compounds and pathogen (scab) resistance of apple trees. Physiol. Plant. 123: 49-56.

Mikulic-Petkovsek M., Stampar F., Veberic R. 2008. Increased phenolic content in apple leaves infected with the apple scab pathogen. J. Plant Pathol. 90: 49-55.

Mikulic-Petkovsek M., Stampar F., Veberic R. 2009. Accumulation of phenolic compounds in apple in response to infection by the scab pathogen, Venturia inaequalis. Physiol. Mol. Plant Pathol. 74: 60-67.

Picinelli A., Dapena E., Mangas J.J. 1995. Polyphenolic pattern in apple tree leaves in relation to scab resistance. A preliminary study. J. Agric. Food Chem. 43: 2273-2278.

Roemmelt S., Fischer T.C., Halbwirth H., Peterek S., Schlangen K., Speakman J.B., Treutter D., Forkmann G., Stich K. 2003. Effect of dioxygenase inhibitors on the resistance-related flavonoid metabolism of apple and pears: chemical, biochemical and molecular biological aspects. Europ. J. Hortic. Sci. 68: 129-136.

Treutter D., Feucht W. 1990. Accumulation of flavan-3-ols in fungus-infected leaves of Rosaceae. Z. Pflanzenk. Pflanzen. 97: 634-641.

Koncentracija fenolov v listih jablane po okužbi z jablanovim škrlupom (Venturia inaequalis)

197

0

50

100

150

200

250

300

1 2 3 4 5

Vzorčenje

hid

roksic

imetn

e k

islin

e (

mg

/100

g S

M)

a

b b

a a

b

a

bb

a

c

b

a

c

b

A

0

50

100

150

200

250

300

1 2 3 4 5

Vzorčenje

Fa

van

-3-o

li (

mg

/100g

SM

)

a

b

c

b

b

a

a

b

ab

b

a

a

b

b

B

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5

Vzorčenje

Pro

cia

nid

in B

2 (

mg

/100

g S

M)

bb

a

bb

a bb

a

c

b

a

c

ba

C

Legenda…SM – suha masa Slika 1: Vsebnost skupnih hidroksicimetnih kislin (A), flavan-3-olov (B) in procianidina B2 (mg/100 g SM) (C) v zdravih in okuženih jablanovih listih (ločeno za celoten list okužen z jablanovim škrlupom in pego škrlupa) sorte ‘Zlati delišes’ v rastni dobi 2009 (povprečna vrednost in standardna napaka). Različne črke prikazujejo statistično značilno razliko med obravnavanji.

zdravo okuženo pega Figure 1: Content of total hydroxycinnamic acids (A), flavan-3-ols (B) and procyanidin B2 (mg/100 g DW) (C) in healthy and in infected apple leaves (separately for the whole leaf infected with scab and the scab spot) for ‘Golden Delicious’ cultivar in growing season 2009 (mean value and standard error). Different letters denote significant differences between treatments.

healthy infected spot; DW…dry weight


198

0

20

40

60

80

100

120

140

1 2 3 4 5

Vzorčenje

Flo

rid

zin

(m

g/g

SM

)

a

cb

ab

aa

b

aba

bb

aa a

A

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5

Vzorčenje

Flo

reti

n (

mg

/100g

SM

)

c

a

b

b

ba

b

a a

b

a a

bb

a

B

0

10

20

30

1 2 3 4 5

Sampling

Kverc

eti

ni

(mg

/g S

M)

b

a a

b

a

a a a a

c

b

a

b

aa

C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5

Vzorčenje

Sku

pn

i fe

no

li (

mg

GA

E/g

SM

)

a ab ba

ba

a

b

a a

cb

ab

ab

D

Legenda…SM – suha masa Slika 2: Vsebnost floridzina (mg/g SM) (A), floretina (mg/100 g SM) (B), skupnih kvercetinov (C) in skupnih fenolov (mg/g SM) (D) v zdravih in okuženih jablanovih listih (ločeno za celoten list okužen z jablanovim škrlupom in pego škrlupa) sorte ‘Zlati delišes’ v rastni dobi 2009 (povprečna vrednost in standardna napaka). Različne črke prikazujejo statistično značilno razliko med obravnavanji.

zdravo okuženo pega Figure 2: Content of phloridzin (mg/g DW) (A), phloretin (mg/100 g DW) (B), total quercetins (C) and total phenolics (mg/g DW) (D) in healthy and in infected apple leaves (separately for whole leaf infected with scab and the scab spot) for ‘Golden Delicious’ cultivar in growing season 2009 (mean value and standard error). Different letters denote significant differences between treatments.

healthy infected spot; DW…dry weight


KAKOVOST JABOLK 'SANTANA', 'ZLATI DELIŠES', 'LIBERTY' IN 'TOPAZ', EKOLOŠKE IN INTEGRIRANE

PRIDELAVE

Matej STOPAR1, Urška VRHOVŠEK2, Andreja VANZO1

POVZETEK Proučevali smo kakovost jabolk sort 'Santana', 'Liberty', 'Topaz' in 'Zlati delišes' pridelanih po principih ekološke (EKO) in integrirane pridelave (IP). Enako obremenjena drevesa smo uporabili za primerjavo fizikalno kemičnih in senzoričnih lastnosti jabolk obeh načinov pridelave. V povprečju smo pri vseh sortah EKO pridelave ugotovili nekoliko manjše plodove, povečano vsebnost suhe snovi in večjo trdoto plodov. Tudi večja vsebnost fenolnih spojin je bila na splošno ugotovljena pri vseh sortah EKO pridelave, vendar pa razlike do IP pridelanih plodov niso bile velike. Le za sorto 'Zlati delišes' lahko trdimo, da so imeli EKO plodovi precej več fenolnih snovi kot plodovi iz IP. Pri vseh obravnavanih sortah je potrošnikom bolj ugajala aroma in videz IP jabolk. Ključne besede: jabolka, ekološka pridelava, integrirana pridelava, fizikalno kemijske lastnosti, fenoli, senzorična kvaliteta

QUALITY OF 'SANTANA', 'GOLDEN DELICIOUS', 'LIBERTY' AND 'TOPAS' APPLE

CULTIVARS GROWN UNDER ORGANIC AND INTEGRATED PRODUCTION

ABSTRACT

Fruit quality was investigated on apple cultivars 'Santana', 'Liberty', 'Topas' and 'Golden Delicious' when they were grown according to either organic (EKO) or integrated production (IP). Trees subjected to similar crop load were used to evaluate physicochemical and sensorial parameters of apple fruit on both production systems. All EKO produced apples had on the average slightly smaller fruits, more soluble solids and higher flesh firmness. Higher content of phenolic compounds in EKO fruits was found on average for all investigated cultivars, but the differences in comparison to IP was minor. Only in case of 'Golden Delicious' significantly higher phenolic content was found in EKO fruit in comparison to IP. However, sensorial evaluation indicated significant better overall flavor and more acceptable overall appearance of IP produced apples. Key words: apple fruit, organic production, integrated production, physicochemical quality, phenols, sensorial quality

1 Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za sadjarstvo in Vinogradništvo in Centralni laboratorij, Hacquetova 17, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected], [email protected] 2 Fondazione Edmund Mach, IASMA Research and Innovation Centre, Food Quality and Nutrition Department, via E. Mach 1, 38010 San Michele all’Adige, Italy, E-mail: [email protected]

200 Matej STOPAR, Urška VRHOVŠEK, Andreja VANZO 1. UVOD V Evropi večinoma pridelujemo jabolka po smernicah integrirane pridelave (IP), vendar pa se interes za ekološko pridelavo (EKO) jabolk povečuje. Sodoben potrošnik je mnenja, da je EKO hrana bolj zdrava, bolj varna in povzroča manj ekoloških problemov v primerjavi z IP in zato se je v zadnjih letih izjemno povečal interes za EKO pridelavo (Zhao in sod., 2006; Lester, 2006). Eden izmed načinov vrednotenja hranilne vrednosti oz. pomena jabolk za človekovo zdravje je merjenje njihove antioksidacijske sposobnosti, ki korelira z vsebnostjo biološko aktivnih spojin kot npr. fenolov (Lamperi in sod., 2008; Chinnici in sod., 2004). Rezultati primerjav v kakovosti EKO in IP jabolk so precej nasprotujoči. Nekateri poročajo o večji vsebnosti fenolnih spojin v EKO jabolkih (Petkovšek in sod., 2010), drugi pa o večji vsebnosti fenolnih spojin v IP jabolkih (Chinnici in sod., 2004). Po podatkih drugih avtorjev pa imajo EKO jabolka podobne antioksidacijske sposobnosti in podobno vsebnost fenolov kot IP jabolka (Valavandis in sod., 2009; Peck in sod., 2009). Poleg načinov pridelave na vsebnost fenolnih spojin v jabolkih precej vplivajo še: sorta (Vrhovsek in sod., 2004), klimatske razmere posameznega leta (Stracke in sod., 2009) ter obremenitev jablane (Stopar in sod., 2002). Namen naše raziskave je bil proučiti, ali obstajajo statistično značilne razlike v fizikalno kemijskih in senzoričnih lastnostih EKO in IP jabolk sort: 'Santana', 'Liberty', 'Topaz' in 'Zlati delišes'. Jablane so bile enako obremenjene, posajene na dveh lokacijah v istem poskusnem sadovnjaku. 2. MATERIAL IN METODE

Rastlinski material. Sedem let stara drevesa jablane (Malus × domestica Borkh.), vzgajana v gojitveni obliki ozko vreteno do višine 3 m ter cepljena na šibko podlago M.9, smo izbrali v poskusnem sadovnjaku Kmetijskega inštituta Slovenije na Brdu. EKO pridelava je potekala v okviru direktive Evropske unije št. 2092/91 (Eur-lex, 2010), IP pa v okviru normativov za IP (Vlada Republike Slovenije, 2006). Mikroklimatske in talne razmere pri obeh načinih pridelave so bile enake, saj smo EKO in IP obravnavanja izvajali na dveh skupaj ležečih poljinah znotraj istega dela sadovnjaka. Faktorski poskus je bil zasnovan v naključnem bloku s petimi ponovitvami na sortah 'Santana', 'Liberty', 'Topaz' in ‘Zlati delišes’. Statistična enota za vzorec je bilo posamezno drevo. Meseca julija smo jablane ročno redčili do obremenitve 40 plodov po drevesu. Jabolka smo obrali v tehnološki zrelosti. S posameznega drevesa smo vzorčili 20 jabolk z ekvatorialnim premerom 70-80 mm. Sorta 'Santana' je bila obrana 1. septembra, 'Liberty', 'Topaz' in Zlati delišes' pa 22. septembra. Do analiz smo jabolka hranili na 4 ºC pri veliki relativni vlažnosti. Kemikalije in reagenti. Solventi HPLC čistoče (Sigma, Saint Louis, MO, ZDA), Folin- Ciocalteu in vanillin (Merck, Darmstadt, Nemčija), Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) antioxidant assay kit (Sigma). Določitev mase jabolk, indeksa obarvanosti plodov, indeksa rjavosti, trdote plodov, škrobnega indeksa ter vsebnosti suhe snovi. Teden dni po obiranju smo iz vzorca dvajsetih naključno izbrali 8 jabolk ter vizualno določili indeks obarvanosti od 0 (0% obarvanja) do 10 (100% obarvanje) ter indeks rjavosti od 0 (ni rjavosti) do 10 (kožica 100% pokrita z rjavostjo). Nato smo izvedli meritve trdote s penetrometrom (11.3 mm premera) na 4 mestih okrog ekvatorialne sredine plodu. Škrobni indeks smo določili z namakanjem prerezanih vzorcev v 0,1 M raztopino joda. Obarvanje polovic smo določili od 1 (100% obarvanje, največja vsebnost škroba, nezrela jabolka) do 10 (ni obarvanja, prezrela jabolka). Odstotek suhe snovi v jabolčnem

Kakovost jabolk ekološke in integrirane pridelave 201 soku smo izmerili z digitalnim refraktometrom (PAL-1; Atago Inc, Bellevue, WA) in ga podali v º Brix. Ekstrakcija jabolk. Za spektrofotometrične analize smo hranili plodove vseh sort na 4 ºC. V času užitne zrelosti smo jih ekstrahirali v ohlajeni, z dušikom prepihani raztopini aceton:voda (70:30, v/v) (Stopar in sod., 2002). Ekstrakte smo prepihali z dušikom ter jih do analiz hranili v temnih stekleničkah na -20 oC. Vsebnost fenolnih spojin. Skupne fenole (SF), indeks vanilina oz. nizkomolekularne proantocianidine (NMP), visokomolekularne proantocianidine (VMP) in skupne antociane (SA) smo določili spektrofotometrično (Rigo in sod., 2000). SF in NMP smo izrazili v mg/kg sveže mase (FW) katehina. VMP smo izrazili preko njihove kislinske hidrolize ter transformacije cianidin kot mg/kg FW cianidin klorida. Skupne antociane smo določili na podlagi maksimalne absorbance (536-542 nm) v vidnem spektru. Izrazili smo jih v mg/kg FW. Določitev antioksidativne jakosti. Antioksidativno jakost (AJ) smo določili v ekstraktih jabolk s TEAC antioksidacijskim kitom. AJ smo ovrednotili v mmol kg-1 FW TroloxTM ekvivalentov. Pred reakcijo in meritvijo smo odstranili aceton s podtlakom pri 35 °C in vzorce rekonstituirali z ultra čisto vodo. Senzorična ocena. Jabolka smo senzorično ovrednotili v dveh ocenjevalnih panelih v času optimalne užitne zrelosti, za vsako sorto posebej z osmimi nešolanimi degustatorji, ki so bili samo okvirno informirani o namenu študije. Neolupljenim jabolkom smo odstranili peščišče in jih tik pred ocenjevanjem zrezali v osem enako velikih rezin. Prvi panel je bil ‘triangel test’, pri katerem so degustatorji okušali tri slepe rezine jabolk (dve od enega načina pridelave in eno od drugega). Označiti so morali rezino, ki je bila drugačna od preostalih dveh. Za vsako sorto je bilo narejenih pet ponovitev v naključnem redu. Za nevtralizacijo okusa med ponavljanji so degustatorji dobili bel kruh. Drugi panel, ki je neposredno sledil prvemu, je bil hedonično/intenziven test. Degustatorji so zaporedoma dobili 10 rezin jabolk (5 EKO in 5 IP) v naključnem vrstnem redu. Ovrednotili so: sladkost, kislost, hrustljavost, trdoto in sočnost (1= sploh ne sladko/kislo//hrustljavo/trdo/sočno in 9=ekstremno). Celokupno aromo so ovrednotili kot: 1= zelo nevšečna, 5=dobra in 9=zelo všečna. Celovit videz EKO in IP plodov so ocenili z ogledom skupaj zloženih 12-15 EKO oz. IP jabolk. Ocenjevalna lestvica je bila ravno tako 9 točkovna (1= nevšečen videz, 9=zelo všečen videz). Statistična analiza. Podatke smo analizirali s programom Statgraphics Centurion XVI (Manugistics Inc., Rockville, MD, ZDA). S faktorsko analizo variance smo ovrednotili statistično značilne razlike med EKO in IP obravnavanji ter vpliv sorte. Statistično značilne razlike med povprečji smo določili z F testom pri P ≤ 0,05. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Masa plodov, škrobni indeks, vsebnost suhe snovi, trdota plodov, indeks rjavosti ter indeks obarvanosti plodov. Ugotovili smo, da sta EKO in IP obravnavanji statistično značilno vplivali na maso plodov jabolk, vsebnost suhe snovi, trdoto in rjavost plodov, ni pa bilo značilnega vpliva na vsebnost škroba ter na obarvanost plodov (tabela 1). EKO jabolka so bila v povprečju manjša, z nekoliko bolj izraženo rjavostjo plodov. Vendar le v primeru na škrlup občutljive sorte ‘Zlati delišes’ lahko zaključimo o rjavosti kot o tržno pomembni negativni značilnosti EKO pridelave. Vsebnost suhe snovi je bila v povprečju do 1,5 ºBrix večja v EKO jabolkih ‘Santana’, ‘Zlati delišes’ in ‘Liberty', medtem ko pri sorti 'Topaz' ni bilo izmerjenih razlik. V EKO jabolkih sort 'Santana', 'Liberty' in 'Topaz' smo določili v povprečju večjo trdoto plodov, medtem ko pri sorti 'Zlati delišes' ni bilo razlik. Večjo trdoto EKO jabolk v primerjavi IP jabolki so ugotovili

202 Matej STOPAR, Urška VRHOVŠEK, Andreja VANZO tudi Peck in sod. (2006) za sorto 'Galaxy Gala', Weibel in sod. (2004) za sorto 'Zlati delišes' ter Amarante in sod. (2008) za sorti 'Royal Gala' in 'Fuji'. Razlik v trdoti med obravnavanji niso opazili pri sorti 'Liberty' (Peck s sod., 2006). Vsebnost fenolnih spojin in antioksidativna jakost. Vsebnosti fenolnih spojin: SF, NMP in VMP, SA in AJ so bile zelo odvisne od sorte (tabela 2). Tudi druge skupine poročajo o velikih razlikah v vsebnostih fenolnih spojin in AJ glede na sorto (Zhao in sod., 2006; Vrhovsek in sod., 2004). V povprečju smo določili največje vsebnosti vseh skupin fenolov ter največjo AJ pri sortah ‘Zlati delišes’ in 'Liberty'. Pri sorti 'Zlati delišes' so bile največje razlike med EKO in IP v vsebnosti vseh preiskovanih fenolnih spojin, razen SA, ki jih ta sorta ne vsebuje, ker ni obarvana. Sklepamo, da morda neodpornost sorte 'Zlati delišes' na škrlup vpliva na večje razlike med EKO in IP obravnavanjem, saj so bile razlike v vsebnosti fenolnih spojin med EKO in IP pri vseh ostalih sortah, sicer odpornih na škrlup, v povprečju manjše. Iz ekološkega vidika in človekovega zdravja je sorta ‘Santana’ priznana kot sorta, ki je zaradi odpornosti na škrlup okolju prijaznejša, hkrati pa je hipoalergena v primerjavi s sortami ‘Zlati delišes’ in ‘Topaz’ (Kootstra in sod., 2007). Zanimivo je, da smo ravno v jabolkih ‘Santana’ pri obeh obravnavanjih v povprečju določili najmanj polifenolnih spojin in najmanjšo AJ pri obeh načinih pridelave (tabela 2). Če primerjamo EKO in IP obravnavanje na vseh štirih preiskovanih sortah, lahko vidimo, da smo našli značilno večje vsebnosti posameznih fenolnih spojin le v jabolkih EKO pridelave sorte 'Zlati delišes'. EKO jabolka 'Santana', 'Zlati delišes', 'Liberty' in 'Topaz' so v povprečju vsebovala 4%, 47%, 6% in 1% več SF in 31%, 43%, 21% ali 4% več VMP glede na IP jabolka. EKO jabolka sort 'Santana', 'Zlati delišes' in 'Liberty' so vsebovala 32%, 46% in 11% več NMP. Večinoma so rezultati v korelaciji z AJ jabolk, kar je razumljivo glede na kemijski princip določanja: SF s Folin-Ciocalteu reagentom in AJ s TEAC kitom (Lamperi in sod., 2008). Poleg sorte, tudi razlike v klimatskih razmerah med posameznimi leti (Stracke in sod., 2009) in razlike v obremenitvah (Stopar in sod., 2002) precej vplivajo na vsebnost fenolnih spojin v sadju. Poročajo, da razlike v vsebnosti fenolnih spojin in AJ med EKO in IP pridelavo niso tako velike, da bi bile pomembne iz prehranskega vidika (Briviba in sod., 2007; Chinnici in sod., 2004; Valavandis in sod., 2009). Zaključimo lahko, da rezultati naše enoletne študije na enako obremenjenih drevesih, kažejo na pomembne razlike med obema načinoma pridelave v vsebnosti fenolnih spojin le za sorto 'Zlati delišes', ne pa za ostale tri sorte. Senzorična analiza. Rezultati senzoričnih analiz v tabeli 3 predstavljajo povprečje ocenjevanj osmih nešolanih degustatorjev. S 'triangel' testom so degustatorji uspeli statistično značilno ločit med EKO in IP jabolki 'Santana', 'Zlati delišes' in 'Topaz', v primeru sorte 'Liberty' pa je bilo 37% pravilnih odgovorov na meji statistične značilnosti. V primeru hedonično/intenzivnega testa so degustatorji v povprečju ocenili EKO jabolka 'Santana' kot statistično značilno manj sladka (kar korelira z vsebnostjo suhe snovi v tabeli 1) in bolj kisla. EKO jabolka 'Zlati delišes' so ocenili kot statistično značilno manj kisla, manj hrustljava in manj trda. EKO jabolka 'Liberty' so bila manj hrustljava, manj trda in manj sočna. Le v primeru sorte 'Topaz' nismo našli statistično značilnih razlik v nobenem izmed parametrov: sladkost, kislost, hrustljavost, trdost in sočnost. V celokupni aromi in videzu so bila pri vseh štirih sortah jabolka EKO obravnavanj slabše ocenjena kot IP. Če povzamemo, smo pri jabolkih vseh sort EKO pridelave v povprečju izmerili nekoliko manjše plodove, povečano vsebnost suhe snovi, večjo trdoto mesa. Večja vsebnost fenolnih spojin v EKO jabolkih je bila na splošno ugotovljena pri vseh sortah, vendar pa so bile pomembno večje vsebnosti fenolov v EKO plodovih le pri sorti 'Zlati delišes'. Aroma in videz IP pridelanih jabolk vseh obravnavanih sort je bila potrošnikom v povprečju bolj všeč od EKO pridelanih jabolk.

Kakovost jabolk ekološke in integrirane pridelave 203 4. LITERATURA Amarante, C.V.T., Steffens, C.A., Mafra, A.L., Albuquerque, J.A. 2008. Yield and fruit quality

of apples from conventional and organic production systems. Pesqui. Agropecu. Bras 43: 333-340.

Briviba, K., Stracke, B.A., Rufer, C.E., Watzl, B., Weibl, F.P., Bub, A. 2007. Effect of consumption of organically and conventionally produced apples on antioxidant activity and DNA damage in humans. J. Agric. Food Chem., 55: 7716-7721.

Chinnici, F., Bendini, A., Gaiani, A., Riponi, C. 2004. Radical scavenging activities of peel and pulps from cv. golden delicious apples as related to their phenolic composition. J. Sci. Food Agric., 52: 4684-4689.

Eur-lex, 2010. The portal to European Union Law. URL (http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1991R2092:20060506:EN:PDF) (7. 3. 2010).

Kootstra, H.S., Vlieg-Boerstra, B.J., Dubois, A.E. 2007. Assessment of the reduced allergenic properties of the Santana apple. Ann. Allergy Asthma Immunol., 99: 522-525.

Lamperi, L., Chiuminatto, U., Cincinelli, A., Galvan, P., Giordani, E., Lepri, L., Del Bubba, M. 2008. Polyphenol levels and free radical scavenging activities of four apple cultivar from integrated and organic farming in different Italian areas. J. Agric. Food Chem., 56: 6536-6564.

Lester, G.E. 2006. Organic versus conventionally grown produce: quality differences, and guidelines for comparision studies. HortScience, 41: 296-300.

Mikulic-Petkovsek, M.M., Slatnar, A., Stampar, F., Veberic, R. 2010. The influence of organic/integrated production on the content of phenolic compounds in apple leaves and fruits in four different varieties over a 2-year period. J. Sci. Food Agric., 90: 2366-2378.

Peck, G.M., Andrews, P.K., Reganold, J.P., Fellman, J.K. 2006. Apple orchard productivity and fruit quality under organic, conventional and integrated management. HortScience, 41: 99-107.

Peck, G.M., Merwin, I.A., Watkins, C.B., Chapman, K.W., Padilla-Zakour, O.I. 2009. Maturity and quality of Liberty apple fruit under integrated and organic fruit production systems are similar. HortScience, 44: 1382-1389.

Rigo, A., Vianello, F., Clementi, G., Rosetto, M., Scarpa, M., Vrhovsek, U., Mattivi F. 2000. Contribution of the proanthocyanidins to the peroxy-radical scavenging capacity of some Italian red wines. J. Agric. Food Chem., 48: 1996-2002.

Stopar, M., Bolcina, U., Vanzo, A., Vrhovsek, U. 2002. Lower crop load for cv. Jonagold apples (Malus x domestica Borkh.) increases polyphenol content and fruit quality. J. Agric. Food Chem., 50: 1643-1646.

Stracke, B.A., Rufer, C. E., Weibel, F. P., Bub, A., Watzl, B. 2009. Three-year comparison of the polyphenol contents and antioxidant capacities in organically and conventionally produced apples (Malus domestica Borkh. cultivar 'Golden Delicious'). J. Agric. Food Chem., 57: 4598-4605.

Valavanidis, A., Vlachogianni, T., Psomas, A., Zovoili, A., Siatis, V. 2009. Polyphenolic profile and antioxidant activity of five apple cultivars grown under organic and conventional agricultural practices. Int. J. Food Sci. Technol., 44: 1167-1175.

Vlada Republike Slovenije, Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano. 2006. Tehnološka navodila za integrirano pridelavo sadja (Džuban, T. in Hrustel, M.M. (ur.), Ljubljana, Tiskarna Pleško, 56 str.

Vrhovsek, U., Rigo, A., Tonon, D., Mattivi, F. 2004. Quantitation of polyphenols in different apple varieties. J. Agric. Food Chem., 52: 6532-6538.

Weibel, F.P., Treutter, D., Graf, U., Haseli, A. 2004. Sensory and health-related fruit quality of organic apples. A comparative field study over three years using conventional and holistic methods to assess fruit quality. V: Proceeding of the 11th International Conference on

204 Matej STOPAR, Urška VRHOVŠEK, Andreja VANZO

Cultivation Technique and Phytopathological Problems in Organic Fruit Growing; Weinsberg, FOKO, 185-195.

Zhao, X., Carey, E.E., Wang, W., Rajashekar, C.B. 2006. Does organic production enhance phytochemical content of fruit and vegetables? Current knowledge and prospect for research. HortTechnology, 16: 449-456.

5. ZAHVALA Avtorji se zahvaljujemo Mojci JENKO in Boštjanu SAJETU za njuno pomoč pri analizah ter Romanu MAVCU za njegovo odlično delo v sadovnjaku. Tabela 1: Fizikalno kemijski parametri kakovosti jabolk, indeks rjavosti ter indeks obarvanja iz ekološke (EKO) in integrirane (IP) pridelave. Table 1: Physicochemical fruit quality parameters, russeting index and red blush index of organic (EKO) and integrated pest (IP) management systems.

Sorta

Cultivar

Obravnavanje

Management

system

Masa jabolka

Fruit

mass

(g)

Indeks škroba

Starch

index

(1-10)

Suha snov

Soluble

solids

(ºBrix)

Trdota jabolka

Fruit firmness

(N)

Indeks rjavosti

Russeting

index

(0-10)

Indeks obarvanja

Red blush

index (0-10)

Santana EKO 197 ± 34a 6,3 ± 1,3 13,4 ± 0,7 77 ± 0,7 1,1 ± 0,6 6,5 ± 0,7

IP 218 ± 18 5,7 ± 0,6 11,9 ± 1,5 68 ± 0,6 0,0 7,9 ± 0,7

Zlati Delišes EKO 166 ± 39 9,3 ± 0,3 16,8 ± 0,5 63 ± 0,5 2,6 ± 0,8 2,0 ± 0,7

IP 208 ± 4 8,9 ± 0,4 16,2 ± 0,4 63 ± 0,4 0,5 ± 0,5 1,2 ± 0,5

Liberty EKO 144 ± 36 8,6 ± 0,4 16,7 ± 0,4 79 ± 0,4 0,2 ± 0,2 9,4 ± 0,3

IP 154 ± 8 8,7 ± 0,4 15,9 ± 0,3 76 ± 0,2 0,1 ± 0,1 9,3 ± 0,2

Topaz EKO 167 ± 11 8,9 ± 0,4 15,6 ± 0,4 79 ± 0,1 1,4 ± 0,2 7,3 ± 0,8

IP 166 ± 9 8,5 ± 0,2 15,7 ± 0,4 76 ± 0,2 1,2 ± 0,2 6,9 ± 0,8

Statistična značilnostb EKO/IP * NS * * *** NS

Sorta *** *** *** *** *** ***

Interakcija NS NS NS NS *** ** aPodatki so povprečja ± SD. bNS, *, **, *** ni statistično značilno oz. je statistično značilno pri P ≤ 0.05, 0.01 ali 0.001. aData are means ± SD.

bNS, *, **, *** Nonsignificant

or significant effect of factor at P ≤ 0.05, 0.01, or 0.001, respectively.

Kakovost jabolk ekološke in integrirane pridelave 205 Tabela 2: Skupni fenoli (SF), nizkomolekularni proantocianidini (NMP), visokomolekularni proantocianidini (VMP), skupni antociani (SA) in antioksidativna jakost (AJ) v jabolkih iz ekološke (EKO) in integrirane (IP) pridelave. Table 2: Total phenols (SF), low molecular weight phenols (NMF), high molecular weight phenols (VMF), total anthocyanins (SA) and antioxidant capacity (AJ) of apple fruit grown in organic (EKO) and integrated (IP) management systems.

Sorta

Cultivar

Obravnavanje

Management

system

SF

(mg katehina

kg-1 FW)

NMP

(mg katehina

kg-1 FW)

VMP

(mg cianidina

kg-1 FW)

SA

(mg kg-1

FW)

AJ

(mmol Trolox

kg-1 FW)

Santana EKO 592 ± 142a 353 ± 52 646 ± 131 19,6 ± 6,7 7,4 ± 0,9

IP 567 ± 133 268 ± 47 494 ± 88 19,0 ± 6,7 5,8 ± 0,7

Zlati delišes

EKO 1050 ± 228 864 ± 136 1064 ± 194 NDc 11,9 ± 1,9

IP 716 ± 33 592 ± 39 744 ± 49 ND 11,5 ± 1,6

Liberty EKO 901 ± 83 717 ± 48 1006 ± 132 45,5 ± 5,1 8,9 ± 0,3

IP 850 ± 62 645 ± 95 828 ± 136 44,5 ± 9,7 8,6 ± 0,8

Topaz EKO 662 ± 81 657 ± 66 792 ± 69 26,0 ± 5,5 6,7 ± 0,7

IP 654 ± 54 693 ± 102 763 ± 106 27,2 ± 7,8 7,3 ± 0,3

Statistična znač EKO /IP ** *** *** NS NS

Sorta *** *** *** *** ***

Interakcija * ** NS NS NS aPodatki so povprečja ± SD. bNS, *, **, *** ni statistično značilen oz. je statistično značilen učinek faktorja pri P ≤ 0.05, 0.01 ali 0.001. cND, ne določeno. aData are means ± SD.

bNS, *, **, *** Nonsignificant

or significant effect of factor at P ≤ 0.05, 0.01, or 0.001, respectively.

cND, not detected

206 Matej STOPAR, Urška VRHOVŠEK, Andreja VANZO

Tabela 3: Senzorične ocene jabolk iz ekološke (EKO) in integrirane (IP) pridelave. Table 3. The sensorial parameters of apple fruit grown in organic (EKO) and integrated (IP) management systems.

Sorta

Cultiva

r

Triangel test (%

pravilnih odgovorov) (% of

correct

answers)

Obravna- vanje

Manageme

nt system

Sladkost

Sweetnes

s (1-9)

Kislost

Tartnes

s (1-9)

Hrustljavost

Crispnes

s (1-9)

Trdota

Firmne

ss (1-9)

Sočnost

Juicine

ss (1-9)

Celokupna aroma

Overall

flavor

(1-9)

Celokupen videz

Overall

appeara

nce (1-9)

Santana 47* EKO 4,5 a x 6,6 b 6,1 a 5,3 a 6,6 a 5,7 a 5,3

IP 5,5 b 5,0 a 6,0 a 5,2 a 6,3 a 6,6 b 6,7

Zlati delišes

50* EKO 6,4 a 4,0 a 4,6 a 4,3 a 5,1 a 5,7 a 4,9

IP 6,3 a 4,6 b 5,7 b 5,5 b 5,3 a 6,6 b 6,9

Liberty 37 EKO 5,8 a 4,7 a 4,9 a 4,8 a 5,4 a 5,6 a 6,5

IP 5,7 a 5,0 a 6,0 b 5,6 b 6,2 b 6,4 b 7,6

Topaz 58* EKO 4,7 a 5,8 a 4,6 a 4,3 a 5,3 a 5,8 a 5,2

IP 4,6 a 5,8 a 4,6 a 4,1 a 4,8 a 5,4 a 6,6 *Označuje statistično značilne razlike v okusu med EKO in IP jabolki s triangel testom pri P ≤ 0.05. Xrazlične črke označujejo statistično značilne razlike med EKO in IP jabolki za posamezno sorto z F testom pri P ≤ 0.05. *Designate significant different taste between EKO and IP samples tested by triangle test at P ≤ 0.05. xDifferent letters indicate significant differences between EKO/IP means within each cultivar by F test at P ≤ 0.05


KAKOVOST PLODOV JABOLK SORTE ‘ZLATI DELIŠES’ PRI RAZIČNIH NAČINIH PRIDELAVE

Jerneja JAKOPIČ1, Ana SLATNAR1, Franci ŠTAMPAR1, Robert VEBERIČ1, Andrej

SIMONČIČ2

POVZETEK Analizirali smo jabolka iz različnih načinov pridelave: ekološke, integrirane in dveh kombiniranih načinov pridelave. Kakovost plodov je bila določena na podlagi mase, trdote in barve plodov ter vsebnosti izbranih metabolitov. Vsebnost sladkorjev in organskih kislin v plodovih smo določili z uporabo visoko ločljivostne tekočinske kromatografije (HPLC) z RI oz. UV detektorjem, medtem ko so bili fenoli določeni s HPLC na PDA detektorju v kombinaciji z masnim spektrometrom. Ekološko pridelana jabolka so bila 14 % lažja od integriranih, imela 15 % večjo trdoto in razvila bolj rumeno barvo kožice kot jabolka iz drugih treh proučevanih načinov pridelave. Vsebnost skupnih sladkorjev in organskih kislin je bila največja v obravnavanju integrirana pridelava. Vsebnost skupnih fenolnih skupin je bila največja pri organsko pridelanih jabolkih, verjetno zaradi večje izpostavljenosti stresnim dejavnikom. Skupna analiza vseh proučevanih parametrov je razvrstila ekološko pridelavo v samostojno skupino in pokazala podobnost med drugimi tremi proučevanimi načini pridelave. Ključne besede: ekološka pridelava, integrirana pridelava, sladkorji, organske kisline, fenoli

FRUIT QUALITY OF APPLE CV. ‘GOLDEN DELICIOUS’ FROM DIFFERENT PRODUCTION SYSTEMS

ABSTRACT

Apple fruits from different types of production: organic, integrated, and two combined systems were analyzed. Sugars and organic acids were quantified with the use of HPLC with RI and UV detectors while HPLC-MS was used for detection of phenolic contents. Apple quality was determined also in terms of fruit weight, firmness and color. Organically produced fruits had 14 % lower weight than integrated, 15 % higher firmness and more yellow skin color than apples from the other three treatments. Among primary metabolites, the sum of sugars as well as organic acids was the highest in the integrated production. The concentrations of phenolic compounds was the highest in the organic production; probably due to a higher stress level of trees. The summarized analysis of all investigated parameters arranged organic production into separate group and showed similarity among the other three managements systems. Key words: organic production, integrated production, sugars, organic acids, phenolics

1 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana, Slovenija 2 Kmetijski inštitut Slovenije, Hacquetova ulica 17, SI-1000 Ljubljana, Slovenija

208 Jerneja JAKOPIČ, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ, Andrej SIMONČIČ

1. UVOD Zadnja leta se vedno bolj zavedamo pomena skrbi za zdravje ljudi in varovanje okolje, čemur sledijo tudi trendi v pridelavi jabolk. Tudi to je razlog, da se je sredi 20. stoletja izoblikovala integrirana pridelava, ki se je uveljavila v večjem delu Evrope. Z uvedbo integrirane pridelave se je zmanjšala uporaba sintetičnih pripravkov, ki so se pred tem množično uporabljali v konvencionalni pridelavi. Dodatni korak v varstvu okolja in človeškega zdravja je pomenil razvoj ekološkega načina pridelave sadja. Ekološka pridelava je skupek tradicionalnih konservativnih metod v kombinaciji z modernimi pridelovalnimi tehnologijami vendar brez uporabe kemičnih pripravkov, kot so sintetični pripravki za varstvo rastlin, gnojila, rastni regulatorji in brez uvajanja gensko spremenjenih organizmov. Številni avtorji so proučevali razliko med organsko, integrirano in konvencionalno pridelanimi jabolki. Medtem ko nekateri niso našli očitnih razlik v pridelku in velikosti plodov med jabolki iz ekološke in integrirane pridelave (Reganold in sod., 2001; Roth in sod., 2007), drugi poročajo o boljši splošni kakovosti plodov iz ekološke pridelave v primerjavi z integrirano oz. konvencionalno (DeEll in Prange, 1992; Peck in sod., 2006; Amarante in sod., 2008). V ekološki pridelavi lahko pride do nestalnih pridelkov, verjetno kot rezultat oteženega nadzora obremenitve, velikega pritiska bolezni in škodljivcev ter manjšega deleža dušika v organih rastlin (Peck in sod., 2006). Konvencionalna in ekološka pridelava se odražata v podobnih kakovostnih lastnostih glede vsebnosti suhe snovi, pH soka, titrabilnih kislin in indeksov barve, medtem ko so drevesa v konvencionalni pridelavi sposobna tudi do dvakrat večjega pridelka v primerjavi z ekološkimi (Roussos in Gasparatos, 2009). Poleg količine pridelka se razlike lahko kažejo v vsebnosti koristnih snovi. Jabolka so bogat vir fenolov, ki so znani kot naravni antioksidanti. Njihova količina in sestava je odvisna od številnih dejavnikov, kot so vremenske razmere v rastni dobi, izpostavljenost sončni svetlobi, sorta, temperatura, prehranjenost rastlin, vodni režim, rez, uporaba rastnih regulatorjev in izpostavljenost različnim oblikam stresa (Treutter, 2001; Jakopič in sod., 2009; Treutter, 2010; Nour in sod., 2011). Veberič in sod. (2005) poročajo, da so ekološko pridelana jabolka vsebovala več fenolnih snovi v mesu kot jabolka iz integrirane pridelave. To je bila lahko posledica odsotnosti sintetičnih gnojil, sredstev za varstvo rastlin in sredstev za redčenje plodov, ki se v ekološki pridelavi ne uporabljajo. Poleg tega so rastline v ekološki pridelavi izpostavljene večjemu stresu in posledično tvorijo več obrambnih snovi, ki vplivajo tudi na kakovost plodov (Treutter, 2001). Zato je toliko bolj pomembno iskati načine, ki so učinkoviti v zagotavljanju varstva rastlin, imajo pozitiven vpliv na sintezo koristnih snovi in minimalen negativni vpliv na okolje. Cilj naše raziskave je bil primerjati kakovost plodov iz različnih načinov pridelave: integrirane, ekološke in dveh kombiniranih sistemov. S tem bomo ugotovili, ali se z zaščito rastlin s pripravki iz ekološke pridelave v zadnjem obdobju pred dozorevanjem spremeni masa, trdota in barva ter vsebnost primarnih in sekundarnih metobolitov v plodovih. 2. MATERIAL IN METODE Poskus smo izvedli v poskusnem nasadu Kmetijskega inštituta Slovenije, na Brdu pri Lukovici. Za poskus smo v tretji rastni dobi izbrali 60 dreves, sorte 'Zlati delišes' cepljenih na podlago M9. Sajena so bila v enovrstni sistem in gojena v obliki ozkega vretena. Izbrana drevesa smo razdelili v štiri obravnavanja. Tako je bila četrtina dreves celo rastno dobo vključena v ekološki način pridelave (Ekološko), četrtina vključena v pridelavo po načelih integrirane pridelave (Integrirano), ostala drevesa pa do konca julija po načelih integrirane pridelave in potem polovica od njih samo z Madexom (1% virus granuloze) (Madex) ter druga polovica z

Kakovost plodov jabolk sorte ‘Zlati delišes’ pri razičnih načinih pridelave 209

Neemazalom (1% azadirachtin A) (Neem). Konec junija, po končanem junijskem trebljenju, so bila vsa drevesa ročno razredčena na enotno obremenitev, 25-30 plodov na drevo. Plodove smo obirali od sredine do konca septembra, trikrat v tedenskih razmikih. Za kemične analize je bilo iz drugega termina obiranja naključno izbranih 25 plodov iz vsakega obravnavanja. Izbrane plodove smo stehtali, z uporabo penetrometra s premerom bata 11 mm izmerili trdoto plodov in določili barvo plodov s pomočjo prenosnega kolorimetra Minolta CR-10 (Minolta Co., Osaka, Japonska). V plodovih smo analizirali vsebnost ogljikovih hidratov (saharoze, glukoze, fruktoze in sorbitola) in organskih kislin (jabolčna, citronska, šikimska in fumarna). Za ekstrakcijo smo za en vzorec združili po 5 plodov, odstranili pecelj in peščišče, nasekljali, odtehtali 10 g, prelili s 50 ml destitlirane vode in homogenizirali z ultra turaxom. Tako pripravljen vzorec smo nato pustili na sobni temperaturi pol ure, potem centrifugirali 10 minut pri 10.000 obratih na minuto in supernatant prefiltrirali skozi celulozne filtre s premerom 0,45 µm Vsebnost snovi smo določili s pomočjo sistema visoko ločljivostne tekočinske kromatografije (HPLC) po metodi kot jo opisujeta Hudina in Štampar (2011). Koncentracije so podane v mg na g sveže mase plodov. Za vsebnost skupnih fenolnih spojin smo za vsak vzorec drobno nasekljali 5 plodov, odtehtali 5 g, prelili z 10 ml metanola in 1 uro ekstrahirali v ultrazvočni kopeli pri 0 °C. Potem smo centrifugirali 10 minut pri 10.000 obratih na minuto in prefiltrirali skozi 0,45 µm poliaminde filtre. Skupne fenole smo določili s pomočjo Folin-Cicolateau reagenta po metodi, kot jo opisujeta Singleton in Rossi (1965). Koncentracije so podane v mg ekvivalentov galne kisline na kg sveže mase plodov. Za analize na HPLC smo uporabili kemikalije proizvajalcev Fluka Chemie GmbH (Buchs, Švica), Sigma-Aldrich Chemie GmbH (Steinheim, Nemčija), Roth (Karlsruhe, Germany) in Apin Chemicals (Abingdon, Anglija). Rezultate smo statistično obdelali s pomočjo programa Statgraphics Plus za Windows 4.0, z uporabo enosmerne analize variance (ANOVA). Razlike med obravnavanji smo primerjali z Duncanovim testom mnogoterih primerjav. Za statistično značilne so bile določne analize, kjer je bila p-vrednost manjša od 0,05. Za primerjavo med vsemi analiziranimi parametri je bila izvedena multivariatna statistična analiza. Izbrali smo Wardovo metodo kot metodo hierarhičnega združevanja v skupine podobnosti. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Najprej smo določili kakovostne parametre plodov, kot so masa, trdota plodov in barva kožice. Povprečna masa jabolk, pridelanih na integriran način je bila 250 g, kar je statistično več kot pri ekološki pridelavi, kjer je bila povprečna masa plodov 216 g (preglednica 1). Masa plodov iz obravnavanj Neem in Madex je bila med prej omenjenima in se od nobenega od njiju ni statistično razlikovala. Podobno so avtorji pred nami, ki so primerjali maso plodov iz ekološke in konvencionalne pridelave, ugotovili, da imajo plodovi iz konvencionalne pridelave večjo maso (Roussos in Gasparatos, 2009). Trdota plodov je kakovosten parameter, ki pri potrošnikih predstavlja pomemben kriterij. Na trgu je zaželena večja trdota ekološko pridelanih plodov (Magazin in sod., 2010). V naši raziskavi smo izmerili večjo trdoto pri ekoloških jabolkih kot pri integriranih (preglednica 1), kar je lahko povezano z velikostjo plodov, saj so večji plodovi običajno manj trdi. Tudi Peck in sod. (2006) poročajo, da so bila ekološko pridelana jabolka enako ali bolj trda in imela boljšo teksturo


kot jabolka konvencionalno ali integrirano pridelana. Razlike v trdoti plodov pri integriranem in obeh izboljšanih integriranih načinih v našem poskusu nismo ugotovili. Čeprav v prejšnjih študijah avtorji niso ugotovili razlik v obarvanosti plodov iz konvencionalne, integrirane in ekološke pridelave (Peck in sod., 2006), se to v naši raziskavi ni potrdilo. Na podlagi kolorimetričnih meritev, kjer parameter h° določa barvo v območju med 0 in 360°, vrednost 90° pomeni rumeno, 180° pa zeleno barvo. Vrednosti pri ekološko pridelanih jabolkih so bile nekoliko večje od 90° (preglednica 1), kar pomeni bolj rumeno barvo kožice. Pri integriranih jabolkih so bile vrednosti nekolike večje, medtem ko se je odtenek kožice jabolk najbolj nagibal k zeleni pri obravnavanjih Neem in Madex. Določali smo tudi kemično sestavo plodov iz navedenih načinov pridelave. Med sladkorji smo določali vsebnost fruktoze, glukoze, saharoze in sorbitola. Glavni delež skupnih sladkorjev, tj. med 40 in 50 %, pri jabolkih predstavlja fruktoza. Ugotovili smo statistične razlike v vsebnosti skupnih sladkorjev (preglednica 2). Jabolka iz integrirane pridelave so vsebovala večje vrednosti sladkorjev v primerjavi z ekološkimi. Med obravnavanji INT, Madex in Neem ni bilo statističnih razlik v vsebnosti sladkorjev. Ti rezultati ne presenečajo glede na to, da sta obe obravnavanji, Neem in Madex, izpeljani iz integrirane pridelave. Izmed primarnih metabolitov smo določali tudi vsebnost organskih kislin. V jabolkih prevladuje jabolčna kislina, sledi citronska kislina, medtem ko sta fumarna in šikimska kislina zastopani le v majhnih količinah. Skupna vsebnost organskih kislin je bila največja v jabolkih iz integrirane in ekološke pridelave, medtem ko sta kombinirana načina pridelave kazala manjše vsebnosti (preglednica 2). Različni avtorji poročajo, da se vsebnost titrabilnih kislin v jabolkih iz ekološke in konvencionalne pridelave ni statistično razlikovala (DeEll in Prange, 1992; Roussos in Gasparatos, 2009). Poleg sladkorjev in organskih kislin, so jabolka bogat vir vitaminov in fenolnih snovi. Slednje so še posebej zaželene, saj naj bi imele pozitiven učinek na zdravje ljudi. Njihova koncentracija je nekajkrat večja v kožici kot v mesu jabolk (Mikulič Petkovšek in sod., 2007). To potrjuje dejstvo, da so to fitokemične spojine, ki varujejo rastlino pred napadom patogena, saj pomenijo prvo oviro pri prodoru glive v plod (Schovankova in Opatova, 2011). V naši raziskavi smo primerjali vsebnost skupnih fenolov v celem plodu jabolk, saj običajno ne uživamo kožice in mesa ploda posebej. Največje koncentracije skupnih fenolov smo določili v plodovih iz ekološke pridelave (preglednica 2). Pri integrani pridelavi in obeh kombiniranih načinih pridelave, so bile vsebnosti fenolov v plodovih manjše. To bi lahko povezali s predpostavljanjem nekaterih avtorjev, ki pripisujejo večjo vsebnost fenolov v ekološki pridelavi večji izpostavljenosti različnim oblikam biotičnega in abiotičnega stresa, ki spodbudijo sintezo teh snovi (DeEll in Prange, 1992; Carbonaro in Mattera, 2001; Young in sod., 2005). Na sliki 1 so predstavljene skupne razlike vseh analiziranih parametrov. Na podlagi pridelovalnih razmer v našem poskusu, je način pridelave bistveno vplival na večino kakovostnih lastnosti. Ekološka in integrirana pridelava sta razvrščeni v dve neodvisni skupini. Nobenih statističnih razlik ni bilo med obravnavanji Neem in Madex. Jabolka pridelana na integriran način so kazala veliko podobnost z jabolki iz obeh kombiniranih pridelovalnih sistemov. Podobnost med integrirano, Madex in Neem pridelavo je verjetno posledica enakih tehnoloških ukrepov v rastni dobi do konca julija v vseh treh omenjenih obravnavanjih. Glede na analizirane parametre v študiji, ki so jo opravili Peck in sod. (2006), je bila ugotovljena večja podobnost med konvencionalno in integrirano pridelavo kot katere koli od njiju z ekološko. Rezultati naše raziskave so potrdili razlike v analiziranih parametrih med integrirano in ekološko pridelavo, medtem ko sta kombinirana tipa, Neem in Madex, pri nekaterih lastnostih kazala večjo podobnost z ekološko, v drugih pa z integrirano pridelavo.

Kakovost plodov jabolk sorte ‘Zlati delišes’ pri razičnih načinih pridelave 211

4. LITERATURA Amarante C.V.T., Steffens C.A., Mafra A.L., Albuquerque J.A. 2008. Yield and fruit quality of

apple from conventional and organic production systems. Pesqui. Agropecu. Bras., 43: 333-340.

Carbonaro, M., Mattera, M. 2001. Polyphenoloxidase activity and polyphenol levels in organically and conventionally grown peach (Prunus persica L., cv. Regina bianca) and pear (Pyrus communis L., cv. Williams). Food Chem., 72: 419-424.

DeEll, J.R., Prange, R.K. 1992. Postharvest quality and sensory attributes of organically and conventioanlly grown apples. Hortscience, 27: 1096-1099.

Hudina, M., Štampar, F. 2011. Effect of fruit bagging on quality of 'Conference' pear (Pyrus

communis L.). Eur. J. Hortic. Sci., 76: 176-181. Jakopič, J., Štampar, F., Veberič, R. 2009. The influence of exposure to light on the phenolic

content of 'Fuji' apple. Sci Hortic-Amsterdam, 123: 234-239. Magazin, N., Gvozdenovic, D., Keserovic, Z., Milic, B. 2010. Fruit quality of Granny Smith

apples picked at different harvest times and treated with 1-MCP. Fruits, 65: 191-197. Mikulič, P.M., Štampar, F., Veberič, R. 2007. Parameters of inner quality of the apple scab

resistant and susceptible apple cultivars (Malus domestica Borkh.). Scientia Horticulturae, 114: 37-44.

Nour, V., Trandafir, I., Ionica, M.E. 2011. Ascorbic acid, anthocyanins, organic acids and mineral content of some black and red currant cultivars. Fruits, 66: 353-362.

Peck, G.M., Andrews, P.K., Reganold, J.P. 2006. Fellman J.K., Apple orchard productivity and fruit quality under organic, conventional, and integrated management. Hortscience, 41: 99-107.

Reganold, J.P., Glover, J.D., Andrews, P.K., Hinman, H.R. 2001. Sustainability of three apple production systems. Nature, 410: 926-930.

Roth, E., Berna, A., Beullens, K., Yarramraju, S., Lammertyn, J., Schenk, A., Nicolai, B. 2007. Postharvest quality of integrated and organically produced apple fruit. Postharvest Biol. Technol., 45: 11-19.

Roussos, P.A., Gasparatos, D. 2009. Apple tree growth and overall fruit quality under organic and conventional orchard management. Scientia Horticulturae, 123: 247-252.

Schovankova, J., Opatova, H. 2011. Changes in phenols composition and activity of phenylalanine-ammonia lyase in apples after fungal infections. Hortic. Sci., 38: 1-10.

Singleton, V.L., Rossi, J.A.J. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16: 144-158.

Treutter D. 2001. Biosynthesis of phenolic compounds and its regulation in apple. Plant Growth Regul., 34: 71-89.

Treutter, D. 2010. Managing Phenol Contents in Crop Plants by Phytochemical Farming and Breeding-Visions and Constraints. Int. J. Mol. Sci., 11: 807-857.

Veberič, R., Trobec, M., Herbinger, K., Hofer, M., Grill, D., Štampar, F. 2005. Phenolic compounds in some apple (Malus domestica Borkh.) cultivars of organic and integrated production. J. Sci. Food Agric., 85: 1687-1694.

Young, J.E., Zhao, X., Carey, E.E., Welti, R., Yang, S.S., Wang, W.Q. 2005. Phytochemical phenolics in organically grown vegetables. Mol. Nutr. Food Res., 49: 1136-1142.


Preglednica 1: Masa, trdota in barva kožice ob tehnološki zrelosti pri štirih načinih pridelave. Table 1: Weight, firmness and chromaticity values of skin color at harvest time in four production systems. Ekološko Integrirano Madex Neem Masa (g) 216±5 a 250±6 b 237±8 ab 232±6 ab Trdota (kg cm-2) 8.5±0.1 b 7.4±0.2 a 7.4±0.1 a 7.5±0.1 a Barva (h°) 95.6±1.0 a 105.0±1.2 b 115.2±0.4 c 112.7±0.6 c Prikazane so povprečne vrednosti ± standardna napaka. Različne črke v vrstici pomenijo statistično razliko med pridelovalnimi sistemi pri p<0,05. Average values ± standard error are presented. Different letters in rows mean statistically significant differences between the four production systems at α<0.05. Preglednica 2: Vsebnost sladkorjev, organskih kislin (mg g-1) in fenolnih spojin (mg kg-1) v jabolkih pri štirih načinih pridelave. Table 2: Content levels of sugars, organic acids (mg g-1) and phenolic compounds (mg kg-1) in apple fruit in four production systems. Ekološko Integrirano Madex Neem Sladkorji 53.7±3.9 a 68.6±0.3 b 58.5±2.5 ab 64.7±4.8 b Organske kisline 5.4±0.2 b 5.4±0.1 b 4.0±0.2 a 4.2±0.2 a Skupni fenoli 324±14 b 285±12 ab 200±14 a 219±11 a Prikazane so povprečne vrednosti ± standardna napaka. Različne črke v vrstici pomenijo statistično razliko med pridelovalnimi sistemi pri p<0,05. Average values ± standard error are presented. Different letters in rows mean statistically significant differences between the four production systems at α<0.05.

Slika 1: Dendrogram za vrednosti vseh analiziranih parametrov pri štirih načinih pridelave (Neem; Madex; Ekološko in Integrirano) po Wardovi metodi. Figure 1: Dendrogram for a mean value of all analyzed parameters in four production systems, using Ward’s method.

Zbornik referatov 3. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo, Krško, 21. – 23. november 2012 s.213-218

UČINEK BIOAKTIVNIH KOMPONENT NA IN VITRO IN IN

VIVO ANTIOKSIDATIVNO AKTIVNOST RAZLIČNIH SOKOV JAGODIČJA

Ana SLATNAR1, Jerneja JAKOPIČ1, Franci ŠTAMPAR1, Robert VEBERIČ1, Polona JAMNIK2

POVZETEK Sok petih različnih vrst jagodičja: črni bezeg, črni ribez, ameriška borovnica, aronija in gozdna borovnica so bili zajeti v analizo njihove antioksidativne aktivnosti (AA). AA smo proučevali in

vitro z uporabo DPPH metode in in vivo z uporabo kvasovke Saccharomyces cerevisiae kot modelni organizem. Stopnja AA analiziranih sokov se je razlikovala med in vitro in in vivo

metodo. Poleg tega smo preverili tudi celični privzem posameznih fenolnih komponent z namenom pojasnitve, kaj povzroči porast v AA. Rezultati so pokazali, da snovi, ki so bile analizirane v soku, uspešno vstopijo v celico kvasovke, toda njihova vstopna količina je zelo različna med posameznimi vrstami. Izkazalo se je, da ni ključna samo količina fenolnih snovi v soku za razlike v AA, pač pa tudi razmerje med posameznimi komponentami. Podrobneje, znotrajcelična oksidacija naraste z večjim privzemom hidroksicimetnih kislin in manjšim privzemom antocianov v celico kvasovke. Ključne besede: antociani, antioksidativna aktivnost, jagodičje, flavonoli, hidroksicimetne kisline, in vitro, in vivo, fenolne snovi, Saccharomyces cerevisiae

THE EFFECT OF BIOACTIVE COMPOUNDS ON IN VITRO AND IN VIVO ANTIOXIDANT ACTIVITY OF DIFFERENT BERRY JUICES

ABSTRACT

Juice of five different berry fruit species: elderberry, blackcurrant, blueberry, chokeberry and bilberry, was assessed for their antioxidant activity. Antioxidant activity (AA) was investigated in vitro using DPPH method and in vivo using Saccharomyces cerevisiae as a model organism. The level of AA of analysed juices differed between in vitro and in vivo studies. Furthermore, cellular uptake of individual phenolic compounds was investigated to better understand which compounds are responsible for an increased AA in the cell. Results indicate that phenolic compounds contained in the analysed juices successfully entered the yeast cells, but their total content was different among berry juices. In addition to the quantity of phenolic compounds entering the cells a key factor determining antioxidative action of berry juices was also the ratio between the compounds. Specifically, intracellular oxidation increased with higher consumption of hydroxycinnamic acids and lower consumption of anthocyanins in the cells of Saccharomyces

cerevisiae. Key words: anthocyanins, antioxidative activity, berries, flavonols, hydroxycinnamic acids, in

vitro, in vivo, phenolic compounds, Saccharomyces cerevisiae

1 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana 2 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo, Katedra za biotehnologijo, mikrobiologijo in varnost živil, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana

214 Ana SLATNAR, Jerneja JAKOPIČ, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ, Polona JAMNIK

1. UVOD Jagodičje vsebuje velike količine različnih bioaktivnih snovi. Med seboj se razlikuje predvsem po vsebnosti različnih fenolnih kislin, taninov, stilbenov in flavonoidov, ki predstavljajo raznoliko skupino antocianov, flavonolov in flavanolov. Njihova koncentracija je še posebno velika v kožici in tik pod njo, medtem ko jih v mesu ploda najdemo v manjših koncentracijah. Antioksidativna aktivnost askorbinske kisline je podobna Trolox standardu in znatno večja za nekatere polifenole, saj Wang in sod. (1996) poročajo o nekajkrat večji antioksidativni aktivnosti v primerjavi s standardom. Tako je antioksidativna aktivnost cianidina 4,4 krat večja, antioksidativna aktivnost kvercetina 4,7 krat večja in antioksidativna aktivnost taninov kar 3 do 30 krat večja v primerjavi z askorbinsko kislino. Antioksidativna aktivnost jagodičja je neposredno povezana s strukturo molekul, na katero vplivajo različni mehanizmi (Konic-Ristic in sod., 2011; Heim in sod., 2002). Sadni fenolni ekstrakti imajo večjo antioksidativno aktivnost v primerjavi s čistimi ekstrakti fenolnih snovi, kar lahko pojasnimo s sinergističnim delovanjem posameznih fenolov v ekstraktu (Vinson in sod., 2001). Dejstvo je, da so danes v ospredju antioksidanti naravnega izvora, verjetno zaradi pozitivnih lastnosti na zdravje človeka in pa suma toksičnosti nekaterih sintetičnih antioksidantov. Naravni antioksidanti so predvsem fenolne snovi, ki se lahko pojavijo v vseh delih rastlin in jih v večjih količinah najdemo predvsem v jagodičju. Opredelitev izrazito dinamičnega sistema, kot je antioksidativni sistem nekega organizma, je zelo zapletena. Enostranske metode, ki bi lahko hkrati opisale ves kompleks mehanizmov antioksidativne obrambe nekega biološkega sistema ne poznamo. Za oceno zmogljivosti antioksidativnih komponent je potrebno ovrednotiti njihovo učinkovitost in vitro, kot tudi in vivo. Le z natančno študijo lahko opredelimo tako količine bioaktivnih snovi, kot tudi njihov vpliv na in vitro in in

vivo antioksidativno delovanje. Podatek o in vivo antioksidativnem delovanju namreč daje najboljši približek realnemu delovanju teh komponent v celicah višjih evkariontov. Večina raziskav antioksidativne aktivnosti jagodičja je bila opravljena in vitro (Moyer in sod., 2002; Prior in sod., 1998), le nekaj študij obravnava in vivo antioksidativni potencial (Kelly in sod., 2008). Na podlagi in vitro raziskav težko sklepamo o dejanski aktivnosti različnih bioaktivnih snovi v celici. V naši raziskavi smo zato spremljali antioksidativno aktivnost različnih sokov iz jagodičja tudi in vivo na kvasovki Saccharomyces cerevisiae. Kvasovka Saccharomyces cerevisiae je primeren modelni organizem za osnovne raziskave celičnih procesov evkariontov kot je npr. antioksidativna aktivnost povezana s sprejemom bioaktivnih snovi v celice (Cigut in sod., 2011; Ma, 2001). Mikroorganizmi so se izkazali za uporaben model, saj so procesi oksidativnih poškodb beljakovin, maščob, nukleinskih kislin in drugih celičnih komponent kot tudi celični obrambni mehanizmi (encimi in njihova vloga v preprečevanju oksidativnega stresa in zmanjšanja reaktivnih kisikovih zvrsti), popravilo poškodovanih makromolekul in razgradnja irreverzibilno poškodovanih beljakovin, v osnovi enake na različnih stopnjah celične organizacije. Z modelnimi mikroorganizmi zato uspešno proučujemo različne aspekte oksidativnega stresa na biokemični, molekularni, biološki in celični ravni, ki je primerljiva z višjimi evkarionti (Sigler in sod., 1999). 2. MATERIAL IN METODE V polni zrelosti smo nabrali plodove črnega bezga, črnega ribeza, ameriške borovnice, aronije ter gozdne borovnice in iz njih takoj po obiranju stisnili sok. Sok pridobljen iz plodov posameznega jagodičja smo centrifugirali in filtrirali skozi poliamidne filtre v viale. V soku smo analizirali vsebnost fenolnih spojin s HPLC (High Performance Liquid Chromatography) sistemom s PDA (Photo Diode Array) detektorjem, ki je posnel spekter med 200 in 600 nm. Detekcijo hidroskicimetnih kislin smo izvedli pri valovni dolžini 280 nm, flavonolov pri 350 nm in

Učinek bioaktivnih komponent na in vitro in in vivo antioksidativno aktivnost različnih sokov 215

antocianov pri valovni dolžini 530 nm. Uporabili smo kolono Gemini C18 pri temperaturi 25 °C. Mobilni fazi, pretok mobilnih faz in gradient smo povzeli po metodi Marks in sod. (2007). Posamezne fenole smo identificirali s primerjavo retencijskih časov, posnetih spektrov in z dodajanjem zunanjih standardov. Posamezne fenole smo dodatno potrdili s pomočjo masnega spektrometra (HPLC-MS) z ESI načinom ionizacije. Določanje antioksidativnega potenciala z metodo DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil). Za določanje in vitro antioksidativnega potenciala smo uporabili ekstrakt pridobljen enako kot za določanje posameznih fenolov. Merjenje aktivnosti prostih radikalov v ekstraktu smo izvedeno po metodi Brand Williams in sod. (1995) z manjšimi modifikacijami in merjenjem absorbance pri valovni dolžini 515 nm. Za določanje antioksidativnega delovanja sokov jagodičevja in vivo smo uporabili kvasovko Saccharomyces cerevisiae kot modelni organizem. Merili smo znotrajcelično oksidacijo z uporabo barvila 2',7'-diklorodihidrofluorescein. Barvilo smo dodali suspenziji celic v obliki 2',7'-diklorodihidrofluorescin diacetata (H2DCFDA). Celice kvasovke Saccharomyces cerevisiae v stacionarni fazi rasti smo izpostavili posameznim sokovom. Po 2h izpostavitvi smo 2 ml celične suspenzije centrifugirali 5 min pri 14000 obr./min Po odstranitvi supernatanta smo sediment 3 x sprali s 50 mM kalijevim fosfatnim pufrom (pH 7,8). Sedimentu smo dodali 990 µl 50 mM kalij fosfatnega pufra (pH 7,8) in inkubirali 5 min pri 28 °C. Po končani inkubaciji smo dodali 10 µl sveže pripravljene 1 mM raztopine barvila v obliki diacetata (H2DCFDA). Vzorce smo prenesli na stresalnik in inkubirali v temi 20 min pri 28 °C. Sledil je prenos vzorcev v mikrotitrsko ploščico in merjenje fluorescence na čitalcu mikrotitrskih plošč. Valovna dolžina vzbujanja je bila 488 nm, emisije pa 520 nm. Kultivacija kvasovke do stacionarne faze rasti je potekala v gojišču YEPD (kvasni ekstraktpepton glukozno gojišče), sledil je prenos celic v fosfatni pufer in inkubacija v pufru za vzdrževanje stacionarne faze rasti. Pred in po 2 urni izpostavitvi celic sokovom smo suspenzijo celic centrifugirali 3 min pri 4000 obr./min, supernatant filtrirali (velikost por: 0,2 µm) in ga do analiz hranili pri -20 °C. Analizo fenolnih snovi smo določali po enaki metodah kot v soku jagodičja. Rezultate smo statistično obdelali s programom Statgraphics plus, z izbiro najprimernejše metode analiziranja podatkov. Uporabili smo analizo variance, razlike med obravnavanji smo ugotavljali s testi mnogoterih primerjav. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA V proučevanih sokovih smo uspešno identificirali 41 fenolnih komponent, ki so bile uvrščene v naslednje razrede: hidroksicimetne kisline, flavonoli in antociani, največjo raznolikost v fenolni sestavi pa smo zaznali v soku gozdne borovnice, kjer smo določili kar 19 komponent. Po pestri sestavi so ji sledili sok ameriške borovnice (17 komponent), črnega ribeza (15 komponent) in aronija z 12 komponentami. Najmanjšo pestrost smo našli v soku črnega bezga. Pestrost v fenolni sestavi sokov jagodičja je bila pričakovana, saj mnogi avtorji poročajo o raznolikem fenolnem profilu v jagodičju. Koncentracija hidroksicimetnih kislin je bila med 260,1 in 2048,2 µg ml-1, kar predstavlja 3,2 do 40,4 % vseh analiziranih fenolnih snovi v različnih vrstah sokov. Čeprav je bila skupina flavonolov najbolj pestra, je bil njihov delež med 1,1 in 19,2 % vseh analiziranih fenolnih snovi (40,3 do 363,6 µg ml-1). Skupina antocianov je bila zastopana v največjem deležu. Ta je predstavljal od 40,4 do 92,3 % vseh analiziranih fenolov v različnih vrstah sokov (539,6 do 7440,9 µg ml-1).


Sokovi različnih vrst jagodičja, vključenih v našo raziskavo, so pokazali velik in vitro antioksidativni potencial. Ta je posledica velike vsebnost fenolnih snovi, o čemer poročajo mnogi avtorji (Moyer in sod., 2002; Prior in sod., 1998). V naši raziskavi je največji antioksidativni potencial pokazal sok črnega ribeza, ki so mu sledili sok črnega bezga, aronije, gozdne borovnice in ameriške borovnice. Med sokovoma črnega bezga in aronije nismo zaznali statistično značilnih razlik v antioksidativnem potencialu (podatki niso prikazani). Ker pa sama meritev antioksidativnega potenciala in vitro, ni primerljiva s podatki, ki nam jih dajejo in vivo študije, smo našo raziskavo nadgradili z in vivo študijo na modelnem organizmu kvasovke Saccharomyces cerevisiae. Najprej smo preverili, ali količina dodanega soka vpliva na antioksidativno aktivnost. Ker se je izkazalo, da med različnimi količinami ne prihaja do razlik v antioksidativni aktivnosti, smo za nadaljnje študije uporabili 5 µl soka na ml celične suspenzije. Sok črnega bezga ni kazal statistično značilnih razlik v znotrajcelični oksidaciji v primerjavi s kontrolo. Zmanjšanje znotrajcelične oksidacije v primerjavi s kontrolo je bilo v naslednjem vrstnem redu: črni ribez < aronija = ameriška borovnica < gozdna borovnica (podatki niso prikazani). Rezultati raziskave so pokazali razliko v in vivo in in vitro antioksidativni aktivnosti med proučevanimi sokovi jagodičja. Da pa bi bolje znali pojasniti, katera komponenta bioaktivnih snovi je odgovorna za razlike v antioksidativni aktivnosti v celici, smo izmerili koncentracijo fenolnih snovi pred in po izpostavitvi različnih sokov jagodičja celicam kvasovk. V skupini hidroksicimetnih kislin smo določili 3 fenolne snovi: klorogensko kislino (v vseh vzorcih), kriptoklorogensko kislino (samo v vzorcu gozdne borovnice) in kavno kislino z vezanim heksoznim sladkorjem (samo v vzorcu črnega ribeza). Koncentracija po posameznih sokovih je predstavljena v preglednici 1. Velik delež hidroksicimetnih kislin je bil v soku ameriške borovnice (63 %) in aronije (36 %), kjer je bila koncentracija kar za 8 do 28 krat večja kot v ostalih sokovih. V skupini flavonolov smo določili 20 različnih fenolnih snovi, ki so pripadale v večji meri skupini kvercetin glikozidov, ter v manjši meri še miricetin, kamferol, izoramnetin in siringetin glikozidom. Čeprav so bili številčno najbolj zastopana skupina, je njihova vsebnost predstavljala le 1 do 12 % skupnih analiziranih fenolov. Najmanj pestro sestavo te skupine je pokazal sok črnega bezga, toda njihova vsebnost je bila visoka (preglednica 1). Najbolj pestro sestavo je pokazal sok ameriške in gozdne borovnice, toda koncentracija v soku je bila zelo majhna (preglednica 1). O velikih količinah antocianov v jagodičju poročajo številni avtorji. Antociani predstavljajo pestro skupino vodotopnih barvil, ki se nahajajo v kožici ploda, saj jih v mesu ploda najdemo v majhni količini. V soku gozdne borovnice smo določili 17 antocianov, ki so pripadali skupini cianidin, delfinidin, petunidin, peonidin in malvidin glukozidov. Antociani so tako predstavljali kar 25 do 92 % analiziranih fenolov v soku različnega jagodičja. V večjih količinah smo zasledili cianidin in delfinidin glikozide, medtem ko so bili ostali antociani količinsko zastopani v manjšem deležu (preglednica 1). Glede na celični privzem rezultati kažejo, da so vse komponente vstopile v celice kvasovk, njihov privzem pa je bil med 62,9 in 100 %, kar je v količini pomenilo od 108,6 do 316,7 µg. Ti rezultati pa nakazujejo, da je bil fenolni privzem tudi do 2,9 krat manjši od razpoložljivih fenolnih snovi v celični suspenziji. Zanimivo pa je dejstvo, da večji privzem fenolnih snovi v celico ni pomenil tudi večje antioksidativne aktivnosti v celici (preglednica 2). To je bilo še posebej zaznano pri sokovih gozdne in ameriške borovnice, kjer velike antioksidativne aktivnosti ne moremo povezati z veliko količino privzetih fenolnih snovi v celico.

Učinek bioaktivnih komponent na in vitro in in vivo antioksidativno aktivnost različnih sokov 217

Privzem hidroksicimetnih kislin v sokovih jagodičja je bil med 30,5 in 100 %. Največji privzem hidroksicimetnih kislin pa je bil izmerjen v soku gozdne in ameriške borovnice, najmanjši pa pri soku aronije. Privzem flavonolov je bil med 24,7 in 100 %, kar je pomenilo 1,1 do 12,8 µg privzetih flavonolov. Privzem antocianov pa je bil med 64,6 in 100 % (preglednica 2). Ko smo preračunali deleže posameznih komponent v celico v posameznem soku, smo prišli do pomembnega spoznanja. Ni pomembna količina privzete snovi v celico, temveč tudi razmerje med posameznimi skupinami. V naši raziskavi se je izkazalo, da velika privzeta količina antocianov in majhna količina flavonolov in hidroksicimetnih kislin, posledično pomeni najslabšo znotrajcelično oksidacijo. Znotrajcelična oksidacija pa naraste, ko naraste privzem hidroksicimetnih kislin, privzem antocianov pa je manjši. Prav tako znotrajcelična oksidacija naraste, ko je privzem fenolnih snovi manjši. Prispevek posameznih fenolov k antioksidtivni aktivnosti je v glavnem odvisen od strukture in vsebnosti posameznih snovi v soku jagodičja. Rezultati te študije pa kažejo na dober potencial sokov iz jagodičja za zdravje ljudi. Da bi bolje pojasnili oz. razumeli pozitivne učinke uživanja jagodičja za zdravje ljudi, bo v prihodnje potrebno pojasniti še nekatera nerešena vprašanja glede presnove, tarčnih molekul, dostopnosti in delovanja fenolnih snovi v telesu ljudi. 5. LITERATURA Brand Williams, W., Cuvelier, M. E., & Berset, C. 1995. Use of a free- radical method to

evaluated antioxidant activity. Food Science and Technology-Lebensmittel-Wissenschaft & Technologie, 28: 25-30.

Cigut, T., Polak, T., Gasperlin, L., Raspor, P., Jamnik, P. 2011. Antioxidative Activity of Propolis Extract in Yeast Cells. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59: 11449-11455.

Heim, KE., Tagliaferro, AR., Bobilya, DJ. 2002. Flavonoid antioxidants: chemistry, metabolism and structure–activity relationships. Journal of nutritional biochemistry 13: 572–584.

Kelly, L., Wolfe, XK., He, X., Mei, D., Zhang, Q., Rui HL. 2008. Cellular Antioxidant Activity of Common Fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56: 8418–8426.

Konic-Ristic, A., Savikin, K., Zdunic, G., Jankovic, T., Juranic, Z., Menkovic, N., Stankovic, I. 2011. Biological activity and chemical composition of different berry juices. Food Chemistry, 125: 1412-1417.

Ma, D. 2001. Applications of yeast in drug discovery. Progress in drug research, 57: 117-162. Marks, SC., Mullen, W., Crozier, A. 2007. Flavonoid and chlorogenic acid profiles of English

cider apples. Journal of the Science of Food and Agriculture, 87: 719-728. Moyer, RA., Hummer, KE., Finn, CE., Frei, B., Wrolstad, RE. 2002. Anthocyanins, phenolics,

and antioxidant capacity in diverse small fruits: Vaccinium, Rubus, and Ribes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50: 519-525.

Prior, RL., Cao, GH., Martin, A., Sofic, E., McEwen, J., O'Brien, C., Lischner, N., Ehlenfeldt, M., Kalt, W., Krewer, G., Mainland, CM. 1998. Antioxidant capacity as influenced by total phenolic and anthocyanin content, maturity, and variety of Vaccinium species. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46; 2686-2693.

Sigler, K., Chaloupka, J., Brozmanova, J., Stadler, N., Hofer, M. 1999. Oxidative stress in microorganisms - I - Microbial vs. higher cells - Damage and defenses in relation to cell aging and death. Folia Microbiologica, 44; 587-624.

Vinson, JA., Su, XH., Zubik, L., Bose, P. 2001. Phenol antioxidant quantity and quality in foods: Fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49; 5315-5321.

Wang, H., Cao, G., Prior, RL. 1996. Total antioxidant capacity of fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 44: 701–705.


Preglednica 1: Vsebnost analiziranih fenolih snovi po skupinah v različnih sokovih jagodičja, pred in po izpostavitvi celični suspenziji kvasovk (povprečje, µg ml-1)

Črni bezeg Črni ribez Ameriška

borovnica Aronija Gozdna

borovnica

pred po pred po pred po pred po pred po Hidroksicimetne kisline 1,30 0,81 1,66 0,78 6,88 0,00 10,24 7,12 1,29 0,00 Skupni flavonoli 1,82 1,37 1,29 0,92 1,28 0,00 0,39 0,28 0,21 0,00 kvercetin glikozidia

1,81 1,36 0,25 0,21 0,90 0,00 0,39 0,31 0,10 0,00 kamferol glikozidi

0,01 0,01 0,29 0,19 0,03 0,00

miricetin glikozidi 0,76 0,52 0,07 0,00

izoramnetin glikozidi 0,24 0,00 0,01 0,00

siringetin glikozidi 0,12 0,00 0,01 0,00 Skupni antociani 37,20 6,47 35,55 12,59 2,70 0,00 17,84 1,91 16,35 0,00 canidin glikozidi

37,20 6,47 12,79 5,31 2,01 0,00 17,84 1,91 6,70 0,00 delfinidin glikozidi

22,20 7,28 5,69 0,00 petunidin glikozidi

0,39 0,00

peonidin glikozidi 0,17 0,00 2,03 0,00

malvidin glikozidi 0,25 0,00 1,92 0,00

nedoločen 0,43 0,00 a vsota različnih glikozidov

Preglednica 2: Privzem različnih fenolnih snovi po skupinah (povprečje, µg in %)

Črni bezeg Črni ribez Ameriška

borovnica Aronija Gozdna

borovnica privzem privzem privzem privzem privzem

µg % µg % µg % µg % µg %

Hidroksicimetne kisline 4,9 37,7 8,8 53 68,8 100 31,2 30,5 12,9 100 Skupni flavonoli 4,5 24,7 3,7 28,7 12,8 100 1,1 28,2 2,1 100 kvercetin glikozidia 4,5 24,8 0,4 16 9,0 100 0,8 20,5 1,0 100 kamferol glikozidi 0 100 1,0 34,5 100 / / / / miricetin glikozidi / / 2,4 21,6 / / / / 0,7 100 izoramnetin glikozidi / / / / 2,4 100 / / 0,1 100 siringetin glikozidi / / / / 1,2 100 / / 0,1 100 Skupni antociani 307,3 82,6 229,6 64,6 27,0 100 159,3 89,3 163,5 100 canidin glikozidi 307,3 82,6 74,8 48,5 20,1 100 159,3 89,2 67,0 100 delfinidin glikozidi / / 149,2 42,2 / / / / 56,9 100 petunidin glikozidi / / 3,9 100 / / / / / / peonidin glikozidi / / 1,7 100 / / / / 20,3 100 malvidin glikozidi / / / / 2,5 100 / / 19,2 100 nedoločen / / / / 4,3 100 / / / /

Total 316,7 78,5 242,1 62,9 108,6 100 191,6 67,3 178,5 100 a vsota različnih glikozidov


VSEBNOST FOTOSINTEZNIH PIGMENTOV V SKORJI JABLANE (Malus domestica) SORTE 'IDARED'

Helena ŠIRCELJ1, Janez KOTAR1, Dominik VODNIK1, Franc BATIČ1

POVZETEK

V deblih in vejah večine lesnatih rastlin se pod zunanjimi plastmi periderma v skorji nahaja fotosintezno aktiven klorenhim. Z našo raziskavo smo ugotavljali ali se vsebnost fotosinteznih pigmentov v skorji jablane (Malus domestica 'Idared') spreminja glede na starost, položaj v krošnji in gojitveno obliko (ozko vreteno in sončna os). Ugotovili smo, da se v skorji jablane s starostjo povečuje vsebnost fotosinteznih pigmentov na enoto površine. Položaj veje v krošnji ni imel vpliva na količino fotosinteznih pigmentov. V nekaterih primerih pa je vsebnost fotosinteznih pigmentov odvisna tudi od gojitvene oblike. Ključne besede: jablana, Malus domestica, skorja, klorenhim, fotosintezni pigmenti

CONTENT OF PHOTOSYNTHETIC PIGMENTS IN THE STEM BARK OF APPLE TREE (Malus domestica) CV. 'IDARED'

ABSTRACT

In trunk and branches of most woody plants, there are photosynthetically active chlorenchymes just below the outher peridermal or rhytidomal layers of bark. The aim of the present study was to determine whether there are any relations between content of photosynthetic pigments in bark of apple tree (Malus domestica 'Idared') and age of organ, position within the crown and training system (spindle and solaxe). The results showed that the content of photosynthetic pigments is increasing with the age of bark. Position within the crown has no effect on content of photosynthetic pigments in bark. In some cases content of photosynthetic pigments in bark depends on training system.

Key words: apple tree, Malus domestica, bark, chlorenhyma, photosynthetic pigments 1. UVOD Fotosintezni pigmenti v skorji stebel omogočajo fotosintezo, ki ima pomembno vlogo zlasti v primeru izgube listov, zaradi biotskih dejavnikov (napad insektov, fitopatogenih gliv in bakterij) ali pa abiotskih dejavnikov (močna suša, toča, itd.). Tudi pozimi, ko je drevo brez listov, ter v spomladanskem času, ko listi še niso dokončno razviti, in ko je zaloga energije shranjena od prejšnje jeseni že skoraj izčrpana, je zelo pomembna dodatna energija, ki jo prispeva skorja. Fotosintezna aktivnost stebla mladik jablane preračunana na enoto površine znaša 12 % fotosintezne aktivnosti listov (Pilarski, 2000). Sadjarska praksa zagotavlja, da do fotosintezno aktivnega klorenhima v stebih pride bistveno več svetlobe kot to velja za drevesa v gostih

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za aplikativno botaniko, ekologijo in fiziologijo rastlin, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana

220 Helena ŠIRCELJ, Janez KOTAR, Dominik VODNIK, Franc BATIČ

sestojih, kar verjetno pomeni večji prispevek skorje k celokupni bilanci ogljika v sadnem drevju v primerjavi z gozdnim drevjem (Pilarski in sod., 2007). Fotosintezni pigmenti se v olesenelih steblih nahajajo večinoma v skorji (90 %), v manjši meri pa tudi v lesu in strženu (Szujko-Lacza in sod., 1970). V mladih vejicah klorofil in karotenoide lahko najdemo v večini živih parenhimatskih celic v skorji in lesu. Le periderm, sklerenhimska vlakna in mrtvi prevajalni elementi so brez teh pigmentov. V starejših vejah se fotosintezni pigmenti pojavljajo v največji meri le v klorenhimu tik pod peridermom. Pri različnih vrstah rastlin se razporeditev fotosinteznih pigmentov v olesenelih steblih nekoliko razlikuje (Pilarski in Torkaz, 2006; Wittmann in sod., 2006). Vsebnost fotosinteznih pigmentov v steblih je ponavadi manjša od tiste v listih. Za jablano je bilo ugotovljeno, da je vsebnost klorofila na enoto površine v steblu mladik za polovico manjša kot v listih (Pilarski in Torkaz, 2005). Vsebnost fotosinteznih pigmentov v klorenhimu skorje je odvisna od številnih dejavnikov. Spreminja se s sezono rasti. Največja je poleti, razen v mladikah, kjer je največja jeseni (Torkaz in Pilarski, 2005). Zmanjšuje se s starostjo stebla in z debelino periderma, pa tudi floema in ksilema, saj debelina teh tkiv pogojuje svetlobne razmere v steblu. Debelina in optične lastnosti periderma vplivajo na količino in spektralni sestav svetlobe, ki doseže klorenhim v steblu. Od svetlobnih razmer v steblu je odvisna vsebnost fotosinteznih pigmentov in razmerja med posameznimi fotosinteznimi pigmenti. Zmanjšana transmisija svetlobe v notranjost stebla povzroči zmanjšanje tvorbe in postopen razpad fotosinteznih pigmentov v globje ležečih tkivih. Poleg debeline periderma svetlobne razmere in s tem vsebnost pigmentov pogojuje tudi lega veje v krošnji (Pilarski, 1984; Aschan in sod., 2001; Wittmann in sod., 2001; Pilarski in Torkaz, 2005) Z našo raziskavo smo ugotavljali ali se vsebnost fotosinteznih pigmentov v skorji jablane (Malus

domestica 'Idared') spreminja glede na starost, položaj v krošnji in gojitveno obliko (ozko vreteno in sončna os). 2. MATERIAL IN METODE Meritve smo izvajali na jablanah sorte 'Idared' na podlagi M26 posajeni v sadovnjaku Biotehniške fakultete v Ljubljani. Izbrali smo tri izenačena drevesa gojitvene oblike ozko vreteno stara 21 let in tri izenačena drevesa gojitvene oblike sončna os stara 16 let, preoblikovana iz gojitvene oblike ozko vreteno. Na vsakem drevesu smo vzorčili po tri veje (zgoraj, na sredini, spodaj) in na vsaki veji po šest starostnih razredov (letnikov) veje. Iz vsakega letnika smo s plutovrtom z znanim premerom na veji vzeli po dva vzorca skorje na zgornji strani veje. Vzorce skorje smo jemali spomladi, v stadiju mišjega ušesca (fenofaza 10; konice zelenih listov 10 mm nad brstnimi luskami, prvi listi razmaknjeni). Vzorce smo zamrznili na -20 oC za kasnejše analize. Vsebnost klorofila a, b in karotenoidov smo izmerili spektrofotometrično po metodi, ki jo je opisal Wellburn (1994). Koščke skorje znane površine, smo s skalpelom zrezali na drobne koščke. Ekstrakcijo smo izvedli z 80 % DMSO (dimetilsulfoksidom) z dodatkom magnezijevega hidroksikarbonata [Mg2(OH)2CO3]. Ekstrakcija je potekala 90 minut v temi na 60 oC. Absorbance ekstraktov smo izmerili s spektrofotometrom (Parkin Elmer) pri valovnih dolžinah 480 nm, 649 nm in 665 nm. Vsebnosti pigmentov smo preračunali po Wellburn-u (1994).

Vsebnost fotosinteznih pigmentov v skorji jablane (Malus domestica) sorte 'Idared' 221

Rezultate smo statistično obdelali s programskim paketom STATGRAPHICS Plus 4.0. Statistično značilne razlike med obravnavanji smo ugotavljali s pomočjo Studentovega t-testa. Upoštevali smo 5 % stopnjo tveganja. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Naš glavni cilj je bil ugotoviti, ali starost skorje, položaj veje v krošnji in gojitvena oblika drevesa vplivajo na vsebnost fotosinteznih pigmentov v skorji jablane (Malus domestica

'Idared'). Merili smo vsebnosti klorofila a, klorofil b ter skupne karotenoide. Skupni klorofil Vsebnost skupnega klorofila, ki smo jo izmerili v skorji jablane v našem poskusu, se ujema z vrednostmi, ki sta jih izmerila Pilarski in Torkaz (2005). Z razliko od omenjene raziskave, ki je obravnavala le štiri letnike vejic, so naši rezultati pokazali, da je vsebnost skupnih klorofilov v skorji jablane odvisna od starosti veje (p = 0,0381) (slika 1). Najmanj skupnih klorofilov je vsebovala skorja tekočega letnika in gojitvene oblike sončna os (112,45 mg m-2), največ pa drugi letnik in gojitvene oblike ozko vreteno (192,25 mg m-2). Rastlina slabše svetlobne razmere optimizira s povečanjem količine fotosinteznih pigmentov na enoto površine (Aschan in sod., 2001). Starejša, bolj debela in s tem manj osvetljena tkiva, zato vsebujejo večje količine skupnega klorofila na enoto površine, kot mlajša, za svetlobo bolj prepustna tkiva. Ugotovili smo tudi statistično značilen vpliv (p = 0,0425) gojitvene oblike na vsebnost skupnega klorofila. Povprečje skupnih klorofilov v skorji je pri gojitveni obliki ozko vreteno (165,60 mg m-2) večje za 11,9 % od povprečja skupnih klorofilov pri gojitveni obliki sončna os (145,86 mg m-2). Položaj veje v krošnji (p = 0,9248) ni imel statistično značilnega vpliva na skupne klorofile v skorji jablane v naši raziskavi. Klorofil a Rezultati naše raziskave kažejo na to, da starost veje (p = 0,0831), položaj veje (p = 0,9780) in gojitvena oblika drevesa (p = 0,1636) ne vplivajo na vsebnost klorofila a v skorji vej jablane (slika 2). Statistično značilna pa je interakcija gojitvene oblike drevesa in starosti skorje (p = 0,0315). Pri gojitveni obliki sončna os opazimo vpliv starosti skorje na vsebnost klorofila a, medtem ko pri gojitveni obliki ozko vreteno tega vpliva ni opaziti. Najmanjšo vrednost klorofila a pri gojitveni obliki sončna os smo izmerili v tekočem letniku (74,73 mg m-2), največjo pa v petem letniku (108,86 mg m-2). Klorofil b Rezultati so pokazali, da starost statistično značilno vpliva na vsebnost klorofila b v skorji jablan vključenih v naš poskus (p = 0,0122). Vsebnost klorofila b v skorji jablan v naši raziskavi se je večala s starostjo veje pri obeh gojitvenih oblikah (slika 3). Na vsebnost klorofila b v skorji statistično značilno vpliva (p = 0,0102) tudi gojitvena oblika. Pri gojitveni obliki ozko vreteno so bile povprečne vsebnosti klorofila b v posameznih letnikih večje kot pri gojitveni obliki sončna os. Povprečno je tako pri ozkem vretenu 62,62 mg m-2 klorofila b, pri gojitveni obliki sončna os pa 52,57 mg m-2. Najmanjša vrednost pri ozkem vretenu je 50,31 mg m-2 (tekoči letnik) in pri sončni osi 37,72 mg m-2 (tekoči letnik). Največ klorofila b je bilo pri ozkem vretenu v najstarejšem letniku (76,68 mg m-2). Pri sončni osi pa je bilo največ tega pigmenta v petem letniku (64,82 mg m-2). Položaj veje v krošnji na vsebnost klorofila b v skorji ne vpliva (p = 0,8200).


Razmerje klorofil a/b Svetlobne razmere vplivajo na spremembo razmerja med fotosinteznimi pigmenti v kloroplastu. V senci je razmerje klorofila a/b v kloroplastih manjše kot v na soncu (Pilarski, 1984). To razmerje je majhno tudi v skorji, kar si Solhaug in sod. (1995) razlagajo z večanjem debeline felema in posledično večjo osenčenostjo. V našem primeru lahko za senčna okolja označimo predvsem tista mesta, ki ležijo v skorji starejših letnikov. Rezultati naše raziskave so pričakovano pokazali statistično značilen vpliv starosti na razmerje klorofil a/b (p = 0,0001) (slika 4). Z večanjem starosti se je razmerje klorofil a/b v skorji jablan pri obeh gojitvenih oblikah zmanjševalo. V raziskavi, ki sta jo izvedla Pilarski in Torkaz (2005) na jablani, se to razmerje s starostjo ni spreminjalo, kar sta pripisala minimalnemu prirastu debeline periderma v tem obdobju. Analiza rezultatov iz naše raziskave je pokazala tudi statistično značilne razlike v razmerju klorofil a/b med gojitvenima oblikama ozko vreteno in sončna os (p = 0,0434). Pri gojitveni obliki ozko vreteno je največje razmerje klorofil a/b 2,04 (pri tekočem letniku) in najmanjše 1,41 pri šestem letniku. Pri sončni osi pa je največje razmerje 1,98 (tekoči letnik) in najmanjše razmerje 1,66 (tretji letnik). Povprečje je pri ozkem vretenu (1,72) za 6 % manjše od povprečja pri gojitveni obliki sončna os (1,83). Pri ozkem vretenu se v primerjavi s sončno osjo razmerje klorofila a/b z leti hitreje zmanjšuje. Položaj veje v krošnji nima statistično značilnega vpliva (p = 0,7511) na razmerje klorofil a/b. Skupni karotenoidi Karotenoidi imajo v fotosinteznem aparatu dvojno vlogo. Ko v fotosintezni aparat vstopa preveč sončne energije, lahko karotenoidi odvečno energijo odvajajo iz sistema in preprečijo poškodbe fotosinteznega aparata. V razmerah, ko svetlobe primanjkuje, pa je njihova vloga absorbcija svetlobne energije, ki jo posredujejo klorofilu (Šircelj, 2007). V skorji je verjetno to njihova glavna vloga, ki pridobiva na pomenu s starostjo in zmanjševanjem prepustnosti tkiv za svetlobo. Naša raziskava je, podobno kot raziskava, ki sta jo izvedla Pilarski in Torkaz (2005), to potrdila. Starost ima statistično značilen vpliv na vsebnost karotenoidov v skorji jablane (p = 0,0000). Iz slike 5 je razvidno, da se pri obeh gojitvenih oblikah s starostjo veča vsebnost skupnih karotenoidov. Najmanjša vrednost pri ozkem vretenu je v prvem letniku (34,10 mg m-2) ter pri sončni osi (33,14 mg m-2) v tekočem letniku. Največ skupnih karotenoidov je bilo pri ozkem vretenu v najstarejšem letniku (78,82 mg m-2). Pri sončni osi pa je bilo največ tega pigmenta v petem letniku (76,34 mg m-2). Gojitvena oblika (p = 0,1182) in položaj veje v krošnji (p = 0,1088) na vsebnost karotenoidov nimata statistično značilnega vpliva. 4. SKLEPI Ugotovili smo, da starost vpliva na količino fotosinteznih pigmentov v skorji dreves jablane (Malus domestica) sorte 'Idared', razen na količino klorofila a pri gojitveni obliki ozko vreteno. S starostjo količina fotosinteznih pigmentov na enoto površine narašča. S starostjo se zmanjšuje razmerje klorofil a/b, kar nakazuje na slabšanje svetlobnih razmer v skorji z večanjem starosti skorje. Položaj veje (zgoraj, na sredini, spodaj) v krošnji dreves jablane nima vpliva na količino in razmerja fotosinteznih pigmentov. Gojitvena oblika vpliva na količino klorofila b, na količino skupnega klorofila in na razmerje klorofil a/b. Pri tem ostaja nepojasnjeno, na kakšen način vpliva gojitvena oblika na zgoraj


omenjeno. Zato bi bilo smiselno narediti podrobnejše raziskave, ki bi se izvajale skozi vse leto na več različnih sortah. 5. LITERATURA Aschan, G., Wittmann, C., Pfanz, H. 2001. Age-dependent bark photosynthesis of aspen twigs.

Trees, 15: 431-437. Pilarski J. 1984. Content of chlorophyllous pigments in shoot bark and leaves in Syringa vulgaris

L. Bulletin of the Polish Academy of Sciences - Biology Sciences, 32 (11-12): 415-423. Pilarski, J. 2000. Photosynthetic activity of stems and leaves of apple, sweet cherry, and plum

trees. Folia Horticulturae, 12:41-44. Pilarski, J., Tokarz, K. 2005. Optical properties and the content of photosynthetic pigmnets in the

stems and leaves of the apple-tree. Acta Physiologiae Plantarum, 27: 183-191. Pilarski, J., Tokarz, K. 2006. Chlorophyll distribution in the stems and trunk of beech trees. Acta

Physiologiae Plantarum, 28: 233-236. Pilarski, J., Tokarz, K., Kocurek, M. 2007. Comparison of photosynthetic pigment contents in

stems and leaves of fruit trees. Cherry, sweet cherry, common plum, and walnut tree. Folia Horticulturae, 19: 53-65.

Solhaug K.A., Gauslaa Y., Haugen J. 1995. Adverse effects of epiphytic crustose lichens upon stem photosynthesis and chlorophyll of Populus tremula L. Botanica Acta, 108: 233-239.

Szujko-Lacza, J. Fekete, G., Faludi-Daniel, A. 1970. Contributions to the conditions of photosynthesis activity of lignifying shoot axes. Acta Bot. Acad. Sci. Hung., 16: 393-404.

Šircelj, H. 2007. Karotenoidi v fotosinteznem aparatu in odziv na stres. Acta agriculturae Slovenica, 91: 271-282.

Wellburn, A.R. 1994. The spectral determinations of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Plant Physiol., 144: 307-313.

Wittmann, C., Aschan, G., Pfanz, H. 2001. Leaf and twig photosynthesis of young beech (Fagus

sylavatica) and aspen (Populus tremula) trees grown under different light regime. Basic and Applied Ecology, 2: 145-154.

Wittmann, C., Pfanz, H., Loreto, F., Centritto M., Pietrini, F., Alessio G. 2006. Stem CO2 release under illumination: corticular photosynthesis, photorespiration or inhibition of mitochondrial respiration? Plant Cell Environm., 29: 1149-1158.


±1.96*Std. Err.

±1.00*Std. Err.

Mean

Starost (letnik)

Klo

rofi

l a

+b

(m

g m

-2)

ozko vreteno

0

40

80

120

160

200

240

0 1 2 3 4 5 6

soncna os

0 1 2 3 4 5 6

Slika 1: Vsebnosti skupnih klorofilov (mg m-2) v skorji vej jablane glede na starost skorje Figure 1: The content of total chlorophyll (mg m-2) in stem bark of apple tree regarding to the stem age

±1.96*Std. Err.

±1.00*Std. Err.

Mean

Starost (letnik)

Klo

rofi

l a (m

g m

-2)

ozko vreteno

0

30

60

90

120

150

0 1 2 3 4 5 6

soncna os

0 1 2 3 4 5 6

Slika 2: Vsebnosti klorofila a (mg m-2) v skorji vej jablane glede na starost skorje Figure 2: The content of chlorophyll a (mg m-2) in stem bark of apple tree regarding to the stem age


±1.96*Std. Err.

±1.00*Std. Err.

Mean

Starost (letnik)

Klo

rofi

l b

(m

g m

-2)

ozko vreteno

0

30

60

90

120

0 1 2 3 4 5 6

soncna os

0 1 2 3 4 5 6

Slika 3: Vsebnosti klorofila b (mg m-2) v skorji vej jablane glede na starost skorje Figure 3: The content of chlorophyll b (mg m-2) in stem bark of apple tree regarding to the stem age

±1.96*Std. Err.

±1.00*Std. Err.

Mean

Starost (letnik)

Ra

zme

rje

klo

rofi

l a :

klo

rofi

l b

ozko vreteno

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 1 2 3 4 5 6

soncna os

0 1 2 3 4 5 6

Slika 4: Razmerje klorofil a/b v skorji vej jablane glede na starost skorje Figure 4: The ratio of chlorophyll a/b regarding to the stem age


±1.96*Std. Err.

±1.00*Std. Err.

Mean

Starost (letnik)

Sk

up

ni k

aro

ten

oid

i (

mg

m-2

)

ozko vreteno

0

30

60

90

120

0 1 2 3 4 5 6

soncna os

0 1 2 3 4 5 6

Slika 5: Vsebnosti skupnih karotenoidov (mg m-2) v skorji vej jablane glede na starost skorje Figure 5: The content of total carotenoids (mg m-2) in stem bark of apple tree regarding to the stem age


ALI JE ZMANJŠANJE OSTANKOV SREDSTEV ZA VARSTVO RASTLIN POD MEJO KOLIČINSKE DOLOČITVE RES

MOŽNO?

Peter ZADRAVEC1

POVZETEK V integriranem pridelovanju sadja je omejena raba sintetičnih sredstev za varstvo rastlin (SVR) nujno potrebna. Tudi taka raba pa žal pušča na pridelanem sadju sicer zelo majhne, a vendarle še merljive ostanke SVR. Čeprav so ti, po izkušnjah daleč pod evropsko določenimi in zdravju neškodljivimi vrednostmi MRL in Arfd, pri kupcih in posredno pri trgovcih kljub temu vzbujajo nezaupanje. V interesu pridelovalcev in trgovcev je, da ta dvom zmanjšamo z nadaljevanjem prizadevanj v tehnologiji varstva rastlin, ki lahko omogočijo dodatno zmanjšanje števila in količine ostankov SVR. Po izkušnjah, pridobljenih v CRP projektu »0,0 MRL« in po prvih izkušnjah v pridelavi na večjih površinah sadjarskih podjetij skupine Evrosad, lahko upravičeno sklepamo, da bo ob uporabi sodobne tehnike za varstvo rastlin ter ob aktivni kombinirani uporabi preizkušenih in dokazano učinkovitih ekoloških in sintetičnih pripravkov ter alternativnih metod varovanja rastlin, nedvomno mogoče doseči kratkoročno postavljene cilje zmanjšanja. V naslednjih 5 letih pa pričakujem, da bo tudi v velikem obsegu mogoče doseči srednjeročni cilj – to je sadje brez količinsko merljivih ostankov SVR na ravni sedanje merilne natančnosti (0,01 mg/kg). Ključne besede: sadje, ostanki FFS, 0,0 MRL

IS IT POSSIBLE TO REDUCE THE RESIDUES OF PLANT PROTECTION PRODUCTS BELOW THE MEASURABLE LEVEL OF DETECTION?

ABSTRACT

In integrated fruit production the limited use of listed synthetic plant protection products (PPP) is essential. Nevertheless, this kind of use unfortunately leaves very little but still measurable PPP residues on fruit. According to the experiences, these residues are well under the values of European recommendations and health values of MRL and Arfd but the mistrust of buyers and sellers is still present. The fruit growers' interest is to decrease the mistrust with the continuous research in technology of plant protection which may enable the additional decrease of number and quantity of PPP residues. The results from the CRP project »0.0 MRL« and the fruit growing results from larger areas of fruit growing companies of the Evrosad group provide the following conclusion. By using modern techniques for plant protection, together with the active combination of tested and proved efficient ecological and synthetic products, as well as alternative methods for plant protection, there is no doubt that the short term goal for the decrease of PPP can be reached. In the next 5 years we expect that mostly the mid-term goals will be reached – fruit without measurable residues of PPPs on the level of the presently measurable precision (0.01 mg/kg).

1 Evrosad d.o.o. Krško, Cesta 4. julija 134, 8270 Krško

228 Peter ZADRAVEC

Key words: fruit, PPP residual, 0.0 MRL

Univerza v Ljubljani

Biotehniška fakulteta Oddelek za agronomijo




ZBORNIK REFERATOV



2. del

LJUBLJANA, 2012




ZBORNIK REFERATOV



2. del

LJUBLJANA, 2012

CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 634.1/.7(082) SLOVENSKI sadjarski kongres z mednarodno udeležbo (3 ; 2012 ; Krško) Zbornik referatov 3. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo, Krško, 21.-23. november 2012 / [organizatorja] Strokovno sadjarsko društvo Slovenije [in] Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo ; [urednik zbornika Metka Hudina]. - Ljubljana : Strokovno sadjarsko društvo Slovenije, 2012 ISBN 978-961-91301-4-8 1. Hudina, Metka, 1968- 2. Strokovno sadjarsko društvo Slovenije 3. Biotehniška fakulteta (Ljubljana). Oddelek za agronomijo. Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo 263935488

Pokrovitelji:

- Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije - Občina Krško

Organizacijski odbor: prof. dr. Metka HUDINA prof. dr. Franci ŠTAMPAR izr. prof. dr. Robert VEBERIČ dr. Anita SOLAR, znan. svetnik doc. dr. Valentina USENIK izr. prof. dr. Gregor OSTERC dr. Valentina SCHMITZER Primož ORAŽEM, univ. dipl. inž. Strokovni odbor: prof. dr. Metka HUDINA prof. dr. Franci ŠTAMPAR prof. dr. Janez HRIBAR dr. Anita SOLAR, znan. svetnik dr. Matej STOPAR izr. prof. dr. Stanislav TOJNKO mag. Darinka KORON Vojko BIZJAK, univ. dipl. inž. Boštjan GODEC, univ. dipl. inž. Ivan KODRIČ, univ. dipl. inž. mag. Viljanka VESEL dr. Nikita FAJT Magdalena KROŠELJ, univ. dipl. inž. Organizatorja:

- Strokovno sadjarsko društvo Slovenije, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana, e-mail: [email protected]

- Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana

Urednik zbornika: prof. dr. Metka HUDINA Tehnični urednik: prof. dr. Metka HUDINA Založnik: Strokovno sadjarsko društvo Slovenije, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana Tisk: ROTOSI d.o.o., Tomačevo 19, SI-1000 Ljubljana

Izdajo zbornika je sofinancirala Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije. Objavljeni članki so recenzirani.

KAZALO

Str. Franci ŠTAMPAR, Valentina SCHMITZER: KAKŠNO LETNO VEGETATIVNO RAST JABLANE POTREBUJEMO ZA DOSEGANJE POLNE RODNOSTI V ČETRTEM LETU?

7

Boštjan KOZOLE: POMEN SKUPNE EVROPSKE NAPOVEDI PRIDELKA ZA SLOVENSKO SADJARSTVO

13

Massimo TAGLIAVINI: NUTRIENT FLUXES IN ORCHARD ECOSYSTEMS 15 Tatjana UNUK: STROJNA (MEHANSKA) REZ – PRVE IZKUŠNJE V NASADIH JABLAN V SLOVENIJI

21

Claudia SEEHUBER, Lutz DAMEROW, Michael M. BLANKE: CROP LOAD MANAGEMENT (CLM) CONCEPTS OF SELECTIVE MECHANICAL THINNING IN FRUIT TREE CROPS

27

Matej STOPAR, Jure KOLARIČ: IZBOLJŠANJE POVRATNEGA CVETENJA JABLANE 'ZLATI DELIŠES' Z NANOSOM NAA IN ETEFONA

35

Jure KOLARIČ, Irena MAVRIČ PLEŠKO, Stanislav TOJNKO, Matej STOPAR: VLOGA ETILENA PRI RAZVOJU ABSCIZIJE PLODIČEV JABLANE (Malus domestica Borkh.) PO APLIKACIJI RASTNIH REGULATORJEV ALI PO SENČENJU

41

Denis STAJNKO, Matjaž BEBER, Peter ZADRAVEC: MODELIRANJE PRIDELKA JABOLK SORTE ‘GALA’ Z UPORABO RASTNIH KRIVULJ IN VIZUALIZACIJE RODNEGA VOLUMNA DREVES

51

Matjaž BEBER, Stanislav TOJNKO, Tatjana UNUK: VPLIV OVESKA NA ŠIRINO OBIRALNEGA OKNA PRI SORTI ‘NICOTER' ('KANZI®’) (Malus domestica Borkh.)

59

Matjaž BEBER, Stanislav TOJNKO, Tatjana UNUK: VPLIV POLOŽAJA PLODOV NA RODNEM LESU NA ŠIRINO OBIRALNEGA OKNA PRI SORTI 'NICOTER' (`KANZI®´) (Malus domestica

Borkh.)

69

Tatjana UNUK: ODZIVNOST SORTE 'GALA' NA GNOJENJE Z MINERALNIMI IN ORGANSKIMI DUŠIČNIMI GNOJILI

79

Sylë SYLANAJ, Artan NIMANI: ORGANIC PRODUCTION OF APPLE TREES WITH "KNIP” METHOD

85

Jan BIZJAK, Nika WEBER, Maja MIKULIČ-PETKOVŠEK, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Karl STICH, Heidi HALBWIRTH, Robert VEBERIČ: VPLIV FOLIARNE APLIKACIJE PHOSTRADE Ca NA RAZVOJ BARVE IN VSEBNOST ANTOCIANOV TER OSTALIH FENOLNIH SPOJIN V JABOLKIH SORTE 'BRAEBURN' (Malus domestica Borkh) MED DOZOREVANJEM

91

Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ: VPLIV UPORABE BIKARBONATNIH SOLI, SREDSTVA ZA ZATIRANJE JABLANOVEGA ŠKRLUPA, NA IZBRANE METABOLITE V PLODOVIH IN LISTIH JABLANE

99

Boštjan GODEC: UVAJANJE NA ŠKRLUP ODPORNIH IN TOLERANTNIH JABLANOVIH SORT V SLOVENSKO PRIDELAVO JABOLK

105

Rozalija CVEJIĆ, Matjaž TRATNIK, Jana MELJO, Aleš BIZJAK, Tanja PREŠEREN, Karin KOMPARE, Franci STEINMAN, Kim MEZGA, Janko URBANC, Marina PINTAR: ZEMLJEVID POTENCIALOV ZA RABO VODE ZA NAMAKANJE V SADJARSTVU

109

Matjaž GLAVAN, Marina PINTAR: OGROŽENOST SLOVENSKEGA SADJARSTVA V PRIMERU SUŠE

115

Vesna ZUPANC, Martina KORITNIK, Rozalija CVEJIĆ, Jože RATAJC, Marina PINTAR: REKULTIVACIJA SADOVNJAKA

121

Matjaž TRATNIK, Mihael Jožef TOMAN, Silvana BATIČ, Marina PINTAR: KAKOVOST VODE ZA NAMAKANJE IZ ZADRŽEVALNIKA VOGRŠČEK

127

Zalika ČREPINŠEK, Lučka KAJFEŽ-BOGATAJ, Andrej CEGLAR, Barbara CVIKL-MEDVED, Valentina USENIK: POGOSTOST POJAVLJANJA EKSTREMNIH TEMPERATUR IN NJIHOV POMEN ZA SADJARSTVO V SLOVENIJI

133

Barbara MEDVED - CVIKL, Andrej CEGLAR, Zalika ČREPINŠEK, Lučka KAJFEŽ – BOGATAJ: UPORABA STANDARDIZIRANEGA PADAVINSKEGA INDEKSA (SPI) V SADJARSTVU

141

Marjeta PINTAR, Barbara ZAGORC: OCENA SAMOOSKRBE IN PORABE SADJA V SLOVENIJI 155 Heidi HALBWIRTH: ATTRACTION AND PROTECTION: PHENOLIC COMPOUNDS AS QUALITY FACTORS IN FRUITS CROPS

163

Karl STICH, Md Zobayer ALAM, Heidi HALBWIRTH: SIGNIFICANCE OF POLYPHENOLS IN FRUIT CROP RESISTANCE

171

Robert VEBERIČ, Ana SLATNAR, Jerneja JAKOPIČ, Jan BIZJAK, Franci ŠTAMPAR, Maja MIKULIČ-PETKOVŠEK: ANTOCIANI IN FLAVONOLI V RAZLIČNIH VRSTAH JAGODIČJA

179

Maja MIKULIČ PETKOVŠEK, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ: VPLIV EKOLOŠKE IN INTEGRIRANE PRIDELAVE NA VSEBNOST FENOLOV V LISTIH IN PLODOVIH JABLANE

187

Maja MIKULIČ PETKOVŠEK, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ: KONCENTRACIJA FENOLOV V LISTIH JABLANE PO OKUŽBI Z JABLANOVIM ŠKRLUPOM (Venturia inaequalis)

193

Matej STOPAR, Urška VRHOVŠEK, Andreja VANZO: KAKOVOST JABOLK 'SANTANA', 'ZLATI DELIŠES', 'LIBERTY' IN 'TOPAZ', EKOLOŠKE IN INTEGRIRANE PRIDELAVE

199

Jerneja JAKOPIČ, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ, Andrej SIMONČIČ: KAKOVOST PLODOV JABOLK SORTE ‘ZLATI DELIŠES’ PRI RAZIČNIH NAČINIH PRIDELAVE

207

Ana SLATNAR, Jerneja JAKOPIČ, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ, Polona JAMNIK: UČINEK BIOAKTIVNIH KOMPONENT NA IN VITRO IN IN VIVO ANTIOKSIDATIVNO AKTIVNOST RAZLIČNIH SOKOV JAGODIČJA

213

Helena ŠIRCELJ, Janez KOTAR, Dominik VODNIK, Franc BATIČ: VSEBNOST FOTOSINTEZNIH PIGMENTOV V SKORJI JABLANE (Malus domestica) SORTE 'IDARED'

219

Peter ZADRAVEC: ALI JE ZMANJŠANJE OSTANKOV SREDSTEV ZA VARSTVO RASTLIN POD MEJO KOLIČINSKE DOLOČITVE RES MOŽNO?

227

Domen BAJEC, Matej KNAPIČ, Karmen RODIČ, Andreja BRENCE, Andreja PETERLIN: OBRAVNAVA PRISOTNOSTI IN DOLOČANJE PRAGA ŠKODLJIVOSTI AMERIŠKEGA KAPARJA (Diaspidiotus perniciosus Comst.) V NASADIH JABLAN IN HRUŠK

229

Mateja ŠTEFANČIČ, Peter ČEBOKLI, Matej ŠTEFANČIČ: MONITORING ŠKODLJIVIH ŽUŽELK Z UPORABO INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE

237

Maja PODGORNIK, Urška KLANČAR, Matjaž JANČAR, Massimo BABICI, Massimo RINALDI CERONI, Alessio RAINATO, Marta MOSSENTA, Dunja BANDELJ: ČEZMEJNA MREŽA SPREMLJANJA OLJČNE MUHE (Bactrocera oleae Gmalin)

245

Vasilij VALENČIČ, Erika BEŠTER, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ, Bojan BUTINAR: HLAPNE SPOJINE IN KAKOVOST NAMIZNIH OLJK (Olea europaea L.) SLOVENSKE ISTRE

253

Alenka ARBEITER, Matjaž HLADNIK, Jernej JAKŠE, Dunja BANDELJ: UPRAVLJANJE SLOVENSKIH KOLEKCIJSKIH NASADOV OLJK (Olea europaea L.) Z MIKROSATELITSKIMI MARKERJI

261

Maja PODGORNIK, Marina PINTAR, Alenka ARBEITER, Dunja BANDELJ: VPLIV SUŠNEGA STRESA NA RAST IN RODNOST OLJK (Olea europaea L.) SORTE 'ISTRSKA BELICA' V SLOVENSKI ISTRI

271

Erika BEŠTER, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ, Bojan BUTINAR, Vasilij VALENČIČ: ALKILNI ESTRI MAŠČOBNIH KISLIN IN VOSKI V EKSTRA DEVIŠKEM OLJČNEM OLJU SLOVENSKEGA IZVORA

277

Benjamin SCHLAUER: IMPLEMENTACIJA ZAVAROVARLJIVIH VREMENSKIH RIZIKOV V SLOVENSKI SADJARSKI PROSTOR S STRANI ZAVAROVALNICE MARIBOR D.D. IN AGRO ZAVAROVALNICE - DIE ÖSTERREICHISCHE HAGELVERSICHERUNG

285

Gregor OSTERC: SLOVENSKA GENSKA BANKA SADNIH RASTLIN: STANJE IN PRIHODNOST

289

Ivo ONDRÁŠEK, Boris KRŠKA: PRESENT SITUATION AND PROSPECTS OF PEACH AND NECTARINE PRODUCTION IN THE CZECH REPUBLIC

297

Metka HUDINA, Nikita FAJT, Primož ORAŽEM: PRIDELEK BRESKVE (Prunus persica (L.) Batch.) SORTE 'REDHAVEN' NA RAZLIČNIH PODLAGAH

305

Primož ORAŽEM, Metka HUDINA: VPLIVI PODLAG NA KAKOVOST PLODOV BRESKVE SORTE `REDHAVEN`

313

Nikita FAJT, Tjaša JUG, Metka HUDINA: VSEBNOST MINERALOV V LISTIH BRESKVE (Prunus persica (L.) Batsch.) SORTE 'REDHAVEN' NA RAZLIČNIH PODLAGAH

321

Barbara AMBROŽIČ TURK, Nikita FAJT, Matej STOPAR: KEMIČNO REDČENJE PRI BRESKVI SORTE 'REDHAVEN'

327

Mojca VIRŠČEK MARN, Irena MAVRIČ PLEŠKO: PREIZKUŠANJE OBČUTLJIVOSTI SORT KOŠČIČARJEV ZA OBVLADOVANJE ŠARKE V SLOVENIJI

333

Valentina USENIK: SODOBNA ČEŠNJA 341 Valentina USENIK, Rajko VIDRIH: ‘PLUMTASTIC’ ZAMENJAVA ZA SORTO ‘DOMAČA ČEŠPLJA’?

347

Darinka KORON: URAVNAVANJE KAKOVOSTI PLODOV RDEČEGA RIBEZA Z GOJITVENO OBLIKO

353

Irena MAVRIČ PLEŠKO, Mojca VIRŠČEK MARN, Darinka KORON: VIRUSNE OKUŽBE MALIN V SLOVENIJI

359

Jasminka MILIVOJEVIĆ, Dragan RADIVOJEVIĆ, Milena POLEDICA: PRODUCTION TRAITS AND FRUIT QUALITY OF NEWLY INTRODUCED STRAWBERRY (Fragaria ananassa Duch.) VARIETIES

363

Nika WEBER, Jerneja JAKOPIČ, Maja MIKULIČ-PETKOVŠEK, Franci ŠTAMPAR, Darinka KORON, Robert VEBERIČ: VPLIV ANTRAKNOZE (Colletotrichum simmondsii) NA SEKUNDARNE IN IZBRANE PRIMARNE METABOLITE V PLODOVIH IN ŽIVICAH JAGODE (Fragaria X ananassa)

369

Anita SOLAR: PRIDELAVA LUPINASTEGA SADJA V SLOVENIJI: STANJE IN PERSPEKTIVE 379 Valentina SCHMITZER, Franci STAMPAR, Anita SOLAR: VPLIV PRAŽENJA NA SESTAVO FENOLNIH SNOVI IN ANTIOKSIDATIVNI POTENCIAL LEŠNIKOVIH JEDRC (Corylus

avellana L.)

391

Janez HRIBAR, Rajko VIDRIH: BIOLOŠKI PRISTOP PRI SKLADIŠČENJU SADJA 399 Milan ROJNIĆ, Pakeza DRKENDA, Mirsad KURTOVIĆ, Senaid MEMIĆ, Metka HUDINA: VPLIV REDČENJA Z ATS NA PRIDELEK HRUŠKE (Pyrus communis L.) SORTE 'CONCORDE'

405

Adrijan ČERNELČ: DOLGOROČNO SONARAVNO UPRAVLJANJE S TRAVNIŠKIMI NASADI V KOZJANSKEM PARKU

413

Urška KLANČAR, Ana SLATNAR, Franci ŠTAMPAR, Robert VEBERIČ, Dunja BANDELJ: VPLIV RAZLIČNIH NAČINOV SUŠENJA NA VSEBNOST SLADKORJEV, ORGANSKIH KISLIN IN FENOLNIH SNOVI V PLODOVIH FIGE (Ficus carica L.)

421

Tomaž POJE: TEHNIČNI UKREPI ZA ZMANJŠANJE IZPOSTAVLJENOSTI TRAKTORISTA NEVARNIM SNOVEM

431

Andrej VOGRIN, Tatjana UNUK, Stanislav TOJNKO: NOVE SORTE JAGOD 437 Walter GUERRA: RECENT TRENDS IN APPLE (Malus x domestica) BREEDING 441


OBRAVNAVA PRISOTNOSTI IN DOLOČANJE PRAGA ŠKODLJIVOSTI AMERIŠKEGA KAPARJA (Diaspidiotus

perniciosus Comst.) V NASADIH JABLAN IN HRUŠK

Domen BAJEC1, Matej KNAPIČ2, Karmen RODIČ1, Andreja BRENCE3, Andreja PETERLIN1

POVZETEK Ameriški kapar (Diaspidiotus perniciosus Comst.) je polifagna škodljiva vrsta iz skupine Coccoidea, ki pogosto napada predstavnike rožnic (Rosaceae). Njegovo prisotnost smo obravnavali v nasadih pečkatih sadnih vrst. Po zastopanosti in stopnji napada najbolj izstopajo površine jablan. Vzrok za raziskavo je bila naraščajoča stopnja škode, ki je nastopila zaradi pomanjkanja učinkovitih fitofarmacevtskih sredstev za zatiranje tega škodljivca. Razširjenost in gostoto populacije smo spremljali v več intervalih, kar omogoča prikaz populacijskega gibanja ameriškega kaparja. Podatke zadnjega desetletja smo zbrali s terenskimi opazovanji, laboratorijskimi analizami in poročili lastnikov napadenih nasadov. V predhodnem daljšem časovnem obdobju pa smo kot vir podatkov uporabili analize zimskih pregledov lesa gostiteljskih rastlin. Pojav in zaskrbljujoče naraščanje gospodarske škode v letih 2005 – 2009 sta bila zaradi visoke stopnje sadjarske pridelave in ustreznih ekoloških danosti geografsko vezana predvsem na območje jugovzhodne Slovenije. Rezultati kažejo na drastično povečanje deleža napadenih nasadov v letih 2008 in 2009, ko je bilo ugotovljeno, da je ameriški kapar prisoten v 147 (346 ha) od skupno 493 (779 ha) registriranih nasadih v JV Sloveniji. Površine, napadene z ameriškim kaparjem, so v JV Sloveniji v letih od 2005 do 2009 obsegale že 44,5% intenzivnih nasadov jablan in hrušk. Od leta 2010 je prisotnost ameriškega kaparja zaznana le še v sledovih, saj lahko sadjarji na podlagi izjemnega dovoljenja tretirajo nasad s fitofarmacevtskim sredstvom na osnovi a.s. piriproksifen. Zbrane podatke smo obdelali z orodji GIS in pripravili grafične prikaze. Na podlagi opravljenih spremljanj in poskusov zatiranja škodljive vrste smo določili tudi prag škodljivosti ameriškega kaparja. Ključne besede: ameriški kapar, Diaspidiotus perniciosus, prag škodljivosti, jablana, hruška, pečkato sadje

STUDY OF SAN JOSE SCALE (Diaspidiotus perniciosus Comst.) OCCURRENCE AND DEVELOPING TRESHOLD IN APPLE AND PEAR ORCHARDS

ABSTRACT

San Jose scale (Diaspidiotus perniciosus Comst.) is polyphagous and harmful species from the Coccoidea group which often attacks rose family representatives. Its presence was studied in the pome fruit orchards. Representation and degree of attack are most evident on apple areas. Studies were conducted due to lack of effective pesticide to control damage gradation. Monitoring of distribution and population density was conducted in several intervals to display population distribution of the scale. In the last decade data was collected with field monitoring,

1 KGZS – Zavod NM, Služba za varstvo rastlin, Šmihelska cesta 14, 8000 Novo mesto, E-mail:

[email protected] 2 Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za varstvo rastlin, Hacquetova ulica 17, 1000 Ljubljana 3 KGZS – Zavod NM, Oddelek za kmetijsko svetovanje, Šmihelska cesta 14, 8000 Novo mesto

230 Domen BAJEC, Matej KNAPIČ, Karmen RODIČ, Andreja BRENCE, Andreja PETERLIN

laboratory analysis and fruit growers’ reports. Long term data were acquired from results of winter analysis of host plant wood. Because of high density of fruit growing and appropriate ecological condition, presence and alarming increase of economic damage in 2005 – 2009 were specific for Slovenian south east region. Results show drastic increase of affected areas in years 2008 and 2009, when scale was present in 147 (346 ha) of 493 (779 ha) registered orchards. Affected areas in SE Slovenia were extending over 44.5% of apple and pear orchards. From 2010 San Jose scale is established only in leads. The reason is in achievement of exceptional permit on insecticide with a.i. pyriproxyfen. Collected data were processed with GIS tools and graphic representation was shown. According to research we also determine the appropriate damage threshold for San Jose scale. Key words: San Jose scale, Diaspidiotus perniciosus, damage threshold, apple, pear, pome fruit 1. UVOD Ameriški kapar (Diaspidiotus perniciosus Comstock) je polifagna škodljiva vrsta iz skupine Coccoidea (Watson, 2009). V Evropski Uniji je bil odstranjen iz karantenske liste, saj je prisoten že v večini držav članic, vendar je še pod nadzorom v pridelavi sadilnega materiala. Pri Evropski organizaciji za varstvo rastlin (EPPO) je na A2 seznamu. Pogosti gostitelji so predstavniki rožnic (Rosaceae) vendar ga najdemo tudi na številnih drugih vrstah. Izbor gostiteljske rastline je odvisen od (okolja) regije, kjer se nahaja (Kozár, 1990). V našem okolju so glavne gostiteljske rastline jablane in hruške. Ameriški kapar napada vse dele rastlin, najpogosteje deblo in poganjke, naseli pa tudi listje in plodove, kjer sesa rastlinske sokove. S slino izloča v tkivo toksine, ki onemogočajo normalen razvoj rastline. Povzročijo zastoj v rasti in obarvanje tkiva okoli ščitkov kaparja, kjer se pojavijo rdeče lise (Gill, 1997; Watson, 2009). Rdeče obarvane lise na plodovih so vizualno moteče in znižujejo njihovo tržno vrednost. Škoda se izraža tudi v prezgodnjem staranju, hiranju in propadu dreves. Povprečna življenjska doba napadene sadike je dve leti (Bajec in sod., 2010). Gibljive ličinke 1. razvojne stopnje so glavna prenosljiva oblika ameriškega kaparja, ki jih običajno veter in ptice prenesejo na krajše razdalje, do nekaj kilometrov. Čeprav imajo samčki določeno sposobnost letenja in jim lahko do neke mere pomaga tudi veter, širjenje na tak način nima primarne vloge. Prenos na daljše razdalje poteka predvsem z napadenim sadilnim materialom in plodovi. Diaspidiotus perniciosus je vrsta zmernega pasu, najverjetneje izvirajoč iz severne Kitajske (Burger in Ulenberg, 1990). Na območju Slovenije je bil prvič opisan leta 1938 v Prekmurju. Vrabl (1999) po svojih virih med drugim navaja tudi njegov prenos iz domovine, v ZDA, v dolino San Jose okoli leta 1873 in regionalni vnos s sadikami iz ZDA v Evropo, na Madžarsko okoli leta 1928. Od tam se je vztrajno širil in bil 1932 najden v okolici Subotice. Lokalno prisotnost na območju JV Slovenije beležimo na Kmetijsko gozdarskem zavodu Novo mesto od njegovih prvih spremljanj v nasadih jablane in hruške že pred letom 1994. Posamezni opisi so navedeni v 'Letnih poročilih opazovalno napovedovalne službe' in analiznih izvidih zimskih pregledov lesa gostiteljev. Stanje napadenosti površin smo natančno proučevali dvakrat. Prvič leta 2006 (po intenzivnem širjenju napadenih površin v 2004 in 2005) ter nazadnje v 2009. Izrazito širjenje ameriškega kaparja in obdobje zaskrbljujoče ekonomske škode v Sloveniji sovpada z odsotnostjo organofosfornih insekticidnih sredstev. Na fitofarmacevtska sredstva je najbolj dovzeten razvojni stadij gibljive ličinke. Avtorji kot so Trjapitzin (1978), Kosztarab in Kozár (1988) za območje Palaearktika navajajo številne naravne sovražnike, kot je npr. najbolj

Obravnava prisotnosti in določanje praga škodljivosti ameriškega kaparja 231

poznana Encarsia perniciosi (Watson, 2009), a v intenzivni pridelavi sadja le te ne pridejo do izraza. Po podatkovni bazi EPPO (2009) je na območju EPPO (Evropska in mediteranska organizacija za varstvo rastlin) regije – v Švici, v rastni dobi možen razvoj dveh popolnih in ene delne generacije. V južnejših predelih se število generacij poveča na tri do štiri. V severnejših predelih je možen razvoj le ene generacije ameriškega kaparja letno. Glede na dolgoletna spremljanja opazovalno napovedovalne službe KGZS - Zavoda NM lahko trdimo, da ima vrsta v Sloveniji dve popolni in delno oz. pogojno tretjo generacijo. Trditev zagovarjamo z izpolnjevanjem temperaturnih pogojev in rezultati spremljanja aktivnosti gibljivih ličink ameriškega kaparja. Opažamo tudi, da v zadnjih letih ni več jasnega prehoda med posameznimi generacijami, kar otežuje sledenje razvoja posameznih rodov in izvajanje zaščitnih ukrepov varstva rastlin (Bajec in sod., 2010). 2. MATERIAL IN METODE Metodologija zbiranja podatkov temelji na opravljenih fitosanitarnih pregledih nasadov v zadnjem desetletju, analizah lesa gostiteljskih rastlin iz zimskega obdobja, terenskih ogledih specialistov za sadjarstvo ter dodatnega poročanja lastnikov nasadov jablane in hrušk (2006 in 2009). Vir grafične enote rabe kmetijskega gospodarstva (GERK) vseh nasadov s podatki o površinah in številom sadik na območju JV Slovenije je v 2010 omogočila Fitosanitarna uprava RS, MKGP. Osnova za določanje napadenih površin je GERK pri škodi 1-2% napadenih plodov. Meteorološke meritve za posamezne mikrolokacije nadzora razvoja ameriškega kaparja so se izvajale z napravami Adcon Telemetry GmbH (Adcon ..., 2012) Obdelava pridobljenih podatkov je bila opravljena z ESRI Inc. (ESRI, 2012) orodji ArcGIS 10.0, geografskega informacijskega sistema. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA 3.1 OBRAVNAVA POPULACIJSKIH GIBANJ V obdobju do leta 2000 je bilo za območju JV Slovenije značilno stanje majhne gostote populacij vrste Diaspidiotus perniciosus (slika 1). V teh letih 1995, 1996, 1997, 1998, 1999 je Tomše beležila njene pojave in biologijo, vendar je bilo zaradi maloštevilnosti škodljive vrste sledenje izleganja ličink I. rodu oteženo (Letna poročila ... 2012). V tem obdobju ameriški kapar, kjer je bil prisoten, večinoma ni povzročal gospodarsko omembe vredno škodo. Gledano geografsko, lahko iz nekajletnih analiz zimskih pregledov lesa, opravljenih v nasadih JV Slovenije vidimo, da je bil v obdobju pred letom 1994 ameriški kapar v Posavju opažen v 1 od 7 opazovanih nasadov, v Beli krajini v nobenem od 3 opazovanih nasadov in na Dolenjskem v 3 od 6 opazovanih nasadov jablane. V letu 2000 se je površina napadenih nasadov nekoliko povečala, a je za stanje v obdobju med 2000 in 2004 značilno postopno upadanje gostote populacij (Slika 1). Tudi v tem obdobju je bilo oteženo spremljanje pojava gibljivih stadijev ličink. Značilno je postalo podaljšano izleganje ličink I. rodu, kar je onemogočalo nadzor začetka razvoja ličink II. rodu. Izleganje ličink gibljivega stadija je sicer enake (majhne) intenzivnosti ter raztegnjeno skozi celo rastno dobo.


Po letu 2004 je prišlo do stopnjevanja naraščanja gostote populacij, kar potrjujejo tudi rezultati analize intenzivnosti širjenja zemljišč, napadenih z ameriškim kaparjem (slika 1). Najintenzivnejše širjenje ameriškega kaparja je bilo v zadnjem desetletju. Leta 2005 je napadel novih 110 ha, v letu 2008 dodatnih 39 ha in v 2009 se dodatnih 86 ha. Na območju JV Slovenije je bil v letu 2009 delež nasadov, napadenih z ameriškim kaparjem, 29,8 %, kar pomeni infestacijo 147 od skupno 493 nasadov. Pri obravnavi stanja smo ugotovili, da je bilo v istem letu ugotovljenih 346 ha (44,5%) od 778,8 ha skupnih intenzivnih nasadov jablane in hruške, napadenih z ameriškim kaparjem. Vzrok gre iskati v pomanjkanju ustreznega fitofarmacevtskega sredstva za njegov nadzor ter vprašljivi kakovosti nanosa zaščitnih sredstev, ob hkratnih ugodnejših ekoloških razmerah za njegov razvoj. Po letu 2009 se trend naraščanja zaradi dodelitve izjemnega dovoljenja insekticidu z a.s. piriproksifen zaključi. 3.2 DOLOČANJE PRAGA ŠKODLJIVOSTI Prva leta napada je kapar zelo težko opazen. Mesta začetnih prerazmnožitev se v nasadu nahajajo v majhnih otokih, kar je vzrok, da se pogosto ne ukrepa pravočasno. Po začetnem obdobju napada se ameriški kapar po nasadu razporedi enakomerneje – sorazmerno z načinom naravnega širjenja ob pomoči vetra in ptic. Prve poškodbe na plodovih so že lahko znak prerazmnožitve. Prevladuje mnenje, da povzroča največjo škodo na šibkeje rastočih sortah jablane: 'Braeburn', 'Idared', 'Gala',... Diaspidiotus perniciosus ne povzroča večjih težav v predelih, kjer razvije le dve generaciji letno. Njegovo zastopanost in pomen v centralni in vzhodni Evropi sta raziskala Kozár & Konstantinova (1981). Na daljnem vzhodu, kjer je vrsta domorodna in ima le eno generacijo letno, povzroči minimalne škode. V EPPO regiji ima velik gospodarski pomen v Španiji, na Portugalskem, v Italiji, na Madžarskem, v Bolgariji, Turčiji, Rusiji in Sloveniji. Pri obravnavi škode na pridelovalnih zemljiščih v Sloveniji smo upoštevali predhodne študije na hruškah v Oregonu (ZDA), ki nakazujejo, da ob stopnji napadenosti 1 % napadenih poganjkov v poznem aprilu ali 4 % v juliju pomeni na pridelku škodo več kot 2 % poškodovanih plodov, kar je skrajni prag gospodarske škode pri hruški (Westigard in Calvin, 1977). Po EPPO (2009) napadena drevesa zastajajo v rasti, hirajo in lahko sadike v 2-3 letih tudi propadejo. Napadeni plodovi pri pragu 2 % niso primerni za prodajo. V letih 2006 in 2007 smo preizkušali učinkovitost razpoložljivih FFS na ameriškega kaparja, hkrati pa smo obravnavali tudi vpliv kakovosti nanosa. Na podlagi še neobjavljenih rezultatov smo prišli do ugotovitve, da je populacijo škodljivca mogoče zmanjšati pod prag gospodarske škode in da na učinkovitost vpliva tudi tehnika nanosa FFS. V kasnejših letih ni bilo več na voljo učinkovitih FFS (predvsem organofosfornih insekticidov), zato smo v preizkusnih nasadih v obdobju enega, oz. dveh let opazili ponovno vzpostavitev populacije ameriškega kaparja. Oba nasada sta bila ponovno podvržena izredno visoki stopnji napada, ki je zahtevala uničenje dreves in obnovo pridelovalne površine. Menimo, da je do sedaj uporabljani prag škodljivosti pri ugotovljenem 1-2 % napadenih plodov, previsok. Ključ leži v poznavanju vnosa, reprodukcije in širjenja vrste Diaspidiotus perniciosus. Primernejši prag škodljivosti je le nekaj osebkov, kar v praksi pomeni – takoj ob zaznani prisotnosti. To seveda velja, če bo tudi v prihodnje možna uporaba dovolj učinkovitega sredstva, kot je bila od 2010 do 2012 s pripravkom na osnovi a.s. piriproksifen. Za vzdrževanje


zdravstvenega varstva pred ameriškim kaparjem je odločilna razpoložljivost dovolj učinkovitega fitofarmacevtskega sredstva. 4. ZAHVALA Pri izvajanju raziskave se za pomoč in sodelovanje zahvaljujemo Vlasti KNAPIČ in mag. Eriki OREŠEK (obe Fitosanitarna uprava RS) ter številnim sadjarjem, ki so omogočili vpogled v zdravstveno stanje njihovih nasadov. Zasluge pri proučevanju varstva pred ameriškim kaparjem gredo tudi mag. Smiljani TOMŠE. 5. LITERATURA Adcon Telemetry GmbH. 2012.

http://www.adcon.at/ (15. 7. 2012) Bajec, D., Knapič, M., Rodič, K., Brence, A., Knapič, V., Peterlin, A., Zajc, M., Vrtin, D. 2010.

Poročilo o prerazmnožitvi ameriškega kaparja (Diaspidiotus perniciosus [Comst.], sin. Quadraspidiotus perniciosus [Comst.]) v JV Sloveniji. KGZS - Zavod NM, Št. zadeve: 37/2010; 07.01.2010

Burger, H.C., Ulenberg, S.A. 1990. Quarantine problems and procedures. V: Rosen D. (ur.), Armoured scale insects, their biology, natural enemies and control. Vol. 4B. World Crop Pests. Elsevier, Amsterdam, the Netherlands, 313-327.

Davidson, J.A.,Miller, D.R. 1990. Ornamental plants. V: D. Rosen (ur.), Armoured scale insects, their biology, natural enemies and control. Vol. 4B. Elsevier, Amsterdam, the Netherlands, 603-632.

EPPO, 1999. EPPO PQR database. European Plant Protection Organisation, Paris, France. EPPO. 2009. Datasheets on Quarantine Pests. http://www.eppo.org/QUARANTINE/insects/Quadraspidiotus_perniciosus/QUADPE_ds.p

df EPPO. 1998. Distribution maps of quarantine pests for Europe, Quadraspidiotus perniciousus,

Map 131. CABI Wallingford. ESRI. 2012.

http://www.esri.com/ (15. 7. 2012) Gill, R.J., 1997. The scale insects of California. Part 3. The armored scales (Homoptera:

Coccoidea: Coccidae). Technical Series in Agricultural Biosystematics and Plant Pathology No. 3. California Department of Food and Agriculture, Sacramento, California, USA. 307 s.

Kosztarab, M., Kozár, F. 1988. Scale insects of Central Europe. Akademiai Kaido, Budapest, Hungary. 456 s.

Kozár, F., Konstantinova, G.M. 1981. The scale insects (Homoptera: Coccoidea) of deciduous fruit orchards in some European countries. (Survey of scale insect (Homoptera: Coccoidea) infestations in European orchards No. III.) Acta Phytopathologica Academiae Scientiarum Hungaricae 16: 211-222.

Kozár, F., 1990. Deciduous fruit trees. V: D. Rosen (ur.), Armoured scale insects, their biology, natural enemies and control. Vol. 4B. World Crop Pests. Elsevier, Amsterdam, the Netherlands, 593-602.

Letna poročila opazovalno napovedovalne službe za varstvo rastlin za leta 1995 – 2011. 2012. Kmetijsko gozdarski zavod Novo mesto.

Trjapitzin, V.A. 1978. Superfamily Chalcidoidea. V: G.S. Medvedev (ur.), Insect determination manual for the European part of the USSR. Hymenoptera Volume 3(2): 28-538.

Vrabl, S. 1999. Posebna entomologija: Škodljivci in koristne vrste na sadnem drevju in vinski trti. Fak. za kmet. Maribor. 171 s.


Watson G.W. 2009. Arthropods of Economic Importance – Diaspididae of the World. Natural History Museum, London & CAB International & Zoological Museum of the University of Amsterdam & Unesco & Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek & Ministerie van OcenW & Research School Biodiversity. http://nlbif.eti.uva.nl/bis/diaspididae.php?selected=refs&menuentry=soorten&id=108; november 2009

Westigard, P.H., Calvin, L.D. 1977. Sampling San José scale in a pest management program on pear in southern Oregon. Journal of Economic Entomology, 70, 138-140.

Slika 1: Prikaz površine [ha] in števila novo napadenih nasadov pečkarjev na območju JV Slovenije Figure 1: Area [ha] and number of newly infested pome fruit orchards in SE Slovenia


Slika 2: Prikaz intenzivno pridelovalnih površin jablane in hruške (GERK), kjer je ameriški kapar v obdobju 1991-2009 vsaj enkrat povzročil gospodarsko škodo Figure 2: Slovenian South east region with brown marked areas of apple orchards and orange marked areas of orchards infested with San Jose scale in the period of 1991 – 2009



MONITORING ŠKODLJIVIH ŽUŽELK Z UPORABO INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE

Mateja ŠTEFANČIČ1, Peter ČEBOKLI, Matej ŠTEFANČIČ

POVZETEK Sledenje pojava in razvoja škodljivih žuželk je neobhoden proces v sodobni kmetijski pridelavi in eden od procesov, ki jih je avtomatizacija zajela relativno pozno. V splošnem se monitoring še vedno izvaja ročno, s fizičnimi pregledi pasti na terenu. V letu 2012 smo za monitoring škodljivcev uporabili napravo ePestAlert, ki je primerna predvsem za sledenje škodljivcev iz skupine nočnih metuljev. Prednost naprave je v tem, da uporabniku ni več potrebno ročno odčitavanje podatkov, s tem se izognemo tudi morebitnim človeškim napakam, podatkov je več (proces postane bolj natančen) in so dostopni takoj po končanem prenosu podatkov v mobilni ali spletni aplikaciji. Integrirane kamere VGA resolucije so primerne za monitoring večjih žuželk, žuželk z intenzivnimi vzorci ter tudi za manjše škodljivce na rastlinah, ki jih gojimo v zaprtih sistemih kot so rastlinjaki. Ključne besede: žuželke, škodljivci, past, monitoring

MONITORING OF INSECT PESTS WITH USE OF INFORMATION TECHNOLOGY

ABSTRACT Monitoring of insect pests is essential step in modern agricultural production and one of the processes which was relatively late automated. On general monitoring is carried out still manually – with physical inspections of traps in the field. In 2012 we used device ePestAlert for monitoring of pests, which is suitable mainly for monitoring of moth pests. Advantage of such trap is in replacement of manually reading of data, thus we avoid different mistakes, we got more data (process become more precise) and they are available immediately after ended data transmission in the web or mobile application. Integrated VGA cameras are suitable for monitoring of bigger insects, pests with more intense patterns and also for smaller organisms which attacks plants grown in enclosed systems like greenhouses. Key words: insects, pests, trap, monitoring 1. UVOD Monitoring - odkrivanje bolezni in škodljivcev v nasadih/posevkih in spremljanje napredovanja le-teh je pomemben korak pri oblikovanju načrta varstva rastlin pred boleznimi in škodljivci. Za

1EFOS informacijske rešitve d.o.o., Razdrto 47b, 6225 Hruševje, e-mail: [email protected]

238 Mateja ŠTEFANČIČ, Peter ČEBOKLI, Matej ŠTEFANČIČ

spremljanje pojava škodljivih žuželk se uporabljajo posebne pasti, ki so na voljo v različnih izvedbah za različne skupine insektov. Na voljo so tudi različna bolj ali manj specifična privabila (kemična, zvočna, vizualna). Za čim boljšo ponazoritev prisotnosti škodljivcev na polju, v sadovnjaku oz. v vinogradu je zelo pomembna izbira optimalne kombinacije pasti in privabila ter primerna postavitev pasti na terenu (Epsky in sod., 2008; Weinzierl in sod., 2005; Cork, 2004). Najbolj priljubljena privabila so feromoni, saj so zelo učinkoviti, selektivni in aktivno privabijo tudi žuželke iz manj številčnih populacij. Feromonske pasti so zato najpogosteje uporabljeni pripomočki za monitoring škodljivih žuželk (Cork, 2004). Iz podatkov o številu ulovljenih ciljnih škodljivcev lahko hitro ugotovimo prvi pojav škodljivca v gojenih rastlinah in spremljamo dinamiko razvoja. Ti podatki so pomembni za pomoč pri odločitvah o ukrepanju proti škodljivcem. Dobro načrtovan monitoring je še posebno pomemben ko spremljamo škodljivce, ki povzročajo veliko škodo že v primeru maloštevilnih populacij (npr. jabolčni zavijač) (Weinzierl in sod., 2005). Trenutno se monitoring škodljivcev izvaja v obliki rednih pregledov pasti na terenu. Odčitavanje ulova je precej zamuden proces, ki zahteva redno kontrolo vseh pasti na terenu. Priporoča se vsaj tedenske preglede, v času do prvega pojava škodljivca v pasti pa bi morali biti ti pregledi še rednejši, da se biofix (začetek leta generacije) določi čim bolj natančno. Napredek v informacijski tehnologiji in daljinskem zaznavanju se čedalje bolj pozna tudi v sektorju kmetijstva, kar omogoča večjo natančnost različnih opravil in t.i. „precision farming“ oz. „precision agriculture“. Gre za celovit pristop kmetovanja s ciljem optimizacije donosnosti na vložkih ob hkratnem ohranjanju naravnih virov. Tako kmetovanje temelji na novih tehnologijah kot so satelitski posnetki, informacijska tehnologija in geoprostorska orodja. Odločitve so podprte s številnimi podatki, zbranimi iz različnih virov, obdelani z različnimi računalniškimi programi, katerih končni rezultat so zelo natančna navodila o tehnoloških ukrepih za geografsko omejena območja. Več kot je različnih podatkov in hitreje kot so na voljo, tem boljši so približki informacij, ki jih iščemo. S pomočjo različnih senzorjev je mogoče predvideti optimalni čas zrelosti plodov, količino pridelka, zapleveljenost, zelo natančno določiti količino razpoložljive vode v tleh in potrebo po namakanju, potrebo po gnojenju, stopnjo okuženosti z določenimi boleznimi (Lee in sod., 2010; Herring, 2001). V povezavi s spremljanjem pojava škodljivih organizmov se šele zadnja leta pojavljajo določeni poskusi avtomatizacije in poenostavljanja tega v sodobnem kmetovanju nujnega opravila. Večina temelji na določanju števila ujetih organizmov s pomočjo različnih senzorjev gibanja (Shieh in sod., 2011; Lehman in sod., 2010; Jiang in sod., 2009) oz. s pomočjo odčitavanj števila prekinitve električnega toka ob stiku z žuželko. Prav tako je bilo nekaj poskusov uporabe optičnih senzorjev pri daljinskem monitoringu (Martin in sod., 2008; Boisard in sod., 2008; Guarnieri in sod., 2011). Naš cilj je predstaviti prve rezultate avtomatskega sledenja škodljivih žuželk (v smislu kakovosti podatkov), izpostaviti prednosti za uporabnika in oblikovati predloge za izboljšanje sistema. 2. MATERIAL IN METODE Prvo napravo za avtomatsko sledenje pojava škodljivih žuželk smo začeli uporabljati v letu 2011 in nadaljevali z avtomatskim monitoringom v letu 2012.

Monitoring škodljivih žuželk z uporabo informacijske tehnologije 239

Avtomatski monitoring je bil izveden z napravo ePestAlert. Gre za modificirano delta past, ki se v klasičnem monitoringu uporablja za sledenje pojava različnih nočnih metuljev, katerih gosenice so najpomembnejši škodljivci različnih kmetijskih rastlin. ePestAlert je kombinacija naprave na terenu (slika 1) in spletne oz. mobilne aplikacije (slika 2, 3). Naprava na terenu je zeleno ohišje iz valovitega polipropilena, v katerega je vstavljena elektronika, ki je preko kabla povezana s sončno celico - ta napaja baterijo, zaradi česar je naprava na terenu popolnoma neodvisna. Past potrebuje tako kot klasične pasti neko privabilo, ki učinkovito in selektivno privabi ciljne žuželke - običajno je to feromon, lahko pa tudi kakšna druga snov iz skupine semiokemikalij. Sistem 6 kamer VGA resolucije (oddaljenost od objekta slikanja je bila 11-12 cm) posname posamezne odseke lepljive plošče, slike se zapakirajo tako, da je prenos podatkov čim manjši in se s terena prenesejo preko GPRS protokola v centralni strežnik. Tu jih različni programi obdelajo in prikažejo uporabniku v obliki foto posnetka lepljive plošče v spletni oz. mobilni aplikaciji. Uporabnik lahko z računalniškega ekrana ali mobilnega telefona odčita podatke o ulovu žuželk na lepljivi plošči v pasti, ne da bi mu bilo potrebno oditi na teren. Naprava ima možnost nastavitve časa proženja kamer z omejitvijo na nočni čas. Moč baterije prenese do 4 slikanja dnevno. Za prikaz kakovosti podatkov smo izbrali slike 6 škodljivcev: jabolčni zavijač (Cydia

pomonella), križasti grozdni sukač (Lobesia botrana), češpljev zavijač (Cydia funebrana), rjavi sadni lupinar (Archips podana), paradižnikov molj (Tuta absoluta), koruzna vešča (Ostrinia

nubilalis). Za prikaz kakovosti podatkov v smislu natančnosti in količine pa smo izbrali podatke o ulovu jabolčnih zavijačev v letošnjem letu v nasadu jablan v Brkinih, Slovenija. Kot privabilo za samčke smo uporabili feromone v gumijastih nosilcih proizvajalca International pheromone systems LTD (VB). Feromone in lepljive plošče smo menjali 1x mesečno. Čas slikanja je bil dnevno med 23. in 03. uro ponoči - to naj bi bil čas mirovanja jabolčnega zavijača. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Z uporabo ePestAlert nam je omogočeno spremljanje naleta škodljivcev v pasti preko računalnika ali mobilnega telefona. Gostota pošiljanja podatkov je nastavljiv podatek, z omejitvijo pošiljanja v nočnem času zaradi lažje kontrole osvetlitve. Za uporabo v raziskovalne namene je to sicer omejitev, za pridelovalce pa predstavljajo podatki o dnevnem ulovu napredek pri monitoringu škodljivcev. Dnevni monitoring s klasičnimi pastmi je praktično neizvedljiv, saj predstavlja velik dodatni strošek delovne sile in potnih stroškov, česar si pridelovalci, če želijo ohranit tržno zanimivo ceno pridelka, ne morejo privoščiti. Z uporabo avtomatskih pasti značilno zmanjšamo časovno zahtevne obhode pasti in se izognemo napakam pri odčitavanju ulova, hkrati pa dobimo veliko bolj natančne dnevne podatke o aktivnosti škodljivcev (slika 5). Poleg tega so podatki preverljivi tudi za nazaj, saj se hranijo na centralnem strežniku, do koder dostopamo preko spletne aplikacije (slika 2, 3). Če predpostavimo, da traja sezona leta jabolčnega zavijača dobre 4 mesece, izvedemo s klasičnim monitoringom vsaj 17 odčitavanj, običajno še več, ker pred prvim pojavom škodljivca pasti preverjamo bolj pogosto. Letos smo za avtomatski monitoring pasti servisirali 1x mesečno (menjava lepljive plošče in feromona), kar predstavlja velik prihranek časa.


Vse sodobne tehnike kmetovanja temeljijo na zbiranju velike količine najrazličnejših podatkov, ki se s pomočjo različnih računalniških programov obdelajo v uporabniku prijazne informacije (Lee in sod., 2010). Za pridelovalca je seveda zanimiv podatek o čim bolj natančnem terminu aplikacije insekticidov. V ta namen je potrebno zbrati še vremenske parametre na opazovani lokaciji in vse podatke vključiti v prilagojen fenološki model, ki predvidi stopnjo razvoja žuželk, na podlagi česar se odločimo o ukrepanju proti škodljivcu. Bolj kot so podatki natančni in vezani na opazovano lokacijo, bolje se da napovedati stopnjo razvoja škodljivca in učinkovitejši smo pri zatiranju škodljivcev. V toplih poletnih dneh, ko je razvoj škodljivca še posebej nagel (pri 30 °C traja embrionalni razvoj le 4-5 dni, samice pa so spolno zrele že takoj ob izvalitvi (Gomboc, 2000), je zelo pomembno pridobiti podatke iz pasti kar najhitreje. Natančni dnevni podatki nam lahko pomagajo tudi pri preverjanju točnosti fenoloških modelov, npr. natančna opredelitev največje gostote leta škodljivcev in začetka leta 2. (in naslednjih) generacij sta pomembna podatka, s katerim lahko enostavno preverimo natančnost fenološkega modela v določenem okolju in ga po potrebi popravimo za boljše končne rezultate. Veliko dodano vrednost avtomatske pasti vidimo tudi pri preverjanju učinkovitosti metode zbeganja (konfuzije), saj je sama metoda zelo draga in je aktivnost feromona potrebno konstantno preverjati s klasičnimi pastmi. V tem primeru se v pasti ne smejo loviti škodljivci, saj bi to pomenilo, da sistem ne deluje in je potrebno rastline takoj zaščititi ali zamenjati dispenzorje z novimi, aktivnimi. Naprava ePestAlert je uporabna za spremljanje pojava različnih škodljivcev (ob uporabi vrstno specifičnega privabila), predvsem nočnih metuljev. Kamere VGA resolucije, nameščene 11-12 cm nad lepljivo ploščo, so se izkazale primerne za monitoring večjih žuželk (jabolčni zavijač, koruzna vešča, rjavi sadni lupinar (slika 4A, 4F, 4D)) ali žuželk z izrazitimi vzorci (križasti grozdni sukač (slika 4B)), medtem ko so paradižnikovi molji (slika 4E) premajhni, da bi se jih dalo določiti s takimi kamerami. Je pa res, da je večina paradižnikov gojenih v kontroliranih pogojih - v rastlinjakih in je tako nalet drugih vrst na lepljivo ploščo sorazmerno majhen. Prepoznavnost vzorcev češpljevega zavijača je iz avtomatskih posnetkov slaba (slika 4E), kar bi se dalo izboljšati z integracijo kamer boljše resolucije. Boljša resolucija sicer pomeni večjo količino prenosa podatkov, vendar omogoča bistven vpogled v podrobnosti. Ob uporabi spremenjene oblike ohišja bi bila naprava primerna tudi za spremljanje drugih skupin žuželk (npr. muh). Za uporabnika bi bila tudi zelo dobrodošla vključitev delne avtomatske prepoznave ciljnih organizmov v aplikacijo, kar bi monitoring še bolj avtomatiziralo. V samo napravo je smiselno vgraditi senzorje za odčitavanje določenih vremenskih parametrov, ki imajo vpliv na aktivnost in razvoj žuželk oz. omogočiti integracijo tovrstnih podatkov iz drugih specializiranih sistemov. 4. LITERATURA Boissard, P., Martin, V., Moisan, S. 2008. A cognitive vision approach to early pest detection in

greenhouse crops. Computers and Electronics in Agriculture, 62(2): 81-93. Cork, A. 2004. A pheromone manual.

http://www.papaninfo.com/A-Pheromone-Manual-By-Dr-Alan-Cork-Reader-in-Chemical-Ecology-....html (11. 7. 2011).

Epsky, N., Wendell, M., Mankin, R. 2008. Traps for capturing insects. V: Encyclopedia of Entomology, Springer: 3887-3901.


Gomboc, S. 2000. Jabolčni zavijač - Cydia pomonella (Linnaeus, 1758). http://www.fito-info.si/index1.asp?ID=OrgCirs/OpisiSkod/vsi/cyd_pomo.htm (14. 7. 2012).

Guarnieri, A., Maini, S., Molari, G., Rondelli, V. 2011. Automatic trap for moth detection in integrated pest management Adriano, Bulletin of Insectology, 64(2): 247-251.

Herring, D. 2001. Precision farming. http://earthobservatory.nasa.gov/Features/PrecisionFarming/ (23. 8. 2012).

Jiang, J.-A., Chen, C.-P., Lin, T.-S., Lai1, T.-Y., Hung1, C.-H., Yang, E.-C., Tseng, C.-L., Lul, F.M., Liao, K.-C., Shieh, J.-C. 2009. Pest Hot Spot Detection for the Oriental Fruit Fly (Bactrocera dorsalis (Hendel)) via Wireless Sensors Networks. http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CEoQFjAA&url=http%3A%2F%2Fbem.bime.ntu.edu.tw%2FteacherC%2Fjiang%2FB133_WASN2009_D2-3_2009_09.pdf&ei=SP7zT_vyIpHSsgb075G4BQ&usg=AFQjCNEHfN7KOHSLrZvshYvOKW9X8NjL1g (4. 7. 2012).

Lee, W.S., Alchanatis, V., Yang, C., Hirafuji, M., Moshou, D., Li, C. 2010. Sensing technologies for precision specialty crop production. Computers and Electronics in Agriculture, 74: 2-33.

Lehman, B., Hull, L., Jones, V., Park, J., Holguin, G., Ellis, K. 2010. A Novel Automated Trap Design. http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CFEQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.cascrop.com%2Fpublications%2F2010_Lehman_AutomatedTrap_Poster.pdf&ei=w_7zT77xE4TGtAbcrJmgBQ&usg=AFQjCNFqsSj2n5sGi0CUjwP3g57q-40GNw (4. 7. 2012)

Martin, V., Moisan, S., Paris, B., Nicolas, O. 2008. Towards a Video Camera Network for Early Pest Detection in Greenhouses. http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CEsQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww-sop.inria.fr%2Fpulsar%2Fprojects%2Fbioserre%2Ffile%2Fendure.pdf&ei=bQT0T6OwLMrItAb30IjeBQ&usg=AFQjCNGNtfkgqpxwVNtIQExhxXMjllBI1g (4. 7. 2012)

Sheih, J.-C., Wang J.-Y., Lin, T.-S., Lin, C.-H., Yang, E.-C., Tsai, Y.-J., Tsai, H.-T., Chiou, M.-T., Lu, F.-M., Jiang, J.-A. 2011. A GSM-based Field Monitoring System for Spodoptera litura

(Fabricius). Engineering in Agriculture, Environment and Food, 4(3): 77-82. Weinzierl R., Henn T., Koehler, P.G., Tucker, C.L. 2005. Insect attractants and traps.

http://edis.ifas.ufl.edu/in080 (3. 6. 2012).


Slika 1: Avtomatska past v nasadu jablan Figure 1: Automated insect trap in apple orchard

Slika 2: Računalniška aplikacija na mobilnem telefonu Figure 2: Mobile application


Slika 3: Prikaz ulova jabolčnega zavijača v spletni aplikaciji Figure 3: Image of codling moth catches in web application

Slika 4: Izseki avtomatskih posnetkov lepljivih plošč - prikaz posnetkov različnih škodljivcev (A: jabolčni zavijač (Cydia pomonella), B: križasti grozdni sukač (Lobesia botrana), C: češpljev zavijač (Cydia funebrana), D: rjavi sadni lupinar (Archips podana), E: paradižnikov molj (Tuta absoluta), F: koruzna vešča (Ostrinia nubilalis) Figure 4: Segments of images from automated traps – shots of different pests captured on sticky panels (A: codling moth (Cydia pomonella), B: grape berry moth (Lobesia botrana), C: plum fruit moth (Cydia funebrana), D: fruit tree totrix (Archips podana), E: tomato leafminer (Tuta absoluta), F: corn borer (Ostrinia nubilalis)


04

-30

05

-14

05

-28

06

-11

06

-25

07

-09

07

-23

08

-06

08

-20

0

1

2

3

4

5

datum

št.

j. z

av

ijač

ev

/da

n

Slika 5: Ulov jabolčnih zavijačev v sezoni 2012 - grafični prikaz podatkov iz avtomatske pasti Figure 5: Capture of codling moths in 2012 – graphical display of data from automated traps


ČEZMEJNA MREŽA SPREMLJANJA OLJČNE MUHE

(Bactrocera oleae Gmalin)

Maja PODGORNIK1,2, Urška KLANČAR1,2, Matjaž JANČAR3, Massimo BABICI4, Massimo RINALDI CERONI5, Alessio RAINATO6, Marta MOSSENTA4, Dunja BANDELJ1,2

POVZETEK V družino Tephritidae spadajo kmetijsko najpomembnejši škodljivci sadja in zelenjave. Eden izmed najštevilčnejših rodov v družini Tephritidae, ki skupno vključuje 500 znanih vrst, je Bactrocera, kamor uvrščamo tudi oljčno muho (Bactrocera oleae Gmalin). Oljčna muha je gospodarsko najpomembnejši škodljivec oljk v sredozemskih državah. Z namenom, da bi proučili dinamiko leta oljčne muhe na različnih geografskih legah severnega Jadrana, smo v okviru projekta SIGMA 2 - Čezmejna mreža za sonaravno upravljanje okolja in biotske raznovrstnosti (Evropsko teritorialno sodelovanje, Program čezmejnega sodelovanja Slovenija – Italija 2007-2013) vzpostavili mrežo spremljanja oljčne muhe na čezmejnem območju Slovenije – Italije. Največje število ulovljenih oljčnih muh na feromonsko vabo smo zabeležili na območju Slovenske Istre (povprečna vsota: 2010 – 40, 2011 – 158) in Pokrajine Padova (povprečna vsota oljčne muhe: 2010 – 144, 2011 – 229) oziroma med zemljepisno širino 45°21'34'' - 45°34'34''. Najmanjše število oljčnih muh smo zabeležili na območju Vipavske doline 45°52'32'' - 45°57'48'' (povprečna vsota: 2010 – 7, 2011 – 63) ter Pokrajine Gorica in Vidma 45°52'15'' - 46°13'6'' (povprečna vsota: 2010 – 12, 2011 – 59), kjer oljčniki prekrivajo le 0,08 oziroma 0,01 % površine obravnavane regije. Ključne besede: oljčna muha, Bactrocera oleae Gmalin, čezmejna mreža Slovenija - Italija

1 Univerza na Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Inštitut za sredozemsko kmetijstvo in

oljkarstvo, Garibaldijeva 1, 6000 Koper, Slovenija 2 Univerza na Primorskem, Fakulteta za matematiko, naravoslovje in informacijske tehnologije,

Glagoljaška 8, 6000 Koper, Slovenija 3 Kmetijsko gozdarska zbornica Slovenije – Zavod GO, Kmetijsko svetovalna služba Koper, Ulica 15.

maja 17, 6000 Koper, Slovenija 4 Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia, ERSA - Agenzia regionale per lo sviluppo rurale, Servizio

fitosanitario e chimico, Via Sabbatini 5, 33050 Pozzuolo del Friuli, Italija 5 Istituto professionale statale agricoltura e ambiente servizi commerciali turistici e pubblicita, Via

Firenze 194, 48018 Faenza, Italija 6 Regione del Veneto, Direzione Competitività Sistemi Agroalimentari, Servizio Competitività Imprese,

Via Torino 110, 30172 Mestre, Venezia, Italija

Maja PODGORNIK in sod.

246

CROSS BORDER MONITORING NETWORK FOR CONTROL OLIVE FRUIT FLY (Bactrocera oleae Gmalin).

ABSTRACT

The Tephritidae family of insects includes the most important agricultural pests of fruits and vegetables. Bactrocera is among the largest genera in Tephritidae including about 500 species. The genera Bactrocera include also the olive fruit fly (Bactrocera oleae Gmalin), which is one of the major pests of cultivated olives causing damage of great economic importance throughout the Mediterranean region. In order to investigate the dynamics of the olive fruit fly population at different geographical location of the northern Adriatic, we have implemented monitoring network for controlling olive fruit fly in cross–border region of Slovenia–Italy, which was carried out by the project SIGMA 2 - Cross-border network for the sustainable management and biodiversity (European Territorial Cooperation Programme, Italy - Slovenia 2007-2013). The highest number of olive fruit fly captured on traps was recorded in the area of Slovenian Istria (the average sum: 2010 – 40, 2011 – 158) and Province of Padua (the average sum: 2010 – 144, 2011 – 229) or between latitude 45°21'34'' - 45°34'34''. The lowest number of olive fruit fly captured on pheromone traps was found in the area of Vipava valley 45°52'32'' - 45°57'48'' (the average sum: 2010 – 7, 2011 – 63) and Province of Gorizia and Udine 45°52'15'' - 46°13'6'' (the average sum: 2010 – 12, 2011 – 59), where olive trees represent only 0.08 or 0.01% respectively of the total region surface area. Key words: olive fruit fly, Bactrocera oleae Gmalin, cross-border network Slovenia - Italy 1. UVOD V družino Tephritidae spadajo kmetijsko najpomembnejši škodljivci sadja in zelenjave. Uvrščamo jih v štiri rodove (Bactrocera, Ceratitis, Anastrepha in Rhagoletis) (Augustinos in sod., 2008). Eden izmed najštevilčnejših rodov, ki skupno vključuje 500 znanih vrst, je Bactrocera, kamor uvrščamo tudi oljčno muho (Bactrocera oleae Gmalin) (Drew in Hancock, 2000). Oljčna muha je gospodarsko najpomembnejši škodljivec oljk v sredozemskih državah, ki lahko kljub ustreznemu varstvu rastlin, zmanjša svetovni pridelek oljk za 15 % (Bueno in Jones, 2002). Intenzivnost napada oljčne muhe je v veliki meri odvisna od klimatskih in mikroklimatskih razmer, saj se pri visoki zračni vlagi in temperaturi med 20 in 30 °C, število oljčnih muh znatno poveča. Če se temperatura zraka zviša nad 30 °C, relativna vlažnost zraka pa zniža, se plodovi oljke posušijo in ličinke oljčne muhe ne preživijo (Civantos, 1999). Poleg klimatskih razmer pa na intenzivnost napada oljčne muhe vplivajo tudi velikost populacije oljčne muhe v začetni fazi razvoja populacije, prisotnost oljčnih plodov ter parazitoidi iz reda kožekrilcev - Hymenoptera (Eupelmus urozonus Dalman, Psyttalia (Opius) concolor Szepligeti, Pnigalio agraules Walker), ki na ali v ličinko oljčne muhe odložijo eno ali več jajčec in povzročijo smrt gostitelja (Delrio in Prota, 1988). Kljub obsežnim raziskavam na področju vpliva različnih parametrov na intenzivnost napada oljčne muhe pa nimamo podatkov o vplivu gostote sajenja oljk in geografski legi na dinamiko leta oljčne muhe na območju severnega Jadrana. Z namenom, da bi proučili dinamiko leta oljčne muhe na različnih legah in nasadih severnega Jadrana, smo v okviru projekta SIGMA 2 - Čezmejna mreža za sonaravno upravljanje okolja in biotske raznovrstnosti (Evropsko teritorialno sodelovanje, Program čezmejnega sodelovanja Slovenija – Italija 2007-2013) vzpostavili mrežo spremljanja oljčne muhe na čezmejnem območju Slovenije – Italije.

Čezmejna mreža spremljanja oljčne muhe (Bactrocera oleae Gmalin)

247

2. MATERIAL IN METODE V okviru projekta SIGMA 2 (Evropsko teritorialno sodelovanje, Program čezmejnega sodelovanja Slovenija – Italija 2007-2013) smo v letih 2010 in 2011 na čezmejnem območju Slovenije in Italije spremljali dinamiko leta oljčne muhe. Dinamiko leta oljčne muhe smo spremljali s pomočjo rumenih lepljivih plošč, opremljenih s feromonsko vabo (Dacotrap - ISAGRO-Italija), ki vsebuje naravne izločke spolno zrelih samičk in privablja spolno zrele samčke. V obdobju od julija do oktobra smo dinamiko leta oljčne muhe spremljali na 31 lokacijah Slovenske Istre (Bonini, Baredi, Bolognia, Beneša 1, Beneša 2, Gažon, Grbci, Kocina, Krkavče, Lama, Liminjan, Mala Seva, Marezige, Markovec, Nova Vas, Osp, Padna, Pivol, Plavje, Pobegi, Potok, Rikorvo, Ronk, Seča, Sermin, Strunjan, Sveti Peter 1, Sveti Peter 2, Šmarje, Trebeše, Truške), 5 lokacijah Vipavske doline (Kromberk, Plače, Prvačina, Stara Gora, Vrtojba), 5 lokacijah Goriških brd (Biljana, Kojsko, Kozana, Vipovže, Višnjevik), 10 lokacijah Pokrajine Gorica in Vidma (Aviano, Caneva, Capriva, Cividale, Coia, Fiaschetti di Caneva, Ragogna, Rivotta di Rive Arcano, Ruttars, Sagrado), 5 lokacijah Pokrajine Padova (Este 1, Este 2, Revlon, Arqua Petrarca, Lozzo Atestino) in 5 lokacijah Pokrajine Ravena (Brisighella 1, Brisighella 2, Brisighella 3, Casola Valsenio 1, Casola Valsenio 2) (slika 1). Poleg spremljanja dinamike leta oljčne muhe smo tedensko izvajali tudi vzorčenje plodov. Na vsaki izbrani lokaciji smo naključno nabrali 100 plodov oljk, ki smo jih nato v laboratoriju pod stereomikroskopom (Motic) pregledali in določili razvojni stadiji oljčne muhe (jajčece, ličinka 1. stadija, ličinka 2. stadija, ličinka 3 stadija, buba, imago). Na podlagi razvojnega stadija oljčne muhe v plodu oljke, smo nato določili stopnjo skupne napadenosti plodov. Za vsako izbrano lokacijo, ki je bila vključena v mrežo spremljanja oljčne muhe, smo pridobili informacije o velikosti in ekspoziciji oljčnika (ha), nadmorski višini, geografski dolžini in širini, skupnemu številu dreves, sadilni razdalji, gojitveni obliki in sorti. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Rezultati spremljanja dinamike oljčne muhe na čezmejnem območju Slovenije in Italije v letu 2010 in 2011 so pokazali, da se je povečan nalet oljčne muhe v letu 2011 (1. 8. 2011) pojavil mesec dni prej kot v letu 2010 (5. 9. 2010) (slika 2). V letu 2011 smo zabeležili tudi povprečno večjo vsoto ulovljenih oljčnih muh na posameznem območju (Slovenska Istra – 158; Vipavska dolina – 63; Goriška brda – 92; Pokrajina Gorica in Videm – 59; Pokrajina Padova – 229; Pokrajina Ravena – 65), kot je bila v enakem obdobju le-ta zabeležena v letu 2010 (Slovenska Istra – 40; Vipavska dolina – 7; Goriška brda – 29; Pokrajina Gorica in Videm – 12; pokrajina Padova – 144; Pokrajina Ravena – 46). Največje število ulovljenih oljčnih muh na feromonsko vabo smo zabeležili na območju Slovenske Istre (povprečna vsota oljčne muhe: 2010 – 40, 2011 – 158) in Pokrajine Padova (povprečna vsota oljčne muhe: 2010 – 144, 2011 – 229) oziroma med zemljepisno širino 45°21'34'' - 45°34'34''. Najmanjše število oljčnih muh smo zabeležili na območju Vipavske doline 45°52'32'' - 45°57'48'' (povprečna vsota oljčne muhe: 2010 – 7, 2011 – 63) ter 45°52'15'' - 46°13'6'' Pokrajine Gorica in Vidma (povprečna vsota oljčne muhe: 2010 – 12, 2011 – 59). Na podlagi podatkov ortofoto posnetkov, ki smo jih pridobili na Ministrstvu za kmetijstvo in okolje, ter statističnih podatkov (Annuario statistico italiano, 2011) je na območju Vipavske doline ter Pokrajine Gorice in Vidma posajenih tudi manjše število oljčnih dreves, saj oljčniki prekrivajo le


248

0,08 oz. 0,01 % zemljišč obranavane regije (tabela 1). Iz navedenega lahko sklepamo, da zastopanost oljke v regiji vpliva na velikost populacije oljčne muhe. Rezultati linearne korelacije, izračunane med vsoto ujetih oljčnih muh na feromonsko vabo in dejansko površino na oljko (R2 = 0,80) (slika 3), so pokazali, da večja medvrstna razdalja oz. manjša gostota dreves v oljčniku, pozitivno vpliva na vsoto ulovljenih muh na feromonsko vabo. Glede na dejstva, da so nasadi z večjo medvrstno razdaljo bolje prezračeni in da visoka temperatura (26 - 29 °C) v kombinaciji z nizko zračno vlago (45±5%) zavira razvoj jajčec oljčne muhe v poletnih mesecih (Fletcher in sod., 1978), bi v nasadih z manjšo gostoto dreves pričakovali manjšo skupno vsoto ujetih oljčnih na feromonsko vabo. Vendar pa lahko manjša gostota dreves vpliva na boljšo osvetlitev dreves, večji volumen krošnje in posledično večji hektarski pridelek. Večji hektarski pridelek pomeni večje zaloge hrane za škodljivca in posledično vpliva na večjo vsoto ulovljenih oljčnih muh na feromonsko vabo, saj je bilo dokazano, da je velikost populacije oljčne muhe odvisna tudi od količine plodov (Delrio in Prota, 1988). Zaradi pomanjkanja informacij o vplivu gostote sajena na pridelek oljk, pa le tega ne moremo z gotovostjo trditi. Rezultati raziskave so pokazali, da se je zaradi povečanega naleta oljčne muhe v letu 2011, povečala tudi stopnja napadenosti plodov (slika 4). Največje vrednosti s napadenosti oljčnih plodov v letu 2011 so bile zabeležene na območju Slovenske Istre (32 %) in Pokrajine Padova (46 %), kjer je bila zabeležena tudi največja vsota ulovljenih muh na feromonsko vabo (Slovenska Istra: 2011 – 158; Pokrajina Padova: 2011 – 229). V letu 2010 pa so bile največje vrednosti napadenosti oljčnih plodov precej manjše (Slovenska Istra – 3 %; Vipavska dolina – 0,20 %; Goriška brda – 2 %; Pokrajina Gorica in Videm – 4 %; Pokrajina Padova – 7 %; Pokrajina Ravena – 9 %), kot so bile le-te zabeležene v letu 2011 (Slovenska Istra – 32 %; Vipavska dolina – 7 %; Goriška Brda – 9 %; Pokrajina Gorica in Videm – 35 %; Pokrajina Padova – 46 %; Pokrajina Ravena – 10 %). 4. LITERATURA Annuario statistico italiano – ISTAT 2011. 2011. 27: 735 s. Augustinos, A.A., Stratikopoulos, E.E., Drosopoulou, E., Kakani, E.G., Mavragani-Tsipidou, P.,

Zacharopoulou, A., Mathiopoulos, K.D. 2008. Isolation and characterization of microsatellite markers from the olive fly, Bactrocera oleae, and their cross-species amplification in the Tephritidae family. BMC Genomics, 9: 618.

Bueno, A.M., Jones, O. 2002. Alternative methods for controlling the olive fly, Bactrocera oleae, involving semiochemicals. IOBC wprs Bulletin, 25: 1-11.

Civantos, M.L.V. 1999. Olive pest and disease Management. Madrid, International olive oil council: 207 s.

Delrio, G., Prota, R. 1988. Determinants of abundance in a population of the olive fruit-fly. Frustula Entomologica, 11: 47-55.

Drew, R.A.I., Hancock, D.L. 2000. Phylogeny of the tribe Dacini (Dacinae) based on morphological, distributional, and biological data. V: Aluja, M., Norrbom A. L. (ur). Fruit Flies (Tephritidae): phylogeny and evolution of behavior, CRC Press, Boca Raton, 491-504.

Fletcher, B.S., Pappas, S., Kapatos, E. 1978. Changes in the ovaries of olive flies (Dacus oleae (Gmelin)) during the summer, and their relationship to temperature, humidity and fruit availability. Ecological Entomology 3(2): 99-107.


249

Tabela 1: Velikost regij in velikost oljčnikov Table 1: Land area of the regions and surface of olive orchards

Pokrajina Geografska širina Velikost pokrajine

(km2)

Velikost oljčnikov

(ha)

Delež oljčnika (%)

Pokrajina Ravena 44°13'34'' - 44°14'6'' 1 858 362 0,19 Pokrajina Padova 45°21'24'' - 45°24'12'' 2 142 285 0,13 Slovenska Istra 45°27'59'' - 45°34'34'' 400 1800 4,45 Pokrajina Gorica in Videm 45°52'15'' - 46°13'6'' 5 371 56 0,01 Vipavska dolina 45°52'32'' - 45°57'48'' 310 27 0,08 Goriška brda 45°58'30'' - 46°01'25'' 83 26 0,31

Slika1: Čezmejna mreža spremljanja oljčne muhe (Bactrocera oleae Gmalin) Figure 1: Cross border monitoring network for control olive fruit fly (Bactrocera oleae Gmalin)


250

Slika 2: Dinamika leta oljčne muhe (Bactrocera oleae Gmalin) na območju Slovenije in Italije v letu 2010 in 2011 Figure 2: Flight dynamics of olive fruit fly (Bactrocera oleae Gmalin) in Slovenia and Italy during 2010 and 2011


251

Slika 3: Linearna regresija (y=a+bx) za vsoto ujetih oljčnih muh na feromonsko vabo (x) in dejansko površino na oljko (y) (m2) Figure 3: Linear regression (y=a+bx) between amount of olive fruit flies trapped on the pheromone trap (x) and surface area per olive tree (y) (m2)


252

Slika 4: Skupna napadenost oljčnih plodov (%) na območju Slovenije in Italije v letu 2010 in 2011 Figure 4: Total fruit infestation (%) in Slovenia and Italy during 2010 and 2011


HLAPNE SPOJINE IN KAKOVOST NAMIZNIH OLJK (Olea

europaea L.) SLOVENSKE ISTRE

Vasilij VALENČIČ1,2, Erika BEŠTER1,2, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ1,3, Bojan BUTINAR3

POVZETEK Hlapne spojine prispevajo k izoblikovanju senzoričnih značilnosti namiznih oljk. Sestava in vsebnost sta sortno pogojeni in odvisni od stopnje zrelosti plodov in tehnologije predelave. Predstavljeni so rezultati raziskave vpliva tehnologije predelave na nekatere hlapne spojine, določene z analizo plinske faze nadprostora (headspace) in na senzorično kakovost namiznih oljk Slovenske Istre sort 'Istrska belica' in 'Štorta'. Oljke smo predelali na tradicionalni in modificirani španski način. Ugotovili smo velik vpliv predelave na vsebnost skupnih hlapnih spojin, vsebnost etanola in metanola v slanici ter senzorične značilnosti namiznih oljk. Pri tradicionalni predelavi smo določili največjo vsebnost skupnih hlapnih spojin (od 1301,3 do 2188,4 mg/l), etanola (od 1092,5 do 1885,4 mg/l) in metanola (od 198,4 do 292,4 mg/l), pri modificiranem španskem načinu predelave pa so bile vsebnosti vseh analiziranih spojin precej manjše (vsebnost skupnih hlapnih spojin od 68,1 do 72,5 mg/l, etanola od 5,2 do 6,3 mg/l in metanola od 56,1 do 59,6 mg/l). Namizne oljke, predelane na tradicionalni način, so imele v primerjavi z namiznimi oljkami, predelanimi na modificirani španski način, bolj intenzivno izražene senzorične značilnosti. Ključne besede: namizne oljke, Olea europaea L., tehnologija predelave, hlapne spojine, analiza nadprostora (headspace), senzorična kakovost

VOLATILE COMPOUNDS AND QUALITY OF TABLE OLIVES (Olea europaea L.) FROM SLOVENIAN ISTRA

ABSTRACT

The volatile compounds contribute to the formation of sensory characteristics of table olives. Volatile compounds composition and content depend on several factors, such as olive variety, ripening degree of fruits and processing technology. The article gives the results of the study of the influence of production technology on some volatile compounds, determined by headspace analysis, and sensory characteristics of 'Istrska belica' and 'Štorta' table olives from Slovenian Istra, processed by traditional and modified Spanish-style production technology. A big difference between production technologies has been found. The highest content of total volatile compounds (from 1301.3 to 2188.4 mg/l), ethanol (from 1092.5 to 1885.4 mg/l) and methanol (from 198.4 to 292.4 mg/l) was determined in the brine of table olives processed using the traditional way, while the lowest content of total volatile compounds (from 68.1 to 72.5 mg/l), ethanol (from 5.2 to 6.3 mg/l) and methanol (from 56.1 to 59.6 mg/l) was determined in samples produced using the modified Spanish-style technology. The sensory characteristics of 1 LABS d.o.o., Inštitut za ekologijo, oljčno olje in kontrolo, Zelena ulica 8, SI-6310 Izola, Slovenija 2 Univerza na Primorskem, Fakulteta za matematiko, naravoslovje in informacijske tehnologije, Glagoljaška 8, SI-6000 Koper, Slovenija 3 Univerza na Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Laboratorij za preskušanje oljčnega olja, Zelena ulica 8, SI-6310 Izola, Slovenija

254 Vasilij VALENČIČ, Erika BEŠTER, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ, Bojan BUTINAR

traditionally processed table olives were more intensive compared to the sensory characteristics of table olives processed using the modified Spanish-style technology. Key words: table olives, Olea europaea L., production technology, volatile compounds, headspace analysis, sensorial quality 1. UVOD Hlapne spojine prispevajo k izoblikovanju senzoričnih značilnosti namiznih oljk. Zastopanost hlapnih spojin namiznih oljk je odvisna predvsem od sorte in stopnje zrelosti plodov ter tehnologije predelave oljk (Garrido Fernández in sod., 1997). Sestava hlapnih spojin je genetsko pogojena (vpliv sorte), vsebnost pa je odvisna od stopnje zrelosti plodov in tehnologije predelave, ki pomembno vplivata na razvoj in encimsko aktivnost mikroorganizmov. Znano je, da je sinteza hlapnih spojin ekstra deviškega oljčnega olja sortno pogojena, odvisna pa je tudi od tehnologije predelave, kjer se po lipoksigenazni poti iz maščobnih kislin sintetizirajo spojine s petimi in šetimi ogljikovimi atomi, ki so nosilci sadežne arome. Pod sadežno aromo poimenujejo celovito kombinacijo senzoričnih značilnosti, ki spominjajo na jabolko, listje, sveže pokošeno travo, artičoko in drugo sadje. Izoblikovanje arome namiznih oljk je vezano predvsem na fermentacijski proces. Med fermentacijo namiznih oljk lahko potekajo homofermentativni procesi sinteze mlečne kisline, večinoma pa heterofermentativni procesi, saj se iz sladkorjev, preko piruvata, sintetizirajo etanol, ogljikov dioksid, mlečna in druge organske kisline, ki stabilizirajo namizne oljke in s tem prispevajo k njihovi varnosti ter jim dajejo aromo. Gre za dinamični proces in interakcijo med mikroorganizmi, predvsem kvasovkami in mlečnokislinskimi bakterijami, ki sintetizirajo hlapne sekundarne produkte po različnih biokemijskih poteh (Sabatini in Marsilio, 2008). Kvasovke, poleg omenjenih spojin, s svojim metabolizmom sintetizirajo tudi glicerol, višje alkohole, estre in druge hlapne snovi ter vplivajo tudi na teksturo namiznih oljk (Garrido in sod., 1995; Garrido Fernández in sod., 1997). Predelava namiznih oljk je nujno potrebna, da postanejo oljke užitne, saj so plodovi zaradi velike vsebnosti biofenolov, voskov, ligninov in celuloze neprijetnega grenkega okusa in trpki. Tehnološki postopki predelave, kot na primer uporaba NaOH in slanice različne koncentracije, vplivajo na razvoj in pojav mikroorganizmov. Tehnologija predelave namiznih oljk, predvsem faza fermentacije, in shranjevanje namiznih oljk pomembno vplivata na končno kakovost izdelka. Nepravilna tehnologija predelave lahko vodi do spremembe fizikalnokemijskih parametrov in senzoričnih značilnosti namiznih oljk ter h kvaru živila, saj kvasovke lahko delujejo tudi kot tehnološki kvarljivci (Arroyo López in sod., 2008). Znanih je veliko postopkov predelave namiznih oljk. V svetu so najbolj razširjeni španski način za predelavo zelenih oljk ter naravni in kalifornijski način za predelavo črnih oljk. Poleg teh je v uporabi še veliko tradicionalnih postopkov, ki so se ohranili z ustnimi izročili, zapisov o njih pa skorajda ni. Oljka je tipična sredozemska kultura, ki je tradicionalno prisotna v Slovenski Istri. V Sloveniji se letno pridela od 2000 do 2500 ton plodov (Bandelj Mavsar in sod., 2008), pridelava namiznih oljk pa je majhna, na ravni domače obrti. Ocenjujemo, da je manj kot 1 % plodov predelanih v namizne oljke. Pridelovalci predelajo večino namiznih oljk na tradicionalni način, značilen za Slovensko Istro, in sicer v vodi in slanici različne koncentracije. Vsebnost in sestava hlapnih spojin, ki se razvijejo med fermentacijo, vplivajo na senzorične značilnosti (vonj in okus) namiznih oljk. Kinestetične zaznave teksture pa so vezane na strukturo plodov in so predvsem odvisne od sortnih značilnosti oljk ter tehnologije predelave. V članku bomo predstavili rezultate raziskave vpliva tehnologije predelave na nekatere hlapne spojine in senzorično kakovost namiznih oljk Slovenske Istre.

Hlapne spojine in kakovost namiznih oljk (Olea europaea l.) Slovenske Istre 255

2. MATERIAL IN METODE 2.1. MATERIAL V raziskavo smo vključili oljke dveh, za Slovensko Istro značilnih sort 'Istrska belica' in 'Štorta'. Plodove smo vzorčili oktobra 2007. Pred predelavo smo plodove kalibrirali oziroma razvrstili glede na število plodov na kilogram s pomočjo laboratorijskega kalibratorja v naslednje skupine: 'Istrska belica' 261/290 (od 261 do 290 plodov/kg oljk) in 'Štorta' 321/350. Sorta 'Istrska belica' je najbolj razširjena sorta v Slovenski Istri, ki je bila verjetno prinešena po pozebi leta 1929. Plodovi so eliptične oblike, srednje velikosti in zeleno obarvani (indeks zrelosti ob obiranju: 0,4). Listi so značilno spiralasto zviti, suličaste oblike. Dozoreva pozno, običajno sredi novembra. Dobro prenaša nizke temperature, občutljiva pa je na napad oljčne muhe (Bactrocera oleae) in kaparja (Cicloconium oleaginum). Za sorto 'Istrska belica' je značilna velika vsebnost olja, zato se večino pridelka predela v ekstra deviško oljčno olje, vendar jo zaradi dobre zastopanosti v regiji pridelovalci uporabljajo tudi za predelavo v namizne oljke. Sorta 'Štorta' je avtohtona sorta, ki dozori zgodaj. Plodovi so srednje veliki in podolgovate oblike. Občutljiva je na napad oljčne muhe (Bactrocera oleae). Zaradi manjše vsebnosti olja, primerne teksture in dobre ločbe endokarpa od mezokarpa se plodove sorte 'Štorta' tradicionalno predela v namizne oljke. Plodovi so bili ob obiranju delno obarvani (indeks zrelosti: 0,6). 2.2. PREDELAVA NAMIZNIH OLJK Namizne oljke sort 'Istrska belica' in 'Štorta' smo takoj po obiranju predelali v namizne oljke. Poslužili smo se dveh različnih tehnoloških postopkov. S tradicionalnim načinom predelave smo plodove razgrenjevali 10 dni v vodi in fermentirali v slanici. Vodo smo menjali na dva dni, oljke pa fermentirali 2 dni v 3,5 % slanici, nato 5 dni v 4,2 % slanici in do zaključka predelave v 6,2 % slanici. Plodove smo predelali tudi z modificiranim španskim načinom. Plodove smo razgrenjevali z 2 % raztopino NaOH 8 ur, spirali ostanke luga 24 ur in fermentirali v 6,2 % slanici. Potekala je spontana fermentacija, starterske kulture nismo dodali. Vsak tehnološki postopek smo izvedli v dveh ponovitvah. Za vsak tehnološki postopek smo uporabili po 2 kg zdravih plodov sort 'Istrska belica' in 'Štorta'. V vsako posodo smo dali 1 kg oljk in 1,5 l vode, luga oziroma slanice. Fermentacijo smo izvajali v 3 l zaprtih posodah pri sobni temperaturi. Iz vsake posode smo odvzeli po 2 vzorca, torej smo analize za vsak tehnološki postopek izvedli v 4 ponovitvah in izračunali povprečne vrednosti in standardne deviacije analiziranih parametrov. 2.3. METODE Hlapne spojine smo določili s plinsko kromatografsko analizo nadprostora (headspace) z optimiziranimi parametri ekstrakcije (vial equilibration time, pressurization time, loop fill time, loop equilibration time, injection time). Vsebnost in sestavo hlapnih spojin smo določili s plinskim kromatografom Agilent Technologies 6890N, opremljenim s statičnim vzorčevalnikom iz plinske faze nadprostora (headspace) Agilent Technologies 7694E Headspace Sampler. 5 ml vzorca slanice namiznih oljk smo ekstrahirali v zaprti 10 ml viali pri 95 °C 10 minut. Nato smo 1 ml hlapne faze vodili z nadtlakom dušika preko grete zanke (105 °C) in grete cevi (110 °C) do injektorja (delilno razmerje 1:1). Ločba je potekala na kapilarni koloni Zebron 7HG-G009-11 FFAP (30 m x 250 µm x 0,25 µm) po temperaturnem programu: 40 ˚C (2 min) – 4 ˚C/min – 50 ˚C (5 min) – 4 ˚C/ min – 90 ˚C (0 min) – 30 ˚C/min – 230 ˚C (10 min). Za nosilni plin smo uporabili vodik (P=55,8 kPa). Za detekcijo smo uporabili plamensko-ionizacijski detektor (FID), segret na 250 °C. Vsebnost in sestavo hlapnih spojin smo določili s pomočjo kalibracijske


krivulje standardnih raztopin etilnega acetata, metanola, 2-propanola, etanola, 2-butanola, 1-propanola, 2-metilpropanola in 1-butanola ob dodatku internega standarda (1-pentanola). Senzorično kakovost namiznih oljk smo ocenili s kvantitativno opisno analizo po metodi, opisani v smernicah Mednarodnega sveta za oljke (COI/OT/MO/Doc. No 1) (Senzory analysis ..., 2008). Pri senzoričnem ocenjevanju je sodelovalo 9 preskuševalcev. V predpisane kozarce za senzorično ocenjevanje smo pripravili po tri namizne oljke in nekaj ml slanice. Preskuševalci so ocenjevali senzorične značilnosti in pri tem uporabili naslednje deskriptorje: slano, grenko, kislo, trdota, vlaknatost, nepravilna fermentacija, plesnivo, žarko, segreto in druge napake. Intenzivnost zaznanih značilnosti so zabeležili na 10 centimetrski nestrukturirani lestvici. Po zaključenem ocenjevanju smo za posamezno senzorično značilnost izračunali mediano in grobi koeficient variacije skupine. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA V raziskavi smo proučili vpliv dveh tehnologij predelave, tradicionalni in modificirani španski način, na vsebnost in sestavo hlapnih spojin in na senzorično kakovost namiznih oljk Slovenske Istre. Rezultati vsebnosti in sestave hlapnih spojin so prikazani na sliki 1 in preglednici 1. V vzorcih slanice namiznih oljk, predelanih na tradicionalni način z razgrenjevanjem v vodi in fermentacijo v slanici, smo ugotovili, da prevladuje etanol. V vzorcih slanice namiznih oljk sorte 'Istrska belica' je bila povprečna vrednost etanola 1885,4 mg/l, v vzorcih sorte 'Štorta' pa 1092,5 mg/l (preglednica 1). Sabatini in Marsilio (2008) ter Panagou in Tassou (2006) prav tako navajajo, da etanol prevladuje pri namiznih oljkah, predelanih na tradicionalni lokalni način. Pri modificiranem španskem načinu predelave z začetnim razgrenjevanjem v lugu in fermentaciji v slanici pa je bila vsebnost etanola za obravnavani sorti znatno manjša, in sicer 5,2 mg/l za namizne oljke 'Istrska belica' in 6,3 mg/l za namizne oljke 'Štorta'. Med tradicionalnim načinom predelave se je sintetiziralo tudi veliko metanola, in sicer 292,4 mg/l za namizne oljke sorte 'Istrska belica' in 198,4 mg/l pri fermentaciji namiznih oljk sorte 'Štorta'. Do podobnih ugotovitev sta prišla tudi Panagou in Tassou (2006), ki navajata, da je vsebnost metanola odvisna od aktivnosti pektinoličnih encimov. Tudi v tem primeru ugotavljamo, da je vsebnost metanola manjša pri modificiranem španskem načinu predelave (56,1 in 59,6 mg/l). Spremljali smo tudi vsebnost 2-metil-propanola. Ugotovili smo razlike v vsebnosti obravnavane spojine glede na uporabljeno tehnologijo predelave (slika 1). Vzorci slanice namiznih oljk sorte 'Istrska belica', predelani na tradicionalni način, so vsebovali 2,9 mg/l 2-metil-propanola, vzorci predelani iz sorte 'Štorta' pa 4,6 mg/l. Vsebnost 2-metil-propanola pri modificiranem španskem načinu predelave pa je bila znatno manjša za obe sorti, in sicer 0,8 mg/l za namizne oljke 'Istrska belica' in 0,7 za namizne oljke 'Štorta'. Razlike med tradicionalnim in modificiranim španskim načinom predelave smo zasledili tudi v vsebnosti 2-propanola. Pri tradicionalnem načinu predelave smo ugotovili, da je bila vsebnost 2-propanola 1,6 mg/l za namizne oljke 'Istrska belica' in 1,2 mg/l za namizne oljke 'Štorta', pri modificiranem španskem načinu predelave pa 0,7 oziroma 0,8 mg/l. V vseh vzorcih slanice namiznih oljk smo določili tudi vsebnost etilnega acetata, 2-butanola in 1-butanola (slika 1). Najmanj zastopana hlapna spojina pri obeh načinih predelave in pri obeh sortah je bila 2-butanol (od 0,4 do 0,6 mg/l), nekoliko večje vrednosti smo ugotovili pri vsebnosti 1-butanola (od 1,1 do 1,5 mg/l), vsebnost etilnega acetata pa je bila od 2,0 do 2,8 mg/l. Najmanjšo vsebnost etilnega acetata (2,0 mg/l) smo določili pri tradicionalni predelavi namiznih oljk sorte 'Štorta', največjo (2,8 mg/l) pri istem načinu predelave namiznih oljk sorte 'Istrska belica'. Vsebnost etilnega acetata za obe sorti predelani na modificirani španski način pa je bila


2,7 mg/l. Na podlagi rezultatov raziskave smo ugotovili, da niti tehnologija predelave niti sorta oljk ne vplivata na vsebnost etilnega acetata, 2-butanola in 1-butanola. Manjše razlike med tradicionalnim in modificiranim španskim načinom predelave smo ugotovili pri vsebnosti 1-propanola. Najmanjša vsebnost 1-propanola (0,7 mg/l) je bila ugotovljena v analiziranih vzorcih obeh sort, predelanih na modificirani španski način, večje vsebnosti pa so bile ugotovljene pri tradicionalni predelavi namiznih oljk sort 'Istrska belica' (1,2 mg/l) in 'Štorta' (1,0 mg/l). O podobnih največjih vrednostih 1-propanola poročajo tudi Panagou in sod. (2011). Vsota vseh določenih hlapnih spojin (etanola, metanola, 2-metil-propanola, etilnega acetata, 2-propanola, 2-butanola, 1-propanola in 1-butanola) nazorno prikazuje razlike med tehnološkima postopkoma. Največjo vsebnost skupnih hlapnih spojin smo določili pri tradicionalni predelavi, in sicer 2188,4 mg/l za namizne oljke sorte 'Istrska belica', 1301,3 mg/l za namizne oljke 'Štorta'. Znatno manjšo vsebnost pa smo določili pri modificiranem španskem načinu predelave. V tako predelanih vzorcih je bila vsebnost vseh hlapnih spojin v vzorcih slanice namiznih oljk 'Istrska belica' 68,1 mg/l, v vzorcih namiznih oljk 'Štorta' pa 72,5 mg/l. V okviru raziskave smo vpliv tehnoloških postopkov na kakovost namiznih oljk spremljali tudi s senzorično analizo. Pri proučevanju značilnosti namiznih oljk Slovenske Istre smo ugotovili prisotnost fermentativnih kvasovk (Valenčič in sod., 2010), ki s svojimi metaboliti pozitivno vplivajo na senzorične značilnosti namiznih oljk (Hernández in sod., 2007; Panagou in sod., 2008; Pereira in sod., 2008). Ugotovili smo, da so namizne oljke, predelane s tradicionalnim načinom, bolj grenke, trde in vlaknate v primerjavi z namiznimi oljkami, predelanimi z modificiranim španskim načinom, kar kaže na to, da tehnologija predelave vpliva na intenzivnost pozitivnih senzoričnih značilnosti namiznih oljk. Ugotovili smo tudi, da so namizne oljke sorte 'Štorta', ne glede na uporabljeno tehnologijo, v primerjavi z namiznimi oljkami sorte 'Istrska belica', bolj vlaknate. Tudi mezokarp se je pri tej sorti zlahka ločil od endokarpa oziroma koščice. Zaznava grenkega, kislega in slanega okusa je bila bolj intenzivna v vzorcih namiznih oljk, predelanih na tradicionalni način. Namizne oljke 'Istrska belica' so bile bolj grenke in slane v primerjavi z namiznimi oljkami 'Štorta'. Ugotovili smo, da je za obravnavani sorti tradicionalni način predelave bolj primeren, saj so namizne oljke med fermentacijo ohranile primerno grenkobo, trdoto in vlaknatost. Modificirani španski način predelave, ki vključuje začetno razgrenjevanje plodov v alkalnem mediju, ni najbolj primeren za predelavo lokalnih sort oljk, ker postanejo plodovi mehki in imajo manj intenzivno izražene senzorične značilnosti. Rezultati opravljene raziskave kažejo, da tehnologija predelave vpliva na vsebnost in sestavo hlapnih spojin in na senzorične značilnosti namiznih oljk. Vsebnost etanola, metanola, 2-metil-propanola in vsota vseh določenih hlapnih spojin (etanola, metanola, 2-metil-propanola, etilnega acetata, 2-propanola, 2-butanola, 1-propanola in 1-butanola) se bistveno razlikujejo glede na uporabljeno tehnologijo predelave. Namizne oljke, predelane na tradicionalni način, so imele v primerjavi z namiznimi oljkami, predelanimi na modificirani španski način, večjo vsebnost določenih hlapnih spojin, pozitivne senzorične značilnosti oziroma zaznave grenkega, kislega in slanega okusa pa so bile bolj intenzivne. 4. LITERATURA Arroyo López F. N., Querol A., Bautista-Gallego J., Garrido-Fernández A. 2008. Role of yeasts

in table olive production. International Journal of Food Microbiology, 128: 189-196


Bandelj Mavsar D., Bučar-Miklavčič M., Mihelič R., Podgornik M., Raffin G., Režek Donev N., Valenčič V. 2008. Sonaravno ravnanje z ostanki predelave oljk. Koper, Univerza na Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Založba Annales, Zgodovinsko društvo za južno Primorsko: 11-26

Garrido A., García P., Brenes M. 1995. Olive fermentation: V: Biotechnology: a multi-volume comprehensive treatise. Rem H. J., Reed G. (eds.). Weinheim, VCH, 9: 593-627

Garrido Fernández A., Fernández Díaz M. J., Adams R. M. 1997. Table olives. Production and processing. London, Chapman & Hall: 495 str.

Hernández A., Martin A., Aranda E., Pérez-Nevado F., Córdoba M. G. 2007. Identification and characterization of yeast isolated from the elaboration of seasoned green table olives. Food Micicrobiology, 24: 346-351

Panagou E. Z., Tassou C. C. 2006. Changes in volatile compunds and related biochemical profile during controlled fermentation of cv. Conservolea green olives. Food Microbiology, 23: 738-746

Panagou E. Z., Schillinger U., Franz C. M. A. P., Nychas G. J. E. 2008. Microbiological and biochemical profile of cv. Conservolea naturally black olives during controlled fermentation with selected strains of lactic acid bacteria. Food Microbiology, 25: 348-358

Panagou E. Z., Hondrodimou O., Mallouchos A., Nychas G. J. E. 2011. A study on the implications of NaCl reduction in the fermentation profile of Conservolea naturally black olives. Food Microbiology, 28: 1301-1307

Pereira A. P., Pereira J. A., Bento A., Estevinho M. L. 2008. Microbiological characterization of table olives commercialized in Portugal in respect to safty aspects. Food and Chemical Toxicology, 46: 2895-2902

Sabatini N., Marsilio V. 2008. Volatile compunds in table olives (Olea europaea L., Nocellara del Belice cultivar). Food Chemistry, 107: 1522-1528.

Sensory analysis of table olives. 2008. International olive council, COI/OT/MO/Doc. No 1. October 2008: 12 str.

Valenčič V., Bandelj Mavsar D., Bučar-Miklavčič M., Butinar B., Čadež N., Golob T., Raspor P., Smole Možina S. 2010. The impact of production technology on the growth of indigenous microflora and quality of table olives from Slovenian Istria. Food Technology and Biotechnology, 48: 404-410

Preglednica 1: Vsebnost metanola, etanola in vsota identificiranih hlapnih spojin (mg/l) v slanici namiznih oljk sort 'Istrska belica' in 'Štorta', predelanih na tradicionalni in modificirani španski način (povprečne vrednosti in standardna deviacija) Table 1: Average values and standard deviations of methanol, ethanol and total amount (mg/l) of identified volatile compounds in brines of 'Istrska belica' and 'Štorta' table olives, produced with traditional and modified Spanish style technology

Tradicionalni način predelave Modificirani način predelave

Istrska belica Štorta Istrska belica Štorta Metanol (mg/l) 292,4 ± 36,9 198,4 ± 57,5 56,1 ± 4,7 59,6 ± 0,6 Etanol (mg/l) 1885,4 ± 106,5 1092,5 ± 117,2 5,2 ± 1,7 6,3 ± 4,0

Vsota hlapnih spojin (mg/l) 2188,4 ± 143,3 1301,3 ± 58,1 68,1 ± 3,4 72,5 ± 3,3


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Istrska belica Štorta Istrska belica Štorta

TRADICIONALNA MODIFICIRANA ŠPANSKA

TEHNOLOGIJA PREDELAVE

VS

EB

NO

ST

(m

g/l)

Etilni acetat

2-propanol

2-butanol

1-propanol

2-metil-propanol

1-butanol

Slika 1: Vsebnost etil acetata, 2-propanola, 2-butanola, 1-propanola, 2-metil-propanola in 1-butanola (mg/l) v slanici namiznih oljk sort 'Istrska belica' in 'Štorta', predelanih na tradicionalni in modificirani španski način Figure 1: Ethyl acetate, 2-propanol, 2-butanol, 1-propanol, 2-methyl-propanol and 1-butanol amount (mg/l) in brines of 'Istrska belica' and 'Štorta' table olives, produced with traditional and modified Spanish style technology



UPRAVLJANJE SLOVENSKIH KOLEKCIJSKIH NASADOV OLJK (Olea europaea L.) Z MIKROSATELITSKIMI MARKERJI

Alenka ARBEITER1, Matjaž HLADNIK1, Jernej JAKŠE2, Dunja BANDELJ3

POVZETEK Oljka (Olea europaea L.) je gospodarsko pomembna sadna vrsta v sredozemskem delu Slovenije. Sortna struktura se je oblikovala skozi stoletja in pregled terena ter morfološko vrednotenje genskih virov oljke je potrdilo prisotnost velike raznolikosti. V Sloveniji imamo dve 'ex situ' kolekciji oljk v Strunjanu in na Purisimi, tretja 'in situ' kolekcija 'Forma Viva' pa se nahaja v Portorožu. Vsi trije nasadi so pomembni za vzdrževanja nacionalne genske banke oljke, saj v njih, poleg vrednotenja agronomsko pomembnih lastnosti sort, potekajo tudi raziskave genetskega materiala. V prispevku poročamo o uporabi sedmih mikrosatelitskih markerjev pri upravljanju kolekcije oljk. V molekulsko analizo je bilo vključenih štiriindvajset sort iz kolekcije Purisima, katerih profile DNA smo primerjali z referenčnimi sortami iz Strunjana. Pri dvajsetih sortah smo potrdili identiteto. Raznolikost znotraj sort ni bila ugotovljena, zato so primerne kot referenčne sorte. Pri štirih sortah so bili ugotovljeni različni profili DNA. Razlike lahko pripišemo domnevnemu poliklonskemu značaju oljke. V nekaterih primerih smo ugotovili napačno označitev sadilnih mest, potrdili smo tudi redundanco pri nekaterih genotipih. Rezultati so potrdili uporabnost mikrosatelitskih markerjev za upravljanje kolekcijskih nasadov oljk. Ključne besede: oljka (Olea europaea L.), mikrosateliti, kolekcijski nasad, genotipizacija

THE USE OF MICROSATELLITE MARKERS FOR GERMPLASM MANAGEMENT IN SLOVENIAN OLIVE (Olea europaea L.) COLLECTIONS

ABSTRACT

Olive tree is economically important fruit plant in Mediterranean part of Slovenia. The varietal structure has been shaped over the centuries and the field survey and morphological evaluation of olive genetic resources confirmed the existence of great diversity. In Slovenia, there are two 'ex

situ' olive collections at Strunjan and Purisima, and one 'in situ' collection at the 'Forma Viva' near Portorož. All the three plantations are of vital important for the national olive genetic bank since they not only enable the evaluation of agronomically important characteristics of individual cultivars, but also offer a platform for evaluation of their genetic material. In this work we report on the utilization of seven microsatellite markers for olive collection management. Twenty-four different olive varieties from national collection Purisima have been included into molecular analysis and DNA profiles of olive trees have been compared with reference profiles of varieties from Strunjan. The identity and no intra-varietal diversity has been confirmed for twenty olive varieties and they can be considered as a reference varieties, while in four varieties different

1 Univerza na Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Garibaldijeva 1, SI-6000 Koper

2 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana;

Univerza na Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Garibaldijeva 1, SI-6000 Koper 3 Univerza na Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Garibaldijeva 1, SI-6000 Koper in Fakulteta za

matematiko, naravoslovje in informacijske tehnologije, Glagoljaška 8, SI-6000 Koper

262 Alenka ARBEITER, Matjaž HLADNIK, Jernej JAKŠE, Dunja BANDELJ

DNA profiles have been observed. Diversity can be attributed to the tentative polyclonal characteristics of some varieties. In some cases mislabeling of plantation sites has been detected, and the redundancy of some genotypes has been noted. Results confirmed the usefulness of microsatellite markers system as a tool for olive collection management. Key words: olive (Olea europaea L.), microsatellites, collection orchard, genotyping

1. UVOD Oljka (Olea europaea L.) je gospodarsko pomembna sadna vrsta v sredozemskem delu Slovenije. Po ocenah uspeva na 1800 ha. Največje pridelovalno območje se nahaja v Slovenski Istri, v porastu pa so tudi nasadi v Goriških brdih. V prihodnosti je pričakovati povečanje zemljišč zasajenih z oljko do 2600 ha, zlasti na zemljiščih v zaraščanju, saj je zanimanje za gojenje oljk med prebivalci slovenskega Primorja veliko. Istrsko oljkarstvo se je v preteklosti razvijalo pod vplivom oljkarstva osrednje Italije, kar potrjuje podobnost v poimenovanju sort. Z demografskimi nihanji in preseljevanjem ljudi iz osrednje Italije v Istro, je prišlo do vnosa dobrih oljčnih sort (Hugues, 1999). Sortna struktura oljk je v Slovenski Istri nastajala več stoletij kot posledica različnih poskusov revitalizacije oljkarstva. Iz prvih zapisov, ki sistematično opisujejo morfološke značilnosti in klasifikacijo istrskih oljčnih sort konec 19. stoletja in kasnejših popisov je razvidno, da je do večjih sprememb v sortnem izboru prišlo v sredini 20. stoletja. K spremembam so pripomogle periodične pozebe, težke gospodarske razmere pred 2. svetovno vojno in pomanjkanje lastnega sadilnega materiala po vojni. Rezultati popisovanja genskih virov oljk na terenu in morfološko vrednotenje, ki v Sloveniji potekajo vse od leta 1998 so pokazali izjemno genetsko raznolikost oljčnih sort. Izbira ustreznih sort za pridelovalno območje je ključnega pomena za pridobivanje kakovostnega oljčnega olja, obenem pa je potrebno ohranjati genske vire celotnega pridelovalnega območja za preprečevanje genske erozije. Popis oljk na terenu je bil osnova za vzpostavitev dveh 'ex situ' nacionalnih kolekcij v Strunjanu in na Purisimi v Ankaranu. Tretja, 'in situ' kolekcija oljk, se nahaja na Forma vivi v Portorožu. V kolekcijah poteka vrednotenje agronomsko pomembnih lastnosti sort. Vsi trije nasadi so pomembni za vzdrževanje nacionalne genske banke oljk. Poznavanje sadilnih mest in identitete dreves v kolekcijah sta ključnega pomena za pravilno vrednotenje genetskega materiala. Pri upravljanju z rastlinskim materialom najpogosteje prihaja do težav zaradi napak pri označevanju v drevesnicah in kolekcijah. Težave pri upravljanju kolekcij se pojavljajo tudi zaradi prisotnosti sinonimov in homonimov, ki so posledica prenašanja sadilnega materiala med državami. Nekatere oljčne sorte imajo poliklonski značaj (Besnard in sod., 2001; Sanz-Corteś in sod., 2003; Strikić in sod., 2011), kar oteži določitev referenčnega genotipa za sorto. Z razvojem uporabe mikrosatelitnih zaporedij, kot molekularnih markerjev, so le ti postali uporabno orodje za genetsko profiliranje rastlinskih vrst. Prvi oljčni mikrosateliti so bili odkriti v letu 2000 (Sefc in sod., 2000; Rallo in sod., 2000) in se od tedaj uspešno uporabljajo za študije raznolikosti oljk, določitev sort in upravljanje kolekcij (Bandelj Mavsar in sod., 2004; Muzzalupo in sod., 2006; Omrani-Sabbaghi in sod., 2007; Cantini in sod., 2008; Khadari in sod., 2008; Delgado-Martinez in sod., 2012).

Upravljanje slovenskih kolekcijskih nasadov oljk z mikrosatelitskimi markerji 263

Namen študije je proučiti uporabnost mikrosatelitov za določanje sort slovenske nacionalne kolekcije oljk na Purisimi, ugotoviti pravilnost opisanih sadilnih mest ter proučiti genetsko raznolikost sort. 2. MATERIAL IN METODE Rastlinski material V analizo smo vključili 24 različnih sort oljk iz kolekcije Purisima (preglednica 1). Za potrjevanje identitete sort v kolekciji Purisima (v dendrogramu oznaka »P-») smo uporabili 19 referenčnih sort, ki so zbrane v kolekcijskem nasadu Strunjan (v dendrogramu oznaka »S-«) in so bile predhodno genotipizirane z markerji DNA (Bandelj Mavsar in sod., 2004). Za preostalih pet sort ('Oblica', 'Mišnica', 'Belica', 'Istrska Belica- sejanec', 'Zelena') v Sloveniji nimamo referenčnih dreves. Oljčno DNA smo izolirali iz mladih listov 101 dreves iz nacionalnega kolekcijskega nasada na Purisimi, po uveljavljenem protokolu CTAB (Kump in sod., 1992). Za vsako sorto je bila DNA izolirana iz treh do petih dreves, pri sorti 'Samo Nova vas' pa le iz enega drevesa. Pomnoževanje mikrosatelitskih markerjev Za analizo mikrosatelitskega polimorfizma smo uporabili 7 lokusov: DCA3, DCA9, DCA11, DCA16 (Sefc in sod., 2000), UDO-019 (Cipriani in sod., 2002), EMO-3 (De la Rosa in sod., 2002) in GAPU101 (Carriero in sod., 2000). Reakcija PCR je potekala v skupnem volumnu 15 µl in je bila sestavljena iz 1×PCR reakcijskega pufra (Promega, Manheim, Nemčija) [10 mM Tris-HCl (pH 8,3 na 20 ºC); 1,5 mM MgCl2; 50 mM KCl], 0,2 mM dNTP (Sigma-ALDRICH, St. Louis, ZDA), 0,2 µM koncentracije vsakega začetnega oligonukleotida, 0,25 µM koncentracije univerzalnega M13 (-21) začetnega oligonukleotida, označenega s fluorescentno molekulo FAM, VIC, PET ali NED (Applied Biosystems), 0,375 enote encima Taq DNA polimeraze (Promega, Manheim, Nemčija) in 20 ng DNA oljke. Reakcija PCR je potekala v cikličnem termostatu 2720 Thermal Cycler (Applied Biosystems) po naslednjem temperaturnem profilu: začetna 5 min denaturacija DNA na 94 °C, 5 ciklov s ponavljanjem (45 s na 94 °C, 30 s na 57 °C, 30 s na 72 °C), kjer se je pri vsakem ciklu temperatura pri drugem koraku znižala za 1 °C, 25 ciklov s ponavljanjem (30 s na 94 °C, 30 s na 52 °C in 1 min 30 s na 72 °C) ter končna 8 min inkubacija vzorcev na 72 °C. Zaznavanje pomnoženih mikrosatelitov in obdelava rezultatov Za ločevanje pomnoženih markerejev smo uporabili avtomatski sekvenator ABI Prism 3130 (Applied Biosystems) in podatke analize uvozili v programski paket Gene Mapper 4.1 (Applied Biosystems). Za obdelavo podatkov smo uporabili programe CERVUS 2.0 (Marshall in sod., 1998), MICROSAT 1.5 (Minch, 1997) in NTSYS 2.02 (Rohlf, 1998). Za izračun genetskih razdalj smo uporabili Jaccardov koeficient podobnosti, za razvrstitev vzorcev v skupine pa metodo UPGMA. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Pomnoževanje mikrosatelitov je bilo uspešno na vseh sedmih lokusih. Pri 101 drevesih se je namnožilo 55 alelov. Rezultati genotipizacije so predstavljeni v preglednici 2. Parametri variabilnosti analiziranih lokusov so predstavljeni v preglednici 3. Vsi analizirani mikrosatelitski lokusi so bili polimorfni, v povprečju se je na lokus pomnožilo 7,9 alelov. Največ alelov (10) se je pomnožilo na lokusih DCA9 in DCA11, 9 alelov smo odkrili na lokusih DCA16 in GAPU101, najmanj alelov (5) pa je bilo odkritih na lokusih UDO-019 in EMO-3. Vrednosti opažene heterozigotnosti (Ho) so se nahajale na območju med 0,705 (UDO-019) in 1,000


(DCA11, GAPU101). Pri vseh lokusih je bila informacijska vrednost (PIC) večja od 0,5, zato se uvrščajo med informativne lokuse. Ocena verjetnosti enakosti genotipov (PI) je bila največja na lokusu UDO-019, zato je ta lokus manj primeren za identifikacijo genotipov. Med 55 aleli smo odkrili 12 sortno specifičnih alelov (preglednica 4). Sorte 'Leccione', 'Oblica' in 'Buga' so imele po en specifičen alel, 'Nocellara del Belice' dva, 'Arbequina' tri, 'Cipressino' pa štiri. Največ sortno specifičnih alelov (3) smo odkrili na lokusih DCA9 in DCA11. Za potrjevanje identite sort in kontrolo pravilnosti opisa sadilnih mest v kolekciji Purisima smo izdelali dendrogram oz. razvrstili drevesa v skupine (slika 1). Pri 19 sortah ('Arbequina', 'Belica', 'Belica Pucer', 'Buga', 'Cipressino', 'Coratina', 'Črnica', 'Frantoio', 'Istrska Belica-sejanec', 'Leccione', 'Maurino', 'Nocellara del Belice', 'Oblica', 'Pendolino', 'Picholine', 'Samo', 'Samo Nova vas', 'Štorta', 'Zelenjak viseča') smo ugotovili pravilen opis sadilnega mesta in identičnost profilov DNA z referenčnimi profili iz Strunjana. Pri vseh naštetih sortah je bil ugotovljen en sam genotip na lokus, kar pomeni, da ne obstaja raznolikost med drevesi znotraj sort. Pri sorti 'Santa Caterina' smo ugotovili razlike na lokusu DCA11. Tri drevesa iz Purisime so imela enak genotip kot eno referenčno drevo iz Strunjana (S-SC1), drugo referenčno drevo iz Strunjana (S-SC5) pa je imelo različen genotip. Pri sorti 'Ascolana tenera' smo ugotovili razlike na lokusih DCA9 in DCA11. Pri petih drevesih na Purisimi sta bila na lokusu DCA9 ugotovljena dva različna genotipa, eden od njiju je bil identičen referenčnemu profilu iz Strunjana (S-At1). Drugo referenčno drevo iz Strunjana (S-At3) pa je imelo različen genotip na lokusu DCA11. Na sedmih drevesih sorte 'Ascolana tenera' so bili dejansko ugotovljeni trije različni genotipi. Štiri drevesa sorte 'Leccino' iz Purisime so imela enak genotip kot referenčno drevo iz Strunjana. Pri petem drevesu iz Purisime pa smo na lokusu DCA11 ugotovili različen genotip. Pri sorti 'Mišnica' sta bila na štirih drevesih iz Purisime na lokusu DCA9 ugotovljena dva genotipa. Razlike v alelih na določenih lokusih so lahko posledica mutacij ali poliklonskega značaja oljk, o katerem so že poročali Besnard in sod. (2001) in Sanz-Corteś in sod. (2003). Različne genotipe znotraj sort smo ugotovili na lokusih DCA9 in DCA11. Nekateri analizirani lokusi imajo nestabilno mikrosatelitsko strukturo, kot je na primer lokus DCA-11. Sefc in sod. (2000) so ugotovili preferenčno pomnoževanje dupliciranega lokusa z manjšim številom ponovitev osnovnega motiva, kot pa lokusa, iz katerega je izviral kloniran alel. Baldoni in sod. (2009) odsvetujejo uporabo lokusov DCA11 in EMO-3 zaradi pojavljanja t.i. senčnih fragmentov, ki preprečujejo pravilno določitev dolžine mikrosatelita ter zaradi slabše pomnožitve markerjev. Za genotipizacijo oljk avtorji priporočajo lokuse DCA9, DCA16 in DCA3. Napačno označitev sadilnega mesta smo ugotovili pri sorti 'Zelena', saj je molekulska analiza pokazala identične genetske profile na sadilnih mestih 'Zelena' in 'Coratina'. Po primerjavi z referenčno sorto 'Coratina' iz Strunjana smo ugotovil, da gre dejansko za sorto 'Coratina'. Identični profili na vseh sedmih lokusih so bili ugotovljeni pri drevesih, označenih 'Belica Pucer', 'Belica' in 'Istrska Belica-sejanec'. Gre za primer redundance v kolekciji, ki je posledica sinonimnega poimenovanja. O podobnem primeru poročajo Muzzalupo in sod. (2006), ki so primer sinonimov ugotovili kar pri 46 % vseh analiziranih kultivarjev oljk.


4. SKLEPI

Z izbranimi mikrosateliti smo uspešno genotipizirali vse oljčne sorte. Pri dvajsetih sortah iz nacionalnega kolekcijskega nasada na Purissimi smo ugotovili molekulsko identičnost, zato so te sorte lahko uporabljene kot referenčne sorte v Sloveniji. Pri ostalih štirih sortah smo na posameznih lokusih ugotovili različne profile znotraj sort, zato teh, na osnovi opravljene molekulske analize, ne moremo uporabiti kot referenčnih sort. Za določitev referenčnih profilov bo potrebno v analizo vključiti večje število markerjev ter dodatno spremljati fenotipske razlike med posameznimi genotipi znotraj sort v kolekciji. Raznolikost znotraj sort lahko pojasnimo z domnevnim poliklonskim značajem, ki je značilen za starejše gojene sorte oljk, ki imajo populacijski značaj. Ugotovljena napačno označena sadilna mesta v kolekciji Purisima so najverjetneje posledica sinonimov in napačnega označevanja sadilnega materiala, do katerega je lahko prišlo pri označevanju in saditvi oljk. Zaključimo lahko, da je pri upravljanju kolekcije najbolj pomembna, določitev sinonimov, saj se le tako lahko izognemo redundancam in zajamemo čim večjo genetsko variabilnost v kolekciji. Rezultati študije so pokazali, da so mikrosateliti izredno dobro orodje za upravljanje kolekcij, saj kažejo visoko stopnjo polimorfizma, omogočajo pa tudi primerljivost rezultatov med laboratoriji. 5. ZAHVALA Avtorji se za finančno podporo zahvaljujejo Ministrstvu za kmetijstvo in okolje ter Javni agenciji za raziskovalno dejavnost republike Slovenije, ki sta v okviru ciljnega raziskovalnega programa financirali projekt V4-1056. 6. LITERATURA Baldoni, L., Cultrera, N.G., Mariotti, R., Ricciolini, C., Arcioni, S., Vendramin, G.G., Buonamici, A.,

Porceddu, A., Sarri, V., Ojeda, M.A., Trujillo, I., Rallo, L., Belaj, A., Perri, E., Salimonti, A., Muzzalupo, I., Casagrande, A., Lain, O., Messina, R., testolin, R. 2009. A consensus list of microsatellite markers for olive genotyping. Mol. Breeding, 24, 213-231.

Bandelj Mavsar, D., Jakše, J., Javornik, B. 2004. Assessment of genetic variability of olive varieties by microsatellite and AFLP markers. Euphytica, 136, 93–102.

Besnard, G., Breton, C., Baradat, P., Khadari, B., Bervillé, A. 2001. Cultivar identification in olive based on RAPD markers. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 126, 668–675.

Cantini, C., Cimato, A., Autino, A., Redi, A., Cresti, M. 2008. Assessment of the Tuscan Olive Germplasm by Microsatellite Markers Reveals Genetic Identities and Differen Discrimination Capacity among and within Cultivars. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 133 (4), 598 –604.

Carriero, E., Fontanazza, G., Cellini, F., Giorio, G. 2000. Identification of simple sequence repeats (SSRs) in olive (Olea europaea L.). Theor. Appl. Genet., 104, 301–307.

Cipriani, G., Marrazo, M.T., Marconi, R., Cimato, A., Testolin, R. 2002. Microsatellite markers isolated in olive (Olea europaea L.) are suitable for individual fingerprinting and reveal polymorphism within ancient cultivars. Theor. Appl. Genet., 104, 223–228.

De la Rosa, R., James, C.M., Tobutt, K.R. 2002. Isolation and characterisation of polymorphic microsatellites in olive (Olea europaea L.) and their transferability to other genera in the Oleaceae. Mol. Ecol., 2, 265–267.


Delgado-Martinez, F.J., Amaya, I., Sánchez-Sevilla, J.F., Gomez-Jimenez, M.C. 2012. Microsatellite marker – based identification and genetic relationships of olive cultivars from the Extremadura region of Spain. Genet. Mol. Res., 11 (2), 918–932.

Hugues, C. 1999. Maslinarstvo Istre. Elaiografia Istriana, Ceres, Zagreb. Khadari, B., Charafi, J., Moukhli, A., Ater, M. 2008. Substantial genetic diversity in cultivated

Moroccan olive despite a single major cultivar: a paradoxical situation evidenced by the use of SSR loci. Tree Genet. Genomes 4, 213–221.

Kump, B., Svetek, S., Javornik, B. 1992. Izolacija visokomolekularne DNK iz rastlinskih tkiv. Zbornik Biotehniške fakultete. Univerza v Ljubljani, 59, 63–66.

Marshall, T.C., Slate, J., Kruuk, L., Pemberton, J.M. 1998. Statistical confidence for likelihood-based paternity inference in natural populations. Mol. Ecol., 7, 639–655.

Minch, E. 1997. Microsat, Version 1.5b: Stanford University Medical center, Stanford. Muzzalupo, I., Lombardo, N., Musacchio, A., Noce, M.E., Pellegrino, G., Perri, E. & Sajjad, A. 2006.

DNA Sequence Analysis of Microsatellite markers Enhances Their Efficiency for Germplasm Managemnet in an italin olive Collection. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 131 (3), 352–359.

Omrani-Sabbaghi, A., Shahriari, M., Falahati-Anbaran, M., Mohammadi, S.A., Nankali, A., Mardi, M., Ghareyazie, B. 2007. Microsatellite markers based assessment of genetic diversity in Iranian olive (Olea europaea L.) collections. Scientia Horticulturae, 112, 439–447.

Rallo, P., Dorado, G., Martin, A. 2000. Development of simple sequence repeats (SSRs) in olive tree (Olea europaea L.). Theor. Appl. Genet., 101, 984–989.

Rohlf, F.J. 1998. NTSYS: numerical taxonomy and multivariate analysis system, version 2.02. Applied Biostatistics Inc., Setauket, New York (programska oprema).

Sanz-Cortés, F., Parfitt, D.E., Romero, C., Struss, D., in sod. 2003. Intraspecific olive diversity assessed with AFLP. Plant Breed. 122, 173–177.

Sefc, K.M., Lopes, M.S., Mendonca, D., Rodriguez dos Santos, M., Laimer da Camara Machado M., da Camara Machado, A. 2000. Identification of microsatellite loci in olive (Olea europaea) and their characterisation in Italian and Iberian olive trees. Mol. Ecol., 9, 1171–1193.

Strikić, F., Liber, Z., Bandelj Mavsar, D., Čmelik, Z., Perica, S., Radunić, M., Javornik, B., Šatović, Z. 2011. Intra-cultivar diversity in the Croatian olive cultivar, 'Lastovka'. The journal of horticultural science & biotechnology, 86 (3), 305–311.

Preglednica 1: 24 sort oljk iz kolekcije Purisima, s pripadajočimi oznakami in številom analiziranih dreves. Table 1: 24 olive varieties from national collection Purisima and their code and the number of trees analysed.

Št. Sorta Oznaka Število

analiziranih dreves

Št. Sorta Oznaka Število

analiziranih dreves

1 'Arbequina' A 4 13 'Maurino' M 4 2 'Ascolana

tenera' At 5

14 'Mišnica' Mp/Ms 4

3 'Belica' B 5 15 'Nocellara del Belice' Nb 3 4 'Belica Pucer' Bp 3 16 'Oblica' O 5 5 'Buga' Bu 4 17 'Pendolino' P 5 6 'Cipressino' C 5 18 'Picholine' Pi 4 7 'Coratina' Co 4 19 'Samo' S 5 8 'Črnica' Č 3 20 'Santa Caterina' Sc 3 9 'Frantoio' F 5 21 'Samo Nova vas' Sn 1

10 'Istrska Belica- sejanec'

Bs 5 22 'Štorta' Š 5

11 'Leccino' L 5 23 'Zelena' Ze 4 12 'Leccione' Le/Lo 5 24 'Zelenjak viseča' Zv 5


Preglednica 2: Genotipi analiziranih oljčnih sort in akcesij na sedmih mikrosatelitskih lokusih (dolžine alelov v bp). Table 2: Analysed genotypes of the olive varieties and accessions at seven microsatellite loci (allele size in bp).

Sorta DCA9 DCA16 GAPU101 DCA11 UDO-019 EMO-3 DCA3

'Arbequina' 183:205 123:147 186:207 145:183 130:155 214:214 228:240 'Ascolana tenera'

193:199/ 193:207

125:154 199:201 165:183/

187 130:130 205:210 228:246

'Belica' 193:193 125:172 194:218 145:165 98:130 212:214 236:246

'Belica Pucer' 193:193 125:172 194:218 145:165 98:130 212:214 236:246

'Buga' 193:205 150:174 192:218 145:181 130:144 205:210 236:246

'Cipressino' 162:186 150: 165 194: 207 130: 145 130: 144 210:214 238:238

'Coratina' 181:193 150:172 199:218 135:175 130:130 212:214 236:240

'Črnica' 181:193 156:174 186:192 135:145 130:167 214:214 234:250

'Frantoio' 181:205 150:156 186:199 135:183 130:167 214:214 234:240 'Istrska Belica- sejanec'

193:193 125:172 194:218 145:165 98:130 212:214 236:246

'Leccino' 162:205 150:174 199:201 135:183/ 135:179

98:167 210:214 240:250

'Leccione' 162:181 150:150 192:197 135:183 130:167 210:214 240:240

'Maurino' 205:205 150:172 186:192 135:145 130:167 208:214 234:250

'Mišnica' 199:205/ 203:203

150:154 192:199 145:183 130:144 205:214 228:236

'Nocellara del Belice'

162:172 150:174 201:207 151:183 130:130 210:214 240:246

'Oblica' 162:193 150:174 192:220 165:183 130:144 210:214 236:250

'Pendolino' 162:205 150:172 199:201 145:179 98:167 210:214 240:250

'Picholine' 193:193 147:174 201:207 135:183 130:130 212:212 228:250

'Samo' 162:203 125:154 199:218 145:183 130:130 212:214 228:250 'Santa Caterina'

162:193 125:174 201:218 165:183/

187 130:130 210:212 246:250

'Samo Nova vas'

162:203 150:174 192:218 165:183 130:144 210:214 236:250

'Štorta' 193:203 125:156 186:201 145:183 130:144 214:214 234:246

'Zelena' 181:193 150:172 199:218 135:175 130:130 212:214 236:240 'Zelenjak viseča'

162:205 147:156 186:201 145:183 98:130 208:214 240:250


Preglednica 3: Dolžine alelov za 24 sort in akcesij oljk, opažena heterozigotnost (Ho), število pomnoženih alelov (n), informacijska vrednost polimorfizma (PIC) in verjetnost enakosti genotipov (PI). Table 3: Allele sizes (bp) detected in analysis of 24 olive varieties and accessions, observed heterozigosity (Ho) number of amplified allelles (n), polymorphic information content (PIC) and probability of identity (PI).

Lokus Dolžine

alelov (bp)

Ho n PIC PI

DCA9 162-207 0,787 10 0,769 0,069

DCA16 123-174 0,918 9 0,809 0,049

GAPU101 186-220 1,000 9 0,839 0,038

DCA11 130-187 1,000 10 0,763 0,073

UDO-019 98-167 0,705 5 0,534 0,221

EMO-3 205-214 0,787 5 0,624 0,154

DCA3 228-250 0,902 7 0,811 0,050

Povprečje / 0,871 7,9 0,736 1x10-8* *Zmnožek PI vrednosti vseh 7 mikrosatelitskih lokusov.

Preglednica 4: Sortno specifični aleli. Table 4: Variety specific alleles.

Lokus Dolžina alela (bp) Lokacija (št. vzorca)

DCA9 172 'Nocellara del Belice'

DCA9 183 'Arbequina'

DCA9 186 'Cipressino'

DCA16 123 'Arbequina'


GAPU101 197 'Leccione'

GAPU101 220 'Oblica'

DCA11 151 'Nocellara del Belice'

DCA11 181 'Buga'


UDO-019 155 'Arbequina'



Jaccardov koeficient0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

P-Nb3 P-Nb4 P-Nb6 S-Nb1 P-L8 P-L7 P-L1 P-L2 S-L P-L9 P-P6 P-P5 P-P8 P-P9 P-P7 S-P P-F7 P-F1 P-F2 P-F8 P-F9 S-F1 P-Le2 P-Le3 P-Le4 P-Le5 P-Le6 S-Lo P-Č4 P-Č6 P-Č3 S-Č1 P-M2 P-M3 P-M4 P-M6 S-M1 P-A1 P-A2 P-A3 P-A9 S-A1 P-Zv8 P-Zv4 P-Zv5 P-Zv6 P-Zv7 S-Zv1 P-Š3 P-Š5 P-Š7 P-Š4 P-Š6 S-Š1 P-C5 P-C6 P-C7 P-C1 P-C2 S-C1 P-Mp4 P-Ms1 P-Ms7 P-Ms5 P-Bu1 P-Bu2 P-Bu7 P-Bu8 S-Bu1 P-Sn1 S-Sn1 P-O2 P-O3 P-O4 P-O5 P-O6 P-Ze7 P-Ze8 P-Ze9 P-Ze1 P-Co4 P-Co5 P-Co6 P-Co7 S-Co1 P-B1 P-B2 P-B3 P-B8 P-B9 P-Bs4 P-Bs5 P-Bs6 P-Bs7 P-Bs8 P-Bp2 P-Bp3 P-Bp4 S-Bp1 P-At6 P-At8 P-At1 P-At7 P-At9 S-At1 S-At3 P-Pi2 P-Pi3 P-Pi4 P-Pi5 S-Pi1 P-S1 P-S2 P-S3 P-S4 P-S8 S-S1 P-Sc3 P-Sc4 P-Sc6 S-Sc1 S-Sc5

Slika 1: Dendrogram UPGMA, narejen na osnovi mikrosatelitskih podatkov in Jaccardovih koeficientov genetske podobnosti med 24 sortami in akcesijami oljk. Vzorci iz Strunjana so označeni z »S-«, iz Purisime pa s »P-«. Figure 1: An UPGMA dendrogram of 24 olive varieties and accessions based on microsatellites data and UPGMA analysis using the Jaccard similarity coefficients. Samples from Strunjan are marked with »S-« and from Purisima with »P-«.



VPLIV SUŠNEGA STRESA NA RAST IN RODNOST OLJK (Olea

europaea L.) SORTE 'ISTRSKA BELICA' V SLOVENSKI ISTRI

Maja PODGORNIK1,2, Marina PINTAR3, Alenka ARBEITER1, Dunja BANDELJ1,2

POVZETEK Oljka (Olea europaea L.) je razširjena v semi aridnih območjih z mediteransko klimo, kjer se v sušnih vegetacijskih sezonah pogosto pojavljajo obdobja s primanjkljaji vode v tleh. Sušni stres, ki nastopi ob pomanjkanju rastlinam dostopne vode v tleh, negativno vpliva na metabolne procese in fotosintezo. V kolikor se vodni primanjkljaj pojavi v fazi razvoja, ki je za sušni stres najbolj občutljiva, lahko vpliva tudi na slabši razvoj generativnih organov ter posledično na kakovost in količino pridelka. Zaradi negativnega vpliva sušnega stresa na metabolne procese in fotosintezo ter izjemno omejenih vodnih virov v Slovenski Istri smo z našo raziskavo želeli proučiti vpliv sušnega stresa na rast in rodnost oljk sorte 'Istrska belica'. Rezultati so pokazali, da čeprav količina dodane vode pozitivno vpliva na velikost pridelka, optimalna oskrba z vodo – 100 % ETp ne zagotovi optimalne akumulacije olja v plodovih. Ključne besede: oljka, Olea europaea L., sušni stres, namakanje, 'Istrska belica' INFLUENCE OF DROUGHT STRESS ON GROWTH AND YIELD OF OLIVE TREES

(Olea europaea L. cv. ‘Istrska belica’) IN SLOVENE ISTRIA

ABSTRACT Olives (Olea europaea L.) are widely cultivated in semi-arid areas with Mediterranean climate, where long periods of soil water deficit are usually present during the dry season. The drought induced stress, which occurs when plants face soil water shortage, has a negative impact on metabolic processes and photosynthesis. If water shortage occurs during the development phase, which is the most susceptible to stress, it can also have a detrimental effect upon the development of the generative organs and consequently, on crop quality and quantity. Because of negative impact of drought stress on metabolic processes and photosynthesis and extremely limited water source in Slovene Istria a field study was carried out to examine the influence of drought stress on growth and yield of olive trees cv. 'Istrska belica'. The results of this study showed that, despite the fact that yield increased with increasing amounts of applied water, optimal water supply - 100% ETP does not provide optimum oil accumulation in fruits. Key words: olive tree, Olea europaea L., drought stress, irrigation, 'Istrska belica' 1 Univerza na Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Inštitut za sredozemsko kmetijstvo in

oljkarstvo, Garibaldijeva 1, 6000 Koper, Slovenija 2 Univerza na Primorskem, Fakulteta za matematiko naravoslovje in informacijske tehnologije,

Glagoljaška 8, 6000 Koper, Slovenija 3 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Jamnikarjeva 101, 1000

Ljubljana, Slovenija

Maja PODGORNIK, Marina PINTAR, Alenka ARBEITER, Dunja BANDELJ

272

1. UVOD Oljka (Olea europaea L.) je razširjena v semi aridnih območjih z mediteransko klimo, kjer se v sušnih rastnih dobah pogosto pojavljajo obdobja s primanjkljaji vode v tleh (Melgar in sod., 2008). Čeprav je znano, da je oljka ena izmed najbolj prilagojenih vrst na semi aridno okolje (Gimènez in sod., 1997), lahko pojav sušnega stresa zavira fotosintetsko aktivnost ter tako negativno vpliva na rast in razvoj rastline (Giorio in sod., 1999). Zmanjšanje negativnih posledic sušnega stresa ter občutno večje in kakovostne pridelke lahko v pridelavi oljk zagotovimo z optimalnim, vodenim in kontroliranim namakanjem (Patumi in sod., 1999). Optimalna aplikacija vode mora temeljiti na poznavanju padavinskega režima, mikroklimatskih parametrov ter značilnostih sortimenta pridelovalnega okoliša, saj je bilo dokazano, da lahko enkratni obrok namakanja v višini 75 mm podvoji pridelek oljk sorte 'Souri' v Izraelu (Lavee in sod., 1990), medtem ko lahko največji pridelek oljk sorte 'Nocellara del Belice' v Italiji zagotovimo z dodano količino vode v količini 800 – 1000 mm (Baratta in sod., 1986). Reakcija rastlin na sušni stres je odvisna tudi od fiziološkega stanja ter razvojne faze rastline (Štampar, 2006), saj v kolikor se sušni stres pojavi v času, ko rastlina najbolj potrebuje vodo za razvoj, ta lahko bistveno zmanjša pridelek (Pintar, 2010). Sušni stres oljko najbolj prizadane v času oblikovanja cvetov, oploditvi in začetni fazi razvoja plodov (Orgaz in Fereres, 2004). V obdobju utrjevanja koščice pa ima oljka najmanjše potrebe po vodi in sušni stres nima velikega vpliva na rastlinske procese (Goldhamer, 1999). Zaradi negativnega vpliva sušnega stresa na metabolne procese in fotosintezo ter izjemno omejenih vodnih količin v Slovenski Istri je potrebno proučiti vpliv sušnega stresa na rast in rodnost oljk (Olea europaea L.) sorte 'Istrska belica'. 2. MATERIAL IN METODE Z namenom, da bi proučili vpliv sušnega stresa na gojenje oljk sorte 'Istrska belica' v Slovenski Istri, smo v letu 2009 na lokaciji Dekani (matični nasad 'Istrske belice') zasnovali triletni poskus namakanja. V poskus smo vključili 40 dreves z medvrstno razdaljo 6 m x 5 m in gostoto sajenja 300 dreves/ha. V skladu s potrebami poskusa smo v izbranem oljčniku namestili kapljični namakalni sistem, s katerim smo zagotovili optimalne namakalne obroke, ki so temeljili na potencialni evapotranspiraciji (ETp). Vsakih 10 dreves smo izpostavili različnim namakalnim režimom, kjer smo z namakalnimi obroki pokrili le del celotne potencialne evapotranspiracije (ETp), in sicer: 1. obravnavanje – kontrola (brez namakanja), 2. ob obravnavanje ravnava – 33 % ETp, 3. obravnavanje – 66 % ETp in 4. obravnavanje – 100 % ETp. Za zagotavljanje optimalne izrabe dodane vode in pravilnosti namakanja smo na vsaki izbrani lokaciji vgradili tenziometer – DL6 Tensiometer Data Logger za spremljanje vsebnosti vode v tleh oz. tenzije, s katero je voda vezana na talne delce. Na podlagi polurnih podatkov zabeleženih na tenziometru se je namakalni sistem avtomatsko vključeval ter uravnaval turnuse in termine namakanja. Poleg dinamike porabe vode smo v okviru poskusa ugotavljali tudi velikost pridelka (kg/ha) in vsebnost olja v plodovih (%). Ob koncu vsake rastne dobe (24. 11. 2009, 24. 11. 2010 in 9. 11. 2011) smo tehnološko zrel pridelek pobrali in stehtali ter ga po obravnavanjih predelali v oljarni. Na podlagi števila dreves na hektar in pridelka na drevo smo izračunali količino pridelka na hektar posameznega namakalnega režima. Za vsako obravnavo smo nabrali tudi povprečni vzorec plodov (masa vzorca 700 g), na katerih so v Poskusnem centru za oljkarstvo opravili analize akumulacije olja v plodovih.

Vpliv sušnega stresa na rast in rodnost oljk sorte 'Istrska belica' v Slovenski Istri 273

Med izvajanjem raziskave smo na poskusni lokaciji spremljali tudi dinamiko padavin in temperaturo zraka. Podatke o količini padavin in povprečni temperaturi zraka smo pridobili s pomočjo meteorološke postaje SIAP + MICROS – Olimpo, ki je nameščena neposredno v vzorčnem nasadu. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Analiza meteoroloških parametrov je pokazala, da je v poskusnem letu 2011 na lokaciji Dekani (letna količina padavin 558 mm) bilo 60 % manj padavin kot v letu 2010 (letna količina padavin: 1.380 mm) in 41% manj kot v letu 2009 (letna količina padavin 949 mm) (slika 1). Zaradi razmeroma majhne količine padavin so bile na poskusno površino v letu 2011 dodane tudi večje količine vode (poraba vode pri obravnavanju – 100 % ETp v letu 2011: 5.760 m3/ha), kot so bile dodane v letu 2009 (poraba vode pri obravnavanju – 100 % ETp v letu 2011: 3.600 m3/ha) in 2010 (poraba vode pri obravnavanju – 100 % ETp v letu 2011: 2.430 m3/ha) (preglednica 1). Na podlagi pridobljenih rezultatov lahko sklepamo, da je v ekstremno sušnih letih za optimalno oskrbo oljk z vodo, ki temelji na celotni dejanski evapotranspiraciji potrebno dodati 5.760 m3/ha vode, kar je v skladu s količinami vode (2.180 – 5.600 m3/ha), ki so bile izračunane v okviru Slovenskega namakalnega projekta za namakanje različnih vrst rastlin v sušnem letu. V letih 2009 in 2010, ko je bila količina padavin enaka 949 mm oz. 1380 mm pa so dodane količine vode za optimalno oskrbo oljk z vodo (2009: 3.600 m3/ha; 2010 - 2.430 m3/ha) presegle namakalne količine vode (500 - 2.500 m3/ha) izračunane v okviru Slovenskega namakalnega projekta za povprečna leta. Rezultati linearne korelacije izračunane med dodano količino vode in količino olja na hektar so pokazali (R2 = 0,65), da količina dodane vode pozitivno vpliva na velikost pridelka. Čeprav smo pri obravnavanju, kjer je bila zagotovljena optimalna oskrba z vodo – 100 % ETp zabeležili največje pridelke (2009 – 36,31 kg/drevo; 2010 – 22,46 kg/drevo; 2011 – 36,80 kg/drevo), vsebnosti olja - oljevitosti (15,92 %; 10,70%; 16,47%) niso dosegle največjih vrednosti. Največje vsebnosti olja smo v letu 2009 in 2010 zabeležili pri obravnavanju - 33 % ETp (2009 - 18,30 %; 2010 – 14,80 %) v letu 2011 pa pri obravnavanju - 66 % ETp (16,99 %). Vsekakor na podlagi navedenega ne moremo z gotovostjo trditi, da optimalni obrok namakanja, ki temelji na celotni dejanski evapotranspiraciji in zagotavlja maksimalne pridelke, negativno vpliva na akumulacijo olja in dozorevanje plodov 'Istrska belica', saj smo v letu 2011 zabeležili večji indeks zrelosti in večjo akumulacijo olja pri 100 % in 66 % obravnavanju, medtem ko smo v letu 2010 in 2009 večje vrednosti indeksa zrelosti in oljevitosti zabeležili pri obravnavanju 66% in 33% (preglednica 2). Za določitev optimalnega praga stresa, ki bo zagotavljal uravnoteženo razmerje med velikostjo pridelka in vsebnostjo olja so potrebne nadaljnje raziskave, ki bodo natančneje proučile problematiko vodnega stresa pri gojenju oljk. Največje količine olja (kontrola: 960 l/ha; 33 % ETp – 1326 l/ha; 66 % ETp – 1458 l/ha; 100 % ETp – 1818 l/ha) smo med obravnavanimi leti zabeležili v letu 2011 (preglednica 2), čeprav je v navedenem letu v rastni dobi (maj – oktobra) bila najmanjša količina padavin (2011 - 257 mm). Najmanjše količine olja (kontrola: 462 l/ha; 33 % ETp – 828 l/ha; 66 % ETp – 861 l/ha; 100 % ETp – 729 l/ha) smo med obravnavanimi leti zabeležili v letu 2010, ko je bila največja količina padavin (724 mm). Predpostavljamo, da so večje količine pridelka v letu 2009 in 2011 posledica obilnih padavin v mesecu juniju, saj smo med cvetenjem, ko oljko najbolj prizadene sušni stres v letu 2009 (količina padavin meseca junija: 56 mm) in 2011 (količina padavin meseca junija: 54 mm) zabeležili večje količine padavin kot v letu 2010 (količina padavin meseca junija: 34 mm).


274

V povzetku zgornjih ugotovitev gre zaključiti, da kljub namakalnim ukrepom razporeditev padavin močno vpliva na količino in velikost pridelka. 4. LITERATURA Baratta, B., Caruso, T., Di Marco, L., Inglese, P. 1986. Effects of irrigation on characteristics of

olives in 'Nocellara del Belice' variety. Olea, 17: 195-198. Gimènez, C., Fereres, E., Ruz, C., Orgaz, F. 1997. Water relations and gas exchange of olive

trees: diurnal and seasonal patterns of leaf water potential, photosynthesis and stomatal conductance. Acta Horticulturae, 449: 411-415.

Giorio, P., Sorrentino, G., D’Andria, R. 1999. Stomatal behaviour, leaf water status, and photosynthetic response in field-grown olive trees under water deficit. Environmental and Experimental Botany, 42: 95-104.

Goldhamer, D. 1999. Regulated deficit irrigation for California canning olives. Acta Horticulturae, 474: 369-372.

Lavee, S., Nashef, M., Wodner, M., Harshemesh, H. 1990. The effect of complementary irrigation added to old olive trees (Olea europaea L.) cv. Souri on fruit characteristics, yield and oil production. Advances in horticultural science. 4: 135-138.

Melgar, J.C., Mohamed, Y., Navarro, C,. Parra, M.A., Benlloch, M. 2008. Long-term growth and yield responses of olive trees to different irrigation regimes. Agricultural water management, 95: 968-972.

Orgaz, F., Fereres, E. 2004. Riego. V: Barranco, D., Fernández-Escobar, R., Rallo, L. (ur), El Cultivo del Olivo. Mundi-Prensa, Madrid, 285-306.

Patumi, M., D’Andria, R., Fontanazza, G., Morelli, G., Giorio, P., Sorrentino, G. 1999. Yield and oil quality of intensively trained trees of three cultivars of olive (Olea europaea L.) under different irrigation regimes. J. Hort. Sci. Biotech., 74: 729–737.

Pintar, M., Tratnik, M., Cvejić, R., Bizjak, A., Meljo, J., Kregar, M., Zakrajšek, J., Kolman, G., Bremec, U., Drev, D., Mohorko, T., Kodre, N., Steinman, F., Kozelj, K., Prešeren, T., Kozelj, D., Urbanc, J., Mezga, K. 2010. Ocena vodnih perspektiv na območju Slovenije in možnosti rabe vode v kmetijski pridelavi: Ciljni raziskovalni program: končno poročilo. Biotehniška fakulteta. Ljubljana, 159 str.

Štampar, F. 2006. Namakanje v sadjarstvu. Ljubljana, Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano: 23 str.

Preglednica 1: Poraba vode pri obravnavanju 100 % ETp Table 1: Water consumption in the 100% ETp treatment

Maj

(mm) Junij (mm)

Julij (mm)

Avgust (mm)

September (mm)

Oktober (mm)

Letna poraba vode

(mm) (m3/ha) 2009 / 32 50 207 71 0 360 3.600 2010 11 91 84 33 16 8 243 2.430 2011 50 57 85 164 70 150 576 5.760

Vpliv sušnega stresa na rast in rodnost oljk sorte 'Istrska belica' v Slovenski Istri 275

Preglednica 2: Velikost pridelka (kg/drevo), oljevitost (%), poraba vode (m3/ha) Table 2: Fruit yield (kg/tree), oil content (%) and water consumption (m3/ha) Leto

Obravnava Pridelek

(kg/drevo) Oljevitost

(%) Indeks zrelosti

Količina olja/drevo (l/drevo)

Poraba vode

(m3/ha)

Pridelek –količina

olja (l/ha)

2009

Kontrola 18,08 ± 4,7 15,01 1,63 2,71 0 813

33 % ETp 22,48 ± 8,0 18,30 1,75 4,11 1 100 1 233

66 % ETp 18,20 ± 8,6 17,57 1,84 3,20 2 167 960

100 % ETp 36,31 ± 5,6 15,92 1,12 5,78 3 600 1734

2010

Kontrola 12,88 ± 5,2 11,82 2,44 1,54 0 462

33 % ETp 19,86 ± 6,9 14,08 2,65 2,76 860 828

66 % ETp 21,06 ± 6,6 13,65 2,56 2,87 1 730 861

100 % ETp 22,46 ± 7,8 10,70 2,34 2,43 2 430 729

2011

Kontrola 22,06 ±5,7 14,51 0,80 3,20 0 960

33 % ETp 28,40 ± 10,1 15,82 0,84 4,49 1 920 1326

66 % ETp 26,40 ± 8,6 16,99 1,10 4,48 3 840 1458

100 % ETp 36,80 ± 7,6 16,47 0,99 6,06 5 760 1818

Slika 1: Prikaz nihanja povprečne mesečne temperature zraka (°C) in mesečnih padavin (mm/mesec) za lokacijo Dekani v rastni dobi Figure 1: Average monthly air temperature (°C) and precipitation (mm/month) oscillation for location Dekani


276


ALKILNI ESTRI MAŠČOBNIH KISLIN IN VOSKI V EKSTRA DEVIŠKEM OLJČNEM OLJU SLOVENSKEGA IZVORA

Erika BEŠTER1,3, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ1,2, Bojan BUTINAR2, Vasilij VALENČIČ1,3

POVZETEK Vsebnost alkilnih estrov maščobnih kislin v oljčnem olju je odvisna od različnih dejavnikov, med drugim tudi od kakovosti olja. Nekakovostna olja in olja, ki so bila rafinirana pri blagih pogojih, vsebujejo veliko alkilnih estrov, zanje pa je značilno tudi veliko razmerje med vsoto etilnih estrov in vsoto metilnih estrov. Velika vsebnost voskov v oljčnem olju je indikator za prisotnost olja iz oljčnih tropin. V oljih iz oljčnih tropin je relativni delež voskov z 42 ali več ogljikovimi atomi večji kot v kakovostnih ekstra deviških oljih. V kakovostnih ekstra deviških oljčnih oljih slovenskega porekla smo določili vsebnost voskov od 41 do 86 mg/kg, kar je precej pod mejno vrednostjo 250 mg/kg. V vseh vzorcih so prevladovali voski z manjšim številom ogljikovih atomov, kar prav tako kaže na veliko kakovost olj. Ključne besede: oljčno olje, voski, alkilni estri, kakovost, pristnost

FATTY ACID ALKYL ESTERS AND WAXES IN EXTRA VIRGIN OLIVE OIL OF SLOVENE ORIGIN

ABSTRACT

The content of fatty acid alkyl esters in olive oil depends on various factors, including the quality of the oil. The content of fatty acid alkyl esters in poor quality oils and oils refined in mild conditions is high and the ratio between the sum of methyl esters and the sum of ethyl esters is high as well. The high wax content in olive oil is an indicator for the presence of olive pomace oil. Higher relative amount of waxes with 42 or more carbon atoms is found in olive pomace oils than in high-quality extra virgin olive oils. Low wax content, 41 to 86 mg/kg, was determined in the high-quality extra virgin olive oils of Slovenian origin. Waxes with small number of carbon atoms predominated in all samples, which also show the high-quality of oils. Key words: olive oil, waxes, alkyl esters, quality, authenticity 1. UVOD Za razliko od drugih rastlinskih olj je deviško oljčno olje pravzaprav sok oljke, saj ga pridobivamo izključno z mehanskimi postopki pri nizki temperaturi. Iz zmlete oljčne drozge se na različne mehanske načine izceja oljčni mošt in kot stranski proizvod ostanejo tropine.

1 LABS d.o.o., Inštitut za ekologijo, oljčno olje in kontrolo, Zelena ulica 8, SI-6310 Izola,

Slovenija 2 Univerza na Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Laboratorij za preskušanje

oljčnega olja, Zelena ulica 8, SI-6310 Izola, Slovenija 3 Univerza na Primorskem, Fakulteta za matematiko, naravoslovje in informacijske tehnologije,

Glagoljaška 8, SI-6000 Koper, Slovenija

278 Erika BEŠTER, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ, Bojan BUTINAR, Vasilij VALENČIČ Kakovost deviškega oljčnega olja je odvisna predvsem od kakovosti oljk, postopkov predelave in skladiščenja. Deviško oljčno olje, ki ni primerno za prehrano zaradi slabe kakovosti plodov, neprimernega skladiščenja plodov in olja ali pretečenega roka uporabe, se s postopkom rafinacije prečisti. Rafinirano olje izgubi skoraj vse biološko pomembne snovi, ki so bile v plodu, zato po kakovosti ni primerljivo s kakovostnim ekstra deviškim oljčnim oljem (Bučar-Miklavčič in sod., 2006). Ekstra deviško oljčno olje v primerjavi z rafiniranim oljem ohrani poleg triacilglicerolov še številne druge spojine, ki pomembno prispevajo k značilnostim oljčnega olja, saj vplivajo na stabilnost, prehransko vrednost in senzorične značilnosti. Te spojine so proste maščobne kisline, diacilgliceroli, monoacilgliceroli, fosfatidi, voski, etilni, metilni in sterolni estri, ogljikovodiki, steroli, triterpenski dialkoholi, tokoferoli, fenoli, klorofilni pigmenti, karotenoidi in alifatski alkoholi (Kiritsakis in sod., 1998; Boskou, 1996; Ranalli in sod., 2002). Nepolarna frakcija ekstra deviškega oljčnega olja vrhunske kakovosti vsebuje skvalen ter estre maščobnih kislin z višjimi maščobnimi alkoholi (z 22 – 28 ogljikovimi atomi), sterolne estre, triterpenske in diterpenske estre ter majhne vsebnosti metilnih in etilnih estrov. Količine navedenih estrov maščobnih kislin so odvisne predvsem od kakovosti oljk in od načina proizvodnje olja (Mariani in Venturini, 2002). Alkilni estri maščobnih kislin nastajajo že v oljkah pred predelavo. Njihova sinteza je zlasti intenzivna v poškodovanih plodovih, v katerih iz triacilglicerolov nastajajo proste maščobne kisline, pri procesu fermentacije pa nastajata metanol in etanol. Metanol nastaja tudi pri degradaciji pektina; iz prostih maščobnih kislin in alkoholov pa se tvorijo estri. V skladu z zakonodajo se v ekstra deviških oljčnih oljih določa vsebnost naslednjih metilnih in etilnih estrov: palmitat, linoleat, oleat in stearat (Uredba komisije, 1991). Za kakovostno ekstra deviško oljčno olje so značilne majhne vsebnosti alkilnih estrov. Razmerje med vsoto etilnih estrov in vsoto metilnih estrov je običajno nekoliko večje od ena. V primerjavi z ekstra deviškimi oljčnimi olji je vsebnost alkilnih estrov v lampante oljčnih oljih, ki so zaradi slabe kakovosti neprimerna za prehrano, večja, večje pa je tudi razmerje med vsoto etilnih estrov in vsoto metilnih estrov. Vsebnost alkilnih estrov je velika tudi v oljih, proizvedenih iz oljk, ki so bile pred predelavo daljši čas skladiščene v kupih. Razmerje med vsoto etilnih estrov in vsoto metilnih estrov je v takšnih oljih znatno večje od ena. Poleg tega so v takih oljih določili tudi manjše količine propilnih in butilnih estrov (Gómez-Coca in sod., 2012; Pérez-Camino in sod., 2002). Vsebnost in sestava alkilnih estrov je torej očitno povezana s kakovostjo oljčnega olja. Deviška oljčna olja z manj izrazitimi senzoričnimi napakami se lahko dezodorira. To je postopek rafinacije pri blagih pogojih, pri relativno nizki temperaturi, pri katerem se iz olja odstranijo hlapne spojine, ki jih preskuševalci za senzorično ocenjevanje zaznajo kot napako v vzorcu olja. Olje, dobljeno na tak način, pridelovalci prodajajo kot ekstra deviško oljčno olje, saj ustreza vsem kemijskim in senzoričnim kriterijem, ki jih predpisuje evropska zakonodaja. Kot pokazatelj takšnih potvorb lahko služi določevanje vsebnosti alkilnih estrov maščobnih kislin, saj se te spojine pri dezodoriranju iz olja ne odstranijo (Pérez-Camino in sod., 2008). Leta 2011 je bila zakonodaja o oljčnem olju dopolnjena z novo analizno metodo za ugotavljanje kakovosti deviškega oljčnega olja (Uredba komisije, 1991). V skladu z Uredbo mora biti vsebnost alkilnih estrov v ekstra deviškem oljčnem olju manj kot 75 mg/kg. Mejna vrednost je postavljena precej visoko, saj je vsebnost alkilnih estrov v kakovostnih ekstra deviških oljčnih oljih precej manjša, lahko tudi pod 20 mg/kg.

Alkilni estri maščobnih kislin in voski v ekstra deviškem oljčnem olju slovenskega izvora 279 Voski so estri maščobnih kislin z višjimi alkoholi (z verigami, dolgimi 22-28 ogljikovih atomov). Kožica plodov oljke je prevlečena s tanko plastjo voskov, ki plod ščitijo pred izsušitvijo, ekstremnimi temperaturami in patogenimi glivami ter bakterijami. Pri stiskanju večina voskov ostane v tropinah, del pa se jih raztopi v olju. Vsebnost voskov v deviškem olju je odvisna od sorte, pa tudi od klime, saj so ugotovili, da je vsebnost voskov v oljih iz toplejših predelov lahko trikrat večja kot v oljih iz hladnejših regij (Mailer in sod., 2010). Tropine, ki ostanejo po prvem stiskanju oljčnega olja, vsebujejo še 4-6 % olja, ki ga lahko iz njih pridobimo z organskimi topili. Ta topila pa zelo dobro raztapljajo tudi voske, zato olje, pridobljeno iz oljčnih tropin, vsebuje mnogo več voskov kot deviško oljčno olje. Povečana vsebnost voskov v olju je indikator prisotnosti olja iz oljčnih tropin. Evropska zakonodaja predpisuje maksimalno mejno vrednost za vsebnost voskov v ekstra deviškem oljčnem olju 250 mg/kg, pri čemer vsebnost voskov pomeni vsoto vseh voskov s 40, 42, 44 in 46 ogljikovimi atomi (Uredba komisije, 1991). Od načina predelave oljk pa ni odvisna le celotna količina voskov, ampak tudi razmerja med posameznimi voski. V kakovostnih oljih prevladujejo estri s 36, 38 ali 40 ogljikovimi atomi, medtem ko je estrov z 42, 44 ali 46 ogljikovimi atomi zelo malo. V oljih iz oljčnih tropin in v rafiniranih oljih pa prevladujejo voski z večjim številom ogljikovih atomov (Mariani in Venturini, 2002). V oljčnih oljih Slovenske Istre spremljamo različne parametre že dve desetletji. Voske smo pričeli določati v vzorcih letnika 2003, alkilne estre pa po uvedbi metode v zakonodajo leta 2011. V nadaljevanju so predstavljeni rezultati analiz voskov in alkilnih estrov ekstra deviških oljčnih olj Slovenske Istre. 2. MATERIAL IN METODE 2.1 VZORCI Voske smo določevali v povprečnih vzorcih enosortnih oljčnih olj (sorta 'Istrska belica') pri treh letnikih. Vzorce smo dobili tako, da smo zmešali enosortna olja posameznega letnika v enoten reprezentativen vzorec. Poleg tega je bila vsebnost voskov določena tudi v nekaj vzorcih Ekstra deviškega oljčnega olja Slovenske Istre z zaščiteno označbo porekla. Alkilne estre smo določevali v 30 vzorcih enosortnih olj, pridelanih na dveh geografskih območjih, in sicer v Slovenski Istri in v Goriških brdih. Zastopanih je bilo 10 sort ('Arbequina', 'Buga', 'Črnica', 'Istrska belica', 'Komuna', 'Leccino', 'Leccio del corno', 'Leccione', 'Mata' in 'Maurino'). 2.2 METODE Voske in alkilne estre smo določevali v skladu z metodo, predpisano v Uredbi komisije (1991) oziroma v skladu z metodo Mednarodnega sveta za oljkarstvo (COI, 2003; COI, 2010). Vzorcu dodamo interna standarda za določevanje voskov (lavrilarahidat) in za določevanje alkilnih estrov (metilheptadekanoat) ter barvilo Sudan I. Vzorec s pomočjo heksana nanesemo v stekleno kolono, napolnjeno s silikagelom, ki smo ga predhodno sprali s heksanom. Ogljikovodike eluiramo s heksanom, nato pa sledi elucija voskov in alkilnih estrov z mešanico heksana in dietiletra v razmerju 99:1. Volumen eluirane faze določimo s pomočjo barvila Sudan I, ki se eluira za voski in pred triacilgliceroli. Z elucijo končamo, ko barvilo doseže dno kolone. Topilo odparimo s pomočjo rotavaporja pri 30 °C in na koncu s tokom dušika ter voske in

280 Erika BEŠTER, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ, Bojan BUTINAR, Vasilij VALENČIČ alkilne estre ponovno raztopimo v 2 ml heptana. Tako pripravljen vzorec hranimo v zmrzovalniku do plinsko kromatografske analize. Plinsko-kromatografsko določitev vsebnosti alkilnih estrov in voskov smo opravili s plinskim kromatografom HP 5890, opremljenim s kapilarno kolono ZB-5 (10-12 m × 0,32 mm × 0,25 µm) in s plamenskoionizacijskim detektorjem. Injicirali smo 1 µl vzorca neposredno v kolono (cool on column). Kot nosilni plin smo uporabili vodik po naslednjem programu za tlak: 5 kPa, 0,2 min, 100 kPa/min, 70 kPa, 80 min. Tempreaturni program za določevanje alkilnih estrov: 80 °C, 1 min, 20 °C/min, 140 °C, 0 min, 5 °C/min, 320 °C, 6 min, 40 °C. Tempreaturni program za določevanje voskov: 80°C, 1 min, 20 °C/min, 240 °C, 0 min, 5 °C/min, 325 °C, 6 min, 20 °C, 340 °C, 10 min. Temperatura detektorja je bila 350 °C. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Mejna vrednost za vsebnost alkilnih estrov v ekstra deviškem oljčnem olju je 75 mg/kg. Če pa je razmerje med vsoto etilnih estrov in vsoto metilnih estrov manjše od 1,5, mora biti vsebnost vsote vseh alkilnih estrov med 75 in 150 mg/kg (Uredba komisije, 1991). V vseh vzorcih slovenskih ekstra deviških olj je bila vsebnost alkilnih estrov precej pod mejno vrednostjo. Najmanjša izmerjena vrednost je bila 11 mg/kg, največja pa 21 mg/kg. V vseh vzorcih, razen v dveh, je bila vsota etilnih estrov večja od vsote metilnih estrov, medtem ko so Pérez-Camino in sod. (2002) ugotovili, da je v kakovostnih ekstra deviških oljčnih oljih metilnih estrov več kot etilnih, vendar so bile skupne vsebnosti alkilnih estrov v njihovih vzorcih precej večje kot v naših. Zanimivo je, da so razmerja med etilnim in metilnim estrom za posamezno kislino zelo različna (preglednica 1). Ugotovili smo na primer, da iz stearinske kisline nastaja pretežno etilni ester. Najbolj zastopana kislina v alkilnih estrih je bila oleinska kislina, sledijo ji palmitinska, stearinska in linolna kislina. Slika 1 kaže, da se vzorci iz Slovenske Istre in iz Goriških brd med seboj najbolj razlikujejo po vsebnosti etilstearata. Slednjega so imela briška olja več kot istrska, medtem ko je bilo etiloleata več v istrskih oljih. Slika 2 prikazuje primerjavo v vsebnosti posameznih alkilnih estrov v sortah 'Istrska belica' in 'Leccino'. Zaradi majhnega števila vzorcev ostalih sort (po en ali dva vzorca) le-teh nismo vključili v primerjavo. Podobno kot Perez-Camino in sod. (2002) smo tudi mi ugotovili, da delež posamezne kisline v alkilnih estrih ni sorazmeren z deležem te kisline v triacilglicerolih. Vsebnost voskov v določevanih vzorcih je podana v preglednici 2. Vsebnost voskov je v vseh vzorcih majhna, precej manjša od mejne vrednosti (250 mg/kg) za ekstra deviška oljčna olja. S slik 3 in 4 je razvidno, da so vsi vzorci vsebovali največ voskov s 40 ogljikovimi atomi, višjih voskov pa manj, kar je značilno za kakovostna ekstra deviška oljčna olja (Mariani in Venturini, 2002). 4. ZAKLJUČEK Ugotovili smo, da zelo majhne vsebnosti voskov in alkilnih estrov v ekstra deviških oljčnih oljih slovenskega porekla kažejo na dobro kakovost teh olj. Na dobro kakovost kaže tudi dejstvo, da v oljih prevladujejo voski z manjšim številom ogljikovih atomov. Vsebnost alkilnih estrov je glede na naše ugotovitve odvisna od sortne sestave olja in geografskega območja, vendar bi bilo za potrditev te ugotovitve potrebno opraviti določitve v večjem številu vzorcev.

Alkilni estri maščobnih kislin in voski v ekstra deviškem oljčnem olju slovenskega izvora 281 5. VIRI Boscou D. 1996. Olive oil composition. V: Olive oil – Chemistry and technology. Boskou D.

(ed.). Champaign, Illinois, AOCS Press: 52-83 Bučar-Miklavčič M., Butinar B., Čalija D. 2006. ABC o oljčnem olju. Koper; Univerza na

Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Labs: 16 str. COI. 2003. COI/T.20/Doc. No. 18, Rev 2. 2003. Determination of wax cotent by capillary gas

chromatography: 8 str. COI. 2010. COI/T.20/Doc. No. 28, Rev 1. 2003. Determination of the cotent of waxes, fatty acid

methyl esters and fatty acid ethyl esters by capillary gas chromatography: 8 str. Gómez-Coca R.B., Moreda W., Pérez-Camino M.C. 2012. Fatty acid alkylesters presence in

olive oil vs. organoleptic assessment. Food Chem. V tisku. Kiritsakis A.P., Lenart E.B., Willet W.C., Hernandez R.J. 1998. Olive oil: From the tree to table.

2nd ed. Trumbull, Conneticut, Food & Nutrition Press, Inc: 113-141 Mailer R.J., Ayton J., Graham K. 2010. The influence of growing region, cultivar and harvest

timing on thr diversity of Australian olive oil. J. Am. oil Chem. Soc. 87: 877-884. Mariani C., Venturini S. 2002. Sulla struttura delle cere degli oli di oliva. La rivista Italiana delle

sostanze grasse. 89: 49-57. Perez-Camino M.C., Cert A., Romero-Segura A., Cert-Trujillo R., Moreda W. 2008. Alkyl esters

of fatty acids a useful tool to detect soft deodorised olive oils. J.Agric. Food. Chem. 15: 6740-6744.

Perez-Camino M.C., Moreda W., Mateos R., Cert A. 2002. Determination of Esters of Fatty Acids with Low Molecular Weight Alcohols in olive Oils. Journal of Agricultural and

Food Chemistry, 50: 4721-4725 Ranalli A., Pollastri L., Contento S., Iannuci G.E., Lucera L., Russi F. 2002. Sterol and alcohol

components of seed, pulp and whole olive fruit oils. Their use to characterise olive fruit variety by multivariates. Journal of the Science of Food and Agriculture, 82, 8: 854-859

Uredba komisije (EGS) št. 2568/91 z dne 11. julija 1991 o značilnostih oljčnega olja in olja iz oljčnih tropin ter o ustreznih analiznih metodah. Uradni list Evropske unije, L 248/1: 386-452

Preglednica 1: Razmerja med vsebnostjo etilnih in metilnih estrov posameznih maščobnih kislin Ester

Razmerje med etilnim in metilnim estrom

Palmitat 2,18 Linoleat 1,86 Oleat 0,46 Stearat 23,58

282 Erika BEŠTER, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ, Bojan BUTINAR, Vasilij VALENČIČ Preglednica 2: Vsebnost voskov v vzorcih ekstra deviškega oljčnega olja Slovenske Istre. Vzorci Vsebnost voskov (mg/kg) Povprečni vzorci sorte Istrka belica

letnik 2003 73 letnik 2004 63 letnik 2005 41

Ekstra deviška oljčna olja Slovenske Istre z zaščiteno označbo porekla

ZOP 1 (2005) 53 ZOP 2 (2005) 54 ZOP 3 (2005) 50 ZOP 4 (2005) 72 ZOP 5 (2005) 64 ZOP 6 (2005) 86

0 1 2 3 4 5 6

Etilstearat

Metilstearat

Etiloleat

Metiloleat

Etillinoleat

Metillinoleat

Etilpalmitat

Metilpalmitat

Vsebnost alkilnega estra (mg/kg)

Goriška brda

Slovenska Istra

Slika 1: Primerjava vsebnosti posameznih alkilnih estrov v vzorcih z različnih geografskih območij (Slovenska Istra in Goriška brda).

Alkilni estri maščobnih kislin in voski v ekstra deviškem oljčnem olju slovenskega izvora 283

0 1 2 3 4 5 6

Etilstearat

Metilstearat

Etiloleat

Metiloleat

Etillinoleat

Metillinoleat

Etilpalmitat

Metilpalmitat

Vsebnost alkilnega estra (mg/kg)

Istrska belica

Leccino

Slika 2: Vsebnost posameznih alkilnih estrov v enosortnih oljih sort 'Istrska belica' in 'Leccino'.

0

5

10

15

20

25

30

35

povp.

2003

povp.

2004

povp.

2005

ZOP 1

2005

ZOP 2

2005

ZOP 3

2005

ZOP 4

2006

ZOP 5

2006

ZOP 6

2006

Vzorec

Vseb

no

st

vo

ska (

mg

/kg

)

40

42

44

46

Slika 3: Vsebnost posameznih voskov v vzorcih ekstra deviškega oljčnega olja slovenskega porekla.

284 Erika BEŠTER, Milena BUČAR-MIKLAVČIČ, Bojan BUTINAR, Vasilij VALENČIČ Slika 4: Primer kromatograma za določevanje vsebnosti voskov (1- interni standard lavrilarahidat, 1- estri C36, 2- estri C37, 3- estri C38, 4- estri C39, 5- estri C40, 6- estri C42, 7- estri C44, 8- estri C46).

mi 12. 1 17. 2 22. 2 27. 3 32.

Norm

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

FID1 A,

2

1

3

4

5 6

7 8 9


IMPLEMENTACIJA ZAVAROVARLJIVIH VREMENSKIH RIZIKOV V SLOVENSKI SADJARSKI PROSTOR S STRANI

ZAVAROVALNICE MARIBOR D.D. IN AGRO ZAVAROVALNICE - DIE ÖSTERREICHISCHE

HAGELVERSICHERUNG

Benjamin SCHLAUER1

POVZETEK Pridelava sadja postaja vedno bolj izpostavljena različnim vremenskim rizikom, pridelovalna zemljišča pa se nahajajo pod milim nebom. S pričetkom sodelovanja obeh zavarovalnic, Zavarovalnice Maribor d.d. in Agro zavarovalnice - die Österreichische Hagelversicherung, na slovenskem kmetijskem prostoru, želimo kmetovalcem ponuditi kakovostna kmetijska zavarovanja in najhitrejše ter najmodernejše reševanje škodnih dogodkov v Evropi. Ključne besede: kmetijska zavarovanja, toča, pozeba, vihar, škodni dogodek 1. POSLOVNA OBLIKA ZAVAROVALNICE Die Österreichische Hagelversicherung z ustanovitvijo poslovne enote v Sloveniji Agro Zavarovalnica p.e. prenaša 65. letno tradicijo specializirane vzajemne kmetijske zavarovalnice v naš kmetijski prostor. Ustanovljena je bila leta 1946, njeni lastniki pa so komercialne zavarovalnice. Cilji podjetja so celovito obvladovanje tveganja brez osredotočenosti na maksimizacijo dobička. V zavarovalnici je 80 redno zaposlenih strokovnjakov. 35 samostojnih svetovalcev pa skrbi za svetovanje kmetovalcem in zunanjim sodelavcem. Strokovni kader za cenitev škod predstavlja 300 pogodbenih kmetovalcev. Prodajno mrežo na terenu tvori 5.000 zunanjih sodelavcev drugih zavarovalnic. Kot najboljša specializirana kmetijska zavarovalnica v Evropi se ponaša z vizijo skrbi za zavarovance danes in v prihodnosti. 2. VIZIJA ZA PRIHODNOST Zastavljeni cilji do leta 2014 so ohranitev organizacijske oblike Vzajemna zavarovalna družba, katera jamči za najhitrejša izplačila škod v Evropi na osnovi trdnega gospodarskega temelja. Izbor zavarovalnih produktov je najobsežnejši v Evropi, zato poslovanje uspešno širi v Avstriji in v sosednjih državah Slovaške, Češke, Madžarske. Od leta 2013 bo prisotna tudi v Sloveniji. Stroški poslovanja so najnižji v Evropi. Veliko pozornost namenja okoljski osveščenosti in trajnostnemu razvoju. Zadovoljstvo zaposlenih je vodilo, zato neprestano investira v izobraževanja in motiviranost. 3. DELEŽ ZAVAROVANIH KMETIJSKIH ZEMLJIŠČ V AVSTRIJI Delež zavarovanih kmetijskih zemljišč avstrijskega tržišča znaša pri poljedelstvu okrog 80 %, v vinogradništvu okrog 72 %, v sadjarstvu okrog 74 %. Največji delež predstavljajo vrtnarska zemljišča z 98 %. 1 Zavarovalnica Maribor d.d., Cankarjeva ulica 3, 2000 Maribor in Die Österreichische Hagelversicherung, Agro Zavarovalnica p.e., Cankarjeva ulica 3, 2000 Maribor

286 Benjamin SCHLAUER 4. POSLOVNI KAZALCI Zavarovana zemljišča v višini 1.614.000 hektarjev kmetijskih zemljišč na tržiščih Avstrije, Češke, Slovaške ter Madžarske letno ustvarijo 96,1 milijona evrov premije in zavarovalno vsoto v višini 2,2 milijardi evrov. 5. JAVNO ZASEBNO PARTNERSTVO V AVSTRIJI Javno zasebno partnerstvo v Avstriji skrbi za financiranje premij pri zavarovanju proti toči in pozebi. Petdeset odstotkov premij prispevajo kmetovalci, drugi del petdesetih odstotkov prispevajo: 25% avstrijske dežele in 25 % državni sklad za naravne nesreče pri finančnem ministrstvu. 6. UPRAVLJANJE ŠKODE Letno prizadenejo naravne nesreče na avstrijskem in ostalih omenjenih področjih 100.000 enot pridelovalnih zemljišč. Za najhitrejši in najmodernejši postopek v primeru reševanja škodnih dogodkov v Evropi skrbi profesionalen strokovni kader. Škodni dogodki se v povprečju rešujejo v roku od 4 dni. 7. AGROMETEOROLOŠKA SLUŽBA Zavarovanci Die Österreichische Hagelversicherung - Agro Zavarovalnice p.e. imajo na spletni strani podjetja možnost brezplačnih informacij o vremenskih podatkih v najobsežnejši Evropski bazi agrarnih podatkov. Ti podatki so v današnjem času v veliko pomoč pridelovalcem pri njihovih odločitvah glede opravljanja agrotehničnih opravil v kmetijski pridelavi. 8. PODNEBNE SPREMEMBE IN POSLEDICE V KMETIJSTVU Zadnja leta so sušna obdobja vse pogostejša in daljša. Padavine so vse močnejše in nepredvidljive s posledicami poplav. Z naraščajočo pogostostjo in intenzivnostjo toč ob spremljavi viharnega vetra se posledično srečujemo še s pogostejšimi napadi škodljivcev. Ob naštetih vremenskih nevšečnostih upada varnost pridelave, zato je aktivno obvladovanje tveganj pomembnejše kot kdajkoli prej. 9. ODNOSI Z JAVNOSTJO IN OKOLJSKA OSVEŠČENOST Vizija poslovanja je zavezanost k varovanju okolja. Zavarovalnica je aktivna članica pri zvezi za podnebje. Organizira podnebne in okoljevarstvene prireditve, konference ter podeljuje nagrade za okoljevarstvene projekte. Poslovna stavba zavarovalnice na Dunaju je prva CO2 nevtralna zgradba v Avstriji. 10. VSTOP NA SLOVENSKI KMETIJSKI TRG Die Österreichische Hagelversicherung vstopa na slovensko kmetijsko tržišče pod imenom Agro Zavarovalnica p.e. s poslovnim sedežem v Mariboru. Agro Zavarovalnica je pridobila vsa potrebna dovoljenja za opravljanje dejavnosti v slovenskem prostoru. Agro Zavarovalnica p.e. bo skrbela za postopke reševanja, likvidacije in izplačila škodnih dogodkov v slovenskem prostoru.

Implementacija zavarovaljivih vremenskih rizikov v slovenski sadjarski prostor 287 11. PONUDBA KMETIJSKIH ZAVAROVANJ V začetku prispevka je bilo omenjeno, da bo zavarovalne produkte na terenu prodajala komercialna zavarovalnica - Zavarovalnica Maribor d.d., kakor tudi ostale zainteresirane zavarovalnice in zavarovalna zastopstva. V pridelavi sadja bodo lahko kmetovalci zavarovali pridelek za vremenski riziko toče, spomladanske pozebe in škode po viharnem vetru in toči na protitočnih mrežah in konstrukciji protitočnih mrež.

288 Benjamin SCHLAUER


SLOVENSKA GENSKA BANKA SADNIH RASTLIN: STANJE IN PRIHODNOST

Gregor OSTERC1

POVZETEK Rastlinske genske banke imajo praviloma v vsaki državi velik nacionalni pomen, saj so zbirke različnega avtohtonega genetskega materiala, ki ga premore posamezna država. Gensko banko sadnih rastlin v Sloveniji gradimo od leta 1994, ko smo posadili prve jablane v nasad v samostanu v Kartuziji Pleterje. Do danes smo v nasadu posadili 99 različnih sort jablan ter 51 različnih sort hrušk. Jablanova drevesa so cepljena na bujno podlago MM111, za vsako sorto je posajenih pet dreves. Drevesa hrušk so cepljena na kutino MA, zato je v cepljenje vključena posredovalna sorta, 'Hardijevka' ali 'Pastorjevka'. Tudi tu je za vsako sorto posajenih pet dreves. Vsako leto pri drevesih posajenih v genski banki spremljamo vegetativno rast in generativni razvoj. Ocenjujemo cvetenje dreves, rast in rodnost dreves ter dovzetnost za bolezni in škodljivce. Pri plodovih spremljamo tudi zunanjo in notranjo kakovost plodov. Notranja kakovost plodov vključuje merjenje vsebnosti sladkorjev in kislin. V prihodnje načrtujemo širitev genske banke s tistimi avtohtonimi sortami jablan in hrušk, ki so v Sloveniji prisotne, pa jih zaenkrat v gensko banko še nismo vključili. Načrtujemo tudi natančne določitve sort z ustreznimi genetskimi metodami. Nekaterih sort z dosedanjimi opazovanji namreč nismo uspeli nedvoumno označiti oz. domnevamo, da gre za identičen material s kakšno že znano sorto. Ključne besede: Kartuzija Pleterje, nasad genske banke, jablana, hruška, sorte

SLOVENE GENBANK OF FRUIT SPECIES: PRESENT SITUATION AND FUTURE STRATEGY

ABSTRACT

Plant gene banks present an important role in every country because they are collections of different autochthonous gene material of the region. Gene bank of fruit trees in Slovenia has been organised since 1994 when the first apple trees were planted in the Carthusian monastery Pleterje. 99 apple trees and 51 pear trees were planted till now. Apple scions were grafted on the strong MM 111 rootstock, for each cultivar five trees were planted. Pear trees were grafted on quince MA with ‘Hardijevka’ or ‘Pastorjevka’ as interstock, also five trees per cultivar were planted. Vegetative growth and generative development of trees were estimated each year. The flowering of trees, their growth, yield and susceptibility to diseases and pests were followed. The outer and inner fruit quality was also recorded. Regarding inner quality, sugar and acid content of fruits was analysed. In the future, the gene bank plantation is to be planted with those autochthonous cultivars which have not yet been represented in the gene bank. The exact determination of cultivars (using new gene methods), which have not been determined yet or are assumed the same cultivars as already identified is also planned for the future work. Key words: Carthusian monastery Pleterje, gene bank plantation, apple, pear, cultivars 1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo,


290 Gregor OSTERC

1. GENSKE BANKE Rastlinske genske banke so ustanove, kjer hranimo rastlinske genske vire, predvsem z namenom, da jih zavarujemo pred izumrtjem. Na prvem mestu hranimo avtohtone vire, pri katerih gre za vire, ki so značilni za določeno območje in jih drugje praviloma ne srečamo. V genske banke so vključeni seveda tudi predniki ali sorodniki kulturnih rastlin, pa populacije, ki se na določenem območju že dalj časa pridelujejo in seveda žlahtniteljski material s čim širšo genetsko raznolikostjo. Glavne naloge genskih bank so naslednje:

- zbiranje in hranjenje posameznih vzorcev rastlin (akcesij), - razmnoževanje in obnavljanje akcesij, - opisovanje akcesij po mednarodnih deskriptorjih, - zbiranje rezultatov v dokumentacijskem sistemu.

Zbiranje in hranjenje vzorcev pri posamezni rastlini oz. skupini rastlin je seveda odvisno od rastline oz. rastlinske skupine (vrste) same. Pomembno je, kakšen je njen razmnoževalni krog, torej kako jo razmnožujemo ali gre za samoprašno ali tujeprašno rastlino, ipd. V osnovi lahko rastline zbiramo in hranimo v obliki semen ali pa v obliki posameznih osebkov (rastlin), ki jih sadimo v vrstno specifične nasade. Postopki razmnoževanja in obnavljanja akcesij so tesno povezani z načini zbiranja in hranjenja posameznih akcesij. Če rastline zbiramo v obliki semen, jih tudi obnavljamo s pomočjo generativnega razmnoževanja. V primeru zbiranja in hranjenja rastlin v obliki nasadov, te rastline ohranjamo s pomočjo vegetativnih razmnoževalnih metod. Vrednotenje akcesij, zbranih v genskih bankah poteka s pomočjo opisov (deskriptorjev), ki so mednarodno poenoteni. Ti opisi so izredno pomembni, saj le na ta način pridobimo podatke o zbranem materialu. Podatki niso pomembni samo zaradi vpogleda v zbran material, temveč nudijo tudi informacijo o možnostih uporabe tega materiala v selekcijske ali druge oblike žlahtniteljskih namenov. Pregled podatkov o zbranih akcesijah je seveda mogoč le, če so podatki vključeni v ustrezen dokumentacijski sistem. Pomembno je, da je ta sistem organiziran na način, da ga je možno stalno širiti, hkrati pa je zavarovan pred možnimi zlorabami. 2. SLOVENSKA RASTLINSKA GENSKA BANKA Zbiranje in hranjenje posameznih vrst oz. sort kmetijskih rastlin v Sloveniji je tesno povezano z razvojem posameznih panog kmetijske pridelave. Močnejša kot je tradicija pri posamezni panogi, intenzivnejše je bilo tudi zbiranje predstavnikov posameznih vrst rastlin, ki pripadajo tej panogi. Zbiranje posameznih vrst pa v Sloveniji vse do osamosvojitve Slovenije ni imelo centralne organiziranosti. Leta 1996 je bila v naši državi ustanovljena Slovenska rastlinska genska banka (SRGB). Ta povezava je vzela pod svoje okrilje vse dotedanje zbirke kmetijskih rastlin in je privzela nacionalni status po vzoru mednarodnih zbirk. V okviru Slovenske rastlinske genske banke hranimo vzorce ajde, trav in detelj, koruze, zelenjadnic, hmelja, zelišč in dišavnic ter sadnih rastlin (Luthar, 2012). 3. GENSKA BANKA SADNIH RASTLIN Sadne rastline se v večini genskih bank po svetu in v Evropi hranijo v obliki nasadov, saj le na ta način lahko ohranjamo iste vrste in sorte. Tako smo tudi v Sloveniji pričeli zbirati sadne rastline v posebnem nasadu. Nasad genske banke sadnih rastlin se nahaja v kartuzijanskem samostanu v Pleterjih. Lokacija tega nasada je zaradi izoliranosti od okolice (gozd in poslopja Kartuzije) ustrezna.

Slovenska genska banka sadnih rastlin: stanje in prihodnost 291

3.1 JABLANA Jablane so bile v ta nasad posajene leta 1994, cepljene so na podlago MM 111. Pri vsaki sorti smo posadili pet dreves, ki rastejo skupaj. Drevesa gojimo v gojitveni obliki sončna os. Glede varstva pred boleznimi in škodljivci so v prvih letih v nasadu sledili smernicam integriranega varstva, v zadnjih letih pa prevladuje biološko varstvo pred boleznimi in škodljivci. Sadovnjak je zatravljen, zato je potrebno vsakoletno mulčenje. V nasadu je posajenih 99 različnih sort jablan. Pri vsaki sorti imamo posajenih pet dreves. Sorte se med seboj razlikujejo po času zorenja. Glede časa zorenja lahko sorte združimo v štiri različne skupine. V skupino zgodnjih sort uvrščamo vse sorte, ki zorijo zgodaj v poletnih mesecih, nekako do konca julija (preglednica 1). V skupino srednje zgodnjih sort jablan, ki zorijo meseca avgusta smo uvrstili 21 sort (preglednica 2). Sorte, ki zorijo septembra smo združili v skupino srednje poznih sort (preglednica 3). Med pozne sorte jabolk smo uvrstili vse tiste, ki zorijo oktobra (preglednica 4). 3.2 HRUŠKA Leta 1996 smo pričeli nasad genske banke širiti tudi s hruškami. Hruške so cepljene na kutini MA, zaradi težav z inkompatibilnostjo je pri vseh hruškah vključena posredovalka, ‘Hardijeva’ ali ‘Pastorjevka’. V nasadu je posajenih 51 različnih sort hrušk (preglednica 5). Tudi v primeru hrušk je pri vsaki sorti posajenih pet dreves. 3.3 OCENJEVANJE DREVES Drevesa jablan in hrušk, posajena v genski banki vsako leto ocenjujemo. Ocenjujemo vegetativno rast in generativni razvoj. Opazujemo cvetni nastavek ter rast in pridelek dreves. Ocenjujemo tudi občutljivost posameznih sort za napad bolezni in škodljivcev. Vse te ocene vedno določimo za vseh pet dreves skupaj pri posamezni sorti. V povezavi s kakovostjo plodov ocenjujemo zunanji izgled plodov, trdoto plodov v tehnološki zrelosti ter okus. Kakovost plodov ocenjujemo na vzorcu desetih plodov posamezne sorte. Pri jablanah smo določali tudi vsebnost sladkorjev in kislin v jabolkih. Pri jablani v zadnjih letih natančneje opravljamo vsakoletne meritve le pri določenih izbranih avtohtonih sortah, pri hruškah pa še vedno vseskozi opazujemo vse sorte. 4. ZAKLJUČEK Slovenska genska banka sadnih rastlin je v skoraj 20 letih obstoja dobila podobo sodobnih evropskih genskih bank. V teh letih smo pridobili bogate osnovne rezultate o različnih sortah, tako za jablano, kot tudi za hruško. Ti osnovni rezultati so izhodišče za morebitno nadaljnje delo na žlahtniteljskem in biotehnološkem področju. Genska banka seveda tudi sama po sebi ni statična oblika, ampak je podvržena stalni obnovi že obstoječih vzorcev (akcesij) ter seveda tudi širitvi. Na tem področju nas v Sloveniji čaka še veliko dela. Na posameznih območjih v Sloveniji (širše območje Kočevske) imamo namreč na terenu še ogromno dreves različnih sort jablan in hrušk, ki jih ne poznamo, gre pa zagotovo za že ‘udomačene’ sorte. Ta drevesa so Kočevarji posadili nekako do 30-let 20. stol., ko so jih prinašali iz vse Evrope. Ta drevesa sedaj rastejo na istem mestu 50, 60, 70 ali 80 let in jih torej že lahko imamo malo ‘za svoja’. Mnoge od teh sort kažejo neverjetno vitalnost ter odpornost proti različnim boleznim in škodljivcem in so zato še kako zanimive.

292 Gregor OSTERC

Drug segment, ki bo moral biti v prihodnje na tem področju močno prisoten je proces določanja vprašljivih sort, ki so že vključene v gensko banko. To določanje bo potekalo z ustreznimi genskimi markerji. Tu bo potrebno identificirati predvsem sorte, ki jih na podlagi osnovnih opazovanj ne moremo nedvoumno določiti ali pa ne moremo povsem izključiti, ali ne gre za katero že poznano sorto. 5. LITERATURA Grill, D., Keppel, H. 2005. Alte Apfel- und Birnensorten für den Streuobstbau. Leopold Stocker

Verlag, 254 str. Gliha, R. 1978. Sorte jabuka u savremenoj proizvodnji. Radničko sveučilište”Moša pijade”,

Zagreb, 245 str. Gliha, R. 1997. Sorte krušaka u suvremenoj proizvodnji. Fragaria, 278 str. Hartmann, W. 2003. Farbatlas alte Obstsorten. Stuttgart, Eugen Ulmer Verlag: 318 str. Lauche W. 1882. Deutsche Pomologie. Teil Apfel, Nr. 1 – 50. Verlag von Paul Parey, Berlin. Luthar, Z. 2012. Poročilo o delu na programu ‘Slovenska genska banka kulturnih rastlin’ za leto

2011. Petzold, H. 1982. Birnensorten. Neumann Verlag, 256 str. Viršček Marn M., Stopar M. 1998. Sorte jabolk. Ljubljana, Kmečki glas: 211 str. Preglednica 1: Zgodnje sorte jablan posajene v nasadu genske banke, Kartuzija Pleterje (Lauche, 1882; Hartmann, 2003; Viršček in Stopar, 1998; Gliha, 1978) Table 1: Early ripening apple cultivars planted in the gene bank plantation, Carthusian Pleterje (Lauche, 1882; Hartmann, 2003; Viršček in Stopar, 1998; Gliha, 1978) Sorta Osnovne značilnosti ‘Akane’ japonska sorta, sladko-srednje kisli okus, ugodna aroma ‘Beličnik’ naključni sejanec, litvanskega porekla, osvežilno kiselkastega okusa ‘Jamba’ nemška sorta, osvežilno kiselkastega okusa ‘Mečta’ ni podatka ‘Rdeči astrahan-Lenart’ iz okolice Astrahana, sladko-kislega okusa ‘Rdeči astrahan-Resje’ iz okolice Astrahana, sladko-kislega okusa ‘Red transparent’ ameriška sorta ‘Vista bella’ ameriška sorta, sladko-kislega okusa


Preglednica 2: Srednje zgodnje sorte jablan posajene v nasadu genske banke, Kartuzija Pleterje (Lauche, 1882; Hartmann, 2003; Viršček in Stopar, 1998; Gliha, 1978) Table 2: Medium-early ripening apple cultivars planted in the gene bank plantation, Carthusian Pleterje (Lauche, 1882; Hartmann, 2003; Viršček in Stopar, 1998; Gliha, 1978) Sorta Osnovne značilnosti ‘55185 pesnica’ mariborski križanec ‘Alkmene’ nemška sorta, sladko-kislega okusa ‘Arlet’ švicarska sorta, sladkega okusa, aromatična ‘Burgundy’ ameriška sorta, rahlo kisel okus, spominja na jonatan ‘Gdanski robač’ neznanega izvora, vinsko kislega okusa ‘Grafenštajnc’ iz SZ Evrope, vinsko kislega okusa, aromatično ‘Jakob lebel’ francoska sorta, rahlo kisel okus, zelo sočna ‘Jonatan’ ameriška sorta, sladko-kislega okusa, skladen ‘Lobo’ kanadska sorta, sladko-kislega okusa ‘Medenček’ avtohton kultivar ‘Mollies delicious’ ameriška sorta ‘Odin’ nizozemska sorta, sladko-kisel skladen okus, zelo sočno ‘Ozark gold’ ameriška sorta, blag kiselkast okus, sočna ‘Pisani kardinal’ nemška sorta, vinsko kislega okusa ‘Priam’ ameriška sorta, nežno kislega okusa, blaga aroma ‘Prima’ ameriška sorta, osvežilno kiselkastega okusa ‘Rubin’ češka sorta, sladkega okusa, močna aroma ‘Tydeman’ ameriška sorta, sladeg do srednje kisli okus ‘Zap. št. 33’ mariborski križanec ‘Zgodnja Kavčič’ domača avtohtona sorta Preglednica 3: Srednje pozne sorte jablan posajene v nasadu genske banke, Kartuzija Pleterje (Lauche, 1882; Hartmann, 2003; Viršček in Stopar, 1998; Gliha, 1978) Table 3: Medium-late ripening apple cultivars planted in the gene bank plantation, Carthusian Pleterje (Lauche, 1882; Hartmann, 2003; Viršček in Stopar, 1998; Gliha, 1978) Sorta Osnovne značilnosti ‘Ananasova reneta’ nizozemska sorta, vinsko kislega okusa, ananasova aroma ‘Aurora’ sovjetskega izvora ‘Baumanova reneta’ belgijska sorta, sladko-kislega okusa ‘Beli zimski kalvil’ francoska sorta, blago kislega okusa, izjemne arome ‘Blauacher wädenswill’ sovjetskega izvora ‘Blenheimska reneta’ angleška sorta, zelo bogat okus, ‘renetna’ aroma ‘Borodobna’ sovjetskega izvora ‘Boskopski kosmač’ nizozemska sorta, osvežujoče kislega okusa, značilna aroma ‘Carjevič’ izvira iz Štajerske, ugodnega sladko-kislega okusa ‘Charden’ francoska sorta, sladkast okus, blaga aroma ‘Damasonski kosmač’ francoska sorta, ugodno sladko-kislega okusa, značilna aroma ‘Debela vahna’ slovenska avtohtona sorta ‘Ducat’ češka sorta, sladkega okusa, aromatično ‘Eurika’ sovjetskega izvora ‘Fantazja’ poljska sorta, ugodno sladko-kislega okusa, prijetna aroma ‘Francoski kosmač’ ni podatka ‘Glockenapfel’ švicarska sorta, izrazito kisel okus

294 Gregor OSTERC

‘Gloria mundi’

praznega okusa, brez arome, primerna za kuho

‘Goldjon’ križanec jonatana ‘Harbertova reneta’ nemška sorta, prijetno kiselkastega okusa, aromatično ‘Imperial mcintosh’ ameriška sorta, milega, sladko-kislega okusa, značilna aroma ‘Ingol’ nemška sorta, kiselkastega okusa, neizrazita aroma ‘James grieve new’ angleška sorta, osvežilno kiselkastega okusa, prijetna aroma ‘Kanada’ izvorno francoskega porekla, sladko-kislega okusa, žlahtna aroma ‘Karla’ ni podatkov ‘Karmelitska reneta’ francoska sorta, vinsko kisel do sladek okus ‘Karmijn’ nizozemska sorta, osvežilen sladko-kisel okus ‘Koksova oranžna reneta’ angleška sorta, harmonično sladko-kislega okusa, odlična aroma ‘Lepocvetka’ ameriška sorta, prijeten renetni okus, zelo slabo aromatična ‘Lonjon’ križanec prof. Priola, skladno sladko-kislega okusa, odlična sorta ‘Lord lambourne’ angleška sorta, sladko-kislega okusa ‘Macfree’ kanadska sorta, sladko-kisel do kisel okus, značilna aroma ‘Melrose’ ameriška sorta, sladko-kisel okus, prijetna aroma ‘Merton worcester’ ameriška sorta ‘Mutsu’ japonska sorta, sladek okus, posebna aroma ‘Nova easygro’ kanadska sorta, sladko-kisel okus, slabo izražena aroma ‘Nova mac’ ni podatka ‘NY 6134512’ ni podatka ‘Obilnaja’ sovjetskega izvora ‘Priscilla’ ameriška sorta, sladek okus, ‘Delišes’ aroma ‘Puhovka’ avtohton kultivar ‘Quinte’ kanadska sorta, srednje kisel okus, aromatičen ‘Red stayman’ ameriška sorta ‘Red winston’ ameriška sorta ‘Salgirska’ sovjetskega izvora ‘Saljut’ sovjetskega izvora ‘Solnečna’ sovjetskega izvora ‘Spartan’ kanadska sorta, sladek okus, aromatična ‘Šampion’ češka sorta, sladko-kisel do sladek okus, aromatična ‘Štajerski mošancelj’ izvira iz Štajerske, vinsko kisel okus, značilna aroma ‘Tavira’ sovjetskega izvora ‘Zeleno zimsko jabolko’ avtohton kultivar ‘Zgodnja zimska Kavčič’ avtohton kultivar ‘Zimski es. rambourne’ verjetno izvira iz držav Beneluxa, kiselkast okus, srednja aroma ‘Zlata parmena’ francoska sorta, skladno razmerje med sladkorjem in kislino,

‘orehova’ aroma

se nadaljuje


Preglednica 4: Pozne sorte jablan posajene v nasadu genske banke, Kartuzija Pleterje (Lauche, 1882; Hartmann, 2003; Viršček in Stopar, 1998; Gliha, 1978) Table 4: Late ripening apple cultivars planted in the gene bank plantation, Carthusian Pleterje (Lauche, 1882; Hartmann, 2003; Viršček in Stopar, 1998; Gliha, 1978) Sorta Osnovne značilnosti ‘Bobovec’ nemška sorta, sprva trpkega okusa, ki postane harmoničen šele

kasneje ‘Bojkovo jabolko’ nemška sorta, vinsko kisel okus ‘Bordon’ sovjetskega izvora ‘Dolenjska voščenka’ slovenska sorta neznanega izvora, sladko-kiselkast okus, aromatično ‘Jerseyred’ ameriška sorta, kakovosten okus ‘Jonadel’ ameriška sorta, sladko-kisel okus, blaga aroma ‘Krivopecelj’ nemška sorta, osvežilno kisel okus, brez posebne arome ‘MB 94937’ mariborki križanec ‘MB 9563’ mariborski križanec ‘NJ 327289’ ni podatka ‘Ontario’ verjetno kanadskega izvora, sladko-kisel okus, šibka aroma ‘Paradox’ ni podatka ‘Rožmarinar’ madžarska ali slovaška sorta, sladko-kisel okus, brez arome ‘Sevastopolska’ sovjetskega izvora ‘Šampanjska reneta’ francoska sorta, osvežilno kisel okus, blaga aroma, nekoliko trpek ‘Šmitbergerjeva reneta’ ‘renetna’ skupina Preglednica 5: Sorte hrušk posajene v nasadu genske banke, Kartuzija Pleterje (Gliha, 1997; Grill, 2005; Petzold, 1982) Table 5: Pear cultivars planted in the gene bank plantation, Carthusian Pleterje (Gliha, 1997; Grill, 2005; Petzold, 1982) Sorta Izvor ‘Andres des Portes’ ni podatkov ‘Santa Maria’ italijanska sorta, križanec sort ‘Viljamovka’ x ‘Coscia’, 1951 ‘Japonska moštnica’ ni natančnih podatkov katera moštnica ‘Junijska lepotica’ italijanska sorta, neznanega izvora ‘Ivanščica’ avtohtona sorta ‘Zimska postrvka’ nemška sorta, nepozannega izvora, 1864 se je pričela širiti ‘Madame Verte’ belgijska sorta, vzgojena 1810, nepoznanega izvora ‘Marguerite Marillat’ francoska sorta, nepoznanega izvora, 1870 ‘Klapova’ ameriška sorta, naključni sejanec sorte ‘Flemish beauty’, 1860 ‘Moretinijeva’ italijanska sorta, križanec sort ‘Coscia’ x ‘Viljamovka’, 1956 ‘Pituralka’ avtohtona sorta ‘Risovka’ avtohtona sorta ‘Concorde’ angleška sorta, križanec sort ‘Društvenka’ x ‘Konferans’, 1968 ‘Starkrimson’ ameriška sorta, mutacija sore ‘Clapp’s Favourite’, 1939 ‘Slavonska’ jugoslovanska avtohtona sorta ‘Rosired’ ameriška sorta, 1948, mutacija sorte ‘Viljamovka’ ‘Passa crassana’ francoska sorta, neznanega izvora, 1845 ‘Hruška-kog’ avtohtona sorta ‘Verdi’ nizozemska sorta, križane sort ‘Dobra luisa’ X ‘Društvenka’, 1966 ‘Hardijeva’ francoska sorta, 1820

296 Gregor OSTERC

‘Amanliška’

belgijsko - francoska sorta, 1850

‘Salzburgerca’ avstrijska sorta, pred 1700 ‘Ercoler dieste’ ni podatkov ‘Piros vilmos’ ni podatkov ‘Trevuška’ francoska sorta, neznanega izvora, 1862 ’Julijska pisanka’ avtohtona sorta ‘Packhamova’ avstralska sorta, križanec sort ‘Belle angevine’ x ‘Viljamovka’, 1886 ‘Vienka’ francoska sorta, naključni sejanec, 1874 ‘Konferans’ angleška sorta, naključni sejanec sorte ‘Leon Leclerc de Naval’, 1884 ‘Canalred’ ameriška sorta, križanec sort ‘Max Red Bartlett’ x ‘Jesenska postrvka’,

1955 ‘Druardova’ francoska sorta, naključni sejanec, 1855 ‘Hartilian’ ni podatkov ‘Harvest’ ni podatkov ‘Piševka' avtohtona sorta ‘Sirene’ ni podatkov ‘Rdeča viljamovka’ mutacija sorte ‘Viljamovka’ ‘Viljamovka’ angleška sorta, nepoznanega izvora, 1770 ‘Reimer red’ ameriška sorta, križanec sort ‘Max Red Bartlet x ‘Društvenka’ ‘Blanquila' ni podatkov ‘Sensation’ avstralska sorta, mutacija sorte ‘Rdeča viljamovka’, 1959 ‘Rogue red’ ameriška sorta, križanec sort ‘Društvenka’ x (‘Seckel’ x Formingdale sdlg

122), 1947 ‘Red butira hardy’ ameriška sorta, mutacija sorte ‘Hardijeva’, 1934 ‘Rosada’ italijanska sorta, mutacija sorte ‘Dell’Auzzana’, 1987 ‘Sršenka’ avtohtona sorta ‘Muškatelka’ avtohtona sorta 'Šmarješca’ avtohtona sorta ‘Dišečka’ avtohtona sorta ‘Farovšca’ avtohtona sorta ‘Kresnica’ avtohtona sorta ‘Petrovka’ avtohtona sorta ‘Pastorjevka’ francoska sorta, nepoznanih staršev, najdena leta 1760

se nadaljuje


PRESENT SITUATION AND PROSPECTS OF PEACH AND NECTARINE PRODUCTION IN THE CZECH REPUBLIC

Ivo ONDRÁŠEK1, Boris KRŠKA

ABSTRACT

Peach production in the Czech Republic is currently in decline. The major problem is the surplus of old orchards with a limited range of varieties, absence of young orchards, health condition of trees, and the market environment where the import of foreign fruits is supported. This situation can be solved by introduction of modern, reliable cultivars, which can extend the peach season and meet the requirements regarding the market needs. This paper presents some examples of prospective varieties, lists of different pomological groups of prospective cultivars, and classifies the cultivars in terms of their resistance against plum pox virus (PPV) and late spring and winter frosts. Finally, training systems and fruit-breeding programme in the Faculty for Horticulture (Lednice) are briefly characterised. Key words: peach, nectarine, cultivars

STANJE IN OBETI PRIDELAVE BRESKEV IN NEKTARIN NA ČEŠKEM

POVZETEK

Pridelava breskev na Češkem se zmanjšuje. Največji problemi so: velik delež starih sadovnjakov z majhnim številom sort, slabo zdravstveno stanje sadovnjakov in tržne razmere, v katerih se spodbuja uvoz sadja. Težavne trenutne razmere bi bilo možno rešiti z uvedbo modernih sort breskev in nektarin, s katerimi bi podaljšali sezono breskev in se približali zahtevam trgovcev. V prispevku so opisane perspektivne sorte breskev in nektarin različnih pomoloških lastnosti in terminov zorenja, možnosti izbire sort glede odpornosti proti virusu šarke in razvrstitev sort glede odpornosti proti zimskim in zgodnje spomladanskim pozebam. Predstavljen je žlahtniteljski program, ki ga izvajajo na Fakulteti za hortikulturo v Lednicah. Ključne besede: breskev, nektarina, sorte 1. INTRODUCTION In recent years, the development of peach production in the Czech Republic has not been very favourable. This is mainly a result of the declining interest of the growers attributed to low purchase prices, which are dictated by retail chains in the country and support mainly the import of foreign fruit, old peach varieties, prevailingly over-mature commercial plantations and spreading plum pox virus (PPV).

Due to the reasons mentioned above, the area of peach plantations in the Czech Republic has been decreasing for several years now. In the past ten years, it was reduced by 50% to 731 ha in 1 Mendel University in Brno, Faculty of Horticulture in Lednice, Department of Fruit-Growing, Valtická 337, 691 44 Czech Republic. e-mail: [email protected]

298 Ivo ONDRÁŠEK, Boris KRŠKA

2011. The import of fruit to the Czech Republic, on the other hand, has been rising, and it has grown by 15%, compared with the last year. In 2010, 12,903 tons of peaches and nectarines were imported to the Czech Republic. The total harvest in the same year was 1,717 tons, which is about 13% of the total amount of imported peaches. These figures evidence that 87% of peaches and nectarines sold in the home market to the consumers are not from home producers but come mostly from Spain, Italy and Greece, from where the market is supplied with imported fruit 5 months per year, naturally also during our harvest season, which results in poor sale of fruit from home producers. In recent years, the plum pox virus (PPV) has been spreading heavily in the commercial plantations and also premature tree mortality has been recorded. For these reasons, the growers are reluctant to start new peach and nectarine plantations. In 2011, new peach plantations accounted for only 1.3% total peach orchards, juvenile plantations 2.2%, plantations in their high production age 35.5% and the share of over-mature plantations was 61% of the total peach growing area. The efforts of Czech growers and breeders could improve this unfortunate situation, which affects not only peach growing within the fruit growing sector but also processing industry and other sectors. The interest of producers for growing fruit from Czech peach plantations must be restored and quality fruit comparable with imported fruit should be promoted.

Similar problems can be found in most Central European countries, where peach production was once highly developed. The present situation must be solved on both political and expert levels. The article deals with the expert aspects of the issue. 2. MATERIALS AND METHODS The most significant areas of peach growing in the Czech Republic are situated in the South Moravian Region (south-east part of the Czech Republic), mainly in the areas surrounding the towns of Břeclav, Hodonín and Znojmo. According to Quitts classification of climate regions (1971) these areas belongs to the warm region (the warmest in the Czech Republic) with the average annual temperature of 9 °C, the average number of summer days in range of 60-70 days, the number of days with the temperature of at least 10 °C in range of 170-180 days, with 100-110 frost days, the precipitation reaching on average 300 to 350 mm during the vegetation period, or 200 to 300 mm in winter time. As for soil types, the areas with peach growing comprise mainly of chernozem and degraded chernozem on loess or alluvial soil.

The Lednice area, where a plantation of gene pool collection of peach trees is situated, can also be classified as a warm region from the climatic point of view, with its average annual temperature of 9-10 °C (80-year average), long term average precipitation of 442 mm (80-year average), and Langs rain factor of 52.5 (i.e. area is classified as dry). The soil type is loamy soil of alluvial or degraded chernozem type. The altitude of the area is 170 m asl. 3. RESULTS AND DISCUSSION

3.1 SELECTION OF SUITABLE VARIETIES ACCORDING TO THE CURRENT MARKET NEEDS The limited assortment of commercially grown varieties has been the problem of peach production in the Czech Republic for many years. As the most widely used variety is Redhaven, the offer of domestic peaches is concentrated in a very short period of time. This can be solved by expanding the range of varieties which include early and late peaches that could meet the

Present situation and prospects of peach and nectarine production in the Czech Republic 299

current market demands, i.e. particularly fruit size, taste, flesh firmness, and blush covering most of the fruit surface. Based on our long-term evaluation of the varieties of peach trees kept in the gene pool collection of the Department of Fruit-Growing of the Faculty of Horticulture in Lednice and practical testing of the varieties on farms, we can select some varieties that are suitable for commercial growing. The varieties of peaches and nectarines are characterised by large diversity in terms of long ripening period as well as the pomological characteristics of fruits, with yellow-flesh, white-flesh, and red-flesh, free stone or clingstone, flat shaped varieties, also called “Peento”, which are very popular in the south of Italy or in Asia. Varieties without anthocyanins, originally from Italy (“ice peach”), Californian series of Royal variety characterised by very hard flesh consistency and very low acid content, which gives the fruit an excellent sweet taste can also be popular with certain customers preferring these qualities. Classification of varieties according to their pomological characteristics and selection of prospective varieties for fruit growing are listed below. a) Ripening time

Low flesh firmness of early varieties is a factor limiting their marketing. The Czech production plantations mostly include 'Favorita Morettini', 'Redwin', 'Sunbrite' and 'Sunhaven'. The ripening time of described varieties is in range of the 'Redhaven' (RH) variety. Suitable alternative varieties are for instance the following: 'Spring Belle' Italian origin, mutation of 'Springcrest' variety. Yellow-flesh peach variety, low skin pubescence. Showy blossom. A very attractive fruit appearance, yellow basic colour, deep red blush covering nearly 95% of fruit. Medium flesh firmness, excellent taste, semi-free stone. Average fruit weight of 140 g. Average ripening time 14 days before RH variety, the period from the end of blooming to the start of ripening being 80 days. 'Spring Lady' Californian variety of unknown origin. Yellow-flesh peach variety, very low skin pubescens. Showy blossom. Very attractive fruit appearance, average weight of 150 g. Yellow basic colour of fruit, deep red blush covering nearly the entire fruit. Flesh of medium firmness, inseparable from stone, very good taste. Average ripening time 16 days before RH variety, the period from the end of blooming to the start of ripening being 78 days. 'Maycrest' Californian variety with its origin in a bud mutation of the 'Springcrest' variety, which is of particular interest today due to its certain tolerance to PPV, showing no apparent strong symptoms. Thanks to its average weight of 120g, excellent taste, yellow flesh of medium firmness and attractive appearance it still meets the current market demands. 'Neve' A nectarine variety of Italian origin, ISF Forli, crossing between 'Flavortop' and 'Snow Queen' varieties. The ripening phase starts on average 5 days before the 'Redhaven' variety. The average fruit weight is 175 g, oval fruit shape. The basic fruit colour is green-cream, the blush colour is purple red covering more than 75% of the surface. The green-white flesh is of firm consistence and excellent taste, the rock is poorly separable from the flesh. We can also include varieties suitable for home growers or self-suppliers which do not meet the requirements regarding the fruit size or market attractiveness, but which are distinguished by a reliable annual harvest and good taste. 'Duan Yu' and 'Zao Mei' are two examples, both with cream-white flesh, good taste, crimson blush covering more than 75% of the fruit surface and


with the average start of ripening 35 days before RH. As nectarines are concerned, there is the Californian, yellow-flesh 'Crimson Gold' variety ripening about 20 days before RH, strongly inclined to overproduction, requiring fruit thinning, with a very good taste and attractive blush.

For the ripening period of several days before and after the 'Redhaven' variety the following varieties are prospective: 'Super Queen' ('Caldesi 2000') Origin in Faenza, Italy. Crossing between 'Stark Red Gold' and 'Snow Queen'. Its ripening period starts five days before RH. A nectarine with a very attractive fruit appearance, average weight of 160 g. The green-white flesh is firm, aromatic, with a very good taste. It is a variety with a reliable and high yield. 'Ruby Prince' A peach variety with the start of ripening ten days before RH, originally from the USA. Very attractive fruits, its advantage is the firm consistence of the yellow flesh. Average fruit weight of 110 g. The stone in full ripeness is moderately well separable from flesh. Very good taste, reliable production of quality fruit is conditioned by fruit thinning. 'Royal Glory' Origin in the USA. A yellow-flesh variety, open pollination of 'Maygrand' nectarine. Ripening eight days before RH. Average fruit weight of 135 g. Very good taste, smooth fruit skin pubescence. The fruits are characterised, also in other newer varieties, by a prevailingly sweet taste and reduced acid content. A disadvantage is its sensitivity to plum pox virus (PPV). 'Fidelia' A yellow-flesh peach variety with fine skin hairiness and ripening time 12 days after RH. Average fruit weight of 150 g. Its white-cream flesh is firm and easily separable from stone. Its deep red blush covers nearly the entire fruit. Very attractive fruits of excellent taste, compared with other white-flesh varieties. 'Sweet Dream' Origin in California. A peach with sweet, low acidic and very good taste quality. Heavy and regular production of large sized fruit. Fruit with firm flesh, good handling and shipping quality. Attractive red skin. Preliminary results showed no PPV symptoms in this variety. The averagevripening time is 30 days after 'Redhaven'. Alternatives for commercially grown medium early, yellow-flesh peach varieties ('Dixired', 'Harbrite', 'Redhaven', 'Fairhaven') are 'Ruby Prince', 'Royal Glory' or white-flesh varieties 'Fidelia' and 'Super Queen' that could renew the existing range of varieties. Also, the late ripening varieties are very interesting, considering the local conditions in the Czech Republic, provided that the ripening time is the end of the first decade in September, at the latest. Varieties with later ripening do not show good basic colour and blush, which results in lower marketable attractiveness. Examples of the prospective varieties include the following: 'August Queen' ('Caldesi 2010') A nectarine variety of Italian origin, IPSA Faenza, a crossing between 'Stark Red Gold' and 'Snow Queen'. The ripening starts 26 days after 'Redhaven', on average. The average fruit weight is 174 g, the fruit is symmetrical and elongated round shaped. The basic fruit colour is green-cream, the deep red blush covers nearly 80% of fruit surface. The light cream flesh has very firm


consistence and is easily separable from the stone. It has a very good taste with well balanced sweet and sour flavours. 'Tardibelle' French origin, Maillard. The ripening time is 30 days after 'Redhaven'. A yellow-flesh, very attractive peach variety. It is distinguished by high flesh firmness and excellent taste quality. It seems to be an ideal variety for harvest in the first decade in September. 'Venus' and 'Orion' Two pomologically close nectarine varieties from Roman fruit-breeding programme. A crossing between 'Stark Red Gold' x 'Flamekist'. Orion starts ripening about 30 and Venus about 35 days after RH. Average fruit weight of 200 g. These are yellow-flesh varieties with easily separable stone and firm flesh consistence. High attractiveness, good fruit taste quality and late ripening time are their advantages for their potentially successful growing. 'Symphonie' French origin, a seed tree from open pollination of 'Early O'Henry', 1984. A yellow-flesh variety ripening 20 days after RH. Its stone is easily separable from the flesh. A highly productive variety with firm flesh consistence and very good taste. A potential replacement of 'Cresthaven' variety for intensive cultivation. Its major disadvantage is a very high sensitivity to PPV manifested mainly in the fruit appearance and therefore can only be grown in areas with low occurrence of PPV. b) Pomological diversity of prospective varieties for commercial growing

The diversity of fruit shapes and flesh properties can contribute to the willingness of the growers to start new plantations and to a renewed offer of the fruit on the market. Prospective varieties are the following: Flat varieties (also known as Peentoo or platerine)

Varieties of this kind are characterised by a flat fruit shape and usually a very sweet taste. They are especially popular in Calabria, Sicily, the south of France and Asia. The prospective varieties for the local conditions include a genotype under the working title “China 13“, which is characterised by fruits with cream basic colour covered with a crimson blush, cream flesh and excellent taste and appearance. The ripening time starts on average 15 days before RH, its only disadvantage is an increased sensitivity to Brown rot. An Italian variety 'UFO 3' (from the series of ISF Rome varieties) also shows satisfactory production and fruit quality in our local conditions, the fruit ripening period starting on average 30 days before RH variety and differing from the Chinese genotype by its deep red blush covering nearly its entire surface. “Ice peach” series

Varieties of this kind are characterised by the absence of anthocyanins - the fruit, its skin and flesh being green-white. The fruit size and taste are excellent and they can become an interesting complement of the present offer of varieties in the Czech Republic. A disadvantage, in the period of their launch in the market, can be the conservative attitude on the part of consumers preferring conventional varieties, which can however disappear with the potentially growing popularity of this type of varieties. Well known are the selections of 'Ghiaccio' (ISF Rome) series or 'Maria Dorata' from the fruit-breeding programme of the University of Florence. Clingstone varieties

As the flesh is of a very firm consistence, the varieties of cling type are suitable for industrial fruit processing. The varieties with very good fruit taste and appearance include Italian varieties 'Adriatica', 'Romea' and 'Carson' and their fruits show very good taste quality also in our local


conditions. Recently, the variety 'Catherina' (NJC 83) has been planted in some of the Czech commercial plantations. Varieties with very sweet taste and high flesh firmness

The Californian varieties of 'Royal' series (e.g. 'Royal Glory', 'Royal Jim', 'Royal Majestic', 'Royal Summer', 'Royal Pride') are distinguished by two characteristic properties, which are high flesh firmness (ripe fruit has the consistency of an apple) and very low acid content. Therefore, the taste of the fruit is distinctly sweet. Nevertheless, this can also be worth of testing in the Czech market.

c) Frost resistance

In the second half of May 2012, a substantial part of South Moravian plantations was affected by heavy late Spring frosts. The varieties that still maintained high fruit production value of 7 and more (out of max. 9) are the following – 'Redhaven', 'Royal Jim', 'Harken', 'Crimson Gold', 'Early Crest', 'Neve', 'Krymčanin', 'Sovetskij', 'Fidelia', 'Cresthaven', 'Fayette', 'Veteran', 'Nectared 306', 'Harrow Diamond', 'Michellini', 'Guglielmina', 'Andross', 'Envoy', and 'Flamingo'. The determination of frost resistance of dormant buds in a selected group of varieties involved artificial frost tests carried out by the Research Institute for Plant Production in Prague – Ruzyně. The first results confirmed higher frost resistance (value of LT50 at the temperature of -22 °C) in case of the rootstock selection Siberian C (up to -28 °C) and varieties 'Redhaven', 'Spring Lady', 'Fantazia', 'Super Queen' and 'Benedicte'. With respect to the effects of late spring frosts, late blooming of varieties is an interesting feature. The gene pool collection includes the following late blooming varieties (i.e. at least 4 days after 'Redhaven'): 'Čína 43', 'Flamingo', 'Reliance', 'Efekt', 'Tavrika', 'Guglielmina', 'Andross', 'Carson', 'Romea', 'Ostrakovskij Belij', 'Nectadiofik' and 'Super Queen'.

d) Varieties tolerant to PPV

The peach tree varieties with medium resistance to PPV are 'Envoy', 'Maycrest', 'Loring', 'Blaze Prince', 'June prince', 'Legend', 'Favorita Morettini 3', 'Harmony', 'Candor', 'Spring Lady' and 'Velvet'. Based on personal communication (Buzrla, 2012), the varieties with medium resistance to PPV include 'Red Moon', 'Sweet Dream' or 'Hybrid 114', kept in a private fruit farm in Moravský Žižkov, where the issues of breeding and selection are also tested in practice. 3.2 SELECTION, ASSESSMENT OF TRAINING SYSTEMS AND ROOTSTOCKS One of the major training systems in the Czech Republic is open vase and recently also modified leader. The comparison of phenological and biological characteristics revealed no significant differences in the start and abundance of blooming, production or fruit quality. The advantage of open vase, particularly in our geographic conditions, is better utilisation of sunlight and lower height which enables that all cultivation operations (pruning, fruit thinning, harvesting) can be done from the ground. On the other hand, a disadvantage of modified leaders is more demanding harvesting and pruning as ladders must be used when working on the upper parts which results in higher labour costs and lower interest of pickers in this kind of harvesting. In countries with more developed fruit growing this type of harvest is better paid than in the Czech Republic. There are other training systems in Italy, particularly in the Tuscany region, that show higher yield per hectare due to thicker spacing. Examples of these systems include Palmetta, Fusseto or Y-forms. The advantage of thicker planting of modified leaders in relation to the yield per hectare also applies to our local conditions. The question of the selection of an appropriate


training system remains open and it will always be influenced and modified, also due to specific regional conditions, climate, economy and interests of seasonal labour. The French rootstock 'Ishtara' can be identified as a very promising rootstock considering the crown structure, productive tree parts, pruning demands, fruit quality and stability, preliminary decline of trees and resistance to PPV. The peach-almond hybrid 'GF 677', which is regarded as the most frequently used rootstock worldwide, shows overproduction in vigorous varieties requiring fruit thinning. When using this rootstock for a modified leader, the growth balance in the apical part of the crown must be maintained. 'Pumiselect' and 'Fire' rootstock showed the highest percentage of preliminary decline in the experimental plantation. 4. CONCLUSION The current adverse situation can be improved by new prospective varieties suitable for commercial growing providing new characteristics for both the producers and consumers. These prospective varieties should be characterised by certain resistance to PPV, profitable production of quality and balanced fruit of good taste properties, frost-resistance and a range of potential use of the fruit, either for direct consumption or for industrial processing. The assortment can be complemented with white-flesh peach and nectarine varieties, flat varieties or the wide range of cling varieties. Important factors are also restoration or expansion of the processing industry structure, support of “from the farm” sale or sale in the tourist centres within the respective areas, support of peach growing regions with local sale, etc. The sale through the network of supermarkets is not really feasible for the growers due to the purchase price regulation. Often the price offered to the producers is bellow the profitability level and peach growers cannot compete with the price of imported fruit. The fruit-breeding programme and evaluation of hybrids conducted at the Faculty of Horticulture in Lednice, Department of Fruit-Growing, is focused on the fruit quality, medium late ripening period, attractiveness and especially selection and promotion of hybrids and varieties with high tolerance or medium resistance to PPV. 5. ACKNOWLEDGEMENT The paper was supported by National Programme on Conservation and utilization of plant genetic resources and agrobiodiversity, No. 206553/2011-MZE-17253.



PRIDELEK BRESKVE (Prunus persica (L.) Batch.) SORTE 'REDHAVEN' NA RAZLIČNIH PODLAGAH

Metka HUDINA1, Nikita FAJT2, Primož ORAŽEM3

POVZETEK Leta 2005 smo v Sadjarskem centru Bilje posadili 11 podlag (sejanec breskve, Monegro, Barrier, Cadaman, Adesoto, MrS 2/5, Julior, Isthara, Penta, Tetra in GF 677 kot standardno podlago), na katere smo cepili sorto breskve 'Redhaven'. Drevesa so bila v nasadu posajena na razdalji 4 x 2 m in v tleh, kjer je predhodno že bil breskov nasad. Ugotovili smo, da podlagi Isthara in Tetra vplivata na šibko rast, podlage Penta, Julior, Adesoto in MrS 2/5 in sejanec breskve na srednje bujno rast, podobno kot standardna podlaga GF 677, in podlage Monegro, Barrier ter Cadaman na bujno rast sorte 'Redhaven'. V prvih dveh letih rodnosti so se število plodov na drevo in tudi pridelek na drevo in na hektar povečevali, medtem ko smo v tretjem letu rodnosti (2010) zabeležili manjše število plodov na drevo kot v letu 2009 in 2011. V letu 2010 v številu plodov na drevo in pridelku na drevo ter na hektar nismo zasledili statistično značilnih razlik med podlagami, v ostalih letih pa. Povprečni pridelek nad 25 t/ha so v obdobju prvih 4 rodnih let (2008-2011) pri sorti 'Redhaven' dosegla drevesa na podlagah MrS 2/5, Isthara, Barrier, Cadaman, Penta in Julior. Leto je značilno vplivalo na obseg debla, število plodov na drevo, pridelek na drevo in na hektar ter na maso posameznega ploda. Podlage so vplivale na bujnost rasti drevesa, število plodov na drevo ter pridelek na drevo in na hektar, niso pa vplivale na maso posameznega ploda. Ključne besede: breskev, Prunus persica (L.) Batch, podlage, pridelek, masa ploda

YIELD OF PEACH (Prunus persica (L.) Batch.) CV. `REDHAVEN` ON DIFFERENT ROOTSTOCKS

ABSTRACT

Eleven rootstocks (peach seedling, Monegro, Barrier, Cadaman, Adesoto, MrS 2/5, Julior, Isthara, Penta, Tetra and GF 677 as the standard rootstock) were planted in the Fruit Growing Centre Bilje in 2005. Cv. 'Redhaven' was grafted on these rootstocks. Trees were planted in planting distance of 4 x 2 m and in the soil, where a peach orchard was previously growing. Isthara and Tetra rootstocks affected weak growth of the tree, seedling, Penta, Julior, Adesoto and MrS 2/5 medium growth, similar to the standard rootstock GF 677, and Monegro, Barrier and Cadaman caused a more vigorous growth of cv. 'Redhaven'. In the first two years of fruit yield the number of fruit per tree and yield per tree and per hectare increased, while in the third year of yield (2010) a lower number of fruit per tree than in 2009 and 2011 was observed. In 2010, the number of fruits and yield per tree and per hectare did not significantly differ among rootstocks, while in other years significant differences were found. Average yield above 25 t/ha

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected] 2 Sadjarski center Bilje, Kmetijsko gozdarski zavod Nova Gorica, Pri hrastu 18, 5000 Nova Gorica 3 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected]

306 Metka HUDINA, Nikita FAJT, Primož ORAŽEM

in the first 4 years of yield (2008-2011) at cv. 'Redhaven' trees was measured on trees grafted on MrS 2/5, Isthara, Barrier, Cadaman, Penta and Julior rootstocks. The year significantly influenced the trunk circumference, number of fruits per tree, yield per tree and per hectare and fruit weight. Rootstocks affected tree vigor, number of fruits per tree and yield per tree and per hectare but did not affect the fruit weight. Key words: peach, Prunus persica (L.) Batch, rootstock, yield, fruit weight 1. UVOD Breskev je priljubljena sadna vrsta, ki je po obsegu pridelovanja v Sloveniji na tretjem mestu. Pridelava je zastopana predvsem na Primorskem, v Vipavski dolini, kjer ji ustrezata tako klima kot tla. V drugih delih Slovenije, npr. na Štajerskem, je pridelava omejena na nadmorsko višino od 150 do 200 m. Večina sadovnjakov je že starejših, zato je njihova obnova močno zaželena. Breskve za uspešno rast in razvoj potrebujejo lahka, propustna tla, bogata s hranili. Teh lastnosti ne moremo vedno zagotoviti, zato sadjarji in žlahtnitelji težijo k razvoju novih podlag. Zaradi vedno večjih podnebnih sprememb in izpiranja tal, pogosto stremimo za bolj odpornimi podlagami na različne bolezni in škodljivce v tleh in prilagojenimi različnim talnim ter podnebnim razmeram. Podlage naj bi dobro prenašale vedno bolj pogosto sušo in bile tudi odporne na sajenje na isto mesto (Reighard, 2002). Veliko raziskav je osredotočenih na odpornost podlag na različne vrste ogorčic. Ugotovili so, da so breskove podlage (Montclar, Rubira, GF 305, Higama) in slivove podlage (Isthara, Myran) občutljive na ogorčice Mesocriconema xenoplax (Raski) Luc & Raski (Westcott in sod., 1994). Podlage, ki so odporne na ogorčice Meloidogyne spp. (M. arenaria, M. incognita, M. javanica,

M. floridensis, M. hapla) so Barrier, Cadaman, Penta, Tetra, Adesoto, Myran, Isthara, Julior, Hiawatha, Garnem, Felinem in PumiSelect. Podlage Rubira, GF 305, Penta in Tetra pa so tolerantne na ogorčice Pratylenchus vulnus (Reighard, 2008). Veliko breskovih podlag je prilagojenih na peščena in ilovnata ter dobro propustna tla (Lovell, Nemaguard, Nemared, Bailey, Halford, Guardian). Podlage, ki so dobro prilagojene na apnena tla, so Julior, Paramount, GF 677, Cadaman, Barrier, MrS 2/5, Adesoto (P. insititia), Garnem (P.

persica × P. dulcis), Felinem (P. persica × P. dulcis). Pri podlagi Adesoto so opazili inkompatibilnost z nekaterimi sortami breskev (Reighard in sod., 2008). Veliko podlag je tudi občutljivih na zastajanje vode v tleh. Med tolerantne podlage so uvrstili podlage Julior, Penta, Tetra, MrS 2/5, Barrie, Adesoto in Krymsk 1 (Reighard, 2008). Raziskave in opazovanja dreves cepljenih na šibke podlage so pokazale, da velikost drevesa še zdaleč ni edini vpliv, ki ga imajo podlage. Primerjava bujnih in šibkih podlag pokaže, da se pri šibkih podlagah večji del suhe snovi porablja za razvoj plodov namesto za vegetativno rast, kot je primer pri bujnih podlagah. Razlog za večjo rodnost lahko iščemo v arhitekturi cepljenega drevesa, saj imajo drevesa, cepljena na šibke podlage, bolj odprte kote vej. Na takšnih vejah se pogosteje razvijajo rodni brsti (Atkinson in Else, 2001). Res je sicer, da so pridelki na drevo pri bujnih podlagah večji, vendar šibke podlage omogočajo nekajkrat večje gostote sajenja, kar pripomore k večjemu pridelku na površino. Podlage pomembno vplivajo tudi na čas in trajanje cvetenja, na rast, zrelost, rodnost in pridelek sorte, cepljene na tej podlagi (Suggar in sod., 1999). Nekatere podlage so rezultat križanja različnih vrst istega rodu (pogosto divjih sorodnikov sadnih vrst), kar bi lahko imelo vpliv na minimalno temperaturo, pri kateri drevo prekine dormanco. Posledica je lahko zgodnejše ali

Pridelek breskve (Prunus persica (L.) Batch.) sorte 'Redhaven' na različnih podlagah 307

poznejše cvetenje. Tudi sprejem vode in v njej raztopljenih hranil je odvisna od podlage, še zlasti v odnosu do rasti in razvoja koreninskega sistema (Alvino in sod., 1991). Šibke podlage močno vplivajo tudi na kakovost plodov, čeprav so tu mnenja v stroki deljena. Pri jablani so na primer dokazali, da so plodovi, na drevesih cepljenih na šibko podlago, značilno večji kot na bujnih podlagah (Atkinson in Else, 2001). Na drugi strani obstajajo številne raziskave na koščičarjih, ki dokazujejo ravno nasprotno (Whiting in Lang, 2004; Giorgi in sod. 2005). Možna razlaga za ta fenomen je različna rodnost sadnih vrst in sort. Vemo tudi, da šibke podlage zagotavljajo zgodnejši vstop dreves v rodnost. Zakaj pride do tega pojava še ni znano. Hudina in sod. (2006) so ugotovili, da je podlaga Prunus pumila negativno vplivala na dimenzije plodov in kar 50 % dreves na tej podlagi je propadlo. Podlaga GF 655/2 je negativno vplivala na količino pridelka in je bujno poganjala koreninske izrastke. Podlaga Missour je vplivala na šibkejšo rast drevesa. Tako so kot podlago za breskev predlagali že standardno podlago GF 677 in v nekaterih primerih tudi Missour, kljub temu, da so drevesa na tej podlagi precej šibke rasti. Breskve, cepljene na breskovih podlagah, so bujne rasti in pri njih ne pride do problema neskladnosti med podlago in cepičem, toda za sajenje na isto mesto breskove podlage niso primerne (Battilani in Ventura, 1997). Podlaga GF 677, ki se največ uporablja kot podlaga v breskovih nasadih, je tolerantna na problem sajenja na isto mesto, tolerantna na tla, ki vsebujejo večji delež apnenca, in ima dobro rodnost (De Salvador in sod., 2002). Z uporabo novih, perspektivnih podlag lahko uspešno nadzorujemo sajenje breskev na isto mesto, zato je preizkušanje podlag in njihovega vpliva na kakovost in količino pridelka izrednega pomena. Namen poskusa je ugotoviti, katere podlage za breskev bodo primerne za obnove obstoječih nasadov breskev. Večina breskovih nasadov je starejših od 12 let in potrebnih obnove. Gre za nasade, kjer bo na istem mestu že tretja generacija breskev. 2. MATERIAL IN METODE V poskusu smo v letih 2008 do 2011 v Sadjarskem centru Bilje proučevali 11 različnih podlag za breskev, na katere je bila cepljena sorta ‘Redhaven’. Podlage so bile: GF 677 kot standard, sejanec breskve, Monegro, Barrier, Cadaman, Adesoto, MrS 2/5, Julior, Isthara, Penta in Tetra. Podlage so bile posajene na razdalji 4 x 2 m spomladi 2005 na stalno mesto v nasad in avgusta 2005 cepljene s sorto 'Redhaven'. Drevesa so bila gojena v gojitveni obliki vreteno. Za vsako podlago je bilo posajenih 15 dreves, ki so rasla v tleh, kjer je že predhodno uspeval nasad breskev. Nasad je bil oskrbovan po načelih integrirane pridelave. Tla v nasadu so srednje težka do težka. Vsaki podlagi smo izmerili obseg debla 20 cm nad cepljenim mestom. Ob obiranju smo stehtali pridelek vsakega drevesa posebej, prešteli število plodov ter stehtali maso ploda. Iz znanega števila dreves in pridelka na drevo smo izračunali pridelek na hektar. Sorto 'Redhaven' smo obirali 23., 28., 31. 7. in 4. 8. 2008; 17., 22. in 27. 7. 2009; 22., 27. 7. in 2. 8. 2010; ter 18. in 25. 7. 2011. Za vsak obravnavani parameter smo naredili statistično analizo. Za določanje statistično značilnih razlik med parametri smo uporabili enosmerno analizo variance (ANOVA) in Duncanov test. Upoštevali smo 5 % tveganje. Statistično značilne razlike smo označili s črkami. Povprečne vrednosti, označene z isto črko, se med seboj statistično značilno ne razlikujejo (p=0,05).


3. REZULTATI IN RAZPRAVA V preglednici 1 so podane vrednosti za obseg debla in število plodov na drevo pri različnih podlagah ter statistično značilne razlike med posameznimi podlagami. Že po drugem letu rasti (2008) so se pokazale razlike v bujnosti dreves, kar je posledica vpliva podlage (preglednica 1). Razlika v bujnosti podlag se kaže tudi v naslednjih letih in glede na povprečni obseg debla lahko podlage razvrstimo v 3 skupine: - podlage, ki vplivajo na šibko rast sorte 'Redhaven': Isthara in Tetra, - podlage, ki vplivajo na srednje bujno rast sorte 'Redhaven', podobno kot standardna podlaga

GF 677: sejanec breskve, Penta, Julior, Adesoto in Mrs 2/5, - podlage, ki vplivajo na bujno rast sorte 'Redhaven': Monegro, Barrier in Cadaman. Reighard in sod. (2008) so v poskusu proučevali dve sorti breskev 'Redtop' in 'Redhaven' na različnih podlagah. Drevesa na podlagi Cadaman so bila najbujnejše rasti, drevesa na podlagah Adesoto, Julior, MrS 2/5 pa so imele najšibkejšo rast. Iglesias in sod. (2004) navajajo, da so bila drevesa na podlagi GF 677 najbujnejše rasti. V letu 2008 smo pri sorti ‘Redhaven’, ki je bila cepljena na 11 različnih podlag, zabeležili prvi pridelek. V prvih dveh letih rodnosti so se število plodov na drevo in tudi pridelek na drevo in na hektar povečevali, medtem ko smo v tretjem letu rodnosti (2010) zabeležili manjše število plodov na drevo kot v predhodnem letu (2009) in naslednjem letu (2011). V letu 2010 v številu plodov in pridelku na drevo ter na hektar (preglednica 2) nismo zasledili statistično značilnih razlik med podlagami. V letu 2008, ko so drevesa imela prvi pridelek, smo pri podlagi MrS 2/5 dosegli 24,17 t/ha in v naslednjem letu že zavidljivih 39,92 t/ha. Prvi pridelki so bili od 12,77 t/ha pri drevesih na sejancu do 24,17 t/ha pri podlagi MrS 2/5, v letu 2009 od 28,57 t/ha pri drevesih na podlagi Monegro do 39,92 t/ha pri drevesih na podlagi MrS 2/5, v letu 2010 od 14,13 t/ha pri drevesih na sejancu do 19,18 t/ha pri drevesih na podlagi Isthara in v letu 2011 od 26,21 t/ha pri drevesih na podlagi Tetra do 38,52 t/ha pri drevesih na podlagi Isthara. Iglesias in sod. (2004) so ugotovili, da so največje pridelke imela drevesa na podlagah Barrier in GF 677. Najdebelejše plodove so imela drevesa na podlagah Barrier in Adesoto. Podlagi Adesoto in Julior pa sta močno odganjali koreninske izrastke. Podlaga Barrier je bil najbolj občutljiva na železovo klorozo, medtem ko so bile najmanj občutljive podlage Isthara, MrS 2/5 in Adesoto. Brez znakov kloroz na drevesu je bila le podlaga GF 677. Povprečni pridelek nad 25 t/ha so v obdobju prvih 4 rodnih let (2008-2011) pri sorti 'Redhaven' dosegla drevesa na podlagah MrS 2/5, Isthara, Barrier, Cadaman, Penta in Julior (slika 1). Vse omenjene podlage so dosegle večji povprečni pridelek v primerjavi s podlago GF 677, ki se sedaj največ uporablja kot podlaga v intenzivnih breskovih nasadih. Loreti in Massai (2006) so proučevali vpliv podlag pri sorti breskev 'Suncrest'. Podlagi Barrier in GF 677 sta bili zelo rodni in zelo bujni. Podlagi Julior in Isthara sta imeli zadovoljiv pridelek in velikost plodov. Kot zelo zanimiva za gosto sajenje v zelo rodovitnih tleh pa se je pokazala podlaga Isthara. V prvih dveh rodnih letih našega poskusa (2008 in 2009) podlage niso značilno vplivale na maso posameznega ploda (preglednica 3). V letu 2008 smo dosegli povprečno maso ploda od 136 do 156 g, v letu 2009 pa od 149 do 164 g. Tudi v tretjem letu rodnosti se je masa ploda povečala in je bila v letu 2010 od 154 do 181 g. V letu 2011 so imeli plodovi povprečno maso od 127 do 149 g. Razlike v masi posameznega ploda so bile med podlagami statistično značilne.


Reighard in sod. (2008) so ugotovili, da so imela najdrobnejše plodove drevesa sort breskev 'Redtop' in 'Redhaven' na podlagi MrS 2/5, največ pridelka pa je imela podlaga Cadaman, medtem ko pa sta imeli najmanj pridelka podlagi Julior in MrS 2/5. Ugotovili smo, da je leto značilno vplivalo na obseg debla, število plodov na drevo ter pridelek na drevo in na hektar (preglednica 4). Prav tako je leto značilno vplivalo tudi na maso posameznega ploda. Podlaga je vplivala na bujnost rasti drevesa, število plodov na drevo ter pridelek na drevo in na hektar, ni pa vplivala na maso posameznega ploda. 4. VIRI Alvino A., Zebri G., Turci E. 1991. The effect of rootstock and water table on the nutritional

status of cv. May Crest peach. Advances in Horticultural Science, 3: 51-54 Atkinson C. in Else M. 2001. Understanding how rootstocks dwarf fruit trees. The compact fruit

tree, 34, 2: 46-49 Battilani A., Ventura F. 1997. Influence of water table, irrigation and rootstock on transpiration

rate and fruit growth of peach trees. Acta Horticulturae, 449: 521-528 De Salvador F. R., Ondradu G., Scales B. 2002. Horticultural behaviour of different species and

hybrids as rootstocks for peach. Acta Horticulturae, 592: 317-322 Giorgi M., Capocasa F., Scalzo J., Murri G., Battino M., Mazzetti B. 2005. The effect on plant

adaptability, production, fruit quality, and nutrition in the peach (cv. `Suncrest`). Scientia Horticulturae, 107: 36-42

Hudina M., Fajt N., Štampar F. 2006. Influence of rootstock on orchard productivity and fruit quality in peach cv. ‘Redhaven’. Journal of Horticultural Science & Biotechnology, 81, 6: 1064–1068

Iglesias I., Montserrat R., Carbó J., Bonany J., Casals M. 2004. Evaluation of Agronomical Performance of Several Peach Rootstocks in Lleida and Girona (Catalonia, NE-Spain). Acta Horticulturae, 658, 341-348

Loreti F., Massai R. 2006. Bioagronomic evaluation of peach rootstocks by the Italian MIPAF targeted project. Acta Horticulturae, 713: 295-302

Reighard G. L. 2008. New and emerging rootstocks. The Ernie Christ Memorial Lecture. http://njaes.rutgers.edu/peach/orchard/New_and_Emerging_Rootstocks.pdf (17. 07. 2012)

Reighard G. L., Quellette D. R., Brock K. H. 2008. Performance of new Prunus rootstocks for peach in South Carolina. Acta Horticulturae, 772: 237-240

Reighard G. L. 2002. Current directions of peach rootstock programs worldwide. Acta Horticulturae, 592: 421-427

Sugar D., Powers K. A., Basile S. R. 1999. Effect of rootstock on fruit characteristics and tree productivity in seven red-fruited pear cultivars. Fruit Varieties Journal, 53: 148-154

Westcott III S. W., Zehr E. I., Newall Jr. W. C., Cain D.W. 1994. Suitability of Prunus

selections as hosts for the ring nematode (Criconemella xenoplax). J. Amer. Soc. Hort. Sci., 119: 920-924

Whiting M. D., Lang G. A. 2004. 'Bing' sweet cherry on the dwarfing rootstock 'Gisela 5': Thinning affects fruit quality and vegetative growth but not net CO2 exchange. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 129, 3: 407-415

Preglednica 1: Povprečni obseg debla (cm) in število plodov na drevo ± standardna napaka pri sorti breskev 'Redhaven' glede na različne podlage v letih 2008, 2009, 2010 in 2011 Table 1: Average circumference (cm) and number of fruits per tree ± standard error at cv. 'Redhaven' according to different rootstocks in years 2008, 2009, 2010 and 2011

Podlaga/ Rootstock

Obseg debla/Trunk circumference Število plodov na drevo/Number of fruit per tree 2008 2009 2010 2011 2008 2009 2010 2011

GF 677 17,75±1,34abc 25,11±0,99cde 25,78±1,23bcd 29,83±0,84bcd 81,87±18,70abc 178,67±9,24ab 71,11±5,53a 199,89±13,25ab Sejanec 16,00±0,70abc 20,92±1,08abc 22,42±1,06ab 26,08±1,04ab 70,08±12,98a 154,54±18,74ab 67,46±7,34a 198,77±19,12ab Monegro 18,95±1,51bc 27,30±1,24e 29,06±1,40d 34,43±1,33d 78,30±14,84ab 137,80±19,83a 70,25±4,94a 178,37±16,16a Barrier 19,89±0,73c 26,11±0,84de 28,00±0,66cd 31,06±0,66cd 137,33±17,95cd 182,11±14,68aab 76,11±5,45a 207,25±11,96ab Cadaman 19,64±1,71c 23,62±1,77bcde 25,87±1,73bcd 30,62±1,53bcd 116,00±22,10abcd 191,62±32,80b 85,14±14,38a 170,50±31,56a Adesoto 16,00±1,24abc 22,68±0,88bcde 24,70±1,04bcd 28,00±1,22bc 118,18±20,93abcd 155,54±10,32ab 73,10±6,02a 207,91±13,25ab Mrs 2/5 18,95±0,26abc 23,55±0,40bcde 25,70±0,33bcd 28,89±0,49bc 141,09±16,78d 197,70±8,51b 75,40±7,15a 216,89±17,78ab Julior 16,30±0,94abc 21,95±1,46abcd 23,95±0,76abc 27,95±1,04bc 90,10±16,96abcd 177,60±11,71ab 78,30±8,68a 204,20±12,77ab Isthara 13,37±0,64a 18,00±0,71a 20,08±0,48a 22,92±0,97a 116,00±15,98abcd 179,25±11,52ab 87,58±7,38a 242,50±12,53ab Penta 16,37±0,37abc 21,75±0,55abcd 24,09±0,53abc 26,73±0,89abc 128,42±11,31bcd 186,50±8,78ab 71,58±7,02a 173,82±13,82a Tetra 14,28±1,14ab 19,94±1,18bc 21,61±1,32ab 25,44±1,30ab 84,78±18,96abc 170,67±15,15ab 77,00±7,91a 166,56±17,94a Preglednica 2: Povprečni pridelek na drevo (kg) in na hektar (t) ± standardna napaka pri sorti breskev 'Redhaven' glede na različne podlage v letih 2008, 2009, 2010 in 2011 Table 2: Average yield per tree (kg) and per hectar (t) ± standard error at cv. 'Redhaven' according to different rootstocks in years 2008, 2009, 2010 and 2011 Podlaga/Rootstock Pridelek na drevo/Yield per tree Pridelek na hektar/ Yield per hectare

2008 2009 2010 2011 2008 2009 2010 2011 GF 677 11,55±2,62abc 28,96±1,47ab 11,58±0,79a 25,87±2,65abc 14,46±3,26abc 36,21±1,84ab 14,49±0,98a 32,34±3,31abc Sejanec 10,21±1,85a 23,72±3,00ab 11,31±1,42a 25,84±2,02abc 12,77±2,31a 29,66±3,74ab 14,13±1,78a 32,30±2,53abc Monegro 11,03±2,04ab 22,84±3,59a 11,43±0,79a 24,98±2,01abc 13,81±2,55ab 28,57±4,49a 14,27±0,99a 31,23±2,52abc Barrier 18,46±2,20bcd 29,19±2,18ab 11,66±0,76a 28,38±1,11bc 23,08±2,75bcd 36,49±2,72ab 14,58±0,94a 35,47±1,39bc Cadaman 16,49±3,21abcd 30,66±5,30ab 14,82±2,19a 24,14±4,12abc 20,61±4,01abcd 38,32±6,63ab 18,31±3,15a 30,17±5,16abc Adesoto 15,74±2,64abcd 25,15±1,76ab 11,82±0,87a 26,11±1,08abc 19,66±3,30abcd 31,45±2,20ab 14,79±1,08a 32,63±1,35abc Mrs 2/5 19,32±2,14d 31,94±1,49b 13,69±1,38a 29,13±2,10bc 24,17±2,68d 39,92±1,86b 17,12±1,72a 36,41±2,63bc Julior 12,74±2,46abcd 26,65±1,79ab 13,19±1,49a 28,15±1,39bc 15,93±3,07abcd 33,32±2,23ab 16,50±1,85a 35,19±1,74bc Isthara 17,02±2,14abcd 26,72±1,66ab 15,34±1,03a 30,81±1,42c 21,27±2,67abcd 33,41±2,08ab 19,18±1,28a 38,52±1,78c Penta 18,88±1,53cd 27,84±1,36ab 11,50±1,18a 23,14±1,95ab 23,62±1,92cd 34,81±1,71ab 14,37±1,47a 28,92±2,44ab Tetra 12,50±2,72abcd 25,82±2,77ab 12,43±1,37a 20,97±2,86a 15,63±3,39abcd 32,27±3,46ab 15,54±1,71a 26,21±3,58a


Preglednica 3: Povprečna masa ploda (g) ± standardna napaka pri sorti breskev 'Redhaven' glede na različne podlage v letih 2008, 2009, 2010 in 2011 Table 3: Average fruit weight (g) ± standard error at cv. 'Redhaven' according to different rootstocks in years 2008, 2009, 2010 and 2011 Podlaga/Rootstock Masa ploda/Fruit weight

2008 2009 2010 2011 GF 677 136,10±6,37a 162,99±6,34a 164,39±4,24abc 131,17±4,23ab Sejanec 155,25±12,50a 152,82±4,53a 165,34±6,69abc 135,01±8,28ab Monegro 142,59±5,47a 162,68±10,06a 163,30±4,53abc 141,43±3,49ab Barrier 140,02±6,61a 161,85±5,27a 154,18±3,31a 138,46±4,66ab Cadaman 148,26±7,56a 158,61±2,73a 171,19±3,50abc 148,48±6,08b Adesoto 155,89±23,77a 163,41±10,32a 162,72±3,35abc 127,38±4,37a Mrs 2/5 137,08±2,95a 161,63±3,16a 180,96±5,08c 135,98±4,93ab Julior 142,89±3,51a 150,27±4,15a 168,32±1,43abc 139,66±4,86ab Isthara 150,43±4,10a 151,09±6,07a 178,88±5,90bc 127,77±2,83a Penta 148,33±2,11a 149,38±3,08a 159,72±3,54ab 132,14±5,26ab Tetra 146,85±3,65a 149,69±6,49a 160,97±4,37abc 124,00±8,62a Preglednica 4: Statistična značilnost za vpliv podlage in leta ter njune interakcije na različne parametre pri sorti breskev 'Redhaven' Table 4: Statistically significance for influence og rootstock, year and their interaction on different factors at peach cv. 'Redhaven' Parameter Podlaga Leto Podlaga X Leto Obseg debla (cm) *** *** NS Število plodov na drevo *** *** NS Pridelek na drevo (kg) *** *** NS Pridelek na hektar (t) *** *** NS Masa ploda (g) NS *** NS

Slika 1: Povprečni pridelek na hektar (t) pri sorti breskev 'Redhaven' glede na različne podlage v obdobju 2008-2011 Figure 1: Averade yield per hectar (t) at peach cv. 'Redhaven' according to different rootstocks in 2008-2011 period



VPLIVI PODLAG NA KAKOVOST PLODOV BRESKVE SORTE `REDHAVEN`

Primož ORAŽEM1, Metka HUDINA2

POVZETEK V Sadjarskem centru Bilje smo v letih 2008 in 2009 spremljali nekatere prarametre kakovosti plodov breskve sorte 'Redhaven', ki je bila leta 2005 cepljena na enajst različnih podlag (Adesoto, Barrier, Cadaman, GF 677, Julior, Ishtara, MrS 2/5, Monegro, Penta, sejanec in Tetra). Razlike v meritvah trdote in vsebnosti suhe snovi kažejo, da posamezne podlage (Monegro v letu 2008 in Cadaman v letu 2009) vplivajo na kasnejše dozorevanje plodov. Pri ostalih podlagah nismo opazili odstopanj v hitrosti dozorevanja. Pri podlagah smo, najverjetneje zaradi razlik v pridelku, ugotovili razlike v masi plodov. Tudi v vsebnosti skupnih sladkorjev in organskih kislin ter njihovega razmerja smo ugotovili razlike med podlagami. Dvoletni rezultati kažejo, da imata podlagi Adesoto in Tetra pozitiven vpliv na kakovost plodov kar se odrazi v velikih vrednostih določenih parametrov (vsebnost suhe snovi, vsebnost skupnih sladkorjev in organskih kislin in njihovega razmerja). Ključne besede: breskev, Prunus persica, HPLC, kakovost, podlaga

FRUIT QUALITY OF `REDHAVEN` PEACH AFFECTED BY ROOTSTOCK

ABSTRACT peach fruit quality parameters of 'Redhaven' grafted on eleven different rootstocks (Adesoto, Barrier, Cadaman, GF 677, Julior, Ishtara, MrS 2/5, Monegro, Penta, seedling and Tetra) were monitored in 2008 and 2009. The differences in fruit firmness and soluble solids contents indicate that certain rootstocks (Monegro in 2008 and Cadaman in 2009) caused late fruit ripening. Other rootstocks had no effect on fruit ripening. Significant differences in fruit weight were detected among the analyzed rootstocks, which can be attributed to the differences in yields among the rootstocks. Significant differences were also determined in total sugars and organic acids content and their ratios among the rootstocks. Two-year data indicate that Adesoto and Tetra rootstocks have a positive effect on fruit quality which is depicted in high values of certain quality parameters (soluble solids contents, total sugars, organic acid and their ratios). Key words: peach, Prunus persica, HPLC, quality, rootstock 1. UVOD V Sloveniji se breskev tradicionalno prideluje v Vipavski dolini, Goriških brdih in delih Slovenske Istre ter tudi v nekaterih hladnejših delih, kot je Štajerska in Dolenjska. Po količini pridelave jo, z letnim pridelkom okrog 8000 t (FAOSTAT, 2010), za jablano in hruško, 1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo,

Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected] 2 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo,


314 Primož ORAŽEM, Metka HDINA uvrščamo na tretje mesto. Žal opažamo trend zmanjševanja pridelave breskve, kar lahko pripišemo nizkim odkupnim cenam v zadnjih letih in posledično slabi gospodarnosti pridelave te sadne vrste. Podlage vplivajo na rast in razvoj sadik in od njih je odvisna zasnova in vzdrževanje sadovnjaka (Layne, 1994). Prav tako podlage vplivajo na hitrost vstopa v rodnost, hitrost dozorevanja (Remorini in sod., 2008; Beckman in Okie, 1996; Reighard in sod., 2008), rodnost dreves in kakovost pridelka (Hudina in sod., 2006; Giorgi in sod., 2005). Različne podlage lahko uporabljamo tudi, ko želimo obiti za določeno sadno vrsto neprimerne talne razmere, kot je na primer reakcija tal, zastajanje vode (Hudina in sod., 2006) ali težave ob ponovnem sajenju (Massai in Loretti, 2004). Ponovno sajenje breskve je aktualen problem tudi pri nas, saj pridelovalci začenjajo s sajenjem tretje generacije nasadov. Slovenski sadjarji so za napravo prve generacije breskovega sadovnjaka uporabljali sejanec breskve in za njim podlago GF 677, ki je križanec breskve in mandlja. Podobno kot pri ostalih sadnih vrstah je tudi pridelovalcem breskve na voljo več podlag, saj je rod Prunus z vidika kompatibilnosti dobro prilagodljiv, tako se breskve lahko cepi na podlage različnega genetskega izvora (Hudina in sod., 2006). Ena od nalog stroke je, da ugotavljajo ali so posamezne podlage uspešne v naših talnih in podnebnih razmerah, kar omogoča pridelovalcem pravo izbiro. Naša raziskava je nadgradnja raziskave Hudina in sod. (2012), kjer so ista drevesa spremljali iz vidika bujnosti in rodnosti. Naš namen je bil zaznati vpliv različnih podlag na posamezne parametre zunanje in notranje kakovosti plodov breskev. 2. MATERIAL IN METODE V Sadjarskem centru Bilje poteka testiranje novih obetavnih podlag za breskve. Poskus poteka v sadovnjaku, kjer trenutno raste tretja generacija breskovega sadovnjaka. Za prvo generacijo so uporabili podlago sejanec, za drugo pa podlago GF 677. V poskus je vključenih naslednjih 11 podlag (Adesoto (Prunus insititia L.), Julior (Prunus insititia L. × Prunus domestica L.), GF 677 (Prunus persica L. × Prunus amygdalus L.), Monegro (Prunus persica L. × Prunus amygdalus L.), Barrier (Prunus davidiana L. × Prunus persica L.), Cadaman (Prunus persica L. × Prunus

davidiana L.), MrS 2/5 (Prunus cerasifera Ehr.), Ishtara (Prunus cerasifera Ehr. × Prunus

salicina Lindley.) × (Prunus cerasifera Ehr. × Prunus persica L.), Penta (Prunus domestica L.), Tetra (Prunus domestica L.) in sejanec (Prunus persica L.). Z naključnim izborom smo spomladi leta 2005 skupine treh dreves od vsake podlage v štirih ponovitvah razporedili v tri vrste in zasadili na stalno mesto na razdalji 4 × 2 m. V avgustu leta 2005 smo na podlage cepili sorto `Redhaven`. Drevesa smo vzgajali v gojitveni obliki vretenast grm. Celoten nasad je pokrit s protitočno mrežo in ima sistem kapljičnega namakanja. Tako varstvo pred škodljivci in boleznimi kot tudi prehrana rastlin se izvajata po načelih integrirane pridelave. Na osnovi ocenjevanja trdote in barve plodov smo 23. julija 2008 in 13. julija 2009 opravili prvo obiranje zrelih plodov. Drugo in tretje obiranje smo opravili v razmiku tri dni. Med plodovi prvega obiranja posamezne kombinacije smo naključno izbrali 15 plodov, ki smo jih prepeljali v laboratorij Katedre za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo (Biotehniška fakulteta v Ljubljani). Na sobni temperaturi (24 ˚C) smo izmerili maso plodov z elektronsko tehtnico, trdoto plodov z digitalnim penetrometrom (TR, Turini, Italija) s konico premera 8 mm ter vsebnost suhe snovi z digitalnim refraktometrom WM-7 Atago (Tokio, Japonska). Po opravljenih meritvah smo plodove naključno razvrstili v pet skupin po tri plodove, jih razkoščičili ter shranili v zamrzovalni skrinji ohlajeni na -20 ˚C do ekstrakcije za analizo sladkorjev in organskih kislin s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti (HPLC).

Vplivi podlag na kakovost plodov breskve sorte `Redhaven` 315 Za ekstrakcijo in določanje sladkorjev in organskih kislin smo uporabili metodo, ki so jo opisali Sturm in sod. (2003). Za ekstrakcijo sladkorjev smo plodove nasekljali ter od homogenega vzorca odtehtali 10 g, ga prelili z 50 ml bidestilirane vode in zmleli s homogenizatorjem T-25 Ultra-Turrax (IKA® – Labortechnik, Staufen, Germany). Ekstrakcija je potekala 30 min na sobni temperaturi (24 ˚C). Vzorce smo nato centrifugirali 7 min pri 10.000 obratov/min in filtrirali skozi celulozni filter (Chromafilm a-45/25) v viale. S HPLC analizo smo določili in izmerili vsebnosti posameznih sladkorjev, organskih kislin ter njihove vsebnosti sešteli. Na osnovi skupnih vsebnosti sladkorjev in organskih kislin smo izračunali razmerje sladkorjev in organskih kislin. Statistične analize smo izvedli s programom Statgraphics Plus 4.0, z uporabo analize variance (ANOVA). Statistično značilne razlike smo ovrednotili z Duncanovim preizkusom mnogoterih primerjav ob 5 % tveganju. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA 3.1. LETO 2008 Tabela 1 prikazuje povprečno maso in trdoto plodov ter vsebnost suhe snovi pri posameznih podlagah. Pri vseh omenjenih parametrih smo v obeh letih ugotovili statistično značilne razlike. Pri podlagah GF 677 in Barrier smo ugotovili značilno najlažje plodove. Pri ostalih podlagah se masa plodov ni statistično razlikovala. Massai in Loreti (2004) sta v svoji raziskavi ugotovila, da so bili plodovi pri podlagi Julior v povprečju lažji, kar se v naši raziskavi ni pokazalo. Razlike v masi plodov bi lahko pripisali razlikam v pridelku med podlagami, ki jih poroča Hudina in sod. (2012). Plodovi pri podlagah Julior in Tetra so bili najmehkejši, vendar statistično podobne trdote kot plodovi pri podlagah Adesoto, Ishtara, MrS 2/5 in Penta. Vrednosti so bile tako majhne, da plodovi niso bili primerni za skladiščenje ampak za takojšnje uživanje ali predelavo. Trdota plodov je dober indikator zrelosti plodov pri številnih sadnih vrstah in lahko bi sklepali, da sta omenjeni podlagi vplivali na hitrejše dozorevanje plodov. Plodovi sorte `Redhaven`, obrani s podlage Monegro, so bili daleč najtrši in edini primerni za skladiščenje. Druge najtrše plodove smo nabrali na drevesih cepljenih na podlage Barrier, Cadaman, GF 677 in sejanec. Remorini in sod. (2008) poročajo, da podlaga Barrier lahko vpliva na počasnejše dozorevanje plodov kar je delno v skladu z našimi rezultati. Največje vsebnosti suhe snovi smo izmerili pri podlagah Adesoto, Tetra, Ishtara in Julior. Na drugi strani smo pri številnih podlagah (Monegro, Barrier, Cadaman, MrS 2/5, Penta in sejanec) izmerili majhne vsebnosti suhe snovi. V plodovih podlag MrS 2/5 in Penta smo izmerili majhne vsebnosti suhe snovi kljub temu, da so bili plodovi mehki. To bi lahko kazalo na slabši okus plodov v zrelosti pri teh dveh podlagah. Vsebnost skupnih sladkorjev se je značilno razlikovala le med podlagami Adesoto in Julior, kjer smo izmerili velike vsebnosti, ter Cadaman in MrS 2/5, kjer smo izmerili majhne vsebnosti. Vsebnost skupnih kislin je bila največja pri podlagah Adesoto, Ishtara, MrS 2/5, Penta in sejancu. Majhne vsebnosti skupnih kislin smo izmerili pri podlagah Julior, Barrier, GF 677 in Cadaman. Colaric in sod. (2005) navajajo, da je razmerje skupnih sladkorjev in organskih kislin v pozitivni korelaciji z zaznavanjem sladkosti pri breskvi. Naši rezultati kažejo, da so bili plodovi, obrani z dreves cepljenih na podlago Julior, daleč najbolj sladki. Če velike vsebnosti skupnih sladkorjev in majhne vsebnosti skupnih kislin (posledično tudi največjega razmerja sladkorjev in organskih kislin) pri podlagi Julior povežemo z dejstvom, da so bili plodovi mehki, lahko sklepamo, da je ta podlaga v letu 2008 vplivala na hitrejše dozorevanje plodov. Pri podlagah Adesoto, Barrier, Cadaman, GF 677, Monegro, Penta in Tetra so bila razmerja med sladkorji in organskih kislinami podobna. Pri podlagah Ishtara, MrS 2/5 in sejancu smo zabeležili najmanjše razmerje sladkorjev in organskih kislin, kar je posledica velikih vsebnosti

316 Primož ORAŽEM, Metka HDINA organskih kislin. Te razlike bi lahko pripisali podlagam in njihovemu vplivu na hitrost dozorevanja plodov. 3.2. LETO 2009 Razen pri podlagi Tetra je bila v letu 2009 povprečna masa plodov pri vseh podlagah večja v primerjavi z letom 2008. Razlike v masi med letoma so najverjetneje posledica postopnega prehoda v polno rodnost in še nestalnega pridelka v prvih letih rodnosti. V drugem letu rodnosti smo v povprečju najtežje plodove stehtali pri podlagah Barrier, Cadaman in MrS 2/5. V nasprotju z letom 2008 so bili pri podlagah Monegro in Tetra plodovi najlažji, vseeno pa so se statistično razlikovali od plodov s podlag Barrier, Cadaman, Julior in MrS 2/5. V letu 2009 nismo izmerili tako velikih razlik v trdoti plodov, saj je bila trdota, z izjemo podlage Cadaman, pri vseh podlagah pod 1 kg. Reighard in sod. (2008) so ugotovili, da podlaga Cadaman lahko nekoliko upočasni dozorevanje plodov, kar je v skladu z našimi rezultati. Vsebnosti suhe snovi so bile pri večini podlag statistično podobne. Največje vsebnosti smo izmerili pri podlagi Tetra, vendar se te niso statistično razlikovale od vsebnosti pri podlagah Barrier in MrS 2/5. V letu 2009 smo v plodovih izmerili skoraj polovico manjše vsebnosti sladkorjev in organskih kislin kot v letu 2008. Razlike pripisujemo vremenskim vplivom, saj so v letu 2009 izmerili ekstremno majhno količino padavin med rastno dobo. Največje vsebnosti skupnih sladkorjev smo izmerili pri podlagi Tetra. Med preostalimi podlagami so se v vsebnosti sladkorjev razlikovale le podlage Ishtara, Julior in sejanec, kjer smo izmerili majhne in MrS 2/5 in Penta, kjer smo izmerili večje vsebnosti. V primerjavi z letom 2008 smo v letu 2009 opazili veliko manjša odstopanja v vsebnosti skupnih kislin med podlagami, kljub temu pa smo med njimi zaznali statistično značilne razlike. Največje vrednosti skupnih kislin smo izmerili pri podlagah Barrier, Cadaman in sejanec, najmanjše pa pri podlagah Adesoto in GF 677. Ker so se vsebnosti sladkorjev in organskih kislin med letoma močno razlikovale, je pričakovana tudi precejšnja razlika v razmerju sladkorjev in organskih kislin. Največje razmerje smo, podobno kot leta 2008, izračunali pri podlagah Adesoto in Tetra, poleg njiju pa tudi pri podlagah GF 677 in MrS 2/5. Majhno razmerje smo izračunali pri podlagah Barrier, Cadaman Ishtara, Julior, Monegro in pri sejancu. 4. ZAKLJUČEK Na osnovi trenutnih rezultatov lahko ugotovimo, da določene podlage vplivajo na hitrost dozorevanja plodov. Seveda je na osnovi dvoletnih rezultatov preuranjeno izpostaviti katerokoli od podlag kot »zgodnjo« ali »pozno«. Analiza rezultatov trdote in suhe snovi kaže, da večina podlag ne vpliva na hitrost dozorevanja. Kljub tem ugotovitvam se vsebnosti sladkorjev in organskih kislin med podlagami značilno razlikujejo, ta vpliv pa lahko pripišemo podlagam. Rezultati obeh let kažejo, da podlagi Adesoto in Tetra vplivata na ugodno razmerje sladkorjev in organskih kislin, kar gotovo vpliva na okus plodov. Rezultati prvih dveh rodnih let sorte 'Redhaven' na različnih podlagah nam zaenkrat še ne omogočajo zaključkov o tem, katere podlage bi lahko priporočili pridelovalcem. Šele dolgoletno spremljanje podlag iz številnih vidikov bo dalo zanesljive rezultate, ki bodo izničili odstopanja neugodnih let, ki se pojavljajo v kmetijstvu. 5. LITERATURA Beckman, T. G., Okie, W. R. Meyers, S. C.1992. Rootstock affect bloom date and fruit

maturation of ‘Redhaven’ peach. Journal of the American Society for Horticultural Science, 117, 3: 377-379.

Vplivi podlag na kakovost plodov breskve sorte `Redhaven` 317 Colaric, M., Veberic, R., Stampar, F. Hudina, M. 2005: Evaluation of peach and nectarine fruit

quality and correlations between sensory and chemical attributes. Journal of the Science of Food and Agriculture, 85: 2611-2616.

FAOSTAT. 2010. http://faostat.fao.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor (18. 8. 2012)

Giorgi, M., Capocasa, F., Scalzo, J., Murri, G., Battino, M., Mezzetti, B. 2005. The rootstock effects on plant adaptability, production, fruit quality, and nutrition in the peach (cv. ‘Suncrest’). Scientia Horticulturae, 107: 36-42.

Hudina M., N. Fajt and F. Štampar, 2006. Influence of rootstock on orchard productivity and fruit quality in peach cv. ‘Redhaven’. The Journal of Horticulural Science and Biotechnology, 81: 1064-1068.

Hudina, M., Fajt, N., Oražem, P. 2012. Pridelek breskve (Prunus persica (L.) Batch.) sorte 'Redhaven' na različnih podlagah. V: Zbornik referatov 3. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo. Krško, 21.-23. november 2012: 305-312

Layne, R.E.C. 1994. Prunus rootstock affect long-term orchard performance of ‘Redhaven’ peach on Brookston clay loam. HortScience, 29: 167-171.

Massai R., Loreti F. 2004. Preliminary observations of nine rootstocks grown in a replant soil. Acta Horticulturae, 658: 185-92.

Reighard G., Outellette, D., Brock, K. 2008. Performance of new Prunus rootstocks for peach in South Carolina. Acta Horticulturae, 772: 237-240.

Remorini, D., Tavarini, S., Degl’Innocenti, E., Loreti, F., Massai, R., Guidi, L. 2008. Effect of rootstocks and harvesting time on the nutritional quality of peel and flesh of peach fruits. Food Chemistry, 110: 361-367.

Sturm, K., Koron, D., Stampar, F. 2003. The composition of fruit of different strawberry varieties depending on maturity stage. Food Chemistry, 83: 417-422.

Tabela 1: Masa plodov (g), trdota plodov (kg) ter vsebnost suhe snovi (%) (povprečna vrednost ± standardna napaka) pri breskvi sorte `Redhaven` v letih 2008 in 2009 Table 1: Fruit weight (g), fruit firmness (kg) and soluble solids (%) (mean value ± standard error) of `Redhaven` peach cultivar on different rootstocks in 2008 and 2009

Podlaga

2008 2009

Masa plodov Trdota plodov Vsebnost suhe snovi Masa plodov Trdota plodov Vsebnost suhe snovi

g kg % g kg % Adesoto 145,2±6,1 bc 0,60±0,06 ab 10,6±0,20 d 161,6±3,4 abcd 0,73±0,043 b 9,3±0,22 ab Barrier 124,0±4,4 a 1,12±0,23 d 9,2±0,29 a 170,1±5,6 cde 0,63±0,037 ab 9,8±0,29 bc Cadaman 144,0±5,7 bc 0,94±0,11 cd 9,0±0,22 a 180,3±5,6 e 1,03±0,110 c 9,0±0,31 ab GF 677 125,1±4,0 a 0,95±0,10 cd 9,9±0,21 bc 156,6±3,3 abc 0,63±0,066 ab 9,2±0,14 ab Ishtara 154,8±4,0 bc 0,64±0,04 ab 10,3±0,17 cd 156,7±2,6 abc 0,66±0,064 ab 9,2±0,24 ab Julior 158,4±5,9 c 0,47±0,03 a 10,2±0,25 cd 164,0±6,3 bcd 0,83±0,089 b 9,3±0,34 ab Monegro 141,0±4,4 b 4,17±0,08 e 8,7±0,17 a 149,2±3,8 a 0,72±0,046 b 9,4±0,2 ab MrS 2/5 151,2±5,8 bc 0,71±0,11 abc 9,1±0,21 a 171,5±3,3 de 0,50±0,069 a 9,6±0,33 abc Penta 144,0±3,5 bc 0,62±0,04 ab 9,2±0,22 a 152,3±3,3 ab 0,69±0,075 ab 9,2±0,25 ab Sejanec 156,2±4,6 bc 0,87±0,13 bcd 9,4±0,19 ab 161,4±5,1 abcd 0,70±0,068 ab 8,9±0,18 a Tetra 152,9±6,4 bc 0,55±0,04 a 10,6±0,19 d 149,8±3,5 a 0,50±0,035 a 10,3±0,22 c *različne črke (a-e) v stolpcu prikazujejo statistično značilne razlike med podlagami (Duncan test, p < 0,05).

Tabela 2: Vpliv različnih podlag na vsebnost skupnih sladkorjev, skupnih kislin ter njihovega razmerja (povprečna vrednost ± standardna napaka) pri breskvi sorte `Redhaven` v letih 2008 in 2009 Table 2: The influence of different rootstocks on total sugars, total acids and sugar/acid ratio (mean value ± standard error) of `Redhaven` peach cultivar in 2008 and 2009

Podlaga

2008 2009

Skupni sladkorji Skupne organske kisline

Razmerje sladkorji/ organske kisline

Skupni sladkorji Skupne organske kisline

Razmerje sladkorji/ organske kisline

g/kg - g/kg - Adesoto 120,7±8,00 b 18,4±0,57 de 6,6±0,27 cd 62,9±0,98 abc 5,1±0,14 a 12,4±0,47 cd Barrier 107,0±3,40 ab 14,7±1,8 ab 6,5±0,63 cd 63,6±2,02 abc 6,6±0,25 e 9,7±0,15 a Cadaman 100,3±5,86 a 15,2±0,4 abc 6,4±0,51 cd 57,9±3,19 ab 6,0±0,18 d 9,7±0,37 a GF 677 111,0±4,97 ab 15,0±1,03 abc 7,1±0,19 d 63,9±0,81 abc 5,1±0,13 a 12,6±0,20 cd Isthara 109,6±2,14 ab 19,1±0,61 e 5,3±0,24 ab 55,4±2,22 a 5,2±0,10 ab 10,7±0,42 ab Julior 119,8±6,14 b 13,4±0,44 a 8,5±0,37 e 55,9±4,15 a 5,3±0,27 abc 10,6±0,59 ab MrS 2/5 98,7±3,56 a 19,2±0,91 e 5,0±0,36 a 64,9±3,59 bc 5,3±0,18 abc 12,3±0,59 cd Monegro 108,0±5,21 ab 16,2±0,33 bcd 6,7±0,19 cd 59,8±3,10 abc 5,5±0,10 abcd 10,6±0,65 ab Penta 110,7±1,76 ab 17,3±0,49 cde 6,2±0,17 bcd 66,4±2,23 c 5,7±0,20 bcd 11,7±0,60 bc Sejanec 109,9±1,19 ab 18,9±0,83 e 5,8±0,27 abc 55,6±2,00 a 5,8±0,07 cd 9,8±0,38 a Tetra 114,1±4,29 ab 15,9±0,84 bc 6,9±0,1 d 74,9±1,97 d 5,5±0,15 abcd 13,5±0,31 d *različne črke (a-e) v stolpcu prikazujejo statistično značilne razlike med podlagami (Duncan test, p < 0,05). Tabela 3: Značilnost posameznih dejavnikov in njune interakcije na maso plodov, trdoto plodov, vsebnost suhe snovi, vsebnost sladkorjev, vsebnost organskih kislin in razmerje med sladkorji in organskimi kislinami. Table 3: Significance of individual factors and their interaction on fruit weight, fruit firmness, soluble solids, total sugars, total organic acids and sugar/acid ratio. Masa plodov Trdota plodov Vsebnost suhe snovi Skupni sladkorji Skupne organske

kisline Razmerje sladkorjev/ organskih kislin

Podlaga *** *** ** *** *** *** Leto *** *** *** ** *** *** Podlaga × leto

*** *** *** ** *** ***

** - značilna razlika pri p=0,01; *** - značilna razlika pri p=0,01


VSEBNOST MINERALOV V LISTIH BRESKVE (Prunus persica (L.) Batsch.) SORTE 'REDHAVEN' NA RAZLIČNIH

PODLAGAH

Nikita FAJT1, Tjaša JUG1, Metka HUDINA2

POVZETEK

V letu 2005 smo v Sadjarskem centru Bilje, KGZS-Zavod GO zastavili poskus z namenom ugotoviti rodnost in kakovost plodov ter morebitno propadanje dreves cv. 'Redhaven' na podlagah Cadaman, Adesoto 101 Puebla, Barrier 1, Ishtara, Julior, Monegro, MrS 2/5, Tetra, Penta v primerjavi s sejancem breskve in GF 677 na deviških in utrujenih tleh. Na spremljanih drevesih smo v letu 2011 opravili tudi analize listov in v njih merili vsebnost mineralov. Vzorčenje listov na utrujenih tleh smo opravili 116 dni, na deviških tleh pa 123 dni po polnem cvetenju breskev. Določali smo vsebnost skupnega N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu in Zn po uveljavljenih, standardiziranih metodah določanja. Na deviških tleh so se v listih breskve cv. 'Redhaven' med podlagami pokazale statistično značilne razlike v vsebnosti P, K, Mg, Zn in Cu, na utrujenih pa še v vsebnosti skupnega N in Mn, ni pa bilo ugotovljenih razlik v vsebnosti P. Prav tako nismo ugotovili značilnih razlik v vsebnosti Fe in Ca med podlagami ne pri deviških in ne pri utrujenih tleh, z izjemo vsebnosti Ca pri podlagi Monegro na utrujenih tleh. Ključne besede: podlage breskev, listne analize, vsebnost N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn LEAF MINERAL CONTENT OF 'REDHAVEN' PEACH GRAFTED ON DIFFERENT

ROOTSTOCKS

ABSTRACT

In 2005, an experiment was initiated at Fruit growing centre Bilje, KGZS-Zavod GO on 'Redhaven' peach grafted on different peach rootstocks Cadaman, Adesoto 101 Puebla, Barrier 1, Ishtara, Julior, Monegro, MrS 2/5, Tetra, Penta, GF 677, and peach seedling on virgin and replant soil type in order to annually monitor tree growth, yield, fruit quality, tree mortality and compared them among different rootstocks and orchard conditions. In 2011, mineral content of peach leaves was additionally analyzed. Leaf samples were taken in the middle of shoots on replant soil 116 DAFB (days after full bloom) and on virgin soil 123 DAFB. The content of total N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu and Zn in leaves was determined with standard analysis methods. Statistically significant differences in P, K, Mg, Zn and Cu were determined in leaves of trees planted on virgin soil, while on replant soil statistical differences were also detected in the content of total N and Mn, but not in P as on virgin soil. Leaf Fe and Ca content measured on both soil types did not demonstrate any statistically significant differences, except for Ca on rootstock Monegro on replant soil. Key words: peach rootstocks, leaf analyses, mineral content

1 Kmetijsko gozdarski zavod Nova Gorica, Pri hrastu 18, 5000 Nova Gorica


322 Nikita FAJT, Tjaša JUG, Metka HUDINA

1. UVOD Rast in rodnost breskev (Prunus persica (L.) Batch.) je v veliki meri odvisna od pedoklimatskih razmer, zato je v tesni povezavi s tipom tal, preskrbljenostjo s hranili, klimatskimi razmerami, ekspozicijo (lego) rastišča in nenazadnje odvisna tudi od sorte in podlage (Mascanzoni in sod., 2004, Hudina in sod., 2009). Različne podlage nam dajejo možnost, da pridelujemo breskve na različnih tipih tal, najbolje pa uspevajo na propustnih in odcednih tleh. Kjer želimo saditi na težjih tleh, so kot podlaga primernejši sejanci breskve in sliv (GF 677) ali križanci iz vrst Prunus (Vivai Battistini, 2012). Številne dosedanje raziskave kažejo, da je pri obnovi breskovega nasada na istem rastišču potrebno zamenjati podlago, ker prihaja do utrujenosti oziroma enostranske izčrpanosti tal, posledično pa do slabe rasti in rodnosti (Loreti in Massai, 2002; Simeone in sod., 2006) pa tudi številčnejšega propadanja dreves (Tsipouridis in sod., 2002; Foschi, 2009). Številne podlage so bile uvedene in preizkušane, da bi ugotovili, za katere talne značilnosti so primerne, pa tudi za namene ponovnih obnov na utrujenih tleh (Massai in Loreti, 2010). Poleg po teksturi ustreznih tal, je za dobro rast in rodnost breskev pomembna preskrbljenost tal s hranili, ki pa se posredno odraža v preskrbljenosti – dostopnosti hranil v listih. Ta je odvisna od časa vzorčenja, vremenskih razmer med rastno dobo, sorte in podlage (Fajt, 1996). Določitev prehrambenega statusa sadnih dreves je najbolj zanesljiva s pomočjo foliarnih analiz, najboljši čas za vzorčenje listov je od 15. julija do 15. avgusta (Heckman, 2004). Montanes in Sanz (1994) omenjata standard za vzorčenje listov sadnih dreves 120 dni po polnem cvetenju. S analizami listov na vsebnost N, P, K, Ca, Mg in drugih mikroelementov smo želeli ugotoviti ali različne podlage tudi v naših pedoklimatskih razmerah vplivajo na vsebnost mineralov v listih in ovrednotiti vpliv utrujenih in deviških tal na kopičenje analziranih mineralov v listih. 2. MATERIAL IN METODE V letu 2011 smo analizirali liste na rodnih drevesih breskve cv. 'Redhaven' na podlagah Cadaman, Adesoto 101 Puebla, Barrier 1, Ishtara, Julior, Monegro, MrS 2/5, Tetra, Penta, sejancu breskve in GF 677 na deviških in utrujenih tleh na lokaciji Sadjarskega centra Bilje. Nasad breskev na različnih podlagah je bil zasajen spomladi 2005 s podlagami na stalno mesto, ki so bile pocepljene avgusta istega leta s sorto 'Redhaven'. Pred sajenjem podlag smo obe parceli ustrezno pripravili. Vzorce tal smo odvzeli do globine 40 cm in, glede na rezultate analize tal (pH - v KCl, P2O5, K2O - amonlaktatna ekstrakcija), tla pred globokim oranjem založno pognojili. Tipi tal, na katerih se nahaja nasad, so evtrična rjava tla na ledenodobnih peščeno-prodnatih nanosih rek, dobro odcedna, tipična. Reakcija tal (pH), vsebnost organske snovi in makrohranil na deviških in utrujenih tleh so razvidni iz preglednice 1. Gnojenje dreves v rodnosti na deviških in utrujenih tleh smo, zaradi različne izhodiščne preskrbljenosti s hranili, na začetku izvajali različno, po ponovni analizi tal leta 2008 pa od leta 2009 dalje enako, saj so bile vsebnosti hranil v obeh tipih tal že zelo podobne. Vse ostale agrotehnične ukrepe smo v nasadih izvajali v skladu z načeli integrirane pridelave. Po potrebi sta bila nasada namakana, od drugega leta dalje v medvrstnem prostoru zatravljena, tla pod drevesi pa tretirana s herbicidi. Nasad na utrujenih tleh je bil zavarovan z mrežo proti toči že od sajenja dalje, na deviških tleh od spomladi 2010. Drevesa smo vzgojili v obliko vretenastega grma z razdaljami sajenja 4 x 2 m. Liste smo vzorčili s sredine enoletnih poganjkov 27. julija 2011 na utrujenih tleh (116 dni po polnem cvetenju), na deviških tleh pa 3. avgusta (123 dni po polnem cvetenju), v treh ponovitvah za vsako podlago pri obeh tipih tal. Po vzorčenju smo liste sprali z destilirano vodo, jih posušili, zmleli in analizirali v skladu s standardom ISO6869:2001, in sicer smo 1 gram vzorca sežgali v žarilni peči na 550 °C. Pepel smo raztopili v 5 ml HCl (6 M) ter razredčili na 100 ml z demineralizirano vodo. Raztopini smo na atomskem absorbcijskem fotometru Varian AA55 merili vsebnost K, Ca, Mg, Fe, Zn, Mn in Cu. P smo določali v raztopini pepela po SIST ISO

Vsebnost mineralov v listih breskve sorte 'Redhaven' na različnih podlagah 323

6491, in sicer po reakciji z molibdovanadatnim reagentom in merjenjem ekstinkcije dobljene rumene raztopine s spektrofotometrom na valovni dolžini 430 nm. Določanje dušika smo izvedli po metodi SIST ISO 5983: z razgradnjo organske snovi z žvepleno kislino ob prisotnosti katalizatorja. Razgrajenemu vzorcu smo dodali alkalije v pribitku, sproščeni amonijak pa destilirali in titrirali z 0,05 M H2SO4. Za statistično obdelavo rezultatov smo uporabili statistični program Statgraphics Plus, verzija 4,1. Podatke smo obdelali z metodo analize variance (ANOVA), razlike med obravnavanji pa testirali s Tukey (HSD) testom pri p<0,05. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Vsebnost makro in mikrohranil v listih breskve cv. 'Redhaven' na deviških tleh prikazuje preglednica 2, na utrujenih tleh pa preglednica 3. Vsebnost N, kot najpomembnejšega makrohranila za rast, se v listih breskve cv. 'Redhaven' ni statistično značilno razlikovala med podlagami na deviških tleh, medtem ko so se na utrujenih tleh med podlagami pokazale značilne razlike. Najmanjšo vsebnost skupnega N na deviških tleh je dosegla podlaga Monegro (26,3 g/kg), največjo pa Julior in Tetra (30,7 g/kg), ostale so zasedale vmesne vrednosti (razlike niso bile statistično značilne). Na utrujenih tleh sta dosegli najmanjšo vsebnost podlagi GF 677 (31,3 g/kg) in Monegro (31,7 g/kg), največjo pa Penta (37,7 g/kg) – razlika je bila statistično značilna. Vse vsebnosti N so bile znotraj opimalne meje, ki je po Bergmann-u (1992) 22-32 g/kg, po Heckmanu (2004) pa 32,5-40,0 g/kg. V povprečju so bile vsebnosti N na deviških tleh manjše od vsebnosti na utrujenih tleh, kljub enakemu gnojenju s tem hranilom na obeh tipih tal. Nasprotna situacija se je pokazala pri hranilu P. Značilne razlike so se pokazale med podlagami na deviških tleh. Na utrujenih tleh med podlagami v vsebnosti P ni bilo značilnih razlik. Vse vsebnosti P so bile v mejah priporočenih vrednosti 1,8-3,5 g/kg (Bergmann, 1992) z izjemo vsebnosti P pri podlagi Julior (1,6 g/kg) na utrujenih tleh, kjer vrednost ni dosegla niti spodnje meje optimalne vsebnosti. Vsebnosti K so bile v mejah optimalne preskrbljenosti, čeprav so se med podlagami kazale značilne razlike tako na deviških, kot na utrujenih tleh. Vsebnosti Ca so presegale priporočene vrednosti zgornjih meja optimalne vsebnosti tako pri podlagah na deviških, kot na utrujenih tleh. Največjo vsebnost smo izmerili pri podlagi Monegro (53,3 g/kg) na utrujenih tleh. Podlage so značilno vplivale tudi na vsebnosti Mg na deviških in utrujenih tleh. Vsebnost Mg nad zgornjo mejo priporočenih vrednosti (6,0 g/kg) po Bergmann-u (1992) in Heckman-u (2004) je imela podlaga Barrier 1 na deviških (8,3 g/kg) in utrujenih (6,5 g/kg) tleh ter sejanec na deviških tleh. Med podlagami na deviških tleh smo ugotovili značilne razlike v vsebnosti mikroelementov Zn in Cu, na utrujenih tleh pa še v vsebnosti Mn. Vsebnosti Fe, čeprav brez značilnih razlik pri obeh tipih tal, so bile večinoma nekoliko pod spodnjo mejo priporočenih vrednosti po Heckman-u (2004) (100-200 mg/kg), vse pa so bile znotraj ranga ali ga celo nekoliko presegale po Cummings-u (1965) (50-100 mg/kg). V povprečju smo največje vsebnosti Mn, vendar še v zgornjih mejah priporočenih vrednosti ranga, izmerili pri slivovih podlagah Adesoto 101 in MrS 2/5 na utrujenih tleh. Vsebnost mikroelementov Mn, Zn, Cu, in Fe je bila pri vseh podlagah na obeh tipih tal, kljub ugotavljanju nekaterih značilnih razlik, v mejah priporočenih vrednosti (Cummings, 1965; Bergmann, 1992; Heckman, 2004). Analize listov cv. 'Redhaven' v letu 2011 so pri vseh podlagah in obeh tipih tal pokazale vsebnost makro in mikroelementov znotraj rangov optimalnih vrednosti, le vsebnost P pri podlagi Julior na utrujenih tleh je nekoliko odstopala od spodnje meje, vsebnosti Ca pri obeh tipih tal pa od zgornje meje priporočenih vrednosti. Še najbližje optimalni vrednosti Ca sta bili podlagi Tetra (27,0 g/kg) in Julior (27,3 g/kg) na utrujenih tleh. 4. LITERATURA Beregmann, W. 1992. Nutritional disorders of plants. Stuttgart, New York, Gustav Fischer

Verlag Jena, s. 9-163, 204-282: 353.

324 Nikita FAJT, Tjaša JUG, Metka HUDINA

Cummings, G.A. 1965. Plant and soil effects of potassium and magnesium fertilization of Elberta peach trees. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci., 86: 133-147.

Fajt, N. 1996. Prispevek k optimalizaciji prehrane breskev na Primorskem na osnovi kemičnih analiz tal, listov in plodov. Magistrsko delo. Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, 106 str.

Foschi, S. 2009. La 'stanchezza del terreno' su pesco: problematiche e mezzi di intervento. XXVI. Convegno Peschicolo, Cesena, 5.-6. nov. Sintesi delle relazioni e dei poster: 36.

Heckman, J. 2004. Leaf Analysis for Fruit Trees. Rutgers Cooperative Research & Extension, FS: 627.

Hudina M., Štampar F., Fajt N. 2009. Prova di portinnesti del pesco in Slovenia. XXVI. Convegno Peschicolo, Cesena, 5.-6. nov. Sintesi delle relazioni e dei poster, str. 27.

Loreti, F. Massai R. 2002. I portinnesti del pesco. L'Informatore Agrario 51, supplemento, 36-42.

Mascanzoni, G. Colombo, R., Foschi, S., innocenti, A. 2004. Primi risultati di prove su nuovi portinnesti del pesco condotte in Emilia Romagna. 25 Convegno Peschicolo: Nuova Peschicoltura Sostenibile, 23.-24. settembre, 101-102.

Massai, R. Loreti F. 2010. Pesco. Frutticoltura e di ortofloricoltura, anno LXXII-Supplemento al N. 7/8 (Speciale Liste Portinnesti): 16-23.

Montanes L., Sanz, M. 1994. Prediction of reference values for early leaf analysis for peach trees. Journal of Plant Nutrition, 17, 10: 1647-1657.

Simeone A. M., Scortichini M., Di Basilio L., Fideghelli C., Di Vito M. 2006. Growing behaviour of peach rootstocks in two óld´ and ńew´ soils. Acta Horticulturae, 713: 321-326

Tsipouridis, C.G., Simonis, A.D., Bladenopoulos, S., Isaakidis, A.M. 2002. Nutrient element variability of peach trees and tree mortality in relation to cultivars and rootstocks. Hort. Sci. 29, 2: 51-55.

Vivai Battistini. 2012. http://www.vivaibattistini.com/FRUTTA/PORTPESCO.html (13. 8. 2012)

Preglednica 1: Analiza tal (pH, P2O5, K2O, MgO in org. snov) na deviških in utrujenih tleh v poskusu s podlagami breskev; Bilje, 2005 in 2008 Table 1: Soil analyses (pH, P2O5, K2O, MgO and organic matter content) on virgin and replant soil; Bilje, 2005 and 2008

2005 2008

Tip tal pH organska snov (%)

P2O5

(mg/ 100 g) K2O

(mg/ 100 g) MgO

(mg/100 g) pH P2O5

(mg/100 g) K2O

(mg/100 g)

Deviška 7,0 1,8 5,7 20,9 15,0 6,8 16 29

Utrujena 6,3 2,5 9,9 23,2 9,2 6,5 16 33

Preglednica 2: Vsebnost hranil v listih breskev cv. 'Redhaven' na različnih podlagah na deviških tleh; Bilje, 2011 Table 2: Leaf mineral content of 'Redhaven' peach grafted on different rootstocks on virgin soil; Bilje, 2011

Podlaga N (g/kg) * P (g/kg) K (g/kg) Ca (g/kg) Mg (g/kg) Mn (mg/kg) Zn (mg/kg) Cu (mg/kg) Fe (mg/kg)

Adesoto 30,3 a 2,8 bc 25,7 cd 38,0 a 3,9 a 90,3 a 30,0 b 11,7 ab 92,0 a

Barrier 1 28,3 a 3,2 c 19,3 a 43,7 a 8,3 c 69,7 a 28,0 ab 11,0 ab 105,0 a

Cadaman 29,0 a 2,3 ab 21,7 abc 48,7 a 4,9 ab 75,3 a 22,0 ab 11,7 ab 106,0 a

GF677 30,3 a 2,4 ab 20,7 ab 50,7 a 4,7 ab 99,0 a 23,0 ab 12,3 b 96,7 a

Ishtara 29,0 a 2,1 a 22,7 abcd 35,7 a 4,1 a 58,3 a 25,0 ab 12,0 ab 85,3 a

Julior 30,7 a 2,5 ab 24,7 bcd 33,0 a 4,8 ab 83,0 a 24,0 ab 11,7 ab 97,3 a

Monegro 26,3 a 2,8 bc 23,0 abcd 46,7 a 4,3 a 66,0 a 22,0 ab 9,7 a 79,7 a

MRS2/5 30,0 a 2,7 abc 24,7 bcd 41,3 a 3,9 a 84,0 a 23,3 ab 11,3 ab 103,0 a

Penta 30,0 a 2,6 abc 25,3 cd 34,0 a 3,4 a 81,7 a 29,3 b 11,3 ab 89,0 a Sejanec breskve 27,7 a 2,6 abc 20,7 ab 42,3 a 6,7 bc 58,7 a 18,3 a 10,0 ab 98,0 a

Tetra 30,7 a 3,0 bc 26,7 d 34,3 a 3,8 a 90,0 a 29,7 b 12,3 b 100,0 a *različne črke označujejo statistično značilne razlike med podlagami pri p<0,05% (Tukey HSD test).

Preglednica 3: Vsebnost hranil v listih breskev cv. 'Redhaven' na različnih podlagah na utrujenih tleh; Bilje, 2011 Table 2: Leaf mineral content of 'Redhaven' peach grafted on different rootstocks on replant soil; Bilje, 2011

Podlaga N (g/kg) P (g/kg) K (g/kg) Ca (g/kg) Mg (g/kg) Mn (mg/kg) Zn (mg/kg) Cu (mg/kg) Fe (mg/kg)

Adesoto 35,0 ab* 2,4 a 29,3 d 30,0 a 3,1 a 153,3 b 34,3 b 13,3 b 95,3 a

Barrier 1 34,7 ab 2,5 a 23,3 a 34,0 a 6,5 d 80,7 a 25,0 ab 11,0 ab 82,0 a

Cadaman 35,3 ab 2,2 a 23,0 a 37,3 a 5,0 bcd 115,3 ab 27,0 ab 12,0 ab 88,3 a

GF677 31,3 a 2,1 a 23,0 a 37,0 a 4,3 abc 101,3 ab 22,3 ab 12,0 ab 83,3 a

Ishtara 32,0 ab 2,0 a 24,7 abc 36,7 a 3,7 ab 83,0 a 25,0 ab 13,0 ab 96,0 a

Julior 34,7 ab 1,6 a 28,0 bcd 27,3 a 3,9 ab 94,0 a 26,7 ab 12,3 ab 95,0 a

Monegro 31,7 a 2,2 a 22,7 a 53,3 b 5,1 bcd 115,7 ab 22,7 ab 12,3 ab 88,3 a

MrS 2/5 36,0 ab 2,3 a 28,3 cd 31,0 a 3,2 a 147,0 b 33,0 b 13,3 b 91,0 a

Penta 37,7 b 2,4 a 31,0 d 29,7 a 3,1 a 129,7 ab 29,7 ab 13,7 b 89,3 a Sejanec breskve 34,0 ab 2,2 a 23,7 ab 30,3 a 5,6 cd 79,7 a 18,0 a 10,3 a 86,0 a

Tetra 32,7 ab 2,3 a 28,7 cd 27,0 a 2,8 a 88,7 a 25,7 ab 12,3 ab 83,7 a *različne črke označujejo statistično značilne razlike med podlagami pri p<0,05% (Tukey HSD test).


KEMIČNO REDČENJE PRI BRESKVI SORTE 'REDHAVEN'

Barbara AMBROŽIČ TURK1, Nikita FAJT2, Matej STOPAR1

IZVLEČEK V letih 2010 in 2011 smo pri sorti breskve 'Redhaven' proučevali učinke kemičnega redčenja s sredstvi amonijev tiosulfat (ATS) 1% in 2%, Tergitol 0,5% in 1% ter Armothin 1,5%, apliciranimi v času cvetenja ter z inhibitorjem fotosinteze metamitron 500 mg/l, apliciranim pri velikosti plodičev 8 mm. V obeh letih sta obe koncentraciji ATS povzročili premočno redčenje, ki je bilo predvsem izrazito pri ATS 2%. V letu 2011 je uporaba sredstva Tergitol 1% pokazala vzpodbudne rezultate redčenja, saj se skupni pridelek na drevo in povprečna masa ploda nista statistično značilno razlikovala od le-teh pri ročnem redčenju. Aplikacija metamitrona 500 mg/l ni vplivala na rezultate redčenja pri breskvi, saj so bili število plodov/100 cvetov, skupni pridelek na drevo, kakor tudi število večjih plodov (nad 65 mm) in manjših plodov (pod 65 mm) ter povprečna masa ploda zelo podobni kot pri neredčeni kontroli. Ključne besede: breskev, Prunus persica, redčenje, amonijev tiosulfat, Armothin, Tergitol, metamitron

CHEMICAL THINNING OF 'REDHAVEN' PEACH

ABSTRACT Chemical thinning of peach cultivar ‘Redhaven’ was studied in 2010 and 2011 after the application of different blossom thinning agents ammonium thiosulfate (ATS) 1% and 2%, Armothin 1.5%, Tergitol 0.5% and 1%. Metamitron as the active ingredient, with the potential to suppress photosynthesis, applied when fruit diameter was around 8 mm was evaluated for its thinning effect in 2011 as well. In both years, application of ATS at 1% and 2% reduced fruit set and yield significantly, particularly 2% ATS caused excessive thinning. In 2011, the application of Tergitol 1% showed promising results as the total yield/tree and the average fruit weight were comparable to the hand thinned treatment. Metamitron application at the concentration of 500 mg/l had no thinning effect on ‘Redhaven’ peach in this thinning experiment as the crop load (no. fruit/100 flowers, total yield /tree), number of fruits bigger than 65 mm, number of fruits smaller than 65 mm and the average fruit weight were similar to the results in untreated, non-thinned control. Key words: peach, Prunus persica, thinning, ammonium thiosulphate, Armothin, Tergitol, metamitron 1. UVOD Redčenje pri breskvi (Prunus persica (L.) Batch.) je nujni tehnološki ukrep, ki vpliva na zmanjšanje obloženosti s plodovi in omogoča doseganje plodov večjih velikosti, boljše kakovosti 1 Kmetijski inštitut Slovenije, Hacquetova ul. 17, 1000 Ljubljana, Slovenija 2 Kmetijsko gozdarski zavod Nova Gorica, Pri hrastu 18, 5000 Nova Gorica, Slovenija

328 Barbara AMBROŽIČ TURK, Nikita FAJT, Matej STOPAR

ter s tem doseženo večjo vrednost pridelka. Redčenje lahko opravimo na več načinov in v različnem času. Eden od načinov je že rez dreves, vendar je kljub ustrezno opravljeni rezi, nastavek plodov na rodnih poganjkih preobilen, da bi brez redčenja dosegli primerno debelino plodov (Ebel in sod., 1999). Pri breskvi je še vedno najbolj uveljavljen ročni način redčenja plodičev, ki ga opravimo 35 – 50 dni po polnem cvetenju, vendar je to drag ukrep, ki zahteva veliko porabo delovnega časa, zato v svetu proučujejo številne druge možnosti kemičnega redčenja. Poleg mehanskega načina redčenja cvetov s stroji, se pri kemičnem načinu uporablja predvsem redčenje v času cvetenja, in sicer s sredstvi, ki vplivajo na poškodbe cvetnih reproduktivnih organov za preprečevanje oploditve (Fallahi in sod., 2006). Ugotovljeno je, da pri breskvi hormonska sredstva za redčenje plodičev niso učinkovita (Greene in sod., 2001). Številni poskusi za kemično redčenje cvetov so bili opravljeni s sredstvi, ki sodijo v skupino listnih gnojil (amonijev tiosulfat, amonijev nitrat, urea), močil (Armothin, Silwet, Tergitol), s sredstvi kot so razna olja (ribje olje, sojino olje), kisline (pelargonska kislina), žvepleno apnena brozga (Southwick in sod., 1996; Fallahi, 1997; Lichou in sod., 1997; Osborne in sod., 2006). Rezultati redčenja so mnogokrat zelo variabilni, odvisni od vremenskih razmer v času cvetenja, od časa tretiranja oziroma od deleža odprtih cvetov, od koncentracije sredstva, od sorte in drugih dejavnikov (Costa in Vizzotto, 2000; Fallahi in Greene, 2010; Miller in Tworkoski, 2010). V novejšem času se za namene redčenja plodičev predvsem pri jablani pa tudi pri breskvi preizkuša inhibitor fotosinteze metamitron (Lafer, 2010; Basak, 2011; McArtney in Obermiller, 2012). Namen kemičnega redčenja pri breskvi je predvsem zmanjšati količino potrebnega ročnega redčenja. Z raziskavo smo želeli ugotoviti učinek nekaterih sredstev (amonijev tiosulfat - ATS, Armothin, Tergitol) na redčenje breskovih cvetov pri sorti 'Redhaven' v klimatskih razmerah Primorske. Hkrati smo želeli preizkusiti ali uporaba inhibitorja fotosinteze (aktivna substanca metamitron), apliciranega v času razvoja plodičev pri velikosti približno 8 mm, vpliva na redčenje pri breskvi. 2. MATERIAL IN METODE Poskuse redčenja pri breskvi smo izvajali v letih 2010 in 2011 na poskusni postaji Sadjarskega centra Bilje na pet oziroma šest let starih drevesih sorte 'Redhaven', vzgajanih v obliki vretenastega grma. V poskus smo vključili 49 dreves, ki so bila izenačena po rasti in številu cvetov. Drevesa so bila vključena v statistično zasnovo s sedmimi naključnimi bloki in sedmimi obravnavanji. Statistično enoto je predstavljalo eno drevo. V letu 2010 so bila obravnavanja naslednja: 1) kontrola - neredčeno 2) ročno redčenje 3) ATS 1 % (170 ml Ger-ATS LG /10 l vode) 4) ATS 2 % (340 ml Ger-ATS LG /10 l vode) 5) Armothin 1,5 % (150 ml Armothin /10 l vode) 6) Tergitol 0,5 % (50 ml Tergitol TMN 6/10 l vode) 7) Tergitol 1 % (100 ml Tergitol TMN 6/10 l vode). V poskusu, opravljenem v letu 2011, so bila obravnavanja enaka, le v primeru obravnavanja 5 je bilo sredstvo Armothin zamenjano z aktivno substanco metamitron v koncentraciji 500 mg/l, uporabljenem v pripravku Goltix WG 90 (5,5 g Goltix WG 90/10 l vode). V obeh letih so bila sredstva za redčenje cvetov (ATS, Tergitol TMN 6, v letu 2010 tudi Armothin) škropljena v času, ko je bilo odprtih približno 50% - 60% cvetov. V letu 2011 je bilo obravnavanje z metamitronom izvedeno 20 dni po polnem cvetenju, ko je bil povprečni premer plodičev 8 mm. Vsa sredstva so bila nanešena z ročno škropilnico po celem drevesu do točke kapljanja.

Kemično redčenje pri breskvi sorte 'Redhaven' 329

Pri obravnavanju z ročnim redčenjem je bilo le-to opravljeno 45 dni po polnem cvetenju v letu 2010 ter 40 dni po polnem cvetenju v letu 2011, pri premeru plodičev 24 mm. Pri obravnavanjih, kjer so bila uporabljena kemična sredstva, ni bilo izvedenega dodatnega ročnega redčenja. Na vsakem drevesu v poskusu smo prešteli in zabeležili število cvetov. Ob obiranju smo plodove obrali s celega drevesa (1x obiranje), jih razdelili v dva velikostna razreda (večji od 65 mm, manjši od 65 mm), jih stehtali in prešteli. Pri drevesih, ki so bila kemično tretirana smo ocenjevali fitotoksičnost z ocenami od 1 (brez fitotoksičnosti) do 9 (popolni ožigi). Rezultati so bili statistično obdelani z uporabo analize variance (ANOVA) in z analizo mnogoterih primerjav pri P<0,05 (Duncan test) za določanje statistično značilnih razlik. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA V letu 2010 je tretiranje z amonijevim tiosulfatom (ATS) pri obeh koncentracijah (1% in 2%), kakor tudi Tergitol pri večji koncentraciji (1%) vplivalo na statistično značilno manjši pridelek kot pri neredčeni kontroli in ročnem redčenju (preglednica 1). Predvsem ATS 2% je povzročil premočno redčenje, saj je bilo število plodov ob obiranju/100 cvetov le 9, z zelo majhnim pridelkom 3,8 kg/drevo. V nasprotju s tem poročajo Osborne in sod. (2006), kjer je ATS 5% povzročil izrazito močno redčenje pri sortah breskve 'Rising Star' in 'Redhaven', medtem ko je ATS pri koncentraciji 3,5% povzročil učinkovito redčenje, primerljivo z ročnim redčenjem. Podobno poročajo tudi Greene in sod. (2001), da je bilo pri uporabi ATS 1,9% do 2,5% doseženo učinkovito redčenje pri sortah 'Garnet Beauty' in 'Redhaven'. Miller in Tworkoski (2010) navajata nekonsistentno delovanje sredstva ATS pri redčenju pri jablani in breskvi. Iz poskusa v letu 2010, prikazanega v preglednici 1 je tudi razvidno, da je bilo v tem letu slabše cvetenje, slabša obloženost s plodovi in majhni pridelki, kar potrjujejo rezultati pri kontrolnem obravnavanju, kar pa je bilo tudi sicer opaziti v letu 2010 na tem pridelovalnem območju. Škropljenje s sredstvom Tergitol 0,5% v cvetenju v letu 2010 je glede skupnega pridelka pokazalo podobne rezultate redčenja kot pri ročnem redčenju, saj se le-ta nista statistično značilno razlikovala (preglednica 1). Povprečna masa ploda je bila pri drevesih škropljenih s Tergitolom 0,5% nekoliko manjša kot pri drevesih, ki so bila ročno redčena, vendar razlika ni bila statistično značilna, kar se kaže tudi iz podatka o številu večjih plodov, ki je bilo pri ročnem redčenju večje. Tudi škropljenje s sredstvom Armothin 1,5% je vplivalo na podobno število plodov ob obiranju kot je bilo pri ročnem redčenju, le da je bila povprečna masa ploda statistično značilno manjša (130 g) kot pri ročnem redčenju (152 g), kar se odraža tudi v manjšem skupnem pridelku (preglednica 1). Potrebno je omeniti, da so povprečne mase plodov pri obravnavanjih relativno majhne, saj so bili plodovi obrani z 1x obiranjem, kar pa je bilo enako pri vseh obravnavanjih. Tudi v letu 2011 je ATS pri obeh koncentracijah (1% in 2%) povzročil statistično značilno manjši pridelek plodov v primerjavi z neredčeno kontrolo, kakor tudi v primerjavi z ročnim redčenjem (preglednica 2). Predvsem aplikacija ATS v koncentraciji 2% je povzročila premočno redčenje cvetov, saj je bil skupni pridelek, izmerjen pri tem obravnavanju le 4,1 kg/drevo. Aplikacija sredstva Tergitol v obeh koncentracijah 0,5% in 1% je v 2011 vplivala na statistično značilni manjši skupni pridelek plodov v primerjavi z neredčeno kontrolo, medtem ko sta bila pridelka obeh navedenih obravnavanj podobna s pridelkom ročnega redčenja. V letu 2011 je Tergitol 1%, v primerjavi s Tergitolom 0,5%, vplival na vzpodbudne rezultate redčenja, saj je bil delež večjih plodov (nad 65 mm) večji kot pri Tergitolu 0,5% (preglednica 2). Nanos Tergitola 1% se kaže tudi v večji povprečni masi ploda (152 g), ki je povsem primerljiva s povprečno maso plodov pri ročnem redčenju. O močilu Tergitol TMN 6, kot učinkovitem sredstvu za redčenje cvetov pri breskvi, poročajo tudi Fallahi in sod. (2006). Obetavne rezultate redčenja pri breskvi so namreč dosegli pri koncentraciji 0,5% do 1,25% v času, ko je bilo odprtih


približno 75% do 85% cvetov, medtem ko je koncentracija Tergitola 2% in 3% premočno redčila. Prvi rezultati uporabe herbicida Goltix WG 90, ki vsebuje aktivno snov metamitron (inhibitor fotosistema II) so pokazali, da aplikacija metamitrona v koncentraciji 500 mg/l pri velikosti plodičev 8 mm (20 dni po polnem cvetenju) ni vplivala na rezultate redčenja pri breskvi. Vsi izmerjeni parametri (število plodov ob obiranju, skupni pridelek na drevo, število večjih plodov, število manjših plodov, povprečna masa ploda) so bili zelo primerljivi z neredčeno kontrolo (preglednica 2). Byers in sod. (1986) poročajo, da je aplikacija terbacila, prav tako inhibitorja fotosinteze, v koncentraciji 300 mg/l pri sorti 'Redhaven' 35 dni po polnem cvetenju, vplivala na ustrezno zmanjšanje obloženosti plodov in da so bile manjše koncentracije neučinkovite. Poskusi redčenja na jablani z metamitronom pri koncentraciji 350 mg/l kažejo različne rezultate redčenja, ki so bili odvisni od časa aplikacije in so se med leti razlikovali (Lafer, 2010; Basak, 2011). Iz našega poskusa v letu 2011 je bilo tudi razvidno, da škropljenje z metamitronom 500 mg/l ni povzročilo nikakršnih znamenj ožigov oziroma fitotoksičnosti na listih, plodovih ali poganjkih. Iz poskusov kemičnega redčenja cvetov v letih 2010 in 2011 je bilo ugotovljeno, da je škropljenje z ATS pri večji koncentraciji (2%) povzročilo precejšnje ožige cvetov (približno 80% poškodovanih cvetov), medtem ko je bila pri preostalih obravnavanjih, škropljenih s kemičnimi sredstvi med cvetenjem, poškodovanost cvetov manjša (rezultati niso prikazani). Obraščanje z listi in novimi poganjki je bilo v nadaljevanju rastne dobe normalno, vendar pa je bilo na drevesih, škropljenih z ATS 2% opaziti počrnelost oziroma odmiranje poganjkov v manjšem obsegu. 4. LITERATURA Basak, A. 2011. Efficiency of fruitlet thinning in apple ‘Gala Must’ by use of metamitron and

artificial shading. J. of Fruit and Orn. Plant Res. 19: 51-62. Byers, R.E., Lyons, C.G., Barden, J.A., Young, R.W. 1986. Desiccating chemicals for bloom

thinning of peach and photosynthetic inhibition for post-bloom thinning of apple and peach. Acta Hort. 179: 673-680.

Costa, G., Vizzotto, G. 2000. Fruit thinning of peach trees. Plant Growth Regulation. 31: 113-119.

Ebel, R.C., Caylor, A., Pitts, J., Himelrick, D.G. 1999. 'Surfactant WK' for thinning peach blossoms. Fruit Var. J. 53: 184-188.

Fallahi, E. 1997. Applications of endothalic acid, pelargonic acid, and hydrogen cyanamide for blossom thinning in apple and peach. HortTech. 7: 395-399.

Fallahi, E., Fallahi, B., McFerson, J.R., Byers, R.E., Ebel, R.C., Boozer, R.T., Pitts, J., Wilkins, B.S. 2006. Tergitol-TMN-6 surfactant is an effective blossom thinner for stone fruits. HortSci. 41: 1243-1248.

Fallahi, E., Green, D.W. 2010. The impact of blossom and postbloom thinners on fruit set and fruit quality in apples and stone fruits. Acta Hort. 884: 179-187.

Green, D.W., Hauschild, K.I., Krupa, J. 2001. Effect of blossom thinners on fruit set and fruit size on peaches. HortTech. 11: 179-183.

Lafer, G. 2010. Effects of chemical thinning with metamitron on fruit set, yield and fruit quality of ‘Elstar’. Acta Hort. 884: 531-536.

Lichou, J., Jay, M., Gonsolin, L., Massacrier, M.L., Du Fretay, G. 1997. Armothin: A new chemical agent efficient for peach blossom thinning. Acta Hort. 451: 683-689.

McArtney, S.J., Obermiller, J.D. 2012. Comparison of the effects of metamitron on chlorophyll fluorescence and fruit set in apple and peach. HortSci. 47: 509-514.

Miller, S.S., Tworkoski, T. 2010. Blossom thinning in apple and peach with an essential oil. HortSci. 45: 1218-1225.

Kemično redčenje pri breskvi sorte 'Redhaven' 331

Osborne, J.L., Robinson, T.L., Parra-Quezada, R. 2006. Chemical blossom thinning agents reduce crop load of ‘Rising Star’ peach in New York. Acta Hort. 727: 423-428.

Southwick, S.M., Weis, K.G., Yeager, J.T. 1996. Bloom thinning 'Loadel' cling peach with a surfactant. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 121: 334-338.

Preglednica 1: Učinek sredstev za redčenje cvetov (ATS, Armothin, Tergitol) na število plodov ob obiranju, pridelek na drevo in povprečno maso ploda pri breskvi sorte 'Redhaven' v letu 2010 Table 1: Effect of blossom thinners (ATS, Armothin, Tergitol) on final fruit number, yield per tree and mean fruit weight of ‘Redhaven’ peach in 2010 thinning experiment Obravnavanje Št. cvetov

(št./ drevo)

Št. plodov ob

obiranju (št./drevo)

Št. plodov ob

obiranju/ 100 cvetov

Št. plodov večjih

od 65 mm/ drevo

Št. plodov manjših

od 65 mm/ drevo

Skupni pridelek

(kg/ drevo)

Povpr. masa ploda

(g)

1. Kontrola 302 ab* 107 d 34 e 24 ab 83 c 11,3 c 117 a

2. Ročno redčenje 255 a 76 bcd 30 de 42 c 33 ab 10,7 c 152 c

3. ATS 1% 276 ab 47 ab 15 ab 14 a 33 ab 5,5 ab 129 ab

4. ATS 2% 272 ab 25 a 9 a 15 a 10 a 3,8 a 155 c

5. Armothin 1,5% 302 ab 75 bcd 23 bcd 25 ab 50 abc 8,9 bc 130 ab

6. Tergitol 0,5% 325 ab 92 cd 28 cde 31 b 61 bc 11,3 c 140 bc

7. Tergitol 1% 268 ab 58 abc 20 bc 17 a 41 ab 6,8 ab 131 ab

* Različne črke kažejo statistično značilne razlike pri P<0,05 (Duncan test)

Preglednica 2: Učinek sredstev za redčenje cvetov (ATS, Tergitol) ter inhibitorja fotosinteze - metamitron na število plodov ob obiranju, pridelek na drevo in povprečno maso ploda pri breskvi sorte 'Redhaven' v letu 2011 Table 2: Effect of blossom thinners (ATS, Tergitol) and metamitron application on final fruit number, yield per tree and mean fruit weight of ‘Redhaven’ peach in 2011 thinning experiment Obravnavanje Št. cvetov

(št./ drevo)

Št. plodov ob

obiranju (št./drevo)

Št. plodov ob

obiranju/ 100 cvetov

Št. plodov večjih

od 65 mm/ drevo

Št. plodov manjših

od 65 mm/ drevo

Skupni pridelek

(kg/ drevo)

Povpr. masa ploda

(g)

1. Kontrola 750 a* 305 e 41 e 63 b 242 c 33,7 e 112 a

2. Ročno redčenje 748 a 170 c 23 c 111 c 59 ab 26,1 c 153 b

3. ATS 1% 742 a 101 b 14 b 61 b 40 ab 15,3 b 162 bc

4. ATS 2% 786 a 23 a 3 a 16 a 7 a 4,1 a 182 c

5. Metamitr. 500 mg/l 794 a 308 e 38 e 60 b 248 c 32,7 de 108 a

6. Tergitol 0,5% 782 a 240 d 30 d 54 b 186 c 26,7 cd 115 a

7. Tergitol 1% 793 a 156 bc 19 bc 73 b 83 b 23,0 c 152 b

* Različne črke kažejo statistično značilne razlike pri P<0,05 (Duncan test)



PREIZKUŠANJE OBČUTLJIVOSTI SORT KOŠČIČARJEV ZA OBVLADOVANJE ŠARKE V SLOVENIJI

Mojca VIRŠČEK MARN1, Irena MAVRIČ PLEŠKO1

POVZETEK

Šarka, ki jo povzroča Plum pox virus (PPV), povzroča pri občutljivih sortah koščičastih sadnih vrst zmanjšanje količine in kakovosti pridelka, v nekaterih primerih tudi popolno izgubo pridelka in celo propad dreves. Šarka je v Sloveniji razširjena v vseh pridelovalnih območjih koščičarjev in je ni mogoče več izkoreniniti, zato je za ohranjanja pridelave najprimernejše gojenje tolerantnih in odpornih sort. Izolati PPV so zelo variabilni in se združujejo v 7 skupin izolatov. Izolati iz različnih skupin se razlikujejo po patogenosti, gostiteljskih rastlinah, zmožnosti in učinkovitosti prenosa z ušmi in navzočnosti v različnih geografskih območjih, zato se podatki o odpornosti in občutljivosti sort zelo razlikujejo med različnimi avtorji iz različnih držav. Občutljivost oz. odpornost posameznih sort je torej potrebno preskusiti v lastnih pridelovalnih območjih. V okviru CRP projekta smo zato na osnovi pregleda literature in izkušenj raziskovalcev ter sodelavcev iz kmetijske stroke izdelali metodo za vrednotenje imunosti, odpornosti oz. tolerantnosti sort koščičastih sadnih vrst proti PPV v Sloveniji, ki je predstavljena v prispevku. Ključne besede: šarka, Plum pox virus, odpornost, hipersenzitivnost, toleranca, koščičaste sadne vrste

TESTING OF STONE FRUIT CULTIVARS SUSCEPTIBILITY FOR CONTAINMENT

OF SHARKA IN SLOVENIA

ABSTRACT

Sharka, caused by Plum pox virus (PPV), reduces yield quality and quantity in susceptible stone fruit cultivars. In severe cases it can cause complete yield loss and tree decline. In Slovenia, sharka is present in all stone fruit growing regions and can not be eradicated any more. The best way to ensue successful production in future is the introduction and growing of tolerant and resistant cultivars. PPV isolates are very diverse and have been assigned in 7 strains. PPV strains differ in pathogenicity, host range, aphid transmissibility, and geographic distribution; therefore data about susceptibility and resistance of varieties differ among authors from different countries. Susceptibility against sharka must thus be tested under local growing conditions. Based on literature data and experience of Slovene researchers and experts a method for testing stone fruit cultivars for susceptibility against PPV suitable for Slovenia has been developed in the frame of a research project and is presented in the paper. Key words: sharka, Plum pox virus, resistnace, hypersensitivity, tolerance, stone fruits

1 Kmetijski inštitut Slovenije, Hacquetova ulica 17, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected]

334 Mojca VIRŠČEK MARN, Irena MAVRIČ PLEŠKO

1. UVOD Šarka, ki jo povzroča Plum pox virus (PPV), je najnevarnejše virusno obolenje koščičastih sadnih vrst, predvsem breskev, marelic ter sliv in češpelj. Pri zelo občutljivih sortah lahko okužba s PPV povzroči popolno izgubo pridelka in popoln propad dreves. Razen na količino vpliva okužba s PPV tudi na kakovost plodov. Plodovi z okuženih dreves so lahko drobnejši in vsebujejo manj sladkorjev in barvil, so brez okusa, kisli ali grenki. Taki plodovi so neuporabni za svežo porabo in za predelavo. Pogosto se zmanjša tudi skladiščna sposobnost plodov (Snelling, 1997). Ko je drevo okuženo z virusom, ostane okuženo celo življenjsko dobo. Bolezni, ki jih povzročajo okužbe z virusi, torej niso ozdravljive. Proti virusnim okužbam se lahko borimo le s preventivnimi ukrepi kot so pridelava in uporaba zdravega sadilnega materiala, karantenski ukrepi, odstranjevanje dejavnikov, ki povzročajo naravno širjenje virusov, torej odstranjevanje okuženih gostiteljskih rastlin in zatiranje prenašalcev virusov, in gojenje odpornih sort, v nekaterih primerih tudi gojenje tolerantnih sort. Najbolj učinkovita je seveda hkratna uporaba več preventivnih ukrepov (Németh, 1986). Tipične znake šarke smo v Sloveniji prvič opazili leta 1987 na marelicah, slivah in breskvah. Že leta 1988 smo na Kmetijskem inštitutu Slovenije za detekcijo PPV uvedli serološki (ELISA) test in potrdili navzočnost virusa v intenzivnih nasadih, drevesnicah in na posameznih drevesih sliv, marelic in breskev po vsej Sloveniji (Škerlavaj, 1997). Zaradi okužbe s PPV je nekaj drevesnic prenehalo s pridelavo razmnoževalnega materiala koščičarjev. V drugi polovici devetdesetih let smo PPV znova potrdili v nekaterih drevesnicah, zato smo leta 1998 pričeli s sistematičnim nadzorom tega virusa v Sloveniji. V okvir posebnega nadzora šarke pregledujemo, vzorčimo in testiramo na navzočnost PPV v drevesnicah in matičnih nasadih ter v njihovih izolacijskih pasovih pa tudi ob uvozu in ob vnosu razmnoževalnega materiala koščičarjev iz drugih držav Evropske unije. S tem zagotavljamo pridelavo s PPV neokuženega sadilnega materiala. PPV je namreč uvrščen med karantenske organizme na seznam II.A.2 direktive 2000/29/ES, kar pomeni, da ne sme biti navzoč na rastlinah iz rodu Prunus za sajenje. Rezultati posebnega nadzora šarke v Sloveniji so predstavljeni v domačem in tujem tisku (Viršček Marn in sod., 2004; Viršček Marn in sod., 2006). Krčenje žarišč PPV je popolnoma uspešen način borbe le v zgodnji stopnji okužbe, ko so okužene rastline prisotne le na omejenem območju (Faggioli in Barba, 1997). Šarka je v Sloveniji razširjena v vseh pridelovalnih območjih koščičarjev in je ni mogoče več izkoreniniti, zato je najprimernejša strategija ohranjanja pridelave gojenje tolerantnih in odpornih sort. Izolati PPV so zelo variabilni in se združujejo v 7 skupin izolatov: PPV-M, PPV-D, PPV-Rec, PPV-EA, PPV-C, PPV-W in PPV-T (Szathmáry in Palkovics, 2010). Izolati iz različnih skupin se razlikujejo po patogenosti, gostiteljskih rastlinah, zmožnosti in učinkovitosti prenosa z ušmi in navzočnosti v različnih geografskih območjih (James in Varga, 2005), zato se podatki o odpornosti in občutljivosti sort zelo razlikujejo med različnimi avtorji in različnimi državami. Že leta 1979 je Minoiu (cit. po Kegler in sod., 1998) poročal, da so lahko nekatere sorte tolerantne na določenih območjih, na drugih pa ne. Kegler in sod. (1998) so objavili pregled čez 300 referenc o odpornosti različnih koščičastih sadnih vrst in navajajo, da je ocenjevanje odpornosti posameznih sort odvisno tudi od za testiranje uporabljenega različka oz. izolata. Med drugim tako npr. navajajo rezultate Dosba in sod. (1991), ki so ugotovili, da sorte marelic 'Bebeco', 'Precoce di Tyrynthe' in 'Modesto' niso občutljive za izolate iz skupine PPV-D, a so občutljive za izolate iz skupine PPV-M. Občutljivost oz. odpornost posameznih sort je torej potrebno preskusiti v lastnih pridelovalnih območjih.

Preizkušanje občutljivosti sort koščičarjev za obvladovanje šarke v Sloveniji 335

V prispevku podajamo pregled literature o vrednotenju imunosti, odpornost in tolerantnost sort koščičastih sadnih vrst proti šarki in predlog za vrednotenje v Sloveniji, ki smo ga izdelali v okviru CRP projekta z naslovom »Reševanje problematike ustaljenih karantenskih bolezni sadnih vrst Prunus spp. za ohranitev pridelave« 2. VREDNOTENJE IMUNOSTI, ODPORNOSTI IN TOLERANTNOSTI SORT KOŠČIČASTIH SADNIH VRST PROTI PPV V SVETU Pri koščičastih sadnih vrstah najdemo več vrst oz. tipov odpornosti proti PPV. Imunost je vrsta odpornosti, pri kateri virus ne more okužiti rastline. Minoiu in Pattantyus (1997, cit. po Kegler in sod., 1998) sta našla imuno sorto slive 'De Dragasani'. Tudi marelični sorti 'Harlayne' in 'DeOrlanda' sta bili opisani kot imuni. Pri pravi odpornosti govorimo o kvalitativni in kvantitativni odpornosti. Pri kvalitativni odpornosti je sorta popolnoma odporna ali pa občutljiva. Večinoma je ta vrsta odpornosti vezana na točno določen različek virusa in se lahko izgubi. Kvantitativna odpornost ni specifična za določen različek in jo označuje različna stopnja občutljivosti za virus. Poznamo še toleranco. V primeru tolerance se virus normalno razmnožuje v rastlini, le ta pa ne kaže znakov in izgube kakovosti in količine pridelka (Kegler in sod., 1998). Hipersenzitivnost je ekstremna občutljivost gostiteljske rastline za patogen. Virus se v celicah gostiteljske rastline razmnožuje tako hitro, da le-ta propade in virus se ne more širiti. V določenih pogojih lahko se okužba lahko širi in v tem primeru je okužba huda (Polak, 2008). V literaturi najdemo veliko načinov za preizkušanje odpornosti oz. občutljivosti sort koščičastih sadnih vrst na PPV. Raziskovalci so preizkušali oz. preizkušajo v zaščitenem prostoru in/ali v naravnih razmerah. V preteklosti so največ uporabljali preverjanje odpornosti v močno okuženih sadovnjakih, kjer so prenos virusa opravljale uši. Večinoma so sadili brezvirusne sadike ob okužene. Tako preverjanje naj bi po Kegler in sod. (2010) trajalo od osem do deset let. Za prenos virusa na testirano rastlino se uporablja tudi cepljenje z okuženimi sortami ali pa cepljenje testirane sorte na okuženo podlago, sadiko ali odraslo drevo. Posamezni raziskovalci so uporabljali tudi kontroliran prenos okužbe z ušmi v zaprtem prostoru. Preizkušanje s cepljenjem lahko izvajamo v zaščitenem prostoru ali v naravnih razmerah. Na prostem sta Polák in Oukropec (2010) testirala medvrstne hibride in selekcije koščičarjev. Testirane sorte sta cepila na šestletna breskova drevesa, ki sta jih umetno okužila s PPV. Vsako drevo sta cepila s 6 - 10 brsti testiranih sort. Reakcijo sta preverjala 6 let z opazovanji in testiranji. Polák in sod. (2005) so v naravnih razmerah preizkušali odpornost slivove sorte 'Jojo' na izolate iz skupin PPV-D, PPV-M in PPV-Rec. Dvoletne sadike na podlagi 'St. Julien' so spomladi inokulirali s ploščičasto okulacijo s cepiči iz okuženih sliv. V letu cepljenja ni bilo reakcije, v naslednjem letu pa je bila rast inokuliranih rastlin počasna. V juniju so poganjki pričeli veneti. Žlahtni del treh dreves inokuliranih s PPV-Rec in treh dreves inokuliranih s PPV-M je propadel že julija, podlage pa so odganjale in kazale jasne znake okužbe. Po eno drevo okuženo s PPV-M in PPV-Rec je ostalo zakrnelo. Drevesa inokulirana s PPV-D so najprej rastla zakrnelo, kasneje pa se je rast normalizirala. Avtorji ugotavljajo, da je pri tej hipersenzitivni sorti v določenih razmerah izolacija virusa z nekrozami nepopolna. Kot ugotavljajo Navrátil in sod. (2005) pa so hipersenzitivne sorte večinoma odporne v sadovnjaku (»field resistant«), saj okužba na osnovi prenosa z ušmi ni mogoča. Hartmann in Petruschke (2000) sta za testiranje hipersenzitivnosti cepiče preskušanih križancev cepila na okužena drevesa. Opazovala sta razvoj (rast ali propad) cepičev. Hipersinzitivne križance sta tudi cepila v vrh z okuženimi cepiči. Razen tega sta brezvirusna drevesa križancev


posadila v soseščino okuženih. Preverjala sta pojav znamenj in testirala s serološkimi (ELISA) in molekulskimi testi (RT- PCR; verižna reakcija s polimerazo in obratno prepisovanje). Rezultati testiranja z različnimi tehnikami niso vedno enaki. Tako npr. Kegler in sod. (1994) ugotavljajo, da so hipersenzitivni genotipi praktično odporni v razmerah testiranja v sadovnjaku, ker ostanejo zdravi več let v razmerah visokega infekcijskega pritiska, torej tam, kjer je v veliko okuženih dreves in prenašalcev. Po umetni inokulaciji s cepljenjem pa so se v njihovih poskusih pri hipersenzitivnih genotipih v večini primerov zelo hitro (že po 4-6 tednih) pojavile nekroze vrhov ali nekrotične pege na listih. Polák (2008) meni, da testiranje v naravnem okolju ob naravnem prenosu okužbe z ušmi ne daje zanesljivih podatkov o odpornosti oz. občutljivosti sort. Zaključuje, da je za zanesljivo oceno občutljivosti nujna umetna inokulacija. Pri testiranju je nujna vsaj ena kontrola, še boljše dve kontroli, in sicer odporna in občutljiva sorta. Potrebno je določiti tip izolata, saj je lahko sorta občutljiva za en različek in odporen proti drugemu. Kegler in sod. (2000) menijo, da je sajenje zdravih dreves v močno okužene nasade nujno za preverjanje poljske odpornosti (»field resistance«), ni pa dovolj za oceno odpornosti. Posamezno drevo v okuženem sadovnjaku lahko namreč ostane neokuženo, čeprav druga drevesa istega ali drugega genotipa kažejo znamenja okužbe. Najpogostejše uporabljena tehnika cepljenja je ploščičasta okulacija, čeprav Kegler in sod. (1994) menijo, da je pogosto neuspešna za detekcijo kvantitativno odpornih genotipov. Tudi Hartmann in Neumüller (2006) opozarjata, da inokulacija s pomočjo ploščičaste okulacije pogosto ni uspešna. Zaradi tega so nekateri raziskovalci testna drevesa, ki niso kazala bolezenskih znamenj, ponovno inokulirali s cepljenjem. Potrebnih je več let ocenjevanja. Hartmann in Neumüller (2006) znamenja na listih ocenjujeta junija, znamenja na plodovih in predčasno odpadanje pa 2 do 3 tedne pred normalnim rokom obiranja. Navajata, da morajo biti rastline brez znamenj laboratorijsko testirane. Cepljenje so različni raziskovalci oz. inštituti tako na prostem kot v zaprtem prostoru izvajali v različnih časih. Navrátil in sod. (2005) so perspektivne sorte sliv pozimi cepili na podlago St. Julien. Poleti so izvedli inokulacijo podlage s tremi brsti okužene sorte 'Domača sliva'. Drevesa so gojili v zaščitenem prostoru v karantenskih razmerah. Kegler in sod. (2000) svojo tehniko testiranja delijo na dva dela. Kot najbolj učinkovito tehniko v prvem preverjanju navajajo t.i. dvojno cepljenje v rastlinjaku v zimskih mesecih, pri katerem cepič testirane rastline cepijo na okužen cepič, nato pa združena cepiča na podlago, ki je posajena v loncu. Po treh do šestih tednih so pri uporabi te tehnike videli tri vrste reakcij: cepiči imunih rastlin niso kazali znakov okužbe in v listih niso potrdili navzočnosti virusa, hipersenzitivni genotipi so kazali odmiranje vrha in nekrotične pege na listju, tolerantni genotipi pa niso kazali znamenj, a so imeli visoko koncentracijo virusa. Na osnovi rezultatov prvega preverjanja imune in odporne genotipe testirajo na prostem. Testirane cepiče cepijo na drevesa, ki so bila vsaj eno leto prej okužena z posameznimi PPV izolati. Vrednotenje lahko izvedejo na listih že v sezoni po cepljenju. V drugi sezoni lahko včasih že ocenijo pojav znamenj na plodovih. Svetujejo, da naj opazovanja potekajo vsaj tri leta. Tudi drugi raziskovalci uporabljajo kombinacijo tehnik. Rubio in sod. (2007) so testirane sorte marelic cepili na petletna okužena drevesa rastoča v naravnem okolju. Proučevali so jih 4 leta. Sorte so preskušali tudi v zavarovanem prostoru, kjer so zelo občutljive zdrave podlage 'GF 305' cepili z lubjem močno okužene podlage 'GF 305'. Po enem mesecu so v treh ponovitvah okulirali s testiranimi sortami. Rastline so postavili v hladno komoro na 7 oC za 2 meseca za prekinitev


dormance. Nato so jih za 4 mesece prenesli v zavarovani prostor. Ta cikel so ponovili dvakrat letno. Rastline so proučevali 2 leti, kar je 4 vegetacije. Rezultati testiranja na polju so se razlikovali od rezultatov zbranih v karantenskih razmerah. Testiranje v naravnih razmerah je bilo bolj uspešno, saj je bil delež občutljivih sort večji. Predlagajo prvo preverjanje v rastlinjaku, kjer lahko preverjamo večje število sort, nato pa preverjanje na prostem. Karayiannis (2006) je uporabljal cepljenje hibridov na enoletne poganjke starih okuženih dreves, da bi čim prej dobili plodove, in dvojno cepljenje na enoletne sejance 'GF 305' v avgustu. Fuchs in sod. (2001) so za prenos PPV na testirane rastline uporabili uši. Le-te so najprej gojili na brezvirusnih rastlinah, nato pa prenesli v zaprte pertrijevke z listi ali vejicami z znamenji okužbe s PPV. Po dveh urah so okužene liste ali vejice z ušmi s plastičnimi obročki pripeli na vejico testirane rastline in zaščitili z vrečko iz gaze. Po treh dneh so vrečke odstranili. Po dveh tednih so inokulacijo ponovili. V vsakem inokulumu je bilo prisotnih vsaj 50 sesajočih uši. Testiranje so izvajali v rastlinjaku. Večina raziskovalcev razen ocene obsega znamenj uporablja tudi laboratorijsko testiranje, in sicer serološko testiranje (ELISA) in v novejšem času tudi RT-PCR in/ali RT-PCR v realnem času. Menimo, da je uporaba bolj občutljivih molekulskih metod detekcije nujna. Naši rezultati so namreč pokazali, da serološka analiza (ELISA) ni dovolj občutljiva za zanesljivo detekcijo PPV v listih brez znamenj okužbe (Viršček Marn in sod., 2012). Razen tega uporaba molekulskih tehnik omogoča dobro klasifikacijo preskušanih sort. Leta 2010 so Pasquini in sod. (2010) izdelali zelo dobro metodo za preskušanje, ki omogoča klasifikacijo odgovora gostiteljske rastline na osnovi pojava bolezenskih znamenj na podlagi in žlahtnem delu ter rezultatov različno občutljivih diagnostičnih testov, ki je predstavljena v tabeli 1. Vse preskušane sorte so jeseni cepili na 'GF 305' indikatorsko podlago, nato pa žlahtni del (testirano sorto) naslednjo pomlad cepili z okuženim cepičem s ploščičasto okulacijo. Vsako sorto so cepili trikrat. Cepljene rastline so rasle dve leti v rastlinjaku, pri čemer so pustili rasti tako žlahtni del oz. testirano sorto kot tudi poganjke indikatorja (podlaga 'GF 305'). Vse testne rastline so testirali tudi na navzočnost ApMV (Apple mosaic virus), PDV (Prune dwarf virus), PNRSV (Prunus necrotic ringspot virus) in ACLSV (Apple chlorotic leafspot virus) ter PLMVd (Peach latent mosaic viroid). Oceno pojava bolezenskih znamenj so izvedli naslednjo pomlad. 3. PREDLOG ZA VREDNOTENJE IMUNOSTI, ODPORNOSTI IN TOLERANTNOSTI SORT KOŠČIČASTIH SADNIH VRST PROTI PPV V SLOVENIJI V slovenskih gojitvenih razmerah je smiselno proučevati odpornost oz. občutljivost za PPV pri pomološko zanimivih in preizkušenih sortah, predvsem tistih, ki so po podatkih iz literature manj občutljive za ta virus. V ta namen pri vsaki sadni vrsti izberemo manjše število sort tako, da pokrijejo najnujnejše potrebe gojenja koščičastih sadnih vrst v Sloveniji, saj je preizkušanje njihove odpornosti drago, dolgotrajno in zahtevno. Za proučevanje občutljivosti, odpornosti, imunosti in tolerantnosti sort sliv, marelic ter breskev in nektarin predlagamo kombinacijo preizkušanja v zavarovanem prostoru in preizkušanja v naravnih razmerah ob velikem infekcijskem pritisku. V zavarovanem prostoru opravimo prenos okužbe s PPV s cepljenjem. Menimo, da je v ta namen metoda Pasquini in sod. (2010) zelo dobra in jo z manjšimi prilagoditvami predlagamo tudi za uporabo v Sloveniji. V Sloveniji je potrebno testiranje z lokalnimi izolati PPV-M, PPV-Rec in PPV-D, z vsakim vsaj tri drevesa na sorto in eno kontrolno neinokulirano drevo, kar pomeni minimalno 10 dreves na


sorto. Vse sorte iste sadne vrste cepimo na isto občutljivo zdravo podlago (npr. 'GF 305', 'Mirabolana', 'St. Julien'). Poskus izvajamo v zavarovanem prostoru. Na podlago hkrati cepimo preskušano sorto in okužen cepič. Cepimo zgodaj spomladi s ploščičasto okulacijo (»chip budding«) ali avgusta z navadno ali ploščičasto okulacijo. Naslednjo pomlad preverimo zdravstveno stanje dreves, in sicer testiramo na navzočnost ApMV (Apple mosaic virus), PDV (Prune dwarf virus), PNRSV (Prunus necrotic ringspot virus) in ACLSV (Apple chlorotic

leafspot virus) ter PLMVd (Peach latent mosaic viroid). Rastline v preizkušanju testiramo seveda tudi na navzočnost PPV in sicer z ELISA, RT-PCR in RT-PCR v realnem času. Na osnovi opazovanj in ocenjevanja znakov okužbe in rezultatov laboratorijskih analiz klasificiramo preskušane sorte v skupine po Pasquini in sod. (2010) kot je razvidno iz tabele 1. Izbrane potencialno odporne, imune in tolerantne sorte je potrebno preveriti v naravnih razmerah. Sadike na komercialnih podlagah posadimo na lokacijo z velikim infekcijskim pritiskom. Za vrednotenje občutljivosti sort na okužbo s PPV tudi pri testiranju na prostem uporabimo klasifikacijo po Pasquini in sod. (2010). Za preverjanje prisotnosti PPV uporabimo serološke (ELISA) in molekulske analize (RT-PCR in RT-PCR v realnem času). Za pridobitev hitrih prvih informacij za odpornost na lokalno razširjen izolat oz. izolate PPV lahko uporabimo cepljenje sort, ki jih želimo čim prej preizkusiti, v krošnjo okužene rastline. 4. ZAHVALA Delo je bilo izvedeno v okviru CRP projekta V4-1102 z naslovom »Reševanje problematike ustaljenih karantenskih bolezni sadnih vrst Prunus spp. za ohranitev pridelave«, ki ga financirata Javna agencija za raziskovalno dejavnost RS in Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano (sedaj Ministrstvo za kmetijstvo in okolje RS). 5. LITERATURA Dosba, F., Denise, F., Maison, P., Massonie, G., Audergon, J. M. 1991. Plum pox virus

resistance of apricot. Acta Hort., 293: 569–579. Faggioli, F., Barba, M. 1997. Screening of stone fruit germplasm for resistance to Plum pox

potyvirus. V: Köbler, M. (ur.), Proceedings of the Middle European Meeting '96 on Plum Pox, Budapest, 2.- 4. oktober 1996: 43-48.

Fuchs, E., Grüntzig, M., Ernst, I., Kegler, H. 2001. Comparison of apricot genotypes with different resistance level to Plum pox virus (PPV). Acta Hort., 550: 103-106.

Hartmann, W., Petruschke, M. 2000. Sharka resistant plums and prunes by utilization of hypersensitivity. Acta Hort., 538: 397-401.

Hartmann, W., Neumüller, M. 2006. Breeding for resistance: breeding for Plum pox virus

resistant plums (Prunus domestica L.) in Germany. EPPO Bull., 36: 332-336. James, D., Varga, A. 2005. Nucleotide sequence analysis of Plum pox virus isolate W3174:

Evidence of a new strain. Virus Res., 110: 143–150. Karayiannis, I. 2006. Breeding for resistance: conventional breeding for Plum pox virus resistant

apricots (Prunus armeniaca L.) in Greece. EPPO Bull., 36: 319-322. Kegler, H., Grüntzig, M., Fuchs, E. 1994. A glasshouse test for detecting resistance of plum

genotypes to Plum pox virus. Acta Hort., 359: 152-158. Kegler, H., Fuchs, E, Grüntzig, M., Schwarz, S. 1998. Some results of 50 years of research on

resistance to Plum pox virus. Acta Virol., 42: 200-215. Kegler, H., Schwarz, S., Fuchs, E, Grüntzig, M. 2000. Screening of plum, peach and apricot

cultivars for resistance to Plum pox potyvirus. Acta Hort., 538: 397-404.


Navrátil, M., Šafářová, D., Karešová, R., Kučerová, J., Paprštein, F. 2005. Experimental screening of plum genotypes for resistance to Plum pox virus (PPV). Phytopathol. Pol., 36: 61-66.

Németh, M. 1986. Virus, mycoplasma and rickettsia like diseases of fruit trees. Budapest, Akadémiai Kiadó, 850 str.

Pasquini, G., Ferretti, L., Gentili, A., Campus, L., Verde, I., Micali, S., Conte, L., Barba, M. 2010. Evaluation of different peach genotypes for resistance to Plum pox virus strain M: preliminary results. Julis-Kuhn-Archiv, 427: 334-338.

Polák, J. , Pívalová, J., Svoboda, J. 2005. Prune cv. Jojo resistance to different strains of Plum

pox virus. Plant Protect. Sci., 41: 47-51. Polák, J. 2008. Characterisation of different interactions between cultivars of stone fruits and

Plum pox virus. Acta Hort., 781: 287-293. Polák, J., Oukropec, I. 2010. Identification of interspecific peach and Prunus sp. hybrids

resistant to Plum pox virus infection. Plant Protect. Sci., 46: 139-144. Rubio, M., Ruiz, D., Egea, J., Martínez-Gómez, P., Dicenta, F. 2007. Evaluation of apricot

resistance to Plum pox virus (Sharka) in controlled greenhouse and natural field conditions. Scientia Hort., 116: 176-179.

Snelling, C. 1997. The plum pox (sharka) virus disease in Europe. http://www.hortnet.co.nz/publications/science/s/snelling/sharka.htm: (19. 6. 2012).

Szathmáry, E., Palkovics, L. 2010. Natural deletion is not unique in the coat protein (CP) of recombinant Plum pox virus (PPV) isolates in Hungary. Julius-Kühn-Archiv, 427: 151-155.

Škerlavaj, V. 1997. Rezultati dosedanjih testiranj koščičarjev na okužbo s češpljevo šarenko (PPV) v Sloveniji. Zbornik predavanj in referatov 3. slovenskega posvetovanja o varstvu rastlin, Portorož, 4.-5. marec 1997: 315-320.

Viršček Marn, M., Mavrič Pleško I., Benko-Beloglavec, A., Knapič, V. Weilguny, H., 2004. Results of the systematic survey and control of Plum pox potyvirus in Slovenia. EPPO Bull. 34: 127-131.

Viršček Marn, M., Mavrič Pleško, I., Weilguny, H., 2006. Sistematični nadzor šarke v Sloveniji v letih 1998-2005. Acta Agric. Slov., 87, 2: 393-402.

Viršček Marn, M., Mavrič Pleško, I., Altenbach, D. Bitterlin, W., 2012. Detection of Plum pox

virus in various tissues using field tests, serological and molecular techniques. V: 22nd »International Conference Virus and other graft transmissible diseases of fruit crops«, Book of abstracts, Rome, 3.-8. junij 2012: 170-170.


Tabela 1: Klasifikacija odgovora gostiteljske rastline na osnovi pojava bolezenskih znamenj na podlagi in žlahtnem delu in rezultatov različno občutljivih diagnostičnih testov Table 1: Classification of the plant response based on symptoms expression on rootstock and variety (cultivar) and different sensitivity of the diagnostic tests

Fenotipska analiza Phenotypic analysis

Diagnostični test Diagnostic test

Vrsta odgovora drevesa / Plant reaction type

Podlaga Rootstock

Sorta Cultivar

ELISA RT-PCR rt RT-PCR1

+ + + + + občutljiva / susceptible

+ - + + + tolerantna / tolerant

+ - - + + velo tolerantna / highly tolerant

+ - - - + odporna / resistant

- - - - + zelo odporna / highly resistant

- - - - - imuna / immune 1 rt RT-PCR = RT-PCR v realnem času 1 rt RT-PCR = real time RT-PCR


SODOBNA ČEŠNJA

Valentina USENIK1

POVZETEK

Češnja se je v zadnjih dvajsetih letih iz ekstenzivno pridelovane sadne vrste spremenila v eno izmed tehnološko najzahtevnejših sadnih vrst. S pojavom sodobnih podlag v širokem spektru, od zelo šibkih do bujnih, lahko oblikujemo sodobno češnjevo drevo v različnih velikostih in z različnimi lastnostmi rasti in rodnosti. Problem zmanjšati velikost drevesa češnje je torej rešen, pojavili pa so se novi problemi. Sodobno češnjevo drevo je sedaj pogosto manjše od pričakovanj (problem št. 1). V kolikor drevo ne doseže primernega volumna drevesne krošnje, tudi količina pridelka ni zadovoljiva (problem št. 2). Sodobno češnjevo drevo je zelo rodno, pogosto celo tako, da je zmanjšana kakovost plodov (problem št. 3). V določenih razmerah sodobna češnjeva drevesa propadajo (problem št. 4). Zavedanje, poznavanje in reševanje problematike sodobne češnje bo vodilo k odločitvam, ki bodo preprečile morebitne zagate pri pridelavi.

Ključne besede: češnja, Prunus avium, sorta, podlaga, rodnost, kakovost plodov

MODERN CHERRY

ABSTRACT

In the last twenty years, sweet cherry has changed from the fruit variety produced mainly extensively into one of the most difficult fruit varieties regarding its production technology. Since different rootstocks for sweet cherry, from very dwarf to vigorous, are available, different volume of modern sweet cherry trees with different growing and production characteristics are possible. The problem: How to reduce the sweet cherry tree? is solved but with modern cherry tree new problems need to be resolved. Modern sweet cherry tree can be too dwarfing (problem no. 1). If the tree has no appropriate volume the yield is also reduced (problem no. 2). Modern sweet cherry tree is very productive - often so that it affects low fruit quality (problem no. 3). In some orchard environmental conditions modern cherry trees are prone to dying (problem no. 4). Awareness, knowledge and solving of modern sweet cherry problems will lead to decisions which prevent the difficulties in intensive production. Key words: sweet cherry, Prunus avium, cultivar, rootstock, productivity, fruit quality 1. UVOD Češnja je bila od nekdaj veliko drevo. Zmanjšati velikost drevesa je bil problem, reševanje katerega je bil izziv številnih. Običajna metoda razmnoževanja češenj je cepljenje izbrane sorte na podlago, saj razmnoževanje sort češnje s potaknjenci ni uspešno. Podlage so bile stoletja uporabljene predvsem v razmnoževalne namene, mnogo kasneje pa so bili ugotovljeni tudi drugi vplivi (npr. vpliv na velikost drevesa, rodnost, odpornost proti slabim rastnim razmeram ipd.).

1 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected]

342 Valentina USENIK

Sejanec češnje in sejanec rešeljike sta bili do nedavnega edini podlagi za češnjo. Sejanec češnje (Prunus avium L.) se kot podlaga uporablja že več kot 2400 let. Uporabljali so jo že Grki in Rimljani. Sejanec rešeljike (Prunus mahaleb L.) so kot podlago za češnjo začeli uporabljati bistveno kasneje. Glede na literaturne vire je bila prva dokumentirana uporaba v Franciji leta 1768. Thomas Rivers v knjigi iz leta 1865 'The miniature fruit garden' (cit. po Webster in Schmidt, 1996) priporoča rešeljiko kot podlago za manjša češnjeva drevesa. Avtor poroča, da češnjeva drevesa na rešeljiki rastejo bujno (najbolj intenzivno v prvih letih), kasneje pa se rast umiri, če posebej, če je bila uporabljena tudi rez korenin – to omogoča oblikovanje manjšega češnjevega drevesa. Manjše drevo omogoča prekrivanje s tkanino, s čimer bi zavarovali drevesa pred spomladansko pozebo in kasneje, v času zorenja, tudi pred ptiči (Rivers, 1865; cit. po Webster in Schmidt, 1996). 2. POGLED NAZAJ V pridelavi češenj so se najprej uporabljale le podlage, razmnožene s semenom. Take podlage imenujemo sejanec, glede na vrsto rastline, s katere je bilo pridobljeno seme, pa sejanec češnje, sejanec rešeljike, sejanec višnje ... Kot pri večini sadnih vrst, tudi pri češnji nastane seme kot sestavni del plodu po oploditvi. Oploditev je v biološkem smislu nastanek novega organizma z združitvijo dveh gamet v zigoto. Ob tem se skombinirajo lastnosti materne in očetovske rastline v nov genotip, zato se vsako seme genetsko razlikuje od drugih semen. Rastline, ki zrastejo iz semena (sejanci), so različne zaradi različnih genotipov (genotip je skupek vseh genov organizma). Ko cepimo isto sorto na podlago sejanec, je rast dreves iste sorte češnje neizenačena. Naslednja razvojna stopnja je bila uvedba vegetativnega (nespolnega razmnoževanja) podlag za češnjo. Prednost vegetativno razmnoženih podlag je, da imajo enak genotip, zato je rast dreves iste sorte na vegetativni podlagi izenačena. V mnogih državah so selekcionirali tipe sejancev češnje (in sejancev rešeljike) z izboljšanimi lastnostmi in nekatere začeli tudi vegetativno razmnoževati, kot npr. podlago F 12/1. Vegetativno razmnožena selekcija sejanca rešeljike je podlaga St Lucie 64. Dokler je bila kot podlaga za češnjo (P. avium) uporabljen genotip češnje (P. avium) ali genotip rešeljike (P. mahaleb), ni bilo uspešnega zmanjšanja velikosti češnjevega drevesa, v nadaljnih raziskavah pa je bilo ugotovljeno, da lahko cepljenje češnje na sorodne vrste iz rodu Prunus zmanjša velikost drevesa in poveča rodnost. Problematika podlag pri češnjah je vodila raziskovalno delo v številnih raziskovalnih postajah po svetu, ki so že pred letom 1960 pričele z zbiranjem češnji sorodnih vrst iz rodu Prunus

(raziskovalne postaje East Malling, Giessen, Dresden - Pillnitz, Gembloux ...). Zbran rastlinski material so testirali glede možnosti vegetativnega razmnoževanja, skladnosti (kompatibilnosti) s sortami češenj ter vpliva na vegetativno rast in rodnost češenj. Z uporabo različnih tehnik žlahtnjenja so okoli leta 1960 začeli z medvrstnimi križanji podlag za češnjo. Tako so nastale podlage Colt (leta 1958), podlage Maxma, podlage Gisela, podlage Gembloux, podlage Pi-Ku, podlage Weiroot ... Tako pridobljene podlage so najprej testirali na raziskovalnih postajah, nato so jih dali v širše preizkušanje in kasneje v pridelavo, npr. podlago Colt v letu 1970, večino drugih podlag pa po letu 1985 (Webster in Schmidt, 1996). V Sloveniji je bila kot prvi medvrstni križanec preizkušena podlaga Colt (P. avium X P.

pseudocerasus), ki pa v slovenskih razmerah ni zmanjšala velikosti češnjevega drevesa (Smole, 2000). Leta 1995 je bilo v Sadjarskem centru Bilje v okviru poskusa Alpe-Adria posajenih 9 različnih podlag, selekcij višnje - P. cerasus: Tabel Edabriz, Weiroot 13, Weiroot 72, Weiroot 158, in medvrstni križanci Maxma 14 (P. mahaleb L. X P. avium L.), Gisela 4 (P. avium L. X P.

Sodobna češnja 343

fruticosa Pall.), Gisela 5 (P. cerasus L. x P. canescens Bois.), Gisela 195/20 (P. canescens Bois. X P. cerasus L.) in Piku 1 (P. avium L. X (P. canescens Bois. X P. tomentosa Thunb.), cepljenih s sorto 'Lapins' (Fajt in Komel, 2008). Sledili so še drugi poskusi s podlagami Gisela 5, Gisela 3, Gisela 6, Maxma 14, Weiroot 158 in Piku 1, nekateri še trajajo (Beber in sod., 2008; Fajt in Komel, 2012; Usenik in Štampar, 2008). 3. KJE SMO? Rezultati preizkušanja različnih podlag v Sloveniji in drugje po svetu so pokazali, da lahko z "novimi – sodobnimi" podlagami uspešno zmanjšamo velikost češnjevega drevesa. Problem zmanjšati velikost drevesa češnje je bil torej rešen. Še več, sedaj je na voljo veliko podlag in tehnologij pridelave, s katerimi lahko dosežemo cel spekter različnih velikosti češnjevega drevesa, kar so bile pred 30 ali 40 leti le sanje (Hrotko, 2008). Torej, velikost drevesa lahko značilno zmanjšamo, v kolikor želeno sorto češnje cepimo na eno izmed sodobnih podlag, kot je npr. podlaga Gisela 5. Tako drevo v nadaljevanju imenujem "sodobno češnjevo drevo" oz. "sodobna češnja". Rešili smo "star" problem, pojavili pa so se "novi problemi". Sodobno češnjevo drevo je sedaj pogosto manjše od pričakovanj (problem št. 1). V kolikor drevo ne doseže primernega volumna drevesne krošnje, tudi količina pridelka ni zadovoljiva (problem št. 2). V poskusih na različnih lokacijah je bilo ugotovljeno, da v določenih razmerah sodobna češnjeva drevesa propadajo (problem št. 3). Povečati rodnost in pospešiti prehod v rodnost sta bila, poleg zmanjšanja velikosti drevesa, osnovna cilja pri iskanju primernih podlag za češnjo, ki sta bila uspešno dosežena. Sodobno češnjevo drevo je običajno zelo rodno, pogosto celo tako, da je zmanjšana kakovost plodov (problem št. 4). Primerna velika kakovost plodov pa je osnovni cilj pridelave češenj. Zastavlja se vprašanje, kako na sodobnem češnjevem drevesu pridelati zadostno količino češenj primerne kakovosti? 4. KAKŠNI SO VZROKI ZA NASTALO SITUACIJO? Spomnimo, da je češnjevo drevo sestavljeno iz dveh različnih rastlin, iz dveh različnih genotipov: sorte in podlage. Pomembna razlika med sodobnim in tradicionalnim češnjevim drevesom je, da je sodobno češnjevo drevo sestavljeno iz dveh genotipov, ki oba povečujeta rodnost. Tudi kombinacija sodobne sorte z eno od tradicionalnih podlag, kot je npr. sejanec češnje, tvori eno od oblik sodobnega češnjevega drevesa, saj v tem primeru en genotip (sodobna sorta) vpliva na veliko rodnost češnjevega drevesa. Selekcija sodobnih podlag je bila usmerjena v zmanjšanje velikosti drevesa češnje in povečanje rodnosti, zato je skupna lastnost večine sodobnih podlag, ki se širijo v pridelavo, povečevanje rodnosti in skrajšanje juvenilne faze. Drevesa češenj na takih podlagah hitreje zarodijo in so bolj rodna od tradicionalnih podlag (Usenik in sod., 2006; Stehr, 2008; Massai in sod., 2011). Hkrati z razvojem podlag je potekalo žlahtniteljsko delo pri pridobivanju "sodobnih" sort. V zadnjih 30 letih je nastalo 457 novih sort češnje (Fideghelli in Della Strada, 2011), tudi selekcioniranih za veliko rodnost. Sodobne sorte izpodrivajo tradicionalne sorte zaradi mnogo izboljšanih lastnosti: velikost plodov, čvrstost plodov, termin zorenja, odpornost proti pokanju. Mnogo "sodobnih sort češnje" je tudi avtofertilnih, te pa so še posebej rodne. "Sodobno češnjevo drevo" se obnaša drugače, kot se je češnjevo drevo kadarkoli do sedaj, kar je tudi razumljivo, saj je vsaj eden od dveh sestavnih delov drevesa selekcioniran za veliko rodnost. Rast in rodnost sodobnega češnjevega drevesa je posledica interakcije sorte in podlage, okoljskih vplivov in tehnoloških ukrepov.


5. KAKO NAPREJ?

Rast češnje je najprej odvisna od kombinacije sorte in podlage. Možnost kombinacij je zelo velika, saj je na voljo veliko različnih sort, obenem pa tudi veliko različnih podlag. Sorte se med sabo razlikujejo v številnih lastnostih, med katerimi pa so nekatere odločilne za rast sodobne češnje: bujnost vegetativne rasti, hitrost vstopa v rodnost, samooplodnost oz. samoneoplodnost in s tem povezana rodnost. V kolikor so na isto podlago cepljene sorte različnih lastnosti, bodo rast, rodnost in končna velikost dreves različni. Izbiro podlage prilagodimo lastnostim izbrane sorte (izbira sorte je ključna, saj določa pomološke lastnosti, prodajno sezono in stopnjo odpornosti). Univerzalne podlage, ki bi bila enako primerna za vse sorte češnje in za vse rastne razmere, ni. Na splošno so uspešne kombinacije sort srednje rodnosti (in bujne rasti) s šibkimi ali srednje bujnimi podlagami, oz. kombinacije zelo rodnih (in šibkorastočih) sort s podlagami, ki vplivajo na bujno rast dreves. V primerjavi z velikim številom sort je možnosti izbire podlag za češnjo manj, kljub temu pa je mogoče izbirati med podlagami za češnjo v velikem razponu, od zelo šibkih do bujnih podlag (Hrotko, 2008). Rezultati preizkušanja sodobne češnje kažejo značilen vpliv lokacije (rastnih razmer) na rast in rodnost (Usenik in Štampar, 2008; Bassi in sod., 2011). Pričakujemo lahko, da bosta rast in rodnost sodobne češnje iste kombinacije sorte in podlage v različnih okoljskih razmerah Slovenije različni. Pomemben dejavnik rasti in rodnosti sodobne češnje je mikrolokacija, predvsem pa talne razmere. Sajenje sodobne češnje na globoka, deviška tla brez nevarnosti zastajanja vode je eden od korakov do uspešne pridelave češnje. Replantacija in slabe rastne razmere vplivajo na slabo rast in rodnost, lahko pa pozročijo celo propad dreves. Izbrani kombinaciji sorte in podlage prilagodimo še tehnološke ukrepe (namakanje, rez, prehrana). V razmerah, ko se pojavnost suš povečuje (Kajfež-Bogataj in sod., 2010) je namakanje češnjevih nasadov, še posebej ob uporabi šibkih in srednje bujnih podlag, nujna. Na drevesih sodobne češnje je, zaradi doseganja plodov velike kakovosti in spodbujanja vegetativne rasti, potrebna redna in primerna rez (Lang, 2001; Usenik in sod., 2008). 6. ZAKLJUČEK

Večstoletna prizadevanja ustvariti majhno češnjevo drevo sedaj ponujajo številne možnosti v pridelavi češnje. Češnja se je v zadnjih dvajsetih letih iz relativno malo zahtevne, ekstenzivno pridelovane sadne vrste, spremenila v eno izmed tehnološko najzahtevnejših sadnih vrst. Sodobna pridelava češnje poteka v intenzivnem sadovnjaku, opremljenim z vsemi tehnološkimi rešitvami, s čimer omogočamo večjo neodvisnost od okoljskih razmer. Najslabše je, če k sodobni češnji pristopamo na tradicionalen način. Osnovno vprašanje je, ali imamo dovolj znanja in izkušenj, da razrešimo probleme sodobne češnje. Problem sodobne češnje je, da je to pogosto enačba z več neznankami. Znanja ni nikoli dovolj. Pomanjkanje denarnih sredstev za raziskave onemogoča izvedbo poljskih poskusov v slovenskih razmerah, zaradi česar neznanke v enačbi ostajajo neznane. Je pa tudi res, da upoštevanje vsaj tistega, kar je že pojasnjeno ali znano v Sloveniji ali širše, povečuje uspeh oz. lahko zmanjša neprijetna presenečenja.

Sodobna češnja 345

7. LITERATURA Bassi, G., Biško, A., Fajt, N., Folini, L., Steinbauer, L., Zadravec, P. 2011. Comportamento

vegeto-produttivo in ambienti di Alpe Adria dei primi cinque anni delle cultivar 'Kordia' e 'Regina' su cinque portinesti nanizzanti. V: Lugli, S. (ur.), Innovazioni di prodotto e di processo per una cerasicoltura di qualità. Rocca di Vignola, 8-10 junij 2011: 12-13.

Beber M., Zadravec P., Usenik V. 2008. Vpliv podlag P-HL-A, P-HL-B, P-HL-C, Edabriz in W 72 na rast in rodnost češenj. V: Zbornik referatov 2. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo. Krško, 31. 1. - 2. 2. 2008. Hudina M. (ur.). Ljubljana, Strokovno sadjarsko društvo Slovenije: 289-294.

Fajt N., Komel E. 2008. Šibke podlage za češnjo – izkušnje v zahodni Sloveniji. V: Zbornik referatov 2. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo. Krško, 31. 1. - 2. 2. 2008. Hudina M. (ur.). Ljubljana, Strokovno sadjarsko društvo Slovenije: 227-281.

Fajt N., Komel E. 2012. Šibke podlage za češnje na Primorskem. SAD, 5: 12-14. Fideghelli C., Della Strada, G. 2011. Le varietà constituite nel mondo dai 1980 ad oggi. V: Lugli,

S. (ur.), Innovazioni di prodotto e di processo per una cerasicoltura di qualità. Rocca di Vignola, 8-10 junij 2011: 29-30.

Hrotko, K. 2008. Progress in cherry rootstock research. Acta Horticulture, 795: 171-177. Kajfež-Bogataj, L., Pogačar T., Ceglar A., Črepinšek Z. 2010. Spremembe agro-klimatskih

spremenljivk v Sloveniji v zadnjih desetletjih. Zbornik Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani, 95: 97-109.

Lang, G.A. 2001. Critical concepts for sweet cherry training systems. Compact Fruit Tree, 34: 70-73.

Massai, R., Lugli, S., Bassi, G. 2011. Le liste di orientamento Mipaaf-regioni per i portinesti del ciliegio. V: Lugli, S. (ur.), Innovazioni di prodotto e di processo per una cerasicoltura di qualità. Rocca di Vignola, 8-10 junij 2011: 10-11.

Smole, J. 2000. Češnje in višnje. Ljubljana, Kmečki glas: 145 str. Stehr, R. 2008. Further experiences with dwarfing sweet cherry rootstocks in Northern Germany.

Acta Horticulture, 795: 185-190. Usenik, V., Fajt, N., Štampar, F. 2006. Effects of rootstocks and training system on growth,

precocity and productivity of sweet cherry. The Journal of Horticultural Science & Biotechnology, 81: 153-157.

Usenik V., Štampar F. 2008. Vpliv podlag in gojitvenih oblik na rast in rodnost češenj. V: Zbornik referatov 2. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo. Krško, 31. 1. -2. 2. 2008. Hudina M. (ur.). Ljubljana, Strokovno sadjarsko društvo Slovenije: 283-288.

Usenik, V., Solar, A., Meolic, D., Štampar, F. 2008. Effects of summer pruning on vegetative growth, fruit quality and carbohydrates of 'Regina' and 'Kordia' sweet cherry trees on 'Gisela 5'. European Journal of Horticultural Science, 73: 62-68.

Webster A. D., Schmidt. H. 1996. Rootstock for sweet and sour cherries. V: Cherries: Crop Physiology, Production and Uses. Cambridge (UK), CAB International: 127-167.



‘PLUMTASTIC’ ZAMENJAVA ZA SORTO ‘DOMAČA ČEŠPLJA’?

Valentina USENIK1, Rajko VIDRIH2

POVZETEK V prispevku podajamo prve rezultate preizkušanja proti šarki odporne sorte slive 'Top 2000' - Plumtastic® v Sloveniji. V letih 2011 in 2012 smo v nasadu Biotehniške fakultete v Ljubljani spremljali fenofaze cvetenja in zorenja, merili smo količino pridelka in na vzorcu 20 plodov/drevo izmerili pomološke lastnosti. V letu 2011 smo iz plodov pripravili žganje. Rezultate smo primerjali s podatki preizkušanja selekcij sorte 'Domača češplja' s sorto 'Stanley'. Žganje iz plodov sorte 'Plumtastic' smo primerjali s slivovkami slovenskega porekla. Ugotovili smo, da je sorta 'Plumtastic' zelo rodna in s podobnimi pomološkimi lastnostmi kot sorta 'Domača češplja', manjša je le vsebnost suhe snovi v plodovih. Senzorične in kemijske lastnosti žganja 'Plumtastic' so primerljive s slivovkami 'Domača češplja', žganje je vsebovalo nekoliko več višjih alkoholov ter metanola. Za natančnejše izvrednotenje bo potrebno sorto spremljati še vsaj nekaj let. Ključne besede: sliva, Prunus domestica L., šarka, sorte, lastnosti plodov, žganje

CAN ‘PLUMTASTIC’ REPLACE CULTIVAR ‘DOMAČA ČEŠPLJA’?

ABSTRACT First results of testing of new against sharka resistant plum cultivar 'Top 2000' – 'Plumtastic®' in Slovenia were shown. In the orchard of Biotechnical Faculty in Ljubljana phenological data of flowering and ripening were recorded, yield and pomological characteristics of 20 fruits per tree were measured in years 2011 and 2012. Brandy was also prepared from fruits in 2011. The results were compared with data of selections of cultivar 'Domača češplja' with cultivar 'Stanley'. Brandy of 'Plumtastic' was compared to Slovenian plum brandy. Plum 'Plumtastic' is very productive, with similar pomological characteristics to 'Domača češplja' and with slightly lower content of soluble solids. The sensorial and chemical properties of 'Plumtastic' brandy are similar to brandy from 'Domača češplja', it contained slightly more higher alcohols and methanol. Further monitoring of 'Plumtastic' is needed for detailed evaluation. Key words: plum, Prunus domestica L., sharka, cultivars, pomological characteristics, brandy 1. UVOD Slive so tradicionalno sadje za predelavo (sušenje, marmalada, slivovka), sliva pa je v Sloveniji že od nekdaj razširjena sadna vrsta. V času, ko je bila Slovenija še ena od republik Jugoslavije (1945-1991), je Slovenija ostala s pridelavo sliv v senci močne slivove pridelave v Srbiji in BiH (Adamič,

1Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected] 2 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo, Katedra za tehnologije, prehrano in vino Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected]

348 Valentina USENIK, Rajko VIDRIH

1990). V Jugoslaviji je bila vodilna sorta 'Domača češplja' oz. 'Požegača'. ‘Požegača’ je populacija Prunus domestica, katere izvor je na območju Srbije in Bosne. Lastnosti sorte so: bujna rast dreves, drobni in zelo okusni plodovi z veliko vsebnostjo suhe snovi (Ramming and Cociu, 1990). Je najpomembnejša sorta za pripravo žganja - slivovke. Tradicionalna žganjekuha slive je v Slovenije zaradi okuženosti sorte 'Domača češplja‘ s šarko resno ogrožena. Šarka je virusna bolezen, ki ogroža pridelavo slive že dlje kot 70 let (Dzhuvinov in sod., 2007). V okolju, ki je tako močno okuženo z virusi, kot je slovensko, je pomembno, da izbiramo na viruse čimbolj odporne sorte, ki so primerne za naše okolje, in po najboljših močeh zatiramo prenašalce virusov (predvsem uši) (Lešnik, 2009). Po hitri širitvi virusa se je večina žlahtniteljskih programov za evropsko slivo usmerilo v iskanje tolerantnih in odpornih sort slive (Blažek in Vávra, 2007). V Evropi potekajo trije žlahtniteljski programi evropske slive, v Čačku (Srbija), v Hohenheimu (Nemčija) in v Geisenheimu (Nemčija). Osnovni cilji teh žlahtniteljskih programov so: količina in stabilnost pridelka, primerna kakovost plodov glede na namen porabe ter toleranca/odpornost proti šarki (Jacob, 2002). Nova sorta slive iz Geisenheima, odporna proti šarki, je 'Top 2000' (Jacob, 2002), s tržnim imenom 'Plumtastic®'. Sorta je nastala s križanjem sorte 'Stanley' z neznano sorto. Rast drevesa je šibka do srednje bujna. Sorta je samooplodna. Cveti srednje pozno. Sorta hitro zarodi, kasneje pa je rodnost velika in redna, brez izmenične rodnosti. Plodovi so manj občutljivi za okužbe z monilijo. Barva plodov je temno modra, meso se od koščice dobro loči. Je sorta z odličnimi lastnostmi za pripravo sladic. Robustna sorta glede klimatskih razmer in odporna proti šarki (Top 2000, 2012). Namen prispevka je podati prvi rezultate preizkušanja sorte slive ‘Plumtastic’ v Sloveniji. 2. MATERIAL IN METODE V nasadu Biotehniške fakultete v Ljubljani je bila sorta 'Plumtastic‘ posajena spomladi 2008, cepljena na podlago Wavit in posajena na razdaljo 4 x 2,5 m. Na petih izbranih drevesih so bile v letih 2011 in 2012 spremljane fenofaze cvetenja in zorenja, merjene količina pridelka in na vzorcu 20 plodov/drevo izmerjene pomološke lastnosti (dimenzije plodov: višina, širina, debelina, masa ploda, trdota in vsebnost suhe snovi). V letu 2011 je bilo iz plodov pripravljeno žganje. Plodovi so bili pretlačeni in sadni drozgi dodane kvasovke Saccharromycees cerevisiae (pripravek CS2). Po petih tednih alkoholnega vrenja pri sobni temperaturi je bila opravljena destilacija. Iz približno 35 l sadne drozge je bilo dobljeno 2,95 l žganja s 46,1 % alkohola. Žganje je bilo ocenjeno glede senzoričnih lastnosti in analizirano na vsebnost višjih alkoholov, metanola, acetaldehida in etilacetata na Katedri za tehnologije, prehrano in vino Oddelka za živilstvo Biotehniške fakultete v Ljubljani. Omenjene analize so bile opravljene na plinskem kromatografu Agilent technologies (Vidrih in Hribar, 1999). Podatke spremljanja fenoloških lastnosti in količine pridelka sorte 'Plumtastic' smo primerjali z rezultati spremljanja sorte 'Stanley' iz istega nasada. Drevesa sorte 'Stanley' so na podlagi mirabolana, iste starosti kot 'Plumtastic', sajena so na razdaljo 4 x 2,5 m. Pomološke lastnosti sorte 'Plumtastic' smo primerjali s povprečnimi rezultati 10-ih brkinskih selekcij sorte 'Domača češplja': P-1, P-3 , P-3, Č-5, SG-9, M-7, R-8, B-4, SA-10 and RB-11, cepljenih na podlago mirabolana, ki so bile spremljane v Sadjarskem centru Bilje v obdobju od 2001 do 2003 (Usenik in sod., 2007). Senzorično oceno in rezultate kemijskih analiz žganja iz plodov 'Plumtastic' pa smo primerjali s povprečjem slivovk, ki so bile ocenjene na sejmu 'Dobrote slovenskih kmetij' na Ptuju leta 2010.

'Plumtastic’ zamenjava za sorto ‘Domača češplja’? 349

3. REZULTATI IN RAZPRAVA Drevesa slive 'Plumtastic' so v letih 2011 in 2012 cvetela sredi aprila oz. v času cvetenja sorte 'Stanley' v letu 2012 oz. 4 dni pred sorto 'Stanley' v letu 2011 (tabela 1). V kolikor nastop fenofaze polno cvetenje sorte 'Plumtastic' primerjamo z datumi nastopa fenofaze polno cvetenje pri brkinskih selekcijah sorte 'Domača češplja' na lokaciji Bilje (tabela 2), lahko ugotovimo, da 'Plumtastic' cveti v podobnem času. Upoštevati je potrebno tudi vpliv različnih lokacij in posebnosti vremenskih razmer posameznih let. Glede na to, da so prvi rezultati preizkušanja sorte 'Plumtastic' na lokaciji v Ljubljani obetavni, smo sorto 'Plumtastic' že posadili tudi v nov introdukcijski nasad sliv skupaj s sorto 'Domača češplja', sajen v jeseni 2011 v Sadjarskem centru Bilje, da bo možna natančnejša primerjava obeh sort. Plodovi sorte 'Plumtastic' so bili v letu 2011 obrani 2 tedna pred sorto 'Stanley', v letu 2012 pa hkrati (tabela 1). V kolikor upoštevamo različnost lokacij, lahko zaključimo, da je čas zorenja sort 'Plumtastic' in 'Domača češplja' podoben (tabela 1 in tabela 2). Pridelek sorte 'Plumtastic' je bil v letih 2011 in 2012 večji kot pridelek sorte 'Stanley', čeprav so drevesa sorte 'Stanley' po dimenzijah prcej večja od dreves sorte 'Plumtastic' zaradi vpliva podlage. Še posebej velika razlika v pridelku je bila v letu 2012, do katere je prišlo zaradi različne občutljivosti sort za pozebo. V obdobju polnega cvetenja sliv je bila v nasadu izmerjena najnižja temperatura zraka na 2 m, -4,5 °C. Pozeba je povzročila popolno pozebo nekaterih sort slive, pridelek sorte 'Stanley' pa je bil zelo zmanjšan. Pregled cvetov po pozebi je pokazal, da je bila večina plodnic sorte 'Plumtastic' nepoškodovana. Tudi pridelek sorte 'Plumtastic' v letu 2012 zaradi pozebe ni bil zmanjšan, kar ustreza tudi osnovnim opisom glede robustnosti sorte na klimatske razmere (Top 2000, 2012). Primerjava pridelkov sorte 'Plumtastic' (tabela 1) s povprečnimi pridelki 10-ih selekcij sorte 'Domača češplja' (tabela 2) pokaže, da drevesa 'Plumtastic' zarodijo hitro (v našem poskusu že v drugi rastni dobi – ti podatki niso prikazani) in kasneje dobro in konstantno rodijo. To se ujema z osnovnimi podatki žlahtnitelja (Jacob, 2002). Primerjava pomoloških lastnosti sorte 'Plumtastic' in 'Domača češplja' je prikazana v tabeli 3. Plodovi 'Plumtastic' so podobne oblike in nekoliko večjih dimenzij kot plodovi sorte 'Domača češplja'. Povprečna masa ploda je večja pri sorti 'Plumtastic', vendar je bila v letu 2012 manjša od podanih vrednosti v literaturi, ki je 35 g (Top 2000, 2012). V letu 2011 je bila povprečna masa plodov sorte 'Plumtastic' 30 g. Razlog za manjšo povprečno maso ploda sorte 'Plumtastic' je bila obilna rodnost v letu 2012. Dolžina peclja obeh sort je podobna, plodovi 'Plumtastic' pa imajo izrazito drobno koščico. Vsebnost suhe snovi v plodovih 'Plumtastic' je bila v letu 2011 18,5 °Brix, v letu 2012 pa 18,1 °Brix, kar je manj od vsebnosti v plodovih selekcij 'Domača češplja', ki je bila 23 °Brix. Žlahtnitelj poroča o 19 °Brix v plodovih 'Plumtastic' (Jacob, 2002). Vzorci slivovk iz sejma 'Dobrote slovenskih kmetij' na Ptuju so vsebovali povprečno 45 vol. % etanola in dobili povprečno oceno 17,5 od 20 možnih točk. Slivovka iz sorte 'Plumtastic' je vsebovala 40,5 vol. % etanola in dobila senzorično oceno 18,0. Slivovka iz plodov 'Plumtastic' v glavnem vsebuje nekoliko več višjih alkoholov ter enainpolkrat več metanola (tabela 4). Vse analizirane komponente so v rangu priporočenih vrednosti, na zgornji meji je le vsebnost etilacetata. Vsebnost vseh analiziranih komponent naj bi bila čim manjša, ker te komponente dajejo neprijeten okus in vonj po zelenem (Vidrih in Hribar, 1999). Vsebnost analiziranih komponent je odvisna od vrste kvasovk (Satora in Tuszynski, 2008) ter od temperature fermentacije (Vidrih in Hribar, 1999). Kot v večini žganj je tudi v slivovki glavna sestavina hlapnih komponent metanol (Coldea in sod., 2011), kar velja tudi v našem primeru. Vsebnost metanola je odvisna od klimatskih razmer, sorte ter tehnologije predelave (Zhang in sod., 2012). V primeru, da iz sadja najprej stisnemo sok in iz njega proizvajamo žganje, bo le to vedno vsebovalo manj metanola (Zhang in sod., 2012).


4. LITERATURA Adamič, F. 1990. Sadje in sadjarstvo v Sloveniji. Ljubljana, Kmečki glas: 272 str. Blažek, J., Vávra, R. 2007. Fruit quality in some progenies of plum varities with tolerance to PPV.

Acta Horticulturae, 734: 173-182. Coldea, T.E.R., Socaciu, C., Parv, M., Vodnar, D. 2011. Gas-chromatographic analysis of major

volatile compounds found in traditional fruit brandies from Transylvania, Romania. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 39: 109-116.

Dzhuvinov, V., Bozhova, V., Milusheva S., Gercheva, P.S. 2007. Investigation of sharka in Bulgaria for the past seventhy years. Acta Horticulturae, 734: 109-115.

Jacob, H.B. 2002. Breeding of plums, prunes and mirabelles in Geisenheim, Germany: Breeding goals and previous realisation. Acta Horticulturae, 577: 39-43.

Lešnik, M. 2009. Varstvo sadnih rastlin pred boleznimi in škodljivci. V: Štampar, F. (ur.), Sadjarstvo. Ljubljana, Kmečki glas, 315-406.

Ramming, D.W., Cociu, V. 1990. Plums (Prunus). V: Moore, J.N., Ballington, J.R. (Ur.), Genetic resources of temperate fruit and nut crops. 1. International Society for Horticultural Science, Wageningen: 235-288.

Satora, P., Tuszynski, T. 2008. Chemical characteristics of Sliwowica Lacka and other plum brandies. Journal of the Science of Food and Agriculture, 88: 167-174.

Top 2000. 2012 http://www.fa-gm.de/fachgebiet-obstbau/geisenheimer-zuechtungen/steinobst/pflaume-und-mirabelle/index.html (1. 10. 2012)

Usenik, V., Štampar, F., Fajt, N. 2007. Pomological and phenological characteristics of some autochthonous Slovenian plum cultivars. Acta Horticulturae, 734: 53-59.

Vidrih, R., Hribar, J. 1999. Synthesis of higher alcohols during cider processing. Food Chemistry, 67: 287-294.

Zhang, H., Woodams, E.E., Hang, Y.D. 2012. Factors affecting the methanol content and yield of plum brandy. Journal of Food Science, 77: 79-82.

Tabela 1: Datum cvetenja in zorenja ter količina pridelka (kg/drevo) sort slive ‘Plumtastic’ in ‘Stanley’ v letih 2011 in 2012; Biotehniška fakulteta, Ljubljana Table 1: Date of full bloom, ripening time and average yield (kg/tree) of ‘Plumtastic’ and ‘Stanley’ plum cultivars in 2011 and 2012; Biotechnical Faculty, Ljubljana

Cvetenje Obiranje Pridelek (kg/drevo)

2011 2012 2011 2012 2011 2012 'Plumtastic' 13. 4. 13. 4. 26. 8. 7. 9. 9,8 12,0 'Stanley' 17. 4. 13. 4. 12. 9. 7. 9. 6,8 5,0

Tabela 2: Povprečni datumi cvetenja in zorenja ter količina pridelka (kg/drevo) 10-ih selekcij sorte ‘Domača čeplja’ iz Brkinov od 2001 do 2002; Sadjarski center Bilje (Usenik in sod., 2007) Table 2: Date of full bloom, ripening time and average yield (kg/tree) of 10 selections of ‘Domača čeplja’ from Brkini during 2001-2003; Fruit growing centre Bilje (Usenik et al., 2007). Cvetenje Obiranje Pridelek (kg/drevo)

2001 2002 2003 2001 2002 2003 ‘Domača češplja’ 10. 4. – 18. 4. 3. 9. 28. 8. 9. 9.–18. 9. 3,4 19,5 4,9

'Plumtastic’ zamenjava za sorto ‘Domača češplja’? 351

Tabela 3: Povprečne pomološke lastnosti sorte ‘Plumtastic’ (podatki iz leta 2012) in 10 selekcij sorte ‘Domača čeplja’ iz Brkinov (podatki iz leta 2001): dimenzije plodov (višina, širina, debelina) (mm), masa ploda (g), dolžina peclja (mm), razmerje plod/koščica in vsebnost suhe snovi (ºBrix) Table 3: Average pomological characteristics of ‘Plumtastic’ (data from year 2012) and 10 selections of ‘Domača čeplja’ from Brkini (data from year 2001): fruit size (height, width, thickness) (mm), fruit weight (g), length of stalk (mm), fruit/stone ratio and content of soluble solids (ºBrix) Dimenzije plodov Masa

ploda Dolžina peclja

Razmerje plod/koščica

Suha snov

višina širina debelina ‘Plumtastic’ 40,1 32,7 33,7 25,9 18,5 2,4 18,1 ‘Domača češplja’ 37,9 28,9 29,4 19,1 18,1 12,0 23,0

Tabela 4: Vsebnost višjih alkoholov v slivovki iz plodov 'Plumtastic' v primerjavi z vzorci slivovk ocenjenih na sejmu 'Dobrote slovenskih kmetij' na Ptuju 2010 Table 4: Content of higher alcohols in plum spirit from 'Plumtastic' compared to recomended values and to average content of higher alcohols from plum spirits evaluated at fair 'Dobrote slovenskih kmetij' in Ptuj in 2010 Acetaldehid Etilacetat Metanol 1-propanol Izobutanol Priporočeno (mg/l a.a.)

500 - 800 600 - 2500 1200 - 20000 500 - 1500 400 - 1000

‘Plumtastic’ 180,5 2120,4 8178,8 993,2 434,6 Ptuj 65,9 619,6 4932,0 910,0 424,7

1-butanol Izo-amilni-

alkohol 2-fenil etanol Alkohol

(%) Senzorična

ocena Priporočeno (mg/l a.a.) 50 - 200 800 - 2000 500 - 800

‘Plumtastic’ 76,9 1292,1 167,1 40,4 18,0 Ptuj 57,7 903,8 13,1 45,0 17,5



URAVNAVANJE KAKOVOSTI PLODOV RDEČEGA RIBEZA Z GOJITVENO OBLIKO

Darinka KORON1

POVZETEK

Rdeči ribez (Ribes rubrum L.) sort 'Rosetta', 'Rovada', 'Rubigo' in 'Junifer' smo gojili v gojitveni obliki ozkega vretena, ki je primerna za intenzivno pridelovanje plodov za sveže uživanje. Poskus je potekal na rastlinah, ki so bile od sajenja naprej gojene v tridebelnem sistemu s poganjki različnih starosti (eno- do triletni). Količino pridelka smo ovrednotili na vsakem rodnem poganjku. Kakovost plodov smo ovrednotili z meritvami parametrov grozda (dolžina grozda, število jagod, masa grozda). V poskusu je največji povprečni pridelek dosegala sorta 'Rosetta' (6870 g/rastlino), ki je imela skoraj enkrat večji pridelek od sort 'Rovada', 'Rubigo' in 'Junifer'. Sorta 'Rovada', ki je v intenzivnih evropskih nasadih najbolj razširjena, je v našem poskusu dosegla povprečen pridelek 18,9 t/ha. Razlike v dolžini grozda na enoletnih poganjkih so bile med sortami majhne, statistično neznačilne. V številu jagod na enoletnem poganjku je izstopala sorta 'Rovada', ki se je statistično značilno razlikovala od sort 'Rubigo' in 'Junifer'. Najdaljše grozde na dve in triletnih poganjkih je imela sorta 'Rovada'. Število jagod v grozdu na dve in triletnih poganjkih sort 'Rosetta' in 'Rovada' se je statistično značilno razlikovalo od števila jagod pri sortah 'Rubigo' in 'Junifer'. Število jagod na triletnih poganjkih je bilo pri vseh sortah manjše kot na dveletnih poganjkih. Enaka so bila razmerja pri masi grozda. Rezultati večletnega spremljanja pridelka in lastnosti plodov pri različnih sortah rdečega ribeza so nam potrdili, da je pridelek vseh sort na starejših poganjkih večji, vendar je kakovost v primerjavi z eno in dveletnimi poganjki izrazito manjša in ne ustreza želeni kakovosti za sveži trg. Ključne besede: Ribes rubrum, ozko vreteno, pridelek, lastnosti plodov

TRAINING SYSTEM EQUILIBRATE THE QUALITY OF RED CURRANT

ABSTRACT

Red currant (Ribes rubrum L.) varieties 'Rosetta', 'Rovada', 'Rubigo' and 'Junifer' was grown in cordon training system that is suitable for intensive cultivation of fruits for fresh consumption. The experiment took place on the plants, which were grown in three trunks system with the trunks of different ages (one to three) from planting. Yield was evaluated on each trunk. Fruit quality was evaluated by measuring the parameters of the cluster (cluster length, number of berries, cluster weight). In experiment the highest average yield achieved variety 'Rosetta' (6870 g/plant). The yield was almost twice higher than at 'Rovada', 'Rubigo' and 'Junifer' varieties. 'Rovada', the most widespread European variety achieved an average yield of 18.9 t/ha. Differences in the length of the cluster at one-year trunk were statistically insignificant between varieties. The number of berries at the one-year trunk of 'Rovada' was statistically different from the 'Rubigo' and 'Junifer' varieties. The longest clusters at two and three-year trunks had 'Rovada'. The number of berries in a cluster of two and three-year trunks at 'Rosetta' and 'Rovada' was significantly different from the number of berries at 'Rubigo' and 'Junifer'. Number 1 Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za sadjarstvo in vinogradništvo, Hacquetova 17, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected]

354 Darinka KORON

of berries of the three-year trunks was smaller than at the two-year trunks. The same was in the weight ratio of the cluster. The results of monitoring of the yield and fruit characteristics of different varieties of currants have confirmed that the yield of all varieties at the older trunk is higher, but the quality compared to the one-and two-year trunks extremely lower and does not meet the desired quality for the fresh market. Key words: Ribes rubrum, cordon training system, yield, fruit quality 1. UVOD Večina jagodičastih rastlin je grmovnatih. V intenzivnem pridelovanju rastlinam ohranimo naravno rast ali gojitveno obliko delno spremenimo v drevesasto. Gojitvene oblike vplivajo na tehnologije pridelovanja od sajenja do obiranja in posredno na količino in kakovost pridelka. Med posameznimi tehnološkimi ukrepi ima gojitvena rez največji vpliv na količino in kakovost pridelka. Rdeči ribez (Ribes rubrum) gojimo v obliki grma ali v drevesasti obliki ob opori (ozko vreteno ali navpični kordon, visokodebelni cepljeni ribez). Gojitveno obliko izberemo glede na usmeritev pridelave v gojenje plodov za sveže uživanje ali predelavo. V Sloveniji je ekonomsko upravičena le pridelava rdečega ribeza za sveže uživanje. Potrošnja rdečega ribeza je izredno majhna, zato sta tudi pridelava in uvoz majhna. Kakovost je stopnja odličnosti nekega pridelka. Obsega senzorične vrednosti (videz, aroma, tekstura, okus), hranilno vrednost, kemijske sestavine, mehanske lastnosti in funkcionalne lastnosti (Abbott, 1999). Kakovost (zunanja in notranja) se spreminja odvisno od razmer v času pridelave. Na kakovost vplivajo biološki in okoljski dejavniki, agrotehnični ukrepi in čas obiranja (Zakotnik, 2007). Zahtevano kakovost plodov rdečega (in belega) ribeza za svežo potrošnjo dosegamo z gojenjem v obliki ozkega vretena ob opori. Gojitvenih sistemov ob opori je več in se med seboj razlikujejo v številu poganjkov na posamezno rastlino (grm) ter v načinu vzgoje nadomestnih poganjkov. V pridelavi je najbolj razširjen eno- do tridebelni holandski sistem (Dutch cordon training system), ki je v različicah razširjen še v Belgiji, Nemčiji, Angliji (angleški sistem) in drugod (Hummer in Barney, 2002; McKay, 2005; Ollig, 2003). Manj pogosta je gojitvena oblika v tridebelnem sistemu s poganjki različne starosti (eno-, dve- in triletni poganjek) na eni rastlini (grmu). Ta sistem je vmesna oblika med klasičnim grmom in ozkim vretenom. Poskus vpliva različnih sistemov rezi smo preizkušali že na črnem ribezu (Oblak in sod., 1985), kjer smo ugotovili, da sistemi (prikrajševanje rodnih vej) niso vplivali na rodnost in kakovost plodov. S poskusom na rdečem ribezu različnih sort smo želeli ugotoviti in med seboj primerjati kakovost plodov na poganjkih različnih starosti ter s tem postaviti temelje za gojitveno obliko v naših rastnih razmerah. Ekonomsko uspešnost pridelave rdečega ribeza bi zagotovila le enostavna gojitvena oblika, velik pridelek in optimalna kakovost plodov za svežo potrošnjo. 2. MATERIAL IN METODE Poskus je potekal v kolekcijsko poskusnem nasadu jagodičja Kmetijskega inštituta Slovenije na Brdu pri Lukovici. Rastline smo leta 2006 posadili na greben, prekrit s protiplevelno folijo in postavili žično oporo z enojnima žicama na višini 70 in 150 cm. Rastline so bile od sajenja naprej gojene v tridebelnem sistemu s poganjki različnih starosti. Rez smo izvedli tako, da je bila rastlina sestavljena iz neobraščenega enoletnega talnega poganjka, dveletnega poganjka s stranskimi rodnimi poganjki in triletnega poganjka v obliki ozkega vretena s prikrajšanimi in neprikrajšanimi stranskimi poganjki. Varstvo pred škodljivimi organizmi in gnojenje smo izvajali na osnovi lastnih izkušenj in tujih tehnoloških nasvetov (Mariéthoz in sod., 2002). Meritve pridelka smo izvajali v obdobju od leta 2010 do 2012. Količina in kakovost pridelka so bili merjeni na vsakem posameznem poganjku. V letu 2010 smo meritve izvajali na sortah

Uravnavanje kakovosti plodov rdečega ribeza z gojitveno obliko 355

'Rosetta', 'Rovada', 'Rubigo', 'Junifer' in 'Stanza'. V letu 2011 na sortah 'Rosetta', 'Rovada' in 'Rubigo' ter v letu 2012 na sortah 'Junifer', 'Rovada', 'Rubigo' in 'Jonkheer van Tets'. Primerjali smo le sorte, ki so bile v meritve vključene vsaj dve leti. Količino in kakovost pridelka smo ovrednotili na vsakem rodnem poganjku. Kakovost plodov smo ovrednotili z meritvami parametrov grozda (dolžina grozda, število jagod, masa grozda). Vsi podatki so bili statistično obdelani z analizo variance (Statgraphics Centurion). 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Pridelek rdečega ribeza v gojitveni obliki ob opori je relativno manjši od pridelka v obliki grma, vendar so to gojitveno obliko na Nizozemskem in v še nekaterih evropskih državah sprejeli kot gojitveno obliko, ki daje najbolj kakovostne plodove za svežo potrošnjo. Pomanjkljivost sistema, poleg količine pridelka, je izredno velika potreba po ročni delovni sili, izpostavljenost plodov sončnim ožigom, pokanje plodov zaradi dežja ter možnosti odmrtja cele rastline zaradi morebitnih poškodb debla (Hummer in Barney, 2005). Na količino pridelka ima, poleg gojitvene oblike, velik vpliv sorta. V našem poskusu je največji povprečni pridelek dosegla sorta 'Rosetta' (6870 g/rastlino), ki je imela skoraj enkrat večji pridelek od ostalih sort ('Rovada', 'Rubigo' in 'Junifer') (slika 1). Sorta 'Rovada', ki je v intenzivnih evropskih nasadih najbolj razširjena, je v našem poskusu dosegla povprečen pridelek 18,9 t/ha, kar je primerljivo s tujimi podatki v enodebelnih nasadih (Dierend in sod., 1997), kjer je 'Rovada' v petletnem povprečju dosegla pridelek 21,4 t/ha. Pri tem moramo upoštevati, da je bil v našem poskusu pridelek v letu 2012, zaradi pomladanske pozebe, za več kot pol manjši kot v predhodnih letih. V normalnem letu bi bil pridelek v gojitveni obliki s tremi poganjki različnih starosti povsem primerljiv z enodebelnim gojitvenim sistemom. Na ozkem vretenu (holandski sistem) je pridelek močno odvisen od starosti poganjka. Kakovost plodov rdečega ribeza se namreč s starostjo rodnega poganjka manjša, zato je potrebno ozko vreteno po določenem času zamenjati z nadomestnim poganjkom ali nasad obnoviti. Pri gojitveni obliki s tremi različno starimi poganjki pridelek vedno obiramo na dve in triletnih poganjkih, zato naj bi bila kakovost plodov in količina pridelka stalna. Delež pridelka na triletnem poganjku je nekoliko večji od deleža pridelka na dveletnem poganjku. Razmerje pridelkov na eno-, dve- in tri-letnih poganjkih je pri vseh sortah približno enako (slika 2). Glede na to, da so za potrošnika zunanje lastnosti plodov zelo pomembne, kakovost plodov rdečega ribeza ocenjujemo na osnovi dolžine in mase grozda ter števila in mase jagod. Vsi merjeni parametri plodov v našem poskusu so se močno razlikovali glede na sorto in starost poganjka (tabela 1). Razlike v dolžini grozda na enoletnih poganjkih so bile med sortami majhne, statistično neznačilne. V številu jagod na enoletnem poganjku je izstopala sorta 'Rovada', ki se je statistično značilno razlikovala od sort 'Rubigo' in 'Junifer'. Masa grozda na enoletnem poganjku je bila največja pri sorti 'Rovada'. Dolžine grozdov pri posameznih sortah so bile na dve- in triletnih poganjkih zelo primerljive, vendar pri vseh sortah na triletnih poganjkih krajše kot na dveletnih. Najdaljše grozde na dve in triletnih poganjkih je imela sorta 'Rovada'. Število jagod v grozdu na dve in triletnih poganjkih sort 'Rosetta' in 'Rovada' se je statistično značilno razlikovalo od števila jagod pri sortah 'Rubigo' in 'Junifer'. Število jagod na triletnih poganjkih je bilo pri vseh sortah manjše kot na dveletnih poganjkih. Enaka so bila tudi razmerja pri masi grozda. V primerjavi s tujimi podatki (Dierend in sod., 1997) je imela v našem poskusu sorta 'Rovada' na dve in triletnih poganjkih krajše grozde z večjim številom jagod in večjo maso grozda. Sorta 'Rovada' je tudi v poskusih, ki so jih izvajali na poskusni postaji v Osnabrücku, v vseh parametrih presegala druge sorte.

356 Darinka KORON

Rezultati večletnega spremljanja pridelka in lastnosti plodov pri različnih sortah rdečega ribeza so nam potrdili, da je pridelek vseh sort na starejših poganjkih (triletnih) večji, vendar je kakovost v primerjavi z eno in dveletnimi poganjki izrazito manjša in ne ustreza želeni kakovosti za sveži trg. Gojitvena oblika v tridebelnem sistemu s poganjki različne starosti ima v primerjavi s tridebelnim holandskim sistemom nekaj prednosti (daljša življenjska doba, vsako leto primerljiv pridelek, enostavnejša rez) in slabosti (manjši pridelek, manjša kakovost). Nadaljnja spreminjanja gojitvene oblike v tridebelnem sistemu s poganjki različne starosti bodo usmerjena v večanje kakovosti plodov na triletnih poganjkih z rezjo ali v sistemu pridelave, ki vključuje le eno in dveletne poganjke. V preizkušanje bo vključena najboljša sorta 'Rovada', v primerjavi z novejšimi, obetavnimi sortami rdečega in belega ribeza. 4. LITERATURA Abbott, J.A. 1999. Quality measurment of fruits and vegetables. Postharvest Biology and

Technology, 15: 207-225. Dierend, W., Bier-Kamotzke, A., Wirth, H. 1997. Ertrag und Fruchtqualität von Roten

Johannisbeersorten. Erwerbsobstbau, 39: 8-10. Hummer, K.E., Barney, D.L. 2002. Currant. HortTechnology, 7-9: 377-387. Hummer, K.E., Barney, D.L. 2005. Currants, gooseberries, and jostaberries, Food products

Press, ZDA: 269 str. Mariéthoz, J., Siegrist, J.P., Carlen, C., Rüegg, J., Ancay, A., Neuweiler, R., Pivot, D., Bosshard,

E., Schwarz, A. 2002. Handbuch Beeren, FAW, RAC, FiBL, SOV, FVPFL, FOB, Scherer (D), LBBZ, Thurgau, Švica, 129 str.

McKay, S.A. 2005. Improved fresh fruit quality of gooseberries and red currants with the cordon training system. http://www.fruit.cornell.edu/berry/productionpdfs/ Imrpovedribesfruitquality.pdf (12. 6. 2012).

Oblak, M., Lekšan, M., Jazbec, M., Koron, D., Lešnik, J., Devetak, N. 1985. Fiziologija razvoja sadnih rastlin in jagodičja pod vplivom nekaterih eksogenih dejavnikov. Biološke osnove kmetijskih rastlin. Poročilo za RSS: 175-204.

Ollig, W. 2003. Sortenäbhangiger Schnitt. Obst & Garten, 11: 412-413. Zakotnik, M. 2007. Zunanja in notranja kakovost plodov klonov jablane sorte 'Fuji'. Diplomsko

delo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo: 39 str.

Tabela 1: Morfološke lastnosti plodov (povprečna dolžina grozda, povprečno število jagod v grozdu, povprečna masa grozda) na eno-, dve- in triletnih poganjkih sort 'Rosetta', 'Rovada', 'Rubigo' in 'Junifer' v obdobjih od leta 2010 do 2012 ('Rovada' in 'Rubigo' triletni podatki; 'Rosetta' in 'Junifer' dveletni podatki) Table 1: Morphological characteristics of fruits (the average length of a cluster, the average number of berries in a cluster, the average mass of the cluster) at one-, two-and three years old trunks at 'Rosetta', 'Rovada', 'Rubigo' and 'Junifer' varieties in periods of 2010 to 2012 ('Rovada' and 'Rubigo' three-year data, 'Rosetta' and 'Junifer' two-year data) Sorta Dolžina grozda (mm)* Število jagod v grozdu Masa grozda (g)

Enoletni poganjek

Dveletni poganjek

Triletni poganjek

Enoletni poganjek

Dveletni poganjek

Triletni poganjek

Enoletni poganjek

Dveletni poganjek

Triletni poganjek

'Rosetta' 'Rovada' 'Rubigo' 'Junifer'

126,1 a 131,2 a 110,9 a 112,7 a

83,8 b 97,7 a 68,1 c 80,5 bc

80,9 ab 82,2 a 66,7 b 78,0 ab

25,6 ab 30,4 a 20,2 b 19,4 b

22,1 a 24,5 a 15,0 b 16,3 b

19,4 a 21,0 a 14,8 b 14,6 b

18,7 ab 24,2 a 12,9 b 17,4 ab

16,3 ab 18,7 a 9,3 c 13,0 b

14,0 ab 14,3 a 9,5 c 11,7 b

*Vrednosti v stolpcu, označene z različnimi črkami, se statistično razlikujejo pri p< 0,05 (ANOVA, Duncanov test)

Uravnavanje kakovosti plodov rdečega ribeza z gojitveno obliko 357

Slika 1: Povprečna masa pridelka na grm v gojitveni obliki tri-debelni sistem pri sortah 'Rosetta', 'Rovada', 'Rubigo' in 'Junifer' v obdobju od leta 2010 do 2012 Figure 1: The average yield per plant in the three-trunk system at 'Rosetta', 'Rovada', 'Rubigo' and 'Junifer' varieties in the period from 2010 to 2012

Slika 2: Delež pridelka na eno-, dve- in triletnih poganjkih pri sortah 'Rovada' in 'Rubigo' v obdobju od leta 2010 do 2012 Figure 2: Part of yield on the one-, two- and three-year trunks at 'Rovada' and 'Rubigo' varieties in the period from 2010 to 2012

a b b b0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Rosetta Rovada Rubigo Junifer

Ma

sa p

rid

elk

a (

g/g

rm)

Sorta

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Rovada Rubigo

Triletni

Dveletni

Enoletni

358 Darinka KORON


VIRUSNE OKUŽBE MALIN V SLOVENIJI

Irena MAVRIČ PLEŠKO1, Mojca VIRŠČEK MARN1, Darinka KORON1

POVZETEK V letih od 2009 do 2012 smo z molekularnimi metodami na prisotnost različnih virusov testirali 29 vzorcev malin iz različnih delov Slovenije. V analiziranih vzorcih smo identificirali tri viruse, virus grmičavosti in pritlikavosti maline (Raspberry bushy dwarf virus - RBDV), virus rumene mrežavosti maline (Rubus yellow net virus - RYNV) in virus nekroze črne maline (Black

raspberry necrosis virus - BRNV). Najbolj razširjen virus je RBDV, katerega prisotnost smo dokazali v skoraj vseh vzorcih, poleg tega pa smo ugotovili tudi mešane okužbe RBDV z RYNV ali BRNV. Mešane okužbe z RBDV in RYNV smo dokazali le v rastlinah, pri katerih so bila močno izražena bolezenska znamenja na plodovih. Možno je, da gre v primeru teh mešanih okužb za sinergistične učinke med obema virusoma, vendar so za razjasnitev te možne interakcije potrebne nadaljnje raziskave. Ključne besede: maline, virusne okužbe, sinergizem

VIRUS INFECTIONS OF RASPBERRIES IN SLOVENIA

ABSTRACT In the years 2009 - 2012, 29 samples of cultivated red raspberry from different locations in Slovenia were tested for several viruses by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). Three viruses were found, Raspberry bushy dwarf virus (RBDV), Rubus yellow net virus, (RYNV) and Black raspberry necrosis virus (BRNV). The most prevalent virus was RBDV, which was found in almost all tested samples. Mixed infections with RBDV/RYNV or RBDV/BRNV were also detected. Mixed infections with RBDV and RYNV were detected only in plants with severe crumbly fruit, but further investigations are needed to clear this possibly synergistic interaction. Key words: raspberry, virus infections, synergistic interactions 1. UVOD Vrste iz rodu Rubus so gostiteljice več kot 40 virusov, mnoge izmed njih so odkrili v zadnjih nekaj letih (Sabanadzovic in sod., 2011). Pri večini komercialnih sort se po virusni okužbi s posameznimi virusi bolezenska znamenja ne pojavljajo, medtem ko je stanje popolnoma drugačno v primeru mešanih okužb. Takrat se na listih in plodovih lahko pojavijo bolezenska znamenja, take okužbe pa lahko močno vplivajo na zmanjšanje pridelka, povzročijo lahko celo propad okuženih rastlin (Tzanetakis in sod., 2007; Tzanetakis in sod., 2008).

1 Kmetijski inštitut Slovenije, Hacquetova ulica 17, 1000 Ljubljana, Slovenija, E-mail:

[email protected]

360 Irena MAVRIČ PLEŠKO, Mojca VIRŠČEK MARN, Darinka KORON

Virus grmičavosti in pritlikavosti maline (Raspberry bushy dwarf virus - RBDV) je najbolj znan virus malin in robid. Poleg vrst iz rodu Rubus ga najdemo v naravi le še na vinski trti (Mavrič Pleško in sod., 2009). Z RBDV povezujejo bolezen imenovano "crumbly fruit", kjer so plodovi majhni, lahko so deformirani in vsebujejo velik delež neoplojenih plodičev jagod. To je bolezen, ki najbolj vpliva na pridelek malin in s tem na gospodarnost pridelave. Pri občutljivih vrstah in sortah lahko RBDV povzroča splošno rumenenje listov, rumenenje žil, na listih se lahko pojavljajo klorotični in/ali rumeni vzorci. Nekateri izolati pri določenih sortah lahko povzročijo prezgodnje odpadanje listja, zmanjšanje arome, zvijanje listov, nekroze, propad stranskih poganjkov in povečan propad rastlin v zimskem času. Vendar pa so opazili, da je bolezen hujša, kadar je rastlina okužena hkrati še s kakšnim drugim virusom. Tako so že dokazali, da se ob sočasni okužbi z virusom lisavosti listov maline (Raspberry leaf mottle virus - RLMV), titer RBDV izjemno poveča. V nasadih s hujšo obliko bolezni so ugotovili velik delež mešanih okužb, zato avtorji sklepajo, da so hujša bolezenska znamenja povezana z večjo koncentracijo RBDV (Quito-Avila in Martin, 2012). Najpomembnejša virusna bolezen na malinah je malinov mozaik, z njim povezana bolezenska znamenja pa so predvsem lisavost, zvijanje listov, razbarvanje žil in zavrta rast. Bolezen je bila prvič opisana v dvajsetih letih prejšnjega stoletja, v petdesetih letih pa so ugotovili, da se povzročitelji te bolezni prenašajo s cepljenjem (Tzanetakis in sod., 2008). Z boleznijo so povezani vsaj trije virusi v različnih kombinacijah: virus nekroze črne maline (Black raspberry

necrosis virus - BRNV), virus rumene mrežavosti maline (Rubus yellow net virus - RYNV) in RLMV. V povezavi z malinovim mozaikom se RLMV pojavlja predvsem v Evropi (McGavin in MacFarlane, 2010). Vse tri viruse prenašajo listne uši. BRNV se pojavlja tudi v povezavi z boleznijo propadanja črne maline v Severni Ameriki, ki se kaže kot kloroze na listih, propadanje poganjkov in zmanjšanje pridelka (Halgren in sod., 2007). V Sloveniji smo z raziskavami virusov malin pričeli leta 2003, ko smo v avtohtonih in komercialnih malinah potrdili okužbo z RBDV (Mavrič in sod., 2004). V tistem času smo našli RBDV tudi na vinski trti, kasneje pa ugotovili, da se izolat iz maline in izolati iz vinske trte med seboj razlikujejo serološko, v nukleotidnem zaporedju RNA 2 in po zmožnosti okužbe zelnate testne rastline Chenopodium murale (Mavrič Pleško in sod., 2009). V raziskavi smo želeli ugotoviti, kateri virusi so najbolj razširjeni na malinah na območju Slovenije. 2. MATERIAL IN METODE Na izbrane viruse smo testirali 29 vzorcev malin, ki smo jih nabirali v letih 2009 do 2012 na različnih lokacijah v Sloveniji. Večina vzorcev je kazala bolezenska znamenja, ki pa so se med seboj lahko precej razlikovala. Nabrane vzorce smo do analize hranili na -80 °C. Iz vzorcev smo izolirali celokupno RNA, jo prepisali v komplementarno DNA in pomnožili fragmente DNA, specifične za posamezne viruse. Testirali smo na prisotnost različnih virusov, med njimi tudi na RBDV, RYNV, RLMV in BRNV, ki so najpogostejši in najpomembnejši virusi malin. Namnožene produkte smo analizirali na agaroznem gelu z etidijevim bromidom in izbrane tudi sekvencirali. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Samo eden od analiziranih vzorcev ni bil okužen z nobenim od testiranih virusov. Ostali vzorci so prihajali iz štirih lokacij. Na prvi lokaciji v Ljubljani so bili analizirani trije vzorci, ki so kazali bolezenska znamenja na listih, ne pa tudi na plodovih, v vseh treh pa smo detektirali samo

Virusne okužbe malin v Sloveniji 361

RBDV. Na drugi lokaciji v Ljubljani smo odvzeli 12 vzorcev, bolezenska znamenja so bila prisotna tako na listih, kot tudi na plodovih, razen pri enem vzorcu. V vzorcu brez bolezenskih znamenj smo ugotovili okužbo z RBDV, medtem ko so bili vsi ostali vzorci okuženi tako z RBDV kot tudi z RYNV. V simptomatičnem vzorcu s Pohorja smo ugotovili okužbo z RYNV. V okolici Litije pa smo nabrali 12 vzorcev, ki niso imeli jasno izraženih bolezenskih znamenj na listih, plodovi so bili normalni. Vsi vzorci so bili okuženi z RBDV, trije med njimi pa tudi z BRNV. Kljub temu, da je večina analiziranih rastlin kazala močnejša ali šibkejša bolezenska znamenja, v nobenem od analiziranih vzorcev nismo detektirali RLMV, ki se pogosto pojavlja kot komponenta virusnega mozaika malin. Zanimivo je, da smo v rastlinah, pri katerih so bila prisotna bolezenska znamenja tudi na plodovih, ugotovili mešano okužbo z RBDV in RYNV, pri rastlinah brez teh bolezenskih znamenj pa je bila ugotovljena le okužba z RBDV. Lahko gre za sinergistično delovanje med omenjenima virusoma, ki je lahko povezano s povečanjem koncentracije enega ali obeh virusov. Podobne interakcije so ugotovili že pri hkratni okužbi maline z RBDV in RLMV, kjer se je v mešani okužbi močno povečala koncentracija RBDV, medtem ko vpliva na koncentracijo RLMV niso opazili (Quito-Avila in Martin, 2012). Podobno interakcijo poznamo tudi pri robidah. Zelo pomembna bolezen robid je rumenenje žil, ki je povezano z okužbo z vsaj dvema virusoma, Blackberry yellow vein associated virus (BYVaV) in Blackberry virus Y (BVY). Okužba s posameznima virusoma se ne kaže kot bolezen rumenenja žil robide, medtem ko mešana okužba povzroči razvoj bolezni. Hkrati so ugotovili, da se pri mešani okužbi spremenijo tudi koncentracije obeh virusov. Koncentracija BVY se močno poveča, medtem ko se koncentracija BYVaV močno zmanjša, včasih pade pod mejo detekcije (Susaimuthu in sod., 2008). Pri rastlinskih virusih obstaja še več znanih sinergističnih interakcij, pri katerih pride do povečanja koncentracije enega ali obeh virusov (Quito-Avila in Martin, 2012). V raziskavi smo ugotovili, da je najbolj razširjen virus v preiskovanih vzorcih RBDV, v vzorcih z bolezenskimi znamenji na plodovih pa je bil redno prisoten tudi RYNV. Vlogo mešane okužbe pri pojavljanju bolezenskih znamenj na plodovih bo potrebno še raziskati, možno pa je, da prihaja med obema virusoma do sinergističnega delovanja. Poleg RBDV in RYNV pa smo v posameznih vzorcih detektirali tudi BRNV v mešani okužbi z RBDV. Ugotovitve raziskave kažejo, da se tudi v Sloveniji na malinah pojavljajo virusi v mešanih okužbah, kar lahko predstavlja težave pri pridelavi malin. RBDV se prenaša s pelodom, vsi ostali najdeni virusi pa se v naravi prenašajo s pomočjo listnih uši, zato se v nasadih ob prisotnosti prenašalcev lahko relativno hitro širijo. 4. ZAHVALA Delo je bilo izvedeno v okviru raziskovalnega programa P4-0133, ki ga financira Javna agencija za raziskovalno dejavnost RS. Zahvaljujemo se Barbari GRUBAR za pomoč pri izvedbi raziskave. 5. LITERATURA Halgren A., Tzanetakis I.E., Martin R.R. 2007. Identification, characterization and detection of

Black raspberry necrosis virus. Phytopathology, 97: 44-50.

362 Irena MAVRIČ PLEŠKO, Mojca VIRŠČEK MARN, Darinka KORON

Mavrič Pleško I., Viršček Marn M., Koron D. 2004. Najdba raspberry bushy dwarf virusa in njegov potencialni vpliv na pridelavo malin v Sloveniji. V: Hudina, M. (ur.). Zbornik referatov 1. slovenskega sadjarskega kongresa z mednarodno udeležbo, Krško, 24.-26. marec 2004. Ljubljana: Strokovno sadjarsko društvo Slovenije: 437-441.

Mavrič Pleško I., Viršček Marn M., Širca S., Urek G. 2009. Biological, serological and molecular characterisation of Raspberry bushy dwarf virus from grapevine and its detection in the nematode Longidorus juvenilis. European Journal of Plant Pathology, 123(3): 261-268.

McGavin W.J., MacFarlane S.A. 2010. Sequence similaritiea between Raspberry leaf mottle virus, Raspberry leaf spot virus and the closterovirus Raspberry mottle virus. Annals of Applied Biology, 156: 439-448.

Quito-Avila D.F., Martin R.R. 2012. Real-time RT-PCR for detection of Raspberry bushy dwarf virus, Raspberry leaf mottle virus and characterizing synergistic interactions in mixed infections. Journal of Virological Methods, 179: 38-44.

Sabanadzovic S., Abu Ghanem-Sabanadzovic N., Tzanetakis I.E. 2011. Blackberry virus E: an unusual flexivirus. Archives of Virology, 156(9): 1665-1669.

Susaimuthu J., Tzanetakis I.E., Gergerich R.C., Kim K.S., Martin R.R. 2008. Viral interactions lead to decline of blackberry plants. Plant Disease, 92: 1288-1292.

Tzanetakis I.E., Halgren A., Martin R.R. 2008. Complete nucleotide sequence and properties of Raspberry mottle virus. Acta Horticulturae, 780: 35-40.

Tzanetakis I.E., Halgren A., Mosier N., Martin R.R. 2007. Identification and characterization of Raspberry mottle virus, a novel member of the Closteroviridae. Virus Research, 127: 26-33.


PRODUCTION TRAITS AND FRUIT QUALITY OF NEWLY INTRODUCED STRAWBERRY (Fragaria ananassa Duch.)

VARIETIES

Jasminka MILIVOJEVIĆ1, Dragan RADIVOJEVIĆ, Milena POLEDICA

ABSTRACT

The main focus of our study was to investigate differences in ripening time, productivity, biometrical fruit characteristics (fruit weight, index of fruit shape and stalk length), nutritional value (soluble solids content, titratable acidity and vitamin C content) and sensorial fruit quality of nine newly introduced strawberry varieties. Results from this study showed that the earliest ripening time was observed in ‘Daroyal’ and ‘Honeoye’ (May 8 and 9, respectively), whereas ‘Florence’ and ‘Polka’ were the most late ripening varieties (May 26). ‘Figaro’ exhibited consistently higher values for all parameters of generative potential achieving the highest productivity (1157 g/plant and 6.9 kg/m2), followed by ‘Florence’ (993 g and 5.9 kg, respectively) which was also characterized by the highest fruit weight (32.4 g). ‘Sonata’ fruit contained abundant quantities of soluble solids (9.4%), whereas ‘Salsa’ had the lowest soluble solids content and also titratable acidity (8.6% and 0.63%, respectively). ‘Daroyal’ was among the highest for vitamin C content (34.6 mg/100 g FW), while ‘Sonata’ was noted for its high sensorial fruit quality based on it’s attractive, tasty, bright orange/red coloured fruits with a uniform conic shape. In general, newly introduced varieties ‘Figaro’, ‘Florence’, ‘Sonata’ and ‘Symphony’ demonstrated the best production and fruit quality traits. Furthermore, these varieties could be considered as genotypes with enhanced consumer acceptability. Key words: strawberry, cultivar, yield, physical and chemical fruit characteristics

PROIZVODNE LASTNOSTI IN KAKOVOST NOVO UVEDENIH SORT JAGOD (Fragaria ananassa Duch.)

POVZETEK

Glavni cilj naše raziskave je bil ugotoviti razlike v času zorenja, rodnosti, pomoloških lastnostih plodov (masa ploda, indeks oblike ploda in dolžina peclja), prehranske vrednosti (suha snov, titracijske kisline in vsebnost vitamina C) in senzorične kakovostnega sadja devetih novejših sort jagod. Rezultati poskusa so pokazali, da sta bili po času zorenja najzgodnejši sorti ‘Daroyal’ in ‘Honeoye’ (8. in 9. maj), medtem ko sta bili po času zorenja sorti ‘Florence’ in ‘Polka’ najpoznejši (26 maj). Sorta ‘Figaro’ je dosegala dosledno večje vrednosti za vse generativne parametre, saj je dosegla največjo rodnost (1157 g/rastlino in 6,9 kg/m2). Sledi ji sorta ‘Florence’ (993 g/rastlino in 5,9 kg/m2), ki je imela tudi značilno najtežje plodove (32.4 g). Sorta ‘Sonata’ izstopa po količini suhe snovi (9,4%), medtem ko je imela sorta ‘Salsa’ najmanjšo vsebnost suhe snovi (8,6%) in titracijskih kislin (0,63%). Sorta ‘Daroyal’ je bila med sortami, ki so imele največjo vsebnost vitamina C (34,6 mg/100 g svežega vzorca), medtem ko je sorta ‘Sonata’ dosegla visoko senzorično kakovost, ki temelji na privlačnih in okusnih plodovih, svetlo oranžno

1 University of Belgrade, Faculty of Agriculture, Department of Fruit Science. Nemanjina 6,

11080 Belgrade, Serbia. E-mail: [email protected]

364 Jasminka MILIVOJEVIĆ, Dragan RADIVOJEVIĆ, Milena POLEDICA

rdeče barve in enotne stožčaste oblike. Na splošno so imele novo uvedene sorte ‘Figaro’, ‘Florence’, ‘Sonata’ in ‘Symphony’ najboljšo rodnost in kakovost plodov. Zaradi številnih kakovostnih parametrov so te sorte večinoma dobro sprejete med potrošniki. Ključne besede: jagode, sorte, pridelek, zunanja kakovost in in kemijske lastnosti plodov

1. INTRODUCTION Strawberry is one of the fruits receiving a lot of attention in relation to yield and fruit quality. The high level of consumption, both as fresh and processed fruits, places the strawberry in a very important position. To remain at this position, it is of vital importance to select varieties which are both high-yielding and produce consistently flavorful fruits, thus making them more desirable to consumers (Paydas Kargi et al., 2012; Nikolić et al., 2009). In this regard, the breeding programme of strawberry fruit has been aimed to improve yield and fruit size, the adaptation to different growing systems and recently, research has been focused on improving fruit quality characteristics (sensorial and nutritional) (Capocasa et al., 2008). Genotype-variety is the major factor determining yield and fruit nutritional quality, but these are also affected by environment and cultivation techniques, ripening season, as well as pre-harvest and post-harvest conditions. Therefore, the objective of this study was to compare production traits and fruit quality of nine newly introduced strawberry varieties in order to determine which of them perform well in terms of yield and higher amounts of phytochemicals contained in the fruit, contributing to their sensorial and nutritional value. 2. MATERIALS AND METHODS Experimental work was performed at the strawberry orchard located near Belgrade during the 2012 production season. Cold stored frigo plants of nine varieties (‘Elsanta’, ‘Sonata’, ‘Figaro’, ‘Honeoye’, ‘Daroyal’, ‘Salsa’, ‘Florence’, ‘Symphony’ and ‘Polka’) were planted in double-row raised beds covered with black plastic mulch in July 2011. Planting distance was 30 x 30 cm. Ripening time, standard parameters of productivity (number of inflorescences and fruits per plant, yield per plant and per square meter), physical fruit properties (fruit weight, index of fruit shape and stalk length), chemical fruit composition (contents of soluble solids, total acids and vitamin C), and sensorial assessment of the fruit quality in nine strawberry varieties were studied. The experimental design was completely randomized with 3 replications of 20 plants each per cultivar. Yield components were determined by counting the number of inflorescences and fruits per plant, and weighing of harvested fruit to determine yield per plant (g). Yield per m2 (kg) was calculated as a product of number of plants per m2 and yield obtained per plant. Fruit samples were collected in triplicate at commercial maturity stage to investigate physical fruit properties. The fruit weight was calculated by weighing 30 fruit. Index of fruit shape was calculated as the ratio of the maximum height and width. Each sample was combined to obtain a composite sample and analysed for soluble solids content using a digital refractometer (Pocket PAL-1, Atago, Japan). Titratable acidity was measured using a digital buret containing 0.1 M NaOH. Samples were titrated to an endpoint of 8.1 pH value and acidity was expressed as percent of malic acid equivalent. Vitamin C was quantified with the reflectometer set of Merck Co (Merck RQflex) as described by Pantelidis et al. (2007). Results were expressed as mg ascorbic acid per 100 g-1 fresh weight. Sensorial characterisation of strawberry varieties was carried out following the International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV) description guideline (UPOV, 1995).

Production traits and fruit quality of newly introduced strawberry varieties 365

Statistical analysis was performed using software Statistica 6.0 for Windows (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA). Data were analyzed by ANOVA. Significant differences among the means were determined by using Tukey’s comparison test at a level of P≤ 0.05. 3. RESULTS AND DISCUSSION One of the most important features determining variety suitability for cultivation is its ripening season. The data for ripening time of nine strawberry varieties are presented in Table 1. ‘Daroyal’ and ‘Honeoye’ were the first to ripen (May 8 and 9, respectively), whereas ‘Florence’ and ‘Polka’ were the most late ripening cultivars analysed in our study (May 26). Spornberger et al. (2006) reported the ripening time of ‘Daroyal’ started two days earlier than in ‘Elsanta’, while in our study ‘Daroyal’ began to ripen three days before. Ripening duration ranged from 24 days (‘Daroyal’ and ‘Honeoye’) to 28 days (‘Figaro’).

Large differences in terms of yield components were determined among the tested varieties (Table 2). ‘Figaro’, ‘Polka’ and ‘Elsanta’ developed significantly more inflorescences per plant (5.5, 5.4 and 5.3, respectively), and ‘Salsa’ and ‘Florence’ the fewest (3.4). ‘Polka’ also developed the highest number of fruits per plant (45.4), followed by ‘Figaro’ (43.3), which was consistently higher in terms of all generative potential parameters achieving the highest productivity (1157 g/plant and 6.9 kg/m2). Slightly lower yields per plant and square meter were observed in a late variety ‘Florence’ (993 g and 5.9 kg, respectively). Conversely, the earliest varieties, ‘Daroyal’ and ‘Honeoye’, had the lowest yield (446 and 445 g/plant, respectively) which was slightly lower compared to the results obtained for ‘Daroyal’ in Eastern Austria (Spornberger et al., 2006). The physical and chemical fruit properties of strawberry varieties are presented in Table 3. Since fruit size has been stressed as one of the main components of yield, large size is preferred for fresh market and improves hand-harvest efficiency. In the present study, significantly higher mean value of fruit weight was recorded in ‘Florence’ (32.4 g), whereas the lowest fruit size was measured in ‘Polka’ and ‘Daroyal’ varieties (15.7 g and 16.1 g, respectively). Research conducted by Biško et al. (2006) demonstrated that ‘Florence’ expressed 2-fold lower fruit weight. This difference can be ascribed to different environmental conditions. Similar results for ‘Polka’ were recently reported by Bieniasz et al. (2012), confirming that this variety can be included in the group of small fruited varieties. Index of fruit shape ranged from 0.98 corresponding to broad conical and round forms with values below 1.00 (‘Salsa’), as well as long conical fruit shape with values above 1.00 (‘Elsanta’, ‘Sonata’, ‘Figaro’, ‘Honeoye’, ‘Daroyal’, ‘Florence’, ‘Symphony’ and ‘Polka’). The values of stalk length differed greatly among the varieties tested achieving the highest value in ‘Figaro’ (4.4 cm), while almost 2-fold lower values were recorded in ‘Polka’ and ‘Salsa’ varieties.

Consumer strawberry acceptability is highly dependent on sweetness, which is directly related to the soluble solids content (Tulipani et al., 2008). In the present study, no significant differences in soluble solids content were observed among the varieties tested. The highest amount of soluble solids was determined in ‘Sonata’ cultivar (9.4%), which is in accordance with the recently published data of Masny and Żurawicz (2009). On the other hand, the lowest soluble solids content in this study was measured in ‘Salsa’ cultivar (8.6%). ‘Elsanta’ cultivar was also characterized by high soluble solids (9.0%), but previously published data of Nikolić and Milivojević (2008) indicated a lower content of soluble solids for this variety grown in plastic tunnels. Quantitative variations of soluble solids observed among the strawberry varieties can be associated with genetic background, the degree of ripeness, postharvest storage and climatic factors. Titratable acidity differed greatly among the varieties expectedly achieving the lowest value in ‘Salsa’ (0.63%), whereas a very high value was recorded in ‘Symphony’ (0.97%).


Halapija Kazija et al. (2006) reported slightly higher content of total acids in ‘Symphony’ fruit grown in open field in Croatia (1.04%).

The nutritional value of strawberry fruit is also influenced by the amount of vitamin C (Crespo et al., 2009; Tulipani et al., 2008; Capocasa et al., 2008). The obtained results indicate that ‘Daroyal’ ranked the highest for vitamin C content (34.6 mg/100 g FW). These results confirm a previous finding of Crespo et al. (2009), who demonstrated that varieties with a short harvest period apparently have higher vitamin C content levels. ‘Sonata’ cultivar was the second most abundant in vitamin C (31.1 mg/100 g FW), whereas the lowest content was quantified in ‘Polka’ strawberry fruit (19.4 mg/100 g FW). On the contrary, Masny and Żurawicz (2009) reported 2-fold higher level of vitamin C in variety ‘Sonata’ grown in Poland emphasizing the lowest value obtained for this parameter among seven varieties tested. Consideration the results obtained for sensorial fruit quality (Table 4), only the ‘Sonata’ cultivar ranked the highest with a maximal total mark of 20.0, followed by ‘Symphony’ (19.0). ‘Salsa’ exhibited the worst sensorial fruit properties, except for consistency, with a maximal total mark of 15.0 points. Based on the present experiments, great variability exists among the examined strawberry varieties. Although most varieties tested were acceptable based on their agronomic properties, only four newly introduced varieties demonstrated superior generative characteristics and fruit quality attributes: ‘Figaro’, ‘Florence’, ‘Sonata’ and ‘Symphony’. These cultivars may satisfy the producers’ demands and could be recommended for commercial strawberry plantations. 4. ACKNOWLEDGEMENTS This study was supported by the Serbian Ministry of Education and Science (Project 46008). 5. REFERENCES Bieniasz, M., Malodobry, M., Dziedzic, E. 2012. Estimation of yielding and fruit quality of nine

strawberry cultivars. Acta Hort., 926: 157-162. Biško, A., Pera, S., Vujević, P., Halapija-Kazija, D., Kovačić, M., Jelačić, T., Savić, Z. 2006.

Prirod ploda kultivara jagode (Fragaria ananassa Duch.) uzgajanih u plastenicima i na otvorenom. Zbornik naučnih radova 41. Hrvatskog Simpozijuma Agronoma sa Međunarodnim učešćem: 705-707.

Capocasa, F., Scalzo, J., Mezzetti, B., Battino, M. 2008. Combining quality and antioxidant attributes in the strawberry: the role of genotype. Food Chem., 111: 872-878.

Crespo, P., Ancay, A., Carlen, C., Stamp, P. 2009. Strawberry cultivar response to tunnel cultivation. Acta Hort., 838: 77-81.

Halapija-Kazija, D., Biško, A., Jelačić, T., Vujević, P., Pera, S., Savić, Z., Kovačić, M. 2006. Kemijska svojstva kultivara jagode (Fragaria ananassa Duch.). Zbornik naučnih radova sa 41. Hrvatskog Simpozijuma Agronoma sa Međunarodnim učešćem: 727-728.

Masny, A., Żurawicz, E. 2009. Yielding of new dessert strawberry cultivars and their susceptibility to fungal diseases in Poland. J. Fruit Ornam. Plant Res. 17(2): 191-202.

Nikolić, M., Milivojević, J., Ivanović, M. 2009. Strawberry production in Serbia – the state and perspectives. Acta Hort., 842: 615-618.

Nikolić, M., Milivojević, J. 2008: Pomological properties of newly introduced strawberry cultivars grown in plastic tunnel. Proceedings of 2nd Slovenian Fruit Congress with International Participation, Krško (2): 541-546.

Pantelidis, G.E., Vasilikakis, M., Manganaris, G.A., Diamantidis, G. 2007. Antioxidant capacity, phenol, anthocyanin and ascorbic acid contents in raspberries, blackberries, red currants, gooseberries and cornelian cherries. Food Chem., 102: 777-783.

Production traits and fruit quality of newly introduced strawberry varieties 367

Paydas Kargi, S., Baktemur, G., Kafkas, E. 2012. Yield and quality characteristics of some strawberry cultivars in Adana. Acta Hort., 926: 163-168.

Spornberger, A., Steffek, R., Altenburger, J. 2006. Testing of early ripening strawberry cultivars tolerant to soil-born pathogens as alternative to ‘Elsanta’. Agriculturae Conspectus Scientificus, 71, 4: 135-139.

Tulipani, S., Mezzeti, B., Capocasa, F., Bompadre, S., Beekwilder, J., De Vos, C.H.R., Capanoglu, E., Bovy, A., Battino, M. 2008. Antioxidants, phenolic compounds, and nutritional quality of different strawberry genotypes. J. Agric. Food Chem., 56(3): 696-704.

UPOV. 1995. International union for the protection of new varieties of plants. Guidelines for the conduct of test for distinctness, uniformity and stability – Strawberry (Fragaria L.). UPOV publication. TG/22/9, Geneva. www.upov.int. (14. 8. 2012)

Table 1: Ripening time of newly introduced strawberry varieties (2012)

Variety Beginning End Duration

(days) ‘Elsanta’ May 11 June 5 26

‘Sonata’ May 15 June 10 27

‘Figaro’ May 15 June 11 28

‘Honeoye’ May 9 June 1 24

‘Daroyal’ May 8 May 31 24

‘Salsa’ May 23 June 16 25

‘Florence’ May 26 June 20 26

‘Symphony’ May 23 June 16 25

‘Polka’ May 26 June 20 26

Table 2: Generative potential of newly introduced strawberry varieties

Variety Number of

inflorescences per plant

Number of fruits per plant

Yield per plant (g)

Yield per m2

(kg)

‘Elsanta’ 5.3±0.26 a 32.4±3.02 cd 686±67.6 cd 4.1±0.40 cd

‘Sonata’ 4.8±0.32 ab 32.9±1.75 c 882±84.0 bc 5.3±0.50 bc

‘Figaro’ 5.5±0.25 a 43.3±0.98 ab 1157±64.5 a 6.9±0.39 a

‘Honeoye’ 4.1±0.07 bc 23.6±2.35 d 445±29.7 d 2. 7±0.17 d

‘Daroyal’ 4.9±0.23 ab 27.8±1.51 cd 446±12.4 d 2.7±0.09 d

‘Salsa’ 3.4±0.18 c 33.2±1.35 bc 735±61.2 bc 4.4±0.35 bc

‘Florence’ 3.4±0.23 c 30.8±2.82 cd 993±66.0 ab 5.9±0.38 ab

‘Symphony’ 4.2±0.03b c 36.9±0.78 abc 773±20.8 bc 4.6±0.12 bc

‘Polka’ 5.4±0.24 a 45.5±2.54 a 712±22.2 c 4.3±0.13 c

F-test * * * *

Data are means of three replications ± standard error. Values within column followed by the same letter are not significantly different at P>0.05. *, significant at P ≤ 0.05 (Tukey’s HSD test).


Table 3: Physical and chemical fruit properties of newly introduced strawberry varieties

Variety Fruit weight

(g) Index of fruit

shape Stalk length

(cm)

Soluble solids

content (%)

Titratable acidity (%)

Vitamin C content (mg/100 g)

‘Elsanta’ 21.2±0.67 c 1.03±0.00 b 2.8±0.13 de 9.0±0.23 0.81±0.02 bc 23.5±1.56 bc

‘Sonata’ 26.7±1.10 b 1.02±0.01 b 4.0±0.15 ab 9.4±0.50 0.76±0.03 c 31.1±1.53 ab

‘Figaro’ 26.7±0.93 b 1.02±0.01 b 4.4±0.17 a 8.9±0.23 0.77±0.04 c 26.8±1.11abc

‘Honeoye’ 19.7±0.67cd 1.17±0.03 a 3.2±0.12cde 9.0±0.12 0.91±0.03 ab 27.6±1.56abc

‘Daroyal’ 16.1±0.44 d 1.18±0.01 a 4.0±0.13 ab 8.7±0.19 0.73±0.02 cd 34.6±1.53 a

‘Salsa’ 22.0±1.04 c 0.98±0.01 b 2.7±0.09 e 8.6±0.32 0.63±0.02 d 20.6±1.17 c

‘Florence’ 32.4±0.89 a 1.05±0.00 b 3.7±0.17 abc 8.7±0.15 0.84±0.02 bc 27.0±2.93abc

‘Symphony’ 21.0±0.99 c 1.17±0.02 a 3.5±0.21bcd 8.7±0.12 0.97±0.02 a 27.0±2.40abc

‘Polka’ 15.7±0.40 d 1.04±0.01 b 2.6±0.15 e 9.1±0.22 0.83±0.03 bc 19.4±1.01 c

F-test * * * ns * *

Data are expressed on a fresh weight basis (means of three replications ± standard error). Values within column followed by the same letter are not significantly different at P>0.05. ns, non significant. *, significant at P ≤ 0.05 (Tukey’s HSD test).

Table 4: Sensorial fruit quality of newly introduced strawberry varieties

Variety Attractiveness

(0-6) Taste (0-6)

Aroma (0-4)

Consistency (0-4)

Total mark

(max.20) ‘Elsanta’ 4.0 6.0 4.0 4.0 18.0

‘Sonata’ 6.0 6.0 4.0 4.0 20.0

‘Figaro’ 4.0 5.0 3.0 4.0 16.0

‘Honeoye’ 6.0 6.0 3.0 3.0 18.0

‘Daroyal’ 5.0 6.0 3.0 3.0 17.0

‘Salsa’ 3.0 5.0 3.0 4.0 15.0

‘Florence’ 4.0 6.0 3.0 4.0 17.0

‘Symphony’ 6.0 6.0 4.0 3.0 19.0

‘Polka’ 5.0 6.0 2.0 4.0 17.0


VPLIV ANTRAKNOZE (Colletotrichum simmondsii) NA SEKUNDARNE IN IZBRANE PRIMARNE METABOLITE V

PLODOVIH IN ŽIVICAH JAGODE (Fragaria X ananassa Duch.)

Nika WEBER1, Jerneja JAKOPIČ1, Maja MIKULIČ-PETKOVŠEK1, Franci ŠTAMPAR1, Darinka KORON2, Robert VEBERIČ1

POVZETEK Proučevali smo vpliv okužbe z glivo Colletotrichum simmondsii na sladkorje, organske kisline in nekatere fenole v plodovih in živicah jagode sorte ‘Clery’. Primarni metaboliti so bili določeni z uporabo HPLC-ja, sekundarne metabolite pa smo predhodno potrdili in določili z HPLC-MS. Okužba z C. simmondsii je povzročila zmanjšanje vsebnosti saharoze in povečanje sebnosti fruktoze in glukoze v plodovih jagod, jabolčna in fumarna kislina pa sta se značilno zmanjšali po okužbi. V živicah smo določili 12 različnih oblik elagne kisline, 9 flavanolov in 8 flavonolov ter v plodovih jagode 9 oblik elagne kisline, 6 flavanolov, 7 flavonolov in 4 antociane. Ker smo opazovali razvoj bolezni od prvih znakov do popolno okuženih plodov in okužene ter zdrave živice, smo lahko videli, da so se značilne spremembe v fenolni sestavi pojavile že ob začetku okužbe z boleznijo. Posebej elagna kislina, flavanoli in antociani so se značilno povečali že v začetni fazi okužbe plodov, medtem ko se je vsebnost flavonolov zmanjšala v primerjavi z neokuženimi plodovi. Elagna kislina in procianidini v živicah so se različno odražali na okužbo, saj se je vsebnost nekaterih povečala in drugih zmanjšala, značilno so se povečali le flavonoli. Ključne besede: jagoda, Fragaria X ananassa Duch., antrahnoza, okužba, sladkorji, organske kisline, fenoli INFLUENCE OF Colletotrichum simmondsii (R. G. Shives & Y. P. Tan) ON SECUNDARY AND SELECTED PRIMARY METABOLITES CONTENT IN STRAWBERRY (Fragaria

x ananassa Duch.) FRUIT AND RUNNERS

ABSTRACT The effect of Colletotrichum simmondsii infection on the content of sugars, organic acids, and individual phenolic compounds was investigated in strawberry cultivar ‘Clery’. Primary metabolites were determined with the use of HPLC and secondary metabolites further confirmed with HPLC-MS. Colletotrichum simmondsii caused a decrease in sucrose and an increase in fructose and glucose in strawberry fruit. Moreover, a significant decrease in the content of malic and fumaric acids was recorded in fruit after infection. 12 forms of ellagic acid, 9 flavanols and 8 flavonols were detected in strawberry runners and 9 forms of ellagic acid, 6 flavanols, 7 flavonols and 4 anthocyanins in strawberry fruit. Significant differences in individual phenolic compounds in strawberry fruit were detected at the beginning of the infection compared to non-infected fruit. Specifically, ellagic acids significantly increased, flavonols generally decreased,

1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Inštitut za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo,

Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, E-mail: [email protected] 2 Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za sadjarstvo in vinogradništvo, Hacquetova ulica 17, 1000

Ljubljana, Slovenija

370 Nika WEBER in sod.

and flavanols and anthocyanins increased with the progression of infection. Similarly, some forms of ellagic acid increased and others decreased in infected runners, procyanidins generally decreased and flavonols, increased but the differences were much less prominent. Key words: strawberry, Fragaria x ananassa Duch., anthracnose, infection, sugars, organic acids, phenolics 1. UVOD Jagode so ene izmed predstavnic sadja z najbogatejšo aromo in okusom ter so pri potrošnikih med najbolj zaželenim spomladanskim svežim sadjem. Sama biokemijska sestava plodov jagod je bila dodobra raziskana in so zaradi velike vsebnosti zdravju prijaznih snovi pogosto vključene v priporočne dnevne obroke. Do pred kratkim je Colletotrichum acutatum veljal za glavnega povzročitelja antraknoze na jagodah. Nekateri avtorji navajajo, da je zaradi širokega spektra genetske raznolikosti populacije C. acutatum potrebno razdeliti v nekaj različnih vrst te bolezni (Sreenivasaprasad in Talhinhas, 2005; Guerber in sod., 2003; Vinnere in sod., 2002). Ena izmed vej te bolezni je C. simmondsii, ki ima zelo širok krog gostiteljev, vendar je gospodarsko najbolj pomemben na jagodah (Fragaria x ananassa Duch.) ter je poleg Botrytis cinerea druga najpomembnejša glivična bolezen jagod na svetu. C. simmondsii povzroča poškodbe tako na zelenih delih rastline kot na plodovih v vseh stopnjah zrelosti. Največje denarne izgube povzroča bolezen na plodovih jagode, saj so s tem le ti neprimerni tako za svežo prodajo kot tudi za predelavo. V preteklih letih smo pridelovalci za boj proti bolezni uporabljali nekatera sredstva, ki pa niso bila enako učinkovita in dostopna v vseh državah. Predvsem ekološko bolj osveščeni pridelovalci so že v preteklosti ob pojavu glivičnih bolezni, kot je Colletotrichum, uporabljali naravne pripravke, kot so na primer šibke organske kisline (Lopez in sod., 2006; Valencia-Chamorro in sod., 2009). Ostala sredstva za boj proti omenjeni bolezni vključujejo predvsem različne fungicide, a se pridelovalci kljub temu ne morejo popolnoma uspešno izogniti okužbi predvsem v letih z več padavinami. Zato so zelo dobrodošle nove metode boja proti antrahnozi, predvsem iz vidika zaščite celic na podoben način, kot se bojuje sama, torej s povečanjem nekaterih sekundarnih metabolitov. Cilj naše raziskave je bil ugotoviti, kaj se dogaja s primarnimi in sekundarnimi metaboliti v različnih stopnjah okužbe s C. simmondsii na plodovih in živicah jagod. Rezultati nam bodo v veliko pomoč pri razumevanju procesov, ki se dogajajo v rastlini med glivično okužbo. Uporabni bodo pri nadaljnem odkrivanju naravnih pripravkov za varstvo rastlin v boju proti tej bolezni. S tem bi zmanjšali uporabo nevarnih pesticidov in pripomogli tako k ohranjanju zdravlja ljudi kot vitalnosti okolja. 2. MATERIAL IN METODE V poskus, ki je potekal v pridelovalnem obratu na Zdolah v okolici Krškega leta 2011, smo vključili jadode sorte 'Clery'. Jagode so bile pridelane po tehnoloških navodilih za integrirano pridelavo in pobrane v mesecu septembru v treh različnih stopnjah okužbe s C. simmondsii. Posamezno obravnavanje je vsebovalo 5 ponovitev, iz katerih smo pobrali po 10 zrelih plodov in 10 živic. Pobrane plodove smo razdelili na polovice in jih polovico uporabili za ekstrakcijo primarnih in polovico za ekstrakcijo sekundarnih metabolitov. Vzorce smo skladiščeni pri -20 °C do izvedbe analiz. Stopnjo okužbe smo določili na polju, kjer smo za začetek okužbe vzeli

Vpliv antraknoze na sekundarne in izbrane primarne metabolite v plodovih in živicah jagode 371

plodove, na katerih so bile vidne prve posamezne manjše rjave pege, kot popolnoma okužen plod pa smo vrednotili zrele plodove z že vdrtimi in med seboj povezanimi večjimi rjavimi pegami ki so ponekod že prehajale v mumificirano stanje plodu. Prisotnost glive C. simmondsii v naših vzorcih so potrdili na fitopatološki službi z mikroskopsko morfološko in molekularno tehniko analize spor. Pri analizi sladkorjev in organskih kislin smo zatehtali 10 g vzorca plodov jagod ter jih prelili z dvakrat destilirano vodo, pretlačili in stresali pol ure. Po 7 minutnem centrifugiranju na 10.000 obratov smo vzorce skozi filter prelili v viale. Tako pripravljene vzorce smo postavili v HPLC sistem, kjer so bili analizirani po metodi, ki so jo opisali Mikulic-Petkovsek in sod. (2007). Analizirali smo 3 sladkorje (saharozo, glukozo in fruktozo) in 4 organske kisline (citronska, jabolčna, fumarna in šikimska), ki smo jih predhodno primerjali z ustreznimi standardi in izrazili v g kg-1 FW (fresh weight - sveže snovi) ali v enoti mg kg-1 FW za manj zastopani šikimsko in fumarno kislino. Pri analizi posameznih fenolov smo zatehtali 2 g vzorca plodov jagode in 1g tkiva živic ter prelili z 10 ml metanola, kateremu smo primešali 3 % mravljične kisline in 1 % BHT ter ekstrahirali 60 min. Vzorce smo pobrali iz ultrazvočne kopeli in jih 7 minut centrifugirali pri 10.000 rpm pri 5 °C, nato smo jih filtrirali skozi 0,45 µm filtre v viale primerne za HPLC analize. Analize smo opravili na HPLC sistemu Thermo Finningan Surveyor pri 280 nm (nekateri derivati elagne kisline, katehini in procianidini), 350 nm (kvercetini, Kamferol i, izoramnetini in elagna kislina) in 530 nm (cianidini in pelargonidini). Vzorci so bili analizirani s sistemom tekočinske kromatografije visoke ločljivosti (HPLC) s PDA detektorjem. Uporabili smo C18 kolono (Phenomenex, Gemini 150 × 4.6 mm, 3µm) s pripadajočo predkolono. Mobilni fazi A (vodna raztopina 1 % mravljične kisline s 5 % acetonitrila) in B (100 % acetoniril) sta se mešali po gradientu, kot ga opisujejo Marks in sod. (2007). Za identifikacijo posameznih spojin smo primerjali retencijske čase in UV-VIS spektre z ustreznimi eksternimi standardi. Spojine smo potrdili tudi z uporabo masnega spektrometra (MS) z ionskim izvorom ESI (ionizacija z elektrorazprševanjem) z izbiro negativne napetosti na kovinski kapilari. Posneli smo spekter ionov z m/z od 115 do 2000, posamezne m/z izolirali in izvedli fragmentacijo višjih redov. Za analize na HPLC smo uporabili kemikalije proizvajalcev Fluka Chemie GmbH (Švica), Merck (Nemčija) in Sigma (Nemčija). Statistične analize smo opravili z uporabo programa Statgraphic Plus 5.1. Podatki so bili vrednoteni po enosmerni analizi variance (ANOVA) in statistične razlike med vrednostmi smo primerjali z Duncanovim testom mnogoterih primerjav pri 95 % intervalu zaupanja. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA 3.1 SLADKORJI IN KISLINE Kaj se dogaja z sladkorji in organskimi kislinami smo spremljali pri treh različnih stopnjah okužbe z C. simmondsii. Najbolj zastopana sladkorja v zdravih plodovih jagod sta bila fruktoza in glukoza (tabela 1). V svojih raziskavah so odkrili Crespo in sod. (2010), Milivojevic in sod. (2011) ter Basson in sod. (2010), da je nivo glukoze in fruktoze v zdravem tkivu jagod med 9,8 g kg-1 in 116,8 g kg-1, kar je skladno z našimi rezultati. Zanimivo je, da sta vsebnosti fruktoze in glukoze značilno narastli z okužbo in se ponekod kasneje s popolnim razvojem bolezni malo zmanjšali. Ravno nasprotno se je zgodilo z vsebnostjo saharoze, katere je bilo največ v zdravih plodovih in se je vsebnost z okužbo značilno zmanjšala (tabela 1). Ta dejstva bi lahko povezali s samim dozorevanjem. Nekaj podobnega je dokazal že Cantu in sod. (2009), ki so raziskovali


razvoj zorenja paradižnika, ki so ga okuževali z glivo. Ugotovili so, da gliva pospešuje nekatere procese, ki so značilni pri zorenju plodov. Znano je, da se sestava sladkorjev med zorenjem zelo spreminja, tako so tudi drugi avtorji ugotovili, da se nivo fruktoze in glukoze v plodovih ostalega sadja povečuje, saharoze pa zmanjšuje (Sturm in sod., 2003; Lindon in sod., 2012). Raziskave ostalih avtorjev kažejo na to, da okužba z C. simmondsii spodbudi tvorbo ogljikovih hidratov v različnih delih gostujoče rastline jagode (Crespo in sod., 2010; Basson in sod., 2010). Podobno, kot se je dogajalo s posameznimi sladkorji, se je zgodilo tudi pri vsoti vseh sladkorjev, ki je bila najmanjša pri zdravih plodovih (113,6 g kg-1 FW), značilno se je povečala v začetnih stopnjah okužbe (149,5 g kg-1 FW) in se rahlo zmanjšala, ko se je okužba popolno razvila (131,0 g kg-1 FW). Če primerjamo vsoto vseh sladkorjev, je le ta z okužbo značilno narastla za več kot 15 % v primerjavi z zdravimi plodovi. To je skladno z rezultati Lobato in sod. (2009), ki so ugotavljali vpliv C. lindemuthianum na okužbo različnih sort fižola in opazili, da se je vsebnost sladkorjev značilno povečala z okužbo pri dveh sortah. Med vsemi organskimi kislinami, ki so bile prisotne v jagodah, je bila najbolj zastopana citronska kislina v zdravih plodovih, sledila ji je jabolčna kislina in dve manj zastopani, šikimska in fumarna kislina (tabela 2). Citronska in jabolčna kislina sta skupaj predstavljali 99,8% vseh prisotnih organskih kislin v zdravih plodovih. S tem smo potrdili pretekle raziskave (Sturm in sod., 2003; Basson in sod., 2010) na različnih sortah jagod. Največ jabolčne kisline so vsebovali zdravi plodovi, z okužbo pa se je vsebnost kisline značilno zmanjšala, kar lahko znova povežemo z zorenjem plodov, ki ga pospeši okužba z C. simmondsii. V preteklih raziskavah so znanstveniki ugotovili, da dodajanje nekaterih organskih kislin značilno zavira razvoj nekaterih oblik okužbe z antrahnozo (Kang in sod., 2003). Kupci se za nakup sadja, predvsem jagodičja, odločajo na podlagi prijetnega okusa in arome, zato je dejstvo, da okužba vpliva na razmerje sladkorji/organske kisline, pospešuje zorenje in posledično gnitje plodov, zelo pomembna tudi za privabljanje samega potrošnika. 3.2 POSAMEZNI FENOLI V PLODOVIH Navečjo skupino fenolnih komponent v jagodah predstavljajo hidrolizni tanini oziroma elagotanini, ki so drugače precej redki med ostalimi vrstami jagodičja. Naslednji so antociani, ki so prisotni v vseh obarvanih plodovih, sledijo jim flavanoli, flavonoli in proantocianidini, ki pa so zastopani v manjših vsebnostih. Glede na velik obseg vseh fenolnih spojin, ki smo jih določali v našem poskusu, smo jih zaradi preglednosti razvrstili po skupinah glede na njihovo strukturo v derivate elagne kisline, flavanole, flavonole in antociane. Značilno rdečo barvo jagodam dajejo antociani, predvsem glikozidi pelargonidina in cianidina (Aaby in sod. 2012; Määttä-Riihinen in sod. 2004; Aaby in sod. 2007). Predvsem pelargonidin 3-glukozid in pelargonidin 3-malonilglukozid sta bila najbolj zastopana v naših vzorcih, kar je skladno z raziskavami, ki so jih opravili Aaby in sod. (2012). Prav tako so antociane raziskovali Pineli in sod. (2011) ter ugotovili, da se vsebnost antocianov od zelenih in nezrelih plodov, do rdečih in zrelih plodov poveča kar za 9-13 krat. Naši rezultati kažejo, da se je vsebnost antocianov z okužbo povečala (tabela 3). Mesto na plodu, kjer se je okužba najprej pojavila, se je hitreje rdeče obarvalo in prešlo v zrelo fazo kot na videz zdravi deli ploda. Od tukaj tudi dejstvo, da so okuženi plodovi vsebovali več antocianov. Kvercetin in Kamferol sta najbolj zastopana predstavnika flavonolov v jagodah. Pri vseh treh stopnjah okužbe smo določili 6 različnih flavanolov, tri procianidin dimere in tri procianidin trimere ter ugotovili, da so dosegali največje vrednosti na začetku okužbe (slika 2). Podobne rezultate so dobili tudi Mikulic-Petkovsek in sod. (2008, 2009) pri odzivu na glivične okužbe jabolk. Določili smo 12 različnih oblik elagne kisline v zdravih plodovih jagode. Vsebnost vseh se je povečala po okužbi s C. simmondsii (slika 2).


3.3 POSAMEZNI FENOLI V ŽIVICAH JAGOD V zdravih in okuženih živicah jagod smo določili tri različne derivate kvercetina, tri Kamferol e in dva izoramnetina. Vsebnost flavonolov je bila kar za polovico manjša v zdravih živicah v primerjavi z okuženimi. Tako smo potrdili dejstvo, da imajo flavonoli pomembno vlogo pri obrambi rastline. Določili smo deset flavanolov v zdravih in okuženih živicah, prevladoval pa je katehin. Skupno se je vsebnost flavanolov povečala po sami okužbi, vsebnost posameznih fenolov znotraj skupine pa se je po okužbi celo malo zmanjšala (tabela 4). Flavanoli imajo to sposobnost, da reagirajo z beljakovinami in zavirajo izločanje encimov patogene glive (Vasco in sod., 2009). To je najverjetneje razlog za prisotnost katehina v obrambi rastline. Z elagnimi kislinami se je dogajalo zelo različno med okužbo, vsebnost določenih derivatov se je zmanjševala z okužbo, nekateri so se povečali, zato bi težko govorili o splošnem trendu (slika 1). 4. ZAKLJUČEK Rezultati, do katerih smo prišli med raziskovanjem okužbe plodov in živic jagod s C.

simmondsii, nam kažejo, kako veliko vlogo ima sinteza primarnih in sekundarnih metabolitvo v boju rastline proti okužbi. Vsebnost saharoze se je zmanjšala za več kot 80 %, medtem ko se je vsebnost fruktoze in glukoze značilno povečala, kar dokazuje, da okužba pospeši mehanizme zorenja. Vsebnost jabolčne in fumarne kisline se je z okužbo značilno zmanjšala. Pri različnih oblikah elagne kisline ne moremo jasno trditi, do kakšnih posledic pripelje okužba s C.

simmondsii, saj se je vsebnost nekaterih oblik pri živicah povečala, drugih zmanjšala, pri plodovih pa se je izkazalo, da so se vse oblike elagne kisline značilno povečale z okužbo. Velika akumulacija posameznih fenolov je lahko odziv na stresno situacijo, ki jo je sprožila okužba z C.

simmondsii. Zato so nadaljne raziskave v različnih stopnjah okužbe, različnih stopnjah zrelosti in pri večjem številu sort tako iz encimatskega kot morfološkega področja že v polnem teku. Z njimi bomo lahko ugotovili, s katerimi snovmi se rastlina bori, ko pride do okužbe s C.

simmondsii in lažje prišli do pomembnih zaključkov, kako na naravi prijazen način, z naravi ne škodljivimi sredstvi pomagati rastlinam v boju proti tej zelo pomembni bolezni jagod. 5. LITERATURA Aaby, K., Ekberg, D., Skrede, G. 2007. Characterization of phenolic compounds in strawberry

(Fragaria x annanassa Duch.) fruits by different HPLC detectors and contribution of individual compounds to total antioxidant capacity. Journal of Agrocultural Food Chemistry, 55: 4395-4406.

Aaby, K., Mazur, S., Nes, A., Skrede, G. 2012. Phenolic compounds in strawberry (Fragaria x annanassa Duch.) fruits: Composition in 27 cultivars and changes during ripening. Food Chemistry, 132: 86-97.

Basson, C.E., Groenewald, H.J., Kossmann, J., Cronje, C., Bauer, R. 2010. Sugar and acid-related quality attributes and enzyme activities in strawberry fruits: Invertase is the main sucrose hydrolysing enzyme. Food Chemistry, 121: 115-1162.

Cantu, D., Blanco-Ulate, B., Yang, L., Labavitch, J.M., Bennett, A.B., Powell, A.L.T. 2009. Ripening-eegulated susceptibility of tomato fruit to Botrytis cinerea requires NOR but not RIN or ethylene. Plant physiology, 150: 1434-1449.

Crespo, P., Bordonaba, J.G., Terry, L.A., Carlen, C. 2010. Characterisation of major taste and health-related compounds of four strawberry genotypes grown at different Swiss production sites. Food Chemistry, 122: 16-24.

Guerber, J.C., Liu, B., Correll, J.C., Johnston, P.R. 2003. Characterization of diversity in Colletotrichum actutatum sensu lato by sequence analysis of two gene introns, mtDNA and intron RFLPs, and mating compatibility. Mycologia, 95: 872-895.


Kang, H., Park, Y., Go, S. 2003. Growth inhibition of a phytopathogenic fungus Colletotrichum

species by acetic acdi. Microbiological Research, 158: 321-326. Lindon, C.F., Ramalho, C.J., Pais, I.P., Ramos, A.P., Santos, M.J., Arrabaca, J.D., Barreiro,

M.G. 2012. Fungistatic action of Aureobasidium pulluland on Penicillium expansum in ˝Rocha˝pear: implications for oxidative stress during fruit storage. International Journal of Pest Management, 58: 41-52.

Lobato, A.K.S., Gonçalves-Vidigal, M.C., Vidigal Filho, P.S., Costa, R.C.L., Cruz, F.J.R., Santos, D.G.C., Silva, C.R., Silva, L.I., Sousa, L.L. 2009. Changes in photosynthetic pigment and carbohydrate content in common bean cultivars infected by Colletotrichum

lindemuthianum. Plant, Soil and Environment, 55: 58-61. Lopez, F.N.A., Quintana, M.C.D., Fernandez, A.G. 2006. Microbial evolution during storage of

seasoned olives prepared with organic acids with potassium sorbate, sodium benzoate, and ozone used as preservatives. Journal of Food Protection, 69: 1354-1364.

Määttä-Riihinen, K.R., Kamal-Eldin, A., Torronen, A.R. 2004. Identification and Quantification of Phenolic Compounds in Berries of Fragaria and Rubus Species (Family Rosaceae). Journal of Agrocultural Food Chemistry, 52: 6178-6187.

Marks, S.C., Mullen, W., Crozier, A. 2007. Flavonois and chlorogenic acid profiles of English cider apples. Journal of Science of Food and Agriculture, 87: 719-728.

Mikulic-Petkovsek, M., Stampar, F., Veberic, R. 2007. Parameters of inner quality of the apple scab resistant and susceptible apple cultivars (Malus domestica Borkh.). Scientia Horticulturae, 114: 37–44.

Mikulic-Petkovsek, M., Stampar, F., Veberic, R. 2009. Accumulation of phenolic compounds in apple in response to infection by the scab pathogen, Venturia inaequalis. Physiological and Molecular Plant Pathology, 74:60–67.

Mikulic-Petkovsek, M., Stampar, F., Veberic, R. 2008. Increased phenolic content in apple leaves infected with the apple scab pathogen. Journal of Plant Pathology, 90:49-55.

Milivojevic, J., Maksimovic, V., Nikolic, M., Bogdanovic, J., Maletic, R., Milatovic, D. 2011. Chemical and antioxidant properties of cultivated and wild Fragaria and Rubus berries. Journal of Food Quality, 34: 1-9.

Pineli, L.L.O., Moretti, C.L., Santos, M.S., Campos, A.B., Brasileiro, A.V., Co´rdova, A.C., Chiarello, M.D. 2011. Antioxidants and other chemical and physical characteristics of two strawberry cultivars at different ripeness stages. Journal of Food Composition and Analysis, 24: 11-16.

Sreenivasaprasad, S., Talhinhas, P. 2005. Genotipic and phenotypic diversity in Colletotrichum

acutatum, a cosmopolitan pathogen causing anthracnose on a wide range of hosts. Molecular Plant Pathology, 6: 361-78.

Sturm, K., Koron, D., Stampar, F. 2003. The composition of fruit of different strawberry varieties depending on maturity stage. Food Chemistry, 83: 417-422.

Valencia-Chamorro, S.A., Perez-Gabo, M.B., Del Rio, M.A., Palou, L. 2009. Cultive and preventive activity of hydroxypropyl methylcellulose-lipid edible composite coating containing antifungal food additives to control citrus postharvest green and blue molds. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57: 2770-2777.

Vasco, C., Riihinen, K., Ruales, J., Kamal-Elden, A. 2009. Phenolic Compounds in Rosaceae Fruits from Ecuador. Journal of Agrocultural and food Chemistry, 57: 1204-1212.

Vinnere, O., Fatehi, J., Wright, S.A.I., Gerhardson, B. 2002. The causal agent of anthracnose of Rhododendron in Sweden and Latvia. Mycological Research, 106: 60-69.


Tabela 1: Vsebnost sladkorjev (g kg-1 FW) v plodovih jagode pri treh stopnjah okužbe s C. simmondsii Table 1: The content of sugars (g kg-1 FW) in strawberry fruit at three stages of C. simmondsii infection Jagoda 'Clery' Saharoza Fruktoza Glukoza Vsota sladkorjev

Zdravi plodovi 20,3 ± 1,3 b 47,6 ± 3,9 a 45,6 ± 3,.8 a 113,6 ± 9,1 a Začetek okužbe 5,9 ± 1,0 a 73,9 ± 2,9 b 69,6 ± 3,0 b 149,5 ± 7 b

Okuženi plodovi 3,8 ± 0,5 a 67,4 ± 2,7 b 59,6 ± 3,.9 b 131,0 ± 7,2 b

Različne črke označujejo statistične razlike med obravnavanji (p < 0.05). Tabela 2: Vsebnost organskih kislin v plodovih jagode (g kg-1 FW ali mg kg-1 FW za šikimsko in fumarno kislino) v treh stopnjah okužbe s C. simmondsii Table 2: The content of organic acids in strawberry fruit (g kg-1 FW or mg kg-1 FW for shikimic and fumaric acid) at three stages of C. simmondsii infection Jagoda 'Clery' g kg-1 FW mg kg-1 FW

Citronska kislina Jabolčna kislina Šikimska kislina Fumarna kislina

Zdravi plodovi 12,1 ± 0,6 ns 10,6 ± 0,4 b 33 ± 2 ns 16 ± 0,1a Začetek okužbe 11,4 ± 0,3 ns 10,3 ± 0,4 b 39 ± 3 ns 24 ± 1b Okuženi plodovi 10,0 ± 0,7 ns 8,1 ± 0,2 a 42 ± 4 ns 28 ± 2 b

Različne črke označujejo statistične razlike med obravnavanji (p < 0.05), ns označuje vrednosti, kjer ni prišlo do statističnih razlik. Tabela 3: Vsebnost posameznih antocianov v plodovih jagode (mg kg-1 FW) v treh stopnjah okužbe s C. simmondsii. Table 3: The content of individual anthocyanins in strawberry fruit (mg kg-1 FW) at three stages of C. simmondsii infection Jagoda 'Clery' Zdravi plodovi Začetek okužbe Okuženi plodovi

Cianidin 3-glukozid 10,9 ± 0,7 a 13,7 ± 0,5 b 13,0 ± 0,9 ab

Pelargonidin 3- glukozid 742,1 ± 40,5 a 903,.9 ± 32,5 b 856.3 ± 40,6 ab

Cianidin 3-malonilglukozid 7,3 ±0,6 a 10,2 ± 0,4b 10,0 ± 0,3 b

Pelargonidin 3-malonilglukozid 238,3 ±25,9 a 311,1 ±26,9 ab 335,.5 ± 17,3 b

Skupno antociani 998,6 a 1238,9 b 1214,8 ab

Različne črke označujejo statistične razlike med obravnavanji (p < 0.05). Tabela 4: Vsebnost posameznih flavonolov v živicah jagode (mg kg-1FW) v dveh stopnjah okužbe s C. simmondsii Table 4: The content of individual flavonols in strawberry runners (mg kg-1FW) at two stages of C. simmondsii infection

Jagoda 'Clery' Zdrave Okužene

Kvercetin 3-glukozid 7,6 ± 0,9 b 24,2 ± 2,5 a

Kvercetin 3-glukuronid 157,2 ± 18,6 ns 145,2 ± 19,8 ns

Kvercetin heksozide 1,7 ± 0,2 b 5,3 ± 0,6 a

Kamferol 3-glukozid 0,6 ± 0,1 ns 0,7 ± 0,2 ns

Izoramnetin 3-galaktozid 2,7 ± 0,1 b 1,8 ± 0,3 a

Kamferol 3-glukuronid 0,5 ± 0,0 b 20.5 ± 2.3 a

Izoramnetin 3-glukuronid 0,1 ± 0,0 ns 1 ± 0,4 ns

Kamferol 3-koumaroilglukozid 0,6 ± 0,0 b 0,9 ± 0,1 a Skupno=Flavonoli 118,6 ± 40,4 a 242,0 ± 15,9 b

Različne črke označujejo statistične razlike med obravnavanji (p < 0.05), ns označuje vrednosti, kjer ni prišlo do statističnih razlik.


Slika 1: Vsebnost različnih oblik elagne kisline in flavanolov v okuženih in zdravih živicah jagod. Različne črke označujejo statistično značilne razlike med obravnavanji na različni stopnji (p < 0,05) Figure 1: Content level of forms of ellagic acid and flavanols in infected and non-infected runners of strawberry. Different letters denote statistically significant differences between the treatments at significance level (p < 0.05)

B

C

A


a

a

a

aa

a

b

b

b

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Elagna kislina Deoksiheksozid elagne kisline Deoksiheksozid 1 elagne kisline

Vse

bn

ost

ra

zlič

nih

ob

lik

ela

gn

e k

isli

ne

(m

g/k

g F

W)

Zdravi plodovi Začetek okužbe plodov Okuženi plodovi

A

Slika 2: Vsebnost različnih oblik elagne kisline, flavonolov in flavanolov v okuženih, na začetku okužbe in zdravih plodovih jagod. Različne črke označujejo statistično značilne razlike med obravnavanji na različni stopnji (p < 0,05). Izoa – Izoramnetin; Kb- Kamferol ; Kc – Kvercetin; Procd- Procianidin; kumaro1- kumaroilglukozid; gluk2-glukozid; malgluk3-malonilglukozid; heks4-heksozid; gl5-glukozid. Figure 2: Content levels of forms of ellagic acids, flavonols and flavanols in non-infected fruit in the beginning of infection and in the infected strawberry fruit. Different letters denote statistically significant differences between the treatments at significance level (p < 0.05). Isoa - Isorhamnetin; Kb - Kaempferol; Qc – Quercetin; Procd – Procyanidin; cougluc1 – coumaroylglucoside; gluc2 – glucoside; malgluc3 – malonylglucoside; hex4 – hexoside; gl5 – glucose.

B

D



PRIDELAVA LUPINASTEGA SADJA V SLOVENIJI: STANJE IN PERSPEKTIVE

Anita SOLAR1

POVZETEK V članku je predstavljeno stanje v pridelavi lupinastega sadja v Sloveniji. Omejili smo se na oreh, lesko in kostanj, ki so naravno razširjeni po vsej deželi in jih tudi tržno pridelujemo. Na kratko smo opisali obseg in območja pridelave, sorte, sadilni material, tehnologije pridelave, spravila pridelka in dodelave ter trženje. Orisali smo socialnoekonomski pomen pridelave lupinarjev ter raziskovalno delo, ki poteka na teh sadnih vrstah pri nas. Ključne besede: oreh, leska, kostanj, sorte, pridelava, socialno-ekonomski pomen, raziskave in razvoj

PRODUCTION OF NUT CROPS IN SLOVENIA: CURRENT STATE AND PERSPECTIVES

ABSTRACT

Current situation in production of nut crops in Slovenia is presented. The paper deals with walnut, hazelnut and chestnut, which are both naturally spread and also commercially grown in many areas of the country. The quantities and distribution of the production as well as cultivars, plant material, orchard management, harvest and postharvest technology and marketing were briefly described. The socio-economic importance and research and development on nut crops were presented, too. Key words: walnut, hazelnut, chestnut, cultivars, production, socio-economic importance, research and development

1. UVOD Oreh, leska in kostanj sodijo med najstarejše rastlinske vrste na našem ozemlju. Fosilni ostanki, najdeni v Mediteranu in na Pohorju ter Pokljuki, pričajo, da sta tako oreh kot kostanj na naših tleh samonikla, relikta ledene dobe. Od antičnih časov dalje, ko so ju k nam zanesli Rimljani, so imeli plodovi oreha in kostanja pomembno mesto v ljudski prehrani, kostanj pa je bil v nekaterih okoljih tudi nenadomestljiva hrana za domačo živino (Hlišč, 1972; McGranahan in Leslie, 1991; Germain, 1992; Grecs, 2002). Tudi leska je že od nekdaj prisotna na našem ozemlju kot naravna spremljevalka listnatih gozdov, tvori pa tudi samostojne leskove sestoje (Mehlenbacher, 1991). O razširjenosti in tradicionalnem pomenu vseh treh vrst pričajo krajevna imena, kot so Orehova vas, Orehovo, Orehek, Kostanj, Kostanjevica, Leskovec, Leše … Nekatera izmed njih še sedaj

1 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Raziskovalno polje za lupinarje, Vinarska 14, 2000 Maribor, E-mail: [email protected]

380 Anita SOLAR

upravičeno nosijo svoja imena, v drugih se je število dreves skrčilo iz različnih razlogov. V ne tako odaljeni preteklosti so se največje spremembe dogajale pri kostanju, kjer je zaradi kostanjevega raka (Cryphonectria parasitica) obolela polovica, propadla pa več kot četrtina vseh dreves. Tudi zastopanost oreha se je spreminjala zaradi okoljskih vplivov. Največji negativni učinek je imelo nekaj hudih spomladanskih pozeb, zaradi katerih se je število orehovih dreves zmanjšalo za tretjino. Če se je še pred štirimi desetletji sadilo predvsem sejance oreha in kostanja, danes posegamo po požlahtnjenih, tako domačih kot tujih sortah. Za domače potrebe jih sadijo ljubitelji po vsej Sloveniji, tržna pridelava pa se, deloma zaradi okoljskih dejavnikov, deloma pa zaradi siceršnje sadjarske tradicije, koncentrira na treh ali štirih večjih pridelovalnih območjih. 2. AKTUALNO STANJE 2.1. OBSEG IN OBMOČJA PRIDELAVE Po uradnih podatkih (SURS, 2011a in b) smo imeli leta 2010 v Sloveniji 150.743 dreves oreha v ekstenzivnih sadovnjakih ter 13.102 drevesi v 115 ha intenzivnih nasadov. V ekstenzivne sadovnjake so vštete večje ali manjše naravne ali delno požlahtnjene populacije sejancev oreha po vsej deželi, v intenzivnih nasadih pa rastejo sortni orehi. Naše evidence prodaje cepljenih sadik in aktivnega sodelovanja s posameznimi pridelovalci pri napravi nasadov v obdobju 1980 - 2012 kažejo, da imamo 209,7 ha intenzivnih nasadov. 10 % jih je bilo posajenih do leta 1991, 37 % v obdobju 1992-2001 in 53 % v zadnjem desetletju (slika 1). Od tega jih je največ, 91 ha (43 %), na Štajerskem s Koroško, 49 ha (23 %) se jih nahaja na Dolenjskem z Belo Krajino in 40 ha (19 %) na Celjskem s Savinjsko dolino (slika 2). Sledita Prekmurje in Ljubljanska kotlina z 10 oz. 9 ha ter Primorska, Gorenjska in Goriška skupaj z dobrimi 10 ha nasadov orehov. Ocenjujemo, da je bilo v istem obdobju posajenih še dodatnih 30 ha in to predvsem v Posavju, na Štajerskem in v Prekmurju. Na splošno lahko rečemo, da imamo tri večja območja tržne pridelave orehov: Štajersko, Dolenjsko in Celjsko kotlino. V zgornje evidence so všteti nasadi, ki vključujejo 100 do 200 dreves/ha in so veliki najmanj 0,2 ha. Poleg tega so mali pridelovalci in vrtičkarji po vsej Sloveniji v zadnjih tridesetih letih posadili še preko 50.000 sadik žlahtnega oreha. Leska je kot samonikla in zelo plastična sadna vrsta razširjena po celem ozemlju Slovenije. Prvi tržni nasadi so nastali v osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Pobudnik in investitor je bilo podjetje Žito Ljubljana, ki je želelo na ta način priti do domačih lešnikov za slaščičarsko industrijo. Zaradi različnih vzrokov je iz tistega obdobja ostalo le še nekaj nasadov. Danes je vzdrževanih približno 30 ha nasadov, ki so bili posajeni do leta 1990 (slika 3), v obdobju 1991-2000 je bilo posajenih samo okrog 10 ha, v zadnji dekadi pa se je zanimanje spet povečalo, tako da imamo iz tega obdobja približno 25 ha intenzivnih nasadov s 330 do 500 sadikami/ha. Največ, 21 ha (38 %), jih je na celjskem območju, sledijo širše ljubljansko območje s 14 ha (24 %), Štajerska s Koroško z dobrimi 10 ha (18 %) ter Dolenjska z Belo Krajino z 9 ha (16 %). Goriška, Primorje in Prekmurje skupaj pa imajo dobrih 5 % vseh slovenskih intenzivnih nasadov leske (slika 4). Kostanj je v Sloveniji razširjen povsod, kjer so zanj primerna tla. Naravni sejanci rastejo na več kot 230.000 ha, kar predstavlja 22 % vseh gozdnih zemljišč. Razen v gozdovih pogosto raste v manjših kostanjevih gajih ali kot soliterno drevo na robovih travnikov in gozdov. Največ ga je v vzhodnem delu, vse od Prekmurja preko Štajerske, Bizeljskega, Novega mesta do Bele Krajine. Bogati so kostanjevi sestoji v osrednji Sloveniji in v JZ delu, predvsem v Vipavski dolini, na Goriškem in v dolini Soče. Kot sadno drevo je imel v preteklosti zelo pomembno vlogo na

Vpliv redčenja z ATS na pridelek hruške 381

Goriškem in v Halozah. Jeseni še vedno pritegne v gozdove veliko nabiralcev, povečuje pa se tudi zanimanje za tržno in samooskrbno pridelavo kostanja. V zadnjih 15 letih je nastalo približno 20 ha nasadov sortnih kostanjev, ki so raztreseni po vsej Sloveniji. 2.2. SORTE Pri orehu je prvi kriterij za izbiro sorte pozno brstenje. Sadimo predvsem sorte, ki odženejo konec aprila ali prve dni maja in so odporne proti spomladanskim pozebam. Pomembne lastnosti so še rodnost, kakovost plodov in odpornost proti orehovi črni pegavosti (Xanthomonas

arboricola pv. juglandis) ter orehovi rjavi pegavosti (Gnomonia leptostyla). Med sortami, ki so bile na razpolago na začetku uvajanja sortnih orehov v nasade, je bila najboljša izbira slovenska sorta 'Elit'. Kot vodilno, pozno odganjajočo sorto z zgodnjim vstopom v rodnost smo jo sadili več kot dve desetletji. Je tudi najbolj pogosto sajena sorta v naših vrtovih, saj ima deloma homogamno cvetenje in vsaj deloma rodi tudi, če je posajena kot samostojno drevo brez opraševalca v bližini. Poleg sorte 'Elit' so v starejših nasadih z nekaj odstotki zastopane še pozne sorte 'Parisienne', 'Mayette', 'MB-24' in srednje pozne 'G-139', 'Jupiter', 'Rasna', 'Adams'; v najstarejših nasadih pa tudi zgodnja slovenska sorta 'Petovio'. Na osnovi dolgoletnega preizkušanja tujih sort v nasade že nekaj let kot vodilno sadimo staro francosko sorto 'Franquette', ki bolje rodi, ima večje plodove, je manj občutljiva za obe vrsti pegavosti in razvije drevo z bolj ugodnim habitusom kot 'Elit'. Med poznimi sortami se uveljavljajo tudi novejše sorte, kot sta francoska križanca 'Fernor' in 'Fernette'. Zanju velja, da zarodita še bolj zgodaj od t.i. tradicionalnih sort, med katere spadata 'Elit' in 'Franquette', bolj zgodaj preideta v polno rodnost in dajeta večje pridelke v polni rodnosti. Sta pa tudi tehnološko bistveno bolj zahtevna, predvsem glede redne oskrbe z vodo, mineralne prehrane in pogoste rezi tudi v rodni in ne samo v juvenilni dobi. Podobne zahteve ima tudi francoska sorta 'Lara', ki je srednje pozna in jo v primerjavi s prej naštetimi sortami v kontinentalnem klimatu sadimo samo na boljše, dvignjene ali vinogradniške lege. Pri leski je v tržnih nasadih s približno 80 % zastopana 'Istrska dolgoplodna leska' z opraševalnimi sortami 'Halska' in 'Rimska leska', 'Cosford' ali 'Istrska okrogloplodna' in 'Landsberška leska'. Njena prednost je velik in stalen pridelek, pomanjkljivost pa razmeroma majhen izplen jedrc in zelo dolga zelena ovojnica, iz katere zreli lešniki ne izpadejo, tako da jih je treba naknadno izluščiti. Temu se pridelovalci prilagajajo z uporabo posebnih čistilnih valjev, ki delujejo samostojno ali kot traktorski priključek in očistijo t.i. srajčke, v katerih lešniki v šopih ob zrelosti popadajo na tla. Med tujimi sortami se je najbolj uveljavila italijanska 'Tonda di Giffoni'. Je kakovostna sorta z okroglastimi plodovi, primerna za slaščičarsko industrijo, pa tudi kot namizni lešnik, rodi pa malo manj od sorte 'Istrska okrogloplodna'. Isto velja za namizno sorto 'Ennis', ki ima velike, atraktivne plodove in bi jo bilo smiselno saditi v nasade ter tržiti kot namizni lešnik. Sortne kostanje smo začeli uvajati sredi devetdesetih let prejšnjega stoletja. Zanimanje je predvsem za debeloplodne sorte tipa maron. Med sortami, ki smo jih preizkušali, so dali najboljše rezultate evrojaponski križanci 'Marsol', 'Bouche de Betizac' in 'Maraval'. 'Marsol' je najmanj občutljiv za kostanjevega raka, 'Bouche de Betizac' je najbolj roden, 'Maraval' pa ima zelo debele, atraktivne plodove. Kot opraševalna sorta se najpogosteje sadi 'Precoce Migoule'. Selekcioniran domači material se uveljavlja v zelo skromnem obsegu, saj imamo še premalo matičnih rastlin, ki so tudi še mlade in dajo malo cepičev oz. potaknjencev. 2.3. SADILNI MATERIAL

382 Anita SOLAR

Preko 80 % vseh sadik žlahtnega oreha v slovenskih nasadih, ohišnicah ali vrtovih je bilo vzgojenih v domačih drevesnicah. V okviru Raziskovalnega polja za lupinarje imamo na Biotehniški fakulteti kakovostne matične nasade sodobnih sort za rez cepičev in selekcionirana semenska drevesa za vzgojo podlag. S svojimi kooperanti že preko trideset let oskrbujemo domači trg s kakovostnimi sadikami aktualnega sortimenta. Cepimo strojno, sledi siljenje v zaščitenem ogrevanem prostoru, sajenje na prosto in 1,5 letna oskrba v drevesnici. Naprodaj so dveletne sadike z dobro razvitim koreninskim sistemom in čvrstim, dobro olesenelim in vsaj 100 cm visokim nadzemnim delom. Nekaj sadik je bilo doslej uvoženih iz Srbije, Italije, Madžarske in Hrvaške. Zadnja leta, ko je povpraševanje sploh preseglo domačo ponudbo, jih uvažamo iz Francije. Dosedanje izkušnje z njimi so dobre. Ker je sajenje oreha zelo dolgoročna naložba, je pri nakupu sadik potrebna posebna previdnost glede ustreznega sortimenta in geografskih razmer, v katerih so drevesnice. Sadke leske za tržne nasade so bile doslej skoraj v celoti kupljene na Hrvaškem, nekaj malega jih izvira iz Italije. Kakovost uvoženega sadilnega materiala ni vedno zadovoljiva. Dve ali triletne sadike za drobnoprodajo vzgajamo v drevesnici BF v Mariboru in v nekaj manjših drevesnicah po Sloveniji. Razmeroma mlad matični nasad v Mariboru vključuje 15 sodobnih sort, tako za namizno rabo kot za slaščičarsko industrijo. Sadike pridelujemo z metodo prsteničenja mladik, ki jih, potem ko se ob matični rastlini ukoreninijo, še eno leto oskrbujemo v vzgajališču. S postavitvijo novih matičnih nasadov bi lahko dolgoročno poskrbeli tudi za zadostno število kakovostnih sadik zanimivih, doslej premalo uveljavljenih tržnih sort za obnove. Enako velja za kostanj. Imamo samo en matični nasad, in to v drevesnici BF v Mariboru. V njem režemo potaknjence za vzgojo sadik na lastnih koreninah, ki poteka v rastlinjaku BF v Ljubljani. Na istih matičnih drevesih režemo tudi cepiče za klasični način vzgoje sadik s cepljenjem. Naprodaj so vlončene eno ali dveletne sadike na lastnih koreninah, vzgojene iz potaknjencev ali okulati na eno ali dveletni podlagi z golimi koreninami. Še več, kot pridelamo doma, uvozimo, in to predvsem iz Italije, nekaj tudi iz Francije. Sortni sestav uvoženega material je ustrezen, zdravstveni status pa je včasih vprašljiv, zlasti po pojavu kostanjeve šiškarice v Italiji. Za povečanje samooskrbe s sadikami žlahtnega kostanja je potrebno posaditi nove matične nasade, vključiti tuje preizkušene sorte in tudi domač selekcioniran material, izpopolniti sedanje tehnologije razmnoževanja ter vpeljati ali razviti nove metode. 2.4. TEHNOLOGIJA PRIDELAVE Približno polovica nasadov oreha je obdelanih na konvencionalni način, v dobri tretjini se izvajajo smernice integrirane pridelave in približno 15 % nasadov je ekoloških. V vseh primerih se v nasadih vzdržuje negovana ledina. Površina pod krošnjami se vzdržuje v skladu s tehnologijo: ali je zatravljena in se redno mulči ali se vzdržuje herbicidni pas, ki je med letom ozek, pred zorenjem pa širši zaradi lažjega spravila pridelka. V mladih nasadih so drevesni kolobarji pogosto mehansko obdelani in zastrti s pokošeno travo. Skupaj sadimo vsaj tri sorte, najpogosteje 90 % vodilne skupaj z dvema opraševalnima. Gostota sajenja je od 10 m x 10 m (100 dreves/ha) do 8 m x 6 m (208 dreves/ha), odvisno od lege, kakovosti tal, sorte in od nje odvisne predvidene intenzivnosti pridelave. Gojitvena oblika je kotlasta za tradicionalne ali standardne sorte, kot so 'Franquette', 'Elit', 'Parisienne', 'G-139', in vreteno za novejše sorte, kot so Lara, Fernor, Fernette, Adams. Gojitveno rez izvajamo prvih pet do sedem let po sajenju. V rodni dobi se pri standardnih sortah opravlja samo korekcijska rez, medtem ko se za sodobnejše sorte predvideva rez tudi v obdobju rodnosti, in sicer v nekajletnih intervalih. Rez izvajamo spomladi, tik pred brstenjem. Primeren termin je tudi proti koncu poletja – konec avgusta do sredine septembra. Pri prehrani je v prvih petih letih poudarek na dušiku. Dognojujemo spomladi, od konca aprila do konca junija. V rodni dobi je potrebno redno zimsko gojenje s


kalijem in fosforjem, pa tudi z mikroelementi, predvsem z borom in cinkom. Pozorni smo tudi na pH, ki naj bo čim bližje nevtralnemu. Vsaj polovica nasadov je gnojena na osnovi rednih analiz zemlje. Prva analiza tal je običajno narejena že pred napravo nasadov in služi ustreznemu založnemu gnojenju. Foliarna aplikacija gnojil je redkejša, izvaja se včasih v ekoloških nasadih ali v stresnih situacijah ob vidnih motnjah v rasti dreves. Ukrepi varstva vključujejo nekaj tretiranj z bakrenimi pripravki proti orehovi črni in rjavi pegavosti, v zadnjih letih pa so namenjeni predvsem bolj ali manj uspešnemu zatiranju orehove muhe (Rhagoletis completa Cresson). Pripravek Calypso SC 480, ki je registriran proti škodljivcu, je delno učinkovit in bi mu bilo potrebno dodati atraktant, ki bi privabil muho ter povečal učinkovitost. Problematična je tudi aplikacija zaščitnih sredstev, saj nimamo dovolj močnih pršilnikov, s katerimi bi temeljito poškropili visoka drevesa. Pogosto tudi konfiguracija nasadov dopušča samo škropljenje s škropilnimi palicami, ki pa je primerno samo za mlade nasade. Približno polovico lešnikov pridelamo z integrirano tehnologijo, 10 % nasadov je ekoloških, ostalo so konvencionalni. Ne glede na način pridelave se v medvrstnem prostoru vzdržuje negovana ledina, pasovi v vrstah pa se najpogosteje herbicidajo, v ekoloških nasadih so ali zatravljeni ali se nekajkrat letno plitvo mehansko obdelajo. Običajno se dvakrat letno okopljejo tudi mlade sadike, vsaj prvo leto po sajenju. Sadimo 90 % vodilne sorte plus dve do tri opraševalne sorte. Pomembno je, da so enakomerno razporejene v nasadu. Razdalja sajenja je odvisna predvsem od sorte, nagiba terena in gojitvene oblike: od 6 m x 5 m (333 grmov/ha) do 5 m x 4 m (500 dreves/ha). Sorto 'Istrska dolgoplodna leska' skoraj praviloma gojimo v obliki grma, ki je zaradi odprtega, skoraj povešavega habitusa bolj primeren od drevesa. 'Tonda di Giffoni', 'Ennis' in druge sorte so primerne za gojenje v obliki drevesa s kotlasto krošnjo na 30 – 70 cm visokem deblu. Lesko režemo med zimskim mirovanjem, od odpada listja dalje. Ker cveti že v zimskih mesecih, je z rezjo dobro zaključiti do konca februarja. Koreninske izrastke uničujemo s herbicidom ali jih porežemo. Pri grmih, ki so običajno nizko obraščeni, je potrebna večja previdnost pri rabi herbicida v primerjavi z drevesno vzgojo. Pred sajenjem se običajno opravi analiza tal in zemljišče založno pognoji. Mlado lesko gnojimo zlasti z dušikom. Uporabi se v več terminih: od marca do konca junija ter septembra, po spravilu lešnikov. Od petega leta dalje je poleg rednega gnojenja s fosforjem in kalijem nujno dodajati tudi bor, cink in druge mikroelemente. Gnoji se na tla, v zimskih mesecih. B in Zn se lahko dodaja tudi foliarno, s tremi aplikacijami od sredine aprila do sredine junija. Če je pH manjši od 6,0, se pozimi opravi tudi apnenje. Med škodljivci največ težav povzroča lešnikar (Curculio nucum), ki lahko uniči skoraj ves pridelek. Zatiranje temelji na spremljanju škodljivca v nasadu. Ob preseženem kritičnem številu (3-4 hroščki/grm) sta dovoljeni dve tretiranji s pripravkom Calypso SC 480. Lešnikarja je možno zatirati tudi z mehansko obdelavo tal pod krošnjami, saj hrošček prezimlja v zemlji. Izmed bolezni se na nekaterih lokacijah pojavljajo bakterijska obolenja (Xanthomonas sp., Pseudomonas sp.), ki so bila k nam zanešena s sadilnim materialom. Proti njim preventivno škropimo z bakrenimi pripravki spomladi, ko leska ozeleni in jeseni, pred odpadom listov. Kostanj se prideluje na konvencionalni način, nekaj ga je tudi iz certificirane integrirane pridelave. Sadimo ga na kisla tla. Ob sajenju dodamo v sadilno jamo kostanjevo zemljo iz gozda, ki je naravno okužena s simbiotskimi glivami. Nasadi so zatravljeni. Oskrba tal zajema mulčenje med vrstami in vzdrževanje čiste površine pod krošnjami. Kolobarji mladih dreves se dvakrat letno okopljejo in zastrejo s tanko plastjo pokošene trave, v starejših nasadih se pasovi v vrstah tretirajo s herbicidi. Vzdrževanje suhega in čistega okolja okrog sadik je še posebej pomembno v mladem nasadu, kjer deluje kot preventiva proti glivi kostanjevega raka. V nasadu posadimo dve ali tri sorte, ki se med sabo oprašujejo. Sadimo na razdalje 9 m x 8 m (138 sadik/ha) do 11 m x 10 m (91 sadik/ha), odvisno od sorte, nagiba terena in rodovitnosti tal. Če kostanj sadimo kot soliterno drevo, mu namenimo vsaj 40 m2 prostora, v drevoredu pa je razdalja med drevesi min. 8 m. Režemo minimalno ali nič, s čimer se izognemo ranam na lubju, skozi katere bi lahko vdrla

384 Anita SOLAR

gliva kostanjevega raka. Pustimo, da se drevo naravno razraste, običajno v vreteno ali kotel. Če je potrebno, med zimskim mirovanjem odrežemo morebitne prenizke veje na deblu in odstranimo en poganjek v vilicah, ki se rade razvijejo v vrhu drevesa. Vse rane previdno zamažemo s cepilno smolo. Od sajenja dalje gnojimo s hlevskim gnojem, z mineralnimi gnojili pa začnemo nekaj let pozneje, da ne uničimo mikoriznih gliv v območju korenin. Uporabljamo kislo delujoča dušična gnojila, kot je amonsulfat, od drugih hranil pa še kalij, fosfor in magnezij. Zdravstveno stanje dreves ogrožata kostanjev rak in kostanjeva šiškarica (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu). Kljub naravnemu širjenju hipovirulentne – manj škodljive oblike raka, ta bolezen še vedno povzroča propadanje dreves. Pojav je hujši v neugodnih letih, ko drevesa oslabijo zaradi mraza ali vročinskega ali sušnega stresa … Kostanjeva šiškarica, ki je v Sloveniji prisotna od leta 2005 dalje, pa prizadene rast mladik v zgodnji fazi razvoja in postopoma slabi cela drevesa. Škodo zaradi kostanjevega raka poskušamo zmanjšati z izvajanjem higienskih ukrepov v nasadu in okolici ter z izbiro za glivo manj občutljivih sort, medtem ko proti šiškarici ni učinkovite zaščite. Potrebno je dobro opazovanje dreves. Z odstranjevanjem šišk pred izletom osice lahko nekoliko upočasnimo širitev škodljivca. 2.5. SPRAVILO PRIDELKA IN DODELAVA PLODOV Pred zorenjem tako pri orehu kot pri lešnikih pripravimo čisto površino pod krošnjami, bodisi z aplikacijo kontaktnega herbicida, ki sme v tem času obsegati dve tretjini površine, bodisi s plitvim frezanjem in naknadnim valjanjem tal. Če je nasad v celoti zatravljen, se v živo pokosi vse do debel. Orehe pobiramo ročno, vsak dan ali vsakih nekaj dni – odvisno od vremena. Če drevesa stresemo, še prej pa pod krošnje pogrnemo ponjave, delo opravimo hitreje in z manj hodi. Pobrane orehe operemo in takoj sušimo. Pridelovalci imajo različne sušilnice, skonstruirane po tehnoloških parametrih sušilnic, ki so v praksi v Franciji. Večina je izdelanih iz lesa, kot omara ali stolp s tremi ali štirimi etažami, nekaj je tudi pokončnih kovinskih silosov. Ogreva se s plinom, elektriko, ali preko hišne centralne kurjave. Sušenje poteka pri temperaturi 30 do 35 oC in traja 48 do 72 ur, odvisno od začetne vlažnosti plodov. Luščenje poteka ročno. Nekateri pridelovalci imajo priročen stroj za trenje orehov, ki je patentiran slovenski proizvod. Skonstruiran je tako, da pred trenjem ni potrebno kalibriranje plodov. Čeprav je ločevanje jedrc od strtih luščin in jedrnih pregrad še vedno ročno, stroj precej olajša delo in pomeni tudi dragocen prihranek časa. V nasadih leske se je uveljavila raba protitočnih mrež, ki jih v drugi polovici avgusta položimo med vrste, tako da prekrivajo celo površino nasada. Pustimo, da dozorijo vsi lešniki in popadajo na mreže. Potem z mrež spihamo vsaj nekaj odpadlega listja ter vse skupaj – lešnike, odpadle srajčke in preostali listje zberemo, pospravimo v zaboje ali perforirane vreče. Sledi čiščenje in nato sušenje pri temperature do 38 oC. Običajne sušilnice za lešnike so kovinske, izdelane v obliki pokončnega silosa s polžastim mešalom v sredini. Sušenje traja dva do tri dni. Lešnik se lušči strojno. V rabi je stroj slovenske proizvodnje, istega avtorja kot za orehe. Konstrukcijsko je prilagojen lešnikom, ki jih ni potrebno predhodno kalibrirati. Imamo tudi dve kompletni strojni liniji, od sušilnice do kalibratorja in luščilca. Delujeta dobro in ker sta dovolj zmogljivi, se v njih izluščijo lešniki iz večine večjih slovenskih nasadov. V letošnjem letu je se je en pridelovalec opremil s traktorskim pobiralcem lešnikov. V tem primeru se lešniki z nahrbtnim puhalnikom spihajo izpod krošenj v medvrstni prostor, kjer jih pobiralec pobere, ventilator odpihne pobrano listje in transporter prenese lešnike v zaboj na zadnji strani traktorja. Tako pri orehih kot pri lešnikih je standardna vsebnost vlage v celih plodovih 12 %. Do luščenja oz. prodaje jih skladiščimo v zabojih ali mrežastih vrečah v zračnem prostoru. Izluščena jedrca skladiščimo v hladnih prostorih in v temni embalaži, da preprečimo oksidacijo nenasičenih maščob.


Tudi pri kostanju pred zorenjem pripravimo tla pod krošnjami: navadno je dovolj, da temeljito pokosimo travo, lahko pa tudi uporabimo kontaktni herbicid. Kostanje v nasadu ločimo od ježic in jih poberemo v vreče ali košare. V plitvih lesenih platojih jih hranimo do čimprejšnje prodaje. 2.6. TRŽENJE Naprodaj so orehi oz. lešniki v luščini ali njihova jedrca. Prodaja je izrazito sezonskega značaja: največje povpraševanje je v predprazničnem decembru, vse od Miklavževega dalje, drugi vrh pa spomladi, v predvelikonočnem obdobju. Takrat se prodajajo jedrca, ki smejo imeti po standardu največ 6 % vlage. Trg celih orehov in lešnikov se zelo počasi razvija. Po njih posegajo predvsem bolj ozaveščeni kupci, ki želijo imeti vedno na zalogi plodove v luščini, jih sproti trejo in uvrščajo v svoj vsakodnevni jedilnik. Slovenski pridelovalci, ki so vključeni v Slovensko strokovno društvo lupinarjev, imajo možnost tržiti orehe in lešnike pod blagovnima znamkama Slovenski oreh in Slovenski lešnik. Znamki pripovedujeta zgodbo o sortnih orehih oz. lešnikih, ki so pridelani v Sloveniji in izpolnjujejo visoke mednarodno veljavne kakovostne normative, ki smo jih sprejeli tudi v društvu. Slovenski oreh je označen s stilizirano domačijo z drevesom oreha na dvorišču, kar predstavlja tradicionalno zastopanost orehov na slovenskem podeželju (slika 5). Znak za Slovenski lešnik pa je sestavljen iz stilizirane podobe slovenskega kozolca z grmom leske in potokom, kar simbolizira veliko naravno razširjenost leske v našem prostoru (slika 5). Dodatni pečat označuje integrirano pridelane orehe oz. lešnike. Konvencionalno pridelani se označujejo z osnovnim znakom brez dodanega pečata, ekološko pridelani pa z novim univerzalnim evropskim znakom za ekološko pridelavo. Slogana, ‘Oreh – krepi srce in bistri um’ in ‘Lešnik – sadež modrosti’ govorita o zdravilnih in koristnih učinkih naših orehov in lešnikov. Blagovni znamki se postopoma uveljavljata med pridelovalci in tudi pri kupcih naletita na dober odziv. Nalepke in etikete, s katerimi označujemo plodove, navajajo tudi podatke o posameznem pridelovalcu, tako da ga lahko zadovoljni kupec vedno znova poišče. 3. SOCIALNO EKONOMSKI POMEN Pridelava orehov na kmetijah, kjer so najpogosteje posajeni sejanci, je pomembna za samooskrbo. Kar nekaj pridelka pride tudi na tržnice, tako da v dobrih letinah pomeni dodatni zaslužek kmetij. Orehi na vrtovih služijo za domačo rabo. Ta pridelek ni zanemarljiv, saj lastnikom omogoča redno, zdravju koristno uživanje orehov. Sortni orehi rastejo v približno 250 nasadih. 211 pridelovalcev, za katere imamo natančne podatke, obdeluje 210 ha nasadov. Povprečna velikost nasada je 1 ha, najmanjši merijo 0,2 ha, največji ima 7,3 ha. Samo peščica lastnikov se s kmetijstvom ukvarja profesionalno, drugi so zaposleni ali upokojeni, tako da orehi v večini primerov pomenijo dopolnilno dejavnost na domačiji. Ob približno četrtinski delovni obremenitvi (450 – 500 delovnih ur letno), se da orehe resno pridelovati v družinskem krogu poleg drugih obveznosti. Pridelava na obstoječih površinah ob večji dodani vrednosti (gostinska ali turistična dejavnost, slaščičarstvo, pekarstvo…) ali na večjih površinah (vsaj 10 ha) pa lahko zagotovi tudi dodatno delovno mesto na kmetiji. Na vrtovih je bilo v zadnjih dvajsetih letih posajeno približno 40.000 lesk. Domači lešniki pomembno prispevajo k zdravemu prehranjevanju lastnikov. V nasadih raste leska na približno 40 lokacijah. Po zbranih podatkih meri 31 nasadov skupaj 56 ha. Tretjina pridelovalcev z nasadi od 1 do 14 ha je izrazito tržno usmerjenih in jim lešniki pomenijo bolj ali manj pomemben vir dohodka. Pridelava lešnikov je delovno in stroškovno nekoliko bolj zahtevna od oreha, vendar

386 Anita SOLAR

lahko ob dobri oskrbi in doslednem izvajanju tehnologije že pet hektarski nasad zagotovi delovno mesto. Kostanj raste kot soliterno drevo na ohišnicah in vrtovih ali v manjših nasadih, ki jih je v Sloveniji okrog 20. Povprečna velikost nasada je 0,6 ha, najmanjši meri 0,2 ha, največji 2,5 ha. Kot atraktivna in dohodkovno zanimiva sadna vrsta je kostanj deležen precejšnjega zanimanja, vendar težave zaradi kostanjevega raka in kostanjeve šiškarice močno zavirajo njegovo širjenje. Pridelava lupinarjev lahko zaposli vse generacije na kmetijah, od mladine, ki sodeluje pri pospravljanju pridelka, do najstarejših, ki si z luščenjem in pripravo plodov za prodajo krajšajo čas, pa tudi ohranjajo psihofizično kondicijo in vzdržujejo stike z drugimi. V letnem koledarju se lupinarji lepo dopolnjujejo z gojenjem drugega sadja, z vinogradništvom in tudi poljedeljstvom ter živinorejo. Tudi krajinski vidik sajenja lupinastega sadja ni zanemarljiv. Zasadili bi lahko številna zemljišča, kjer se zaradi različnih vzrokov opušča kmetovanje in oskrba nasploh. Za to je najprimernejši oreh, na ustreznih tleh tudi kostanj. V vinorodnih območjih lahko oreh zamenja izkrčeni vinograd. Opuščene in še stabilne terase so zaradi dobre osvetlitve idealno mesto tako za oreh kot za lesko. Precej dobrih primerov že imamo v praksi, z ustrezno spodbudo in strokovno podporo bi jih bilo lahko še bistveno več. 4. RAZISKAVE IN RAZVOJ Velik del raziskav poteka na Katedri za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo Biotehniške fakultete, v okviru katere v Mariboru deluje Raziskovalno polje za lupinarje. Sedež ima v prostorih Kmetijsko gozdarskega zavoda Maribor, samo polje pa je na Vrbanskem platoju. V nasadu ter v laboratoriju Katedre izvajamo raziskave v okviru programske skupine Hortikultura, pa tudi raziskave, v katerih sodelujemo z drugimi domačimi inštitucijami (projekti CRP) in na mednarodni ravni (projekt Safenut, bilateralna sodelovanja). Glavne naloge so: preizkušanje in uvajanje novih sort oreha, leske in kostanja, proučevanje genskih virov lupinarjev, kreiranje novih sort oreha in kostanja, preizkušanje metod razmnoževanja, proučevanje arhitekture dreves, biokemijska karakterizacija sort z analizo fenolov ter povezava med fenoli in orehovo črno pegavostjo, proučevanje orehove muhe, študij odziva lupinarjev na klimatske spremembe, proučevanje tehnologij pridelave (Solar in sod., 1989-2012). Pri delu sodelujemo z drugimi katedrami na Oddelku za agronomijo, z Oddelkom za živilstvo, Kmetijskim inštitutom Slovenije, Nacionalnim inštitutom za biologijo, Kmetijsko gozdarskim zavodom Maribor, Kliničnim centrom Ljubljana in številnimi tujimi inštitucijami. Izsledke raziskav objavljamo v mednarodnih znanstvenih publikacijah, v domačo prakso pa jih prenašamo s publikacijami v strokovnem tisku in preko sodelovanja s kmetijsko svetovalno službo KGZS. Najhitrejši in najbolj neposreden prenos informacij poteka preko Slovenskega strokovnega društva lupinarjev. Društvo smo ustanovili leta 1990 na pobudo pridelovalcev. Deluje pod strokovnim vodstvom Raziskovalnega polja za lupinarje. Vključuje dve tretjini pridelovalcev orehov, lešnikov oz. kostanjev, pa tudi nekaj simpatizerjev in ljubiteljev lupinastega sadja. Delovanje društva je podrobno predstavljeno na www.ssdl.si. 5. ZAKLJUČEK Pri pridelavi lupinarjev si lahko dober finančni rezultat obetamo samo ob resnem pristopu. Napačno je razmišljanje, da jih lahko sadimo tam, kjer drugih sadnih vrst ni mogoče ali celo na tiste lege, ki jih ni ‘škoda’ za kaj drugega! Posajenih je že kar nekaj nasadov na dobrih legah in kakovostnih zemljiščih. V teh primerih je možna dobra in redna oskrba, pa tudi uporaba


mehanizacije v vseh fazah pridelave, od vzdrževanja tal do varstva pred boleznimi in škodljivci do spravila pridelka in poobiralne tehnike. Kakovosten pridelek, opremljen s slovensko blagovno znamko zlahka najde pot do kupca, pa ne do posrednika, pač pa do končnega potrošnika, kar zagotavlja dobro ceno. V obdobju, ko se vse bolj zavedamo prednosti doma pridelane hrane, in so si lupinarji že v svetovnem merilu utrdili sloves zdravju zelo koristnega sadja, je priložnost, da izkoristimo njihove primerjalne prednosti in povečamo lastno pridelavo. Ob povprečnem letnem uvozu 800 do 1.000 ton orehovih jedrc in 190 do 200 ton lešnikovih jedrc so najbrž vsi pomisleki odveč. 6. LITERATURA Germain, E. 1992. Le noyer. In: Gallais, A., Bannerot, H.: Améloration des espèces végétales

cultivées, objectifs et critères de sélection. INRA Paris: 125 - 134. Grecs, Z. 2002. Razširjenost, rastne značilnosti in gojitvene lastnosti pravega kostanja (Castanea

sativa Mill.) v Sloveniji. Specialistično delo. Ljubljana, Biotehniška fakulteta, Oddelek za gozdarstvo: 145 str.

Hlišč, T. 1972. Naši pogledi in rezultati pridelovanja lešnikov, orehov in kostanjev v Sloveniji. I. simpozij o lupinastem sadju, Ljubljana, 17.-18.6.1971. V: Modic, D. (Ur.), Zbornik, Katedra za sadjarstvo Biotehniške fakultete UL in Sadjarsko društvo Slovenije, Ljubljana, 1972: 35-52.

McGranahan, G., Laslie, C. 1991. Walnuts (Juglans). In: Moore, J.N. in Ballington, J.R. (ur.). Genetic Resources of Temperate Fruit and Nut Crops, part 2 Int. Soc. Hort. Science, Wageningen, pp. 907-951.

Mehlenbacher, S.A. 1991. Hazelnuts (Corylus). In: J.N. Moore, and J.R. Ballington (eds.). Genetic resources of temperate fruit and nut crops. Acta Horticulturae, 290: 791-836.

Solar in sod., 1989-2012. http://izumbib.izum.si/bibliografije/Y20120916011720-07552.html SURS. 2011a. Statistični letopis 2011, http://www.stat.si/letopis/2011/16_11/16-09-11.htm SURS. 2011b. Statistični letopis 2011, http://www.stat.si/letopis/2011/16_11/16-10-11.htm

Slika 1: Naprava nasadov žlahtnega oreha v Sloveniji (%) po dekadah.

388 Anita SOLAR

Slika 2: Razporeditev nasadov žlahtnega oreha v Sloveniji po pokrajinah.

Slika 3: Naprava nasadov leske v Sloveniji (%) po dekadah.

Slika 4: Razporeditev nasadov leske v Sloveniji po pokrajinah.


Slika 5: Znak za blagovno znamko Slovenski oreh in Slovenski lešnik iz integrirane pridelave.

390 Anita SOLAR


VPLIV PRAŽENJA NA SESTAVO FENOLNIH SNOVI IN ANTIOKSIDATIVNI POTENCIAL LEŠNIKOVIH JEDRC

(Corylus avellana L.)

Valentina SCHMITZER1, Franci STAMPAR1, Anita SOLAR1

POVZETEK Ovrednotili smo učinek praženja na vsebnost posameznih fenolov in antioksidativni potencial plodov šestih sort leske. HPLC-MS identifikacija posameznih fenolov je potrdila prisotnost sedmih flavan-3-olov (katehina, epikatehina, 2 procianidin dimerov in 3 procianidin trimerov) treh flavonolov (kvercetin pentosida, kvercetin-3-O-ramnosida in miricetin-3-O-ramnosida), dveh hidrobenzojskih kislin (galne kisline, protokatehulne kisline) in enega dihidrohalkona (floretin-2'-O-glukozida). Flavonoli so bili prisotni le v nepraženih celih jedrcih. Vsebnost posameznih fenolov v lešnikih se je po praženju značilno zmanjšala, podobno je bilo dokazano tudi za antioksidativni potencial. Priporočamo uživanje celih, nepraženih lešnikov, saj ti vsebujejo večje količine zdravju koristnih snovi kot lešniki po praženju. Ključne besede: Corylus avellana, jedrca, polifenoli, praženje

PHENOLIC CONTENT AND ANTIOXIDATIVE POTENTIAL OF HAZELNUT KERNELS (Corylus avellana L.) AS AFFECTED BY ROASTING

ABSTRACT

The potential effect of roasting on individual phenolic content and on antioxidative potential of six hazelnut cultivars were investigated. HPLC-MS identification of individual phenolics confirmed the presence of seven flavan-3-ols (catechin, epicatechin, two procyanidin dimers and three procyanidin trimers) three flavonols (quercetin pentoside, quercetin-3-O-rhamnoside and myricetin-3-O-rhamnoside), two hydrobenzoic acids (gallic acid, protocatechulic acid) and one dihydrochalcone (phloretin-2’-O-glucoside). Flavonols were only detected in unroasted hazelnut kernels. The content of individual phenolics was significantly reduced after roasting. Similarly, antioxidative potential decreased after roasting. From a health promoting phytochemical composition of hazelnuts' point of view, the consumption of unroasted kernels should be preferential to roasted ones. Keywords: Corylus avellana, kernels, polyphenols, roasting

1. UVOD Leska (Corylus avellana L.) sodi med najbolj priljubljeno lupinasto sadje na svetu in se po pridelavi oreškov uvršča na drugo mesto s skoraj milijon tonami letnega pridelka (Contini in sod., 2008). Le majhen del plodov (do 10 %) se uživa surovih, bolj pogosto so jedrca pražena in se uporabljajo kot sestavina različnih slaščic in pekovskih izdelkov (Shahidi in sod., 2007). 1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, Slovenija

392 Valentina SCHMITZER, Franci STAMPAR, Anita SOLAR

Biokemična sestava lešnikov je dobro raziskana. Jedrca vsebujejo mnogo zdravju koristnih snovi in jih zaradi njihovih lastnosti pogosto priporočajo v uravnoteženi prehrani. Natančneje, jedrca so bogata z olji, pomembnimi minerali, vitamini E in B kompleksa, steroli in različnimi fenolnimi spojinami, kar vse prispeva k priljubljenim organoleptičnim lastnostim lešnikov (Alasalvar in sod. 2003; Cristofori in sod., 2008 ; Yurrtas in sod., 2000). Lešnikova jedrca predstavljajo odličen vir tokoferolov in drugih bioaktivnih polifenolov, ki zmanjšujejo oksidativni celični stres in verjetnost pojava raka, kapi in drugih nevrodegenerativnih bolezni (Kornsteiner in sod., 2006; Shahidi in sod., 2007; Yurttas in sod., 2000). Raziskave vsebnosti teh snovi v plodovih lešnikov so pokazale, da se večji del fenolnih snovi nahaja v kožici plodov (Arcan in Yemenicioğlu, 2009), vendar pa se študije niso osredotočile na vpliv praženja na vsebnost bioaktivnih snovi v lešnikih, kjub temu da je večina plodov predelanih na ta način. Proces praženja lešnikovih jedrc vodi do številnih fizičnih sprememb, kot so dehidracija (Amaral in sod., 2006), mikrostrukturne spremembe površine (Saklar in sod., 2001) in spremembe barve (Alamprese in sod., 2009). V opisani raziskavi smo želeli preveriti ali praženje vpliva na biokemijske spremembe in zmanjšanje ali povečanje vsebnosti sekundarnih metabolitov. 2. MATERIALI IN METODE 2.1. RASTLINSKI MATERIAL V študiji smo proučevali šest sort leske (Corylus avellana L.): ‘Tonda gentile’, ‘Pauetet’, ‘Negret’, ‘Toda gentile delle Langhe’, ‘Barcelona’ in domačo sorto ‘Istrska dolgoplodna leska’. Vsi vzorci so bili pobrani v poskusnem nasadu lupinarjev Biotehniške fakultete v Mariboru v letu 2008. V nasadu so bili upoštevani enaki agrotehnični ukrepi in ni bilo razlik med sortami v talnih ali klimatoloških parametrih. Vzorčili smo plodove iz treh dreves (starost 13-19 let), ki so bila sajena na razdalji 5 m x 4 m in gojena kot grm s štirimi do šestimi ogrodnimi vejami. Na vsakem drevesu smo nabrali 45 tehnološko zrelih plodov in jih posusušili do 12 % vlažnosti (24 ur v sušilnici). Določili smo dve obravnavanji: (1) nepražena cela jedrca (jedrca posušena na 12 % vlažnost), (2) pražena jedrca (15 min v električni pečici na 140 ºC). Izvedene so bile tri ponovitve, v vsaki ponovitvi smo zajeli 15 jedrc. 2.2. EKSTRAKCIJA IN ANALIZA FENOLNIH SPOJIN Vzorce smo zmleli s strojčkom za mletje in 5 g lešnikovih drobtin prelili s 15 ml metanola in jih 60 minut ekstrahirali v ohlajeni ultrazvočni kopeli (0 °C). Ekstrakt smo centrifugirali (Eppendorf centrifuga 5810 R, Hamburg, Nemčija) 10 min pri 10.000 vrtljajih na minuto pri 4 °C in supernatant filtrirali skozi Chromafil AO-45/25 poliamidni filter (Macherey-Nagel, Düren, Nemčija). Preostanek postopka je bila izveden v skladu z metodama Pirisi in sod. (2000) in Chan in Ismail (2009), z manjšimi spremembami. Supernatantu smo dodali 10 ml n-heksana in ga mešali 3 minute. Zmes smo prenesli na ločitveni lij, kjer sta se ločili frakciji metanola in heksana. Postopek je bil dvakrat ponovljen s po 10 ml n-heksana. Metanolni ekstrakt je bila koncentriran v rotacijskem uparjalniku (Buchi Rotavapor R-114 in B-Buchi Vacobox 171; Flawil, Švica) pri znižanem tlaku 337 mbar. Ekstrakt smo nato raztopili v 1,5 ml metanola in ga analizirali na Thermo Finnigan Surveyor HPLC sistemu (Thermo Scientific, San Jose, CA) pri 280 nm (galna kislina, protokatehulna kislina, epikatehin, katehin, procianidin, floretin-2’-O-glukozid) in pri 350 nm (kvercetin-pentozid, kvercetin-3-O-ramnozide, miricetin-3-O-ramnozid). Uporabljena je bila Phenomenex Gemini C18 (150 x 4.60 mm, 3 µm) kolona (Torrance, CA) pri 25 ºC in dve mobilini fazi: A (1 % mravljična kislina v vodi) in B (100 % acetonitril). Hitrost pretoka je bila 1 ml min-1 in volumen vzorca 20 µl. Gradient je podrobneje opisan v metodi Marks in sod. (2007): 0-5 min, 3-9 % B, 5-15 min, 9-16 % B, 15-45 min 16-50 % B, 45 - 50 min, 50 % izenačeno. Identifikacijo snovi smo dosegli s primerjavo retenzijskih časov in njihovimi

Vpliv praženja na sestavo fenolnih snovi in antioksidativni potencial lešnikovih jedrc 393

UV-VIS spektri med 200-400 nm, pa tudi z dodajanjem zunanjih standardov. Neznane spojine so bile nadalje potrjene s pomočjo masnega spektrometera (Thermo Scientific, LCQ Deca XP MAX). Vsebnosti so bile določene s pomočjo standardnih krivulj enakih spojin, procianidin B2 je bil uporabljen za količinsko ovrednotenje vseh procianidinov in kvercetin-3-O-ramnozid za kvercetin pentozid. 2.3 DOLOČANJE ANTIOKSIDATIVNE AKTIVNOSTI Z DPPH METODO Ekstrakcija vzorcev je bila izvedena v skladu z istim protokolom kot za posamezne fenole. Aktivnost prostih radikalov je bila izmerjena v skladu z DPPH (2,2-difenil-0,2. pikrilhidrazil) metodo po Brand-Williams in sod. (1995), z manjšimi spremembami. 50 µl ekstrakta smo vstavili v mikroploščo s 96 odprtinami in jim dodali 200 µl 0,1 mM metanolne raztopine DPPH. Po reakciji v temi pri sobni temperaturi smo v 5 min intervalih s spektrofotometrom (Perkin Elmer, Waltham, MA) izmerili zmanjšanje absorbance DPPH pri 520 nm, do stabiliziranja absorbance (30 min). Vsak vzorec je bil pripravljen v treh ponovitvah. Antioksidativna aktivnosti vzorcev je bila izmerjena s pomočjo TROLOX standardne krivulje in izražena kot ekvivalent µM TROLOX na kg lešnikov v 30 min. 2.4 STATISTIČNA OBDELAVA PODATKOV Rezultate smo statistično obdelali s Statgraphics plus programom za Windows 5.0 (Herndon, VA) s pomočjo enosmerne analize variance (ANOVA). Razlike v vsebnosti fenolov in antioksidativne aktivnosti med obravnavanji smo ocenili z Duncanovim testom (P-vrednosti ≤ 0,05). 3. REZULTATI IN DISKUSIJA 3.1 VSEBNOST POSAMEZNIH FENOLNIH SPOJIN HPLC-MS identifikacija posameznih fenolov v nepraženih lešnikovih jedrcih je potrdila prisotnost sedmih flavan-3-olov (katehina, epikatehina, 2 procianidin dimerov in treh procianidin trimerov) treh flavonolov (kvercetin pentozida, kvercetin-3-O-ramnozida in miricetin-3-O-ramnozid), dveh hidrobenzojskih kislin (galne kisline, protokatehulne kisline) in dihidrohalkona (floretin-2'-O-glukozida) v vseh analiziranih sortah. Fenolna sestava lešnikovih jedrc je skladna s prej objavljenimi podatki (Shahidi in sod., 2007; Monagas in sod., 2009). Prevladujoča fenolna spojina v nepraženih jedrcih je bil miricetin-3-O-ramnozid. Jedrca so vsebovala od 11,6 mg kg-1 ('Istrska dolgoplodna leska') te snovi do skoraj 4-krat večje vsebnosti (42,5 mg kg-1), izmerjene pri sorti 'Pauetet' (preglednica 1). Velika vsebnost tega flavonola je bila izmerjena tudi v listih leske, kjer predstavlja več kot 60 % vseh fenolnih spojin (Amaral in sod., 2005). V nepraženih jedrcih med kvercetini izstopa kvercetin-3-O-ramnozid, kvercetin pentozid pa predstavlja manj kot en odstotek vseh flavonolov (tabela 3). V praženih lešnikovih jedrcih pa nismo identificirali nobene spojine iz skupine flavonolov. Yurttas in sod. (2000) in Shahidi in sod. (2007) poročajo o velikih vsebnostih galne in protokatehulne kisline v lešnikih. Največje vsebnosti protokatehulne kisline smo pri vseh analiziranih sortah izmerili v nepraženih jedrcih (preglednica 2). Zanimiva pa je bila večja vsebnost galne kisline, izmerjena v praženih jedrcih, kar bi lahko razložili z razpadom polimeriziranih polifenolov, predvsem hidrolirajočih taninov in hidrolizo nekaterih glikoziliranih flavonoidov (Monagas in sod., 2009). Podobno poročajo tudi Rakić in sod. (2006), ki so proučevali vsebnost fenolnih snovi v želodu in izmerili dvakrat večje vsebnosti galne kisline po praženju oz. toplotni obdelavi. Hkrati pa se je po praženju vsebnost večine analiziranih snovi v


želodu značilno zmanjšala. Pri sorti ‘Barcelona’ je bila tako vsebnost floretin-2-O-glukozida največja v nepraženih jedrcih in se je po praženju zmanjšala za šestkrat. Podobno zmanjšanje smo izmerili tudi pri katehinu, epikatehinu ter procianidin dimerih in trimerih pri večini analiziranih sort leske (preglednica 2). Raziskava praženja pistacij prav tako poroča o značilnem zmanjšanju vsebnosti fenolnih snovi (Seeram in sod., 2006). Zdi se, da praženje zmanjšuje raven naravnih bioaktivnih snovi v lešnikih zaradi kemijske in termične nestabilnosti spojin.

3.2 ANTIOKSIDATIVNA AKTIVNOST Lešniki vsebujejo značilno mešanico polifenolov, predvsem fenolne kisline, flavonoide in taninne, ki znatno vplivajo na antioksidativno aktivnost (Bolling in sod., 2009). Najmanjša antioksidativna aktivnost nepraženih jedrc je bila izmerjena v jedrcih sorte ‘Pauetet’, največja pa v jedrcih sorte ‘Tonda gentile Romana’. Pri vseh anliziranih sortah je bilo izmerjeno značilno zmanjšanje antioksidativne aktivnosti po praženju jedrc (slika 1). Podobno poročajo tudi Seeram in sod. (2006) pri praženju pistacij. Fenolna sestava in antioksidativna aktivnost sta močno odvisna od genotipa, hkrati pa nanju vplivajo tudi številni okoljski dejavniki, kot so temperatura, osvetlitev in okuženost (Milbury in sod., 2006). Prav tako na antioksidativno aktivnost vpliva skladiščenje in predelava, med slednjimi tudi praženje. Rezultati raziskave kažejo, da praženi lešniki vsebujejo manjše količine posameznih analiziranih fenolnih spojin in imajo manjšo antioksidativno aktivnost v primerjavi z nepraženimi jedrci. Zato iz stališča varovanja zdravja in vnosa večje količine zdravju koristnih snovi v organizem, priporočamo uživanje celih nepraženih lešnikovih jedrc. 4. ZAHVALA Raziskava je del programa Hortikultura P4-0013-0481, ki ga financira ARRS. 5. LITERATURA Alamprese, C., Ratti, S., Rossi, M. 2009. Effects of roasting conditions on hazelnut

characteristics in a two-step process. Journal of Food Engineering, 95: 272–279. Alasalvar, C., Shahidi, F., Liyanapathirana, C. M., Ohshima, T. 2003. Turkish tombul hazelnut

(Corylus avellana L.). 1. Compositional characteristics. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51: 3790–3796.

Amaral , J. S., Ferreres, F., Andrade, P. B., Valentão, P., Pinheiro, C., Santos, A., Seabra, R. 2005. Phenolic profile of hazelnut (Corylus avellana L.) leaves cultivars grown in Portugal. Natural Product Research, 19: 157–163.

Amaral , J. S., Casal, S., Seabra, R. M., Oliveira, B. P. P. 2006. Effects of roasting on hazelnut lipids. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54: 1315–1321.

Arcan, I., Yemenicioğlu, A. 2009. Antioxidant activity and phenolic content of fresh and dry nuts with or without the seed coat. Journal of Food Composition and Analysis, 22: 184–188.

Bolling, B. W., Dolnikowski, G., Blumberg, J. B., Chen, C. Y. O. 2009. Quantification of almond skin polyphenols by liquid chromatography-mass spectrometry. Journal of Food Science, 74: 326 – 332.

Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E., Berset, C. 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Food Science Technology, 28: 25–30.

Chan, K. W., Ismail, M. 2009. Supercritical carbon dioxide fluid extraction of Hibiscus

cannabinus L. seed oil: A potential solvent-free and high antioxidative edible oil. Food Chemistry, 114: 970–975.

Vpliv praženja na sestavo fenolnih snovi in antioksidativni potencial lešnikovih jedrc 395

Contini, M., Baccelloni, S., Massantini, R., Anelli, G. 2008. Extraction of natural antioxidants from hazelnut (Corylus avellana L.) shell and skin wastes by long maceration at room temperature. Food Chemistry, 110: 659–669.

Cristofori, V., Ferramondo, S., Bartazza, G., Bigmani, C. 2008. Nut and kernel traits and chemical composition of hazelnut (Corylus avellana L.) cultivars. Journal of the Science of Food and Agriculture, 88: 1091–1098.

Kornsteiner, M., Wagner, K. H., Elmadfa, I. 2006. Tocopherols and total phenolics in 10 different nut types. Food Chemistry, 98: 381–387.

Marks, S. C., Mullen, W., Crozier, A. 2007. Flavonoid and chlorogenic acid profiles of English cider apples. Journal of the Science of Food and Agriculture, 87: 791–728.

Milbury, P .E., Chen, C.-Y., Dolnikowski, G. G., Blumberg, J. B. 2006. Determination of flavonoids and phenolics and their distribution in almonds. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 54: 5027–5033.

Monagas, M., Garrido, I., Lebrón-Aguilar, R., Gómez-Cordovés, M. C., Rybarczyk, A., Amarowicz, R., Bartolomé, B. 2009. Comparative flavan-3-ol profile and antioxidant capacity of roasted peanut, hazelnut, and almond skins. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 57: 10590–10599.

Pirisi, F. M., Cabras, P., Cao, C. F., Migliorini, M., Muggelli, M. 2000. Phenolic compounds in virgin olive oil. 2. Reappraisal of the extraction, HPLC separation, and quantification procedures. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 48: 1191–1196.

Rakić, S., Povrenović, D., Teševič, V., Simić, M., Maletić, R. 2006. Oak acorn, polyphenols and antioxidant activity in functional food. Journal of Food and Engineering, 74: 416 – 423.

Saklar, S., Katnas, S., Ungan, S. 2001. Determination of optimum hazelnut roasting conditions. International Journal of Food Science and Technology, 36: 271–281.

Seeram, N. P., Zhang, Y., Henning, S. M., Lee, R., Niu, Y., Lin, G., Heber, D. 2006. Pistachio skin phenolics are destroyed by bleaching resulting in reduced antioxidative capacities. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 54: 7036 – 7040.

Shahidi, F., Alasalvar, C., Liyanapathirana, C. M. 2007. Antioxidant phytochemicals in hazelnut kernel (Corylus avellana L.) and hazelnut byproducts. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 55: 1212–1220.

Yurttas, H. C., Schafer, H. W., Warthesen, J. J. 2000. Antioxidant activity of nontocopherol hazelnut (Corylus avellana L.) phenolics. Journal of Food Science, 65: 276–280.

Tabela 1: Vsebnost flavonolov [mg kg-1] v nepraženih jedrcih šestih sort leske (Corylus avellana L.)

Med obravnavanji, označenimi z enako črko, ni bilo statistično značilnih razlik po Duncanovem testu mnogoterih primerjav pri P < 0.05.

Fenolna spojina (povprečna vrednost ± SE)

Sorta Kvercetin pentozid Kvercetin-3-

ramnozid Miricetin-3-ramnozid

'Tonda gentile Romana' 0.08 ± 0.01 ab 2.01 ± 0.09 d 25.98 ± 0.92 b 'Pauetet' 0.11 ± 0.01 bc 1.05 ± 0.12 b 42.50 ± 1.33 c 'Negret' 0.10 ± 0.01 c 1.36 ± 0.06 c 14.11 ± 1.15 a 'Tonda gentile delle Langhe' 0.13 ± 0.01 c 1.15 ± 0.05 bc 23.18 ± 1.14 b 'Barcelona' 0.10 ± 0.01 bc 2.56 ± 0.07 e 25.09 ± 0.70 b 'Istrska dolgoplodna leska' 0.07 ± 0.01 a 0.55 ± 0.05 a 11.64 ± 1.34 a


Tabela 2: Vsebnost galne kisline, protokatehulne kisline in floretin-2-O-glukozida [mg kg-1] v nepraženih in praženih jedrcih šestih sort leske (Corylus avellana L.)

Obravnavanje: 1- nepražena jedrca; 2- pražena jedrca. Med obravanji, označenimi z enako črko, ni bilo statistično značilnih razlik po Duncanovem testu mnogoterih primerjav pri P < 0.05.


Sorta Obravnavanje Galna kislina Protokatehulna

kislina Floretin-2-O-

glukozid

'Tonda gentile Romana' 1 1.34 ± 0.08 a 1.14 ± 0.08 b 3.51 ± 0.21 b 2 1.36 ± 0.11 a 0.56 ± 0.04 a 0.79 ± 0.10 a 'Pauetet' 1 2.09 ± 0.18 a 1.04 ± 0.12 b 2.33 ± 0.20 b 2 3.38 ± 0.07 b 0.63 ± 0.12 a 0.84 ± 0.06 a 'Negret' 1 1.27 ± 0.19 a 2.23 ± 0.10 b 3.42 ± 0.26 b 2 4.81 ± 0.07 b 0.45 ± 0.01 a 0.79 ± 0.04 a 'Tonda gentile delle Langhe' 1 1.17 ± 0.07a 0.65 ± 0.06 a 2.54 ± 0.07 b 2 4.58 ± 0.16 b 0.72 ± 0.06 a 0.80 ± 0.06 a 'Barcelona' 1 0.70 ± 0.06 a 1.46 ± 0.22 b 4.59 ± 0.16 b 2 3.89 ± 0.31 b 0.75 ± 0.04 a 0.75 ± 0.09 a 'Istrska dolgoplodna leska' 1 0.52 ± 0.01 a 0.48 ± 0.05 a 1.04 ± 0.01 b 2 4.73 ± 0.24 b 0.41 ± 0.05 a 0.32 ± 0.04 a

Tabela 3: Vsebnost flavan-3-olov [mg kg-1] v nepraženih in praženih jedrcih šestih sort leske (Corylus avellana L.)

Obravnavanje: 1- nepražena jedrca; 2- pražena jedrca. Med obravanji, označenimi z enako črko, ni bilo statistično značilnih razlik po Duncanovem testu mnogoterih primerjav pri P < 0.05.


Sorta Obravnavanje Katehin Epikatehin Procianidin

dimer 1 Procianidin

dimer 2 Procianidin

trimer 1 Procianidin

trimer 2 Procianidin

trimer 3

'Tonda gentile Romana' 1 7.26 ± 0.30 b 0.58 ± 0.04 b 2.71 ± 0.09 b 2.83 ± 0.19 b 0.81 ± 0.03 b 0.79 ± 0.04 b 1.88 ± 0.06 b 2 3.51 ± 0.22 a 0.30 ± 0.03 a 0.63 ± 0.07 a 1.00 ± 0.08 a 0.21 ± 0.01 a 0.25 ± 0.01 a 0.70 ± 0.07 a 'Pauetet' 1 8.56 ± 0.19 b 0.96 ± 0.07 b 3.34 ± 0.29 b 3.19 ± 0.36 b 0.87 ± 0.05 b 1.17 ± 0.15 a 1.78 ± 0.09 a 2 4.43 ± 0.39 a 0.29 ± 0.03 a 0.93 ± 0.07 a 1.29 ± 0.14 a 0.22 ± 0.02 a 0.81 ± 0.07 a 1.94 ± 0.13 a 'Negret' 1 7.21 ± 0.85 b 1.11 ± 0.14 b 3.09 ± 0.12 b 8.14 ± 0.59 b 0.87 ± 0.08 b 1.82 ± 0.06 b 5.40 ± 0.94 a 2 5.04 ± 0.48 a 0.25 ± 0.01 a 0.61 ± 0.08 a 1.28 ± 0.11 a 0.28 ± 0.02 a 0.86 ± 0.01 a 11.79 ± 0.17 b 'Tonda gentile delle Langhe' 1 7.90 ± 0.58 b 0.67 ± 0.06 b 2.65 ± 0.09 b 2.73 ± 0.11 b 0.55 ± 0.06 b 0.81 ± 0.05 a 1.46 ± 0.15 a 2 3.42 ± 0.42 a 0.26 ± 0.02 a 1.07 ± 0.12 a 0.95 ± 0.22 a 0.13 ± 0.01 a 0.79 ± 0.05 a 1.08 ± 0.06 a 'Barcelona' 1 5.48 ± 0.39 b 0.42 ± 0.02 b 1.93 ± 0.21 b 8.70 ± 0.33 b 0.65 ± 0.05 b 1.13 ± 0.08 b 2.23 ± 0.24 b 2 2.66 ± 0.25 a 0.27 ± 0.03 a 1.01 ± 0.06 a 1.00 ± 0.08 a 0.22 ± 0.01 a 0.51 ± 0.11 a 0.59 ± 0.04 a 'Istrska dolgoplodna leska' 1 3.45 ± 0.30 NS 0.17 ± 0.02 b 0.97 ± 0.01 a 1.25 ± 0.21 a 0.24 ± 0.01 a 0.56 ± 0.02 a 0.66 ± 0.04 b 2 2.88 ± 0.17 NS 0.09 ± 0.01 a 1.27 ± 0.12 a 1.84 ± 0.09 a 0.26 ± 0.02 a 0.58 ± 0.02 a 0.41 ± 0.01 a

Sorte: 1- 'Tonda gentile Romana'; 2- 'Pauetet'; 3- 'Negret'; 4- 'Tonda gentile gelle Langhe', 5- 'Barcelona'; 6- 'Istrska dolgoplodna leska' Slika 1: Antioksidativna aktivnost [mM trolox/100 g] nepraženih in praženih jedrc šestih sort leske (Corylus avellana L.). Med obravnavanji, označenimi z enako črko, ni bilo statistično značilnih razlik po Duncanovem testu mnogoterih primerjav pri P < 0.05


BIOLOŠKI PRISTOP PRI SKLADIŠČENJU SADJA

Janez HRIBAR1, Rajko VIDRIH1

POVZETEK

Skladiščenje sadja v ustreznih pogojih znatno podaljša življensko dobo vendar kljub vsemu prihaja do izgub. Sodobni trendi v pridelavi sadja gredo v smer vse manjše uporabe manj nevarnih fitofarmacetskih sredstev, oziroma zamenjava teh z okolju bolj prijaznimi metodami. Fitofarmacevtska sredstva se lahko nadomeščajo z uporabo antagonistov škodljivih mikroorganizmov ter mehanskimi postopki, ki vključujejo uporabo povišanih temperatur za tretiranje sadja pred skladiščenjem. Namakanje plodov sadja v vroči vodi (50 °C) je najbolj razširjen postopek in se že uporablja v komercialne namene. Postopek preprečuje predvsem fiziološke bolezni sadja in zelenjave in uspešno nadomešča uporabo nekaterih sintetičnih spojin. Da bi zmanjšali izgube, so skladiščni pogoji vse bolj ostri, predvsem glede koncentracije O2 in CO2, kar lahko vodi do fizioloških poškodb in nadpovprečnih izgub. Občutljivost sadja na povišane koncentracije CO2 v atmosferi je odvisna od več faktorjev: klimatskih razmer, morebitne uporabe 1-metil ciklopropena (1-MCP), datuma obiranja, vsebnosti mineralov ter oveska. Ključne besede: fitofarmacevtska sredstva, fizikalni postopki, fiziološke bolezni, vsebnost CO2, vsebnost mineralov, ovesek

BIOLOGICAL APPROACH FOR FRUIT STORAGE

ABSTRACT Storage of fruit under appropriate conditions considerbly prolongs its storage life but nevertheless losses are frequently present. Contemporary trends in fruit production shifts towards a decreased use of less hazardous phytopharmaceuticals or just replacing them with environmentally friendly methods. Phytopharmaceuticals can be replaced by antagonist micro-organisms and physical processes involving the use of higher temperatures for the treatment of fruit before storage. Dipping of fruit into warm water (50 °C) is the most widely used procedure and is already utilized for commercial purposes. This procedure prevents the apperance of physiological diseases of fruits and vegetables and successfully replaces the application of some synthetic compounds. In order to reduce losses due to inappropriate storage conditions these are becoming increasingly harsh especially in regard to the O2 and CO2 concentration, which can lead to physiological damages and above-average losses. The sensitivity of fruit to CO2 concentration in the atmosphere depends on several factors: the climatic conditions, the possible use of 1- methyl cyclopropene (1-MCP), date of harvest, mineral content and crop load. Keywords: phytopharmaceuticals, physical treatments, physiological diseases, CO2 concentration, mineral content, crop load 1 Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, Slovenija

400 Janez HRIBAR, Rajko VIDRIH

1. UVOD Mnoge študije so pokazale, da je kakovost sadja pomembnejša od prodajne cene, če je ta še na nekem sprejemljivem nivoju (Harker in sod., 2003). Zdravstveni in hedonistični vidik sta glavna motiva, da kupci izbirajo sadje. Vse večje zavedanje o pomenu sadja v zdravi prehrani bi lahko povečalo prodajo sadja. Določen proizvod in njegova kakovost sta tesno povezana z zavedanjem potrošnikov. Slabe izkušnje bodo odvrnile kupce od nakupa določene vrste sadja. Sodobni trendi v pridelavi sadja priporočajo čim manjšo uporabo za okolje in človeka manj nevarnih fitofarmacevtsih sredstev, česar se kupci vse bolj zavedajo. Pridelovalci sadja in hladilničarji se poskušajo prilagoditi sodobnim trendom z uporabo okolju prijaznih metod. Izgube sadja in zelenjave zaradi različnih razlogov so po obiranju okrog 10 % pa vse do 50 % v nerazvitem svetu (Ippolito in Nigro, 2000). Bolezni sadja so se po obiranju kontrolirale v glavnem z uporabo sintetičnih fungicidov, danes pa uporabljamo vse več okolju bolj prijaznih metod. Med razlogi za manjšo uporabo fitofarmacevtskih sredstev se največkrat omenjajo okoljevarstveni dejavniki ter nesposobnost zaščitnih sredstev zaradi pojava tolerantnih sevov mikroorganizmov (Ippolito in Nigro, 2000). Zaradi navedenih razlogov so šle raziskave najprej v smer mikrobnih antagonistov, ki naj bi preprečevali razvoj patogenih mikroorganizmov. Leta 1985 sta Wilson in Pussey (1985) objavila članek, kjer sta opisala možno uporabo bioloških metod za preprečevanje mikrobiloških bolezni po obiranju sadja. Natančno sta opisala uporabo Bacillus subtilisa za preprečevanje razvoja plesni Monilia fructicola na breskvah. 2. UPORABA TOPLOTE ZA PREPREČEVANJE FIZIOLOŠKIH IN MIKROBIOLOŠKIH DEFORMACIJ TER POŠKODB ZARADI INSEKTOV Propadanje sadja in zelenjave po obiranju je pereč problem, ki se v glavnem rešuje z uporabo fitofarmacevtskih sredstev, odbiro bolj odpornih genotipov, izbiro najbolj primernega datuma obiranja ter optimalnih skladiščnih pogojev. Vsi omenjeni postopki niso dovolj uspešni, do težav prihaja predvsem po skladiščenju, ko so sadje in zelenjava že na policah v trgovinah. Zaradi nevarnosti uporabe fitofarmacevtskih sredstev za okolje in zdravje ljudi so šle raziskave tudi v smer uporabe alternativnih metod. Med slednje sodi tudi kratkotrajna uporaba povišanih temperatur v začetku skladiščnega procesa. Osnovni namen alternativnih metod je zamenjava uporabe fitofarmacevtskih sredstev za nadzor pojava insektov ter mikrobioloških bolezni med skladiščenjem. Kot vir toplote se lahko uporablja topla voda, para ali vroč zrak (Lurie, 1998). Uporaba vode s temperaturo 50 °C za 3 minute pri papriki zmanjša poškodbe zaradi Botritis

cinerea in Alternaria alternata (Fallik in sod., 1996), čeprav postopek ne vpliva na čistost (prisotnost ostankov zemlje) površine plodov. Uporaba vročega vlažnega zraka je omogočila podaljšanje uporabnosti bučk do 11 dni (Jacobi in sod., 1996). Skladiščenje paradižnika pri 38 °C za tri dni je upočasnilo razvoj B. Cinere (Fallik in sod., 1993). Poleg zaviranja razvoja mikroorganizmov vplivajo povišane temperature tudi na metabolitzem sadja in zelenjave, saj se zmanjša metabolizem in s tem podaljša življenjska doba. Namakanje manga in papaje v vroči vodi se uporablja že dlje časa. S tem zmanjšamo prisotnost mikroorganizmov, uničimo insekte in podaljšamo življenjsko dobo plodov. Pri nekaterih vrstah sadja prihaja tudi do negativnih učinkov. Potapljanje plodov češenj v toplo vodo (46-58 °C) za (0,25-18 min) vpliva na pojav brazgotin (jamic) ter na porjavenje peclja. Nižje temperature vode vplivajo na večje brazgotinjenje površine plodov (pojav jamic), medtem ko višje temperature povečajo porjavenje pecljev, kar je za potrošnika nesprejemljivo (Feng in sod., 2004). Višje temperature pa obenem zmanjšajo mikrobiološko okuženost plodov.

Biološki pristop pri skladiščenju sadja 401

Uporaba povišane temperature (38 °C) za 4 dni je pri jabolkih sorte 'Granny Smith' preprečila pojav porjavenja kožice (skald) (Lurie in sod., 1991). 3. POŠKODBE ZARADI NIZKIH TEMPERATUR (Chilling injuries) Nekatero sadje in zelenjava predvsem tropskega porekla je občutljivo na temperature skladiščenja pod 7 °C (González-Aguilar in sod., 2000). Simptomi se kažejo kot razbrazdanost oz. vdolbinice na površini (Wang, 1993) ali sprememba barve kaliksa. Poleg vidnih poškodb se spremenijo tudi nekateri fiziološki procesi kot posledica vpliva nizke temperature na celice (Lurie 1998). Te poškodbe znatno skrajšajo življenjsko dobo in vodijo v slabšo kakovost sadja in zelenjave. Za zmanjšanje simptomov so bili preizkušani fungicidi, antioksidanti, fitohormoni, nekatere sintetične spojine, uporaba voskov, plastične embalaže, kontrolirane atmosfere in kondicioniranja v povišani temperaturi. Mehanizem fizioloških sprememb je dokaj nepoznan, avtorji omenjajo sintezo poliaminov (Faust in Wang, 1993). Dokazano je bilo, da uporaba visokih temperatur inducira sintezo poliaminov in omili simptome zaradi nizkih temperatur skladiščenja (Rodov in sod., 1995; González-Aguilar in sod., 2000). Tudi ovijanje sadja ali zelenjave v folijo je povzročilo povečano sintezo poliaminov in zmanjšalo simptome pri skladiščenju pri nizkih temperaturah vendar mehanizem ni pojasnjen (González-Aguilar in sod., 2000). Tehnološki postopek, ki inducira sintezo poliaminov, poveča odpornost sadja in zelenjave na nizke temperature. Dokazano je, da stres inducira sintezo poliaminov, zato je lahko nadzorovan stres zaradi nizke vsebnosti kisika pri skladiščenju sadja pomemben za ohranjanje kakovosti sadja. Do takega nadzorovanega stresa pride pri tako imenovanem ILOS (initial low oxygen stress) načinu skladiščenja, kjer jabolka za krajši čas izpostavimo atmosferi z manj kot 0,4 % kisika, nato pa nadaljujemo z običajno kontrolirano atmosfero (cca. 1,5 % kisika). Tudi pri uporabi dinamične atmosfere, vzdržujemo nivo kisika okrog 0,5 % dokler ne pride do anaerobnega stresa, nato vsebnost kisika dvignemo ter ponovno spustimo na cca. 0,5 %. Nadzorovan stres, kakršenkoli že je (toplotni, anaerobni etc.), spremeni fiziološko stanje plodov in ugodno vpliva na skladiščenje sadja in zelenjave. Rezultat nadzorovanega stresa je manj fizioloških bolezni (skald) in manj intenziven metabolizem, kar se kaže v daljši življenjski dobi in boljši kakovosti plodov po skladiščenju. 4. TOPLOTNI ŠOK IN SONČNI OŽIG V SADOVNJAKU – VPLIV GLOBALNEGA SEGREVANJA Do toplotnega šoka in sončnega ožiga prihaja v sadovnjakih v aridnih in semiaridnih območjih, še posebej v gostih nasadih. V zadnjih dvajsetih letih se je zaradi globalnega segrevanja datum obiranja jabolk v Nemčiji pomaknil za 14 dni (Streif, osebni razgovor). Običajno pride do obeh pojavov na plodovih na južni in zahodni strani vrst. Osnovni vzrok sončnega ožiga je previsoka temperatura (infrardeča svetloba), čeprav prispevek UV svetlobe ni zanemarljiv. Pri sončnem ožigu pride do poškodb tkiva zaradi previsoke temperature kot posledice radiacijskega segrevanja na sončni strani plodov. Temperatura na sončni strani lahko doseže 50 °C, čeprav je temperatura zraka 10 do 15 °C nižja. Tako visoka temperatura blokira sintezo etilena, zorenje se popolnoma ustavi. Plodovi iz sadovnjaka, kjer je prišlo do toplotnega šoka so zato neenakomerno zreli in lahko kažejo razpon škrobnega indeksa od 2 do 10. Ukrepi za zmanjšanje toplotnega šoka vključujejo namakanje z oroševanjem, postavitev protitočnih mrež, nanos raznih odbojnih materialov na bazi kaolina.


5. POČASNO ZMANJŠEVANJE TEMPERAURE V HLADILNICI IN ZAKASNITEV NADZOROVANE ATMOSFERE Hitro znižanje temperature sadja po obiranju ali hitra vzpostavitev nadzorovane atmosfere deluje na plodove stresno, kar se kasneje lahko odrazi v določenih fizioloških motnjah. Pri skladiščenju sadja v ostrih pogojih majhne vsebnosti O2 in povečane vsebnosti CO2 lahko prihaja do poškodb na površini ali v notranjosti plodov (Watkins in sod., 1997; Argenta in sod., 2000). Večjo težavo predstavlja povečana vsebnost CO2, ki je za celice sadja bolj toksična, do poškodb prihaja že na začetku skladiščenja (Watkins in sod., 1997; de Castro in sod., 2007a) običajno v prvih dveh mesecih, ali kot poročajo Fawbush in sod. (2008) v prvih treh tednih. Za preprečevanje porjavenja na kožici ali v notranjosti plodov se je pokazala kot najbolj uspešna metoda zakasnitev vzpostavitve nadzorovane atmosfere za 7 do 14 dni (Watkins in sod., 1997; Fawbush in sod., 2008). Tudi manjša koncentracija CO2 med skladiščenjem je vplivala na manjši pojav porjavenja. Uporaba sintetičnega antioksidanta difenil amina je popolnoma preprečila porjavenje kožice zaradi prevelike koncentracije CO2. Vpliv 1-metilciklopropena (1-MCP) 1—MCP zavira zorenje klimakterijskega sadja s tem, da se veže na receptorje za etilen in jih zasede, tako da se nanje ne more vezat etilen. Uporaba 1-MCP je postala stalna praksa za jabolka, ki se skladiščijo do meseca julija naslednejga leta. Tretiranje z 1-MCP ima vrsto pozitivnih učinkov: boljša trdota, osnovna barva, več kislin (de Castro in sod., 2007b), od negativnih učinkov pa velja omeniti slabši razvoj arome (Vidrih in sod., 2011). Glede vpliva 1-MCP na porjavenje kožice jabolk so raziskovalci prišli do zaključka, da 1-MCP poveča toksičen odziv CO2 na porjavenje (Fawbush in sod., 2008). V primeru uporabe 1-MCP je potrebno vzdrževati manjšo koncentracijo CO2 v atmosferi. Ta vpliv 1-MCP je še posebej poudarjen v sezonah z nižjo povprečno temperaturo (Lau, 1998). 6. VPLIV TEMPERATURE MED SEZONO NA NOTRANJE PORJAVENJE Občutljivosti sadja na notranje porjavenje ne moremo pripisati enemu samemu dejavniku med pridelavo ali skladiščenjem. Povečana vsebnost CO2 je glavni dejavnik, vendar nanj vpliva več znanih in neznanih dejavnikov. Eden od manj raziskanih so klimatske razmere med rastjo plodov na drevesu. Večina raziskovalcev se strinja, da hladnejše razmere med rastjo (od maja do obiranja) povečajo občutljivost do povečane koncentracije CO2 (de Castro in sod., 2007a). 7. VPLIV MINERALOV IN OVESKA De Castro in sod. (2007a) so opazili trend manjšega pojava notranjega porjavenja v primerih večjih koncentracij Mg2+, Ca2+ in B3+ ter manjše koncentracije K+. Po raziskavah avtorjev Lau in Looney (1978) je večji pojav notranjega porjavenja povezan s povečano vsebnostjo N, Mn in Zn ter manjšo vsebnostjo K in Mg. Avtorja nista ugotovila povezave med pojavom notranjega porjavenja in vsebnostjo Ca. Majhna vsebnost Ca je povezana s pojavom fizioloških bolezni; velika vsebnost Ca preprečuje pojav fizioloških bolezni, medtem ko majhna vsebnost Ca ne vodi nujno v nastanek fizioloških bolezni (de Castro in sod., 2007a). Kot poročajo Elgar in sod. (1999), je sadje z dreves z majhnim oveskom bolj občutljivo na pojav notranjega porjavenja. De Castro in sod. (2007a) pa so pri sorti 'Pink Lady' ugotovili ravno nasprotno. Jabolka z dreves z manjšim oveskom imajo manjši pojav notranjega porjavenja med skladiščenjem. Avtorji de Castro in sod. (2007a) so ugotovili izmenični pojav notranjega porjavenja (do pojava je prišlo vsako drugo leto). Vpliv oveska je povezan z vsebnostjo askorbinske kisline, katere vsebnost je manjša v primeru večjega oveska (de Castro in sod.,

Biološki pristop pri skladiščenju sadja 403

2007a). Mpelasoka in sod. (2001) razlagajo večji pojav notranjega porjavenja jabolk z dreves z majhnim oveskom z večjo gostoto plodov in posledično slabšo prepustnostjo za pline. Kasneje obrano sadje je bolj občutljivo na notranje porjavenje (Lau, 1998) zaradi večje intenzivnosti dihanja, vendar prihaja v nekaterih sezonah tudi do obratnega pojava (de Castro in sod., 2007a). Občutljivost plodov na porjavenje ni odvisna samo od enega dejavnika tako pred obiranjem kot med skladiščenjem. Koncentracija CO2 v atmosferi ostaja glavni razlog za porjavenje na površini plodov in v notranjosti plodov. Dovzetnost do poškodb zaradi CO2 je tako odvisna od več poznanih in nepoznanih dejavnikov, kot so: datum obiranja, vsebnost mineralov, klimatske razmere, aplikacija 1-MCP ter interakcij med njimi. 8. LITERATURA Argenta, L., Fan, X. T., Mattheis, J. 2000. Delaying establishment of controlled atmosphere or

CO2 exposure reduces 'Fuji' apple CO2 injury without excessive fruit quality loss. Postharvest Biology and Technology, 20: 221-229.

de Castro, E., Biasi, B., Mitcham, E., Tustin, S., Tanner, D., Jobling, J. 2007a. Carbon dioxide-induced flesh browning in pink lady apples. Journal of the American Society for Horticultural Science, 132: 713-719.

de Castro, E., Biasi, W. V., Mitcham, E. J. 2007b. Quality of pink lady apples in relation to maturity at harvest, prestorage treatments, and controlled atmosphere during storage. Hortscience, 42: 605-610.

Elgar, H. J., Watkins, C. B., Lallu, N. 1999. Harvest date and crop load effects on a carbon dioxide-related storage injury of 'Braeburn' apple. Hortscience, 34: 305-309.

Fallik, E., Grinberg, S., Alkalai, S., Lurie, S. 1996. The effectiveness of postharvest hot water dipping on the control of grey and black moulds in sweet red pepper (Capsicum annuum). Plant Pathology, 45: 644-649.

Fallik, E., Klein, J., Grinberg, S., Lomaniec, E., Lurie, S., Lalazar, A. 1993. Effect of postharvest heat-treatment of tomatoes on fruit ripening and decay caused by Botrytis

cinerea. Plant Disease, 77: 985-988. Faust, M., Wang, S. J. 1993. Polyamins in horticultural important plants. Horticultural Review,

14: 333-356. Fawbush, F., Nock, J. F., Watkins, C. B. 2008. External carbon dioxide injury and 1-

methylcyclopropene. Postharvest Biology and Technology, 48: 92-98. Feng, X. Q., Hansen, J. D., Biasi, B., Tang, J. M., Mitcham, E. J. 2004. Use of hot water

treatment to control codling moths in harvested California 'Bing' sweet cherries. Postharvest Biology and Technology, 31: 41-49.

González-Aguilar, G. A., Gayosso, L., Cruz, R., Fortiz, J., Báez, R., Wang, C. Y. 2000. Polyamines induced by hot water treatments reduce chilling injury and decay in pepper fruit. Postharvest Biology and Technology, 18: 19-26.

Harker, F. R., Gunson, F. A., Jaeger, S. R. 2003. The case for fruit quality: an interpretive review of consumer attitudes, and preferences for apples. Postharvest Biology and Technology, 28: 333-347.

Ippolito, A., Nigro, F. 2000. Impact of preharvest application of biological control agents on postharvest diseases of fresh fruits and vegetables. Crop Protection, 19: 715-723.

Jacobi, K. K., Wong, L. S., Giles, J. E. 1996. Postharvest quality of zucchini (Cucurbita pepo L) following high humidity hot air disinfestation treatments and cool storage. Postharvest Biology and Technology, 7: 309-316.


Lau, O. L. 1998. Effect of growing season, harvest maturity, waxing, low O2 and elevated CO2 on flesh browning disorders in 'Braeburn' apples. Postharvest Biology and Technology, 14: 131-141.

Lau, O. L., Looney, N. 1978. Effects of prestorage high CO2 treatment on British Columbia and Washington State 'Golden Delicious' apples. Journal of American Society for Horticultural Science, 103: 341-344.

Lurie, S. 1998. Postharvest heat treatments. Postharvest Biology and Technology, 14: 257-269. Lurie, S., Klein, J. D., Benarie, R. 1991. Prestorage heat-treatment delays development of

superficial scald on Granny Smith apples. Hortscience, 26: 166-167. Mpelasoka, B. S., Behboudian, M. H., Ganesh, S. 2001. Fruit quality attributes and their

interrelationships of 'Braeburn' apple in response to deficit irrigation and to crop load. Gartenbauwissenschaft, 66: 247-253.

Rodov, V., Benyehoshua, S., Albagli, R., Fang, D. Q. 1995. Reducing chilling injury and decay of stored citrus-fruit by hot-water DIPS. Postharvest Biology and Technology, 5: 119-127.

Vidrih, R., Hribar, J., Zlatić, E. 2011. The aroma profile of apples as influenced by 1-MCP. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research 19: 101-111.

Wang, C. J. 1993. Aproaches to reduce chilling injury of fruits and vegetables. Horticultural Review, 15: 63-132.

Watkins, C. B., Silsby, K. J., Goffinet, M. C. 1997. Controlled atmosphere and antioxidant effects on external CO2 injury of 'Empire' apples. Hortscience, 32: 1242-1246.

Wilson, C. L., Pussey, P. L. 1985. Potential for biological control of postharvest diseases. Plant diseases, 69: 375-378.


VPLIV REDČENJA Z ATS NA PRIDELEK HRUŠKE (Pyrus

communis L.) SORTE 'CONCORDE'

Milan ROJNIĆ1, Pakeza DRKENDA2, Mirsad KURTOVIĆ2, Senaid MEMIĆ2, Metka HUDINA3

POVZETEK Namen poskusa je bil ugotoviti vpliv redčenja z ATS na pridelek hruške (Pyrus communis L.) sorte 'Concorde'. V letu 2010 smo v nasadu v Bistrici ob Sotli naključno izbrali 20 dreves sorte 'Concorde'. V poskus smo vključili štiri obravnavanja: škropljenje s pripravkom Agro N Fluid enkrat (ATS 1x), škropljenje z Agro N Fluid dvakrat (ATS 2x), škropljenje z Agro N Fluid trikrat (ATS 3x) in kontrolo. Poskus smo izvedli na istih drevesih v obeh letih. Vrh cvetenja je nastopil 21. aprila 2010 in 13. aprila 2011. Pri prvem obravnavanju smo škropili enkrat, in sicer 23. aprila 2010 ter 13. aprila 2011. Pri drugem obravnavanju smo škropili dvakrat, in sicer 23. in 25. aprila 2010 in 13. in 15. aprila 2011. Pri tretjem obravnavanju smo škropili trikrat, in sicer 23., 25. in 27. aprila 2010 ter 13., 15. in 17. aprila 2011. Drevesa smo škropili s pripravkom Agro N Fluid v koncentraciji 1,5 dl/10 l vode. Pri obravnavanju kontrola dreves nismo redčili. V letu 2010 je ATS uspešno razredčil plodove, saj je bilo pri vseh nanosih (1x, 2x, 3x) število plodov na drevo značilno manjše kot pri kontroli, v letu 2011 pa med obravnavanji ni bilo značilnih razlik. Redčenje z ATS ni vplivalo na pridelek na drevo, učinek rodnosti in kapaciteto rodnosti ter višino ploda. Širina in masa plodov sta bili pri obravnavanjih, kjer smo redčili z ATS večji v primerjavi s kontrolo v letu 2010. Redčenje z ATS ni negativno vplivalo na trdoto plodov in vsebnost suhe snovi. Glavni problem redčenja z ATS je nepredvidljiv rezultat, saj leto statistično značilno vpliva na uspeh redčenja in na parametre kakovosti plodov. Ključne besede: hruška, Pyrus communis, amonijev tiosulfat (ATS), redčenje, pridelek, dimenzije plodov, suha snov, trdota, učinek rodnosti, kapaciteta rodnosti

THE INFLUENCE OF THINNING WITH ATS ON YIELD OF PEAR (Pyrus communis L.) CV. 'CONCORDE'

ABSTRACT

The aim of the experiment was to establish the influence of thinning with ATS (ammonium thiosulphate) on yield of pear (Pyrus communis L.) cv. 'Concorde'. In the orchard in Bistrica ob Sotli 20 trees of the cultivar 'Concorde' were randomly selected in 2010 . In the experiment four treatment: spraying once with Agro N Fluid (ATS 1x), spraying twice with Agro N Fluid (2x ATS), spraying three times with Agro N Fluid (3x ATS) and control were included. The experiment was performed on the same trees in both years. Top of flowering was occurring 21st April 2010 and 13th April 2011. The first treatment was sprayed once on 23rd April 2010 and 13th April 2011. In the second treatment was sprayed twice, on 23rd and 25th April 2010 and 13th and 15th April 2011. The third treatment was sprayed three times, namely 23rd, 25th and 27th April 2010 and the 13th, 15th and 17th April 2011. Trees were sprayed with Agro N Fluid in the concentration 1.5 dcl/10 l of water. In the last treatment, control, trees were not thinned. In 2010,

1 Agroemona Domžale d.o.o., Levstikova cesta 39, 1230 Domžale 2 Faculty of Agricultural and Food Sciences Sarajevo, Zmaja od Bosne 8, 71000 Sarajevo 3 Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana

406 Milan ROJNIĆ, Pakeza DRKENDA, Mirsad KURTOVIĆ, Senaid MEMIĆ, Metka HUDINA

ATS successfully thinned fruit, as was the case for all applications (1x, 2x, 3x) the number of fruit per tree was significantly lower than in the control. In 2011, number of fruit per tree was not significantly different between treatments. Thinning with ATS had no effect on the yield per tree, yield efficiency, yield capacity and fruit height. The width and weight of fruits were in the treatment, which was thinned with ATS, higher in comparison with the control in 2010. Thinning with ATS did not negatively affect the firmness of fruits and soluble solids content. The main problem of thinning with ATS is an unpredictable outcome, since the year significantly affects the success of the thinning and the fruit quality parameters. Key words: pear, Pyrus communis, ammonium thiosulphate (ATS), thinning, yield, fruit dimension, soluble solids, firmness, yield efficiency, yield capacity

1. UVOD V letih z obilnim cvetenjem in dobrimi razmerami za oprašitev in uspevanje sadne vrste se na drevesu razvije večje število plodov. V teh letih je naravno odpadanje plodičev premajhno, da bi imeli kakovosten pridelek. Redčenje je v sadjarstvu pomemben ukrep, s katerim dosežemo večji pridelek plodov prvega kakovostnega razreda, lahko pa se izboljšajo tudi okus, barva in masa ploda. Z redčenjem cvetov in plodičev ugodno vplivamo na diferenciacijo cvetnih brstov in zmanjšamo odpadanje plodov pred zrelostjo. Pri jablanah in hruškah je glavni pomen redčenja v tem, da odstranimo vir giberelinov v razvijajočih se semenih, ki zavirajo diferenciacijo. S tem dosežemo redno rodnost, ki je pomembnejša kot samo povečanje velikosti plodov (Gutman-Kobal in Soršak, 1996). Kemično redčenje lahko izvajamo ob cvetenju, kot tudi takoj po cvetenju. Redčenje cvetov med cvetenjem je zelo enostavno, problem so nizke temperature, ki lahko nastopijo kasneje po cvetenju in uničijo del ali celoten pridelek. Učinek redčenja s kemičnimi pripravki močno niha, ker ni odvisen samo od sredstva in koncentracije, ampak tudi od mnogih drugih dejavnikov, kot so kondicija drevesa, temperatura in vlažnost zraka ob škropljenju, vreme po škropljenju, oploditev, pozeba, dodatek močil in drugo (Črnko in sod., 1995). V intenzivnih nasadih kemično redčimo od koncu polnega cvetenja do 5 mm debeline plodičev, od 5 do 20 mm in več kot 20 mm premera plodičev (Štampar in sod., 2009). Tuja priporočila za kemično redčenje z listnim mineralnim gnojilom AGRO N Fluid (Gutman-Kobal in Soršak, 2008) so: ATS gnojilo deluje tako, da »požge« prašnike, zato ne pride do oploditve; je primerno za redčenje vseh sort z obilnim cvetenjem v cvet, z oceno >7 (po lestvici 1-9) v rodnih nasadih, in če ni po pozebi prizadetih več kot 30 % cvetov; če želimo z njim zredčiti 30-45 % cvetov, ga je potrebno uporabiti dvakrat, razen pri sortah, ki se lažje redčijo ('Boskop' in 'Koksova oranžna reneta', ki ju redčimo enkrat in to v fazi konca cvetenja na večletnem lesu in vrha cvetenja na enoletnem lesu). Pri vseh ostalih sortah pa se prvič redči v fazi vrha cvetenja na večletnem rodnem lesu, drugič pa v vrhu cvetenja na enoletnem lesu. To je običajno 3 - 4 dni kasneje (odvisno od vremenskih razmer - temperature). Takšno redčenje izboljšuje tudi povratno cvetenje v drugem letu. Optimalna temperatura za redčenje je 15 – 22 °C. Odmerek za redčenje je za vse sorte enak, 15 l/ha. V primeru zelo suhega in toplega vremena je odmerek lahko večji, 20 l/ha. Za nasade, delno prizadete po spomladanski pozebi (do 30 % cvetov) in nasade z umirjeno rastjo ter rodnostjo, priporočajo prvo redčenje ob vrhu cvetenja na večletnem rodnem lesu in drugo redčenje ob vrhu cvetenja na enoletnem rodnem lesu v odmerku 15 l/ha pri vsakem redčenju (Jurana d.o.o., 2010). 2. MATERIAL IN METODE Poskus redčenja hrušk smo izvajali v nasadu, ki se nahaja v zaselku Zagaj, v Bistrici ob Sotli, ob reki Bistrici. Nasad leži na nadmorski višini 215 m. Sorta Ćoncorde´ je cepljena na podlago


kutina BA 29 in gojena v gojitveni obliki ozko vreteno. Razdalja sajenja je 3,9 m x 1,5 m. Med vrstami je negovana ledina. Varstvo pred boleznimi in škodljivci se je izvajalo po načelih integrirane pridelave. Po analizi tal je reakcija tal nevtralna, kar pomeni, da so tla za pridelavo hrušk primerna. V letu 2010 smo v nasadu v Bistrici ob Sotli naključno izbrali 20 dreves sorte 'Concorde', za vsako obravnavanje po 5 dreves. V poskus smo vključili štiri obravnavanja: škropljenje s pripravkom Agro N Fluid enkrat (ATS 1x), škropljenje z Agro N Fluid dvakrat (ATS 2x), škropljenje z Agro N Fluid trikrat (ATS 3x) in kontrola (neredčeno). Poskus smo izvedli na istih drevesih tudi v letu 2011. Vrh cvetenja je v letu 2010 nastopil 21. aprila. Pri prvem obravnavanju smo škropili enkrat, in sicer 23. aprila 2010. Pri drugem obravnavanju smo škropili dvakrat, in sicer 23. in 25. aprila 2010. Pri tretjem obravnavanju smo škropili trikrat, in sicer 23., 25. in 27. aprila 2010. Pri obravnavanju kontrola dreves nismo redčili. V letu 2011 je vrh cvetenja nastopil 13. aprila. Pri prvem obravnavanju smo škropili enkrat, in sicer 13. aprila 2011. Pri drugem obravnavanju smo škropili dvakrat, in sicer 13. in 15. aprila 2011. Pri tretjem obravnavanju smo škropili trikrat, in sicer 13., 15. in 17. aprila 2011. Odmerek Agro N Fluid-a je bil 1,5 dcl/10 l vode. Ob obiranju, 13. 9. 2010 in 5. 9. 2011, smo prešteli plodove za vsako drevo posebej in stehtali pridelek. Plodove smo razvrstili v I. in II. kakovostni razred (Commission regulation …, 2001). Premer debla smo izmerili pred nastavitvijo poskusa 20 cm nad cepljenim mestom s pomičnim merilom. Za vsako obravnavanje smo naključno izbrali 20 plodov, na katerih smo izmerili višino, širino in maso posameznega plodu. Trdoto plodu smo izmerili z digitalnim penetrometrom, ki je imel bat premera 8 mm. Za vsak plod smo opravili 4 meritve. Vsebnost suhe snovi smo ugotavljali s pomočjo avtomatskega refraktometra. Učinek rodnosti smo izračunali tako, da smo pridelek na drevo delili s ploščino preseka debla. Kapaciteto rodnosti smo izračunali tako, da smo pridelek na drevo delili z volumnom drevesa. Rezultate smo statistično obdelali s programom Statgraphics Plus 4.0. Uporabili smo dvosmerno analizo variance (MANOVA) (p<0,05). Za ugotavljanje vpliva redčenja na obravnavane parametre v posameznem letu smo uporabili enosmerno analizo variance (ANOVA). Razlike smo testirali s Tukey-evim testom pri p<0,05. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA V letu 2010 so imela drevesa obravnavanja ATS 1x statistično značilno večji obseg debla kot kontrolna drevesa in drevesa obravnavanja ATS 2x (preglednica 1). V letu 2011 so imela drevesa obravnavanja ATS 1x statistično značilno večji obseg debla kot drevesa ostalih obravnavanj. Drevesa, škropljena z ATS 1x, so imela največji povprečni obseg debla, drevesa, škropljena z ATS 2x in kontrolna drevesa pa najmanjši povprečni obseg debla. Povprečni volumen krošnje je bil v letu 2010 od 2,59 m3 (ATS 2x) pa do 3,04 m3 (ATS 1x), v letu 2011 pa od 2,12 m3 (ATS 2x) do 2,35 m3 pri ostalih obravnavanjih. Med drevesi v obeh letih ni bilo statistično značilnih razlik v volumnu krošnje. Število cvetnih šopov na drevo se v letu 2010 in 2011 med obravnavanji ni statistično značilno razlikovalo. Število plodov na drevo je bilo v letu 2010 večje kot v letu 2011. V letu 2010 so imela kontrolna drevesa statistično značilno več plodov na drevo kot pri ostalih obravnavanjih, kar kaže na to, da je pripravek Agro N Fluid dobro razredčil cvetove (preglednica 1). Bertelsen (2002) je proučeval vpliv kemičnega redčenja na velikost plodov, pridelek, nastavek plodov in cvetni nastavek v naslednjem letu. Za redčenje je uporabil ATS v koncentraciji 5, 10 in 20 g/l. Pri kemičnem redčenju je pripravek ATS statistično značilno zredčil plodove v vseh treh koncentracijah. Pri koncentraciji 10 in 20 g/l ATS pa so opazili poškodbe listov.


Razlike med obravnavanji v pridelku na drevo niso bile statistično značilne v letu 2010 in prav tako tudi ne v letu 2011. Bound in Jones (2004) sta proučevala vpliv redčenja z ATS (amonijev tiosulfat) na pridelek pri jabolkih sorte 'Zlati delišes', hruškah sorte 'Winter Cole' in marelicah sorte 'Hunter'. Uporabila sta ATS v koncentraciji 0,3, 1,5 in 4 %, ko je bilo odprtih 20 % in 50 % cvetov ter ob polnem cvetenju. 4 % koncentracija ATS je bila fitotoksična, tako pri jablani kot pri hruški, in je požgala liste in cvetove ter poškodovala brste. Koncentracija 1,5 % ATS je zmanjšala pridelek na primeren nivo brez opaznih poškodb. Koncentracija 0,3 % ATS pa je bila premajhna, zato učinka redčenja nista zaznala. Zelo dobre rezultate sta dobila pri redčenju marelic sorte 'Hunter' v koncentraciji 2 % ne glede na čas uporabe sredstva. Stopar in Zadravec (2001) sta tri leta stara drevesa sorte 'Gala', cepljene na podlagi M 9, ravno tako redčila z ATS 0,5 %, ATS 1 %, ATS 0,5 % in kasneje BA 50 ppm ali NAA 10 ppm. Samostojna nanosa ATS 0,5 % in ATS 1 % sta slabo redčila plodiče, ker sta bila pridelek na drevo in velikost plodov enaka kontroli. Podoben učinek je imel tudi ATS 0,5 % v kombinaciji z BA 50 ppm (mg/kg), kjer je bilo redčenje podobno kontroli. Pri kombiniranem škropljenju ATS 0,5 % z NAA 10 ppm (mg/kg) pa se je zmanjšal celoten pridelek na drevo in pridelek velikih plodov. Povprečni učinek rodnosti je bil v letu 2010 od 0,16 kg/cm2 pri obravnavanju ATS 1x do 0,23 kg/cm2 pri kontrolnih drevesih. Kontrolna drevesa so imela statistično značilno večji učinek rodnosti kot drevesa obravnavanja ATS 1x (preglednica 1). Povprečna kapaciteta rodnosti je bila v letu 2010 od 7,08 kg/m3 pri obravnavanju ATS 3x do 9,65 kg/m3 pri kontrolnih drevesih (preglednica 1). V letu 2011 je bila najmanjša kapaciteta rodnosti pri kontrolnih drevesih (4,88 kg/m3), največja pa pri drevesih obravnavanja ATS 2x (7,61 kg/m3). V obeh letih ni bilo statistično značilnih razlik v kapaciteti rodnosti med obravnavanji. Povprečna višina ploda je bila v letu 2010 od 92,13 mm pri kontroli do 103,00 mm pri obravnavanju ATS 3x, v letu 2011 pa od 107,45 mm pri kontroli do 118,20 mm pri obravnavanju ATS 3x, kar kaže na to, da je redčenje lahko imelo majhen vpliv na višino ploda, čeprav med obravnavanji v obeh letih ni bilo statistično značilnih razlik (preglednica 2). Tudi Balkhoven-Baart in Wertheim (1998) sta v poskusu na drevesih jablan sorte 'Elstar' ugotovila, da redčenje z ATS ni vplivalo na velikost plodov. Povprečna širina ploda je bila v letu 2010 najmanjša pri kontroli (60,79 mm) in se je statistično značilno razlikovala od ostalih obravnavanj (preglednica 2). V letu 2011 je bila najmanjša širina plodov pri obravnavanju ATS 1x (66,7 mm) in se je statistično značilno razlikovala le od plodov obravnavanja ATS 3x. Med ostalimi obravnavanji v letu 2011 ni bilo statistično značilnih razlik. Povprečna širina plodov je bila v letu 2011 statistično značilno večja kot v letu 2010. V letu 2010 so bili plodovi težki od 137,7 g pri kontroli do 186,1 g pri obravnavanju ATS 1x. Kontrolni plodovi so bili statistično značilno lažji od plodov ostalih obravnavanj (preglednica 2). V letu 2011 so bili najlažji plodovi pri obravnavanju ATS 1x (202,5 g), najtežji pa pri obravnavanju ATS 3x (237,8 g), kar kaže na pozitiven vpliv redčenja z ATS. Ti dve obravnavanji se med sabo tudi statistično značilno razlikujeta, medtem ko med ostalimi obravnavanji ni statistično značilnih razlik. Stopar in Zadravec (2002) sta pri jablani sorte 'Breaburn' ugotovila, da se pri škropljenju z 1 % ATS pridelek po kakovosti in količini ni razlikoval od kontrolnih dreves. Škropljenje z ATS 0,5 % ob vrhu cvetenja je rahlo redčilo plodiče jablane ter povečalo maso plodov. Naslednje leto pa je vplivalo na povečano povprečno maso plodov in na izboljšanje cvetenja. Pri škropljenju z ATS 0,5 % v kombinaciji z BA 50 ppm ob vrhu cvetenja ali NAA 10 ppm ob velikosti plodičev 10 mm se je pridelek zmanjšal, povečala se je povprečna masa plodov in močno izboljšalo povratno cvetenje. Whiting in sod. (2006) so redčili plodiče češenj sorte 'Bing'. Uporabili so 2 % ATS, na drevesa, ki so imela 10 % in nato še 90 % odprtih cvetovih. ATS je zmanjšal število plodičev od 66 % do 33 % v primerjavi s kontrolo. V letu 2002 je ATS razredčil pridelek manjših plodov (≤ 21,5 mm premera) in povečal pridelek večjih plodov (≥ 26,5 mm premera) za več kot 400 % v primerjavi s kontrolo. V letu 2003 pa ATS ni vplival na pridelek manjših plodov, vendar je


povečal pridelek večjih plodov za 60 %. Ugotovili so, da ATS, v primerjavi s kontrolo, enakomerno redči plodiče in s tem izboljša kakovost plodov. Glavni delež suhe snovi v plodovih predstavljajo sladkorji (saharoza, glukoza, sorbitol, fruktoza). Z dozorevanjem se njihova skupna vsebnost povečuje. V letu 2010 med obravnavanji ni bilo statistično značilnih razlik v vsebnosti suhe snovi, ki je bila od 13,26 % pri kontroli do 13,54 % pri obravnavanju ATS 3x (preglednica 2). V letu 2011 je bila največja vsebnost suhe snovi pri kontroli (16,45 %), ki se je statistični značilno razlikovala od ostalih obravnavanj, ki so vsebovala manj suhe snovi. Vsebnost suhe snovi je bila v letu 2011 statistično značilno večja kot v letu 2010 (preglednica 3). V letu 2010 je bila trdota plodov od 4,37 kg/cm2 pri kontroli do 4,53 kg/cm2 pri obravnavanju ATS 2x, v letu 2011 pa od 6,07 kg/cm2 pri obravnavanju ATS 2x do 6,39 kg/cm2 pri obravnavanju ATS 1x (preglednica 2). V letu 2011 so bili plodovi statistično značilno čvrstejši kot v letu 2010. Basak (2006) je redčila plodiče sorte 'Gala' z 1 % ATS. Drevesa je škropila v vrhu cvetenja in ugotovila, da se velikost, obarvanost in trdota plodov ter vsebnost suhe snovi in škroba v plodovih ne razlikujejo dosti od dreves, ki so bila zredčena ročno. Schröder in Bangerth (2006) sta ugotovila, da je najboljša koncentracija 1 % ATS, škropljena dvakrat med cvetenjem. Prvi nanos je bil, ko je bilo odprtih 20 %, drugi pa pri 80 % odprtju cvetov. S tem sta dosegla čvrstejše plodove, ki so imeli tudi večjo vsebnost sladkorjev. Na osnovi rezultatov lahko povzamemo, da se drevesa, ki so bila vključena v poskus, niso razlikovala v volumnu krošnje. Število cvetnih šopov na drevo je bila v letu 2010 značilno večje kot v letu 2011, med obravnavanji pa ni bilo značilnih razlik. V letu 2010 je ATS uspešno razredčil plodove, saj je bilo pri vseh nanosih (1x, 2x, 3x) število plodov na drevo značilno manjše kot pri kontroli, v letu 2011 pa med obravnavanji ni bilo značilnih razlik. Kljub temu, da smo imeli v letu 2010 manjše število plodov na drevo, pa skupni pridelek na drevo ni bil nič manjši kot pri kontroli. Debelina in povečana masa plodov je nadomestila maloštevilnost plodov tako, da se pridelek ni zmanjšal, bil je le kakovostno boljši. Redčenje z ATS ni vplivalo na učinek rodnosti, kapaciteto rodnosti in na višino ploda, je pa vplivalo na širino in maso ploda. Širina in masa plodov sta bili pri obravnavanjih, kjer smo redčili z ATS, večji v primerjavi s kontrolo v letu 2010. Redčenje z ATS ni negativno vplivalo na trdoto plodov, vsebnost suhe snovi, količino in kakovost plodov. Leto je statistično značilno vplivalo na uspeh redčenja in na parametre kakovosti plodov. Glavni problem kemičnega redčenja je nepredvidljiv rezultat, saj na redčenje vplivajo okoljski dejavniki (vreme) in dejavniki drevesa. Kljub kar precejšnjem številu raziskav na področju redčenja, je potrebno natančno proučiti vpliv temperature, relativne zračne vlage, svetlobe in njihovega medsebojnega vpliva na učinkovitost kemičnih sredstev za redčenje cvetov in plodov. 4. LITERATURA Balkhoven-Baart J.M.T., Wertheim S.J. 1998. Thinning response of Elstar apple to the flower

thinner ammonium thiosulphate (ATS). Acta Horticulturae, 463: 481–486 Basak A. 2006. The effect of fruitlet thinning on fruit quality parameters in the apple cultivar

'Gala'. Journal of fruit and ornamental plant research, 14, 2: 143–150 Bertelsen M.G. 2002. Benzyladenine and other thinning agents for pear cv. ‘Clara Frijs’. Journal

of American Pomological Society, 56, 3: 149–155 Bound S. A., Jones K. M. 2004. Ammonium thiosulphate as a blossom thinner of 'Delicious'

apple, 'Winter Cole' pear and 'Hunter' apricot. Australian Journal of Experimental Agriculture, 44, 9: 931–937

Commission regulation (EC) No 1619/2001of 6 August 2001 laying down the marketing standard for apples and pears and amending Regulation (EEC) No 920/89. 2001. Official Journal of the European Communities, L 215/3


Črnko J., Gutman-Kobal Z., Soršak A. 1995. Redčenje cvetja in plodičev jablan. Krško, Tron

d.o.o.: 54 str. Gutman-Kobal Z., Soršak A. 1996. Kemično redčenje plodov jablan. Sad, 7, 5: 3–6 Gutman-Kobal, Z., Soršak A. 2008. Sadjarsko obvestilo. Ljubljana, KGZS, KGZ Maribor, št.

4/2008, 31. 3. 2008, 2 str. Jurana d.o.o.. 2010.

http://ss1.spletnik.si/4_4/000/000/19f/757/Microsoft%20Word%20-%20AGRO%20N%20FLUID-navodilo.pdf (9. 5. 2010)

Schröder M., Bangerth F. 2006. The possible ‘mode of action’ of thinning bioregulators and its possible contribution to the understanding of ‘thinning variability’ in apples. Acta Horticulturae, 727: 437–444

Stopar M., Zadravec P. 2001. Sorta Gala redčena z novimi sredstvi za redčenje plodičev jablane in njihovimi kombinacijami. Sodobno kmetijstvo, 34, 4: 154–158

Stopar M., Zadravec P. 2002. Sorta Braeburn redčena z novimi sredstvi za redčenje plodičev jablane in njihovimi kombinacijami. Sodobno kmetijstvo, 35, 5: 195–200

Štampar F., Lešnik M., Veberič R., Solar A., Koron D., Usenik V., Hudina M., Osterc G. 2009. Sadjarstvo. Ljubljana, Kmečki glas: 416 str.

Whiting M. D., Ophardt D., McFerson J. R. 2006. Chemical blossom thinners vary in their effect on sweet cherry fruit set, yield, fruit quality, and crop value. Hortechnology, 16, 1: 66–70

Preglednica 1: Povprečni obseg debla (mm), volumen drevesa (m3), koeficient rodnosti (kg/cm2), rodna kapaciteta (kg/m3), število cvetnih šopov/drevo, število plodov/drevo in pridelek/drevo (kg) ± standardna napaka pri hruškah sorte 'Concorde' pri različnih obravnavanjih v letu 2010 in 2011 Table 1: Average trunk girth (mm), conopy volume (m3), yield efficience (kg/cm2), yield capacity (kg/m3), number of flower buds/tree, number of fruit/tree and yield/tree (kg) ± standard error at pear cv. ‘Concorde’ at different treatments in years 2010 and 2011

Obravnavanje Treatment

Leto Year

Obseg debla Trunk girth

Volumen drevesa

Conopy volume

Učinek rodnosti Yield efficience

Rodna kapaciteta Yield capacity

Število cvetnih brstov

Flower bud number

Število plodov/drevo

Fruit's number

Pridelek/drevo Yield/tree

ATS 1x 2010 41,0 b ±1,29 3,04 a ±0,33 0,16 a ±0,01 7,59 a ±0,34 272,0 a ±65,9 119,2 a ±9,07 22,67 a ±1,66 ATS 2x 2010 35,9 a ±1,31 2,59 a ±0,17 0,18 ab ±0,01 7,72 a ±0,86 226,3 a ±31,6 123,6 a ±15,59 20,00 a ±2,56 ATS 3x 2010 36,5 ab ±1,04 2,88 a ±0,27 0,19 ab ±0,02 7,08 a ±0,45 314,0 a ±42,8 120,0 a ±17,08 20,01 a ±1,14 Control 2010 36,0 a ±1,00 2,61 a ±0,13 0,23 a ±0,01 9,65 a ±0,91 363,7 a ±54,5 190,2 b ±19,68 25,19 a ±2,91 ATS 1x 2011 42,4 b ±1,03 2,35 a ±0,16 0,12 a ±0,02 7,05 a ±1,24 118,2 a ±25,8 79,4 a ±13,4 16,28 a ±2,94 ATS 2x 2011 37,0 a ±1,73 2,12 a ±0,11 0,16 a ±0,01 7,61 a ±0,31 115,2 a ±9,7 79,8 a ±3,55 16,06 a ±0,60 ATS 3x 2011 36,8 a ±0,97 2,35 a ±0,04 0,14 a ±0,03 5,88 a ±0,79 101,2 a ±9,2 63,6 a ±9,19 13,94 a ±2,08 Control 2011 37,0 a ±1,18 2,35 a ±0,14 0,11 a ±0,01 4,88 a ±0,33 170,6 a ±29,5 54,2 a ±6,01 11,61 a ±1,33 Values followed by different letters within each column for each year are significantly different according to the Tukey test at P < 0.05. Preglednica 2: Povprečna višina (mm), širina (mm), masa ploda (g), vsebnost suhe snovi (%) in trdota (kg/cm2) ± standardna napaka pri hruškah sorte 'Concorde' pri

različnih obravnavanjih v letu 2010 in 2011 Table 2: Average fruit height (mm), width (mm), weight (g), soluble solids content (%) and firmness (kg/cm2) ± standard error at pear cv. ‘Concorde’ at different

treatments in years 2010 and 2011 Obravnavanje Treatment

Leto Year

Višina ploda Fruit height

Širina ploda Fruit width

Masa ploda Fruit weigth

Vsebnost suhe snovi Souble solids content

Trdota ploda Fruit firmness

ATS 1x 2010 95,37 a ±4,50 67,91 b ±0,90 186,1 b ±5,80 13,41 a ±0,18 4,39 a ±0,09 ATS 2x 2010 99,32 a ±1,89 66,17 b ±0,83 174,0 b ±6,66 13,51 a ±0,20 4,53 a ±0,09 ATS 3x 2010 103,00 a ±2,88 67,42 b ±1,00 183,1 b ±7,81 13,54 a ±0,29 4,51 a ±0,08 Control 2010 92,13 a ±2,16 60,79 a ±0,93 137,7 a ±6,45 13,26 a ±0,31 4,37 a ±0,07 ATS 1x 2011 115,96 a ±1,56 66,75 a ±5,81 202,5 a ±11,36 15,07 a ±0,26 6,39 a ±0,10 ATS 2x 2011 109,58 a ±1,19 69,03 ab ±1,93 203,4 ab ±9,79 15,12 a ±0,34 6,31 a ±0,15 ATS 3x 2011 118,20 a ±1,19 72,66 b ±1,77 237,8 b ±6,61 15,27 a ±0,24 6,07 a ±0,11 Control 2011 107,45 a ±1,16 69,38 ab ±1,79 215,8 ab ±9,51 16,45 b ±0,25 6,17 a ±0,12 Values followed by different letters within each column for each year are significantly different according to the Tukey test at P < 0.05.


Preglednica 3: Statistično značilne razlike med obravnavanji, leti in njihova interakcija

Table 3: Statistically significant differences between treatments, years and their interaction

Parameter Obravnavanje Treatment

Leto Year

Obravnavanje x leto Treatment x year

Obseg debla/Trunk girth *** NS NS Volumen drevesa/Canopy volume NS *** NS Število cvetnih šopov/Flower bud number NS *** NS Število plodov/Fruit number NS *** ** Pridelekna drevo/Yield per tree NS *** NS Učinek rodnosti/Yield efficience NS *** * Kapaciteta rodnosti/Yield capacity NS ** * Višina ploda/Fruit height ** *** NS Širina ploda/Fruit width *** *** *** Masa ploda/Fruit weight *** *** ** Vsebnost suhe snovi/Soluble solids content * *** ** Trdota ploda/Fruit firmness NS *** NS * – significant differences at P<0.05; ** – significant differences at P<0.01; *** – significant differences at P<0.001; NS – non-significant differences


DOLGOROČNO SONARAVNO UPRAVLJANJE S TRAVNIŠKIMI NASADI V KOZJANSKEM PARKU

Adrijan ČERNELČ1

POVZETEK

Travniški nasadi so v kmetijski kulturni krajini eden hitro izginjajočih krajinskih elementov. V zavarovanih območjih so cenjeni predvsem kot primer dobre parkovne prakse - zaradi vedno večje naravovarstvene vloge, povezane z ekonomijo in socialo okolja hkrati. Da bi uspešneje ohranili tovrstne nasade, moramo imeti najprej dober vpogled v njihovo stanje, ki ga lahko pridobimo z uporabo različnih metod. S terenskim delom je bilo po različnih kriterijih TB metode vrednotenih 250 travniških nasadov na območju Kozjanskega regijskega parka. S programom DEXi smo oblikovali večparametrski odločitveni model, s pomočjo katerega smo obdelali rezultate, ki smo jih pridobili ob ocenjevanju nasadov. Z metodama, ki se med sabo dopolnjujeta, je bilo ugotovljeno, da je stanje ocenjevanih travniških nasadov srednje do slabo. Pridobljeni rezultati so nam bili osnova za izdelavo načrta dolgoročnega sonaravnega upravljanja s travniškimi nasadi v zavarovanem območju Kozjanskega regijskega parka. Ključne besede: travniški nasad, metoda TB, metoda DEX, zavarovano območje narave

LONG TERM SUSTAINABLE MANAGEMENT MEADOW ORCHARDS IN PROTECTED AREAS OF KOZJANSKI PARK

ABSTRACT

Meadow orchards are in the agricultural landscape one of the fast disappearing landscape elements. In the protected areas are appreciated mostly because of bigger and bigger role of nature protection – as a good environmental practice. In order to limit and prevent their disappearance, we have to have full review on their conditions, which we can obtain with different methods. The field work was on different criteria’s TB methods valued 250 meadow orchards on the area of Kozjansko Regional Park. With the program DEXi we designed multi-parameter model of decisions, through which we process the results we have obtained during evaluation of crops. With the methods, which are complementary, we found out, that grassland condition is rated from medium to low. Results will be the basis for preparing longterm management plan for meadow orchards in the protected area of Kozjansko Regional Park. Key words: meadow orchards, TB method, DEX method, protected area of nature. 1. UVOD V Javnem zavodu Kozjanski park se v okviru upravljanja zavarovanega območja posvečamo dejavnostim kmetijstva s ciljem, da ohranimo raznovrstne rastlinske in živalske vrste ter raznolike življenjske prostore. Med najbolj cenjenimi prostori so travniški nasadi, s katerimi ohranjamo tudi mozaično krajino, ki ima identiteten značaj. Tovrstni nasadi so v preteklosti

1 Javni zavod Kozjanski park, Podsreda 45, 3257 Podsreda, e-mail: [email protected]

414 Adrijan ČERNELČ

zaradi intenziviranja kmetijske pridelave, pomanjkanja delovne sile, strojne obdelave kmetijskih zemljišč, zastopanih novejših sort in ekonomsko zanimivejših načinov pridelave sadja začeli zgubljati na svojem gospodarskem pomenu. Lastniki so jih na območju parka ohranili z ekstenzivno obdelavo v manjšem obsegu in pogosto na strmih in manjvrednih kmetijskih zemljiščih, v odprti kmetijski krajini, v okolici zaselkov in kmetij ter posamezne kot manjše sadne drevorede. Zaradi velike biodiverzitete, katero so s požrtvovalnostjo in delom ohranili naši predniki, so travniški nasadi še posebej cenjeni. S ciljem, da jih ohranimo za poznejše rodove kot visokovredne habitate in primer celovite dobre parkovne prakse ter jim zagotovimo dolgoročno sonaravno upravljanje, smo se odločili za njihovo vrednotenje. Uporabili smo TB metodo ocenjevanja travniških nasadov in metodo DEX. Obe metodi se med sabo s posameznimi parametri dopolnjujeta za končno oceno nasada. Pri TB metodi uporabljamo empiričen način obdelave podatkov zbranih na terenu, pri metodi DEX pa s pomočjo funkcij določimo, kateri parametri imajo večji pomen pri končni oceni nasada. Travniške nasade želimo kot izjemne habitate in kot tradicionalno obliko okolju prijaznega kmetovanja vključiti v proces aktivnega, sonaravnega in trajnega gospodarjenja ter upravljanja v zavarovanem območju. 2. MATERIAL IN METODE Obravnavanih je bilo 250 travniških nasadov, ki se nahajajo na območju Kozjanskega parka, katerega velik del prekriva posebno varstveno območje Nature 2000. Med vrednotenjem smo želeli obravnavati travniške nasade, ki se nahajajo na območju kozjanske, bizeljske, obsoteljske in hribovske krajine, v katerih so bili pred leti oblikovani transekti celovitega popisa prisotnih ptičjih vrst (Kmecl in sod., 2010). Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano (2011) je oblikovalo evidenco dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč, ki nam je bila osnova za nadaljnje strokovno delo. S pomočjo orto-foto posnetkov zavarovanega območja, smo dodali rabo kmetijskih zemljišč kot ekstenzivni oziroma travniški sadovnjak, ki je označena s kodo 1222, ter območje grafičnih rab kmetijskih zemljišč, ki jih imajo lastniki registrirane kot travniške sadovnjake. Zaradi boljše orientacije in sledljivosti v prostoru smo karto celotnega območja razdelili na kvadrante (1000 x 1000 m) in dodali trase transektov popisa ptic. Za vrednotenje smo uporabljali TB metodo (Tojnko, 2010; Tojnko in sod., 2009), katera vsebuje ocene kriterija pridelave, kriterija krajinske pestrosti in kriterija biotske raznovrstnosti. S kriterijem pridelave smo ugotavljali, v kakšni pridelovalni funkciji oziroma vitalnosti je nasad. Pri tem ni pomembna samo izpopolnjenost oz. strnjenost nasada, ampak predvsem vitalnost sadnih dreves. Kriterij krajinske pestrosti se določa s seštevanjem točk treh izbranih kriterijev, kriterij zaščite pred erozijo velja za vse oblike nasada, kriterij vizualnega vtisa in kriterija vtisa krajinske in ekološke pestrosti pa sta posebej definirana za naslednje specifične oblike nasada: samostojni nasad, nasad v sklopu naselja oz. kmetije in posebne oblike nasada kot npr. drevoredi, posamezna osamela sadna drevesa ... Za namen ocenjevanja kriterija biotske raznovrstnosti smo uporabili ocenjevanje posrednih dejavnikov, ki so potreben in zadosten pogoj za ohranjanje oz. za obnavljanje te raznovrstnosti. Ti kriteriji so: neugodni posegi na sadjarske površine, ohranjanje domorodnih sadnih vrst in sort ter omejene oblike ekstenzivne mehanske in kemične nege nasadov. Rezultate smo sprotno beležili na popisne liste. Vsak travniški nasad smo označili in koordinate izmerili z GPS aparatom. V vrednotenje smo vključili tudi travniške nasade, ki niso bili označeni

Dolgoročno sonaravno upravljanje s travniškimi nasadi v Kozjanskem parku 415

oziroma zavedeni v nobeni uradni bazi podatkov, je pa njihova dejanska raba in prisotnost sadnih dreves potrjevala, da gre za travniški nasad. V preteklosti so bile za podporo odločanju razvite metode in računalniški programi. Metode odločanja, ki zajemajo več parametrov hkrati, imenujemo metode večparametrskega odločanja, ki pa so uporabni predvsem za ocenjevanje opcij/alternativ. V to skupino uvrščamo tudi metodo DEX, ki nam omogoča, da lahko analiziramo tudi nenatančne in nepopolne podatke. Od ostalih metodologij večparametrskega odločanja se razlikuje predvsem po kvalitativnem pristopu in neposrednem določanju funkcij koristnosti več spremenljivk, kar pomembno poveča transparentnost izgradnje in uporabe odločitvenih modelov. S TB metodo pridobljene rezultate vrednotenih travniških nasadov smo obdelali z oblikovanim večparametrskim odločitvenim modelom v programu DEXi, ki temelji na metodologiji DEX. Program DEXi je sestavljen iz dveh delov: dela za urejanje znanja (oblikovanje večparametrskega modela) ter iz dela za oceno in analizo variant. Večparametrski odločitveni model je sestavljen iz več faz: identifikacije problema, identifikacije kriterijev, definicij funkcij koristnosti, opis variant z vrednostmi osnovnih kriterijev in izoblikovanje variant vrednotenja, ki vplivajo na končno oceno (Pažek in sod., 2007). V fazi identifikacije problemov se poskuša definirati problem, znotraj katerega se natančneje opredelijo cilji in zahteve. Med nosilce odločanja lahko uvrstimo lastnike problemov, predstavnike tistih segmentov, na katere vplivajo odločitve ter eksperte, ki imajo poglobljeno znanje o obravnavani problematiki in lahko svetujejo pri oblikovanju odločitvenega modela. Lahko vključimo tudi analitike – metodologe, ki kot moderatorji vplivajo na učinkovitost in usklajenost dela skupine ter skrbijo za ustrezno metodološko in računalniško podporo odločanja. Identificiramo in določimo kriterije ter določimo parametre, po katerih bomo ocenjevali. Pozornost je potrebno nameniti kriterijem, ki bistveno vplivajo na odločitev. Potrebno je narediti spisek kriterijev, jih po pomembnosti hierarhično urediti in za končno določitev primerjati med sabo. Za uporabnost je potrebno vsakemu parametru, ki ga ocenjujemo, določiti oceno oziroma število točk. Posameznemu parametru ali združenim parametrom določimo njihov vpliv, na kakšen način se združujejo in na kakšen način vplivajo na končno oceno. Parameter, ki dobi najvišjo oceno, je praviloma najboljši (Bohanec in Rajkovič, 2000, cit. po Pažek in sod., 2007). 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Pridobljene rezultate ocenjevanja travniških nasadov po različnih kriterijih s TB metodo smo obdelali s programom DEXi, v katerem smo oblikovali večparametrski odločitveni model. Rezultati večparametrskega odločitvenega modela so razvidni iz slike 1, kjer vidimo, kakšno je stanje ocenjenih travniških nasadov. Največji delež (38 %) travniških nasadov je ocenjenih z oceno srednje, sledijo nasadi z ocena slabo (28 %), dobro (20,4 %) in zelo slabo (13,6 %). Noben travniški nasad ni bil ocenjen z oceno odlično. Podobne rezultate smo pridobili tudi z obdelavo podatkov TB metode. Zaključimo lahko, da je stanje ocenjevanih travniških nasadov na območju Kozjanskega regijskega parka po metodi TB in DEX srednje do slabo. S programom DEXi smo oblikovali slike s črtnim prikazom, ki predstavljajo končne ocene kriterija pridelave, kriterija krajinske pestrosti in kriterija biotske raznovrstnosti. Bliže kot je črtni prikaz robu celotnega večkotnika, boljša je ocena kriterija, kateremu se približuje. Iz slike 2 je razvidno, da je končna ocena strnjenosti in fiziološkega stanja slaba, kar je posledica stanja nasadov, ki propadajo in starejših nasadov, ki jih lastniki v preteklosti niso obnavljali in vzdrževali.


Slaba ocena prevladuje tudi za ocenjevani vizualni vtis in vtis krajinske in ekološke pestrosti. Ugotovili smo, da se 95,54 % vseh ocenjenih travniških nasadov nahaja na kmetijskih zemljiščih, ki so na gričevnatem in strmem pobočju. Zaradi slabe strnjenosti opravljajo slabšo protierozijsko vlogo, kar je razvidno tudi iz slike 3. Značilnost travniških nasadov na območju Kozjanskega regijskega parka je njihova bogata biotska raznovrstnost, zato je med ocenjevanjem kriterij biotske raznovrstnosti pridobil najboljše ocene. Na biotsko raznovrstnost imajo velik vpliv lastniki travniških nasadov, na katero močno vplivajo z načinom oskrbe in vzdrževanjem nasadov. V številnih nasadih smo opazili, da jih lastniki ne obdelujejo po načelih dobre kmetijske prakse ali izvajajo neustrezno oskrbo in vzdrževanja kmetijskega zemljišča, zato je bila končna ocena omejene oskrbe srednja. Za ocenjevanje travniških nasadov v zavarovanem območju narave sta se metodi TB in DEX izkazali kot zelo dobri. Z njihovo pomočjo smo prišli do rezultatov, ki so pokazali, kakšno je dejansko stanje travniških nasadov. Za upravljanje in trajnostni razvoj zavarovanih območij je na področju kmetijstva ključno, da se ohrani oz. vzpostavi način kmetovanja, ki omogoča raznovrstnost živalskih in rastlinskih vrst ter habitatnih tipov na kmetijskih zemljiščih, ob hkratnem zagotavljanju uspešnosti kmetijskega gospodarstva skozi pridelavo zdrave hrane. Pomembno je tudi, da se ohrani mozaična struktura in raznolikost kmetijsko kulturne krajine, ki daje s tem identiteto slovenskemu prostoru. S tesnim sodelovanjem med upravljavci in deležniki, katerim je osnovna dejavnost kmetijstvo, lahko dosežemo zadane cilje zavarovanih območij. Travniške nasade na območju Kozjanskega regijskega parka obravnavamo kot naravovarstveno zelo pomembne habitate. Ne samo, da jih vzdržujemo in obnavljamo, ampak jim namenjamo novo vlogo v prostoru, kot npr. novo turistično ponudbo, pedagoško in rekreacijsko vsebino, projektni pristop in nove regionalne produkte iz sadja, ki ne posegajo v strukturo travniških nasadov, ampak prispevajo in krepijo njihovo aktivno vlogo. Na varovanih območjih Nature 2000 je saditev travniških nasadov tudi neposredna podpora vzdrževanju območja, saj zaradi ustreznega življenjskega okolja lahko v njih in njihovi okolici živijo številne vrste. Za dolgoročno sonaravno upravljanje travniških nasadov v zavarovanih območjih bomo pripomogli tudi z: - širjenjem izkušenj, dobrih praks in boljšim sodelovanjem med lastniki, naravovarstvenimi

in kmetijskimi strokovnimi službami ter upravljalci zavarovanih območij, - nadaljevanjem oživljanja travniških nasadov in odstranjevanjem bele omele, - strokovno in finančno pomočjo lastnikom pri obnovi obstoječih nasadov in načrtovanju

novih, - ohranjanjem tradicionalnih in avtohtonih sort sadnega drevja in posledično večanjem

biodiverzitete z ustreznim sadilnim materialom, pridelanim pod okriljem parka, - izobraževanjem upravljavcev in lastnikov o naravi prijaznih načinih pridelave in predelave

(ekološka pridelava, koristni organizmi…), - pospeševanjem in izboljšanjem tehnologij pridelave in predelave, - ohranjanjem tradicionalne kmetijske kulturne krajine, - organiziranjem predelave sadja, promocijo produktov in trženjem s pomočjo predelovalnih

podjetij, interesnih združenj - društev, zadrug, upravljavcev zavarovanih območij, turističnega sektorja …,

- izgradnjo potrebne infrastrukture za povečanje lokalne samooskrbe s sadjem in produkti (šole, vrtci),

- oblikovanjem kolektivne blagovne znamke,


- izboljšanjem ekonomske učinkovitosti travniških nasadov na kmetijskih gospodarstvih in povečanjem finančnih vzpodbud s strani države in

- s sodelovanjem vseh inštitucij pri skupni kmetijski in upravljavski politiki zavarovanih območij narave.

Zavarovana območja, v katerih so skrbno vzdrževane naravne vrednote in kulturna krajina, bi morala postati model za trajnostno kmetovanje, katerega produkt so kakovostni produkti iskani pri potrošnikih in vir dodatnega zaslužka za kmetovalce. 4. LITERATURA Kmecl P., Jančar T., Mihelič T. 2010. Projekt izvedbe popisa ptic v travniških sadovnjakih na

območju Kozjanskega regijskega parka v okviru projekta IPA – Od vijeglavke do soka. Društvo za opazovanje in proučevanje ptic Slovenije (DOPPS), Ljubljana.

Ministrstvo za kmetijstvo gozdarstvo in prehrano, 2011. 1222 – ekstenzivni oziroma travniški sadovnjak http://rkg.gov.si/GERK/Pomoc/sc.jsp?action=entry&entry_id=3450

Pažek K., Rozman Č., Borec A. 2007. Aplikacija simulacijskih in večkriterijskih odločitvenih modelov za podporo odločanju na kmetijah z omejenimi dejavnik za kmetijsko pridelavo. Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo.

Tojnko S. 2010. Ugotavljanje kondicijske vrednosti sadnih dreves in travniških sadovnjakov. Zbornik referatov sadjarskega posveta – Vloga in pomen travniških sadovnjakov v prihodnje, Javni zavod Kozjanski park: 58–63.

Tojnko S., Rozman Č., Majkovič D., Pažek K., Turk J., Stajnko D. 2009. Multifunktioneller Charakter von Streuobstbeständen – Modell zur Analyse und Bewertung, Erwerbs – Obstbau, 51: 29–34.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

%

zelo

slabo

slabo srednje dobro odlično

ocene vrednotenja

Slika 1: Rezultati ocenjenih travniških nasadov s programom DEXi (delež nasadov z ocenami) Figure 1: Results estimated using the meadow plantings the program DEXi (the proportion of crop estimates)


Kriteriji pridelave

StrnjenostFiziološko stanje dreves

Kriteriji pridelave

slabo slabo

slabo slabo

Slika 2: Končne ocene kriterija pridelave vrednotenih travniških nasadov Figure 2: Final estimates of production valued criterion of meadow orchards

Kriterij krajinske pestrosti

Zaščita pred erozijo

Vtis krajinske in ekološke pestrosti

Vizualni vtis

Kriterij krajinske pestrosti

slabo

slabo

ima pomen - slaba slabo

slabo

ima pomen - slaba

Slika 3: Končne ocene kriterija krajinske pestrosti vrednotenih travniških nasadov Figure 3: Final evaluation criteria valued landscape diversity of meadow orchards


Kriterij biotske raznovrstnosti

Omejena oskrba

Pestrost

Neugodni posegi

Kriterij biotske raznovrstnosti

dobro

dobro

srednje

dobro

dobro

srednje

Slika 4: Končne ocene kriterija biotske raznovrstnosti vrednotenih travniških nasadov Figure 4: Final evaluation criterion weighted biodiversity of meadow orchards



VPLIV RAZLIČNIH NAČINOV SUŠENJA NA VSEBNOST SLADKORJEV, ORGANSKIH KISLIN IN FENOLNIH SNOVI V

PLODOVIH FIGE (Ficus carica L.)

Urška KLANČAR1, Ana SLATNAR2, Franci ŠTAMPAR2, Robert VEBERIČ2, Dunja BANDELJ1,3

POVZETEK Sveže fige smo sušili na dva različna načina: sušenje na soncu in sušenje v sušilnici. S poskusom smo želeli ugotoviti vpliv različnih načinov sušenja plodov fige na prehransko vrednost ter vpliv na zdravje. Določili smo vsebnosti sladkorjev, organskih kislin, posamezne fenole, skupne fenole ter antioksidativno aktivnost. Komponente v plodovih smo določali trikrat v istem letu. Fenolne komponente smo determinirali z metodo visokoločljivostne tekočinske kromatografije in jih identificirali z masnim spektrometrom (HPLC-MS). V svežih plodovih fige prevladujejo enostavni sladkorji. V plodovih suhih fig je več sladkorjev in organskih kislin kot v svežih figah, vendar je najboljše razmerje sladkorji/organske kisline pri plodovih sušenih na soncu. Pri plodovih sušenih v sušilnici smo z analizo posameznih fenolnih komponent ugotovili veliko vsebnost vseh fenolnih skupin z izjemo cyanidin-3-rutinozida. Pri sušenih plodovih smo analizirali večje vsebnosti skupnih fenolnih komponent in večji antioksidativni potencial. Iz dobljenih rezultatov je razvidna razlika v analiziranih komponentah med svežimi in suhimi plodovi. Razlike med sušenjem na soncu in med sušenjem v sušilnici so razvidne za vse obravnavane snovi. Na podlagi rezultatov lahko sklepamo, da so suhe fige dober vir fenolnih snovi. Ključne besede: sušenje, fige, sveže, sladkorji, organske kisline, fenoli

THE INFLUENCE OF DIFFERENT DRYING METHODS ON THE SUGARS, ORGANIC ACIDS AND PHENOLIC COMPONENTS IN FIGS (Ficus carica L.)

ABSTRACT

Fresh figs were subjected to two different drying processes: sun-drying and oven-drying. The aim of this study was to determine the effect of different methods of drying process and to find out the nutritional value and health impact of figs. For this reason the levels of sugars, organic acids, individual phenolics, total phenolics and antioxidant activity were determined. Components in fruits were measured three times per year. Phenolic component were identified using high-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (HPLC-MS). In figs, monomer sugars predominate. The content of sugar and organic acids was lower in fresh fruit. The best sugar/organic acid ratio was measured after the sun–drying process. Analysis of individual phenolic compounds revealed a higher content of all phenolic groups determined after

1 Univerza na Primorskem, Znanstveno-raziskovalno središče, Inštitut za sredozemsko kmetijstvo in oljkarstvo, Garibaldijeva 1, 6000 Koper, Slovenija 2 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Katedra za sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana 3 Univerza na Primorskem, Fakulteta za matematiko, naravoslovje in informacijske tehnologije, Glagoljaška 8, 6000 Koper, Slovenija

422 Urška KLANČAR in sod.

the oven-drying process, with the exception of cyaniding-3-O-rutinoside. After the drying process higher total phenolic content and antioxidant activity was measured. The differences in analyzed compounds in fresh and dried figs are significant. Based on the results it can be concluded dried figs are a good source of phenolic component. Key words: drying, fig, fresh, sugars, organic acids, phenolics 1. UVOD Ficus carica L. je listnato drevo iz družine Moraceae in ena izmed prvih udomačenih sadnih vrst. Na območju severnega Sredozemlja zori enkrat ali dvakrat letno, odvisno od sorte. Prvi rod se razvije iz cvetov, ki so začeli rasti v predhodnem letu in zorijo v začetku poletja. Drugi rod se razvije iz poletnih cvetov in zori v jeseni (Lodhil in sod., 1969). Fige so zelo okusno, hranljivo in zdravo sadje, ki naj bi zmanjševalo tveganje za rakasta in srčno žilna obolenja (Vinson, 1999). Lahko jih jemo sveže ali pa predelamo na različne načine: sušimo, konzerviramo, kandiramo. V Sredozemlju jih uporabljajo za pridelavo vina in alkohola. Tako sveže kot tudi suhe fige so zelo bogate z vlakninami, minerali, antioksidativnimi polifenoli, beljakovinami, sladkorji, organskimi kislinami in hlapljivimi snovmi, ki jim dajejo posebno aromo (Slavin, 2006; Oliveira in sod., 2010a, Ovileira in sod., 2010b; Oliveira in sod., 2009). Sveži plodovi so zelo hitro pokvarljivi (skladiščijo se lahko največ 6 do 8 tednov), zato se za shranjevanje za daljše časovno obdobje uporablja različne postopke sušenja plodov (Venkatartnam, 1988). Za območje Sredozemlja je značilno tradicionalno sušenje na soncu, postopek, pri katerem številnih parametrov ne moremo nadzorovati (padavine, sončno obsevanje, temperatura…), kar zmanjša kakovost proizvodov (Chimi in sod., 2008). Plodovi iz sušilnice so v primerjavi s plodovi sušenimi na soncu hitreje suhi, mikrobiološko čisti in sušeni pod kontroliranimi pogoji, kar jim daje boljšo kakovost (Barbosa-Canovas in sod., 1996). Potrošnja fig je v svetu zelo razširjena. Zaradi same specifičnosti plodov se v veliki meri konzumirajo suhe. Do sedaj je bilo narejenih le nekaj raziskav na področju vsebnosti fenolov v svežih in suhih figah, primerjave med obema oblikama pa še niso bile narejene. Rezultati, ki smo jih dobili z analizami plodov sušenimi pod različnimi pogoji (na soncu, v sušilnici) v primerjavi s svežimi so pokazali razlike v vsebnosti sladkorjev, organskih kislin, antioksidativni aktivnosti, in skupnih ter posameznih fenolov. 2. MATERIAL IN METODE V letu 2009 smo v nasadu, ki se nahaja v vasi Glem v Slovenski Istri, nabrali plodove lokalne sorte 'Bela Petrovka'. Plodove smo pobirali v polni zrelosti v mesecu juliju (prvi rod) in v mesecu septembru (drugi rod). Pri vsakem pobiranju smo nabrani material razdelili na tri vzorce po 0,5 kg (7 do 8 plodov). Vzorec svežih plodov smo nemudoma shranili v zamrzovalnik. Drugi vzorec smo uporabili za sušenje na soncu, tretji pa za sušenje v sušilnici na vroč zrak. Plodove smo pred sušenjem prerezali na polovico. Na soncu smo jih sušili 7 dni na višini 1 m od tal (zvečer smo jih postavili pod streho). V sušilnici smo plodove sušili 24 ur pri temperaturi 62 °C-64 °C pri čemer je relativna zračna vlaga znašala od 40 % (na začetku) do 10 % (na koncu). Za določitev posameznih sladkorjev in organskih kislin smo vzorce vsakega tretiranja narezali na majhne koščke. Iz pridobljene mase smo za posamezno tretitanje zatehtali 15 g vzorca, ki smo ga prelili z 20 ml oz. 40 ml destilirane vode. Vsak vzorec smo nato homogenizirali s T-25 Ultra – Turrax (Ika-Labortechnik, Stauden, Germany). Nato smo vzorce za 30 min postavili na stresalno

Vpliv različnih načinov sušenja na vsebnost fenolnih snovi v plodovih fige 423

ploščo z 150 rpm obrati (Grant Bio POS-300, Grant Instruments, Cambridge, U.K.). Vzorce smo 7 minut centrifugirali pri 10000 rpm na 10 °C (Eppendorf Centrifuge 5810R, Hamburg, Germany). Supernatant smo nato filtrirali skozi poliamidne filtre v viale. Iz tako pripravljenih vzorcev smo s HPLC metodo z RI detektorjem analizirali posamezne sladkorje pri temperaturi 65 °C in organske kisline s pomočjo PDA detektorja pri temperaturi 65 °C. Za detekcijo sladkorjev smo uporabili Rezex RCM kolono, za detekcijo kislin pa Rezex ROA kolono. Za določitev posameznih fenolov smo 10 g svežega vzorca oz. 2,5 g suhega vzorca prelili z 20 ml oziroma 10 ml metanola z dodanim 1 % BHT in 3 % mravljične kisline. Vzorce smo nato 7 minut centrifugirali pri 10000 obratih/min. Supernatant smo filtrirali skozi poliamidne filtre v viale. Uporabili smo kolono Gemini C18 pri temperaturi 25 °C. Mobilni fazi, pretok mobilnih faz in gradient smo povzeli po metodi Marks in sod. (2007). Za analizo skupnih fenolov smo vzorce pripravili po istem protokolu kot vzorce za določitev posameznih fenolov le, da metanolu nismo dodali BHT–ja in mravljične kisline. Skupne fenole smo določili s pomočjo Folin-Ciocalteu reagenta. Vzorce za determinacijo antioksidativnega potenciala smo pripravili po enakem protokolu kot vzorce za določitev skupnih fenolov. Določanje antioksidativnega potenciala smo izvajali po DPPH metodi (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil) (Brand-Williams in sod., 1995) z manjšimi modifikacijami in merjenjem absorbance pri valovni dolžini 520 nm. Rezultate smo statistično obdelali s programom Statgraphics plus, z izbiro najprimernejše metode podatkov. Uporabili smo analizo variance, razlike med obravnavanji smo ugotavljali s testi mnogoterih primerjav (ANOVA) pri p<0,05. 3. REZULTATI IN RAZPRAVA Z analizami smo ugotovili, da sta pri obeh obravnavanih načinih sušenja plodov izmed sladkorjev najbolj zastopana fruktoza (~52 %) in glukoza (~46 %), najmanj pa je saharoze (~2 %). Vsebnost skupnih in posameznih sladkorjev je bila pri svežih figah manjša tako v primerjavi s plodovi sušenimi na soncu kot s plodovi iz sušilnice, kar je logična posledica, saj sveži plodovi vsebujejo več vode (tabela 1). Statistično značilnih razlik v vsebnosti skupnih sladkorjev med obema načinoma sušenja (na soncu in v sušilnici) nismo ugotovili. Pri vzorcih suhih fig smo izmerili razmerje glukoza/fruktoza 1,1-1,2, kar je dokaz, da ni razlik v sladkosti med plodovi sušenimi na soncu in plodovi iz sušilnice (tabela 1). Izmed organskih kislin smo v plodovih fig uspešno identificirali jabolčno in citronsko kislino. Jabolčna kislina z 24,7 % do 58,7 % predstavlja največji delež organskih kislin identificiranih v plodovih fig. Koncentracija organskih kislin je bila v suhih figah od 2,4 do 5,6 krat večja kot v svežih plodovih, kar je bilo pričakovano, saj je v svežih plodovih manj vode in je zato koncentracija organskih kislin večja. Razmerje sladkorji/organske kisline je eden izmed ključnih pokazateljev notranje kakovosti plodov. Večje kot je razmerje bolj sladki so plodovi, manjše kot je razmerje bolj kisli so plodovi (Colaric in sod., 2003). Ker fige vsebujejo veliko sladkorjev in malo organskih kislin je pričakovano omenjeno razmerje zelo veliko. V našem poskusu smo največje razmerje sladkorji/organske kisline izmerili pri plodovih sušenih na soncu, najmanjše pa pri plodovih iz sušilnice. Omenjen rezultat je bil pričakovan, saj so plodovi sušeni na soncu imeli tudi največje razmerje glukoza/fruktoza, ki je pokazatelj sladkosti plodov (slika 1).


V naši raziskavi smo v plodovih svežih in suhih fig identificirali 8 fenolov, ki pripadajo 4 skupinam (hidroksicimetne kisline, flavan-3-ol, flavonoli in antociani). Najbolj zastopan je epikatehin, zelo majhne vrednosti pa smo izmerili za lutein-8-C-glukozid. Največje koncentracije posameznih fenolov smo izmerili pri plodovih prvega rodu. Iz skupine hidroksicimetnih kislin smo determinirali klorogensko kislino, ki je v svežih figah znašala od 1,3 do 4,9 mg/100 g, v suhih pa od 3,4 do 32,4 mg/100 g. Podobne vrednosti v svojih raziskavah navajajo tudi Veberič in sod. (2008a, 2008b). Največje koncentracije klorogenske kisline smo izmerili v plodovih sušenih v sušilnici, kar je posledica kontroliranih pogojev za sušenje. Iz skupine flavan-3-olov smo determinirali epikatehin in katehin. Epikatehin je bil najbolj zastopan fenol v naši raziskavi, saj so bile njegove vrednosti od 7,8 mg/100 g (v svežih figah) do 25,4 mg/100 g (v suhih figah). Iz navedenega je razvidno, da so fige zelo bogate z omenjenimi fenoli v primerjavi z jabolki (Mikulič-Petkovšek in sod., 2007) ali češnjami (Usenik in sod., 2008). Največjo koncentracijo tako epikatehina kot tudi katehina smo izmerili v plodovih sušenih v sušilnici. Ferreira in sod. (2002) navajajo, da se pri hruški koncentraciji katehina in epikatehina pri procesu sušenja zmanjšata za 91 % do 96 %, kar je v nasprotju z našimi rezultati, saj smo največje koncentracije izmerili ravno pri suhih figah. Iz skupine flavonolov smo determinirali kaempferol-3-O-glukozid, lutein-8-C-glukozid, rutin in quercerin-3-O-glukozid. Lutein-8-C-glukozida nismo identificirali v svežih figah, v suhih pa so bile njegove vrednost zelo majhne. Največje vrednosti smo izmerili za kaempferol-3-O-glukozid, rutin in quercerin-3-O-glukozid v vzorcih fig sušenih v sušilnici. Iz skupine antocianinov smo v figah analizirali le cianidin-3-O-rutinozid. Solomon in sod. (2006) navajajo, da je cianidin-3-O-rutinozid glavni antocianin v figah. Najmanj smo ga determinirali v sušenih plodovih. Padanje koncentracije cianidin-3-O-rutinozida pri postopku sušenja ugotavljajo tudi Sablani in sod. (2011) in Wojdylo in sod. (2009). Koncentracija skupnih fenolov je bila od 74,9 GAE/kg pri svežih figah do 538,2 GAE/kg pri suhih figah. Veberic in sod. (2008a, 2008b) so izmerili podobne vrednosti skupnih fenolov. Koncentracije skupnih fenolov pri svežih figah so primerljive z vrednostmi za sveže češnje (Usenik in sod., 2008) in meso jabolk (Mikolič-Petkovšek in sod., 2007) (slika 2). Antioksidativni potencial je bil pri vseh sušenih vzorcih vsaj 2 krat večji kot pri svežih figah. Med obema metodama sušenja smo razlike v antioksidacijskem potencialu ugotovili za zadnja dva termina obiranja. Skupni fenoli so dober indikator za antioksidativni potencial posameznega sadja. Številni avtorji navajajo povezavo med tema dvema parametroma pri breskvah (Scalzo in sod., 2005) in nektarinah (Cantin in sod., 2009). Vinson in sod. (1999) navajajo, da so suhe fige odličen vir hranil in da so in vivo antioksidanti, saj nekaj ur po zaužitju v človeški plazmi naraste antioksidativna kapaciteta (slika 3). 4. LITERATURA Barbosa-Canovas, G. V.;, Vega-Mercado, H. 1996. Other methods of dehydration of foods and

packaging aspects. In: Dehydration of Foods. Barbosa-Canovas, G. V., Vega-Mercardo, H., Eds., New York, Chapman & Hall: 289–320.


Brand Williams, W., Cuvelier, M. E., & Berset, C. 1995. Use of a free- radical method to evaluated antioxidant activity. Food Science and Technology-Lebensmittel-Wissenschaft & Technologie, 28: 25-30.

Cantin, C. M., Moreno, M. A., Gogorcena, Y. 2009. Evaluation of the antioxidant capacity, phenolic compounds, and vitamin C content of different peach and nectarine Prunus

persica (L.) Batsch breeding progenies. J. Agric. Food Chem., 57: 4586–4592. Chimi, H., Ouaouich, A., Semmar, M., Tayebi, S. 2008. Industrial processing of figs by solar

drying in Morocco. Acta Hortic., 798: 331–334. Colaric, M., Veberic, R., Stampar, F., Hudina, M. 2003. Evaluation of peach and nectarine fruit

quality and correlations between sensory and chemical attributes. J. Appl. Bot. Food Qual., 77: 128-146.

Ferreira D., Guyot, S., Marnet N., Delgadillo I., Renard C. M. G. C., Coimbra M.A. 2002.

Composition of Phenolic Compounds in a Portuguese Pear (Pyrus communis L. Var. S.

Bartolomeu) and Changes after Sun-Drying. Journal of Agricultural and Food Chemistry,

50, 16: 4537-4544 Lodhil, F., Bradley, M. V., Crane, J. C. 1969. Auxins and gibberellin-like substances in

parthenocarpic and non-parthenocarpic syconia of Ficus carica L., cv. King. Plant Physiol., 44: 555–561.

Marks, S. C., Mullen, W., Crozier, A. 2007. Flavonoid and chlorogenic acid profiles of English cider apples. Journal of Science of Food and Agriculture, 87, 4: 719–728.

Mikulic-Petkovsek, M., Stampar, F., Veberic, R. 2007. Parameters of inner quality of the apple scab resistant and susceptible apple cultivars (Malus domestica Borkh.). Sci. Hortic., 114: 37–44.

Oliveira, A.P., Silva, L.R., Andrade, P.B., Valentao, P., Silva, B.M., Pereira, J.A., de Pinho, P.G. 2010. Determination of low molecular weight volatiles in Ficus carica using HS-SPME and GC/FID. Food Chem., 121: 1289–1295.

Oliveira, A.P., Silva, L.R., de Pinho, P.G., Gil-Izquierdo, A.,Valentao, P., Silva, B.M., Pereira, J.A., Andrade, P.B. 2010. Volatile profiling of Ficus carica varieties by HS-SPME and GC-IT-MS. Food Chem., 123: 548–557.

Oliveira, A. P., Valentao, P., Pereira, J.A., Silva, B.M., Tavares, F., Andrade, P.B. 2009. Ficus

carica L.: Metabolic and biological screening. Food Chem. Toxicol., 47: 2841–2846. Sablani, S.S., Andrews, P.K., Davies, N.M., Walters, T., Saez, H., Bastarrachea, L. 2011. Effects

of air and freeze drying on phytochemical content of conventional and organic berries. Dry. Technol., 29: 205–216.

Scalzo, J., Politi, A., Pellegrini, N., Mezzetti, B., Battino, M. 2005. Plant genotype affects total antioxidant capacity and phenolic contents in fruit. Nutrition, 21: 207–213.

Slavin, J.L. 2006. Figs: past, present and future. Nutr. Today, 41: 180–184. Solomon A., Golubowicz S., Yablowicz Z., Grossman S., Bergman M., Gottlieb H.E., Altman

A., Kerem Z., Flaishman M.A. 2006. Antioxidant Activities and Anthocyanin Content of Fresh Fruits of Common Fig (Ficus carica L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54, 20: 7717-7723

Usenik, V., Fabcic, J., Stampar, F. 2008. Sugars, organic acids,phenolic composition and antioxidant activity of sweet cherry (Prunus avium L.). Food Chem., 107: 185-192.

Veberic, R., Colaric, M., Stampar, F. 2008. Phenolic acids and flavonoid in fig fruit (Ficus

carica L.) in northern Mediterranean region. Food Chem., 106: 153–157. Veberic, R., Jakopic, J., Stampar, F. 2008. Internal fruit quality of figs (Ficus carica L.) in the

northern Mediterranean region. Ital. J. Food Sci., 20: 255–262. Venkatartnam, L. 1988. Packaging of Figs. A Souvenir on Packaging of Fruits and Vegetables in

India; Agriculture Horticultural Society Public Gardner: Hyderabad, India, Vinson, J.A. 1999. The functional food properties of fig. Cereal Foods World, 44: 82–87.


Wojdylo, A., Figiel, A., Oszmianski, J. 2009. Effect of drying methods with the application of vacuum microwaves on the bioactive compounds, color, and antioxidant activity of strawberry fruits. J. Agric. Food Chem., 57: 1337–1343.

Tabela 1: Vsebnost sladkorjev in organskih kislin (g/kg) v svežih plodovih ter v plodovih sušenih na dva različna načina Table 1: Content of sugars and organic acids (g/kg) in fresh fruit and dried fruit of two drying methods

GLUKOZA

Sušene na soncu 121,48 ± 4,60 b 96,90 ± 9,93 b 116,42 ± 12,75 b

Sušene v sušilnici 215,88 ± 14,18 c 106,64 ± 11,93 b 105,28 ± 9,76 b

Sveže 29,24 ± 1,34 a 38,17 ± 4,61 a 25,03 ± 2,61 a

FRUKTOZA


Sušene v sušilnici 195,57 ± 12,43 c 95,38 ± 10,31 b 99,45± 8,14 b

Sveže 26,53 ± 1,22 a 34,02 ± 4,32 a 23,43 ± 2,48 a

SAHAROZA


Sušene v sušilnici 7,40 ± 0,44 c 4,44 ± 0,65 b 5,26 ± 0,22 c

Sveže 0,59 ± 0,06 a 0,88 ± 0,15 a 0,98 ± 0,42 a

JABOLČNA KISLINA

Sušene na soncu 3,11 ± 0,32 b 2,26 ± 0,33 a 1,84 ± 0,39 a

Sušene v sušilnici 8,71 ± 1,23 c 9,07 ± 0,92 b 6,29 ± 0,79 b

Sveže 0,76 ± 0,05 a 0,52 ± 0,04 a 0,66 ± 0,19 a

CITRONSKA KISLINA

Sušene na soncu 4,66 ± 0,53 a 4,36 ± 0,43 b 3,33 ± 0,21 b

Sušene v sušilnici 10,54 ± 1,82 b 6,98 ± 0,50 c 7,00 ± 0,42 c

Sveže 1,83 ± 0,18 a 1,57 ± 0,12 a 1,36 ± 0,22 a


Tabela 2: Vsebnost fenolov (mg/100 g) v v svežih plodovih ter v plodovih sušenih na dva različna načina Table 2: Content of phenolic compounds (mg/100 g) in fresh fruit and dried in two dryihg methods KLOROGENSKA KISLINA

Sušene na soncu 9,84 ± 1,41 b 15,88 ± 1,07 b 3,42 ± 0,54 a

Sušene v sušilnici 13,96 ± 1,48 c 32,42 ± 0,89 c 19,92 ± 2,56 b

Sveže 1,33 ± 0,15 a 2,78 ± 0,46 a 4,91 ± 1 ,00 a

KATEHIN


Sušene v sušilnici 16,16 ± 1,32 b 15,57 ± 2,04 c 19,75 ± 0,68 c

Sveže 1,36 ± 0,24 a 2,67 ± 0,17 a 2,88 ± 0,18 a

EPIKATEHIN


Sušene v sušilnici 34,65 ± 2,63 c 36,65 ± 2,46 c 26,66 ± 1,85 c

Sveže 7,58± 1,64 a 8,67 ± 1,12 a 7,11 ± 0,54 a

KAMFEROL-3-O-GLUKOZID


Sušene v sušilnici 0,99 ± 0,09 c 0,56 ± 0,05 c 1,43 ± 0,07 c

Sveže 0,04 ± 0,00 a 0,10 ± 0,00 a 0,13 ± 0,01 a

LUTEIN -8-C-GLUKOZID

Sušene na soncu 0,15 ± 0,02 0,13 ± 0,01 0,16 ± 0,02

Sušene v sušilnici 0,3 9± 0,03 0,21 ± 0,02 0,45 ± 0,4

Sveže / / /

RUTIN

Sušene na soncu 6,66 ± 1,39 b 12,06 ± 1,00 b 1,38± 0,37 a

Sušene v sušilnici 7,03 ± 1,03 b 14,62 ± 1,81 b 3,75 ± 0,29 b

Sveže 0,61 ± 0,14 a 1,86 ± 0,63 a 0,89 ± 0,20 a

QUERCERIN-3-O-GLUKOZID

Sušene na soncu 2,40 ± 0,46 b 3,35 0,19 b 0,56 ± 0,12 a

Sušene v sušilnici 2,23 ± 0,24 b 2,98 0,27 b 1,10 ± 0,06 b

Sveže 0,18 ± 0,04 a 0,60 0,17 a 0,41 ± 0,09 a

CIANIDIN-3-O-RUTINOZID

Sušene na soncu 0,26, ± 0,06 a 0,12 ± 0,01 a 0,13 ± 0,05 a

Sušene v sušilnici 0,16 ± 0,02 a 0,12 ± 0,01 a 0,31 ± 0,05 b

Sveže 0,21 ± 0,05 a 0,31 ± 0,05 b 0,62 ± 0,04 c


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

9.7.2009 15.7.2009 11.9.2009

Termini

Raz

mer

je s

ladkor

ji/k

islin

e

sonce

sušilnica

sveže

b

a

a

b

a

b

b

a

a

Slika 1: Razmerje med sladkorji/organskimi kislinami pri svežih figah in pri sušenih na dva različna načina za različne termine spremljanja Figure 1: The ratio of sugars/organic acids in fresh fruit and dried fruit of two drying methods at different sampling dates

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

9.7.2009 15.7.2009 11.9.2009

Termini

Sku

pn

i fen

oli g

GA

E/k

g

sonce

sušilnica

sveže

b

c

a

b

c

a

b

c

a

Slika 2: Vsebnost analiziranih skupnih fenolnih snovi pri svežih figah in pri sušenih na dva različna načina za različne termine spremljanja (g GAE/kg) Figure 2: Total phenolic content in fresh fruit and dried fruit of two drying methods at different sampling dates (g GAE/kg)


0

5

10

15

20

25

30

9.7.2009 15.7.2009 11.9.2009

Termini

An

tiok

sid

ativ

ni p

oten

cial

(m

g/10

0g)

sonce

sušilnica

sveže

bb

a

b

c

a

c

b

a

Slika 3: Antioksidativni potencial pri svežih figah in pri sušenih na dva različna načina za različne termine spremljanja (mg/100 g). Figure 3: Antioxidant activity of fresh fruit and dried fruit of two drying methods at different sampling dates (mg/100 g)



TEHNIČNI UKREPI ZA ZMANJŠANJE IZPOSTAVLJENOSTI TRAKTORISTA NEVARNIM SNOVEM

Tomaž POJE1

POVZETEK Prikazane so tehnične možnosti za zmanjšanje izpostavljenosti traktorista nevarnim snovem. Po novi homologacijski zakonodaji v Sloveniji in Evropi obstajajo štiri kategorije kabin z različno stopnjo zaščite traktorista pred nevarnimi snovmi. Glede na analizo starih pa tudi novih traktorjev v Sloveniji je pri nanosu škropiva potrebno uporabljati tudi osebno zaščitno opremo, če to zahteva uporabljeno fitofarmacevtsko sredstvo. Pri tem pa je pogosto pomanjkljiva raba ustrezne respiratorne zaščite. Ključne besede: traktorist, nevarne snovi, pesticidi, kategorija kabine, respiratorna zaščita

TECHNICAL MEASURES TO REDUCE EXPOSURE OF TRACTOR DRIVER TO HAZARDOUS SUBSTANCES

ABSTRACT

Technical measures for reducing the exposure of tractor driver to hazardous substances were analysed. The new European and Slovene regulation on EC homologation procedure for agricultural or forestry tractors classifies four categories of tractor cabins according to the level of protection against hazardous substances. The evaluation of cabin protection of old and new tractors in Slovenia proposed that drivers should use personal protective equipment at the application of sprayings. However, appropriate respiratory protection is often inadequate. Keywords: tractor drivers, hazardous substances, pesticides, cabin category, respiratory protection 1. UVOD Pri svojem delu so kmetje velikokrat v stiku z nevarnimi snovmi. Generalno lahko zapišemo, da je v slovenski družbi veliko govora o vplivu fitofarmacevtskih sredstev (FFS) na čebele, na podtalnico, o njihovih ostankih v hrani ali krmi in podobno. Malo pa se govori o vplivu FFS na uporabnika. Zlasti v trajnih nasadih so zaradi načina nanosa FFS traktoristi potencialno bolj izpostavljeni vplivu nevarnih snovi. Balsari (2010) ugotavlja, da je uporabnik FFS lahko izpostavljen nevarnim snovem že med pripravo škropiva (kar velja še zlasti za FFS v prahu). V fazi nanašanja škropiva pa so uporabniki bistveno bolj izpostavljeni kontaminaciji, če traktor nima kabine.

1 Kmetijski inštitut Slovenije, Oddelek za kmetijsko tehniko, Hacquetova 17, 1000 Ljubljana, E-mail:

[email protected]

Tomaž POJE

432

Zakonodaja, o kateri sicer pravimo, da velikokrat duši razvoj, je na področju strojev in naprav za nanos FFS pripomogla k njihovi boljši tehnični ravni. Bernik (2007) ugotavlja, da ravno zakonodaja oziroma certificiranje naprav za nanašanje FFS omogoča višjo raven tehnične opremljenosti teh naprav, kakor tudi boljše in učinkovitejše nanašanje fitofarmacevtskih sredstev in varovanje okolja. Urek in sod. (2012) ugotavljajo, da je bilo leta 2009 v Sloveniji porabljenih (prodanih) 1272 ton FFS (aktivnih snovi). Navaja pa tudi, da raba FFS lahko predstavlja tveganje za ljudi in okolje (vpliv FFS na neciljne organizme). V Nacionalnem izvedbenem načrtu za ravnanje z obstojnimi organskimi onesnaževali za obdobje od leta 2009 do leta 2013 ugotavljajo, da na Inštitutu za varovanje zdravja RS vodijo podatke zastrupitev za hospitalizirane bolnike. V Sloveniji je bilo v obdobju med leti 1997 in 2000 registriranih 9 smrtnih primerov ter 17 hospitalizacij zaradi zastrupitev ne glede na vrsto pesticida. Pregled podatkov o zastrupitvah kaže, da je povprečna starost zastrupljencev 55 let, približno enak delež je zastrupitev med ženskimi in moškimi. Med 9 smrtnimi primeri je polovica namernih (samo)zastrupitev. Pregled zastrupitev kaže na to, da v Sloveniji kljub majhnemu številu primerov njihovo število z leti raste (največ na Štajerskem, v Posavju in na Dolenjskem). V 65 % primerov je povzročitelj zastrupitve insekticid. Proizvajalci fitofarmacevtskih sredstev, proizvajalci traktorjev in proizvajalci strojev za nanos FFS (škropilnic in pršilnikov) veliko pozornost posvečajo varnemu delu s FFS. Vsi poudarjajo potrebo po pravilni uporabi FFS in potrebo po uporabi ustreznih varnostnih ukrepov. Proizvajalci traktorjev tako v navodilih za uporabo opozarjajo, da tudi zaprta kabina popolnoma ne zaščiti traktorista pred nevarnimi snovmi. Če je v navodilih za uporabo fitofarmacevtskega sredstva predpisana uporaba osebnih zaščitnih sredstev jih je potrebno uporabljati tudi v kabini. S takimi navodili se proizvajalci traktorjev zavarujejo pred morebitnimi tožbami zaradi zastrupitev. Kupci traktorjev so si lahko izbrali tudi kabine, ki so opremljene s filtri za čiščenje zunanjega zraka, ki prihaja v kabino, pa tudi s filtri za čiščenje zraka, ki kroži znotraj kabine. Običajni papirnati filtri zrak očistijo prahu (trdnih delcev), niso pa učinkoviti za varstvo pred drugimi nevarnimi snovmi. Traktorist se ob delu s škropivi lahko bolje zaščiti z uporabo filtrov z aktivnim ogljikom (ogleni filtri). Taki filtri so običajno dodatna oprema. Oglene filtre se namesti na traktor pred samim škropljenjem (pršenjem). Po koncu škropljenja jih je potrebo zamenjati z navadnimi papirnatimi filtri, sicer se ogleni filtri pri drugih kmetijskih delih hitro zamašijo. Oglene filtre je potrebno menjati enkrat letno ali po določenem številu delovnih ur. Proizvajalci traktorjev podajajo različne informacije o številu delovnih ur po katerih je potrebna menjava oglenega filtra (300, 500 delovnih urah itd). Če med njihovo uporabo začutimo vonj po pesticidih, je potrebno preveriti, če so pravilno vstavljeni ali pa jih je potrebno zamenjati. Oglenih filtrov se ne spira z vodo (visoko tlačnimi čistilniki) ali prepihuje z zračnim kompresorjem. Kljub temu, da se s takimi oglenimi filtri bistveno zmanjša vstop nevarnih snovi v kabino, je za še popolnejšo varnost potrebno upoštevati varnostne ukrepe proizvajalca fitofarmacevtskega sredstva. V prispevku analiziramo novo evropsko in slovensko zakonodajo s področja zagotavljanja varnosti traktorista pred nevarnimi snovmi.

Tehnični ukrepi za zmanjšanje izpostavljenosti traktorista nevarnim snovem

433

2. TEHNIČNI UKREPI ZA ZMANJŠEVANJE IZPOSTAVLJENOSTI TRAKTORISTA NEVARNIM SNOVEM Sodobna traktorska kabina lahko predstavlja ustrezno zaščito pri nanosu fitofarmacevtskih sredstev, če je zrak, ki prihaja v kabino popolnoma brez nevarnih snovi, če lahko v kabino vstopa le prefiltriran (čist) zrak, če se v kabino vnaša dovolj čistega zraka, če se ta čisti zrak stalno dobavlja v kabino, če traktorist uporablja čisto obleko v kabini, če se pesticidi ne hranijo v kabini itd. Committee for European Standardisation (CEN) - Evropski komite za standardizacijo je že leta 2009 sprejel dva standarda povezana z zaščito traktorista pred nevarnimi snovmi. Slovenski inštitut za standardizacijo (SIST) je ta dva standarda prevzel julija 2010. To sta SIST EN 15695-1:2010 in SIST EN 15695-2:2010. V njih je govora o kmetijskih traktorjih in strojih z lastnim pogonom za zaščito rastlin ter se posvečata »Zaščiti posluževalca (voznika) pred nevarnimi snovmi«. Prvi del je namenjen vrstam kabin, zahtevam in postopkom preizkušanja. Drugi del natančno določa specifike filtrov ter zahteve in postopke njihovega preskušanja. Evropska komisija je 11. avgusta 2010 sprejela tudi Direktivo 2010/52/EU, v kateri je v prilogi II in poglavju 3.3 natančno določeno »Preprečevanje stika z nevarnimi snovmi«. To evropsko direktivo je Slovenija implementirala v tehnične specifikacije za kmetijske in gozdarske traktorje v skladu s Pravilnikom o odobritvi kmetijskih in gozdarskih traktorjev (homologacija traktorjev) objavljenim v Uradnem listu RS, št. 52/2011 z dne 29. 6. 2011. Za predpise, povezane z zaščito traktorista pred nevarnimi snovmi, je bila izdana Tehnična specifikacija TSV – 422 (izdaja 03). Ta tehnična specifikacija je začela veljati 1. marca 2011, z vsemi prehodnimi obdobji pa stopi v popolno veljavo 1. marca 2013. TSV – 422 (izdaja 03) vsebuje točko 3 »Dodatne varnostne zahteve za posebne uporabe« in točko 3.3 »Preprečevanje stika z nevarnimi snovmi«. Tu piše, da zahteve EN 15695-1:2009 veljajo za vse traktorje iz točke (j) člena 2 Direktive 2003/37/ES, če se ti uporabljajo pod pogoji, ki lahko povzročajo tveganje stika z nevarnimi snovmi - v tem primeru mora kabina izpolnjevati zahteve 2, 3, ali 4 stopnje tega standarda. Merilo za izbiro stopnje mora biti opisano in v skladu z navedenimi stopnjami iz navodil za uporabo. Za škropljenje s pesticidi mora kabina izpolnjevati zahteve stopnje 4. Navodila za uporabo pa morajo vsebovati poleg zahtev iz standarda ISO 3600:1996 tudi stopnjo zaščite pred nevarnimi snovmi, če je ta na voljo. To je še posebej poudarjeno v točki 4.5.3 »Delo s pršilniki za posevke (nevarnost škodljivih snovi)«, kjer piše naslednje: »Stopnja zaščite pred nevarnimi snovmi v skladu z EN 15695-1:2009 mora biti navedena v navodilih za uporabo«. Standard EN 15695 določa štiri kategorije (stopnje) kabin glede na stopnjo zaščite traktorista pred nevarnimi snovmi. Te kategorije oziroma stopnje so prikazane v tabeli 1. Da lahko nadomesti osebno zaščitno opremo traktorista mora biti kabina popolnoma zaprta, s prisilno ventilacijo (air condition), z nadtlakom, nepropustna za trdne delce, nepropustna za pline in pare. Hkrati mora biti kabina testirana in primerno certificirana. Spomladi 2012 je bila izvedena analiza traktorjev, ki so trenutno v ponudbi (prodaji) v Sloveniji. Izsledki analize poročajo, da nekateri proizvajalci že upoštevajo omenjena standarda (direktivo in TSV 422/03), drugi pa še ne. Nekateri traktorji imajo na kabini pritrjeno dodatno tablico z oznako kategorije (stopnje) kabine glede na standard 15695-1, stopnjo zaščite pa navedeno tudi v navodilih za uporabo. Drugi traktorji imajo stopnjo zaščite napisano le v navodilih, na sami

Tomaž POJE

434

kabini pa še ni ustrezne ploščice. Žal pa je še mnogo takih, ki nimajo ne enega ne drugega. Informacija o stopnji zaščite pred nevarnimi snovmi, ki jo nudi traktorska kabina, pa je pri nekaterih proizvajalcih traktorjev že podana v njihovih prospektih. Večjo varnost traktoristu zagotavljajo kabine z nadtlakom in oglenimi filtri. Kljub temu pa jih proizvajalci označijo s »Kategorija 2 (stopnja 2)«, ker ne zagotavljajo popolne zaščite pred nevarnimi snovmi. To pomeni, da zagotavlja zaščito pred prahom – trdnimi delci in le delno pred drugimi nevarnimi snovmi. V kolikor aplicirano fitofarmacevtsko sredstvo zahteva uporabo osebne zaščitne opreme, jo mora traktorist uporabljati tudi v taki sicer zelo »varni« kabini. Do julija 2012 je certifikat za kategorijo 4 (stopnjo 4) pridobila le samovozna škropilnica Challenger RoGator 600. Proizvajalec seveda zdaj reklamira vgrajeno kabino kot najbolj »zdravo kabino« na svetu, saj ob nanosu FFS traktoristu ni potrebno uporabljati dodatne osebne zaščitne opreme. Med najpomembnejšo osebno zaščitno opremo spada tudi respiratorna zaščita, ki uporabniku zagotavlja nemoteno dihanje in vdihavanje »nekontaminiranega« zraka, brez nevarnosti za zdravje. Ta respiratorna zaščita je lahko relativno preproste izvedbe, kjer gre za respiratorje s filtri (polmaske in celo obrazne maske s filtri), in bolj kompleksne izvedbe, kjer gre za ventilatorske sisteme (maska - čelada, ventilator in filtri). Čelade so izdelane iz steklenih vlaken in so relativno lahke. Ventilator je gnan z mikro električnim motorjem, pogon pa lahko dobiva iz električnega sistema traktorja (vtičnica za vžigalnik), iz baterij (akumulatorjev) ali preko adapterja za 220 V izmenične napetosti. V čeladi se ob delovanju ventilatorja vzpostavi majhen nadtlak zaradi vnosa prefiltriranega zraka. Ta nadtlak onemogoča vdor onesnaženega zraka pod čelado. Filtri so različni, izdelani pa v skladu s standardi EN 143 in EN 14387, tudi priključno mesto ustreza zahtevam standarda EN 148/1. Podpora ventilatorja pri respiratorni zaščiti omogoča udobno uporabo, ki je manj utrujajoča za uporabnika. 3. ZAKLJUČEK Problematika izpostavljenosti traktorista nevarnim snovem je zlasti v trajnih nasadih lahko zelo pereča. Tako evropska kot tudi slovenska zakonodaja skrbi za zaščito traktorista pred nevarnim snovmi. Z definiranjem kategorije kabine vgrajene na traktor ali samovozno škropilnico je uporabnik FFS natančno seznanjen s stopnjo zaščite, ki jo nudi traktor. Glede na velik delež traktorjev brez kabine ali pa s kabinami, ki ne nudijo dovolj velike zaščite, pa je potrebna tudi uporaba osebne zaščitne opreme, če to uporabljeni FFS zahteva. Pri osebni zaščitni opremi je v Sloveniji uporaba ustrezne respiratorne zaščite še vedno premalo zaživela. 4. LITERATURA

Balsari, P. 2010. Iniziative e proposte nel settore della protezione delle colture

http://www.enama.it/it/pdf/atti_gasforum/2010/balsari.ppt (10.7.2012)

Bernik, R. 2007. Predpisi s področja certificiranja naprav za nanašanje fitofarmacevtskih sredstev V: MAČEK, Jože (ur.). Zbornik predavanj in referatov 8. slovenskega posvetovanja o varstvu rastlin, Radenci, 6.-7. marec 2007. Ljubljana: Društvo za varstvo rastlin Slovenije, 2007, str. 349-354.

Tehnični ukrepi za zmanjšanje izpostavljenosti traktorista nevarnim snovem

435

DIREKTIVA KOMISIJE 2010/52/EU z dne 11. avgusta 2010 o spremembi Direktive Sveta 76/763/EGS glede potniških sedežev za kmetijske ali gozdarske traktorje na kolesih ter Direktive 2009/144/ES Evropskega parlamenta in Sveta o določenih sestavnih delih in značilnostih kmetijskih ali gozdarskih traktorjev na kolesih zaradi prilagoditve njihovih tehničnih določb

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:213:0037:0042:SL:PDF (10. 7. 2012)

Nacionalni izvedbeni načrt za ravnanje z obstojnimi organskimi onesnaževali za obdobje od leta 2009 do leta 2013 REPUBLIKA SLOVENIJA VLADA REPUBLIKE SLOVENIJE 9. 7. 2009 http://www.uk.gov.si/fileadmin/uk.gov.si/pageuploads/pdf/NIP_POPsAvg09.pdf (10. 7. 2012)

SIST EN 15695-1:2010: Kmetijski traktorji in stroji z lastnim pogonom za zaščito rastlin - Zaščita posluževalca (voznika) pred nevarnimi snovmi - 1. del: Vrste kabin, zahteve in postopki preskušanja

SIST EN 15695-2:2010: Kmetijski traktorji in stroji z lastnim pogonom za zaščito rastlin - Zaščita upravljavca (voznika) pred nevarnimi snovmi - 2. del: Filtri, zahteve in postopki preskušanja

TEHNIČNA SPECIFIKACIJA TSV – 422 (izdaja 03) o merah in vlečenih masah, regulatorju vrtilne frekvence in zaščiti pogonskih sklopov, štrlečih delov in koles, dodatnih varnostnih zahtevah za posebne uporabe, navodilih za uporabo, zasteklitvi, mehanskih priključnih napravah, ploščici proizvajalca in upravljanju zavor vlečenega vozila http://www.mzip.gov.si/fileadmin/mzip.gov.si/pageuploads/DPR/MOTORNA_VOZILA/TSV_-_traktorji/TSV_422-03.pdf (10. 7. 2012)

Urek, G., Knapič, M., Urbančič Zemljič, M., Škerlavaj, V., Simončič, A., Persolja, J., Rak Cizej, M., Radišek, S., Lešnik, M. 2012. Raba fitofarmacevtskih sredstev in preučitev možnosti za njihovo racionalnejšo uporabo v Sloveniji. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2012. 163 str.

Tabela 1: Kategorije kabin in stopnja zaščite traktorista pred nevarnimi snovmi glede na standard SIST EN 15695 Table 1: Cabin classification and protection level of the operator (driver) against hazardous substances in accordance to EN 15695 standard Oznaka kabine Cabin Classification

Stopnja zaščite Level of protection

Kategorija 1 Category 1

Ne nudi zaščite pred snovmi, ki škodijo zdravju Without defined protection


Zaščita pred trdnimi delci Protection against dust


Zaščita pred trdnimi delci in aerosoli, ne pred hlapi Protection against dust and aerosols, but not against vapors


Zaščita pred trdnimi delci, aerosoli in hlapi (parami) Protection against dust, aerosols, vapors and gases

Tomaž POJE

436

Slika 1: Nalepka (tablica) v kabini traktorja označuje vrsto kabine glede na stopnjo zaščite v skladu s zahtevami SIST EN 15696 Picture 1: Tractor cabin with a visible cabin classification label (plate) in accordance with EN 15696


NOVE SORTE JAGOD

Andrej VOGRIN1, Tatjana UNUK1, Stanislav TOJNKO1

POVZETEK V letu 2012 smo pričeli s spremljanjem poskusa vegetativnih in generativnih lastnosti štirih sort jagod. V nasadu v Zrkovcih v bližini Maribora smo v letu 2011 posadili sorte 'Joly', 'Clery', 'Lia' in 'Dely'. Največje razraščanje smo zabeležili pri sortah 'Joly' in 'Dely'. Največje število cvetnih stebel in plodov je imela sorta 'Clery', medtem ko je najmanjše vrednosti zaslediti pri sorti 'Dely'. Rezultati prvega leta so pokazali, da ima sorta 'Dely' največjo vsebnost sladkorjev, ki je bila za 15 % večja kot pri sorti 'Clery'. Največjo povprečno velikost plodov in veliko vsebnost sladkorjev smo zabeležili pri sorti 'Joly'. Nove sorte 'Joly', 'Lia' in 'Dely' ne dosegajo pridelka že uveljavljene sorte 'Clery', ki je za več kot 20 % večji. Ključne besede: jagoda, sorta, pridelek, kakovost

NEW STRAWBERRY CULTIVARS

ABSTRACT

In 2012 we began with monitoring of vegetative and generative properties of four strawberry cultivars. In 2011 we planted cvs. 'Joly', 'Clery', 'Lia' and 'Dely' at Zrkovci near Maribor. Maximum proliferation was observed in cvs. 'Joly' and 'Dely'. The maximum number of flower stems and fruits had cv. 'Clery', while the lowest value was observed in cv. 'Dely'. Results of the first year showed that the cv. 'Dely' had the highest sugar content, which was 15% higher than at cv. 'Clery'. The highest average fruit size and sugar content were observed at cv. 'Joly'. New cvs. 'Joly', 'Lia' and 'Dely' do not reached the yield of cv. 'Clery', which is more than 20% higher than at other cultivars. 1. UVOD Sortiment jagod se neprestano spreminja. Če smo pred 20 leti sadili sorti 'Marmolada' in 'Elsanta', pred 10 leti sorte 'Miss', 'Arosa', 'Alba', 'Ravrica' in druge, danes sadimo 'Clery'. Sortiment se vsako leto dopolni z novimi sortami, nekatere starejše pa iz sortimenta izpadejo. Zgodi pa se tudi, da kakšna sorta iz ponudbe preprosto izgine. To se je pred nekaj leti zgodilo s sorto 'Ravrica' in lani s sorto 'Miss'. Sorte se med seboj razlikujejo. Te razlike se kažejo v velikosti, obliki, barvi in okusu plodov, ki so pomembne predvsem za potrošnika. Za pridelovalce so pomembne predvsem razlike v pridelavi posamezne sorte. Sorte se med seboj razlikujejo v občutljivosti na različne bolezni in škodljivce, občutljivosti na nizke in visoke temperature, občutljivosti na temperature med cvetenjem, zahtevnosti za tla in ter v času obiranja. Zato je zelo pomembno, da vsak pridelovalec dobro pozna sorto, preden se odloči za njeno sajenje v večjem obsegu. Ker se lahko zgodi, da bodo sadike sorte, ki jo gojimo v naslednjem letu prenehali pridelovati, moramo biti na to pripravljeni. Zato je potrebno neprestano preizkušanje novih sort. Tako smo se odločili, da bomo preizkusili 3 nove in eno že uveljavljeno sorto jagod. 1 Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, Pivola 10, 2311 Hoče

438 Andrej VOGRIN, Tatjana UNUK, Stanislav TOJNKO 2. MATERIAL IN METODE DELA Poskus vrednotenja štirih sort jagod smo izvedli v nasadu jagod v Zrkovcih v bližini Maribora. Nasad je bil posajen v zadnjih dnevih junija leta 2011. Bil je oskrbovan po sistemu integrirane pridelave. Posadili smo zamrznjene sadike jagod kakovosto A-. V lesenem zaboju je bilo 600 do 700 sadik. Jagode so bile posajene na grebene, ki smo jih pokrili s črno folijo. Pod folijo je bila položena namakalna cev. V poletnih in jesenskih mesecih smo v približno tri tedenskih razmikih odstranjevali plevele, cvetna stebla in vitice. Nasad je bil do konca leta dvakrat škropljen z žveplenimi pripravki kot zaščita pred pepelasto plesnijo (Sphaerotheca macularis). Nasad je bil po potrebi namakan. V poskusu smo želeli preizkusiti naslednje sorte jagod: 'Clery', 'Joly', 'Lia' in 'Dely'. V vsako parcelico smo posadili 15 sadik vsake sorte. Poskus je zajemal štiri ponovitve. V jesenskem času smo postavili konstrukcijo za visoke tunele in jih v sredini marca 2012 pokrili s plastično folijo. Po pokrivanju smo v nasadu odstranili vso, v preteklem letu, zrastlo listje. Nasad smo v spomladanskem času tri krat poškropili s fitofarmacevtskimi sredstvi proti sivi plesni (Botritys cinerea). Z obiranjem smo pričeli 11. 05. in končali 13. 06. 2012. V tem času smo opravili 11 obiranj, ki so si sledila v 2 – 4 dnevnih razmikih, v odvisnosti od vremenskih razmer in intenzivnosti zorenja plodov. Plodove smo pobirali za vsako parcelico posebej, pri čemer smo pri vsakem obiranju prešteli število plodov, število plodov okuženih s sivo plesnijo, število deformiranih plodov in izmerili maso plodov. Po končanih obiranjih smo izračunali povprečno število zdravih, okuženih in deformiranih plodov na rastlino, povprečno maso plodov in povprečno velikost enega ploda. Podatke smo obdelali s pomočjo programa IBM SPSS Statistics 20. Podatke smo testirali z Duncan–ovim testom pri 5 % tveganju. 3. REZULTATI Z RAZPRAVO Konec zime je bil v letu 2012 zelo mrzel. V tem času tla niso bila prekrita s snegom in mraz je trajal zelo dolgo. Ob čiščenju lanskega listja smo opazili, da so jagode prizadete od mraza. Ob prerezu vratov smo pri vseh rastlinah v nasadu lahko opazili rjavo obarvano sredino. Lahko bi rekli, da so bili debelejši vratovi in tisti vratovi, ki so bili višje, bolj prizadeti. Vendar so vse rastline normalno pričele z rastjo in tudi razvoj listov je bil normalen. Morda se je zimski mraz odrazil v zmanjšanju števila cvetnih stebel, kar pa ne moremo z gotovostjo trditi. V preglednici 1 so zapisane vse izmerjene in izračunane povprečne vrednosti spremljanih parametrov. 3.1 ŠTEVILO VRATOV Čas sajenja prilagajamo kakovosti sadik in hitrosti razraščanja. Želja pridelovalcev je, da bi rastline razvile od 2 in 4 vratove. Tako lahko ugotovimo, da je bil čas sajenja primeren, saj so sorte povprečno razvile med 2,24 in 3 vratovi. Največje povprečno število vratov je razvila sorta 'Joly', ki je imela povprečno 3 vratove. Najmanjše povprečno število vratov pa smo zabeležili pri sorti 'Lia', ki se statistično značilno razlikuje od ostalih treh sort. Najmanjše število vratov je bilo 1 vrat, ki smo ga zabeležili pri vseh sortah. Največ, 4 vrati so se razvili pri sortah 'Clery' in 'Joly', medtem ko sta ostali dve sorti razvili do 5 vratov. 3.2 ŠTEVILO CVETNIH STEBEL Največje povprečno število cvetnih stebel smo prešteli pri sorti 'Clery' (6,05), najmanj pa pri sorti 'Dely' (4,03), ki se statistično značilno razlikuje od ostalih treh sort. Zanimiv je izračun števila cvetnih stebel na vrat. Izstopata sorti 'Lia' in 'Clery', kjer smo povprečno dobili 2,3 in 2,2 cvetna stebla na vrat. Pri sorti 'Clery' je povprečno 1,8, pri sorti 'Dely' pa le 1,4 cvetno steblo na vrat. Kot smo že napisali je to lahko posledica zimskega mraza.

Nove sorte jagod 439 3.3 ŠTEVILO PLODOV Daleč največje povprečno število plodov smo zabeležili pri sorti 'Clery', kjer smo prešteli več kot 45 zdravih plodov na grm. Sledijo sorte 'Lia' s 31,5, 'Joly' s 26,42 in 'Dely', kjer smo prešteli najmanj plodov (23,87). Izračunali smo tudi povprečno število plodov na cvetno steblo, ki je največje pri sorti 'Clery' (7,49). Nato pa si sledijo sorte 'Lia' (6,09), 'Dely' (5,92) in 'Joly' (4,99). 3.4 MASA PLODOV Maso plodov vseh obravnavanj smo sešteli in dobili povprečno maso plodov na rastlino. Izstopa sorta 'Clery', kjer smo zabeležili kar 0,73 kg plodov na rastlino. Sorti 'Joly' in 'Lia' sta imeli povprečno 0,55 oz. 0,54 kg plodov na rastlino. Najmanjšo povprečno maso plodov na rastlino smo dobili pri sorti 'Dely', kjer ta ni presegla 0,40 kg. Zanimiv je izračun povprečne mase plodov na vrat. Pri sorti 'Clery' smo izračunali, da je povprečna masa plodov na vrat 0,27 kg. Tudi pri sorti 'Lia' smo dobili podoben izračun (0,24 kg/vrat). Pri sorti 'Joly' je rezultat 0,18, medtem ko smo pri sorti 'Dely' dobili le 0,13 kg plodov/vrat. 3.5 ŠTEVILO PLODOV OKUŽENIH S SIVO PLESNIJO IN DEFORMIRANIH PLODOV Povprečno število plodov okuženih s sivo plesnijo je majhno in pri nobeni sorti ne presega 2 %. Tako lahko trdimo, da je bila zaščita pred sivo plesnijo uspešna pri vseh sortah. Rezultati ne kažejo statistično značilnih razlik med sortami. Večje število plodov ne pomeni tudi večjega števila plodov okuženih s sivo plesnijo. Nekoliko večje povprečno število okuženih plodov s sivo plesnijo pri sortah 'Lia' in 'Dely' lahko pripišemo bujnejši rasti teh dveh sort. Tudi število deformiranih plodov je majhno. Največje je pri sorti 'Clery', najmanjše pa pri sorti 'Dely'. Tu pa lahko vidimo povezavo med številom plodov in številom deformiranih plodov. Potrebno je napisati, da so bile spomladanske nizke temperature prisotne praktično do obiranja in so tudi lahko vplivale na deformacijo plodov. 3.6 POVPREČNA VELIKOST PLODA Povprečno največje plodove smo zabeležili pri sorti 'Joly'. Tu je povprečna masa enega ploda 20,82 g. Ostale tri sorte imajo v povprečju enako velike plodove, ki so za približno 20 % manjši kot pri sorti 'Joly'. Ob prvem obiranju so bili plodovi sorte 'Lia' največji. Velikost plodov pa se je nato zmanjševala. Sorta 'Joly' je začetno velikost plodov ohranila dalj časa. Sorta 'Clery' je najbolj enakomerno ohranjala velikost plodov skozi obiranja. 3.7 VSEBNOST SLADKORJEV Največjo povprečno vsebnost sladkorjev smo zabeležili pri sorti 'Dely'. Ostale sorte pa si sledijo takole: 'Joly', 'Clery' in 'Lia'. Sorta 'Dely' ima za kar 15 % več sladkorjev, kot uveljavljena in po veliki vsebnosti sladkorja znana sorta 'Clery'. 4. ZAKLJUČEK Kot smo že na začetku omenili, bi lahko bili rezultati poskusa drugačni, če ne bi bilo pozne zimske pozebe. Vendar je potrebno upoštevati tudi to možnost, da bodo zime v prihodnje tudi tako hladne. In v takšnih razmerah so rezultati sorte 'Clery' boljši kot ostalih sort. Sorto odlikuje velik pridelek in dokaj enakomerna debelina plodov. Zaradi velike vsebnosti sladkorjev bi lahko bila zanimiva sorta 'Dely'. Potrebno pa je poudariti njeno občutljivost na pepelasto plesen. Tudi

440 Andrej VOGRIN, Tatjana UNUK, Stanislav TOJNKO sorti 'Joly' in 'Lia' bosta deležni pozornosti v prihodnje. Poskus bomo spremljali še v naslednjem letu. Upamo, da bomo dobili odgovor na vprašanje, ali je zimska pozeba vplivala na rezultate letošnjega leta. Preglednica 1: Povprečne vrednosti vegetativnih in generativnih lastnosti 4 sort jagod v letu 2012 Sorta Št.

vratov Št. cvetnih stebel

Št. plodov

Masa plodov (kg)

Št. gnilih plodov

Št. deformiranih plodov

Velikost ploda (g)

Sladkor (Oe)

'Joly' 3,00 a 5,29 a 26,42 bc 0,55 b 0,25 a 1,42 bc 20,82 a 42,20 b 'Clery' 2,71 a 6,05 a 45,32 a 0,73 a 0,17 a 2,57 a 16,11 b 39,40 bc 'Lia' 2,24 b 5,17 a 31,50 b 0,54 b 0,48 a 1,55 b 17,14 b 37,70 c 'Dely' 2,90 a 4,03 b 23,87 c 0,40 c 0,45 a 0,58 c 16,76 b 46,90 a Različne črke v stolpcu označujejo statistično značilne razlike med sortami (Duncan, 5 %).


RECENT TRENDS IN APPLE (Malus x domestica) BREEDING

Walter GUERRA 1

ABSTRACT The current trends and future prospects in apple breeding are reported. There is an increasing number of newly released apple cultivars in the world. This is due to the fact that both there are many apple breeders and that there is commercial interest in exclusive varietal innovation. The knowledge around the genetic control of important traits in apple is strongly rising through international projects like FruitBreedomics and RosBreed. New breeding methods are going to revolutionize the classical hybridisation which is supposed to produce a valuable apple cultivar in twenty years out of ten thousand seedlings. The importance of germplasm collections as a source of novel traits is gaining a new value in the breeding community. This leads to the conclusion that only breeding programs which do have access to a broad range of genetic resources and which are willing to apply new technologies will be successful in the long term future. They will be more efficient and faster in achieving the new breeding objectives. Last but not least a clearly defined commercial strategy will be the only way to introduce breeding products into the market. Key words: apple, Malus domestica, breeding, molecular markers, cisgenics, transgenics

SODOBNI TRENDI V ŽLAHTNJENJU JABOLK (Malus x domestica)

POVZETEK

V prispevku so podani trenutni trendi in smernice v žlahtnjenju jabolk. Na svetu se število novih sort jabolk konstantno povečuje, predvsem zaradi velikega števila žlahtniteljev in komercialnega interesa, ki na trg želi ponuditi zanimive sortne novosti. Znanje o genetskem nadzoru pomembnih lastnosti jabolk postopno narašča, predvsem zaradi izvajanja mednarodnih projektov, kot sta FruitBreedomics in RosBreed. Nove žlahtniteljske metode omogočajo izjemen napredek dosedanjim hibridizacijskim postopkom, kjer je bilo novo sorto moč uspešno pridobiti šele po dvajsetih letih in desetisočih sejancih. Genske banke so izjemno zanimive za žlahniteljske programe, saj predstavljajo pomemben vir genetske raznolikosti in uporabnih sortnih lastnosti. Zato bodo v prihodnosti uspešnejši tisti žlahtniteljski programi, ki imajo na razpolago dovolj pester nabor genetskih virov, katerih lastnosti bodo s sodobnimi postopki tudi uspešno implementirali v novih sortah. Le na ta način bodo hitreje dosegali želene žlahtniteljske cilje, ki morajo biti jasno opredeljeni že v začetni fazi poslovne strategije. Ključne besede: jablana, Malus domestica, žlahtnjenje, molekularni markerji, cisgene rastline, transgene rastline 1 Research Centre Laimburg, Section Pomology and Apple Breeding, Laimburg 6, 39040 Pfatten, Italy,

E-mail: [email protected]

442 Walter GUERRA

1. INTRODUCTION In the past decades a worldwide increase of apple breeding programs has been noticed (Sansavini et al., 2004), with a raising share of breeding efforts financed by private organizations, mostly nurseries or marketing organizations. The estimated number of operating breeding programs in the world is around eighty, Italy on its own accounting for eight of them (Sansavini et al., 2009). Even though thousands of cultivars are already known, in the last thirty years all together 1561 apple cultivars with an average of fifty cultivars per year was licensed in the world (Della Strada and Fideghelli, 2012). In Europe on a per year basis around twenty of these cultivars were officially introduced. For two thirds of them an application for European or Italian plant variety protection was undertaken. In Figure 1 the trend of the number of released apple cultivars per year is shown. While for standard cultivars this trend is rather stable, there is an increasing number of resistant cultivars being licensed. The resistance introduced into those licensed cultivars is mostly the monogenic scab resistance controlled by the Vf gene. 2. OBJECTIVES IN APPLE BREEDING The most advanced breeding programs make use of global market research to gain insight into future trends and confirm that the current breeding themes are worthy of continuing investment. From the objectives that breeders are mainly looking for, two are most often mentioned: fruit quality and disease resistance. Approximately one third of the existing apple breeding programs are following as main priority resistance to biotic stresses (Guerra, 2010). The most studied resistance in apple is related to the fungus Venturia inaequalis. At present there is a generation of scab resistant cultivars available which is carrying the single Vf gene originated from Malus Floribunda. These cultivars have reached the fruit quality levels of the standard varietal assortment. Recent evidence about the risk of breakdown of the Vf scab resistance demonstrates the need to search for new approaches in disease resistance breeding. In general, the initial aim to develop completely resistant, immune varieties with the inherent risk of resistance breakdown is already being abandoned. Besides scab the two other pathogens with the highest research input in terms of breeding are powdery mildew (Podosphaera leucotricha) and fire blight (Erwynia amylovora). Adaptation to climatic conditions and abiotic stress is of prime interest for countries located in specific areas. In Mexico, South Africa and Brasil apples develop prolonged dormancy symptoms because winters are not cold enough to satisfy chilling requirements of most commercial apple cultivars. Breeding programs in these countries aim to develop so called low chilling apple cultivars. Abiotic stresses considered in other breeding programs are drought and indesirable soil pH. A solution to those issues might rather come from new rootstocks rather than scion cultivars. If climate change is going to have an even more evident impact on the apple growing areas, a consistent switch in the priorities of breeding programs towards pedoclimatic adaptation may be the consequence. Many apple breeders are involved in tree habit studies. Their objective is to obtain productive and regular cropping trees. While breeding for columnar types doesn’t appear to be promising because of a strong linkage to poor fruit quality and biennial bearing, the monocorimb character is strongly considered and promising. The general apple quality is characterized by four principal factors: appearance, texture, flavour and nutritional properties. In case of appearance, considering that already thousands of cultivars do already exist, there is not much space for innovation. Homogeneity of the fruits in terms of

Recent trends in apple (Malus x domestica) breeding 443

appearance and size is and will be an important characteristic for an agro industrial product like the apple. Modern apple varieties require a minimum of firmness which should be as stable as possible in storage and after shelf life. Furthermore there is no doubt that both juiciness and crispness are important traits for the consumer. Besides sensorial evaluation there are not many tools available to measure objectively those parameters. There is an increasing demand to develop new phenotyping tools to quantify important traits (Costa et al., 2011). Breeding for special flavours like exotic or nutty flavour is a big challenge since the heritability of those characteristics is not very well known. In this context old germplasm as source of characteristics is very important. For the new generations and the Asian markets breeding a super sweet apple appears to have good chances for success. There is also an increasing demand for so called children or snack apples, which are smaller in size and more convenient for the consumer. A prominent example for this class of apples is the variety PremA96 marketed under the trademark Rockit®. Regarding convenience, the objective of breeding seedless parthenocarpic apples aims at increasing the ease of consumption of apples. The nutraceutical value of apples can be improved by enhancing health-related compounds, such as polyphenols. Within fruits, apples have a relatively high concentration of polyphenols. Because of to the high rate of consumption they are a major source of polyphenols in the human diet. Breeding new cultivars is one way by which polyphenol concentration is tried to be altered in apple fruits. One challenge in breeding for high polyphenol content is that in many cases this trait is associated with bitter or astringent taste. This is also the case for most of the known red fleshed cultivars, where the breeders try to combine an innovative internal appearance with possible health claims. The next generation of red fleshed cultivars is expected to be of higher quality than the ones existing at the moment. The breeders who are looking for low allergenic apples or apples for diabetics with high fructose content target a relatively small, but consistent niche of consumers. In Europe for example less than 2% of the population shows allergies against apples, with an increasing trend. Several institutes are involved in breeding for fruit processing cultivars. In this case the priorities and objectives are very specific. 3. APPLE BREEDING TECHNOLOGIES Conventional breeding is characterised by a significant generation time for new varieties due to biological characteristics of fruit trees such as a long juvenile period, tree size and significant genotype x environment interactions. Breeding for many economically important traits in apple is complex due to the polygenic (quantitative) nature of the genetic control of these traits. Therefore, to improve the efficiency of genotype selection, attention in recent years has focused on the identification of quantitative trait loci (QTLs) and molecular markers tagging these chromosomal regions. In fact, out of the fruit tree crops apple is the one where most molecular markers have been published (Table 1). These markers are used either for marker assisted parental selection (MAPS) or marker assisted seedling selection (MASS). The discovery of new molecular markers and the cost reduction for genotyping will convert MAPS and MASS to standard tools of future breeders. Due to the rapid development of biotechnologies marker assisted breeding may even switch to genome wide selection – the genome of apple is already sequenced and next generation sequencing already cut the costs of sequencing dramatically. The bottleneck of the development for new diagnostic breeding methods is surely the phenotyping rather than the genotyping. At the moment, there are two main projects in the world which are trying to improve the understanding of the genetic basis of important traits and to provide the apple breeding sector

444 Walter GUERRA

with directly applicable breeding tools. One of them is the EU project FruitBreedomics (Laurens et al., 2012), the other one is the US funded RosBreed project (Iezzoni et al., 2010). The transgenic approach is a quick way to introgress new traits in existing cultivars. With an increasing knowledge around candidate genes this approach is gaining even more importance, at least at a research level. Commercially, the so called Arctic™ Apples are trying to open the door to the market for genetically modified apples. The Canadian company Okanagan Specialty Fruits developed non browning Granny Smith and Golden Delicious apples by silencing the polyphenol oxidase. These products branded Arctic™ Apples are in field testing in Washington State and do have concrete chances to be freely released onto the US market. The European Community is much more restrictive in terms of genetically modified organisms. This is one reason why the scientific community introduced the concept of cisgenic apples: the have promoters and genes coming from naturally crossable organisms, while the selective marker gene is cut out after transformation. The European Community will have to take a decision about the classification of this kind of organisms which didn’t exist when the EC regulation on GMOs was established. Meanwhile, in Holland the first outdoor trial with cisgenic scab resistant Milwa Junami® trees has been planted. Another big challenge for the European legislation will be the so called fast tracking method. In this case, by using a genetically engineered early flowering apple tree as parent in crosses, a generation cycle of one year or less can be achieved. This allows to speed up significantly the breeding process. At the end of the breeding process, the transgenic lines carrying the birch gene responsible for the early flowering are excluded and the non transgenic lines are kept. A product oriented legislation or consumer has no reason to define this end product genetically modified, while a process oriented judgement can argue on the tool used to achieve the final product. 4. GENETIC RESSOURCES Despite the fact that the Rosaceae have their primary or secondary centre of origin in Europe, breeding programs have not sufficiently made use of the diversity of genetic resources leading to a narrow genetic basis of most cultivated crops. The actual apple breeding strategies are mainly considering the most advanced selections and cultivars as parents. However, there is scope for considering a wider genetic basis in apple breeding. Germplasm collections of wild and cultivated apple do exist around the world, but there is a consistent lack of funding to characterize and study them. The only way to find possible sources of new traits in this hidden treasure is a robust and systematic research on this material. Tailored molecular and bioinformatics tools to extensively exploit the diversity present in germplasm collections and breeding populations are needed. This will lead to the selection of desired favourable genes needed for improvement of main horticultural traits. This may provide precious genetic information on the pool of parents and prebreeding material to be used in future breeding programs. 5. THE INCREASING IMPORTANCE OF MARKETING The best apple cultivar coming from an apple breeding program nowadays won’t be successful if it is not properly managed from a legal, strategical and commercial point of view. Protecting the intellectual property (IP) is a critical part of commercialising a new apple variety and is done by securing a plant variety right (PVR). A PVR gives to the breeder or licensee exclusive rights to the plants and any propagating material. In the European Community the PVR for apple has duration of thirty years. Trade marks are another form of commonly used IP protection important

Recent trends in apple (Malus x domestica) breeding 445

for differentiating new varieties and pitching a new variety in the market. Trade marks are renewable and therefore protect IP beyond the life of the PVR. Many of the recently released apple cultivars apply for PVR and trade mark registration in the most important apple producing and/or consuming countries in the world. Although this worldwide registration is a significant financial effort it is the only way to control the propagation, commercialization and quality management of a new apple cultivar. At present there are more than thirty apple cultivars managed with an exclusive propagation and/or commercialization system (Guerra, 2012). The most known and successful one is surely 'Cripps Pink' commercialized under the trade mark 'Pink Lady®'. With the 'Pink Lady' project started in the nineties a new way of introducing apple varieties was created. Similar ongoing initiatives may not be that successful for the apple industry, but without any doubt the days of freely available new apple cultivars are over. 6. REFERENCES Della Strada, G., Fideghelli, C. 2012. Le varietà di fruttiferi introdotte nel mondo dal 1980 al 2008.

CRA, Roma. Costa, F., Cappellin, L., Longhi, S., Guerra, W., Magnago, P., Porro, D., Soukoulisa, C., Salvi, S.,

Velasco, R., Biasioli, F., Gasperi, F. 2011. Assessment of apple (Malus × domestica Borkh.) fruit texture by a combined acoustic- mechanical profiling strategy. Postharvest Biol. Technol. 61, 21-28

Guerra, W. 2010. Trends in der internationalen Apfelzüchtung. Obst und Weinbau 47 (4), 133-137 Guerra, W. 2012. Von Premiummarken, Brokern, Clubsorten bis zur Auftragsproduktion. Obst und

Weinbau 49 (1), 5-9. Iezzoni, A., Weebadde, C., Luby, J., Yue, C.Y., Peace, C.P., Bassil, N., McFerson, J. 2010.

RosBREED: Enabling marker-assisted breeding in Rosaceae. Acta Horticulturae 859: 389-394. Laurens, F., Aranzana, M.J., Arús , P., Bassi, D., Bonany, J., Corelli, L., Davey, M., , Durel, C.E.,

Guerra, W., Pascal, T., Patocchi, A., Peace, C., Peil, A., Quilot, B., Rees, J., Troillard, V., Stella, A., Troggio, M., Velasco, R., White, A. ,Zhongshan, G., VandeWeg, E. 2012. The new EU project FruitBreedomics: an integrated approach for increasing breeding efficiency in fruit tree crops. International Plant & Animal Genome Conference San Diego.

Peace, C. 2012. Jewels in the apple genome: RosBREED’s conversion of reported trait loci for fruit quality into DNA tests routinely used in breeding. 6th Rosaceous Genomics Conference Mezzocorona.

Sansavini, S., Donati, F., Costa, F., Tartarini S. 2004. Advances in apple breeding for enhanced fruit quality and resistance to biotic stresses: new varieties for the European market. J. Fruit Ornam. Plant Res. 14 Special ed. vol. 12: 13-52.

Sansavini, S., Tartarini, S., Grandi, M., Leis, M., Martinelli, A., Faedi, W., Bergamaschi, M, Baruzzi, G., Pellegrino, S., Berra, L., Magnago, P.L., Salvi, S., Velasco, R., Guerra, W., Höller, I. 2009. Nuove mele per il futuro: a confronto i programmi di selezione in corso in Italia. Rivista di Frutticoltura, 4: 24-42.

446 Walter GUERRA

Figure 1: Number of released apple cultivars per year in the world (Della Strada and Fideghelli, 2012) Table 1: Summary of QTLs reported in Rosaceae crops (Peace, 2012) Number of

Traits QTL1 Major2 Genes3 Apple 89 234 54 7 Pear 5 7 3 1 Peach 21 55 11 2 Almond 10 8 4 1 Cherry (sweet) 2 2 1 1 Cherry (sour) 6 14 0 1 Strawberry 12 32 2 0 Raspberry 10 7 4 0 Blackberry 0 0 0 0 Rose 11 60 9 0 1QTLs: quantitative trait loci with linked markers 2Major: major trait loci with linked markers 3Genes: known genes (with DNA seq) controlling a trait

Cesta krških žrtev 14, 8270 Krško

BIOTEHNIŠKA FAKULTETA ODDELEK ZA AGRONOMIJO

OBČINA BISTRICA OB SOTLI

Bistrica ob Sotli 17

3256 BISTRICA OB SOTLI

Tel.: 03/ 800 15 00; fax: 03/ 800 15 15

E-pošta: [email protected]

PPRROODDAAJJAA IINN VVZZDDRRŽŽEEVVAANNJJEE AANNAALLIIZZNNEE OOPPRREEMMEE

SSmmoo ppoooobbllaaššččeennii zzaassttooppnniikk zzaa::

KKrroommaattooggrraaffiijjaa ( LC, GC ) MMaassnnaa ssppeekkttrroommeettrriijjaa MMoolleekkuullaarrnnaa ssppeekkttrroosskkooppiijjaa (UV-Vis, FTIR, Raman)

AAnnaalliizzaa eelleemmnnttoovv (ICP, AAS, C, N, O, H, S) RRhheeoollooggiijjaa AAnnaalliizzaa ppoovvrrššiinn

TTeennkkooppllaassttnnaa kkrroommaattooggrraaffiijjaa (TLC)

HHPPLLCC LLiigghhtt SSccaatttteerriinngg ddeetteekkttoorrjjii (ELSD)

AAnnaalliizznnee iinn pprreeppaarraattiivvnnee kkoolloonnee tteerr ppoollnniillaa

Poleg prodaje vam nudimo tudi servis, vzdrževanje in validacije inštrumentov, razvoj programske opreme, izobraževanje na področju analitike, ter razvoj in preizkus analiznih

aplikacij na Hypersil kolonah v našem demo laboratoriju.

Za več informacij obiščite našo internet stran ali nas kontaktirajte po elektronski pošti oziroma telefonu.

Internet stran: http://www.kobis.si/

e-mail: [email protected]

Poslovni prostori: Kidriceva 11, SI - 1236 TRZIN Telefon: +386 1 563 60 80, Fax: +386 1 563 60 89

INO BREŽICE d.o.o. Krška vas 34/b 8262 Krška vas Tel.: (07) 4959233,(07) 4959656 Fax.:(07) 4959151 E-pošta: [email protected] www.inobrezice.com

PROIZVODNI PROGRAM INO: - razsipalniki mineralnih gnojil FERTI - mulčerji kladivarji INO (sadjarski, vinogradniški, poljedelski, komunalni) - rotacijski mulčerji - pnevmatske sejalnice INO- BECKER (za koruzo in ostale kulture) - dvovrstni vibracijski podrahljalniki s pnevmatsko napravo za globinsko

dognojevanje

TRADICIJA, KAKOVOST, IZKUŠNJE

Documents

ZBORNIK REFERATOVsadjar.si/wp-content/uploads/2015/06/Kongres-2012.pdf · 2015-06-04 · batch.) sorte 'redhaven' na razliČnih podlagah 305 primož oraŽem, metka hudina: vplivi