Nowoczesne rozwiązania w uprawie cebuli

W Polsce zbiera się rocznie 600-700 tysięcy ton cebuli z powierzchni około 25-27 tysięcy hektarów. W Europie więcej cebuli produkuje się tylko w Hiszpanii, Holandii, Rosji i na Ukrainie. Jednym z warunków powodzenia w uprawie tego warzywa jest stosowanie nowoczesnych rozwiązań i osiągnięć nauki. Niektóre z nich zostaną przedstawione w poniższym artykule.

W ostatnim czasie mówi się dużo o stresie jakiemu poddawane są rośliny oraz o sposobach przeciwdziałania i ograniczania jego skutków. Termin "stres" wywodzi się od łacińskiego stringere - wymuszać reakcję. W fizyce termin ten określa naprężenia powstające w obrębie ciała pod wpływem zewnętrznej siły, co powoduje odkształcenie obiektu: jego rozciągnięcie lub ściśnięcie. Zastosowanie terminu "stres" w życiu codziennym doprowadziło do pewnego odchylenia od terminologii fizycznej. Terminem tym określa się zarówno czynnik działający na organizm, jak i stan organizmu wywołany jego działaniem. Aby uniknąć nieporozumień, należałoby zawsze jednoznacznie określać stosowany termin: czynnik stresowy (stresotwórczy) powinien oznaczać bodziec, natomiast reakcja stresowa lub stan stresowy ? odpowiedź na ten bodziec. Czynnik stresowy to wszystkie czynniki środowiska, których działanie na organizm może doprowadzić do zaburzeń niekorzystnych dla roślin. Jest ich bardzo dużo, dzielą się one na biotyczne i abiotyczne i często są powiązane ze sobą. Czynnikami biotycznymi są rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy oraz zanieczyszczenia przemysłowe, pestycydy, ubicie gleby czy pożary. Do abiotycznych należą: niedobór lub nadmiar światła, wysoka i niska temperatura, suche powietrze, sucha gleba, zalanie, działanie wiatru, pokrywa śnieżna, niedobór tlenu, niedobór i nadmiar składników pokarmowych, nieodpowiedni odczyn gleby, obecność metali ciężkich i inne. Przykładem powiązania czynników biotycznych i abiotycznych są zanieczyszczenia przemysłowe i metale ciężkie. Zaburzenia spowodowane działaniem czynnika stresowego, aczkolwiek początkowo odwracalne, mogą stać się nieodwracalnymi, jeśli czynnik działa z dużą intensywnością lub zbyt długo. Możliwość egzystencji roślin w określonym środowisku a także wytworzenie plonu zależą od tego, w jakim stopniu dany organizm jest dostosowany do funkcjonowania w tym środowisku, a więc od tego, czy i w jakim stopniu wykazuje odporność na występujące czynniki stresowe. Trzeba przy tym pamiętać, że czynnik, który działa negatywnie na jedne rośliny nie musi być stresowym dla drugich. Na przykład temperatura 35°C może powodować uszkodzenia grochu, natomiast nie wywoła uszkodzeń soi. Niektóre z czynników stresowych (np. wzrost temperatury) wywołują negatywne skutki natychmiast (w ciągu kilku minut), inne, aby wywołać uszkodzenia, muszą działać kilka dni lub tygodni (np. susza), a nawet miesięcy (np. niedobór lub nadmiar niektórych składników mineralnych). Większość gatunków, w tym również cebula, potrafi obronić się i zwalczyć, przynajmniej częściowo, wpływ czynnika stresowego. Często jednak reakcja obronna przychodzi zbyt późno, a poniesione straty są nie do odrobienia. Dlatego też celowe może być wsparcie roślin aplikacją odpowiednich środków wzmacniających, najlepiej takich, które wywołają tzw. indukowaną odporność nabytą. Taką funkcję spełniają preparaty nazywane regulatorami rozwoju roślin lub biostymulatorami. Należą do nich substancje zaliczane do różnych grup: fitohormonów, bioregulatorów, biostymulatorów, organizmów antagonistycznych i polepszaczy. W zależności od deklarowanego działania, zaliczane mogą być one albo do środków ochrony roślin albo nawozów. Preparaty, które oddziałują na procesy życiowe roślin w inny sposób niż składnik pokarmowy, w tym regulatory wzrostu, zaliczane są do środków ochrony roślin, w grupie - regulatory rozwoju roślin. Zalicza się więc do nich większość substancji z wymienionych wyżej grup. Ponieważ działanie fitohormonów, bioregulatorów i innych grup substancji czynnych w ostatecznym rozrachunku wpływa na stymulację rozwoju roślin i ich produktywność, często dla całej tej grupy używa się określenia biostymulatory. Ze względu na sposób działania są one bezpieczne dla środowiska naturalnego, zastępując w części chemiczne środki ochrony roślin. Zastosowany biostymulator, w czasie, gdy rośliny nie są jeszcze poddane działaniu czynnika stresowego, powinien tak zmienić ich metabolizm, aby stały się silniejsze i odporniejsze na atak patogena, czy działanie suszy.

Do produkcji substancji stosowanych do biostymulacji, powszechnie wykorzystywane są organizmy morskie, zwłaszcza glony i wodorosty. Ekstrakty wodorostów zawierają składniki pokarmowe, pierwiastki śladowe, substancje wzrostowe i witaminy. Biostymulatorem produkowanym z organizmów morskich, który może być stosowany w cebuli jest Kelpak SL. Jest to regulator wzrostu, w skład którego wchodzą naturalne hormony roślinne: auksyny i cytokininy. Wytwarzany jest z brunatnicy Ecklonia maxima (z angielskiego: kelp), wydobywanej u wybrzeży Afryki Południowej. Kelpak wspomaga procesy przystosowywania się roślin do warunków stresowych. Udowodniono, że rośliny traktowane wyciągiem z E. maxima stają się bardziej odporne na suszę, brak składników odżywczych w glebie i zasolenie. Korzystne działanie tego biostymulatora na rośliny przejawia się przede wszystkim zwiększeniem ich plonowania. Na świecie wyciąg z E. maxima stosowany jest, oprócz cebuli, w uprawach takich roślin jak: ryż, zboża, rzepak, kukurydza, ziemniak, buraki, lucerna, łubin, soja, bawełna, trzcina cukrowa, tytoń, jabłoń, winorośl, pomidor, marchew, czosnek, papryka, rośliny cytrusowe, kiwi, kawa, herbata. Badania naukowe potwierdzają korzystne działanie preparatu Kelpak na rośliny uprawne, przy czym jego działanie w większym stopniu uzależnione jest od gatunku rośliny i terminu aplikacji niż stosowanej dawki. Ponadto, niektóre odmiany tego samego gatunku, charakteryzuje większa "podatność" na działanie preparatu Kelpak. W uprawach cebuli poleca się go stosować w dawce 2 lub 3 l/ha. Stosując mniejsze dawki, pierwsze opryskiwanie wykonuje się, gdy rośliny są w fazie 4 liści, następne dwukrotnie, co 14 dni. Przy dawce 3 l/ha, pierwsze opryskiwanie wykonuje się w tym samym czasie co przy dawce 2 l/ha, a drugie po 21 dniach. Wyższe dawki zalecane są, kiedy istnieje zagrożenie wystąpienia suszy oraz dla cebuli zimującej w polu.

Bio-Efekt 95 to kolejny przykład nawozu posiadającego w składzie ekstrakt z alg morskich - Ascophyllum nodosum, węglowodany, aminokwasy, przeciwutleniacze, auksyny, cytokininy, gibereliny oraz betainy. Ponadto azot, potas i cynk. Nawóz pozytywnie wpływa na wzrost roślin oraz zwiększa ich tolerancje na warunki stresowe. Nowoczesnym nawozem polecanym w uprawie warzyw jest także Fertiactyl Starter - nawóz zawierający azot (13%), fosfor (5%) oraz potas (8%) i kompleks Fertiactyl, który zawiera glicynę, betainę, zeatynę, kwasy humusowe i fulwowe. Pozyskiwany jest z alg morskich i wyciągów roślinnych. W początkowej fazie wzrostu wpływa na bujniejszy wzrost systemu korzeniowego, poprawia wigor roślin w warunkach stresowych.

W uprawie cebuli możliwe jest również stosowanie nawozu organicznego Aminoplant. Dzięki zawartym w nim aminokwasom szereg przemian metabolicznych w komórkach roślin przebiega szybciej i sprawniej. Bardziej efektywne jest również pobieranie makro i mikroelementów z gleby, co wpływa korzystnie na wielkość i jakość plonu (zmniejsza się udział w plonie cebul o małej średnicy). Aminoplant zaliczany jest do grupy środków poprawiających jakość plonu. W cebuli stosuje się go 2-3 razy w sezonie, w dawce 1,5-3 l/ha. Pierwszy zabieg należy wykonać w fazie 5-6 liści, następne w trakcie przyrastania cebuli.

Na plantacjach cebuli stosowany może być też preparat Nano-Gro. Jest on stymulatorem wzrostu, który uruchamia mechanizmy obronne roślin, bez wystawiania ich na faktyczne niebezpieczeństwo. Bardziej obrazowo można to wyjaśnić w następujący sposób: kiedy roślina znajduje się w warunkach stresowych, plonowanie obniży się jeśli nie włączy ona naturalnych mechanizmów obronnych. Jeżeli podczas stresu włączy się mechanizm obronny, plony będą zgodne z oczekiwanymi. W przypadku stosowania Nano-Gro włączenie mechanizmów obronnych w roślinie następuje bez pojawienia się stresu, co skutkuje wzrostem ilości i jakości plonu. Po rozpuszczeniu 1 granulki w 1 litrze wody, Nano-Gro może być stosowany na trzy sposoby: moczy się nasiona w otrzymanym roztworze przez 20-30 sekund, podlewa rośliny w fazie 2-3 liści, stosując 30-50 ml roztworu na roślinę albo miesza roztwór Nano-Gro z nawozami płynnymi.

Do biostymulatorów zaliczane są także, wspomniane wcześniej, organizmy antagonistyczne, m.in. grzyby i bakterie. Grzyby z rodzaju Trichoderma są obecne prawie we wszystkich glebach. Rozwijają się na korzeniach roślin, atakują i pasożytują inne grzyby. Są więc grzybami, które mogą być stosowane jako środki grzybobójcze. Prowadzone są liczne badania nad działaniem różnych szczepów z rodzaju Trichoderma na hamowanie rozwoju grzybów i wzrost korzeni roślin. Jednym z nich jest Trichoderma harzianum, który może być wprowadzany do gleby, stosowany dolistnie albo jako zaprawa nasienna. Stosuje się go przede wszystkim w celu przeciwdziałania chorobom powodowanym przez grzyby z rodzaju Botrytis, Fusarium czy Penicillium, czyli zgniliźnie szyjki, fuzariozom i zielonej zgniliźnie. Badania dotyczące wpływu gotowych preparatów zawierających Trichoderma harzianum na plonowanie cebuli prowadzono min. w Turcji. Wzrost plonu cebuli wskutek ich działania był jednak niewielki i wynosił około 8-10%.

W Polsce, natomiast, prowadzono badania, których celem było określenie składu ilościowego i jakościowego zbiorowisk grzybów i bakterii ukształtowanych w glebie pod wpływem uprawy konserwującej z wykorzystaniem żyta jarego i wyki siewnej jako poplonowych roślin okrywowych. W testach laboratoryjnych ustalono występowanie mikroorganizmów wyróżniających się antagonistycznym oddziaływaniem na grzyby patogeniczne. Wykazano, że próby gleby spod uprawy cebuli zawierały różny skład ilościowy i jakościowy zbiorowisk mikroorganizmów. Żyto stymulowało wzrost i rozwój mikroorganizmów antagonistycznych, m.in. z rodzaju Trichoderma, w stosunku do grzybów powodujących choroby roślin, a wyka powodowała wzrost liczby patogenów.

W innym doświadczeniu z uprawą konserwującą badano wpływ zastosowania tych samych roślin okrywowych, czyli żyta jarego i wyki siewnej oraz zróżnicowanych sposobów uprawy przedsiewnej: uprawa zerowa, talerzowanie wiosną, talerzowanie przed zimą w porównaniu z uprawą konwencjonalną, czyli orką przedzimową i wiosennymi uprawkami doprawiającymi, bez rośliny mulczującej, na wzrost i plonowanie cebuli odmiany "Wolska" oraz na zawartość składników mineralnych w glebie i w cebuli. Cebula wschodziła najlepiej kiedy mulcz z żyta jarego wymieszano z glebą talerzowaniem przedzimowym. Wymieszanie z glebą biomasy wyki siewnej talerzowaniem wiosennym ograniczyło wschody cebuli. Wzrost cebuli był najlepszy po uprawie tradycyjnej. Rośliny były wtedy najwyższe i wytworzyły najwięcej liści. Zastosowany w uprawie czynnik konserwujący glebę poprzez wykorzystanie mulczującego działania roślin międzyplonowych ograniczył wielkość plonu cebuli w porównaniu z uprawą tradycyjną. Spośród porównywanych roślin mulczujących glebę korzystniejszym wpływem na plonowanie cebuli odznaczało się żyto jare. Biorąc pod uwagę uprawę konserwującą najlepsze efekty dała uprawa wiosenna polegająca na wymieszaniu z glebą mulczu żytniego poprzez talerzowanie. Zawartość składników mineralnych w glebie i w cebuli była modyfikowana w większym stopniu przebiegiem pogody niż czynnikami agrotechnicznymi. Nie stwierdzono dużego wpływu uprawy konserwującej na zawartość składników mineralnych w glebie i w cebuli. Gleba okryta mulczem roślinnym zawierała nieco więcej potasu i magnezu w warstwie ornej w porównaniu z glebą nieosłoniętą. Cebula uprawiana z użyciem roślin okrywowych gromadziła nieznacznie więcej suchej masy, azotu i potasu, w porównaniu z uprawianą bez mulczu.

W podobnych doświadczeniach badano wpływ trzech sposobów mulczowania gleby - przyoranie mulczu jesienią, wiosną lub pozostawienie jako okrywy bez przyorania do końca wegetacji roślin na zawartość niektórych składników odżywczych w cebuli. Jako mulcz stosowano: facelię, wykę jarą, seradelę i owies uprawiane w międzyplonie. Efekty stosowania mulczu porównano z kontrolą bez mulczowania oraz z nawożeniem obornikiem w dawce 40 t/ha. Mulcz z owsa pozostawiony bez przyorania do końca wegetacji roślin i facelii przyorany jesienią wpływały na wyższą zawartość suchej masy w cebuli. Mulcz z owsa przyorany jesienią lub wiosną oraz z seradeli pozostawiony bez przyorania wpływały na wzrost witaminy C w cebuli.

W naszym kraju prowadzono także badania dotyczące antybakteryjnego działania materiałów pochodzących z roślin kapustowatych i psiankowatych oraz wodnych wyciągów z tych roślin na wzrost patogenicznych dla cebuli bakterii powodujących miękka zgniliznę szyjki, wodnistość, żółknięcie oraz śluzowatą zgniliznę łusek wewnętrznych. Najsilniejsze działanie hamujące na rozwój chorób bakteryjnych cebuli stwierdzono w przypadku zmielonych nasion gorczycy sarepskiej odmiany "Małopolska". W porównaniu z nimi, obecny od pewnego czasu na rynku Biosept 33SL, wykazywał bardzo słabe działanie ochronne. Liczebność badanych bakterii zmniejszały również wodne wyciągi z rzepaku odmiany "Kana" oraz z pomidora odmiany "Remiz".

Interesujące są również wyniki badań, w których oceniano wpływ różnych źródeł azotu, tzn. saletry amonowej, siarczanu amonu i nawozu ENTEC-26 w dawkach 50, 100, 150, 100+50 kg N?ha/ w uprawie cebuli odmiany "Wolska" z dymki. Wykazano, że nawóz ENTEC-26 był równie dobrym źródłem azotu dla cebuli jak saletra amonowa, ale mniej efektywnym od siarczanu amonu. Dzielone nawożenie saletrą amonową i siarczanem amonu przyczyniło się do uzyskania wyższego plonu cebuli w porównaniu do wnoszenia tego składnika w całości przedwegetacyjnie. W przypadku nawozu ENTEC-26 oba sposoby wnoszenia azotu w łącznej dawce 150 kg N/ha pozwoliły na uzyskanie porównywalnych plonów. Cebula nawożona saletrą amonową i siarczanem amonu miała większą zawartość witaminy C w cebulach i liściach w porównaniu do nawożonej nawozem ENTEC-26. Rośliny nawożone nawozem ENTEC-26 miały za to nieco większą zawartość cukrów w cebulach niż te nawożone siarczanem amonu i saletrą amonową.

Wszystkie opisane dotąd badania dotyczyły zagadnień związanych z redukcją stresu lub zapobieganiem jego wystąpienia. Od wielu lat prowadzone są także badania, w których rośliny celowo uprawia się w warunkach stresowych. Okazuje się bowiem, że produkowane przez nie wtedy substancje pomagają w leczeniu chorób u ludzi. Należą do nich m.in. związki fenolowe, które wykazują silne działanie antyoksydacyjne. Antyoksydanty są to związki chemiczne wykazujące zdolność neutralizowania wolnych rodników. Chronią one każdego z nas przed ryzykiem zachorowania na nowotwory, choroby układu krążenia, cukrzycę, choroby stawów, zaćmę. Podnoszą ogólną odporność organizmu na zakażenia i infekcje, łagodzą przebieg wielu chorób. W badaniach prowadzonych w USA dowiedziono, że dieta obfitująca w środki spożywcze, które są dobrymi źródłami antyoksydantów (badano cebulę, białe grejpfruty i jabłka) może zmniejszyć ryzyko zachorowania na raka aż o 50%. Okazuje się, że żółta cebula zawiera więcej związków fenolowych niż czerwona i biała, co świadczy o tym, że lepiej radzi sobie z warunkami stresowymi. Z kolei czerwona cebula wykazuje większą aktywność antyoksydacyjną niż żółta i biała, co pokazuje, że nie tylko związki fenolowe, ale również inne substancje o działaniu antyoksydacyjnym znajdują się w cebuli.