Uticaj mikrobioloških đubriva, genotipa i sezone gajenja na prinos i kvalitet salate (Lactuca sativa L.)

Abstract

Salata (Lactuca sativa L.) je jednogodišnja povrtarska biljka, sa kratkim vegetacionim periodom i mogućnošću gajenja tokom cele godine. Jedna je od najznačajnijih vrsta iz grupe lisnatog povrća, bogata fitonutrijentima koji su esencijalni u ljudskoj ishrani. Cilj ovog istraživanja je bio da se utvrdi uticaj genotipa, mikrobioloških đubriva i sezone na kvantitativne i kvalitativne osobine salate. U sprovedenim istraživanjima ispitani su kvantitativni (morfološki i agronomski) parametri: visina i prečnik rozete i stabla, broj listova, sveža i suva masa listova, sveža masa stabla i rozete (glavice), kao i kvalitativni (biohemijski) parametri: sadržaj nitrata, ukupne rastvorljive materije i organske kiseline, ukupna antioksidativna aktivnost, ukupni karotenoidi, sadržaj vitamina C, sadržaj ukupnih i pojedinačnih fenolnih jedinjenja, ukupni i pojedinačni seskviterpenski laktoni i aktivnost peroksidaze. Ogledi sa šest genotipova salate (tri zelene ‘Kiribati’, ‘Aquino’, ‘Aleppo’ i tri crvene ‘Murai’, ‘Gaugin’, ‘Carmesi’) bili su postavljeni u kompaniji Iceberg Salat Centar, u Surčinu. Biljke su gajene u plasteniku, bez dodatnog grejanja, tokom tri uzastopne sezone (jesen, zima i proleće), uz primenu mikrobioloških đubriva (EM Aktiv, Vital Tricho i njihova kombinacija). Dobijeni rezultati ogleda ukazuju na uticaj genotipa na ispitivana kvantitativna svojstva salate. Generalno, zelene sorte su pokazale tendenciju veće sveže mase rozete-glavice u odnosu na crvene tokom proleća i zime. Najveću svežu masu rozete ostvarila je zelena sorta ‘Aleppo’ u kontrolnim uslovima prolećnog ogleda, nasuprot crvene sorte ‘Carmesi‘ koja je imala najmanju masu u kontroli jesenjeg ogleda. Sorta ‘Aleppo’ pokazala je sličan trend kod parametra sveža masa listova, gde je u kontroli prolećnog ogleda ostvarila najveće vrednosti, kao i najveću suvu masu listova u zimu primenom kombinacije đubriva, čime se ova sorta izdvojila po stabilnosti za najvažnije kvantitativne komponente. Zelena sorta ‘Aquino‘ imala je najveću svežu masu stabla, broj listova i prečnik stabla primenom đubriva Vital Tricho u zimu. Najveću visinu rozete i stabla ostvarila je zelena sorta ‘Kiribati’ primenom đubriva EM Aktiv u proleće. Jedina crvena sorta, koja je imala najveću vrednost morfološkog parametra-prečnik rozete, je sorta ‘Carmesi‘ u zimskom ogledu primenom kombinacije đubriva. Sa aspekta većine testiranih morfoloških parametara primena mikrobioloških đubriva tokom zime i proleća ili nije imala uticaj ili je doprinosila značajnom smanjenju vrednosti u odnosu na kontrolu. Nasuprot tome, primena đubriva Vital Tricho i kombinacije đubriva dovela je do značajnog povećanja sveže mase rozete-glavice u jesen. Najveći uticaj sezone na povećanje vrednosti kvantitativnih parametara ostvaren je tokom proleća i zime, što se ogledalo kroz dobijanje značajno težih glavica salate u ove dve sezone. Rezultati ispitivanih primarnih i sekundarnih metabolita ukazuju na uticaj genotipa na biohemijska svojstva. Najveći sadržaj nitrata ostvarila je crvena sorta ‘Carmesi‘ primenom đubriva EM Aktiv tokom zime, dok je najmanji sadržaj imala zelena sorta ‘Kiribati‘ u kontroli prolećnog ogleda. Primena mikrobioloških đubriva doprinela je značajnom povećanju sadržaja nitrata kod svih sorti u prolećnom ogledu. Tokom svih ogleda svi genotipovi su bili zdravstveno bezbedni sa aspekta maksimalno dozvoljene količine nitrata prema domaćoj i evropskoj zakonskoj regulativi. Najveću vrednost ukupno rastvorljivih materija i organskih kiselina ostvarila je crvena sorta ‘Murai‘ u zimskom ogledu primenom đubriva Vital Tricho i EM Aktiv redom. Primena đubriva uglavnom nije uticala na vrednosti ukupno rastvorljivih materija i organskih kiselina, gde je tokom svih sezona sadržaj ostao stabilan. Sa aspekta antioksidativne aktivnosti, crvene sorte salate su generalno bile kvalitetnije u odnosu na zelene (ukupna antioksidativna aktivnost, ukupna fenolna jedinjenja, ukupni karotenoidi, vitamin C, ukupni seskviterpenski laktoni i aktivnost peroksidaze). Izdvojila se crvena sorta ‘Carmesi’ po stabilnosti, koja je imala najveće količine ukupnih seskviterpenskih laktona (kombinacija đubriva) u jesenjem ogledu, antioksidativnu aktivnost (kombinacija đubriva), ukupne karotenoide (kontrola, Vital Tricho), ukupan sadržaj fenolnih jedinjenja (kontrola) u zimskom ogledu i u proleće sadržaj vitamina C (Vital Tricho), i zajedno sa sortom ‘Gaugin’ pokazala je najveću aktivnost peroksidaze (kombinacija đubriva). Najzastupljeniji seskviterpenski lakton je laktukopikrin, dok su najviše zastupljena pojedinačna fenolna jedinjenja 2,3 dikafeoiltartarna kiselina, hlorogena kiselina, luteolin-7-glukozid i kvercetin-3-O-(6″-O-malonil)-glukozid. Primena mikrobioloških đubriva smanjila je antioksidativnu aktivnost u jesen, sa zavisnim uticajem genotipa-sorte tokom proleća i zime. Suprotno, u svim sezonama aktivnost peroksidaze je bila povećana primenom đubriva gotovo kod svih sorti. Primena mikrobioloških đubriva uticala je na povećanje brojnosti mikroflore u zemljištu, u poređenju sa stanjem pre početka ogleda, dok je kod sadržaja lako pristupačnog fosfora i kalijuma došlo do smanjenja, a sadržaj ukupnog azota je blago povećan. Istraživanje sprovedeno u okviru ove disertacije pokazalo je da su genotip, mikrobiološka đubriva i sezona u interakciji uticali na kvantitativna i kvalitativna svojstva testiranih genotipova salate, sa naglašenim uticajem đubriva Vital Tricho i/ili kombinacije đubriva.

Lettuce (Lactuca sativa L.) is an annual vegetable crop, with short vegetation period and possibility to cultivate throughout whole year. It is one of the most important species from the leafy vegetables group, enriched with phytonutrients which are essential in human diet. The aim of this study was to investigate the effect of genotype, microbiological fertilisers and season on the quantitative and qualitative traits of lettuce. Two types of the parameters were examined, quantitative parameters (morphological and agronomical)- rosette, stem height and diameter, number of leaves, fresh and dry leaf weight, stem and rosette (head) fresh weight, as well as, qualitative parameters (biochemical)- nitrate content, total soluble solids, total acidity content, total antioxidant activity, total carotenoids, vitamin C content, total and individual phenolics, total and individual sesquiterpene lactones and peroxidase activity. Experiments with six lettuce cultivars (three green ‘Kiribati’, ‘Aquino’, ‘Aleppo’ and three red ‘Murai’, ‘Gaugin’, ‘Carmesi’) were carried out in the company Iceberg Salat Centar, Surčin. Plants were grown in the greenhouse, without additional heating, during three consecutive growing seasons (autumn, winter and spring), with application of microbiological fertilisers (EM Aktiv, Vital Tricho and their combination). Results showed the influence of the genotype on the quantitative parameters. Mainly, green cultivars showed tendency to higher rosette (head) fresh weight than red in spring and winter. Green cultivar ‘Aleppo’ showed the highest rosette fresh weight in control during spring, compared to red cultivar ‘Carmesi’ with the lowest rosette fresh weight in control conditions in autumn. Cultivar ‘Aleppo’ showed the similar trend to parameter fresh leaf weight, with the highest level in control in the spring trial, as well as the highest dry leaf weight in the winter acomplished with combined fertilisers, whereby this cultivar stood out for its stability for the most important quantitative components. Green cultivar ‘Aquino’ showed the highest stem fresh weight, number of leaves and stem diameter using Vital Tricho in winter. The highest value of the rosette and stem height showed cultivar ‘Kiribati’ using EM Aktiv in the spring. The only red cultivar with the highest morphological trait was cultivar ‘Carmesi’ with the rosette diameter in the winter trial with application of combined fertilisers. According to all tested morphological parameters, the application of microbiological fertilisers during winter and spring either had no effect or contributed to a significant decrease in value compared to the control. In contrast, the application of Vital Tricho and a combination of fertilisers led to a significant increase in the rosette (head) fresh weight in the autumn. The greatest season impact on the increase of quantitative parameters was recorded during spring and winter, which resulted in obtaining significantly heavier lettuce heads in these two seasons. The genotype showed influence on lettuce biochemical properties based on the results of the examined primary and secondary metabolites. The highest nitrate content showed red cultivar ‘Carmesi’ with application of EM Aktiv during the winter, while the lowest content showed green cultivar ‘Kiribati’ in the control of the spring trial. The application of microbiological fertilisers contributed to a significantly higher concentration of nitrate in all cultivars in the spring. During all experiments, all genotypes were safe for consumption from the aspect of the maximum allowed amount of nitrate according to local and European legislation. The highest value of total soluble solids and organic acids showed red cultivar ‘Murai’ in the winter experiment using Vital Tricho and EM Aktiv fertilisers, respectively. The application of fertilisers did not affect the values of total soluble solids and organic acids, in which the content remained stable during all seasons. In terms of antioxidant activity, red cultivars showed higher quality parameters compared to green (total antioxidant activity, total phenols, total carotenoids, vitamin C, total sesquiterpene lactones and peroxidase activity). Red cultivar ‘Carmesi’ emphasized for its stability, which showed the highest quantity of total sesquiterpene lactones (combined fertilisers) in the autumn, total antioxidant activity (combined fertilisers), total carotenoids (control, Vital Tricho), total phenolics (control) in the winter, the highest vitamin C content (Vital Tricho) in spring, and together with the cultivar ‘Gaugin’, showed the highest peroxidase activity (combined fertilisers). The major sesquiterpene lactone is lactucopicrin, while the most abundant individual phenols are 2,3-dicaffeoyltartaric acid, chlorogenic acid, luteolin-7-glucoside and quercetin-3-O-(6″-O-malonyl)-glucoside. The application of microbiological fertilisers lowered antioxidant activity in autumn, with the cultivar dependent response during spring and winter. On the other hand, in all seasons specific peroxidase activity was enhanced by fertilisers in almost all cultivars. The application of microbiological fertilisers increased the number of microflora in the soil, compared to the conditions before initial experiment, while the readily available phosphorus and potassium content decreased, with the total nitrogen content slightly increased. The research conducted within this dissertation showed that genotype, microbiological fertilisers and season jointly influenced quantity and quality lettuce parameters, with emphasis on Vital Tricho, and/or combination of fertilisers.