Innowacyjne technologie

0
Monika Strużyk
redakcja „MPS SAD”

Tematem Ogólnopolskiej Konferencji zorganizowanej w ub.r. w gmachu Centralnej Biblioteki Rolniczej w Warszawie przez Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach (fot. 1 na str. 6) były innowacyjne technologie dla polskiego ogrodnictwa. Zaprezentowano najnowsze osiągnięcia IO z zakresu sadownictwa, warzywnictwa, roślin ozdobnych oraz pszczelnictwa (fot. 2).

Programy badawcze

Instytut Ogrodnictwa (IO) jest jednym z największych ośrodków badań w zakresie ogrodnictwa w Polsce i Europie. Współpracuje z wieloma jednostkami naukowymi i badawczymi w kraju i za granicą, dzięki czemu wprowadza do praktyki wiele nowych rozwiązań. Program badawczy IO obejmuje zagadnienia związane z produkcją ogrodniczą, począwszy od badań nad biologicznymi podstawami produkcji owoców, warzyw i roślin ozdobnych, przez biotechnologię, genetykę i hodowlę twórczą roślin ogrodniczych, fitopatologię, entomologię, szkółkarstwo i ochronę zasobów genowych, po nawadnianie, przechowalnictwo i bezpieczeństwo żywności – informował prof. dr hab. Franciszek Adamicki (fot. 3), ówczesny dyrektor IO w Skierniewicach. W latach 2011–2014 w IO wyhodowano i zarejestrowano 15 odmian roślin sadowniczych, do krajowego rejestru COBORU zgłoszono 14 odmian oraz zarejestrowano 7 odmian roślin warzywnych, a 164 linie hodowlane przekazano do firm hodowlano-nasiennych. Odmiany wyhodowane w IO mają znaczący udział w polskiej produkcji ogrodniczej, od 7% w przypadku jabłoni do 40–50% w przypadku kapusty, cebuli i papryki oraz 70% w przypadku maliny.

Dużym osiągnięciem są nowe odmiany porzeczki czarnej, m.in. ‘Polares’, która oprócz odporności na amerykańskiego mączniaka agrestu oraz średniej podatności na rdzę wejmutkowo-porzeczkową i antraknozę liści, wykazuje odporność na wielkopąkowca porzeczkowego.

Na uwagę zasługuje też opracowany w IO sterowany komputerowo system nawodnień i fertygacji roślin. Dzięki niemu możliwe jest racjonalne wykorzystanie zasobów wodnych. Wśród rozwiązań technicznych prof. F. Adamicki wymienił m.in. dwie wersje opryskiwaczy tunelowych, z których pierwszy (zaczepiany) przeznaczony jest do sadów, a drugi (samojezdny) – do ochrony krzewów jagodowych. W IO opracowano też kombajny do zbioru porzeczki czarnej oraz kombajny do zbioru wiśni i śliwek. Obecnie przygotowywane są także kombajny do zbioru owoców innych gatunków roślin sadowniczych. Ponadto w jednostce tej opracowano i wdrożono do praktyki nowoczesne technologie przechowywania, m.in. w KA i w atmosferze ultraniskiej koncentracji tlenu, co pozwala wydłużyć podaż owoców i warzyw na rynku. Prowadzone badania umożliwiły również opracowanie i wdrożenie metodyk integrowanej ochrony roślin ogrodniczych przed chorobami, szkodnikami i chwastami.

Prace hodowlane

Jak informował prof. dr hab. Edward Żurawicz, prace hodowlane prowadzone w IO uwzględniają trzy kierunki hodowli: adaptacyjną, jakościową i odpornościową. W hodowli adaptacyjnej dąży się do uzyskania odmian dobrze przystosowanych do polskich warunków glebowo-klimatycznych, jednocześnie spełniających oczekiwania nowoczesnej produkcji. Celem hodowli jakościowej jest wyhodowanie odmian o wysokich walorach prozdrowotnych i użytkowych. Natomiast hodowla odpornościowa ukierunkowana jest na uzyskanie odmian mało podanych/odpornych na groźne patogeny chorobotwórcze i szkodniki.

Skierniewicki Instytut jest największym w Polsce ośrodkiem hodowli twórczej nowych odmian roślin sadowniczych i jedynym ośrodkiem ich hodowli zachowawczej (prowadzona jest w Ośrodku Elitarnego Materiału Szkółkarskiego w Prusach). Dotychczas wyhodowano i wprowadzono do polskiego rejestru ponad 100 odmian roślin sadowniczych, w tym 7 jabłoni, 4 śliwy, 2 wiśni, 2 brzoskwini, 8 porzeczki czarnej, 2 agrestu, 7 maliny i 10 truskawki, znajdujących się obecnie w uprawie towarowej. Szczególnie dużym osiągnięciem było wyhodowanie „pow­tarzających” odmian maliny, takich jak ‘Polka’, ‘Polesie’, ‘Polonez’ i ‘Poemat’, a także nowych odmian jabłoni: ‘Ligolina’, ‘Free Redstar’, ‘Melfree’ i ‘Gold Milenium’ – mówił prof. E. Żurawicz.

Od ponad 10 lat – jak informowała dr hab. Elżbieta Rozpara, prof. IO – w jednostce tej prowadzone są też badania nad ekologiczną produkcją owoców. Nie stosuje się w niej nawozów sztucznych ani żadnych innych preparatów uzyskiwanych na drodze syntezy chemicznej. Polska ma duży potencjał uzasadniający prowadzenie tego typu upraw rolnych, w tym zwłaszcza ekologicznej produkcji owoców i warzyw. Na ten potencjał składają się m.in. relatywnie czyste środowisko naturalne, dostatecznie duża powierzchnia gruntów odpowiednich do prowadzenia tego typu upraw i wciąż jeszcze wystarczające zasoby siły roboczej na wsi – informowała dr hab. E. Rozpara.

Integrowana ochrona

Wydaje się, że nadal w ochronie upraw sadowniczych i warzywniczych największą rolę będzie odgrywała metoda chemiczna, przy czym zgodnie z obecnym prawodawstwem powinna być to integrowana ochrona. Podstawą tego systemu jest profilaktyka, ukierunkowana na ograniczanie szkodników i patogenów chorobotwórczych preparatami selektywnymi, wprowadzanie metod niechemicznych, w tym naturalnych wrogów szkodników.  Jak informował prof. dr hab. Piotr Sobiczewski, obserwacje i wyniki badań uzyskiwane przez lata w IO, posłużyły do opracowania metodyk integrowanej ochrony roślin (i.o.r.), w tym 10 najważniejszych gatunków sadowniczych i 15 gatunków roślin warzywnych. Stosowanie chemicznych środków w ramach systemu i.o.r. podlega określonym zasadom. Przede wszystkim można stosować jedynie te produkty, które są aktualnie zarejestrowane dla danej uprawy, przeciwko określonym szkodnikom i patogenom chorobotwórczym w wyznaczonych terminach i dawkach. Przestrzeganie wytycznych zawartych w etykietach-instrukcjach ich stosowania, pozwala na uzyskanie owoców spełniających określone wymagania co do pozostałości w nich substancji aktywnych – informował prof. P. Sobiczewski. Przy obecnym stanie wiedzy ich stwierdzanie nie przysparza już szczególnych problemów. Również w Zakładzie Badania Bezpieczeństwa Żywności IO opracowano i udoskonalano wiele metod analitycznych, dzięki którym można badać pozostałości s.a. w owocach, a także w glebie i wodzie. W Polsce obecnie jest zarejestrowanych 257 substancji czynnych środków ochrony roślin. W laboratorium IO można ich oznaczyć w produktach pochodzenia roślinnego aż 400 – będących składnikami zarówno zarejestrowanych środków ochrony roślin, jak i środków, które nie są już stosowane.

Ochrona roślin i środowiska

Rozwój polskiego ogrodnictwa to również zmiany w technologiach uprawy. Dotyczą one nowych rozwiązań technicznych stosowanych w ochronie roślin, jak i ochronie środowiska, m.in. utylizacji pozostałości po zabiegach ochrony czy ograniczania emisji gazów cieplarnianych (produkcja pod osłonami). Takim rozwiązaniem
– jak informował prof. dr hab. Ryszard Hołownicki (fot. 4) – jest Vertibac – stanowisko bioremediacyjne do neutralizacji ciekłych pozostałości po zabiegach ochrony roślin. Składa się ono z dwóch szczelnych zbiorników ustawionych jeden nad drugim, na ramie z kółkami skrętnymi, w celu łatwego przemieszczania całego stanowiska. Górny zbiornik o objętości 700 l zawiera 50-centymetrową warstwę substratu bioaktywnego o składzie objętościowym: 50% rozdrobnionej słomy, 25% torfu i 25% gleby ze stanowiska, na którym były stosowane środki ochrony roślin. Substrat o wysokiej zawartości masy organicznej ma dobrą adsorpcję substancji chemicznych oraz sprzyja intensywnej aktywności biologicznej mikroflory biorącej udział w przyśpieszonym rozkładzie tych substancji, czyli ich biodegradacji. Na powierzchni substratu zalecane jest wysianie mieszanki tolerancyjnych na środki ochrony roślin traw lub zbóż tworzących zieloną okrywę. Na dnie zbiornika znajduje się 10-centymetrowa warstwa żwiru umożliwiająca drenaż nadmiaru ciekłych pozostałości w formie odcieków. Substrat od żwiru oddzielony jest agrowłókniną, której zadaniem jest spowolnienie przesiąku odcieków oraz niedopuszczenie do zamulenia warstwy drenażowej drobną frakcją substratu. Odcieki z substratu spływają grawitacyjnie do dolnego zbiornika buforowego o objętości 400 l, który służy do gromadzenia ciekłych pozostałości. Zgromadzona w tym zbiorniku i przeznaczona do bioremediacji ciecz jest przepompowywana do górnego zbiornika z substratem przynajmniej raz dziennie – mówił prof. R. Hołownicki.

System ten stanowi układ zamknięty, w którym krążące pozostałości ciekłe poddane są bioremediacji. Woda odparowuje zarówno z powierzchni substratu, roślin na niej rosnących, jak i bezpośrednio z lustra cieczy gromadzonej w zbiorniku buforowym. Zwielokrotnienie przelewania cieczy sprzyja zintensyfikowaniu odparowania wody i zalecane jest w przypadkach, gdy objętość ciekłych pozostałości do zneutralizowania przekracza 1000 l w ciągu roku. Dolny zbiornik stanowiska przykryty jest siatką uniemożliwiającą dostęp do skażonej cieczy osobom postronnym. Obecnie w IO trwają prace nad takim rozwiązaniami jak opryskiwacz tunelowy i robot sadowniczy.

Wydłużyć podaż, utrzymać jakość

Działania Zakładu Przechowalnictwa i Przetwórstwa Owoców i Warzyw IO od wielu lat skierowane są na opracowywanie innowacyjnych technologii, przy jak najściślejszej współpracy zarówno z europejskimi, jak i krajowymi jednostkami naukowymi, oraz transfer uzyskanej wiedzy do praktyki ogrodniczej i przemysłu owocowo-warzywnego. Rozwój oraz wdrażanie innowacyjnych technologii przechowywania owoców i warzyw musi uwzględniać jednak specyfikę gatunkową, odmianową i klimatyczną Polski. Większości innowacyjnych technologii nie da się bowiem bezpośrednio przenieść do praktyki, nawet mając dostęp do szczegółowych zaleceń – informował dr Krzysztof Rutkowski (fot. 5).

W celu przystosowania i unowocześnienia wprowadzanych technologii, konieczne jest podjęcie następujących wyzwań:

  • opracowanie metod przewidywania i wyznaczania optymalnego terminu zbioru owoców i warzyw;
  • zminimalizowanie niekorzystnych zmian cech jakościowych przechowywanych produktów (dotyczy również składników prozdrowotnych);
  • wydłużenie czasu przechowywania, przy zachowaniu wysokiej jakości produktów ogrodniczych;
  • zwiększenie trwałości owoców i warzyw w obrocie towarowym;
  • opracowanie założeń technologicznych przechowywania dla owoców i warzyw przeznaczonych na nowe, dalekie rynki zbytu;
  • ograniczenie strat przechowalniczych (związanych z występowaniem chorób fizjologicznych i grzybowych oraz naturalnych strat, np. w wyniku transpiracji) oraz zastosowanie technologii pozbiorczego traktowania owoców i warzyw w celu ograniczenia niekorzystnych zmian jakościowych i strat.
  • fot. 1–5 M. Strużyk

O autorze

Odpowiedz