„Kako pove ćati prinos rige u hidroponskom uzgoju“eduidea.org/smotra2013/radovi/pdf_03.pdf · 5. uzgoj na čistom tresetu 6. uzgoj na kokosovim vlaknima. i uzgoj bez supstrata:

Nino Gajnik i Darija Zdolec

Mentor: Dunja Geršak

[email protected]

„Kako povećati prinos rige u hidroponskom

uzgoju“

Čakovec

26.2.2013.

Gospodarska škola Čakovec

Vladimira Nazora 38, Tel/fax: 040/395-302

Međimurska županija

Kako povećati prinos rige u hidroponskom uzgoju

1

Sadržaj

Sažetak 2

1. Uvod 3

1.1. Važnost lisnatog povrća u prehrani 3

1.2. Tipovi hidroponskih sustava 6

1.3. Prednosti i nedostaci hidroponskog uzgoja 7

2. Materijal i metode 9

3. Rezultati 14

4. Rasprava 17

5. Zaključak 23

6. Popis literature 24


2

Sažetak

Istraživanje utjecaja trokratne berbe na prinos rige provedeno je u plutajućem hidroponu

u plasteniku Gospodarske škole Čakovec. Pokus je postavljen tijekom ljetno-jesenskog

razdoblja 2011. u 6 ciklusa. Prilikom svake sjetve rigom se posijalo 12 polistirenskih

ploča. Sijalo se u proreze na pločama koji su najprije zapunjeni perlitom da sjeme ne

propadne. Sijalo se u razmacima od 7 do 10 dana. Upotrebljena je sorta rige “Coltivata“

i sijalo se 8g/m². U vrijeme berbe svaka ploča se brala 3 puta. Istraživanje je trajalo od

14.5.2011 do 13.10.2011. U tom periodu ubrano je 174392g rige za proučavane datume

s uzgojne površine od 40m2. Prosječni urod bio je 4250g/m

2. Trokratnom berbom rige

ostvaren je veći prinos po jedinici površine i kraće razdoblje uzgoja. Također, uštedilo

se na reprodukcijskom materijalu i radnim satima budući da su se postepenom sjetvom

radne aktivnosti ravnomjerno rasporedile.


3

1. Uvod

1.1. Važnost lisnatog povrća u prehrani

U prehrani čovjeka veliku važnost imaju vrsta i sastav namirnica. Zbog ubrzanog ritma

života treba se hraniti kvalitetno i zdravo tijekom cijele godine da organizam podnese

sve napore. Istovremeno ljudi ponajviše u urbanim sredinama imaju manje vremena za

spravljanje obroka. U razvijenim zemljama u ponudi je svježe povrće u malim

pakovanjima spremno za direktnu upotrebu. Na taj način stanovništvu je dostupnija

namirnica bogata vitaminima i mineralima. Posljednjih nekoliko desetljeća širi se i raste

proizvodnja mladih lisnatih salata (baby leaf), opranih, pakiranih i spremnih za

konzumiranje. Listovi salate (Lactuca sativa L.), rige (ili rikole, rikule, rukole Eruca

sativa Miller.), matovilca (Valerianella locusta L.), radiča (Cichorium intybus L. var.

foliosum Hegi), endivije (Cichorium endivia L.), prkosa (Portulaca oleracea L.), rezani

pri berbi na duljinu 5 do 8 cm olakšavaju upotrebu u odnosu na cijele glavice ili rozete.

U Ujedinjenom Kraljevstvu se neprekidno povećava proizvodnja i prodaja salata u

obliku mladog lista različitih boja, tekstura i aroma (Wagstaff i sur., 2010.).

Riga pripada skupini lisnatog, niskokaloričnog povrća koje zbog značajnog sadržaja

bioaktivnih tvari postaje sve popularnije. Jednogodišnja je zeljasta biljka iz porodice

kupusnjača (Brassicaceae) skromnih zahtjeva prema uvjetima sredine. Na skraćenoj

stabljici u vegetativnoj fazi razvija rozetu listova. Listovi su na kratkim peteljkama,

lirasti, više ili manje nazubljeni ili urezani, a katkad slični rotkvici. Mogu biti do 20 cm

dugi i 6 cm široki, s jače izraženom srednjom žilom (Lešić i sur. 2004). Imaju gorkast

pikantan okus, bogati su vitaminima C i K te mineralima kalcijem i magnezijem

(Kranjčević, 2011.). Listovi rige najčešće se koriste kao salata ili dodatak salatama, a


4

mogu se pripremati poput špinata ili blitve sa češnjakom i maslinovim uljem.

Stimulativno djeluju na probavu, a pomažu kod prehlade i kašlja. Cvijet rige je žućkast

ili bijel, nalikuje cvijetu divlje rotkve. Jednostavan je, sastoji se od 4 latice s ljubičastim

žilicama, oblika tipičnog kao kod svih krstašica (Sl. 1.). Plod je komuška.

Slika 1.: Cvijet rikule

Riga se na tlu uzgaja izravnom sjetvom od proljeća do jeseni sa razmakom redova 15 do

35 cm. Ovisno o razdoblju prva se berba može očekivati 30 do 60 dana nakon sjetve

(Fabek, 2011.). Riga nakon berbe ima sposobnost obnavljanja lisne rozete pa se ovaj

agrotehnički zahvat može provoditi višekratno.

U novije vrijeme hrvatsko tržište zahtijeva svježu rigu tijekom cijele godine. To je

moguće osigurati proizvodnjom u kontroliranim uvjetima plastenika ili staklenika

jednostavnom hidroponskom tehnikom kao što je plutajući hidropon (Toth N. 2010.).

Uzgoj povrća hidroponskom tehnikom u zaštićenom prostoru, plasteniku i stakleniku,

omogućava proizvodnju i opskrbu tržišta tijekom cijele ili veći dio godine, ovisno o

uzgajanoj kulturi (Sl. 2. i 3.).


5

Slika 2.: Plastenik opremljen bazenima za hidroponski uzgoj povrća

Slika 3. : Uzgoj lisnatog povrća u plutajućem hidroponu

Hranjiva otopina optimalne pH i EC vrijednosti sadrži sve hranjive biogene elemente u

potrebnoj koncentraciji iona. Hidroponska proizvodnja počela se primjenjivati u

uvjetima gdje nije bilo dovoljno obradivog tla ili je tlo bilo iscrpljeno i nedovoljno

plodno. Hidropon doslovno znači "rad s vodom" a praktično znači uzgoj u hranjivoj

otopini bez tla (www.agroklub.com, 2011.). Za hidroponsku proizvodnju su potrebna

velika početna ulaganja jer se koristi automatizirana oprema i visoka kvaliteta supstrata.


6

Vrijeme uzgoja od sjetve do berbe kraće je nego pri uzgoju na tlu, zato što biljke rastu u

idealnim uvjetima. Povrće je čisto i suho. U zaštićenim prostorima ima manje štetnika i

biljnih bolesti pa je zaštita kemijskim sredstvima je minimalna. Ipak, usjev treba

redovito pregledavati, jer se infekcija bolešću ili napad štetnika brže šire nego na

otvorenim površinama. Utrošak ljudske radne snage je manji, ali radnici trebaju biti

osposobljeni i obrazovani za rad u hidroponu (Benko, Fabek, 2011.).

1.2. Tipovi hidroponskih sustava

U hidroponskom uzgoju povrća razlikuju se tehnike uzgoja na supstratima

(anorganskim i organskim):

1. tehnika hranjivog filma

2. uzgoj na kamenoj vuni, perlitu ili vermikulitu

3. uzgoj na piljevini

4. uzgoj na balama slame

5. uzgoj na čistom tresetu

6. uzgoj na kokosovim vlaknima.

i uzgoj bez supstrata:

1. Aeropon

2. Plutajući hidropon

Supstrat treba biti porozan, a da istovremeno dobro zadržava vodu i hranjive tvari i da

otpušta višak vode. Treba biti relativno sterilan i inertan. Kao najjednostavnija

hidroponska tehnika uzgoja povrća bez supstrata, pogodna za uzgoj lisnatog povrća,

ističe se sustav plutajućih ploča koji ima prednosti pred tehnikom hranjivog filma.

Najvažnije su: jeftinije uvođenje, veća pristupačnost biljaka za berbu, veliki puferni


7

kapacitet za pH-vrijednost te manji rizik od propadanja biljaka u slučaju zatajenja

cirkulacijske pumpe jer je korijen biljke u izravnom kontaktu s velikim volumenom

hranjive otopine (Toth, 2010). Također, sustav plutajućih ploča omogućuje visoku

automatizaciju osnovnih agrotehničkih zahvata kao što su sjetva, dopunjavanje hranjive

otopine i obogaćivanje kisikom, berba i čišćenje ploča od biljnih ostataka i perlita.

Pojam “hidroponski” prvi je upotrijebio Gericke 1937. opisujući metode komercijalnog

uzgoja biljaka u tekućem mediju (www.sirovahrana.com, 2009.). Također Gericke je

prvi znanstvenik koji je razvio isplativu metodu uzgoja biljaka u hranjivoj otopini za

komercijalne svrhe.

Hidroponski uzgoj je inovativna tehnika uzgoja „bez tla“, a odvija se u grijanom

zaštićenom prostoru (plasteniku), što omogućuje uzgoj tijekom cijele godine.

Najrazvijeniji hidroponski uzgoj biljaka u Europi danas je u Nizozemskoj, a u Hrvatskoj

je prisutan od 2000. godine. Najčešće uzgajane kulture na ovaj način su rajčica, paprika,

krastavci, salata, radič, peršin, kupus i špinat. U europskim hidroponima uzgajaju se još

i šparoga, mladi krumpir, mrkva, luk, grah, patlidžan, poriluk, kukuruz i ostale povrtne

kulture. Najčešća tehnika hidroponskog uzgoja je uzgoj u kamenoj vuni. Najveće

površine u Hrvatskoj su zasađene rajčicom. Plutajući hidropon je najbolji za mlado

lisnato povrće. Vrijeme uzgoja od sjetve do berbe kraće je nego u tlu, povrće je čisto i

suho, zaštita kemijskim sredstvima je minimalna, utrošak ljudske radne snage je manji.

1.3. Prednosti i nedostaci hidroponskog ugoja

Nema plodoreda niti sterilizacije kao kod uzgoja na tlu. Biljke su manje izložene

uzročnicima bolesti i štetnicima pa se troši manje sredstava za zaštitu bilja. Manje je i

onečišćenje okoliša jer je sustav zatvoren i višak hranjive otopine se skuplja u spremnik.


8

Hranjive tvari i voda se kontrolirano dodaju prema potrebama kulture pa je njihov

utrošak manji, a rast biljaka bolji i brži. Obrada tla ne postoji, utrošak ljudskog rada je

smanjen. Kulture se mogu uzgajati na prostoru gdje je inače uzgoj ograničen zbog

neprimjerene kvalitete tla.

Prednosti hidroponskog uzgoja biljaka u odnosu na konvencionalni uzgoj na tlu:

- kraći uzgoj

- veći broj berbi

- maksimalno iskorištena površina za uzgoj

- moguć uzgoj u monokulturi

- optimalno doziranje hranjiva potrebnih za rast i razvoj

- veći prinos,

- dulje razdoblje plodonošenja,

- smanjena potrošnja vode

- smanjena primjena sredstava za zaštitu bilja

Nedostaci hidroponskog uzgoja su:

- veća početna ulaganja

- potrebna veća educiranost proizvođača

- rad opreme treba biti pravilan i kontinuiran

Cilj istraživanja bio je utvrditi učinak višekratne berbe na prinos rige u plutajućem

hidroponu. Pretpostavka je da se višekratnom berbom može smanjiti utrošak

repromaterijala i radnih sati.


9

2. Materijal i metode

Istraživanje je provedeno od svibnja do kraja listopada 2011. godine u plasteniku

površine 400m² pokrivenim dvostrukim PE filmom. Objekt je opremljen je uređajima za

provjetravanje, grijanje te energetskim zavjesama. Praćenje i automatsko reguliranje

klimatskih uvjeta omogućeno je uređajem Bravoclim (Sl. 4.).

Slika 4.: Praćenje i reguliranje klimatskih uvjeta u plasteniku

Mjerene su minimalna i maksimalna temperatura zraka te vlaga zraka (Tablica 1. i 2.).

Tablica 1.: Srednja mjesečna minimalna i maksimalna temperatura tijekom istraživanja,

2011.

Temperatura zraka

(0C)

Mjeseci

lipanj srpanj kolovoz rujan listopad

Maksimalna 32,4 33,4 34,4 31,9 24,3

Minimalna 16,3 16,8 17,5 15,0 8,3


10

Tablica 2.: Srednja mjesečna minimalna i maksimalna relativna vlaga zraka tijekom

istraživanja, 2011.

Vlaga zraka (%) Mjeseci

lipanj srpanj kolovoz rujan listopad

Maksimalna 82,3 80,0 82,1 80,5 82,3

Minimalna 31,7 30,7 30,7 31,0 41,3

Dio plastenika namijenjen uzgoju lisnatog povrća u plutajućem hidroponu površine je

200m² sa 4 bazena, svaki površine 30m² dubine 20cm. Bazeni su obloženi plavim

nepropusnim folijama. Istraživanje učinka višekratne berbe na prinos rige provedeno je

u jednom bazenu volumena 6.000 litara. Također, tijekom uzgoja svaki dan su praćeni i

bilježeni pokazatelji hranjive otopine, pH i EC-vrijednost ručnim instrumentima

proizvođača Eutech instruments, visina vodenog stupca, količina otopljenog kisika,

temperatura (Tablica 3. slika 5. i 6.). Znak dobre opskrbljenosti otopine kisikom je bijeli

korijen biljaka (Slika 6.).

Slika 5.: Mjerenje EC-vrijednosti (električne provodljivosti hranjive otopine) u bazenu


11

Slika 6.: Korijen biljaka treba biti bijele boje

Tablica 3.: Pokazatelji hranjive otopine tijekom uzgoja rige, 2011.

Mjesec Temperatura

(oC)

Visina

stupca (cm)

pH E.C. (dS/m) Količina

otopljenog

kisika

(mg/L)

lipanj 21,43 14,29 6,27 3,07 1,02

srpanj 22,81 10,18 6,09 3,66 3,82

kolovoz 26,60 13,12 5,70 3,97 4,66

rujan 23,26 13,15 6,20 3,96 3,53

listopad 18,45 11,87 6,24 4,03 4,84

Hranjiva otopina je pripremljena prema uputama profesora i djelatnika Zavoda za

povrćarstvo Agronomskog fakulteta u Zagrebu. Sustav za punjenje bazena vodenom

otopinom hranjivih tvari, miješanje otopine i dodavanje kisika kompjutorski je navođen

uređajem Spagnol (Gis Impro, d.o.o.). Vodena otopina za uzgoj rige pripremljena je u

svibnju 2011. godine neposredno prije uzgoja i bila je sljedećeg sastava: Ca(NO3)2 -

812ppm; NH4NO3–194ppm; KNO3-811ppm; Fe-helat EDDHA(6%)–37,5ppm;


12

KH2PO4–430ppm, K2SO4 – 147ppm; MgSO4 – 99ppm; MnSO4 – 2,5ppm; H3BO3 – 5,2

ppm; CuSO4–0,26ppm; HNO3 -(56 %)–205,2ppm. Tijekom uzgoja uzimani su uzorci

otopine i analizirani na Agronomskom fakultetu. Prema analizama su provedene

korekcije sastava hranjive otopine. Riga je sijana svakih 7 do 10 dana u 12

polistirenskih ploča veličine 95cm x 60cm u proreze ispunjene perlitom. Upotrebljena je

sorta rige „Coltivata“ i sijalo se 8g/m2. Slobodna površina bazena pokrivena je praznim

pločama da se spriječi razvoj algi. Istraživanje učinka višekratne berbe je provedeno

tijekom 6 proizvodnih ciklusa s rokovima sjetve: 14. svibanj, 20. svibanj, 31. svibanj,

26. srpanj, 6. kolovoz i 16. kolovoz 2011. godine (Tablica 4.)

Tablica 4.: Datumi sjetve i berbe

Datum sjetve Datum 1. berbe Datum 2. berbe Datum 3. berbe

14.5.2011. 3.6.2011. 13.6.2011. 27.6.2011.

20.5.2011. 7.6.2011. 16.6.2011. 2.7.2011.

31.5.2011. 24.6.2011. 9.7.2011. 24.7.2011.

26.7.2011. 22.8.2011. 6.9.2011. 21.9.2011.

6.8.2011. 29.8.2011. 13.9.2011. 24.9.2011.

16.8.2011. 13.9.2011. 30.9.2011 13.10.2011.

Berba po svakoj ploči obavljana je u tri navrata u fazi razvijenih 4 do 6 listova rozete

prosječne duljine 8 cm. U tablici 5 prikazana je duljina vegetacije rige od sjetve do prve,

druge i treće berbe.


13

Tablica 5.: Duljina vegetacije rige od sjetve do prve, druge i treće berbe

Datumi sjetve Broj dana sjetva - 1.

berba

Broj dana sjetva - 2.

berba

Broj dana sjetva - 3.

berba

14.5.2011. 20 30 44

20.5.2011. 18 27 43

31.5.2011. 24 39 55

26.7.2011. 27 42 57

6.8.2011. 23 38 48

10.8.2011. 28 45 63

Prosjek 23 37 52

Istraživanje je završilo 14. listopada 2011. s posljednjom berbom šestog proizvodnog

ciklusa.


14

3. Rezultati

U razdoblju istraživanja od 14. svibnja do 13. listopada 2011. godine abiotski čimbenici

zraka u plasteniku bili su ujednačeni. Podaci po ciklusima istraživanja prikazani u

grafikonu 1. pokazuju da se minimalna temperatura zraka kretala od 14,59 do 16,85oC.

Maksimalna temperatura zraka bila je u rasponu od 31,94 do 33,68oC. Srednja dnevna

temperatura bila je od 21,63 do 23,91oC. Srednja relativna vlaga zraka bila je

ujednačena od 55,35% do 56,71%.

Grafikon 1.: Temperatura i vlaga zraka u plasteniku po ciklusima istraživanja

Podaci za abiotske čimbenike hranjive otopine u bazenu prikazani su u grafikonu 2. i

pokazuju variranje temperature hranjive otopine od 21,10 do 25,35 oC. Razina hranjive

otopine smanjivala se od 14,80 do 12,53 cm pa se bazen prema potrebi dopunjavao.

Vrijednosti pH (6,06 do 5,96) i električne provodljivosti (EC) bile su u


15

zadovoljavajućem rasponu (3,03 do 4,00 dS/m). Količina otopljenog kisika u hranjivoj

otopini u prva dva ciklusa bila je ispod preporučene vrijednosti zbog početnih problema

u radu crpki za aeraciju otopine (0,27 i 1,39 mg/L). U kasnijim proizvodnim ciklusima

količina otopljenog kisika bila je u prihvatljivom rasponu od 2,88 do 4,17 mg/L.

Grafikon 2.: Abiotski čimbenici hranjive otopine po ciklusima istraživanja

Prva berba rige započela je prosječno 23 dana poslije sjetve, druga 37 dana i treća 52

dana od sjetve (tablica 5.).

U šest proizvodnih ciklusa na 72 polistirenske ploče površine 42m2 uz trokratnu berbu

ostvaren je ukupan prinos rige 174,4 kg. Po ciklusima, odnosno, datumima sjetve prinos

se kretao od 3511 g/m2 u 6. ciklusu do 4872 g/m

2u 3. ciklusu (tablica 6). Prosječni

prinos u prvoj berbi bio je 1783 g/m2, u drugoj berbi 1148 g/m

2 i u trećoj berbi 1319

g/m2. Udio prve, druge i treće berbe u ukupnom prinosu bio je 42, 27 i 31 %.


16

Tablica 6.: Prinos rige obzirom na proizvodni ciklus i višekratnu berbu

Prinos rige (g) Prosječa

n prinos

g/m2

Proizvodni ciklus 1.berba 2.berba 3.berba Ukupan prinos

1. 12600 5849 10862 29311 4285

2. 12060 5417 12107 29584 4325

3. 12010 10533 10785 33328 4872

4. 9435 9210 8422 27067 3957

5. 15630 7965 7495 31090 4545

6. 11428 8135 4449 24012 3511

Ukupan prinos 73163 47109 54120 174392

Prosječan prinos

(g/m2)

1783 1148 1319 4250


17

4. Rasprava

Obzirom da su između proizvodnih ciklusa abiotski pokazatelji neznatno varirali, visina

prosječnog prinosa rige bila je očekivano podjednaka u svih 6 ciklusa. U istraživanjima

s rigom nema podataka o prinosu pri trokratnoj berbi. U istraživanju Toth i sur. (2009)

navoden je prinos rige od 3464 g/m2 ostvaren pri dvokratnoj berbi u plutajućem

hidroponu, a koji je veći od prinosa (2000 g/m2) kojeg navode Lešić i sur. (2004),

ostvarenog jednokratnom berbom pri uzgoju na tlu.

Rezultati ukazuju da je u prva dva proizvodna ciklusa prosječni prinos druge berbe bio

značajno manji u odnosu na vrijednosti ostvarene u prvoj i trećoj berbi (Tablica 6). Iz

grafikona 3 vidljivo je da je druga berba rige u prvom ciklusu obavljena 10 dana, a u

drugom ciklusu 9 dana poslije prve berbe.


18

Grafikon 3.: Dinamika berbe prema proizvodnim ciklusima

To je bilo najkraće razdoblje između berbi. Međutim, u ostalim ciklusima je vidljiv

trend smanjivanja prosječnog prinosa od prve prema trećoj berbi.


19

Slika 9.: Urod rige u prvom ciklusu, sjetva 14.5.2011.

Slika 10.: Urod rige u drugom ciklusu, sjetva 20.5.2011.


20

U slijedećim ciklusima urodi prvi, drugih i trećih berbi nisu se značajno razlikovali

međusobno (slike 11., 12., 13., 14.)

Slika 11.: Urod rige u trećem ciklusu, sjetva 31.5.2011.


21

Slika 12.: Urod rige u četvrtom ciklusu, sjetva 26.7.2011.

Slika 13. : Urod rige u petom ciklusu, sjetva 6.8.2011.


22

Slika 14.: Urod rige u šestom ciklusu, sjetva 16.8.2011.


23

5. Zaključak

Višekratna berba rige doprinosi većem prinosu po jedinici površine, uštedi na sjemenu,

perlitu, polistirenskim pločama i radnim satima. Iako je urod višekratnom berbom

povećan u odnosu na konvencionalan uzgoj na tlu, ostaje za istražiti razliku prinosa

između pojedinih berbi, što je vjerojatno povezano s brojem dana između pojedinih

berbi. Niži urod druge berbe u odnosu na treću berbu mogao bi se objasniti manjim

brojem dana do druge berbe u ovom istraživanju, ali i oslabljenom biljkom prenisko

rezanom što bi trebalo proučiti u nekom slijedećem istraživanju preko veličine i bujnosti

korijena.


24

6. Popis literature

1. Benko B., Fabek S. 2011., Hidroponske tehnike uzgoja povrća, Gospodarski list

13/14: 37-47.

2. Fabek S. 2011., Manje poznato lisnato povrće., Gospodarski list 18: 29-30.

3. Kranjčević M. 2011., Zeleno je zdravo., Gospodarski list 8: 62-63.

4. Lešić R., Borošić J., Buturac I., Herak-Ćustić M., Poljak M, Romić D. 2004.,

Povrćarstvo., Zrinski, Čakovec, str. 254-255.

5. Toth N., Fabek S., Borošić J., Benko B., Novak B., 2009., Prinos rige i matovilca u

plutajućem hidroponu pri različitoj gustoći sjetve. Zbornik sažetaka 44. hrvatskog i 4.

međunarodnog simpozija agronoma Opatija, Hrvatska.

6. Toth N. 2010., Hidroponski uzgoj lisnatog povrća, Gospodarski list 16: 21-22.

7. Wagstaff C., Clarkson G.J.J., Zhang F., Rothwell S.D., Fry S.C., Taylor G., Mark S.

Dixon M.S., 2010., Modification of cell wall properties in lettuce improves shelf life.

Journal of Experimental Botany. 61 (4): 1239-1248.

8. agroklub: www.agroklub.com; 31.10.2011.

9. SirovaHrana.hr: www.sirovahrana.com; 6.5.2009.

Documents

„Kako pove ćati prinos rige u hidroponskom uzgoju“eduidea.org/smotra2013/radovi/pdf_03.pdf · 5. uzgoj na čistom tresetu 6. uzgoj na kokosovim vlaknima. i uzgoj bez supstrata: