KATEDRY
Działalność naukowa
Sprawozdanie roczne z działalności naukowej Wydziału Ogrodniczego w roku 2008.
Sprawozdanie obejmuje informacje o najważniejszych wynikach badań wszystkich katedr naszego Wydziału
Efektem badań statutowych prowadzonych ramach tematu: „Biologia, systematyka i zmienność wybranych taksonów roślin ze szczególnym uwzględnieniem gatunków rzadkich i chronionych oraz ocena bioróżnorodności ekosystemów na poziomie florystycznym i fitocenotyczno-krajobrazowym” był wykaz nowych cech taksonomicznych wybranych taksonów, które mogą być wykorzystane w kluczach do oznaczania roślin i Florach. Oceniono wartości przyrodnicze wybranych obszarów zurbanizowanych Wielkopolski. Określono zróżnicowania flory i roślinności obiektów o wysokich walorach przyrodniczych na terenie Wielkopolski (wybrane rezerwaty, zabytkowe parki i cmentarze) i pozostałym obszarze kraju (Tatrzański Park Narodowy, Zaborski Park Krajobrazowy). Opisano nowe stanowiska gatunków dla Wielkopolski (Galium pumilum, Sorbus torminalis, Epipactis helleborine, Polypodium vulgare) i Pomorza (Liparis loeselii, Cypripedium calceolus), oraz nowego mieszańca (Pyrus x myloslaviensis). Prześledzono zmienność morfologiczną i anatomiczną organów wegetatywnych i generatywnych z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego (SEM). Badaniami z wykorzystaniem techniki SEM objęto rodzaj Dracaena i Ornithogalum. Uczestniczono w badaniach nad składem chemicznym wybranych użytkowych i rzadkich gatunków roślin oraz wpływem wyciągów etanolowych z organów turzyc, na komórki nowotworowe białaczki.
Badania własne prowadzono w dwóch tematach: „Wątrobowce wyleżysk śnieżnych Tatr – studium florystyczne i fitocenotyczne”, oraz „Biologia kwitnienia i owocowania oraz zmienność cech morfologicznych różnych fenotypów lnu zwyczajnego (Linum usitatissimum L.)”.
W Tatrach wyróżniono kilkanaście typów fitocenoz i ich przywiązanie do określonych form geomorfologicznych; odszukano wiele nowych stanowisk wątrobowców wyleżysk (Marsupella condensata, M. boeckii, M. adusta, Moerckia blyttii, Nardia breidlerii), które dotychczas uznawane były za rzadkie lub bardzo rzadkie. Odnaleziono nowy dla Tatr i Słowacji gatunek wątrobowca (aktualnie w opracowaniu).
Prace nad Linum usitatissimum dotyczyły pomiarów biometrycznych owoców i nasion. Wykonano także analizy składu chemicznego nasion.
W roku 2008 pracownicy Katedry Botaniki opublikowali 25 oryginalnych prac twórczych (w tym 3 publikacje w czasopismach wyróżnionych w JCR), oraz 1 rozdział w książce. Uczestniczyli jako kierownicy lub wykonawcy w 5 grantach Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, w 1 grancie interdyscyplinarnym, 1 grancie „zamawianym”, 1 temacie zleconym w ramach Uniwersytetu Przyrodniczego.
W Katedrze Dendrologii i Szkółkarstwa w roku 2008 roku badania naukowe realizowano w ramach działalności statutowej oraz badań własnych. Łącznie realizowano dwa tematy statutowe oraz osiem tematów prac promocyjnych, w tym 3 prace habilitacyjne i 5 prac doktorskich. Ponadto Katedra bierze udział w Krajowym Projekcie Badawczym, tj. Programie Wieloletnim Ministerstwa Rolnictwa pt. "Ulepszanie Roślin dla Zrównoważonych AgroEkoSystemów, Wysokiej Jakości Żywności i Produkcji Roślinnej na Cele Nieżywnościowe" - kolekcja winorośli.
W ramach tematu "Aklimatyzacja gatunków obcego pochodzenia i ich wpływ na środowisko naturalne" prowadzono dalsze badania nad przydatnością miłorzębu dwuklapowego (Ginkgo biloba L.) do uprawy na terenach zieleni. Zakończono natomiast obserwacje fenologiczne i morfologiczne 20 drzew ewodii koreańskiej (Tetradium daniellii (Benn.) T.G.Hartley rosnących na terenie Poznania. Liczba i rozmiary zinwentaryzowanych drzew wskazują na pełną aklimatyzację badanego gatunku w warunkach klimatycznych Poznania. Wykonano ponadto obserwacje i pomiary fenologiczne oraz morfologiczne kilku nowozelandzkich gatunków roślin (m.in. Hebe sp., Coprosma sp., Berberis sp.), rosnących w Ogrodzie Botanicznym UAM w Poznaniu.
W ramach tematu badań statutowych "Doskonalenie metod rozmnażania i produkcji materiału szkółkarskiego, wzbogacanie puli zasobów genowych roślin drzewiastych" realizowano dwa zadania:
1. Doskonalenie sposobów rozmnażania i uprawy materiału szkółkarskiego W ramach tego zadania:
. kontynuowano doświadczenia nad wpływem szczepionek mikoryzowych na wzrost Aesculus hippocastanum i jego 3 odmian, Ginkgo biloba i jego odmian, Sciadopitys verticillata, odmiany ałyczy 'Woodii' i wybranych odmian drzew owocowych - okulantów gruszy zaszczepionych na pigwie S, czereśni - na czereśni ptasiej i śliwy - na wisience kosmatej,
. prowadzono badania nad wpływem nawozów wieloskładnikowych na wzrost wybranych gatunków i odmian drzewiastych roślin ozdobnych,
. w ramach współpracy z Katedrą Technologii Żywienia Człowieka Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu wykonano badania nad wpływem ekstraktów z zielonych i żółtych liści miłorzębu dwuklapowego na aktywność przeciwutleniaczy w oleju rzepakowym i zawarte w nim triacyloglicerole. Wykazano, że ekstrakt z zielonych liści był bardziej skuteczny niż z żółtych w terminach stabilności utleniającej oleje i triacyloglicerole,
. w ramach współpracy z prof. dr hab. M. Kamińską z ISK Skierniewice przeprowadzono badania nad występowaniem fitoplazm w genotypach sosny pospolitej. Wykryto nowy typ fitoplazmy, który zdeponowano w banku genów pod numerem EF128037.
2. Zasoby genowe elitarnego materiału szkółkarskiego
W ramach realizacji tego zadania:
. prowadzono dalsze obserwacje selektów miłorzębu dwuklapowego (Ginkgo biloba L.). Dotyczą one dwóch kierunków: wykorzystania krajobrazowego i farmakologicznego,
. kontynuowano obserwacje nad wybranymi selektami sosny pospolitej,
. zakończono badania nad określeniem zmienności sosny drzewokosej (Pinus x rhaetica Brügger) w Arboretum Leśnym w Zielonce na podstawie morfologii szyszek oraz morfologii i anatomii igieł. Wykorzystano technikę PCR-ISSR do określenia zmienności genetycznej wybranych osobników i ich podobieństwa względem czterech ustalonych gatunków sosny,
. zakończono badania nad zmiennością czarcich mioteł na sośnie pospolitej,
. prowadzono obserwacje wczesnych, użytkowych odmian winorośli. Oceniano ich plonowanie, wytrzymałość na mróz i niektóre choroby. Z uwagi na sprzyjające warunki atmosferyczne panujące w okresie zimowym w kolekcji nie odnotowano strat spowodowanych wymarznięciem. Powtórzono badania zawartości cukrów redukcyjnych w owocach 6 wybranych odmian z przeznaczeniem na soki,
. oceniono wartość użytkową w mateczniku 15 nowych klonów powstałych z krzyżowania podkładek A2 x B9. Przeprowadzone badania wykazały istotne różnice we wzroście między poszczególnymi klonami,
. przebadano wpływ szczepionki mikoryzowej na wzrost drzew ałyczy czerwonolistnej odmiany 'Woodii' oraz okulantów czterech odmian czereśni,
. oceniono przydatność czterech siewek brzoskwini jako podkładek dla tego gatunku oraz wzrost i walory dekoracyjne drzew dziewięciu wybranych odmian ozdobnych jabłoni. Tematyka realizowanych prac habilitacyjnych dotyczy:
. metod pozyskiwania wybranych podkładek pod śliwy i brzoskwinie oraz ich przydatności w produkcji szkółkarskiej i sadowniczej,
. przydatności szkółkarskiej wyselekcjonowanych biotypów antypki (Prunus mahaleb L.) jako podkładek dla czereśni i wiśni,
. określenia wymagań pokarmowych i potrzeb nawozowych oraz wpływu warunków siedliskowych na wzrost metasekwoi chińskiej (Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng).
W roku 2008 obroniona została praca doktorska na temat: Zmienność sosny drzewokosej (Pinus x rhaetica Brügger) w Arboretum Leśnym w Zielonce.
Realizowane były natomiast 4 prace doktorskie obejmujące następujące tematy:
. Zmienność czarcich mioteł sosny pospolitej (Pinus sylvestris L.),
. Morfologiczna i fenologiczna zmienność drzew ewodii koreańskiej Tetradium danielli Hartley (Benn.) rosnących na terenie Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu,
. Uprawa sześciu odmian jałowca (Juniperus sp.) o znaczeniu okrywowym,
. Rozmnażanie i uprawa w pojemnikach hurmy amerykańskiej (Diospyros virginiana L.).
W roku 2008 działalność naukowa Katedry Entomologii prowadzona była w oparciu o 5 programów badawczych. Cztery z nich realizowane były w ramach badań własnych, a jeden w ramach badań statutowych.
W ramach badań własnych realizowane były tematy habilitacyjne:
. Afidofauna (Hemiptera, Aphidoidea) zbiorowisk łąkowych w różnym systemie uprawy. - dr inż. Beata Borowiak-Sobkowiak,
. Zgrupowania zwójkowatych (Lepidoptera, Tortricidae) zachodniej Polski. - dr Wojciech Kubasik,
. Bzygowate (Diptera, Syrphidae) środowisk ostojowych krajobrazu rolniczego Wielkopolski. - dr inż. Paweł Trzciński
. Sówki (Noctuoidea: Nolidae, Erebidae, Noctuidae) północno-zachodniej Polski. - dr inż. Roman Wąsala.
W ramach działalności statutowej realizowany był temat główny: "Bioróżnorodność i ekologia niektórych grup owadów występujących w wybranych ekosystemach Wielkopolski" kierowany przez prof. dr hab. Barbarę Wilkaniec, a obejmujący trzy zadania:
. Afidofauna Ogrodu Botanicznego im. A. Mickiewicza w Poznaniu,
. Bionomia Brachycaudus divericatae na ałyczy,
. Ichneumonidae (Hymenoptera, Parasitica) występujące w uprawach sadowniczych okolic Poznania oraz w terenach zieleni.
Uzyskane wyniki posłużyły do przygotowania 17 publikacji naukowych, w tym: 1 w czasopiśmie wyróżnionym w JCR, 11 w recenzowanych czasopismach krajowych, 1 monografii anglojęzycznej, 4 rozdziałów w monografiach anglojęzycznych oraz 3 publikacji popularno-naukowych.
W roku 2008 odbyło się na Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi UMK w Toruniu kolokwium habilitacyjne dr inż. Marka Bunalskiego, w wyniku którego uzyskał on tytuł doktora habilitowanego nauk biologicznych w zakresie biologia-ekologia.
W Katedrze Fitopatologii badania naukowe realizowano w ramach: działalności statutowej, badań własnych i dwóch grantów Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Badania statutowe
W ramach projektu głównego "Biologiczne i ekologiczne podstawy ochrony roślin przed chorobami" realizowano następujące tematy:
Molekularna charakterystyka patogenów roślin
W 2008 roku wykonano badania mające na celu ocenę obecności dwóch typów płciowych u 124 izolatów kilku gatunków Fusarium (także o nieznanym stadium doskonałym) za pomocą metod molekularnych. Typ płciowy 1 stwierdzono u około 50% izolatów Fusarium culmorum, 25% izolatów F. oxysporum i u pojedynczych izolatów F. verticillioides oraz F. proliferatum. Pozostałe izolaty należały do typu płciowego 2. Podobna liczba izolatów obydwu typów płciowych F. culmorum wskazuje na występowanie niepoznanego dotychczas rozmnażania płciowego.
Etiologia, ekologia i zwalczanie chorób rzepaku i niektórych innych roślin
W 2008 roku w doświadczeniu polowym oceniono skuteczność fungicydów zawierających związki strobilurynowe (azoksystrobina) i triazolowe (metkonazol) oraz adiuwantów w ochronie rzepaku ozimego przed Leptosphaeria maculans i L. biglobosa. W badaniach nad chorobami rzepaku zaobserwowano, że w Polsce następuje sukcesywne zwiększanie się udziału izolatów L. maculans, który jest gatunkiem groźniejszym dla rzepaku niż L. biglobosa.
Epidemiologia i zwalczanie chorób grzybowych zbóż, ziemniaka i niektórych innych gatunków roślin
Oceniono występowanie grzybów na nasionach i na roślinach pochodzących z tych nasion 70 genotypów roślin kapustnych. Liczniejsze występowanie grzybów na nasionach zanotowano przy zastosowaniu przemrażania niż bez tego zabiegu. Najliczniej występowały Alternaria alternata i A. brassicicola. Wykazano, że głównym źródłem chorób (zgorzeli siewek i czerni krzyżowych) w warunkach polowych były zakażone nasiona.
Oceniono występowanie chorób na 7 odmianach kukurydzy uprawianej na ziarno oraz wpływ zaprawiania nasion i inokulacji gleby teliosporami Ustilago zeae na nasilenie występowania głowni kukurydzy. Wykazano, że wpływ inokulacji gleby na porażenie kukurydzy przez U. zeae był widoczny tylko na początku sezonu wegetacyjnego.
Etiologia i zwalczanie chorób roślin ogrodniczych ze szczególnym uwzględnieniem nowych problemów w ich ochronie
Na podstawie obserwacji stanu zdrowotnego kasztanowców w wybranych terenach zieleni w Poznaniu stwierdzono na kasztanowcu czerwonym epidemiczne występowanie nowego patogena – mączniaka prawdziwego Erysiphe flexuosa.
W badaniach nad podatnością roślin rodzaju Prunus na brunatną zgniliznę drzew pestkowych wykazano, że najbardziej podatne na zakażenie pędów przez Monilinia laxa są P. cerasus, P. armeniaca, P. sibirica, P. triloba i P. tomentosa.
Monitorowano rozwój stadiów rdzy gruszy (Gymnosporangium sabinae) na jałowcach i różnych gatunkach grusz. Telia tej rdzy znaleziono na dwóch gatunkach jałowców – Juniperus sabina i J. xmedia 'Pfitzeriana'. Najsłabsze porażenie stwierdzono na Pyrus salicifolia, a wysoką podatność na G. sabinae zanotowano u P. betulifolia. Zróżnicowanie podatności wykazano również u odmian P. communis.
Epidemiologia grzybowych chorób roślin ozdobnych, leczniczych i przyprawowych
W warunkach in vitro oceniono wpływ olejków eterycznych na wzrost grzybów rodzaju Trichoderma. Silne działanie hamujące wzrost grzybni i zarodnikowanie T. harzianum wykazały olejki geraniowy i tymiankowy.
W doświadczeniu laboratoryjnym badano wpływ środków biologicznych (Biosept 33 SL oraz Biochikol 020 PC) na wzrost grzybów powodujących zamieranie roślin zielarskich i przyprawowych. Stwierdzono, że Biosept 33 SL znacznie ogranicza wzrost grzybni grzybów rodzaju Fusarium.
Badania własne
Realizowano trzy tematy:
Epidemiologia i szkodliwość chorób grzybowych rzepaku
W doświadczeniu laboratoryjnym zbadano wrażliwość 40 izolatów Pyrenopeziza brassicae (w tym 6 pochodzących z Wielkiej Brytanii) na fungicydy triazolowe, bezimidazolowe oraz strobilurynowe. Stwierdzono, że fungicydy triazolowe całkowicie hamowały wzrost grzybni badanych izolatów, a Amistar 25 SC w najmniejszym stopniu ograniczył przyrost grzybni.
Charakterystyka grzybów rodzaju Gaeumannomyces i innych sprawców chorób podsuszkowych pszenicy
Celem badań jest molekularna i fenotypowa charakterystyka sprawców chorób podsuszkowych zbóż i wyłonienie markerów molekularnych użytecznych w diagnostyce. W 2008 roku stosując techniki molekularne określono zdolność 35 izolatów Fusarium culmorum do biosyntezy deoxynivalenolu (DON) – mikotoksyny szkodliwej dla zdrowia ludzi i zwierząt. Wykazano, że 33 izolaty zebrane w różnych regionach Polski potencjalnie mogą biosyntetyzować ponad 1 ppm DON. Uzyskane wyniki wskazują także na związek pomiędzy szybkością wzrostu grzybni patogena, a poziomem biosyntezy DON.
Charakterystyka grzybów z rodzaju Drechslera występujących na roślinach jednoliściennych
Celem badań prowadzonych w 2008 roku było uzyskanie możliwie dużej liczby izolatów różnych gatunków grzybów rodzaju Drechslera. W wyniku izolacji wykonanych z porażonych roślin jęczmienia oraz dzikich gatunków traw uzyskano 40 izolatów, które będą wykorzystane w dalszych badaniach.
Projekty Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Ocena występowania grzybów rodzaju Fusarium w wypustkach szparaga lekarskiego (Asparagus officinalis L.) oraz wpływ różnych czynników na wzrost grzybni wybranych izolatów (projekt promotorski N N310 3209 33 od listopada 2007)
Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń w warunkach in vitro i wazonowych wykazano, że środki biologiczne Biochikol 020 PC i Biosept 33 SL mogą być wykorzystane w ochronie szparaga przed fuzariozą.
Biosynteza mikotoksyn i stres oksydacyjny w szparagu (Asparagus officinalis L.) jako wynik zróżnicowania rodzaju Fusarium (projekt własny N N310 1709 33 od grudnia 2007 roku)
W 2008 roku badano m.in. zmienność wewnątrzgatunkową izolatów Fusarium oxysporum i F. proliferatum oraz poszukiwano markerów molekularnych związanych z biosyntezą mikotoksyn. Stosując diagnostyczne startery oceniono typ płciowy 89 izolatów. Typ płciowy 1 zidentyfikowano u 25% izolatów F. oxysporum i zaledwie u dwóch izolatów F. proliferatum.
Program badawczy Katedry Nawożenia Roślin Ogrodniczych obejmuje następująca problematykę: aeroponiczna uprawa roślin, zamknięte układy nawożenia, odżywianie roślin ogrodniczych azotem i potasem, skuteczność odżywianie roślin mikroelementami chelatowymi, fitoremediacja metali ciężkich, wpływ warunków świetlnych na odżywianie roślin składnikami pokarmowymi, mikoryza a odżywianie roślin zielarskich.
Określono zmiany zawartości makro i mikroelementów w recyrkulujących pożywkach stosowanych w uprawie aeroponicznej. Stwierdzono efekt zatężania składników w pożywkach w układzie: Zn>Na>Cu>Ca> N-NO3>S-SO4 >B> K> Cl> Fe>N-NH4>Mg>P.
W badaniach przydatności włókna drzewnego do uprawy pomidora szklarniowego określono zróżnicowanie zawartości składników w środowisku korzeniowym w zależności od gęstości objętościowej włókna. Wzrost gęstości włókna drzewnego od 60-100 g•dm-3 istotnie zmniejszał w środowisku korzeniowym zawartość N-NO3, P, K, Ca, S-SO4 i Fe, natomiast zwiększał N-NH4 i Mn.
Przyszłościową technologią uprawy roślin są zamknięte systemy nawożenia. Wykazano, wysokie plonowanie roślin z możliwością oszczędności wody i składników pokarmowych.
Dla zwiększenia odżywiania roślin mikroelementami badano wpływ mineralnych i organicznych związków żelaza [siarczan żelaza (II), siarczan żelaza (III), cytrynian żelaza (III), glukonian żelaza (II) i Librel-chelat żelaza Fe (III) DTPA] zastosowanych w przedziale od 0 do 200 mg Fe•dm-3 podłoża. Nie stwierdzono różnic w plonowaniu sałaty (rośliny testowej) między badanymi nawozami.
Ważnym problemem diagnostycznym jest określenie wpływu warunków świetlnych na zawartość składników pokarmowych w roślinach. W badaniach chryzantem uprawianych gałązkowo wykazano, że przy gorszych warunkach świetlnych (okres zimowo – wiosenny) wzrasta zawartości Fe, Cu i Zn w dolnych liściach, poprawiając stan odżywienia roślin.
Dla upowszechniania upraw ekologicznych istotne znaczenie maja badania dotyczące interakcji miedzy nawożeniem a rozwojem mikoryzy. W badaniach tymianku właściwego (Thymus vulgaris L.), stwierdzono, że zabieg mikoryzacji podłoża działał pozytywnie na plonowanie roslin tylko przy niskim poziomie azotu w podłożu (do 60 mg N•dm3 podłoża).
W diagnostyce potrzeb pokarmowych roślin ozdobnych ważne znaczenie ma odżywianie roślin azotem i potasem oraz stosunek N:K. W uprawie pojemnikowe jastrunia wielkiego Leucanthemum maximum DC. ‘Snow Lady’ wykazano, że optymalne plonowanie o wysokiej wartości dekoracyjnej uzyskuje się przy poziomach 450 mg N i 600 mg K na dm3 podłoża.
W rozwijaniu programu ochrony środowiska prowadzone są badania nad możliwością obniżenia zanieczyszczenia środowisku glebowego, wykorzystując rośliny do akumulacji metali ciężkich i wynoszenia ich z plonem (fitoremediacja). Badano akumulację niklu przez trawy gazonowe: kostrzewa czerwona Festuca rubra L. sensu lato, odmiana ‘Jasper’; kostrzewa trzcinowa Festuca arundinacea Schleb., odmiana ‘Asterix’; wiechlina łąkowa Poa pratensis L., odmiana ‘Evora’. Wykazano, że największą zdolność do akumulacji niklu ma kostrzewa czerwona.
Wśród najważniejszych osiągnięć naukowych należy wymienić:
• Opracowanie pierwszej w Polsce aeroponicznej uprawy roślin i wdrożenie jej do praktyki na skale produkcyjną. Umożliwia ona intensyfikację plonowanie przy redukcji zużycia wody i składników pokarmowych i nie zanieczyszczanie środowiska naturalnego.
• Opracowanie podstaw diagnostycznych i wdrożenie do praktyki nowego biodegradowalnego podłoża jakim jest włókno drzewne. Polska ma duże możliwości produkcji tego podłoża, ze względu na znaczące zasoby surowcowe.
• Opracowanie statystycznego modelu przedstawiającego zależność między radiacją a koncentracją makro i mikroskładników w liściach chryzantem podczas uprawy całorocznej. W zaproponowanym ujęciu są to modele całkowicie nowatorskie. Ponadto opracowano nowe zawartości wskaźnikowe azotu i potasu dla chryzantem z grupy Time. Badania te mają duże znaczenie praktyczne, zwłaszcza w sterowanej uprawie chryzantem. Polska należy do grupy czołowych państw w Europie w produkcji tych roślin.
• Osiągnięcia w zakresie badań dużej liczby gatunków roślin jako „akumulatorów” metali ciężkich i możliwości wykorzystania ich do fitoremediacji. Badania wnoszą nowe elementy poznawcze do ochrony środowiska.
• Wyniki badań nad skutecznością chelatów mikroelementowych w żywieniu roślin ogrodniczych. Wykazanie, że chelaty żelazowe na bazie EDTA mogą oddziaływać toksycznie na rośliny i środowisko przyrodnicze. Toksyczny efekt na wzrost i plonowanie roślin przeczy dotychczasowemu stanowi badań.
• Badania z zakresu diagnostyki potrzeb pokarmowych i nawozowych roślin zielarskich. Problem ten stanowi istotny element wdrażania do praktyki nawożenia ekologicznego.
W roku 2008 w Katedrze realizowano 3 tematy badań statutowych, 3 tematy badań własnych oraz 4 projekty finansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Badania statutowe:
Mechanizmy reagowania i tolerancji roślin na czynniki stresowe
W ramach tematu prowadzono badania nad mechanizmem tolerancji roślin na chłód, stres allelochemiczny i zwiększone promieniowanie UV.
• W oparciu o wybrane wskaźniki fizjologiczne (zawartość azotanów, aktywność reduktazy azotanowej oraz zawartość chlorofilu), spośród 55 linii hodowlanych wyselekcjonowano genotypy o najmniejszej wrażliwości na niską temperaturę.
• W badaniach nad mechanizmem allelopatii stwierdzono skrócenie strefy elongacyjnej oraz intensywną depozycję lignin w ksylemie ogórka, która przyspieszyła różnicowanie tej tkanki.
• Przeprowadzono ocenę oddziaływania trzech herbicydów o różnym mechanizmie działania, przy jednoczesnym działaniu na wybrane cechy metaboliczne kukurydzy.
• Na podstawie badań aktywności jednego z kluczowych enzymów szlaku fenylopropanoidowego, tj. ligazy kumarylo-CoA nie stwierdzono współoddziaływania promieniowania UV-B i stresu allelochemicznego na ten metabolizm. Stwierdzono natomiast szczególną aktywację tego enzymu pod wpływem promieniowania UV.
• Podjęto badania nad ekspresją genów kodujących enzymy szlaku fenylopropanoidowego: syntazą izoflawonoidową u łubinu oraz ligazą kumarylo-CoA u ogórka.
Biosynteza i fizjologiczna funkcja tlenku azotu w roślinie i w patogenie grzybowym
W badaniach modelowych nad funkcją tlenku azotu w stresie zranienia, w których stosowano syntetyczny donor tlenku azotu, wykazano, że NO obniżał lekko poziom rodnika ponadtlenkowego, generowanego w wyniku zranienia oraz zmniejszał aktywność katalazy i peroksydazy askorbinianowej. Równocześnie obserwowano podwyższenie zawartości nadtlenku wodoru, niskocząsteczkowych antyoksydantów, a następnie syntezą lignin i kalozy. Ten efekt sugeruje współdziałanie tlenku azotu i nadtlenku wodoru w procesie zabliźniania ran.
Badania mechanizmu regulacji procesu detoksykacji kadmu w roślinie
W ostatnim etapie badań stwierdzono, że jony kadmu intensyfikują biosyntezę kwasu jasmonowego w przedziale czasowym od 11 do 24 godziny od wprowadzenia czynnika strsowego.
Badania własne:
Rola stresu węglowodanowego w odpowiedzi metabolicznej kiełkujących nasion wybranych gatunków roślin motylkowatych na Fusarium
W badaniach modelowych nad rolą sacharozy w reagowaniu obronnym łubinu w fazie kiełkowania (osie zarodkowe) na Fusarium oxysporum f. sp. lupini wykazano zmiany aktywności inwertaz (kwaśnej i zasadowej) - enzymów hydrolizujących sacharozę.
Mono- i dinukleozydopolifosforany w tkankach roślinnych i wpływ wybranych czynników stresowych na ich poziom
Oznaczano poziom transkryptu enzymu szlaku fenylopropanoidowego - ligazy kumarylo-CoA, w siewkach Arabidopsis thaliana poddanych stresowi oksydacyjnemu wywołanego przez jony kadmu. Po 4 godzinach od wprowadzeniu czynnika stresowego obserwowano najwyższy poziom transkryptu ligazy kumarylo-CoA.
Regulacja mechanizmu detoksykacji kadmu w roślinach
W liściach i korzeniach ziemniaka traktowanych jonami kadmu badano aktywność hydroksylazy kwasu benzoesowego. Stwierdzono, że aktywność badanego enzymu wzrastała w miarę upływu czasu traktowania kadmem oraz proporcjonalnie do wzrostu stężenia kadmu w pożywce.
Projekty KBN/Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Udział kwasu jasmonowego i abscysynowego w detoksykacji kadmu w ziemniaku (Solanum tuberosum) (projekt własny, realizowany w latach 2006-2008) – dr hab. Andrzej Stroiński, prof. nadzw.
Fizjologiczne podstawy udziału jonów wapnia i magnezu w remediacji gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi, z wykorzystaniem Salix viminalis (projekt własny N310 43218 33, realizowany w latach: 2007-2010)
Celem projektu jest charakterystyka zdolności biokumulacyjnych wierzby wiciowej względem wybranych metali ciężkich (Cd, Co, Zn i Pb) w warunkach oddziaływania jonów wapnia i magnezu na właściwości fitoremediacyjne tej rośliny. Badania mają charakter kompleksowy – chemiczno-fizjologiczny, obejmują też ocenę zmian w budowie drewniejących pędów.
Udział tlenku azotu (NO) w mechanizmie stresowego zapisu molekularnego w roślinie w układzie modelowym – ziemniak/Phytophthora infestans (projekt własny N N303 340735, realizowany w latach 2008-2011)
Udział nukleotydów sygnałowych CAMP, cGMP, Ap 3A i Ap 4A w indukcji szlaku fenylopropanoidowego pod wpływem bodźca kadmowego (projekt własny N N303 068634, realizowany w latach 2008-2011)
W 2008 roku pracownicy Katedry Fizjologii Roślin opublikowali 11 oryginalnych prac twórczych (w tym 8 z IF), 1 podręcznik w języku polskim, 1 rozdział w monografii w języku polskim. Uczestniczyli w 2 konferencjach krajowych i 1 międzynarodowej.
Zespół autorów podręcznika „Fizjologia roślin – od teorii do nauk stosowanych” pod redakcją M. Kozłowskiej uzyskał nagrodę Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
W Katedrze w 2008 roku realizowano w ramach działalności statutowej następujące tematy:
Występowanie, bionomia i zwalczanie wybranych szkodników pod osłonam.
Określono wpływ, naturalnych olejków eterycznych na śmiertelność mszycy ziemniaczanej (Aulacorthum solani Kalt.) i przędziorka chmielowca (Tetranychus urticae Koch). Wykonano badania nad liczebnością i dynamiką występowania mączlika szklarniowego (Trialeurodes vaporariorum Westwood) i innych owadów w całorocznej uprawie pomidora. W badaniach laboratoryjnych przetestowano wodne wywary, wyciągi i napary z wybranych 8 roślin pod względem ich deterentnego działania na pomrowika małego (Deroceras laeve).
Biologiczne i integrowane metody ochrony roślin uprawianych pod osłonami
Wykazano wysoką skuteczność działania drapieżnego pluskwiaka Macrolophus melanotoma (Costa) w biologicznym zwalczaniu mączlika szklarniowego (Trialeurodes vaporariorum Westwood) w uprawie pomidora. Opracowano metodę stymulacji dynamiki rozwoju drapieżcy w uprawie pomidora poprzez zastosowanie tytoniu jako rośliny żywicielskiej entomofaga. Wprowadzenie do uprawy pomidora roślin tytoniu powoduje znaczący wzrost efektywności drapieżcy w redukowaniu populacji szkodnika.
Ochrona terenów zieleni przed szkodnikami i chorobami
Określono wpływ barwnych tablic lepowych i feromonów na liczebność występowania szrotówka kasztanowcowiaczka (Cameraria ohridella Deschka&Dimić). Oceniono skuteczność działania nowych fungicydów w ochronie róż przed mączniakiem prawdziwym i czarną plamistością. Stwierdzono większą przydatność pułapek piwnych w odławianiu ślimaków, niż preparatów chemicznych. Na pułapki piwne wyłowiono zdecydowanie więcej ślimaków, zarówno nagich jak i oskorupionych. W ramach badań własnych realizowano temat:
Wpływ jakości wody i adiuwantów na skuteczność działania środków ochrony roślin
Przeprowadzono ocenę trwałości cieczy oraz pomiar fizyczno-chemicznych parametrów cieczy użytkowej i rozlania kropli na liściu i szkle. Określono wpływ wodnych naparów z wybranych roślin oraz adiuwantów na śmiertelność przędziorka chmielowca (Tetranychus urticae Koch) i mączlika szklarniowego (Trialeurodes vaporariorum Westwood). Stwierdzono toksyczność niektórych adiuwantów w stosunku do w/w szkodników.
Projekt KBN/Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Zastosowanie integrowanych metod zwalczania Trichoderma spp. w uprawie pieczarki dwuzarodnikowej (Agaricus bisporus Lange/Inbach) i boczniaka (Pleurotus sp.)” ( projekt własny nr 2PO6R08230, realizowany w latach 2006-2009).
W 2008 roku określono wpływ naturalnych olejków eterycznych i środków biotechnicznych na rozwój in vitro grzybów rodzaju Trichoderma występujących w uprawie pieczarki dwuzarodnikowej (Agaricus bisporus Lange/Inbach). Stwierdzono wysoką efektywność działania w/w środków w hamowaniu rozwoju badanego patogena.
Temat: Gromadzenie i waloryzacja zasobów genowych, metody hodowli roślin oraz produkcja i jakość materiału siewnego
Gromadzenie i ocena zasobów genowych fasoli
Dwadzieścia cztery obiekty fasoli zwyczajnej (Phaseolus vulgaris L.) pochodzące z Chin zgromadzone w kolekcji poddano ocenie czystości genetycznej na podstawie rozkładu białek zapasowych w nasionach metodą elektroforezy. Zastosowano żel zagęszczony SDS oraz barwienie barwnikiem Comasie Brillant Blau R 250. Jako wzorzec czystości przyjęto odmianę ‘Libra’. Stwierdzono zmienność badanych obiektów. Czternaście obiektów było jednoliniowych, tj. genotypowo jednorodnych, a 10 wieloliniowych, co świadczy o ich zamieszaniu i konieczności wykonania selekcji negatywnej w polu w nadchodzącym roku w oparciu o fenotyp. Prace będą kontynuowane.
Uzyskanie materiałów hodowlanych fasoli i grochu z tolerancją na strąkowca
W roku 2008 kontynuowano badania nad uzyskaniem materiałów hodowlanych fasoli zwyczajnej z tolerancją na strąkowca. Prowadzono obserwacje dotyczące porażenia zgromadzonych obiektów w warunkach uprawy ekologicznej. Pozyskano kolejne obiekty pochodzące z Chin, które w roku 2009 zostaną rozmnożone i w kolejnych latach skierowane do badań.
Ocena i poprawa jakości materiału siewnego roślin ogrodniczych
Prace nad metodami oceny zdrowotności nasion objęły anyż (Pimpinella anissum L.), kolendrę siewną (Coriandrum sativum L.), koper ogrodowy (Anethum graveolens L.), nagietek lekarski (Calendula officinalis L.) i cynię wytworną (Zinnia elegans Jacq.).
Nasiona anyżu, kolendry i kopru ogrodowego opanowane były przez 17 rodzajów i gatunków grzybów. Najczęściej notowano obecność Alternaria alternata. Do wykrywania większości grzybów w nasionach wymienionych gatunków można wstępnie zalecić test bibułowy z zastosowaniem mannitolu, natomiast w przypadku Fusarium spp. – test bibułowy z przemrażaniem nasion. Nasiona nagietka były zasiedlone przez 18 rodzajów i gatunków grzybów, wśród których dominował A. alternata. Patogeniczne Fusarium spp., Colletotrichum sp. oraz A. zinniae występowały w mniejszym nasileniu. Na ogół największe zasiedlenie nasion przez grzyby patogeniczne zaobserwowano stosując test bibułowy z przemrażaniem, więc można go zalecić do oceny zdrowotności nasion nagietka lekarskiego.
W nasionach cynii wykryto 21 rodzajów bądź gatunków grzybów. A. alternata i A. zinniae występowały najliczniej. Do dalszych badań nad zdrowotnością nasion Z. elegans można zalecić test bibułowy z przemrażaniem nasion oraz test bibułowy z użyciem mannitolu. Stwierdzono, że roztwory glikolu polietylenowego i mannitolu zastosowane do nawilżania bibuły filtracyjnej pobudzały wzrost i zarodnikowanie Penicillium spp., a wpływały ograniczająco na wykrywalność Fusarium spp.
Oceniono efektywność zaprawiania nasion fasoli zwykłej (Phaseolus vulgaris L.) metodami niechemicznymi. Nasiona zaprawiano mlekiem w proszku na sucho oraz na półsucho lub poddano działaniu mikrofal. Określono ich zasiedlenie przez grzyby, kiełkowanie i wigor. Kontrolę stanowiły nasiona nietraktowane i nasiona zaprawione fungicydem Sarfun T 65 DS. Do grzybów najczęściej zasiedlających nasiona należały: A. alternata, Fusarium spp., Penicillium spp. i Rhizopus nigricans. Zaprawianie mlekiem w proszku wpłynęło na zwiększenie zasiedlenia nasion przez A. alternata i Fusarium spp., a ich zdolność kiełkowania i wigor pogorszyły się w porównaniu do nasion nietraktowanych. Zaprawianie mlekiem w proszku na półsucho wywierało na ogół gorszy wpływ na jakość nasion niż zaprawianie na sucho. Zastosowanie mikrofal ograniczyło występowanie Penicillium spp., zarówno na powierzchni, jak i wewnątrz nasion, a także poprawiło zdolność kiełkowania i wigor nasion. Parametry kiełkowania i wigoru po zaprawianiu metodą chemiczną i fizyczną nie różniły się.
Badano wpływ barwy okrywy owocowo-nasiennej astra chińskiego (Callistephus chinensis Ness) oraz wielkości niełupek na parametry kiełkowania. W wyniku przeprowadzonej analizy stwierdzono wpływ barwy okrywy na kiełkowanie nasion astra chińskiego, nasiona jasno brązowe kiełkowały najgorzej spośród wydzielonych frakcji. Nie stwierdzono wpływu wielkości niełupek na kiełkowanie.
Marketing nasion i zarządzanie przedsiębiorstwem nasiennym – badania rynkowe
Przebadano zmiany na polskim rynku nasion po wstąpieniu Polski do Unii Europejskiej. Wykazano istotne zmiany w wielkości produkcji oraz formie własności firm nasiennych. Określono najważniejsze wyzwania dla sektora nasiennego w Europie. Analizowano koszty produkcji nasion bratka i astra w kilku gospodarstwach. Stwierdzono, że wysoki koszt robocizny i ciągły zbiór nasion bratka przekreśla jego opłacalność w Polsce.
W ramach działalności naukowej, Katedra Ochrony Środowiska Przyrodniczego koncentruje się na badaniach związanych z problemami dotyczącymi szeroko rozumianej ochrony przyrody. Prowadzone są zarówno badania podstawowe jak i aplikacyjne. Do głównych kierunków badawczych należą:
• ocena różnorodności biologicznej wybranych rodzin owadów z rzędów: motyli (Lepidoptera), chrząszczy (Coleoptera) i chruścików (Trichoptera) w naturalnych ekosystemach Polski,
• waloryzacja i ocena wartości przyrodniczej wybranych, naturalnych ekosystemów Polski na podstawie elementów biologicznych, morfologicznych i fizykochemicznych,
• ochrona naturalnych zasobów fauny owadów Polski,
• opracowanie metod służących ocenie stanu ekologicznego rzek nizinnych,
W 2008 roku w ramach wspomnianej tematyki badawczej do głównych osiągnięć naukowych należało:
• zakończenie i opracowanie wyników badań, w formie monografii pt.: ”The Noctuids (Lepidoptera, Noctuidae) of xerothermic rock swards in the Pieniny Mts.”, dotyczących zmian zachodzących w ekosystemach naskalnych muraw kserotermicznych w Pieninach, po wybudowaniu zbiorników wodnych Czorsztyn –Niedzica i Sromowce Wyżne.
• zakończenie i opracowanie wyników badań, w formie monografii pt.: „Eutrofizacja cieków wodnych zlewni Warty w latach 1992-2002”, dotyczących chemizmu wód rzecznych i warunków przyrodniczo gospodarczych zlewni rzeki Warty.
• wykazanie nowego dla Bułgarii gatunku chrząszcza z rodziny biegaczowatch (Coleoptera, Carabidae) – Pachycarus cyaneus (Dej.);
• wskazanie nowych stanowisk występowania w Polsce rzadkich gatunków chrząszczy (Coleoptera) z rodzin Oedemeridae (6 gatunków) i Scraptiidae (1 gatunek)
• opracowanie zmian w faunie chrząszczy z rodziny biegaczowatych (Coleoptera, Carabidae) borów sosnowych świeżych Niżu Polskiego na tle zmieniających się czynników antropogenicznych i klimatycznych oddziałujących na te środowiska;
Wyniki uzyskane w ramach pozostałych badań mają charakter cząstkowy i dotyczą:
• waloryzacji łącznie 178,1 km2 obszarów zalewowych Warty zlokalizowanych pomiędzy Pyzdrami a Mosiną do najcenniejszych terenów zaliczono ponad 21% badanej powierzchni. Kategorie II, III i IV obejmowały odpowiednio 15, 18 i niespełna 7% ocenianej powierzchni. Najniższa V kategoria zajęła aż 39% badanych obszarów zalewowych. Uwzględniając różne działania o charakterze konserwatorskim (parki krajobrazowe, obszary Natura 2000) uzyskane wyniki wskazują na silną presję gospodarczą człowieka na te tereny, pomimo ich lokalizacji w obszarze tzw. wód 100-letnich,
• rozpoczęcia cyklu badań nad efektywnością zastosowania preparatów mikrobiologicznych w uprawach sadowniczych. Przewidywały one m.in. ocenę wpływu trzech preparatów mikrobiologicznych na właściwości fizyczno chemiczne gleby, parametry wzrostu oraz jakość owoców w uprawach truskawki w warunkach występowania tzw. choroby replantacyjnej.
• kontynuacji badań z zakresu oceny stanu ekologicznego rzek Wielkopolski. Wykonano ocenę stanu hydromorfologicznego rzek: Wrześnicy, Meszny i kanału Ślesińskiego. Ponadto w rzekach Wrześnica i Kopla, zebrano materiał biologiczny i oznaczono larwy Trichoptera.
W roku 2008 badania naukowe realizowano w ramach działalności statutowej i badań własnych.
Badania statutowe:
Fotoperiodyczna kontrola wzrostu i kwitnienia roślin ozdobnych uprawianych pod osłonami i w gruncie
Kontynuowano prace nad wykorzystaniem światła sztucznego jako substytutu światła dziennego. Wykazano, że w procesie pędzenia hiacyntów decyduje dobowa ilość zastosowanego światła a nie sposób jego dozowania. Czerwona barwa światła hamuje kiełkowanie nasion roślin rabatowych - aksamitki, szałwii, żeniszka i nagietka; powoduje również wybieganie i pokładanie się siewek. Światło niebieskie i białe wpływa korzystnie na pokrój rozsady i zapobiega wiotczeniu łodyg. Światło o barwie niebieskiej, o długości fali 400-550 nm, może być również zastosowane w zimowej produkcji tulipanów, jako czynnik hamujący nadmierne wydłużanie pędów kwiatowych i liści, zapobiegający zarazem ich wiotczeniu. Ostatecznym efektem przeprowadzonych badań będzie na pewno wyeliminowanie z uprawy chemicznych substancji o charakterze retardantów.
W badaniach przeprowadzonych w pokoju wzrostowym zweryfikowano wpływ barwy światła o jednakowym natężeniu napromienienia kwantowego na rozwijanie zamkniętych pąków kwiatostanowych i trwałość pozbiorczą chryzantem odmiany 'Leticia Time Yellow'. Po wyrównaniu "siły" światła do jednakowego dla wszystkich barw światła poziomu 30 µmol.m-2.s-1 rozwój pąka kwiatostanowego przebiegał najszybciej w świetle o barwie niebieskiej. Trwałość pozbiorcza koszyczków kwiatowych była natomiast najwyższa pod lampami o świetle niebieskim i białym.
Agrotechnika i ocena odmian uprawnych ozdobnych gatunków bylin
Siewki i młode rośliny ozdobnych traw (Boutelua gracilis, Eragrostis elliotii, Stipa arundinacea) i turzyc (Carex comans, Carex buchananii) uprawiano przez pięć miesięcy w doniczkach w podłożu torfowym. Obserwowano wpływ dwóch nawozów (Osmocote Exact Standard 16-11-11, Osmocote Exact Hi-K 11-11-19), które zastosowano w dwóch dawkach (2 i 4 g . dm-3) na wzrost roślin. Nawóz Osmocote Exact Hi-K 11-11-19, zastosowany w dawce 2 g . dm-3, miał najlepszy wpływ na jakość roślin.
Badano dynamikę wzrostu bylin z rodziny skalnicowatych na stanowisku słonecznym i półcienistym i stwierdzono, że żurawka drżączkowata oraz żurawka krwista mogą być uprawiane na obydwu stanowiskach, przy czym ich najintensywniejszy wzrost przypada między lipcem a sierpniem. Żurawka i tiarella powinny być uprawiane na stanowisku półcienistym. W liściach tych bylin występuje wówczas więcej barwników chloroplastowych.
Badania własne:
Wpływ regulatorów wzrostu wybranych czynników agrotechnicznych na wzrost i rozwój cantedeskii (Zantedeschia Spreng.)
Kłącza cantedeskii sadzono suche oraz moczone w benzyloadeninie o stężeniu 100, 350 i 600 mg1-1. Cantedeskie intensywniej kwitły po moczeniu kłączy w benzyloadeninie o stężeniu 350 i 600 mgl-1.
Fotoperiodyczna kontrola wzrostu i kwitnienia astrów uprawianych pod osłonami
Rośliny astra krzaczastego (Aster dumosus L.) ‘Sapphire’, ‘Niobe’, ‘Prof. A. Kippenberg’, Blaustrahlkugel’, ‘Blaubox’, ‘Majorie’, posadzono w kwietniu do doniczek i uprawiano w tunelu foliowym. Rośliny potraktowano retardantami, zastosowano B-Nine 85 SP o stężeniu 0,3, 0,5% i Caramba 60 SL o stężeniu 0,05, 0,1%.Obfitsze kwitnienie otrzymano pod wpływem preparatu Caramba 60 SL niż B-Nine 85 SP. Po zastosowaniu retardantów uzyskano ciemniejsze liście.
W 2008 r. pracownicy Katedry opublikowali łącznie 1 pracę z if, 1 pracę w czasopiśmie zagranicznym, 14 prac w czasopismach polskich, 1 monografię. Brali również udział w 3 konferencjach krajowych i 1 międzynarodowej. W 2008 roku zakończono 1 doktorat. Pracownik Katedry jest redaktorem naczelnym czasopisma naukowego.
Badania z zakresu działalności statutowej realizowano w dwóch problemach, objętych każdy kilkoma odrębnymi doświadczeniami, które były realizowane w sadzie doświadczalnym Katedry Sadownictwa na terenie Rolniczo-Sadowniczego Gospodarstwa Doświadczalnego w Przybrodzie.
Pierwszy problem dotyczył „Wpływu zabiegów agrotechnicznych na wzrost i plonowanie drzew oraz zachodzących zmian chemiczno-mikrobiologicznych gleby”.
W problemie tym przeprowadzono doświadczenia:
• Z zakresu nawożenia oraz cięcia i formowania wiśni wykazano, że zabiegi te modyfikują wysokość uzyskanych plonów, jak również mają istotny wpływ na jakość owoców. Należy jednak podkreślić, że rok 2008 po dość mroźnej zimie i wystąpieniu silnych przymrozków wiosennych miał istotny wpływ na wysokość uzyskanych plonów, szczególnie u wiśni.
• Z zakresu biochemii gleby wykazano dużą złożoność tego zjawiska w glebach zmęczonych. Badania biochemiczne były wielokierunkowe i wykazały, że wpływają one na środowisko glebowe, a te pośrednio na wzrost i rozwój roślin. Dlatego więc poszukiwano roślin testowych do szybkiego stwierdzenia występowania choroby replantacyjnej. Badania te prowadzono w rizoboksach, uprawiając truskawkę czy podkładkę wegetatywną jabłoni M.9 i stwierdzono, że truskawka jak i podkładka przy ocenie wzrostu systemu korzeniowego całej rośliny szybko reagowały na zastosowane środowisko glebowe. W roku 2008 został przyznany grant na temat „Wpływ wieloletniej uprawy roślin sadowniczych na zmiany chemiczne i mikrobiologiczne gleby oraz wzrost i plonowanie jabłoni, wiśni i borówki wysokiej” (1445/B/P01/2008/35).
• Z zakresu poprawy jakości – przeprowadzono badania nad chemicznym przerzedzaniem zawiązków jabłoni, wiśni i czereśni w porównaniu z zastosowaniem przerzedzania ręcznego. Zabiegi te wpływają istotnie na poprawę jakości, najlepsze jest przerzedzanie ręczne, jednakże wspomagane chemicznie, wyraźnie obniża nakłady pracy ręcznej, poprawia organizację i obniża koszty.
Drugi problem dotyczył „Metod biologicznego kształtowania środowiska i ich wpływu na prozdrowotme właściwości owoców”.
W roku 2008 dokonano uzupełniającej oceny biologii odmian grusz (8), czereśni (16), śliw (5), brzoskwiń (4), moreli (3), jabłoni odpornych i mało wrażliwych na parch jabłoni (22) oraz 5 odmian porzeczek. Badania te w Katedrze prowadzone są przez wiele lat i mają na celu wyłonienie najlepszej odmiany dla regionu Wielkopolski. Ponadto oceniano wpływ form korony i intensywności cięcia na wzrost, plon i jakość owoców 4 odmian grusz (4 formy koron), 2 odmian jabłoni (17 form koron) i 3 odmian moreli (3 formy koron). Ponadto przeprowadzono w tym problemie ocenę podkładek czereśni, śliw i grusz pod kątem przydatności do intensywnej uprawy. W ramach działalności badawczej przeprowadzono współpracę w zakresie rejonizacji uprawy wiśni w świecie z Uniwersytetem Stanowym Michigan, East Lansing oraz z firmą Cosmo Oil CO LTD na temat „Wpływ zastosowania nawozów Pentakeep do rizosfery na jakość owoców, odżywienie i mrozoodporność jabłoni”. Przeprowadzono również badania przydatności preparatów chemicznych do zwalczania chorób i szkodników roślin sadowniczych oraz herbicydów dla firm zagranicznych i polskich.
W zakresie badań własnych realizowane są cztery tematy, które są podstawą do prac habilitacyjnych:
• Zydlik Z. „Replantacja jabłoni a wpływ środowiska glebowego na wzrost, plon i jakość owoców i ich zdolność przechowalniczą”. Wyniki 8 lat badań, które zostały zakończone w 2007 roku, przygotowywane są do finalizacji habilitacji.
• Szklarz M. „Ustalenie optymalnych terminów pozakorzeniowego nawożenia wapniem a zdolność przechowalnicza jabłek”
• Kurlus R. „Wpływ intensyfikacji uprawy czereśni na właściwości produkcyjne i biologiczne owoców”
• Rutkowski K „Wpływ czynników agrotechnicznych na stan mikrobiologiczny, wzrost i plonowanie wiśni.
Prace rozwojowe realizowane są zgodnie z założoną metodyką.
Reasumując należy stwierdzić, że rok 2008 poprzez zakup aparatury i modernizację przechowalni wpłynie na możliwości badań bardziej w kierunku fizjologiczno-biochemicznych przemian w roślinie jak i w glebie.
W ramach prac zmierzających do estetyzacji terenów zieleni Poznania w roku 2008 stworzono projekt rewaloryzacji i urządzenia zieleni Os. Kosmonautów w Poznaniu. Na podstawie inwentaryzacji stwierdzono, że stan estetyczny parku jest zły. Świadczy o tym zaniedbana zieleń, architektura ogrodowa i nawierzchnie oraz nieodpowiedni układ kompozycyjny i liczne błędy kompozycyjne. Uwzględniając uwarunkowania historyczne i przestrzenne tego miejsca, zaproponowano koncepcję estetyzacji wybranych fragmentów Os. Kosmonautów. Jej podstawą jest zmieniony układ komunikacyjny oraz podział przestrzeni parku na część regularną i krajobrazową. Urozmaicono skład gatunkowy drzew i krzewów tak, aby stworzyć kameralne wnętrza ogrodowe. Poza tym zaprojektowano nowe elementy architektury ogrodowej, a w tym szczególnie wszystkie nawierzchnie. Dokonano oceny przydatności nowych herbicydów do zwalczania chwastów na trawnikach miejskich. Celem pracy była ocena skuteczności działania 5 herbicydów: Aminopielik D 450 SL, Aminopielik Super 464 SL, Chwastox Trio 540 SL, Fox 480 SC, Starane Super 101 SL.
Z przeprowadzonych badań wynika, że żaden z zastosowanych herbicydów nie wywierał negatywnego wpływu na estetykę powierzchni trawnika, na którym prowadzono obserwacje. Nie obserwowano uszkodzenia traw gazonowych, a spadek liczebności chwastów poprawiał walory dekoracyjne trawnika. Spośród najczęściej występujących chwastów zanotowano: Achillea millefolium, Polygonum aviculare, Rumex acetosella, Taraxacum officinale, Trifolium regens, których obecność na trawniku znacznie ograniczało zastosowanie preparatów: Aminopielik D 450 SL, Aminopielik Super 464 SL, Chwastox Trio 540 SL. Jednak przeprowadzone zgodnie z metodą badań analizy wykazały, że najbardziej skutecznym środkiem do zwalczania większości chwastów był preparat Starane Super 101 SL. Obniżenie liczebności chwastów, niezależnie od zastosowanego preparatu, następowało zwykle dopiero po drugim opryskiwaniu.
Dokonano analizy stopnia zanieczyszczenia akwenów położonych w parkach śródmiejskich Poznania. Przeprowadzone badania wykazały wzrost stężeń cynku i ołowiu w wodzie Jeziora Kierskiego. Występowanie metali ciężkich w analizowanej wodzie było związane z oddziaływaniem biotycznych i abiotycznych czynników. Presja antropogenicznych czynników (głównie rolnictwa) wpłynęła na podwyższone stężenia metali w wodzie tego akwenu. Ponadto do wzrostu stężenia ołowiu przyczynić się może opad atmosferyczny. Zawartość ołowiu w deszczu wynosiła od 5 g do 1,7 kg. Stężenia wszystkich analizowanych metali były wyższe w wodzie dopływającej niż w wodzie odpływającej co sugeruje akumulację metali w zbiorniku. Obserwowane pogorszenie jakości wody Jeziora Kierskiego wymaga prowadzenia systematycznego monitoringu. Kontynuowano analizę walorów kompozycyjno-krajobrazowych zadrzewień śródpolnych w krajobrazie rolniczym Wielkopolski. W roku 2008 przeprowadzono badania na terenie pięciu wybranych wsi centralnej Wielkopolski (powiat poznański): Dąbrówka Kościelna, Sobota, Wiry, Jerzykowo, Daszewice. Pierwszym etapem prac była klasyfikacja krajobrazu rolniczego na podstawie przyjętych kryteriów, m.in. struktury i form zadrzewień. W kolejnych etapach prac przeprowadzono badania kompozycyjno-krajobrazowe oraz ocenę wpływu zadrzewień na percepcję krajobrazu w różnych jego typach. Obejmowały one analizę struktury i kompozycji wybranych wnętrz krajobrazowych (typ, wielkość, proporcje, charakter i układ elementów) oraz ocenę ich walorów wizualnych. Badania potwierdziły tezę, że zadrzewienia śródpolne decydują o specyfice krajobrazowej danego obszaru, tworząc jego określoną strukturę i wyznaczając swoisty wzór przestrzenny, co w istotny sposób wpływa na percepcję w różnych typach krajobrazu rolniczego.
Opracowano też wstępne koncepcje projektowe systemów zieleni dla wybranych obszarów.
W ramach pozostałych prac realizowanych w 2008 roku wymienić można:
• kontynuację oceny stanu i wpływ lokalizacji parków miejskich na rozwój terenów zieleni w mieście Poznaniu. Dokonano wyboru kolejnych obiektów badań – były nimi parki niezabytkowe na terenie Poznania. Dokonano analizy rozmieszczenia tych parków. Wykonano szczegółową inwentaryzację drzewostanu. Zakończono opracowywanie rozprawy doktorskiej związanej z tym tematem badań.
• opracowano schemat zarządzania krajobrazem kulturowym na obszarach wiejskich, w oparciu o współczesne tendencje i kierunki europejskiej zintegrowanej polityki przestrzennej. Przyjmując założenie, że podstawą prawidłowego zarządzania jest rozpoznanie specyfiki i dynamiki krajobrazu, opracowano metodę jego identyfikacji i oceny dla potrzeb planowania przestrzennego. Stworzono dwa modele badawcze: 1) „statyczny” – dla analizy struktury przestrzennej i kompozycji krajobrazu, 2) „dynamiczny” – dla analizy jego przekształceń. Oba modele zastosowano do badania krajobrazu kulturowego na wybranych obszarach wiejskich Wielkopolski. Ukończono prace nad ujednoliconym systemem zapisu cech krajobrazu oraz wytycznych planistycznych i projektowych (reżim ochronny oraz dopuszczalny zakres i kierunki przekształceń dla różnych typów krajobrazu). W końcowym etapie przygotowano wyniki badań do publikacji (opracowanie edytorskie i graficzne) oraz opracowano multimedialną prezentację wyników.
• w ramach oceny drzewostanów wybranych historycznych cmentarzy Poznania, w strukturze przestrzennej współczesnych terenów zieleni miasta, kontynuowano gromadzenie literatury i materiałów archiwalnych. Wykonano szczegółową dokumentację fotograficzną trzech kolejnych zabytkowych cmentarzy Poznania oraz inwentaryzację drzewostanów 3 nekropolii o dobrze zachowanych historycznej kompozycji. Rozpoczęto inwentaryzację drzewostanów 2 cmentarzy, które zostały w ostatnim okresie oszpecone przez usunięcie części historycznych obsadzeń i źle przeprowadzone cięcia pozostałych drzew.
• kontynuowano ocenę parków i cmentarzy Wielkopolski. Określono i zanalizowano wartości przyrodnicze i kompozycyjne wybranych obiektów parkowych oraz cmentarzy. Rozpoznano wspólne elementy kompozycyjne związane z okresem powstania danych obiektów. Stworzono zalecenia rewaloryzacyjne dla wybranych obiektów. Nawiązano współpracę z instytucjami lokalnymi w miejscu występowania obiektów badawczych.
Badania prowadzone w Katedrze Warzywnictwa w roku 2008 dotyczyły szerokiego zakresu problemów i gatunków warzyw w uprawie polowej, pod osłonami oraz grzybów uprawnych. Były one realizowane w ramach tematu badań statutowych „Opracowanie i doskonalenie metod produkcji warzyw i grzybów o walorach prozdrowotnych z uwzględnieniem postępu biologicznego i ochrony środowiska”, który obejmował 6 zadań badawczych dotyczących hodowli i waloryzacji odmian oraz agrotechniki szparaga, uprawy pomidora pod osłonami na podłożach z włókna drzewnego, uprawy polowej majeranku ogrodowego, a także warunków uprawy i oceny odmian i kultur krzyżówkowych kilku gatunków grzybów. Ponadto badania te prowadzono w ramach 5 tematów badawczych własnych oraz 6 grantów i dotyczyły one zagadnień agrotechniki kilku gatunków warzyw w uprawie polowej i pod osłonami oraz uprawy grzybów, rozmnażania truskawki i szparaga oraz modelu plonowania szparaga, pozyskiwania i waloryzacji zasobów genowych, a także integrowanych metod zwalczania grzybów patogenicznych w uprawie pieczarki i boczniaka. Badania realizowano również w ramach 2 prac umownych-zleconych, które obejmowały prowadzenie i waloryzację kolekcji szparaga oraz wybrane aspekty pozyskiwania sadzonek truskawki.
Do ważniejszych rezultatów badań prowadzonych przez pracowników Katedry Warzywnictwa w roku 2008 można zaliczyć:
• uzyskanie w kulturach pylnikowych z dziewięciu odmian szparaga lekarskiego 78 struktur embrioidalnych (0,9%), z czego 25 regenerowało rośliny;
• waloryzację 297 genotypów szparaga znajdujących się w banku genów, która obejmowała wczesność wyrastania wypustek, ich liczbę i wygląd oraz rozluźnianie się główek, jak też wygląd roślin po zbiorach oraz ich ocenę morfologiczną jesienią;
• ocenę przydatności 28 odmian szparaga do uprawy na zielone wypustki w Polsce. Stwierdzono duże różnice w wielkości plonu od 0,3 tha–1 u odmiany ‘Gloria’ do ponad 11 tha–1 u ‘Gynlim’. Wysokie (powyżej 9 tha–1) były też plony u odmian ‘Hannibal’ i ‘Ravel’, a tylko nieco niższe (ponad 8 tha–1) u odmiany ‘Grolim’ i ‘Ramada’;
• wykazanie, że skracanie zbiorów do 10 czerwca w poprzednich latach pozwoliło na uzyskanie w roku 2008 większego plonu ogólnego, handlowego i wczesnego. Kończenie zbiorów po 50 dniach od ich rozpoczęcia, jak również po osiągnięciu sumy temperatur 750 stopniodni było również korzystne dla wielkości plonu. Przedłużanie zbiorów do 30 czerwca prowadziło do uzyskania niższego plonu handlowego, zwłaszcza wczesnego. Większym zróżnicowaniem plonów w zależności od terminu kończenia zbiorów charakteryzowała się odmiana ‘Gynlim’ niż ‘Backlim’;
• ocenę wzrostu grzybni i plonowania 9 kultur krzyżówkowych boczniaka ostrygowatego na podłożu ze słomy pszennej. Najszybciej rosła grzybnia kultury ‘14/127’, a najwolniej ‘3/19’. Największym plonem ogólnym i handlowym charakteryzowała się kultura krzyżówkowa ‘14/127’;
• porównanie wzrostu grzybni 3 odmian lakownicy lśniącej na różnych pożywkach i podłożach z trocin wzbogaconych otrębami pszennymi. Najszybszy wzrost grzybni, niezależnie od odmiany, stwierdzono na pożywce ziemniaczanej oraz podłożu z trocin dębowych z 20% dodatkiem otrębów pszennych w stosunku do suchej substancji podłoża;
• dokonanie oceny plonowania oraz zawartości suchej substancji w owocnikach 3 odmian lakownicy lśniącej. Największy plon uzyskano u odmiany LZ3, której owocniki charakteryzowały się najwyższą zawartością suchej substancji;
• porównanie różnych metod przechowywania grzybni 6 gatunków grzybów uprawnych i stwierdzenie, że przechowywanie grzybni poprzez pasażowanie na pożywkach powodowało pogorszenie wzrostu grzybni czernidłaka, pierścieniaka i lakownicy lśniącej w kolejnych pasażach;
• ocenę wpływu terminu sadzenia rozsady na wielkość plonu i zawartość olejku eterycznego w zielu trzech odmian majeranku. Stwierdzono, że najkorzystniejsze pod względem badanych parametrów były terminy sadzenia rozsady między 20 a 30 maja;
• dokonanie oceny przydatności włókna drzewnego o różnych gęstościach (60, 80, 100 i 120 kg/m3) do powtórnego wykorzystania w uprawie pomidora szklarniowego. Stwierdzono większy o 6 do 13% plon ogólny i handlowy pomidora uprawianego w podłożu z włókna drzewnego, w porównaniu do plonu uzyskanego na wełnie mineralnej;
• określenie wpływu różnych wariantów temperatury, długości dnia i natężenia światła na wybieganie, powierzchnię i masę ziela kopru ogrodowego (Anethum graveolens L.), melisy lekarskiej (Melisa officinalis L.) oraz dwóch odmian bazylii pospolitej (Ocimum basilicum L.) – ‘Kasia’ i ‘Wala’. Największym zahamowaniem wzrostu, dla wszystkich zastosowanych kombinacji krótkiego spadku temperatury (DROP), charakteryzował się koper ogrodowy, najmniejszym melisa lekarska. Największe zahamowanie wzrostu elongacyjnego roślin uzyskano przy spadku temperatury przez pierwsze 4 godziny dnia. Długość dnia miała bardziej istotny wpływ na wzrost roślin niż gęstość strumienia fotosyntetycznych fotonów. Przy 16 godzinnym naświetlaniu rośliny były najwyższe i zawierały najwięcej chlorofilu;
• określenie wpływu traktowania roślin matecznych truskawki odmiany ‘Elsanta’ oraz pozyskanych z nich sadzonek czterema wybranymi preparatami, tj. opartymi na wyciągach z glonów: ‘Bioalgeen’ i preparat firmy ‘Acadian Seaplants’, białku zwierzęcym – ‘Aminoflor’ oraz krzemie – ‘Actisil’. Liczba, wielkość i jakość sadzonek wytworzonych przez rośliny mateczne truskawki, a także zawartość chlorofilu w liściach nie zależały od zastosowanych preparatów. Zastosowane preparaty nie wpłynęły również istotnie na jakość ukorzenianych sadzonek;
• realizację kolejnych etapów budowy matematycznych modeli wzrostu i plonowania kilku gatunków warzyw. Oceniono wpływ zróżnicowania długości okresu zbiorów na wielkość i jakość plonu szparaga oraz wykonano pomiary asymilacji netto CO2 i oddychania ogórka gruntowego, buraka ćwikłowego, szpinaku i marchwi. Zgromadzone dane wykorzystano do kalibracji opracowywanych modeli wzrostu. Stwierdzono ogólną zgodność pomiędzy wynikami symulacji i wynikami z doświadczeń prowadzonych w kamerach wegetacyjnych, tunelu foliowym i w polu;
• określenie wpływu dwóch sposobów nawadniania i nawożenia oraz dwóch metod uprawy na wielkość i jakość plonu dwóch odmian pomidora gruntowego (‘Benito F1’ i ‘Polfast F1’). Plon z roślin nawadnianych był większy niż z roślin nienawadnianych. Plon z roślin fertygowanych i nawadnianych kroplowo był większy od plonu z roślin nawożonych posypowo i deszczowanych. Plon uzyskany z uprawy płaskiej był większy niż z uprawy na zagonach. Najwięcej ekstraktu zawierały owoce z roślin nienawadnianych, najmniej z roślin nawadnianych kroplowo i fertygowanych. Odmiana ‘Polfast F1’ wydała większy plon niż odmiana ‘Benito F1’.
W 2008 roku pracownicy Katedry opublikowali 13 oryginalnych prac twórczych, 10 prac i abstraktów konferencyjnych oraz 15 artykułów popularno-naukowych. Brali również udział w organizacji 2 konferencji naukowych i uczestniczyli w 4 konferencjach krajowych i 2 międzynarodowych.