Study of the efficiency of the genotype and nutrient supply in white asparagus

Napjainkban a spárga potenciális fogyasztóinak száma világszerte megközelítőleg 1,1 milliárd fő körül mozog. A növekvő igényekkel összefüggésben Nyugat- és Dél-Európában a minőségi sípokért minden évszakban fizetőképes kereslet alakult ki a piacon. A spárga termelése speciális adottságú régiókra koncentrálódik. Hazánkban a Homokhátság mellett a Nyírség savanyúbb, jobb kultúrállapotú talajain is növekedni kezdett a spárga termőterülete. Ugyanakkor jelenleg nem rendelkezünk termőhely-specifikus termesztéstechnológiai adatokkal, ami a hatékony termesztés alapja. Lényeges, hogy a terület adottságainak legmegfelelőbb hibrid kerüljön kiválasztásra, melyhez a terület, a hibridek és az agrotechnikai tényezők hatásának vizsgálata szükséges. A vizsgálatokat Nyíregyházán végeztük a Debreceni Egyetem Agrár Kutatóintézetek és Tangazdaság Nyíregyházi Kutatóintézetében. A kutatások alapjait képező spárgaültetvény telepítése 2011-ben történt. A kísérleti terület kémhatása közel semleges (pH 7), az Arany-féle kötöttsége 33. A humusztartalom alacsony, valamint a vizsgált rétegben a mésztartalom csak a mélyebb rétegekben fordul elő. A nitrát, az AL-oldható foszfortartalom és az AL-oldható káliumtartalom alapján közepes ellátottságúnak ítélhető meg. A vizsgálataink során két kísérlet került beállításra. A genotípus összehasonlító kísérletben a Vitalim, Cumulus és Grolim 100% hímivarú hibridek síphozamát, a sípok makro- és mikroelem tartalmát, valamint a vegetatív paraméterek (hajtásátmérő, hajtásszám, növénymagasság) alakulását hasonlítottuk össze azonos tápanyagutánpótlás mellett. A tápanyagutánpótlási módszerek összehasonlító vizsgálata során a Grolim hibrid esetén négyféle tápanyagkezelést alkalmaztunk, a kontroll mellett 20 t ha-1 juhtrágya komposztot, 40 t ha-1 istállótrágyát és 40 t ha-1 istállótrágya hatóanyag-ekvivalens műtrágyát juttattunk ki. A kijuttatott műtrágya mennyisége a 36 m2 területű parcella esetén 3,24 kg N, 1,80 kg P2O5 és 1,44 kg K2O volt. A tápanyag összehasonlító kísérletben a növényi paraméterek közül a hajtásátmérőt, a hajtásszámot, a növénymagasságot, a síphozamot, valamint a makro- és mikroelem tartalmat vizsgáltuk. A hibrid összehasonlító kísérletben a hajtásszámok változásában az ültetvény korának előrehaladtával folyamatos növekedést figyeltünk meg. A Vitalim hibrid esetén 12,25 db/tőre, a Cumulus 11,75 db/tőre, a Grolim esetén pedig 10,00 db/tőre nőtt a tövenkénti hajtásszám. A legkisebb hajtásszám csökkenést a Cumulus hibrid esetén tapasztaltunk (17,78%) a kedvezőtlen évjáratban. A Vitalim hibrid hajtásszámának dinamikus növekedése évjárattól függően 1-3 héttel korábbra tehető, mint a másik két hibrid esetén, ami a hibrid koraiságával van összefüggésben. A Pearson-féle korrelációs vizsgálat során a tövenkénti hajtásszám szoros pozitív összefüggésben van a növénymagassággal (r=0,596-0,842), a hajtásátmérővel (r=0,604-0,708), valamint a termésmennyiséggel (r=0,478-0,721). A bazális hajtásátmérő tekintetében hasonlóan a tövenkénti hajtásszámhoz 2014-ig folyamatos volt a paraméter növekedése (7,59-12,94 mm). 2015-ben a csapadékhiányos időszakban nem volt tapasztalható olyan mértékű csökkenés (1,81-4,59%), mint a hajtásszámok esetén. 2016-ban és 2017-ben kiegyenlített és növekvő tendenciájú bazális hajtásátmérő adatokat mértünk. A második évtől a Grolim hibrid bazális hajtásátmérője minden évben a legnagyobb volt (8,73-17,54 mm) a másik két vizsgált hibridhez képest, ami genetikailag determinált tulajdonságra enged következtetni. A bazális hajtásátmérő változásának dinamikájában a hibridek között nem figyeltünk meg különbséget, csak az abszolút értékek tekintetében tapasztaltunk eltérést. A hibridek hajtásátmérőjének vizsgálatakor megállapítható, hogy befolyásolta a léghőmérséklet [r=(-0,477)-(-0,566)], a talajhőmérséklet, illetve pozitív korrelációt mutat a növénymagassággal (r=0,673-0,876) a tövenkénti hajtásszámmal (r=0,604-0,745) és a termésmennyiséggel (r=0,805-0,947) is. A növénymagasság esetén jelentős évjárathatás volt megfigyelhető, melyet a hibridek jelentős mértékben módosítottak. A hét éves vizsgálat eredményeként a Grolim spárga hibrid szignifikánsan kisebb növénymagasságot ért el, mint a Vitalim és a Cumulus spárga hibrid, illetve a Cumulus hibrid is szignifikánsan kisebb volt, mint a Vitalim hibrid. A 2015-ben bekövetkezett csapadékhiány a hibridek növénymagasságát eltérő mértékben befolyásolta. 2014-hez képeset 2015-ben a Vitalim hibrid esetén 18,10%-kal kisebb növénymagasságot mértünk az előző évhez képest. A növénymagasság kialakulására hatással volt a hajtásátmérő nagysága (r=0,673-0,879), a hajtásszám (r=0,596-0,842), valamint a Vitalim hibrid esetén a léghőmérséklet (r=0,456) és a talajhőmérséklet (r=0,681) is, a síphozammal szoros pozitív korrelációt mutatott a hibridek átlagában (r=0,921). A síphozam a kontroll kezelésben 2,12 t ha-1-ról 1,79 t ha-1-ra csökkent a vizsgált időszakban. A különböző tápanyag kezelésekben a vizsgálat kezdetétől (2013) növekedett a síphozam. Az istállótrágya kezelés esetén a termés 4,01 t ha-1-ra, a juhtrágya komposzt esetén 4,08 t ha-1-ra, illetve a műtrágya kezelés esetén 4,89 t ha-1-ra növekedett. A korrelációs vizsgálatokban mindhárom hibridnél a termés tekintetében pozitív korrelációt tapasztaltunk a növénymagassággal (r=0,889-0,942), a bazális hajtásátmérővel (r=0,805-0,947) és a tövenkénti hajtásszámmal (r=0,478-0,721). A minősített síptermés esetén az első osztályú sípok aránya 82-87% között változott. A hibridek között jelentős különbséget nem tapasztaltunk a vizsgálati években. A hibrid összehasonlító vizsgálat eredményei alapján megállapítható, hogy a tövenkénti hajtásszám (12,25 db/tő), a növénymagasság (211,35 cm), a síphozam (5,54 t ha-1), a minősített első osztályú sípok aránya (86%) és az ásványi elem tartalom tekintetében a Vitalim hibrid rendelkezett a legjobb paraméterekkel a vizsgált időszakban. A Grolim hibrid esetén a bazális hajtásátmérő a legnagyobb volt a hibridek között, a kezdeti 8,73 mm-ről elérte a 17,54 mm-es nagyságot. A 2015-ben tapasztalt csapadékhiányos időjárás hatással volt a hibridek vegetatív paramétereire és síphozamára egyaránt. A hibridek ökológiai érzékenysége között kis különbségek figyelhetőek meg, a Grolim hibrid esetén tapasztaltuk a legjobb alkalmazkodóképességet a kedvezőtlen évjáratban. Az ásványianyag-tartalom esetén a Vitalim hibrid bizonyult a legjobbnak, mivel a kilenc vizsgált elem közül hat esetben (K, Ca, Mg, Mn, Zn, B) a legmagasabb értékeket mértük. A Cumulus hibridnél mértük a legnagyobb vastartalmat. A Grolim hibrid sípjaiban a foszfor és a réztartalom volt a legmagasabb. A tápanyagutánpótlási módok közül a tövenkénti hajtásszámra gyakorolt hatás tekintetében a műtrágya kezelés bizonyult a legjobbnak. A tövenkénti hajtásszám a kontroll kezelés esetén 2017-re 8 db/tő, az istállótrágyánál 11 db/tő, a juhtrágya komposztnál 12 db/tőre növekedett a tövenkénti hajtásszám. A műtrágya kezelés esetén 14 db-ra nőtt a mutató értéke. A tövenkénti hajtásszámok 2015-ben kezelésenként eltérő mértékben, de csökkentek az előző évhez képest. A kontroll kezelés esetén a csökkenés nagymértékű volt (40%), az istállótrágya kezelés esetén 22,5%, a juhtrágya komposzt kezelés esetén 18,6% és a műtrágya kezelés esetén 10,4% tövenkénti hajtásszám csökkenést regisztráltunk. Az évjárattól függően a kontroll tekintetében a növekedési dinamika csúcsában 1-3 hetes intervallumban eltolódás – késés – figyelhető meg a hajtásszámok kialakulásában. A kontroll kezelés esetén a hajtásszám és a termésmennyiség között pozitív korrelációt (r=0,789) tapasztaltunk a Grolim hibrid esetén. A másik három kezelés esetén a síphozam (r=0,780-0,827) mellett, a hajtásátmérő (r=0,512-0,868) és a növénymagasság (r=0,813-0,899) tekintetében is pozitív szignifikáns korrelációt tapasztaltunk. A műtrágya kezelés esetén a hajtásszám és a léghőmérséklet között negatív korrelációt (r=-0,473) állapítottunk meg. 2017-re a kontroll kezelésben mért bazális hajtásátmérő 11,77 mm-rel nőtt, a műtrágya kezelésnél 17,97 mm-re, a juhtrágya komposztnál 19,02 mm-re, míg a műtrágya esetén 19,82 mm-re növekedett a bazális hajtásátmérő. Kedvezőtlen évjáratban a kezelések közötti különbségek kisebbek lettek az előző évhez képest. A kontroll kezelés esetén a hajtásátmérő nagyságára negatív hatással volt a léghőmérséklet (r=-0,783), illetve a termés és hajtásátmérő között negatív korrelációt kaptunk eredményül (r=-0,506). A másik három kezelés tekintetében a hajtásátmérőre negatívan hat a léghőmérséklet (r=-0,528; r=-0,540; r=-0,535), emellett pozitív összefüggést tapasztaltunk a növénymagasság (r=0,740-0,906), a hajtásszám (r=0,512-0,868) és a termésmennyiség (r=0,825-0,932), valamint a hajtásátmérő között. A legnagyobb növénymagasságot minden évben a műtrágya kezelés (195,21 cm) esetén mértük, legkisebbet a kontroll kezelésnél (156,73 cm) regisztráltunk. 2016-ra a növekedés mértéke elérték a hibridre jellemző növénymagasságot, 2017-re már csak kismértékben változtak. A korrelációs vizsgálat során a kontroll kezelés növénymagassága és a napi termésmennyiség között tapasztaltunk negatív korrelációt (r=-0,617). A másik három kezelés esetén pozitív korrelációt tapasztaltunk a növénymagasság és a hajtásátmérő (r=0,740-0,906), a hajtásszám (r=0,813-0,0,899) és a termésmennyiség (r=0,937-0,949) között. A legnagyobb síphozamot a műtrágya (4,89 t ha-1) és a juhtrágya komposzt (4,80 t ha-1) kezelések esetén mértük, ennél kevesebb az istállótrágya kezelés (4,01 t ha-1) termése, valamint a legkevesebb a kontroll kezelésé (1,79 t ha-1) volt. A korrelációs vizsgálat során a kontroll és a tápanyagutánpótlási módok között eltérést tapasztaltunk. A kontroll kezelés síphozama és a hajtásátmérő között negatív korreláció volt (r=-0,506), míg a tövenkénti hajtásszám esetén pozitív korrelációt tapasztaltunk (r=0,789). Az istállótrágya, a juhtrágya komposzt és a műtrágya kezelések tekintetében a terméssel pozitív korrelációt mutatott a növénymagasság (r=0,937-0,949), a bazális hajtásátmérő (r=0,825-0,932) és a tövenkénti hajtásszám (r=0,780-0,827). Az I. osztályú síphozam esetén a kontroll kezelésnél tapasztaltuk a legrosszabb minőséget minden vizsgált évben (79-81%). A legjobb minősített síphozamot a műtrágya kezelés (85-88%) hatására értük el, ennél gyengébb volt a juhtrágya komposzt (83-84%) és az istállótrágya kezelés (81-83%) esetén mért minőségi arány. A különböző tápanyagellátási módok hatással voltak a halványított spárga sípok mikro- és makroelem tartalmára. Az istállótrágya kezelés esetén tapasztaltuk az elemek tekintetében a legkisebb makro- és mikroelem tartalmat. A juhtrágya komposzt kezelés sípjaiban a makro- és mezoelem, míg a kontroll esetén a mikroelemek mennyisége volt a legmagasabb. A tápanyag összehasonlító kísérletben a kezelések hatását vizsgálva megállapítható, hogy a növényi paraméterek és a síphozam vonatkozásában a műtrágya kezelés esetén kaptuk a legjobb eredményt, a leggyengébbet pedig a kontroll parcellákon. A bazális hajtásátmérő, a tövenkénti hajtásszám, a síphozam (2,70-4,89 t ha-1) és a minősített termés (86-88%) is a műtrágya kezelés esetén volt a legjobb. A ásványi elem tartalom tekintetében a legjobb minőségű sípokat makroelem tartalom szempontjából a juhtrágya komposzt kezelés, míg mikroelem tartalom tekintetében a kontroll kezelés esetén mértük. Vizsgálataink alapján arra a megállapításra jutottunk, hogy a vegetatív növekedés és síphozam esetén a tápanyagutánpótlásnak pozitív hatása van a kedvezőtlen időjárási körülmények kompenzálásban, tehát a tápanyagutánpótlás termésstabilizáló hatású a spárga – mint évelő kultúra – esetében is.Currently, the number of potential consumers of asparagus is approximately 1.1 billion people worldwide. Due to the growing demand in Western and Southern Europe, there is a serious demand on the market for high-quality spears in every season. Production of asparagus is concentrated to regions with special characteristics. In Hungary, in addition to the Homokhátság, the production area of asparagus has also begun to increase on the acidic and higher quality soils of the Nyírség area. However, we do not currently have production site-specific cultivation data, which is the basis for efficient production. It is important to select the most appropriate hybrid for the properties of the area; this requires the joint examination of the area, the hybrids and agro-technical factors. The examinations were carried out in Nyíregyháza at the Research Institute of Nyíregyháza of the Institutes for Agricultural Research and Educational Farm of the University of Debrecen. The asparagus plantation, which was the basis of the research, was set up in 2011. The pH of the experimental area is nearly neutral pH 7), its Arany plasticity index is 33. Its humus content is low and lime content only appears within the deeper layers of the examined area. Based on the AL-soluble phosphorus content and the AL-soluble potassium content, nitrate can be considered of a medium supply. Two trials were set up in the scope of our examinations. In the scope of the genotype comparison trial, spear yield, nutritional parameters and vegetative parameters (sprout diameter, sprout number, plant height) of the Vitalim, Cumulus and Grolim 100% male hybrids were compared under the same nutrient supply treatment. In the course of the comparative study of nutrient supply methods, four types of nutrient treatments were used in the case of the Grolim hybrid: in addition to the control, 20 t ha-1 sheep manure compost, 40 t ha-1 stable manure and 40 t ha-1 stable manure equivalent artificial fertilizer were applied. The amount of applied fertilizer in the case of the 36 m2 plot was 3.24 kg N, 1.80 kg P2O5 and 1.44 kg K2O. In the nutrient comparison experiment, in addition to examining plant parameters sprout diameter, sprout number, spear yield, macro- and micro-elements. In the hybrid comparison trial, a steady increase was recorded in terms of the number of shoots as the age of the plantation progressed. The sprout number per plant in the case of the Vitalim hybrid grew from 4.5 to 12.25 pcs./plant, for Cumulus from 4.75 to 11.75 pcs./plant, and for Grolim 3.75 to 10.00 pcs./plant. The lowest decrease in the number of sprouts was observed in the case of the Cumulus hybrid (17.78%) in the unfavourable year, while in the case of the Vitalim hybrid, it was 19.15%, and for the Grolim hybrid it was 19.51%. Depending on the production year, the dynamic increase of the sprout number of the Vitalim hybrid can be assumed 1 to 3 weeks earlier than in the case of the other two hybrids; this is due to its earlier maturity. In the course of the Pearson correlation analysis, the number of sprouts per plant has a close, positive correlation with plant height (r=0.596-0.842), the sprout diameter (r=0.604-0.708), and yield (r=0.478-0.721). As for the basal sprout diameter, - similarly to the number of sprouts per plant - the increase of the parameter was continuous until 2014 (7.59-12.94 mm). In the precipitation deficient year of 2015, there was no such decrease (1.81-4.59%) as in the number of sprout numbers. In 2016 and 2017, balanced and increasing tendency of basal sprout diameter data were measured. As of the second year, the basal sprout diameter of the Grolim hybrid was the highest in each year (8.73-17.54 mm) compared to the other two analysed hybrids, which suggests genetically determined properties. There was no difference between the hybrids in terms of the change dynamics of basal sprout diameter; differences were recorded only for absolute values. As for the analysis of the sprout diameter of the hybrids it can be established that it was influenced by air temperature [r=-0,477-(-0,566)], soil temperature and there was a positive correlation with plant height (r=0,673-0,879), with the number of sprouts/plant (r=0.604-0,745) and yield (r=0.0805-0.947). In the case of plant height, a significant production year effect was observed, which was significantly modified by the hybrids. As a result of the seven-year study, the Grolim asparagus hybrid reached significantly lower plant height than the Vitalim and Cumulus asparagus hybrids, and the Cumulus hybrids were significantly shorter than the Vitalim hybrid. The lack of precipitation in 2015 affected plant height of hybrids to varying degrees. Compared to 2014 in 2015, the Vitalim hybrid was measured to have 18.10% lower plant height compared to the previous year. Plant height was influenced by sprout diameter (r=0.673-0.879), sprout number (r=0.596-0.842), and in the case of the Vitalim hybrid, air temperature (r=0.456) and soil temperature (r=0.681) showed a close, positive correlation with spear yield (r=0.921). In the case of the Cumulus hybrid, the extent of decrease was lower (13.98%). Plant height was affected by the sprout diameter (r=0.673-0.879), the number of sprouts (r=0.596-0.842), and in the case of the Vitalim hybrid, air temperature (r=0.456) and soil temperature (r=0.681) also showed a close positive correlation in the average of the hybrids (r=0.921). Spear yield of the control treatment decreased from 2.12 t ha-1 to 1.79 t ha-1 during the analysed period. In the different nutrient supply treatments, spear yield has increased from the beginning of the study (2013). In the case of the stable manure treatment, yield increased from 4.01 t ha-1, in the case of sheep manure compost from 4.08 t ha-1, while in the case of the artificial fertilizer treatment, from 4.89 t ha-1. As for the correlation analyses, positive correlation was found for all three hybrids in terms of the yield with plant height (r=0.889-0.942), basal sprout diameter (r=0.805-0.947) and number of sprouts per plant (r=0.478-0.721). In terms of spear quality, the proportion of first class spears was around 82-87%. There was no significant difference amongst the hybrids during the years of the analyses in terms of this parameter. Based on the results of the hybrid comparison study, it can be established that Vitalim hybrid had the results during the analysed period in terms of the following parameters: sprout number per plant (12.25 pcs./plant), plant height (211.35 cm), spear yield (5.54 t ha-1), proportion of first class spears (86%) and nutritional value. In the case of the Grolim hybrid, basal sprout diameter was the highest amongst the hybrids; from the initial 8.73 mm, it reached the size of 17.54 mm. The droughty weather of 2015 influenced the vegetative parameters and spear yield of the hybrids. Only minor differences were recorded amongt the ecological sensitivity valnes of the hybrids, the best adaptation ability was found in the case of the Grolim hybrid during the unfavourable year. As for the nutritional parameters, the best indexes were found in the case of the Vitalim hybrid, six (K, Ca, Mg, Mn, Cu, B) of the nine analysed elements were the highest in this case. The highest iron content was measured in the case of the Cumulus hybrid. In the spears of the Grolim hybrid phosphorus and copper content were the highest. In terms of the effect on the number of sprouts per plant, artificial fertilizer treatment proved to be the best amongt the nutrient supply methods. In the case of control treatment, the number of sprouts per plant increased from 8 pieces per plant in 2017; from 11 in the case of the stable manure treatment, and from 12 in the case of the sheep manure compost treatment. In the case of the artificial fertilizer treatment, the value of the number of sprouts per plant increased from 5 pieces to 14 pieces. In 2015, the number of sprouts per plant decreased to a different extent in the different treatments compared to the previous year. In the case of control treatment, the decrease was large (40%), 22.5% in the case of the manure treatment, 18.6% in the case of the sheep manure compost treatment and 10.4% decrease was recorded in the case of artificial fertilizer treatment. Depending on the production year, a lateness of 1-3 weeks can be observed in the development of sprout numbers within the growth dynamics peak. In the case of the control treatment, a positive correlation (r=0.789) was recorded between the number of sprouts and the yield for the Grolim hybrid. In the other three treatments, positive, significant correlation was found between the spear yield (r=0.780-0.827) the sprout diameter (r=0.512-0.868) and plant height (r=0.813-0.899). Negative correlation (r=-0.473) was found between sprout number and air temperature in the case of the artificial fertilizer treatment. In 2017, the basal sprout diameter measured in the control treatment increased from 11.77 mm. In the case of the manure treatment, the parameter changed from the initial 17.97 mm, in the case of the sheep manure compost treatment from 19.02 mm, and in the case of the artificial fertilizer treatment, from 7.74 mm to 19.82 mm. In unfavourable years, differences between treatments were lower than in the previous year. In the case of the control treatment, the size of the sprout diameter was negatively influenced by the air temperature (r=-0.783), and a negative correlation was found between yield and sprout diameter (r=-0.506). For the other three treatments, air temperature negatively affected the sprout diameter (r=-0.528; r=-0.540; r=-0.535); while a positive correlation was found between plant height (r=0.740-0.906), number of sprouts (r=0.512-0.868) and yield (r=0.825-0.932) and the sprout diameter. The highest plant height was measured every year in the case of the artificial fertilizer treatment; the lowest plant height was recorded in the control treatment. The highest plant height (195.21 cm) was measured when applying artificial fertilizer treatment. The maximum plant height was 183.67 cm in the sheep manure compost tre