Barwniki roślinne
Za czerwony kolor skórki odpowiadają naturalne barwniki roślinne – antocyjany (z grupy flawonoidów), które powstają w fazie dojrzewania owoców na drodze przemian cukrów (charakter glikozydów), np. galaktozydu. W ich skład wchodzą części cukrowe pochodzące najczęściej od glukozy, rzadziej od innych cukrów, takich jak: galaktoza, ksyloza, ramnoza i arabinoza. W wyniku przemian biochemicznych powstają barwne fragmenty cząsteczek (aglikony) nazywane antocyjanidynami. Aglikonem charakterystycznym dla jabłek jest cyjanidyna, która powstaje ze złożonych procesów syntezy barwników (przemian kwasu szikimowego pod wpływem enzymów roślinnych. Barwnik cyjanidyna jest odpowiedzialny bezpośrednio za czerwoną barwę owoców.
Oprócz antocyjanów na wybarwienie owoców mają wpływ inne barwniki roślinne znajdujące się w skórce owocu, takie jak: karotenoidy (barwniki żółte, pomarańczowe, różowe i czerwone), ksantofile (barwniki żółte, pomarańczowe i czerwone) i chlorofil (barwnik zielony). Ich stężenie ulega zmianie w ciągu sezonu wegetacyjnego. I tak w fazie dojrzewania owoców chlorofil ulega degradacji, zwiększa się ilość karotenoidów, a poziom antocyjanów znacząco wzrasta, nawet pięciokrotnie i dlatego całkowite tzw. końcowe wybarwienie skórki owocu zależy od stosunku antocyjanów do pozostałych barwników.
Rumieniec jabłek
Warunkiem prawidłowego powstania rumieńca jest odpowiednie zaopatrzenie rosnących zawiązków/owoców w cukry. Synteza antocyjanów przypada w dwóch okresach: początkowy wzrost zawiązków (intensywne podziały komórkowe) oraz dojrzewanie owoców (na 6–4 tygodni przed zbiorami). Barwniki te zmieniają kolor skórki (maskują chlorofil) z barwy pomarańczowej, przez jasnoczerwoną (ceglastą), czerwoną i purpurową do intensywnie karminowej (ciemnowiśniowej). Zmiany barwy antocyjanów zależą od pH środowiska (soku komórkowego), w jakim są one rozpuszczone. Barwę czerwoną przybierają w odczynie kwaśnym (pH< 7), a niebieską/fioletową – w środowisku zasadowym (pH> 7).
W zależności od odmiany można wyróżnić różne rodzaje rumieńca: rozmyty (np. Gala Must, Gloster), paskowany, prążkowany (smużkowany) lub marmurkowy. Ponadto rumieniec może przybierać postać: rozmyto-paskowanego (np. Piros, Sander, Gala Schniga), rozmyto-prążkowanego (np. Royal Gala), rozmyto-marmurkowego (np. Melrose).
Rumieniec może mieć też różną wielkość: pokrywać całą powierzchnię owocu (np. niektóre sporty Red Delicious, Red Jonaprince, Muna) lub niewielką jego część (np. Rubinette). Parametr ten w zależności od intensywności wybarwienia można wyrazić w procentach (0%, 0–25%, 25–50%, 50–75%, 75–100%) i określić odpowiednie skale wybarwienia w zależności od odmiany. Można również określić, że rumieniec pokrywa ¾ (wybór extra), ½ (klasa I) albo ¼ (klasa II) powierzchni jabłka, co uwzględnia polska norma PN-R-75501. Powierzchnia i intensywność rumieńca są ważnymi kryteriami jakości jabłek, ale w żadnym wypadku nie są wskaźnikiem ich dojrzałości zbiorczej. Zaznaczę, że podczas przechowywania powierzchnia rumieńca już nie ulga zmianie.
Czynniki warunkujące wybarwienie owoców
Wybarwianie się owoców to wieloetapowy, złożony, długotrwający i skomplikowany proces zmian biochemicznych, a na jego efektywność wpływa wiele czynników: środowiskowe (światło, temperatura powietrza, wilgotność gleby, zawartość i dostępność składników pokarmowych w glebie), genetyczne (odmiana, podkładka, zawartość antocyjanów w owocach i liściach, zawartość cukrów w owocach), procesy fizjologiczne (fotosynteza), poziom endogennych hormonów roślinnych, ogólna kondycja drzew czy warunki stresowe (grad, wczesne przymrozki jesienne).
Jak światło wpływa na wybarwienie jabłka
Należy zaznaczyć, że barwniki czerwone – antocyjany, odpowiedzialne za rumieniec na jabłkach, powstają tylko w obecności światła, które jest konieczne do indukowania ich syntezy. Ważne są intensywność światła i jego rodzaj. Pełna czerwona barwa jabłek może powstać tylko wówczas, gdy do korony drzew dociera 60–80% światła słonecznego z otwartej przestrzeni. Istotny jest również rodzaj światła; jabłka najlepiej wybarwiają się przy niebiesko-fioletowym i ultrafioletowym świetle (długość fal 60–700 nm). W tym miejscu warto wspomnieć, że różne odmiany wykorzystują światło w różnym stopniu.
O dostępności światła do owoców decydują m.in.: stosunek wysokości drzew do rozstawy pomiędzy rzędami, zagęszczenie koron oraz kierunek ustawienia rzędów drzew względem stron świata. W praktyce stwierdzono, że jabłka pochodzące z drzew rosnących na wzniesieniach są lepiej "wykolorowane".
Rozmieszczenie owoców w koronie również wpływa na intensywność rumieńca skórki. Znacznie ładniejsze są jabłka na wierzchołkach i na zewnątrz korony (od strony nasłonecznionej) niż te rosnące w głębi, gdzie mają ograniczony dostęp światła. Prowadzenie kwatery czy jej cięcie, zwłaszcza letnie, wpływa w dużej mierze na dostępność światła do owoców. Redukcja ilości światła słonecznego powoduje ewidentne pogorszenie wybarwienia się owoców, szczególnie odmian dojrzewających wcześniej niż odmian dojrzewających później.
Temperatura powietrza, a kolor owoców
Istotnym czynnikiem wpływającym na jakość rumieńca jest również temperatura powietrza. Najważniejsze są jednak dobowe wahania temperatury (nie średnia dobowa temperatura) pomiędzy nocą a dniem na 2–3 tygodnie przed zbiorami i w trakcie ich trwania. Powstawaniu czerwonej barwy skórki sprzyjają zwłaszcza zimne noce z temperaturą 4–6°C i słoneczne dni z temperaturą 20–25°C. Chłodne noce osłabiają działanie giberelin, zanika też wtedy proces fotosyntezy i zostaje spowolnione oddychanie. Zaś wysoka temperatura w ciągu dnia wzmaga wzrost i dojrzewanie jabłek. Dzięki temu w komórkach owoców gromadzą się cukry – to właśnie ich obecność w jabłkach jest kluczowa dla uzyskania prawidłowego rumieńca.
Zmiany temperatury w ciągu doby (dzień/noc) nie mogą być ani za małe ani za duże. Przykładowo, jeżeli będziemy mieć w nocy temperaturę wyższą niż 21°C, a w dzień – 27°C, to czerwone barwniki (antocyjany) nie będą się tworzyć w owocach. Tak więc mała dobowa amplituda będzie hamować proces wybarwiania się owoców. Stopień dojrzałości owoców znacząco reaguje na temperaturę i dlatego w sadzie z różnymi odmianami dojrzewającymi w różnym czasie te same warunki temperaturowe powodować będą niejednakowe wybarwienie. Niektóre odmiany (tzw. ciepłolubne) do wytworzenia odpowiedniego rumieńca potrzebują zdecydowanie ciepła i słońca, a nie efektywnej różnicy temperatury. Dotyczy to całej grupy odmian Gala.
Inne warunki pogodowe
Duże znaczenie w wybarwianiu się owoców w fazie ich dojrzewania ma także przebieg innych warunków atmosferycznych, np. opadów. Jeżeli w okresie okołozbiorczym (21–14 dni przed zbiorami) wystąpią opady, to również spowoduje lepsze "łapanie" rumieńca. Także w sytuacji, kiedy kilka dni przed zbiorami nie będzie deszczu, wzrośnie zawartość cukrów w owocach, a w efekcie także antocyjanów.
Gleba
Odpowiednio duża wilgotność gleby (szczególnie w lata suche), jej struktura, zasobność w składniki pokarmowe oraz odpowiednie nawożenie doglebowe (fosforem, potasem, magnezem czy borem i manganem) wywiera pozytywny wpływ na syntezę takich barwników, jak antocyjany i flawonoidy.
Czynniki genetyczne
Różne odmiany różnie reagują na czynniki warunkujące wybarwianie. Odmianami, w przypadku których "łapanie koloru" jest problematyczne, są m.in.: Lobo, Gala, Szampion, Ligol, Jonagored. W hodowli uzyskano jednak wiele odmian jabłoni, szczególnie czerwonych sportów, które bardzo dobrze się wybarwiają, np.: Gala Schnico Red i inne sporty Gali, Ligol Red, Szampion Reno, Najdared/Idaredest itd.
Wpływ na kolor jabłek ma również dobór podkładki warunkującej intensywność wzrostu drzew. Lepszemu wybarwianiu się owoców sprzyja okulizowanie drzew na podkładkach karłowych i półkarłowych.
Genetycznie uwarunkowane jest również występowanie w komórkach skórki jabłek opisanych wcześniej naturalnych barwników roślinnych. Na ich stężenie w komórkach owoców wpływa ogromna ilość czynników zewnętrznych i w związku z tym jabłka tych samych odmian w poszczególnych latach mogą wybarwiać się z różną intensywnością.
Na syntezę antocyjan ma wpływ również zasobność owoców w cukry proste. Stwierdzono, że powstawanie rumieńca stymulują występujące w owocach: sacharoza, glukoza, sorbitol i mannitol. Im wyższa zawartość cukrów prostych, tym lepsze i szybsze wybarwianie się owoców.
O obecności cukrów w owocach decydują niektóre pierwiastki, takie jak: potas, bor czy mangan. Biorąc powyższe pod uwagę, należy tych składników dostarczać drzewom przez cały okres wegetacji, co wpłynie na większą koncentrację cukrów w jabłkach i tym samym ich wybarwianie się.
Procesy fizjologiczne
Źródłem cukrów niezbędnych do syntezy wszystkich barwników jest fotosynteza. Wiele czynników ogranicza fotosyntezę i te same będą również wpływały na tworzenie czerwonej barwy skórki. Temperatura (optymalna: 25°C) to kluczowy czynnik, od którego zależy fotosynteza. W bardzo gorących i upalnych sezonach, takich jak obecnie trwający 2021, wysoka temperatura będzie ograniczać fotosyntezę i powodować słabsze wybarwianie się jabłek. Im bardziej proces oddychania jest intensywniejszy od procesu fotosyntezy, tym mniej cukrów pozostaje i w efekcie tworzy się znacznie słabszy rumieniec.
Naturalne hormony
Poziom endogennych hormonów roślinnych (etylen, auksyny, cytokininy, gibereliny) oddziałuje również na tworzenie się rumieńca. Dla przykładu wysoki poziom giberelin utrudnia wybarwienie się owoców. Etylen w tkankach powoduje zwiększenie przepuszczalności błon cytoplazmatycznych, dzięki czemu więcej cukrów prostych dostaje się z komórek floemu do komórek miąższu owoców, a to z kolei stymuluje syntezę czerwonych barwników.
Kondycja liści
Bardzo duży wpływ na wybarwianie się jabłek ma przypadająca na każde z nich liczba liści (10–20 szt./owoc) i powierzchnia liści. Wraz ze zwiększaniem się liczby liści oraz ich powierzchni, wzrasta powierzchnia rumieńca (proporcja).
Stres
Owoce, które doświadczyły warunków stresowych, np. letni grad albo wczesny, październikowy przymrozek, będą się "kolorować" nieco szybciej niż owoce nie narażone na stres.
Zabiegi agrotechniczne
Tworzenie się rumieńca na jabłkach może wspomóc wiele zabiegów agrotechnicznych. Do najistotniejszych należą: nawożenie doglebowe, nawożenie pozakorzeniowe (dolistne), stosowanie biostymulatorów i regulatorów wzrostu roślin, zraszanie nadkoronowe, prowadzenie sadu, cięcie korzeni oraz przerzedzanie zawiązków, a także odpowiedni dobór siatek przeciwgradowych.
Nawożenie doglebowe
W zależności od zasobności składników pokarmowych i uprawianych odmian drzewa trzeba odżywiać doglebowo nawozami NPK z mikroelementami, stosując dawki dzielone. Należy pamiętać, że nadmierne nawożenie azotem ogranicza w znacznej mierze wybarwienie owoców, a także obniża ich zdolność przechowalniczą. Na odmiany drobnoowocowe i "potasolubne" (np. Gala) dobrze jest wysiać w pasy herbicydowe saletrę potasową/azotan potasu (100–120 kg/ha) na ok. 6 tygodni przed zbiorami.
Nawożenie dolistne
Na 5–4 tygodni przed zbiorami, należy uruchomić program dolistnego nawożenia stymulującego powstawanie rumieńca na jabłkach, zwłaszcza odmian słabo wybarwiających się. Drzewa dokarmiamy produktami zawierającymi dużą ilość fosforu. Zabieg należy powtórzyć na ok. 2 tygodnie przed zbiorem owoców. Fosfor jest odpowiedzialny za wyrównywanie, przyśpieszanie oraz poprawę wybarwienia owoców. Należy pamiętać o zachowaniu 3–5-tygodniowego odstępu od wcześniejszego stosowania produktów zawierających wapń.
Następnie, na 4–3 tygodnie przed zbiorem, należy dolistnie podać drzewom potas, najlepiej w produktach z jego dużą zawartością. Można również stosować gotowe nawozy fosforowo-potasowe. Potas również musi być zastosowany w kilkudniowym interwale (3–5 dni) od aplikacji nawozów wapniowych. Dokarmianie potasem ponownie wykonujemy na 3–2 tygodnie przed zbiorem. Pierwiastek ten wpływa głównie na zawartość cukrów w owocach (Brix), czyli odpowiada (obok fosforu) za ich prawidłowe wybarwienie, poprawia ich ogólny smak, a także odpowiada za transport składników pokarmowych.
Niedobór potasu objawia się gorszym wybarwieniem owoców i ich większą podatnością na ordzawienia skórki. Z kolei nadmiar potasu zakłóca pobieranie wapnia i magnezu, a takie owoce – z zachwianym stosunkiem K:Ca – krócej się przechowują i szybciej dojrzewają.
Wiele odmian jabłoni znacznie lepiej reaguje na dokarmianie fosforem niż potasem. Odmiany wcześniejsze, takie jak Gala i jej sporty, najpierw należy dokarmiać dolistnie potasem, dalej fosforem i na koniec znów potasem.
Warto pamiętać również o magnezie, który pośrednio wpływa na kształtowanie się rumieńca, bierze udział w transporcie asymilatów, a także wchodzi w skład chlorofilu (fotosynteza).
Pod koniec lipca/na początku sierpnia należy też dwukrotnie zasilić drzewa dolistnie manganem w celu utrwalenia zielonej zasadniczej barwy skórki. Ostatnio bowiem jabłka z czerwonym rumieńcem na tle właśnie zielonej skórki (a nie żółtej) cieszą się rosnącym popytem.
Biostymulatory i regulatory wzrostu
Wieloletnie doświadczenia i praktyka sadownicza potwierdzają, że stosowanie biostymulatora roślinnego na bazie alg morskich Ascophyllum nodosum z dodatkiem manganu i cynku znacznie poprawa wybarwienie owoców poprzez stymulację syntezy odpowiedzialnych za nie barwników, dodatkowo odżywia dojrzewające owoce, a także podwyższa zawartość cukrów w owocach (poprawa smaku). Taki produkt zaleca się stosować dwukrotnie – na 4 i 2 tygodnie przed zbiorami, w dawce 5,0 l/ha.
Lepszy rumieniec można również uzyskać, stosując na 4–3 tygodnie przed zbiorem regulator wzrostu roślin zawierający syntetyczną auksynę – trichlopyr. Jego główną zaletą jest hamowanie przedwczesnego opadania owoców przed zbiorami.
Na zachodzie Europy w celu poprawy wybarwienia stosuje się regulator wzrostu zawierający etefon (0,2–0,25 l/ha) na 6–5 tygodni przed zbiorami. Po aplikacji etefonu w komórkach owoców wzrasta stężenie hormonu roślinnego – etylenu.
Zraszanie nadkoronowe
Podczas suchych i upalnych letnich dni (temperatura > 30°C) warto użyć w sadzie zraszania nadkoronowego (tam gdzie jest ono zainstalowane), które obniża temperaturę dojrzewających jabłek o ok. 5°C. Parująca woda chłodzi jabłka, a to sprzyja syntezie czerwonych barwników skórki.
Ważne zabiegi
Wybarwianiu się jabłek sprzyja również (zależnie od siły wzrostu pędów po zabiegu retardantem) zimowe cięcie i formowanie korony drzew oraz cięcie letnie. Tego ostatniego nie należy przeprowadzać zbyt wcześnie, ponieważ przy wysokiej temperaturze w sierpniu odsłonięte w ten sposób owoce będą narażone na powstawanie poparzeń słonecznych. Z kolei nieusunięte pędy, tzw. wilki, będą zasłaniały jabłka, utrudniając im wybarwianie się.
Lepiej wybarwione jabłko uzyskuje się także po zabiegach cięcia korzeni czy chemicznego przerzedzania zawiązków.
Siatki przeciwgradowe
W przypadku coraz częściej stosowanych konstrukcji przeciwgradowych w sadach trzeba mieć na uwadze ich wpływ na ograniczenie dostępu światła słonecznego do owoców. Doświadczenia terenowe potwierdziły, że w kwaterach pod czarnymi siatkami przeciwgradowymi wzrasta problem z uzyskaniem rumieńca na owocach. Dlatego pod takimi siatkami należy sadzić odmiany łatwo się wybarwiające. Rozwiązaniem jest też stosowanie jasnych siatek przeciwgradowych.
Autor: Tomasz Sikora
Fot. Tomasz Sikora
Opr. Joanna Białek
