Μελέτη της επίδρασης καλλιεργητικών τεχνικών, περιβαλλοντικών συνθηκών και αβιοτικών καταπονήσεων στην ανάπτυξη, παραγωγή, ποιότητα, διατροφική αξία και σποροπαραγωγή τεσσάρων λαχανευόμενων ειδών
Authors: Βιδάλη Νικολίνα 
Published: November 2024

Τα τελευταία χρόνια, παρατηρείται έντονη ευαισθητοποίηση των καταναλωτών ως προς την αναζήτηση υγιεινότερων τροφών και την υιοθέτηση της μεσογειακής διατροφής, αναπόσπαστο μέρος της οποίας αποτελούν τα βότανα και τα λαχανευόμενα είδη. Εξαιτίας της δυσχέρειας πρόσβασης των κατοίκων των αστικών κέντρων στα είδη αυτά που συνήθως συλλέγονται στη φύση, υπάρχει πια έντονο ενδιαφέρον για την εμπορική καλλιέργειά τους. Όμως, είναι ακόμα ελάχιστες οι διαθέσιμες πληροφορίες σχετικά με τις απαιτήσεις τους σε εδαφοκλιματικές συνθήκες, την εποχή καλλιέργειάς τους, τη διαθεσιμότητα του πολλαπλασιαστικού υλικού, την ανεκτικότητα/ανθεκτικότητα σε βιοτικές και αβιοτικές καταπονήσεις και σε πολλά άλλα θέματα που σχετίζονται με την εμπορική αξιοποίησή τους. Εξαιτίας του γεγονότος αυτού, η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως απώτερο σκοπό την παροχή πληροφοριών σε τρία ερωτήματα σχετικά με την εμπορική αξιοποίηση τεσσάρων λαχανευόμενων ειδών, των Urospermum picroides, Reichardia picroides και Hedypnois cretica που ανήκουν στην οιοκογένεια Asteraceae και του Plantago coronopus που ανήκει στην οικογένεια Plantaginaceae. Πιο συγκεκριμένα, στην πρώτη πειραματική ενότητα μελετήθηκε η επίδραση της εποχής (φθινόπωρο, χειμώνας και άνοιξη) και του συστήματος καλλιέργειας (σε γλάστρες σε αγρό και θερμοκήπιο και σε επιπλέουσα υδροπονία στο θερμοκήπιο) στην ανάπτυξη, σε οργανοληπτικά και διατροφικά χαρακτηριστικά των υπό μελέτη ειδών, με απώτερο σκοπό τον προσδιορισμό της επίδρασης των περιβαλλοντικών συνθηκών και των καλλιεργητικών τεχνικών στην παραγωγή και ποιότητά τους. Στην δεύτερη πειραματική ενότητα, σε φυτά που καλλιεργήθηκαν στις προαναφερθείσες εποχές στον αγρό και σε θερμοκήπιο σε γλάστρες, προσδιορίστηκαν οι περιβαλλοντικές απαιτήσεις για την είσοδο των φυτών σε αναπαραγωγική φάση και η παραγωγή και ποιότητα του σπόρου, ενώ παράλληλα μελετήθηκε ο βιολογικός κύκλος των συγκεκριμένων ειδών σε διάφορες εποχές καλλιέργειας, και οι ιδιαιτερότητές τους ως προς την παραγωγή και τα χαρακτηριστικά του σπόρου (ύπαρξη ή όχι λήθαργου, συντηρησιμότητα σπόρου, κτλ.). Στην τρίτη πειραματική ενότητα διερευνήθηκε η ανεκτικότητα/ανθεκτικότητα αυτών των ειδών στην αλατότητα λόγω NaCl, σε σχέση με το είδος, το σύστημα καλλιέργειας (γλάστρες σε θερμοκήπιο και αγρό και επιπλέουσα υδροπονία στο θερμοκήπιο) και την εποχή (άνοιξη και φθινόπωρο) και η αλληλεπίδραση των παραγόντων αυτών στα διατροφικά και αντι-διατροφικά χαρακτηριστικά των ειδών. Ως προς την επίδραση της εποχής και του συστήματος καλλιέργειας, παρατηρήθηκε ότι στις ψυχρότερες περιόδους καλλιέργειας (φθινόπωρο και χειμώνας) όλα τα είδη αναπτύχθηκαν καλύτερα και γρηγορότερα στο θερμοκήπιο σε σχέση με τον αγρό, αλλά τα υπαίθρια φυτά είχαν μικρότερα και περισσότερα φύλλα με πιο αδρή εμφάνιση, υψηλότερο περιεχόμενο σε ολικές φαινολικές ουσίες και ολικά διαλυτά στερεά συστατικά και υψηλότερη αντιοξειδωτική ικανότητα. Μεταξύ των συστημάτων καλλιέργειας στο θερμοκήπιο, παρατηρήθηκε στις περισσότερες περιπτώσεις καλύτερη ανάπτυξη των φυτών στις γλάστρες σε σχέση με την επιπλέουσα υδροπονία, χωρίς όμως ιδιαίτερες επιδράσεις στα διατροφικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά. Επίσης, σε όλα τα συστήματα καλλιέργειας, η ανοιξιάτικη καλλιέργεια ήταν βραχύτερη σε διάρκεια, καθώς τα φυτά έφτασαν σε αναπαραγωγική φάση νωρίτερα σε σχέση με τις άλλες δύο εποχές, ενώ είχαν και υψηλότερο ποσοστό ξηρού βάρους. Αντίστοιχα, οι συνθήκες του χειμώνα καθυστέρησαν την βλαστική ανάπτυξη των φυτών και οδήγησαν σε χαμηλότερες αποδόσεις, ιδίως στα υπαίθρια φυτά. Συμπερασματικά, τα περισσότερα υπό μελέτη είδη φαίνεται να ευνοήθηκαν περισσότερο κατά την φθινοπωρινή καλλιέργεια, σε όλα τα συστήματα, καθώς έφεραν καλή απόδοση σε βάρος και αξιόλογα ποιοτικά χαρακτηριστικά. Από τη δεύτερη πειραματική ενότητα που αφορούσε την παραγωγή και τα χαρακτηριστικά του πολλαπλασιαστικού υλικού των υπό μελέτη λαχανευόμενων ειδών σε τρεις εποχές καλλιέργειας στο θερμοκήπιο και τον αγρό, προέκυψε ότι όλα τα είδη άνθησαν σε όλες τις εποχές και περιβάλλοντα που καλλιεργήθηκαν, χωρίς να φαίνεται πως απαιτούν ειδικές συνθήκες φωτοπεριόδου, έκθεσης σε χαμηλές θερμοκρασίες (εαρινοποίηση) ή συνδυασμό των δύο αυτών συνθηκών για να εισέλθουν σε αναπαραγωγική φάση. Και τα τρία είδη της οικογένειας Asteraceae παρήγαγαν τα άνθη τους πάνω σε ένα κεντρικό ανθικό στέλεχος με διακλαδώσεις και ο σπόρος απομακρυνόταν εύκολα με τον άνεμο από τις ταξικαρπίες οδηγώντας σε σημαντικές απώλειες, ενώ το Plantago coronopus έφερε μεμονωμένες ταξιανθίες/ταξικαρπίες σε αντίστοιχα ανθικά στελέχη και ο σπόρος του συγκομίζεται μαζί με το σύνολο των ταξικαρπιών, χωρίς τίναγμα στο περιβάλλον. Σε όλα τα είδη και εποχές, τα φυτά στο θερμοκήπιο παρήγαγαν μεγαλύτερο αριθμό ανθοταξιών, ταξικαρπιών και εν τέλει αριθμό και βάρος σπόρων, αν και μεταξύ θερμοκηπίου-αγρού τα φυτά άνθησαν είτε ταυτόχρονα, είτε με μικρή (7-10 ημέρες) καθυστέρηση στον αγρό ανάλογα με την εποχή. Παρά την υψηλότερη άνθηση και σποροπαραγωγή στο θερμοκήπιο, το βάρος των 1000 σπόρων σε όλες τις περιπτώσεις είτε δεν διέφερε μεταξύ των φυτών θερμοκηπίου-αγρού, είτε ήταν υψηλότερο στα φυτά του αγρού. Μεταξύ των εποχών καλλιέργειας, την άνοιξη τα φυτά άνθησαν νωρίτερα και έδωσαν στις περισσότερες περιπτώσεις μεγαλύτερη παραγωγή σπόρων, ενώ κατά τη φθινοπωρινή καλλιέργεια η άνθηση και καρπόδεση πραγματοποιήθηκαν στον αγρό κατά την περίοδο του χειμώνα οδηγώντας σε καθυστέρηση, σημαντική μείωση ή και πλήρη αποτυχία όπως συνέβη στο Urospermum picroides της σποροπαραγωγής. Κατά συνέπεια, η φθινοπωρινή καλλιέργεια δεν ενδείκνυται για σποροπαραγωγή σε εύκρατες περιοχές. Η βλαστικότητα των φρεσκοσυγκομισμένων σπόρων σε όλα τα είδη και εποχές είτε ήταν υψηλότερη στα θερμοκηπιακά φυτά, είτε δεν παρατηρήθηκε διαφορά μεταξύ θερμοκηπίου και αγρού. Αντίθετα, η εποχή καλλιέργειας δεν είχε ιδιαίτερη επίδραση στη βλαστική ικανότητα των σπόρων. Ωστόσο, το είδος και η εποχή καλλιέργειας επέδρασαν σημαντικά στην βλαστική ικανότητα και δύναμη των σπόρων μετά την συντήρησή τους για 2 έτη σε χαμηλές θερμοκρασίες και Σ.Υ., ενώ παρατηρήθηκε η ύπαρξη ληθάργου του φρεσκοσυγκομισμένου σπόρου στα R. picroides και P. coronopus σε ανοιξιάτικη καλλιέργεια.Ως προς την τρίτη πειραματική ενότητα, η χορήγηση θρεπτικού διαλύματος και στα 4 υπό μελέτη είδη σε γλάστρες στον αγρό και το θερμοκήπιο και σε επιπλέουσα υδροπονία σε επίπεδα ηλεκτρικής αγωγιμότητας 2 (μάρτυρας, χωρίς NaCl) 5 και 10 dS/m (με προσθήκη 30 και 80 mM NaCl), έδειξε ότι και τα τέσσερα λαχανευόμενα είδη είναι περισσότερο ανεκτικά στην αλατότητα σε σχέση με τα περισσότερα καλλιεργούμενα είδη, όμως η ανεκτικότητα στο NaCl εξαρτήθηκε από το είδος (με φθίνουσα σειρά ανθεκτικότητας: Plantago coronopus, Reichardia picroides, Urospermum picroides και Hedypnois cretica), και το σύστημα και περιβάλλον καλλιέργειας. Πιο συγκεκριμένα, η επίδραση της αλατότητας ήταν μικρότερη τόσο στην ανάπτυξη των φυτών όσο και στα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των φύλλων κατά την καλλιέργεια στον αγρό, λόγω των κατά 30% λιγότερων αρδεύσεων με αλατούχο θρεπτικό διάλυμα, καθώς και της έκπλυσης του NaCl από τις βροχοπτώσεις. Μεταξύ των συστημάτων εντός του θερμοκηπίου, όλα τα είδη εκτός του Plantago coronopus επηρεάστηκαν περισσότερο αρνητικά από την αλατότητα στην επιπλέουσα υδροπονία σε σχέση με τις γλάστρες. Ενδιαφέρον αποτελεί το γεγονός ότι η φωτοσυνθετική δραστηριότητα επηρεάστηκε αρνητικά από την αλατότητα στο R. picroides αλλά όχι στο U. picroides, αν και το R. picroides ήταν πιο ανθεκτικό στην αλατότητα ως τα 10 dS/m σε σχέση με το U. picroides. Σε γενικές γραμμές, τα φυτά την άνοιξη παρουσίασαν εντονότερη καταπόνηση λόγω αλατότητας παρά τη συντομότερη διάρκεια καλλιέργειάς τους, λόγω των υψηλότερων θερμοκρασιών που επικράτησαν ιδιαίτερα προς τη συγκομιδή τους. Τα οργανοληπτικά και διατροφικά χαρακτηριστικά επηρεάστηκαν από την αλατότητα διαφορετικά ανάλογα με το είδος (π.χ. αυξήθηκε το περιεχόμενο των φύλλων σε αντιοξειδωτικές ουσίες στα U. picroides και R. picroides με αύξηση της αλατότητας, ενώ δεν παρατηρήθηκαν αλλαγές στο P. coronopus). Η καλλιέργεια στον αγρό αύξησε σε όλες τις περιπτώσεις το περιεχόμενο των φύλλων σε διατροφικά χαρακτηριστικά σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό σε σχέση με την αλατότητα. Επομένως, μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι το περιβάλλον καλλιέργειας και όχι η αλατότητα αποτελεί τον κυριότερο παράγοντα που επηρεάζει τη διατροφική αξία των ειδών αυτών, τουλάχιστον ως προς τα προϊόντα του δευτερογενούς μεταβολισμού. Επομένως, τα υπό μελέτη είδη θα μπορούσαν να αξιοποιήσουν αλατούχα εδάφη τα οποία είναι ακατάλληλα για τα περισσότερα καλλιεργούμενα φυτά, χωρίς σημαντικές απώλειες στην απόδοση, τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά τους και την διατροφική τους αξία. Συμπερασματικά, από την παρούσα διδακτορική διατριβή, προέκυψαν σημαντικές πληροφορίες για τις περιβαλλοντικές και καλλιεργητικές απαιτήσεις των υπό μελέτη λαχανευόμενων ειδών ως προς την παραγωγή και ποιότητα του βρώσιμου μέρους, την δυνατότητα και τις ιδιαιτερότητες της σποροπαραγωγής και την ανεκτικότητά τους σε αλατούχα περιβάλλοντα, με απώτερο στόχο την ένταξη των ειδών αυτών σε εμπορικά συστήματα καλλιέργειας λαχανικών.