Επίδραση αλατότητας και λίπανσης σε καλλιέργεια Τριγωνέλλας (Trigonella foenum-graecum, Fabaceae)
Authors: Φωλίνα Ελένη-Αντιγόνη 
Published: October 2024

Η τριγωνέλλα είναι ένα βότανο με μακραίωνη ιστορία στην παραδοσιακή ιατρική και έχει χρησιμοποιηθεί ποικιλοτρόπως σε διαφορετικές κουλτούρες για τη θεραπεία πληθώρας παθήσεων. Η καλλιέργεια της τριγωνέλλας παρουσιάζει επιστημονικό ενδιαφέρον λόγω της ανθεκτικότητας και των διατροφικών της ιδιοτήτων. Στην παρούσα έρευνα, ένα πείραμα αγρού εγκαταστάθηκε στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών κατά τη χρονική περίοδο 2018-2021, σε ένα σχέδιο split-splot με τις 2 κύριες επεμβάσεις αλατότητας (Υψηλή αλατότητα- HS & Συμβατική αλατότητα- CS) και 5 μεταχειρίσεις λίπανσης (βιοκυκλική-βίγκαν (BHS), κοπριά (FYM), κομπόστ (COMP), ανόργανη λίπανση (11-15-15) και ο μάρτυρας (C). Σκοπός των πειραμάτων ήταν να μελετηθούν τυχόν γονοτυπικές διαφορές ως προς τα αγρονομικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά, τις φυσικές ιδιότητες του εδάφους, το ριζικό σύστημα του φυτού, την ποιότητά του ως ζωοτροφή και τη μεταβολομική τους ανταπόκριση στις προαναφερόμενες πειραματικές επεμβάσεις. H ανάπτυξη και η απόδοση των φυτών τριγωνέλλας έδειξαν ότι η λίπανση είχε σημαντικό θετικό αντίκτυπο στο ύψος των φυτών, με τη μέση τιμή να κυμαίνεται από 34 έως 75 εκατοστά κατά τη διάρκεια των τριών χρονιών του πειράματος. Η υψηλή αλατότητα μείωσε τον αριθμό των βλαστών, ενώ η βιολογική λίπανση αύξησε τον αριθμό των φύλλων. Επιπλέον, οι δείκτες ανάπτυξης όπως ο AGR (Absolute Growth Rate) και ο NAR (Net Assimilation Rate) επηρεάστηκαν από τη λίπανση, με τις βιολογικές λιπάνσεις να εμφανίζουν υψηλότερες τιμές στον AGR. Οι βιολογικές λιπάνσεις προώθησαν επίσης την ανάπτυξη των φύλλων και τη φωτοσύνθεση, ενισχύοντας τους δείκτες LA (Leaf Area) και LAR (Leaf Area Ratio). Η αλληλεπίδραση μεταξύ λίπανσης και αλατότητας επηρέασε τον RGR (Relative Growth Rate), ενώ οι δείκτες LAI (Leaf Area Index) και LAD (Leaf Area Duration) βελτιώθηκαν με τη λίπανση, επιδεικνύοντας μακροπρόθεσμα οφέλη από την βιολογική λίπανση. Η απόδοση των φυτών σε βιομάζα και η παραγωγή σπόρων ενισχύθηκαν σημαντικά από τη βιολογική λίπανση, αναδεικνύοντας τα οφέλη από την χρήση βιολογικών λιπασμάτων για βελτίωση της παραγωγικότητας. Η μελέτη ανέδειξε τη σημαντική επίδραση του είδους λίπανσης σε διάφορες εδαφικές παραμέτρους, υπογραμμίζοντας την ανωτερότητα της βιολογικής λίπανσης, ειδικά της επέμβασης BHS, στην αύξηση των εδαφικών δεικτών STN (Soil Total Nitrogen), CEC (Cation exchange capacity) και SOM (Soil Organic Matter). Η βιολογική λίπανση έδειξε υψηλότερες τιμές σε δείκτες αποδοτικότητας του αζώτου (NUEcrop, PFP, REfertN, NUpE) σε σύγκριση με τα ανόργανα λιπάσματα. Ωστόσο, η αλατότητα παρουσιάζεται ως εμπόδιο στην αποτελεσματική απορρόφηση του αζώτου, επισημαίνοντας την ανάγκη διαχείρισης των επιπέδων αλατότητας για βελτιστοποίηση της υγείας του εδάφους και της απόδοσης της λίπανσης. Η βιολογική λίπανση επηρέασε θετικά την ποιότητα της ζωοτροφής από τριγωνέλλα, ενισχύοντας την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες χωρίς να υπάρχει στατιστική διαφορά από την ανόργανη λίπανση. Η αλατότητα επηρέασε την απόδοση των πρωτεϊνών των σπόρων και αύξησε την περιεκτικότητα σε τέφρα λόγω της συσσώρευσης ορυκτών. Η εφαρμογή της βιολογικής λίπανσης BHS στην καλλιέργεια τριγωνέλλας βελτίωσε σημαντικά την ανάπτυξη των ριζών και την ποιότητα του εδάφους. Η βιολογική λίπανση αύξησε την περιεκτικότητα σε οργανική ουσία, βελτιώνοντας τη δομή του εδάφους. Επιπλέον, η επιφάνεια και η διάμετρος των ριζών αυξήθηκαν με τη βιολογική λίπανση, ενώ το μήκος και ο όγκος των ριζών επηρεάστηκαν θετικά, βελτιώνοντας την αντοχή των φυτών σε αλατότητα και αυξάνοντας τη διαθεσιμότητα θρεπτικών στοιχείων. Η υψηλή αλατότητα όμως μείωσε τον αριθμό των φυματίων και το μήκος των ριζών, περιορίζοντας την πρόσληψη νερού.Διαπιστώθηκε ότι οι διαφορές στις αποδόσεις των εκχυλισμάτων σχετίζονται περισσότερο με το συγκεκριμένο μέρος του φυτού παρά με την επέμβαση λίπανσης. Η ανάλυση χρωματογραφίας και η φασματομετρία NMR δεν έδειξαν σαφείς διαχωρισμούς μεταξύ των δειγμάτων από διαφορετικές λιπάνσεις, παρά μόνο μικρές ποσοτικές διαφορές, υποδεικνύοντας ότι άλλοι παράγοντες ενδέχεται να επηρεάζουν τη χημική σύνθεση των φυτών. Η περαιτέρω ανάλυση μεγαλύτερου αριθμού δειγμάτων και καλλιεργητικών περιόδων θεωρείται απαραίτητη για να επιβεβαιωθούν αυτά τα ευρήματα. Παρατηρήθηκαν σημαντικές αλλαγές στους δευτερογενείς μεταβολίτες και τα ένζυμα του φυτού, καθώς και στο μεταβολικό του προφίλ υπό διαφορετικές συνθήκες αλατότητας και λίπανσης, χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η GC/EI/MS και OPLS-DA. Η αύξηση στα επίπεδα τρεχαζόλης και ορισμένων οργανικών οξέων σε αυτές τις συνθήκες φαίνεται να παρέχει προστασία στα φυτά από τις τοξικές επιπτώσεις της αλατότητας και να συμβάλλει στη διατήρηση της ενδοκυτταρικής ισορροπίας. Επιπλέον, η αύξηση στα επίπεδα αμινοξέων όπως η L-προλίνη, η γλυκίνη και η β- αλανίνη υπογραμμίζει τον ρόλο τους στην αντοχή των φυτών σε στρεσογόνες συνθήκες. Τα ευρήματα δείχνουν ότι το φυτό τριγωνέλλα ενεργοποιεί πολλαπλούς μηχανισμούς προσαρμογής για να ανταπεξέλθει στις αλατούχες συνθήκες, βελτιώνοντας την επιβίωση και ανάπτυξή του σε αυτά τα περιβάλλοντα. Συμπερασματικά, η μελέτη ανέδειξε τον θετικό ρόλο της βιολογικής λίπανσης στην ανάπτυξη και απόδοση της τριγωνέλλας, προωθώντας την ανάπτυξη των φυτών, την ποιότητα της βιομάζας και τη βελτίωση των εδαφικών δεικτών. Οι βιολογικές λιπάνσεις, σε σύγκριση με τις ανόργανες, προσέφεραν σταθερότερη απελευθέρωση θρεπτικών συστατικών και βελτίωσαν τη δομή του εδάφους, αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε οργανική ουσία. Παρόλο που η αλατότητα επηρέασε αρνητικά την ανάπτυξη και την απορρόφηση θρεπτικών στοιχείων, η βιολογική λίπανση φάνηκε να ενισχύει την αντοχή των φυτών στις αλατούχες συνθήκες. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να διερευνηθούν πλήρως οι μακροπρόθεσμες επιδράσεις της αλατότητας και των λιπάνσεων στην παραγωγικότητα της καλλιέργειας.