Μελέτη της επίδρασης της σύνθεσης του θρεπτικού διαλύματος και των υδραυλικών ιδιοτήτων του υποστρώματος στην παραγωγή και την ποιότητα του ασκόλυμπρου (Scolymus hispanicus L.) σε υδροπονική καλλιέργεια
Authors: Παπαδημητρίου Δημήτριος 
Published: September 2024

Η υδροπονική καλλιέργεια άγριων λαχανευόμενων ειδών αποτελεί μια μοντέρνα και οικονομικά ελκυστική δραστηριότητα, δεδομένης της υψηλής θρεπτικής και γαστρονομικής και πολιτισμικής τους αξίας. Ωστόσο, απαραίτητη προϋπόθεση είναι η βέλτιστη διαχείριση της σύνθεσης του θρεπτικού διαλύματος για τη διασφάλιση της υψηλής απόδοσης αυτών των εναλλακτικών καλλιεργειών. Στόχος της παρούσας ερευνητικής μελέτης είναι η αξιολόγηση α) της επίδραση της σχέσης Ν/Κ και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του θρεπτικού διαλύματος, β) της επίδρασης της αλατότητας (NaCl) του θρεπτικού διαλύματος και γ) της επίδρασης του υποστρώματος και του υποδοχέα υποστρώματος, δ) της επίδρασης της αναλογίας NH4+-Ν / ολικό Ν και του επιπέδου του ολικού Ν στις συγκεντρώσεις απορρόφησης και την συγκέντρωση των θρεπτικών στοιχείων στους φυτικούς ιστούς, τις φυσιολογικές παραμέτρους, και τα αγρονομικά χαρακτηριστικά της παραγωγής του άγριου λαχανευόμενου φυτού ασκόλυμπρου (Scolymus hispanicus L). Στην πρώτη εργασία εφαρμόστηκαν 4 θρεπτικά διαλύματα αποτελούμενα από δύο επίπεδα σχέσης Ν/Κ σε δύο ηλεκτρικές αγωγιμότητες σε υδροπονική καλλιέργεια του ασκόλυμπρου με υπόστρωμα υδροπονικού περλίτη. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων του πειράματος θρέψης προέκυψε ότι δεν υπήρξαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο επιπέδων αγωγιμότητας του θρεπτικού διαλύματος στο νωπό βάρος (g), την διάμετρο και τον αριθμό των φύλλων, ενώ αντίθετα η υψηλότερη σχέση Ν/Κ, αύξησε σημαντικά το νωπό βάρος της σαρκώδους ρίζας (g) καθώς και του αριθμού και του νωπού βάρους των φύλλων (g) χωρίς την ύπαρξη αλληλεπίδρασης μεταξύ των δύο παραγόντων ηλεκτρικής αγωγιμότητας και σχέσης Ν/Κ. Οι επεμβάσεις του πειράματος δεν επηρέασαν την σχετική πυκνότητα (SPAD) και τον σχετικό φθορισμό Fv/Fm (φωτοσυνθετική ικανότητα) της χλωροφύλλης των φύλλων των φυτών. Σε άλλο πείραμα, εξετάστηκε η επίδραση τεσσάρων επιπέδων αλατότητας στην ανάπτυξη και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του ασκόλυμπρου. Οι επεμβάσεις αλατότητας εφαρμόστηκαν με την παροχή θρεπτικών διαλυμάτων με τέσσερις διαφορετικές συγκεντρώσεις NaCl (0,5, 5,0, 10,0 και 15,0 mM) σε αυτά, οι οποίες οδήγησαν σε τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) ίσες με 2,2, 2,8, 3,2 και 3,8 dS m-1, αντίστοιχα. Μέχρι το τέλος του πειράματος και πλησιάζοντας στο στάδιο εμπορικής συγκομιδής, 120 ημέρες μετά τη μεταφύτευση (HMM), η EC του διαλύματος απορροής έφτασε τα 2,65, 3,33, 3,96, και 4,51 dS m-1, αντίστοιχα. Κατά την πρώτη συγκομιδή, 90 HMM, η αύξηση της συγκέντρωσης NaCl στο θρεπτικό διάλυμα δεν είχε σημαντική επίδραση στον αριθμό των φύλλων, το νωπό και ξηρό βάρος των φύλλων [g φυτό-1] και το ξηρό βάρος της ρίζας [g φυτό-1]. Ωστόσο, κατά την δεύτερη συγκομιδή (120 HMM), το επίπεδο αλατότητας 15,0 mM NaCl μείωσε σημαντικά το νωπό και ξηρό βάρος της ρίζας και των φύλλων χωρίς όμως να επηρεάζει αρνητικά τον αριθμό των φύλλων ανά φυτό σε σύγκριση με τις μεταχειρίσεις αλατότητας 0,5 και 5,0 mM NaCl, ενώ η επέμβαση αλατότητας 10,0 mM NaCl δεν είχε καμία επίδραση σε καμία από τις ποσοτικές παραμέτρους. Οι συγκεντρώσεις των K+, Ca2+, Mg2+ και P στα φύλλα δεν επηρεάστηκαν από τα επίπεδα αλατότητας που εφαρμόστηκαν, ενώ το ολικό-N και το NO3--N μειώθηκαν σημαντικά στις επεμβάσεις αλατότητας των 10,0 και 15,0 mM NaCl, 90 HMM. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του πειράματος αλατότητας, συμπεραίνεται ότι ο ασκόλυμπρος είναι ένα ανεκτικό φυτό σε μέτρια επίπεδα αλατότητας. Στα συστήματα εκτός εδάφους καλλιέργειας, η αντικατάσταση του εδάφους με μείγματα οργανικών και ανόργανων υποστρωμάτων έχει δώσει λύσεις, αλλά έχει δημιουργήσει και προκλήσεις, όπως η ανάγκη4προσαρμογής της άρδευσης σύμφωνα με τις υδραυλικές ιδιότητες του κάθε υποστρώματος καθώς και σύμφωνα με τις ιδιαίτερες απαιτήσεις κάθε ξεχωριστού είδους καλλιέργειας. Σε αυτό το πλαίσιο, διερευνήθηκε η επίδραση του φυτοδοχείου (σάκος ή γλάστρα) και των υποστρωμάτων στην απόδοση και τις φυσιολογικές παραμέτρους του ασκόλυμπρου (Scolymus hispanicus L.) σε υδροπονική καλλιέργεια. Τα υποστρώματα που μελετήθηκαν ήταν ο περλίτης και ο κοκοφοίνικας σε αναλογίες 4:0, 3:1, 2:2, 1:3 και 0:4, οι οποίες στη συνέχεια αναφέρονται ως 4Π0Κ, 3Π1Κ, 2Π2Κ, 1Π3Κ και 0Π4Κ, αντίστοιχα. Για τον χαρακτηρισμό των υποστρωμάτων ως προς τις υδραυλικές τους ιδιότητες, προσδιορίστηκαν η υδραυλική αγωγιμότητα (K), το εύκολα διαθέσιμο νερό (EAW) και η υδατοχωρητικότητα του φυτοδοχείου (AWC) για το καθένα από αυτά, χρησιμοποιώντας τον αναλυτή υδραυλικών χαρακτηριστικών εδάφους HYPROP2. Τα μείγματα υποστρωμάτων 4Κ0Π και 3Κ1Π αύξησαν σημαντικά το συνολικό νωπό βάρος του φυτού τόσο των φύλλων όσο και των εδώδιμων ριζοκόνδυλων σε σύγκριση με την καλλιέργεια σε περλίτη, ενώ σημαντική φάνηκε η επίδραση της γεωμετρίας του φυτοδοχείου στην αναλογία μεταξύ της ανάπτυξης του υπέργειου και υπόγειου τμήματος του φυτού (FWL:FWR). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το εύκολα διαθέσιμο νερό αυξάνεται σημαντικά όταν το κλάσμα του κοκοφοίνικα αυξάνεται στο μείγμα, ενώ η υδραυλική αγωγιμότητα και η υδατοχωρητικότητα του φυτοδοχείου μειώνονται σημαντικά όταν το ύψος του υποδοχέα αυξάνεται από 5 σε 25 cm. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι σε καλλιέργεια υποστρωμάτων, τόσο το υπόστρωμα όσο και η γεωμετρία του φυτοδοχείου έχουν καθοριστική επίδραση στην υδραυλική αγωγιμότητα και τη διαθεσιμότητα του νερού, και έτσι ο σωστός χειρισμός τους μπορεί να συμβάλει σημαντικά στη διατήρηση της βέλτιστης ισορροπίας νερού και αέρα στη ζώνη της ρίζας των φυτών. Τέλος, μελετήθηκε η επίδραση της αναλογίας NH4+:NO3- και του επιπέδου αζώτου στις συγκεντρώσεις απορρόφησης θρεπτικών στοιχείων, την απορρόφηση νερού, τα ποσοτικά χαρακτηριστικά και την θρέψη του άγριου λαχανευόμενου είδους Scolymus hispanicus L. Κατά την εμπορική ωριμότητα, η αύξηση της συγκέντρωσης του αζώτου από 7,2 έως 14,2 mM στο θρεπτικό διάλυμα αύξησε σημαντικά τον αριθμό των φύλλων, όπως και το νωπό και ξηρό βάρος του υπέργειου τμήματος (26%, 34,5% και 29,90%, αντίστοιχα). Αντίστοιχα, ο συνδυασμός υψηλής συγκέντρωσης ολικού-Ν (14,2 mM) με χαμηλή αναλογία NH4-N/ολικού Ν (10%) αύξησε τη βλαστική ανάπτυξη (νωπό βάρος και αριθμό φύλλων) ενώ ο συνδυασμός υψηλής τροφοδοσίας ολικού-Ν και υψηλής αναλογίας ΝΗ4-Ν/ολικό Ν μείωσε τη στοματική αγωγιμότητα των φύλλων και το pH του διαλύματος απορροής. Επιπλέον, παρόλο που η μεταχείριση υψηλού επιπέδου ολικού-Ν και υψηλής αναλογίας ΝΗ4-Ν/ολικό Ν μείωσε την απορρόφηση νερού από το φυτό, δεν επέφερε καμία σημαντική επίδραση στην εδώδιμη κονδυλώδη ρίζα του φυτού (νωπό βάρος ρίζας) ή στη φωτοσυνθετική ικανότητα (SPAD και Fv/Fm) των φύλλων. Παράλληλα, παρατηρήθηκε μειωμένη απορρόφηση νερού ως αποτέλεσμα της μειωμένης στοματικής αγωγιμότητας στην μεταχείριση υψηλού επιπέδου ολικού-Ν (14,2 mM) και της υψηλής αναλογίας NH4+-N/ΝΟ3--N (20%) του θρεπτικού διαλύματος η οποία αντίστοιχα είχε ως αποτέλεσμα τις μειωμένες συγκεντρώσεις απορρόφησης ολικού-N, K+, P και Mg2+ κατά την περίοδο καλλιέργειας 30 - 60 ημερών μετά τη μεταφύτευση. Συμπερασματικά, το αυξημένο επίπεδο τροφοδοσίας αζώτου στο θρεπτικό διάλυμα προάγει ποσοτικά την ανάπτυξη του ασκόλυμπρου, όμως η αναλογία NH4-N/ολικό-N δεν θα πρέπει να υπερβαίνει το 10%, ώστε να αποφεύγεται η μείωση της στοματικής αγωγιμότητας και επομένως η μείωση της βλαστικής ανάπτυξης του φυτού.