Μελέτη της απορρόφησης θρεπτικών στοιχείων από κολοκυνθοειδή καλλιεργούμενα σε κλειστά υδροπονικά συστήματα σε συνθήκες υψηλής αλατότητας
Authors: Νεοκλέους Δαμιανός 
Published: September 2021

Ο στόχος της διδακτορικής διατριβής ήταν ο προσδιορισμός των αναλογιών απορρόφησης θρεπτικών στοιχείων προς νερό (συγκεντρώσεις απορρόφησης, ΣΑ) σε κανονικές συνθήκες καθώς και σε συνθήκες συσσώρευσης αλάτων NaCl σε καλλιέργειες δύο κολυκυνθοειδών, του πεπονιού (Cucumis melo L.) και του κολοκυθιού (Cucurbita pepo L.), σε κλειστά υδροπονικά συστήματα. Οι δύο μέθοδοι εκτίμησης των ΣΑ ήταν με βάση την απομάκρυνση των θρεπτικών στοιχείων από το θρεπτικό διάλυμα και την ανάκτηση των θρεπτικών στοιχείων από τη ξηρή φυτομάζα. Για την περιγραφή της συσσώρευσης της αλατότητας στο περιβάλλον της ρίζας χρησιμοποιήθηκαν μαθηματικές σχέσεις από τη βιβλιογραφία και διαφορετικές συγκεντρώσεις NaCl στο αρδευτικό νερό. Τα κύρια αποτελέσματα ήταν:1.Οι μέσες ΣΑ για N, P, K, Ca και Mg για μια μακρά περίοδο ανάπτυξης των φυτών πεπονιάς ήταν 15,4, 1,31, 5,47, 3,78, και 1,02 mmol L-1, αντίστοιχα, και στο σύνολο της φυτικής βιομάζας η μοριακή αναλογία K:Ca:Mg=0,55:0,34:0,11. Η αύξηση της EC στο περιβάλλον των ριζών πεπονιάς από 3,2 σε 4,6 dS m-1, οφειλόμενη στη συσσώρευση θρεπτικών στοιχείων στο ανακυκλούμενο θρεπτικό διάλυμα, μειώνει την απόδοση σε καρπό κατά περίπου 20% λόγω ωσμωτικής καταπόνησης. 2.Βαθμονομήθηκαν και επαληθεύτηκαν οι ακόλουθες εξισώσεις για την πεπονιά: Cxu=0,178Cxs0,878 (όπου Cxu είναι η αναλογία απορρόφησης Na+/νερό και Cxs η συγκέντρωση του Na+ στο περιβάλλον της ρίζας), Cxu=0,248Cxs0,774 (όπου Cxu είναι η αναλογία απορρόφησης Cl-/νερό και Cxs η συγκέντρωση του Cl- στο περιβάλλον της ρίζας). Οι μέσες ΣΑ του N, P, K, Ca και Mg ήταν: (i) 16,8, 1,5, 7,7, 4,7 και 1,1 mmol L-1, αντίστοιχα (βλαστικό στάδιο – δέσιμο καρπών), (ii) 16,5, 1,5, 7,2, 4,6 και 1,1 mmol L-1, αντίστοιχα (δέσιμο καρπών – έναρξη δικτύωσης), και (iii) 15,7, 1,4, 6,9, 4,3 και 1,0 mmol L-1, αντίστοιχα (έναρξη δικτύωσης – συγκομιδή).3.Οι ρυθμοί συσσώρευσης των αλάτων στο διάλυμα απορροής είναι εντονότεροι την περίοδο που τα φυτά πεπονιάς έχουν εντονότερους ρυθμούς αύξησης και διαπνοής και είναι άμεσα συνυφασμένοι με τις συγκεντρώσεις στους φυτικούς ιστούς. Η χρήση αρδευτικού νερού με συγκέντρωση NaCl που δεν υπερβαίνει τα 2,5 mM σε καλλιέργεια της ποικιλίας πεπονιάς ‘Cory’ ή ποικιλιών με παρόμοια απόκριση στην αλατότητα, επιτρέπει την πλήρη και συνεχή ανακύκλωση των απορροών σε κλειστό σύστημα καλλιέργεια πεπονιάς (μέγιστα επίπεδα στη ρίζα 15-20 mM NaCl). 4.Βαθμονομήθηκαν και επαληθεύτηκαν οι ακόλουθες εξισώσεις για την κολοκυθιά: Cxu=0,314Cxs0,698 (όπου Cxu είναι η αναλογία απορρόφησης Na+/νερό και Cxs η συγκέντρωση του Na+ στο περιβάλλον της ρίζας), Cxu=1,046Cxs0,443 (όπου Cxu είναι η αναλογία απορρόφησης Cl-/νερό και Cxs η συγκέντρωση του Cl- στο περιβάλλον της ρίζας). Οι μέσες ΣΑ των μακροθρεπτικών στο βλαστικό και στο στάδιο καρποφορίας της κολοκυθιάς για N, P, K, Ca και Mg ήταν 15,4, 1,2, 6,0, 3,7, και 1,6 mmol L-1 και 14,3, 1,1, 5,3, 3,3, και 1,4 mmol L-1, αντίστοιχα. Πηγές νερού με περιεκτικότητα NaCl που δεν υπερβαίνει τη συγκέντρωση 3 mM μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς ιδιαίτερες αρνητικές συνέπειες σε κλειστή υδροπονική καλλιέργεια κολοκυθιάς. 5.Η αύξηση της EC στο περιβάλλον των ριζών κολοκυθιάς οφειλόμενη κυρίως στη συσσώρευση Ca2+ στο διάλυμα ανακύκλωσης (17-22 mM), μειώνει την απόδοση σε καρπό κατά περίπου 15%. Εντούτοις, αρδευτικό νερό με περιεκτικότητα Ca2+ που δεν υπερβαίνει τη συγκέντρωση 3 mM, αυξάνει στη συσσώρευση Ca2+ στο διάλυμα ανακύκλωσης μέχρι 12 mM (μέση τιμή EC στη ρίζα σε 3,2 dS m-1) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια σε κλειστή υδροπονική καλλιέργεια κολοκυθιάς.