Επίδραση αζωτούχου λίπανσης στη μορφολογία, φυσιολογία και στα αιθέρια έλαια του βασικού:
Creators: name: Μοράκης, Γρηγόριος Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Βασιλικός
Αζωτο
Αιθέρια έλαια
Μορφολογία αδένων
Basil
Nitrogen
Essential oils
Oil gloud morphology

description: Στο Αγρόκτημα του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης μελετήθηκε η επίδραση της αζωτούχου λίπανσης (0, 5, 10, 20 kg Ν /στρ), στη φυσιολογία και στην αγροκομική συμπεριφορά δύο ποικιλιών βασιλικού (Ocimum basilicum L.), των cv Lettuce leaf και Red rubin . Το πείραμα έγινε σε φυτοδοχεία και χρησιμοποιήθηκε το πειραματικό σχέδιο των πλήρων ομάδων με υπο-υποομάδες (split split plot design).Οι φυσιολογικές παράμετροι που προσδιορίστηκαν ήταν η περιεκτικότητα χλωροφύλλης, η ανταλλαγή αερίων (καθαρός ρυθμός αφομοίωσης άνθρακα), η φωτοσυνθετική αποτελεσματικότητα (σημειακά και ημερήσια) και το ολικό περιεχόμενο αζώτου. Οι αγροκομικές, αφορούσαν προσδιορισμό της φυλλικής επιφάνειας, του ύψους φυτών, του αριθμού φύλλων, του αριθμού διακλαδώσεων, της επιφάνειας μεμονωμένων φύλλων, του νωπού και ξηρού βάρους. Επίσης, προσδιορίστηκε η διάμετρος και ο αριθμός αδένων ανά μονάδα επιφανείας φύλλου, η περιεκτικότητα και η σύσταση του αιθερίου ελαίου. Το σύνολο των φυσιολογικών και αγροκομικών παραμέτρων παρουσίασε έντονη γραμμική συσχέτιση με το ολικό περιεχόμενο αζώτου των φυτών (εύρος συντελεστή συσχέτισης 0,79 έως 0,99) στο σύνολο της περιόδου πειραματισμού (0-117 ΗΜΕ). Η ποικιλία Red rubin, αξιοποίησε αποτελεσματικότερα από την Lettuce leaf την προσθήκη αζώτου όπως εμφαίνεται από τα αγροκομικά χαρακτηριστικά, επιτυγχάνοντας την καλύτερη απόδοση στα 10 kg Ν/στρ παρά στην υψηλότερη δόση εφαρμογής. Για παράδειγμα, στο ξηρό βάρος φυτών καταγράφηκε αύξηση 54 και 36 % στα 10 και 20 kg Ν/στρ, αντιστοίχως, στο σύνολο της περιόδου πειραματισμού. Η αύξηση της φυλλικής επιφάνειας στην ποικιλία αυτή οφείλονταν στην αύξηση του αριθμού (15 έναντι 31 φύλλων στο μάρτυρα και στα 10 kg Ν/στρ, αντιστοίχως), παρά στη μεγέθυνση μεμονωμένων φύλλων της. Ημερήσιες καμπύλες ανταλλαγής αερίων και φωτοσυνθετικής αποτελεσματικότητας κατά τη διάρκεια θερμής θερινής ημέρας, υπέδειξαν ότι η υπεροχή στις αυξητικές παραμέτρους της Red rubin οφείλονταν στην ικανότητα της ημερήσιας διατήρησης της λειτουργίας του φωτοσυνθετικού μηχανισμού της για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, παρότι τα σημειακά της μέγιστα στις δυο αυτές παραμέτρους ήταν χαμηλότερα απo ότι στην Lettuce leaf. Ως προς την Lettuce leaf, η θετική επίδραση της αζωτούχου λίπανσης στις φυσιολογικές και αγροκομικές παραμέτρους ήταν ανάλογη των αυξανόμενων επιπέδων αζώτου, με μέγιστη συνήθως στα 20 kg Ν/στρ. Για παράδειγμα, στο ξηρό βάρος φυτών καταγράφηκε αύξηση 31 και 46 % στα 10 και 20 kg Ν/στρ, αντιστοίχως, στο σύνολο της περιόδου πειραματισμού. Συγκριτικά με την Red rubin, η ποικιλία αυτή είχε μεγαλύτερη διάμετρο αδένων (187 έναντι 114 μm), μεγαλύτερο αριθμό αδένων ανά μονάδα επιφανείας φύλλου (59 έναντι 14) και μεγαλύτερη παραγωγή αιθερίου ελαίου στα φύλλα και στις ταξιανθίες της (0,5 έναντι 0,3% σε δείγματα φύλλων). Η περιεκτικότητα ελαίου της Lettuce leaf αυξάνονταν κατ΄ αναλογία με τα επίπεδα αζωτούχου λίπανσης, ενώ τουναντίον η επίδραση της λίπανσης στην παραγωγή αιθερίου ελαίου της Red rubin ήταν αδιάφορη έως αρνητική. Η θετική επίδραση στην παραγωγή αιθερίου ελαίου στην Lettuce leaf δεν οφείλονταν στην αύξηση του αριθμού ή του μεγέθους των αδένων των φύλλων της, καθώς αυτά μειώνονταν αυξανόμενου του αζώτου, θα μπορούσε όμως να αποδοθεί στην αύξηση της φυλλικής επιφάνειας και/ή να υποδεικνύει ενίσχυση της βιοσύνθεσης των αιθερίων ελαίων. Η ανάλυση της σύστασης των αιθερίων ελαίων, αν και υπέδειξε απουσία επίδρασης της αζωτούχου λίπανσης, επέτρεψε την κατάταξη των δυο ποικιλιών σε διαφορετικούς χημειότυπους: και οι δυο ποικιλίες περιείχαν λιναλοόλη (περίπου 60%), συστατικού με αντιμικροβιακές ιδιότητες, αλλά η Lettuce leaf περιείχε και εστραγγόλη, συστατικό που της προσδίδει ιδιαίτερο άρωμα. Από πρακτικής άποψης, η αζωτούχος λίπανση απεδείχθη επωφελής, αφενός προσαυξάνοντας την υπέργεια βιομάζα ποικιλίας που χρησιμοποιείται ως καλλωπιστική (Red rubin) και αφετέρου την παραγωγή αιθερίου ελαίου ποικιλίας που χρησιμοποιείται ως αρτυματική και ελαιοδοτική (Lettuce leaf). Επισημαίνεται επίσης και η τροποποίηση του βιολογικού κύκλου του βασιλικού από την αζωτούχο λίπανση, καθώς πρωιμίζει την ανθοφορία, στάδιο που είναι κρίσιμο για την εμπορική συγκομιδή.
description: A pot experiment was conducted at the Aristotle University of Thessaloniki farm to determine the effect of different nitrogen rates application (0, 50, 100, 200 kg N ha-1), on physiological and agronomic traits of basil cv “Lettuce leaf” and “Red rubin”. Nitrogen (ammonium sulfate 21% N), was applied through fertigation. A split split plot experimental design was followed. In order to estimate the effect of N application on basil physiology chlorophyll content, gas exchange (net carbon assimilation rate), photosynthetic yield (point and diurnal monitoring), and total nitrogen content were determined. The examined agronomic traits were leaf area, plant height, number of leaves and branchings, individual leaf area, fresh and dry weight. Average diameter of oil glands and their number per leaf area unit as well as essential oil yield were determined. GC-MS analysis of the essential oil constituents was performed. All physiological and agronomic traits exhibited strong linear correlation with total plant nitrogen content (r2 from 0,79 up to 0,99 throughout the experimental period 0-117 DAT). Red rubin benefited more than Lettuce leaf from nitrogen fertilization as suggested by all the agronomic traits, achieving maximum effect at 100 rather in 200 kg N ha-1. For example a total dry weight increase of 54 % at 100 kg N ha-1 compared to 36 % at 200 kg N ha-1 was recorded. Leaf area increase of cv Red rubin can be attributed to increased number of leaves per plant (15 versus 31 for control and 100 kg N ha-1 treatment, respectively) rather than to individual leaf expansion. Diurnal monitoring of gas exchange and photosynthetic yield pinpointed that Red rubin growth predominance can be assigned to its capacity of maintaining the function of the photosynthetic apparatus for a longer period of time, although max point values remain lower comparing to Lettuce leaf. As far as Lettuce leaf is concerned, the positive effect on physiological and agronomic traits was increasing with increased nitrogen dosages, with maximum values mainly achieved at the nitrogen rate of 200 kg N ha-1. For example dry weight values increased by 31 % and 46 % at 100 and 200 kg N ha-1 , respectively. Compared to Red rubin this variety exhibited greater average oil gland diameter (187 against 114 μm of Red rubin), greater number of oil glands per leaf area unit and greater essential oil yield, both in leaves and inflorescences (0.5 against 0.3 % in leaf samples of Red rubin). Essential oil yield was increasing with the increase of nitrogen levels for Lettuce leaf. On the contrary Red rubin exhibited indifferent or even negative response to nitrogen fertilization. The essential oil increase in Lettuce leaf was not due to an increase of number or diameter of leaf oil glands, as they were decreasing with increasing nitrogen rates, but it may be attributed to a rise in leaf area and/or to an enhancement of essential oil biosynthesis. GC-MS analysis of the essential oil composition indicated no apparent effect of nitrogen fertilization. Nevertheless this analysis helped us in sorting the varieties to two distinct chemotypes. Both varieties contained linalool (around 60%), a constituent with antimicrobial activity. Lettuce leaf contained in addition estragol a compound that offers to this variety a distinct, fine aroma. In conclusion this study of nitrogen fertilization of basil gives out preliminary information of practical importance, as fertilization augmented the above ground biomass of an ornamental basil variety, i.e.Red rubin as well as the essential oil yield of a variety used commercially for condiment and essential oil production, i.e. Lettuce leaf. The amendment of basil biological cycle following nitrogen fertilization should also be underlined, as it results in early bloom, the most crucial harvest stage for commercial cultivationof basil for essential oil production.