ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΔΑΦΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΔΑΦΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΛΑΤΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΑΡΔΕΥΣΗΣ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΥΣΚΕΥΗ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΩΝ ΚΥΜΑΤΟΜΟΡΦΩΝ ΣΤΗΝ ΠΟΙΚΙΛΙΑ ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ ΘΕΟΦΑΝΗΣ Κ. ΤΣΑΝΑΚΑΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: Ν. ΜΙΣΟΠΟΛΙΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2006 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες στον επιβλέποντα της μεταπτυχιακής αυτής διατριβής, καθηγητή κ. Ν. Μισοπολινό για την υποστήριξή του, την απόκτηση πολύτιμων γνώσεων μέσα από την καθοδήγησή του καθώς και για την εμπιστοσύνη που μου έδειξε σε όλα τα στάδια εκπόνησής της. Επίσης θέλω να ευχαριστήσω τους καθηγητές κ. Ι. Θεριό και Γ. Ζαλίδη μέλη της εξεταστικής επιτροπής, για τις πολύτιμες συμβουλές τους κατά τη διάρκεια εκπόνησης της παρούσας εργασίας και για τις χρήσιμες επισημάνσεις τους για τη συνολική βελτίωσή της. Οφείλω να ευχαριστήσω τις κυρίες Σ. Κουτή και Β. Τσακιρίδου, τεχνικό προσωπικό του Εργαστηρίου Δενδροκομίας για τη βοήθειά τους και την εκμάθηση των διαφόρων μεθόδων ανάλυσης που χρησιμοποίησα. Ευχαριστώ τον κ. Ξανθόπουλο ο οποίος παραχώρησε τη συσκευή Max Grow που χρησιμοποιήθηκε στο πειραματικό σκέλος της παρούσας εργασίας. Επιπρόσθετα ένα μεγάλο ευχαριστώ στα μέλη και μεταπτυχιακούς φοιτητές του Eργαστηρίου Εφαρμοσμένης Εδαφολογίας και ιδιαίτερα στον κ. Γ. Μπίλα για την πολύτιμη βοήθειά τους. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τη γυναίκα μου και την οικογένειά μου για τη συμπαράσταση και κατανόηση που έδειξαν κατά το διάστημα της πραγματοποίησης αυτής της εργασίας. 2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 5 2. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ 7 2.1. Χαρακτηριστικά των αλατούχων εδαφών ......................................... 7 2.2. Η ποιότητα του νερού άρδευσης ως παράγοντας αλατότητας............... 7 2.3. Αντοχή των καλλιεργούμενων φυτών στην αλατότητα ....................... 8 2.4. Συμπτώματα αλατότητας στα φυτά ................................................. 9 2.5. Τοξικότητα ιόντων.......................................................................10 2.6. Ανισορροπία ιόντων.....................................................................11 2.7. Επίδραση της αλατότητας στη χημική σύσταση των φυτών ................11 2.8. Μηχανισμοί αντοχής της ελιάς στην αλατότητα ................................13 2.9. Θρέψη της ελιάς .........................................................................14 2.10. Επεξεργασία νερού με χαμηλές ραδιοσυχνότες ...............................16 3. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 19 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ 23 4.1. Ηλεκτρική αγωγιμότητα ...............................................................23 4.2. Ύψος φυτών ελιάς ......................................................................25 4.3. Αριθμός φύλλων .........................................................................28 4.4. Φωτοσυνθετικές παράμετροι .........................................................31 4.5. Άζωτο .......................................................................................34 4.6. Νάτριο ......................................................................................37 4.7. Χλώριο ......................................................................................39 4.8. Κάλιο ........................................................................................42 4.9. Ασβέστιο....................................................................................46 4.10. Φώσφορος ...............................................................................50 4.11. Μαγνήσιο .................................................................................54 3 4.12. Σίδηρος ...................................................................................57 4.13. Βόριο ......................................................................................60 4.14. Μαγγάνιο .................................................................................63 4.15. Ψευδάργυρος ...........................................................................66 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 69 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 70 4 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Μεγάλες περιοχές σε ολόκληρο τον κόσμο επηρεάζονται από την αλατότητα, ειδικά ιόντων Na+ και Cl-. Τα προβλήματα αλατότητας λόγω της άρδευσης με κακής ποιότητας νερό, παρουσιάζονται ιδιαίτερα σε ξηρές και ημίξερες περιοχές (Feinerman et al. 1982). Η παρατεταμένη χρήση αλατούχου νερού άρδευσης έχει ως αποτέλεσμα την ελαχιστοποίηση της παραγωγής καθώς και τη συσσώρευση αλάτων στο έδαφος. Το πρόβλημα προκύπτει από κακή αποστράγγιση, μικρή βροχόπτωση και υψηλή εξατμισοδιαπνοή, καθώς και από κακή ή μέτρια ποιότητα νερού άρδευσης (Θεριός 1996). Έτσι έχουμε σαν αποτέλεσμα τα εδάφη αυτά να περιέχουν άλατα σε τέτοιες συγκεντρώσεις που συχνά εμποδίζουν την ανάπτυξη των φυτών και προκαλούν χλώρωση και νέκρωση των φύλλων. Επίσης είναι δυνατόν με το νερό άρδευσης το έδαφος και κατά συνέπεια το φυτό να εφοδιάζεται με συγκεκριμένα ιόντα, τα οποία σε μεγάλες συγκεντρώσεις καθίστανται τοξικά. Τα ιόντα με τη μεγαλύτερη σημασία ως προς την τοξικότητά τους για τα φυτά είναι το Cl-, το Na+ και το Β. Μεγαλύτερη ευαισθησία στα ιόντα αυτά δείχνουν οι δενδρώδεις καλλιέργειες, με διαφορές μεταξύ τους ανάλογα με το είδος και την ποικιλία (Μισοπολινός 1991). Η ελιά (Olea europaea L.) έχει μέτρια αντοχή στην αλατότητα (Rugini and Fedeli 1990) και είναι δυνατόν να καλλιεργηθεί σε περιοχές όπου η δευτερογενής αλατότητα αποτελεί το κύριο πρόβλημα (Gucci et al., 1997). H ποικιλία “Χονδροελιά Χαλκιδικής” προτείνεται για καλλιέργεια σε περιοχές με κακής ποιότητας νερού άρδευσης (Vigo et al. 2002). Η αντοχή της ελιάς στην αλατότητα όπως και πολλών οπωροφόρων (Tattini et al. 1994) φαίνεται να οφείλεται στη συγκέντρωση των ιόντων Na+ και Clστη ρίζα ή στον κορμό και στη μη συσσώρευση των ιόντων αυτών στους βλαστούς και τα φύλλα. Η βελτίωση της ποιότητας νερών άρδευσης μπορεί να γίνει σήμερα με τη μέθοδο της αντίστροφης όσμωσης. Με τη μέθοδο αυτή στα αλατούχα νερά, για την παραγωγή μιας ποσότητας καθαρού νερού απαιτείται να απορριφθεί ίση ποσότητα πολύ κακής ποιότητας νερού. Επιπλέον το κόστος της αρχικής επένδυσης αλλά και λειτουργίας είναι πολύ υψηλό. Η χρησιμοποίηση επομένως εναλλακτικών τρόπων – μεθόδων χαμηλού κόστους, όπως η επεξεργασία με χαμηλές ραδιοσυχνότητες, για τη βελτίωση της αποδοτικότητας των υφάλμυρων νερών στη γεωργία είναι πολύ 5 χρήσιμη. Έτσι, θα αποφευχθεί η υπερβολική κατανάλωση του πόσιμου νερού, η έλλειψη του οποίου είναι ήδη σοβαρό πρόβλημα σε πολλές περιοχές του κόσμου. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν να μελετηθεί η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας του νερού με χαμλές ραδιοσυχνότητες, κάνοντας χρήση της συσκευής Max Grow, σε φυτά ελιάς τα οποία αρδεύονταν με αλατούχο νερό. Η αποτελεσματικότητα αξιολογήθηκε με τον προσδιορισμό της απορροφητικότητας των διαφόρων ανόργανων θρεπτικών στοιχείων από τη ρίζα, τη μετακίνησή τους στα φύλλα και την ανάπτυξη φυτών ελιάς ποικιλίας “Χονδροελιά Χαλκιδικής“ σε συνθήκες θερμοκηπίου. 6 2. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ 2.1. Χαρακτηριστικά των αλατούχων εδαφών Αλατούχα θεωρούνται τα εδάφη όταν περιέχουν αρκετά υδατοδιαλυτά άλατα που επηρεάζουν την ανάπτυξη των περισσοτέρων καλλιεργούμενων φυτών. Ειδικότερα μπορούμε να πούμε ότι αλατούχα θεωρούνται τα εδάφη τα οποία έχουν ηλεκτρική αγωγιμότητα στο νερό κορεσμού (ECe) ίση ή μεγαλύτερη από 2 mS/cm και ποσοστό εναλλακτικού νατρίου (Na) μικρότερο από 15% (ESP<15) (Μισοπολινός, 1991). Το pH των αλατούχων εδαφών είναι δυνατόν να έχει μεγάλο εύρος, αλλά συνήθως είναι αλκαλικό (Marschner, 1995). Κυρίως τα εδάφη αυτά περιέχουν χλωριούχα και θειϊκά άλατα ασβεστίου, νατρίου και μαγνησίου, από τα οποία τα πιο επιβλαβή είναι αυτά που περιέχουν νάτριο. Το νάτριο δρα δυσμενώς στη δομή του εδάφους, θρόμβωση – διόγκωση – διαμερισμός της αργίλου, με αποτέλεσμα ο αερισμός του εδάφους και η αύξηση των καλλιεργούμενων φυτών να μειώνονται (Θεριός, 1996). 2.2. Η ποιότητα του νερού άρδευσης ως παράγοντας αλατότητας Το ποσό και το είδος των αλάτων είναι τα στοιχεία εκείνα που καθορίζουν κυρίως την ποιότητα ενός νερού το οποίο είναι προορισμένο για άρδευση (Μισοπολινός, 1991). Η χρήση νερού με υψηλή συγκέντρωση αλάτων, ευδιάλυτων ή δυσδιάλυτων, συνεπάγεται τη δημιουργία αλατούχων εδαφών, όταν η αποστράγγιση και η έκπλυση του εδάφους είναι ανεπαρκής και όταν η ρυθμιστική ικανότητά του είναι χαμηλή. Καλής ποιότητας νερό άρδευσης πρέπει να έχει ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) κάτω από 2 mS/cm (Marschner, 1995). Τα κύρια χαρακτηριστικά που καθορίζουν την ποιότητα του νερού άρδευσης είναι : • η συγκέντρωση των υδατοδιαλυτών αλάτων • η συγκέντρωση Na και ο λόγος Na+/ Ca2+ • η συγκέντρωση HCO-3 και • η συγκέντρωση βορίου (B). Τα πιο συχνά απαντώμενα άλατα στο νερό άρδευσης είναι με τη σειρά τοξικότητας : Na2CO3>MgSO4>MgCl2>Na2SO4>NaCl>CaCl2 (Θεριός, 1996). 7 2.3. Αντοχή των καλλιεργούμενων φυτών στην αλατότητα Τα φυτά δεν παρουσιάζουν την ίδια αντίδραση στην αλατότητα. Ορισμένα έχουν αξιόλογη απόδοση σε αλατούχο περιβάλλον από ότι άλλα. Η σχετική ανθεκτικότητα των περισσοτέρων καλλιεργούμενων φυτών είναι γνωστή και αυτό επιτρέπει να υπάρχει ένας γενικός οδηγός σχετικά με την αντοχή τους στην αλατότητα. Ο Marschner (1995) κατέταξε τα είδη των φυτών σε τέσσερις ομάδες σύμφωνα με την αντίδρασή τους στην αλατότητα. Τα φυτά της ομάδας (I), τα αλόφυτα, παρουσιάζουν άριστη ανάπτυξη σε σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις NaCl. Σε λίγα είδη καλλιεργούμενων φυτών παρατηρείται ελαφρά προαγωγή της αύξησης σε σημαντικές συγκεντρώσεις αλάτων ομάδα (ΙΙ). Τα περισσότερα από τα καλλιεργούμενα είδη κατατάσσονται στην ομάδα (ΙΙI), γλυκόφυτα, και παρουσιάζουν μικρή αντοχή στην αλατότητα. Τέλος τα φυτά της ομάδας (IV) έχουν μηδενική αντοχή στην συγκέντρωση αλάτων. Οι Maas και Hoffman (1977) και ο Maas (1984) παρουσιάζουν έναν κατάλογο αντοχής των φυτών στα άλατα και προβλεπόμενης απόδοσης των καλλιεργειών, όπως επηρεάζονται από την ποιότητα του νερού άρδευσης και την αλατότητα του εδάφους (Πίνακας 2.1). Πίνακας 2.1. Αντοχή των φυτών όπως επηρεάζεται από την ποιότητα του νερού αρδεύσεως (ECw) και το έδαφος (ECe) (Maas και Hoffman, 1977; Maas, 1984) Οπωροφόρα Λατινική Ονομασία Phoenix dactylifera Προβλεπόμενη Απόδοση Κοινή Ονομασία Κατάταξη Φοίνικας Α Κορωνέϊκη Αμφίσσης Olea europea Μεγαρίτικη ΣΑ Χονδρολια Χαλκιδικής 50% 100% 0% ECe ECw ECe ECw 4,0 2,7 18 12 18 12 - 1,5 - 13,4 - 26 - 1,5 - 11,2 - 22 - 1,5 - 10,2 - 20 - 1,5 - 8,4 - 19 ECe ECw Citrus paradise Γκρέιπ-φρουτ Ε 1,8 1,2 4,9 3,3 8,0 5,4 Citrus sinensis Πορτοκαλιά Ε 1,7 1,1 4,8 3,2 8,0 5,3 Prunus persica Ροδακινιά Ε 1,7 1,1 4,1 2,7 6,5 4,3 Prunus armeniaca Βερυκοκιά Ε 1,6 1,1 3,7 2,5 5,5 3,8 Vitis sp. Αμπέλι ΣΕ 1,5 1,0 6,7 4,5 12 7,9 Prunus dulcis Αμυγδαλιά Ε 1,5 1,0 4,1 2,8 6,8 4,5 Prunus domestica Δαμασκηνιά Ε 1,5 1,0 4,3 2,9 7,1 4,7 Fragaria sp. Φράουλα Ε 1,0 0,7 2,5 1,7 4,0 2,7 όπου Ε=Ευαίσθητο, ΣΕ=Σχετικά Ευαίσθητο, ΣΑ=Σχετικά Ανθεκτικό, Α=Ανθεκτικό 8 Με ορισμένες εξαιρέσεις τα οπωροφόρα είναι πολύ ευαίσθητα στην αλατότητα. Αυτό οφείλεται εν μέρει στην τοξικότητα ορισμένων ιόντων, όπως το Na+ και Cl- και εν μέρει στη μικρή αντοχή των φυτών σε υψηλές οσμωτικές πιέσεις (Θεριός, 1996). Η ελιά παρουσιάζει σχετική αντοχή στην αλατότητα και μπορεί να καλλιεργηθεί σε αλατούχα εδάφη, όπου άλλα οπωροφόρα συχνά δεν ευδοκιμούν (El-Gazzar et al., 1979). Σύμφωνα με τον Bernstein (1965) η αποδοτικότητα της ελιάς μειώνεται κατά 10% όταν η ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) του εδαφικού διαλύματος είναι 4 mmhos.cm1 και αυτή η τιμή μπορεί να φτάσει στα 6-8 mmhos.cm-1 σε εδάφη με υψηλή περιεκτικότητα σε ασβέστιο (Ca). Σύμφωνα με τον Romano (1968) τα ελαιόδεντρα μπορούν να αναπτυχθούν σε εδάφη με αγωγιμότητα πάνω από 10 mmhos.cm-1 στο εκχύλισμα κορεσμού. Ωστόσο η ελιά αντέχει σε υψηλότερες τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC), όταν το NaCl αντιπροσωπεύει μικρό μέρος των υδατοδιαλυτών αλάτων (Therios and Misopolinos, 1988). Η αντοχή στην αλατότητα εξαρτάται και από την ποικιλία. Οι C.Vigo et al. (2002) έδειξαν ότι διαφορετικές ποικιλίες ελιάς παρουσιάζουν διαφορετική αντοχή σε νερό άρδευσης με υψηλή συγκέντρωση υδατοδιαλυτών αλάτων. 2.4. Συμπτώματα αλατότητας στα φυτά Η βασικότερη επίδραση της αλατότητας είναι η αναστολή της αύξησης των φυτών, η οποία έχει σαν συνέπεια τη μείωση της παραγωγής. Όταν η συγκέντρωση των αλάτων αυξάνει στην περιοχή της ρίζας πάνω από το ανεκτό όριο, η αύξηση των φυτών καθώς και η παραγωγή τους μειώνεται, και η μείωση αυτή είναι γραμμική συνάρτηση της συγκέντρωσης των αλάτων στο περιβάλλον του ριζικού συστήματος (Maas and Hoffman, 1977). Έχει αποδειχθεί ότι η επιμήκυνση του βλαστού διαφόρων ποικιλιών ελιάς μπορεί να επιβραδυνθεί ή και να ανασταλεί από την επίδραση αλάτων (Therios and Misopolinos, 1988; Tattini et al., 1994). Έχουμε επιτάχυνση της αύξησης των φυτών σε ύψος, επιμήκυνση των ριζών και δημιουργία πλάγιων ριζών, όταν η περιεκτικότητα του εδάφους σε άλατα είναι χαμηλή. Στα αλατούχα εδάφη η αύξηση σταματά κατά το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί μεταξύ δύο αρδεύσεων και ξαναρχίζει αμέσως μετά την άρδευση. Φαίνεται ότι κάτω από συνθήκες αλατότητας το φυτό εισέρχεται σε μια κατάσταση αδράνειας, που εκφράζεται με την ελάττωση του ρυθμού αύξησης. Στην ένταση της κατάστασης 9 αδράνειας παίζει ρόλο και το είδος των αλάτων. Έτσι φυτά που καλλιεργούνται κάτω από συνθήκες αλατότητας χλωριούχων ιόντων εισέρχονται σε βαθύτερη κατάσταση αδράνειας σε σχέση με αυτά που καλλιεργούνται κάτω από συνθήκες αλατότητας θειϊκών ιόντων, έχοντας μειωμένο ρυθμό αύξησης και χρησιμοποίησης των θρεπτικών στοιχείων (Θεριός, 1996). Η αυξημένη συγκέντρωση αλάτων έχει διαφορετική επίδραση στα διάφορα τμήματα του φυτού. Στις ποικιλίες ελιάς ‘Manzanillo’, ‘Frantoio’, ‘Αμυγδαλολιά’ και ‘Αδραμυττινή΄, οι υψηλές συγκεντρώσεις NaCl μείωσαν την επιμήκυνση των βλαστών, καθώς επίσης τον αριθμό και το συνολικό μήκος τους. Αντίθετα, το ξηρό βάρος του ριζικού συστήματος δεν επηρεάστηκε από τις συγκεντρώσεις NaCl για την ίδια ποικιλία (Θεριός και Καραγιαννίδης, 1991). Ο λόγος υπέργειο τμήμα/ρίζες δεν επηρεάστηκε από τη συγκέντρωση NaCl στις ποικιλίες ελιάς ‘Αμφίσσης’ και ‘Κορωνέϊκη’ αλλά μειώθηκε στις ποικιλίες ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’ και ‘ Μεγαρίτικη’ (Therios and Misopolinos, 1988). Στα αλατούχα εδάφη η ύπαρξη σημαντικών ποσοτήτων διαλυτών αλάτων μειώνει την απορρόφηση νερού, λόγω της αυξημένης οσμωτικής πίεσης, από τις ρίζες με αποτέλεσμα ο εφοδιασμός των βλαστών με νερό και θρεπτικά στοιχεία να μειώνεται. Οι μεταβολές στο υδατικό ισοζύγιο των φύλλων είναι υπεύθυνες για τις μεταβολές του ρυθμού αύξησης των φύλλων. Όταν λόγω της έκπλυσης απομακρύνονται τα άλατα από το περιβάλλον της ρίζας, ο ρυθμός επιμήκυνσης των φύλλων επανέρχεται στο επίπεδο που ήταν πριν (Lynch et al., 1988). 2.5. Τοξικότητα ιόντων Τα ιόντα με τη μεγαλύτερη σημασία ως προς την τοξικότητά τους για τα φυτά είναι το Na+ το Cl- και το Β. Στις περισσότερες περιπτώσεις, κάτω από συνθήκες αλατότητας το Na+ και το Cl- είναι τα ιόντα που απαντώνται σε μεγαλύτερη συγκέντρωση. Ενώ το Cl είναι θεμελιώδες μικροστοιχείο για τα φυτά το Na εμφανίζεται ως συνοδό στοιχείο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα φυτά με χαμηλή ή μηδενική αντοχή στην αλατότητα να παρουσιάζουν συμπτώματα τοξικότητας (Marschner, 1995). Σε πολλά καλλιεργούμενα είδη φυτών η αναστολή της αύξησης καθώς και η περιφερειακή χλώρωση και νέκρωση των φύλλων εμφανίζονται ακόμα και σε χαμηλές συγκεντρώσεις NaCl (Sykes 1992; Maas 1993). Έτσι, κάτω από αυτές τις συνθήκες καθοριστικός παράγοντας της μειωμένης αύξησης των φυτών είναι η τοξικότητα των ιόντων (Maas, 1993). Γενικά η τοξικότητα Na και Cl συσχετίζονται με τις χαμηλές συγκεντρώσεις ασβεστίου (Ca) ή με τον κακό αερισμό του εδάφους. 10 2.6. Ανισορροπία ιόντων Όταν το έδαφος έχει υψηλή συγκέντρωση αλάτων τότε η μείωση της αύξησης μπορεί να είναι αποτέλεσμα αναστολής της πρόσληψης, μεταφοράς ή χρησιμοποίησης των θρεπτικών στοιχείων. Αν και οι υψηλές συγκεντρώσεις Cl- μπορούν να αναστείλουν την πρόσληψη NO3- η έλλειψη Ν προφανώς δεν είναι ο καθοριστικός παράγοντας για τη μείωση της αύξησης κάτω από συνθήκες αλατότητας. Όταν η συγκέντρωση του υποστρώματος σε φώσφορο (Ρ) είναι πάνω από την κανονική, η αλατότητα με NaCl είναι δυνατόν να αυξήσει την πρόσληψη Ρ και να προκαλέσει τοξικότητα και μείωση της αύξησης του φυτού (Roberts et al., 1984). 2.7. Επίδραση της αλατότητας στη χημική σύσταση των φυτών Η αλατότητα επηρεάζει την απορρόφηση των θρεπτικών στοιχείων στα γλυκόφυτα με δυο τρόπους (Gratton and Grieve, 1992). Πρώτος τρόπος είναι ο άμεσος επηρεασμός της πρόσληψης και μεταφοράς των θρεπτικών στοιχείων από το εδάφος. Αυτό οφείλεται περισσότερο στην οσμωτική επίδραση από ότι στην τοξική επίδραση των ιόντων. Ο πιο συνηθισμένος όμως μηχανισμός είναι η τοξική επίδραση των ιόντων, που αποτελεί και τον δεύτερο τρόπο. Τα ιόντα επηρεάζουν την απορρόφηση των θρεπτικών στοιχείων είτε με τον ανταγωνισμό είτε με επίδραση πάνω στην εκλεκτικότητα των μεμβρανών. Παράδειγμα αποτελεί η έλλειψη Ca2+ και K+, που προκαλείται από υψηλή συγκέντρωση Na+. Το στοιχείο που καθορίζει περισσότερο την αύξηση των φυτών είναι το άζωτο (Ν). Άρα η προσθήκη Ν συνήθως προάγει την αύξηση και την απόδοση των φυτών. Σε συνθήκες αλατότητας όμως δεν παρατηρείται βελτίωση της αύξησης των φυτών με την προσθήκη Ν. Αρκετά πειράματα που έγιναν σε συνθήκες εργαστηρίου και στο θερμοκήπιο, έδειξαν ότι η αλατότητα μειώνει τη συσσώρευση Ν στα φυτά (Cram, 1973). Αυτό είναι αναμενόμενο, διότι, με λίγες εξαιρέσεις (Gorham et al., 1988), όταν αυξάνεται η απορρόφηση Cl- μειώνεται η απορρόφηση νιτρικών. Οι Gorham et al. (1986a) παρατήρησαν ότι ενώ η συγκέντρωση των NO3- στα φύλλα μειώνεται υπερβολικά, ορισμένες αζωτούχες ενώσεις (προλίνη κ.λ.π.) αυξάνονται. Σύμφωνα με τους Munns και Termaat (1986) ενώ τα φυτά μπορεί να παρουσιάσουν έλλειψη Ν κάτω από συνθήκες αλατότητας NaCl, εντούτοις δεν υπάρχουν αρκετές αποδείξεις ώστε να υποστηριχθεί ότι αυτός ο παράγοντας περιορίζει την αύξηση των φυτών. Η επίδραση της αλατότητας στην απορρόφηση του φωσφόρου (Ρ) από τα φυτά εξαρτάται από παράγοντες όπως το είδος του φυτού, την ποικιλία, το στάδιο ανάπτυξής του, το είδος και τη συγκέντρωση του άλατος και τη μορφή του Ρ στο 11 υπόστρωμα (Grattan and Grieve, 1992). Σε πολλές περιπτώσεις η αλατότητα μείωσε τη συγκέντρωση του Ρ στο φυτό (Sharpley et al., 1992) ενώ σε άλλες αυξήθηκε ή έμεινε σταθερή. Μείωση της συγκέντρωσης Ρ με την επίδραση της αλατότητας παρατηρήθηκε σε πειράματα που πραγματοποιήθηκαν σε έδαφος. Τα περισσότερα πειράματα που παρατηρήθηκε αύξηση της συγκέντρωσης Ρ στα φυτά πραγματοποιήθηκαν σε υδροπονικές συνθήκες. Οι συγκεντρώσεις φωσφορικών ιόντων σε θρεπτικά διαλύματα συχνά είναι αρκετά υψηλότερες από τις συγκεντρώσεις του εδαφικού διαλύματος. Η αύξηση της συγκέντρωσης Ρ στους βλαστούς προφανώς οφείλεται στην αυξημένη πρόσληψη του Ρ από τις ρίζες (Grattan and Grieve, 1992). Το κάλιο (Κ) εύκολα προσροφάται στα αρνητικά φορτία της αργίλου καθώς και μεταξύ των στοιβάδων στα αργιλικά 2:1 ορυκτά. Η συγκέντρωση του Κ+ στα φυτά συσχετίζεται με το λόγο Na+/ Κ+ του εκχυλίσματος κορεσμού του εδάφους (Devitt et al., 1981). Σε πολλά γλυκόφυτα το Na+ μερικώς μπορεί να υποκαταστήσει το Κ+ χωρίς να επηρεάζει την ανάπτυξη του φυτού. Η επιλεκτικότητα Na+/ Κ+ στα φυτά διατηρείται αν η περιεκτικότητα των ριζών σε Ca είναι επαρκής και οι ρίζες έχουν στη διάθεσή τους επαρκές O2 (Grattan and Grieve, 1992). Σε μελέτες βρέθηκε ότι η συγκέντρωση Κ+ στα φυτά μειώνεται όσο η συγκέντρωση NaCl του θρεπτικού υποστρώματος αυξάνει (Janzen and Chang, 1987). Επίσης παρατηρήθηκε μείωση της συγκέντρωσης του Κ στα φύλλα τεσσάρων ποικιλιών ελιάς ( ‘Αμυγδαλολιά’, ‘Αδραμυττινή’, ‘Manzanillo’ και ‘Frantoio’) με την αύξηση της συγκέντρωσης NaCl (Θεριός και Καραγιαννίδης, 1991) που οφείλεται σε ανταγωνισμό Κ-Na. Το ασβέστιο (Ca) παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη θρέψη και τη φυσιολογία του φυτού. Διαδραματίζει ρόλο στο σχηματισμό των κυτταρικών τοιχωμάτων και τη σύνθεση πρωτεΐνης, ασκεί σημαντική επίδραση στη διαίρεση των κυττάρων, εξουδετερώνει τα δυσμενή αποτελέσματα των υψηλών συγκεντρώσεων άλλων στοιχείων, είναι απαραίτητο για την επιλεκτικότητα και ημιπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών κατά την απορρόφηση θρεπτικών στοιχείων (Θεριός, 1996). Στα αλατούχα εδάφη η συγκέντρωση Ca2+ συνήθως αυξάνεται, όταν αυξάνεται η συνολική συγκέντρωση των αλάτων (Gerald, 1971). Η απορρόφηση Ca2+ από το εδαφικό διάλυμα μπορεί να μειωθεί εξαιτίας των αλληλεπιδράσεων μεταξύ ιόντων, της κατακρήμνισης αδιάλυτων ενώσεων και της αυξημένης ιοντικής δύναμης. Αυτές οι επιδράσεις είναι ως ένα βαθμό υπεύθυνες για τη μειωμένη παραγωγή σε προβληματικά εδάφη (Grattan and Grieve, 1992). Η αύξηση και λειτουργικότητα των ριζών μπορεί να μειωθεί από υψηλό λόγο Na+/Ca2+ (Cramer et al.,1986). Όταν η συγκέντρωση NaCl είναι υψηλή, η αύξηση της συγκέντρωσης του ασβεστίου μπορεί 12 να προάγει την αύξηση του φυτού και να προλάβει την έλλειψη Ca λόγω ανταγωνισμού με το Na. Τα ασβέστιο (Ca) ανταγωνίζεται με το μαγνήσιο (Mg) και οι θέσεις προσρόφησης στις ρίζες έχουν μικρότερη συγγένεια για το Mg2+ από ότι για το Ca2+ (Marschner, 1995). Έτσι όταν η συγκέντρωση ασβεστίου στο μέσο ανάπτυξης είναι υψηλή αυξάνεται η συσσώρευση του Ca των φύλλων και μειώνεται αυτή του Mg (Bernstein and Hayword, 1958). Στο εδαφικό διάλυμα οι συγκεντρώσεις των ιχνοστοιχείων είναι χαμηλές, με εξαίρεση το χλώριο (Cl) και είναι συνάρτηση των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του εδάφους. Η διαθεσιμότητα των περισσοτέρων ιχνοστοιχείων εξαρτάται από το pH του εδαφικού διαλύματος και από τα φαινόμενα δέσμευσής τους στα οργανικά και ανόργανα συστατικά του εδάφους. Σε κανονικά εδάφη, χωρίς προβλήματα αλατότητας, η συγκέντρωση Cl μπορεί να είναι από ίχνη έως λίγα meq.L-1, και τα φυτά απορροφούν σχετικά λίγο Cl. Κάτω όμως από συνθήκες αλατότητας η συγκέντρωση Cl στο εδαφικό διάλυμα είναι δυνατόν να φτάσει στα 100 meq.L-1 ή περισσότερο και η συγκέντρωση στα φύλλα αυξάνεται μέχρι 150 meq.L-1/100g (Bernstein and Hayward, 1958). Η υπερβολική συσσώρευση Cl προκαλεί περιφερειακή νέκρωση στα φύλλα και νέκρωση βλαστών σε πολλά οπωροφόρα. Η συσσώρευση Cl- στα φύλλα ανά μονάδα ξηρού βάρους που προκαλεί τοξικότητα είναι παρόμοια για τα περισσότερα οπωροφόρα (Bernstein and Hayward, 1958). 2.8. Μηχανισμοί αντοχής της ελιάς στην αλατότητα Η αντοχή στην αλατότητα επιτυγχάνεται μέσω του αποκλεισμού της απορρόφησης αλάτων ή με τη συσσώρευση των αλάτων σε ορισμένα όργανα και θέσεις, όπως τα χυμοτόπια. Στα ξυλώδη είδη η αντοχή στην αλατότητα φαίνεται να έχει σχέση με τον αποκλεισμό Na και Cl από τους βλαστούς. Oι Tattini et al. (1992) βρήκαν αρνητική συσχέτιση μεταξύ της αύξησης φυτών ελιάς 4 ποικιλιών (‘Frantoio’, ‘Leccino Maurino’, ‘Coratina’ και ‘Moraiolo’) και της συσσώρευσης Na στα φύλλα κορυφής. Με αυτόν τον τρόπο απέδειξαν ότι στην ελιά ο μηχανισμός αντοχής στην αλατότητα είναι ο αποκλεισμός των αλάτων από τους βλαστούς. Στις ρίζες και στο κατώτερο μέρος του βλαστού λειτουργούν οι μηχανισμοί που περιορίζουν την υπερβολική μεταφορά Na+ και Cl- στο υπέργειο τμήμα φυτών που αναπτύσσονται σε συνθήκες αλατότητας (Tattini et al., 1992). 13 Oι Tattini et al. (1994) παρατήρησαν ότι η ταχύτητα πρόσληψης Na στην ποικιλία ‘Frantoio’, η οποία είναι ανεκτική στην αλατότητα, ήταν παρόμοια με αυτή στην ποικιλία ‘Leccino’ που είναι ευαίσθητη. Αντίθετα όμως η μεταφορά Na από τις ρίζες στους βλαστούς ήταν μικρότερη στην ποικιλία ‘Frantoio’. Φυτά ελιάς των ποικιλιών ‘Manzanilo’, ‘Frantoio’, ‘Αδραμυττινή’ και ‘Αμυγδαλολιά’ έχουν την τάση να συγκεντρώνουν το περισσότερο Cl στις ρίζες και να μεταφέρουν ένα μικρό σχετικά μέρος στα φύλλα. Η συσσώρευση αυτή του Cl γίνεται στο φλοιώδες παρέγχυμα της ρίζας και μάλιστα στα χυμοτόπια των κυττάρων, διότι παραμονή του Cl στο κυττόπλασμα είναι τοξική για το φυτό. Παρά την υψηλή συγκέντρωση Na και Cl στις ρίζες η αύξηση της ρίζας δεν επηρεάστηκε ακόμη και σε 150 meq.L-1 NaCl, γεγονός που συνηγορεί ότι τα ιόντα Cl και Na συγκεντρώνονται στα χυμοτόπια και δεν είναι ελεύθερα στο κυττόπλασμα (Θεριός και Καραγιαννίδης, 1991). Η αντοχή των ελαιοδέντρων να επιβιώνουν σε συγκεντρώσεις της τάξης των 150 meq NaCl.L-1 οφείλεται μάλλον στη δυνατότητά τους να προσαρμόζονται στην αλατότητα στα αρχικά στάδια ανάπτυξής τους (Ozerov, 1950). Επίσης η αντοχή της ελιάς στην αλατότητα εξαρτάται και από την ποικιλία. Οι ποικιλίες ‘Frantoio’ και ‘Leccino’ έχουν διαφορετική ικανότητα αποκλεισμού των ιόντων Na+ και Cl- από το βλαστό, όταν προστίθεται NaCl στο μέσο ανάπτυξης (Tattini, 1994; Tattini et al., 1998). 2.9. Θρέψη της ελιάς Παρά την οικονομική σημασία και τη μεγάλη έκταση που καταλαμβάνει η ελαιοκαλλιέργεια στον κόσμο, οι γνώσεις μας πάνω στη θρέψη της ελιάς είναι σχετικά περιορισμένες σε σύγκριση με τα δεδομένα που έχουμε στη διάθεσή μας πάνω στη θρέψη άλλων οπωροφόρων. Τα τελευταία χρόνια γίνονται προσπάθειες από πολλά ερευνητικά ιδρύματα των Μεσογειακών χωρών να καθοριστούν οι θρεπτικές απαιτήσεις της ελιάς. (Σφακιωτάκης, 1993). Στην έρευνα της θρέψης της ελιάς εφαρμόζεται σε μεγάλη κλίμακα η φυλλοδιαγνωστική, για να διαπιστωθεί η θρεπτική κατάσταση των δέντρων καθώς και η παρακολούθηση της κίνησης και δράσης των διαφόρων θρεπτικών στοιχείων. Στον πίνακα 2.2 παρουσιάζονται οι απόλυτες τιμές των θρεπτικών στοιχείων που χρησιμοποιούνται σαν δείκτες για τη διάγνωση της θρεπτικής κατάστασης των ελαιοδέντρων. 14 Πίνακας 2.2. Απόλυτες τιμές περιεκτικότητας θρεπτικών στοιχείων στα φύλλα που χρησιμοποιούνται ως δείκτες για τη διάγνωση της θρεπτικής κατάστασης των ελαιοδέντρων. Τα φύλλα λαμβάνονται από το μέσο της τελευταίας βλάστησης (ηλικία 5-8 μηνών) κατά το χειμώνα Περιοχές τιμών περιεκτικότητας θρεπτικών στοιχείων Θρεπτικό στοιχείο Τροφοπενία Σχετική έλλειψη Επιθυμητή κατάσταση Περίσσεια Υπερεπάρκεια Περιεκτικότητα % με βάση την ξηρά ουσία Άζωτο (Ν) < 1,20 1,20 – 1,60 1,60 – 1,80 1,80 – 2,20 > 2,20 Φωσφόρος (Ρ) < 0,07 0,07 – 0,09 0,09 – 0,11 0,11 -0,14 > 0,14 Κάλιο (Κ) < 0,50 0,50 – 0,70 0,70 – 0,90 0,90 – 1,10 > 1,10 Μαγνήσιο (Mg) < 0,07 0,07 – 0,10 0,10 – 0,30 > 0,30 Ασβέστιο (Ca) < 0,50 0,50 – 1,00 1,00 – 2,50 > 2,50 Θείο (S) < 0,05 0,05 – 0,10 0,10 – 0,25 > 0,25 0,10 – 0,40 0,40 – 0,80 Χλώριο (Cl) > 0,80 Μέρη στο εκατομμύριο (ppm) με βάση την ξηρά ουσία Σίδηρος (Fe) 20 - 50 50 - 150 150 - 500 Μαγγάνιο (Mn) 5 - 20 50 - 150 > 150 15 - 20 20 - 50 50 - 150 Ψευδάργυρος (Zn) Βόριο (Β) < 15 5 - 10 10 - 30 > 30 Χαλκός (Cu) <5 5 - 20 > 20 Μολυβδαίνιο (Mo) < 0,03 > 150 Από τα κύρια στοιχεία το άζωτο (Ν) και το κάλιο (Κ) είναι τα πιο σπουδαία και φαίνεται ότι είναι τελείως απαραίτητα για την κανονική καρποφορία και βλάστηση της ελιάς. Το άζωτο (Ν) ασκεί μεγάλη επίδραση τόσο στη βλάστηση, όσο και στην καρποφορία του δέντρου. Σε περιπτώσεις έλλειψης Ν οι αποδόσεις είναι μειωμένες, η βλάστηση είναι περιορισμένη και σε προχωρημένο στάδιο τα φύλλα μένουν μικρά και πέφτουν πρόωρα. Το κάλιο (Κ) φαίνεται να είναι απαραίτητο στο σχηματισμό ανθοφόρων οφθαλμών και επηρεάζει πολύ τις αποδόσεις. Έλλειψη Κ προκαλεί περιορισμένη ανθοφορία και μικροκαρπία που συνοδεύεται από μείωση των αποδόσεων. Ο φώσφορος αποτελεί συστατικό πολλών οργανικών ουσιών του φυτού που ρυθμίζουν την ενεργειακή οικονομία του. Αποτελεί συστατικό των νουκλεοτιδίων, που συμμετέχουν στη σύνθεση του DNA και RNA του κυττάρου. Από τα ιχνοστοιχεία το βόριο (Β) παίζει σπουδαίο ρόλο στην καρποφορία της ελιάς. Σε περιπτώσεις με ελαφρά έλλειψη Β (<14 ως 15 ppm στα φύλλα) τα δέντρα ανθίζουν και δένουν 15 κανονικά, αλλά ο καρπός πέφτει άγουρος κατά την περίοδο Ιουλίου – Αυγούστου. Σε πιο σοβαρές περιπτώσεις έλλειψης Β (<7 ως 13 ppm στα φύλλα) δεν σχηματίζονται καθόλου ανθοφόροι οφθαλμοί. (Σφακιωτάκης, 1993). 2.10. Επεξεργασία νερού με χαμηλές ραδιοσυχνότες, μαγνητικά πεδία και η συσκευή Max Grow Οι παραδοσιακές χημικές μέθοδοι ελέγχου των επικαθήσεων των αλάτων ή της αφαλάτωσης του νερού (χημική αφαλάτωση με άνυδρο ανθρακικό νάτριο, ανταλλαγή ιόντων και αντίστροφη όσμωση) μπορούν να αντικατασταθούν με μη χημικές τεχνολογίες. Η επεξεργασία με χαμηλές ραδιοσυχνότητες Antiscale έχει αναφερθεί ως αποτελεσματική σε πολλές περιπτώσεις (Baker and Jude, 1996). Η επίδραση της είναι είτε να μειώσει ή να αφαιρέσει ή να παράξει λιγότερο σταθερές επικαθήσεις αλάτων. Οι Liburkin et al. (1986) διαπίστωσαν ότι η επεξεργασία με χαμηλές ραδιοσυχνότητες είχε επιπτώσεις στη δομή της γύψου (θεϊικό άλας ασβεστίου). Τα μόρια της γύψου στο μαγνητικά επεξεργασμένο νερό βρέθηκαν να είναι μεγαλύτερα και πιο τακτικά προσανατολισμένα σε σχέση μα αυτά στο νερό χωρίς επεξεργασία. Ομοίως ο Kronenberg (1985) αναφέρει ότι η επεξεργασία με χαμηλές ραδιοσυχνότητες άλλαξε τον τρόπο καθίζησης του άλατος ανθρακικού ασβεστίου. Έχει διαπιστωθεί ότι η επεξεργασία με χαμηλες ραδιοσυχνότητες έχει επιπτώσεις στη δομή των κατακρημνισμένων στερεών αλάτων. Μερικοί ερευνητές υποθέτουν ότι η επεξεργασία με χαμηλες ραδιοσυχνότητες των ρευστών ασκεί επίδραση στη φύση των δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων νερού. Αναφέρουν τις αλλαγές σε ιδιότητες του νερού όπως επιφανειακή τάση , απορροφητικότητα και pH (Joshi and Kamat, 1966; Bruns et al.,1966; Klassen, 1981).Περαιτέρω έρευνες έδειξαν ότι ο χαρακτηριστικός χρόνος χαλάρωσης των δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων νερού, υπολογίζεται να είναι πάρα πολύ γρήγορος και οι εφαρμοσμένες δυνάμεις μαγνητικού πεδίου πάρα πολύ μικρές για οποιαδήποτε μόνιμα αποτελέσματα. Άρα η επεξεργασία με χαμηλες ραδιοσυχνότητες δεν έχει επιπτώσεις στα μόρια του νερού (Lipus et al.,1994). Οι Gehr et al. διαπίστωσαν ότι η επεξεργασία με χαμηλες ραδιοσυχνότητες έχει επίδραση στην ποσότητα του αιωρούμενου και διαλυμένου άλατος θειϊκού ασβεστίου, χρησιμοποιώντας ένα πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Δυο λεπτά επίδραση της επεξεργασίας με χαμηλες ραδιοσυχνότητες, μείωσαν τη διαλυμένη συγκέντρωση ασβεστίου κατά 10% περίπου. Η εφαρμογή του μαγνητικού πεδίου 16 μείωσε επίσης και το φορτίο των μορίων κατά 23% περίπου. Από αυτά τα αποτελέσματα συνάγεται το συμπέρασμα ότι η εφαρμογή μαγνητικού πεδίου στη ροή του νερού, είναι δυνατόν να έχει επίδραση στη διάλυση και κρυστάλλωση μερικών ενώσεων (Parsons et al., 1997). Μια καινούργια προσέγγιση στη μείωση των αρνητικών επιπτώσεων της αλατότητας του νερού άρδευσης στις καλλιέργειες θα μπορούσε να είναι η ανακούφιση των βλαβερών επιπτώσεων μιας συγκεκριμένης συγκέντρωσης άλατος με την αλλαγή των ιδιοτήτων του διαλύματος. Αυτό θα μπορούσε να επιτευχθεί με την έκθεση του διαλύματος σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο πριν την εφαρμογή του για άρδευση στα φυτά. Σε πρόσφατες εργασίες έχει δειχθεί ότι μια τέτοια επεξεργασία έχει ασήμαντες επιπτώσεις στο ισοζύγιο περιεκτικότητας του διαλυμένου οξυγόνου, αλλά αυξάνει σημαντικά το ρυθμό διαλυτότητάς του (Kitazawa et al.,2001). Άλλη έρευνα αποδεικνύει ότι η χρήση νερού επηρεασμένου από ηλεκτρομαγνητικό πεδίο είχε σημαντική επίδραση στη βλάστηση σπόρων μυκήτων τουλάχιστον για ένα 24ωρο (Rai et al., 1994). Οι Jae-Duk Moon και Hwa-Sook Chung (2000) αναφέρουν ότι η βλαστικότητα των σπόρων τομάτας επιταχύνθηκε 1,1-2,8 φορές όταν χρησιμοποιήθηκε ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο. Επίσης σε έρευνα με υδροπονική καλλιέργεια, όπου είχαμε επεξεργασία του θρεπτικού διαλύματος με ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, βρέθηκε ότι αυτό βελτίωσε τη διαλυτότητα των αλάτων, την απορροφητικότητά τους και την παραγωγή της καλλιέργειας (Roberts, 2002). Η ηλεκτρονική συσκευή Max Grow, σύμφωνα με την κατασκευάστρια εταιρία, είναι ένας πολλαπλός πομπός που εκπέμπει σε χαμηλές ειδικές ραδιοσυχνότητες, δύο εκατομμύρια παλμούς ανά δευτερόλεπτο, με αποτέλεσμα να διασπώνται τα μεταλλικά άλατα σε μεγέθη 2 έως 4 μικρά. Δύο ειδικοί ακροδέκτες τυλίγονται σφικτά επάνω στον σωλήνα (μεταλλικό ή πλαστικό) απ΄ όπου διέρχεται το νερό. Οι ακροδέκτες αυτοί εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο διερχόμενο νερό (Εικόνα 2.1.). Ταυτόχρονα η συσκευή διαφοροποιεί τη μορφή των αλάτων αποτρέποντας εξ’ ολοκλήρου τις επικαθήσεις αλάτων που φράζουν τη διακίνηση του νερού, αφαιρώντας παράλληλα προγενέστερες επικαθήσεις. Η συσκευή Max Grow, σύμφωνα με τους κατασκευαστές επιδρά στην μορφή κρυστάλλωσης των αλάτων. Στη εικόνα 2.2.(α) παρουσιάζονται ιόντα ανθρακικού ασβεστίου πριν την επίδραση της συσκευής σε μορφή μικροκρυσταλλικού αραγονίτη και στη 2(β) παρουσιάζονται ιόντα ανθρακικού ασβεστίου μετά την επίδραση της συσκευής σε μορφή βελονοειδή αραγονίτη. 17 Κατά την εταιρία η επεξεργασία που γίνεται στο νερό από τη συσκευή δεν αλλοιώνει τη σύστασή του, αφού δεν προσθέτει και δεν αφαιρεί κάποιο στοιχείο του νερού. Η συσκευή Max Grow δεν επιτρέπει στα άλατα να δημιουργήσουν συσσωματώσεις και επικαθήσεις. Τα διασπά σε μέγεθος αφαιρεί προγενέστερες επικαθήσεις αλάτων, επιτυγχάνει την διάνοιξη των τριχοειδών αγγείων και διαλύει τις κρούστες που δημιουργούνται στην επιφάνεια και στο εσωτερικό του εδάφους. Εικόνα 2.1. Η συσκευή Max Grow (α) (β) Εικόνα 2.2. Ιόντα CaCO3 πριν (α) και μετά (β) την επίδραση της συσκευής 18 3. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 3.1. Πειραματικός σχεδιασμός Το πείραμα έλαβε χώρα σε υαλόφρακτο θερμοκήπιο στο χώρο του αγροκτήματος της Γεωπονικής Σχολής του Α.Π.Θ. στην περιοχή της Θέρμης, κατά τους μήνες Μάϊο - Σεπτέμβριο του 2004. Χρησιμοποιήθηκαν νεαρά φυτά ελιάς ποικιλίας “Χονδρολιά Χαλκιδικής”. Τα φυτά μεταφυτεύθηκαν σε πλαστικά δοχεία σε μίγμα άμμου: περλίτη (1:1) και αρδεύονταν με νερό βρύσης επί μια εβδομάδα προ της έναρξης του πειράματος. Το πείραμα περιελάμβανε τρεις χειρισμούς με συγκεντρώσεις 0, 15, και 30 cmol.L-1 NaCl αντίστοιχα. Ο κάθε χειρισμός περιελάμβανε 5 φυτά (επαναλήψεις) ποικιλίας “Χονδρολιά Χαλκιδικής” (Εικόνα 3.1). Με την έναρξη του πειράματος τα φυτά αρδεύονταν με 50% θρεπτικό διάλυμα Hoagland No.2 (Hoagland and Arnon, 1950) που περιείχε επιπροσθέτως 0, 15, και 30 cmol.L-1 NaCl (Πίνακας 3.1). Τα διαλύματα παρασκευάστηκαν με νερό από τη γεώτρηση του αγροκτήματος και οι τιμές της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) των θρεπτικών διαλυμάτων πριν την εφαρμογή της άρδευσης φαίνονται στον πίνακα 3.2. Τα θρεπτικά διαλύματα παρασκευάστηκαν σε πλαστικές δεξαμενές και τα φυτά αρδεύονταν για 1 λεπτό, τρεις φορές την ημέρα με μικροκαταιωνισμό. Μετά την άρδευση, κάθε διάλυμα επέστρεφε στη δεξαμενή μέσω ενός κλειστού συστήματος. Στο σωλήνα άρδευσης ανάμεσα στη δεξαμενή με το θρεπτικό διάλυμα και το πρώτο φυτό τοποθετήθηκε η συσκευή Max Grow (Εικόνα 3.2). Στις 7.7.2004 παρασκευάστηκαν καινούρια θρεπτικά διαλύματα και κάθε 2 ημέρες το διάλυμα σε κάθε δεξαμενή επανέρχονταν στο αρχικό του ύψος με την προσθήκη απεσταγμένου νερού. 19 Πίνακας 3.1. Χημική σύσταση του θρεπτικού διαλύματος (50% Hoagland) Συγκέντρωση (meq/.L) Στοιχείο Τελική συγκέντρωση του στοιχείου (μΜ – ppm) KNO3 3,0 N 8000 - 112 Ca(NO3)2H2O 2,0 K 3000 - 118 NH4H2PO4 1,0 Ca 2000 - 80 MgSO4.7H2O 0,5 P 1000 - 31 S 500 - 16 Mg 500 - 12 Άλας Μακροστοιχεία: Μικροστοιχεία KCL 1,0 Cl 50 - 1,17 H3BO3 1,0 B 25 - 0,27 MnSO4.H2O 1,0 Mn 2,0 - 0,11 ZnSO4.7H2O 1,0 Zn 2,0 - 0,131 CuSO4.5H2O 1,0 Cu 0,5 - 0,032 MoO3 1,0 Mo 0,5 - 0,05 Fe-EDDHA 3,0 Fe 20 - 1,12 Πίνακας 3.2. Ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) των θρεπτικών διαλυμάτων πριν από την πρώτη εφαρμογή άρδευσης 25.05.2004 -1 EC (dS.m ) 07.07.2004 -1 EC (dS.m ) 2,17 2,08 -1 15,8 17,39 -1 29,9 32,04 Χειρισμός -1 0 cmol.L NaCl 15 cmol.L NaCl 30 cmol.L NaCl 20 Εικόνα 3.1. Διάταξη των φυτών στο θερμοκήπιο Εικόνα 3.2. Η συσκευή Max Grow 21 3.2. Πειραματικές μετρήσεις Κατά τη διάρκεια του πειράματος μετρούνταν κάθε δυο ημέρες η ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) στο θρεπτικό διάλυμα κατά την άρδευση και η ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) στην επιστροφή. Επίσης κατά τη διάρκεια του πειράματος μετρήθηκε το ύψος των φυτών τρεις φορές (στις 25/5, 7/7 και 20/8). Επίσης μετρήθηκε μια φορά η διαπνοή, η φωτοσύνθεση και η στοματική αγωγιμότητα των φυτών με έναν φορητό μετρητή φωτοσύνθεσης Li-6200 (Li-Cor, Lincoln, NE, USA). Μετά την παρέλευση 102 ημερών, τα φυτά συγκομίστηκαν, διαχωρίστηκαν σε φύλλα κορυφής και βάσης, σε βλαστούς κορυφής και βάσης, και ρίζες. Ζυγίστηκε το νωπό βάρος κάθε φυτικού τμήματος και μετρήθηκε ο αριθμός των φύλλων κάθε φυτού. Το φυτικό υλικό στη συνέχεια πλύθηκε μια φορά με νερό βρύσης και μια φορά με απεσταγμένο και ξηράθηκε στους 70οC για 48 ώρες. Το φυτικό υλικό διαλυτοποιήθηκε μετά από άλεσμα και αποτέφρωση στους 500 οC για 24 ώρες και διάλυση της τέφρας με διάλυμα HCl. Στο διάλυμα αυτό προσδιορίστηκαν τα στοιχεία, K, Na, Ca, Mg, Fe, Zn και Mn με τη μέθοδο της σπεκτοφωτομετρίας ατομικής απορρόφησης. Ο P και το B προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο σπεκτοφωτομετρίας ορατού φωτός σε μήκη 470 και 420 nm αντίστοιχα, ακολουθώντας για μεν το P τη μέθοδο φωσφο-βαναδομολυβδαινικού αμμωνίου, για δε το Β τη μέθοδο AzomethineH ( Wolf, 1971 ). Το N προσδιορίστηκε με τη μέθοδο Kjeldahl και το Cl μετά από ογκομέτρηση με AgNO3. 3.3. Στατιστική επεξεργασία Η στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων περιελάμβανε τη σύγκριση των μέσων όρων των παραμέτρων που μετρήθηκαν για κάθε μία από τις τρεις μεταχειρίσεις με τη μέθοδος Tukey – Kramer για επίπεδο σημαντικότητας p=0,05. Επίσης περιελάμβανε τη χρήση της γραμμικής παλινδρόμισης για την εξαγωγή καμπυλών (ευθειών) λαμβάνοντας υπόψη τις τιμές των παραμέτρων που μετρήθηκαν και από τις τρεις μεταχειρίσεις. Η στατιστική επεξεργασία πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του στατιστικού λογισμικού JMPIN 5.1 SAS Institute καθώς επίσης και με το λογισμικό Microsoft Excel. 22 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ 4.1. Ηλεκτρική αγωγιμότητα Οι μετρήσεις της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) στο θρεπτικό διάλυμα κατά την άρδευση αλλά και στράγγιση παρουσιάζονται στα διαγράμματα 4.1. και 4.2. Παρατηρήθηκε ότι η EC του θρεπτικού διαλύματος κατά την άρδευση αλλά και στράγγιση και για συγκέντρωση 0 cmol.L-1 NaCl παρουσιάζει μια μικρή αύξηση ως τις 7/7. Για τις συγκεντρώσεις 15 cmol.L-1 NaCl και 30 cmol.L-1 NaCl η αύξηση της EC των θρεπτικών διαλυμάτων ήταν μεγαλύτερη για το ίδιο χρονικό διάστημα. Ως τις 7/7 δεν διατηρούσαμε τη στάθμη των θρεπτικών διαλυμάτων σταθερή. Ίσως αυτή η αύξηση και η κορυφή που παρατηρείται στα διαγράμματα να οφείλεται στο γεγονός ότι δεν γινόταν προσθήκη H2O για τη διατήρηση της στάθμης στον αρχικό της όγκο. Στις 7/7 παρασκευάστηκαν νέα διαλύματα ίδιας συγκέντρωσης για κάθε μεταχείριση. Από την ημερομηνία αυτή και μέχρι το τέλος του πειράματος η στάθμη διατηρήθηκε σταθερή προσθέτοντας απεσταγμένο νερό κάθε 2 ημέρες. Σε αυτό το διάστημα παρατηρούμε στα διαγράμματα 4.1 και 4.2 ότι η EC παρέμεινε σχεδόν σταθερή για κάθε μεταχείριση. 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) 30 25 20 15 0 cm ol.L-1 NaCl 15 cm ol.L-1 NaCl 30 cm ol.L-1 NaCl 10 5 0 15/5 25/5 4/6 14/6 24/6 4/7 14/7 24/7 3/8 13/8 23/8 2/9 12/9 ΗΜ ΕΡΟ ΜΗΝΙΑ Διάγραμμα 4.1. Ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) συναρτήσει του χρόνου για τις τρεις συγκεντρώσεις NaCl με τη χρήση της συσκευής κατά την άρδευση 23 40 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) 35 30 25 20 15 0 cmol.L-1 NaCl 15 cmol.L-1 NaCl 30 cmol.L-1 NaCl 10 5 0 15/5 25/5 4/6 14/6 24/6 4/7 14/7 24/7 3/8 13/8 23/8 2/9 12/9 ΗΕΡΟΜΗΝΙΑ Διάγραμμα 4.2. Ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) συναρτήσει του χρόνου για τις τρεις συγκεντρώσεις NaCl με τη χρήση της συσκευής κατά τη στράγγιση 24 4.2. Ύψος φυτών ελιάς Με την αύξηση των συγκεντρώσεων NaCl μειώθηκε το ύψος των φυτών ελιάς, όπως φαίνεται και στον πίνακα 4.1. Στον πίνακα 4.2 παρουσιάζεται η σύγκριση των μέσων όρων των μετρήσεων του ύψους των φυτών της ποικιλίας ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’. Πίνακας 4.1. Το αποτέλεσμα της άρδευσης με θρεπτικό διάλυμα τριών συγκεντρώσεων NaCl στο ύψος των φυτών Αύξηση του ύψους φυτών (cm) ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’ Συγκέντρωση NaCl 0 cmol.L-1 15 cmol.L-1 30 cmol.L-1 25/5 7/7 20/8 2,08 33,88 61,66 1,74 15,34 19,32 2,18 10,34 11,36 Πίνακας 4.2. Σύγκριση των μέσων όρων με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD του ύψους των φυτών συναρτήσει της (EC) ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Μέτρηση ύψους φυτών 25/5 Abs(Dif)-LSD 29,9 2,17 15,8 ΕΠΙΠΕΔΟ 29,9 -0,5655 -0,4655 -0,1255 29,9 A A 2,17 -0,4655 -0,5655 -0,2255 2,17 A 15,8 -0,1255 -0,2255 -0,5655 15,8 Μέτρηση ύψους φυτών 7/7 Abs(Dif)-LSD 2,67 18,67 32,02 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,67 -12,946 5,594 10,594 2,67 A 18,67 5,594 -12,946 -7,946 18,67 32,02 10,594 -7,946 -12,946 32,02 Μέτρηση ύψους φυτών 20/8 Abs(Dif)-LSD 1,93 17,34 31,88 ΕΠΙΠΕΔΟ 1,93 -26,884 15,456 23,416 1,93 A 17,34 15,456 -26,884 -18,924 17,34 31,88 23,416 -18,924 -26,884 31,88 Μ.Ο. 2,18 2,08 1,74 Μ.Ο. B B 33,88 15,34 10,34 Μ.Ο. B B 61,66 19,32 11,36 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά 25 Η ανασταλτική επίδραση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) των τριών θρεπτικών διαλυμάτων στην ανάπτυξη του βλαστού των φυτών φαίνεται στο διάγραμμα 4.3. Παρατηρούμε μια πτώση της ανάπτυξης των επάκριων βλαστών των φυτών ποικιλίας ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’. Και στους τρεις χειρισμούς, με τα διαφορετικής συγκέντρωσης NaCl θρεπτικά διαλύματα, τα διαλύματα υφίστανται την επεξεργασία της συσκευής. 50 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Γραμμική ('ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ') Υψος φυτών (cm) 40 30 y = -0,8137x + 34,327 R2 = 0,637 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 EC dS/m Διάγραμμα 4.3. Η επίδραση της EC στο ύψος των φυτών Η μείωση της επιμήκυνσης των βλαστών είναι χαρακτηριστικό των φυτών που αναπτύσσονται κάτω από συνθήκες αλατότητας και έχει αναφερθεί στην ελιά (Therios and Misopolinos, 1988; Θεριός και Καραγιαννίδης, 1991; Tattini et al.,1994). Σύμφωνα με τους Munns et al. (1983) η βασική αιτία της μειωμένης αύξησης του υπέργειου τμήματος κάτω από συνθήκες αλατότητας εντοπίζεται στους αυξανόμενους ιστούς και ιδιαίτερα στη μείωση της κυτταροδιαίρεσης και όχι στους ώριμους ιστούς που φωτοσυνθέτουν. Επίσης ο Θεριός (1996) αναφέρει ότι τα φυτά που καλλιεργούνται κάτω από αλατότητα χλωριούχων ιόντων εισέρχονται σε βαθύτερη κατάσταση αδράνειας σε σχέση με αυτά που καλλιεργούνται κάτω από αλατότητα άλλων ιόντων π.χ. θειϊκών. Οι Θεριός και Καραγιαννίδης (1991) παρατήρησαν ότι η μείωση της επιμήκυνσης των βλαστών με αύξηση της συγκέντρωσης των αλάτων εξηγείται με την κλασσική θεωρία της όσμωσης. Η 26 τοξικότητα και η ανισορροπία ιόντων επίσης μπορούν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην αύξηση των βλαστών. Στο διάγραμμα 4.4 παρουσιάζεται η επίδραση της συσκευής στην αύξηση του ύψους των φυτών κάτω από συνθήκες αλατότητας. 35 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.8137*x+34.327, R2=0.637) ΧΩΡΙΣ ΣΥΣΚΕΥΗ (y=-0.666*x+26.389, R2=0.8927) 30 ΥΨΟΣ ΦΥΤΩΝ (cm) 25 20 15 10 5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) Διάγραμμα 4.4. Ύψος φυτών σε σχέση με την EC Στο διάγραμμα 4.4 παρατηρούμε ότι για τις ίδιες τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) το ύψος των φυτών, που αρδεύτηκαν με θρεπτικό διάλυμα που δέχτηκε την επίδραση της συσκευής, ήταν μεγαλύτερο από το ύψος των φυτών που το θρεπτικό διάλυμα με το οποίο αρδεύονταν δεν δέχτηκε την επεξεργασία της συσκευής. Ειδικότερα για τις αρχικές τιμές της EC ,που και αυτές είναι αρκετά υψηλές και αναμφίβολα θρεπτικά διαλύματα με τέτοιες αγωγιμότητες δημιουργούν προβλήματα στα φυτά, παρατηρούμε ότι η διαφορά στο ύψος των φυτών είναι ακόμα μεγαλύτερη. Παρατηρούμε λοιπόν μια θετική επίδραση της συγκεκριμένης συσκευής στην ανάπτυξη των φυτών ελιάς. 27 4.3. Αριθμός φύλλων Ο αριθμός των φύλλων τόσο της βάσης όσο και της κορυφής των φυτών της ποικιλίας ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής ‘επηρεάστηκαν σημαντικά από το NaCl και τις συγκεντρώσεις του (Διάγραμμα 4.5). 400 ΑΡ ΙΘ Μ Ο Σ Φ Υ Λ Λ Ω Ν Β ΑΣ Η Σ ΑΡ ΙΘ Μ Ο Σ Φ Υ Λ Λ Ω Ν Κ Ο Ρ ΥΦ Η Σ 350 ΑΡΙΘΜΟΣ ΦΥΛΛΩΝ 300 y = -4,6189x + 177,7 1 R 2 = 0,7825 250 200 150 y = -9,3925x + 303,5 4 R 2 = 0,8357 100 50 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Η Λ Ε Κ Τ Ρ ΙΚ Η ΑΓΩ ΓΙΜ Ο Τ Η ΤΑ (E C dS /m ) Διάγραμμα 4.5. Επίδραση της EC στον αριθμό των φύλλων Στο διάγραμμα 4.5 παρατηρείται ότι με την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας έχουμε μια απότομη μείωση του αριθμού των φύλλων κορυφής των φυτών ελιάς. Ο αριθμός των φύλλων βάσης μειώθηκε αλλά η μείωσή του συναρτήσει της ηλεκτρικής αγωγιμότητας ήταν πιο ομαλή. Γενικά παρατηρούμε ότι με την αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl επηρεάζεται περισσότερο ο αριθμός των φύλλων κορυφής (δηλαδή των νέων φύλλων). Η αύξηση δηλαδή της αλατότητας επηρεάζει των σχηματισμό νέων φύλλων. Μείωση του ρυθμού αύξησης των φύλλων με την επίδραση αλάτων έχει αναφερθεί στην ελιά (Tattini et al.,1994). Η μείωση αυτή είναι η πρώτη αντίδραση των γλυκόφυτων στην αλατότητα (Munns and Termaat, 1986). Στον πίνακα 4.3 παρουσιάζεται η σύγκριση των μέσων όρων των μετρήσεων του αριθμού των φύλλων βάσης και κορυφής των φυτών ελιάς ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’. 28 Πίνακας 4.3. Σύγκριση των μέσων όρων του αριθμού των φύλλων, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC. ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Αριθμός φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 2,08 17,39 32,04 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -51,182 45,418 86,818 2,08 A 17,39 45,418 -51,182 -9,782 17,39 32,04 86,818 -9,782 -51,182 32,04 Αριθμός φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 17,39 2,08 -62,97 161,83 17,39 161,83 -62,97 32,04 217,23 -7,57 32,04 ΕΠΙΠΕΔΟ 217,23 2,08 A -7,57 17,39 -62,97 32,04 Μ.Ο. B B 176,6 80 38,6 Μ.Ο. B B 310,6 85,8 30,4 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά Από τις καμπύλες που παρουσιάζονται στο διάγραμμα 4.6 παρατηρούμε ότι στην περίπτωση χωρίς τη χρήση συσκευής ο αριθμός των φύλλων κορυφής (νέων φύλλων) μειώνεται ελάχιστα με την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Στην άλλη περίπτωση με τη χρήση συσκευής ο αριθμός των φύλλων μειώνεται σημαντικά με την αύξηση της EC. Όμως συγκρίνοντας τους αριθμούς των φύλλων και στις δυο περιπτώσεις παρατηρούμε ότι ο αριθμός των φύλλων στη δεύτερη περίπτωση ( με χρήση συσκευής ) είναι πολύ μεγαλύτερος από τον αντίστοιχο αριθμό της πρώτης περίπτωσης (χωρίς χρήση συσκευής). Παρατηρούμε ότι για τιμή EC ίση με 5 dS.m-1 ο αριθμός φύλλων στα φυτά με χρήση συσκευής είναι τετραπλάσιος σε σχέση με τα φυτά χωρίς χρήση συσκευής και για EC= 17 dS.m-1 έχουμε διπλάσιο αριθμό. Στο διάγραμμα 4.7 παρατηρούμε σχεδόν τα ίδια για τους αντίστοιχους αριθμούς φύλλων βάσης (παλιά φύλλα) και χρήσης – μη χρήσης της συσκευής, με τη διαφορά ότι στην περίπτωση χωρίς τη συσκευή ο αριθμός των φύλλων βάσης παρουσιάζει μια μικρή αύξηση με την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Και εδώ όμως ο αριθμός των φύλλων είναι για τις ίδιες τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας πολύ μεγαλύτερος στα φυτά που αρδεύονταν με θρεπτικό διάλυμα που υφίσταται επεξεργασία με τη συσκευή. 29 300 Χρήση Συσκευής (y=-9.3925*x+303.54, R2=0.8357) Χωρίς Χρήση Συσκευής (y=-0.5308*x+71.261, R2=0.0695) ΑΡΙΘΜΟΣ ΦΥΛΛΩΝ ΚΟΡΥΦΗΣ 250 200 150 100 50 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) Διάγραμμα 4.6. Αριθμός φύλλων κορυφής σε σχέση με την EC 180 Χρήση Συσκευής (y=-4.6189*x+177.71, R2=0.7825) 160 Χωρίς Χρήση Συσκευής (y=0.3302*x+50.229, R2=0.2255) ΑΡΙΘΜΟΣ ΦΥΛΛΩΝ ΒΑΣΗΣ 140 120 100 80 60 40 20 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) Διάγραμμα 4.7. Αριθμός φύλλων βάσης σε σχέση με την EC 30 4.4. Φωτοσυνθετικές παράμετροι Οι φωτοσυνθετικές παράμετροι που μετρήσαμε είναι ο καθαρός ρυθμός φωτοσύνθεσης, η στοματική αγωγιμότητα και η διαπνοή των φυτών. Ο καθαρός ρυθμός φωτοσύνθεσης και η στοματική αγωγιμότητα μειώθηκαν σημαντικά με την αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl στο θρεπτικό διάλυμα , και για τις δυο ποικιλίες (Διάγραμμα 4.8 και 4.9). Στον πίνακα 4.4 παρουσιάζεται η σύγκριση των μέσων όρων. Πίνακας 4.4. Σύγκριση των μέσων όρων των φωτοσυνθετικών παραμέτρων των φυτών, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ Abs(Dif)-LSD 2,18 17,66 32,46 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,18 -5,4265 1,756 5,3758 2,18 A 17,66 1,756 -5,4265 -1,8067 17,66 32,46 5,3758 -1,8067 -5,4265 32,46 ΣΤΟΜΑΤΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Abs(Dif)-LSD 2,18 17,66 32,46 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,18 -14,826 27,774 48,649 2,18 A 17,66 27,774 -14,826 6,049 17,66 32,46 48,649 6,049 -14,826 32,46 ΔΙΑΠΝΟΗ Abs(Dif)-LSD 2,18 17,66 32,46 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,18 -0,5066 0,8234 1,6041 2,18 A 17,66 0,8234 -0,5066 0,2741 17,66 32,46 1,6041 0,2741 -0,5066 32,46 Μ.Ο. 11,93 4,7475 1,12775 B B Μ.Ο. 81,45 38,85 17,975 B C Μ.Ο. B C 2,8275 1,4975 0,71675 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά Παρατηρούμε ότι η μείωση τόσο του ρυθμού φωτοσύνθεσης όσο και της στοματικής αγωγιμότητας των φυτών ελιάς ήταν περίπου 50% στο χειρισμό με συγκέντρωση 15 cmol.L-1 NaCl. Ο καθαρός ρυθμός φωτοσύνθεσης και η στοματική αγωγιμότητα είναι ευαίσθητοι δείκτες στο stress από αλατότητα. Παρόμοια ήταν και τα αποτελέσματα όσον αφορά και τη διαπνοή (Διάγραμμα 4.10). Η διαπνοή των φυτών μειώθηκε με την αύξηση της συγκέντρωσης NaCl των θρεπτικών διαλυμάτων. 31 ΚΑΘΑΡΟΣ ΒΑΘΜΟΣ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗΣ (μmol CO2/m2/sec) 20 18 ΚΑΘΑΡΟΣ ΒΑΘΜΟΣ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗΣ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' 16 14 12 y = -0,3576x + 12,169 R 2 = 0,7568 10 8 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) Διάγραμμα 4.8. Επίδραση της EC των τριών μεταχειρίσεων στο βαθμό φωτοσύνθεσης των φυτών ΣΤΟΜΑΤΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (mmolCO2/m2/sec) 100 90 ΣΤΟΜΑΤΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' 80 70 60 y = -2,1013x + 82,724 2 R = 0,9119 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) Διάγραμμα 4.9. Επίδραση της EC των τριών μεταχειρίσεων στη στοματική αγωγιμότητα των φυτών 32 3,5 ΔΙΑΠΝΟΗ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' ΔΙΑΠΝΟΗ (mmol CO2/m2/sec) 3 2,5 y = -0,0698x + 2,898 R2 = 0,9216 2 1,5 1 0,5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) Διάγραμμα 4.10. Επίδραση της EC των τριών μεταχειρίσεων στη διαπνοή των φυτών 33 4.5. Άζωτο Η αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl προκάλεσε σημαντική μείωση της συγκέντρωσης του Ν των φύλλων κορυφής των φυτών ελιάς της ποικιλίας ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’ (Διάγραμμα 4.11). Στο ίδιο διάγραμμα παρατηρείται αύξηση της συγκέντρωσης του Ν στα φύλλα βάσης, με την αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl από 0 cmol.L-1 στα 30 cmol.L-1. Πίνακας 4.5. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Ν στα διάφορα φυτικά μέρη, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Ν φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 17,39 32,04 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,3946 0,41738 0,78178 2,08 A 17,39 0,41738 -0,3946 -0,0302 17,39 32,04 0,78178 -0,0302 -0,3946 32,04 Συγκέντρωση Ν φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 2,08 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -0,4715 -0,0123 0,17248 32,04 2,08 -0,0123 -0,4715 -0,2867 2,08 17,39 0,17248 -0,2867 -0,4715 17,39 Μ.Ο. B B 2,5564 1,7444 1,38 Μ.Ο. A A B B 2,4836 2,0244 1,8396 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά Μείωση της συγκέντρωσης Ν και νιτρικών έχει αναφερθεί και αποδίδεται στην αναστολή πρόσληψης νιτρικών από υψηλές συγκεντρώσεις Cl (Cram, 1973). Από την άλλη μεριά, οι Lea-Cox και Syvertsen (1993) αναφέρουν ότι η μείωση στην πρόσληψη νιτρικών σχετίζεται περισσότερο με τη μειωμένη απορρόφηση νερού , κάτω από συνθήκες αλατότητας, παρά στον ανταγωνισμό του Cl. Πάντως δεν υπάρχουν αποδείξεις ότι η μείωση του Ν κάτω από συνθήκες αλατότητας είναι υπεύθυνη για τον περιορισμό της αύξησης των φυτών. Στην παρούσα εργασία όμως παρατηρείται και αύξηση της συγκέντρωσης Ν στα φύλλα βάσης, γεγονός που πολύ πιθανόν να οφείλεται στην επεξεργασία του θρεπτικού διαλύματος και τη δράση της συσκευής. 34 3 ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ y = -0,0394x + 2,5696 2 R = 0,8122 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ N (%) 2,5 y = 0,0151x + 1,8562 R2 = 0,252 2 1,5 1 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (dS/m) Διάγραμμα 4.11. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση Ν στα φύλλα κορυφής και βάσης των φυτών Στο διάγραμμα 4.12 παρατηρείται για τα φύλλα βάσης (παλιά φύλλα) ότι στην περίπτωση χωρίς τη χρήση της συσκευής η συγκέντρωση Ν παρουσιάζει μια πτωτική τάση με την αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl και από περίσσεια πηγαίνουμε σε επιθυμητό επίπεδο συγκέντρωσης Ν. Στο χειρισμό με τη χρήση της συσκευής η συγκέντρωση Ν παρουσιάζει αυξητική τάση και σύμφωνα με τις τιμές του πίνακα 2.2, από τα κανονικά επίπεδα Ν πηγαίνουμε σε κατάσταση περίσσειας. Στα φύλλα κορυφής (νέα φύλλα) χωρίς τη χρήση του μηχανήματος παρατηρείται ότι η συγκέντρωση Ν παραμένει σχεδόν σταθερή με την αύξηση της EC, και μάλιστα σε επίπεδα περίσσειας, ενώ αντίθετα με τη χρήση της συσκευής η συγκέντρωση μειώνεται και από περίσσεια Ν παρατηρείται σχετική έλλειψη σε μεγάλες τιμές EC. (Διάγραμμα 4.13). Για τις ίδιες όμως τιμές EC και στις δυο περιπτώσεις η συγκέντρωση Ν στα νέα φύλλα βρίσκεται σε περίσσεια (Πίνακας 2.2). 35 2,5 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0151*x+1.8562, R2=0.252) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0027*x+2.0307,R2=0.0281) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Ν (%) 2,25 2 1,75 1,5 1,25 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.12. Συγκεντρώσεις Ν στα φύλλα βάσης σε σχέση με την EC 3 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0394*x+2.5696, R2=0.8122) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.001*x+2.0235, R2=0.0441) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Ν (%) 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.13. Συγκεντρώσεις Ν στα φύλλα κορυφής σε σχέση με την EC 36 4.6. Νάτριο Η αύξηση της συγκέντρωση του NaCl στο θρεπτικό διάλυμα προκάλεσε αύξηση της συγκέντρωσης Na σε όλα τα τμήματα του φυτού (Διάγραμμα 4.14). Στην ποικιλία ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’ η αύξηση της συγκέντρωσης Na ήταν μεγαλύτερη στα φύλλα. Το περισσότερο Na μεταφέρθηκε από τις ρίζες στο υπέργειο τμήμα και συσσωρεύτηκε στα φύλλα κορυφής (νέα φύλλα), σε σχέση με τα παλιά φύλλα , όπως έχει αναφερθεί και από άλλους ερευνητές (Tattini et al., 1994). Πίνακας 4.6. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Na στα διάφορα φυτικά μέρη, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Na φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 32,04 -0,5691 -0,4941 0,9649 17,39 -0,4941 -0,5691 0,8899 2,08 0,9649 0,8899 -0,5691 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 17,39 2,08 Συγκέντρωση Na φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 32,04 -0,5321 0,1399 17,39 0,1399 -0,5321 2,08 1,0139 0,3419 2,08 1,0139 0,3419 -0,5321 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 17,39 2,08 Συγκέντρωση Na βλαστών κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 32,04 -0,3104 0,0956 0,9396 17,39 0,0956 -0,3104 0,5336 2,08 0,9396 0,5336 -0,3104 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 17,39 2,08 Συγκέντρωση Na βλαστών βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -0,17133 0,06667 0,52167 32,04 17,39 0,06667 -0,17133 0,28367 17,39 2,08 0,52167 0,28367 -0,17133 2,08 Μ.Ο. 1,565 1,49 0,031 A A B C Μ.Ο. 1,591 0,919 0,045 C Μ.Ο. 1,343 0,937 0,093 C Μ.Ο. 0,818 0,58 0,125 A B A B A B Συγκέντρωση Na ρίζας Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -0,2458 0,2122 0,8742 32,04 A 17,39 0,2122 -0,2458 0,4162 17,39 B 2,08 0,8742 0,4162 -0,2458 2,08 C Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά Μ.Ο. 1,41 0,952 0,29 37 Συγκρίνοντας τη συγκέντρωση Na στα διάφορα φυτικά μέρη και στην περίπτωση όπου είχαμε τη δράση της συσκευής και χωρίς τη συσκευή, δεν παρατηρήθηκε κάποια αξιόλογη διαφορά. Και στις δυο περιπτώσεις παρατηρείται αύξηση της συγκέντρωσης Na στα φύλλα, βλαστούς και ρίζες. Ενδεικτικά παρουσιάζεται το διάγραμμα 4.15. 2,5 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Na (%) 2 1,5 y = 0,0232x + 0,1097 R2 = 0,8844 y = 0,0374x + 0,2414 R2 = 0,9178 y = 0,0516x - 0,035 R2 = 0,831 y = 0,0515x + 0,1439 R2 = 0,6739 y = 0,0418x + 0,0729 R2 = 0,8778 ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ ΡΙΖΑ ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟΡΥΦΗΣ 1 0,5 0 0 5 10 15 20 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ 25 30 35 Διάγραμμα 4.14. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση Na στα διάφορα φυτικά μέρη 2 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0515*x+0.1439, R2=0.6739) 1,8 ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0543*x+0.0136, R2=0.8484) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Na (%) 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.15. Συγκεντρώσεις Na στα φύλλα κορυφής σε σχέση με την EC 38 4.7. Χλώριο Το NaCl προκάλεσε σημαντική αύξηση της συγκέντρωσης Cl σε όλα τα τμήματα των φυτών ελιάς ποικιλίας ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’ (Διάγραμμα 4.16). 4 3,5 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Cl (%) 3 y = 0,0795x + 0,0029 2 R = 0,7157 y = 0,0689x - 0,0516 R2 = 0,7512 y = 0,0555x + 0,1835 2 R = 0,7962 y = 0,0252x + 0,1842 R2 = 0,7238 ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ ΡΙΖΑ 10 20 y = 0,0283x + 0,4807 R2 = 0,7957 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 5 15 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (dS/m) Διάγραμμα 4.16. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση Cl στα διάφορα φυτικά μέρη Στην ποικιλία ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’ η συγκέντρωση Cl ήταν μεγαλύτερη στα φύλλα και μικρότερη στους βλαστούς και ρίζες, αν και παρατηρείται ότι για EC μέχρι 10 dS.m-1 η συγκέντρωση Cl ήταν υψηλότερη από τα φύλλα και τους βλαστούς. Με την αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl τα φυτά απορρόφησαν αρκετό Cl που μεταφέρθηκε στα φύλλα. Όπως και στην περίπτωση του Na έτσι και με το Cl, δεν παρουσιάζει καμία σημαντική διαφορά η σύγκριση της συγκέντρωσης Cl στα διάφορα τμήματα του φυτού στις περιπτώσεις με χρήση και χωρίς χρήση της συσκευής. Εξαίρεση αποτελούν τα φύλλα κορυφής και βάσης όπου η αύξηση της συγκέντρωσης Cl στην περίπτωση κατά την οποία το θρεπτικό διάλυμα δέχτηκε την επίδραση του μηχανήματος ήταν μεγαλύτερη (Διαγράμματα 4.17 και 4.18). Και στις δυο περιπτώσεις το Cl τόσο στα φύλλα κορυφής όσο και στα φύλλα βάσης από τα κανονικά επίπεδα συγκέντρωσης, σύμφωνα με τις τιμές του πίνακα 2.2, πηγαίνει σε κατάσταση υπερεπάρκειας με την αύξηση της EC. 39 Πίνακας 4.7. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Cl στα διάφορα φυτικά μέρη, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Cl φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 32,04 -1,1464 -0,1539 1,2336 17,39 -0,1539 -1,1464 0,2411 2,08 1,2336 0,2411 -1,1464 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 17,39 2,08 Συγκέντρωση Cl φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 32,04 -0,9142 0,1245 17,39 0,1245 -0,9142 2,08 1,1495 0,1108 2,08 1,1495 0,1108 -0,9142 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 17,39 2,08 Συγκέντρωση Cl βλαστών κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 32,04 -0,5933 -0,0745 1,0642 17,39 -0,0745 -0,5933 0,5455 2,08 1,0642 0,5455 -0,5933 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 17,39 2,08 Συγκέντρωση Cl βλαστών βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -0,21576 -0,17201 0,53549 32,04 17,39 -0,17201 -0,21576 0,49174 17,39 2,08 0,53549 0,49174 -0,21576 2,08 Μ.Ο. 2,4925 1,5 0,1125 A A B A B C Μ.Ο. 2,165 1,12625 0,10125 B Μ.Ο. 1,86125 1,3425 0,20375 B Μ.Ο. 0,8825 0,83875 0,13125 A A A A Συγκέντρωση Cl ριζών Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 Μ.Ο. ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -0,27793 -0,06668 0,56707 32,04 A 1,31875 17,39 -0,06668 -0,27793 0,35582 17,39 A 1,1075 2,08 0,56707 0,35582 -0,27793 2,08 B 0,47375 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά 40 3 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0795*x+0.0029, R2=0.7157) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0507*x-0.0269, R2=0.7854) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Cl (%) 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.17. Συγκεντρώσεις Cl στα φύλλα κορυφής σε σχέση με την EC 2,5 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0689*x-0.0516, R2=0.7512) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0345*x+0.6765, R2=0.9516) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Cl (%) 2 1,5 1 0,5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.18. Συγκεντρώσεις Cl στα φύλλα βάσης σε σχέση με την EC 41 4.8. Κάλιο Η συγκέντρωση Κ στα διάφορα φυτικά μέρη των φυτών ελιάς ποικιλίας ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’ μειώθηκε σημαντικά με την αύξηση της συγκέντρωσης NaCl. Εξαίρεση αποτελούν οι βλαστοί κορυφής και βάσης της ‘Χονδρολιάς Χαλκιδικής’, όπου η συγκέντρωση Κ παρέμεινε σχεδόν σταθερή με την αύξηση της αλατότητας (Διάγραμμα 4.19). 1,8 y = -0,0011x + 0,9448 y = -0,0009x + 0,611 2 2 R = 0,0159 R = 0,0075 1,6 Φ ΥΛΛΑ ΚΟ ΡΥΦ ΗΣ Φ ΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟ ΡΥΦ ΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ ΡΙΖΑ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Κ (%) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 y = -0,0158x + 1,449 R 2 = 0,4993 0,2 y = -0,0091x + 0,9168 2 R = 0,2062 y = -0,0059x + 0,5946 2 R = 0,313 0 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩ ΓΙΜ Ο ΤΗΤΑ (EC dS/m ) Διάγραμμα 4.19. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση Κ στα διάφορα φυτικά μέρη Στην έλλειψη καλίου αποδίδονται μερικές από τις δυσμενείς επιδράσεις της αλατότητας πάνω στα φυτά (Levitt, 1980). Μείωση της συγκέντρωσης Κ με την επίδραση της αλατότητας έχει αναφερθεί στην ελιά ( Θεριός και Καραγιαννίδης, 1991). Η μείωση αυτή οφείλεται στον ανταγωνισμό των ιόντων Κ-Na σε ρίζες, βλαστούς και φύλλα (Epstein, 1972). Οι Cramer et al. (1985), βρήκαν στο βαμβάκι ότι το Na αντικαθιστά το Ca στις μεμβράνες των κυττάρων των ριζών. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση της συγκέντρωσης του Κ στις ρίζες. Μάλλον και στην ελιά, σύμφωνα με τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας, λειτουργεί ένας παρόμοιος μηχανισμός. Στο διάγραμμα 4.20 παρατηρείται ότι η συγκέντρωση Κ στους βλαστούς φυτών που το θρεπτικό διάλυμα με το οποίο αρδεύτηκαν δέχτηκε την επίδραση της ηλεκτρονικής συσκευής, παρέμεινε σχεδόν σταθερή με την αύξηση της συγκέντρωσης NaCl. Σε 42 αντίθεση με βλαστούς που δεν υπήρξε χρήση της συσκευής η συγκέντρωση Κ μειώθηκε. Πίνακας 4.8. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Κ στα διάφορα μέρη των φυτών, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Κ φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,20123 0,26777 0,38177 2,08 32,04 0,26777 -0,20123 -0,08723 32,04 17,39 0,38177 -0,08723 -0,20123 17,39 Συγκέντρωση Κ φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 2,08 -0,3569 -0,0879 32,04 -0,0879 -0,3569 17,39 0,0111 -0,2579 17,39 0,0111 -0,2579 -0,3569 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 32,04 17,39 Συγκέντρωση Κ βλαστών κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,18216 -0,15216 0,10184 2,08 32,04 -0,15216 -0,18216 0,07184 32,04 17,39 0,10184 0,07184 -0,18216 17,39 Συγκέντρωση Κ βλαστών βάσης Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,11824 -0,09324 0,01976 2,08 32,04 -0,09324 -0,11824 -0,00524 32,04 17,39 0,01976 -0,00524 -0,11824 17,39 B B Μ.Ο. 1,528 1,059 0,945 B B Μ.Ο. 0,973 0,704 0,605 B Μ.Ο. 1,03 1 0,746 B B Μ.Ο. 0,65 0,625 0,512 A A A A A A A Συγκέντρωση Κ ρίζας Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ Μ.Ο. 2,08 -0,12243 0,05157 0,14657 2,08 A 0,641 32,04 0,05157 -0,12243 -0,02743 32,04 B 0,467 17,39 0,14657 -0,02743 -0,12243 17,39 B 0,372 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά Στα φύλλα βάσης (παλιά φύλλα) παρατηρείται μια ομαλή πτώση της συγκέντρωσης Κ με χρήση του μηχανήματος σε αντίθεση με τα φύλλα χωρίς την επίδραση της συσκευής όπου η πτώση είναι πιο απότομη (Διάγραμμα 4.21). Στην περίπτωση χωρίς τη χρήση της συσκευής, σύμφωνα με τις τιμές του πίνακα 2.2, παρατηρείται μια σχετική τροφοπενία Κ στα φύλλα των φυτών ελιάς. Στην περίπτωση όπου είχαμε την επίδραση της συσκευής, και για τις ίδιες τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC), η 43 συγκέντρωση Κ στα φύλλα είναι σε κανονικά επίπεδα. Σχετική έλλειψη Κ στα φύλλα παρατηρείται σύμφωνα με το διάγραμμα 4.21 για EC= 25 dS/m. Λόγω του χαμηλού συντελεστή συσχέτισης για την καμπύλη που προέκυψε από τις μετρήσεις στην περίπτωση της χρήσης της συσκευής δεν κατέστει εφικτή η αξιολόγηση της επίδρασης της συσκευής στο Κ. 1,2 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0011*x+0.9448, R2=0.0075) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0234*x+1.0853, R2=0.7977) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Κ (%) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC ( dS/m) Διάγραμμα 4.20. Συγκεντρώσεις Κ των βλαστών σε σχέση με την EC 1,2 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0091*x+0.9168, R2=0.2062) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0435*x+1.3345, R2=0.9137) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Κ (%) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.21. Συγκεντρώσεις K στα φύλλα βάσης σε σχέση με την EC 44 45 4.9. Ασβέστιο Στο διάγραμμα 4.22 παρουσιάζεται η συγκέντρωση Ca στα μέρη των φυτών ελιάς με την αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl. Παρατηρείται μείωση της συγκέντρωσης Ca στις ρίζες, παραμένει σχεδόν σταθερή στα φύλλα βάσης και στους βλαστούς κορυφής και παρουσιάζεται πολύ μικρή αύξηση στα φύλλα κορυφής και βλαστούς βάσης. 4,5 4 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Ca (%) 3,5 y = 0,0033x + 0,6573 2 R = 0,1321 y = -0,0068x + 1,4331 2 R = 0,1551 y = -0,0039x + 0,5644 R 2 = 0,2711 y = 0,0011x + 0,7045 R 2 = 0,0383 ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ ΡΙΖΑ y = -0,0417x + 1,8021 2 R = 0,3685 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) Διάγραμμα 4.22. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση του Ca στα διάφορα φυτικά μέρη Στην ελιά οι Bartolini et al. (1991) ανέφεραν μείωση της συγκέντρωσης Ca στα φύλλα με συγκεντρώσεις NaCl μέχρι 90 meq.L-1 , ενώ οι Tattini et al. (1995) παρατήρησαν μείωση της συγκέντρωσης Ca στις ρίζες, όχι όμως στα φύλλα με συγκεντρώσεις NaCl μέχρι 200 meq.L-1. Η πρόσληψη Ca κάτω από συνθήκες αλατότητας μειώνεται εξ΄αιτίας των ιοντικών αλληλεπιδράσεων, της κατακρήμνισης και της αυξημένης ιοντικής δύναμης (Grattan and Grieve, 1992). Στον πίνακα 4.9 όπου συγκρίνονται οι μέσοι όροι για τις τρεις διαφορετικές τιμές της EC παρατηρούμε ότι γενικότερα δεν υπάρχει διαφορά στις συγκεντρώσεις του Ca στα μέρη του φυτού με τη χρήση της συσκευής. Αυτό δείχνει ότι παρόλο που αυξάνει η EC η διαθεσιμότητα του Ca παραμένει σε επαρκές επίπεδο. Η συνηθισμένη περιεκτικότητα των φύλλων σε Ca κυμαίνεται από 1% έως 2,5% σε ξηρή ουσία (Πίνακας 2.2). 46 Πίνακας 4.9. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Ca στα διάφορα φυτικά μέρη, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Ca φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 2,08 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -0,15232 -0,05132 0,03468 32,04 2,08 -0,05132 -0,15232 -0,06632 2,08 17,39 0,03468 -0,06632 -0,15232 17,39 Συγκέντρωση Ca φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 2,08 17,39 2,08 -0,3594 -0,3344 17,39 -0,3344 -0,3594 32,04 -0,1544 -0,1794 32,04 -0,1544 -0,1794 -0,3594 A A B B Μ.Ο. 0,81 0,709 0,623 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 17,39 32,04 A A A Μ.Ο. 1,393 1,368 1,188 Συγκέντρωση Ca βλαστού κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 17,39 32,04 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,14432 -0,04532 -0,02732 2,08 17,39 -0,04532 -0,14432 -0,12632 17,39 32,04 -0,02732 -0,12632 -0,14432 32,04 A A A Μ.Ο. 0,569 0,47 0,452 Συγκέντρωση Ca βλαστού βάσης Abs(Dif)-LSD 17,39 32,04 2,08 ΕΠΙΠΕΔΟ 17,39 -0,11599 -0,07399 -0,04199 17,39 32,04 -0,07399 -0,11599 -0,08399 32,04 2,08 -0,04199 -0,08399 -0,11599 2,08 A A A Μ.Ο. 0,762 0,72 0,688 Συγκέντρωση Ca ριζών Abs(Dif)-LSD 2,08 17,39 32,04 ΕΠΙΠΕΔΟ Μ.Ο. 2,08 -1,197 -0,125 0,045 2,08 A 1,858 17,39 -0,125 -1,197 -1,027 17,39 A B 0,786 32,04 0,045 -1,027 -1,197 32,04 B 0,616 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά Στα διαγράμματα 4.23, 4.24, 4.25 και 4.26 παρουσιάζονται οι ευθείες που προέκυψαν από τη γραμμική παλινδρόμηση των τιμών της συγκέντρωσης Ca στα μέρη του φυτού (ρίζα, βλαστός, φύλλα κορυφής και φύλλα βάσης αντίστοιχα). Στα διαγράμματα φαίνεται ότι οι συντελεστές συσχέτισης έχουν μη αποδεκτές τιμές και έτσι δεν ήταν εφικτή η εξαγωγή συμπερασμάτων για την τάση των καμπυλών. Παρατηρούμε όμως ότι οι τιμές στην περίπτωση της χρήσης της συσκευής ήταν υψηλότερες από την περίπτωση της μη χρήσης της συσκευής γεγονός που δείχνει τη μεγαλύτερη διαθεσιμότητα του Ca όταν έχουμε επεξεργασία του νερού άρδευσης. 47 2 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0417*x+1.8021, R2=0.3685) 1,8 ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0019*x+0.3472, R2=0.1077) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Ca (%) 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.23. Συγκεντρώσεις Ca στη ρίζα σε σχέση με την EC 0,6 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0039*x+0.5644, R2=0.2711) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0043*x+0.393, R2=0.7898) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Ca (%) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.24. Συγκεντρώσεις Ca στους βλαστούς σε σχέση με την EC 48 0,9 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0033*x+0.6573, R2=0.1321) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0078*x+0.2985, R2=0.6553) 0,8 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Ca (%) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.25. Συγκεντρώσεις Ca στα φύλλα κορυφής σε σχέση με την EC 1,6 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0068*x+1.4331, R2=0.1551) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0028*x+0.6765, R2=0.1168) 1,4 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Ca (%) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.26. Συγκεντρώσεις Ca στα φύλλα βάσης σε σχέση με την EC 49 4.10. Φώσφορος Η αύξηση της συγκέντρωσης NaCl προκάλεσε μείωση της συγκέντρωσης P στα φύλλα κορυφής και αύξηση της συγκέντρωσης P στα υπόλοιπα φυτικά μέρη των φυτών ελιάς (Διάγραμμα 4.27). 0,45 ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ ΡΙΖΑ 0,4 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ P (%) 0,35 0,3 y = -0,0005x + 0,265 R2 = 0,0036 0,25 0,2 y = -0,003x + 0,2526 R2 = 0,3082 0,15 y = 0,0023x + 0,1167 2 R = 0,4012 0,1 y = 0,002x + 0,1145 R2 = 0,3195 y = 0,0015x + 0,103 R2 = 0,6051 0,05 0 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (dS/m) Διάγραμμα 4.27. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση P στα διάφορα φυτικά μέρη Σε εργασίες που έγιναν σε υδροπονικές συνθήκες η συγκέντρωση Ρ με την αύξηση της αλατότητας παρέμεινε σταθερή ή αυξήθηκε (Bartolini et al.,1991). Φαίνεται πως η αλατότητα αυξάνει την πρόσληψη Ρ από τις ρίζες και τη συσσώρευσή του στους βλαστούς. Στον πίνακα 4.10 παρουσιάζεται η σύγκριση των μέσων όρων της περιεκτικότητας σε Ρ των ιστών των φυτών. Παρατηρούμε ότι οι περισσότεροι μέσοι όροι για τις τρεις τιμές EC (και κυρίως μεταξύ της υψηλής και χαμηλής) διαφέρουν σημαντικά δείχνοντας μία τάση μεταβολής αύξησης ή μείωσης. Τα αποτελέσματα της σύγκρισης των χειρισμών με τη χρήση συσκευής και χωρίς τη συσκευή για τη συγκέντρωση Ρ στους βλαστούς παρουσιάζονται στο διάγραμμα 4.28. 50 Παρατηρήθηκε ότι η συγκέντρωση Ρ στους βλαστούς των φυτών που αρδεύτηκαν με θρεπτικό διάλυμα το οποίο δέχθηκε την επίδραση ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, ήταν υψηλότερη από την περίπτωση χωρίς την επίδραση του μηχανήματος. Μάλιστα στην πρώτη περίπτωση παρατηρήθηκε αύξηση της συγκέντρωσης Ρ ενώ στη δεύτερη μείωση της συγκέντρωσης. Στις ρίζες παρατηρήθηκε μείωση της συγκέντρωσης και για τις δύο περιπτώσεις (Διάγραμμα 4.29). Πίνακας 4.10. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης P στα διάφορα μέρη των φυτών, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση P φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,06224 0,02556 0,07476 2,08 32,04 0,02556 -0,06224 -0,01304 32,04 17,39 0,07476 -0,01304 -0,06224 17,39 Συγκέντρωση P φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,15613 -0,14346 -0,04206 2,08 32,04 -0,14346 -0,15613 -0,05473 32,04 17,39 -0,04206 -0,05473 -0,15613 17,39 A B B Μ.Ο. 0,29913 0,28646 0,18506 A A A Συγκέντρωση P βλαστών κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 2,08 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -0,03218 0,03745 0,06493 32,04 2,08 0,03745 -0,03218 -0,0047 2,08 17,39 0,06493 -0,0047 -0,03218 17,39 A Συγκέντρωση P βλαστών βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 2,08 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -0,03972 0,02258 0,05417 32,04 2,08 0,02258 -0,03972 -0,00813 2,08 17,39 0,05417 -0,00813 -0,03972 17,39 A Μ.Ο. 0,2764 0,1886 0,1394 B B Μ.Ο. 0,21165 0,14202 0,11454 B B Μ.Ο. 0,20169 0,13939 0,1078 Συγκέντρωση P ριζών Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 Μ.Ο. ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -0,02589 0,00591 0,01834 32,04 A 0,15357 17,39 0,00591 -0,02589 -0,01347 17,39 B 0,12177 2,08 0,01834 -0,01347 -0,02589 2,08 B 0,10934 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά 51 Όσο αναφορά τη συγκέντρωση Ρ στα φύλλα κορυφής (νέα φύλλα) παρατηρείται πτώση της και στις δυο περιπτώσεις, με χρήση και χωρίς χρήση της συσκευής. Και στις δυο περιπτώσεις τα επίπεδα Ρ στα φύλλα των φυτών είναι σε υπερεπάρκεια σύμφωνα με τις τιμές του πίνακα 2.2. 0,2 ΧΡΗΣΗΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0023*x+0.1167, R2=0.4012) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.001*x+0.0834, R2=0.1329) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ P (%) 0,16 0,12 0,08 0,04 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.28. Συγκεντρώσεις P στο βλαστό σε σχέση με την EC 0,16 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0015*x+0.103, R2=0.6051) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0017*x+0.0409, R2=0.4222) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ P (%) 0,12 0,08 0,04 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.29. Συγκεντρώσεις P στη ρίζα σε σχέση με την EC 52 0,3 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.003*x+0.2526, R2=0.3082) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0033*x+0.2232, R2=0.5038) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ P (%) 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.30. Συγκεντρώσεις P στα φύλλα κορυφής σε σχέση με την EC 53 4.11. Μαγνήσιο Με την αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl στο θρεπτικό διάλυμα μειώθηκε η συγκέντρωση Mg στους διάφορους φυτικούς ιστούς των φυτών ελιάς όπως παρατηρείται στο διάγραμμα 4.31. 0,4 y = -0,0031x + 0,1626 R2 = 0,8363 0,35 y = -0,0014x + 0,1105 y = -0,0004x + 0,0954 R2 = 0,16 R2 = 0,7699 0,3 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mg (%) y = -0,0055x + 0,2653 R2 = 0,7786 y = -0,0006x + 0,2517 R2 = 0,0405 ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ ΡΙΖΑ 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0 5 10 15 20 25 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (EC dS/m) 30 35 Διάγραμμα 4.31. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση Mg στα διάφορα φυτικά μέρη Επίσης στο διάγραμμα 4.31 παρατηρήθηκε ότι η μείωση της συγκέντρωσης Mg ήταν μεγαλύτερη στα φύλλα βάσης και κορυφής, μικρότερη στη ρίζα και στους βλαστούς κορυφής και η συγκέντρωση παρέμεινε σχεδόν σταθερή στους βλαστούς βάσης. Μείωση ή μη αλλαγή της συγκέντρωσης Mg των φύλλων κάτω από συνθήκες αλατότητας έχει αναφερθεί σε φυτά Citrus (Lea-Cox and Syvertsen, 1993). Σχετικά με τη σύγκριση των χειρισμών με χρήση και χωρίς χρήση της συσκευής, παρατηρήθηκε ότι η συγκέντρωση Mg στα φύλλα κορυφής μειώθηκε και στις δυο περιπτώσεις (Διάγραμμα 4.32). Στην περίπτωση των φυτών που δεν δέχτηκαν την επίδραση της συσκευής τα φύλλα παρουσιάζουν μια σχετική έλλειψη Mg, ενώ σε αυτά που δέχτηκαν την επίδραση του μηχανήματος και για τις ίδιες τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας το Mg βρίσκεται σε κανονικά επίπεδα συγκέντρωσης σύμφωνα με τις τιμές του πίνακα 2.2. 54 Πίνακας 4.11. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Mg στα διάφορα φυτικά μέρη, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Mg φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 17,39 32,04 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,01673 0,06127 0,07627 2,08 17,39 0,06127 -0,01673 -0,00173 17,39 32,04 0,07627 -0,00173 -0,01673 32,04 Συγκέντρωση Mg φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 2,08 17,39 32,04 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,06735 0,01665 0,09665 2,08 17,39 0,01665 -0,06735 0,01265 17,39 32,04 0,09665 0,01265 -0,06735 32,04 Συγκέντρωση Mg βλαστών κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 17,39 32,04 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,01666 -0,00066 0,02434 2,08 17,39 -0,00066 -0,01666 0,00834 17,39 32,04 0,02434 0,00834 -0,01666 32,04 Συγκέντρωση Mg βλαστών βάσης Abs(Dif)-LSD 17,39 2,08 32,04 ΕΠΙΠΕΔΟ 17,39 -0,01659 -0,00859 0,00341 17,39 2,08 -0,00859 -0,01659 -0,00459 2,08 32,04 0,00341 -0,00459 -0,01659 32,04 Μ.Ο. 0,166 0,088 0,073 A B B A B C B Μ.Ο. 0,106 0,09 0,065 B B Μ.Ο. 0,098 0,09 0,078 A A A A Μ.Ο. 0,254 0,17 0,09 Συγκέντρωση Mg ριζών Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -0,0709 -0,0519 -0,0469 2,08 A 32,04 -0,0519 -0,0709 -0,0659 32,04 A 17,39 -0,0469 -0,0659 -0,0709 17,39 A Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά Μ.Ο. 0,255 0,236 0,231 Στα φύλλα βάσης (παλιά φύλλα) παρατηρείται μια μικρή αύξηση στη συγκέντρωση Mg στην περίπτωση χωρίς τη χρήση του μηχανήματος. Το Mg βρίσκεται σε κανονικά επίπεδα συγκέντρωσης. Στην περίπτωση των φυτών που δέχτηκαν την επίδραση της συσκευής, η συγκέντρωση Mg στα φύλλα παρουσιάζει πτώση. Το Mg στα φύλλα των φυτών όμως βρίσκεται στην επιθυμητή συγκέντρωση και για EC= 33 dS/m παρουσιάζεται σχετική έλλειψη. Για τις ίδιες τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) το Mg και στις δυο περιπτώσεις απαντάται στα φύλλα σε κανονικά επίπεδα συγκέντρωσης σύμφωνα με τον πίνακα 2.2. 55 Παρατηρήθηκε όμως παρά τη μείωση της συγκέντρωσης Mg , στην περίπτωση της συσκευής, η συγκέντρωση Mg είναι μεγαλύτερη από την περίπτωση χωρίς τη συσκευή. Παρόμοια είναι τα αποτελέσματα και στις ρίζες και στους βλαστούς. 0,18 0,16 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0031*x+0.1626, R2=0.8363) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0027*x+0.1243, R2=0.6944) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mg (%) 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.32. Συγκεντρώσεις Mg στα φύλλα κορυφής σε σχέση με την EC 0,3 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.0055*x+0.2653, R2=0.7786) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-4E-05*x+0.1465, R2=0.0005) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mg (%) 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.33. Συγκεντρώσεις Mg στα φύλλα βάσης σε σχέση με την EC 56 4.12. Σίδηρος Η συγκέντρωση Fe στην ποικιλία ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’ έμεινε σταθερή στα φύλλα με την αύξηση της συγκέντρωσης NaCl, ενώ αυξήθηκε στους βλαστούς και τις ρίζες. (Διάγραμμα 4.34) 300 ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ 250 ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Fe (ppm) ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ 200 150 y = 0,0811x + 92,275 R2 = 0,0042 y = 0,0541x + 100,67 R2 = 0,0002 100 y = 0,6644x + 68,925 R2 = 0,0697 50 y = 0,954x + 33,554 R2 = 0,2275 0 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.34. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση Fe στα διάφορα φυτικά μέρη Υπάρχουν ενδείξεις ότι η αλατότητα μπορεί να προκαλέσει έλλειψη Fe (Grattan and Grieve, 1992). Στην παρούσα εργασία όμως δεν παρατηρήθηκε μείωση της συγκέντρωσης Fe. Η συγκέντρωση Fe αυξήθηκε στα φύλλα βάσης (παλιά φύλλα), βλαστούς και ρίζες και στους δυο χειρισμούς (με χρήση συσκευής και με μη χρήση). Στα φύλλα κορυφής (νέα φύλλα) παρατηρήθηκε μείωση της συγκέντρωσης Fe στην περίπτωση όπου δεν είχαμε δράσης της συσκευής. Η συνηθισμένη περιεκτικότητα των φύλλων σε σίδηρο κυμαίνεται από 50 ppm έως 150 ppm σε ξηρή ουσία (Πίνακας 2.2). Παρατηρείται λοιπόν μια σχετική έλλειψη Fe στα φύλλα των φυτών ελιάς, τα οποία αρδεύονταν με θρεπτικό διάλυμα που δεν δέχτηκε την επίδραση του μηχανήματος. Αντίθετα τα φύλλα των φυτών όπου είχαμε τη χρήση της συσκευής παρουσιάζουν μια μικρή αύξηση της συγκέντρωσης Fe. Επίσης παρατηρείται ότι ο 57 Fe στα φύλλα των φυτών ελιάς βρίσκεται σε κανονικά επίπεδα συγκέντρωσης (Διάγραμμα 4.35). Παρατηρήθηκε επίσης ότι η συγκέντρωση Fe είναι πολύ υψηλότερη με τη χρήση της συσκευής από ότι χωρίς τη χρήση της, γεγονός που παρατηρείται και στα υπόλοιπα φυτικά μέρη. Πίνακας 4.12. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Fe στα διάφορα φυτικά μέρη, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Fe φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 17,39 32,04 17,39 -81,75 -39,95 32,04 -39,95 -81,75 2,08 -38,95 -80,75 2,08 -38,95 -80,75 -81,75 ΕΠΙΠΕΔΟ 17,39 32,04 2,08 Συγκέντρωση Fe φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 17,39 32,04 17,39 -28,665 -27,865 32,04 -27,865 -28,665 2,08 -25,465 -26,265 2,08 -25,465 -26,265 -28,665 ΕΠΙΠΕΔΟ 17,39 32,04 2,08 Συγκέντρωση Fe βλαστών κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 2,08 17,39 32,04 -38,329 -9,529 -9,329 2,08 -9,529 -38,329 -38,129 17,39 -9,329 -38,129 -38,329 Συγκέντρωση Fe βλαστών βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 32,04 -55,737 -39,537 17,39 -39,537 -55,737 2,08 -35,737 -51,937 2,08 -35,737 -51,937 -55,737 A A A Μ.Ο. 129,8 88 87 A A A Μ.Ο. 95 94,2 91,8 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 2,08 17,39 A A A Μ.Ο. 69,2 40,4 40,2 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 17,39 2,08 A A A Μ.Ο. 92,4 76,2 72,4 Συγκέντρωση Fe ριζών Abs(Dif)-LSD 32,04 2,08 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ Μ.Ο. 32,04 -574,05 -102,25 231,15 32,04 A 1790,8 2,08 -102,25 -574,05 -240,65 2,08 A B 1319 17,39 231,15 -240,65 -574,05 17,39 B 985,6 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά 58 120 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0541*x+100.67, R2=0.0002) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.8163*x+54.521, R2=0.1006) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Fe (ppm) 100 80 60 40 20 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.35. Συγκεντρώσεις Fe στα φύλλα κορυφής σε σχέση με την EC 59 4.13. Βόριο Η αύξηση της συγκέντρωσης NaCl στο θρεπτικό διάλυμα προκάλεσε μείωση της συγκέντρωσης Β στα φύλλα της κορυφής αλλά και της βάσης στα φυτά ελιάς. Η συγκέντρωση όμως του Β αυξήθηκε στους βλαστούς και τις ρίζες (Διάγραμμα 4.36). 50 ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ ΡΙΖΑ 45 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Β (ppm) 40 35 y = 0,1701x + 29,382 R2 = 0,1547 30 y = -0,1344x + 23,993 R2 = 0,1147 25 20 y = 0,4551x + 10,418 R2 = 0,9267 15 y = -0,3621x + 25,515 R2 = 0,482 10 y = 0,327x + 8,9227 R2 = 0,7748 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (dS/m) Διάγραμμα 4.36. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση Β στα διάφορα φυτικά μέρη Η αύξηση της συγκέντρωσης του NaCl προκάλεσε δηλαδή μείωση της μεταφοράς Β στα φύλλα των φυτών ελιάς ποικιλίας ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’. Στο διάγραμμα 4.37 παρατηρείται ότι η συγκέντρωση Β στα φύλλα βάσης (παλιά φύλλα) μειώθηκε με την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του θρεπτικού διαλύματος και στις δυο περιπτώσεις (με χρήση και χωρίς χρήση της συσκευής). Εντούτοις όμως η συγκέντρωση Β στους φυτικούς ιστούς είναι πολύ μεγαλύτερη στην περίπτωση όπου είχαμε χρήση του μηχανήματος. Στην περίπτωση των φυτών ελιάς όπου δεν δέχτηκαν την επίδραση της συσκευής τα φύλλα βάσης παρουσιάζουν έλλειψη Β, σύμφωνα με τις τιμές του πίνακα 2.2. Στα φύλλα όμως των φυτών που αρδεύονταν με θρεπτικό διάλυμα που δέχτηκε την δράση του μηχανήματος, το Β 60 βρίσκεται σε κανονικά επίπεδα συγκέντρωσης για τις ίδιες τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Πίνακας 4.13. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης B στα διάφορα φυτικά μέρη, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Β φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 2,08 -5,0905 -1,1796 32,04 -1,1796 -5,0905 17,39 4,724 0,8131 17,39 4,724 0,8131 -5,0905 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 32,04 17,39 Συγκέντρωση Β φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 2,08 -5,3614 5,3761 32,04 5,3761 -5,3614 17,39 7,7775 -2,9601 17,39 7,7775 -2,9601 -5,3614 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 32,04 17,39 Συγκέντρωση Β βλαστών κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 32,04 -2,7 2,613 10,915 17,39 2,613 -2,7 5,602 2,08 10,915 5,602 -2,7 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 17,39 2,08 Συγκέντρωση Β βλαστών βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 32,04 -3,2188 4,389 17,39 4,389 -3,2188 2,08 6,6188 -0,9889 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 17,39 2,08 2,08 6,6188 -0,9889 -3,2188 B Μ.Ο. 26,2607 22,3499 16,4463 B B Μ.Ο. 27,2556 16,518 14,1166 A A A A B C A B B Μ.Ο. 24,5412 19,2281 10,9262 Μ.Ο. 20,3522 12,7444 10,5146 Συγκέντρωση Β ριζών Abs(Dif)-LSD 32,04 2,08 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ Μ.Ο. 32,04 -8,4303 -3,2728 -1,827 32,04 A 36,2233 2,08 -3,2728 -8,4303 -6,9845 2,08 A 31,0658 17,39 -1,827 -6,9845 -8,4303 17,39 A 29,62 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά 61 30 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Β (ppm) 25 20 15 10 5 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.3621*x+25,515, R2=0.482) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.7919*x+25.042, R2=0.9509) 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.37. Συγκεντρώσεις Β στα φύλλα βάσης σε σχέση με την EC 62 4.14. Μαγγάνιο Η συγκέντρωση Mn, με την αύξηση της συγκέντρωσης NaCl, παρουσίασε αύξηση στις ρίζες και βλαστούς βάσης των φυτών ενώ παρέμεινε σταθερή στα υπόλοιπα φυτικά μέρη (Διάγραμμα 4.38). Στον πίνακα 4.14 παρουσιάζεται η σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Mn στα διάφορα φυτικά μέρη των φυτών ελιάς ποικιλίας ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’. 100 90 80 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mn (ppm) ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ ΡΙΖΑ y = 0,0132x + 13,241 2 R = 0,0061 y = -0,0274x + 6,4035 2 R = 0,0432 70 y = 0,0812x + 5,9396 2 R = 0,1818 60 y = 1,1711x + 29,425 R2 = 0,3697 50 40 30 y = 0,0624x + 17,996 R2 = 0,0335 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ (dS/m) Διάγραμμα 4.38. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση Mn στα διάφορα φυτικά μέρη Συγκρίνοντας της συγκεντρώσεις Mn στα διάφορα φυτικά μέρη φυτών στα οποία είχαμε την επίδραση ηλεκτρομαγνητικού πεδίου στο θρεπτικό διάλυμα πριν την εφαρμογή του και φυτών χωρίς επίδραση, παρατηρείται ότι στην πρώτη περίπτωση η συγκέντρωση Mn στα φύλλα κορυφής (νέα φύλλα) αυξάνει με την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. (Διάγραμμα 4.39). Αντίθετα στην περίπτωση όπου δεν είχαμε τη χρήση της συσκευής η συγκέντρωση Mn μειώθηκε με την αύξηση της EC. Παρουσιάζεται μια σχετική έλλειψη Mn στα φύλλα των φυτών ελιάς και των δυο περιπτώσεων (με χρήση και χωρίς χρήση της συσκευής), σύμφωνα με τις τιμές των θρεπτικών στοιχείων του πίνακα 2.2. Τα ίδια αποτελέσματα παρατηρούνται και στις ρίζες όπου στην περίπτωση χωρίς συσκευή στην αρχή η συγκέντρωση Mn ήταν μεγαλύτερη από την συγκέντρωση που είχαμε με τη χρήση της συσκευής. Με την αύξηση όμως της ηλεκτρικής αγωγιμότητας 63 η συγκέντρωση Mn στον χειρισμό χωρίς συσκευή μειώθηκε, ενώ αντίθετα αυξήθηκε στην περίπτωση με τη χρήση συσκευής (Διάγραμμα 4.40). Πίνακας 4.14. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Mn στα διάφορα φυτικά μέρη, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Μn φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 2,08 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -3,8598 -3,4598 -3,2598 32,04 A 2,08 -3,4598 -3,8598 -3,6598 2,08 A 17,39 -3,2598 -3,6598 -3,8598 17,39 A Μ.Ο. 13,8 13,4 13,2 Συγκέντρωση Μn φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 17,39 32,04 2,08 ΕΠΙΠΕΔΟ 17,39 -6,5201 -2,7201 -0,9201 17,39 A 32,04 -2,7201 -6,5201 -4,7201 32,04 A 2,08 -0,9201 -4,7201 -6,5201 2,08 A Μ.Ο. 22,2 18,4 16,6 Συγκέντρωση Μn βλαστών κορυφής Abs(Dif)-LSD 2,08 32,04 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 2,08 -2,7031 -1,9031 -0,9031 2,08 A 32,04 -1,9031 -2,7031 -1,7031 32,04 A 17,39 -0,9031 -1,7031 -2,7031 17,39 A Μ.Ο. 6,8 6 5 Συγκέντρωση Μn βλαστών βάσης ΕΠΙΠΕΔΟ Abs(Dif)-LSD 17,39 32,04 2,08 17,39 -3,4715 -2,4715 -0,0715 17,39 A 32,04 -2,4715 -3,4715 -1,0715 32,04 A 2,08 -0,0715 -1,0715 -3,4715 2,08 A Μ.Ο. 8,8 7,8 5,4 Συγκέντρωση Μn ριζών Abs(Dif)-LSD 32,04 2,08 17,39 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -29,774 5,626 8,826 32,04 A 2,08 5,626 -29,774 -26,574 2,08 17,39 8,826 -26,574 -29,774 17,39 Μ.Ο. B B 74,2 38,8 35,6 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά 64 25 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0132*x+13.241 R2=0.0061) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.05045*x+21.96, R2=0.5965) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mn (ppm) 20 15 10 5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.39. Συγκεντρώσεις Mn στα φύλλα κορυφής σε σχέση με την EC 80 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=1.1711*x+29.425, R2=0.3697) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.469*x+45.355, R2=0.137) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mn (ppm) 70 60 50 40 30 20 10 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.40. Συγκεντρώσεις Mn στις ρίζες σε σχέση με την EC 65 4.15. Ψευδάργυρος Με την αύξηση της συγκέντρωσης NaCl παρατηρήθηκε αύξηση της συγκέντρωσης Zn στα διάφορα μέρη των φυτών της ελιάς (Διάγραμμα 4.41). Η αύξηση της συγκέντρωσης ήταν μεγαλύτερη στα φύλλα. 80 ΦΥΛΛΑ ΚΟΡΥΦΗΣ ΦΥΛΛΑ ΒΑΣΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΚΟΡΥΦΗΣ ΒΛΑΣΤΟΣ ΒΑΣΗΣ ΡΙΖΑ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Zn (ppm) 70 60 50 40 y = 0,3113x + 25,989 2 R = 0,0223 30 y = 0,7653x + 12,06 2 R = 0,427 y = 0,2533x + 8,6502 2 R = 0,5903 20 10 y = 0,4641x + 3,6985 2 R = 0,7179 0 0 5 y = 0,0535x + 6,5482 2 R = 0,0871 10 15 20 25 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ dS/m) 30 35 Διάγραμμα 4.41. Επίδραση της EC στη συγκέντρωση Zn στα διάφορα φυτικά μέρη Στα διαγράμματα 4.42 και 4.43 παρουσιάζονται οι καμπύλες που προέκυψαν από τη γραμμική παλινδρόμιση για τις τιμές των συγκεντρώσεων Zn στα φύλλα κορυφής και στους βλαστούς βάσης των φυτών αντίστοιχα. Λόγω των μη αποδεκτών τιμών του συντελεστή συσχέτισης για την περίπτωση της χρήσης της συσκευής δεν είναι δυνατόν να εξαχθεί συμπέρασμα για την τάση μεταβολή της συγκέντρωσης του Zn με την αύξηση της EC. Παρατηρείται όμως ότι οι τιμές του Zn στα φύλλα κορυφής ήταν υψηλότερες στην περίπτωση της χρήσης της συσκευής. 66 Πίνακας 4.15. Σύγκριση των μέσων όρων της συγκέντρωσης Zn στα διάφορα φυτικά μέρη, με τη μέθοδο Tukey-Kramer HSD, συναρτήσει της EC ΠΟΙΚΙΛΙΑ 'ΧΟΝΔΡΟΛΙΑ ΧΑΛΚΙΔΙΚΗΣ' Συγκέντρωση Zn φύλλων κορυφής Abs(Dif)-LSD 17,39 32,04 2,08 ΕΠΙΠΕΔΟ 17,39 -43,234 -25,434 -16,434 17,39 A 32,04 -25,434 -43,234 -34,234 32,04 A 2,08 -16,434 -34,234 -43,234 2,08 A Μ.Ο. 46,2 28,4 19,4 Συγκέντρωση Zn φύλλων βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 32,04 -18,919 -16,519 17,39 -16,519 -18,919 2,08 3,881 1,481 Μ.Ο. 33,6 31,2 10,8 2,08 ΕΠΙΠΕΔΟ 3,881 32,04 A 1,481 17,39 A -18,919 2,08 B Συγκέντρωση Zn βλαστών κορυφής Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -3,9927 -3,3927 -2,3927 32,04 A 17,39 -3,3927 -3,9927 -2,9927 17,39 A 2,08 -2,3927 -2,9927 -3,9927 2,08 A Μ.Ο. 8,2 7,6 6,6 Συγκέντρωση Zn βλαστών βάσης Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 32,04 -3,332 10,068 17,39 10,068 -3,332 2,08 10,668 -2,732 Μ.Ο. 20,8 7,4 6,8 2,08 10,668 -2,732 -3,332 ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 A 17,39 2,08 B B Συγκέντρωση Zn ριζών Abs(Dif)-LSD 32,04 17,39 2,08 Μ.Ο. ΕΠΙΠΕΔΟ 32,04 -4,8315 -0,4315 2,7685 32,04 A 17 17,39 -0,4315 -4,8315 -1,6315 17,39 A B 12,6 2,08 2,7685 -1,6315 -4,8315 2,08 B 9,4 Τα επίπεδα που δεν συνδεόνται με ίδιο γράμμα είναι σημαντικά διαφορετικά 67 40 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.3113*x+25.989, R2=0.0223) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=-0.1911*x+17.383, R2=0.0857) ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Zn (ppm) 35 30 25 20 15 10 5 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.42. Συγκεντρώσεις Zn στα φύλλα κορυφής σε σχέση με την EC 14 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Zn (ppm) 12 10 8 6 4 ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.0535*x+6.5482, R2=0.0871) ΧΩΡΙΣ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΚΕΥΗΣ (y=0.5023*x+4.6645, R2=0.7861) 2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ EC (dS/m) Διάγραμμα 4.43. Συγκεντρώσεις Zn στους βλαστούς βάσης σε σχέση με την EC 68 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Διαπιστώθηκε πως για τις ίδιες τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας το ύψος των φυτών ελιάς ήταν μεγαλύτερο στην περίπτωση όπου είχαμε χρήση της συσκευής, από ότι χωρίς τη χρήση της συσκευής. Δηλαδή παρατηρήθηκε θετική επίδραση της χρήσης της συσκευής στην ανάπτυξη των φυτών. Η επίδραση της συσκευής ήταν εμφανής στον αριθμό των φύλλων κορυφής (καινούρια φύλλα). Παρατηρήθηκε μεγαλύτερος αριθμός φύλλων κορυφής στην περίπτωση χρήσης της. Το ίδιο συμπέρασμα διαπιστώθηκε και για τον αριθμό των φύλλων βάσης (παλιά φύλλα) των φυτών ελιάς. Παρατηρήθηκε επίδραση της συσκευής στη συγκέντρωση Ν και Mg στα φύλλα κορυφής των φυτών. Η συγκέντρωση Ν και Mg ήταν μεγαλύτερη στην περίπτωση της χρήσης της συσκευής. Το Ν ήταν σε περίσσεια και το Mg σε κανονικά επίπεδα συγκέντρωσης. Επίσης η χρήση της συσκευής ήταν εμφανής στη συγκέντρωση Mg και Β στα φύλλα βάσης των φυτών ελιάς. Η συγκέντρωση του Mg και του Β ήταν υψηλότερη από τα φυτά του μάρτυρα και σε κανονικά επίπεδα όσο αφορά το επίπεδο θρέψης. Διαπιστώθηκε επίδραση της συσκευής στη συγκέντρωση P στους βλαστούς των φυτών ελιάς. Η συγκέντρωση του P ήταν μεγαλύτερη στην περίπτωση χρήσης της συσκευής. Η επίδραση ήταν εμφανής στη συγκέντρωση P, η οποία ήταν μεγαλύτερη, στη ρίζα των φυτών. Παρατηρήθηκε αύξηση της συγκέντρωσης P, Ca, Mn και Fe στα φύλλα κορυφής (νέα φύλλα). Ο Ρ ήταν σε περίσσεια, ο Fe σε κανονικά επίπεδα και το Ca και Mn σε σχετική έλλειψη όσο αφορά τα επίπεδα θρέψης. Επίσης παρατηρήθηκε αύξηση της συγκέντρωσης N και Ca στα φύλλα βάσης (παλιά φύλλα) με το Ν να βρίσκεται σε περίσσεια και το Ca σε επάρκεια. Επίσης παρατηρήθηκε αύξηση της συγκέντρωσης K και Ca στους βλαστούς και αύξηση της συγκέντρωσης Mn και Ca στις ρίζες των φυτών ελιάς που αρδεύτηκαν με αλατούχο θρεπτικό διάλυμα το οποίο δέχθηκε την επίδραση του μηχανήματος. Επειδή στις παραπάνω συγκρίσεις ο συντελεστής R2 ήταν μικρός, υπάρχει ένδειξη θετικής επίδρασης της συσκευής. Για την περαιτέρω αξιολόγηση της συσκευής απαιτείται έρευνα η οποία θα περιλαμβάνει διαφορετικούς τύπους εδαφικών υποστρωμάτων, περισσότερα είδη καλλιεργειών και θα πραγματοποιηθεί σε πραγματικές συνθήκες στο πεδίο. 69 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ α) Αγγλική Bartolini, G., Mazuelos, C. and Troncoso, A., 1991. Influence of Na2SO4 and NaCl salts on survival, growth, and mineral composition of young olive plants in inert sand culture. Adv. Hort. Sci. 5: 73-76. Bernstein, L., 1965. Salt tolerance of fruit crops. USDA, Agric. Info. Bul. 292. Bruns, S.A., Klassen, V.I. and Konshina, A.K., 1966. Change in the extinction of light by water after treatment in a magnetic field. Kolloidn. Zh. 28: 153-155. Cram, W.J., 1973. Internal factors regulating nitrate and chloride influx in plant cells J. Exp. Bot. 24: 328-341. Cramer, G.R., Läuchli, A. and Epstein, E., 1986. Effects of NaCl and CaCl2 on ion activities in complex nutrient solutions and root growth of cotton. Plant Physiol. 81: 792-797. Cramer, G.R., Läuchli, A. and Polito, V.S., 1985. Displacement of Ca2+ by Na+ from the plasmalemma of root cells. A primary response to salt stress ? Plant Physiol. 79: 207-211. Devitt, D., Jarrell, W.M. and Stevens, K.L., 1981. Sodium – potassium ratios in soil solution and plant response under saline conditions. Soil Sci. Soc. Am. J. 45: 80-86. El-Gazzar, A.M., El-Azab, E.M. and Shehata, M., 1979. Effect of irrigation with fractions of sea water and drainage water on growth and mineral composition og young grapes, guavas, oranges and olives. Alexandria J. Agr. Res. 27: 207219. Epstein, E., 1972. Mineral Nutrition of Plants: Principles and Perspectives. Wiley, New York, 412 pp. Feinerman, E., Yaron, D. and Bielorai, H. 1982. Linear crop response function to soil salinity with a threshold salinity level. Water Res. Res. 18(1): 101-106. Gehr, R., Zhai, Z.A., Finch, J.A. and Rao, S.R. 1995. Reduction of soluble mineral concentrations in CaSO4 saturated water using a magnetic field. Wat. Res. 29(3): 933-940. 70 Gerald, C.J. 1971. Influence of osmotic potential, temperature and calcium on growth of plant roots. Agron. J. 63: 555-558. Gorham, J., Budrewicz, E., McDonnell, E. and Wyn Jones, R.G. 1986a. Salt tolerance in the Triticeae: Salinity – induced changes in leaf solute composition of some perennial Triticeae. J. Exp. Bot. 37: 1114-1128. Gorham, J., Tomar, O.S. and Wyn Jones, R.G. 1988. Salinity induced changes in the chemical composition of Leucaena leucocephala and Sesbaria bispinosa. J. Plant Physiol. 132: 678-682. Grattan, S.R. and Grieve, C.M. 1992. Mineral element acquisition and growth response of plants grown in saline environments. Agric. Ecosystems Environ. 38: 275-300. Gucci, R., Lombardini, L. and Tattini, M. 1997. Analysis of leaf water relations in leaves of two olive (Olea europaea) cultivars differing in tolerance to salinity. Tree Physiol. 17: 13-21. Hoagland, D.R. and Arnon, D.S. 1950. The water culture method for growing plants without soil. Cal. Agr. Exp. Stn., Circ. 374. Jae-Duck Moon, and Hwa-Sook Chung. 2000. Acceleration of germination of tomato seed by applying AC electric and magnetic fields. Journal of Electrostatics. 48, 103-114. Janzen, H.H. and Chang, C. 1987. Cation nutrition of barley as influenced by soil solution composition in a saline soil. Can. J. Soil Sci. 67: 619-629. Joshi, K.M. and Kamat, P.V. 1966. Effect of magnetic field on physical properties of water. J. Ind. Chem. Soc. 43: 620-622. Kitazawa, K., Ikezoe, Y., Uetake, H. and Hirota, N. 2001. Magnetic field effects on water, air and powders. Physica B, 294-295, 709-714. Klassen, V.I. 1981. Magnetic treatment of water in mineral processing. In: Developments in Mineral Processing, Part B, Mineral Processing. Elsevier, N.Y., pp.: 1077-1097. Kronenberg, K.J. 1985. Experimental evidence for effects of magnetic fields on moving water. IEEE Trans. on Magnetics, vol. Mag-21, no. 5: 2059-2061. Lea-Cox, J.D. and Syvertsen, J.P. 1993. Salinity reduces water use and nitrate - N use efficiency of Citrus. Ann. Bot. 72: 47-54. 71 Levitt, J. 1980. Responses of Plants to Environmental Stresses. Vol II. Water, Radiation, Salt and other Stresses. Academic Press New York, 606 pp. Liburkin, V.G., Kondratev, B.S. and Pavlyukova, T.S. 1986. Action of magnetic treatment of water on the structure formation of gypsum. Glass and Ceramics (English translation of Steklo I Ceramica) 1:101-105. Lipus, L., Krope, J. and Garbai, L. 1994. Magnetic water treatment for scale prevention. Hungarian J. Ind. Chem. 22: 239-242. Lynch, J., Thiel, G. and Läuchli, A. 1988. Effects of salinity on the extensibility and Ca availability in the expanding region of growing barley leaves. Bot. Acta. 101: 355-361. Maas, E.V. 1993. Salinity in citriculture. Tree Physiol. 12: 195-216. Maas, E.V. 1985. Crop tolerance to saline sprinkling water. Plant Soil 89: 273-284. Maas, E.V. 1984. Salt tolerance of plants. In: The handbook of plant science in agriculture. B.R. Cristie (ed). CRC Press, Florida. Maas, E.V. and Hoffman, G.J. 1977. Crop salt tolerance – Current assessment. J. Irrig. Drain. Div., ASCE 103: 115-134. Marschner, H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2nd ed. Academic Press, London, 889 pp. Munns, R. and Termaat, A. 1986. Whole – plant responses to salinity. Aust. J. Plant Physiol. 13: 143-160. Munns, R., Greenway, H. and Kirst, G.O. 1983. Halotolerant eukaryotes. In: Encyclopedia of Plant Physiology. Vol 12C. Physiological Plant Ecology , O.L. Lang, P.S. Nobel, C.B. Osmond and H. Ziegler (eds), New Series, Springer – Verlog, Berlin, pp 59-135. Ozerov, G.V. 1950. The salt resistance of olives. Dokl. Akad. Nauk. SSSR 72: 409412 (Hort. Abst. 21: 1389). Parsons, S., Judd, S.J., Stephenson, T., Udol, S. and Wang, B.L. 1997. Magnetically augmented water treatment. Process Safety and Environmental Protection. Transactions of the Institution of Chemical Engineers 75(Part B): 98-104. Rai, S., Singh, U., Sngh, K. and Singh, A. 1994. Germination responses of fungal spores to magnetically restructured water. Electro-Magnetobiology, 13, 237246. 72 Roberts, A.G. “ADAS”. 2002. Magnetic water treatment trials. Practical Hydroponics and Greenhouses. 15-20. Roberts, J.K.M., Linker, C.S., Benoit, A.G., Jardetzky, O. And Nieman, R.H. 1984. Salt stimulation of phosphate uptale in maize root tips studied by 31 P nuclear magnetic resonance. Plant Physiol. 75: 947-950. Romano, E. 1968. Besoin en eau et resistance en eau de l’olivier. Infs. Oleic. Int. 41: 65-69. Rugini, E. and Fedeli, E. 1990. Olive (Olea europaea L.) as an oilseed crop. In: Biotechnology in Agriculture and Forestry. Vol 10. Legumes and Oilseed Crops I. Y.P.S. Bajaj (ed), Springer, Berlin, pp. 593-641. Sharpley, A.N., Meisinger, J.J., Power, J.F. and Suarez, D.L. 1992. Root extraction of nutrients associated with long-term soil management. Adv. Soil Sci. 19: 151217. Sykes, S.R. 1992. The inheritance of salt exclusion in woody perennial fruit species. Plant Soil 146: 123-129. Tattini, M. 1994. Ionic relations of aeroponically-grown olive genotypes during salt stress. Plant Soil 161: 251-256. Tattini, M., Bertoni, P. and Caselli, S. 1992. Genotype responses of olive plants to sodium chloride. J. Plant Nutr. 15: 1467-1485. Tattini, M., Ponzio, C., Coradeschi, M.A., Tafani, R. and Traversi, M.L. 1994. Mechanisms of salt tolerance in olive plants. Acta Hortic. 356: 181-184. Therios, I. and Misopolinos, N.D. 1988. Genotypic response to sodium chloride salinity of four major olive cultivars (Olea europaea L.). Plant Soil 106: 105-111. Vigo, C., Therios, I., Patakas, A., Karatassou, M. and Nastou, A. 2002. Changes in photosynthetic parameters and nutrient distribution of olive plants (Olea europaea L.) cultivar ‘chondrolia chalkidikis’ under NaCl, Na2SO4, and KCl salinities. Agrochimica, Vol. XLVI – N. 1-2 33-46. β) Ελληνική Θεριός, Ι. 1996. Ανόργανη Θρέψη και Λιπάσματα. Εκδόσεις Δεδούση. Θεσσαλονίκη 1996, σελ.: 188-215. 73 Θεριός, Ι. και Καραγιαννίδης, Ν. 1991. Η επίδραση του NaCl στην αύξηση και χημική σύσταση 4 ποικιλιών ελιάς. Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Επιστημονική Επετηρίδα του Τμήματος Γεωπονίας. 28: 29-47. Μισοπολινός, Ν. 1991. Προβληματικά Εδάφη, Μελέτη, Πρόληψη, Βελτίωση. Εκδόσεις Γιαχούδη – Γιαπούλη, Θεσσαλονίκη. Σφακιωτάκης, Ε. 1993. Μαθήματα Ελαιοκομίας. Εκδόσεις typo MAN, Θεσσαλονίκη. Vigo, C. 1999. Επίδραση της αλατότητας (NaCl, Na2SO4, KCl) στην αύξηση και χημική σύσταση φυτών ελιάς (Olea europaea L.) ποικιλίας ‘Χονδρολιά Χαλκιδικής’, σε συνθήκες θερμοκηπίου. Μεταπτυχιακή διατριβή, ΑΠΘ, Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών, Τμήμα Γεωπονίας, Θεσσαλονίκη. 74