Επίδραση του τύπου και του πάχους του υποστρώματος ανάπτυξης φυτών Mentha pulegium, Phlomis fruticosa και Hyssopus officinalis σε σύστημα φυτοδώματος

Abstract

Στη παρούσα μελέτη διερευνήθηκε η επίδραση του είδους του υποστρώματος και του πάχους υποστρώματος στην ανάπτυξη των αυτοφυών ειδών Mentha pulegium, Phlomis fruticosa και Hyssopus officinalis σε σύστημα φυτεμένου δώματος .

Έριζα μοσχεύματα των ειδών Mentha pulegium και Phlomis fruticosa φυτεύτηκαν στη 1 Απριλίου του 2010, ανά πέντε (του ίδιου είδους) σε πλαστικά κιβώτια διαστάσεων 60x40 cm, σε τρία διαφορετικά υποστρώματα ανάπτυξης και πάχη υποστρώματος 7 και 15 cm. Η σύσταση (v/v) των υποστρωμάτων ανάπτυξης ήταν: Α=60% ελαφρόπετρα : 40% κομπόστα, Β= 60% ελαφρόπετρα : 40% χώμα και Γ= 60% ελαφρόπετρα : 20% κομπόστα : 20% χώμα. η ελαφρόπετρα χρησιμοποιήθηκε σε ίση ποσότητα σε όλα τα υποστρώματα ανάπτυξης, γιατί ως αδρανές υλικό είναι ανθεκτικό στη συμπίεση, ελαφροβαρές και συγκρατεί υγρασία. Για κάθε πάχος και είδος υποστρώματος έγιναν από τρεις επαναλήψεις (κιβώτια). Τα κιβώτια τοποθετήθηκαν πάνω σε μεταλλικά τραπέζια στον κήπο του Εργαστηρίου Ανθοκομίας και Αρχιτεκτονικής Τοπίου. Για τη μελέτη του είδους Hyssopus officinalis χρησιμοποιήθηκε φυτικό υλικό ηλικίας 8 μηνών σε ήδη εγκατεστημένο φυτεμένο δώμα από τον Ιούλιο του 2009 σε αίθριο χώρο κτιρίου του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών. Και σε αυτό το φυτό χρησιμοποιήθηκαν τα ίδια υποστρώματα και πάχη ανάπτυξης. Στη περίπτωση του Hyssopus officinalis τα φυτά ήταν εγκατεστημένα σε πειραματικά τεμάχια 1 m και σε κάθε πειραματικό τεμάχιο φυτεύτηκαν 14 φυτά, για κάθε πάχος και είδος υποστρώματος. Η μελέτη της ανάπτυξης του είδους έγινε από το Μάρτιο έως τον Οκτώβριο του 2010.

Η ανάπτυξη των φυτών Mentha pulegium και Phlomis fruticosa αξιολογήθηκε μετρώντας στη διάρκεια της καλλιέργειας το ύψος, τις φωτοχημικές παράμετρους ΦΡ8ΙΙ, ETR, NPQ και ΦΡ8ΙΙο και στο τέλος του πειράματος το νωπό και ξηρό βάρος υπέργειου, τη φυλλική επιφάνεια, LAI και το SLA. Επίσης προσδιορίστηκαν οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των συστατικών και των υποστρωμάτων ανάπτυξης. Η ανάπτυξη του φυτού Hyssopus officinalis αξιολογήθηκε μετρώντας το ύψος, τον αριθμό των διακλαδώσεων και στο τέλος του πειράματος το νωπό και ξηρό βάρος υπέργειου, τη φυλλική επιφάνεια, το LAI και το SLA, επιπλέον για το συγκεκριμένο είδος έγινε μελέτη των μορφολογοανατομικών και ιστοχημικών χαρακτηριστικών του. Στόχοι της μελέτης ήταν: α) η διερεύνηση της δυνατότητας εγκατάστασης και της ανάπτυξης των φυτών Mentha pulegium Phlomis fruticosa και Hyssopus officinalis στα δύο πάχη υποστρωμάτων που ενδείκνυται για εκτατικούς τύπους φυτοδωμάτων β) η αξιολόγηση της επίδρασης του υποστρώματος σε βιομετρικές και φυσιολογικές παραμέτρους των φυτών και γ) η μελέτη του μορφολογοανατομικών και ιστοχημικών χαρακτηριστικών του Hyssopus officinalis .

Και τα τρία είδη που μελετήθηκαν και ιδιαίτερα ο Hyssopus officinalis ανταποκρίθηκαν θετικά στις διάφορες επεμβάσεις. Ειδικότερα για τα φυτά Mentha pulegium, το μίγμα χώματος (υπόστρωμα Β) συνέβαλε σημαντικά στη καλή εγκατάσταση και ανάπτυξη των φυτών κατά την ευνοϊκή περίοδο (μεγάλο νωπό, ξηρό βάρος, ETR και NPQ). Η κομπόστα (υπόστρωμα Β) είχε τη μικρότερη επίδραση στην ανάπτυξη ανεξάρτητα από το πάχος του υποστρώματος. Ενώ τα μικρότερου μεγέθους φυτά στο υπόστρωμα Γ, σε σχέση με αυτά στο Β υπόστρωμα ανταπεξήλθαν καλύτερα από την καταπόνηση που δέχθηκαν κατά την δυσμενή περίοδο του καλοκαιριού, ανεξάρτητα από το πάχος του υποστρώματος.

Στο Phlomis fruticosa επίσης το υπόστρωμα Β (μίγμα χώματος), είχε τη μεγαλύτερη επίδραση στην ανάπτυξη των φυτών ανεξάρτητα του πάχους υποστρώματος. Γενικά τα υποστρώματα που περιείχαν χώμα (Β και Γ) έδωσαν φυτά με καλύτερες τιμές βασικών φωτοχημικών παραμέτρων, ενώ δεν ήταν εμφανής καμία επίδραση του πάχους του υποστρώματος. Επίσης κατά τη δυσμενή περίοδο ανάπτυξης (μέσα καλοκαιριού), η καταπόνηση των φυτών στο υπόστρωμα Α ήταν εμφανής.

Ανάλογα αποτελέσματα παρατηρήθηκαν και για τον Hyssopus officinalis ως προς την ανάπτυξή του με το υπόστρωμα Β να έχει τη καλύτερη επίδραση σε όλα τα βιομετρικά του χαρακτηριστικά ανεξάρτητα του πάχους του υποστρώματος. Από τη μελέτη των μορφολογο- ανατομικών και ιστοχημικών χαρακτηριστικών φύλλων του Hyssopus officinalis διαπιστώθηκε η τυπική δομή του φυτού, καθώς και η περιεκτικότητά του σε τερπενοειδή, φαινολικά και φλαβονοειδή από όπου συμπεραίνεται ότι ο Hyssopus officinalis συμπεριφέρεται ως αρωματικό, φυτό με ανθεκτικότητα σε βιωτικούς και αβιωτικούς παράγοντες., και ως τούτου κατάλληλο για φυτεύσεις σε φυτοδώματα.

This study examined the effect of the type and the depth of substrate in the growth of native plants Mentha pulegium, Phlomis fruticosa and Hyssopus officinalis in green roof system. Rooted cuttings of Mentha pulegium and Phlomis fruticosa were planted on the 1st of April 2010, five of each species per plastic box with dimensions 60x40 cm, in three different substrates and two depths 7 and 15 cm. The constitution of growth substrates was: [A]=60% pumice: 40% compote, [B]= 60% pumice: 40% soil and [G]= 60% pumice: 20% compote: 20% soil. The pumice was used in equal quantities in all the substrates of growth, because, as an inactive material, is durable in compression, has low weight and retains humidity. Three repetitions (boxes) were performed for each depth and substrate. The boxes were placed on metal tables in the garden of Laboratory of Floriculture and Architecture of Landscape. For the study of Hyssopus officinalis the plants used were 8 months old and had been planted on the roof of one of the buildings of the Agricultural University of Athens since July 2009. In the case of Hyssopus officinalis the plants were installed in 1 m2 experimental plots and in each experimental plot 14 plants were planted, for each depth and substrate. The period of study was between March and October 2010. The growth of plants Mentha pulegium and Phlomis fruticosa was evaluated by measuring the growth in height, the photochemical parameters YIELD, ETR, NPQ and Fv/Fm. At the end of experiment the fresh and dry weight of the above the ground parts, the leaf area, LAI and the SLA were estimated. Also, the natural and chemical attributes of components and the substrates of growth were determined. The growth of Hyssopus officinalis was evaluated by measuring the height, the number of ramifications and at the end of experiment the fresh and dry weight of the above the ground parts, the leaf area, the LAI and the SLA. For this species the morphological and histochemical characteristics were also studied. The objects of the study were: a) the investigation of the possibility of installation and growth of the plants Mentha pulegium, Phlomis fruticosa and Hyssopus officinalis in two depths of substrates that are advisable for extensional types green roofs b) the evaluation of the effect of substrate in biometric and physiologic parameters of plants and g) the study of some morphological and histochemical characteristics of Hyssopus officinalis. The three types that were studied and particularly Hyssopus officinalis responded positively to the various treatments. More specifically for Mentha pulegium, the mix of soil (substrate B) contributed considerably to the good installation and growth of plants at the favorable period (big fresh, dry weight, ETR and NPQ). The compost (sublayer B) had the smaller effect in the growth, independent from the depth of the substrate. However, the smaller size plants in substrate G, compared with those in the B substrate, coped better with the stress that they were exposed to during the unfavorable period of summertime, independent of the depth of the substrate. In addition, substrate B (mix of soil), had the biggest effect in the growth of plants in Phlomis fruticosa, regardless the depth of the substrate. In general, the substrates that contained soil (B and G) gave plants with higher values of basic photochemical parameters, while it was not obvious if the depth of the substrate had any observable effect. Moreover, during the unfavorable period of growth (in summertime), the stress of the plants in substrate A was evident. Similar results were also observed for Hyssopus officinalis, as substrate B had better effect in all the biometrical characteristics regardless the depth of substrate. The study of the morphological and histochemical characteristics on the leaves of Hyssopus officinalis demonstrated its typical anatomy, as well as its high content in terpenoides, phenols and flavones which give Hyssopus officinalis its aromatic character and also provide the plant with resistance to abiotic and biotic factors, thus making the plant suitable for plantings on green roofs.