Βιολογική παραγωγή σποροφύτων καπνού ανατολικού τύπου με τη μέθοδο της επίπλευσης και ανάλυση κόστους της μεθόδου

Abstract

Εισαγωγή: Ο καπνός καλλιεργείται παγκοσμίως σε ιδιαίτερα μεγάλη έκταση. Αν και η πιο γνωστή και κύρια χρήση του καπνού είναι το κάπνισμα και ως εκ τούτου, δεν θεωρείται είδος πρώτης ανάγκης, η συνεισφορά του είναι πολυεπίπεδη. Συγκεκριμένα η καλλιέργεια του καπνού προσφέρει σημαντικό εισόδημα στους παραγωγούς και συμμετέχει ενεργά στο ακαθάριστο εθνικό προϊόν αναπτυγμένων και αναπτυσσόμενων χωρών. Αποτελεί μία από τις σημαντικότερες καλλιέργειες παγκοσμίως όχι μόνο, ως αναμενόμενο, πεδινών περιοχών αλλά και ορεινών και μειονεκτικών. Το σύστημα επίπλευσης είναι μία νέα τεχνική καλλιέργειας που προέκυψε από πολύχρονες έρευνες και δίνει τη δυνατότητα παραγωγής ομοιόμορφων και υγιών φυταρίων, έτοιμων για μεταφύτευση. Στόχος: Μέσω της μεταπτυχιακής αυτής εργασίας μελετήθηκε η βιολογική παραγωγή υγιών σπορόφυτων καπνού με τη μέθοδο της επίπλευσης, η σύγκριση των ποικιλιών ως προς τα μορφολογικά χαρακτηριστικά τους καθώς και η ανάλυση κόστους της μεθόδου και η σύγκριση των δαπανών για το βιολογικό και συμβατικό τρόπο παραγωγής σπορόφυτων καπνού. Μέθοδος: Η πραγματοποίηση του πειράματος έλαβε χώρα στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών και συγκεκριμένα το σύστημα επίπλευσης πραγματοποιήθηκε στο εσωτερικό του θερμοκηπίου του Εργαστηρίου Γεωργίας και αποτελούταν από τέσσερις πλαστικές δεξαμενές με διαστάσεις 2 x 0,7 x 1 m (μήκος x πλάτος x ύψος), και μια αυτοσχέδια δεξαμενή που δημιουργήθηκε για τους σκοπούς του πειράματος με διαστάσεις 3 x 0,66 x 0,5 m (μήκος x πλάτος x ύψος) και αποτελούταν από τσιμεντόλιθους και πλαστικό κάλυψης. Η πειραματική διαδικασία ξεκίνησε με την προετοιμασία του χώρου για το σύστημα επίπλευσης στις 25/02/2016 και ολοκληρώθηκε με τη μεταφύτευση των φυταρίων στον αγρό στις 09/05/2016. Το πείραμα αφορούσε 7 ποικιλίες καπνού ανατολικού και αμερικάνικου τύπου και συγκεκριμένα τις ποικιλίες Μπασμάς Ξάνθης 81 και 2Α, Μυρωδάτο Αγρινίου 30Α και 13Β, Κατερίνης Σ53, Virginia Νίκη και Βurley 21Α. Για τις μετρήσεις χρησιμοποιήθηκαν 6 φυτάρια από τις 5 από τις 7 επιλεγμένες ποικιλίες: Ξάνθης 81, Αγρινίου 30Α, Κατερίνης Σ53, Virginia και Burley 21Α. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά που αξιολογήθηκαν κατά το πείραμα ήταν το μήκος του υπέργειου τμήματος, το μήκος της ρίζας, ο αριθμός των φύλλων, το νωπό βάρος του υπέργειου τμήματος, το νωπό βάρος του υπόγειου τμήματος, το συνολικό νωπό βάρος, το ξηρό βάρος του υπέργειου, το ξηρό βάρος του υπόγειου, το συνολικό ξηρό βάρος και η παρουσία μυκόρριζας στο ριζικό σύστημα των σποροφύτων. Αποτελέσματα: Για τη σύγκριση μέσων τιμών εφαρμόστηκε το Kruskal – Wallis τεστ. Από τα αποτελέσματα φαίνεται ότι υπάρχουν διαφορές μεταξύ των ποικιλιων σε όλες τις μεταβλητές (σύγκριση μέσων τιμών) που μετρήθηκαν (p<0,001). Για να εξεταστεί η κάθε μια στατιστικώς σημαντική μεταβλητή που προέκυψε από την μονοπαραγοντική ανάλυση, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της βηματικής πολλαπλής παλινδρόμησης (Stepwise Multiple Regression). Το Μήκος του Υπέργειου έχει στατιστικώς σημαντική σχέση με το Ποικιλία (p=0,005) και το Βάρος του Υπέργειου Νωπού (p<0,001). Από το τελικό μοντέλο αποκλείονται το Συνολικό Βάρος Νωπού και το Συνολικό Βάρος Ξηρού. Στο τελικό μοντέλο για το Μήκος Ρίζας αποκλείστηκαν το Συνολικό Βάρος Νωπού και το Συνολικό Βάρος Ξηρού, χωρίς όμως καμία από τις άλλες παραμέτρους από μόνη της να επηρεάζει στατιστικώς σημαντικά. Για τον Αριθμό των Φύλλων αποκλείστηκαν το Συνολικό Βάρος Νωπού και το Συνολικό Βάρος Ξηρού, χωρίς όμως καμία από τις άλλες παραμέτρους από μόνη της να επηρεάζει στατιστικώς σημαντικά. Στο τελικό μοντέλο για το Βάρος Υπέργειου Νωπού αποκλείστηκε το Συνολικό Βάρος Ξηρού, με το Ποικιλία (p=0,008), Μήκος Υπέργειου (p=0,042), Συνολικό Βάρος Νωπού (p<0,001) και το Βάρος Υπόγειου Ξηρού (p<0,001) να επηρεάζουν στατιστικώς σημαντικά το Βάρος Υπέργειου Νωπού. Στο τελικό μοντέλο για το Βάρος Υπόγειου Νωπού αποκλείστηκε το Συνολικό Βάρος Ξηρού, με το Βάρος Υπέργειου Νωπού (p<0,001) και το Συνολικό Βάρος Νωπού (p<0,001) να επηρεάζουν στατιστικώς σημαντικά το Βάρος Υπόγειου Νωπού. Για το Συνολικό Βάρος Νωπού αποκλείστηκε το Συνολικό Βάρος ξηρού, με το Βάρος Υπέργειου Νωπού (p<0,001) και το Βάρος Υπόγειου Νωπού (p<0,001) να επηρεάζουν στατιστικώς σημαντικά το Συνολικό Βάρος Νωπού. Για το Βάρος Υπέργειου Ξηρού αποκλείστηκε το Συνολικό Βάρος Νωπού, χωρίς όμως καμία από τις άλλες παραμέτρους από μόνη της να επηρεάζει στατιστικώς σημαντικά. Στο τελικό μοντέλο για το Βάρος Υπόγειου Ξηρού αποκλείστηκε το Συνολικό Βάρος Νωπού, χωρίς όμως καμία από τις άλλες παραμέτρους από μόνη της να επηρεάζει στατιστικώς σημαντικά. Για το Συνολικό Βάρος Ξηρού αποκλείστηκε το Συνολικό Βάρος Νωπού, χωρίς όμως καμία από τις άλλες παραμέτρους από μόνη της να επηρεάζει στατιστικώς σημαντικά. Στο τελικό μοντέλο για τη Μυκόρριζα αποκλείστηκαν το Συνολικό Βάρος Νωπού και το Βάρος Υπέργειου Ξηρού, με το Βάρος Υπόγειου Νωπού (p=0,044) να επηρεάζει στατιστικώς σημαντικά τη Μυκόρριζα. Τέλος για την εκτίμηση των αλληλοσυσχετίσεων μεταξύ των μεταβλητών χρησιμοποιήθηκε το Spearman RHO test σε επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας μικρότερο του 5%. Ανάλυση κόστους: Η σύγκριση και των δύο μεθόδων καλλιέργειας πραγματοποιήθηκε σε 8m2 συστήματος επίπλευσης, που αντιστοιχεί σε περίπου 4 στρέμματα καλλιέργειας καπνού στον αγρό. Ο συμβατικός τρόπος με τη μέθοδο της επίπλευσης εμφανίζει συνολικά υψηλότερο παραγωγικό κόστος από το βιολογικό τρόπο. Ιδιαίτερες διαφορές προκύπτουν για το κυκλοφοριακό κεφάλαιο ήτοι 343,85€ για το συμβατικό έναντι 308,14€ για το βιολογικό. Αντίστοιχα διαφορά εμφανίζεται και στο πάγιο κεφάλαιο με συνολική δαπάνη 170,66€ για τη συμβατική και 113,19€ για τη βιολογική. Τελικά, με το άθροισμα των παραγωγικών δαπανών για τη συγκεκριμένη μελέτη και για τους δύο τρόπους ανάπτυξης των σπορόφυτων με το σύστημα της επίπλευσης χαμηλότερες παραγωγικές δαπάνες εμφανίζονται στη βιολογική παραγωγή. Συγκεκριμένα για το συμβατικό τρόπο το σύνολο των δαπανών ανέρχεται σε 764,03€, ενώ για το βιολογικό τρόπο ανέρχεται σε 701,98€. Αντίθετα στην παρούσα μελέτη καθίσταται εμφανές ότι ανά παραγόμενο σπορόφυτο το κόστος παραγωγής εξαρτάται από τον αριθμό των σπορόφυτων που παράγονται, δηλαδή από τον αριθμό των θέσεων ανά πολυσπορείο. Συνεπώς από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι ο συμβατικός τρόπος παραγωγής (8.800 σπορόφυτα) παρουσιάζει χαμηλότερο κόστος ανά παραγόμενο σπορόφυτο σε σύγκριση με το βιολογικό (7050 σπορόφυτα). Συγκεκριμένα για το συμβατικό τρόπο το κόστος παραγωγής ανά σπορόφυτο ανέρχεται σε 0,09€, ενώ για το βιολογικό τρόπο ανέρχεται σε 0,1€. Συμπέρασμα: Η χρήση ενός συστήματος επίπλευσης ως καλλιεργητική μέθοδος μπορεί να αποτελέσει μία οικονομικά προσιτή με πολλαπλά οφέλη επιλογή που όμως θα πρέπει να διευκρινιστεί ότι εξαρτάται από τις συνθήκες θερμοκηπίου, τις γνώσεις και την επιμέλεια του παραγωγού αλλά και την ποιότητα του σπόρου. Επίσης περιορισμένη εμφανίζεται η ανάγκη σε εργατικά και παρότι το κόστος αρχικής εγκατάστασης είναι υψηλότερο, ο παραγωγός απαλλάσσεται από τα κόστη που συνοδεύουν τρόπους καλλιέργειας που απαιτούν τη χρήση του εδάφους.

Introduction: Nowadays tobacco is widely cultivated worldwide. Although the most known and major tobacco use concerns smoking and it could not be taken into consideration as a staple, its contribution is layered. Specifically, tobacco cultivation provides significant income to producers and participates actively in the gross domestic product of developed and developing countries. It is considered as one of the most important crop worldwide, not only as expected in lowland, but also in upland and disadvantaged areas. Float system is a new cultivation technique that is the result of years of research and enables the production of uniform and healthy seedlings ready for transplanting. Objective: Through this postgraduate thesis, the organic production of healthy seedlings of tobacco with the method of flotation, the comparison of different varieties for their morphological characteristics and the cost analysis of the process through the comparison of the costs for organic and conventionally tobacco seedling production were studied. Method: The experiment took place at the Agricultural University of Athens, and the floating system was built inside the greenhouse of the Agriculture Laboratory and was consisted of four plastic containers with 2 x 0,7 x 1 m (length x width x height) dimensions and a pool was created for the purposes of the experiment with 3 x 0,66 x 0,5 m (length x width x height) dimensions, which consisted of concrete blocks and plastic cover. The experimental procedure was initiated by the preparation of the floating system’s area on 25/02/2016 and completed with the transplanting of seedlings in the field on 09/05/2016. The experiment involved seven Oriental and American tobacco varieties namely Basmas Xanthi varieties 81 and 2A, Myrodato Agrinion 30A and 13B, Katerini S53, Virginia Niki and Burley 21A. For the morphological characteristics’ measurements were used 5 of the 7 varieties (Xanthi 81 Agrinio 30A Katerini S53, Virginia Niki and Burley 21A) and six seedlings per variety. The morphological characteristics that evaluated in the experiment were the length of the above ground part, the root length, the number of leaves, the fresh weight of the above-ground part, the fresh weight of the below ground part, the total fresh weight, the dry weight of the above ground part, the dry weight of the below ground part, the total dry weight and the presence of mycorrhizas on the root system of the seedlings. Results: For the comparison of mean values the Kruskal - Wallis test was applied. The results demonstrated that there were differences between the varieties in all variables (p <0,001). To test each statistically significant variable, the method of stepwise multiple regression was used. The length of the above ground part had a statistically significant association with the variety (p = 0,005) and the fresh weight of the above-ground part (p <0,001). From the final model were excluded the total fresh weight and the total dry weight. In the final model for the root length were also excluded the total fresh weight and the total dry weight, but none of the other parameters affected the model with a statistical significance. For the number of leaves the total dry weight and the total fresh weight were eliminated. In the final model for the parameter above ground fresh weight the total dry weight was eliminated, and the variety (p = 0,008), the length of above ground part (p = 0,042), the total fresh weight (p <0,001) and the dry weight of below part (p <0,001) affected with high statistical significance the above ground fresh weight. In the final model for the above ground fresh weight the total dry weight was eliminated and the above ground fresh weight (p <0,001) and total fresh weight (p <0,001) affected with high statistical significance the below ground fresh weight. For the parameter total fresh weight the total dry weight was eliminated and the above ground fresh weight (p <0,001) and the fresh below ground weight (p <0,001) influenced with statistical significance the total fresh weight. For the parameter above ground dry weight the total fresh weight was eliminated. In the final model for the parameter dry weight of below part the total fresh weight was eliminated. For the parameter total dry weight the total fresh weight was eliminated. In the final model for Mycorrhiza the total fresh weight and dry weight of the above ground part were excluded and the fresh weight of the below ground part (p = 0,044) affected with statistical significance the parameter of Mycorrhiza. Finally, the Spearman RHO test was used for the estimation of the cross-correlations between the variables at significance level of less than 5%. Cost analysis: The comparison of the two culture techniques was conducted in 8m2 float system, which corresponds to approximately 4 hectares of tobacco crop field. The conventional cultivating way displayed higher total cost of production than the organic one. Specific differences arise for the circulating capital, which is 343,85 € for the conventional method versus 308,14 € for the organic. Correspondingly difference was accrued in fixed capital with a total cost of 170,66 € and 113,19 € respectively. Finally, in this thesis, the lower production costs were appeared to the organic production resulted by the sum of the production costs for both ways of cultivation of the seedlings in the float system. Namely the total expenditure for the conventional cultivation was calculated for € 764,03, while the total expenditure for the organic one was 701,98 €. Contrary, according to this thesis, it is apparent that the production cost per seedling was depended on the number of the produced seedlings, i.e. the number of cells per tray. Thus, the results showed that the conventional cultivation (8,800 seedlings) demonstrated a lower cost per produced seedling in comparison to the organic cultivation procedure (7050 seedlings). Specifically, for the conventional cultivation procedure the production cost per seedling was 0.09 €, while for the organic was 0.1 €. Conclusion: The use of float system as cultivation method may be an affordable option with many benefits, but it should be clarified that the above-mentioned benefits depend on the greenhouse conditions, the knowledge and diligence of the producer and also the quality of the seed. It also restricts the need of labor and although the initial installation cost is higher, the producer is exempt from costs that accompany cultivation ways requiring the use of soil.