Εκτίμηση του κατάλληλου βιολογικού σταδίου για την αποτελεσματικότερη άρδευση του σκληρού σίτου

Abstract

Την καλλιεργητική περίοδο 2017-2018 σε στέγαστρο εντός του πειραματικού αγρού του εργαστηρίου Γεωργίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, διερευνήθηκε η καταλληλόλητα του σταδίου ανάπτυξης του σκληρού σιταριού (Triticum turgidum ssp. Durum, «var. Svevo») ως προς την αποδοτικότερη άρδευση κάτω από συνθήκες ελεγχόμενης υδατικής καταπόνησης . Το πειραματικό σχέδιο που ακολουθήθηκε ήταν των τυχαιοποιημένων πλήρων ομάδων με κύριο παράγοντα τον χρόνο εφαρμογής της άρδευσης (βιολογικό στάδιο ανάπτυξης του σιταριού) με τρεις επαναλήψεις . Για την εκτίμηση των φαινολογικών σταδίων βάσει της οποίας έγινε ο προγραμματισμός της ελεγχόμενης άρδευσης χρησιμοποιήθηκε η κλίμακα Zadoks. Τα στάδια που πραγματοποιήθηκε η ελεγχόμενη άρδευση ήταν τα εξής: 32,37,49, 71 της κλίμακας Zadoks. Το στάδιο 32 αντιπροσωπεύει την ανάπτυξη του βλαστού-καλάμωμα και ειδικότερα είναι το στάδιο όπου ο 2 κόμβος είναι ανιχνεύσιμος ενώ το στάδιο 37 αντιπροσωπεύει την εμφάνιση του φύλλου σημαίας. Το στάδιο 49 αντιπροσωπεύει την εμφάνιση των πρώτων αγάνων ενώ το στάδιο 71 αντιπροσωπεύει τον υδατώδη καρπό. Παράλληλα, υπήρχαν φυτά τα οποία αρδεύτηκαν κανονικά καθώς και ξηρικά φυτά στα οποία δεν έγινε καμία άρδευση μετά την έναρξη των μεταχειρίσεων της ελεγχόμενης άρδευσης. Από τη σπορά και μέχρι την έναρξη των μεταχειρίσεων της άρδευσης χρησιμοποιήθηκε ως πηγή νερού εκτοξευτήρας και έπειτα έγινε εγκατάσταση αρδευτικού συστήματος στάγδην άρδευσης (σταλακτηφόρος αγωγός 16mm). Στο παρόν πείραμα κατά την διάρκεια της καλλιέργειας και μετά το τέλος αυτής μελετήθηκε η επίδραση των διαφορετικών μεταχειρίσεων άρδευσης, στον βιολογικό κύκλο των φυτών, στο υδατικό δυναμικό των φύλλων, στον φωτοσυνθετικό ρυθμό, στην απόδοση σε καρπό και βιομάζα, στον αριθμό σπόρων ανά στάχυ, αλλά και στον αριθμό στάχεων ανά τετραγωνικό μέτρο, στον αριθμό των καρπών ανά τετραγωνικό μέτρο, στο μήκος των στάχεων, στο ύψος των φυτών, στο βάρος χιλίων κόκκων και στον συντελεστή συγκομιδής. Επίσης, εξετάστηκε η περιεκτικότητα των σπόρων σε πρωτεΐνη ενώ μετρήθηκε ο αριθμός και το βάρος των καρπών ανά θέση στην ράχη του στάχυ. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το στάδιο 37 κατά Zadoks ( εμφάνιση φύλλου σημαίας) είχε την τάση να παρουσιάζει μεγαλύτερη απόδοση (λιγότερη από τον αρδευόμενο μάρτυρα) σε σχέση με τις άλλες επεμβάσεις. Όσον αφορά την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη παρόλο που δεν έδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές παρουσιάστηκε μία τάση με υψηλότερη συγκέντρωση στο στάδιο 37 σε σχέση με τις άλλες μεταχειρίσεις. Ο αριθμός των στάχεων ανά στάχυ δεν μεταβλήθηκε σημαντικά μεταξύ των σταδίων 32, 37 και 49.. Όσον αφορά το μέσο βάρος των καρπών, τη μεγαλύτερη ανταπόκριση παρουσίασε η άρδευση που έγινε στο στάδιο του υδατώδη καρπού, καθώς και στον αρδευόμενο μάρτυρα (Α). Όσον αφορά τον δείκτη υδατικού δυναμικού (WPI) έδειξε ότι ο αρδευόμενος μάρτυρας και τα φυτά στα οποία η μοναδική άρδευση πραγματοποιήθηκε στο στάδιο 37 της κλίμακας Zadoks είναι οι επεμβάσεις που υπέστησαν την λιγότερη καταπόνηση. Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα υποστηρίζονται και από άλλους φυσιολογικούς μηχανισμούς που μελετήθηκαν, όπως ο ρυθμός φωτοσύνθεσης, η αγωγιμότητα των στομάτων και η διακυτταρική συγκέντρωση του CO2. Συγχρόνως διαπιστώθηκε επιτάχυνση του βιολογικού κύκλου στον ξηρικό μάρτυρα και στα όπου η μοναδική άρδευση πραγματοποιήθηκε στο στάδιο 71 της κλίμακας Zadoks ενώ δεν επηρεάστηκε περιεκτικότητα με στατιστικά σημαντικό τρόπο από τις διαφορετικές μεταχειρίσεις άρδευσης η περιεκτικότητα των σπόρων σε πρωτεΐνη.

Τhe research for estimating the most efficient irrigation and for the suitability of the growing stage of durum wheat (Triticum turgidum ssp. Durum, "var. Svevo") was conducted during 2017-2018 growing season within the experimental field of the Agricultural University of Athens. The selected experimental design was that of randomized complete groups design, with a main factor being the time of irrigation based on the biological stages of wheat growth and with three repetitions. The Zadoks scale was used to estimate the phenological stages under which the controlled irrigation was programmed. The biological stages under which the controlled irrigation was applied, were as follows: 32,37,49,71 of the Zadoks scale. Stage 32 represents the growth of the main stem and in particular is the stage where the second node is detectable, while stage 37 represents the appearance and visibility of the flag leaf. Stage 49 represents the appearance of the first visible awns, while stage 71 represents the kernel water ripe. In addition, there were plants that were regularly irrigated as well as dry plants that were not irrigated after the start of controlled irrigation treatments. From the sowing date to the beginning of the controlled irrigation treatments, a water jet was used as a water source and afterwards a drip irrigation system was installed (drip irrigation 16 mm). During the cultivation time and after the harvest, the effect of different irrigation levels of treatment was studied for the biological stages of plants, for the water potential of the leaves, for the photosynthetic rate, for the grain yield and biomass production, for the number of spikelets per spike, but also counting the number of spikes per square meter, the number of grains per square meter, the length of the spike, the height of the plants, the weight of one thousand grains and the harvest index. Furthermore, the protein content of the seeds was examined, while the number and weight of seeds were measured per position on the spine of spike. The results showed that the stage 37 on Zadoks scale (appearance and visibility of the flag leaf) tended to show a higher yield (less than the irrigated control) than the other irrigation treatments. Regarding the protein content, although it did not show statistically significant differences, a trend with a higher concentration was noticed in stage 37 compared to the other stages. The number of cows per ear did not change significantly between stages 32, 37 and 49. Regarding the average weight of the grains, higher response was observed in stage 71 which represents the kernel water ripe, as well as in the irrigated control (A). Also the water potential index (WPI) showed that the irrigated control and the plants which were irrigated at the stage 37 of the Zadoks scale are the less stressed. Those results are also supported by other physiological mechanisms which were studied, such as photosynthesis rate, stomatal conductance and intercellular CO2 concentration. At the same time, the biological cycle was accelerated in the dry control plants and in the plants which the irrigation was carried out at stage 71 of the Zadoks scale, while the protein content was not significantly affected by the different irrigation treatments.