Αλληλεπίδραση του Lolium rigidum L. με την καλλιέργεια βυνοποιήσιμου κριθαριού σε συνθήκες υψηλής και χαμηλής πυκνότητας της καλλιέργειας

Abstract

Το κριθάρι είναι μια παραδοσιακή καλλιέργεια για τον ελλαδικό χώρο. Τα τελευταία χρόνια ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα της καλλιέργειας είναι η ολοένα αυξανόμενη εξάπλωση της λεπτής ήρας. Η λεπτή ήρα ( Lolium rigidum L.) είναι ένα ετήσιο χειμερινό ζιζάνιο, η αλληλεπίδραση του οποίου με την καλλιέργεια οδηγεί σε μείωση των αποδόσεων και ως εκ τούτου σε υποβάθμιση του παραγόμενου προιόντος. Ωστόσο, το σημαντικότερο πρόβλημα για τους καλλιεργητές είναι η δυσκολία αποτελεσματικής αντιμετώπισής της λόγω της εμφάνισης ανθεκτικότητας του ζιζανίου στα ευρέως χρησιμοποιούμενα ζιζανιοκτόνα. Ως εκ τούτου, και στα πλαίσια της « αειφορικής» γεωργίας κρίνεται απαραίτητη η εύρεση νέων εναλλακτικών τρόπων αντιμετώπισης του εν λόγω ζιζανίου. Σκοπός της παρούσας ερευνητικής μελέτης, ήτανε η αξιολόγηση της αλληλεπίδρασης του Lolium rigidum (L) με την καλλιέργεια βυνοποιήσιμου κριθαριού σε συνθήκες χαμηλής και υψηλής πυκνότητας της καλλιέργειας. Για καλύτερη διερεύνηση του εν λόγω θέματος το πείραμα αποτελούνταν από δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος, κατά την καλλιεργητική περίοδο 2017-2018 μελετήθηκε στον πειραματικό αγρό του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών στα Σπάτα, η ανταγωνιστική ικανότητα της λεπτής ήρας σε δύο πυκνότητες σποράς ( χαμηλή: 14 kg/ στρ. και υψηλή : 20 kg/ στρ.) της καλλιέργειας βυνοποιήσιμου κριθαριού. Αξιολογήθηκε η επίδραση της πυκνότητας σποράς στα συστατικά της απόδοσης του κριθαριού δηλαδή στη βιομάζα, στον αριθμό των καρπών ανά στάχυ, στον αριθμό των στάχεων ανά τετραγωνικό μέτρο ,στο βάρος των χιλίων κόκκων και στο δείκτη συγκομιδής. Μελετήθηκε επίσης η επίδραση της πυκνότητας σποράς στην πυκνότητα του πληθυσμού της λεπτής ήρας κατά την πρώτη ανάπτυξη και το καλάμωμα της καλλιέργειας, στη δυναμική του πληθυσμού και στο ξηρό βάρος Παράλληλα, μελετήθηκε η ανάπτυξη τόσο του κριθαριού όσο και της λεπτής ήρας, δηλαδή η πορεία του βιολογικού κύκλου αλλά και ο ρυθμός ανάπτυξης των φυτών, η πορεία και ο ρυθμός αύξησης του ύψους, των φύλλων καθώς και των δευτερευόντων στελεχών. Μελετήθηκαν επίσης τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του κριθαριού, δηλαδή η πρωτεΐνη και το μέγεθος των καρπών του κριθαριού. Στο δεύτερο μέρος, μελετήθηκε η αλληλοπαθητική δράση των ποικιλιών , βυνοποιήσιμου κριθαριού “ Planet”, “ Crescendo”και “ Zhana” στο ζιζάνιο Lolium rigidum ( κν. Λεπτή ήρα). Για το σκοπό αυτό, πραγματοποιήθηκαν in vitro βιοδοκιμές .Σε δοχεία με διαφορετικό αριθμό προβλαστημένων σπόρων κριθαριού ανά δοχείο( 1, 4, 8, 12, 15 σπόροι ανά δοχείο) τοποθετήθηκαν 12 προβλαστημένοι σπόροι λεπτής ήρας στην επιφάνεια υδατικής γέλης ( water agar). Ύστερα από μια εβδομάδα, αξιολογήθηκε ,στα αρτίβλαστα της λεπτής ήρας η ποσοστιαία παρεμπόδιση του μέσου ολικού μήκους, της μέσης ολική διαμέτρου καθώς και της μέσης ολικής επιφάνειας του ριζιδίου της λεπτής ήρας και το μέσο ολικό μήκος, η μέση ολική διάμετρος καθώς και η μέση ολική επιφάνεια του ριζιδίου του κριθαριού. Τα αποτελέσματα για την επίδραση της πυκνότητας σποράς στον ανταγωνισμό των δύο ειδών έδειξαν, ότι η πυκνότητα σποράς δεν επηρέασε τα συστατικά της απόδοσης και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του κριθαριού. Όσον αφορά τη λεπτή ήρα παρατηρήθηκε επίδραση μόνο στο ξηρό βάρος αυτής. Καμία επίδραση της πυκνότητας δεν παρατηρήθηκε επίσης και στη φαινολογία των δύο ειδών. Διαφορές εντοπίστηκαν ως προς το φυτικό είδος με το κριθάρι να παρουσιάζει μεγαλύτερο ρυθμό ανάπτυξης, μεγαλύτερο ρυθμό αύξησης του ύψους και φύλλων καθώς και μεγαλύτερο τελικό ύψος, αριθμό φύλλων και δευτερευόντων στελεχών. Στο δεύτερο μέρος, παρατηρήσαμε ότι η ποσοστιαία παρεμπόδιση του μέγιστου μήκους του βλαστιδίου και του μέσου ολικού μήκους του ριζιδίου της λεπτής διαφοροποιήθηκε ανάλογα με τον αριθμό των σπόρων ανά δοχείο και την ποικιλία, με τις ποικιλίες Planet και Crescendo να παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη παρεμπόδιση για τον μεγαλύτερο αριθμό σπόρων ανά δοχείο (15). Η ποσοστιαία παρεμπόδιση της μέσης ολικής διαμέτρου και της μέσης ολικής επιφάνειας του ριζιδίου της λεπτής ήρας διαφοροποιήθηκε μόνο ως προς τον αριθμό των σπόρων ανά δοχείο με τους 15 σπόρους να παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη παρεμπόδιση. Αντίθετα, καμία επίδραση δεν παρατηρήθηκε στα αρτίβλαστα του κριθαριού από την παρουσία της λεπτής ήρας. Σύμφωνα λοιπόν με τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, η πυκνότητα σποράς και η αλληλοπαθητική ικανότητα υψηλά ανταγωνιστικών και αποδοτικών ποικιλιών, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για την αποτελεσματική διαχείριση της λεπτής ήρας στους αγρούς με έντονη προσβολή από το εν λόγω ζιζάνιο.

Barley has been traditionally cultivated in Greece. The distribution of rigid ryegrass in new field areas is considered to be one of the most important problems of the crop. Rigid ryegrass (Lolium rigidum L) is an annual winter weed, responsible for yield loss and, therefore, product degradation when found in barley fields. However, it is extremely difficult for farmers to effectively control it, due to the resistance of rigid ryegrass to the herbicides found in the market, as reported. As a result, under the frame of ‘sustainable’ agriculture, it is important to find new, alternative ways to control the aforementioned weed. The aim of this study was to evaluate the interference of Lolium rigidum L. with malt barley in high and low crop density. For a better approach, the experiment was divided in two parts. In the first part, during the 2017- 2018 growing season, the competition between malt barley and rigid ryegrass in two seed densities was studied in the experimental field of the Agricultural University of Athens in Spata. We evaluated the effect of seed density on barley yield components (weight of dry substance, grains per spike, spikes per square meter, yield and harvest index). We also studied the effect of seed density on rigid’s ryegrass population during barley’s seeding growth and booting, on its population dynamic and dry substance . Additionally, we studied the phenology of barley and rigid ryegrass. We studied the biological cycle of plants, the growth rate, the height, the number of leaves and tillers as well as the rate of increase in height, leaves and tillers. Finally, the research studied the characteristics which make the produced grains suitable for malting, the percentage of protein in the grains and their size. In the second part, we studied the allelopathy effect of three barley cultivars; “Planet”, “Crescendo” and “ Zhana” on Lolium rigidum L. For this cause, in vitro bioassays, were carried out. In beakers with different number of pre-germinated barley seeds (1, 4, 8, 12 and 15 seeds per beaker) 12 pre-germinated seeds of ryegrass were sown on the water agar surface. After a week, we evaluated the shoot elongation, root elongation, diameter and area of barley and ryegrass seedlings as well as the inhibited shoot elongation, root elongation, root diameter and root area of barley and ryegrass. Results indicated no effect of seed density on barley yield components and malting characteristics. Concerning rigid ryegrass, an effect on the dry substance was only observed. Seed density had no effect on phenology, as well. Differences were only found when it comes to plant species, with barley at the highest growth rate, rate of increase in height, leaves and the highest height , number of leaves and tillers. In the second part, we noticed that the inhibited shoot and root elongation of rigid ryegrass varied, depending on the number of seeds per beaker and on barley cultivar, with the highest inhibition found on Planet and Crescendo for the maximum amount of seeds (15). The inhibited root diameter and area varied only between the different number of seeds per beaker. However, no effect of the presence of ryegrass was found on barley seedlings. 6 According with the findings of this research, seed density and allelopathy of high competitive barley cultivars, could be used in order to effectively control rigid ryegrass in fields with high infestation.