Μελέτη της ανθεκτικότητας τεσσάρων ποικιλιών λεμονιάς στο ψύχος και επεμβάσεις άμβλυνσης της καταπόνησης

Abstract

Στόχος της παρούσας έρευνας ήταν η μελέτη της ανθεκτικότητας τεσσάρων ποικιλιών λεμονιάς (Citrus limon L.), ‘Αδαμοπούλου’, ‘Μαγληνή’, ‘Meyer’ και ‘Eureka’, στο ψύχος, καθώς και η μελέτη της αποτελεσματικότητας τριών εμπορικών σκευασμάτων (Antiheat, Bluestim και Fitomaat) στην ανθεκτικότητα αυτών στο ψύχος. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν νεαρά δενδρύλλια δύο ετών, τα οποία ήταν εμβολιασμένα στο υποκείμενο Citrus volkameriana. Τρία δενδρύλλια από κάθε ποικιλία εκτέθηκαν στους -3°C, -5°C και -7°C για διάστημα δύο ωρών σε σκοτάδι (διαφορετικά δενδρύλλια ανά θερμοκρασία), σε ψυκτικό θάλαμο, ενώ επιλέχθηκαν και τρία δενδρύλλια ως μάρτυρες (Μ), τα οποία παρέμειναν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Επιπλέον, κάθε σκεύασμα, σε συνδυασμό με προσκολλητική ουσία, εφαρμόστηκε διαφυλλικά σε τρία δενδρύλλια ανά ποικιλία, ενώ στα δενδρύλλια, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες (M), έγινε διαφυλλική εφαρμογή μόνο με την προσκολλητική ουσία. Τα δενδρύλλια τοποθετήθηκαν ανά ποικιλία σε ψυκτικό θάλαμο, όπου εκτέθηκαν στους -6°C για δύο ώρες σε σκοτάδι. Μετά τη συμπλήρωση των δύο ωρών, ελήφθησαν τυχαία φύλλα προκειμένου να εκτιμηθούν η συγκέντρωση των χλωροφυλλών (CHLa, CHLb και ολικές CHLs) και του υπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2), η διαρροή ηλεκτρολυτών (EL), η οξείδωση των λιπιδίων των μεμβρανών (TBARS), η ζημία από το ψύχος με τη δοκιμασία του τετραζολίου (TTC), που βασίζεται στη χρώση των ζωντανών ιστών, η περιεκτικότητα σε ολικά φαινολικά, ορθοδιφαινόλες, φλαβονοειδή, φλαβανόλες, φλαβόνες και φλαβονόλες, η αντιοξειδωτική ικανότητα (FRAP, DPPH, ABTS) και οι συγκεντρώσεις του ασκορβικού οξέος και της προλίνης. Τέλος, πραγματοποιήθηκε εκτίμηση της ζημίας των δενδρυλλίων από το ψύχος. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων, που αφορούσαν τη μελέτη της αντοχής των ποικιλιών στο ψύχος, έδειξαν αυξημένη συγκέντρωση CHLa στους -3°C και του συνόλου των χλωροφυλλών (CHLa, CHLb και ολικές CHLs) στους -7°C στην ποικιλία ‘Αδαμοπούλου’, ενώ αυξημένη βρέθηκε η συγκέντρωση CHLb στους -7°C και στην ποικιλία ‘Eureka’. Όσον αφορά τη συγκέντρωση του H2O2, αυτή βρέθηκε αυξημένη στο μάρτυρα και στους -3°C στην ποικιλία ‘Eureka’ και στο μάρτυρα και τους -7°C στην ποικιλία ‘Meyer’. Αυξημένη ήταν η συγκέντρωση του H2O2 στους -7°C και στην ποικιλία ‘Μαγληνή’, στην οποία σημειώθηκε και η υψηλότερη τιμή TBARS, στους -5°C και -7°C. Την υψηλότερη περιεκτικότητα σε ολικά φαινολικά, ορθοδιφαινόλες, φλαβονοειδή, φλαβόνες και φλαβονόλες είχε η ποικιλία ‘Eureka’ στο μάρτυρα, τους -3°C και τους -7°C, ενώ στους -3°C, τόσο η ποικιλία ‘Αδαμοπούλου’ όσο και η ‘Eureka’ είχαν την υψηλότερη περιεκτικότητα σε ολικές φλαβανόλες. Επιπλέον, στους -5°C η ποικιλία ‘Eureka’ παρουσίασε τις υψηλότερες τιμές ολικών ορθοδιφαινολών, φλαβανολών, φλαβονοειδών, φλαβονών και φλαβονολών. Η ποικιλία ‘Eureka’ είχε τη μεγαλύτερη αντιοξειδωτική ικανότητα στο μάρτυρα, τους -3°C και τους -7°C και στις τρεις μεθόδους υπολογισμού (FRAP, DPPH, ABTS) και στους -5°C με τη μέθοδο της DPPH. Αυξημένη ήταν στην ‘Eureka’ και η συγκέντρωση του ασκορβικού οξέος στο μάρτυρα, τους -5°C και τους -7°C, ενώ στην ποικιλία ‘Αδαμοπούλου’ παρατηρήθηκε η μεγαλύτερη συγκέντρωση προλίνης, σε όλες τις επεμβάσεις που πραγματοποιήθηκαν. Τέλος, από την εκτίμηση της ζημίας στα δενδρύλλια, με βάση την αναβλάστησή τους, στατιστικά σημαντική διαφορά παρατηρήθηκε στην ποικιλία ‘Αδαμοπούλου’ στους -7°C. Δεν παρατηρήθηκαν άλλες στατιστικά σημαντικές διαφορές, όσον αφορά τις υπόλοιπες παραμέτρους που μετρήθηκαν. Από τις μετρήσεις, που πραγματοποιήθηκαν για τη σύγκριση της αποτελεσματικότητας μεταξύ των σκευασμάτων στην αντοχή των ποικιλιών στο ψύχος, παρατηρήθηκε αύξηση στο σύνολο των χλωροφυλλών (CHLa, CHLb και ολικές CHLs) από την επέμβαση με το σκεύασμα Fitomaat στην ποικιλία ‘Meyer’. Η επέμβαση με το Fitomaat αύξησε και την αντιοξειδωτική ικανότητα της ποικιλίας ‘Αδαμοπούλου’, στη μέτρηση αυτής με τις μεθόδους των FRAP και DPPH. Όσον αφορά την εκτίμηση της ζημίας των δενδρυλλίων με βάση την αναβλάστησή τους, τα σκευάσματα Bluestim και Fitomaat είχαν ως αποτέλεσμα τα λιγότερα συμπτώματα, από την έκθεση των δενδρυλλίων στους -6°C, στην ποικιλία ‘Αδαμοπούλου’. Δεν παρατηρήθηκαν άλλες στατιστικά σημαντικές διαφορές, όσον αφορά τις υπόλοιπες παραμέτρους που μετρήθηκαν. Συμπερασματικά, η ποικιλία ‘Αδαμοπούλου’ φαίνεται να παρουσιάζει την μεγαλύτερη ευπάθεια στο ψύχος, ενώ μόνο οι επεμβάσεις με τα σκευάσματα Bluestim και Fitomaat βελτίωσαν την ανθεκτικότητα αυτής στο ψύχος.

The object of the present research was the investigation of cold tolerance of four lemon cultivars (Citrus limon L.), ‘Adamopoulou’, ‘Maglini’, ‘Meyer’ and ‘Eureka’, as well as the study of the efficacy of three commercial formulations (Antiheat, Bluestim and Fitomaat) on inducing cold tolerance. For this aim, two-year old trees, grafted on Citrus volkameriana rootstock, were used. Three trees of each variety were exposed at -3°C, -5°C και -7°C in a refrigeration chamber for 2 hours, in darkness (different trees per temperature), while three trees were used as controls (M), which remained at ambient temperature. Moreover, each formulation, in combination with an adjuvant, was applied foliarly to three trees per variety, whereas in the trees, which were used as controls, foliar application was conducted using only water with the adjuvant. Trees were then placed per each cultivar in the refrigeration chamber, where they were exposed at -6°C for 2 hours, in darkness. After the two hour period was completed, random leaves were taken to evaluate the concentration of chlorophylls (CHLa, CHLb and total CHLs) and hydrogen peroxide (H2O2), electrolyte leakage (EL), lipid peroxidation (TBARS), cold injury by the use of triphenyl tetrazolium chloride (TTC), total phenols, o-diphenols, flavanols, flavonoids, flavones and flavonols, antioxidant capacity (FRAP, DPPH, ABTS), ascorbic acid and proline concentration. Finally, the cold injury of trees was also estimated after a one month period under ambient conditions. In ‘Adamopoulou’ variety the results showed an increased concentration of CHLa at -3°C and of total chlorophylls (CHLa, CHLb and total CHLs) at -7°C, while in ‘Eureka’ increased concentration of CHLb at -7°C was found. Hydrogen peroxide (H2O2) concentration was found increased in control and at -3°C in ‘Eureka’ variety, in control and -7°C at ‘Meyer’ and in control and -7°C in ‘Maglini’ variety. ‘Maglini’, also, had the highest TBARS at -5°C and -7°C. In ‘Eureka’ variety, in control, -3°C and -7°C, the results showed an increased concentration of total phenols, o-diphenols, flavonoids, flavones and flavonols, while both ‘Adamopoulou’ and ‘Eureka’ cultivars, had the highest concentration of total flavanols at -3°C. Moreover, ‘Eureka’ had the highest concentration of total o-diphenols, flavanols, flavonoids, flavones and flavonols at -5°C. The results showed an increased antioxidant capacity of ‘Eureka’ under control conditions, at -3°C and at -7°C (FRAP, DPPH, ABTS) and at -5°C (DPPH). Regarding the concentration of ascorbic acid, it was increased in ‘Eureka’ variety in control, -5°C and -7°C, while in ‘Adamopoulou’ the highest proline concentration was found in all treatments carried out. By the estimation of cold injury of trees, based on their revival, statistically significant difference was observed in ‘Adamopoulou’ variety at -7°C. No other statistically significant difference was observed regarding the other parameters measured. Fitomaat was the formulation founded to increase the chlorophylls concentration (CHLa, CHLb and total CHLs) in ‘Meyer’, while the same formulation increased the antioxidant capacity (FRAP, DPPH) of ‘Adamopoulou’. By the estimation of cold injury of trees, based on their revival, Bluestim and Fitomaat formulations resulted in fewer symptoms after the exposure of trees to -6°C, in ‘Adamopoulou’ variety. No other statistically significant difference was observed regarding the other parameters measured. In conclusion, ‘Adamopoulou’ seems to have the greatest vulnerability against cold among the other varieties, while only Blustim and Fitommat improved its cold tolerance.