Συγκριτική καλλιέργεια ποικιλιών L. mutabilis με άλλα είδη λούπινου, κουκί και σιτάρι

Abstract

Η αναγκαιότητα δημιουργίας καλλιεργητικών προγραμμάτων βασισμένα στην αειφορική γεωργία για μείωση εισροών αφενός, κι η υψηλή διατροφική αξία για τον άνθρωπο και τα ζώα αφετέρου, τονίζουν την ανάγκη στροφής προς την καλλιέργεια των Ψυχανθών. Πρόκειται για πολλαπλών χρήσεων καλλιέργειες που ο άνθρωπος εκμεταλλεύεται εδώ και χιλιετίες. Γνωστά ήδη από την αρχαιότητα για την προσφορά τους στο έδαφος για τις επόμενες καλλιέργειες, μόλις τον 19ο αιώνα εντοπίστηκε και άρχισε να διερευνάται ο μηχανισμός συμβίωσης ανάμεσα στα ψυχανθή και τα ριζόβια βακτήρια. Τα λούπινα έρχονται να κινήσουν το ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια, με όλο και περισσότερες μελέτες να γίνονται, καθώς η περιεκτικότητά τους σε πρωτεΐνη είναι υψηλή. Η παρούσα διπλωματική έχει ως αντικείμενο τη σύγκριση του λούπινου των Άνδεων Lupinus mutabilis με εμπορικές ποικιλίες άλλων ειδών λούπινου, κουκιού και σιταριού. Στόχος της μελέτης είναι η σύγκριση καταχωρήσεων L. mutabilis με εμπορικές ποικιλίες λούπινου, κουκιού και σιταριού, η αξιολόγηση των καταχωρήσεων L. mutabilis ως προς κάποια μορφολογικά χαρακτηριστικά και η διερεύνηση της επίδρασης του ριζόβιου βακτηρίου Bradyrhizobium lupini στην Βιολογική Αζωτοδέσμευση (BNF), την απόδοση σε σπόρο και την περιεκτικότητα του σπόρου και του στελέχους σε ολικές αζωτούχες ουσίες. Για τον σκοπό αυτόν, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις στο στάδιο προβλάστησης, στο βλαστικό και αναπαραγωγικό στάδιο, κατά την ωρίμανση καθώς και μετά τη συγκομιδή, που αφορούσαν είτε ποσοτικά είτε ποιοτικά χαρακτηριστικά. Το φυτικό υλικό αποτέλεσαν 3 καταχωρήσεις L. mutabilis, μία εμπορική ποικιλία L. albus και μία εμπορική ποικιλία L. angustifolius, όπως επίσης και μία εμπορική ποικιλία κουκιού Vicia faba και μία εμπορική ποικιλία σιταριού Triticum durum. Το πείραμα διεξήχθη στις Ερυθρές Βοιωτίας, όπου οι τιμές pH και ανθρακικού ασβεστίου ήταν 7.7 και 0,02% αντίστοιχα και εφαρμόστηκαν δύο μεταχειρίσεις, μία με εμβάπτιση του σπόρου σε ριζόβιο και μία χωρίς εμβάπτιση. Εφαρμόστηκε το σχέδιο των Υποδιαιρεμένων Τεμαχίων, με διάταξη Τυχαιοποιημένων Πλήρων Ομάδων, με 3 επαναλήψεις. Για την εξαγωγή στατιστικών αποτελεσμάτων, έγινε Ανάλυση Διακύμανσης (ANOVA) και χρήση Γενικών Γραμμικών Μοντέλων (GLM). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι αποδόσεις των καταχωρήσεων του L. mutabilis σε σύγκριση με το κουκί και το σιτάρι ήταν χαμηλές. Όμως, η αλληλεπίδραση του εμβολιασμού στη βιολογική αζωτοδέσμευση είχε θετική επίδραση για όλες τις καταχωρήσεις λούπινου. Επιπλέον, οι καταχωρήσεις L. mutabilis είχαν τα υψηλότερα ποσοστά ολικών αζωτούχων ουσιών στο σπόρο σε σχέση με τις εμπορικές ποικιλίες λούπινου.

The need for cultivating systems based on sustainable agriculture in order to reduce inputs at first, and their high nutritional value for humans and animals secondly, emphasize the need to turn towards the cultivation of legumes. These are multi-purpose crops that humans have been using for thousands of years. Known since ancient times for their benefits to the soil for the next crops, it was only in the 19th century that the mechanism of the symbiosis between legumes and rhizobia was noticed and studied. In the last few years, lupins are of high interest, with more and more studies on the species, as lupin seeds are high in protein and oils. This master thesis aims at comparing Andean Lupine Lupinus mutabilis with commercial varieties of other lupine, faba bean and wheat. The aim of the study is to investigate the effect of the rhizobia strain Bradyrhizobium lupini on qualitative and quantitative characteristics, as well as on the Biological Nitrogen Fixation (BNF). For this purpose, measurements were made at the pre-emergence stage, at the vegetative and reproductive stage, and after harvesting, and concerned either quantitative or qualitative characteristics. The plant material consisted of 3 accessions of L. mutabilis, a commercial variety of L. albus and a commercial variety of L. angustifolius, as well as a commercial variety of Vicia faba and a commercial variety of Triticum durum. The experiment took place in Erythres of Viotia, where pH and calcium carbonate were 7.7 and 0.02% respectively, and two treatments were applied, one by inoculating the seed in rhizobia and one without rhizobia inoculation. The Split Plot Design was applied, with randomized complete groups in it, with three replications. In order to extract statistical results, Analysis of Variance with Generic Linear Models (GLM) was performed. The results showed that the yields of L. mutabilis in comparison to faba bean and wheat were low. However, the interaction of the rhizobia inoculation with the biological nitrogen fixation was positive for all lupin accessions. In addition, the L. mutabilis accessions had the highest crude protein in the seed compared to the commercial varieties of lupin.