Μελέτη της επίδρασης του εμβολιασμού με αζωτοβακτήρια κι επιπέδου χορηγούμενου αζώτου μέσω του θρεπτικού διαλύματος στην ανάπτυξη, παραγωγή και θρεπτική κατάσταση αμπελοφάσουλου (Vigna unguiculata subsp. unguiculata (L.) Walp) σε υδροπονική καλλιέργεια

Abstract

Η παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε το Μάρτιο του 2016 στο Εργαστήριο Κηπευτικών Καλλιεργειών, του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών κι είχε ως αντικείμενο μελέτης την επίδραση του εμβολιασμού του ριζικού συστήματος, δυο διαφορετικών αζωτοδεσμευτικών βακτηρίων (Bradyrhizobium spp. - Ensifer spp.), καθώς και το συνδυασμό και των δυο αυτών στελεχών σε φυτά αμπελοφάσουλου (Vigna unguiculata subsp. unguiculata (L.) Walp), σε υδροπονική καλλιέργεια. Τα φυτά αναπτύχθηκαν σε σάκους περλίτη και τροφοδοτήθηκαν με διαφορετικά θρεπτικά διαλύματα αζώτου, έτσι ώστε να αξιολογηθεί, η ικανότητα αζωτοδέσμευσής τους μετά τον εμβολιασμό. Μέχρι το στάδιο της άνθησης, τα φυτά τροφοδοτήθηκαν είτε με τυπικό θρεπτικό διάλυμα για τις ανάγκες του αμπελοφάσουλου (100%) με κανονική συγκέντρωση ολικού αζώτου (Ν), είτε με θρεπτικό διάλυμα που περιείχε το 60% του αζώτου του τυπικού διαλύματος. Στη συνέχεια, από τα φυτά που λαμβάνανε θρεπτικό διάλυμα 60% Ν, μειώσαμε σε κάποια το Ν σε 30% και σε άλλα μειώθηκε από 60% Ν σε 0%, ενώ στα φυτά με 100% Ν, δεν έγινε κάποια επέμβαση, μέχρι το τέλος της καλλιεργητικής περιόδου. Η ικανότητα αζωτοδέσμευσης υπολογίστηκε με τη μέθοδο της φυσικής αφθονίας του ισοτόπου 15Ν. Παράλληλα, εκτιμήθηκε η συνολική βιομάζα, η συνολική παραγωγή νωπών λοβών, καθώς κι η πρόσληψη θρεπτικών συστατικών από τα φυτά. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο εμβολιασμός με το στέλεχος Ensifer spp., είτε μόνο του είτε σε μείγμα με το Bradyrhizobium spp, αύξησε την ποσότητα του βιολογικά δεσμευμένου Ν και την παραγωγή σε σύγκριση με τον εμβολιασμό μόνο με Bradyrhizobium spp. Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι η ήπια μείωση του ανόργανου Ν πριν και μετά τον σχηματισμό φυματίων είναι πιο αποτελεσματική πρακτική, για τη μείωση των εξωτερικών εισροών Ν χωρίς να επηρεάζεται η απόδοση παραγωγής στις υδροπονικές καλλιέργειες αμπελοφάσουλου.

The present study was conducted in March 2016 at the Laboratory of Horticulture at the premises of Agricultural University of Athens. It was observed the effect of root inoculation on two different indigenous nitrogen fixing strains, Bradyrhizobium spp., Ensifer spp. and a mixture of them on Vigna unguiculata subsp. unguiculata (L.) Walp, in soilless culture. The plants were grown in perlite bags and supplied with different nitrogen solutions to evaluate their nitrogen-fixing ability after inoculation. Up to the flowering stage, the plants were supplied either standard nutrient solution (100%) for the needs of cowpea with normal total nitrogen (N) concentration, or with nutrient solution containing 60% of the standard solution nitrogen. Afterwards, plants receiving 60% of N, decreased to 30% N and the ones that were supplied primarily with 60%, were decreased to 0%, while plants with 100% N did not receive any intervention until the end of the growing season. The nitrogen-fixing capacity was calculated by the method of natural abundance of the 15N isotope. At the same time, total biomass, total production of fresh pods, and intake of nutrients from the plants were estimated. The results indicated that inoculation with Ensifer spp., either alone or in a mixture with Bradyrhizobium spp., increased the amount of biologically bound N as well as the total biomass production compared to inoculation with Bradyrhizobium spp. In addition, it was found that mild reduction of inorganic N before and after the formation of N2-fixing nodules could be considered an effective strategy to reduce N fertilizer supply in hydroponic cowpea crops without compromising yield.