Επίδραση διαφορετικών επιπέδων άρδευσης στην καλλιέργεια της ρίγανης (Origanum x intercedens) στα μορφολογικά, αποδοτικά και χημειοτυπικά χαρακτηριστικά των αιθέριων ελαίων. Παρακολούθηση της φυτείας με χρήση Γεωγραφικών και Πληροφοριακών Συστημάτων

Abstract

Τα Φαρμακευτικά και Αρωματικά Φυτά (ΦΑΦ) χρησιμοποιήθηκαν από τον άνθρωπο ήδη από πολύ παλιά γνωρίζοντας τις ευεργετικές τους ιδιότητες. Η Ελλάδα διαθέτει ορισμένα από τα πλέον εξαιρετικά και γνωστά ΦΑΦ, ένα από τα οποία είναι η ρίγανη, η οποία ανήκει στο γένος Origanum και την οικογένεια Lamiaceae. Λόγω του μεγάλου υβριδισμού του γένους Origanum, από τη σταυρογονιμοποίηση μεταξύ των ειδών Origanum vulgare ssp. hirtum και Origanum onites προέκυψε το υβρίδιο Origanum x intercedens. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της επίδρασης διαφορετικών επιπέδων άρδευσης στην καλλιέργεια της ρίγανης (Origanum x intercedens) στα μορφολογικά, αποδοτικά και χημειοτυπικά χαρακτηριστικά των αιθέριων ελαίων. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε παρακολούθηση της φυτείας με χρήση Γεωγραφικών και Πληροφοριακών Συστημάτων. Μετά από εκτεταμένες έρευνες που πραγματοποιήθηκαν στην Ικαρία επιλέχθηκαν οι καλύτεροι βιότυποι του είδους Origanum x intercedens, μεταφέρθηκαν στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών (Γ.Π.Α.) και δημιουργήθηκε μητρική φυτεία. Με αγενή πολλαπλασιασμό δημιουργήθηκαν μοσχεύματα από τα οποία έγινε εγκατάσταση της καλλιέργειας στο αγρόκτημα του Γ.Π.Α. στα Σπάτα Αττικής. Από την ημέρα της μεταφύτευσης έως την συγκομιδή λαμβάνονταν μορφολογικές μετρήσεις, ενώ την ημέρα της συγκομιδής έγιναν επιπρόσθετες μορφολογικές μετρήσεις που αφορούσαν στον βλαστό, τα φύλλα και την ταξιανθία. Παράλληλα, και μέχρι την εφαρμογή των επεμβάσεων άρδευσης, πραγματοποιήθηκαν πτήσεις παρακολούθησης της φυτείας με UAV (Unmanned Aerial Vehicle) εξοπλισμένο με πολυφασματικό αισθητήρα Parrot sequoia με 4 κανάλια (Green, Red, Red edge, Near Infra Red). Με βάση τα κανάλια αυτά, στα ορθομωσαϊκά που δημιουργήθηκαν, έγινε εξαγωγή του δείκτη βλάστησης NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Η επεξεργασία των δεδομένων αυτών έγινε σε επίπεδο φυτού (σημειακά). Επιπλέον, έγινε αντιστοίχιση των μετρήσεων πεδίου στα αντίστοιχα σημεία των ορθομωσαϊκών με σκοπό την ανάπτυξη θεματικών χαρτών. Η συγκομιδή των φυτών πραγματοποιήθηκε στο στάδιο της πλήρους άνθισης, ακολούθησε ξήρανση των φυτών υπό σκιά σε καλά αεριζόμενο χώρο για 15 ημέρες και, τέλος, έγινε παραλαβή των αιθέριων ελαίων με τη μέθοδο της υδροαπόσταξης με συσκευή Clevenger. Σύμφωνα με τα δεδομένα που προέκυψαν από τις μορφολογικές μετρήσεις η αύξηση της άρδευσης επηρέασε αρνητικά των αριθμό των βλαστών ανά φυτό, ενώ δεν επηρέασε τα υπόλοιπα μορφολογικά χαρακτηριστικά ανάπτυξης των βλαστών, των ταξιανθιών και των φύλλων. Για το νωπό και ξηρό βάρος φυτού δεν αναδείχθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των επεμβάσεων, αν και παρατηρήθηκε μια τάση αύξησης αυτών στα φυτά που εφαρμόστηκε αυξημένη άρδευση. Όσον αφορά στην περιεκτικότητα σε αιθέριο έλαιο, αυτή δεν επηρεάστηκε από την άρδευση, ενώ, όσον αφορά στα χαρακτηριστικά των αιθέριων ελαίων, ως κύρια συστατικά αυτών αναδείχθηκαν σε κάθε περίπτωση η καρβακρόλη, το π-κυμένιο και το γ-τερπινένιο. Μετά την ποσοτικοποίηση των συστατικών αυτών ανά 100g ξηρού φυτικού υλικού, η καρβακρόλη δεν επηρεάστηκε από την άρδευση που εφαρμόστηκε, ενώ στατιστικά σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν στις ποσότητες του π-κυμενίου και γ-τερπινενίου μεταξύ των φυτών που δεν δέχθηκαν άρδευση και των υπόλοιπων φυτών. Τα δεδομένα που προέκυψαν από τις μορφολογικες μετρήσεις πεδίου, αλλά και την παρακολούθηση της φυτείας ρίγανης με UAV πριν την εφαρμογή των επεμβάσεων άρδευσης συμπεραίνουμε πως κατά την πρώτη χρονιά εγκατάστασης και εγκλιματισμού ο κανονικοποιημένος δείκτης βλάστησης NDVI δεν αποδείχθηκε ιδιαίτερα αξιόπιστος. Περαιτέρω έρευνα πρέπει να διεξαχθεί με χρήση άλλων δεικτών ανάπτυξης και διαφορετικές ρυθμίσεις πτήσης, καθώς κατά την έναρξη της άνθισης υπήρχαν ενθαρρυντικές ενδείξεις.

Medicinal Aromatic Plants (MAPs) have been used for their beneficial characteristics by man from the very old times. Greece has many of the most qualified and known MAPs, one of them is Oregano which belongs to the Origanum genus and the Lamiaceae family. Due to the great hybridism of the Origanum genus, the cross propagation between the Origanum vulgare ssp. hirtum and the Origanum onites species resulted in the formation of the Origanum x intercedens hybrid. The aim of this study was to investigate the effect of different levels of irrigation on the cultivation of oregano (Origanum x intercedens) in terms of morphological, quantitative and chemotypic characteristics of essential oils. In addition, the plantation was monitored using Geographic and Information Systems. After extensive research in Ikaria island, the best biotypes of Origanum x intercedens were selected, transferred to the Agricultural University of Athens (AUA) and a maternal plantation was established. Cuttings derived from this maternal plantation (vegetative propagation) were used in order to form the plantation of interest which was established at the farm of AUA at Spata region, Athens. Morphological measurements were taken from the day of transplanting to the day of harvesting, while additional morphological measurements were taken on the day of harvesting regarding shoot, leaf and inflorescence characteristics. At the same time, until the implementation of the irrigation interventions, UAV (Unmanned Aerial Vehicle) plantation monitoring flights that was equipped with a 4-channel Parrot sequoia multi-spectrum sensor (Green, Red, Red edge, Near Infra Red) were carried out. Based on these channels, in the created ortho-mosaics, the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) was extracted. These data were processed at plant (point) level. In addition, field measurements were matched with the corresponding points of the ortho-mosaics in order to develop theme maps. The plants were harvested at full bloom, shade dried in a well-ventilated area for 15 days, and the essential oils were extracted with hydro-distillation method using Clevenger apparatus. According to the data obtained from the morphological measurements, the increase in irrigation had a negative effect on the number of shoots per plant, while it did not affect the other morphological characteristics of the shoots, inflorescences and leaves. As for the fresh and dry plant weights, there were no statistically significant differences between the different irrigation treatments, although a tendency of increase was observed in plants that increased irrigation was applied. With regard to the essential oil content, it was not affected by irrigation, while carvacrol, p-cymene and γ-terpinene were identified as the main constituents of the essential oils regardless of the applied irrigation. After quantification of these constituents per 100 g of dry plant material, carvacrol was proved not affected by the applied irrigation, while statistically significant differences were observed in the amounts of p-cymene and γ-terpinene between the non-irrigated plants and the rest of the plants. The data obtained from field morphological measurements and the monitoring of oregano plantation with UAV prior to the implementation of irrigation interventions conclude that during the first year of establishment and acclimatization, the NDVI vegetation index was not proved particularly reliable. Further research should be conducted using other growth indicators and other flight arrangements as there were encouraging signs at the start of the bloom.