Μελέτη της επίδρασης βιοδιεγερτών και ανόργανης λίπανσης στην ανάπτυξη και παραγωγή φράουλας

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της χρήσης βιοδιεγερτών (Crenel Soil Fit και Crenel Top Vital), καθώς και της αζωτούχου λίπανσης (Entec Solub – αζωτούχο υδατοδιαλυτό λίπασμα αργής αποδέσμευσης), σε πείραμα που πραγματοποιήθηκε στο θερμοκήπιο του εργαστηρίου Δενδροκομίας, στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν έρριζα φυτά με μπάλα χώματος (από δίσκους σποράς) της ποικιλίας Β4 (ένα υβρίδιο, σε πειραματικό στάδιο, το οποίο αναπτύσσεται από την εταιρεία «Georion»), τα οποία μεταφυτεύτηκαν σε φυτοδοχεία 6L. Έγιναν 5 επεμβάσεις λίπανσης: ο Μάρτυρας (Control, C), τα φυτά του οποίου δεν δέχτηκαν λίπανση καθ’ όλη τη διάρκεια διεξαγωγής του πειράματος, το Επικρατές Πρόγραμμα Λίπανσης (SF), όπως αυτό μας κοινοποιήθηκε από την εταιρεία Georion, το Επικρατές Πρόγραμμα Λίπανσης με το Entec Solub (SFE), το Επικρατές Πρόγραμμα Λίπανσης με τους βιοδιεγέρτες Crenel (SF-C), το Επικρατές Πρόγραμμα Λίπανσης με τους βιοδιεγέρτες και το Entec Solub (SFE-C). Οι καρποί συλλέχθηκαν σε δύο ‘χέρια’, καθένα από τα οποία διήρκησε περίπου ένα μήνα. Αξιολογήθηκε η φωτοσυνθετική ικανότητα των φυτών, η περιεκτικότητα των φύλλων σε θρεπτικά συστατικά, η ανάπτυξη των φυτών, τα χαρακτηριστικά της παραγωγής, καθώς και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των καρπών (το χρώμα με την χρήση χρωματόμετρου, το βάρος, η διάμετρος και το μήκος τους, και τέλος η συνεκτικότητά τους). Μετά το πέρας των δειγματοληψιών των καρπών, πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις οργανοληπτικών και ποιοτικών χαρακτηριστικών των καρπών (ολικά διαλυτά στερεά, τιτλοδοτούμενη οξύτητα, pH, και συγκέντρωση φαινολικών, ανθοκυανών, σακχάρων και οργανικών οξέων). Στα αποτελέσματα του παρόντος πειράματος όσον αφορά τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά, η επέμβαση SF-C είχε ως αποτέλεσμα σημαντικά υψηλότερο βάρος και μήκος καρπού κατά τη δεύτερη και στο σύνολο πρώτης και δεύτερης συγκομιδής σε σχέση με τους καρπούς του μάρτυρα, ενώ η συνεκτικότητα των καρπών του μάρτυρα ήταν σημαντικά υψηλότερη από τους καρπούς των υπολοίπων επεμβάσεων. Επιπλέον, όσον αφορά την παραγωγή, ο αριθμός των καρπών της κατηγορίας ‘EXTRA’, ο αριθμός των καρπών ανά φυτών, ο συνολικός αριθμός των καρπών, καθώς και η συνολική παραγωγή ανά φυτό, ήταν στατιστικά σημαντικά χαμηλότερα στα φυτά του μάρτυρα σε σχέση με τα φυτά όλων των επεμβάσεων κατά τη δεύτερη συγκομιδή, καθώς και στο σύνολο της πρώτης και της δεύτερης συγκομιδής. Επίσης, κατά την πρώτη συγκομιδή οι παράμετροι Chroma, Hue και L* ήταν σημαντικά υψηλότεροι στους καρπούς του μάρτυρα σε σχέση με τα φυτά όλων των επεμβάσεων, ενώ στο σύνολο πρώτης και δεύτερης συγκομιδής δεν υπήρχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Ακόμα, η συγκέντρωση των ολικών διαλυτών στερεών και η τιτλοδοτούμενη οξύτητα κατά την πρώτη δειγματοληψία και στο σύνολο της πρώτης και της δεύτερης δειγματοληψίας ήταν σημαντικά υψηλότερες στους καρπούς του μάρτυρα. Η επέμβαση SFE, καθώς και η επέμβαση SFE-C κατά τη δεύτερη και στο σύνολο πρώτης και δεύτερης συγκομιδής εμφάνισαν σημαντικά υψηλότερο pH από τους καρπούς του μάρτυρα. Επιπροσθέτως, στο σύνολο της πρώτης και της δεύτερης συγκομιδής, οι καρποί του μάρτυρα εμφάνισαν μεγαλύτερη συγκέντρωση ολικών φαινολικών σε σχέση με τους καρπούς της επέμβασης SFE-C, και οι καρποί του μάρτυρα και της επέμβασης SFE έδειξαν σημαντικά υψηλότερη συγκέντρωση ολικών φλαβανολών από τους καρπούς των άλλων επεμβάσεων. Οι επεμβάσεις SF-C και SFE-C επέφεραν σημαντικά υψηλότερη συγκέντρωση ολικών ανθοκυανών στους καρπούς, από τους καρπούς του μάρτυρα κατά την πρώτη συγκομιδή, αλλά και στο σύνολο της πρώτης και της δεύτερης συγκομιδής. Επιπλέον, η επέμβαση SFE-C επέφερε σημαντικές διαφορές στην αντιοξειδωτική ικανότητα κατά τη δεύτερη καθώς και στο σύνολο της πρώτης και της δεύτερης συγκομιδής, όπου οι καρποί του μάρτυρα εμφάνισαν σημαντικά υψηλότερη αντιοξειδωτική ικανότητα σύμφωνα με τις μεθόδους FRAP και ABTS σε σχέση με τους καρπούς της επέμβασης αυτής. Παρόμοια, οι καρποί του μάρτυρα εμφάνιζαν σημαντικά υψηλότερη συγκέντρωση γλυκόζης και φρουκτόζης από τους καρπούς των επεμβάσεων SF-C και SFE-C κατά την πρώτη και στο σύνολο της πρώτης και δεύτερης συγκομιδής, και το ίδιο ίσχυε και για την σακχαρόζη κατά την δεύτερη συγκομιδή σε σύγκριση με τους καρπούς των επεμβάσεων SF και SF-C. Η μέτρηση των οργανικών οξέων στους καρπούς των φυτών έδειξε την υψηλότερη συγκέντρωση κιτρικού οξέος στους καρπούς του μάρτυρα σε σχέση με όλες τις επεμβάσεις για τη δεύτερη αλλά και στο σύνολο της πρώτης και της δεύτερης συγκομιδής. Η φωτοσυνθετική ικανότητα των φυτών επηρεάστηκε κατά την 6η, 7η και 8η μέτρηση στα φυτά που δέχτηκαν λίπανση, λίπανση και Entec Solub, λίπανση και βιοδιεγέρτες, λίπανση και Entec Solub και βιοδιεγέρτες, εμφανίζοντας σημαντικά υψηλότερο ρυθμό αφομοίωσης CO2 σε σχέση με τα φυτά του μάρτυρα, και τα φυτά του μάρτυρα να έχουν σημαντικά υψηλότερη διακυτταρική συγκέντρωση του CO2. Η διαπνοή και η στοματική αγωγιμότητα στις παραπάνω πρώτες δύο μετρήσεις ήταν υψηλότερη στα φυτά των επεμβάσεων SF, SFE και SFE-C από τα φυτά του μάρτυρα, με την διαπνοή να κυμαίνεται στα ίδια επίπεδα κατά την τελευταία μέτρηση. Το εμβαδόν της φυλλικής επιφάνειας των φυτών επηρεάστηκε από τις επεμβάσεις, έτσι ώστε τα φυτά του μάρτυρα είχαν λιγότερη φυλλική επιφάνεια από τα φυτά των επεμβάσεων SF, SFE, SF-C και SFE-C για τη δεύτερη, και στο σύνολο πρώτης και δεύτερης συγκομιδής. Στα αποτελέσματα από τις μετρήσεις των θρεπτικών στοιχείων, αξίζει να αναφερθεί πως η επέμβαση SFE είχε ως αποτέλεσμα σημαντικά υψηλότερη συγκέντρωση Αζώτου, Φωσφόρου, Μαγνησίου, Σιδήρου και Ψευδαργύρου κατά την πρώτη συγκομιδή σε σχέση με τα φυτά του μάρτυρα, και Αζώτου, Φωσφόρου, Σιδήρου, Μαγγανίου και Βορίου, κατά τη δεύτερη συγκομιδή σε σχέση τα φυτά του μάρτυρα. Συμπερασματικά, φαίνεται η εφαρμογή λίπανσης, βιοδιεγερτών ή και διαλύματος Entec Solub να έχουν θετική επίδραση σε χαρακτηριστικά της παραγωγής για την καλλιέργεια υπό την πίεση της λήξης της καλλιεργητικής περιόδου, όχι όμως στα περισσότερα ποιοτικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των καρπών.

The purpose of this research was to assess the efficacy of Crenel Biostimulants (Crenel Soil Fit and Crenel Top Vital) a nitrogen fertigation type (Entec Solub), in a trial conducted in the glasshouse of Laboratory of Pomology, in Agricultural University of Athens. The plants used were plug plants, of cultivar B4 (a hybrid, in test phase, developed by a Greek nursery, i.e., Georion). The plants were planted in 6L pots in an organic substrate. For the purpose of the research, the following treatments were applied: Control (C) in which no fertilizer was applied, application of the standard fertilization program- fertigation (SF), application of the standard fertilization program where nitrogen was replaced by Entec Solub (SFE), fertigation with the standard fertilization program plus Crenels biostimulants (SF-C), fertigation with the standard fertilization program where nitrogen was replaced by Entec Solub plus Crenels biostimulants (SFE-C). Fruits were harvested in two ‘hands’, each one with duration of approximately one month. The standard fertilization program was applied to all treatments except from the control one, where no fertilizer was added during the whole trial period. Photosynthetic performance, leaf nutrient concentration, plant growth, yield, and fruit quality attributes (color using chromameter, fruit weight, diameter and length, and fruit firmness) were assessed. After the end of the sampling, analyzes of organoleptic and qualitative characteristics (total soluble solids, titratable acidity, pH, concentration of phenolics, anthocyanins, sugars, and organic acids) were performed. In the results of this research, as far as the physiological characteristics are concerned the treatment SF-C had fruits with significantly higher weight and diameter than the fruits of the control treatment in the second harvest and in the whole of the first and the second harvest. In addition, concerning the characteristics of the production, the number of the fruits at the "EXTRA" category, the number of fruits per plant, the total number of fruits, and the total production, were statistically lower for the plants of the control treatment than the fruits of the all the other treatments, in the second and in the whole of the first and the second harvest. Moreover, in the first harvest the parameters Croma, Hue, L* were significantly higher for the fruits of the control treatment than all the other treatments, but in the whole of the first and the second harvest there were no statistically significant differences. Furthermore, the concentration of the total soluble sugars and the titratable acidity in the first and in the whole of the first and the second harvest were significantly higher for the fruits of the control treatment. The pH was significantly higher at the fruits of the SFE and the SFE-C treatment during the second and in the whole of the first and the second harvest. What is more, in the whole of the first and the second harvest the fruits of the control treatment showed higher concentration of the total phenolics than the fruits of the SFE-C treatment, and the fruits of the control treatment and the SFE treatment had higher concentration of the total phlavanols than the fruits of the other treatments. Additionally, in the first and in the whole of the first and the second harvest, the concentration of the total anthocyanins was higher at the fruits of the treatments SF-C and SFE-C than the control treatment. The treatment of fertilization program along with Entec Solub and the biostimulants had a strong impact on the antioxidants activity, resulting in the fruits of the control treatment having significantly higher antioxidant activity than the SFE-C treatment, according the FRAP and ABTS methods. The fruits of the control treatment had statistically higher concentration of glucose and fructose that the fruits of the treatments SF-C and SFE-C during the first and in the whole of the first and the second harvest, while the control treatment had higher concentration of sucrose in the fruits that the SF and the SF-C treatments at the second harvest. As far as organic acids are concerned, the control treatment showed higher concentration of citric acid that all the other treatments in the second and in the whole of the first and the second harvest. The leaf photosynthesis was affected at the 6th, 7th, and 8th measurements, at the plants of the SF, SFE, SF-C and SFE-C treatments, which they demonstrated higher photosynthetic rate than the plants of the control treatment. Also, the plants of the control treatment had higher intercellular CO2 concentration than the plants of those treatments. The transpiration rate and the stomatal conductance of the plants of the SF, SFE and SFE-C treatments were higher than the plants of the control treatment for the 6th and the 7th measurement, and in the end the transpiration rate had no significant differences among the treatments. The leaf area of the plants was also affected by the treatments, resulting in higher leaf area at the plants of the SF, SFE, SF-C and SFE-C than the plants of the control treatment in the second and in the whole of the first and the second harvest. The results of this experiment shows that concerning the leaf nutrient concentration, the treatment SFE had plants with significantly higher concentration of Nitrogen, Phosphorus, Magnesium, Iron, and Zinc in the first harvest than the plants of the control treatment. The plants of the SFE treatment had also higher concentration of Nitrogen, Phosphorus, Iron, Manganese, and Boron in the second harvest than the plants of the control treatment. To conclude, the use of the standard fertilization program, biostimulants, and/or the use of the Entec Solub solution may have a positive effect on some aspects of the cultivation under the pressure of the end of the growing season, but not on most of the quality and qualitative traits of the fruits.