Αξιολόγηση βιοδιεγερτών σε αροτραίες καλλιέργειες

Abstract

Σε πείραμα που πραγματοποιήθηκε στην περιοχή της Ομβριακής Δομοκού (39◦06’09’’N, 22◦17’53’’E) μελετήθηκαν οι επιδράσεις της εφαρμογή μικροβιακού βιοδιεγέρτη στην ανάπτυξη, απόδοση και ποιότητα καλλιέργειας σκληρού σιταριού (Triticum durum Desf.) καθώς επίσης και στην οικονομικότητα και την μείωση της ρύπανσης. Οι πειραματικές επεμβάσεις ήταν η εφαρμογή της συνιστάμενης δόσης της αζωτούχου λίπανσης (100% Ν) χωρίς χημική ζιζανιοκτονία (Τ1), εφαρμογή του μικροβιακού βιοδιεγέρτη μαζί με το 20 % της συνιστάμενης δόσης της αζωτούχου λίπανσης (20% Ν) χωρίς χημική ζιζανιοκτονία (Τ2), εφαρμογή της συνιστάμενης δόσης της αζωτούχου λίπανσης (100% Ν) με χημική ζιζανιοκτονία (Τ3) και εφαρμογή του μικροβιακού βιοδιεγέρτη μαζί με το 20% της συνιστάμενης δόσης της αζωτούχου λίπανσης (20% Ν) και χημική ζιζανιοκτονία (Τ4). Το πείραμα διεξήχθη σύμφωνα με το σχέδιο των Τυχαιοποιημένων Πλήρων Ομάδων (ΤΠΟ: Completely Randomized Block Design: RCBD) σε τέσσερις επαναλήψεις. Η έκταση κάθε πειραματικού τεμαχίου ήταν 10 m2 (2 m μήκος x 5 m πλάτος) και ως αποτέλεσμα η συνολική έκταση του πειραματικού αγρού ήταν 160 m2. Για την λίπανσης της καλλιέργειας εφαρμόστηκε σύμμεικτο λίπασμα (20-23-0+0,01Cu+0,01Zn) με παρεμποδιστή νιτροποίησης , με δόση 56 kg αζώτου (Ν) ha-1 (100% N) στα πειραματικά τεμάχια των επεμβάσεων Τ1 και Τ3. Αντίστοιχα, εφαρμόστηκαν 11,2 kg N ha-1 (20% N) στα τεμάχια των επεμβάσεων Τ2 και Τ4. Για τη μεταφυτρωτική χημική ζιζανιοκτονία (επεμβάσεις Τ3, Τ4) εφαρμόστηκαν οι δραστικές mesosulfuron-methyl σε δόση 14,85 g δ.ου. ha-1, iodosulfuron-methyl-sodium σε δόση 2,97 g δ.ου. ha-1 και thiencarbazone-methyl σε δόση 4,95 g δ.ου. ha-1. Ο μικροβιακός βιοδιεγέρτης περιείχε είδη από τα γένη των ενδόφυτων βακτηρίων Azospirillum sp. ,Herbaspirillum sp. ,Paenibacillus sp., Rhodopseudomonas sp. περιεκτικότητας 1*1012 cfu L-1 (cfu: μονάδες σχηματιζόμενων αποικιών) και εφαρμόστηκε σε δόση 5 L ha-1.Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι επεμβάσεις δεν επηρέασαν τον αριθμό των αδελφιών ανά φυτό κατά την πρώτη χρονικά μέτρηση. Ωστόσο, στις 8 εβδομάδες μετα την εφαρμογή του μικροβιακού βιοδιεγέρτη στα τεμάχια που έγινε η επεμβαση Τ4 (20% Ν + μικροβιακό βιοδιεγέρτη + χημική ζιζανιοκτονία) ο αριθμός των αδελφιών ανά φυτό ήταν αυξημένος κατά 15 και 53% σε σχέση μ τις επεμβάσεις Τ3 (100% Ν + χημική ζιζανιοκτονια) και την επέμβαση Τ1 (100% Ν), αντίστοιχα .Έπειτα από συνθήκες στρες, εξαιτίας χαμηλών θερμοκρασιών οι τιμές του δείκτη NDVI ήταν μειωμένες σε όλες τις επεμβάσεις και ειδικότερα σε αυτές που εφαρμόστηκε χημική ζιζανιοκτονία. Ωστόσο, κατά την δεύτερη μέτρηση, υψηλότερες τιμές (7-14%) σημειώθηκαν στα τεμάχια όπου πραγματοποιήθηκε εφαρμογή του μικροβιακού βιοδιεγέρτη (+ 20% Ν) μαζί με χημική ζιζανιοκτονία (Τ4) συγκριτικά με τα τεμάχια που πραγματοποιήθηκαν οι υπόλοιπες επεμβάσεις . Σε σύγκριση με την επέμβαση Τ1 (100% Ν), διαπιστώθηκε ότι οι επεμβάσεις Τ2 (20% Ν + βιοδιεγέρτη), Τ3 (100% Ν + χημική ζιζανιοκτονία) και Τ4 (20% Ν + μικροβιακό βιοδιεγέρτη + χημική ζιζανιοκτονία) αύξησαν τον αριθμό των στάχεων ανά μονάδα επιφάνειας κατά 21, 24 και 26%, αντίστοιχα). Ο μεγαλύτερος αριθμός καρπών ανά στάχυ παρατηρήθηκε στα τεμάχια των επεμβάσεων Τ3 (100% Ν) και Τ4 (20% Ν + βιοδιεγέρτη) όπου εφαρμόστηκε χημική ζιζανιοκτονία. Οι συγκεκριμένες επεμβάσεις αύξησαν τον αριθμό των παραγόμενων καρπών ανά στάχυ κατά 18-19% συγκριτικά με την επέμβαση Τ2., το μεγαλύτερο βάρος 100 καρπών καταγράφηκε στα τεμάχια της επέμβασης Τ4 (20% Ν + μικροβιακό βιοδιεγέρτη + χημική ζιζανιοκτονία). Η εφαρμογή της συγκεκριμένης επέμβασης είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση του βάρους 1000 καρπών κατά 7, 9 και 17% σε σύγκριση με την εφαρμογή των επεμβάσεων Τ3, Τ2 και Τ1, αντίστοιχα. Αναφορικά με την απόδοση της καλλιέργειας σε καρπό, καρπό, η μεγαλύτερη καταγράφηκε στα τεμάχια της επέμβασης T4 (5276,310 kg ha-1) ενώ η μικρότερη τιμή στα αντίστοιχα της επέμβασης Τ1 (2496,234 kg ha-1). Τέλος, η πυκνότητα των ζιζανίων ήταν 27 και 61% μεγαλύτερη όταν εφαρμόστηκε η συνιστάμενη δόση της αζωτούχου λίπανσης συγκριτικά με τα τεμάχια όπου εφαρμόστηκε ο βιοδιεγέρτης χωρίς ζιζανιοκτονία (Τ2) και η συνιστάμενη δόση της αζωτούχου λίπανσης μαζί με χημική ζιζανιοκτονία (Τ3), αντίστοιχα. ). Σε κάθε περίπτωση, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να αξιολογηθεί η εφαρμογή των βιοδιεγερτών ως εργαλείο για την αποτελεσματικότερη διαχείριση των ζιζανίων, την αύξηση των αποδόσεων και τη μείωση της επιβάρυνσης του περιβάλλοντος, σε περισσότερες καλλιέργειες και υπό διαφορετικές εδαφοκλιματικές συνθήκες.

An experiment conducted in the Ombriaki Domokou area (39-06'09''N, 22-17'53''E) investigated the effects of applying a microbial biostimulant on the growth, yield, and quality of durum wheat (Triticum durum Desf.), as well as on economic aspects and environmental pollution. The experimental treatments were the application of the recommended dose of nitrogen fertilizer (100% N) without chemical herbicide (T1), the application of the microbial biostimulant together with 20% of the recommended dose of nitrogen fertilizer (20% N) without chemical herbicide (T2) , the application of the recommended dose of nitrogen fertilizer (100% N) with chemical herbicide (T3) and the application of the microbial biostimulant together with 20% of the recommended dose of nitrogen fertilizer (20% N) and chemical herbicide (T4). The experiment was conducted according to the Completely Randomized Block Design (RCBD) design in four replicates. The area of each experimental plot was 10 m2 (2 m long x 5 m wide), so the total area of the experimental field was 160 m2. For fertilizing the plants, a mixed fertilizer (20-23-0 + 0.01Cu + 0.01Zn) with nitrification inhibitor was applied at a dose of 56 kg nitrogen (N) ha-1 (100% N) in the experimental plots of T1 and T3. In treatments T2 and T4, 11.2 kg N ha-1 (20% N) was applied in each case. For post-emergence chemical herbicides (T3, T4 treatments), the active ingredients were mesosulfuron-methyl at a dose of 14.85 g a.i. ha-1, iodosulfuron-methyl-sodium at a dose of 2.97 g a.i. ha-1, and thiencarbazone-methyl at a dose of 4.95 g a.i.. ha-1. The microbial biostimulant contained species from the genera of endophytic bacteria Azospirillum sp. , Herbaspirillum sp. , Paenibacillus sp. , Rhodopseudomonas sp. with a content of 1 * 1012 cfu L-1 (cfu: units of colonies formed) and was applied in a dose of 5 L ha-1. The results showed that the interventions did not affect the number of siblings per plant during the first time measurement. However, in the 8 weeks after the application of the microbial biostimular to the T4 surgery (20% N + microbial biostimular + chemical herbicide) the number of siblings per plant was increased by 15 and 53% compared to the T3 interventions (100 % N + chemical herbicides) and the operation T1 (100% N), respectively. After stress conditions caused by low temperatures, NDVI index values decreased in all treatments and especially in those where chemical herbicide was applied. However, during the second measurement, higher values (7-14%) were noted in the plots where the microbial biostimular (+ 20% N) was applied together with chemical herbicide (T4) compared to the plots performed in the other treatments were performed. Compared to T1 (100% N) treatments, it was found that in T2 (20% N + biostimular), T3 (100% N + chemical herbicide) and T4 (20% N + microbial biostimular + chemical herbicide) increased the number of cobs per unit area by 21, 24 and 26%, respectively. ). The highest number of grain per spike was observed in plots T3 (100% N) and T4 (20% N + biostimulant), where a chemical herbicide was applied. These treatments increased the number of grain produced per spike by 18-19% compared to the T2 treatment. The highest weight of 1000 grains was obtained in the T4 plots (20% N + microbial biostimulant + chemical herbicide). The application of this treatment increased the weight of 1000 grains by 7, 9 and 17%, respectively, compared to the application of T3, T2 and T1 treatments. As for the yield of the crop , the highest value was recorded in the plots of treatment T4 (5276,310 kg ha-1), while the lowest value was recorded in the corresponding parts of treatment T1 (2496,234 kg ha-1). Finally, weed density was 27 and 61% higher, respectively, when the recommended dose of nitrogen fertilizer was applied compared to plots where the biostimulant was applied without herbicides (T2) and the recommended dose of nitrogen fertilizer was applied together with chemical herbicides (T3). In any case, further research is needed to evaluate the use of biostimulants as a tool for more effective weed control, higher yields, and reduced environmental impact, in more crops and under different soil and climatic conditions.