Επίδραση υπεριώδους ακτινοβολίας (UV-B) σε νεαρά φυτά βαμβακιού, καλαμποκιού, σόργου, σκληρού σιταριού και ντομάτας

Abstract

Στο εισαγωγικό τμήμα της παρούσας εργασίας γίνεται αναφορά για την ηλιακή υπεριώδη-Β (UV-B), για το ρόλο του όζοντος, για τις επιπτώσεις της υψηλής UV-B στα φυτά, για τους παράγοντες που μπορεί να επηρεάσουν την ευαισθησία των φυτών στη UV-B, για τις επιδράσεις της στη φυσιολογία φυτών και για τους μηχανισμούς προστασίας των φυτών απέναντι στη UV-B. Από την εργασία αυτή γίνονται εμφανείς οι αρνητικές επιπτώσεις της UV-B στα φυτά που έχουν μεγάλη οικονομική σημασία για την Ελλάδα. Τα τελευταία χρόνια η μείωση του στρατοσφαιρικού όζοντος οδήγησε σε σημαντική αύξηση της UV-B ακτινοβολίας η οποία είναι επιβλαβής σε φυτά και άνθρωπο. Σημαντικές διαφορές έχουν καταγραφεί στην ευπάθεια τόσο μεταξύ φυτικών ειδών, αλλά και γενοτύπων του ίδιου είδους, ενώ προστατευτική δράση στις αρνητικές επιπτώσεις της UV-B βρέθηκε πως προκαλεί η υδατική καταπόνηση. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν να μελετηθούν οι επιπτώσεις υψηλής ακτινοβολίας UV-B σε φυτά μεγάλης καλλιέργειας που καλλιεργούνται στην Ελλάδα, να εκτιμηθεί ο πιθανός μηχανισμός αντοχής τους, καθώς και η επίδραση της υδατικής καταπόνησης στις επιπτώσεις της UV-B. Νεαρά φυτά των ποικιλιών βαμβακιού Carmen, Midas, Millennium και Sandra, βιομηχανικής ντομάτας Agata, ζαχαροτεύτλου Europa, Rival και Corsica, σκληρού σιταριού Mexa και Simeto, σόργου Κροκίου και καλαμποκιού Constanza, αφού πρώτα ποτίστηκαν εκτέθηκαν σε ακτινοβολία UV-B σε κλειστό θάλαμο για δύο, τέσσερις και έξι ώρες για τέσσερις διαδοχικές ημέρες, ενώ φυτά μάρτυρες αναπτύσσονταν σε θάλαμο όπου είχε τοποθετηθεί φίλτρο που αποτρέπει τη διείσδυση της UY-B. Επίσης, στις ποικιλίες βιομηχανικής ντομάτας, ζαχαροτεύτλου, σκληρού σιταριού και σόργου σε ένα αριθμό φυτών προκλήθηκε υδατική καταπόνηση με διακοπή της άρδευσης για τρεις ημέρες και μετά δέχτηκαν την επίδραση της UV-B για δύο, τέσσερις και έξι ώρες και τέσσερις διαδοχικές ημέρες. Παράμετροι που μετρήθηκαν ήταν το ύψος φυτού, η συγκέντρωση χλωροφύλλης, η φυλλική επιφάνεια και το υδατικό δυναμικό. Η έκθεση νεαρών φυτών βαμβακιού, βιομηχανικής ντομάτας, ζαχαροτεύτλου, σκληρού σιταριού, σόργου και καλαμποκιού στη UV-B ακτινοβολία προκάλεσε αρνητικές επιπτώσεις στο ύψος, τη φυλλική επιφάνεια, την περιεκτικότητα των φύλλων σε χλωροφύλλη και το υδατικό δυναμικό, ενώ παρατηρήθηκαν ορατά συμπτώματα τοξικότητας από τη UV-B στα φύλλα όλων των υπό μελέτη φυτών. Η UV-B προκάλεσε σχετικά μικρή μείωση στο ύψος φυτών που έφτανε μέχρι και το 18 % σε σχέση με φυτά μάρτυρες, μείωση της χλωροφύλλης από 12 μέχρι και 57 %, μείωση του υδατικού δυναμικού από 9 μέχρι και 143 % και μείωση της φυλλικής επιφάνειας από 11 μέχρι και 74 %. Οι αρνητικές επιπτώσεις της UV-B ήταν συνήθως πιο έντονες καθώς αυξανόταν η διάρκεια έκθεσης από δύο σε έξι ώρες έκθεσης. Οι επιπτώσεις τις UV-B διέφεραν ανάλογα με το είδος αλλά και την ποικιλία. Συνήθως πιο έντονες αρνητικές επιπτώσεις της UV-B στη χλωροφύλλη, τη φυλλική επιφάνεια και το υδατικό δυναμικό μετρήθηκαν σε φυτά βιομηχανικής ντομάτας, σόργου και καλαμποκιού σε σύγκριση με φυτά βαμβακιού, ζαχαροτεύτλου και σκληρού σιταριού. Στο βαμβάκι μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στη UV-B παρουσίασε η ποικιλία Carmen σε σύγκριση με τις ποικιλίες Midas, Millennium και Sandra. Στο ζαχαρότευτλο, μεγαλύτερη ανθεκτικότητα παρουσίασε η ποικιλία Corsica σε σχέση με τις Europa και Rival. Στο σκληρό σιτάρι, μεγαλύτερη ανθεκτικότητα παρουσίασε η ποικιλία Simeto, σε σύγκριση με την Mexa. Η υδατική καταπόνηση μείωσε της αρνητικές επιπτώσεις της UV-B στη χλωροφύλλη, τη φυλλική επιφάνεια και το υδατικό δυναμικό σε φυτά βιομηχανικής ντομάτας, σόργου, καλαμποκιού και σκληρού σιταριού, ενώ δεν επηρέασε σημαντικά την ευπάθεια των φυτών ζαχαροτεύτλου.