Διερεύνηση της επίδρασης της διαπνοής στην απορρόφηση Ca2, Mg2 και K από φυτά τριανταφυλλιάς ανεπτυγμένα σε κλειστή υδροπονική καλλιέργεια

Abstract

Η υδροπονία αποτελεί μια καλλιεργητική τεχνική εκτός εδάφους κατά την οποία η θρέψη των φυτών γίνεται με ειδικά θρεπτικά διαλύματα. Τα τελευταία χρόνια εφαρμόζεται ολοένα και περισσότερο στην παραγωγή θερμοκηπιακών καλλιεργειών καθώς επιτρέπα τον απόλυτο έλεγχο της θρέψης των φυτών, γίνεται δυνατή η εντατικοποίηση και ο προγραμματισμός της καλλιέργειας, επιτυγχάνεται μείωση του κόστους και αύξηση της παραγωγής και της ποιότητας και προστασία του περιβάλλοντος σε χρήση νερού και χημικών λιπασμάτων. Σκοπός της υδροπονίας είναι η διαχείριση του θρεπτικού διαλύματος με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτυγχάνεται η βέλτιστη θρέψη των φυτών. Για να επιτευχθεί αυτό θα πρέπει να γνωρίζουμε ποια είναι η συγκέντρωση των θρεπτικών στοιχείων την οποία πρέπει να χορηγούμε μέσω του θρεπτικού διαλύματος. Ωστόσο, η συνεχής μέτρηση της συγκέντρωσης των θρεπτικών στοιχείων στο θρεπτικό διάλυμα δεν είναι τεχνικά εφικτή με τα διαθέσιμα μετρητικά συστήματα. Η εργασία αυτή, εκπονήθηκε στα πλαίσια του ευρωπαϊκού προγράμματος CloSys (Closed Systems for water and nutrient management in Horticulture-Contract N° QLK5-CT-2000-01301), του οποίου το πεδίο έρευνας άπτεται στην ανάπτυξη ενός έμπειρου συστήματος για την ολοκληρωμένη διαχείριση (έλεγχος- ρύθμιση) του θρεπτικού διαλύματος σε κλειστά υδροπονικά συστήματα. Στην εργασία αυτή γίνεται μια προσπάθεια μελέτης της επίδρασης της διαπνοής στην απορρόφηση Ca 2+, Mg 2+ και Κ+ από τα φυτά της καλλιέργειας, έτσι ώστε να προσδιοριστεί ένας βέλτιστος τρόπος διαχείρισης του θρεπτικού διαλύματος κατά την εφαρμογή του σε κλειστή υδροπονική καλλιέργαα τριανταφυλλιάς. Για το σκοπό αυτό εγκαταστάθηκε καλλιέργεια τριανταφυλλιάς, ποικιλίας Iceberg, σε κλαστό υδροπονικό σύστημα με υπόστρωμα πετροβάμβακα, σε θερμοκήπιο στο αγρόκτημα του Πανεπιστημίου, στο Βελεστίνο και πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις αφορούσαν την διαπνοή των φυτών της καλλιέργειας, τις κλιματικές παραμέτρους (θερμοκρασία, ηλιακή ακτινοβολία στο εσωτερικό του θερμοκηπίου και σχετική υγρασία) και τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης του Ca2+, Mg2+ και Κ+ του θρεπτικού διαλύματος και των διάφορων φυτικών μερών (φύλλα, βλαστός και ρίζα). Τα αποτελέσματα έδειξαν καλή συσχέτιση μεταξύ των συγκεντρώσεων των Ca2+ - Mg2+ , Mg2+ - Κ + και Ca2+ - Κ + στα θρεπτικά διαλύματα. Συνεπώς γνωρίζοντας τη συγκέντρωση ενός από τα τρία κατιόντα μπορούμε να υπολογίσουμε την απαιτούμενη συγκέντρωση των άλλων δύο. Επίσης διαπιστώθηκε ότι η ποσότητα ασβεστίου η οποία απορροφάται από το φυτό είναι συνάρτηση της διαπνοής και της συγκέντρωσης του στοιχείου στο θρεπτικό διάλυμα. Ακόμα, παρατηρήθηκε ότι αύξηση της ηλιακής ακτινοβολίας, είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση του ρυθμού διαπνοής των φυτών και συνεπώς την αύξηση της απορρόφησης ασβεστίου. Οι ποσότητες ασβεστίου που απορροφώνται από τα φύλλα και το βλαστό ήταν ανάλογες και ο λόγος τους (Ca φύλλων / Ca βλαστού) μεταβλήθηκε όταν αυξήθηκε ο ρυθμός διαπνοής. Η συσχέτιση του λόγου Ca φύλλων / Ca βλαστού με τη διαπνοή έδειξε ότι καθώς η διαπνοή αυξάνεται ο λόγος αυτός μειώνεται, όμως όπως φάνηκε, αυτό δεν οφείλεται σε αύξηση της ποσότητας ασβεστίου στο βλαστό ή μείωση της ποσότητας στα φύλλα, όπως θα ήταν αναμενόμενο. Ενδεχομένως αυτό να προκαλείται από μετακίνηση του ασβεστίου από το βλαστό προς τα φύλλα.