Επίδραση της αλατότητας στα μορφολογικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά της μπάμιας σε υδροπονική καλλιέργεια

Abstract

Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να εξεταστεί η επίδραση της αλατότητας στα αγρονομικά, μορφολογικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά 2 ποικιλιών μπάμιας. Το πειραματικό μέρος πραγματοποιήθηκε από τον Φεβρουάριο έως τον Ιούλιο του 2010 και χρησιμοποιήθηκαν οι ποικιλίες Clemson Spineless και Πυλαίας. Τα φυτά καλλιεργήθηκαν σε υδροπονικό σύστημα με υπόστρωμα περλίτη εντός του θερμοκηπίου και υποβλήθηκαν σε 3 επίπεδα αλατότητας (2,5, 5,0, 7,5 dS/m) με την προσθήκη NaCl στο θρεπτικό διάλυμα. Κατά τη διάρκεια του πειράματος προσδιορίστηκαν α) η παραγωγή των καρπών (αριθμός και βάρος) και η % ξηρά ουσία των καρπών, β) οι φυσιολογικοί παράμετροι (προλίνη, χρώμα με βάση της μετρήσεις του Spad, καροτενοειδή) και γ) ανατομικοί παράμετροι (αριθμός στοματίων και πάχος φύλλου). Στο τέλος της καλλιεργητικής περιόδου μετρήθηκαν τα εξής αγρονομικά χαρακτηριστικά: α) αριθμός πλάγιων βλαστών, β)αριθμός κόμβων του κεντρικού και των πλάγιων βλαστών, γ) μήκος κεντρικού και πλάγιων βλαστών, δ) μήκος μεσογονατίων κεντρικού και πλάγιων βλαστών, ε) φυλλική επιφάνεια ώριμων φύλλων κεντρικού και πλάγιων βλαστών, ζ) διάμετρος βάσης κεντρικού και πλάγιων βλαστών, η) διάμετρος κορυφής κεντρικού και πλάγιων βλαστών θ) το νωπό και ξηρό βάρος της ρίζας, των ώριμων φύλλων κεντρικού και πλάγιων βλαστών, των νεαρών φύλλων κεντρικού και πλάγιων βλαστών, των μίσχων ώριμων φύλλων κεντρικού και πλάγιων βλαστών, των μίσχων νεαρών φύλλων κεντρικού και πλάγιων βλαστών, της βάσης κεντρικού και πλάγιων βλαστών, της κορυφής κεντρικού και πλάγιων βλαστών. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως η ποικιλία Clemson Spineless να είναι πιο ευαίσθητη τόσο όσο αφορά το μήκος του κεντρικού και πλάγιων βλαστών, όσο και τον αριθμό των κόμβων. Επιπρόσθετα η μέση φυλλική επιφάνεια των ώριμων φύλλων τόσο του κεντρικού, όσο και των πλάγιων βλαστών επηρεάζονται περισσότερο στην ίδια ποικιλία Clemson Spineless σε σχέση με την ποικιλία Πυλαίας. Σε αντίθεση με τα εναέρια όργανα το ριζικό σύστημα της ποικιλίας Πυλαίας φαίνεται να είναι πιο ευαίσθητο σε σχέση με το ριζικό σύστημα της ποικιλίας Clemson Spineless. Όσον αφορά την συνολική παραγωγή (βάρος) καρπών, και στον συνολικό αριθμό των καρπών πιο ευαίσθητη εμφανίζεται η Clemson Spineless, 9 γεγονός που αποδίδεται στην μείωση του αριθμού των κόμβων και κατ΄επέκταση του ύψους. Οι μετρήσεις των φυσιολογικών παραμέτρων παρουσιάζουν παρόμοια εικόνα και για τις δυο ποικιλίες. Συγκεκριμένα στην αρχή της καλλιεργητικής περιόδου η συγκέντρωση της προλίνης αυξάνεται, ενώ στο τέλος της η συγκέντρωση της προλίνης μειώνεται. Αυτή η μείωση πιθανότατα οφείλεται στην μετέπειτα γήρανση των φύλλων λόγω εκτεταμένης έκθεσης σε αλατότητα. Επιπρόσθετα η αύξηση των τιμών του Spad και στις δυο ποικιλίες παρατηρήθηκε στην αλατότητα 7,5 dS/m, σε αντίθεση με την συγκέντρωση των καροτενοειδών όπου εκεί η αύξηση παρατηρήθηκε στα πιο χαμηλά επίπεδα αλατότητας (5 dS/m) και για τις 2 ποικιλίες. Τέλος οι μετρήσεις των ανατομικών παραμέτρων: α) το συνολικό πάχος των φύλλων αυξήθηκε στην ποικιλία Clemson Spineless πάνω από το επίπεδο αλατότητας 5 dS/m και στις 2 μετρήσεις, ενώ στην ποικιλία Πυλαίας πάνω από το επίπεδο αλατότητας 7,5 dS/m, ένδειξη πάλι της μεγάλης ευαισθησίας της ποικιλίας Clemson Spineless σε αλατότητα σε σχέση με την ποικιλία Πυλαίας και β) η αύξηση του αριθμού των στοματίων παρατηρήθηκε στα πιο χαμηλά επίπεδα αλατότητας (5 dS/m) και για τις 2 ποικιλίες. Συμπερασματικά από την παρούσα μελέτη φάνηκε ότι η ποικιλία Πυλαίας εμφάνισε μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στην αλατότητα απ’ ότι η Clemson Spineless. Αυτή η διαφορά πιθανόν οφείλεται στο γεγονός ότι η Πυλαίας είναι μια ποικιλία ντόπια που έχει προσαρμοστεί στις ξηροθερμικές συνθήκες της χώρας μας σε αντίθεση με την Clemson Spineless η οποία είναι αγγλικής προέλευσης. Δεν είναι τυχαίο άλλωστε ότι η Πυλαίας καλλιεργείτο σαν ξηρική καλλιέργεια.

The main purpose of this study was to investigate the effect of salinity on agronomic, morphological and physiological characteristics of two different okra cultivars. The duration of the experimental process was 6 months (February-July 2010). Clemson Spineless and Pilaias, two okra varieties, were cultivated in a closed hydroponic system using perlite as a substrate. To this greenhouse cultivation, three different NaCI concentrations in the irrigation water, 2,5, 5,0 and 7,5 dS/m respectively, were applied as experimental treatments. During the whole growing period physiological parameters, such as proline, SPAD and carotenoids, and anatomical parameters, such as the number of stomata and leaf thickness, were measured. Moreover, plant yield in terms of fruit number and fruit fresh and dry mass were recorded. At the end of the growing season the following agronomic characteristics were measured: a) the number of lateral shoots, b) the number of nodes in the central and lateral shoots, c) the height of the central and lateral shoots, d) the length of the internodes of the central and lateral shoots, e) the leaf area of mature leaves of the central and lateral shoots, g) base diameter of the central and lateral shoots, h) diameter of the apices of central and lateral shoots i) fresh and dry weight of the roots, the laminae of young and mature leaves of the main and lateral shoots, the petioles of young and mature leaves of the main and lateral shoots, and the basal and apical regions of the main and lateral shoots. The results revealed the sensitivity of Clemson Spineless to salinity concerning the length of the main and lateral shoots and the number of nodes. In addition, the average leaf area of mature leaves of both the main and lateral shoots was more affected in Clemson Spineless than Pilaias. In contrast to the aerial organs, the root system of Pilaias was apparently more sensitive to salinity than that of Clemson Spineless. In terms of total fruit production and total number of fruit, Clemson Spineless appears to be more sensitive, reflecting the decline in the number of nodes and therefore plant height with increasing salinity. Physiological parameters showed a similar pattern of behavior for both varieties. Specifically at the beginning of the growing season the concentration of proline increased while at the end it decreased. This decrease is probably due to the age of leaves and the extended exposure to salinity. In addition, an increase in SPAD units (corresponding to chlorophyll content) in both varieties was observed in 7,5 dS / m, in contrast to the concentration of carotenoids in which there was an increase at lower salinity levels (5 dS / m) for both varieties. Finally, concerning the anatomical parameters, the total thickness of Clemson Spineless leaves increased at >5 dS / m in both measurements, while for the variety Pilaias at 7,5 dS / m, indicating again the higher sensitivity of Clemson Spineless to salinity compared to Pilaias. Moreover an increase in the number of stomata for both varieties was observed at 5 dS / m. In conclusion Pilaias showed a greater resistance to salinity in comparison with Clemson Spineless. This difference is probably due to the fact that Pilaias is a local variety already adapted to Greek climate conditions as opposed to Clemson Spineless which is of American origin. It is therefore no coincidence that Pilaias is already cultivated as a non-irrigated crop.