Επίδραση της αζωτούχου λίπανσης στα μορφολογικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά της μελιτζάνας cv. ΕΜΙ.

Abstract

Στο θερμοκήπιο του Εργαστηρίου των Κηπευτικών Καλλιεργειών του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, καλλιεργήθηκαν από τα τέλη του Φλεβάρη του 2011 έως και τις αρχές του Αυγούστου του 2011 φυτά μελιτζάνας της ποικιλίας cv. EMI. Σκοπός ήταν να μελετηθεί η επίδραση της αζωτούχου λίπανσης στα φυσιολογικά και μορφολογικά χαρακτηριστικά της συγκεκριμένης ποικιλίας. Στο πείραμα έγιναν 4 διαφορετικές επεμβάσεις με βάση τη συγκέντρωση των νιτρικών, που ήταν 60, 150, 300 και 450 ppm. Κατά τη διάρκεια του πειράματος πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις στα φύλλα οι οποίες αφορούσαν α) στην φωτοσυνθετική ικανότητα, β) στη πυκνότητα των στοματίων στην άνω και στην κάτω πλευρά του, γ) στη φυλλική επιφάνεια και δ) στο πάχος. Στο στάδιο συγκομιδής προσδιορίστηκαν στους καρπούς α) το νωπό βάρος, β) το ποσοστό της ξηράς ουσίας, γ) η συνεκτικότητα, δ) το εξωτερικό χρώμα του περικαρπίου, ε) τα ολικά φαινολικά, ζ) ο ρυθμός οξείδωσης των φαινολικών, η) η συγκέντρωση νιτρικών, θ) η συγκέντρωση των ολικών διαλυτών πρωτεϊνών, ι) η συγκέντρωση του ασκορβικού οξέος, κ) η περιεκτικότητα σε σάκχαρα και άμυλο. Επιπλέον, Στο τέλος του πειράματος ελήφθησαν μετρήσεις των παρακάτω αγρονομικών χαρακτηριστικών α) ύψος κύριου και δευτερεύοντα βλαστού, β) αριθμός μεσογονατίων κύριου και δευτερεύοντα βλαστού, γ) βάρος φύλλων κύριου και δευτερεύοντα βλαστού και δ) βάρος κύριου και δευτερεύοντα βλαστού. Από τα αποτελέσματα του πειράματος προέκυψε ότι η αζωτούχος λίπανση δεν επέδρασε στο τελικό ύψος των φυτών, ωστόσο επέδρασε στον αριθμό των φύλλων των βλαστών καθώς όσο μεγαλύτερη η συγκέντρωση της αζωτούχου λίπανσης, τόσο μεγαλύτερος ο αριθμός των φύλλων σε κάθε βλαστό. Όσον αφορά την επίδραση της αζωτούχου λίπανσης στη φυσιολογία της ανάπτυξης και στα μορφολογικά χαρακτηριστικά των φυτών, παρατηρήθηκε ότι α) ο ρυθμός της καθαρής φωτοσύνθεσης ήταν μεγαλύτερος στα φυτά στη μεγαλύτερη συγκέντρωση νιτρικών, β) ο ρυθμός της διαπνοής δεν επηρεάστηκε σημαντικά από την μεταβολή της ποσότητας του παρεχόμενου αζώτου, γ) η αγωγιμότητα των στοματίων επηρεάστηκε ανάλογα με το στάδιο της καλλιέργειας, δ) το πάχος του φύλλου στο τέλος της καλλιεργητικής περιόδου ήταν σημαντικά μεγαλύτερο στη συγκέντρωση των 450 ppm σε σχέση με τις υπόλοιπες τρεις επεμβάσεις και ε) η πυκνότητα των στοματίων τόσο στην άνω όσο και στην κάτω πλευρά των φύλλων επηρεάστηκε από τη συγκέντρωση των νιτρικών καθώς προς το τέλος της καλλιεργητικής περιόδου παρατηρήθηκε η μέγιστη τιμή. Επιπρόσθετα, η αζωτούχος λίπανση επηρέασε το νωπό βάρος των καρπών μειώνοντάς το σημαντικά προς το τέλος της καλλιεργητικής περιόδου, ενώ αντίθετα το ποσοστό της ξηράς ουσίας αυξήθηκε με την αύξηση της συγκέντρωσης της αζωτούχου λίπανσης και όσο πλησίαζε το τέλος της καλλιεργητικής περιόδου. Η αζωτούχος λίπανση είχε επίδραση και στα ποιοτικά χαρακτηριστικά των καρπών. Πιο συγκεκριμένα, η συνεκτικότητα των καρπών στην άνω πλευρά (προς τον κάλυκα) παρουσίασε σημαντική αύξηση στη 2η και στη 3η συγκομιδή ενώ η φωτεινότητα του περικαρπίου και η ένταση του, εμφάνισε σημαντικές διαφορές τόσο μεταξύ των τεσσάρων διαφορετικών επεμβάσεων, όσο και κατά τη διάρκεια της καλλιέργειας. Η συγκέντρωση των νιτρικών στους καρπούς στη 2η συγκομιδή ήταν μεγαλύτερη στις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις της αζωτούχου λίπανσης ενώ στην 3η δεν προέκυψαν διαφορές μεταξύ των επεμβάσεων. Τα ολικά φαινολικά αυξήθηκαν καθώς προχωρούσε η καλλιέργεια ενώ ο ρυθμός οξείδωσής τους εμφάνισε μέγιστη τιμή στα 300 και 450 ppm στις δύο τελευταίες συγκομιδές. Επιπλέον, στο ασκορβικό οξύ παρατηρήθηκαν αξιοσημείωτες διαφορές σε κάθε συγκομιδή χωριστά καθώς η συγκέντρωσή του ήταν σημαντικά μεγαλύτερη στη μεγαλύτερη συγκέντρωση αζωτούχου λίπανσης. Η περιεκτικότητα των καρπών σε πρωτεΐνες δεν μεταβλήθηκε καθόλου, ενώ η περιεκτικότητα των καρπών σε άμυλο μεταβλήθηκε τόσο μέσα στις συγκομιδές όσο και μεταξύ των επεμβάσεων. Η συγκέντρωση των ολικών σακχάρων μειώθηκε με την αύξηση της συγκέντρωσης των νιτρικών, ενώ μεταβολές κατά τη διάρκεια της καλλιέργειας και μεταξύ των τεσσάρων επεμβάσεων παρατηρήθηκαν στις συγκεντρώσεις της φρουκτόζης, της γλυκόζης και της μαλτόζης. Συμπερασματικά, η αζωτούχος λίπανση είχε θετική επίδραση στην ανάπτυξη των φυτών, καθώς παρατηρήθηκε αύξηση στον αριθμό των φύλλων στους βλαστούς και κατ’ επέκταση στη φωτοσυνθετική ικανότητα. Επίσης, θετική ήταν η αυξημένη συγκέντρωση αζωτούχου λίπανσης και στην ανάπτυξη των καρπών γιατί, οι καρποί δεν περιείχαν αυξημένες συγκεντρώσεις νιτρικών, ήταν μικρότεροι σε μέγεθος και γενικά είχαν μεγαλύτερη θρεπτική αξία, η οποία είναι και το ζητούμενο ως προς τους καταναλωτές.

Εggplant cv. EMI was cultivated in the glasshouse of the Laboratory of Vegetable Production from late February 2011 until August 2011. The aim of this study was to evaluate the effect of nitrogen fertilization on the physiological and morphological characteristics of the variety. In this experiment, there were four treatments based on the nitrate concentration in the nutrient solution applied to the plants, namely 60, 150, 300 and 450 ppm. During the growing period the following measurements were made on the leaves: a) photosynthetic capacity, b) stomata density on the upper and lower side, c) leaf area and d) leaf thickness. At harvest the following measurements were made on the fruit: a) fresh weight, b) dry matter content, c) firmness, d) phenolics, e) the oxidation of phenolics, f) the nitrate concentration g) the concentration of total soluble proteins, h) the concentration of ascorbic acid and i) the sugar and starch content. At the end of the experiment the following agronomic characteristics of the main and secondary shoot were recorded: a) shoot height, b) the number of internodes, c) leaf weight and d) the weight of the shoots. The results of the experiment showed that nitrogen fertilization did not affect the plant’s final height, but the number of leaves on each shoot increased with increasing nitrogen concentration. Regarding the effect of nitrogen fertilization on the growth physiology and morphological characteristics of the plants, it was observed that: a) the rate of net photosynthesis was greater in plants grown under higher nitrate concentrations, b) the transpiration rate was not significantly affected by the change in available nitrogen, c) the conductivity of the stomata was influenced by the stage of cultivation, d) the thickness of the leaves at the end of the growing season was significantly higher at the nitrogen concentration of 450 ppm, compared to the other three levels and e) the density of stomata on both the upper and lower leaf surfaces was influenced by nitrate concentration and was highest at the end of the cultivation. Nitrogen fertilization affected fresh fruit weight, which was reduced towards the end of the growing season, while the percentage of dry matter increased when the concentration of nitrogen fertilization dose. Nitrogen fertilization also affected the quality characteristics of fruits. More specifically, fruit consistency at the proximal end (towards the calyx) showed a significant increase in the 2nd and 3rd harvest, while there were significant differences in external pericarp color among the four different treatments during the cultivation period. The nitrate concentration in the eggplant fruit at the 2nd harvest was larger at the higher concentration of nitrogen, but did not differ between treatments at the 3rd harvest. The total phenolics concentration increased during the cultivation while the oxidation rate showed a maximum value at 300 and 450 ppm in the last two harvests. Ascorbic acid showed significant differences between harvests and was highest at the higher nitrogen levels, but protein concentrations did not change. The fruit starch content varied within and between treatments. The concentration of total sugars decreased with increasing nitrogen concentrations and there were also differences in the amounts of fructose, glucose and maltose during the course of the cultivation and between treatments. In conclusion, nitrogen fertilization had a positive effect on plant growth because there was an increase in the number of leaves and thus in photosynthetic capacity. Also positive was the increased concentration of nitrogen fertilization in fruit growth and that’s because although the fruits ware smaller in size, they did not contain elevated concentrations of nitrate and overall, they had better nutritional value.