Περίληψη
Οι αρνητικές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής που γίνονται εμφανείς όλο και περισσότερο τα τελευταία χρόνια σε συνδυασμό με το διαρκώς αυξανόμενο πληθυσμό και την υποβάθμιση της καλλιεργούμενης γης απαιτούν τον επαναπροσδιορισμό των γεωργικών πρακτικών που ακολουθούνται μέχρι στιγμής και την υιοθέτηση καινοτόμων λύσεων στο πλαίσιο της βιωσιμότητας και της αειφορικής διαχείρισης των φυσικών πόρων. Χαρακτηριστικά, η υπερθέρμανση του πλανήτη οδηγεί σε σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας και υδατική ανεπάρκεια, ενώ παράλληλα οι υψηλές θερμοκρασίες και η ξηρασία αποτελούν από τους πιο σημαντικούς παράγοντες περιβαλλοντικής καταπόνησης για τα καλλιεργούμενα φυτά. Συγκεκριμένα, η περιορισμένη διαθεσιμότητα νερού είναι ο πιο διαδεδομένος αβιοτικός παράγοντας καταπόνησης που ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό για τις μειωμένες αποδόσεις των καλλιεργειών. Αντίστοιχα, η συνεχώς αυξανόμενη υποβάθμιση του εδάφους που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια οφείλεται κυρίως στην εντατικοποίηση της γεωργίας, στην οποί ...
Οι αρνητικές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής που γίνονται εμφανείς όλο και περισσότερο τα τελευταία χρόνια σε συνδυασμό με το διαρκώς αυξανόμενο πληθυσμό και την υποβάθμιση της καλλιεργούμενης γης απαιτούν τον επαναπροσδιορισμό των γεωργικών πρακτικών που ακολουθούνται μέχρι στιγμής και την υιοθέτηση καινοτόμων λύσεων στο πλαίσιο της βιωσιμότητας και της αειφορικής διαχείρισης των φυσικών πόρων. Χαρακτηριστικά, η υπερθέρμανση του πλανήτη οδηγεί σε σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας και υδατική ανεπάρκεια, ενώ παράλληλα οι υψηλές θερμοκρασίες και η ξηρασία αποτελούν από τους πιο σημαντικούς παράγοντες περιβαλλοντικής καταπόνησης για τα καλλιεργούμενα φυτά. Συγκεκριμένα, η περιορισμένη διαθεσιμότητα νερού είναι ο πιο διαδεδομένος αβιοτικός παράγοντας καταπόνησης που ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό για τις μειωμένες αποδόσεις των καλλιεργειών. Αντίστοιχα, η συνεχώς αυξανόμενη υποβάθμιση του εδάφους που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια οφείλεται κυρίως στην εντατικοποίηση της γεωργίας, στην οποία λόγω της αλόγιστης χρήσης λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων προκαλείται σημαντική απώλεια της γονιμότητας των εδαφών και κυρίως μείωση της οργανικής ουσίας. Για το λόγο αυτό, για την αντιμετώπιση των παραπάνω προκλήσεων είναι επιτακτική η ανάγκη για την εύρεση νέων εναλλακτικών καλλιεργειών που μπορούν να ανταπεξέλθουν σε αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες, έτσι ώστε να διασφαλιστεί η επάρκεια των τροφίμων, αλλά και η παραγωγή τροφίμων με υψηλή θρεπτική αξία και πλούσιες φυτοχημικές ιδιότητες με βάση την ευαισθητοποίηση των καταναλωτών για προϊόντα που προάγουν την υγεία συνδυάζοντας εξαιρετικές γαστρονομικές ιδιότητες. Η Μεσογειακή λεκάνη περιλαμβάνει ένα μεγάλο αριθμό ανεκμετάλλευτων αυτοφυών φυτών που παραδοσιακά χρησιμοποιούνται ως πηγή τροφής ή ως συμπληρωματικά συστατικά σε τοπικές συνταγές. Τα άγρια βρώσιμα είδη παρουσιάζουν έντονο ενδιαφέρον λόγω της ικανότητας να αναπτύσσονται σε φυσικές συνθήκες χωρίς την ανθρώπινη παρέμβαση, αλλά και λόγω της αξιοσημείωτης αντοχής σε αβιοτικές και βιοτικές καταπονήσεις. Λαμβάνοντας υπόψη τις μεγάλες δυνατότητες των αυτοφυών φυτών για εκμετάλλευση ως εναλλακτικές καλλιέργειες, ιδίως σε άνυδρες και ημιξηρικές περιοχές, στις οποίες η καλλιέργεια των συμβατικών ειδών είναι μη βιώσιμη, κρίνεται αναγκαία η δημιουργία και υιοθέτηση ενός καλλιεργητικού πρωτοκόλλου με τις ορθές γεωργικές πρακτικές, προκειμένου να ενταχθούν σε καλλιεργητικά συστήματα μικρής κλίμακας στο πλαίσιο της βιωσιμότητας. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής, ήταν να διερευνηθούν οι καταλληλότερες γεωργικές πρακτικές για την καλλιέργεια των άγριων βρώσιμων ειδών, δίνοντας έμφαση στον τομέα της θρέψης (είτε της οργανικής είτε της ανόργανης), των συστημάτων άρδευσης καθώς επίσης εξετάστηκαν διάφορα καλλιεργητικά συστήματα, όπως για παράδειγμα η συγκαλλιέργεια, η μονοκαλλιέργεια και η αμειψισπορά μεταξύ λαχανικών, λαχανευόμενων και ψυχανθών φυτών σε συνθήκες αγρού, αλλά και σε καλλιέργεια εκτός εδάφους σε φυτοδοχεία. Στον πειραματικό αγρό του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας διεξήχθη σειρά πειραμάτων, έτσι ώστε να μελετηθούν τα διαφορετικά καλλιεργητικά συστήματα (μονοκαλλιέργεια, συγκαλλιέργεια με λαχανευόμενα είδη και αμειψισπορά με ψυχανθές) στην καλλιέργεια του μαρουλιού και του μπιζελιού για τη χειμερινή περίοδο. Συγκεκριμένα, η καλλιέργεια του μαρουλιού επηρεάστηκε θετικά στις περιπτώσεις, κατά τις οποίες εφαρμόσθηκε η πρακτική της αμειψισποράς με ψυχανθές φυτό (κοινό φασόλι) και της μονοκαλλιέργειας, καθώς οι ποσοτικοί χαρακτήρες του φυτού που αφορούν το βάρος φυτού (g), τον αριθμό φύλλων ανά φυτό, την απόδοση (kg/στρ.), την περιεκτικότητα φύλλων σε χλωροφύλλη (τιμές SPAD) και τη φυλλική επιφάνεια (cm2) σημείωσαν τις υψηλότερες μετρήσεις, ενώ η πρακτική της συγκαλλιέργειας με το μπιζέλι παρήγαγε τα αντίθετα αποτελέσματα, αφότου περιορίστηκε σημαντικά η ανάπτυξη του μαρουλιού λόγω του ισχυρού ανταγωνισμού. Από την άλλη πλευρά, το ψυχανθές φυτό ευνοήθηκε, όταν εφαρμόσθηκαν τα καλλιεργητικά συστήματα της συγκαλλιέργειας με το μαρούλι και της αμειψισποράς (γλιστρίδα), στα οποία οι περισσότεροι ποσοτικοί χαρακτήρες (το βάρος φυτού (g), ο αριθμός λοβών ανά φυτό, το βάρος λοβών ανά φυτό (g), ο αριθμός σπόρων ανά λοβό, το βάρος σπόρων ανά λοβό (g) και η απόδοση (kg/στρ.)) που σχετίζονται με την απόδοση της καλλιέργειας κατέγραψαν τις υψηλότερες τιμές σε σύγκριση με την επέμβαση της μονοκαλλιέργειας του μπιζελιού. Σύμφωνα με τους δείκτες ανταγωνισμού, η συνύπαρξη του μαρουλιού και του μπιζελιού στο καλλιεργητικό σύστημα της συγκαλλιέργειας θα μπορούσε να καταστεί δυνατή, δεδομένου ότι παρατηρήθηκε βελτιωμένη αποδοτικότητα χρήσης της γης και θετικά οικονομικά οφέλη σε σύγκριση με τη μονοκαλλιέργεια των δύο καλλιεργειών. Αμέσως μετά την ολοκλήρωση των πειραμάτων της χειμερινής περιόδου, οι δύο καλλιέργειες αντικαταστάθηκαν με τις καλλιέργειες της γλιστρίδας και του κοινού φασολιού, αντίστοιχα για την εαρινή περίοδο για να διαπιστωθεί η επίδραση των διαφορετικών καλλιεργητικών συστημάτων στην ανάπτυξη και τις τελικές αποδόσεις των δύο λαχανευόμενων ειδών. Χαρακτηριστικά, το άγριο βρώσιμο είδος ευνοήθηκε κυρίως από το καλλιεργητικό σύστημα της συγκαλλιέργειας με το ψυχανθές φυτό (κοινό φασόλι) και την καλλιεργητική πρακτική της αμειψισποράς (μπιζέλι), αφού οι ποσοτικοί χαρακτήρες που σχετίζονται με το βάρος φυτού (g), το βάρος βλαστού ανά φυτό (g), το βάρος φύλλων ανά φυτό (g) και την απόδοση (kg/στρ.) σημείωσαν τις υψηλότερες μετρήσεις σε σύγκριση με τη μονοκαλλιέργεια της γλιστρίδας. Από την άλλη πλευρά, η συγκαλλιέργεια των δύο καλλιεργειών (κοινού φασολιού και γλιστρίδας) δεν επέφερε τα επιθυμητά αποτελέσματα στην περίπτωση του ψυχανθούς φυτού, αφότου περιορίστηκε σε μεγάλο βαθμό η ανάπτυξη του φασολιού λόγω του ισχυρού ανταγωνισμού, ενώ παράλληλα οι περισσότεροι ποσοτικοί χαρακτήρες (το βάρος φυτού (g), ο αριθμός λοβών ανά φυτό, το βάρος λοβών ανά φυτό (g), ο αριθμός σπόρων ανά λοβό και το βάρος σπόρων ανά λοβό (g)) κατέγραψαν τις χαμηλότερες τιμές σε σύγκριση με τις επεμβάσεις της μονοκαλλιέργειας του φασολιού και της αμειψισποράς. Σύμφωνα με τους δείκτες ανταγωνισμού, στο σύστημα της συγκαλλιέργειας της γλιστρίδας και του φασολιού παρά την αυξημένη αποδοτικότητα χρήσης της γης σε σύγκριση με τη μονοκαλλιέργεια των δύο ειδών, διαπιστώθηκαν σημαντικές διακυμάνσεις μεταξύ των δύο καλλιεργειών μεταξύ των οποίων το αυτοφυές φυτό αποτέλεσε το κυρίαρχο είδος και το ψυχανθές φυτό το υποτελές είδος. Αντίστοιχα, παρατηρήθηκαν μειωμένα οικονομικά οφέλη, εύρημα που χρήζει εκτενέστερης μελέτης και έρευνας σε καλλιεργητικό επίπεδο αναφορικά με τη διερεύνηση των ιδανικότερων πυκνοτήτων φύτευσης και την επιλογή των καταλληλότερων ποικιλιών για τη μείωση του ανταγωνισμού μεταξύ των φυτών. Η επίδραση των διαφορετικών καλλιεργητικών συστημάτων διερευνήθηκε ενδελεχώς και για άλλα λαχανευόμενα είδη (ασκόλυμπρος, σταμναγκάθι και ζωχός), συμπεραίνοντας ότι η εφαρμογή της αμειψισποράς, στην οποία την προηγούμενη καλλιεργητική περίοδο είχαν καλλιεργηθεί τα ψυχανθή φυτά, όπως για παράδειγμα το κοινό φασόλι και το μαυρομάτικο φασόλι παρουσίασε πολλαπλά οφέλη στην ανάπτυξη των αυτοφυών φυτών. Συγκεκριμένα, και στα τρία είδη οι ποσοτικοί χαρακτήρες που σχετίζονται με τη διάμετρο ροζέτας (cm), το βάρος φυτού (g), το βάρος ρίζας ανά φυτό (g), τον αριθμό φύλλων ανά φυτό, το βάρος φύλλων ανά φυτό (g), τη φυλλική επιφάνεια φύλλων (cm2) και την περιεκτικότητα φύλλων σε χλωροφύλλη (τιμές SPAD) σημείωσαν τις υψηλότερες μετρήσεις σε σύγκριση με την επέμβαση της μονοκαλλιέργειας των άγριων βρώσιμων ειδών, χωρίς παράλληλα να παρατηρηθούν στατιστικώς σημαντικές διαφορές μεταξύ των επεμβάσεων αμειψισποράς με τα ψυχανθή είδη. Αντίστοιχα αποτελέσματα αποτυπώθηκαν και στην καλλιέργεια της γλιστρίδας, η οποία επωφελήθηκε ουσιαστικά στην περίπτωση, κατά την οποία είχε εφαρμοσθεί η καλλιεργητική πρακτικής της αμειψισποράς (μπιζέλι) για την προηγούμενη καλλιεργητική περίοδο, καθώς oι μορφολογικοί χαρακτήρες αναφορικά με το ύψος φυτών, το βάρος φυτού (g), το βάρος φύλλων ανά φυτό (g), το βάρος βλαστών ανά φυτό (g) και την περιεκτικότητα φύλλων σε χλωροφύλλη (τιμές SPAD) σημείωσαν τις υψηλότερες τιμές έναντι της τακτικής της μονοκαλλιέργειας της γλιστρίδας. Παρομοίως, στον πειραματικό αγρό διεξήχθη πείραμα με την πρόθεση να διαπιστωθούν τα οφέλη της εφαρμογής της κοπριάς στην καλλιέργεια των άγριων βρώσιμων ειδών στοχεύοντας στην υιοθέτηση της συγκεκριμένης καλλιεργητικής πρακτικής. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής, η εφαρμογή της κοπριάς επηρέασε θετικά την πορεία ανάπτυξης των αυτοφυών φυτών (ασκόλυμπρος, σταμναγκάθι και ζωχός), αφότου οι ποσοτικοί χαρακτήρες που σχετίζονται με την απόδοση των καλλιεργειών κατέγραψαν τις υψηλότερες μετρήσεις αναφορικά με τη διάμετρο ροζέτας (cm), το βάρος φυτού (g), τον αριθμό φύλλων ανά φυτό, το βάρος φύλλων ανά φυτό (g), το βάρος ρίζας ανά φυτό (g), την περιεκτικότητα φύλλων σε χλωροφύλλη (τιμές SPAD) και τη φυλλική επιφάνεια (cm2) σε σύγκριση με τη μεταχείριση του μάρτυρα, στην οποία δεν έγινε καμία προσθήκη της οργανικής ή της ανόργανης θρέψης. Στο ίδιο μήκος κύματος κυμαίνονται και τα αποτελέσματα σχετικά με την καλλιέργεια της γλιστρίδας, στην οποία η ενσωμάτωση της κοπριάς στον πειραματικό αγρό οδήγησε σε θετικά αποτελέσματα αναφορικά με την ανάπτυξη της αντράκλας, δεδομένου ότι ευνοήθηκαν όλοι οι ποσοτικοί χαρακτήρες (το ύψος φυτών (cm), το βάρος φυτού (g), το βάρος φύλλων ανά φυτό (g) και το βάρος βλαστών ανά φυτό (g)) έναντι της επέμβασης του μάρτυρα. Παράλληλα, λόγω των γνωστών ανθεκτικών μηχανισμών των αυτοφυών φυτών σε συνθήκες ξηρασίας στον πειραματικό αγρό πραγματοποιήθηκε πείραμα, έτσι ώστε να διαπιστωθεί η επίδραση της ελλειμματικής άρδευσης στην ανάπτυξη και τις τελικές αποδόσεις των αυτοφυών φυτών. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της διατριβής, διαπιστώθηκε ότι οι επεμβάσεις της μέτριας ελλειμματικής άρδευσης (70% της μέγιστης υδατοχωρητικότητας) και της πλήρους άρδευσης (100% της μέγιστης υδατοχωρητικότητας) επηρέασαν θετικά τους ποσοτικούς χαρακτήρες των εδώδιμων ειδών (ασκόλυμπρος, σταμναγκάθι και ζωχός), αφότου σημείωσαν τις υψηλότερες τιμές σχετικά με τη διάμετρο ροζέτας (cm), το βάρος φυτού (g), τον αριθμό φύλλων ανά φυτό, το βάρος φύλλων ανά φυτό (g), τη φυλλική επιφάνεια (cm2) και την περιεκτικότητα φύλλων σε χλωροφύλλη (τιμές SPAD), χωρίς να παρατηρηθούν στατιστικώς σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο επεμβάσεων άρδευσης, ενώ στην περίπτωση της έντονης ελλειμματικής άρδευσης (40% της μέγιστης υδατοχωρητικότητας) η ανάπτυξη των λαχανευόμενων ειδών περιορίστηκε σε μεγάλο βαθμό. Συγχρόνως, στα άγρια βρώσιμα είδη (ασκόλυμπρος, σταμναγκάθι και ζωχός) εξετάστηκε η επίδραση της ανόργανης θρέψης μέσω της χορήγησης θρεπτικών διαλυμάτων, προκειμένου να διαπιστωθεί η καταλληλότερη αναλογία στα βασικά μακροθρεπτικά συστατικά για τη μεγιστοποίηση της παραγωγικότητας των αυτοφυών φυτών καλλιεργούμενα σε φυτοδοχεία. Βάσει των ευρημάτων της διδακτορικής διατριβής, παρατηρήθηκε ότι τα εδώδιμα είδη ανταπεξήλθαν επαρκώς στην περίπτωση των επεμβάσεων με αναλογία 200:100:100 (ppm), 200:200:200 (ppm), 300:100:100 (ppm) και 300:200:200 (ppm) σε N:P2O5:K2O, καθώς καταγράφηκαν οι υψηλότερες μετρήσεις σχετικά με τους μορφολογικούς χαρακτήρες (τη διάμετρο ροζέτας (cm), το βάρος φυτού (g), τον αριθμό φύλλων ανά φυτό, το βάρος φύλλων ανά φυτό (g), τη φυλλική επιφάνεια (cm2) και την περιεκτικότητα φύλλων σε χλωροφύλλη (τιμές SPAD)) που σχετίζονται με την απόδοση των καλλιεργειών. Παράλληλα, διαπιστώθηκε ότι αποτελεί αναγκαία συνθήκη η θρέψη των φυτών, διότι η επέμβαση του μάρτυρα, στην οποία δεν έγινε καμία προσθήκη της ανόργανης θρέψης σημείωσε τις χαμηλότερες τιμές σε σύγκριση με τις υπόλοιπες επεμβάσεις θρέψης, όπως επίσης η επέμβαση 300:300:300 (ppm) με την υψηλότερη αναλογία σε N:P2O5:K2O δεν επέφερε τα αναμενόμενα αποτελέσματα, αφότου σε πολλές περιπτώσεις κατέγραψε τις χαμηλότερες μετρήσεις σε σύγκριση με τις επεμβάσεις που εμφάνισαν χαμηλότερη αναλογία στα βασικά μακροθρεπτικά συστατικά. Συνοψίζοντας, στην παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζονται τα πρώτα αποτελέσματα σχετικά με τις καλλιεργητικές φροντίδες που απαιτούνται σε γεωργικό επίπεδο για την εκμετάλλευση των άγριων βρώσιμων ειδών σε μικρής κλίμακας γεωργικές εκτάσεις αναφορικά με τα διαφορετικά καλλιεργητικά συστήματα, την ανόργανη και την οργανική θρέψη καθώς επίσης και την επίδραση της ελλειμματικής άρδευσης στην καλλιέργεια των αυτοφυών φυτών. Με βάση τα ευρήματα της διατριβής, θα μπορούσε να αναφερθεί ότι το καλλιεργητικό σύστημα της συγκαλλιέργειας των λαχανευόμενων ειδών σε συνδυασμό με ένα ψυχανθές φυτό μπορεί να αποτελέσει μία καινοτόμος προσέγγιση για την παραγωγή ενός προϊόντος με πλούσια θρεπτική αξία και αυξημένη συγκέντρωση βιοδραστικών ενώσεων. Παράλληλα, οι μειωμένες ανάγκες σε ανόργανη θρέψη σε σύγκριση με τις παραδοσιακές και συμβατικές καλλιέργειες καθώς επίσης η οργανική θρέψη μέσω της εφαρμογής της κοπριάς θα μπορούσε να επεκταθεί σε βάθος στο πλαίσιο της βιολογικής γεωργίας των αυτοφυών φυτών για την παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Σε παρόμοιο πλαίσιο, τα αποτελέσματα της διατριβής αναδεικνύουν τη δυνατότητα αξιοποίησης των άγριων εδώδιμων ειδών σε συνθήκες ήπιας υδατικής καταπόνησης, γεγονός που καθιστά τα συγκεκριμένα είδη ως μία ιδανική εναλλακτική επιλογή, ιδίως σε περιοχές με ξηροθερμικές συνθήκες, στις οποίες η δυνατότητα άρδευσης παρουσιάζει υψηλό βαθμό δυσκολίας. Παρόλα αυτά, παρά τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα σχετικά με τις δυνατότητες των αυτοφυών φυτών για εμπορική εκμετάλλευση ως εναλλακτικές καλλιέργειες, απαιτείται ενδελεχή έρευνα και μελέτη για την υιοθέτηση ενός εκτενούς καλλιεργητικού πρωτοκόλλου σχετικά με τις ορθές γεωργικές πρακτικές των άγριων βρώσιμων ειδών.
περισσότερα
Περίληψη σε άλλη γλώσσα
The negative effects of climate change that have become increasingly evident in recent years, combined with the ever – increasing population and the degradation of cultivated land, require the redefinition of agricultural practices followed so far and the adoption of innovative solutions in the context of sustainability and sustainable management of natural resources. Global warming leads to gradual increase in temperature and water scarcity, while at the same time heat and drought are among the most significant environmental stress factors for cultivated plants. For instance, water shortage is the most widespread abiotic stress factor that is largely responsible for reduced crop yields. Moreover, the ever – increasing soil degradation observed in recent years is mainly due to the intensification of agriculture and the excessive application of fertilizers and pesticides, which result in a significant loss of soil fertility and a reduction in soil organic matter. Consequently, to addres ...
The negative effects of climate change that have become increasingly evident in recent years, combined with the ever – increasing population and the degradation of cultivated land, require the redefinition of agricultural practices followed so far and the adoption of innovative solutions in the context of sustainability and sustainable management of natural resources. Global warming leads to gradual increase in temperature and water scarcity, while at the same time heat and drought are among the most significant environmental stress factors for cultivated plants. For instance, water shortage is the most widespread abiotic stress factor that is largely responsible for reduced crop yields. Moreover, the ever – increasing soil degradation observed in recent years is mainly due to the intensification of agriculture and the excessive application of fertilizers and pesticides, which result in a significant loss of soil fertility and a reduction in soil organic matter. Consequently, to address the above challenges, it is crucial to find new alternative crops that can cope with adverse environmental conditions in order to ensure food security and the production of foods with high nutritional value and rich phytochemical properties, taking into account the awareness of consumers for products that enhance health in combination with excellent gastronomic properties. The Mediterranean basin includes a large number of unexploited native plants that have been traditionally used as a food source or as complementary ingredients in local recipes. Wild edible species present strong interest due to their ability to grow in natural conditions without human intervention but also due to their significant resistance to abiotic and biotic stresses. Considering the great potential of native plants for exploitation as alternative crops, especially in arid and semi – arid areas, where the cultivation of conventional species is unsustainable, it is necessary to create and adopt cultivation protocols utilizing advanced agricultural techniques to integrate these species into small – scale commercial cultivation systems in the context of sustainability. The purpose of this doctoral thesis was to investigate the most appropriate agronomic practices for the cultivation of the wild edible species, emphasizing in the field of plant nutrition (either organic or inorganic) and irrigation regimes, meanwhile it was evaluated different cultivation methods such as intercropping, monocropping and crop rotation between vegetables, wild edible species and legumes in field conditions but also in soilless cultivation conditions. A series of experiments were conducted at the experimental field of the University of Thessaly to assess the effect of different cropping systems (monoculture, intercropping with a vegetable, and crop rotation with a legume) in the cultivation of lettuce and pea during the winter period. Specifically, the cultivation of lettuce was positively affected when the practice of crop rotation with a legume (bean) and monoculture were applied, because the quantitative traits of the plant concerning weight of plant (g), number of leaves per plant, yield (kg/ha), leaves chlorophyll content (values of SPAD) and leaf area of leaves (cm2) captured the highest figures. On the contrary, the practice of intercropping with pea produced conflicting results, since lettuce growth was significantly limited due to strong competition. On the other hand, the legume species was favored when the cropping systems of co – cultivation with lettuce and crop rotation (purslane) were applied, since the most quantitative characters (weight of plant (g), number of pods per plant, weight of pods per plant (g), number of seeds per pod, weight of seeds per pod (g) and yield (kg/ha)) linked to crop yield noted the highest values compared to the treatment of monoculture. According to the competition indices, it was reported that the intercropping of lettuce and pea could be a noteworthy solution due to improved land use efficiency and high economic benefits achieved in contrast to the sole cropping system. Immediately after the completion of the winter season experiments, the cultivars were replaced with purslane and common bean, respectively during the spring season in order to analyze the effect of different cropping systems on the growth and yield of the crops. Generally, the wild edible plant (purslane) was mainly favored by the cropping systems of intercropping with the legume species (bean) and crop rotation with pea, given that the quantitative characters related to weight of plant (g), weight of shoots per plant (g), weight of leaves per plant (g) and yield (kg/ha) recorded the highest measurements versus the monoculture of purslane. However, the intercropping of common bean and purslane did not yield the expected results for the legume species, since its growth was significantly limited due to strong competition, while at the same time the most quantitative characters (weight of plant (g), number of pods per plant, weight of pods per plant (g), number of seeds per pod and weight of seeds per pod (g)) reported the lowest values against the monoculture of common bean and the crop rotation with lettuce. Based on the competition indices, the intercropping system of common bean and purslane, despite the increased land use efficiency as opposed to the monocropping system, there was identified a significant variability between the two species in terms of competition with the wild edible plant being the dominant crop followed by the legume species combined with the reduced economic benefits. Therefore, the integration of the intercropping system demands further research regarding the optimization of cultivation practices with respect to planting density, as well as the selection of the most suitable varieties. The effect of different cropping systems was further investigated for other wild edible species (e.g., golden thistle, spiny cichory, and sow thistle), in which it was determined that the application of crop rotation, where common bean and black – eyed bean had been cultivated in the previous growing season provided numerous benefits in the development of the wild edible species. For instance, the quantitative characters related to rosette diameter (cm), weight of plant (g), weight of roots per plant (g), number of leaves per plant, weight of leaves per plant (g), leaf area of leaves (cm2) and leaves chlorophyll content (values of SPAD) recorded the highest measurements in contrast to the treatment of monoculture for the wild edible plants, without observing statistically significant differences between the crop rotation treatments with the different legume species. Consistent results were also registered in the cultivation of purslane, which was benefited significantly when the crop rotation practice with pea was applied, since the morphological characters in relation to height of plants (cm), weight of plant (g), weight of leaves per plant (g), weight of shoots per plant (g) and leaves chlorophyll content (values of SPAD) captured the highest values compared to the monoculture of purslane. A field experiment was conducted in order to evaluate the benefits of manure application to the cultivation of the wild edible species, aiming at the adoption of this specific agronomic practice. The application of manure improved the growth of the wild edible species (golden thistle, spiny cichory and sow thistle) due to the fact that the quantitative characters associated with crop yield documented the highest figures concerning rosette diameter (cm), weight of plant (g), number of leaves per plant, weight of leaves per plant (g), weight of roots per plant (g), leaves chlorophyll content (values of SPAD) and leaf area of leaves (cm2) compared to the control treatment, where no organic or inorganic fertilization was added. Comparable trends were also detected with regard to the cultivation of purslane, where the application of manure generated promising results regarding plant growth, since all the quantitative characters (height of plants (cm), weight of plant (g), weight of leaves per plant (g) and weight of shoots per plant (g)) were favored against the control treatment. Due to the known resistant mechanisms of wild edible species against drought conditions, a field experiment was carried out to estimate the effect of deficit irrigation on the growth and yield parameters of the wild edible plants. According to the results of this thesis, it was detected that the treatments of moderate deficit irrigation (70% of maximum water field capacity) and full irrigation (100% of maximum water field capacity) enhanced the quantitative characters of the plants (golden thistle, spiny cichory and sow thistle), considering that they reported the highest measurements in relation to rosette diameter (cm), weight of plant (g), number of leaves per plant, weight of leaves per plant (g), leaf area of leaves (cm2) and leaves chlorophyll content (values of SPAD), without observing statistically significant differences between the two irrigation treatments. On the other hand, under severe deficit irrigation conditions (40% of maximum water field capacity) the plant growth of the wild edible species was significantly limited. Τhe wild edible species (golden thistle, spiny cichory, and sow thistle) were further investigated in reference to the effect of inorganic nutrition through the application of nutrient solutions in order to figure out the most appropriate ratio of macronutrients for maximizing plant yield productivity. According to the findings of this thesis, it was identified that the wild edible plants coped adequately with the treatments where a ratio of 200:100:100 (ppm), 200:200:200 (ppm), 300:100:100 (ppm) and 300:200:200 (ppm) of N:P2O5:K2O was applied, since they were noted the highest measurements in relation to the morphological characters (rosette diameter (cm), weight of plant (g), number of leaves per plant, weight of leaves per plant (g), leaf area of leaves (cm2) and leaves chlorophyll content (values of SPAD)) correlated with crop yield performance. Meanwhile, plant nutrition represents a necessary requirement considering that the control treatment, where no inorganic nutrition was added captured the lowest values in comparison with the other fertilization treatments. However, the 300:300:300 (ppm) treatment where the highest ratio of N:P2O5:K2O was applied did not produce favorable outcomes, on the grounds that in many cases it registered lower measurements compared to the treatments with lower ratios of the basic macronutrients. In conclusion, this doctoral thesis presents preliminary results with regard to the cultivation practices required for the exploitation of the wild edible plants in small – scale farms in terms of cropping systems, inorganic and organic nutrition as well as deficit irrigation conditions. Taking into account the findings of this thesis, it could be stated that the cultivation system of intercropping of vegetables and wild edible species with legumes could be an innovative approach for the production of agricultural goods with high nutritional value and rich bioactive compounds. Simultaneously, the reduced demands in the context of inorganic nutrition in comparison with traditional crops as well as the organic nutrition through the application of manure could be further expanded, within the frame of organic farming of the wild edible plants for the production of high added value products. Moreover, our results highlight the possibility of cultivating the wild edible plants under moderate drought stress conditions, which makes them an ideal alternative choice, especially in areas with arid and semi – arid conditions, in which the possibility of irrigation presents a high degree of difficulty. However, despite the promising results regarding the potential of commercial farming of the wild edible species as alternative crops, further research and study are required for the adoption of an agronomic protocol concerning the optimum cultivation practices for these plants.
περισσότερα