Σύγκριση μιγμάτων λειμώνιων φυτών ως προς την απόδοση και τη μακροβιότητα για την εγκατάστασή τους σε λειμώνες της ευμεσογειακής ζώνης βλάστησης

Abstract

The aim of this research was to conduct a comparative study of the establishment and longevity of annual legume mixtures in different environments in order to determine their establishment, their competition with native vegetation and their yield in aboveground biomass in dry-thermal conditions, without the application of fertilization, in the specific island environment. Three different legume mixtures were sown without any application of synthetic fertilizers. These included the species Tr. subterraneum, Tr. michelianum, Tr. vesiculosum, Or. sativus, M. littoralis, M. polymorpha. The research focused on the study of the parameters of the total plant cover, the composition of the vegetation, the α- and β- diversity of the individual experimental areas that resulted from the sowing of the legume mixtures. The resistance of the mixtures to different grazing intensities was also examined, which was applied two years after the establishment of the sown legume species in order to allow at least one complete period of self-reseeding. The chemical composition of their aboveground biomass and the allometric parameters between the sown species and the dominant native vegetation species in the different environments were also calculated. After the establishment of the experiment, the total plant cover remained comparatively increased in all three areas compared to that recorded in the year of establishment and was significantly affected by the effect of grazing. On the contrary, the participation of sown species in vegetation composition decreased after grazing. The introduction of legume mixtures had a positive effect increasing the production of aboveground biomass. The α-diversity was affected by grazing, while the β-diversity was greater in the experimental plots where common legume species were contained in the seeding mixture whether these were grazed or not. Regarding the sown species, the total nitrogen compounds recorded no significant differences both at the beginning and at the end of the experiment. Significant differences were recorded in chemical composition of some sown species. In the 1st year, the highest statistical values of the NDF, ADF and ADL indices were recorded in species M. polymorpha and the lowest in species Tr. michelianum, while in the 4th year a significant increase in the NDF and ADF indices was observed in species M. littoralis. The average leaf area, the average specific leaf weight and the specific leaf area are functional characteristics that seem that can be used to study the response of plants to the productivity of grassland ecosystems, as they are indicators of the effect of soil-climatic and phytosocial conditions on plants. In conclusion, the use of legume mixtures can obtain positive effects in grassland improvement of marginal areas of the Mediterranean climate zone (as is the case for example in island areas), which are characterized by less favorable growth conditions for plants.

Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η συγκριτική μελέτη της εγκατάστασης και μακροβιότητας μιγμάτων ετήσιων ψυχανθών σε διαφορετικά περιβάλλοντα προκειμένου να διαπιστωθεί η εγκατάσταση τους, ο ανταγωνισμός τους με την αυτοφυή βλάστηση και η απόδοσή τους σε υπέργεια βιομάζα σε ξηροθερμικές συνθήκες, χωρίς την εφαρμογή χημικής λίπανσης, στο ιδιαίτερο νησιωτικό περιβάλλον. Πραγματοποιήθηκε σπορά με τρία διαφορετικά μίγματα ψυχανθών χωρίς την προσθήκη συνθετικών λιπασμάτων. Αυτά περιλάμβαναν τα είδη Tr. subterraneum, Tr. michelianum, Tr. vesiculosum, Or. sativus, M. littoralis, M. polymorpha. Η έρευνα επικεντρώθηκε στη μελέτη των παραμέτρων της συνολικής φυτοκάλυψης, της σύνθεσης της βλάστησης, της α- και β- ποικιλότητας των επιμέρους πειραματικών επιφανειών που προέκυψαν από τη σπορά των μιγμάτων ψυχανθών. Επίσης εξετάστηκε η αντοχή των μιγμάτων σε διαφορετικές εντάσεις βόσκησης που εφαρμόστηκε δύο χρόνια μετά την εγκατάσταση των σπαρμένων ψυχανθών ειδών ώστε να μεσολαβήσει τουλάχιστον μία πλήρης περίοδος αυτο-επανασποράς τους. Ακόμη υπολογίστηκε η χημική σύσταση της υπέργειας βιομάζας τους και οι αλλομετρικές παράμετροι μεταξύ των σπαρμένων ειδών και του κυρίαρχου είδους αυτοφυούς βλάστησης στα διαφορετικά περιβάλλοντα. Μετά την εγκατάσταση του πειράματος η συνολική φυτοκάλυψη παρέμεινε συγκριτικά αυξημένη και στις τρεις περιοχές σε σχέση με εκείνη που καταγράφηκε στο έτος εγκατάστασης και επηρεάστηκε σημαντικά από την επίδραση της βόσκησης. Αντίθετα, η συμμετοχή των σπαρμένων ειδών στη σύνθεση της βλάστησης μειώθηκε μετά την εφαρμογή της βόσκησης. Η εισαγωγή των μιγμάτων ψυχανθών επέδρασε θετικά στην αύξηση της παραγωγής υπέργειας βιομάζας. Η α-ποικιλότητα επηρεάστηκε από την εφαρμογή της βόσκησης, ενώ η β-ποικιλότητα ήταν μεγαλύτερη στις πειραματικές επιφάνειες όπου περιέχονταν κοινά είδη ψυχανθών στο μίγμα σποράς ανεξάρτητα από την εφαρμογή βόσκησης. Στα σπαρμένα είδη το σύνολο των αζωτούχων ενώσεων δεν παρουσίασε σημαντικές διαφορές τόσο στην αρχή όσο και στο τέλος του πειράματος. Αντίθετα, σημειώθηκαν σημαντικές διαφορές στη χημική σύσταση ορισμένων σπαρμένων ειδών. Στο 1ο έτος οι υψηλότερες στατιστικά τιμές των δεικτών NDF, ADF και ADL σημειώθηκαν στο είδος M. polymorpha και οι χαμηλότερες στο είδος Tr. michelianum, ενώ στο 4ο έτος παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση των δεικτών NDF και ADF στο είδος M. littoralis σε σχέση με τα υπόλοιπα σπαρμένα είδη. Η μέση φυλλική επιφάνεια, το μέσο ειδικό φυλλικό βάρος και η ειδική φυλλική επιφάνεια είναι λειτουργικά χαρακτηριστικά που φαίνεται ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη απόκρισης των φυτών στην παραγωγικότητα των λιβαδικών οικοσυστημάτων, καθώς αποτελούν δείκτες της επίδρασης των εδαφοκλιματικών και φυτοκοινωνικών συνθηκών στα φυτά. Εν κατακλείδι, η χρήση των μιγμάτων ψυχανθών μπορεί να έχει θετικά αποτελέσματα στη βελτίωση λιβαδιών σε οριακές περιοχές της Μεσογειακής κλιματικής ζώνης (όπως συμβαίνει για παράδειγμα στις νησιωτικές περιοχές), οι οποίες χαρακτηρίζονται από λιγότερο ευνοϊκές συνθήκες ανάπτυξης για τα φυτά.