Επίδραση αβιοτικών καταπονήσεων στη φυσιολογία και παραγωγικότητα καστανιάς και στην ποιότητα των καρπών της

Abstract

Chestnut cultivation (Castanea sativa Mill.) constitutes an important tree crop in mountainous and Mediterranean regions, where high temperatures and limited summer precipitation may adversely affect tree physiology, growth, and productivity. The objective of the present study was to evaluate the effects of different irrigation regimes and light availability on leaf physiological characteristics, vegetative growth, yield, and nut quality of chestnut trees. Three irrigation treatments were applied: full irrigation, corresponding to approximately 80% of crop evapotranspiration; deficit irrigation, corresponding to 25% of the amount applied under full irrigation; and non-irrigated conditions. In parallel, three levels of light availability were examined: unpruned trees, used as the control; pruned trees; and pruned trees combined with reflective plastic mulch under the tree. Incident and reflected ultraviolet and photosynthetically active radiation, leaf physiological parameters, vegetative growth traits, yield components, and nut quality characteristics were assessed. The results indicated that deficit and non-irrigated conditions induced water stress in chestnut trees, adversely affecting physiological performance, vegetative growth, fruit set, and yield. Midday stem water potential and chlorophyll fluorescence confirmed the sensitivity of chestnut trees to water deficit. Nevertheless, the species exhibited a considerable capacity for adaptation to abiotic stress, maintaining leaf functionality and photosynthetic activity under adverse environmental conditions. Increased light availability through pruning and reflective plastic mulch improved canopy light conditions and modified the microclimate within the tree canopy. However, elevated radiation and temperature appeared to induce mild stress responses to the leaves, affecting physiological parameters associated with photosynthetic performance. Pruning reduced the number of nuts per tree by approximately 25%; nevertheless, nuts from pruned trees, with or without reflective plastic mulch, exhibited greater mass and enhanced commercial value. Overall, the findings demonstrate that adequate irrigation and appropriate canopy light management are essential practices for improving chestnut productivity and nut quality under Mediterranean environmental conditions.

Η καλλιέργεια της καστανιάς (Castanea sativa Mill.) αποτελεί σημαντική καλλιέργεια για τις ορεινές και μεσογειακές περιοχές, όπου οι υψηλές θερμοκρασίες και οι περιορισμένες θερινές βροχοπτώσεις επηρεάζουν αρνητικά τη φυσιολογία, την ανάπτυξη και την παραγωγικότητα των δένδρων. Η παρούσα εργασία είχε ως σκοπό τη μελέτη της επίδρασης διαφορετικών επιπέδων άρδευσης (α) πλήρης άρδευση, με παροχή νερού περίπου ίση με το 80% της εξατμισοδιαπνοής της καλλιέργειας, (β) ελλειμματική άρδευση, με εφαρμογή του 25% της ποσότητας της πλήρους άρδευσης και (γ) μηδενική άρδευση, και τη μελέτη της επίδρασης του φωτισμού της κόμης, όπου εφαρμόστηκαν τρία επίπεδα διαθεσιμότητας φωτός: ακλάδευτα δένδρα (μάρτυρας), κλαδεμένα δένδρα και κλαδεμένα δένδρα με εφαρμογή ανακλαστικού πλαστικού εδαφοκάλυψης κάτω από την κόμη. Μετρήθηκαν η προσπίπτουσα και η ανακλώμενη υπεριώδης και φωτοσυνθετικά ενεργή ακτινοβολία, φυσιολογικές παράμετροι των φύλλων, χαρακτηριστικά βλάστησης και παραγωγής, καθώς και ποιοτικά χαρακτηριστικά των καρπών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ελλειμματική ή μηδενική άρδευση προκάλεσαν υδατική καταπόνηση στα δένδρα της καστανιάς επηρεάζοντας τη φυσιολογική τους λειτουργία, τη βλαστική ανάπτυξη, την καρπόδεση και την παραγωγή. Επίσης, οι φυσιολογικές παράμετροι, όπως το υδατικό δυναμικό βλαστού και ο φθορισμός της χλωροφύλλης, επιβεβαίωσαν την ευαισθησία της καστανιάς στην υδατική καταπόνηση. Διαπιστώθηκε ότι η καστανιά παρουσιάζει σημαντικό βαθμό προσαρμοστικότητας σε αβιοτικές καταπονήσεις, ενεργοποιώντας μηχανισμούς που συμβάλλουν στη διατήρηση της λειτουργικότητας των φύλλων και της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας ακόμη και υπό δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες. Η αύξηση της διαθεσιμότητας φωτός μέσω του κλαδέματος και της χρήσης ανακλαστικού πλαστικού εδαφοκάλυψης βελτίωσε τον φωτισμό και το μικροκλίμα στο εσωτερικό της κόμης. Η αυξημένη διαθεσιμότητα φωτός επηρέασε τη βλαστική ανάπτυξη, καθώς οι βλαστοί σε φωτεινότερες θέσεις παρουσίασαν μεγαλύτερο μήκος και μεσογονάτια διαστήματα. Ωστόσο, η υψηλή ακτινοβολία και θερμοκρασία φαίνεται ότι προκάλεσαν ήπια καταπόνηση, μειώνοντας το ειδικό βάρος και τη συγκέντρωση χλωροφυλλών των φύλλων. Το κλάδεμα οδήγησε σε μείωση του αριθμού καρπών ανά δένδρο περίπου κατά 25%, όμως οι καρποί των κλαδεμένων δένδρων, με ή χωρίς ανακλαστικό πλαστικό, παρουσίασαν μεγαλύτερη μάζα και αυξημένη εμπορική αξία. Συνολικά, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τόσο η επαρκής άρδευση όσο και η σωστή διαχείριση του φωτισμού της κόμης αποτελούν κρίσιμους παράγοντες για τη βελτίωση της παραγωγικότητας και της ποιότητας των καρπών της καστανιάς.