ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΑΕΙΦΟΡΙΚΗ ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ Διερεύνηση της βιολογίας και της ανθεκτικότητας Lolium rigidum πληθυσμών σε ζιζανιοκτόνα ΠΟΠΛΙΑ Ν. ΛΑΟΥΤΙΔΟΥ Γεωπόνος ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Επιβλέπων καθηγητής: Η.Γ. Ελευθεροχωρινός ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2010

2 3 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΑΕΙΦΟΡΙΚΗ ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ Διερεύνηση της βιολογίας και της ανθεκτικότητας Lolium rigidum πληθυσμών σε ζιζανιοκτόνα ΠΟΠΛΙΑ Ν. ΛΑΟΥΤΙΔΟΥ Γεωπόνος ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Επιβλέπων καθηγητής: Η.Γ. Ελευθεροχωρινός ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2010

3 3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ευχαριστίες 4 1 Εισαγωγή 5 2. Ανασκόπηση βιβλιογραφίας Ανθεκτικότητα Ανάπτυξη ανθεκτικότητα Μηχανισμοί ανθεκτικότητας Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη ανθεκτικότητας Ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της δράσης του ενζύμου 9 ALS Ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της δράσης του ενζύμου 14 ACCase 2.2 Ρυθμός ανάπτυξης ανθεκτικών και εθαίσθητων πληθυσμών Σκοπός εργασίας Πειραματικές εργασίες Διαχείριση φυτικού υλικού Διερεύνηση ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα iodosulfuron-mesosulfuron και tralkoxydim Υλικά και μέθοδοι Αποτελέσματα Συζήτηση Διερεύνηση του μηχανισμού ανθεκτικότητας στο chlorsulfuron Υλικά και μέθοδοι Αποτελέσματα Συζήτηση Διερεύνηση βιολογίας και μορφολογίας 16 πληθυσμών Lolium rigidum Υλικά και μέθοδοι Αποτελέσματα Συζήτηση Συμπεράσματα Περίληψη Summary 69 Βιβλιογραφία 70 Παράρτημα 79

4 4 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θερμές ευχαριστίες εκφράζονται στον καθηγητή του Α.Π.Θ. κ. Ηλία Ελευθεροχωρινό για την ανάθεση του θέματος, την εποπτεία των πειραμάτων, τη βοήθειά του στην ερμηνεία και τεκμηρίωση των αποτελεσμάτων, καθώς επίσης και για την πολύτιμη συμβολή του κατά τη διάρκεια της συγγραφής της εργασίας ως προς το περιεχόμενο, τη δομή και την τελική παρουσίασή της. Θερμές ευχαριστίες εκφράζονται επίσης στην καθηγήτρια κ. Δέσποινα Παπακώστα και στον επίκουρο καθηγητή κ. Χρήστο Δόρδα, μέλη της τριμελούς εξεταστικής επιτροπής, για την κριτική ανάγνωση του κειμένου και τις χρήσιμες υποδείξεις τους. Ιδιαίτερες ευχαριστίες εκφράζονται στον κ. Νικόλαο Καλούμενο, διδάκτορα του Α.Π.Θ. για την πολύτιμη βοήθειά του κατά τη διεξαγωγή των πειραμάτων.

5 5 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η αντιμετώπιση των ζιζανίων αποτελεί ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα στη σύγχρονη γεωργία, αφού αυτά (ζιζάνια) προκαλούν σημαντική μείωση της παραγωγής και υποβάθμιση της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων. Επομένως, η αντιμετώπιση των ζιζανίων θα πρέπει να είναι αποτελεσματική προκειμένου να αποφευχθούν οι προαναφερθείσες ανεπιθύμητες επιδράσεις. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση των ζιζανίων κατατάσσονται σε μεθόδους άμεσης αντιμετώπισης των ήδη εγκαταστημένων ζιζανίων εντός της καλλιέργειας (βοτάνισμα, μηχανική κατεργασία, κοπή ζιζανίων, κάψιμο ζιζανίων, βιολογική μέθοδος, χημική μέθοδος), μεθόδους που εφαρμόζονται πριν από την εγκατάσταση της καλλιέργειας και μειώνουν την εμφάνιση των ζιζανίων (μέτρα μείωσης της εισαγωγής νέων σπόρων ζιζανίων, αμειψισπορά, αλλαγή της εποχής σποράς με σκοπό την αποφυγή εμφάνισης κάποιων ζιζανίων, κάλυψη του εδάφους με αλληλοπαθητικά φυτά και ενσωμάτωσή τους στο έδαφος πριν τη σπορά, κατεργασία του εδάφους πριν τη σπορά σε χρόνο όπου έχουν φυτρώσει τα περισσότερα ζιζάνια, ηλιοαπολύμανση εδάφους) αλλά και μέτρα, μεθόδους ή πρακτικές που μειώνουν τον ανταγωνισμό των ζιζανίων (επιλογή ανταγωνιστικών καλλιεργούμενων φυτών, επιλογή ανταγωνιστικών ή/και αλληλοπαθητικών ποικιλιών (ή υβριδίων), μικτή καλλιέργεια, αύξηση πυκνότητας σποράς, ορθή χρήση λιπασμάτων, ορθή χρήση νερού, αποτελεσματική αντιμετώπιση εχθρών και ασθενειών) (Ελευθεροχωρινός, 2008). Τα ζιζανιοκτόνα αναμφίβολα αποτελούν την αποτελεσματικότερη μέθοδο αντιμετώπισης των ζιζανίων αφού είναι ευρέως αποδεκτό ότι η συμβολή τους στη βελτίωση των καλλιεργητικών φροντίδων και κυρίως στη μείωση του κόστους παραγωγής ήταν και είναι σημαντική. Τα ζιζανιοκτόνα που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση των ζιζανίων ανήκουν στα χημικώς συντιθέμενα ζιζανιοκτόνα, στα φυσικά ζιζανιοκτόνα ή στα ζιζανιοκτόνα παράγωγα φυσικών τοξινών. Οι πρώτες ουσίες που χρησιμοποιήθηκαν ως ζιζανιοκτόνα ήταν ανόργανες ενώσεις. Συγκεκριμένα ο θειικός χαλκός εφαρμόστηκε για πρώτη φορά το 1896 στη Γαλλία, για να αντιμετωπίσει ζιζάνια στα χειμερινά σιτηρά. Οι οργανικές ενώσεις χρησιμοποιήθηκαν πρώτη φορά το 1932 και πάλι στη Γαλλία, όπου μια φαινολική ένωση με χημικό όνομα 2-μέθυλο-4,5-δινιτροφαινόλη, γνωστή ως DNOC, χρησιμοποιήθηκε για εκλεκτική καταπολέμηση ζιζανίων στα χειμερινά σιτηρά. Η ανάπτυξη όμως και η χρησιμοποίηση οργανικών ουσιών ως ζιζανιοκτόνα σε μεγάλη κλίμακα άρχισε μετά το τέλος του δεύτερου παγκόσμιου πολέμου, αλλά γνώρισε τη μεγαλύτερη πρόοδο τα τελευταία είκοσι χρόνια. Ο εφησυχασμός των περισσότερων παραγωγών εξαιτίας της αποτελεσματικότερης αντιμετώπισης των ζιζανίων με τη χρήση ζιζανιοκτόνων και κυρίως η εμμονή τους για συνεχή και μη εναλλασσόμενη (με ζιζανιοκτόνα διαφορετικού μηχανισμού δράσης) χρήση

6 6 των αποτελεσματικών ζιζανιοκτόνων αύξησε την πιθανότητα ανάπτυξης βιοτύπωνπληθυσμών ζιζανίων με ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα αυτά (Tranel και Wright, 2002). Η ανάπτυξη βιοτύπων-πληθυσμών ζιζανίων με ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα θεωρείται πλέον ένα από τα σοβαρότερα ζιζανιολογικά προβλήματα, αφού οι ανθεκτικοί βιότυποι-πληθυσμοί περιορίζουν τη δυνατότητα επιλογής ζιζανιοκτόνων για χημική αντιμετώπισή τους. Επιπλέον, σε ορισμένες περιπτώσεις, η απώλεια ενός ζιζανιοκτόνου εξαιτίας της ανάπτυξης ανθεκτικών βιοτύπων-πληθυσμών ζιζανίων και η ως εκ τούτου αναγκαστική επιλογή κάποιου άλλου ζιζανιοκτόνου ή λιγότερο αποτελεσματικών μεθόδων από τα ήδη χρησιμοποιούμενα ζιζανιοκτόνα μπορεί να έχει αρνητικές οικονομικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις (Monaco κ.ά., 2002; Ελευθεροχωρινός, 2008). Η ιδέα για τη διεξαγωγή αυτής της εργασίας ξεκίνησε την άνοιξη του 2003, όταν παραγωγοί της Βορείου Ελλάδος παραπονέθηκαν για μειωμένη αντιμετώπιση του ζιζανίου ήρα (Lolium rigidum) σε καλλιέργειες χειμερινών σιτηρών μετά από εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων chlorsulfuron (σουλφονυλουρία) ή/και tralkoxydim (κυκλοεξανδιόνη). Η μη ύπαρξη δεδομένων για πιθανή ανθεκτικότητα αυτού του ζιζανίου στις περιοχές αυτές, δεν επέτρεπε εύκολα την διεξαγωγή συμπερασμάτων για το πρόβλημα που διαπιστώθηκε. Η ανάγκη λοιπόν, για άμεση λύση του προβλήματος και αναζήτηση ζιζανιοκτόνων για την αποτελεσματική αντιμετώπιση του ζιζανίου οδήγησαν στην πραγματοποίηση αυτής της εργασίας με σκοπό να διερευνηθεί 1) εάν η μη επιτυχής αντιμετώπιση του ζιζανίου ήρα οφείλεται σε ανάπτυξη ανθεκτικών πληθυσμών, 2) ο μηχανισμός ανθεκτικότητας των πληθυσμών στις σουλφονυλουρίες (μειωμένη ευαισθησία του ενζύμου-θέση δράσης ή/και μεταβολισμός του ζιζανιοκτόνου), 3) η πιθανότητα ανάπτυξης πολλαπλής ανθεκτικότητας στο ζιζανιοκτόνο tralkoxydim (κυκλοεξανδιόνη) και, 4) ο ρυθμός ανάπτυξης και ορισμένα μορφολογικά χαρακτηριστικά των ανθεκτικών και ευαίσθητων πληθυσμών σε συνθήκες αγρού και απουσίας ανταγωνισμού.

7 7 2. Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας 2.1. Ανθεκτικότητα Ανάπτυξη ανθεκτικότητας Η επιβίωση των ζιζανίων εντός μιας καλλιέργειας μετά από εφαρμογή ζιζανιοκτόνων οδηγεί συχνά σε σημαντικές οικονομικές απώλειες. Τα τελευταία χρόνια η καταγραφή μη αποτελεσματικής αντιμετώπισης των ζιζανίων σε παγκόσμιο επίπεδο συνεχώς αυξάνει. Οι πιθανοί λόγοι για τη μη αποτελεσματικότητα ορισμένων ζιζανιοκτόνων είναι η εσφαλμένη επιλογή του ζιζανιοκτόνου ή των βοηθητικών ουσιών, η δόση και ο χρόνος εφαρμογής, οι αντίξοες καιρικές συνθήκες καθώς επίσης και η παρουσία ανθεκτικών βιότυπωνπληθυσμών. Ο όρος ανθεκτικότητα (resistance) αναφέρεται στην "κληρονομική ιδιότητα μερικών βιότυπων ενός ζιζανίου να επιβιώνουν μετά την εφαρμογή, ακόμα και μεγαλύτερης από τη συνιστώμενη δόσης, κάποιου ζιζανιοκτόνου, στο οποίο ο αρχικός πληθυσμός του ήταν ευαίσθητος' (LeBaron, 1982). Η ανάπτυξη της ανθεκτικότητας σχετίζεται αναπόφευκτα με την εισαγωγή διαφόρων οικογενειών φυτοπροστατευτικών προϊόντων και με την πιο σημαντική περίπτωση αυτή των εντομοκτόνων. Είναι γεγονός ότι μέχρι σήμερα υπάρχουν ήδη περισσότερα από 400 γνωστά είδη εντόμων, τα οποία έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε ένα ή περισσότερα εντομοκτόνα (Ware, 1994). Παρόμοια κατάσταση επικρατεί και με τα παθογόνα μικρόβια του ανθρώπου ή των ζώων που ανέπτυξαν ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά. Η ανθεκτικότητα ζιζανίων στα ζιζανιοκτόνα αναπτύχθηκε μετά από μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από ό,τι συνέβη με τα άλλα φυτοπροστατευτικά προϊόντα. Για παράδειγμα, ενώ τα ζιζανιοκτόνα της οικογένειας των χλωροτριαζινών άρχισαν να χρησιμοποιούνται στο τέλος της δεκαετίας του 1950, η πρώτη περίπτωση ανθεκτικότητας αναφέρθηκε γύρω στο Ειδικότερα, ένας πληθυσμός Senecio vulgaris, ανθεκτικός σε χλωροτριαζίνες (atrazine, simazine) απομονώθηκε από έναν αγρό στην Ουάσινγκτον, όπου το ζιζανιοκτόνο simazine χρησιμοποιήθηκε συνεχώς για πολλά χρόνια (Ryan, 1970). Βέβαια, ο αριθμός των ανθεκτικών ζιζανίων έχει αυξηθεί δραματικά, αφού έχουν καταγραφεί παγκοσμίως 194 ανθεκτικά είδη ζιζανίων στα ζιζανιοκτόνα (Heap, 2010) Μηχανισμοί ανθεκτικότητας Τα διεθνή δεδομένα δείχνουν ότι υπάρχουν τουλάχιστον τέσσερις μηχανισμοί μέσω των οποίων τα φυτά γίνονται ανθεκτικά σε ένα ζιζανιοκτόνο. Οι δύο πιο κοινοί μηχανισμοί των φυτών είναι η ικανότητα να μεταβολίζουν το ζιζανιοκτόνο και η ανθεκτικότητα της πρωτεΐνης ή του ενζύμου στόχου του ζιζανιοκτόνου (Gressel 2002, Hatzios 2001). Οι δύο αυτοί μηχανισμοί προϋπάρχουν στους αρχικούς πληθυσμούς των ζιζανίων και επιλέγονται από τα ζιζανιοκτόνα. Η ικανότητα μεταβολισμού των ζιζανιοκτόνων από τα ζιζάνια είναι λιγότερο

8 8 συχνός μηχανισμός ανθεκτικότητας από ό,τι η ανθεκτικότητα λόγω τροποποίησης της πρωτεΐνης ή του ενζύμου στόχου των ζιζανιοκτόνων. Η ανθεκτικότητα της δεύτερης περίπτωσης είναι αποτέλεσμα της αδυναμίας σύνδεσης των ζιζανιοκτόνων με την πρωτεΐνη ή ένζυμο στόχο και ως εκ τούτου αδυναμία αναστολής των φυσιολογικών ή των μεταβολικών διεργασιών εντός των ζιζανίων. Οι άλλοι δύο φυσιολογικοί μηχανισμοί ανθεκτικότητας περιλαμβάνουν μείωση στο ρυθμό απορρόφησης ή μετακίνησης του ζιζανιοκτόνου εντός των ζιζανίων ή αλλαγή στον τρόπο κατανομής του ζιζανιοκτόνου εντός των ζιζανίων Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη ανθεκτικότητας Το είδος της ανθεκτικότητας (απλή, σταυρανθεκτικότητα, πολλαπλή ανθεκτικότητα) και ο ρυθμός ανάπτυξής της επηρεάζονται από παράγοντες του ζιζανίου, του ζιζανιοκτόνου και της εφαρμοζόμενης γεωργικής πρακτικής (Gasquez, 1997; Naylor, 2002; Ελευθεροχωρινός, 2008). Οι παράγοντες που έχουν σχέση με το ζιζάνιο και επηρεάζουν σημαντικά την ανάπτυξη ανθεκτικών βιοτύπων στα ζιζανιοκτόνα είναι 1) η συχνότητα των γονιδίων ανθεκτικότητας στο φυσικό πληθυσμό, 2) ο αριθμός των γονιδίων που ελέγχουν την ανθεκτικότητα, 3) ο βαθμός κυριαρχίας των γονιδίων ανθεκτικότητας, 4) ο τρόπος κληρονόμησης των γονιδίων ανθεκτικότητας, 5) ο τρόπος επικονίασης των ζιζανίων, 6) η ικανότητα των ζιζανίων για παραγωγή οργάνων αναπαραγωγής, 7) η προσαρμοστικότητα των ανθεκτικών έναντι των ευαίσθητων βιοτύπων των ζιζανίων, 8) το απόθεμα οργάνων αναπαραγωγής του ζιζανίου στο έδαφος (seed bank). Οι σημαντικότεροι παράγοντες που έχουν σχέση με το ζιζανιοκτόνο και επηρεάζουν την ανάπτυξη ανθεκτικών βιοτύπων ζιζανίων είναι 1) η ένταση της δράσης του, 3) η υπολειμματική του διάρκεια, και 3) ο μηχανισμός δράσης του. Οι παράγοντες που σχετίζονται με την εφαρμοζόμενη γεωργική πρακτική και επηρεάζουν σημαντικά την ανάπτυξη ανθεκτικότητας των ζιζανίων είναι 1) η δόση εφαρμογής του ζιζανιοκτόνου, 2) η συχνότητα εφαρμογής του, 3) η χρήση μιγμάτων ζιζανιοκτόνων, 4) η εναλλαγή ζιζανιοκτόνων στον ίδιο αγρό, 5) η συνδυασμένη χρήση εναλλακτικών μεθόδων αντιμετώπισης, 6) το εφαρμοζόμενο σύστημα αμειψισποράς των καλλιεργειών, και 7) ο τρόπος κατεργασίας του εδάφους. Η έναρξη εμφάνισης της ανθεκτικότητας σε ένα πληθυσμό ζιζανίων εξαρτάται κυρίως από τη συχνότητα των γονιδίων ανθεκτικότητας, την προσαρμοστικότητα και την ανταγωνιστική ικανότητα των ανθεκτικών ατόμων, την αρχική πυκνότητα των ζιζανίων και από την ένταση και τη διάρκεια της πίεσης επιλογής που ασκείται από τα ζιζανιοκτόνα (Maxwell και Mortimer, 1994). Ειδικότερα, σημαντική επίδραση στην ανάπτυξη ανθεκτικότητας έχει η συχνότητα με την οποία εμφανίζονται οι ανθεκτικοί βιότυποι στον

9 9 αρχικό πληθυσμό, η επαναλαμβανόμενη χρήση του ίδιου ζιζανιοκτόνου σε ευρεία περιοχή, η μη χρήση ζιζανιοκτόνων με διαφορετικό μηχανισμό-τρόπο δράσης και η χρήση πολύ δραστικών ζιζανιοκτόνων (υψηλή ένταση επιλογής) και ζιζανιοκτόνων με μεγάλη υπολειμματική διάρκεια (με διάρκεια επιλογής) Ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της δράσης του ενζύμου ALS Τα ζιζανιοκτόνα αναστολείς της δράσης του ενζύμου οξικογαλακτική συνθάση (ALS) των φυτών εμφανίστηκαν στην αγορά στις αρχές του 1980 και είναι σημαντικά για την αντιμετώπιση ζιζανίων σε πολλές καλλιέργειες σε όλο τον κόσμο. Τα ζιζανιοκτόνα αυτά ανήκουν στην οικογένεια των σουλφονυλουριών (SU) (Chaleff κ.α. 1984), καθώς και στις οικογένειες των ιμιδαζολινονών (IM) (Shaner κ.α., 1984), τριαζολοπυριμιδινών (TP) (Gerwick κ.α., 1990), πυριμιδινυλθειοβενζοϊκών (PTB) (Takahashi κ.α., 1991) και σουλφονυλαμινοκαρβονυλοτριαζολινονών, οι οποίες αναπτύχθηκαν και κυκλοφόρησαν στο εμπόριο μετά τις σουλφονυλουρίες. Είναι ζιζανιοκτόνα ευρέος φάσματος, μεγάλης υπολειμματικής διάρκειας, έχουν χαμηλή τοξικότητα στα θηλαστικά και χρησιμοποιούνται σε μικρές δόσεις. Η εκλεκτικότητα τους οφείλεται στην ικανότητα των καλλιεργειών να μεταβολίζουν πολύ γρήγορα τα ζιζανιοκτόνα αυτά σε μη τοξικούς μεταβολίτες. Το πρώτο ζιζανιοκτόνο-αναστολέας της δράσης του ενζύμου οξικογαλακτική συνθάση που εγκρίθηκε και κυκλοφόρησε το 1982 στις Η.Π.Α. και στη Μ. Βρετανία ήταν το chlorsulfuron, μια δραστική ουσία που ανήκει στην ομάδα των σουλφονυλουριών και χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση πλατύφυλλων ζιζανίων στα χειμερινά σιτηρά (Saari κ.α., 1994). Ο βασικός χημικός τύπος των ζιζανιοκτόνων της οικογένειας των σουλφονυλουριών αποτελείται από μια αρυλο-ομάδα, τη σουλφονυλουρική γέφυρα και από μια ετεροκυκλική αρωματική ομάδα (Σχήμα 1.1). Χρησιμοποιούνται προφυτρωτικά ή μεταφυτρωτικά για την αντιμετώπιση ετήσιων και πολυετών ζιζανίων σε διάφορες καλλιέργειες ή σε μη γεωργικές εκτάσεις. Όλα τα ζιζανιοκτόνα της κατηγορίας αυτής είναι δραστικά σε δόσεις φορές μικρότερες (1-2 g/στρ) από ό,τι τα περισσότερα από τα ήδη χρησιμοποιούμενα. Στο εδαφικό διάλυμα συμπεριφέρονται ως ασθενή οξέα και για αυτό ο βαθμός έκπλυσης όλων των ζιζανιοκτόνων της οικογένειας αυτής είναι μεγάλος αφού η προσρόφησή τους από τα κολλοειδή του εδάφους είναι ασθενής (Ελευθεροχωρινός, 2008).

10 10 Σχήμα 2.1. Χημικός (συντακτικός) τύπος των ζιζανιοκτόνων των σουλφονυλουριών Η οξικογαλακτική συνθάση (ALS ή AHAS) είναι το ένζυμο που αποτελεί στόχο δράσης των σουλφονυλουριών και των ζιζανιοκτόνων που ανήκουν στις προαναφερθείσες οικογένειες των ιμιδαζολινών, τριαζολοπυριμιδινών, πυριμιδινυλθειοβενζοικών και σουλφονυλαμινοκαρβονυλοτριαζολινονών. Ειδικότερα το ένζυμο αυτό καταλύει δύο παράλληλες αντιδράσεις κατά τη βιοσύνθεση των αμινοξέων βαλίνη, λευκίνη, ισολευκίνη (Umbarger, 1978; Devine κ.α., 1993). Τέσσερα ένζυμα στην πορεία της βιοσύνθεσης των τριών προαναφερθέντων αμινοξέων είναι κοινά, αλλά το ALS είναι το πρώτο από αυτά. Συγκεκριμένα, το ALS καταλύει τη συμπύκνωση δύο μορίων πυροσταφυλικού οξέος σε 2- ακέτυλο-γαλακτικό οξύ, το οποίο αποτελεί την πρόδρομη ουσία για το σχηματισμό των αμινοξέων λευκίνη και βαλίνη, και την έκλυση CΟ 2. Το ίδιο ένζυμο καταλύει και την αντίδραση συμπύκνωσης μεταξύ πυροσταφυλικού οξέος και 2-κετοβουτυρικού οξέος για την παραγωγή CΟ 2 και 2-ακετυλο-υδροξυ-βουτυρικού οξέος, το οποίο αποτελεί την πρόδρομη ένωση της ισολευκίνης (Devine κ.α., 1993). Η αναστολή του ALS οδηγεί σε έλλειψη των τριών αμινοξέων εντός του φυτού, η οποία θεωρείται ως ο πρωταρχικός μηχανισμός μέσω του οποίου τα ζιζανιοκτόνα αυτά προκαλούν το θάνατο των φυτών. Βέβαια, εκτός από την αναστολή του ALS, η σταδιακή αύξηση του 2-κετοβουτυρικού οξέος, η αναστολή στη σύνθεση των πρωτεϊνών και η αναστολή στη φωτοσυνθετική αλυσίδα εμπλέκονται στο μηχανισμό που οδηγεί στο θάνατο των φυτών (Shaner, 1991). Τα συμπτώματα της αναστολής του ενζύμου εμφανίζονται λίγες μέρες μετά τη μετακίνηση της δραστικής ουσίας στους μεριστωματικούς ιστούς, ενώ ο θάνατος των φυτών επέρχεται μετά από 1-4 εβδομάδες (Ελευθεροχωρινός, 2008). Τα διεθνή δεδομένα δείχνουν ότι τα ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ενζύμου ALS υπερέβησαν όλες τις άλλες κατηγορίες ζιζανιοκτόνων στον αριθμό των ζιζανίων με ανθεκτικούς βιότυπους. Έχουν αναφερθεί παγκοσμίως 107 είδη ανθεκτικών ζιζανίων στα ζιζανιοκτόνα αναστολείς της δράσης του ενζύμου ΑLS (Heap 2010). Αυτό συνέβη επειδή η χρήση τους μόνο για πέντε χρόνια ήταν αρκετή για επιλογή βιότυπων με ανθεκτικό ALS ένζυμο. Ειδικότερα, το 1987 στις Η.Π.Α. και μετά από πέντε χρόνια συνεχούς χρήσης του chlorsulfuron (πρώτη σουλφονυλουρία) παρατηρήθηκαν ανθεκτικοί βιότυποι των ζιζανίων

11 11 Lactuca serriola (Mallory-Smith κ.α., 1990) και Kochia scoparia (Priminiani κ.α., 1990). Η ανθεκτικότητα σε κάποια είδη δεν περιορίζεται μόνο σε μερικούς βιότυπους-πληθυσμούς αλλά είναι τόσο εξαπλωμένη και κοινή ώστε να αποτελεί πραγματική απειλή στη συνεχιζόμενη χρήση αυτών των ζιζανιοκτόνων-αναστολέων της δράσης του ενζύμου ALS. Για παράδειγμα, σε ορισμένες πολιτείες των Η.Π.Α. και ειδικότερα στα είδη Amaranthus rudis και Amaranthus tuberculatus, η ανθεκτικότητα είναι τόσο εξαπλωμένη που τα ζιζανιοκτόνα αυτά δεν συνιστώνται πλέον για αντιμετώπιση αυτών των ζιζανίων (Hager κ.α., 1997). Ομοίως, η παρουσία ανθεκτικών βιότυπων Kochia spp. στο σιτάρι (Triticum aestivum) που καλλιεργείται στις Η.Π.Α. και στον Καναδά έχει περιορίσει σημαντικά τη χρήση του chlorsulfuron (Guttieri κ.α., 1995). Aνθεκτικοί πληθυσμοί του Papaver rhoeas στις σουλφονυλουρίες αναφέρθηκαν στην Ισπανία, Ιταλία και στο Ηνωμένο Βασίλειο (Cirujeda κ.α., 2001, Heap, 2010), ενώ στην Ελλάδα ανθεκτικότητα διαπιστώθηκε στα ζιζάνια Amaranthus retroflexus και Chenopodium album σε ζιζανιοκτόνα-αναστολείς του φωτοσυστήματος II (Eleftherohorinos κ.ά., 2000), Echinochloa crus-galli στα αμίδια φυλλώματος (Giannopolitis και Vassiliou, 1989; Vasilakoglou κ.ά., 2000), Papaver rhoeas σε ζιζανιοκτόνα-αναστολείς της ALS (Kotoula-Syka, 1998) και Lolium rigidum σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της ACCase (Kotoula- Syka κ.ά., 2000). Επιπλέον στην Ελλάδα αναφέρθηκε ανθεκτικός πληθυσμός παπαρούνας στο chlorsulfuron και σταυρανθεκτικότητας στο tribenuron, triasulfuron και thifensulfuron (Heap, 2010). Βέβαια, οι πρόσφατες μελέτες έδειξαν πολλούς σε αριθμό ανθεκτικούς πληθυσμούς παπαρούνας στο tribenuron. Συγκεκριμένα, 28 από τους 50 εξετασθέντες πληθυσμούς, που προέρχονταν από τρεις περιοχές της Βόρειας Ελλάδας στις οποίες υπήρχε μονοκαλλιέργεια χειμερινών σιτηρών ανέπτυξαν ανθεκτικότητα στο tribenuron (Kaloumenos και Eleftherohorinos, 2008; Kaloumenos κ.ά., 2009). Η ανθεκτικότητα των περισσότερων βιότυπων-πληθυσμών είναι αποτέλεσμα της μειωμένης ευαισθησίας του ενζύμου-στόχου ALS, ενώ ο αυξημένος μεταβολισμός του ζιζανιοκτόνου εντός των ζιζανίων έχει μικρότερη συχνότητα εμφάνισης. Συγκεκριμένα, ένας ανθεκτικός πληθυσμός Lolium rigidum βρέθηκε ότι μεταβολίζει το ζιζανιοκτόνο chlorsulfuron με διπλάσιο ρυθμό από ό,τι ένας άλλος ευαίσθητος πληθυσμός (Christopher κ.α., 1991). Ειδικότερα, ενώ έξι ώρες ήταν αρκετές για τον ανθεκτικό πληθυσμό να μεταβολίσει το 50% του chlorsulfuron, ο ευαίσθητος χρειάστηκε δώδεκα ώρες. Με τον ίδιο ακριβώς μηχανισμό και το σιτάρι είναι ανεκτικό στο chlorsulfuron, αφού για να μεταβολίσει το 50% του chlorsulfuron αρκούν δύο μόνον ώρες. Ο Christopher και οι συνεργάτες του (1991) διαπίστωσαν ότι η ανθεκτικότητα του ζιζανίου Lolium rigidum στο chlorsulfuron οφείλεται σε μεταβολισμό παρόμοιο με εκείνο του σιταριού. Ο μηχανισμός λόγω μεταβολισμού του ζιζανιοκτόνου οδηγεί συνήθως σε μικρού μεγέθους ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα με διαφορετικό τρόπο δράσης (Hall κ.α., 1994). Τα

12 12 δύο πιο σημαντικά ζιζάνια που έχουν αναπτύξει πολλούς μηχανισμούς ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα (λόγω ικανότητας μεταβολισμού) με διαφορετικούς μηχανισμούς-τρόπους δράσης είναι το Lolium rigidum (Christopher κ.α., 1991; Cotterman και Saari, 1992, Holtum κ.α., 1991) και το Alopecurus myosuroides (Kemp κ.α., 1990; Moss και Cussans, 1991). To σημαντικό όμως είναι το γεγονός ότι τα ζιζάνια αυτά είναι ανθεκτικά και στις σουλφονυλουρίες παρά το γεγονός ότι δεν χρησιμοποιήθηκαν στην περιοχή αυτή. Εικάζεται ότι στο είδος Lolium rigidum ο αυξημένος μεταβολισμός επιλέχθηκε από ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ενζύμου ACCase (Christopher κ.α., 1991) και στο Alopecurus myosuroides από ζιζανιοκτόνα αναστολείς του φωτοσυστήματος II (Kemp κ.α., 1990). Ο μεταβολισμός των ζιζανιοκτόνων μπορεί να περιγραφεί ως διαδικασία τριών φάσεων (Kreuz κ.α., 1996, Van Eerd κ.α., 2003). Η πρώτη φάση περιλαμβάνει αποδόμησημετατροπή του ζιζανιοκτόνου συνήθως σε λιγότερο τοξικό μόριο μέσω ενζυμικής οξείδωσης, υδρόλυσης ή αναγωγής. Η δεύτερη φάση περιλαμβάνει σχηματισμό συμπλόκου του ζιζανιοκτόνου ή των μεταβολιτών του με το τριπεπτίδιο γλουταθειόνη (περαιτέρω μείωση της τοξικότητας των αρχικών μορίων), ενώ η τρίτη φάση περιλαμβάνει την εναπόθεση των συμπλόκων στα χυμοτόπια ή στα κυτταρικά τοιχώματα. Μεταξύ των οξειδωτικών ενζύμων που διευκολύνουν το μεταβολισμό των ζιζανιοκτόνων αναστολέων του ενζύμου ALS είναι και τα ισοένζυμα των προαναφερθεισών μονοοξυγενασών του κυτοχρώματος Ρ 450 Ο αριθμός των προς μελέτη κλωνοποιημένων γονιδίων που κωδικοποιούν τα ένζυμα αυτά έχει αυξηθεί πολύ τα τελευταία χρόνια (Gressel 2002). Τα ένζυμα αυτά αποτελούν το επίκεντρο σήμερα πολλών ερευνών επειδή εμπλέκονται σε πολλές περιπτώσεις ανθεκτικότητας. Συγκεκριμένα, οι Kreuz κ.α (1992) διαπίστωσαν ότι η εφαρμογή του οργανοφωσφορικού εντομοκτόνου malathion ανέστειλε τη δράση των μονοοξυγενασών του κυτοχρώματος P 450 στο καλαμπόκι (Zea mays) με αποτέλεσμα την εκδήλωση τοξικότητας στο ζιζανιοκτόνο primisulfuron. Ομοίως, οι Christopher κ.α. (1994) και οι Preston κ.α.(1996) αναφέρουν ότι η εφαρμογή του εντομοκτόνου malathion σε ένα ανθεκτικό πληθυσμό Lolium rigidum, λόγω μεταβολισμού στο ζιζανιοκτόνο chlorsulfuron, ανέστειλε την καταλυτική δράση των μονοοξυγενασών του κυτοχρώματος P 450 με αποτέλεσμα την νέκρωση του ανθεκτικού βιότυπου. Τέλος, ο Baerg κ.α. (1996) μελετώντας την επίδραση εντομοκτόνων στην ενεργότητα των μονοοξυγονασών P 450 στο καλαμπόκι βρήκε ότι το οργανοφωσφορικό εντομοκτόνο terbufos αναστέλλει τη δράση αυτών των μονοξυγενασών που μεταβολίζουν τις σουλφονυλουρίες. Το ένζυμο ALS, αν και δρα στα πλαστίδια (χλωροπλάστες), είναι ένα γονίδιο του πυρήνα και ακολουθεί τη μενδελική κληρονομικότητα. Τα ανθεκτικά (R) ALS αλληλόμορφα κληρονομούνται (μεταφέρονται) μέσω της γύρης και του ως εκ τούτο παραγόμενου σπόρου. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τις χλωροτριαζίνες, όπου η ανθεκτικότητα κληρονομείται μόνο από το σπόρο, αφού το γονίδιο που κωδικοποιεί τη θέση στόχο (πρωτεΐνη D1) είναι

13 13 πλαστιδικό (Souza-Machado κ.α., 1978). Τα ανθεκτικά ALS (R) αλληλόμορφα είναι κυρίαρχα στα ευαίσθητα (S) αλληλόμορφα, αλλά ο βαθμός κυριαρχίας των R γονιδίων, αν και ποικίλει μεταξύ των φυτών ή των αλληλομόρφων, επιλέγεται ακόμη και στην ετερόζυγη μορφή (Foes κ.α., 1999; Hart κ.α., 1993; Sebastian κ.α., 1989). Επομένως, το γεγονός ότι η ανθεκτικότητα λόγω ανθεκτικού ενζύμου οφείλεται σε ένα κυρίαρχο γονίδιο που κωδικοποιείται στον πυρήνα, αυτό συμβάλλει στην ταχύτερη ανάπτυξη της ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα-αναστολείς του ενζύμου ALS. Η πίεση επιλογής οδηγεί στην εξέλιξη της ανθεκτικότητας, αλλά η γενετική παραλλακτικότητα είναι αυτή που θεωρείται απαραίτητη για να γίνει επιλογή. Επομένως, η παραλλακτικότητα του ενζύμου ALS μεταξύ των ζιζανίων - ατόμων καθορίζει και την πιθανότητα επιλογής των ανθεκτικών βιότυπων-πληθυσμών από τα ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ενζύμου ALS. Η παραλλακτικότητα μεταξύ των αλληλομόρφων προκαλείται από τυχαίες μεταλλάξεις. Ο υψηλός ρυθμός μεταλλάξεων στο γονίδιο έκφρασης του ALS σε σχέση με άλλα γονίδια στόχους θα μπορούσε να συμβάλει ή να θεωρηθεί υπαίτιος για τη μεγάλη συχνότητα ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ενζύμου ALS. Μέχρι στιγμής έχουν αναγνωριστεί πολλές αντικαταστάσεις αμινοξέων που είναι ικανές να καταστήσουν το ένζυμο ALS από ευαίσθητο σε ανθεκτικό. Τα διεθνή δεδομένα δείχνουν ότι έχουν καταγραφεί 22 διαφορετικές μεταλλάξεις του ALS γονιδίου που οδηγούν σε αντικαταστάσεις αμινοξέων υπεύθυνες για ανθεκτικότητα σε ζύμες, βακτήρια, πράσινα φύκη, φυτά μετά από in vitro επιλογή και σε φυσικούς πληθυσμούς ζιζανίων (Duggleby και Pang, 2000; Tranel και Wright, 2002; Duggleby κ.ά., 2008; Heap, 2009). Όλα σχεδόν τα αμινοξέα που περιβάλλουν τα μόρια των ζιζανιοκτόνων και συμμετέχουν στη σύνδεσή τους με το ένζυμο ALS εμπλέκονται στις περιπτώσεις ανθεκτικότητας που έχουν καταγραφεί παγκοσμίως. Έξι μόνον από τις πολλές σημειακές μεταλλάξεις που έχουν καταγραφεί σε πληθυσμούς ζιζανίων είναι οι σπουδαιότερες για την πρόκληση ανθεκτικότητας. Ειδικότερα, οι μεταλλάξεις αυτές αφορούν την αντικατάσταση ενός από τα αμινοξέα Ala 122, Pro 197 και Ala 205 κοντά στο -ΝΗ +3 άκρο της πολυπεπτιδικής αλυσίδας, του αμινοξέος Asp 376 περίπου στο μέσο της πολυπεπτιδικής αλυσίδας και των αμινοξέων Trp 574 και Ser 653 στο -COO - άκρο (Σχήμα 4.4) (Tranel και Wright, 2002; Whaley κ.ά., 2007; Heap, 2009; Tranel et al., 2009). Η αντικατάσταση του αμινοξέος Pro 197 από Thr, Ala, Leu, Ser, Arg, Gln ή His οδηγεί κυρίως σε ανάπτυξη βιότυπων-πληθυσμών ζιζανίων με ανθεκτικότητα στις σουλφονυλουρίες (σε ορισμένες περιπτώσεις και σταυρανθεκτικότητα σε τριαζολοπυριμιδίνες και πυριμιδινυλβενζοϊκά) και όχι στις ιμιδαζολινόνες (Tranel κ.ά., 2009). Αξίζει να αναφερθεί ότι το αμινοξύ Pro 197 βρίσκεται στο τέλος α-έλικας και μάλιστα στην είσοδο της διόδου πρόσβασης προς το ενεργό κέντρο του ενζύμου. Αυτό έχει ως συνέπεια

14 14 το αμινοξύ αυτό να είναι πάντοτε σε επαφή με τον αρωματικό δακτύλιο των σουλφονυλουριών, αλλά να μην επηρεάζει τις ιμιδαζολινόνες. Επομένως, η αντικατάστασή του δεν επιτρέπει την είσοδο των σουλφονυλουριών στη δίοδο πρόσβασης προς το ενεργό κέντρο, αλλά δεν επηρεάζει την είσοδο των περισσότερων ιμιδαζολινονών (McCourt κ.ά., 2006). Οι Tranel κ.ά. (2009) αναφέρουν ότι η αντικατάσταση του αμινοξέος Trp 574 από Leu οδηγεί σε ανθεκτικότητα σε όλες τις οικογένειες των ζιζανιοκτόνων αναστολέων της δράσης του ενζύμου ALS. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το αμινοξύ Trp 574 συμμετέχει σε πληθώρα αλληλεπιδράσεων (υδρόφοβοι δεσμοί) μεταξύ του ενζύμου και των ζιζανιοκτόνων με αποτέλεσμα η αντικατάστασή του από Leu να οδηγεί σε απώλεια πολλών σημείων επαφής με όλα σχεδόν τα ζιζανιοκτόνα της ομάδας αυτής. Αντίθετα, η αντικατάσταση του αμινοξέος Ala 122 από το αμινοξύ Thr οδηγεί σε ανάπτυξη βιότυπων-πληθυσμών ζιζανίων με ανθεκτικότητα στις ιμιδαζολινόνες και όχι στις σουλφονυλουρίες και στις άλλες οικογένειες ζιζανιοκτόνων (Tranel κ.ά., 2009). Η αντικατάσταση του αμινοξέος Ala 205 από Val οδήγησε στις τρεις από τις τέσσερις περιπτώσεις σε ανάπτυξη βιότυπων-πληθυσμών ζιζανίων με ανθεκτικότητα στις σουλφονυλουρίες αλλά και στις ιμιδαζολινόνες (Tranel κ.ά., 2009). Επίσης, σύμφωνα με τις ίδιες πηγές, η αντικατάσταση του αμινοξέος Asp 376 από Glu οδήγησε στις δύο από τις τρεις περιπτώσεις σε ανάπτυξη βιότυπων-πληθυσμών ζιζανίων με ανθεκτικότητα σε όλες τις οικογένειες των ζιζανιοκτόνων (παρόμοια με την αντικατάσταση του αμινοξέος Trp 574 ). Τέλος, η αντικατάσταση του αμινοξέος Ser 653 από Thr ή Asn οδήγησε στις τέσσερις από τις πέντε περιπτώσεις σε ανάπτυξη βιότυπων-πληθυσμών ζιζανίων με ανθεκτικότητα στις ιμιδαζολινόνες και όχι στις σουλφονυλουρίες (Tranel κ.ά., 2009). Οι Rajguru κ.ά. (2005) και οι Sales κ.ά. (2008) αναφέρουν ότι, εκτός από τις έξι προαναφερθείσες σημαντικές αντικαταστάσεις αμινοξέων, η αντικατάσταση των αμινοξέων Ser 186, Lys 416, Gly 654, Leu 662 ή Val 669 του ενζύμου ALS από τα αντίστοιχα αμινοξέα Pro, Glu, Glu, Pro ή Met οδηγεί σε ανάπτυξη βιότυπων-πληθυσμών του ζιζανίου κόκκινο ρύζι με ανθεκτικότητα στις ιμιδαζολινόνες και όχι στις σουλφονυλουρίες Ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της δράσης του ενζύμου ACCase Τα αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκά οξέα (-fops), οι κυκλοεξανδιόνες (-dims) και οι φαινυλοπυραζολίνες (-dens) είναι τρεις οικογένειες ζιζανιοκτόνων, των οποίων η δραστική ουσία έχει ως στόχο δράσης το ένζυμο καρβοξυλάση του ακέτυλο-συνένζυμου A (ACCase). Τα ζιζανιοκτόνα αυτά χρησιμοποιούνται μεταφυτρωτικά για την καταπολέμηση ετησίων και πολυετών αγρωστωδών ζιζανίων. Ορισμένα από αυτά χρησιμοποιούνται σε πλατύφυλλες καλλιέργειες, ενώ άλλα σε καλλιέργειες χειμερινών σιτηρών. Αυτά, από την εισαγωγή τους

15 15 στα τέλη της δεκαετίας 1970 έως σήμερα, έχουν χρησιμοποιηθεί παγκοσμίως για τον έλεγχο πολλών αγρωστωδών ζιζανίων σε μεγάλες εκτάσεις (Devine και Shimabukuro, 1994). Τα αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκά οξέα και οι κυκλοεξανδιόνες συμπεριφέρονται ως ασθενή οξέα και ως εκ τούτου προσροφώνται σε μικρό βαθμό από τα κολλοειδή του εδάφους με αποτέλεσμα η έκπλυσή τους να είναι μέτρια-μεγάλη (Ελευθεροχωρινός, 2008). Το ένζυμο καρβοξυλάση του ακέτυλο-συνένζυμου A (ACCase) είναι απαραίτητο κατά τη βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων. Συγκεκριμένα, αυτό καταλύει τη συμπύκνωση του ακετυλο-coa με το CΟ 2 με αποτέλεσμα να παράγεται το μαλόνυλο-coa, το οποίο θεωρείται η πρόδρομη ουσία για τη βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων με άτομα C. To ACCase είναι ένα σύνθετο ένζυμο με τρεις ενεργές περιοχές, δηλαδή την περιοχή του καρβοξυλμεταφορέα της βιοτίνης, την ΑΤΡ-εξαρτώμενη καρβοξυλάση της βιοτίνης και την καρβοξυλτρανσφεράση (Nikolau κ.α., 2003). Το ένζυμο αυτό αρχικώς καρβοξυλιώνεται παρουσία του CΟ 2 και ΑΤΡ. Έπειτα, το καρβοξυλιωμένο ένζυμο μεταφέρει την καρβοξυλική ομάδα στο ακέτυλο-coa για να σχηματιστεί το μαλόνυλο-coa. Μεγάλες ποσότητες από μαλόνυλο-coa είναι απαραίτητες στα πλαστίδια των φυτών για τη βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων αλλά και στο κυτόπλασμα για την πραγματοποίηση πολλών άλλων αντιδράσεων, όπως την επιμήκυνση των μεγάλης αλυσίδας λιπαρών οξέων και τη βιοσύνθεση δευτερογενών μεταβολιτών (π.χ. φλαβονοειδή, ανθοκυάνες) (Harwood, 1988). Το γεγονός ότι η μεμβράνη των πλαστιδίων δεν είναι διαπερατή για το μαλόνυλο-coa, οδηγεί στην επιβεβαιωθείσα υπόθεση ότι υπάρχουν τουλάχιστον δύο ισομορφές του ενζύμου ACCase, η μία στα πλαστίδια και η άλλη στο κυτόπλασμα. Η αναστολή λοιπόν της δράσης του ενζύμου ACCase και η ως εκ τούτου αναστολή της βιοσύνθεσης των λιπαρών οξέων με άτομα C οδηγεί σε αλλαγή της κυτταρικής μεμβράνης και την απώλεια μεταβολιτών με αποτέλεσμα τον ταχύ θάνατο του φυτού. Η δράση των ζιζανιοκτόνων που ανήκουν στις οικογένειες αυτές εκδηλώνεται λίγες μέρες μετά την εφαρμογή τους, ενώ ο θάνατος των φυτών επέρχεται μετά από δύο ή τρεις εβδομάδες. Το ένζυμο αυτό (ACCase) έχει την προκαρυωτική μορφή του (πολλαπλή υπομονάδα που κωδικοποιείται από 3 γονίδια) στα πλαστίδια των δικότυλων φυτών (πλατύφυλλα), η οποία είναι ανθεκτική στη δράση των προαναφερθέντων ζιζανιοκτόνων. Αντίθετα, στα πλαστίδια των μονοκότυλων φυτών (αγρωστώδη), υπάρχει η ευκαρυωτική μορφή της ACCase (μία πρωτεΐνη με 3 λειτουργικά μέρη), η οποία είναι ευαίσθητη στη δράση αυτών των ζιζανιοκτόνων. Αξίζει να αναφερθεί ότι τα μονοκότυλα δεν φέρουν την προκαρυωτική μορφή του ενζύμου λόγω απουσίας του accd γονιδίου στο γένωμα του χλωροπλάστη. Το γονίδιο που κωδικοποιεί το πλαστιδιακό ACCase ένζυμο είναι γονίδιο του πυρήνα, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να διαδοθεί μέσω του σπόρου αλλά και μέσω της γύρης. Η δράση των αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκών ζιζανιοκτόνων κατά των αγρωστωδών ζιζανίων βασίζεται στην ταχύτερη υδρόλυση του εστέρα σε οξύ (ενεργός μορφή) (Cummins

16 16 και Edwards 2004; Hill κ.α., 1978; Jeffcoat και Harries, 1973) αλλά μη ακολουθούμενη από περαιτέρω μεταβολισμό, ενώ η εκλεκτικότητά τους στα σιτηρά οφείλεται στον ταχύτερο μεταβολισμό της ενεργού μορφής του ζιζανιοκτόνου (Shimabukuro κ.α., 1979). Βέβαια, η έρευνα στον τομέα αυτό αναφέρει ότι ο μεταβολισμός του tralkoxydim σε ανθεκτικούς βιότυπους ζιζανίων περιλαμβάνει μη προσδιορισμένους μεταβολίτες. Στο σιτάρι όμως και στο καλαμπόκι έχει βρεθεί ότι υδροξυμεθυλοφαινυλιωμένα μόρια του ζιζανιοκτόνου tralkoxydim είναι τα αρχικά προϊόντα του μεταβολισμού και μοιάζουν με τα προϊόντα μεταβολισμού που προέρχονται μετά από δράση των ισοενζύμων των μονοξυγενασών του κυτοχρώματος Ρ 450. Αυτοί οι μεταβολίτες δεν είναι φυτοτοξικοί, αλλά αυτό χρήζει περαιτέρω διερεύνησης (Hadfield κ.α.,1994). Τα διεθνή ερευνητικά δεδομένα από τις αρχές της δεκαετίας του 1990 δείχνουν ότι η αλλαγή στην ευαισθησία του ενζύμου ACCase αποτελεί μηχανισμό ανθεκτικότητας και για τα ζιζανιοκτόνα της ομάδας των αρυλοξυφαινοξυαλκανοικών οξέων και των παραγώγων της κυκλοεξανδιόνης. Ειδικότερα, το ζιζάνιο Alopecurus myosuroides είναι αυτό που έχει μελετηθεί περισσότερο σε βιοχημικό και μοριακό επίπεδο και για το οποίο έχει βρεθεί ο μεγαλύτερος αριθμός μεταλλάξεων στο ένζυμο ACCase που οδηγεί σε ανάπτυξη ανθεκτικότητας αυτού του ζιζανίου σε ζιζανιοκτόνα (Delye κ.α. 2002a, 2002b; Moss κ.α., 2003). Σύμφωνα με τι ίδιες πηγές, η ανθεκτικότητα των ζιζανίων που σχετίζεται με το ένζυμο αυτό βρέθηκε ότι οφείλεται ή στην αδυναμία σύνδεσης του (ανθεκτικό ένζυμο) με τα προαναφερθέντα ζιζανιοκτόνα ή σε αυξημένη δράση της ευαίσθητης μορφής του ACCase ενζύμου. Η ανθεκτικότητα λόγω ανθεκτικού ACCase βρέθηκε ότι είναι κυρίαρχο γνώρισμα στα ζιζάνια Avena spp. (Kibite κ.α., 1995), Alopecurus myosuroides (Letouze και Gasqyez, 2001) και Setaha italica (Wang και Darmency, 1998). Άλλες έρευνες έδειξαν ότι η ανθεκτικότητα του ACCase οφείλεται σε μερικώς κυρίαρχο γονίδιο για τα ζιζάνια Lolium rigidum (Tal κ.α. 2004, Tardif κ.α., 1996), Avena fatua (Murray κ.α., 1995), Lolium multiflorum (Betts κ.α., 1992) και Setaria faberi (Volenberg κ.α, 2002b). Αυτό όμως που έχει σημασία είναι ότι όλα τα φυτά με μεταλλαγμένα γονίδια, ομόζυγα και ετερόζυγα για την ACCase ανθεκτικότητα, επιβιώνουν μετά από εφαρμογή των συνιστώμενων δόσεων των ζιζανιοκτόνων. Η ανθεκτικότητα των αγρωστωδών φυτών στα ζιζανιοκτόνα-αναστολείς της ACCase οφείλεται συχνά και στο μεταβολισμό των ζιζανιοκτόνων, ο οποίος περιλαμβάνει αρχικώς οξείδωση και ακολούθως σχηματισμό συμπλόκων. Βέβαια, σε ορισμένες περιπτώσεις η ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε κυκλοεξανδιόνες οφείλεται και σε αυξημένη δράση των ενζύμων μεταβολισμού τους. Ειδικότερα, μερικοί πληθυσμοί του ζιζανίου Lolium rigidum και βιότυποι του ζιζανίου Avena sterilis είναι ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο diclofop-methyl λόγω της ικανότητας των φυτών για μεταβολισμό του ζιζανιοκτόνου [υδροξυλίωση που καταλύεται

17 17 από το ένζυμο μονοοξυγονάση (CytP 450 )] (Ελευθεροχωρινός, 2008). Επίσης, βιότυποι των ζιζανίων Alopecurus myosuroides και Echinochloa phyllopogon είναι ανθεκτικοί στο ζιζανιοκτόνο fenoxaprop-p-ethyl λόγω του προαναφερθέντος μηχανισμού μεταβολισμού, αλλά και ένας βιότυπος του ζιζανίου Digitaria sanguinalis είναι ανθεκτικός στο ζιζανιοκτόνο fluazifop-p-butyl λόγω του ιδίου μηχανισμού μεταβολισμού (Preston, 2004). Τέλος, μερικοί πληθυσμοί των Lolium spp. και βιότυποι Alopecurus myosuroides είναι ανθεκτικοί στα ζιζανιοκτόνα των αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκών και κυκλοεξανδιονών λόγω της ικανότητας των φυτών για μεταβολισμό των ζιζανιοκτόνων που καταλύουν την Ο-γλυκοζυλίωση των CytP 450 υδροξυλιωμένων μορίων μέσω των ενζύμων γλουταθειόνη-s-τρανσφεράση (GST) και γλυκοζυλτρανσφεράση (GT) (Delye, 2005) Ρυθμός ανάπτυξης ανθεκτικών και ευαίσθητων βιότυπων/πληθυσμών Πολλοί ερευνητές θεωρούν την ικανότητα επιβίωσης και αναπαραγωγής των φυτών (fitness) ως τις σημαντικότερες παραμέτρους για την εξέλιξη της ανθεκτικότητας (Gressel και Segel 1978, 1982, Maxwell κ.α., 1990). Βέβαια, για να οριστεί το δυναμικό ενός πληθυσμού ζιζανίων για πιθανή ανάπτυξη ανθεκτικότητας είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν οι παράμετροι αυτές τόσο στους ευαίσθητους βιότυπους όσο και στους ανθεκτικούς, απουσία πίεσης επιλογής από το ζιζανιοκτόνο (Maxwell κ.α., 1990). Η επιτυχία επιβίωσης καθορίζεται από τον αριθμό των σπόρων που φυτρώνουν αλλά και από τον αριθμό των φυτών που επιβιώνουν, ενώ η ικανότητα παραγωγής μεγάλου αριθμού σπόρων και ο βαθμός ανταγωνιστικότητας καθορίζουν την επιτυχία αναπαραγωγής των φυτών. Οι μελέτες για την εξέλιξη της ανθεκτικότητας υπό συνθήκες έλλειψης πίεσης επιλογής από κάποιο ζιζανιοκτόνο άρχισαν από τη στιγμή που αναγνωρίστηκαν βιότυποι/πληθυσμοί φυτών με ανθεκτική D1 πρωτεΐνη στις χλωροτριαζίνες (Holt και Thill 1994, Jasieniuk κ.α., 1996). Αυτό έγινε επειδή τέτοιου είδους πληροφορίες παρέχουν τη δυνατότητα σχεδιασμού νέων στρατηγικών για την αντιμετώπιση της ανθεκτικότητας των ζιζανίων. Είναι γεγονός ότι, απουσία πίεσης επιλογής, η μειωμένη ικανότητα επιβίωσης, αναπαραγωγής και ανταγωνισμού των ανθεκτικών φυτών μειώνει την πιθανότητα ή και το ρυθμό ανάπτυξης ενός πληθυσμού με μεγάλο βαθμό ανθεκτικότητας. Έχει βρεθεί ότι, εάν τα ανθεκτικά φυτά ενός πληθυσμού είναι κατά 99% εξίσου ικανά και ανταγωνιστικά με τα ευαίσθητα φυτά, η συχνότητα των ανθεκτικών φυτών μετά από τυχαία διασταύρωση εντός του πληθυσμού και κατά συνέπεια η συχνότητα δημιουργίας ανθεκτικών βιότυπων/πληθυσμών είναι 100 φορές ή και ακόμα μεγαλύτερη από τη συχνότητα των ανθεκτικών φυτών που θα προέκυπταν εάν τα αρχικά ανθεκτικά φυτά του πληθυσμού, πριν τη διασταύρωση, ήταν κατά 75% ικανά σε επιβίωση, αναπαραγωγή και ανταγωνιστικότητα με τα ευαίσθητα (Jasieniuk κ.α., 1996). Γενικά, οι ανθεκτικοί βιότυποι-πληθυσμοί πολλών ζιζανίων και οι καλλιέργειες με αντοχή στις χλωροτριαζίνες έδειξαν να έχουν βραδεία

18 18 ανάπτυξη των σποροφύτων, μικρότερο ύψος και μικρότερη φωτοσυνθετική ικανότητα (Holt κ.α., 1993, Marriage και Warwick, 1980, Moss και Rubin, 1993, Parks κ.α., 1996). Αντίθετα, σημαντικές διαφορές δεν βρέθηκαν ως προς την επιβίωση μεταξύ ανθεκτικών και ευαίσθητων ζιζανίων σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της οξικογαλακτικής συνθετάσης (Saari κ.α., 1994). Οι Holt και Thill (1994) κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η ανθεκτικότητα που οφείλεται σε τροποποιήσεις του γονιδίου ALS έχει ποικίλες επιδράσεις στην αύξηση και ανάπτυξη των φυτών, αλλά δεν επηρεάζει την ικανότητα επιβίωσης, αναπαραγωγής και ανταγωνιστικότητας των φυτών. Για παράδειγμα, συγκρίσεις μεταξύ ανθεκτικών και ευαίσθητων πληθυσμών Kochia δεν έδειξαν διαφορές στην παραγωγή βιομάζας, στην ανταγωνιστικότητα και στην παραγωγή σπόρου (Christoffoleti κ.α., 1997, Thompson κ.α., 1994b). Αντίθετα, ο Alcocer-Ruthling κ.α. (1992) αναφέρει ότι ένας Lactuca serriola πληθυσμός, ευαίσθητος σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της οξικογαλακτικής συνθάσης, παρήγαγε 31% περισσότερο βιομάζα από τον ανθεκτικό πληθυσμός, παρά το γεγονός ότι και οι δύο πληθυσμοί ήταν εξίσου ανταγωνιστικοί. Τα ερευνητικά δεδομένα από ανθεκτικά και ευαίσθητα φυτά σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ακετυλο-συνένζυμου Α είναι πολύ λιγότερα. Πρόσφατες εργασίες έδειξαν ότι οι ανθεκτικοί βιότυποι-πληθυσμοί των ζιζανίων δεν μειονεκτούν σε σχέση με τους ευαίσθητους, όταν αναπτύσσονται απουσία πίεσης επιλογής από κάποιο ζιζανιοκτόνο. Ειδικότερα, οι συγκρίσεις που έγιναν μεταξύ ανθεκτικών και ευαίσθητων βιότυπωνπληθυσμών Setaria faberi και Digitaria sanguinalis δεν έδειξαν διαφορές στην αύξηση και στην παραγωγή σπόρων (Wiederholt και Stoltenberg 1996b, 1996a). Μια άλλη μελέτη όπου συγκρίθηκε η φυτρωτική ικανότητα σπόρων Lolium rigidum από ευαίσθητα φυτά και ανθεκτικά έδειξε ότι οι σπόροι των ανθεκτικών φυτών απαιτούσαν φως και υψηλότερες θερμοκρασίες για να φυτρώσουν (Vila-Aiub κ.α., 2005). Η ήρα (Lolium rigidum) είναι ένα από τα πιο κοινά ετήσια χειμερινά αγρωστώδη ζιζάνια που απαντάται σε καλλιεργούμενες και ακαλλιέργητες εκτάσεις όλης της χώρας. Είναι φυτό σταυρογονιμοποιούμενο και σύμφωνα με τα προαναφερθέντα έχει μεγάλη πιθανότητα ανάπτυξης ανθεκτικών πληθυσμών σε συνθήκες υψηλής έντασης και μεγάλης διάρκειας πίεσης επιλογής. Αυτό άλλωστε επιβεβαιώνουν τα διεθνή δεδομένα που δείχνουν ότι ανθεκτικοί Lolium rigidum πληθυσμοί στις σουλφονυλουρίες (ζιζανιοκτόνα με υψηλή ένταση και μεγάλη διάρκεια πίεσης επιλογής) έχουν παρατηρηθεί στην Αυστραλία, ενώ ανθεκτικοί πληθυσμοί στις κυκλοεξανδιόνες στην Αυστραλία, στη Σαουδική Αραβία, στη Βόρεια Αφρική και στη Χιλή (Heap 2009).

19 Σκοπός της εργασίας Η ιδέα για τη διεξαγωγή αυτής της εργασίας ξεκίνησε την άνοιξη του 2003, όταν παραγωγοί της Βορείου Ελλάδος παραπονέθηκαν για μειωμένη αντιμετώπιση του ζιζανίου ήρα (Lolium rigidum) σε καλλιέργειες χειμερινών σιτηρών μετά από εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων chlorsulfuron (σουλφονυλουρία) ή/και tralkoxydim (κυκλοεξανδιόνη). Η μη ύπαρξη δεδομένων για πιθανή ανθεκτικότητα αυτού του ζιζανίου στις περιοχές αυτές, δεν επέτρεπε εύκολα την εξαγωγή συμπερασμάτων για το πρόβλημα που διαπιστώθηκε. Η ανάγκη λοιπόν, για άμεση λύση του προβλήματος και αναζήτηση ζιζανιοκτόνων για την αποτελεσματική αντιμετώπιση του ζιζανίου οδήγησαν στην πραγματοποίηση αυτής της εργασίας με σκοπό να διερευνηθεί 1) εάν η μη επιτυχής αντιμετώπιση του ζιζανίου ήρα οφείλεται σε ανάπτυξη ανθεκτικών πληθυσμών, 2) ο μηχανισμός ανθεκτικότητας των πληθυσμών στις σουλφονυλουρίες (μειωμένη ευαισθησία του ενζύμου-θέση δράσης ή/και μεταβολισμός του ζιζανιοκτόνου), 3) η πιθανότητα ανάπτυξης πολλαπλής ανθεκτικότητας στο ζιζανιοκτόνο tralkoxydim (κυκλοεξανδιόνη) και, 4) ο ρυθμός ανάπτυξης και ορισμένα μορφολογικά χαρακτηριστικά των ανθεκτικών και ευαίσθητων πληθυσμών σε συνθήκες αγρού και απουσίας ανταγωνισμού.

20 20 3. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ 3.1 Διαχείριση φυτικού υλικού Την άνοιξη του 2003 έγινε επιτόπια επίσκεψη σε περιοχές με καλλιεργούμενα χειμερινά σιτηρά όπου είχαν αναφερθεί αποτυχίες αντιμετώπισης του ζιζανίου ήρα (Lolium rigidum) με τα ζιζανιοκτόνα chlorsulfuron ή tralkoxydim. Αξίζει να αναφερθεί ότι οι καλλιέργειες των σιτηρών της περιοχής 'Φιλαδέλφι' είχαν δεχτεί κυρίως μεταφυτρωτική εφαρμογή tralkoxydim, ενώ οι καλλιέργειες των σιτηρών της περιοχής 'Ζαγκλιβέρι' και 'Καλαμωτό' είχαν δεχτεί προφυτρωτική εφαρμογή chlorsulfuron για 10 περίπου έτη, αλλά κατά τα τελευταία τρία έτη είχαν δεχτεί προφυτρωτική εφαρμογή chlorsulfuron και μεταφυτρωτική εφαρμογή με tralkoxydim (Πίνακας 3.1). Οι άλλοι αγροί είχαν δεχτεί διάφορα ζιζανιοκτόνα για την αντιμετώπιση του ζιζανίου. Πίνακας 3.1 Προέλευση αξιολογηθέντων πληθυσμών ήρας Περιοχή Χωριό-αγρός Χαρακτηρισμός Θεσσαλονίκη Ζαγκλιβέρι (Z1) Ανθεκτικός Ζαγκλιβέρι (Z2) Ανθεκτικός Ζαγκλιβέρι (Ζ3) Καλαμωτό (Κ1) Καλαμωτό (K2) Ξηροπόταμος Φιλαδέλφι (Φ1) Φιλαδέλφι (Φ2) Φιλαδέλφι (Φ3) Φιλαδέλφι (Φ4) Άσσηρος Ανθεκτικός Ανθεκτικός Ανθεκτικός Ανθεκτικός Μ. Ανθεκτικός Μ. Ανθεκτικός Μ. Ανθεκτικός Μ. Ανθεκτικός Ευαίσθητος Σέρρες Αγρόκτημα ΑΠΘ (ευαίσθητος) Ευαίσθητος Ροδολίβος (Ρ1) Ευαίσθητος Ροδολίβος (Ρ2) Δόμηρος Αγγίστα Ευαίσθητος Ευαίσθητος Ευαίσθητος Η επιτόπια επίσκεψη αποσκοπούσε στον εντοπισμό αγρών με φυτά ήρας (πληθυσμός) που είχαν επιζήσει ακόμη και μετά από εφαρμογή διπλάσιων από τις συνιστώμενες δόσεις των παραπάνω ζιζανιοκτόνων. Τον Ιούνιο του ιδίου έτους (2003) και

21 21 πριν τη συγκομιδή των σιτηρών, σπόροι από φυτά των προαναφερθέντων πληθυσμών Lolium rigidum συλλέχθηκαν από δέκα έξι αγρούς σκληρού σιταριού (Triticum durum) της Βόρειας Ελλάδος (Πίνακας 3.1). Σπόρος ευαίσθητου πληθυσμού ήρας (μάρτυρας) συλλέχθηκε από περιοχές του Αγροκτήματος του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, όπου δεν είχε γίνει εφαρμογή ζιζανιοκτόνων-αναστολέων των ενζύμων ALS και/ή ACCase. Οι σπόροι όλων των πληθυσμών τοποθετήθηκαν σε χάρτινες σακούλες και αποθηκεύτηκαν σε συνθήκες δωματίου μέχρι να χρησιμοποιηθούν στις διάφορες πειραματικές εργασίες. 3.2 Διερεύνηση ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα iodosulfuron + mesosulfuron και tralkoxydim Υλικά και μέθοδοι Πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα στο Αγρόκτημα του Πανεπιστημίου για τη διερεύνηση δέκα πληθυσμών ήρας ως προς την πιθανότητα ανάπτυξης ανθεκτικότητας στο μίγμα ζιζανιοκτόνων iodosulfuron 3% + mesosulfuron 3% (Hussar Maxx) και πολλαπλής ανθεκτικότητας και στο ζιζανιοκτόνο tralkoxydim (Grasp 25 SC). Το πείραμα έγινε σε φυτοδοχεία διαστάσεων 11x17x16 cm που γεμίστηκαν με μίγμα έδαφος:άμμος 2:1. Σε κάθε φυτοδοχείο τοποθετήθηκαν 20 σπόροι ήρας στην επιφάνεια του εδαφικού μίγματος και ακολούθως καλύφθηκαν με το ίδιο μίγμα ύψους 1 cm. Όλα τα φυτοδοχεία τοποθετήθηκαν σε υπαίθριο χώρο του Αγροκτήματος. Η σπορά του πειράματος έγινε στις 24/10/05, ενώ στις 5/12/05 έγινε η μεταφυτρωτική εφαρμογή δύο επεμβάσεων του μίγματος iodosulfuron + mesosulfuron (συνιστώμενη δόση των 0,75+0,75 και τετραπλάσια δόση των 3,0+3,0 g δ.ο./στρ) και δύο επεμβάσεων του ζιζανιοκτόνου tralkoxydim (συνιστώμενη δόση των 32,5 και τετραπλάσια δόση των 130 g δ.ο/στρ) έγινε στις 5/12/05. Τα φυτά κατά την εφαρμογή είχαν 4-6 φύλλα και 1-3 αδέλφια. Στο πείραμα χρησιμοποιήθηκε και αψέκαστος μάρτυρας. Η κάθε επέμβαση είχε τρεις επαναλήψεις. Η εφαρμογή των ζιζανιοκτόνων έγινε με φορητό ψεκαστήρα ακρίβειας ΑΖΟ ('ράμπα' μήκους 2,4 m των 6 (8002) μπεκ) και πίεση 250 kpa. Ο όγκος του ψεκαστικού υγρού ήταν 30 lt/στρ. Τα φυτοδοχεία αρδεύονταν όποτε ήταν αναγκαίο, ενώ κάθε εβδομάδα γινόταν διαφυλλική εφαρμογή λιπάσματος [Bayfolan ( )]. Πέντε και εννέα εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων, έγινε μακροσκοπική αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των επεμβάσεων (μείωση ανάπτυξης των φυτών σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα). Εννέα και δεκαπέντε εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων έγινε ο προσδιορισμός του χλωρού και ξηρού βάρους, αντίστοιχα, των φυτών που επιβίωσαν (μείωση χλωρού και ξηρού βάρους % του αψέκαστου μάρτυρα). Χρησιμοποιήθηκε το τελείως τυχαιοποιημένο 10 x 5 παραγοντικό σχέδιο (10 πληθυσμοί ήρας x 5 επεμβάσεις ζιζανιοκτόνων). Ο κάθε συνδυασμένος παράγοντας

22 22 (πληθυσμός x επεμβάσεις) είχε 3 επαναλήψεις. Για την ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε το στατιστικό πρόγραμμα MSTAT Αποτελέσματα Η ανάλυση των δεδομένων της μακροσκοπικής αξιολόγησης έδειξε σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ πληθυσμών και επεμβάσεων. Ειδικότερα, η συνιστώμενη δόση (0,75+0,75 g δ.ο./στρ) του iodosulfuron + mesosulfuron μείωσε την ανάπτυξη του πληθυσμού Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Ζαγκλιβέρι (Ζ2) και Καλαμωτό (Κ2) κατά 57, 33 και 62% στις πέντε εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων και κατά 82, 52 και 62% στις εννέα εβδομάδες, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.1, 3.2). Η ίδια δόση προκάλεσε μεγαλύτερη μείωση στην ανάπτυξη των φυτών των πληθυσμών Aγρόκτημα, Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Καλαμωτό (Κ1), Φιλαδέλφι (Φ1), Φιλαδέλφι (Φ2), Φιλαδέλφι (Φ3) και Φιλαδέλφι (Φ4), η οποία κυμάνθηκε από 80 μέχρι 100% στις πέντε και εννέα εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων, σε σχέση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Η εφαρμογή της τετραπλάσιας (3+3 g δ.ο./στρ) από τη συνιστώμενη δόση του iodosulfuron + mesosulfuron μείωσε την ανάπτυξη των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Ζαγκλιβέρι (Ζ2) και Καλαμωτό (Κ2) κατά 67, 58 και 70% στις πέντε εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων και κατά 87, 67 και 65% στις εννέα εβδομάδες, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Αντίθετα, η ίδια επέμβαση μείωσε την ανάπτυξη των υπόλοιπων πληθυσμών κατά % στις πέντε εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων σε σύγκριση με τα φυτά του αψέκαστου μάρτυρα, και κατά % στις εννέα εβδομάδες, αντίστοιχα (Σχήματα 3.1, 3.2).

23 23 Σχήμα 3.1. Μείωση αναπτυξης των φυτών (αναστολή % του μάρτυρα) δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις πέντε εβδομάδες από τη μεταφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων Σχήμα 3.2. Μείωση αναπτυξης των φυτών (αναστολή % του μάρτυρα) δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις εννέα εβδομάδες από τη μεταφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων

24 24 Η συνιστώμενη δόση του tralkoxydim (32,5 g δ.ο./στρ) μείωσε την ανάπτυξη του πληθυσμού Ζαγκλιβέρι (Ζ2) κατά 30% στις πέντε εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων και κατά 10% στις εννέα εβδομάδες, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.3, 3.4). Η ίδια δόση προκάλεσε μεγαλύτερη μείωση στην ανάπτυξη των φυτών των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Φιλαδέλφι (Φ2) και Φιλαδέλφι (Φ1), η οποία κυμάνθηκε από 50 μέχρι 87% και 30 μέχρι 98% στις πέντε και εννέα εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων, αντίστοιχα, σε σχέση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Αντίθετα, η ίδια δόση μείωσε την ανάπτυξη των φυτών των πληθυσμών Αγρόκτημα, Καλαμωτό (Κ1), Καλαμωτό (Κ2), Φιλαδέλφι (Φ3) και Φιλαδέλφι (Φ4) κατά 94, 93, 90, 93 και 95% και κατά 96, 97, 98, 96 και 94%, στις πέντε και εννέα εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων, αντίστοιχα, σε σχέση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.3, 3.4). Η εφαρμογή της τετραπλάσιας από τη συνιστώμενη δόσης του tralkoxydim (130 g δ.ο./στρ) μείωσε την ανάπτυξη των φυτών των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Z2) και Ζαγκλιβέρι (Z1) κατά 63 και 65% στις πέντε και κατά 63 και 53% στις εννέα εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.3, 3.4). Αντίθετα, η ίδια δόση προκάλεσε μείωση στην ανάπτυξη των φυτών των υπόλοιπων πληθυσμών που κυμάνθηκε από 72 έως 100% στις πέντε και εννέα εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων, σε σύγκριση με τα φυτά του αψέκαστου μάρτυρα (Σχήματα 3.3, 3.4).

25 25 Σχήμα 3.3. Μείωση αναπτυξης των φυτών (αναστολή % του μάρτυρα) δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις πέντε εβδομάδες από τη μεταφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων Σχήμα 3.4. Μείωση αναπτυξης των φυτών (αναστολή % του μάρτυρα) δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις εννέα εβδομάδες από τη μεταφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων.

26 26 Η ανάλυση των δεδομένων του χλωρού και ξηρού βάρους έδειξε παρόμοια αποτελέσματα με τα δεδομένα της μακροσκοπικής αξιολόγησης. Ειδικότερα, βρέθηκε ότι η συνιστώμενη δόση του iodosulfuron + mesosulfuron (0,75+0,75 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό και ξηρό βάρος των πληθυσμών Αγρόκτημα, Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Φιλαδέλφι (Φ1), Φιλαδέλφι (Φ2), Φιλαδέλφι (Φ3) και Φιλαδέλφι (Φ4) κατά 100%, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.5, 3.6). Αντίθετα, το χλωρό και ξηρό βάρος των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ2), Καλαμωτό (Κ1) και Καλαμωτό (Κ2) μειώθηκε από την εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης του iodosulfuron + mesosulfuron (0,75+0,75 g δ.ο./στρ) κατά 61, 78 και 50% για το χλωρό βάρος και κατά 61,78 και 37% για το ξηρό βάρος, αντίστοιχα, σε σύγκριση με το χλωρό και ξηρό βάρος του αψέκαστου μάρτυρα (Σχήματα 3.5, 3.6). Η εφαρμογή της τετραπλάσιας (3+3 g δ.ο./στρ) από τη συνιστώμενη δόση του μίγματος iodosulfuron + mesosulfuron μείωσε το χλωρό και ξηρό βάρος των πληθυσμών Αγρόκτημα, Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Φιλαδέλφι (Φ1), Φιλαδέλφι (Φ3) και Φιλαδέλφι (Φ4) κατά 100% σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.5, 3.6).

27 27 Σχήμα 3.5. Μείωση χλωρού βάρους δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις εννέα εβδομάδες από την μεταφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων Σχήμα 3.6. Μείωση ξηρού βάρους δέκα δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις εννέα εβδομάδες από τη μεταφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων

28 28 Η συνιστώμενη δόση του tralkoxydim (32,5 g δ.ο./στρ) επηρέασε λιγότερο το χλωρό και ξηρό βάρος του πληθυσμού Ζαγκλιβέρι (Ζ2) (μείωση κατά 27% και 28%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα) και του πληθυσμού Ζαγκλιβέρι (Ζ1) (μείωση 47% και 39%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα), αλλά μείωσε το χλωρό και ξηρό βάρος των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Φιλαδέλφι (Φ2), Φιλαδέλφι (Φ3) και Φιλαδέλφι (Φ4) κατά 85, 85,93 και 98% και 72, 88, 95 και 99%, αντίστοιχα (Σχήματα 3.7, 3.8). Τέλος, ή ίδια δόση του tralkoxydim (32,5 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό και ξηρό βάρος των πληθυσμών Αγρόκτημα, Καλαμωτό (Κ1), Καλαμωτό (Κ2) και Φιλαδέλφι (Φ1) κατά 97, 100, 92 και 100% και κατά 96, 100, 95 και 100%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με το χλωρό και ξηρό βάρος των φυτών του αψέκαστου μάρτυρα (Σχήματα 3.7, 3.8). Η εφαρμογή της τετραπλάσιας από τη συνιστώμενη δόσης του tralkoxydim (130 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό και ξηρό βάρος του πληθυσμού Ζαγκλιβέρι (Ζ2) κατά 72% και κατά 70%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με το χλωρό και ξηρό βάρος του αψέκαστου μάρτυρα (Σχήματα 3.7, 3.8). Η ίδια δόση προκάλεσε μείωση στο χλωρό και ξηρό βάρος των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Φιλαδέλφι (Φ2) και Φιλαδέλφι (Φ3), κατά 64, 100, 100 και 100% και 73, 100, 100 και 100%, αντίστοιχα. Τέλος, η ίδια δόση μείωσε το χλωρό και ξηρό βάρος των υπόλοιπων πληθυσμών κατά 100% σε σύγκριση με το χλωρό και ξηρό βάρος του αψέκαστου μάρτυρα.

29 29 Σχήμα 3.7. Μείωση χλωρού βάρους δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις εννέα εβδομάδες από τη μεταφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων. Σχήμα 3.8. Μείωση ξηρού βάρους δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις εννέα εβδομάδες από τη μεταφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων.

30 3.2.3 Συζήτηση Η μικρή μείωση της ανάπτυξης των φυτών των πληθυσμών ήρας Ζαγκλιβέρι (Ζ2), και Καλαμωτο (Κ2) από την τετραπλάσια δόση του ζιζανιοκτόνου iodosulfuron + mesosulfuron θα πρέπει να οφείλεται σε πιθανή ανάπτυξη ανθεκτικότητας. Η συνεχής εφαρμογή κατά τα τελευταία έτη του chlorsulfuron (κατά δήλωση των αγροτώνπαραγωγών) στους αγρούς όπου συλλέχτηκαν οι σπόροι των συγκεκριμένων πληθυσμών θα πρέπει να είναι το αίτιο που προκάλεσε την ανάπτυξη των ανθεκτικών πληθυσμών στο chlorsulfuron και σταυρανθεκτικότητα στο iodosulfuron + mesosulfuron. Στο ίδιο συμπέρασμα κατέληξαν και οι Tayor και Coats (1996), οι οποίοι βρήκαν ότι η συνεχής χρήση του ζιζανιοκτόνου sulfometuron οδήγησε στην επιλογή ανθεκτικών πληθυσμών του ζιζανίου Lolium multiflorum. Ομοίως, 36 από 78 βιότυπους Raphanus raphanistrum ανέπτυξαν ανθεκτικότητα στο chlorsulfuron μετά από πέντε συνεχείς εφαρμογές του (Hashem κ.α., 2001). Η ανθεκτικότητα πληθυσμών του γένους Lolium στο ζιζανιοκτόνο mesosulfuron καταγράφηκε και από άλλους ερευνητές. Ειδικότερα, οι Ellis κ.ά. (2008) βρήκαν ότι η αντιμετώπιση του Lolium multiflorum σε ένα αγρό από το ζιζανιοκτόνο mesosulfuron ήταν μικρότερη από 10%. Ομοίως, οι Yong κ.α. (2006) αναφέρουν ότι ένας πληθυσμός Lolium multiflorum από τις νότιες Η.Π.Α ήταν ανθεκτικός στο ζιζανιοκτόνο mesosulfuron. Συγκεκριμένα, η δράση του ΑLS ενζύμου από τον ανθεκτικό αυτό πληθυσμό επηρεάστηκε λιγότερο από το mesosulfuron από ό,τι η δράση του ΑLS ενζύμου από τον ευαίσθητο πληθυσμό. Επίσης, οι Chandi κ.α. (2009) βρήκαν ότι η εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης mesosulfuron προκάλεσε μείωση στο χλωρό βάρος των ανθεκτικών πληθυσμών Lolium multiflorum (συλλέχθησαν από αγρούς των περιοχών Lincoln και Union) κατά 5-18%, ενώ η αντίστοιχη μείωση στους ευαίσθητους πληθυσμούς ήταν 99%. Οι Neve κ.α. (2004) αναφέρουν ότι ένας πληθυσμός Lolium rigidum ανθεκτικός στο glyphosate (WALR 50) ήταν ανθεκτικός και στα ζιζανιοκτόνα chlorsulfuron και sulfometuron. Ειδικότερα, τα πειράματα φυτοδοχείων και βιοδοκιμών έδειξαν ότι ο πληθυσμός αυτός ήταν 295 φορές πιο ανθεκτικός στο chlorsulfuron και 463 φορές πιο ανθεκτικός στο ζιζανιοκτόνο sulfometuron. Επίσης, οι Burnet κ.α. (1994) βρήκαν ότι ένας πληθυσμός Lolium rigidum (VLR69) ήταν 20 φορές πιο ανθεκτικός στο chlorsulfuron σε σχέση με τον ευαίσθητο πληθυσμό. Η σημαντική μείωση της ανάπτυξης των φυτών των υπολοίπων πληθυσμών από την εφαρμογή του iodosulfuron + mesosulfuron δείχνει ότι δεν υπάρχει πρόβλημα ανθεκτικότητας με τους πληθυσμούς αυτούς. Αυτό σημαίνει ότι στις περιοχές της Βορείου Ελλάδος όπου δεν διαπιστώθηκε ανθεκτικότητα πληθυσμών, η μη επιτυχής καταπολέμηση του ζιζανίου ήρα πιθανόν να οφείλεται σε άλλους λόγους, όπως είναι οι μη ευνοϊκές καιρικές συνθήκες, η μη ορθή εφαρμογή του ζιζανιοκτόνου ή εφαρμογή του σε λάθος στάδιο ανάπτυξης του φυτού. 30

31 31 Η μικρή μείωση της ανάπτυξης (μακροσκοπική παρατήρηση, χλωρό βάρος, ξηρό βάρος) των φυτών του πληθυσμού Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Ζαγκλιβέρι (Ζ2) από την τετραπλάσια δόση του ζιζανιοκτόνου tralkoxydim δείχνει ότι ο πληθυσμός αυτός ανέπτυξε, εκτός από ανθεκτικότητα στο iodosulfuron + mesosulfuron, και πολλαπλή ανθεκτικότητα στο ζιζανιοκτόνο tralkoxydim. Επίσης, η μη αποδεκτή μείωση στην ανάπτυξη των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ3), από την εφαρμογή της συνιστώμενης δόσης του tralkoxydim δείχνει αναπτυσσόμενη ανθεκτικότητα στο ζιζανιοκτόνο αυτό. Τέλος, η μείωση της ανάπτυξης των φυτών για τους υπόλοιπους πληθυσμούς δείχνει ότι οι πληθυσμοί αυτοί δεν ανέπτυξαν ανθεκτικότητα στο tralkoxydim. Η πολλαπλή ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα που καταγράφημε στην παρούσα εργασία συμφωνεί με τα αποτελέσματα των Llewellyn και Powles (2001), οι οποίοι βρήκαν ότι το 37% από ένα δείγμα 264 πληθυσμών Lolium rigidum εμφάνισε πολλαπλή ανθεκτικότητα σε chlorsulfuron (αναστολέας ALS) και diclofop-methyl (αναστολέας ACCase). Επίσης, οι Neve κ.α. (2004) βρήκαν ότι ο πρώτος ανθεκτικός πληθυσμός (WALR 50) Lolium rigidum στο glyphosate είχε ταυτόχρονα και πολλαπλή ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς του ενζύμου ALS και ACCase. Βέβαια, οι Tardif κ.ά. (1997), Burnet κ.ά. (1994) και Heap (2010) αναφέρουν ότι ένας πληθυσμός του ζιζανίου Lolium gidum από την Αυστραλία έχει ήδη αναπτύξει πολλαπλή ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα των ομάδων PS ΙΙ-φαινυλουρίες-τριαζίνες, ALS-σουλφονυλουρίες-ιμιδαζολινόνες, ACCase-κυκλοεξανδιόνες-αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκά και VLCFA-χλωροακεταμίδια. Το ενδιαφέρον με την εργασία αυτή είναι ότι ο πληθυσμός αυτός προήλθε από έναν αγρό όπου είχαν εφαρμοστεί τα ζιζανιοκτόνα diuron (παράγωγο ουρίας), chlorsulfuron (σουλφονυλουρίες), atrazine (τριαζίνες), paraquat (διπυριδύλια) και diclofop methyl (αρυλοξυφαινοξυαλκανοϊκά) για 17, 6, 5, 3 και 2 χρόνια, αντίστοιχα. Τα δεδομένα αυτά δείχνουν ότι ορισμένοι ανθεκτικοί στο chlorsulfuron πληθυσμοί ζιζανίων Lolium rigidum (όπως και στην παρούσα εργασία) μπορούν να αναπτύξουν μη αναμενόμενη πολλαπλή ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα που χρησιμοποιήθηκαν για δύο μόνο χρόνια (diclofop methyl, έχει τον ίδιο μηχανισμό δράσης με το tralkoxydim) ή ακόμη σε ζιζανιοκτόνα που δεν είχαν χρησιμοποιηθεί προηγουμένως (χλωροακεταμίδια). Αυτό, σύμφωνα με τις ίδιες πηγές, μπορεί να γίνει αν οι μηχανισμοί ανθεκτικότητας αυτών των πληθυσμών (π.χ. ALSchlorsulfuron, ACCase-tralkoxydim) επιλεγούν από την πίεση επιλογής άλλων ζιζανιοκτόνων ή αν τα γονίδια έκφρασης αυτών των μηχανισμών ανθεκτικότητας είναι συνδεδεμένα με το επιλεχθέν γονίδιο έκφρασης του μηχανισμού ανθεκτικότητας του πληθυσμού σε άλλα ζιζανιοκτόνα (Ελευθεροχωρινός, 2008). Η άποψη αυτή εξηγεί και την πολλαπλή ανθεκτικότητα των πληθυσμών της περιοχής Ζαγκλιβέρι, αφού η προαναφερθείσα τριετής μεταφυτρωτική εφαρμογή του tralkoxydim, σε συνδυασμό με την προφυτρωτική εφαρμογή του chlorsulfuron, δεν δικαιολογεί τη δημιουργία πληθυσμών με πολλαπλή ανθεκτικότητα στις περιοχές αυτές ως αποτέλεσμα της πίεσης επιλογής του ζιζανιοκτόνου tralkoxydim.

32 32 Τα πειράματα σε φυτοδοχεία που χρησιμποιήθηκαν στην εργασία αυτή για τη μελέτη ανάπτυξης ανθεκτικότητας ζιζανίων σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της ACCase και ALS είναι μεταξύ των ευρέως χρησιμοποιούμενων και από άλλους ερευνητές. Συγκεκριμένα, οι Clarke και Moss (1991) και οι Moss κ.α. (1998) χρησιμοποίησαν φυτοδοχεία για τη διερεύνηση ανάπτυξης ανθεκτικότητας του ζιζανίου Alopecurus myosuroides στα ζιζανιοκτόνα fenoxaprop και clodinafop (αναστολείς της ACCase), αντίστοιχα, ενώ οι Moss (2000) χρησιμοποίησε φυτοδοχεία και τριβλία (βιοδοκιμές) για τη μελέτη ανάπτυξης ανθεκτικών βιότυπων-πληθυσμών Alopecurus myosuroides στο fenoxaprop και sethoxydim και ανθεκτικών βιότυπων-πληθυσμών Avena spp. και Lolium multiflorum στο diclofop και στο fenoxaprop. Τέλος, οι Tardif κ.α. (1993) χρησιμοποίησαν φυτοδοχεία και τριβλία (βιοδοκιμές) για τη μελέτη της ανθεκτικότητας του ζιζανίου Lolium rigidum σε ζιζανιοκτόνα αναστολείς της ACCase Διερεύνηση του μηχανισμού ανθεκτικότητας στο chlorsulfuron Υλικά και μέθοδοι Πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα στο αγρόκτημα του Πανεπιστημίου για τη διερεύνηση δέκα πληθυσμών ήρας (πέντε ανθεκτικοί, τέσσερις μέσης ανθεκτικότητας και ένας ευαίσθητος ) ως προς τον μηχανισμό ανθεκτικότητας στο ζιζανιοκτόνο chlorsulfuron. Το πείραμα έγινε σε φυτοδοχεία διαστάσεων 11 x 17 x 16 cm που γεμίστηκαν με μίγμα έδαφος:άμμος 2:1. Σε κάθε φυτοδοχείο τοποθετήθηκαν 20 σπόροι ήρας στην επιφάνεια του εδαφικού μίγματος και ακολούθως καλύφθηκαν με το ίδιο μίγμα ύψους 1 cm. Όλα τα φυτοδοχεία τοποθετήθηκαν σε υπαίθριο χώρο του Αγροκτήματος. Η σπορά του πειράματος έγινε στις 24/10/05, ενώ η προφυτρωτική εφαρμογή μίας επέμβασης του chlorsulfuron (Glean 75 WG) (1,5 g δ.ο/στρ) και μίας συνδυασμένης επέμβασης chlorsulfuron (1,5 g δ.ο./στρ) και 300 g/στρ οργανοφωσφορικού εντομοκτόνου terbufos (Counter 5 G) έγινε στις 25/10/05. Στο πείραμα χρησιμοποιήθηκε και αψέκαστος μάρτυρας. Η κάθε επέμβαση είχε τρεις επαναλήψεις. Η εφαρμογή των επεμβάσεων έγινε με φορητό ψεκαστήρα ακρίβειας ΑΖΟ ('ράμπα' μήκους 2,4 m των 6 (8002) μπεκ) και πίεση ψεκασμού 250 kpa. Ο όγκος του ψεκαστικού υγρού ήταν 30 lt/στρ. Τα φυτοδοχεία αρδεύονταν όποτε ήταν αναγκαίο, ενώ κάθε εβδομάδα γινόταν διαφυλλική εφαρμογή λιπάσματος [Bayfolan (11-8-6)]. Δέκα και 14 εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων, έγινε μακροσκοπική αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των επεμβάσεων (μείωση ανάπτυξης των φυτών σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα) και προσδιορισμός του χλωρού και ξηρού βάρους των φυτών που επιβίωσαν (% του αψέκαστου μάρτυρα). Επιπλέον, προσδιορίστηκε η μείωση του ύψους των φυτών στις τρεις και έξι εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων, σε σχέση με το ύψος των φυτών του αψέκαστου μάρτυρα και η μείωση της φυτρωτικής ικανότητας

33 33 σπόρων των δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις δύο εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων. Χρησιμοποιήθηκε το τελείως τυχαιοποιημένο 10 x 3 παραγοντικό σχέδιο (10 πληθυσμοί ήρας x 3 επεμβάσεις ζιζανιοκτόνου). Ο κάθε συνδυασμένος παράγοντας (πληθυσμός x επεμβάσεις) είχε 3 επαναλήψεις.. Για την ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε το στατιστικό πρόγραμμα MSTAT Αποτελέσματα Η ανάλυση των δεδομένων της μακροσκοπικής αξιολόγησης έδειξε σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ πληθυσμών και επεμβάσεων. Ειδικότερα, η συνιστώμενη δόση του chlorsulfuron μείωσε την ανάπτυξη των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ2), Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Καλαμωτό (Κ1) και Καλαμωτό (Κ2) κατά 0, 5, 2, 0% στις 10 εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων και κατά 0, 3, 2, 0% στις 14 εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.9, 3.10). Επίσης, η συνδυασμένη επέμβαση της συνιστώμενης δόσης του chlorsulfuron και του εντομοκτόνου terbufos επηρέασε την ανάπτυξη των παραπάνω πληθυσμών στις 10 και 14 εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων κατά 0, 3, 37, 50% και 0, 3, 12, 50%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Αντίθετα, η συνιστώμενη δόση του chlorsulfuron μείωσε την ανάπτυξη των πληθυσμών Αγρόκτημα, Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Φιλαδέλφι (Φ1), Φιλαδέλφι (Φ2), Φιλαδέλφι (Φ3), Φιλαδέλφι (Φ4) κατά 98, 43, 93, 78, 87, 91% και 98, 30, 88, 68, 80, 78% στις 10 και 14 εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα, ενώ η συνδυασμένη επέμβαση της συνιστώμενης δόσης του chlorsulfuron και του εντομοκτόνου terbufos προκάλεσε μείωση στην ανάπτυξη των φυτών σε σχέση με τον αψέκαστο μάρτυρα, που κυμάνθηκε από 97 έως 100% και από 95 έως 100% στις 11 και 14 τέσσερις εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων αντίστοιχα (Σχήμα 3.9, 3.10).

34 34 Σχήμα 3.9. Μείωση αναπτυξης των φυτών (αναστολή) δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις 10 εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων. Σχήμα Μείωση αναπτυξης των φυτών (αναστολή) δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις 14 εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων.

35 35 Η ανάλυση των δεδομένων του ύψους έδειξε σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ πληθυσμών και επεμβάσεων. Ειδικότερα, η συνιστώμενη δόση του chlorsulfuron (1,5 g δ.ο./στρ) μείωσε το ύψος των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ2), Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Καλαμωτό (Κ1) και Καλαμωτό (Κ2) κατά 80, 84, 91, 85% και κατά 25, 10, 24, 15 %, στις τρεις και έξι εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.11, 3.12). Επίσης, η συνδυασμένη επέμβαση της συνιστώμενης δόσης του chlorsulfuron και του εντομοκτόνου terbufos μείωσε το ύψος των παραπάνω πληθυσμών κατά 17, 27, 25, 24% και κατά 20, 31, 32, 35%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Αντίθετα, η συνιστώμενη δόση του chlorsulfuron μείωσε το ύψος των πληθυσμών Αγρόκτημα, Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Φιλαδέλφι (Φ1), Φιλαδέλφι (Φ2), Φιλαδέλφι (Φ3), Φιλαδέλφι (Φ4) κατά 37, 94, 61, 72, 80, 71% και 70, 15, 45, 34, 30, 34%, στις τρεις και έξι εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα, ενώ η συνδυασμένη επέμβαση της συνιστώμενης δόσης του chlorsulfuron και του εντομοκτόνου terbufos προκάλεσε μείωση στο ύψος των φυτών των πληθυσμών Αγρόκτημα, Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Φιλαδέλφι (Φ1), Φιλαδέλφι (Φ2), Φιλαδέλφι (Φ3), Φιλαδέλφι (Φ4) που κυμάνθηκε από 63 έως 100% και από 74 έως 100% στις τρεις και έξι εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.11, 3.12).

36 36 Σχήμα Μείωση του ύψους των φυτών δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις τρεις εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων. Σχήμα Μείωση του ύψους των φυτών δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις έξι εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων

37 37 Η ανάλυση των δεδομένων του χλωρού και ξηρού βάρους (14 εβδομάδες από την εφαρμογή) έδειξε παρόμοια αποτελέσματα με εκείνα του ύψους. Ειδικότερα, η συνιστώμενη δόση του chlorsulfuron (1,5 g δ.ο./στρ) μείωσε το χλωρό και ξηρό βάρος των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ2), Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Καλαμωτό (Κ1) και Καλαμωτό (Κ2) κατά 8, 36, 30, 0% και κατά 7, 32, 31, 0%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Επίσης, η συνδυασμένη επέμβαση της συνιστώμενης δόσης του chlorsulfuron και του εντομοκτόνου terbufos μείωσε το χλωρό και ξηρό βάρος των παραπάνω πληθυσμών κατά 11, 32, 56, 40% και κατά 14, 21, 58, 27%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.13, 3.14). Αντίθετα, η συνιστώμενη δόση του chlorsulfuron μείωσε το χλωρό και ξηρό βάρος των πληθυσμών Αγρόκτημα, Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Φιλαδέλφι (Φ1), Φιλαδέλφι (Φ2), Φιλαδέλφι (Φ3), Φιλαδέλφι (Φ4) κατά 97, 44, 78, 63, 73, 84% και 96, 35, 78, 62, 62, 80%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα, ενώ η συνδυασμένη επέμβαση της συνιστώμενης δόσης του chlorsulfuron και του εντομοκτόνου terbufos προκάλεσε μείωση στο χλωρό και ξηρό βάρος των πληθυσμών Αγρόκτημα, Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Φιλαδέλφι (Φ1), Φιλαδέλφι (Φ2), Φιλαδέλφι (Φ3), Φιλαδέλφι (Φ4) που κυμάνθηκε από 93 έως 100% και από 82 έως 100% αντίστοιχα σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήματα 3.13, 3.14).

38 38 Σχήμα Μείωση του χλωρού βάρους των φυτών δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις 14 εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων. Σχήμα Μείωση του ξηρού βάρους των φυτών δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις 14 εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων.

39 39 Τα δεδομένα της φυτρωτικής ικανότητας σπόρων των δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις δύο εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων έδειξαν ότι η συνιστώμενη δόση του chlorsulfuron (1,5 g δ.ο./στρ) μείωσε τη φυτρωτική ικανότητα των σπόρων των πληθυσμών Ζαγκλιβέρι (Ζ2), Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Καλαμωτό (Κ1) και Καλαμωτό (Κ2) κατά 6, 7, 19, 14%. Επίσης, η συνδυασμένη επέμβαση της συνιστώμενης δόσης του chlorsulfuron και του εντομοκτόνου terbufos μείωσε τη φυτρωτική ικανότητα των σπόρων των παραπάνω πληθυσμών κατά 17, 40, 65, 56%, αντίστοιχα, σε σύγκριση με τον αψέκαστο μάρτυρα. Αντίθετα, η συνιστώμενη δόση του chlorsulfuron μείωσε τη φυτρωτική ικανότητα των σπόρων των πληθυσμών Αγρόκτημα, Ζαγκλιβέρι (Ζ1), Φιλαδέλφι (Φ1), Φιλαδέλφι (Φ2), Φιλαδέλφι (Φ3), Φιλαδέλφι (Φ4) κατά 94, 20, 58, 33, 57, 74%, στις δύο εβδομάδες από την εφαρμογή των επεμβάσεων σε σχέση με τον αψέκαστο μάρτυρα (Σχήμα 3.15). Σχήμα Μείωση της φυτρωτικής ικανότητας σπόρων των φυτών δέκα Lolium rigidum πληθυσμών στις δύο εβδομάδες από την προφυτρωτική εφαρμογή των επεμβάσεων.

40 Συζήτηση Η μη διαφοροποίηση της ανάπτυξης των πληθυσμών, Ζαγκλιβέρι (Ζ2), Ζαγκλιβέρι (Ζ3), Καλαμωτό (Κ1) και Καλαμωτό (Κ2) στη συνδυασμένη εφαρμογή του chlorsulfuron με το οργανοφωσφορικό εντομοκτόνο terbufos (αναστέλλει τη δράση των μονοοξυγενασών CytΡ450 που καταλύουν αντιδράσεις μεταβολισμού του ζιζανιοκτόνου chlorsulfuron) δείχνει ότι η ανθεκτικότητα αυτών των πληθυσμών δεν οφείλεται τόσο στην ικανότητα των φυτών να μεταβολίζει το ζιζανιοκτόνο chlorsulfuron αλλά οφείλεται σε ανθεκτικό ένζυμο ALS. Παρόμοια πειράματα που πραγματοποίησαν οι Christopher κ.α. (1994) και οι Preston κ.α. (1996) βρήκαν, σε αντίθεση με την εργασία αυτή, ότι η ταυτόχρονη εφαρμογή του οργανοφωσφορικού εντομοκτόνου malathion με το ζιζανιοκτόνο chlorsulfuron σε ένα ανθεκτικό πληθυσμό Lolium rigidum στο chlorsulfuron, ανέστειλε την καταλυτική δράση των μονοοξυγενασών CytΡ450 με αποτέλεσμα την νέκρωση του ανθεκτικού πληθυσμού (μείωση της φυτρωτικής ικανότητας) Βιολογία και μορφολογία 16 Lolium rigidum πληθυσμών Υλικά και μέθοδοι Πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα αγρού στο Αγρόκτημα του Πανεπιστημίου για τη μελέτη βιολογικών και μορφολογικών χαρακτηριστικών 16 πληθυσμών ήρας. Αρχικά, τα φυτά αναπτύχθηκαν σε τζιφάκια όπου, τοποθετήθηκαν 5 σπόροι κάθε πληθυσμού. Όλα τα τζιφάκια τοποθετήθηκαν σε υπαίθριο χώρο του Αγροκτήματος, όπου αρδεύονταν και γινόταν διαφυλλική εφαρμογή λιπάσματος [Bayfolan (11-8-6)] όποτε ήταν αναγκαίο. Η σπορά έγινε στις 5/12/05. Στις τέσσερις εβδομάδες από τη σπορά έγινε αραίωμα των φυτών (δύο φυτά/τζιφάκι) και στην 1/2/06 έγινε η μεταφύτευσή τους στον αγρό (όπου τα τελευταία χρόνια δεν είχε γίνει εφαρμογή ζιζανιοκτόνου). Τα φυτά κατά τη μεταφύτευσή τους ήταν στο στάδιο 2-3 φύλλων. Η μεταφύτευση έγινε κατά όρχους (θέσεις) εξαγώνων, οι οποίοι απείχαν μεταξύ τους 60 cm. Σε κάθε όρχο μεταφυτεύτηκαν τα δύο φυτά που είχαν απομείνει σε κάθε τζιφάκι, ενώ σε κάθε επανάληψη του πληθυσμού υπήρχαν 25 όρχοι. Το πειραματικό σχέδιο που χρησιμοποιήθηκε ήταν οι πλήρεις ομάδες σε τυχαία διάταξη με τέσσερις επαναλήψεις (ομάδες). Η απόσταση μεταξύ των ομάδων ήταν 2 m. Τα φυτά αναπτύχθηκαν σε συνθήκες απουσίας ανταγωνισμού από άλλα ζιζάνια, αφού κάθε εβδομάδα τα ζιζάνια απομακρύνονταν με τσάπισμα ή βοτάνισμα. Η αξιολόγηση περιλάμβανε οκτώ δειγματοληψίες. Η πρώτη δειγματοληψία έγινε οκτώ εβδομάδες από τη μεταφύτευση (ΕΑΜ) και η τελευταία στις 20 εβδομάδες. Η κάθε δειγματοληψία περιλάμβανε συγκομιδή (κοπή υπέργειου τμήματος) τεσσάρων φυτών από δύο τυχαίως επιλεγέντες όρχους από κάθε επανάληψη κάθε πληθυσμού. Ακολούθως, σε κάθε δείγμα-φυτό γίνονταν μετρήσεις χλωρού βάρους, αριθμού αδελφιών, αριθμού ταξιανθιών,ύψους και διάμετρο ροζέτας (5, 8, 5 και 5 δειγματοληψίες, αντίστοιχα).

41 41 Η ανάλυση των δεδομένων έγινε με βάση το split-plot σχέδιο, όπου οι 16 πληθυσμοί ήταν τα κύρια τεμάχια (main plots) και οι δειγματοληψίες τα υποτεμάχια (sub plot). Για την ανάλυση των δεδομένων όλων των μετρήσεων χρησιμοποιήθηκε ο μέσος όρος των τεσσάρων φυτών για κάθε πληθυσμό. Η ανάλυση των δεδομένων έγινε με τη βοήθεια του στατιστικού προγράμματος MSTAT, ενώ για την περιγραφή της σχέσης μεταξύ χλωρού βάρους ή αριθμoύ αδελφιών ή αριθμού ταξιανθιών ή ύψους ή διαμέτρου ροζέτας κάθε πληθυσμού και χρόνου χρησιμοποιήθηκαν διάφορες εξισώσεις μεταξύ των οποίων και η τροποποιημένη συνάρτηση του Richards (1959) από τους Poma et all (2004). Στις 25 ΕΑΜ έγινε και μια τελευταία δειγματοληψία, η οποία περιλάμβανε επιπρόσθετη συγκομιδή τεσσάρων φυτών (δύο όρχοι) από κάθε επανάληψη/πληθυσμό, όπου έγιναν μετρήσεις του μήκους της ταξιανθίας, του μήκους ταξιανθία-γόνατο, του αριθμού των σταχυδίων και του αριθμού των σπόρων ανά σταχύδιο. Η μέτρηση του μήκους της ταξιανθίας, του μήκους ταξιανθία-γόνατο, και του αριθμού των σταχυδίων/ταξιανθία έγινε σε 10 τυχαίως επιλεγείσες ταξιανθίες από κάθε επανάληψη/ πληθυσμό, ενώ η μέτρηση του αριθμού των σπόρων/σταχύδιο έγινε σε 10 τυχαίως επιλεγέντα σταχύδια από κάθε επανάληψη/πληθυσμό. Για την ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε το πειραματικό σχέδιο των πλήρως τυχαιοποιημένων ομάδων. Για όλες τις μετρήσεις, στην ανάλυση και παρουσίαση των δεδομένων, χρησιμοποιήθηκε ο μέσος όρος των ταξιανθιών/φυτό, σταχυδίων/ταξιανθία και σπόρων/σταχύδιο, αντίστοιχα, για κάθε πληθυσμό. Η ανάλυση των δεδομένων έγινε με τη βοήθεια του στατιστικού προγράμματος MSTAT. Στις 25 ΕΑΜ, τέσσερα φυτά (από δύο όρχους) από κάθε επανάληψη/πληθυσμό συγκομίστηκαν και στη συνέχεια έγινε αλωνισμός των ταξιανθιών τους (με τα χέρια) και συλλογή των σπόρων (μετά από επιμελή απομάκρυνση των ξένων υλών). Οι σπόροι, αφού ζυγίστηκαν, τοποθετήθηκαν σε χάρτινες σακούλες και αποθηκεύτηκαν στη συνέχεια σε χώρο του Εργαστηρίου του Αγροκτήματος (συνθήκες δωματίου). Για την ανάλυση των δεδομένων του βάρους των σπόρων/φυτό χρησιμοποιήθηκε το πειραματικό σχέδιο των πλήρως τυχαιοποιημένων ομάδων. Η ανάλυση των δεδομένων έγινε με τη βοήθεια του στατιστικού προγράμματος MSTAT. Τέλος, οι πληθυσμοί κατατάχθηκαν με βάση το γενικό μέσο όρο, όπως αυτός υπολογίστηκε από την επιμέρους σειρά κατάταξης τους ανά χαρακτηριστικό (τιμή τελευταίας δειγματοληψίας). Η εξίσωση (γραμμή συμμεταβολής) που περιέγραψε καλύτερα τη σχέση μεταξύ του χλωρού βάρους, τον αριθμό αδελφιών, τον αριθμό ταξιανθιών, του ύψους και της διαμέτρου της ροζέτας ανά φυτό και του χρόνου από τη μεταφύτευση ήταν η τροποποιημένη συνάρτηση του Richards (1959) από τους Poma et all (2004). y = a {1+ (m-1) exp[c (1-t/q)]} -1/ (1-m) (1) όπου y το χλωρό βάρος ή ο αριθμός αδελφιών ή ο αριθμός ταξιανθιών ή το ύψος ή η διάμετρος της ροζέτας, t ο χρόνος μετά τη μεταφύτευση σε μέρες, a το ασυμπτωτικά

42 42 μέγιστο (t ), m είναι το ορισμένο βήμα (m>0, m 0), c η παράμετρος που ορίζει την κλίση του απόλυτου ρυθμού ανάπτυξης (AGR) και q είναι η παράμετρος που ορίζει το σημείο αλλαγής κλίσης της γραμμής. Ο ρυθμός αύξησης υπολογίζεται από την πρώτη παράγωγο της συνάρτησης (1) AGR = d (y)/dt (2) Ο μέσος ρυθμός αύξησης υπολογίστηκε για όλους τους πληθυσμούς με βάση τη σχέση (3) t 0 MGR= ΑGR / t max (3) t max Αποτελέσματα Η ανάλυση των δεδομένων του αριθμού των αδελφιών ανά φυτό έδειξε ότι ο αριθμός των αδελφιών αυξήθηκε με το χρόνο ( Σχήμα 3.16). Βέβαια, στην τελευταία δειγματοληψία (1/07/06) οι στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των πληθυσμών περιορίστηκαν μεταξύ του πληθυσμού Αγρόκτημα που διέφερε σημαντικά από τους υπόλοιπους εκτός από τον πληθυσμό Δόμηρο. Η φθίνουσα σειρά των πληθυσμών με βάση τον αριθμό αδελφιών είναι: Ροδολίβος (Ρ1) (137,2)> Φιλαδέλφι (Φ1) (137,0)> Φιλαδέλφι (Φ4) (135,6)> Φιλαδέλφι (Φ2) (135,1)> Ξηροπόταμος(133,2) > Φιλαδέλφι (Φ3) (131,0)> Ζαγκλιβέρι (Ζ2) (127,3)> Ζαγκλιβέρι (Ζ1) (126,0)> Ροδολίβος (Ρ2) (125,3)> Καλαμωτό (Κ1) (125,2)> Άσσηρος (121,3)> Καλαμωτό (K2) (117,2)> Ζαγκλιβέρι (Ζ3) (109,9)> Αγγίστα (108,4)> Δόμηρος (89,7)> Αγρόκτημα (64,2) Ο μικρότερος μέσος ρυθμός αύξησης αδελφιών παρατηρήθηκε στον πληθυσμό Αγρόκτημα και στον πληθυσμό Δόμηρο (0,8 και 1,1, αντίστοιχα). Οι υπόλοιποι πληθυσμοί εμφάνισαν μέσους ρυθμούς αύξησης που κυμάνθηκαν από 1,2 έως 1,7 (Πίνακας 3.2).

43 43 Πίνακας 3.2. Μέγιστος αριθμός αδελφιών, αριθμός αδελφιών όταν ο ρυθμός αύξησης είναι μέγιστος (ARmax), μέγιστος ρυθμός αύξησης, χρόνος (εβδομάδες) μετά την μεταφύτευση που ο ρυθμός αύξησης γίνεται μέγιστος, μέσος ρυθμός αύξησης (MGR). Πληθυσμός Μέγιστος Αδέλφια ARmax Εβδομάδες MGR αριθμός αδελφιών όταν ARmax όταν ARmax(t) 1 Αγρόκτημα 96,7 92,3 2,4 18,6 0,8 2 Ζαγκλιβέρι (Ζ1) 126,0 120,0 5,7 15,8 1,5 3 Ζαγκλιβέρι (Ζ2) 150,7 142,5 4,9 17,7 1,6 4 Ζαγκλιβέρι (Ζ3) 104,0 92,9 4,7 14,4 1,4 5 Καλαμωτό (Κ1) 125,0 114,7 4,3 16,2 1,6 6 Καλαμωτό (K2) 117,0 105,5 4,3 15,8 1,4 7 Ξηροπόταμος 165,8 156,0 6,2 17,9 1,6 8 Φιλαδέλφι (Φ1) 164,0 153,7 5,9 17,9 1,6 9 Φιλαδέλφι (Φ2) 135,0 122,7 4,6 16,3 1,7 10 Φιλαδέλφι (Φ3) 131,0 121,7 4,4 16,5 1,6 11 Φιλαδέλφι (Φ4) 174,8 163,0 5,3 18,1 1,6 12 Ροδολίβος (Ρ1) 173,7 161,8 6,1 17,9 1,7 13 Ροδολίβος (Ρ2) 125,0 114,1 4,0 16,3 1,5 14 Άσσηρος 121,0 112,6 4,1 16,4 1,5 15 Δόμηρος 90,0 84,2 2,7 15,8 1,1 16 Αγγίστα 110,3 103,6 3,2 17,1 1,3

44 44 Σχήμα Αριθμός αδελφιών και απόλυτος ρυθμός αύξησης των αδελφιών των 16 πληθυσμών ήρας.

45 45 Η φθίνουσα σειρά των διαφόρων πληθυσμών με βάση την τιμή MGR είναι Ροδολίβος (Ρ1) > Φιλαδέλφι (Φ2) > Ξηροπόταμος > Φιλαδέλφι (Φ1) > 'Φιλαδέλφι (Φ4) > Καλαμωτό (K1) > Ζαγκλιβέρι (Z2) > Φιλαδέλφι (Φ2) > Άσσηρος > Ζαγκλιβέρι (Ζ1) > Ροδολίβος (Ρ2) > Καλαμωτό (K2) > Ζαγκλιβέρι (Z3) > Αγγίστα > Δόμηρος > Αγρόκτημα. Στον Πίνακα 3.3 δίνονται οι εξισώσεις συμμεταβολής μεταξύ αριθμού αδελφιών των 16 πληθυσμών και του χρόνου και ο συντελεστής προσδιορισμού (R 2 ). Πίνακας 3.3. Εξισώσεις και συντελεστές προσδιορισμού (R 2 ) των γραμμών συμμεταβολής μεταξύ του αριθμού αδελφιών (y) των πληθυσμών ήρας και χρόνου. Πληθυσμός Εξίσωση συμμεταβολής R 2 Αγρόκτημα y = 96,7 [1 + 98,4 exp (344,5 2,6 t )] 0,010 0,91 Ζαγκλιβέρι (Ζ1) y = 126,0 [1 + 93,4 exp (504,0 4,6 t )] 0,011 0,97 Ζαγκλιβέρι (Ζ2) y = 150,7 [1 + 78,7 exp (349,0 2,8 t )] 0,013 0,99 Ζαγκλιβέρι (Ζ3) y = 104,0 [1 + 29,9 exp (167,1 1,7 t )] 0,033 0,99 Καλαμωτό (Κ1) y = 125,0 [1 + 43,9 exp (199,0 1,5t )] 0,029 0,99 Καλαμωτό (K2) y = 117,0 [1 + 33,9 exp (166,7 4,8 t )] 0,016 0,95 Ξηροπόταμος y = 165,8 [1 + 69,6 exp (363,0 2,9 t )] 0,014 0,97 Φιλαδέλφι (Φ1) y = 164,0 [1 + 63,7 exp (321,9 2,6 t )] 0,016 0,96 Φιλαδέλφι (Φ2) y = 135,0 [1 + 37,9 exp (176,7 1,5 t )] 0,026 0,99 Φιλαδέλφι (Φ3) y = 131,0 [1 + 54,8 exp (237,8 2,0 t )] 0,019 0,99 Φιλαδέλφι (Φ4) y = 174,8 [1 + 58,0 exp (252,3 2,0 t )] 0,017 0,99 Ροδολίβος (Ρ1) y = 173,7 [1 + 56,6 exp (284,9 2,3 t )] 0,018 0,99 Ροδολίβος (Ρ2) y = 125,0 [1 + 0,3 exp (175,7 1,5 t )] 0,025 0,99 Άσσηρος y = 121,0 [1 + 55,6 exp (244,2 2,1 t )] 0,018 0,98 Δόμηρος y = 90,0 [1 + 61,2 exp (230,2 2,1 t )] 0,014 0,97 Αγγίστα y = 110,1 [1 + 67,5 exp (257,0 2,1 t )] 0,015 0,99 Ο αριθμός των ταξιανθιών αυξήθηκε, όπως αναμενόταν, με το χρόνο (Σχήμα 3.17). Η τελευταία δειγματοληψία έδειξε σημαντικές διαφορές μεταξύ των πληθυσμών. Οι τιμές των πληθυσμών κυμάνθηκαν από 87,1 έως 122,6. Η φθίνουσα σειρά των πληθυσμών με βάση τον αριθμό ταξιανθιών είναι: Ζαγκλιβέρι (Ζ1) (87,1)< Αγρόκτημα (92,4)< Ξηροπόταμος (105,2)< Ζαγκλιβέρι (Ζ2) (106,9)< Ροδολίβος (Ρ1) (108,0)< Ροδολίβος (Ρ2) (108,7)< Καλαμωτό (K2) (110,0)< Αγγίστα (112,6)< Ζαγκλιβέρι (Ζ3) (114,0)< Δόμηρος (115,5)< Φιλαδέλφι (Φ4) (122,6)< Φιλαδέλφι (Φ1) (130,2)< Φιλαδέλφι (Φ3) (131,5)< Καλαμωτό (Κ1) (133,9)< Άσσηρος (136,9)< Φιλαδέλφι (Φ2) (148,09).

46 46 Σχήμα Αριθμός ταξιανθιών και απόλυτος ρυθμός αύξησης των ταξιανθιών των 16 πληθυσμών ήρας.

47 47 Στον πίνακα (3.5) δίνονται οι εξισώσεις συμμεταβολής μεταξύ του αριθμού των ταξιανθιών των 16 πληθυσμών και του χρόνου και ο συντελεστής προσδιορισμού ενώ στον Πίνακα 3.6 φαίνονται ο μέγιστος αριθμός ταξιανθιών (INFmax), ο αριθμός ταξιανθιών όταν ο ρυθμός αύξησης είναι μέγιστος (ARmax), ο μέγιστος ρυθμός αύξησης, ο χρόνος σε εβδομάδες μετά τη μεταφύτευση που ο ρυθμός αύξησης γίνεται μέγιστος και o μέσος ρυθμός αύξησης (MGR). Πίνακας 3.5. Εξισώσεις και συντελεστές προσδιορισμού (R 2 ) των γραμμών συμμεταβολής μεταξύ του αριθμού των ταξιανθιών (y) πληθυσμών ήρας και του χρόνου. Πληθυσμός Εξίσωση συμμεταβολής R 2 Αγρόκτημα y = 379,9 [1 + 19,0 exp (137,5 0,9 t )] 0,053 0,98 Ζαγκλιβέρι (Ζ1) y = 738,3 [1 + 16,4 exp (129,6 0,8 t )] 0,061 0,70 Ζαγκλιβέρι (Ζ2) y = 1122,9 [1 + 10,5 exp (123,3 0,6 t )] 0,095 0,76 Ζαγκλιβέρι (Ζ3) y = 936,3 [1 + 16,9 exp (146,8 0,9 t )] 0,059 0,83 Καλαμωτό (Κ1) y = 646,8 [1 + 17,9 exp (152,4 1,0 t )] 0,056 0,76 Καλαμωτό (K2) y = 110,0 [1 + 8,3 exp (160,0 1,4 t )] 0,0,120 0,99 Ξηροπόταμος y = 700,3 [1 + 14,5 exp (141,4 0,9 t )] 0,069 0,83 Φιλαδέλφι (Φ1) y = 961,4 [1 + 9,6 exp (130,1 0,9 t )] 0,104 0,97 Φιλαδέλφι (Φ2) y = 183,6 [1 + 0,4 exp (13,8 0,1 t )] 2,500 0,99 Φιλαδέλφι (Φ3) y = 877,1 [1 + 14,6 exp (156,9 1,0 t )] 0,068 0,92 Φιλαδέλφι (Φ4) y = 445,1 [1 + 17,5 exp (153,5 1,0 t )] 0,057 0,88 Ροδολίβος (Ρ1) y = 858,0 [1 + 13,5 exp (133,0 0,82 t )] 0,074 0,93 Ροδολίβος (Ρ2) y = 109,0 [1 + 8,9 exp (160,0 1,4 t )] 0,112 0,99 Άσσηρος y = 1059,0 [1 + 9,0 exp (125,1 0,8 t )] 0,111 0,99 Δόμηρος y = 116,0 [1 + 6,7 exp (144,0 1,2 t )] 0,149 0,99 Αγγίστα y = 1134,8 [1 + 13,5 exp (138,0 0,8 t )] 0,074 0,91

48 48 Πίνακας 3.6. Μέγιστος αριθμός ταξιανθιών, αριθμός ταξιανθιών όταν ο ρυθμός αύξησης είναι μέγιστος (ARmax), μέγιστος ρυθμός αύξησης, χρόνος (εβδομάδες μετά την μεταφύτευση) που ο ρυθμός αύξησης γίνεται μέγιστος και μέσος ρυθμός αύξησης (MGR). Πληθυσμός Μέγιστος αριθμός ταξιανθιών Αριθμός ταξιανθιών όταν ARmax ARmax Εβδομάδες όταν ARmax(t) 1 Αγρόκτημα 379,9 326,2 13,0 22,1 2,0 2 Ζαγκλιβέρι (Ζ1) 738,3 624,3 24,5 24,0 2,0 3 Ζαγκλιβέρι (Ζ2) 12225,9 9835,4 421,4 29,6 2,3 4 Ζαγκλιβέρι (Ζ3) 936,3 794,5 35,2 23,5 2,6 5 Καλαμωτό (Κ1) 646,8 552,0 26,0 21,9 3,1 6 Καλαμωτό (K2) 110,0 86,1 10,1 16,5 2,3 7 Ξηροπόταμος 700,3 584,3 30,0 22,2 2,4 8 Φιλαδέλφι (Φ1) 961,4 765,2 51,6 21,2 2,8 9 Φιλαδέλφι (Φ2) 183,6 156,3 1,1 18,8 0,3 10 Φιλαδέλφι (Φ3) 877,1 732,9 42,0 21,9 3,0 11 Φιλαδέλφι (Φ4) 445,1 378,9 19,1 21,0 2,8 12 Ροδολίβος (Ρ1) 858,0 710,7 35,3 22,7 2,4 13 Ροδολίβος (Ρ2) 109,0 86,0 9,6 16,6 2,3 14 Άσσηρος 1059,0 836,2 56,7 21,2 2,9 15 Δόμηρος 116,0 88,5 10,6 16,6 2,3 16 Αγγίστα 1134,8 940,0 47,6 23,1 2,5 MGR Οι πληθυσμοί Φιλαδέλφι (Φ2) (μετρίως ανθεκτικός), Ζαγκλιβέρι (Ζ1) (ανθεκτικός) και Αγρόκτημα (ευαίσθητος), εμφάνισαν τους μικρότερους μέσους ρυθμούς αύξησης, 0,3, 2,0, 2,0 αντίστοιχα. Τους μεγαλύτερους μέσους ρυθμούς αύξησης εμφάνισαν οι πληθυσμοί Καλαμωτό (Κ1) (ανθεκτικός) και Φιλαδέλφι (Φ3) (μέτρια ανθεκτικός), 3,1 και 3,0 αντίστοιχα. Οι υπόλοιποι πληθυσμοί είχαν μέσους ρυθμούς αύξησης που κυμάνθηκαν από 2,3 έως 2,9. Ειδικότερα, η φθίνουσα σειρά των διαφόρων πληθυσμών με βάση την τιμή MGR είναι Καλαμωτό (Κ1) > Φιλαδέλφι (Φ3) > Άσσηρος > Φιλαδέλφι (Φ1) > Φιλαδέλφι (Φ4) > Ζαγκλιβέρι (Ζ3) > Αγγίστα > Ξηροπόταμος > 'Ροδολίβος (Ρ1)'> Καλαμωτό (Κ2) > 'Ροδολίβος (Ρ2)' > Δόμηρο > Ζαγλιβέρι (Ζ1) > Φιλαδέλφι (Φ2). Η ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι όλοι οι πληθυσμοί αύξησαν το ύψος τους με το χρόνο (Σχήμα 3.18). Βέβαια, στη τελευταία δειγματοληψία (23/06/06) δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των πληθυσμών. Οι τιμές κυμάνθηκαν από 51,8 έως 47,5. Η φθίνουσα σειρά των πληθυσμών με βάση το ύψος είναι: Ζαγκλιβέρι (Ζ1) (51,8)> Δόμηρος (51,8)> Ζαγκλιβέρι (Ζ2) (51,6)> Φιλαδέλφι (Φ1) (51,4)> Ζαγκλιβέρι (Ζ3) (51,3)> ΆΣΣΗΡΟΣ (50,2)> Φιλαδέλφι (Φ2) (50,2) > Καλαμωτό (K2) (50,1) > Καλαμωτό

49 (Κ1) (50,1)> Φιλαδέλφι (Φ4) (50,0)> Ροδολίβος (Ρ2) (49,0)> Ξηροπόταμος (48,8)> Ροδολίβος (Ρ1) (48,7)> Αγρόκτημα (48,6)> Αγγίστα (47,7)> Φιλαδέλφι (Φ3) (47,5).

50 Σχήμα To ύψος και o απόλυτος ρυθμός αύξησης του ύψους των 16 πληθυσμών ήρας σε σχέση με τον χρόνο.

51 Οι εξισώσεις συμμεταβολής μεταξύ ύψους των 16 πληθυσμών και χρόνου και οι συντελεστές προσδιορισμού φαίνονται στον Πίνακα 3.7, ενώ στον Πίνακα 3.8 παρουσιάζονται το μέγιστο ύψος, το ύψος όταν ο ρυθμός αύξησης είναι μέγιστος (ARmax), ο μέγιστος ρυθμός αύξησης, ο χρόνος σε εβδομάδες μετά την μεταφύτευση που ο ρυθμός αύξησης γίνεται μέγιστος και o μέσος ρυθμός αύξησης (MGR). Πίνακας 3.7. Εξισώσεις και συντελεστές προσδιορισμού (R 2 ) των γραμμών συμμεταβολής μεταξύ του ύψους (y) πληθυσμών ήρας και χρόνου. Πληθυσμός Εξίσωση συμμεταβολής R 2 Αγρόκτημα y = 49,4 [1 + 5,8 exp (14,1 0,1 t )] 0,172 0,99 Ζαγκλιβέρι (Ζ1) y = 51,2 [1 + 6,7 exp (33,4 0,3 t )] 0,150 0,99 Ζαγκλιβέρι (Ζ2) y = 52,1 [1 + 2,5 exp (13,1 0,1 t )] 0,400 0,99 Ζαγκλιβέρι (Ζ3) y = 51,5 [1 + 1,8 exp (11,1 0,1 t )] 0,547 0,99 Καλαμωτό (Κ1) y = 49,7 [1 + 1,1 exp (11,7 0,1 t )] 0,909 0,99 Καλαμωτό (K2) y = 50,3 [1 + 1,3 exp (14,0 0,1 t )] 0,766 0,99 Ξηροπόταμος y = 49,3 [1 + 1,2 exp (12,1 0,1 t )] 0,800 0,99 Φιλαδέλφι (Φ1) y = 50,3 [1 + 2,0 exp (13,3 0,1 t )] 0,509 0,99 Φιλαδέλφι (Φ2) y = 49,3 [1 + 2,5 exp (14,0 0,1 t )] 0,402 0,99 Φιλαδέλφι (Φ3) y = 48,8 [1 + 1,9 exp (9,7 0,1 t )] 0,520 0,99 Φιλαδέλφι (Φ4) y = 50,4 [1 + 1,5 exp (10,1 1,0 t )] 0,673 0,99 Ροδολίβος (Ρ1) y = 50,2 [1 + 0,7 exp (7,6 0,1 t )] 1,429 0,99 Ροδολίβος (Ρ2) y = 49,6 [1 + 0,9 exp (8,6 0,1 t )] 1,111 0,99 Άσσηρος y = 50,5 [1 + 1,7 exp (11,0 0,1 t )] 0,582 0,99 Δόμηρος y = 52,2 [1 + 1,6 exp (11,1 1,1t )] 0,611 0,99 Αγγίστα y = 48,7 [1 + 0,5 exp (8,6 0,1t )] 1,808 0,99

52 Πίνακας 3.8. Ασυμπτωτικά μέγιστο ύψος, ύψος φυτών όταν ο ρυθμός αύξησης είναι μέγιστος (ARmax), μέγιστος ρυθμός αύξησης, χρόνος (εβδομάδες μετά τη μεταφύτευση) όταν ο ρυθμός αύξησης γίνεται μέγιστος και μέσος ρυθμός αύξησης. Πληθυσμός Μέγιστο ύψος (cm) Ύψος όταν ARmax ARmax (cm/ημέρα) Εβδομάδες όταν MGR (cm/ημέρα) ARmax(t) 1 Αγρόκτημα 49,4 37,0 0,5 15,6 0,3 2 Ζαγκλιβέρι (Ζ1) 51,2 39,0 1,1 16,0 0,5 3 Ζαγκλιβέρι (Ζ2) 52,1 36,8 0,6 15,9 0,4 4 Ζαγκλιβέρι (Ζ3) 51,5 36,5 0,5 15,5 0,3 5 Καλαμωτό (Κ1) 49,7 36,9 0,5 15,4 0,3 6 Καλαμωτό (K2) 50,3 36,6 0,6 15,7 0,3 7 Ξηροπόταμος 49,3 36,0 0,5 15,8 0,3 8 Φιλαδέλφι (Φ1) 51,2 36,2 0,6 15,6 0,4 9 Φιλαδέλφι (Φ2) 50,1 35,3 0,6 15,4 0,4 10 Φιλαδέλφι (Φ3) 48,8 34,6 0,4 15,4 0,3 11 Φιλαδέλφι (Φ4) 50,4 36,2 0,5 15,3 0,3 12 Ροδολίβος (Ρ1) 50,2 39,6 0,3 16,6 0,2 13 Ροδολίβος (Ρ2) 49,6 37,7 0,3 16,0 0,2 14 Άσσηρος 50,5 35,9 0,5 15,5 0,3 15 Δόμηρος 52,2 37,3 0,5 15,3 0,3 16 Αγγίστα 48,7 39,7 0,3 16,5 0,2 Οι μέσοι ρυθμοί αύξησης του ύψους των 16 πληθυσμών δεν παρουσιάζουν μεγάλη διακύμανση (Πίνακας 3.8). Ειδικότερα, οι τιμές τους κυμαίνονται από 0,2 έως 0,5, ενώ η φθίνουσα σειρά των διαφόρων πληθυσμών με βάση την τιμή MGR είναι Ζαγκλιβέρι (Ζ1) > Ζαγκλιβέρι (Ζ2) > Φιλαδέλφι (Φ1) > Φιλαδέλφι (Φ2) > Αγρόκτημα > Ζαγκλιβέρι (Ζ3) > Καλαμωτό (Κ2) > Άσσηρος > Δόμηρος > Ξηροπόταμος > Φιλαδέλφι (Φ3) > Φιλαδέλφι (Φ4) > Καλαμωτό (Κ1) > Ροδολίβος (Ρ1) > Ροδολίβος (Ρ2) > Αγγίστα. Η ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι όλοι οι πληθυσμοί αύξησαν τη διάμετρο της ροζέτας με τον χρόνο, ενώ δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των πληθυσμών στην τελευταία δειγματοληψία (23/06/06) με εξαίρεση τον πληθυσμό Φιλαδέλφι (Φ1), ο οποίος διέφερε σημαντικά από τον πληθυσμό Αγρόκτημα και Καλαμωτό (Κ1). Η φθίνουσα σειρά των πληθυσμών με βάση την διάμετρο ροζέτας είναι: Φιλαδέλφι (Φ1) (69,1) > Άσσηρος (67,0)> Ζαγκλιβέρι (Ζ3) (66,6)> Ζαγκλιβέρι (Ζ2) (66,5) > Φιλαδέλφι (Φ2) (65,6) > Φιλαδέλφι (Φ4) (64,7)> Ροδολίβος (Ρ2) (64,1)> Ζαγκλιβέρι (Ζ1) (64,0) > Φιλαδέλφι (Φ3) (63,9) > Καλαμωτό (K2) (63,7) > Ξηροπόταμος (63,5)> Ροδολίβος

53 (Ρ1) (62,6) > Δόμηρος (61,7) > Αγγίστα (61,6) > Καλαμωτό (Κ1) (60,2)> Αγρόκτημα (59,2) (Σχήμα 3.19).

54 Σχήμα Διάμετρος της ροζέτας και ρυθμός αύξησης της διαμέτρου της ροζέτας των 16 πληθυσμών ήρας

55 Στον Πίνακα 3.9 δίνονται οι εξισώσεις συμμεταβολής μεταξύ της διαμέτρου της ροζέτας των 16 πληθυσμών και του χρόνου και ο συντελεστής προσδιορισμού, ενώ στον Πίνακα 3.10 φαίνονται η μέγιστη διάμετρος ροζέτας, η διάμετρος ροζέτας όταν ο ρυθμός αύξησης είναι μέγιστος (ARmax), ο μέγιστος ρυθμός αύξησης, ο χρόνος σε εβδομάδες μετά την μεταφύτευση που ο ρυθμός αύξησης γίνεται μέγιστος και o μέσος ρυθμός αύξησης (MGR). Πίνακας 3.9. Εξισώσεις και συντελεστές προσδιορισμού (R 2 ) των γραμμών συμμεταβολής μεταξύ της διαμέτρου της ροζέτας (y) πληθυσμών ήρας και χρόνου. Πληθυσμός Εξίσωση συμμεταβολής R 2 Αγρόκτημα y = 62,9 [1 + 4,1exp (10,3 0,1 t )] 0,246 0,99 Ζαγκλιβέρι (Ζ1) y = 87,5 [1 + 0,4 exp (2,5 0,02 t )] 2,000 0,99 Ζαγκλιβέρι (Ζ2) y = 74,4 [1 + 2,3 exp (7,0 0,1 t )] 0,438 0,99 Ζαγκλιβέρι (Ζ3) y = 98,4 [1 + 0,2 exp (2,2 0,02 t )] 5,000 0,99 Καλαμωτό (Κ1) y = 64,4 [1 + 5,1 exp (10,3 0,1 t )] 0,194 0,99 Καλαμωτό (K2) y = 70,8 [1 + 1,2 exp (5,4 0,05 t )] 0,723 0,99 Ξηροπόταμος y = 63,7 [1 + 8,7 exp (21,7 0,2 t )] 0,115 0,99 Φιλαδέλφι (Φ1) y = 78,6 [1 + 1,2 exp (5,0 0,05 t )] 0,839 0,99 Φιλαδέλφι (Φ2) y = 71,3 [1 + 1,8 exp (6,7 0,1 t )] 0,563 0,99 Φιλαδέλφι (Φ3) y = 77,7 [1 + 0,2 exp (3,1 0,03 t )] 4,902 0,99 Φιλαδέλφι (Φ4) y = 69,4 [1 + 4,1 exp (8,1 0,1 t )] 0,246 0,99 Ροδολίβος (Ρ1) y = 63,9 [1 + 3,7 exp (12,7 0,1 t )] 0,273 0,99 Ροδολίβος (Ρ2) y = 73,0 [1 + 0,3 exp (3,6 0,04 t )] 2,857 0,99 Άσσηρος y = 71,4 [1 + 0,1 exp (4,7 0,05 t )] 9,709 0,99 Δόμηρος y = 74,6 [1 + 0,1 exp (2,8 0,03 t )] 10,000 0,99 Αγγίστα y = 68,2 [1 + 0,3 exp (4,3 0,05 t )] 3,333 0,99

56 Πίνακας Μέγιστη διάμετρος ροζέτας, διάμετρος ροζέτας όταν ο ρυθμός αύξησης είναι μέγιστος (ARmax), μέγιστος ρυθμός αύξησης (ARmax), χρόνος (εβδομάδες μετά τη μεταφύτευση) που ο ρυθμός αύξησης γίνεται μέγιστος και μέσος ρυθμός αύξησης (MGR). Πληθυσμός Μέγιστη διάμετρος Διάμετρος ροζέτας ARmax (cm/ημέρα) Εβδομάδες όταν ARmax(t) MGR (cm/ημέρα) ροζέτας (cm) όταν ARmax 1 Αγρόκτημα 62,9 45,5 0,5 16,9 0,4 2 Ζαγκλιβέρι (Ζ1) 87,5 74,5 0,1 24,3 0,01 3 Ζαγκλιβέρι (Ζ2) 74,4 52,5 0,4 17,3 0,4 4 Ζαγκλιβέρι (Ζ3) 98,4 89,9 0,1 30,2 0,01 5 Καλαμωτό (Κ1) 64,4 47,6 0,5 17,0 0,4 6 Καλαμωτό (K2) 70,8 51,2 0,3 16,8 0,3 7 Ξηροπόταμος 63,7 50,1 0,8 17,18 0,6 8 Φιλαδέλφι (Φ1) 78,6 57,7 0,3 17,6 0,3 9 Φιλαδέλφι (Φ2) 71,3 50,6 0,4 16,5 0,4 10 Φιλαδέλφι (Φ3) 77,7 70,9 0,1 23,6 0,02 11 Φιλαδέλφι (Φ4) 69,4 50,2 0,5 16,2 0,4 12 Ροδολίβος (Ρ1) 63,9 45,9 0,7 15,7 0,5 13 Ροδολίβος (Ρ2) 73,0 63,2 0,1 20,0 0,1 14 Άσσηρος 71,4 68,0 0,1 21,1 0,02 15 Δόμηρος 74,6 71,2 0,04 26,6 0,01 16 Αγγίστα 68,2 60,1 0,2 19,6 0,1 Οι μέσοι ρυθμοί αύξησης του ύψους των 16 πληθυσμών δεν παρουσιάζουν μεγάλη διακύμανση (Πίνακας 3.10). Οι τιμές τους κυμαίνονται από 0 έως 0,57. Ειδικότερα, η φθίνουσα σειρά των διαφόρων πληθυσμών με βάση την τιμή MGR είναι Ξηροπόταμος > Ροδολίβος (Ρ1) > Αγρόκτημα > Καλαμωτό (Κ1) > Φιλαδέλφι (Φ4) > Ζαγκλιβέρι (Ζ2) > Φιλαδέλφι (Φ2) > Καλαμωτό (Κ2) > Φιλαδέλφι (Φ1) > Αγγίστα > Ροδολίβος (Ρ2) > Ζαγκλιβέρι (Ζ1) > Άσσηρος > Φιλαδέλφι (Φ3) > Ζαγκλιβέρι (Ζ3) > Δόμηρος Η ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι το χλωρό βάρος όλων των πληθυσμών αυξήθηκε με το χρόνο ( Σχήμα 3.20). Στην τελευταία δειγματοληψία (9/06/06), το μικρότερο χλωρό βάρος εμφάνισε ο πληθυσμός Αγρόκτημα (76,6), ενώ το μεγαλύτερο χλωρό βάρος είχε ο πληθυσμός Φιλαδέλφι (Φ4) (210,8), ο οποίος δεν διέφερε σημαντικά από τους πληθυσμούς Φιλαδέλφι (Φ3) (206,9), Καλαμωτό (Κ1) (205,8) και Φιλαδέλφι (Φ2) (193,1). Το χλωρό βάρος των υπολοίπων πληθυσμών κυμάνθηκε από 110,5 έως 175,5. Η φθίνουσα σειρά των πληθυσμών με βάση το χλωρό βάρος είναι Φιλαδέλφι (Φ4) > Φιλαδέλφι (Φ3) > Καλαμωτό (Κ1) > Φιλαδέλφι (Φ2) > Φιλαδέλφι (Φ1) >

57 Καλαμωτό (K2) > Άσσηρος > Ζαγκλιβέρι (Ζ3) > Ζαγκλιβέρι (Ζ2) > Δόμηρος > Ξηροπόταμος > Ροδολίβος (Ρ1) > Ροδολίβος (Ρ2) > Ζαγκλιβέρι (Ζ1) > Αγγίστα > Αγρόκτημα.

58 Σχήμα Χλωρό βάρος και απόλυτος ρυθμός αύξησης του χλωρού βάρους των 16 πληθυσμών ήρας σε σχέση με το χρόνο