ΠΑΝΔΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΩΝ ΣΜΗΜΑ ΓΔΩΛΟΓΙΑ ΣΟΜΔΑ ΟΡΤΚΣΩΝ mail ΠΡΩΣΩΝ ΤΛΩΝ

ΠΑΝΔΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΩΝ ΣΜΗΜΑ ΓΔΩΛΟΓΙΑ ΣΟΜΔΑ ΟΡΤΚΣΩΝ mail ΠΡΩΣΩΝ ΤΛΩΝ Π.Μ.: ΓΔΩΔΠΙΣΗΜΔ ΚΑΙ ΠΔΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΣΔΤΘΤΝΗ: ΠΔΡΙΒΑΛΛΟΝΣΙΚΗ ΚΑΙ ΘΑΛΑΙΑ ΓΔΩΥΗΜΔΙΑ ΘΔΜΑ ΓΙΠΛΩΜΑΣΙΚΗ ΔΡΓΑΙΑ: ΠΔΙΡΑΜΑΣΙΚΗ ΚΑΛΛΙΔΡΓΔΙΑ ΗΛΙΑΝΘΟΤ Δ ΤΠΟΣΡΩΜΑ ΣΔΦΡΑ ΜΔ ΣΟΥΟ ΣΗΝ ΔΚΣΙΜΗΗ ΠΔΡΙΒΑΛΛΟΝΣΙΚΩΝ ΤΝΘΗΚΩΝ ΑΝΑΣΑΙΟΤ ΓΗΜΗΣΡΙΟ ΔΠΙΒΛΔΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΣΗ: ΒΑΡΝΑΒΑ ΩΣΗΡΙΟ ΠΑΣΡΑ 29

ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΩΝ ΣΜΖΜΑ ΓΔΩΛΟΓΗΑ ΣΟΜΔΑ ΟΡΤΚΣΩΝ ΠΡΩΣΩΝ ΤΛΩΝ Π.Μ.: ΓΔΩΔΠΗΣΖΜΔ ΚΑΗ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝ ΚΑΣΔΤΘΤΝΖ: ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΗΚΖ ΚΑΗ ΘΑΛΑΗΑ ΓΔΩΥΖΜΔΗΑ ΘΔΜΑ ΓΗΠΛΩΜΑΣΗΚΖ ΔΡΓΑΗΑ: ΠΔΗΡΑΜΑΣΗΚΖ ΚΑΛΛΗΔΡΓΔΗΑ ΖΛΗΑΝΘΟΤ Δ ΤΠΟΣΡΩΜΑ ΣΔΦΡΑ ΜΔ ΣΟΥΟ ΣΖΝ ΔΚΣΗΜΖΖ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΗΚΩΝ ΤΝΘΖΚΩΝ ΑΝΑΣΑΗΟΤ ΓΖΜΖΣΡΗΟ ΔΞΔΣΑΣΗΚΖ ΔΠΗΣΡΟΠΖ ΒΑΡΝΑΒΑ ΩΣΖΡΖ: ΚΑΘΖΓΖΣΖ ΓΔΩΛΟΓΗΑ ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟΤ ΠΑΣΡΩΝ (ΔΠΗΒΛΔΠΩΝ) ΚΑΛΑΒΡΟΤΕΗΩΣΖ ΗΩΑΝΝΖ: ΔΠΗΚΟΤΡΟ ΚΑΘΖΓΖΣΖ ΣΜΖΜΑΣΟ ΓΗΑΥΔΗΡΗΖ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΟ ΚΑΗ ΦΤΗΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟΤ ΗΩΑΝΝΗΝΩΝ ΛΔΟΣΗΝΗΓΖ ΜΗΥΑΛΖ: ΑΝΑΠΛΖΡΩΣΖ ΚΑΘΖΓΖΣΖ ΣΜΖΜΑΣΟ ΗΑΣΡΗΚΖ ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟΤ ΠΑΣΡΩΝ ΠΑΣΡΑ 29 2

ΔΤΥΑΡΗΣΗΔ Αηζζάλνκαη ηελ αλάγθε πξψηα απ φια κέζα απφ απηή ηε ζειίδα λα επραξηζηήζσ ηδηαίηεξα ηνλ επηβιέπνληα, θαζεγεηή ηνπ ηκήκαηνο γεσινγίαο ηνπ παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ, θ. σηήξε Βαξλάβα γηα ηελ αλάζεζε ηνπ ζέκαηνο, ηελ εμαζθάιηζε ηεο εξγαζηεξηαθήο ππνζηήξημεο, ηε ζπλερή θαζνδήγεζή ηνπ θαηά ηελ εγθαηάζηαζε θαη παξαθνινχζεζε ηνπ πεηξάκαηνο, αιιά θαη ηελ ακέξηζηε ππνζηήξημή ηνπ κε πνιχηηκεο ππνδείμεηο θαη ζπκβνπιέο θαηά ηελ εθπφλεζε ηεο παξνχζαο δηπισκαηηθήο εξγαζίαο. Δπηπιένλ, επραξηζηψ ζεξκά ηα κέιε ηεο ηξηκεινχο εμεηαζηηθήο επηηξνπήο θ. Ησάλλε Καιαβξνπδηψηε, επίθνπξν θαζεγεηή ηνπ ηκήκαηνο δηαρείξηζεο πεξηβάιινληνο θαη θπζηθψλ πφξσλ ηνπ παλεπηζηεκίνπ Ησαλλίλσλ, θαη θ. Μηράιε Λενηζηλίδε, αλαπιεξσηή θαζεγεηή ηνπ ηκήκαηνο ηαηξηθήο ηνπ παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ γηα ηηο θξηηηθέο παξαηεξήζεηο θαη ππνδείμεηο πνπ ζπλεηέιεζαλ ζηε βειηίσζε ηεο παξνχζαο δηπισκαηηθήο εξγαζίαο. Αθφκα, έλα κεγάιν επραξηζηψ ζα ήζεια λα απεπζχλσ ζηελ δεκνηηθή αξρή ηνπ δήκνπ Σακπλέσλ γηα ηελ δηάζεζε κέξνπο ηνπ δεκνζίνπ θηήκαηνο ΒΚ 57 γηα ηελ δηεμαγσγή ηεο παξνχζαο δηαηξηβήο, θαζψο επίζεο θαη γηα ηελ παξνρή νπνηαζδήπνηε κνξθήο βνήζεηαο θαζίζηαην αλαγθαία γηα ηελ πεξαηηέξσ πξφνδν ησλ πεηξακαηηθψλ εξγαζηψλ. Σέινο, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηελ νηθνγέλεηά κνπ γηα ηελ πνιχηηκε αξσγή ηεο θαζ φιε ηε δηάξθεηα ηεο έσο ηψξα ζηαδηνδξνκίαο κνπ, θαζψο θαη γηα ηελ εζηθή ζηήξημε πνπ κνπ πξνζέθεξαλ φια απηά ηα ρξφληα. 3

ΠΗΝΑΚΑ ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΧΝ ΠΔΡΗΛΖΦΖ... 6 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 ν... 8 ΔΗΑΓΧΓΖ... 8 1.1 Γεληθά... 8 1.2 Μέζνδνη Φπηνεμπγίαλζεο... 1 1.2.1 Φπηνεμαγσγή (Phytoextraction)... 1 1.2.2 Ρηδναπνδόκεζε (Rhizodegradation)... 11 1.2.3 Φπηναπνδόκεζε (Phytodegradation)... 11 1.2. Φπηνεμάηκηζε (Phytovolatilization)... 12 1.2.5 Φπηνζηαζεξνπνίεζε (Phytostabilisation)... 13 1.2.6 Ρηδνδηήζεζε (Rhizofiltration)... 1 1.3 Ζιίαλζνο... 16 1.3.1 Γεληθά... 16 1.3.2 Πξνζαξκνζηηθόηεηα ηνπ Ζιίαλζνπ... 17 1.3.3 Καιιηεξγεηηθέο ηερληθέο... 2 1.3.3.1 Δπνρή ζπνξάο...2 1.3.3.2 Ππθλόηεηα θπηώλ...21 1.3.3.3 Άξδεπζε...22 1.3.3. Λίπαλζε...23 1. Ζιίαλζνο θαη βηνζπζζώξεπζε βαξέσλ κεηάιισλ... 2 1.5 Σέθξα... 25 1.6 Υιώξσζε θαη ειίαλζνο... 27 1.7 Γύςνο... 28 1.8 Σύξθε... 32 1.9 Πεξιίηεο... 35 1.1 Πξηνλίδη... 37 1.11 ηόρνη ηνπ πεηξάκαηνο... 38

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 ν... ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ ΔΡΔΤΝΑ... 2.1 Γεληθά... 2.2 Πεηξακαηηθό ζρέδην... 2.3 Μεηξήζεηο... 2. Τπνινγηζκόο θπιιηθήο επηθάλεηαο... ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 ν... 6 ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΚΑΗ ΤΕΖΣΖΖ... 6 3.1 Τπόζηξσκα ηέθξαο... 6 3.1.1 Μεηξήζεηο κεζνδηαζηεκάησλ... 6 3.1.1.1 Κνηύιε 1 ν θύιιν...6 3.1.1.2 1 ν θύιιν 2 ν θύιιν...72 3.1.2 Μεηξήζεηο νιηθνύ ύςνπο... 99 3.1.3 Γηάκεηξνο αλζνθεθαιώλ... 122 3.2 Καλνληθό εδαθηθό ππόζηξσκα... 16 3.2.1 Μεηξήζεηο κεζνδηαζηεκάησλ... 16 3.2.1.1 Κνηύιε 1 ν θύιιν...16 3.2.1.2 1 ν θύιιν 2 ν θύιιν...172 3.2.2 Μεηξήζεηο νιηθνύ ύςνπο... 199 3.2.3 Γηάκεηξνο αλζνθεθαιώλ... 222 3.3 Τπνινγηζκόο ησλ ζπληειεζηώλ ζπζρέηηζεο θπηηθώλ παξακέηξσλ ζηα δηάθνξα πεηξακαηηθά πεδία... 25 3.3.1 πληειεζηέο ζπζρέηηζεο ζην ππόζηξσκα ηεο ηέθξαο... 25 3.3.2 πληειεζηέο ζπζρέηηζεο ζην θαλνληθό εδαθηθό ππόζηξσκα... 251 ΚΔΦΑΛΑΗΟ ν... 258 ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ... 258 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ... 261 Ξέλε βηβιηνγξαθία... 261 Διιεληθή βηβιηνγξαθία... 269 Ηζηνζειίδεο... 271 5

ΠΔΡΗΛΖΦΖ Πξαγκαηνπνηήζεθε πείξακα κε ζηφρν ηε κειέηε ησλ πεξηβαιινληηθψλ ζπλζεθψλ πεηξακαηηθήο θαιιηέξγεηαο ειίαλζνπ ζε ππφζηξσκα ηέθξαο. Γηα ηελ κειέηε ηνπ ζέκαηνο εγθαηαζηάζεθε πεηξακαηηθφο αγξφο ζηελ παξαιηαθή πεξηνρή ηνπ ρσξηνχ Μειάθη ηνπ δήκνπ Σακπλέσλ (Αιηβεξίνπ) ζην λνκφ Δπβνίαο. Ζ ζπνξά ηνπ ειίαλζνπ έγηλε κε ηελ θχηεπζε ζπφξνπ κε ην ρέξη ζηηο 27 Απξηιίνπ ηνπ 29 ζε δπν δηαθνξεηηθά ππνζηξψκαηα, ηεο ήδε ππάξρνπζαο ζηελ πεξηνρή, ηέθξαο θαη ζε θαλνληθφ εδαθηθφ ππφζηξσκα ην νπνίν κεηαθέξζεθε ζηελ πεξηνρή. Γηα ηηο αλάγθεο ηνπ πεηξάκαηνο ρξεζηκνπνηήζεθαλ θαη ζηα δπν ππνζηξψκαηα ηα πην θάησ εδαθνβειηησηηθά (γχςνο, ηχξθε, πεξιίηεο, πξηνλίδη) θαζψο θαη αλακείμεηο απηψλ. Ζ κέγηζηε ηηκή ηνπ νιηθνχ χςνπο ησλ θπηψλ ζην ππφζηξσκα ηεο ηέθξαο, παξαηεξείηαη ζηηο 18 Ηνπιίνπ ηνπ 29, ελψ γηα ηελ παξάκεηξν ηεο δηακέηξνπ ησλ αλζνθεθαιψλ ε κέγηζηε ηηκή ηεο παξαηεξείηαη ζηηο 2 Απγνχζηνπ ηνπ 29. Σα ίδηα ζπκπεξάζκαηα πξνθχπηνπλ θαη απφ ηα δεδνκέλα πνπ ειήθζεζαλ απφ ην θαλνληθφ εδαθηθφ ππφζηξσκα. Τπνινγίζηεθαλ νη ζπληειεζηέο ζπζρέηηζεο ησλ θπηηθψλ παξακέηξσλ ζηα δηάθνξα πεηξακαηηθά πεδία. Απηέο έδεημαλ φηη νη ζεηηθέο αιιά θαη νη αξλεηηθέο ζπζρεηίζεηο κεηαμχ ησλ ίδησλ ζπγθξηλφκελσλ παξακέηξσλ (Μεζνδηάζηεκα Κνηχιε 1 ν θχιιν, Μεζνδηάζηεκα 1 ν θχιιν 2 ν θχιιν, Οιηθφ χςνο, Φπιιηθή επηθάλεηα 1 νπ θχιινπ, Φπιιηθή επηθάλεηα 2 νπ θχιινπ, Γηάκεηξνο αλζνθεθαιήο, Βάξνο θπηνχ), είλαη κεγαιχηεξεο ζην ππφζηξσκα ηεο ηέθξαο απφ απηφ ηνπ θαλνληθνχ εδαθηθνχ ππνζηξψκαηνο. Δμαίξεζε απνηεινχλ δπν πεξηπηψζεηο, φπνπ ζην ππφζηξσκα ηεο ηέθξαο εκθαλίδεηαη αξλεηηθή ζπζρέηηζε ελψ ζην θαλνληθφ εδαθηθφ ππφζηξσκα εκθαλίδεηαη ζεηηθή ζπζρέηηζε. Γηαπηζηψζεθε φηη ζην ππφζηξσκα ηεο ηέθξαο, νη κεγαιχηεξεο ηηκέο ησλ παξακέηξσλ πνπ κεηξήζεθαλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ 6

πεηξάκαηνο παξαηεξήζεθαλ ζηα πεηξακαηηθά ηεηξάγσλα κε ηα παξαθάησ εδαθνβειηησηηθά: T 5A, G.T A, G.T 5A, G.T.PL 3A θαη G.T.PL A. ην θαλνληθφ εδαθηθφ ππφζηξσκα, δηαπηζηψζεθε φηη νη κεγαιχηεξεο ηηκέο ησλ παξακέηξσλ πνπ κεηξήζεθαλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ πεηξάκαηνο παξαηεξήζεθαλ ζηα πεηξακαηηθά ηεηξάγσλα κε ηα παξαθάησ εδαθνβειηησηηθά: G.T 5B, G.T.PL B, G.T.PL 5B, G.T.PL.PN B θαη G.T.PL.PN 5B. 7

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 ν ΔΗΑΓΧΓΖ 1.1 Γεληθά H ππεξεζία πξνζηαζίαο ηνπ πεξηβάιινληνο ησλ Ζ.Π.Α. (E.P.A.), θαηαηάζζεη ηε θπηνεμπγίαλζε ζηηο ιεγφκελεο θαηλνηφκεο ηερλνινγίεο επεμεξγαζίαο (Innovative treatment technologies). Πξφθεηηαη γηα ηερλνινγίεο νη νπνίεο ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ επεμεξγαζία επηθίλδπλσλ απνβιήησλ θαη άιισλ κνιπζκαηηθψλ παξαγφλησλ, ρσξίο φκσο λα ππάξρνπλ αξθεηέο πιεξνθνξίεο ζρεηηθά κε ην θφζηνο θαη ηελ απφδνζε πνπ έρνπλ ππφ δηαθνξεηηθέο ζπλζήθεο επεμεξγαζίαο. Ο φξνο θπηνεμπγίαλζε, αλαθέξεηαη ζε θάζε ζχζηεκα ή δηαδηθαζία ζηελ νπνία ρξεζηκνπνηνχληαη θπηά, γηα ηελ in situ ή ex situ εμπγίαλζε ξππαζκέλσλ εδαθψλ, πιηθψλ θαζηδήζεσο (sediments) θαη πδάησλ (επηθαλεηαθψλ ή ππφγεησλ), κέζσ ηεο απνκάθξπλζεο, δηάζπαζεο θαη ζηαζεξνπνίεζεο ησλ ξππαληψλ (Cunningham et al., 1996; Schnoor et al., 1995). H πξφζιεςε κεηάιισλ γεληθά απφ θπηά ζηνλ Διιεληθφ ρψξν κειεηήζεθε ζε δηάθνξα εδάθε θαη εηδηθφηεξα ζε εδάθε δίπια ζε απηνθηλεηφδξνκνπο (Kalavrouziotis et al., 26, 27a, 27b, Vassikisky et al., 28). Παξά ην γεγνλφο φηη ν φξνο θπηνεμπγίαλζε είλαη ζρεηηθά πξφζθαηνο, ε ηδέα ηεο εθαξκνγήο ηεο κεζφδνπ θαίλεηαη λα είρε γίλεη αληηιεπηή πξηλ απφ αξθεηνχο αηψλεο. ηε βηβιηνγξαθία αλαθέξεηαη φηη ην πξψην ζχζηεκα επεμεξγαζίαο αζηηθψλ ιπκάησλ βαζηδφκελν ζηε ρξήζε θπηψλ, ιεηηνχξγεζε ζηε Γεξκαλία ζηηο αξρέο ηνπ 17 νπ αηψλα (Hartman, 1975). Απφ ηφηε κέρξη ζήκεξα έρεη επηηεπρζεί ζεκαληηθή αλάπηπμε ζηελ εθαξκνγή δηαθφξσλ ηερληθψλ αθφκα θαη ζε επίπεδν εκπνξηθήο θιίκαθαο, γηα ηελ δεπηεξνγελή επεμεξγαζία αζηηθψλ πδαηηθψλ απνβιήησλ, κε ηε ρξήζε θπηψλ (Εακπεηάθεο, 1995). Οη ηερληθέο απηέο πεξηιακβάλνπλ ηε ρξήζε πδξφβησλ θαη πδξνραξψλ 8

θπηψλ γηα ηε δεκηνπξγία ηερλεηψλ πγξνβηνηφπσλ (Constructed Wetlands), δεμακελψλ ζηαζεξνπνίεζεο (Stabilization Ponds) θαη γεληθφηεξα θπζηθψλ ζπζηεκάησλ επεμεξγαζίαο. Οη αλσηέξσ ηερληθέο ζπλδπάδνπλ ηελ νηθνλνκηθή ιεηηνπξγία κε ηελ ηθαλνπνηεηηθή απφδνζε ζηελ απνκάθξπλζε αησξνχκελσλ ζηεξεψλ (SS), θαη ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ (πρ. άδσην, θψζθνξνο, πδξάξγπξνο) (Woolverton, 1987). Σα ηειεπηαία ρξφληα ε έλλνηα ησλ θπζηθψλ ζπζηεκάησλ επεμεξγαζίαο έρεη επεθηαζεί πέξα απφ ηε ρξεζηκνπνίεζε ηνπο ζηελ επεμεξγαζία πδαηηθψλ απνβιήησλ. Σέηνηεο πξνζπάζεηεο πεξηιακβάλνπλ ηε ρξήζε θπηψλ γηα ηελ εμπγίαλζε αβαζψλ πδξνθφξσλ θαη έρνπλ ζαλ ζηφρν ηελ ξχπαλζε πνπ πξνθαινχλ θπξίσο εληνκνθηφλα θαη αλφξγαλα ζηνηρεία φπσο άδσην θαη θψζθνξνο (Watanabe, 1997). Σα ζπζηήκαηα απηά είλαη γλσζηά σο βην-θίιηξα (Bio-filters) ή ξηδνθίιηξα (Rhizofilters). εκαληηθή εξεπλεηηθή δξαζηεξηφηεηα παξνπζηάδεη θαη ε δπλαηφηεηα εμπγίαλζεο ηεο αηκφζθαηξαο κε ηε ρξήζε θπηψλ. Σα θχιια ησλ θπηψλ θαιχπηνληαη κε θεξψδεηο νπζίεο, ζηφρνο ησλ νπνίσλ είλαη ε πδαηηθή νηθνλνκία εληφο ηνπ θπηηθνχ ζψκαηνο. Οη νπζίεο απηέο επλννχλ ηελ πξνζξφθεζε ιηπνθηιηθψλ πηεηηθψλ νξγαληθψλ νπζηψλ, φπσο γηα παξάδεηγκα νη αξσκαηηθνί πδξνγνλάλζξαθεο. Με ηνλ ηξφπν απηφ ηα θπηά ζπκβάινπλ ζηνλ πεξηνξηζκφ ηεο ζπγθέληξσζεο απηψλ ησλ νπζηψλ ζηελ αηκφζθαηξα (Cunningham et al., 1996). Ζ ηερλνινγία ηεο θπηνεμπγίαλζεο έρεη απνδεηρζεί, θπξίσο κέζσ εξγαζηεξηαθψλ πεηξακάησλ φηη κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηελ αληηκεηψπηζε ηφζν νξγαληθψλ (Τδξνγνλάλζξαθεο πεηξειαίνπ, δηαιχηεο, εληνκνθηφλα), φζν θαη αλφξγαλσλ ξππαληψλ (Βαξέα κέηαιια) (Miller, 1996; Raskin et al., 1998). Παξά ην γεγνλφο φηη ζηελ παξνχζα θάζε ε ηερλνινγία ηεο θπηνεμπγίαλζεο δελ εθαξκφδεηαη ζε επξεία θιίκαθα, νη εξεπλεηέο ζεσξνχλ φηη πξφθεηηαη γηα κηα πνιιά ππνζρφκελε ηερλνινγία εμπγίαλζεο κε ζεκαληηθή δπλακηθή εμέιημε. 9

1.2 Μέζνδνη Φπηνεμπγίαλζεο χκθσλα κε ηνπο κεραληζκνχο κε ηνπο νπνίνπο ζπγθεθξηκέλα είδε θπηψλ ζπκβάιινπλ ζηελ απνκάθξπλζε, αδξαλνπνίεζε, απνζχλζεζε, απνδφκεζε, εμάηκηζε ησλ ξππαληψλ (βαξέα κέηαιια, ξαδηελεξγά απφβιεηα θιπ) δηαθξίλνπκε ηηο εμήο κεζφδνπο θπηνεμπγίαλζεο : 1.2.1 Φπηνεμαγσγή (Phytoextraction) Ζ θπηνεμαγσγή (γλσζηή θαη σο θπηνζπζζψξεπζε, θπηνδέζκεπζε, θπηναπνξξφθεζε, θαη θπηνεθκεηάιιεπζε) αλαθέξεηαη ζηε ρξήζε ζπγθεθξηκέλσλ θπηψλ γηα ηε κεηαθνξά κεηάιισλ απφ ην έδαθνο θαη ηελ ζπγθέληξσζή ηνπο ζηηο ξίδεο θαη ζηα ππέξγεηα ηκήκαηα ηνπ θπηνχ. Έλα είδνο ή ζπλδπαζκφο εηδψλ κπνξεί λα επηιεγεί θαη λα θπηεπζεί ζε κία πεξηνρή αλάινγα κε ηνλ ηχπν ησλ κεηάιισλ πνπ είλαη παξφληα θαη ηηο ζπλζήθεο πνπ επηθξαηνχλ ζηελ πεξηνρή. Αθνχ ηα θπηά αθεζνχλ λα κεγαιψζνπλ γηα κεξηθέο εβδνκάδεο ή κήλεο, ζεξίδνληαη θαη είηε θαίγνληαη ή ρξεζηκνπνηνχληαη σο κεηάιιεπκα. Ζ δηαδηθαζία απηή κπνξεί λα επαλαιεθζεί φζν απαηηείηαη έηζη ψζηε ηα επίπεδα ηνπ ξχπνπ ζην έδαθνο λα είλαη ρακειφηεξα απφ ηα επηηξεπφκελα φξηα. Ζ θπηνεμαγσγή βαζίδεηαη θπξίσο ζε ζπγθεθξηκέλα είδε θπηψλ ηα νπνία θαινχληαη ππεξζπζζσξεπηέο «hyperaccumulators» θαη ηα νπνία απνξξνθνχλ αζπλήζηζηα κεγάιεο πνζφηεηεο κεηάιισλ ζε ζχγθξηζε κε άιια θπηά. Έλα θπηφ ππεξζπζζσξεπηήο έρεη ηελ ηθαλφηεηα απνξξφθεζεο έσο θαη 1 θνξέο κεγαιχηεξε πνζφηεηα κεηάιινπ ζε ζρέζε κε έλα θνηλφ θπηφ. Έηζη, γηα παξάδεηγκα, έλα θπηφ ππεξζπζζσξεπηήο κπνξεί λα ζπγθεληξψζεη πεξηζζφηεξν απφ 1. mg/kg ε,1 ηνηο εθαηφ (επί μεξνχ βάξνπο) κεηάιισλ φπσο Co, Cu, Cr, Pb, ή 1. mg/kg (1 %) κεηάιισλ φπσο Zn θαη Ni. 1

1.2.2 Ρηδναπνδόκεζε (Rhizodegradation) Ζ ξηδναπνδφκεζε (γλσζηή θαη σο θπηνδηέγεξζε, ξηδνζθαηξηθή βηναπνδφκεζε ή θπηνυπνβνεζνχκελε βηναπνθαηάζηαζε/απνδφκεζε) αλαθέξεηαη ζηελ απνζχλζεζε ησλ ξχπσλ πνπ πεξηέρνληαη ζην έδαθνο κέζσ κίαο έληνλεο βηνδξαζηεξηφηεηαο πνπ ιακβάλεη ρψξα ζηε ξηδφζθαηξα. Οη ξίδεο ελφο θπηνχ εθθξίλνπλ κία ζεηξά απφ θνηλά ζπζηαηηθά πνπ πεξηιακβάλνπλ ζάθραξα, ακηλνμέα, νξγαληθά νμέα, ιηπαξά νμέα, ζηεξφιεο, πξσηεΐλεο, λνπθιενηίδηα, θεηφλεο (θιαβαλφλεο), έλδπκα θ.α. Οη εθθξίζεηο ησλ ξηδψλ παξέρνπλ ηθαλή πνζφηεηα άλζξαθα πνπ εληζρχεη ηε δξάζε ελφο κεγάινπ αξηζκνχ κηθξννξγαληζκψλ (γηα παξάδεηγκα ζηε ξηδφζθαηξα αλαπηχζζνληαη πεξίπνπ 1 8 1 9 κηθξννξγαληζκνί αλά gr εδάθνπο). Λφγσ ηεο παξνπζίαο απηψλ ησλ εθθξηκάησλ, ν πιεζπζκφο ησλ κηθξννξγαληζκψλ θαη ε δξάζε ηνπο είλαη 5 έσο 1 θνξέο πςειφηεξε ζηελ πεξηνρή ηεο ξηδφζθαηξαο ζε ζρέζε κε ηνλ θχξην φγθν ηνπ εδάθνπο. Ο απμεκέλνο πιεζπζκφο θαη ε δξάζε ησλ κηθξννξγαληζκψλ ζηε ξηδφζθαηξα είλαη δπλαηφλ λα πξνθαιέζνπλ απμεκέλε βηναπνδφκεζε ζην έδαθνο, ελψ ε απνδφκεζε ησλ ξηδηθψλ εθθξηκάησλ ππνβνεζά ην κεηαβνιηζκφ ησλ ξχπσλ ζηε ξηδφζθαηξα. Ζ ξηδναπνδφκεζε είλαη ηειηθά κία ζπκβησηηθή ζρέζε πνπ έρεη αλαπηπρζεί κεηαμχ ηνπ θπηνχ θαη ησλ κηθξννξγαληζκψλ ηνπ εδάθνπο. Σα θπηά παξέρνπλ ηα απαξαίηεηα ζξεπηηθά ζπζηαηηθά γηα ηελ αλάπηπμε ησλ κηθξννξγαληζκψλ, ελψ νη κηθξννξγαληζκνί κε ηε ζεηξά ηνπο παξέρνπλ έλα πγηέζηεξν εδαθηθφ πεξηβάιινλ ζην νπνίν πνιιαπιαζηάδνληαη νη ξίδεο ησλ θπηψλ. 1.2.3 Φπηναπνδόκεζε (Phytodegradation) Ζ θπηναπνδφκεζε (γλσζηή θαη σο θπηνκεηαηξνπή phytotransformation) είλαη ε πξφζιεςε, κεηαβνιηζκφο θαη απνδφκεζε ησλ ξππαληψλ ζηε κάδα ηνπ θπηνχ, ή ε απνδφκεζε ησλ ξχπσλ εμσηεξηθά ηνπ θπηνχ κέζσ ηεο δξάζεο ζπζηαηηθψλ φπσο έλδπκα, ηα νπνία παξάγνληαη θαη δηαρένληαη απφ ηα θπηά. Ζ θπηναπνδφκεζε 11

επνκέλσο δελ εμαξηάηαη απφ ηελ παξνπζία κηθξννξγαληζκψλ πνπ ζρεηίδνληαη κε ηε ξηδφζθαηξα. Γηα ηνλ ηχπν ηεο θπηναπνδφκεζεο πνπ ιακβάλεη ρψξα ζηε κάδα ηνπ θπηνχ, απαηηείηαη ε ηθαλφηεηα ηνπ θπηνχ λα πξνζιακβάλεη ηνλ ξχπν. Έηζη, κφλν κέηξηα πδξνθνβηθά ζπζηαηηθά, κε ζπληειεζηή θαηαλνκήο νθηαλφιεο λεξνχ, logk κεηαμχ 1 θαη 3.5, είλαη δεθηηθά ζε θπηναπνδφκεζε. Ζ άκεζε πξφζιεςε ελφο ρεκηθνχ ζπζηαηηθνχ ζηε κάδα ηνπ θπηνχ κέζσ ηνπ ξηδηθνχ ζπζηήκαηνο εμαξηάηαη απφ ηελ ηθαλφηεηα απνξξφθεζεο, ην ξπζκφ δηαπλνήο θαη ηε ζπγθέληξσζε ηνπ ξχπνπ ζην λεξφ ηνπ εδάθνπο. Απφ ηε ζηηγκή πνπ ην νξγαληθφ ρεκηθφ ζπζηαηηθφ κεηαθεξζεί εληφο ηεο κάδαο ηνπ θπηνχ, ην θπηφ κπνξεί λα απνζεθεχζεη ην ρεκηθφ ζπζηαηηθφ θαη ηα παξάγσγά ηνπ εληφο ηεο δνκήο ηνπ. Ζ ρεκηθή έλσζε κπνξεί επίζεο λα εμαηκηζζεί, λα κεηαβνιηζηεί ή λα δηαζπαζηεί ζε δηνμείδην ηνπ άλζξαθα θαη λεξφ. 1.2. Φπηνεμάηκηζε (Phytovolatilization) Ζ θπηνεμάηκηζε πεξηιακβάλεη ηελ πξφζιεςε πηεηηθψλ ή κε πηεηηθψλ ξχπσλ απφ ην έδαθνο, κεηαηξνπή ηνπο ζε πηεηηθή κνξθή θαη κεηαθνξά ηνπο ζηελ αηκφζθαηξα κέζσ ηεο δηαπλνήο. Ζ θπηνεμάηκηζε είλαη κηα θαηαξράο δηαδηθαζία εμαγσγήο ηνπ ξχπνπ, φκσο ε αξρηθή κνξθή ηνπ ξχπνπ κπνξεί λα κεηαβιεζεί κέζσ κίαο ζεηξάο απφ δηαδηθαζίεο κεηαβνιηζκνχ πνπ αξθεηέο θνξέο κεηαζρεκαηίδεη ηνλ ξχπν ζε κία ιηγφηεξν ηνμηθή κνξθή. Ζ θπηνεμάηκηζε είλαη εθαξκφζηκε ηφζν ζε νξγαληθνχο φζν θαη ζε κε νξγαληθνχο ξππαληέο. Έλα παξάδεηγκα θπηνεμάηκηζεο αλφξγαλνπ ξππαληή πεξηιακβάλεη ηε κεηαηξνπή ηνπ ηζρπξά ηνμηθνχ ηφληνο πδξαξγχξνπ ζηε ιηγφηεξν ηνμηθή κνξθή ηνπ ζηνηρεηαθνχ πδξαξγχξνπ. Έλα κεηνλέθηεκα ηεο ηερληθήο απηήο είλαη φηη ν πδξάξγπξνο πνπ απειεπζεξψλεηαη ζηελ αηκφζθαηξα είλαη πηζαλφ λα αλαθπθιψλεηαη ζην έδαθνο ιφγσ ηεο βξνρφπησζεο. Με δεδνκέλν φηη ε θπηνεμάηκηζε πεξηιακβάλεη ηε κεηαθνξά ησλ ξππαληψλ ζηελ αηκφζθαηξα, είλαη απαξαίηεηε ε εθηίκεζε ηνπ δπλεηηθνχ θηλδχλνπ απφ ηε κεηαθνξά απηή ζηα νηθνζπζηήκαηα θαη ηελ αλζξψπηλε πγεία. 12

1.2.5 Φπηνζηαζεξνπνίεζε (Phytostabilisation) Ζ θπηνζηαζεξνπνίεζε (γλσζηή επίζεο θαη σο επί ηφπνπ αδξαλνπνίεζε ή θπηναθηλεηνπνίεζε) αθνξά ηε ρξήζε ζπγθεθξηκέλσλ θπηηθψλ εηδψλ γηα ηελ αθηλεηνπνίεζε ησλ ξχπσλ ζην έδαθνο κέζσ απνξξφθεζεο θαη ζπζζψξεπζεο απφ ηηο ξίδεο, πξνζξφθεζε ζηηο ξίδεο, ή θαηαβχζηζε, ζπκπινθνπνίεζε θαη αλαγσγή κεηάιισλ εληφο ηνπ ξηδηθνχ ζπζηήκαηνο. Οη ηξεηο κεραληζκνί κε ηνπο νπνίνπο είλαη δπλαηή ε απνκάθξπλζε ησλ ξππαληψλ κε ηε θπηνζηαζεξνπνίεζε είλαη : Φπηναπνθαηάζηαζε ζηε δώλε ηνπ ξηδηθνύ ζπζηήκαηνο (Phytoremediation in the Root Zone): Οη πξσηεΐλεο θαη ηα έλδπκα ηα νπνία παξάγνληαη απφ ην θπηφ εθθξίλνληαη απφ ηηο ξίδεο ζηε ξηδφζθαηξα. Απηά ηα πξντφληα ηνπ θπηνχ ζηνρεχνπλ ηνπο πεξηερφκελνπο ξχπνπο ζην έδαθνο πνπ πεξηβάιιεη ην ξηδηθφ ζχζηεκα, κε απνηέιεζκα ηελ θαηαβχζηζε ή ηελ αθηλεηνπνίεζε ηνπο ζηε δψλε ηνπ ξηδηθνχ ζπζηήκαηνο. Ο κεραληζκφο απηφο κπνξεί λα κεηψζεη ην θιάζκα ηνπ ξχπνπ πνπ είλαη βηνδηαζέζηκν ζην έδαθνο. Φπηνζηαζεξνπνίεζε ζηηο κεκβξάλεο ησλ ξηδώλ (Phytostabilization on the Root Membranes): Οη πξσηεΐλεο θαη ηα έλδπκα πνπ ζρεηίδνληαη άκεζα κε ηα θπηηαξηθά ηνηρψκαηα ησλ ξηδψλ κπνξνχλ λα δεζκεχζνπλ θαη λα ζηαζεξνπνηήζνπλ ηνλ ξχπν ζηηο εμσηεξηθέο επηθάλεηεο ησλ κεκβξαλψλ ησλ ξηδψλ. Με ηνλ ηξφπν πξνιακβάλεηαη πηζαλή εηζρψξεζε ηνπ ξχπνπ ζην θπηφ. Φπηνζηαζεξνπνίεζε ζηα θύηηαξα ησλ ξηδώλ (Phytostabilization in the Root Cells): Οη πξσηεΐλεο θαη ηα έλδπκα πνπ είλαη παξφληα ζηα θπηηαξηθά ηνηρψκαηα ησλ ξηδψλ δηεπθνιχλνπλ ηε κεηαθνξά ησλ ξχπσλ δηα κέζνπ ησλ κεκβξαλψλ ησλ ξηδψλ. Μεηά ηελ πξφζιεςε ηνπο, νη ξχπνη απηνί κπνξνχλ λα δεζκεπηνχλ εληφο ηνπ ρπκνηνπίνπ (vacuole) ησλ ξηδηθψλ 13

θπηηάξσλ, πξνιακβάλνληαο έηζη πηζαλή κεηαλάζηεπζε ηνπ ξππαληή ζηνπο βιαζηνχο. Ζ θπηνζηαζεξνπνίεζε εζηηάδεηαη γεληθά ζηε ξχπαλζε απφ κέηαιια. Σα θπξηφηεξα κέηαιια πνπ έρνπλ αλαγλσξηζηεί σο απηά πνπ παξνπζηάδνπλ ηελ πςειφηεξε δεθηηθφηεηα ζηε θπηνζηαζεξνπνίεζε είλαη ν κφιπβδνο, ην ρξψκην θαη ν πδξάξγπξνο. Δληνχηνηο, κία ζεηξά απφ νξγαληθνχο ξππαληέο είλαη επίζεο δπλαηφ λα θπηνζηαζεξνπνηεζνχλ θαζψο θάπνηεο απφ ηηο νξγαληθέο ελψζεηο ή ηα παξάγσγα ηνπ κεηαβνιηζκνχ ηνπο κπνξεί λα πξνζαξηεζνχλ ή λα ελζσκαησζνχλ ζηα ζπζηαηηθά ηνπ θπηνχ. Οη νξγαληθέο ελψζεηο πνπ είλαη πεξηζζφηεξν δεθηηθέο ζε θπηνζηαζεξνπνίεζε είλαη απηέο κε ηηκέο logk ow κεγαιχηεξεο απφ 3.5. 1.2.6 Ρηδνδηήζεζε (Rhizofiltration) Ζ ξηδνδηήζεζε (γλσζηή θαη σο θπην-δηήζεζε) είλαη ε πξνζξφθεζε ή ε θαηαβχζηζε πάλσ ζηηο ξίδεο, ή ε απνξξφθεζε απφ ηηο ξίδεο, ησλ ξχπσλ πνπ βξίζθνληαη ζην δηάιπκα πνπ πεξηβάιιεη ηε δψλε ηνπ ξηδηθνχ ζπζηήκαηνο. Ο ξχπνο κπνξεί λα παξακείλεη πάλσ ζηε ξίδα, κέζα ζηε ξίδα ή κπνξεί λα απνξξνθεζεί θαη λα κεηαθεξζεί ζε ζπγθεθξηκέλα ηκήκαηα ηνπ θπηνχ γεγνλφο πνπ εμαξηάηαη απφ ηε θχζε ηνπ, ηε ζπγθέληξσζή ηνπ θαη ην είδνο ηνπ θπηνχ. Οη εθαξκνγέο ηεο ξηδνδηήζεζεο βξίζθνληαη απηή ηε ζηηγκή ζε επίπεδν πηινηηθήο θιίκαθαο. Γεληθά ε ζπγθεθξηκέλε ηερλνινγία είλαη εθαξκφζηκε γηα ηελ θαηεξγαζία κεγάισλ φγθσλ λεξνχ κε ρακειέο ζπγθεληξψζεηο ξχπσλ (ηεο ηάμεο ησλ ppb). Δλδείθλπηαη γηα κέηαιια, ξαδηνλνπθιίδηα ή κηθηά απνξξίκκαηα αιιά είλαη επίζεο θαηάιιειε θαη γηα απνξξίκκαηα ππξνκαρηθψλ. Ζ ξηδνδηήζεζε είλαη απνηειεζκαηηθή ζε πεξηπηψζεηο δεκηνπξγίαο πγξνηφπσλ θαη ην ζχλνιν ηνπ λεξνχ έξρεηαη ζε επαθή κε ην ξηδηθφ ζχζηεκα (postgrasrv.hydro.ntua.gr). 1

Σέινο, απφ ηε βηβιηνγξαθία δηαπηζηψλνπκε φηη νη δηαθνξεηηθνί ηχπνη θπηνεμπγίαλζεο κπνξεί λα απαηηήζνπλ δηαθνξεηηθά είδε θπηψλ θαη εθαξκφδνληαη ζε εηδηθνχο ηχπνπο ξππαληψλ (Πίλαθαο 1). Πίλαθαο 1: Φπηά πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηελ θπηνεμπγίαλζε ησλ εδαθώλ (postgrasrv.hydro.ntua.gr). Μεραληζκόο Μέζν Ρύπνη Σύπνη θπηώλ Φπηναπνδόκεζε Ρηδναπνδόκεζε Φπηνζηαζεξνπνίεζε Φπηνεμαγσγή Φπηνεμάηκηζε Δδάθε, ππφγεηα λεξά, εθρπιίζκαηα ρσκαηεξψλ Δδάθε, Ηιχεο Δδάθε, Ηιχεο Δδάθε, Ηιχεο Δδάθε, Ηιχεο, ππφγεηα χδαηα Εηδαληνθηφλα (αηξαδίλε, alachlor) BTEX TCE NO 3 -, NH +, PO 3-, Απφβιεηα εθξεθηηθψλ (TNT, RDX) Οξγαληθνί ξχπνη (TPH, PAHs, BTEX, κηθξνβηνθηφλα, ρισξησκέλνη δηαιχηεο, PCBs) Metals and metalloids (As, Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, U, Se) Hydrophobic Organics (PAHs, PCBs, dioxins, furans, pentachlorophenol, DDT, dieldrin) Metals: Ag, Au, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Zn; Radionuclides: 9 Sr, 137 Cs, 239 Pu, 23, 238 U Chlorinated solvents, MTBE, some inorganics (Se, Hg, and As) Γηάθνξα είδε ιεχθαο, ηηηά Γξαζίδηα (rye, Bermuda, sorghum, fescue) Όζπξηα (clover, alfalfa, cowpeas) Phenolics releasers (mulberry, apple, osage orange) Γξαζζίδηα κε ηλψδεηο ξίδεο (rye, fescue, Bermuda) γηα ξχπνπο t βάζνπο 3 f Γηάθνξα είδε ιεχθαο γηα βάζε -1 ft Τδξφθηια θπηά γηα ηιχεο Phreatophyte trees to transpire large amounts of water for hydraulic control Grasses with fibrous roots to stabilize soil erosion Dense root systems are needed to sorb/bind contaminants Ζιίαλζνη Indian mustard Rape seed plants Barley, Hops Crucifers Serpentine plants Nettles, Dandelions Herbaceous species Trees Wetland species Ρηδνδηήζεζε Τπφγεηα χδαηα, Νεξφ θαη απφβιεηα ζε αβαζείο ιίκλεο ή ηερλεηνχο πδξνβηφηνπνπο Μέηαιια (Pb, Cd, Zn, Ni, Cu) Ραδηελεξγά ζηνηρεία ( 137 Cs, 9 Sr, U) Τδξφθνβα νξγαληθά Τδξφθηια θπηά: Emergents (bullrush, cattail, coontail, pondweed, arrowroot, duckweed); Submergents (algae, stonewort, parrotfeather, Eurasian water milfoil, Hydrilla) 15

1.3 Ζιίαλζνο 1.3.1 Γεληθά Ο ειίαλζνο (Helianthus annuus L), εηήζην θπηφ πνπ αλήθεη ζηελ νηθνγέλεηα Compositae, είλαη έλα απφ ηα 67 είδε ηνπ γέλνπο Helianthus. Καιιηεξγείηαη ζε κεγάιν εχξνο εδαθηθψλ θαη θιηκαηηθψλ ζπλζεθψλ απφ μεξέο πεξηνρέο κε άξδεπζε κέρξη ζεξκέο πεξηνρέο ρσξίο άξδεπζε. Καηαγφκελνο απφ ηελ Ακεξηθή, ν ειίαλζνο εγθαηαζηάζεθε ζηελ Δπξψπε ηνλ 15 ν αηψλα, ελψ ην 1716 φηαλ άξρηζε ε βηνκεραληθή επαλάζηαζε ζηελ Αγγιία θαη αλαπηχρζεθαλ πνιιέο εξεπλεηηθέο δξαζηεξηφηεηεο, έγηλε γηα πξψηε θνξά εμαγσγή ειαίνπ απφ ηνπο ζπφξνπο ηνπ. Σν έιαην απηφ πξννξηδφηαλ γηα βηνκεραληθή ρξήζε, ελψ ζηα ηέιε ηνπ 18 νπ αηψλα ρξεζηκνπνηήζεθε ζηελ αλζξψπηλε δηαηξνθή. Σνλ 19 ν αηψλα ππάξρεη πιένλ παξαγσγή θαη δηαθίλεζε ειηειαίνπ ζε εκπνξηθή θιίκαθα ζηε Ρσζία, ε νπνία ην 1991 92 έθζαζε λα παξάγεη ην 27 % ηεο παγθφζκηαο παξαγσγήο θαηέρνληαο ηελ 1 ε ζέζε. Σν 199, ν ειίαλζνο κε 21 εθαηνκ. ηφλνπο θαηείρε ηελ 3ε ζέζε κεηά ηε ζφγηα θαη ην βακβάθη ζηελ παγθφζκηα παξαγσγή ειαηνχρσλ ζπφξσλ. Παγθνζκίσο θαηαιακβάλεη ζήκεξα 18 εθαηνκκχξηα ζηξέκκαηα κε πξψηε ρψξα ηηο ΖΠΑ κε 1 εθαηνκκχξηα ζηξέκκαηα. ηελ Δπξψπε, ηελ 1ε ζέζε θαηέρεη ε Ηζπαλία κε 8,5 εθαηνκκχξηα ζηξέκκαηα, ελψ ε Διιάδα θαηέρεη ηελ 8ε ζέζε κε 15 2 ρηιηάδεο ζηξέκκαηα, κε κέζε απφδνζε 131 15 kg/ζηξ ζε μεξηθέο εθηάζεηο θαη 3 kg/ζηξ ζε αξδεπφκελεο εθηάζεηο (FAO, 21). Ο ειίαλζνο δίδεη ηελ δπλαηφηεηα ρξεζηκνπνίεζεο φισλ ησλ ηκεκάησλ ηνπ. Γίδεη δχν ηχπνπο ζπφξσλ, ηνπο κεγάινπο πνπ πξννξίδνληαη γηα άκεζε εδψδηκε θαηαλάισζε θαη ηνπο κηθξνχο πνπ είλαη θαηάιιεινη γηα εμαγσγή ειαίνπ. Μέρξη ζήκεξα ην ειηέιαην ρξεζηκνπνηείηαη σο εδψδηκν ιφγσ ηεο πςειήο ηνπ ηηκήο θαη ησλ νξηαθψλ απνζεκάησλ ζε ζχγθξηζε κε άιια έιαηα θαη δεπηεξεπφλησο ζηελ βηνκεραλία γηα ηελ παξαζθεπή ζαπνπληψλ, θεξηψλ, βεξληθηψλ, ρξσκάησλ θαζψο θαη γηα θσηηζκφ (North Dakota State University, 16

1995; Απγνπιάο et al., 21). Απφ ηα πεξηβιήκαηα ησλ ζπφξσλ κπνξεί λα παξαρζεί ζηππφραξην θαη απφ ην εζσηεξηθφ ηνπ βιαζηνχ ηππνγξαθηθφ ραξηί πςειήο πνηφηεηαο. Ζ εληεξηψλε ηνπ βιαζηνχ είλαη απφ ηηο πην ειαθξέο γλσζηέο νπζίεο θαη κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί ζε εθαξκνγέο ζσζηβίσλ θαη ζιάτληο κηθξνζθνπίνπ. Οη μεξνί βιαζηνί απνηεινχλ εμαηξεηηθφ θαχζηκν, ελψ ε ζηάρηε πνπ απνκέλεη έρεη πςειή πεξηεθηηθφηεηα ζε θάιην. Μεηά ηελ εμαγσγή ηνπ ειαίνπ, ε πνχιπα πνπ απνκέλεη, απνηειεί δσνηξνθή πςειήο ζξεπηηθήο αμίαο κε 2-3 % πεξηεθηηθφηεηα ζε αθαηέξγαζηε πξσηεΐλε (Murphy, 199; Απγνπιάο et al., 21). Ζ πςειή πνηφηεηα ιφγσ ηεο ζχλζεζεο ησλ ιηπαξψλ νμέσλ θαη νη ζεηηθέο εμειίμεηο ζηηο ηερλνινγίεο επεμεξγαζίαο θαζηζηνχλ ην ειηέιαην ελδηαθέξνπζα πεγή βηνθαπζίκσλ. ην κέιινλ κπνξεί λα εμαζθαιηζηεί ε ρξήζε ησλ θπηηθψλ ειαίσλ σο θαπζίκσλ ζε θηλεηήξεο diesel ή ζε θαπζηήξεο ζέξκαλζεο, είηε κε πξνζαξκνγή εμαξηεκάησλ ζηνπο θηλεηήξεο, είηε κε πξνζαξκνγή ηδηνηήησλ ησλ θπηηθψλ ειαίσλ κε θαηάιιειε επεμεξγαζία (κεηεζηεξνπνίεζε, ππξφιπζε), ή θαηφπηλ δεκηνπξγίαο πξνζκίμεσλ κε ζπκβαηηθφ θαχζηκν diesel, ζε δηκεξή κίγκαηα, ή κε πξνζζήθε πηεηηθνχ δηαιχηε θαη παξαζθεπή κηθξνγαιαθησκάησλ, εμαζθαιίδνληαο ηελ παξαγσγή θαπζίκσλ κε απνδεθηέο θπζηθέο θαη ρεκηθέο ηδηφηεηεο (Γεξνληθνινύ, 2). Σέινο, ιφγσ ηεο ηδηφηεηάο ηνπ λα κεηαθέξεη κέηαιια απφ ην έδαθνο θαη ζηε ζπλέρεηα λα ηα ζπγθεληξψλεη ζηηο ξίδεο ηνπ θαη ζηα ππέξγεηα ηκήκαηα ηνπ, κπνξεί λα ζπκβάιιεη ζηελ θπηνεμπγίαλζε ησλ πξνβιεκαηηθψλ εδαθψλ φπσο πξναλαθέξζεθε. 1.3.2 Πξνζαξκνζηηθόηεηα ηνπ Ζιίαλζνπ Ο ειίαλζνο είλαη κνλνζηέιερν θπηφ κε 2 3 έκκηζρα θχιια, πνπ θαηαιήγεη ζε έλα ζχλζεην άλζνο (ηαμηαλζία). Σν χςνο ησλ θαιιηεξγνχκελσλ πνηθηιηψλ θζάλεη ηα 16 18 cm θαη ε δηάκεηξνο βάζεο ηνπ βιαζηνχ ηα 2,5 3 cm. Σα ραξαθηεξηζηηθά απηά 17

επεξεάδνληαη πνιχ απφ ην πεξηβάιινλ θαη ηηο θαιιηεξγεηηθέο κεηαρεηξίζεηο (αθηηλνβνιία, ζεξκνθξαζία, επνρή θαη ππθλφηεηα ζπνξάο, γνληκφηεηα εδάθνπο, άξδεπζε, ιίπαλζε, θιπ.). ηα πξψηα ζηάδηα ηεο αλάπηπμεο, ν βιαζηφο είλαη επζχο, ελψ αξγφηεξα ζηηο πεξηζζφηεξεο πεξηπηψζεηο θάκπηεηαη. Ζ θάκςε γίλεηαη ζε νξηζκέλν χςνο ηνπ ζηειέρνπο, θαη απηφ επεξεάδεη ηελ ηειηθή γσλία θιίζεο ηεο ηαμηαλζίαο ηνπ θπηνχ. ηα κηζά ηνπ βηνινγηθνχ θχθινπ ην θπηφ απνθηά ην κέγηζην χςνο ηνπ. Ζ αχμεζε ηνπ ειίαλζνπ αθνινπζεί ηελ ηππηθή ζηγκνεηδή θακπχιε αχμεζεο. Σα θχιια πνπ βξίζθνληαη κεηαμχ 8 νπ θαη 2 νπ θφκβνπ είλαη κεγαιχηεξα θαη αληηπξνζσπεχνπλ ην 6 7 % ηεο ζπλνιηθήο θπιιηθήο επηθάλεηαο, ε νπνία θπκαίλεηαη απφ,2, m 2 θαη παίδεη ζεκαληηθφ ξφιν ζηελ ζπγθέληξσζε ιηπαξψλ νπζηψλ ζην ζπφξν. Ο ειίαλζνο ζρεκαηίδεη ην 5 % ηεο ζπλνιηθήο θπιιηθήο επηθάλεηαο κέρξη ηελ πεξίνδν ηεο εκθάληζεο ησλ αλζνηαμηψλ θαη ην 75 % κέρξη ηελ άλζηζε. Σα λεαξά θχιια, ηα βξάθηηα θαη νη ηαμηαλζίεο αθνινπζνχλ ηελ πνξεία ηνπ ήιηνπ (ειηνηξνπηζκφο), κέρξη ηελ έθπηπμε φισλ ησλ πεξηθεξεηαθψλ αλζέσλ. Ο ειηνηξνπηζκφο απμάλεη ηε θσηνζχλζεζε κέρξη 1 % θαη, παξφηη αλήθεη ζηα C 3 θπηά, ν ειίαλζνο ραξαθηεξίδεηαη απφ ζρεηηθά πςεινχο ξπζκνχο θσηνζχλζεζεο ηδίσο ζε πξψηκα θαηλνινγηθά ζηάδηα. ηε ζπλέρεηα κεηψλεηαη κε κεγαιχηεξε ηαρχηεηα απφ φηη ζηα άιια θπηά, γη απηφ θαη ε δηαηήξεζε ησλ θχιισλ έρεη πνιχ κεγάιε ζεκαζία ζηνλ ειίαλζν. Ζ θπιιηθή επηθάλεηα είλαη κία απφ ηηο ζεκαληηθφηεξεο παξακέηξνπο ηνπ, επεηδή πξνζδηνξίδεη ην παξαγσγηθφ δπλακηθφ θαη εξκελεχεη ηηο ηθαλφηεηέο ηνπ γηα απνηειεζκαηηθή ρξήζε λεξνχ θαη ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ. Ζ κέγηζηε θπιιηθή επηθάλεηα πνπ αλαπηχζζεηαη εμαξηάηαη απφ ηελ ππθλφηεηα ζπνξάο. Ζ δηάξθεηα δσήο ησλ θχιισλ είλαη επίζεο ζεκαληηθή παξάκεηξνο, θαη απψιεηα ησλ θχιισλ πξνθαιεί ζνβαξή πηψζε ζηηο ηειηθέο απνδφζεηο. Δμαξηάηαη απφ ηελ ηαρχηεηα αλάπηπμεο ησλ θχιισλ, ην κέγηζην κέγεζνο ηεο θπιιηθήο επηθάλεηαο θαη ηελ 18

ηαρχηεηα θαηαζηξνθήο ηεο, ελψ ε γνληκφηεηα ηνπ εδάθνπο θαη ην λεξφ ηελ επεξεάδνπλ πεξηζζφηεξν απφ ηελ πνηθηιία. Ζ δηάξθεηα δσήο ησλ θχιισλ κεηά ηελ άλζηζε θπκαίλεηαη απφ 3 9 εκέξεο θαη εμαξηάηαη απφ ηελ ζεξκνθξαζία θαη ηελ δηαζεζηκφηεηα λεξνχ (Ξαλζόπνπινο, 1993). Υαξαθηεξηζηηθή είλαη ε αχμεζε ηεο ξίδαο ηνπ ειίαλζνπ, ε νπνία κεγαιψλεη ηαρχηεξα απφ ην ππέξγεην ηκήκα ηνπ θπηνχ. Όηαλ ην θπηφ απνθηήζεη cm χςνο, ε ξίδα έρεη ήδε θζάζεη ηα 7 cm. ηα πξψηα ζηάδηα αλάπηπμεο αλαπηχζζνληαη πνιιέο δεπηεξεχνπζεο ξίδεο νη νπνίεο εθηείλνληαη νξηδφληηα κέρξη λα εμαληιεζεί ην λεξφ ησλ αλψηεξσλ εδαθηθψλ ζηξσκάησλ θαη ζηελ ζπλέρεηα ζηξέθνληαη θαηαθφξπθα. Ο ειίαλζνο ελψ κπνξεί λα εθκεηαιιεπηεί κεγάιν φγθν εδάθνπο ιφγσ ηνπ κεγάινπ φγθνπ ηνπ ξηδηθνχ ηνπ ζπζηήκαηνο, παξνπζηάδεη κηθξή δηεηζδπηηθφηεηα θαη νη ξίδεο ζηξέθνληαη νξηδφληηα φηαλ παξνπζηαζηεί εκπφδην, ράλνληαο έηζη ηελ ηθαλφηεηά ηνπο λα αληινχλ λεξφ θαη ζξεπηηθά ζηνηρεία απφ κεγάια βάζε. Σν βάζνο ηνπ ξηδηθνχ ζπζηήκαηνο κπνξεί λα θζάζεη ηα 15 27 cm, αιιά ε αλάπηπμε ηνπ γίλεηαη ζε βάζνο θάησ απφ ηα 15 cm αθήλνληαο έηζη ην επηθαλεηαθφ ζηξψκα εδάθνπο αλεθκεηάιιεπην (Ξαλζόπνπινο, 1993). Ζ δηάξθεηα ηνπ βηνινγηθνχ θχθινπ ηνπ ειίαλζνπ εμαξηάηαη απφ ηνλ γελφηππν, ηελ επνρή ζπνξάο θαη ηηο ζπλζήθεο πεξηβάιινληνο ηεο πεξηνρήο θαιιηέξγεηαο. Μπνξεί λα θπκαίλεηαη απφ 8 εκέξεο ζηελ Ρσζία κέρξη 17 εκέξεο ζην Μεμηθφ, ελψ ε δηάξθεηα ησλ δηαθφξσλ ζηαδίσλ αλάπηπμεο ζε εκεξνινγηαθφ ρξφλν είλαη 11 εκέξεο απφ ηελ ζπνξά κέρξη ην θχηξσκα, 33 εκέξεο απφ ην θχηξσκα κέρξη ηελ εκθάληζε ησλ αλζηθψλ θαηαβνιψλ, 27 εκέξεο απφ ηελ εκθάληζε ησλ αλζηθψλ θαηαβνιψλ κέρξη ηελ έλαξμε ηεο άλζηζεο, 8 εκέξεο απφ ηελ έλαξμε κέρξη ηελ νινθιήξσζε ηεο άλζηζεο θαη 3 εκέξεο γηα ηελ σξίκαλζε ηνπ ζπφξνπ (Απγνπιάο et al., 21). Σν λεαξφ θπηφ παξνπζηάδεη κεγάιε αληνρή ζηηο ρακειέο ζεξκνθξαζίεο. ην ζηάδην ησλ θνηπιεδφλσλ αληέρεη ζηνπο 2 ν C θαη 19

ζην ζηάδην ηνπ ελφο δεχγνπο θχιισλ ζηνπο 8 ν C. Ζ αληνρή ηνπ κεηψλεηαη ζηε ζπλέρεηα θαη ζην ζηάδην ησλ 8 1 θχιισλ γίλεηαη πνιχ επαίζζεην, νπφηε ζεξκνθξαζίεο πεξί ηνπο ν C κπνξεί λα πξνθαιέζνπλ νινθιεξσηηθή θαηαζηξνθή. Ο ξπζκφο θσηνζχλζεζεο κεγηζηνπνηείηαη ζηνπο 28 ν C. Θεξκνθξαζίεο απφ 2 26 ν C ηελ εκέξα θαη 18 2 ν C ηε λχρηα δίλνπλ ηηο κεγαιχηεξεο απνδφζεηο ζε ζπφξν. Ζ ζεξκνθξαζία επηδξά ζεκαληηθά ζηε ζχλζεζε ηνπ ειηειαίνπ, ελψ δελ επεξεάδεη ηελ πεξηεθηηθφηεηα ηνπ ζπφξνπ ζε ιάδη, παξά κφλν φηαλ μεπεξάζεη ηνπο 35 ν C γηα κεγάιν ρξνληθφ δηάζηεκα (Ξαλζόπνπινο, 1993). 1.3.3 Καιιηεξγεηηθέο ηερληθέο 1.3.3.1 Δπνρή ζπνξάο Ο ειίαλζνο κπνξεί λα ζπαξζεί φηαλ ε ζεξκνθξαζία εδάθνπο θζάζεη ηνπο 8 ν C. Γηα ηηο πεξηζζφηεξεο πεξηνρέο ηεο πεδηλήο Διιάδαο ε ζεξκνθξαζία απηή εμαζθαιίδεηαη πεξί ηα κέζα Μαξηίνπ. Καηά ηε δηάξθεηα ηνπ βηνινγηθνχ θχθινπ, εάλ ην εχξνο ζεξκνθξαζηψλ θπκαίλεηαη απφ 2 26 ν C ηελ εκέξα έσο 18 2 ν C ηε λχρηα ζα παξαρζνχλ νη κεγαιχηεξεο απνδφζεηο ζε ζπφξν (Ξαλζόπνπινο, 1993). ε πεηξάκαηα ηεο Διιεληθήο Βηνκεραλίαο Εάραξεο ζηε ίλδν Θεζζαινλίθεο ηα έηε 22 23, θάλεθε φηη ε θαζπζηέξεζε ηεο ζπνξάο απφ ηνλ Μάην ζηνλ Ηνχλην θαη ε ειιεηκκαηηθή άξδεπζε πξνθάιεζαλ ρακειφηεξεο απνδφζεηο (θαηά 6,5 %), κηθξφηεξν βάξνο 1 ζπφξσλ (θαηά 6,2 %) θαη ρακειφηεξε πεξηεθηηθφηεηα ζε ιάδη (θαηά 23 %) (θαξάθεο, 22, 23). Ζ θαζπζηέξεζε ηεο ζπνξάο επηζπεχδεη ηελ αλάπηπμε ιφγσ ησλ πςειφηεξσλ ζεξκνθξαζηψλ (Cirilo and Andrade, 199; Bange et αl., 1997). πληφκεπζε ηνπ ζηαδίνπ αχμεζεο κεηψλεη ην πνζνζηφ ηεο δεζκεπφκελεο αθηηλνβνιίαο θαη επνκέλσο θαη ηελ ηειηθή βηνκάδα (De la Vega and Ζall, 22a,b), ελψ πξσηκφηεξεο ζπνξέο δίδνπλ ζεκαληηθή αχμεζε ζηε δηάξθεηα δσήο ησλ θχιισλ (Barros et αl., 23) θαη ζηνλ αξηζκφ ησλ θχιισλ (Ferreira and Abreu, 21). Παξαηεξήζεθε φηη 2

ζπγθξηηηθά πξσηκφηεξεο ζπνξέο απφ Μάην ζε Μάξηην (D Amato and Giordano, 1992), απφ Απξίιην ζε Μάξηην (Fragella et al., 22) θαη απφ Μάξηην ζε Φεβξνπάξην (Sarno et al., 1992, Barros et αl., 23) πξνθάιεζαλ αχμεζε ησλ απνδφζεσλ, ελψ απφ Ηνχιην ζε Ηνχλην δελ παξαηεξήζεθαλ δηαθνξέο, ίζσο ιφγσ ησλ βξνρνπηψζεσλ ηνπ Φζηλνπψξνπ (ζηάδην γεκίζκαηνο ηνπ ζπφξνπ) (Cilardi et al., 199). 1.3.3.2 Ππθλόηεηα θπηώλ Ζ ππθλφηεηα ησλ θπηψλ επεξεάδεη ην κέγεζνο ηνπ ζπφξνπ θαη ηεο θεθαιήο. ε ρακειφηεξεο ππθλφηεηεο απμάλεη ην κέγεζνο. Οη ειαηδνηηθέο πνηθηιίεο ζπέξλνληαη ππθλφηεξα απφ ηηο κε ειαηδνηηθέο, δηφηη δελ ελδηαθέξεη ην κέγεζνο ηνπ ζπφξνπ αιιά ε απφδνζε ζε ζπφξν πνπ επεξεάδεηαη απφ ηνλ αξηζκφ ησλ θπηψλ αλά κνλάδα επηθάλεηαο, ηνλ αξηζκφ ζπφξσλ αλά θεθαιή θαη ην κέζν βάξνο ηνπ ζπφξνπ. Ο ειίαλζνο φκσο έρεη ηε δπλαηφηεηα λα εμηζνξξνπεί ηνλ κεησκέλν αξηζκφ θπηψλ κε αχμεζε ηνπ κεγέζνπο ησλ θεθαιψλ θαη ηνπ βάξνπο ηνπ ζπφξνπ (Andrade, 1995). Ο κέζνο αξηζκφο θπηψλ αλά ζηξέκκα θπκαίλεηαη απφ 5 6. Μείσζε ηνπ αξηζκνχ ησλ θπηψλ ζε πνζνζηφ 1 15% δελ επεξεάδεη ζεκαληηθά ηηο απνδφζεηο (Ξαλζόπνπινο, 1993). ε πεηξάκαηα μεξηθνχ ειίαλζνπ ζηελ λφηηα Πνξηνγαιία, δηαπηζηψζεθε φηη ν αξηζκφο ησλ ζπφξσλ αλά θεθαιή θαζψο θαη ην κέζν βάξνο ηνπ ζπφξνπ κεησλφηαλ ζεκαληηθά κε ηελ αχμεζε ηεο ππθλφηεηαο (απφ 1.7 ζε.6 θπηά/ζηξ). Ζ ρακειή ππθλφηεηα κείσζε ζεκαληηθά ηελ δηάξθεηα δσήο ησλ θχιισλ. Ηδαληθή ππθλφηεηα γηα ηηο κεζνγεηαθέο ζπλζήθεο ζεσξνχληαη ηα 3.5 θπηά/ζηξ, δηφηη δίδεη ηηο κεγαιχηεξεο απνδφζεηο ζε ζπφξν, αληηζηαζκίδνληαο ηνλ κηθξφηεξν αξηζκφ ζπφξσλ κε ηελ αχμεζε ηνπ βάξνπο ηνπ (Barros et al., 23). Οη Ferreira and Abreu, (21) δηαπίζησζαλ κεγαιχηεξν LAI (2,5 3, m 2 m -2 ) ζηηο πςειφηεξεο ππθλφηεηεο (11. θπηά/ζηξ), απφ ηηο ρακειφηεξεο (2, m 2 m -2 κε. θπηά/ζηξ) θαη κεγαιχηεξε ζπλνιηθή βηνκάδα (1, t/ζηξ έλαληη,66 t/ζηξ), ελψ ν αξηζκφο ησλ 21

θχιισλ, ν ζπληειεζηήο πξφζιεςεο ηνπ θσηφο απφ ηελ θπιινζηνηβάδα θαη ε απνηειεζκαηηθφηεηα ηεο αθηηλνβνιίαο δελ επεξεάζηεθαλ απφ ηελ ππθλφηεηα ησλ θπηψλ. Σν Παλεπηζηήκην ηεο Β. Νηαθφηα (ΖΠΑ) αλαθέξεη ππθλφηεηεο ζπνξάο απφ 3.7 6.1 θπηά/ζηξ αλάινγα κε ηνλ ηχπν ηνπ εδάθνπο, ηηο βξνρνπηψζεηο θαη ηηο ηειηθέο απνδφζεηο, θαη κηθξφηεξεο ππθλφηεηεο ζε εδάθε κε κηθξφηεξε πδαηντθαλφηεηα θαη αλεπαξθείο βξνρνπηψζεηο. 1.3.3.3 Άξδεπζε Αλαθέξεηαη φηη ειίαλζνο θαηαλαιψλεη κεγάιεο πνζφηεηεο λεξνχ γηα ηε ζχλζεζε ελφο γξακκαξίνπ μεξήο νπζίαο ζε ζρέζε κε άιια θπηά, θαη απηφ απνδίδεηαη ζην κεγάιν αξηζκφ θαη κέγεζνο ησλ ζηνκαηίσλ θαη ζηε κηθξφηεξε αληίζηαζε πνπ πξνβάιινπλ ζηελ θίλεζε ηνπ λεξνχ, έηζη ψζηε θάησ απφ ίδηεο ινηπέο ζπλζήθεο, ε δηαπλνή ηνπ ειίαλζνπ είλαη απμεκέλε απφ ηελ δηαπλνή άιισλ αλνημηάηηθσλ θπηψλ. ε πεξηφδνπο φκσο μεξαζίαο ην θπηφ εμαζθαιίδεη πδαηηθή ηζνξξνπία κεηψλνληαο ηελ επηθάλεηα ησλ θχιισλ φηαλ ε έιιεηςε πγξαζίαο ζπκβεί ζηα πξψηα ζηάδηα αλάπηπμεο, ή απνξξίπηνληαο αξηζκφ θχιισλ, φηαλ ε έιιεηςε πγξαζίαο παξαηεξεζεί θαηά ην ζηάδην ηεο άλζηζεο. Οη ιεηηνπξγίεο απηέο ην θαζηζηνχλ αλζεθηηθφ ζηελ μεξαζία. ε ζπλζήθεο έιιεηςεο λεξνχ, κηα θαιιηέξγεηα ειίαλζνπ αθήλεη πνιχ ιηγφηεξε πγξαζία ζην έδαθνο απφ φηη ην ζηηάξη ή ε ζφγηα. Κάησ απφ ζπλζήθεο άξδεπζεο νη απνδφζεηο απμάλνληαη θαηά 35 %. Καηά ην ζηάδην ηεο άλζηζεο θαη ηεο θπζηνινγηθήο σξίκαλζεο, ην λεξφ είλαη ζεκαληηθφο παξάγσλ θαη επεξεάδεη ην ζρεκαηηζκφ θαη ην γέκηζκα ησλ ζπφξσλ, θαζψο θαη ηελ πεξηεθηηθφηεηα ηνπ ζπφξνπ ζε ιάδη. Όπνπ ε δηαζεζηκφηεηα ηνπ λεξνχ είλαη πεξηνξηζκέλε, εάλ ε άξδεπζε εθαξκνζηεί ζε δηαθνξεηηθά ζηάδηα αλάπηπμεο, κπνξεί λα απμήζεη ζεκαληηθά ηηο απνδφζεηο ζε ζπφξν (Stone et al., 1996). Καηάιιειε επνρή γηα άξδεπζε είλαη κηα εβδνκάδα πξηλ ηελ άλζηζε έσο θαη δχν εβδνκάδεο κεηά ηελ ιήμε ηεο (Ξαλζόπνπινο, 1992), ή θαηά ηελ 22

δηάξθεηα εκθάληζεο ησλ αλζηθψλ θαηαβνιψλ-άλζηζεο-γεκίζκαηνο ηνπ ζπφξνπ (Osman and Talha, 1975; Karaata, 1991), ή εκθάληζεο ησλ αλζηθψλ θαηαβνιψλ αξρήο άλζηζεο ηέινπο άλζηζεο (Unger, 1983). Έξεπλα ζην Παλεπηζηήκην ηεο Β. Νηαθφηα έδεημε φηη νη απνδφζεηο επεξεάδνληαη πεξηζζφηεξν απφ ηελ έιιεηςε λεξνχ θαηά ην ζηάδην ηεο άλζηζεο θαη ιηγφηεξν θαηά ην πεξίνδν ηεο αχμεζεο (απφ ην θχηξσκα κέρξη πξηλ ηελ εκθάληζε ησλ αλζηθψλ θαηαβνιψλ). Μείσζε ηεο άξδεπζεο θαηά 2 % ζηελ πεξίνδν απφ ην θχηξσκα κέρξη πξηλ ηελ εκθάληζε ησλ αλζηθψλ θαηαβνιψλ πξνθάιεζε κείσζε ησλ απνδφζεσλ κφλν θαηά 5 %, ελψ κείσζε ηεο άξδεπζεο θαηά 2 % ζηελ κεηά αλζνθνξία πεξίνδν πξνθάιεζε κείσζε ησλ απνδφζεσλ θαηά 5 %. Οη απνδφζεηο θπκαίλνληαη απφ 22 kg/ζηξ ζε ηθαλνπνηεηηθέο ζπλζήθεο πγξαζίαο θαη γνληκφηεηαο εδάθνπο κέρξη 55 kg/ζηξ ζε άξηζηεο ζπλζήθεο. Οη Fragella et al., (22) δηαπίζησζαλ φηη ε άξδεπζε έδσζε αχμεζε 77 % ζηηο απνδφζεηο ιφγσ ηεο αχμεζεο ηνπ βάξνπο θαη ηνπ αξηζκνχ ησλ ζπφξσλ θαη πςειφηεξεο απνδφζεηο ζε ιάδη. 1.3.3. Λίπαλζε Σν άδσην (Ν) είλαη έλαο απφ ηνπο θπξηφηεξνπο παξάγνληεο ιίπαλζεο πνπ επηδξά ζηελ απφδνζε θαη ηελ πεξηεθηηθφηεηα ηνπ ζπφξνπ ζε ιάδη θαη πξσηεΐλε. Οη Joel et al., (1997) παξαηήξεζαλ κείσζε ηεο αθνκνίσζεο θαηά 35 % θαη πηψζε ηνπ LAI θαηά 5 % ζηελ πεξίπησζε έιιεηςεο Ν κε απνηέιεζκα ηε κείσζε ηεο παξαγφκελεο βηνκάδαο θαηά 9 %. Οη Scheiner et al., (22) δηαπίζησζαλ φηη ε Ν-ιίπαλζε αχμεζε ηνλ αξηζκφ ησλ ζπφξσλ αλά θεθαιή αιιά δελ επεξέαζε ην αηνκηθφ βάξνο ηνπ ζπφξνπ. Οη Steer and Seiler, (199) δηαπίζησζαλ φηη ε επίδξαζε ηεο Ν ιίπαλζεο είλαη κηθξή θαη εμαξηάηαη απφ ηελ επνρή εθαξκνγήο, ελψ νη Hussein et al., (198) θαη νη Merrien and Milan, (1992) αλαθέξνπλ ηε κείσζε ησλ απνδφζεσλ ζε ιάδη. Οη ηειεπηαίνη αλαθέξνπλ επίζεο φηη ε κεησκέλε πεξηεθηηθφηεηα ζε ιάδη είλαη αληηζηξφθσο αλάινγε κε ηελ πεξηεθηηθφηεηα ηνπ ζπφξνπ ζε πξσηεΐλε 23

ιφγσ ηεο Ν ιίπαλζεο. Οη Blamey and Chapman, (1981) δηαπίζησζαλ φηη αληίζεηα απφ ηελ Ν-ιίπαλζε, ε πξνζζήθε Ρ αχμεζε ηελ πεξηεθηηθφηεηα ηνπ ζπφξνπ ζε ιάδη. Ζ ειιεληθή έξεπλα έρεη λα παξνπζηάζεη κφλν ηα πεηξάκαηα ηνπ Ηλζηηηνχηνπ Βάκβαθνο θαη Βηνκεραληθψλ Φπηψλ ίλδνπ, πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ ηα έηε 1988 199, κε ηελ πνηθηιία Καβεζφο, ε νπνία δέρηεθε ηέζζεξα δηαθνξεηηθά επίπεδα Ν ιίπαλζεο ( 5 1 15 kg/ζηξ) θαη ηέζζεξα δηαθνξεηηθά επίπεδα Κ ιίπαλζεο ( 1 2 3 kg/ζηξ), θαη φπνπ θάλεθε φηη ε Ν ιίπαλζε έδσζε ζεκαληηθά κεγαιχηεξεο απνδφζεηο ζε ζπφξν έσο θαη 29,7 %, κε ρακειά επίπεδα Ν (5 kg/ζηξ), αιιά κε ζεκαληηθέο δηαθνξέο γηα πςειφηεξα επίπεδα (1 ή 15 kg/ζηξ) (Ξαλζόπνπινο θαη Γντηζίλεο, 199). 1. Ζιίαλζνο θαη βηνζπζζώξεπζε βαξέσλ κεηάιισλ Όπσο έρεη αλαθεξζεί θαη αλσηέξσ, έρεη απνδεηρζεί φηη ν ειίαλζνο έρεη ηελ ηθαλφηεηα λα ζπζζσξεχεη βαξέα κέηαιια απφ ην έδαθνο θαη λα ηα ζπγθεληξψλεη ζηηο ξίδεο θαη ζηα ππέξγεηα ηκήκαηά ηνπ ζε αζπλήζηζηα κεγάιεο πνζφηεηεο ζε ζχγθξηζε κε άιια θπηά (έσο θαη 1 θνξέο κεγαιχηεξε πνζφηεηα κεηάιινπ ζε ζρέζε κε έλα θνηλφ θπηφ). ε πείξακα πνπ έγηλε ζηελ Ηζπαλία απφ ηνπο Madejon et al., 23, ζε εδάθε επηβαξπκέλα απφ βαξέα κέηαιια θαη ζε θαζαξά εδάθε ειήθζεζαλ ηα παξαθάησ απνηειέζκαηα (Πίλαθαο 2). Σα ζπκπεξάζκαηα πνπ κπνξνχλ λα εμαρζνχλ, είλαη θαηά πξψηνλ φηη απφ ην επηβαξπκέλν έδαθνο βηνζπζζσξεχνληαη κεγαιχηεξεο πνζφηεηεο βαξέσλ κεηάιισλ, αλεμαξηήησο ηνπ θπηηθνχ ηκήκαηνο ζην νπνίν αλαθεξφκαζηε, ζε ζρέζε κε ην θαζαξφ έδαθνο. Δπηπιένλ, παξαηεξνχκε φηη ην ξηδηθφ ζχζηεκα έρεη ηελ ηθαλφηεηα λα βηνζπζζσξεχεη ηηο κεγαιχηεξεο πνζφηεηεο βαξέσλ κεηάιισλ. Σέινο, ην κέηαιιν ην νπνίν βηνζπζζσξεχεηαη ζε κεγαιχηεξν βαζκφ απφ ηε θπηηθή κάδα ηνπ ειίαλζνπ είλαη ν Pb αθνινπζνχκελνο απφ ην As, ην Cd θαη ην TI. 2

Πίλαθαο 2: πγθεληξώζεηο βαξέσλ κεηάιισλ ζηα δηαθνξεηηθά θπηηθά ηκήκαηα ησλ ώξηκσλ θπηώλ ηνπ ειίαλζνπ ζε επηβαξπκέλν θαη θαζαξό έδαθνο (Madejon et al., 23). Σκήκα θπηνύ πόξνη Κεθαιέο Φύιια Μίζρνη Ρίδεο Έδαθνο As (mg kg -1 ) Cd (mg kg -1 ) Pb (mg kg -1 ) Tl (mg kg -1 ) Δπηβαξπκέλν 17.3 ±.5 239 ± 17* 219 ± 16 9.33 ±.89* Καζαξό 12.2 ± 2. 13 ± 1 167 ± "28.77 ±.5 Δπηβαξπκέλν 1 ± 11 17 ± 32* 72 ± 15 8. ± 5.8* Καζαξό 82. ± 6.7 5.2 ± 3.6 77 ± 12 26.1 ± 3.3 Δπηβαξπκέλν 88 ± 15* 25 ± 26* 1985 ± 116* 9.8 ± 13.* Καζαξό 331 ± 33 88.7 ±.5 1335 ± 2.8 52.2 ± 1.3 Δπηβαξπκέλν 123 ± 9.5 123 ± 18* 777 ± 35* 8.3 ± 9.* Καζαξό 19 ± 1.8 7.9 ± 8.1 525 ± 3 21. ± 1. Δπηβαξπκέλν 859 ± 618* 5 ± 51* 9132 ± 1393* 325 ± 5* Καζαξό 137 ± 515 16 ± 3 3198 ± 677 58.6 ± 23. 1.5 Σέθξα Ζ ηέθξα είλαη έλα ζηεξεφ θαη θνληψδεο πιηθφ ην νπνίν παξάγεηαη θαηά ηελ θαχζε ησλ θνληνπνηεκέλσλ ζηεξεψλ θαπζίκσλ (ιηζάλζξαθεο, ιηγλίηεο, ηχξθε) ζηνπο ιέβεηεο ησλ ζεξκνειεθηξηθψλ ζηαζκψλ (ΘΖ) απνηειψληαο ην θχξην ζε πνζφηεηα παξαπξντφλ. Ζ ηέθξα πνπ παξακέλεη ζηνλ ιέβεηα ηνπ ζεξκνειεθηξηθνχ ζηαζκνχ κεηά ηελ θαχζε ησλ γαηαλζξάθσλ αλαθέξεηαη σο ηέθξα εζηίαο ελψ ε ηέθξα ε νπνία θαηά ηελ θαχζε ησλ γαηαλζξάθσλ ζπκπαξαζχξεηαη απφ ην ξεχκα ησλ θαπζαεξίσλ κε απνηέιεζκα λα εμέξρεηαη ζην πεξηβάιινλ αλαθέξεηαη σο ηπηάκελε ηέθξα. ηηο κέξεο καο, κε ηελ εθαξκνγή εγθαηαζηάζεσλ απνθνλίσζεο (ειεθηξνζηαηηθά θίιηξα) επηηπγράλεηαη ε ζπιινγή ηεο ηπηάκελεο ηέθξαο θαηά ην κεγαιχηεξν κέξνο ηεο (ηηβαλάθεο, 23). Τςειέο ζπγθεληξψζεηο Cr θαη Ni πνπ θπµαίλνληαη απφ 23 έσο 591ppm θαη απφ 229 έσο 651 ppm αληίζηνηρα έρνπλ πηζηνπνηεζεί ζηηο ηέθξεο ησλ ιηγληηψλ απφ ηηο ιηγληηνθφξεο ιεθάλεο ηεο Πηνιεκαΐδαο Αµπληαίνπ (Πίλαθαο 3). Τςειέο ηηµέο As, Mo, Pb, U, V, W θαη Y αλαθέξνληαη ζηηο ηέθξεο απφ ηε ξάµα (Papanicolaou et al., 2). Ζ πεξηεθηηθφηεηα ζε As θπµαίλεηαη απφ 12 έσο 66 ppm, ηνπ Mo µεηαμχ 25

6 θαη 712ppm, ηνπ Pb µεηαμχ 5 θαη 119 ppm, ηνπ U µεηαμχ 33 θαη 313ppm, ηνπ V µεηαμχ 116 θαη 737 ppm, ηνπ W µεηαμχ 26 θαη 155 ppm θαη ηνπ Y µεηαμχ 28 θαη 298 ppm. Οη ζπγθεληξψζεηο ησλ ζηνηρείσλ απηψλ ζηα απνθαηαζηαζέληα εδάθε είλαη ζρεδφλ µεδεληθέο, (Foscolos et al., 1998, 23; Gerouki et al., 1996) (Πίλαθαο 3). Πίλαθαο 3: Πεξηεθηηθόηεηεο ζε ppm ηρλνζηνηρείσλ θαη ηρλνξξππαληώλ ηέθξαο πξνεξρόκελεο από δηάθνξεο ιηγληηνθόξεο ιεθάλεο ηεο Πηνιεκαΐδαο/Αµπληαίνπ, Μεγαιόπνιεο, Φιώξηλαο, Γξάµαο θαη Ησαλλίλσλ (Foscolos et al., 1989, 1998). ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΠΤΟΛΕΜΑΪ Α / ΑΜΥΝΤΑΙΟ ΜΕΓΑΛΟΠΟΛΗ ΦΛΩΡΙΝΑ ΔΡΑΜΑ ΙΩΑΝΝΙΝΑ Ag <. < 3.6 < 3. < 5.2 < 3.3 As 23.5 1 2 3 22 252 12 66 15 225 Au (ppb) 5 68 15 28 11 22 32 6 39 51 Ba 616 852 87 7 192 85 25 1323 17 7 Cd < 3.3 < 1.8 < 3.3 < 2.1 < 3.2 Ce 6 122 87 92 71 2 32 129 35 121 Co 18 35 25 35 15 35 9 25 13 8 Cr 23 591 236 351 8 211 5 29 92 33 Cs 5 8 1 13 13 1 1 2 Cu 1 22 165 19 68 2 25 11 191 355 Dy 5 8 7 9 9 3 1 2 13 Eu 1.2 1.8 1.6 2.1 1.3 5.7.5 1.9 1.2.1 Hf 2.2.2.8 5.6. 5.7.7 5.7 1.7 6.6 Ho 1.2 1.7 2. 3.2 2. 7.8 1.2 7.1 1.3 3. La 31 6 5 61 3 12 5 5 21 1 Lu.7 1..9 1.2.6 1.9.3 1.5.5 2.5 Mo 18 29 1 33 38 73 6 712 6 128 Mn 3 1172 319 531 611 226 168 1273 881 128 Nd 26 3 39 3 3 6 7 5 11 68 Ni 229 651 215 226 5 198 57 26 155 227 Pb 5 67 56 66 16 128 5 119 31 35 Rb 33 11 121 3 56 181 52 193 3 11 Sb.1 5.7 5.2 6.3. 1. 6.6 3.7 6.9 1.5 Sc 15 2 2 25 12 38 1 22 6 3 Se < 3. < 3. < 3. < 3. < 3. Sm 5. 9. 7.6 9.2 6.1 1.5 3.2 12. 2.8 1. Sr 239 75 239 59 23 85 9 332 83 1155 Ta 1.6 1.7 1.8 2. 2. 2.8.1 1.9.6 2.6 Tb.7 2.2 1.3 1.5.6 2.6.7 5.9.8 1. Tm <..7.6.7 <.3.9.5 9. 1. 1.5 Th 12 17 1 16 1 7 27 6 2 U 21 97 12 13 9 19 33 313 9 77 V 267 38 227 282 85 257 116 737 252 327 W 3 7 < 2 3 12 37 26 155 < 2.6 3 Y 2 26 35 7 23 57 28 298 28 1 Yb 2. 5. 3.6. 2. 16.3 3..1 2.7 3.8 Zn 57 98 11 185 5 57 5 22 13 151 Zr 13 227 215 231 17 212 93 253 2 276 26

1.6 Υιώξσζε θαη ειίαλζνο Με ηνλ φξν ριψξσζε αλαθεξφκαζηε ζην θαηλφκελν θαηά ην νπνίν ε θπιιηθή επηθάλεηα ησλ θπηψλ ράλεη ην πξάζηλν ρξψκα ηεο ιφγσ ηεο έιιεηςεο (ηξνθνπελία) ή ηεο πεξίζζηαο (ηνμηθφηεηα) θάπνηνπ καθξνζηνηρείνπ ή ηρλνζηνηρείνπ ζην εδαθηθφ δηάιπκα (Γξνζόπνπινο, 1998). Μεηά απφ επηζηακέλε αλαδήηεζε ζηε δηεζλή βηβιηνγξαθία δελ βξέζεθε θακία πεηξακαηηθή εξγαζία ε νπνία λα αλαθέξεηαη ζε θπηά ειίαλζνπ ηα νπνία ππέζηεζαλ ριψξσζε απφ ηελ απνξξφθεζε βαξέσλ κεηάιισλ, βξέζεθε φκσο θάηη αληίζηνηρν ην νπνίν αθνξά ζε θπηά θαιιηεξγνχκελσλ θαη άγξησλ θπηψλ θαπλνχ πνπ ζα αλαθέξσ παξαθάησ, επεηδή πεξηγξάθνληαη ηα ίδηα ζπκπηψκαηα κε εθείλα πνπ παξαηήξεζα ζηα θπηά ηνπ ειίαλζνπ θαηά ηελ εθηέιεζε ηνπ πεηξάκαηνο. Πείξακα έγηλε ζε θπηά θαιιηεξγνχκελσλ θαη άγξησλ θπηψλ θαπλνχ κε ηελ πξνζζήθε αιάησλ θαδκίνπ (CdSO ) θαη ραιθνχ (CuSO ) κε ην λεξφ άξδεπζεο ηνπο ζε δχν δηαθνξεηηθέο ζπγθεληξψζεηο γηα θάζε κέηαιιν, 2 θαη 1 mm γηα ην Cd θαη 5 θαη 25 mm γηα ην Cu. Πξνθεηκέλνπ λα κειεηεζνχλ νη επηδξάζεηο πνπ επέθεξαλ ζηα θπηά νη επεκβάζεηο κε βαξέα κέηαιια, ρξεζηκνπνηήζεθαλ θπηά κάξηπξεο απφ απηά ηα θπηηθά είδε, ηα νπνία αλαπηπζζφηαλ ζηηο ίδηεο αθξηβψο ζπλζήθεο, ρσξίο φκσο λα γίλεηαη θακία επέκβαζε κε ηα δηαιχκαηα θαδκίνπ ή ραιθνχ πνπ ρξεζηκνπνηνχζακε ζηα ππφινηπα θπηά. Καη ην θάδκην θαη ν ραιθφο, ηδηαίηεξα ζηηο κεγάιεο ζπγθεληξψζεηο πξνθάιεζαλ κεζνλεχξηεο ρισξψζεηο θαη θηηξίληζκα ησλ θχιισλ, ζπκπηψκαηα πνπ ήηαλ εληνλφηεξα ζηα θχιια ηεο βάζεο θαη εμαζζελνχζαλ πξνο ηελ θνξπθή θαη ηα νπνία δελ κπνξνχλ λα απνδνζνχλ απνθιεηζηηθά ζηε θπζηνινγηθή γήξαλζε. ηηο κεγάιεο ζπγθεληξψζεηο ησλ κεηάιισλ ε ριψξσζε ησλ θχιισλ επεθηεηλφηαλ πςειφηεξα ζην βιαζηφ ζε ζρέζε κε ηηο κηθξφηεξεο θαη ήηαλ εκθαλέζηεξε ζε έληαζε θαη έθηαζε ζηα ειάζκαηα ησλ θχιισλ (εληνιάθεο, 27). 27

Σα ζπκπηψκαηα ηα νπνία παξαηεξήζεθαλ ζηνλ πεηξακαηηθφ αγξφ θαη πεξηγξάθεθαλ αλσηέξσ, ζχκθσλα κε ηε βηβιηνγξαθία, καο νδεγνχλ ζην ζπκπέξαζκα φηη ηα θπηά ηνπ ειίαλζνπ πνπ θπηεχηεθαλ ζηελ ηέθξα πηζαλφηαηα πάζρνπλ απφ ηξνθνπελία ζηδήξνπ. ε θαηαζηάζεηο ηξνθνπελίαο ζηδήξνπ παξαηεξείηαη κείσζε ηεο ρισξνθχιιεο θαη απνδφκεζε ησλ ρισξνπιαζηψλ, κε απνηέιεζκα ηελ εκθάληζε ριψξσζεο ζηα θχιια. Σν θαηλφκελν εληνπίδεηαη πξψηα ζηηο πεξηνρέο κεηαμχ ησλ λεπξψζεσλ ησλ λεσηέξσλ θχιισλ, ιφγσ ηεο κηθξήο θηλεηηθφηεηαο ηνπ Fe θαη ηεο αδπλακίαο θηλεηνπνίεζήο ηνπ απφ ηα παιαηφηεξα θχιια. Ζ ριψξσζε ζηε ζπλέρεηα θηλείηαη πξνο ηηο λεπξψζεηο θαη ζε πξνρσξεκέλεο θαηαζηάζεηο ην έιαζκα ηνπ θχιινπ γίλεηαη ιεπθφ. Σα ζηδεξνπεληθά θπηά παξνπζηάδνπλ κεησκέλε αχμεζε θαη αλάπηπμε ησλ θχιισλ ηνπο θαη κεησκέλε πξσηετλνζχλζεζε θαη θσηνζπλζεηηθή ιεηηνπξγία. 1.7 Γύςνο Με ηνλ φξν γχςνο, αιαβαζηξίηεο ιίζνο ή αιάβαζηξν, ελλνείηαη ε γεψδεο χιε ε νπνία, φηαλ ςεζεί θαη αλαθαηεπηεί κε ην λεξφ γίλεηαη ζθιεξή θαη ζπκπαγήο. Ο νξπθηφο γχςνο (CaSO 2H 2 O) αλήθεη ζηα ζεητθά πεηξψκαηα θαη είλαη άρξσκνο, ιεπθφο, ηεθξφο ή θέξεη δηάθνξεο απνρξψζεηο ηνπ θίηξηλνπ, θφθθηλνπ, θαζηαλνχ. Οη θξχζηαιινί ηνπ είλαη πιαθψδεηο ή/θαη πξηζκαηηθνί. Φέξεη ζπζζσκαηψκαηα ζρηζκνγελή, θνθθψδε, ηλψδε, γεεξά, ζηεινεηδή, δελδξηηηθά, ξνδαθνεηδή. Ζ ζπκπαγήο ιεπηνθνθθψδεο πνηθηιία νλνκάδεηαη αιάβαζηξν. Βξίζθεηαη ζε ηδεκαηνγελή πεηξψκαηα, ζε αιπθέο, ζε πεξηβάιινληα Sabkha (εθηεηακέλεο ππεξπαιιηξντθέο ιεθάλεο, φπνπ ην ππεξαιαηνχρν ζαιαζζηλφ λεξφ δηαθεχγεη απφ ηηο ιηκλνζάιαζζεο θαη δηεηζδχεη ζηα γχξσ ηδήκαηα ιφγσ έληνλεο εμάηκηζεο), κε άιινπο εβαπνξίηεο φπσο αιίηε, αλπδξίηε, ζπιβίλε θ.ά. Ζ ζθιεξφηεηά ηνπ είλαη 2 θαη ν ζρηζκφο ηνπ θαηά ηελ ζξαχζε ζεσξείηαη 28

θαιφο έσο ηέιεηνο. Σν εηδηθφ βάξνο ηνπ είλαη πεξίπνπ 2,5 g/cm 3 (http://el.wikipedia.org). ε πείξακα πνπ έγηλε ζηα alfisols ηνπ Macquarie Valley ζηε Νφηηα Νέα Οπαιία (Απζηξαιία), ε αλάπηπμε ηνπ πνηηδφκελνπ βακβαθηνχ πεξηνξηδφηαλ ζπρλά απφ ηελ αξγή δηείζδπζε χδαηνο θαη ηε θησρή εκθάληζε ζπνξνθχησλ, πνπ ζπλδέεηαη κε ηε δνκηθή αζηάζεηα θαη ηελ ζθιεξφηεηα ηεο εδαθηθήο επηθάλεηαο. Δληνχηνηο, νη ηνπηθνί γαηνθηήκνλεο ππεξλίθεζαλ ην πξφβιεκα σο έλα νξηζκέλν βαζκφ κε ηελ αχμεζε ηεο πεξηεθηηθφηεηαο ζε άξγηιν ζηελ εδαθηθή επηθάλεηα, κε ηε ρξεζηκνπνίεζε ηνπ βαζηνχ νξγψκαηνο (,5 m) θαη ησλ ππεδάθησλ εθαξκνγψλ γχςνπ. Μηα κειέηε πξαγκαηνπνηήζεθε γηα λα θαζνξίζεη πσο άιιαμε ηε θπζηθή θαηάζηαζε ησλ ζπγθεθξηκέλσλ εδαθψλ, γηαηί νη ζρέζεηο χδαηνο βειηηψζεθαλ θαη γηαηί νη επηδξάζεηο απηψλ ησλ ιεηηνπξγηψλ δελ θαίλνληαη λα είλαη κφληκεο. Ζ αλάπηπμε ηνπ βακβαθηνχ κεηξήζεθε ζε δχν πεξηνρέο, ζε κηα πνπ νξγψζεθε θαη πνπ έγηλε εθαξκνγή κε γχςν θαη ζε κηα άιιε ρσξίο απηέο ηηο εθαξκνγέο. Καη νη δχν πεξηνρέο εκθάληζαλ βαζηά ζρηζίκαηα ακέζσο πξηλ θπηεχνπλ. Οη κειέηεο ησλ πεξηνρψλ ζπκπιεξψζεθαλ κε ηα εξγαζηεξηαθά πεηξάκαηα βάδνπλ ζε κηα πξνζπάζεηα λα δηαρσξηζηνχλ νη επηδξάζεηο ηεο ηξνπνπνίεζεο ηεο ζχζηαζεο θαη ηεο εθαξκνγήο γχςνπ. Οη πδξαπιηθέο αγσγηκφηεηεο θαη ησλ δπν πεξηνρψλ φπνπ έγηλε ε κειέηε κεηξήζεθαλ. Ζ αχμεζε βακβαθηνχ ήηαλ πάλσ απφ 1% κεγαιχηεξε φπνπ ε επεμεξγαζία κε γχςν είρε εθαξκνζηεί. Απηή ε βειηίσζε ζπλδέζεθε κε ηε κεγαιχηεξε θαη πην νκνηφκνξθε, δηείζδπζε ηνπ χδαηνο. Παξά ηε κείσζε ηεο πεξηεθηηθφηεηαο ηεο νξγαληθήο νπζίαο θαη ηεο αλαινγίαο ηνπ αληαιιάμηκνπ αζβεζηίνπ πξνο καγλήζην θαη κηα αχμεζε ζην αληαιιάμηκν πνζνζηφ λαηξίνπ, ην έδαθνο απφ ηελ πεξηνρή φπνπ εθαξκφζηεθε ε γχςνο είρε έλα ρακειφηεξν δείθηε δηαζπνξάο θαη πςειφηεξε πδξαπιηθή θαη ειεθηξηθή αγσγηκφηεηα θνληά ζηελ επηθάλεηα. Δίρε επίζεο πεξηζζφηεξε άξγηιν ζηελ επηθάλεηα θαη κηα πςειή πεξηεθηηθφηεηα ζε ζκεθηίηε. Σν πείξακα ηεο πδξαπιηθήο αγσγηκφηεηαο 29

έδεημε φηη ν γχςνο κπνξεί λα έρεη κηα παξφκνηα επεξγεηηθή επίδξαζε θαη ζηηο δχν πεξηνρέο (Harrison et al., 1992). Σα απνηειέζκαηα πνπ παξνπζηάδνληαη απφ άιιε πεηξακαηηθή εξγαζία ζαθψο θαηαδεηθλχνπλ φηη νη επηθαλεηαθέο εθαξκνγέο γχςνπ είηε πξνέξρεηαη απφ εμφξπμε είηε απφ ηα ππνπξντφληα ηνπ, ζπκβάιινπλ ζε ζπλζήθεο πςειά ππνβαζκηζκέλσλ εδαθψλ, ζηε βειηίσζε ηεο δηαπεξαηφηεηαο ηνπ ζθιεξνχ ππέδαθνπο έρνληαο σο απνηέιεζκα θαη ηε βειηίσζε ρξεζηκνπνίεζεο ηεο πγξαζίαο αιιά θαη ηεο παξαγσγήο. Σα απνηειέζκαηα δείρλνπλ φηη νη επηδξάζεηο ηνπ γχςνπ είλαη θαη άκεζεο, επεξεάδνληαο ηελ θξνθχδσζε θαη ηε ζπζζσκάησζε ηνπ ππεδάθνπο θαη έκκεζεο, βειηηψλνληαο ηε ξηδνβνιία θαη νδεγψληαο ζε κεγαιχηεξε ζπζζσκάησζε ηνπ ππεδάθνπο (Sumner et al., 199). ε πεηξάκαηα πνπ δηεμήρζεζαλ ζην Δξγαζηήξην ηνπ Σµήµαηνο Υεµηθψλ Μεραληθψλ ηεο Πνιπηερληθήο ρνιήο ηνπ ΑΠΘ εμεηάζηεθαλ δηάθνξα βηνµεραληθά νξπθηά θαη µίγµαηα απηψλ (Γχςνο, Φσζθνγχςνο, Θείν), σο πξνο ηελ ηθαλφηεηά ηνπο λα µεηαβάινπλ ηελ αληίδξαζε (ην ph) ηνπ εδάθνπο. Καη ηα ηξία νξπθηά πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ σο εδαθνβειηησηηθά εδαθψλ πςεινχ ph επέθεξαλ µείσζε ηνπ ph ησλ εδαθψλ, ζε δηαθνξεηηθά φµσο επίπεδα. Ζ γχςνο θαη ε θσζθνγχςνο θαηάθεξαλ λα κεηψζνπλ ην ph θαη ησλ ηξηψλ εδαθψλ απφ ην 8,2 ζην 7,6 7,1 ζρεδφλ αλεμάξηεηα απφ ηελ πνζφηεηα ηνπ νξπθηνχ πνπ πξνζηέζεθε ζε απηά. Σν ζείν απνδείρηεθε δξαζηηθφηεξν, επηθέξνληαο ηε κεγαιχηεξε µείσζε ηνπ ph ησλ εδαθψλ, αθνχ ην πξνθάιεζε µείσζε απφ ην 8,2 ζην 7,3 6, θαη ζε κηθξφηεξν ρξνληθφ δηάζηεµα, θαζψο κεηαηξέπεηαη ζε ζεηηθφ νμχ ην νπνίν νμηλίδεη ην έδαθνο. Έλα απφ ηα ηξία εδάθε αληέδξαζε θαιχηεξα ζηε µείσζε ηνπ ph µεηά ηελ πξνζζήθε θαη ησλ ηξηψλ νξπθηψλ, πηζαλψο ιφγσ ησλ βειηησκέλσλ θπζηθνρεκηθψλ ηδηνηήησλ ηνπ (ηθαιίδεο θαη Καξαγηαλλίδεο, 2). Ζ γχςνο είλαη ε θαηαιιειφηεξε νπζία γηα ηε δηφξζσζε ησλ φμηλσλ, λαηξηνχρσλ θαη αιαηνχρσλ εδαθψλ θαη ρξεζηκνπνηείηαη γηα ην ζθνπφ απηφ ζε πνιιέο ρψξεο ηνπ θφζκνπ (Γθάλα, Κέλπα, Νηγεξία, 3

Κίλα, Ηλδνλεζία, Παθηζηάλ, Σατιάλδε, Βηεηλάκ, Οπγγαξία, Ρνπκαλία, Σνπξθία, Αξγεληηλή, Βξαδηιία, Μεμηθφ, Κνχβα, Αίγππηνο, πξία θ.α). Ζ πην ραξαθηεξηζηηθή κεηαβνιή, πνπ επηθέξεη ε γχςνο ζηηο ρεκηθέο ηδηφηεηεο ηνπ εδάθνπο είλαη ε κείσζε ηνπ ph. Ζ δηαιπηνπνίεζε ηνπ γχςνπ ειεπζεξψλεη ζεηηθά ηφληα, ηα νπνία νδεγνχλ ζε αχμεζε ηφλησλ πδξνγφλνπ ζην εδαθηθφ δηάιπκα θαη µείσζε ηνπ ph. Σν πφζν ζα επεξεαζηεί ην ph εμαξηάηαη απφ ηελ ξπζκηζηηθή ηθαλφηεηα ηνπ εδάθνπο, πνπ δέρεηαη ην γχςν θαη απφ ην ph, πνπ έρεη ην έδαθνο ζηελ θπζηθή ηνπ θαηάζηαζε. Ζ χπαξμε αλζξαθηθψλ αιάησλ αζβεζηίνπ θαη καγλεζίνπ ζηα εδάθε είλαη ν ζεκαληηθφηεξνο παξάγνληαο θαζνξηζκνχ ηεο ξπζκηζηηθήο ηνπ ηθαλφηεηαο. Δίλαη δεδνκέλν φηη, ζε βάζνο ρξφλνπ ε ζπλερήο πξνζζήθε ζηα εδάθε γχςνπ (άλεκνο επηθαλεηαθέο απνξξνέο) ζα νδεγήζεη ζε µείσζε ηνπ ph, φπνηα θαη αλ είλαη ε ξπζκηζηηθή ηθαλφηεηά ηνπ. Ζ γχςνο δελ µπνξεί λα κεηαηξέςεη έλα έδαθνο αιθαιηθήο αληίδξαζεο ζε φμηλν, µπνξεί φκσο λα µεηψζεη ην ph έσο θαη µηζή µνλάδα αλάινγα ην ζεκείν εθθίλεζεο θαη ηε ξπζκηζηηθή ηνπ ηθαλφηεηα. Ζ ππεξβνιηθή µείσζε ηνπ ph φκσο νδεγεί ζηελ απειεπζέξσζε ηφλησλ µεηάιισλ, ηα νπνία ζε πεξηβάιινλ πςεινχ ph είλαη δεζµεπµέλα ζηα πδξνμείδηα ζηδήξνπ θαη αξγηιίνπ ή ζην πιέγµα ησλ νξπθηψλ ηεο αξγίινπ. Σα ηφληα Ca ++, πνπ πξνθχπηνπλ απφ ηε δηαιπηνπνίεζε ηνπ γχςνπ, αληηθαζηζηνχλ ηφληα άιισλ µεηάιισλ ζηηο ζέζεηο αληαιιάμηκσλ θαηηφλησλ, ηα νπνία εηζέξρνληαη ζην εδαθηθφ δηάιπκα θαη γίλνληαη δηαζέζηκα γηα ηα θπηά θαη γηα έθπιπζε απφ ην έδαθνο. Οη παξαπάλσ µεηαβνιέο ζπκβαίλνπλ πξννδεπηηθά (ζε βάζνο ρξφλνπ), θαζψο ε µεηαβνιή ηνπ ph είλαη ζηαδηαθή, αξγή θαη ζε θαµηά πεξίπησζε αθξαία. Ζ αχμεζε ηεο δηαζεζηκφηεηαο ησλ µεηάιισλ νδεγεί ζε αχμεζε ηνπ θηλδχλνπ εκθάληζεο ηνμηθψλ θαηλνµέλσλ ζηα θπηά (καγγάλην, ςεπδάξγπξνο, ραιθφο, βφξην), αιιά θαη αχμεζε ηεο ζπγθέληξσζεο βαξέσλ κεηάιισλ, ηα νπνία πξνζιακβάλνληαη απφ ηα θπηά θαη έηζη κπαίλνπλ ζηελ ηξνθηθή αιπζίδα αλζξψπνπ θαη δψσλ. 31

Δπνκέλσο, δηαπηζηψλνπκε φηη ζα πξέπεη λα γίλεηαη ζσζηή θαη νξζνινγηθή ρξήζε ηεο γχςνπ σο εδαθνβειηησηηθφ κε ρξήζε ησλ ελδεδεηγκέλσλ πνζνηήησλ αλά ζηξέκκα γηα ηνλ εθάζηνηε ηχπν εδάθνπο θαη ηελ εθάζηνηε αληίδξαζή ηνπ (ph) (http://nemertes.lis.upatras.gr). 1.8 Σύξθε Ζ ηχξθε είλαη έλα ραιαξφ, νξγαλνγελέο (νξγαληθήο πξνέιεπζεο) θαη νξγαληθφ (νξγαληθήο ζχζηαζεο) θαχζηκν ίδεκα, πνπ ζρεκαηίδεηαη κε ζπζζψξεπζε πεξηζζφηεξν ή ιηγφηεξν απνζπληεζεηκέλσλ θαη ρνπκησκέλσλ θπηηθψλ ζπζηαηηθψλ ζηα έιε θαη ζε ζπλζήθεο έιιεηςεο αηκνζθαηξηθνχ αέξα. Ο ζρεκαηηζκφο θαη ε απφζεζε ηχξθεο αλαθέξνληαη σο ηπξθνγέλεζε. ε θπζηθή θαηάζηαζε ε πεξηεθηηθφηεηα ηεο ηχξθεο ζε λεξφ είλαη > 75 % θ.β. θαη ζε αλφξγαλα ζπζηαηηθά < 5 % θ.β. (ζηελ μεξή κάδα) (http://lithos.geology.upatras.gr). ε ηέηνηεο πεξηνρέο, κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξφλνπ έρνπλ ζρεκαηηζζεί νιφθιεξα θνηηάζκαηα, απφ ηα νπνία ε ηχξθε εμνξχζζεηαη, πθίζηαηαη θάπνηα επεμεξγαζία (ηεκαρηζκφο, άιεζκα, απνιχκαλζε, θ.ιπ.) θαη ζπζθεπάδεηαη ζε βηνκεραληθή θιίκαθα. Ζ επίδξαζε ηεο πξνζζήθεο ηεο ηχξθεο ζηνπο ζρεκαηηζκνχο ησλ κπθνξηδψλ θαη ζηελ αχμεζε ησλ θπηψλ μεληζηψλ εξεπλήζεθε κε ηε ρξεζηκνπνίεζε πεηξακαηηθψλ δνρείσλ. Ζ ηχξθε αλακίρζεθε κε ρψκα ζε δηαθνξεηηθά επίπεδα (, 25, 5, 1, 15, 2 g kg 1 ) ζην νπνίν ν κπθνξηδηαθφο κχθεηαο Gigaspora margarita εκβνιηάζηεθε θαη ζπνξφθπηα ηνπ Miscanthus sinensis θπηεχηεθαλ. Τπήξμε κηα ζεκαληηθή αχμεζε ζηελ αλάπηπμε ησλ θπηψλ κε ηελ ηαπηφρξνλε αχμεζε ησλ επηπέδσλ ηεο ηχξθεο. Ζ απνίθηζε ηεο ξίδαο θαη ν αξηζκφο ησλ πνιιαπιαζηαδφκελσλ ζπνξείσλ απμάλνληαλ κε ηα απμαλφκελα επίπεδα ηχξθεο. Με ηελ κείσζε ηνπ θαηλφκελνπ εηδηθνχ βάξνπο, απμαλφηαλ ε κέγηζηε ηθαλφηεηα ζπγθξάηεζεο ηνπ χδαηνο θαη ε πεξηεθηηθφηεηα ηνπ ζπλνιηθνχ αδψηνπ, ε πξνζζήθε ηχξθεο βειηίσζε αξθεηά ηηο θπζηθέο θαη ρεκηθέο ηδηφηεηεο ηνπ εδάθνπο, νη νπνίεο κπνξνχλ λα νδεγήζνπλ ζηελ 32