Πορεία ωρίμανσης και γηρασμού των φύλλων καπνού, δείκτες συλλεκτικής ωριμότητας και επίδραση ρυθμιστών ανάπτυξης στην ωρίμανση, απόδοση και ποιότητα ανατολικών καπνών (Nicotiana tabacum L.)

Abstract

Taking into account that Oriental tobacco is of national importance since it is the main export agricultural product and may utilize low fertility soils, which are unproductive for other crops, this study was conducted in order to investigate the maturation and senescence of tobacco leaves (Nicotiana tabacum L.) under field conditions and to evaluate the effects of plant growth regulators (ethephon, JA, AOA, AVG and BA) on maturation process and on yield, quality and chemical characteristics of Oriental tobacco, aromatic type, variety BZ 7. The experimentation was carried out in the farm of the Tobacco Institute of Greece (T.I.G.) in 2001 and in Vamvakofyto in Serres, North Greece in 2002 and 2003. The maturation and senescence processes of tobacco leaves were studied in 2002 and 2003. In addition, the effect of ripening degree of leaves at harvest on agronomic, physical and chemical characteristics of cured leaf product was investigated, in order to determine the optimum harvesting period and the harvest date windows for tobacco leaves. The “harvest window” is that period in days when tobacco leaves should be harvested in order to assure good cured leaf quality and chemical composition after curing. Twelve sequential samplings of leaves at the accurately same age and position on the stalk (stalk position) were carried out every second day throughout the whole period of leaf development, maturing and senescence. All samplings were replicated 4 times. Leaves exhibited a climacteric-like surge in ethylene production before visible symptoms of senescence appear which was accompanied by a similar pattern of respiration rate and can be considered as a crucial and critical stage of senescence. The leaf maturity stage was followed by the stage of senescence that can be divided into two phases: The Stage I, the initial stage or the onset of senescence and the Stage II, in which the climacteric maximum of ethylene production and respiratory rate and the acceleration of senescence processes are occurred. The subsequent rise of ethylene production appears to be associated with the rapid phase of senescence and may indicate the final stage of the senescence processes. The Stage I lasts 4 days and is characterized by an increase of ethylene evolution, reducing sugars, nicotine, ash content and decrease in chlorophyll, total protein, starch and nitrate concentration. The results suggested that changes in nitrate concentration may provide a simple test for the initiation of harvest. The sap nitrate test can be used as an indicator of maturity. Nitrate determined by a commercial available field test. Sap nitrate concentration in the fully expanded bottom leaves should be less than 0,9-1% at the commencement of harvesting for optimal yield and quality. The effects of plant growth regulators (ethephon, JA, AVG and BA) on the control of maturation and senescence of tobacco leaves were studied in 2002. Six sequential samplings and measurements of leaves at the accurately same age and position on the stalk (stalk position) were carried out every second day throughout the whole period after the application of the above plant growth regulators (leaf development, mature and senescence). All samplings were replicated 4 times. The foliar application of ethephon and JA promoted and the AVG and BA delayed the physiological and biochemical processes of senescence.

Με δεδομένο την ιδιαίτερη σημασία που έχει για τη χώρα μας η καλλιέργεια του καπνού, έγινε μια λεπτομερής μελέτη της πορείας ωρίμανσης και γηρασμού των φύλλων καπνού Ανατολικού τύπου, ποικιλίας ΒΖ 7 (Μπασμάς Μακεδονίας) και διερευνήθηκαν οι επιδράσεις διαφόρων ρυθμιστών επίσπευσης ή επιβράδυνσης της ωρίμανσης στην ομοιομορφία ωρίμανσης των φύλλων, στην απόδοση και ποιότητα του παραγόμενου ξηρού προϊόντος. Ο πειραματισμός πραγματοποιήθηκε στο αγρόκτημα του Καπνολογικού Ινστιτούτου Ελλάδος στη Δράμα το έτος 2001 και σε αγρό του χωριού Βαμβακόφυτο, στο Ν. Σερρών, τα έτη 2002 και 2003. Η μελέτη της πορείας ωρίμανσης και γηρασμού των καπνοφύλλων πραγματοποιήθηκε τα έτη 2002 και 2003. Επιπρόσθετα, εκτιμήθηκε η επίδραση του βαθμού ωρίμανσης των φύλλων κατά τη συλλογή σε αγρονομικά, φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά του παραγόμενου ξηρού προϊόντος ώστε να προσδιοριστεί η άριστη περίοδος συγκομιδής και να καθοριστούν δείκτες-κριτήρια συλλεκτικής ωριμότητας. Έγιναν 12 διαδοχικές δειγματοληψίες φύλλων ίδιας ηλικίας και θέσης στο φυτό, κάθε δεύτερη ημέρα και εφαρμόστηκαν 4 επαναλήψεις για κάθε δειγματοληψία. Τα φύλλα παρουσίασαν μια κλιμακτηρική αύξηση της παραγωγής του αιθυλενίου που μπορεί να θεωρηθεί ως απαραίτητη προϋπόθεση, κρίσιμο και καθοριστικό στάδιο στις διαδικασίες του γηρασμού. Μετά το στάδιο της φυσιολογικής ωρίμανσης των φύλλων, κατά το οποίο τα φύλλα έχουν το μέγιστο μέγεθος και βάρος, ακολουθεί το στάδιο του γηρασμού που μπορεί να διακριθεί σε δύο φάσεις, στο Στάδιο Ι, το στάδιο έναρξης του γηρασμού, και στο Στάδιο ΙΙ, στο οποίο παρατηρείται το κλιμακτηρικό μέγιστο της παραγωγής του αιθυλενίου και της αναπνοής, όπως και επιτάχυνση όλων των διεργασιών του γηρασμού. Το Στάδιο Ι διαρκεί περίπου 4 ημέρες, χαρακτηρίζεται από αύξηση στην παραγωγή του αιθυλενίου, των αναγωγικών σακχάρων, της νικοτίνης, της τέφρας και μείωση της χλωροφύλλης, των ολικών πρωτεϊνών, του αμύλου και των νιτρικών ιόντων. Λαμβάνοντας υπόψη τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά και τη βαθμολογία του παραγόμενου ξηρού προϊόντος, βρέθηκε ότι, το Στάδιο Ι αντιστοιχεί και αντιπροσωπεύει το στάδιο της συλλεκτικής ωριμότητας, δηλαδή, την άριστη περίοδο συλλογής των φύλλων. Η περιορισμένη διάρκεια (4 ημέρες) του σταδίου συλλεκτικής ωριμότητας (Στάδιο Ι) των φύλλων καπνού κάνει επιτακτική την ανάγκη η συλλογή τους να γίνεται σε όσο το δυνατόν περισσότερα “χέρια”. Η περιεκτικότητα των νιτρικών ιόντων στα φύλλα, με τιμή κατωφλίου < 0,9-1 % (για την ποικιλία ΒΖ 7), μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κριτήριο-δείκτης συλλεκτικής ωριμότητας τη στιγμή που πολύ εύκολα μπορεί να προσδιοριστεί η περιεκτικότητα τους στο χυμό φύλλων. Η διερεύνηση της επίδρασης των ρυθμιστών αύξησης-ανάπτυξης (ethephon, JA, AVG και BA) στη φυσιολογία, μεταβολισμό και πορεία ωρίμανσης των καπνοφύλλων πραγματοποιήθηκε το έτος 2002. Έγιναν 5 διαδοχικές δειγματοληψίες φύλλων ίδιας ηλικίας και θέσης στο φυτό, κάθε δεύτερη ημέρα, με 4 επαναλήψεις για κάθε δειγματοληψία. Από τους ρυθμιστές που μελετήθηκαν το ethephon (σε μεγαλύτερο βαθμό) και το JA επίσπευσαν, ενώ η AVG και η BA (σε μεγαλύτερο βαθμό) καθυστέρησαν τις φυσιολογικές και βιοχημικές διαδικασίες ωρίμανσης των φύλλων.