Σχολή Επιστηµών Γεωπονίας και Δασολογίας ΔΠΘ

Τµήµα Γεωπονίας ΑΠΘ

Τμήμα Γεωπονίας ΠΔΜ

American Genetics

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΕΝΑΡΞΗΣ 27-6-2018

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΛΗΞΗΣ 27-12-2022

Το καλαμπόκι (Zea mays L.) είναι σημαντική καλλιέργεια παγκόσμια λόγω των εκτάσεων που καταλαμβάνει και της ευρείας χρήσης των προϊόντων του ως τρόφιμο, ζωοτροφή και πρώτη ύλη για βιοκαύσιμα. Εξαιτίας κλιματικών αλλαγών,η προσαρμογή σε ποικίλα περιβάλλοντα θα αποτελέσει κύριο παράγοντα για την επέκταση και σταθεροποίηση της παραγωγής στο καλαμπόκι,γεγονός που καθιστά επιτακτική την ανάγκη δημιουργίας ποικιλιών ευρείας προσαρμοστικότητας. Η αλληλεπίδραση γενοτύπου–περιβάλλοντος είναι βασικό εμπόδιο στην ορθολογική αξιοποίηση των εισροών σε διαφορετικές καλλιεργητικές συνθήκες και ιδιαίτερα σημαντικό στο καλαμπόκι εξαιτίας της
ανομοιομορφίας της φυτείας και της εξάρτησης σύγχρονων υβριδίων από μεγάλες πυκνότητες. Έτσι είναι επιθυμητές ποικιλίες από ατομικά φυτά με υψηλό επίπεδο αξιοποίησης εισροών που να καλλιεργούνται σε μικρές πυκνότητες, ώστε ο μικρότερος αριθμός φυτών να επιβιώνει σε ακραίες συνθήκες και να προσεγγίζεται ικανοποιητικά
η δυνητικά επιτεύξιμη παραγωγικότητα της καλλιέργειας σε κάθε περιβάλλον.Καθώς υπάρχει αρνητική συσχέτιση ανταγωνιστικής/αποδοτικής ικανότητας τέτοια φυτά αναδεικνύονται μόνο απουσία ανταγωνισμού.Η μυκόρριζα ως συμβιωτική σχέση μεταξύ εδαφομυκήτων και ριζών των φυτών επηρεάζει το επίπεδο των εισροών στο φυτό και
επιδρά στην ανάπτυξη και αρχιτεκτονική της ρίζας,ενώ η σύσταση της μικροβιακής κοινότητας στο έδαφος επηρεάζει επιπλέον την πρόσληψη και σταθερότητα γεωργικών φαρμάκων κατά συνέπεια την αποτελεσματικότητα της φυτοπροστασίας. Η επικάλυψη σπόρων με φάρμακα δίνει αποτελεσματική προστασία με μικρές δόσεις μειώνοντας τις
δυσμενείς επιδράσεις τους στο περιβάλλον ενώ η εφαρμογή με τη σπορά περιορίζει την κατανάλωση καυσίμων,τη διάβρωση και συμπίεση του εδάφους και προάγει την ανάπτυξη πλούσιου ριζικού συστήματος νωρίς ίσως όμως επηρεάζει το σχηματισμό μυκόρριζας. Μελέτες για βελτίωση της θρέψης μέσω μυκόρριζας οδήγησε στη διάδοση
εμπορικών σκευασμάτων,τα αποτελέσματα όμως εξαρτώνται από τη συμβατότητα μυκήτων-φυτών. Είναι λοιπόν αναγκαίο ένα μυκορριζικό εμβόλιο που σε συνδυασμό με τη φυτοπροστασία να βελτιώνει την απόδοση των φυτών λόγω άριστης συμβατότητας ανεξάρτητα από τις συνθήκες της καλλιέργειας. Με βάση τα παραπάνω το παρόν έργο αποσκοπεί στην:(i) αξιοποίηση της λειτουργικής συμβατότητας καλαμποκιού και Glomeromycota με στόχο τη βελτίωση των αποδόσεων σε διαφορετικές συνθήκες καλλιέργειας, (ii) αξιολόγηση εμπορικών υβριδίων καλαμποκιού ως προς την αποτελεσματικότητα χρήσης εισροών (άρδευση,λίπανση,φυτοπροστασία),αντοχή στην εισαγόμενη (επίκτητη) από το περιβάλλον ανισότητα,μικρότερη εξάρτηση από μεγάλες πυκνότητες και αξιοποίηση της συμβίωσης με μυκορριζικούς μύκητες, (iii) αναβάθμιση
ελεύθερα επικονιαζόμενων σειρών για αποτελεσματικότερη χρήση εισροών μέσω βελτίωσης για αντοχή στην επίκτητη ανισότητα,μικρότερη εξάρτηση από μεγάλες πυκνότητες και αξιοποίηση της συμβίωσης με μυκορριζικούς μύκητες, (iv) παραγωγή σύνθετου εμπορικού προϊόντος υβρίδιο/ελεύθερα επικονιαζόμενη σειρά-συμβατών
μυκορριζικών μυκήτων που ανταποκρίνεται θετικά σε διαφορετικές καταπονήσεις και βελτιώνει τις αποδόσεις σε κανονικές συνθήκες,και (v) διερεύνηση αν η συνδυασμένη εφαρμογή γεωργικών φαρμάκων που εφαρμόζονται στο καλαμπόκι και εμβολιασμού με μυκορριζικούς μύκητες εξασφαλίζει ικανοποιητική διασυστηματική δράση και προστασία της καλλιέργειας καθώς και αν παρατηρείται τοξική δράση των γεωργικών φαρμάκων σε θυσανοειδείς μυκορριζικούς μύκητες.
Η υλοποίηση του έργου περιλαμβάνει διακριτές επιστημονικά δράσεις: η πρώτη αφορά την κλασσική βελτίωση και αξιολόγηση γενοτύπων με γεωργικό πειραματισμό σε τυπικές συνθήκες καλλιέργειας και με μειωμένες εισροές, η δεύτερη την εδαφολογία με αξιοποίηση της συμβίωσης του καλαμποκιού με μυκορριζικούς μύκητες για καλύτερη αξιοποίηση των εισροών σε συνδυασμό με τεχνικές φυτοπροστασίας και η τρίτη τις μοριακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των δύο οργανισμών. Γεωργικός πειραματισμός θα γίνει σε τρεις ως πέντε περιοχές ενώ η τελική αξιολόγηση θα περιλαμβάνει και αγροτεμάχια γεωργών (on-farm testing).

Φωκίων Παπαθανασίου, Καθηγητής Επιστημονικά Υπεύθυνος

Ιωάννης Παπαδόπουλος, Αν. Καθηγητής

Χρυσάνθη Πάνκου, Μεταδιδάκτορας

Ιωσήφ Σιστάνης, Υπ. Διδάκτορας

Φωτάκης Γκέκας, Υπ. Διδάκτορας

Φωτεινή Παπαδοπούλου, Υπ. Διδάκτορας