A study on selection systems for the development of lentil (Leni culinaris Medik.) varieties suitable to organic agriculture

Μελέτη συστημάτων επιλογής ποικιλιών φακής (Lens culinaris Medik.) κατάλληλων στην οργανική γεωργία

A study on selection systems for the development of lentil (Leni culinaris Medik.) varieties suitable to organic agriculture

Βλαχοστέργιος, Δημήτριος

Vlachostergios, Dimitrios

PhD Thesis

2009

This work was undertaken to study firstly the adaptability under the organic culture systems of lentil (Lens culinans Med.) varieties developed from conventional breeding programs and secondly the effectiveness of honeycomb selection systems in selecting lentil varieties suitable for organic agriculture. Two separate experiments were established to study the adaptability of lentil varieties under an organic cultivation system. In the first one, thirty six lentil varieties were evaluated under organic and conventional system for three consecutive years in one location. In the second experiment, twenty varieties were evaluated over two locations, under organic and conventional system for two consecutive years. The twenty lentil varieties used in the former experiment and their mixture were also evaluated in the R-21 honeycomb design under organic and conventional system at low (3 2 plants/m2 ) and intermediate (12 8 plants/m²) plant density over two locations for two consecutive years, in order to study the effectiveness of honeycomb selection systems. In parallel, the same varieties were evaluated under high plant density (farmer’s conditions) under both culture systems at the same locations and culture periods as the R-21 experiments. The effectiveness of honeycomb selection system was defined as the number of the five selected varieties for each honeycomb system that were included among the five highyielders under farmer’s condition for the same culture system and culture period. Varieties with wide adaptability in both culture systems and varieties with specific adaptability to organic system were identified. The effectiveness of honeycomb selection systems, either between varieties or among the total number of single plants in the entire experimental field was higher in the organic culture system. The effectiveness of selection between varieties-families under the organic culture system ranged from 53 to 60%. The effectiveness of selection among the total number of single plants in the entire experimental field under the organic culture system ranged from 64 to 69%. Under the organic system the honeycomb selection between varieties-families was more effective under the intermediate plant density. The effectiveness of honeycomb selection among single plants of the entire experimental field was density indepented under the organic culture system. All the prediction criteria based on the analysis of crop yield potential were effective in the selection process with no major differences between each other. It could be concluded therefore, that when a breeding program for the development of varieties suitable to organic agriculture is impossible to be conducted under an organic environment, then it could be held under a conventional environment and the varieties selected should be evaluated for their adaptability to organic systems. The honeycomb selection system exhibited a satisfying effectiveness under organic culture systems and therefore it could be applied in breeding programs for the development of lentil varieties suitable to organic culture systems.

Σκοπός της εργασίας ήταν η μελέτη τόσο της προσαρμοστικότητας στο οργανικό σύστημα καλλιέργειας ποικιλιών φακής (Lens culinaris Med.) που δημιουργήθηκαν από προγράμματα κλασσικής βελτίωσης σε περιβάλλον αυξημένων εισροών, όσο και της αποτελεσματικότητας των συστημάτων κυψελωτής επιλογής για τη δημιουργία ποικιλιών φακής κατάλληλων στην οργανική γεωργία. Για τη μελέτη της προσαρμοστικότητας των ποικιλιών στο οργανικό περιβάλλον εγκαταστάθηκαν δύο ανεξάρτητα πειράματα. Στο πρώτο αξιολογήθηκαν 36 ποικιλίες φακής σε πειράματα αγρού σε οργανικό και συμβατικό σύστημα καλλιέργειας για τρία χρόνια σε μια τοποθεσία και στο δεύτερο έγινε διατοπική αξιολόγηση 20 ποικιλιών σε οργανικό και συμβατικό σύστημα καλλιέργειας σε δύο τοποθεσίες για δύο έτη. Για τη μελέτη της αποτελεσματικότητας των συστημάτων κυψελωτής επιλογής αξιολογήθηκαν οι 20 ποικιλίες του προηγούμενου πειράματος και το μίγμα αυτών σε κυψελωτό σχέδιο R-21 σε οργανικό και συμβατικό περιβάλλον σε χαμηλή (3,2 φυτά/μ² ) και ενδιάμεση (12,8 φυτα/μ²) πυκνότητα σποράς σε δύο τοποθεσίες για δύο έτη. Ταυτόχρονα οι ίδιες ποικιλίες αξιολογήθηκαν σε συνθήκες γεωργού στα δύο συστήματα καλλιέργειας, στις ίδιες τοποθεσίες και στις ίδιες καλλιεργητικές περιόδους. Η αποτελεσματικότητα κάθε συστήματος κυψελωτής επιλογής ορίστηκε ως ο αριθμός των ποικιλιών από τις πέντε επιλεγόμενες ποικιλίες σε κάθε κυψελωτό σύστημα που συμπεριλαμβάνονταν στις πέντε υψηλοαποδοτικότερες ποικιλίες με βάση την κατάταξή τους στα πειράματα αξιολόγησης σε συνθήκες γεωργού για το ίδιο σύστημα καλλιέργειας και την ίδια καλλιεργητική περίοδο. Βρέθηκαν ποικιλίες με ευρεία προσαρμοστικότητα και στα δύο συστήματα καλλιέργειας και ποικιλίες με ικανοποιητική προσαρμοστική ικανότητα στο οργανικό περιβάλλον. Παρατηρήθηκε ότι η αποτελεσματικότητα των συστημάτων κυψελωτής επιλογής τόσο μεταξύ των ποικιλιών όσο και μεταξύ των ατομικών φυτών όλου του πειραματικού ήταν υψηλότερη στο οργανικό σύστημα καλλιέργειας. Η αποτελεσματικότητα της επιλογής μεταξύ των οικογενειών στο οργανικό σύστημα καλλιέργειας κυμάνθηκε από 53-60%. Η αποτελεσματικότητα της επιλογής εντός του συνόλου των ατομικών φυτών του πειραματικού στο οργανικό σύστημα καλλιέργειας κυμάνθηκε από 64-69%. Η αποτελεσματικότητα της επιλογής μεταξύ των οικογενειών βρέθηκε υψηλότερη στο οργανικό σύστημα καλλιέργειας στην ενδιάμεση πυκνότητα σποράς. Η πυκνότητα σποράς δεν επηρέασε την αποτελεσματικότητα της κυψελωτής επιλογής μεταξύ των ατομικών φυτών όλου του πειραματικού στο οργανικό σύστημα καλλιέργειας. Όλα τα κριτήρια πρόβλεψης που βασίζονται στην ανάλυση του παραγωγικού δυναμικού βρέθηκαν αποτελεσματικά ως προς την ικανότητα πρόβλεψης των υπέρτερων ποικιλιών στο οργανικό σύστημα καλλιέργειας. Συμπεραίνεται ότι όταν ένα βελτιωτικό πρόγραμμα που στοχεύει στη δημιουργία ποικιλιών για την οργανική γεωργία δεν μπορεί να διεξαχθεί σε οργανικό περιβάλλον τότε η βελτίωση μπορεί να εφαρμόζεται σε συμβατικό περιβάλλον αυξημένων εισροών και να επιλέγονται οι ποικιλίες που εμφανίζουν τη μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα μετά από αξιολόγηση σε οργανικό σύστημα καλλιέργειας. Τα συστήματα κυψελωτής επιλογής παρουσιάζουν ικανοποιητική αποτελεσματικότητα στα οργανικά συστήματα καλλιέργειας και θα μπορούσαν να εφαρμοστούν σε βελτιωτικά προγράμματα για τη δημιουργία ποικιλιών φακής κατάλληλων στην οργανική γεωργία.

Γεωπονικές Επιστήμες και Κτηνιατρική

Γεωπονία, Δασολογία και Αλιεία

HONEYCOMB SELECTION

Agricultural and Veterinary Sciences

Φακές

Γεωπονικές Επιστήμες και Κτηνιατρική

ΚΥΨΕΛΩΤΗ ΕΠΙΛΟΓΗ

Άμεση και έμμεση επιλογή

Lentils

Οργανική γεωργία

Επιλογή ατομικών φυτών

Organic plant breeding

Single plant selection

Organic agriculture

Γεωπονία, Δασολογία και Αλιεία

Wide and specific adaptation

Κριτήρια επιλογής

Βελτίωση οργανικής γεωργίας

Direct and indirect selection

Προσαρμοστικότητα

Selection criteria

Agriculture, Forestry and Fisheries

Greek

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ)

Aristotle University Of Thessaloniki (AUTH)

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ). Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών. Τμήμα Γεωπονίας. Τομέας Φυτών Μεγάλης Καλλιέργειας και Οικολογίας

National Documentation Centre (EKT)

National Archive of PhD Theses

Συλλογή ΕΑΔΔ