Νέες προσεγγίσεις στα παλιά προβλήματα:Ενσωμάτωση πειθαρχιών για την κατανόηση της διαμονής στη βρώμη

Η βρώμη καλλιεργείται στην Ιρλανδία από την εποχή του Χαλκού και κάποτε καταλάμβανε μια έκταση πάνω από 1,5 εκατομμύριο στρέμματα όταν η βρώμη ήταν η κύρια τροφή για τα άλογα. Η έκταση της βρώμης μειώθηκε καθώς τα άλογα αντικαταστάθηκαν με οχήματα, αλλά τώρα υπάρχει ανανεωμένο ενδιαφέρον για τη βρώμη ως αποτέλεσμα μιας νέας εκτίμησης των οφελών για την υγεία των κόκκων βρώμης. Οι κόκκοι βρώμης έχουν αποδειχθεί ότι έχουν αποτελέσματα στη μείωση της χοληστερόλης, της ινσουλίνης και της γλυκόζης, μειώνοντας τον κίνδυνο διαβήτη και καρδιακών παθήσεων. Η βρώμη ταξινομείται πλέον ως λειτουργική τροφή (τροφές με υγιεινές ιδιότητες).

Διαμονή στο Oats

Από πολλές απόψεις, η βρώμη είναι παρόμοια με άλλα δημητριακά στην καλλιέργεια. Ωστόσο, σε σύγκριση με άλλα δημητριακά, όπως το κριθάρι και το σιτάρι, οι καλλιέργειες βρώμης έχουν μεγαλύτερη τάση να υποχωρούν σε σύγκριση με άλλα δημητριακά. Οι μίσχοι των φυτών δημητριακών πρέπει να είναι όρθιοι για καλή λειτουργία. Η παραμονή συμβαίνει όταν τα στελέχη μετατοπίζονται μόνιμα από την κατακόρυφη θέση τους ως αποτέλεσμα του ανέμου και της βροχόπτωσης και μπορεί να συμβεί οποιαδήποτε στιγμή από τη στιγμή που η κεφαλή (μέρος του φυτού που περιέχει τους κόκκους) του φυτού βρώμης αναδύεται μέχρι τη συγκομιδή. Η κατάθεση ρίζας συμβαίνει όταν οι ρίζες του φυτού βρώμης δεν είναι πλέον σε θέση να κρατήσουν το φυτό όρθιο όταν το έδαφος είναι πολύ υγρό. Η κατάθεση του στελέχους συμβαίνει όταν το κάτω μέρος του στελέχους λυγίζει ή λυγίζει. Η παραμονή είναι συχνό φαινόμενο στη βρώμη και μπορεί να προκαλέσει σημαντικές απώλειες απόδοσης, ιδιαίτερα εάν η κατάθεση συμβεί αμέσως μετά την εμφάνιση του πανικού. Εκτός από τις απώλειες απόδοσης, η στέγαση μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μείωση της ποιότητας των σιτηρών και αυξημένο κόστος συγκομιδής και ξήρανσης.

Παρά την επικράτηση της κατάθεσης σε καλλιέργειες βρώμης, σχετικά λίγη έρευνα έχει πραγματοποιηθεί για την κατανόηση αυτής της διαδικασίας στη βρώμη και τη βελτίωση της αντοχής στην κατάθεση. Η αντοχή μιας καλλιέργειας στην κατάθεση επηρεάζεται από διάφορους αγρονομικούς παράγοντες, όπως η επιλογή ποικιλίας, η ημερομηνία σποράς, ο ρυθμός σποράς, ο χρόνος και ο ρυθμός αζωτούχου λίπανσης και η χρήση ρυθμιστών ανάπτυξης. Ωστόσο, υπάρχει μια κακή ποσοτική κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτοί οι παράγοντες μπορούν να συνδυαστούν για να βελτιώσουν τα χαρακτηριστικά διαμονής των φυτών βρώμης. Επιπλέον, δεν είναι πλήρως κατανοητοί οι λόγοι για τους οποίους η βρώμη είναι πιο επιρρεπής στην κατάθεση σε σύγκριση με άλλες καλλιέργειες δημητριακών.

Η έλλειψη κατανόησης της διαδικασίας κατάθεσης στη βρώμη αποδίδεται εν μέρει στην περίπλοκη φύση της διαδικασίας, η οποία απαιτεί γνώση πολλών κλάδων για πλήρη κατανόηση. Οι βασικοί κλάδοι που απαιτούνται για την κατανόηση του καταλύματος περιλαμβάνουν τη γεωπονία, τη φυσιολογία, την αιολική μηχανική και τη μοντελοποίηση. Ωστόσο, μια πολυεπιστημονική ομάδα από το Teagasc, το ADAS και το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ με τεχνογνωσία σε κάθε έναν από αυτούς τους τομείς έχει πλέον συγκεντρωθεί για να μελετήσει το περίπλοκο πρόβλημα της διαμονής στη βρώμη.

Ερευνητική προσέγγιση

Η προσέγγιση περιλαμβάνει την ανάπτυξη ενός μαθηματικού μοντέλου στέγασης που βασίζεται σε αρχές μηχανικής που περιγράφουν πώς αλληλεπιδρά ο άνεμος με στερεές κατασκευές. Ένα τέτοιο μοντέλο έχει ήδη αναπτυχθεί για το σιτάρι και αυτή η προσέγγιση αναπτύσσεται περαιτέρω για την παραγωγή ενός μοντέλου διαμονής για τη βρώμη. Μια σειρά μετρήσεων που πραγματοποιήθηκαν σε καλλιέργειες βρώμης χρησιμοποιείται για την παραμετροποίηση του μοντέλου.

Η κίνηση της καλλιέργειας που προκαλείται από τον άνεμο μετράται με την παρακολούθηση της κίνησης της καλλιέργειας χρησιμοποιώντας βιντεοκάμερες. Αυτά τα δεδομένα συσχετίζονται με τρισδιάστατα δεδομένα ανέμου υψηλής ανάλυσης που συλλέγονται από ηχητικά ανεμόμετρα (βλ. εικόνα παραπάνω). Οι μετρήσεις των χαρακτηριστικών των φυτών που σχετίζονται με τη στέγαση πραγματοποιούνται επίσης σε καλλιέργειες βρώμης προκειμένου να παρασχεθούν δεδομένα για το μοντέλο. Αυτά τα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν τη διάμετρο και το βάθος της ρίζας της πλάκας, τη διάμετρο του στελέχους και το πάχος του τοιχώματος, το κέντρο βάρους και τη φυσική συχνότητα ταλάντωσης ("ελατηριωτό" του στελέχους).

Πειράματα πεδίου στα οποία ποικίλλουν οι γεωπονικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη διαμονή χρησιμοποιούνται για να δοκιμαστεί η δυνατότητα εφαρμογής του μοντέλου σε συνθήκες αγρού. Τέτοια πειράματα έχουν σχεδιαστεί για να παράγουν ένα ευρύ φάσμα των χαρακτηριστικών του φυτού που επηρεάζουν τη διαμονή. Τα δεδομένα που συλλέγονται από τις αγρονομικές θεραπείες θα χρησιμοποιηθούν για να ποσοτικοποιηθεί ο αντίκτυπος που έχουν οι αλλαγές στη γεωπονία στον κίνδυνο διαμονής.

Πλεονεκτήματα

Μόλις αναπτυχθεί, το μοντέλο καταλύματος θα χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του φυτού που έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στην αντίσταση κατάθεσης. Το πεδίο για την αλλαγή των πιο σημαντικών χαρακτηριστικών των φυτών μέσω της επιλογής ποικιλίας και της διαχείρισης της καλλιέργειας μπορεί στη συνέχεια να εκτιμηθεί από τα δεδομένα που συλλέχθηκαν στα πειράματα αγρού και το μοντέλο διαμονής θα χρησιμοποιηθεί στη συνέχεια για την εκτίμηση της επίδρασης αυτής της αλλαγής στον κίνδυνο διαμονής. Το μοντέλο καταλύματος θα χρησιμοποιηθεί επίσης για την ποσοτικοποίηση του σχήματος και της αντοχής κάθε χαρακτηριστικού φυτού που απαιτείται για να μπορέσει μια καλλιέργεια να αποφύγει τη στέγαση σε όλες εκτός από τις πιο αντίξοες καιρικές συνθήκες. Αυτές οι πληροφορίες θα παρέχουν στόχους τόσο για τους κτηνοτρόφους φυτών όσο και για τους γεωπόνους. Μια σημαντική λειτουργία του μοντέλου θα είναι να ελέγξει πώς η κλιματική αλλαγή θα επηρεάσει τη διαμονή στη βρώμη, ώστε να διασφαλιστεί ότι οι νεοαναπαραγόμενες ποικιλίες βρώμης θα είναι ανθεκτικές στις νέες πιέσεις που θα προκύψουν από το μεταβαλλόμενο κλίμα μας.

Η ανάπτυξη ενός βαθμονομημένου μοντέλου της διαδικασίας κατάθεσης στη βρώμη θα διευκολύνει την ανάπτυξη μιας θεμελιώδους κατανόησης της διαδικασίας κατάθεσης σε καλλιέργειες βρώμης και του τρόπου με τον οποίο μπορεί να βελτιωθεί η αντίσταση στην κατάθεση. Η ελαχιστοποίηση του κινδύνου κατάθεσης σε καλλιέργειες βρώμης θα επιτρέψει την πλήρη αξιοποίηση του δυναμικού της καλλιέργειας βρώμης.

Ο John Finnan και ο John Spink από το Teagasc, ο Mohammadreza Mohammadi, ο Mark Sterling και ο Chris Baker από το Πανεπιστήμιο του Birmingham, UK και ο Pete Berry από το ADAS High Mowthorpe.