The effect of potassium on olive tree nutrition and growth

Abstract

This Ph. D thesis consisted of five experiments two of them were conducted in order to find out the more efficient cultivar concerning K+ use among the studied cultivars (‘Koroneiki’, ‘Kalamon’ and ‘Arbequina’). Another aim was to find out the effect of split root system on physiological parameters, vegetative growth and chemical composition, especially K concentration of the olive cultivar ‘Chondrolia Chalkidikis’. The aims of the fourth experiment were to find out the effect of K on root growth of four olive genotypes, root/shoot ratio and to compare the four genotypes (‘Chondrolia Chalkidikis’, ‘Biancolilla’, ‘Megaritiki’, and the ‘Wild Olive’) concerning their differential root elongation, as a response to K level. In order to find out salt tolerance of the cultivar ‘Gaidourolia’ and the effect of different types of salts on vegetative growth and chemical composition, the fifth experiment was carried out. A significant variation in K use efficiency among the studied cultivars was observed. ‘Koroneiki’ and ‘Arbequina’ are more efficient than ‘Kalamon’ in K utilization. On the other hand, most of the growth parameters were independent of K concentration, but cultivar dependent. ‘Koroneiki’ and ‘Arbequina’ had better growth performance than ‘Kalamon’. Furthermore, the highest K concentration had no strong effect on macro and micronutrients uptake by the plants of all cultivars. From the agronomic point of view, most of the growth parameters of ‘Chondrolia Chalkidikis’ were higher in full irrigated plants but almost these parameters were statistically not different with the partial root drying and deficit irrigation. The physiological activities and nutrient uptake also was not affected from the treatments. Partial root drying or deficit irrigation would be an important tool, as a water saving technique. Considering the practical problem of application under field conditions and establishment cost, the deficit irrigation is preferable to partial root drying, without agronomic loss. Potassium has no significant effects on root growth of olive genotypes. Genotypic variation of root elongation was very much prominent between ‘Wild’ and cultivated olive. On the basis of the ability to withstand increased concentration of KCl, NaCl and/or CaCl2 in the nutrient solution ‘Gaidourolia’, is considered as a moderately tolerant to NaCl salinity. The type of salts contained in the irrigation water is very much correlated to the degree of plant damage. Our study indicated that KCl salt was more deleterious to growth followed by NaCl and CaCl2.

Η διδακτορική αυτή διατριβή απαρτίζεται από 5 πειράματα από τα οποία τα δυο σχεδιάστηκαν για μελέτες της πιο αποτελεσματικής χρήσης Κ από τις ποικιλίες Κορωνέϊκη, Καλαμών και Arbequina. Στο τρίτο μέρος μελετήθηκε η επίδραση του διαχωρισμού του ριζικού συστήματος (Split root system) σε δυο στις φυσιολογικές παραμέτρους, την βλαστική αύξηση και την χημική σύσταση της ποικιλίας «Χονδρολιά Χαλκιδικής». Στο τέταρτο πείραμα μελετήθηκε η επίδραση του Κ στην αύξηση του ριζικού συστήματος στις ποικιλίες «Χονδρολιά Χαλκιδικής , Biancolilla, Μεγαρίτικη» καθώς και στην άγρια ελιά (Olea sylvestris L). Στο 5ο πείραμα μελετήθηκε η επίδραση των αλάτων NaCl, KCl και CaCl2 στην αντοχή στην αλατότητα, στην αύξηση και την χημική σύσταση φυτών (ιδιαίτερα στο Κ) της ποικιλίας ¨Γαϊδουρολιά». Παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά στην αποτελεσματικότητα χρήσης του Κ μεταξύ των ποικιλιών. Οι ποικιλίες Κορωνέϊκη και Arbequina ήταν πιο αποτελεσματικές στην χρήση Κ σε σύγκριση με την ποικιλία Καλαμών. Επίσης οι περισσότερες παράμετροι αύξησης ήταν ανεξάρτητες από το επίπεδο Κ αλλά ήταν συνάρτηση της ποικιλίας. Οι ποικιλίες Κορωνέϊκη και Arbequina είχαν καλύτερη αύξηση σε σχέση με την Καλαμών. Επίσης η μεγαλύτερη συγκέντρωση Κ στο υπόστρωμα δεν ασκούσε επίδραση στην απορρόφηση και συγκέντρωση των μακροστοιχείων και ιχνοστοιχείων σε όλες τις ποικιλίες. Αναφορικά με την επίδραση του νερού από αγρονομικής πλευράς οι περισσότερες παράμετροι αύξησης της «Χονδρολιάς Χαλκιδικής» ήταν καλύτερες σε φυτά με πλήρη άρδευση, όμως αυτές οι παράμετροι δεν διαφέρουν σημαντικά με τις περιπτώσεις μερικής αφυδάτωσης του ριζοστρώματος (partial root drying) και ελλειμματικής άρδευσης (Deficit irrigation). Επίσης η απορρόφηση των θρεπτικών στοιχείων δεν επηρεάστηκε από τις διαφορετικές περιπτώσεις άρδευσης. Η “μερική αφυδάτωση ριζοστρώματος (Partial root drying) και η ελλειμματική άρδευση (Deficit irrigation)” είναι σημαντικά εργαλεία για εξοικονόμηση νερού. Λαμβάνοντας υπόψη την εφαρμογή αυτών των μεθόδων στο χωράφι και το κόστος, η ελλειματική άρδευση είναι προτιμότερη από την μερική αφυδάτωση του ριζοστρώματος. Αναφορικά με την Γαϊδουρολιά, βρέθηκε ότι η ποικιλία αυτή είναι μετρίως ανθεκτική στο NaCl και ο βαθμός ζημιάς από τοξικότητα είναι συνάρτηση του είδους του άλατος. Τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι το KCl είναι πιο τοξικό και ακολουθείται από το NaCl και το CaCl2. Επίσης βρέθηκε ότι η αλατότητα μειώνει σημαντικά την απορρόφηση Κ.