Αξιολόγηση πρωτοβάθμιων και δευτεροβάθμιων επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων για τις αρδευτικές ανάγκες υδροπονικής καλλιέργειας σιγουριάς.

Abstract

Η ρύπανση των υδάτινων πόρων από τα απόβλητα είναι ένα σημαντικό πρόβλημα το οποίο απασχολεί τους κατοίκους κάθε πόλης. Ένας από τους πιο αποτελεσματικότερους τρόπους αντιμετώπισης της ρύπανσης είναι οι Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Αστικών Αποβλήτων και έχουν ως σκοπό τον καθαρισμό (διαχωρισμό) των αστικών αποβλήτων από τα βλαβερά συστατικά που περιέχουν ώστε αυτά να διατεθούν ακίνδυνα στο περιβάλλον. Ανάλογα με το βαθμό επεξεργασίας τα απόβλητα διακρίνονται σε πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη των επιπτώσεων της άμεσης χορήγησης υγρών επεξεργασμένων αποβλήτων (ΥΕΑ) στην ανάπτυξη και φυσιολογία καλλιέργειας αγγουριάς σε κλειστό υδροπονικό σύστημα (NFT). Νεαρά φυτά μικρόκαρπης αγγουριάς (ποικ. Κνωσού) αναπτύχθηκαν σε 5 πειραματικές επεμβάσεις ως προς την σύσταση του θρεπτικού διαλύματος. Συγκεκριμένα για την παρασκευή θρεπτικών διαλυμάτων χρησιμοποιήθηκε αρδευτικό νερό (μάρτυρας), αυτούσια πρωτοβάθμια (ΠΑ) και δευτεροβάθμια (ΔΑ) επεξεργασμένα υγρά απόβλητα με ή χωρίς εμπλουτισμό θρεπτικού διαλύματος (ΘΔ1 και ΘΔ2 για τα ΠΑ και ΔΑ αντίστοιχα). Η χρήση ΠΑ±ΘΔ είχε ως αποτέλεσμα την μείωση του ύψους, του αριθμού φύλλων και ανθέων που σχηματίστηκαν, του μεγέθους του φύλλου (μήκος x πλάτος) σε φυτά αγγουριάς ενώ αυξήθηκε η διάμετρος του κεντρικού στελέχους. Δεν σημειώθηκαν αντίστοιχες μεταβολές όταν χρησιμοποιήθηκε ΔΑ±ΘΔ. Η αυξημένη παραγωγή την πρώτη εβδομάδα συγκομιδής, οφείλεται στον αυξημένο αριθμό καρπών και στο αυξημένο νωπό βάρος καρπών που παρήχθησαν σε φυτά που αναπτύχθηκαν σε ΠΑ και ΔΑ, ενώ μειώθηκε η περιεκτικότητα ξηράς ουσίας των καρπών αυτών. Ο εμπλουτισμός ΘΔ στην μεταχείριση ΠΑ μείωσε (μέχρι 25%) την συνολική παραγωγή ανά φυτό ενώ δεν διαφοροποιήθηκε ο συνολικός αριθμός των καρπών που παρήχθησαν μεταξύ των μεταχειρίσεων. Η χρήση ΥΕΑ δεν επηρέασε την φυτική μάζα (νωπό και ξηρό βάρος) του υπέργειου και υπόγειου μέρους του φυτού, αλλά ούτε και το μήκος της ρίζας. Δεν βρέθηκαν διαφορές ως προς τα επίπεδα χλωροφύλλης και φθορισμού των φύλλων μεταξύ των μεταχειρίσεων. Η φωτοσυνθετική ικανότητα και η στοματική αγωγιμότητα των φύλλων αυξήθηκε σε φυτά που αναπτύχθηκαν στην μεταχείριση ΠΑ±ΘΔ και ΔΑ ενώ δεν διαφοροποιήθηκε στον μάρτυρα και στην μεταχείριση ΔΑ+ΘΔ. Η χρήση ΥΕΑ είχε ως αποτέλεσμα την εξάπλωση ασθενειών ρίζας σε σχέση με τον μάρτυρα, ενώ έπειτα από μικροβιολογική ανάλυση βρέθηκαν μικροοργανισμοί σε καρπούς σε όλες τις μεταχειρίσεις ΥΕΑ και του μάρτυρα, λόγο μεταφοράς/επιμόλυνσης από τις μεταχειρίσεις ΥΕΑ. Περεταίρω μελέτη είναι απαραίτητη για την πλήρη αξιοποίηση των ΥΕΑ, ενώ μέτρα απολύμανσης στα ΥΕΑ, πρέπει να εφαρμόζονται πριν ή κατά την διάρκεια χρησιμοποίησης τους σε υδροπονικά συστήματα για την μείωση του μικροβιακού φορτίου.

The pollution of aquatic natural resources from wastes is an important problem which is of great concern for the residents of each city. One of the most effective way of dealing with pollution issue is the treatment of urban wastes resulting in segregation from the damaging substitutes in order to be distinguished safely in the environment. Depending on the degree of treatment, wastes are distinguished in primary, secondary and tertiary. The objective of present work is evaluation of impacts of direct usage of treated water wastes in the cucumber growth and physiology in a closed hydroponic system (NFT). Cucumber plants (cv Knosou) were grown in 5 treatments regarding the constitution of nutrient solution. Control treatment consisted by using nutrient solution prepared by irrigation water, primary (PA) and secondary (SE) treated waste water with or without nutrient solution (NS) enrichment. The use of PA±NS affected plant growth and reduced plant height, the number of leaves and truss, the size of leaf (length x width) in cucumber plants while it was increased the stem diameter. No similar changes observed when SE±NS was used. The increased yield observed during the first week is due to the increased fruit number and the increased fruit fresh weight for plants grown in PA and SE. However, for the same treatments, fruit dry weight decreased. Nutrient enrichment in PA decreased (up to 25%) the total yield while no differences observed in total fruit number produced between the treatments. The use of waste water did not affect root length and plant biomass (fresh and dry weight) for the upper part and root system. No differences found for chlorophyll levels and leaf fluorescence between the treatments. The photosynthetic rate and leaf stomatal conductance increased in plants grown in PA±NS and SE while no differences found in control and SE+NS treatment. Use of waste water resulted in microbial spread for all the treatments due to transport and cross contamination. Further and deeper study is required for the complete exploitation of waste water while disinfection means of waste water should be applied before or during their utilization in hydroponics for microbial reduction.