Η Ελλάδα ως μέλος της Νότιας Ευρώπης και της λεκάνης της Μεσογείου αναμένεται να είναι μια από τις πιο ευάλωτες χώρες στην κλιματική αλλαγή, χαρακτηριζόμενη από χαμηλή παραγωγικότητα των καλλιεργειών, υψηλή μεταβλητότητα των αποδόσεων, και μείωση των κατάλληλων περιοχών για τα μέχρι σήμερα καλλιεργούμενα είδη. Ως εκ τούτου, στρατηγικές προσαρμογής θα πρέπει να απαιτηθούν με σκοπό την άμβλυνση και την αντιμετώπιση αυτών των αρνητικών επιπτώσεων. Η βιολογική γεωργία έχει καταστεί μια σημαντική εναλλακτική λύση για την εντατική και συμβατική γεωργία και στόχος της είναι μέσα από τις τεχνικές της και με σεβασμό στα πρότυπα της αειφορικής και φιλικής προς το περιβάλλον ανάπτυξης να οδηγήσει και να διατηρήσει την αυξημένη ποσοτικά και ποιοτικά παραγωγή παρά τις δυσμενείς μεταβολές στο κλίμα. Το μελάνθιο (Nigella sativa L.) είναι ένα φυτό που συγκεντρώνει ιδιαίτερα σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως την ικανότητα να προσαρμόζεται και να αναπτύσσεται με ευκολία σε ποικίλα εδάφη, εύκρατες και υποτροπικές περιοχές, καθώς και τη δυνατότητα παραγωγής εδώδιμων σπόρων και ελαίων (πτητικών και μη) με υψηλή φαρμακευτική και διατροφική αξία. Το αντικείμενο της μελέτης ήταν η διερεύνηση της προσαρμοστικότητας και της ανάπτυξης του μελάνθιου ως μιας εναλλακτικής καλλιέργειας για την Ελλάδα, μέσω της εκτίμησης της επίδρασης της πυκνότητας σποράς και της λίπανσης στα αγρονομικά χαρακτηριστικά και στην ποιότητα του φυτού, δίνοντας έμφαση στην παραγωγή του σε συνθήκες βιολογικής καλλιέργειας. Για τον λόγο αυτό εγκαταστάθηκε πειραματικός αγρός στον βιολογικό αγρό του Εργαστηρίου Γεωργίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, όπου πραγματοποιήθηκαν τρία πειράματα σε ισάριθμες καλλιεργητικές περιόδους (2017, 2018 και 2019). Αξιολογήθηκαν δύο πυκνότητες σποράς (200 και 300 φυτά m-2) σε συνδυασμό με τέσσερα είδη λίπανσης (μάρτυρας, ανόργανο, κομπόστ και κοπριά). Οι εδαφικές παράμετροι επηρεάστηκαν μόνο από τη λίπανση. Συγκεκριμένα, η επί τρία συναπτά έτη εφαρμογή οργανικών λιπάνσεων (κοπριά και κομπόστ) αύξησε σημαντικά την περιεκτικότητα της οργανικής ουσίας και του ολικού αζώτου του εδάφους. Οι παράμετροι ανάπτυξης και η απόδοση του μελάνθιου τόσο σε επίπεδο μεμονωμένου φυτού όσο και σε επίπεδο καλλιέργειας επηρεάστηκαν τόσο από την πυκνότητα σποράς όσο και από την λίπανση. Σε επίπεδο μεμονωμένου φυτού, η μεγαλύτερη φυλλική επιφάνεια και το μεγαλύτερο ξηρό βάρος φύλλων ανά φυτό διαπιστώθηκαν στα φυτά της χαμηλής πυκνότητας σποράς (200 φυτά m-2) και το ανόργανο λίπασμα, ωστόσο, εξίσου σημαντική ήταν και η εφαρμογή του κομπόστ με τα αποτελέσματα να μην διαφέρουν σημαντικά. Σε επίπεδο καλλιέργειας, ο δείκτης LAI (δείκτης φυλλικής επιφάνειας) και το συνολικό ξηρό βάρος καλλιέργειας αυξήθηκαν με την αύξηση της πυκνότητας σποράς και οι μεγαλύτερες τιμές εντοπίστηκαν στην πυκνότητα των 300 φυτών m-2, ενώ η επίδραση της λίπανσης ήταν παρόμοια με εκείνη στις αντίστοιχες μετρήσεις σε επίπεδο μεμονωμένου φυτού. Σχετικά με τους ρυθμούς ανάπτυξης, οι δείκτες AGR (απόλυτος ρυθμός ανάπτυξης του φυτού), ALGR (απόλυτος ρυθμός ανάπτυξης των φύλλων), RGR (σχετικός ρυθμός ανάπτυξης του φυτού) και NAR (καθαρός ρυθμός αφομοίωσης του φυτού), δηλαδή οι δείκτες ανάπτυξης σε επίπεδο μεμονωμένου φυτού, επηρεάστηκαν, επίσης, και από τους δύο εξεταζόμενους παράγοντες, με τις υψηλότερες τιμές να εντοπίζονται στα φυτά της χαμηλής πυκνότητας σποράς και σε αυτά όπου είχε εφαρμοστεί το ανόργανο λίπασμα ή το κομπόστ. Οι τιμές του δείκτη CGR που προσδιορίζει τον ρυθμό ανάπτυξης σε επίπεδο καλλιέργειας ήταν ανάλογες με αυτές του συνολικού ξηρού βάρους της καλλιέργειας και οι μεγαλύτερες τιμές εντοπίστηκαν στα πειραματικά τεμάχια της υψηλής πυκνότητας σποράς και σε εκείνα της ανόργανης λίπανσης ή του κομπόστ. Η απόδοση της καλλιέργειας σε σπόρο επηρεάστηκε αρνητικά από την αύξηση της πυκνότητας σποράς και θετικά από την εφαρμογή του λιπάσματος με τις μεγαλύτερες τιμές να εντοπίζονται σε φυτά της χαμηλής πυκνότητας σποράς και σε αυτά που είχαν δεχθεί ανόργανο λίπασμα. Όσον αφορά τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της ολικής βιομάζας, η μεγαλύτερη περιεκτικότητα του φυτού σε πρωτεΐνη παρατηρήθηκε μεταξύ του σταδίου του μπουμπουκιάσματος και της άνθησης (75 ημέρες από σπορά) με την υψηλότερη τιμή να εντοπίζεται στα φυτά της χαμηλής πυκνότητας σποράς και της ανόργανης λίπανσης, ενώ η μεγαλύτερη απόδοση της συνολικής βιομάζας της καλλιέργειας σε πρωτεΐνη εντοπίστηκε κατά την άνθηση (85 ημέρες από σπορά) στα πειραματικά τεμάχια των 300 φυτών m-2 και της ανόργανης λίπανσης. Επιπλέον, οι αδιάλυτες ινώδεις ουσίες σε όξινο (ADF) και σε ουδέτερο απορρυπαντικό διάλυμα (NDF) δε επηρεάστηκαν από την πυκνότητα σποράς, ωστόσο υπήρξαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των λιπάνσεων με τις υψηλότερες τιμές να εντοπίζονται στην ανόργανη λίπανση. Ως προς τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του σπόρου, η πυκνότητα σποράς και η λίπανση είχαν σημαντική επίδραση στην περιεκτικότητα και την απόδοση του σπόρου σε πρωτεΐνη με τις υψηλότερες τιμές να διαπιστώνονται στα φυτά της χαμηλής πυκνότητας σποράς (200 φυτά m-2) και το ανόργανο λίπασμα. Όπως και με την περιεκτικότητα της βιομάζας αδιάλυτες ινώδεις ουσίες σε όξινο (ADF) και σε ουδέτερο απορρυπαντικό διάλυμα (NDF)., τα αντίστοιχα ADF και NDF του σπόρου επηρεάστηκαν επίσης από τη λίπανση και αυξήθηκαν με την αύξηση του διαθέσιμου αζώτου για το φυτό. Η απορρόφηση ολικού αζώτου στου σπόρους (Seed N uptake) καθώς και ο δείκτης ΝΗΙ (δείκτης συγκομιδής αζώτου) επηρεάστηκαν θετικά από την αύξηση της διαθέσιμης ποσότητας αζώτου και αρνητικά από την αύξηση της πυκνότητας σποράς, με τις μεγαλύτερες τιμές τους να εντοπίζονται στην πυκνότητα σποράς των 200 φυτών m-2 και την ανόργανη λίπανση. Επίσης, ο δείκτης ΝΑΕ (δείκτης αγρονομικής αποτελεσματικότητας αζώτου) που εκφράζει τη δυνατότητα της καλλιέργειας να αυξάνει την απόδοση της σε σχέση με το εφαρμοζόμενο άζωτο έδειξε ότι πυκνότητες σποράς μεγαλύτερες από 200 φυτά m-2 έχουν ως αποτέλεσμα τη μείωση του δείκτη, ενώ η αύξηση του διαθέσιμου αζώτου οδήγησε σε αύξηση του δείκτη με τις μεγαλύτερες τιμές να εντοπίζονται στο ανόργανο λίπασμα και το κομπόστ χωρίς όμως να διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους.Τέλος, ως προς τα ποσοτικά χαρακτηριστικά του σταθερού ελαίου του σπόρου, η πυκνότητα σποράς και η λίπανση είχαν σημαντική επίδραση στην περιεκτικότητα και την απόδοση του σπόρου σε έλαιο με τις υψηλότερες τιμές να διαπιστώνονται στα φυτά της χαμηλής πυκνότητας σποράς (200 φυτά m-2) και του ανόργανου λιπάσματος, με τις τιμές του κομπόστ να ακολουθούν και να μην διαφέρουν στατιστικά σημαντικά με αυτές του ανόργανου. Σχετικά με τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του ελαίου, και συγκεκριμένα με τη σύσταση του ελαίου σε λιπαρά οξέα, διαπιστώθηκε ότι με την αύξηση της πυκνότητας σποράς παρατηρήθηκε μείωση στα κορεσμένα (SAFA: μυριστικό, παλμιτικό και στεατικό οξύ) και στα πολυακόρεστα (PUFA: λινελαϊκό, α-λινολενικό και εικοσαδιενοϊκό οξύ) λιπαρά οξέα, ενώ υπήρξε αύξηση στο ελαϊκό οξύ που ήταν και το μόνο μονοακόρεστο λιπαρό οξύ που ανιχνεύθηκε στο μη πτητικό έλαιο του μελάνθιου. Οι οργανικές λιπάνσεις ήταν εκείνες που συνέβαλαν θετικά στην περιεκτικότητα του εκάστοτε λιπαρού οξέος. Συγκεκριμένα, η εφαρμογή του κομπόστ αύξησε τις περιεκτικότητες τόσο των κορεσμένων (SAFA), όσο και των ωφέλιμων για την υγεία του ανθρώπου πολυακόρεστων λιπαρών οξέων (PUFA). Το ελαϊκό οξύ παρουσίασε τη μεγαλύτερη περιεκτικότητα μετά από την εφαρμογή της κοπριάς.