1. No category

Ajatusten vaihtoa nurmiseoksista ja
nurmien talvehtimisesta
Mervi Seppänen
Maataloustieteiden laitos
Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari 2015
Esitelmän sisältö
o
Kasvu- ja kehitysnopeus
o
o
o
Kasvustorakenne
o
Vaikuttaa sadon määrään ja sen sulavuuteen
o
Sadon määrä (satokomponentit) = versojen lkm/m 2 ja versojen
paino
Syyskasvu
o
o
Vaikuttaa sadonkorjuun ajankohtaan, sulavuuden
alenemisnopeuteen ja jälleenkasvuun
Sadonkorjuukerrat
Talvenkestävyys
o
Vaikuttaa lajin ja lajikkeen pysyvyyteen nurmissa ja sitä kautta
sadon määrään ja laatuun
Dept. of Agricultural sciences
www.helsinki.fi/yliopisto
17.5.2010
2
Tutkimuksen aineisto 2009-2013
Lajit
Kasvatuskaappikokeet
Mitatut om
Vernalisaatio
ja sadonmuodostus
keväällä
Timotei
Eri pituiset
vernalisaatioajat
Vernalisaatiovaati
mus, kukintapv,
lehtien ja
versojen lkm
versotyypit, vrngeenit
Syyskasvu
Timotei,
nurminata, engl
raiheinä, rainata
5, 10, 15oC,
12 ja 14 h
Kasvutapa,
biomassan ja
sokereiden
kertyminen
Talvehtiminen
ja vernalisaatio
(2009-2013)
Timotei,
nurminata, engl
raiheinä, rainata,
syysruis ja vehnä
Kylmänkestävyys
(kk), vernalisaatio, versotyypit,
kukintapv
Syyskasvu
(2013-14)
Timotei,
nurminata, engl
raiheinä, rainata
Syyskasvu,
talvehtiminen,
kylmänkestävyys,
sokeiden
Pohjois-Suomen
kertyminen,
Nurmiseminaari
www.helsinki.fi/yliopisto
2015
kukintapv
ü oo
Peltokokeet
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Kasvilajit voidaan jaotella niiden
kukkimiseen vaadittavien
Eivät tarvitse vernalisaatiota
Tarvitsevat vernalisaation eli
ulkoisten
tekijöiden
mukaan
eli kylmäkäsittelyä
kylmäkäsittelyä
(keväistymistä) kukkiakseen
(keväistymistä) kukkiakseen
Lyhyenpäivän kasvit (alle 8 h)
Kaksoisinduktion vaativat lajit
(vernalisaatio + pitkä päivä)
Englannin raiheinä, nadat,
rainata
Pitkänpäivän kasvit (yli 16 h)
timotei
Päiväneutraalit kasvit
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Syyskasvu
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Syyskasvu voi olla pituuskasvua, lehtien tai
versojen lkm lisääntymistä tai verson painon
kasvua
Pituuskasvua säätelee vernalisaatio (nadat, raiheinät,
timotei) ja päivänpituus (timotei)
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Syyskasvu vs. lepotila
Lepotila
Syyskasvu
Kasvu pysähtyy
Kuivaainepitoisuus
nousee
Uusia lehtiä,
versoja,
pituuskasvua
Päivänpituus
Lämpötila
Varastosokereita
kertyy
Talvenkestävyys
lisääntyy
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Syyskasvu ja timotein kriittinen
päivänpituus (12+ – 16 h)
25
Päivänpituus, tuntia
20
15
Jokioinen
Mikkeli
10
Kuopio
5
0
10.kesä 30.kesä 20.heinä 9.elo
29.elo 18.syys 8.loka 28.loka
Timotein ekotyypeissä löytyy vaihtelua
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Syyskasvu lyhyessä päivässä ja
kohonneessa lpt
Vanhempaislinjoja
A
Myös lyhyessä päivässä
biomassan kertymistä
5,00
B
4,50
Uusi lajike,
kriittinen päivänpituus
lyhyempi
4,00
5,00
4,50
Reagoi paljon
pp lyhenemiseen
3,50
4,00
Tuorepainon lisäys (g)
Tuorepainon lisäys (g)
Lajikkeita/linjoja
3,00
2,50
2,00
1,50
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
1,00
0,50
0,50
0,00
BOR E
BOR P
15 °C/12 h
Sleipnir
BOR 1
Grindstad
15 °C/14 h
Tulevaisuuden syysolot,
lyhyt pv, korkeahko lpt
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
0,00
LP 201
E
LP 204
P
FL 266
E
15 °C/12 h
FL 329
P
FP E33
P
FP 138
15 °C/14 h
Vanhempaislinjoja
Pohjois-Suomen
www.helsinki.fi/yliopisto
Toivonen
Nurmiseminaari 2015
2014, maisteritutkielma
Pohjoisella timoteillä korkea lpt lisää
lehtien kuolemaa, muilla lajeilla ei
muutoksia
Elävien lehtien lkm (kpl)
G
F
15 °C/12 h/Timoteit
10,0
8,0
6,0
4,0
Pohjoinen timotei –
lehtien kuoleminen
2,0
0,0
1
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
2
3
4
5
Havaintokerta
6
15 °C/14 h/Timoteit
1
H
2
3
4
5
Havaintokerta
BOR E
BOR P
BOR 1
Grindstad
Elävien lehtien lkm (kpl)
12,0
6
Sleipnir
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Elävien lehtien lkm (kpl)
Elävien lehtien lkm (kpl)
E
12,0 15 °C/12 h/Nadat ja raiheinät
10,0
8,0
6,0
4,0
Ei vastaavaa lehtikuolemaa LP, FL,
FP kasvitaudit
2,0
0,0
1
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
2
3
4
5
Havaintokerta
6
15 °C/14 h/Nadat ja raiheinät
1
2
3
4
5
Havaintokerta
LP 201
LP 204
FL 266
FL 329
FP 33
FP 138
6
www.helsinki.fi/yliopisto
Toivonen
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
2014, maisteritutkielma
Pohjoisella timoteilla lämpötila säätelee
sivuversojen muodostumista, muut lajit
muodostavat sivuversoja myös alh lpt
8,0
Lehtiä kuoli,
sivuversoja muodostui,
ei pituuskasvua
7,0
B
7,0
6,0
Sivuversoja muodostuu myös
alh lpt
6,0
5,0
4,0
8,0
Sivuversojen lukumäärän
muutos (kpl)
Sivuversojen lukumäärän
muutos (kpl)
A
5,0
Kasvoi
pituutta
4,0
3,0
3,0
2,0
2,0
1,0
1,0
0,0
0,0
BOR E
5 °C/14 h
BOR P
10 °C/14 h
Sleipnir
BOR 1
15 °C/12 h
Grindstad
15 °C/14 h
LP 201 LP 204 FL 266 FL 329 FP
5 °C/14 h
10 °C/14 h
15 °C/12 h
33 FP 138
15 °C/14 h
10 oC:ssa versoja ei muodostunut
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Toivonen
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
2014, maisteritutkielma
Kriittinen päivänpituus säätelee
timotein pituuskasvua, muilla lajeilla
vernalisaatio
15 °C/12 h/Timoteit
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
1
Kasvin korkeus (cm)
G
F
Kasvin korkeus (cm)
30,0
30,0
2
3
4
5
Havaintokerta
15 °C/14 h/Timoteit
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
2
3
4
5
Havaintokerta
BOR E
BOR P
BOR 1
Grindstad
6
Sleipnir
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
15 °C/12 h/Nadat ja raiheinät
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
1
H
25,0
1
30,0
6
Kasvin korkeus (cm)
Kasvin korkeus (cm)
E
30,0
2
3
4
5
Havaintokerta
6
15 °C/14 h/Nadat ja raiheinät
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
1
2
3
4
5
Havaintokerta
LP 201
LP 204
FL 266
FL 329
FP 33
FP 138
6
www.helsinki.fi/yliopisto
Toivonen
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
2014, maisteritutkielma
Nofocgran peltokoe: Syyskasvu
kolmannen niiton jälkeen
Rainata
Englannin raiheinä
2,00
1,80
1,60
Yield (t/hec)
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
Näytteet marras-, helmi-, huhtikuussa
versotiheys, kasvuunlähtö, vesiliukoiset sokerit
22 Oct 2012
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Arka-PRG
Tuure-T
Kasper-MF
Retu-TF
Felopa-FL
Paulita-FL
Hostyn-FL
Perseus-FL
Perun-FL
Hykor-FL
Fox-FL
Fenre-HPR
Jaran-PR
Mathilde-PR
Figgjo-PR
Ivar-PR
Birger-PR
Fagerlin-PR
Indicus-PR
Indiana-PR
Riikka-PR
Picaro-PR
0,00
14 Oct 2013
www.helsinki.fi/yliopisto
Toivonen
Jokioinen
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
2014, maisteritutkielma
Talvehtiminen
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Environmental stresses
Ympäristöstressit
Biotic/Bioottinen
Temperature/
Lämpötila
Low/
Alhainen
Water/Vesi
High/
Korkea
Freezing/
Jäätyminen
Abiotic/Abiottinen
Deficiency/
puute
Radiation/
säteily
Flooding/
tulva
Chilling/
Viileä
Chemicals/
kemikaalit
Wind, pressure
electricity etc./
Tuuli, paine, sähkö
salts, ions,
agricultural
Chemicals/
Suolat, maatalouskemikaalit
Levitt 1980
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Toipuminen stressistä vai kuolema
Vakavuus
Stressi
Mikä kasvinosa altistuu
Kestävyys
Toipuminen
ja kasvu
Herkkyys
Kuolema
Kesto
Altistumiskrt
lkm
Kehitysaste
Muut stressit
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Perimä
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Talvehtimisolot ja vaadittava kestävyys tai mahdollinen
’heikoin lenkki’
Ei lumipeitettä
Kylmänkestävyys
Jääpolte
Kylmänkestävyys
Anaerobinen aineenvaihdunta ja
varastosokerit
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Lumipeite
Varastosokerit, talvituhosienten kestävyys
Tulva
Anaerobinen aineenvaihdunta ja
varastosokerit
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Freezing tolerance of some cultivated plants after acclimation
-3oC
-10oC
-15oC
Potato, Solanum tuberosum
winter oat
winter barley
Arabidopsis
wild potato, Solanum commersonii
winter oil rape seed, winter canola
Hardiness
range (oC)
red clover
-20oC
winter wheat
-25oC
winter rye
tall fescue
timothy
Maataloustieteiden laitos
Mervi Seppänen
Summer annuals
(Arabidopsis)
-3 to -9
Winter annuals and perennials
(grasses)
-10 to -40
Fruit trees, native and ornamental
woody plants
-20 to -45
Etreme northern and southern latitude
plants (poplar, spruce)
- 45 to -196
Cold acclimation = kylmäkaraistuminen
Pohjois-Suomen
www.helsinki.fi/yliopisto
Nurmiseminaari
2015
Freezing and dehydration
1.
Temperature
decreases
2.
Ice
formation
3.
Water removal
to growing
ice crystal
4.
Cell breakage
Non acclimated
plant cell
Osmolytes
accumulate
Cold acclimated
plant cell
Freezing
injuries
Recovery
no injuries
Freezing
injuries
Mervi M. Seppänen, 2004
Temperature
decreases
Rapid decrease in temperature can cause lethal intracellular freezing
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Kylmän- ja talvituhosienten
kestävyydessä yhteisiä piirteitä
Pohjois-Suomen
Griffith & Yaish 2004, Trends
in Plant Sci
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Nurmiseminaari
2015
Kasvumeristeemin suojaaminen
ü Kevään kasvuunlähdön kannalta tärkeää:
ü
mahdollisimman moni kärkikasvupiste
säilynyt hengissä
ü
varastosokereita (ja proteiinejä)
riittävästi nopeaan kasvuunlähtöön
Livingstone et al. 2005, Annals of BotanyPohjois-Suomen
96:331-355
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Nurmiseminaari
2015
Kylmäkaraistuminen eli
talvenkestävyyden lisääntyminen
ü Perinnöllinen talvenkestävyys ilmenee, jos karaistuminen
onnistunut
ü 2-vaiheinen kylmäkaraistuminen: ensimmäinen vaihe n. 10-0
astetta, toinen vaihe vaatii pakkaslpt (yöpakkaset)
ü Kasvu pysähtyy
ü Kuiva-ainepitoisuus nousee = jäätyvän veden määrä vähenee
ü Pitkäketjuisia varastosokereita kertyy
ü Ensimmäisessä vaiheessa varastosokereita kertyy, toisessa vaiheessa niitä
pilkotaan solun ’pakkasnesteeksi’
ü Kylmänkestävyysgeenit aktivoituvat (jopa muutamassa minuutissa)
ü Kun talven kokemisen tarve on ollut riittävä = vernalisaatiovaatimus on
täyttynyt, valmius kasvuunlähtöön ja kukkivien versojen muodostumiseen
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Kold – freezing senstitive
Norstar – freezing tolerant
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Mahfoozi et al. 2001. Crop Sci 41:1006-1011
Nofocgran peltokoe
Eteläinen engl. raiheinä ja rainata
Riikka (1)
Riikka (2)
Riikka (3)
Fagerlin (1)
Fagerlin (2)
Fagerlin (3)
Fox (1)
Fox (2)
Fox (3)
Perseus (1)
Perseus (2)
Perseus (3)
Marraskuu
Versolkm
alussa
70
210
150
140
140
240
85
115
215
110
89
105
Muutos
%
-8,6
0,0
46,7
38,6
54,3
-2,5
-4,7
5,2
-5,1
0,9
47,2
54,3
Helmikuu
Versolkm
alussa
79
103
67
60
105
164
56
46
-
Muutos
%
7,6
25,2
29,9
73,3
1,9
13,4
-3,6
0,0
-
Toukokuu
Versolkm
alussa
48
106
52
57
5
39
6
13
-
Marraskuu
Sokerit (mg/g ka)
Helmikuu
Sokerit (mg/g ka)
Kesäkuu
Sokerit (mg/g ka)
ER Riikka
106,0 ± 2,0
54,9 ± 0,5
68,1 ± 1,4
ER Fagerlin
99,7 ± 1,0
9,6 ± 0,2
52,2 ± 0,9
RN Fox
116,0 ± 8,2
55,3 ± 1,8
51,0 ± 0,5
RN Perseus
103,9 ± 3,4
7,3 ± 0,1
39,7 ± 0,3
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Muutos
%
10,4
-38,7
82,7
38,6
200,0
48,7
33,3
-100,0
-
Kesäkuu
Versolkm
alussa
76
60
48
70
41
54
3
5
Tiheys
www.helsinki.fi/yliopisto
Toivonen
Muutos
%
85,5
100,0
87,5
131,4
58,5
83,3
200,0
40,0
Kasvuunlähtönopeus
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
2014, maisteritutkielma
Kuva: Oiva Niemeläinen
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Timotei pystyy säätelemään
varastosokereiden kulutusta lyhyessä
päivässä ja kohonneessa lpt?
Aloitus
15 °C/12 h
15 °C/14 h
mg/g
mg/g
BOR E
87,2 ± 1,7
22,2 ± 0,4
29,9 ± 1,8
BOR P
99,4 ± 2,9
93,4 ± 0,4
104,2 ± 1,4
Sleipnir
120,8 ± 0,3
46,2 ± 0,9
45,3 ± 0,5
BOR 1
81,1 ± 0,4
34,9 ± 0,2
37,4 ± 0,4
Grindstad
86,3 ± 9,1
34,4 ± 0,6
43,8 ± 1,5
LP E
101,8 ± 2,4
7,0 ± 0,2
26,4 ± 0,4
LP P
74,1 ± 3,1
10,1 ± 1,1
29,4 ± 0,1
FL E
57,6 ± 1,5
29,4 ± 0,2
59,2 ± 2,3
FL P
70,0 ± 0,2
21,0 ± 1,3
54,8 ± 1,0
FP E
81,7 ± 1,9
31,5 ± 0,4
54,1 ± 0,3
FP P
68,9 ± 0,5
19,3 ± 0,1
54,3 ± 2,7
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Timoteillä ei varastosokereiden
vähenemistä lyhyessä päivässä
Etenkin LP ja FL
varastosokereiden määrä alhainen
lyhyessä päivässä
www.helsinki.fi/yliopisto
Toivonen
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
2014, maisteritutkielma
Kylmän- ja tulvankestävyys korreloi
Engmo – northern timothy
Grindstad – southern timothy
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Höglind ym. 2010
Karaistumisen purkautuminen
nopeampaa korkeammassa lpt ja
eteläisellä genotyypillä
Jörgenssen ym. 2010
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Pohjoinen timotei
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
Kuvat: Tiina Toivonen
2015
Eteläinen timotei
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
Kuvat: Tiina Toivonen
2015
Rainadalla lyhyempi vernalisaatiovaatimus kuin engl raiheinällä, versot
kuolivat tammikuun jälkeen (toipui)
Vernalisaatio ei nopeuta
Kukintaa/kehitystä
Marraskuu
Tammikuu
Huhtikuu
120
-5,0
Kylmänkestävyys
lisääntyi vielä
huhtikuussa
LT50
-10,0
-15,0
-20,0
Kukintaan vaadittava aika (vrk)
0,0
100
80
60
40
20
0
-25,0
LP Riikka
Perseus
Fox
Fagerlin
Riikka
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
LP Fagerlin
Marraskuu
FL Fox
FL Perseus
Tammikuu
www.helsinki.fi/yliopisto
Toivonen
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
2014, maisteritutkielma
Vernalisaatio vapauttaa
pituuskasvun ja nopeuttaa kukintaa
IKI
IKI-vern
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
TUURE
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
TUURE-vern
Nurmiseminaari
2015
Kylmätesti ja kukintavalmius
Maataloustieteiden
Mervi Seppänen
Dept.
of Agriculturallaitos
sciences
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
Kuvat:
Juha
Luhtanen
2015
www.helsinki.fi/yliopisto
SMTP2012
33
2010-11
12.10.2010
25.11.2010
Karaistumisjakson pituus, vrk
73
44
106
50
81
Karaistumisjakson lämpösumma
103
59
141
60
151
Karaistumisjakson aikana
kertynyt tehokas lämpösumma
70
36
58
15
36
Lumipeitteen kesto, vrk
111
147
88
139
38
-22.5
-12.5
-22.5
-15.0
?
Karaistumisjakson
alku- ja loppu pvm
Alhaisin mitattu
kylmänkestävyys timoteillä
2011-12
14.10.2011
28.1.2012
2012
5
5
0
0
-5
-5
LT50 (°C)
LT50 (°C)
2011
2012-13
12.10.2012
1.12.2012
2013-14
25.9.201313.1.2014
2009-10
1.10.2009
13.12.2009
-10
-15
-20
-10
-15
-20
-25
-25
0
50
100
150
0
50
100
150
Päiviä karaistumisjakson alusta
Päiviä karaistumisjakson alusta
Timotei
Timotei
Ruis
Vehnä
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
Ruis
Vehnä
Seppänen KM 3/2014
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Lumensyvyys (cm)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Lumensyvyys (cm)
Toukokuu
Huhtikuu
Maaliskuu
Helmikuu
Tammikuu
Joulukuu
Marraskuu
Elokuu
Syksyn karaistumisjakson astepäivät 0-5oC,
FH-COLD
Lokakuu
Karaistumiskausi, HP
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
Syyskuu
Lämpötila (°C)
Viikki
HP = 74
FH = 246
2009
25
Kuukausi
HP = 44
FH = 153
Kuukausi
Toukokuu
Huhtikuu
Maaliskuu
Helmikuu
Tammikuu
Joulukuu
Marraskuu
Lokakuu
Syyskuu
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
Elokuu
Lämpötila (°C)
2010
25
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
Juha Luhtanen, Maisteritutkielma
2011
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
2015
Kylmänkestävyys
(LT50) timotei
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
CCD5
FH-COLD
2009-10
103
70
2010-11
59
36
2011-12
141
58
2012-13
60
15
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
CCD5
FH-COLD
2009-10
103
70
2010-11
59
36
2011-12
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
2012-13
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
141
58
Nurmiseminaari
60
2015 15
Osittainen kylmävaurio hidastaa
kasvuunlähtöä ja harventaa nurmia
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Kuva: Juha Luhtanen
Viljoilla vernalisaatio on yhteydessä
kylmänkestävyyden alenemiseen
Vernalisaatiovaatimus täyttyy,
kylmänkestävyys purkaantuu
0
loka marras joulu tammi helmi maalis huhti
-5
Vernalisaatio
LT50
-10
o Vernalisaatio ja kylmäkaraistuminen
tapahtuvat samanaikaisesti
o Vernalisaatiovaatimuksen täyttymisen
jälkeen kylmänkestävyys alenee
o Hyvin tunnettu ilmiö syysviljoilla
o Vernalisaation merkityksestä nurmien
sadonmuodostukseen ensimmäiset
tulokset timoteillä
o Miten vernalisaatio etenee talvehtivilla
kasveilla Suomessa, ei lainkaan
aiempaa tietoa
-15
-20
-25
-30
Karaistuminen, kylmänkestävyys lisääntyy
Dept. of Agricultural sciences
o Uusien lajikkeiden jalostamisen
taustaksi, mitkä ovat tärkeät
ominaisuudet ja kandidaattigeenit ja
merkit jalostukseen
www.helsinki.fi/yliopisto
SMTP2012
39
Vernalisaatiovaatimus täyttyy ja
kylmänkestävyyden purkautuminen
nopeaa
Vern.
Pohjois-Suomen 2014
Panu Korhonen, maisterintutkielma
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Nurmiseminaari
2015
Vernalisaatiovaatimus,
talvenkestävyys, kasvunopeus..
120
Main tiller height (cm)
100
80
60
40
20
0
0
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
2
10
12
15
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Kevätkasvu
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Vernalisaatiovaatimuksen
puuttuminen ja korrenkasvu
Myös kasvunopeus on yhteydessä ’lepotilan’ (vernalisaatiovaatimuksen) lyhyyteen,
eteläisestä perimästä haetaan lyhyttä päivänpituusvaatimusta korrenkasvulle ja
kasvunopeutta
120,0
100,0
Pohjoinen, vernalisaatiovaatimus
100,0
80,0
80,0
60,0
60,0
40,0
40,0
20,0
20,0
Eteläinen, kukkii ilman vernalisaatiota
0,0
0
21/1
Eteläinen korren pituuskasvu
ilman vernalisaatiota, syyskasvu
Kasvien pituus (cm)
Kukkimiseen tarvittava aika (vrk)
120,0
2
10
12
Vernalisaatioaika (vkoa)
B112
Bor0113
Bor0307
15
Grindstad
0,0
0
B112
2
21/1
10
12
Vernalisaatioaika (vkoa)
Bor0307
Bor0113
15
Grindstad
Juha Luhtanen, Maisteritutkielma 2011
Dept. of Agricultural sciences
www.helsinki.fi/yliopisto
17.5.2010
43
Lähde: Gustavsson 2011 Grass and Forage Sci
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
140
60
120
50
100
Versojen lkm
70
40
30
20
80
60
40
10
20
0
0
40
400
35
350
30
300
Versojen lkm
2.
Kuivapaino (g)
1.
Kuivapaino (g)
Versotyyppien osuus sadosta
25
20
15
10
250
200
150
100
5
50
0
0
GEN
ELONG
VEG
Dept. of Agricultural sciences
GEN
ELONG
www.helsinki.fi/yliopisto
VEG
17.5.2010
45
Kevät
Syksy
www.helsinki.fi/yliopisto
Seppänen ym. 2010 Ann Bot
3.1.2015
Kiitos!
Maataloustieteiden
Department of Agricultural
laitos Mervi
Sciences
Seppänen
Mervi Seppänen
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Nurmet ja ilmastonmuutos
Syksy
Talvi
Kevät
Kesä
Fysiologiset prosessit
kasvissa
Kasvu (syyssato),
kasvun
pysähtyminen,
kylmäkaraistuminen
ja kestävyyden
lisääntyminen
Vernalisaation
täyttyminen ja
kylmänkestävyyden
aleneminen
Kylmänkestävyyden
purkautuminen ja
kasvuunlähtö
(kevätsato)
Jälleenkasvu niiton
jälkeen (kesä)
Muutokset
kasvukaudessa
(2050)
Kasvukausi päättyy
9-16 pv myöhemmin
(RovaniemiJokioinen)
Lumipeitteen määrä
vähenee, tulvat ja
jääpolte lisääntyy,
lämpöjaksot
Kasvukausi alkaa 1011 pv aiemmin
(Rovaniemi Jokioinen)
Tehoisa lämpösumma
nousee 1200-2000
asteeseen, sateet
vähenevät
Haasteet nurmille
Karaistumisaika
lyhenee + lyhyt pv ja
alh säteily, syyssateet
lisääntyvät
Kylmävauriot,
energiavarastojen
hupeneminen (kasvu,
anaerobinen
hengitys)
Korkea talvituho%,
hidas ja heikko
kasvuunlähtö
Kuivuus hidastaa
etenkin jälleenkasvua
Seuraus
Kylmänkestävyys ja
sokerivarastot jäävät
alhaisiksi
Nurmien
harveneminen,
talvituhot
Alhainen kevätsato,
myöhästynyt
kevätsato
Kasvun
pysähtyminen
(dormanssi), laatu
Vaadittava
ominaisuus (trait)
Syyskasvu, riittävä
karaistumiskyky
(kestävyys, sokerit)
Nopea kasvuunlähtö,
hyvä sadontuottokyky
Kuivuudenkestävyys,
jälleenkasvukyky
Maataloustieteiden laitos
Karaistumisen
purkautuminen,
jälkikaraistumiskyky,
energiavarastojen
hallittu käyttö,
Mervi Seppänen
vernalisaatiovaatimus
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Ennuste talvehtimisolojen muutoksesta
2040-2065 Höglind ym. 2013
Lumipeite pv
Karaistumisjakson
alkaminen
Kasvukauden
alkaminen
Nyt
2040
Nyt
2040
Muutos
Nyt
2040
Rovaniemi
193
167
29.10
8.10
-10
26.5
6.5
Kuopio
159
78
13.10
27.10
-14
6.5
27.4
Jokioinen
142
46
15.10
31.10
-16
8.5
21.4
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015
Yhteenveto
Vernalisaatio
Timotei
Eng.raiheinä
Rainata
Nurminata
Nopeuttaa kehitystä,
lyhyt vern lisää satoa?
Mahd. pituuskasvuun
syksyllä (kriittinen pp)
Kukinta vaatii vern,
ei pituuskasvua
syksyllä
Kukkimisvalmius
nopeasti, ei vern
vastetta, ei
pituuskasvua syksyllä
Kukinta vaatii vern,
ei pituuskasvua
syksyllä
Kylmäkaraistuminen
, -kestävyys
Karaistumisolot vaikuttavat
selvästi, kuitenkin riittävä
kestävyys?
Paljon versokuolemia,
kasvuunlähtö hidas
keväällä
Syyskasvu
Uusi timoteilajike pp ei
kasvua rajoittava, 5-10oC ei
kasvua
Runsasta myös
lyhyessä päivässä,
kohonnut lpt
-
Pituuskasvu
Päivänpituus ja lpt säätelee
Ei pituuskasvua
Ei pituuskasvua
Ei pituuskasvua
Lehdet
Pohj timotei lehtikuolema
kohonnut lpt
Ei muutoksia lkm
Ei muutoksia lkm
Ei muutoksia lkm
Versot
Pohj.timotei kohonnut lpt
aktivoi sivuversojen kasvun
Lisääntyy myös alh
lpt, runsasta
kohonnut lpt
Lisääntyy myös alh
lpt, runsasta kohonnut
lpt
Lisääntyy myös alh
lpt, runsasta
kohonnut lpt
Ei alene kohonnut lpt, lyhyt
pv ei vaikutusta kertymiseen
Herkin kohonneelle
lpt, lyhyt pp alensi
merkittävästi
Lyhyt pp alensi
Lyhyt pp alensi
Varastosokerit
Maataloustieteiden laitos Mervi Seppänen
www.helsinki.fi/yliopisto
Pohjois-Suomen
Nurmiseminaari
2015