Kasvin veden ja ravinnetarve. Mansikan lannoitus ja kastelu -koulutus Raija Kumpula

Transkriptio

1 Kasvin veden ja ravinnetarve Mansikan lannoitus ja kastelu -koulutus Raija Kumpula Sivu

2 tavoitteet tietää ja ymmärtää veden ja liuenneiden aineiden liikkuminen kasvissa, siihen liittyvät rakenteet ja käsitteet ymmärtää veden merkitys kasvutekijänä mansikan vedentarve ja siihen vaikuttavat tekijät osata soveltaa em. asioita käytännön viljelytoimissa Sivu

3 sisältö taustaa juuri, varsi ja lehti: rakenne ja toiminta veden- ja ravinteiden otossa mansikan kastelutarve kysymyksiä Sivu

4 Veden ja liuenneiden aineiden liikkuminen kasvissa; taustaa 1800 luvun alussa Stephen Hales (eng. fyysikko) huomasi, että kasvit imevät paljon enemmän vettä kuin eläimet yksi auringonkukka imi 17 x enemmän vettä kuin ihminen vuorokaudessa kasveissa 99% otetusta vedestä kulkeutuu ilmaan vesihöyrynä -> transpiraatio=veden haihdutusvirtaus kasvin juurista lehtien kautta ilmakehään fotosynteesi=yhteyttäminen=kaiken energian lähde Sivu

5 Aineenvaihduntatapahtumia yhteyttäminen: hiilidioksidi (CO2) +vesi (H20)+valoenergia-> rypälesokeri (C6H12O6) +happi (O2) hengitys: em. päinvastoin; energian saanti orgaanisista yhdisteistä vesitalous: otto ja haihdunta -> tasapaino ravinnetalous em. kaikki vaikuttavat kaikkeen Sivu

6 Veden ja liuenneiden aineiden ottoon ja kulkeutumiseen liittyvät rakenteet; juuri suurin osa vedestä otetaan juurten kautta->juurten kärjet, juurikarvat = valtava pinta karvasta vesi etenee kuorikerrokseen ja siitä edelleen soluväleissä tai solun sisältä toiseen edelleen varteen ja lehteen, mutta kuoren ja keskusjänteen rajalla on ohut sisäketto, jonka läpi vesi ja liuenneet aineet pääsevät ainoastaan solusisällön kautta -> toimii ravinteiden kasviin pääsyn säätäjänä juuren sisäosassa keskusjänne, missä puu- ja nilaosat ovat Sivu

7 Juurten vedenotto perustuu osmoosi ilmiöön: veden yksipuolinen diffuusio puoliläpäisevän kerroksen kautta (solulima on puoliläpäisevä kerros: se läpäisee helposti vettä, mutta hitaammin liuenneita aineita; läpäisyä säätää solukelmu) väkevämpi liuos (solun sisällä) imee vettä laimeammasta liuoksesta (maaneste) ja väkevyysero pienenee imun seurauksena soluseinä pingottuu; sisältäpäin tuleva paine= nestejännitys tavallisesti 4-20 bar suuruinen; vaihtelee riippuen vedensaannista Sivu

8 Veden ja liuenneiden aineiden ottoon ja kulkeutumiseen liittyvät rakenteet; varsi varren sisäosissa johtosolukko, joka erillisinä johtojänteinä. Nivelissä liittyvät haarautumalla toisiinsa ja niistä lähtee sivuhaaroja lehtiin. Muodostavat verkkomaisen lieriön, joka näkyy nivelten välillä säännöllisenä kehänä. vesi kulkee johtosolukon putkiloissa ja putkisoluissa; virtausnopeus ruohokasveilla m/h Tärkeänä voimana veden nousulle on vesimolekyylien välinen erittäin suuri kiinnevoima koheesio, muodostuu vesilankoja Sivu

9 Veden kuljetus kasvi ottaa veden juurillaan ja haihduttaa sen lehdillään; se miten vesi liikkuu on kiinnostanut kasvitieteilijöitä kautta aikojen yksinkertainen koe: katkaista varsi ja laittaa värilliseen veteen kaksi tapaa: työnnetään alhaalta tai vedetään ylhäältä ensimmäinen tapa, nimeltään juuripaine- ei esiinny kaikilla kasveilla ja niillä, joilla sitä on, se ei ole riittävä voima työntämään vettä korkeiden puiden latvoihin pisarat lehden reunoissa aikaisin aamulla merkki juuripaineesta Sivu

10 Veden ja liuenneiden aineiden ottoon ja kulkeutumiseen liittyvät rakenteet; lehti lehtisuoni, jossa tavallisesti yksi johtojänne. Puuosa yläpinnan ja nilaosa alapinnan puolella lehden yläpinnalla pintakelmu kutikula, mikä vähentää veden haihtumista lehden alapinnalla ilmaraot, jotka avautuvat ja sulkeutuvat. Niiden muoto ja koko vaihtelevat. Nuorissa lehdissä esim. tupakka kpl/m2 98 % vedestä haihtuu ilmaraon kautta, loppu kutikulan kautta Ilmaraon sulkeutuminen ei vain estä veden haihduntaa, se myös estää CO2 oton Sivu

11 Ilmarako Ilmarakojen liikkeet: veden väheneminen suurin syy sulkeutumiseen CO2- pitoisuus-> pitoisuus nousee-> ilmarako sulkeutuu- > vaihtelee lajeittain valo-> avautuu valossa, sulkeutuu pimeässä lämpötila-> pieni vaikutus, mutta astetta voi aiheuttaa ilmaraon sulkeutumisen Sivu

12 Haihdutus ja sen säätely haihdutusvirtaus; joskus nimitetty väistämätön paha kehityksen aikana kasvit ovat kehittäneet rakenteen, joka on suosiollinen CO2 ottoon, mutta epäsuosiollinen veden haihduntaan haihdutus tapahtuu kahta kautta: 1)lehteä suojaavan ulkokerroksen eli kutikulan kautta (pieni osa) 2)lehden alapinnalla olevan ilmaraon kautta (suurin osa 90 % vedestä tätä kautta) Sivu

13 Tekijät, jotka vaikuttavat haihdutusvirtaukseen lämpötila: veden haihdutus tuplaantuu jokaisen 10 asteen nousuun (koska haihdunta viilentää lehden pintaa, sen lpt ei nouse niin nopeasti kuin ympäröivän ilman kosteus: vesi haihtuu sitä hitaammin ilmaan, mitä korkeampi on kosteus ilmanvirtaus (tuuli) vie kosteutta lehden pinnasta; kovin tuulisessa ilmastossa kasvavat kasvit karvapeitteisiä (suojaa lehden pintaa) Sivu

14 Epäorgaanisten ravinteiden otto otto tapahtuu nuorten juurten pintakerroksen kautta; on täysin eri tapahtuma kuin veden otto mykorritsa sieni auttaa; erityisesti fosforin otossa ja kuljetuksessa (myös Zn, Mn, Cu) juurten solujen mineraalisisältö on täysin erilainen kuin maanesteen, missä kasvi kasvaa (esim. herne 75 x enemmän K+ ioneja kuin ympäröivässä maassa koska aineet eivät liiku vastoin konsentraatiogradienttia, on selvää, että ne otetaan aktiivisesti valikoiden otto on energiaa vaativa prosessi jos esim. juuressa hapenpuute tai haihdutus loppuu, ravinteiden otto pysähtyy Sivu

15 Ravinteiden kuljetus kun otettu nilaan, kuljetus haihdutusvirtauksen mukana samoja reittejä kuin vesikin (putkiloissa) matkan varrella solut ottavat kasvin eri osiin käytettäväksi; putkiloneste on latvaosassa laimeampaa kuin tyvessä osa ravinteista kulkeutuu perille saakka ioneina; osa sitoutuu orgaanisiin yhdisteisiin siirto on energiaa kuluttavaa työtä myös joitakin ioneja voidaan ottaa suoraan lehden kautta esim. mikroravinteita (lehtilannoitus) Sivu

16 Mansikan veden tarve mansikan tarpeet eri kehitysvaiheissa, maalaji, lämpötila, sadanta, tuulisuus ja haihdunta, kasvuston rehevyys jne. nuoret taimet alle 1 ltr/taimi/vk satoikäinen kasvusto n. 12 ltr/m2/vk eli 3 ltr/taimi/vk satokauden jälkeen 3-4 ltr/m2/vk (lähde: Koetoiminta ja käytäntö 2000) Piikkiö vedentarve vuodesta riippuen l/taimi/kasvukausi. Käytännössä n. 20 kastelukertaa kasvukaudella; helteellä 2 pv välein jos maa kuivuu yli -100 hpa rajan alkaa marjakoko ja satotaso laskea (0 hpa täysin vettynyt maa; nuutuu - Sivu hpa kosteustasolla) (lähde: 2003)

17 Kysymyksiä 1) Tunnelin ilmankosteus on 60 % tai 80 %; mitä se tarkoittaa mansikkakasvuston vedenotolle? 2) Miksi vastaistutettua kasvustoa on hyvä kastella aluksi sadettamalla? 3) Juurtuneet pottitaimet lähtevät nopeammin kasvuun kuin avojuuriset. Miksi? 4) Optimiolosuhteet mansikan istutukseen? 5) Keväällä nuoren kasvusto vaaleaa. Mikä selittää? 6) Tuulensuoja-aita mansikkapellon ympärillä. Hyvät ja huonot puolet? Sivu