HÄVIÄÄKÖ HUKKAKAURAN SIEMENTEN ITÄVYYS KOKOVILJASÄILÖREHUSSA?

LOPPURAPORTTI HÄVIÄÄKÖ HUKKAKAURAN SIEMENTEN ITÄVYYS KOKOVILJASÄILÖREHUSSA? HUKKAKAURAN SIEMENTEN ITÄVYYDEN SÄILYMISRISKI MAASSA, VILJAN TUORESÄILÖNNÄSSÄ JA ELÄIMEN RUUANSULATUSKANAVASSA Jatkohanke Maa- ja metsätalousministeriön rahoittama hanke Makera Dnro 5003/502/2004 Kuva: Eeva Saarisalo Terttu Heikkilä, Eeva Saarisalo 1, Hannele Khalili, MTT, Kotieläintuotannon tutkimus, Jokioinen Heikki Jalli, MTT, Kasvintuotannon tutkimus, Kasvinsuojelu, Jokioinen Sinikka Köylijärvi, Evira, Kasvianalytiikkayksikkö, Loimaa Jari Poikulainen, Ritva Vallivaara-Pasto, Evira, Siementarkastusyksikkö, Loimaa Seija Jaakkola, HY, Maataloustieteiden laitos, Helsinki 1) Nykyinen osoite: MMM, Elintarvike- ja terveysosasto Jokioinen 30.3.2010

1. Tutkimuksen tausta ja tavoitteet Hukkakaura (Avena fatua L.) on erityisesti viljanviljelyä ja siementuotantoa haittaava yksivuotinen, helposti leviävä ja vaikeasti hävitettävä rikkakasvi. Hukkakauran saastuttama peltopinta-ala on noin 14,5 % koko pelto-alasta (Evira). Hukkakaura vie elinvoimaa viljelykasveilta ja alentaa niiden satoa. Laki velvoittaa torjumaan hukkakauraa ja estämään sen leviämisen (Laki hukkakauran torjunnasta 185/2002 ja Maa- ja metsätalousministeriön asetus hukkakauran torjunnasta 326/2002). Lain täytäntöönpanon ja säännösten noudattamisen valvonnasta vastaa Elintarviketurvallisuusvirasto Evira. Hukkakaura on ensisijaisesti torjuttava kitkemällä, viljelyteknisin keinoin tai kemiallisesti. Jos kasvukauden aikana todetaan hukkakauraa niin runsaasti, ettei sitä pystytä kitkemään ja kemiallista torjuntaa ei ole tehty tai se on epäonnistunut tai viljelytekniikka ei salli sitä, kuten luomutuotannossa, on turvauduttava kasvuston hävittämiseen niittämällä ja sen jälkeen polttamalla tai muuten hävittämällä siten, ettei hukkakaura pääse leviämään. Tuet voidaan evätä tai niitä voidaan leikata, jos lohko on niin hukkakauran saastuttama, että siltä ei voi tuottaa markkinakelpoista tavaraa (Evira 2009). Sadon menetyksestä ja siihen uhratuista panoksista, tukien hylkäämisestä sekä hävityksen aiheuttamista kustannuksista aiheutuva taloudellinen menetys viljelijälle on siten erittäin merkittävä, tuhansia euroja riippuen hukkakauran saastuttamasta pinta-alasta. Viljelijöiden hukkakauraongelman tiedostaminen ja vastuullinen suhtautuminen torjuntatoimenpiteisiin on perusedellytys hukkakauran leviämisen estämiseksi. Yleisessä tukipolitiikassa pitäisi olla myös työkalut hukkakauran torjuntaan kannustamiseen pelkkien sanktioiden sijaan (MMM 2007). Ratkaisu näihin erityistapauksiin, ei yleiseksi torjuntakeinoksi, voisi olla kasvuston korjaaminen kukinnan jälkeen kokoviljasäilörehuksi tai viljan tuoresäilöntä, jolloin sadon korjuuvelvoite täyttyy eikä tukia ja satoa menetetä. Tutkimusten tavoitteena oli selvittää, minkälaisissa säilöntäolosuhteissa hukkakauran itävyys häviää, häviääkö se pyöröpaalatussa kokoviljasäilörehussa ja viljan jyväsäilönnässä sekä voivatko hukkakauran siemenet säilyä itämiskykyisinä kuljettuaan lehmän ruoansulatuskanavan läpi, jolloin lanta voi aiheuttaa hukkakauran leviämisriskin. Lisäksi selvitettiin miten hukkakauran siemenet talvehtivat ja taimettuvat maan pinnalla ja maahan kylvettyinä. Tutkimusten keskeisenä tavoitteena oli tuottaa tietoa, jonka perusteella viranomainen voi tarkentaa hukkakauran torjumiseksi annettavia ohjeita ja toimenpidemääräyksiä. Tulosten perusteella annetaan viranomaisohjeita 1) hukkakauraisen kasvuston korjuusta kokoviljasäilörehuksi koskien korjuuajankohtaa, säilöntäaineen määrää ja laatua sekä rehun säilytysaikaa ennen ruokinnan aloittamista, 2) viljan jyväsäilönnästä, jos vilja sisältää hukkakauraa ja 3) lannan aiheuttamista riskeistä rehun sisältäessä hukkakauraa. Yleiseksi hukkakauran torjuntakeinoksi kokoviljasäilörehuksi korjuuta tai jyväsäilöntää ei ole tarkoitus suositella, vaan ainoastaan niihin erityistapauksiin, joissa muu torjunta ei ole mahdollista. 2. Tutkimusosapuolet ja yhteistyö Tutkimus käynnistyi Kasvintuotannon tarkastuskeskuksen (KTTK) Siementarkastusosaston (Loimaa) aloitteesta vuonna 2005. KTTK:n nimi ja organisaatio muuttuivat Elintarviketurvallisuusvirasto Eviran Maataloustuotannon valvontaosaston Siementarkastus- ja luomuvalvontayksiköksi ja edelleen 1.1.2008 kahteen eri yksikköön: Tutkimus- ja analytiikkaosaston Kasvianalytiikkayksikkö ja Valvontaosaston Siementarkastusyksikkö. Hanke oli MTT:n (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus) johtama. MTT Kotieläintuotannon tutkimus (rehuntuotanto ja -säilöntä, rehuanalytiikka, lehmien ruokinta) - vastuullinen johtaja, tutkija Eeva Saarisalo 31.7.2007 asti, sitten erikoistutkija Hannele Khalili 1.4.2008 asti ja sen jälkeen tutkija Terttu Heikkilä MTT Kasvinsuojelu (hukkakauraan ja kasvinsuojeluun liittyvä asiantuntemus, kasvuston seuranta ja korjuuajankohdan määritys, itävyys maassa), tutkija Heikki Jalli Evira Tutkimus- ja analytiikkaosaston Kasvianalytiikan yksikkö, Siemenjaosto (itävyysmääritykset) - jaostopäällikkö Sinikka Köylijärvi Evira Valvontaosaston Siementarkastusyksikkö, Sertifiointi- ja valvontajaosto (hukkakauraan ja sen torjuntaan ja valvontaan liittyvä asiantuntemus, viranomaistoiminta) - jaostopäällikkö Ritva Vallivaara-Pasto ja tarkastaja Jari Poikulainen HY (Helsingin yliopisto) Kotieläintieteen laitos, 2010 lähtien Maataloustieteiden laitos - Yliopistonlehtori Seija Jaakkola, tutkija (rehun säilöntä, nautojen rehut ja ruokinta) 2

Kemira Oyj osallistui hankkeeseen rahoittajana, sopimus allekirjoitettiin 20.6.2005, osa 1. - tuotekehityspäällikkö Harri Miettinen (säilöntäaineet ja niihin liittyvä asiantuntemus) Kasvimateriaali saatiin yksityisiltä maatiloilta, joiden omistajien kanssa tehtiin sopimus. 3. Tutkimuksen tulokset Häviääkö hukkakauran siementen itävyys kokoviljasäilörehussa? Hankesuunnitelman mukaiset säilöntäkokeet minisiiloissa toteutettiin vuosina 2005-2007 ja pyöröpaalikoe 2006-2007 MTT:llä Jokioisilla. Kokeissa selvitettiin kuinka hukkakauran kehitysvaihe, säilöntäainekäsittely ja säilöntäaika vaikuttavat itävyyden säilymiseen kokoviljasäilörehussa. Kokeissa käytetty hukkakaura saatiin kahdelta yksityiseltä maatilalta hukkakauran saastuttamilta ohrapelloilta. Tutkimusmenetelmät ja aineisto Minisiilokokeet Minisiilokokeet tehtiin 6 x 5 x 3 faktoriaalisina kokeina, joissa oli kuusi hukkakauran kehitysvaihetta, viisi säilöntäainekäsittelyä ja kolme säilöntäaikaa. Hukkakauran siemeniä ja ohrakasvustoa kokoviljasäilörehun raaka-aineeksi kerättiin hukkakauran röyhylle tulosta alkaen kuusi kertaa viikon välein vuosina 2005 ja 2006 (kehitysasteet 0 5, taulukko 1). Säilöntäainekäsittelyt olivat: painorehu (PR) eli ilman säilöntäainetta, muurahaishappo 2, 4 ja 6 l/t (MH2, MH4 ja MH6) sekä biologinen säilöntäaine, maitohappobakteeriymppi Lactofast (Y), 10 6 pmy/g, (Lactobacillus plantarum, VTT E-78076, Kemira Grow- How). Säilöntäajat olivat 3, 12 ja 24 viikkoa. Rehut säilöttiin pieniin koesiiloihin (120 ml), kolme rinnakkaissiiloa käsittelyä kohti eli yhteensä 270 siiloa/vuosi. Jokaiseen siiloon säilöttiin 200 kpl hukkakauran siemeniä, jotka sekoitettiin säilöntäaineella käsitellyn silputun kokoviljaohran sekaan ennen siilon täyttöä. Siilot avattiin ja rehusta eroteltiin hukkakauran siemenet (100 kpl/siilo) kolmen viikon ja kolmen sekä kuuden kuukauden jälkeen säilönnästä. Pyöröpaalikoe Pyöröpaalikokeeseen vuonna 2006 hukkakauran siemenet kerättiin samalta alalta kuin minisiilokokeeseen. Ohrakasvusto oli MTT:n pellolla Jokioisilla (Annabell, 2-tahoinen, kylvetty 9.5.), joka oli samassa kehitysvaiheessa kuin hukkakaurainen pelto (Barke, 2-tahoinen, kylvetty 8.5.). Paalit tehtiin kahdessa hukkakauran kehitysvaiheessa, 2 ja 4 viikkoa hukkakauran röyhylle tulosta. Ohrakasvusto niitettiin karholle niittomurskaimella ja paalattiin silppuavalla, kiinteäkammioisella pyöröpaalaimella. Paaleja tehtiin neljä rinnakkaista kolmella säilöntäainekäsittelyllä: ilman säilöntäainetta (PR), happosäilöntäaine 6 l/t (AIV 2 Plus, muurahaishappo 760 g/kg ja ammoniumformiaatti 55 g/kg, Kemira GrowHow, MH) ja biologinen säilöntäaine Lactofast 10 6 pmy/g (Y). Hukkakauran siemenet sijoitettiin paaleihin läpäisevissä nailonpusseissa (100 siementä/pussi), viisi pussia pintaan (ylä- ja alapäätyyn, pyöreälle kehälle lähelle kumpaakin päätyä sekä keskelle) käärintäverkon alle sekä kaksi kairattuihin reikiin noin 60 cm syvyyteen. Kairatut reiät täytettiin rehumassalla ja tarkoitukseen valmistetuilla muovitulpilla. Paalit käärittiin kuudella kerroksella valkoista Rani-käärintämuovia. Paaleja tehtiin yhteensä 24 kpl. Paalit avattiin kolmen viikon ja kolmen kuukauden jälkeen säilönnästä, kaksi paalia kutakin säilöntäkäsittelyä kerralla. Näytteet ja analyysit Minisiilokokeissa hukkakauran siemenistä otettiin edustava näyte (3 x 100 kpl) itävyysanalyysiä varten aina ennen säilöntää. Säilönnän jälkeen siilojen avaamisen yhteydessä eroteltiin vähintään 100 hukkakauran siementä/siilo itävyysmääritykseen. Poikeuksena tästä oli kaksi ensimmäistä säilöntäkertaa, joissa säilöttäessä itävyys oli vielä 0. Itävyysmääritykset tehtiin Evirassa Loimaalla. Kokoviljan raaka-aineesta otettiin näyte silppuamisen jälkeen. Näytteestä määritettiin kuiva-aine, tuhka, neutraalidetergenttikuitu (NDF), typpi, liukoinen typpi, sokeri, puskurikapasiteetti ja in vitro -sulavuus sellulaasimenetelmällä. Pyöröpaalikokeessa avaamisen yhteydessä paaleista kerättiin pois hukkakauraa sisältävät pussit itävyysmääritykseen ja samalla kairattiin analyysinäytteet. Kokoviljasäilörehunäytteistä määritettiin kuiva-aine, typpi, tärkkelys, ph, maitohappo, haihtuvat rasvahapot (VFA), etanoli, pelkistävät sokerit, ammoniumtyppi ja muurahaishappo. 3

Tutkimustulokset Koevuodet olivat sääolosuhteiltaan erilaiset eli toinen sateinen ja toinen kuiva. Vuonna 2005 ensimmäisen ja viimeisen näytteenottokerran välillä lämpösumma lisääntyi 599 asteesta 980 asteeseen ja vettä satoi 197 mm. Vuonna 2006 lämpösumma lisääntyi 575 asteesta 1022 asteeseen ja vettä satoi vain 24 mm. Sateisena kesänä 2005, kun kosteutta oli riittävästi, aikaisessa vaiheessa niitetyssä kasvustossa oli runsaasti hukkakauran jälkikasvua. Kuivana kesänä jälkikasvua ei juuri ollut. Kasvukauden aikana Molempina vuosina ensimmäiset hukkakauran siemenet olivat itämiskykyisiä jo kaksi viikkoa röyhylle tulon jälkeen (kehitysaste 2, kuvat 1 ja 2, taulukko 1). Tuleentumisen myötä itävyys lisääntyi lukuun ottamatta vuoden 2005 viimeistä kertaa, jolloin tuleentuneita siemeniä oli varissut ja mukana oli runsaasti myöhemmin kehittyneiden sivuversojen siemeniä. Vuoden 2006 kuivana kesänä sivuversoja kehittyi selvästi vähemmän ja hukkakauran tuleentuminen oli tasaisempaa. Toiseksi viimeisen korjuukerran alempi itävyys johtunee siitä, että näytteenottokohdassa oli erittäin tiheä ja kitukasvuinen hukkakaurakasvusto. Kuivuus esti hukkakauran kasvua niin, että sen havaitseminen ohrakasvustosta oli vaikeaa. Vuosien välinen ero näkyi myös minisiilokokeiden kokoviljasäilörehun raaka-aineen koostumuksessa (kuvat 1 ja 2, taulukko 1). Kasvuston kehittyessä rehun kuiva-ainepitoisuus lisääntyi molempina vuosina, mutta vuonna 2006 kuiva-ainepitoisuus oli selvästi suurempi viimeisinä korjuukertoina. Vuonna 2005 viidennen korjuukerran raaka-aineen suuri kosteuspitoisuus johtui osittain sateesta. Raaka-aineen sokeripitoisuus oli suurimmillaan viikko röyhylle tulosta, jonka jälkeen se pieneni. Tuleentumisen edistyessä tärkkelyspitoisuus suureni ja NDF-pitoisuus sekä puskurikapasiteetti pienenivät. Vuonna 2006 sokeripitoisuus oli selvästi suurempi ja tärkkelyspitoisuus pienempi kuin vuonna 2005. 600 100 500 90 80 g/kg ka 400 300 200 100 0 74 46 30 0 0 16 14.7. 21.7. 28.7. 4.8. 11.8. 18.8. 70 60 50 40 30 20 10 0 itävyys-% korjuupvm Hukkakauran itävyys, % Kuiva-aine, g/kg Sokeri Tärkkelys Puskurikapasiteetti NDF Kuva 1. Hukkakauran itävyyden ja kokoviljan koostumuksen kehittyminen kesällä 2005. 4

700 100 600 500 90 80 70 g/kg ka 400 300 200 100 0 0 0 57 6.7. 12.7. 19.7. 26.7. 1.8. 9.8. korjuupvm 92 66 90 60 50 40 30 20 10 0 itävyys-% Hukkakauran itävyys, % Kuiva-aine, g/kg Sokeri Tärkkelys Puskurikapasiteetti NDF Kuva 2. Hukkakauran itävyyden ja kokoviljan koostumuksen kehittyminen kesällä 2006. Säilönnän jälkeen Kumpanakaan koevuotena kolmen ja kuuden kuukauden jälkeen säilönnästä siilorehuissa ei ollut yhtään itävää hukkakauran siementä. Sen sijaan kolmen viikon säilöntäaika ei riittänyt tuhoamaan itävyyttä (taulukko 1). Itävyys säilyi siemenissä, jotka oli kerätty neljä tai viisi viikkoa hukkakauran röyhylle tulon jälkeen (viides ja kuudes korjuukerta). Vuonna 2005 kuudennen korjuukerran MH2 ja MH4 rehuista todettiin yksi itämiskykyinen hukkakauran siemen kolmen viikon jälkeen säilönnästä. Vuonna 2006 viidennen kerran MH2 rehussa oli kaksi itämiskykyistä siementä. Sen sijaan kuudennen korjuukerran rehuissa oli runsaasti itäviä siemeniä PR, MH2 ja Y rehuissa. Vuonna 2005 kuudennen korjuukerran rehujen (PR, MH2, MH4, MH6 ja Y) ph oli kolme viikkoa säilönnän jälkeen 4,73; 4,87; 4,77; 4,23 ja 4,03, kun vuonna 2006 ph oli vastaavasti 5,46; 5,10; 4,83; 4,35 ja 4,25. Itävyys säilyi yleensä rehuissa, joissa oli hieman korkeampi ph kuin muissa rehuissa. Tämä ei kuitenkaan pätenyt vuoden 2006 Y-rehuun, jonka ph oli muita matalampi (4,25) ja rehusta löytyi silti itäviä siemeniä. Kolmen kuukauden jälkeen itäviä siemeniä ei enää todettu. Tällöin PR ja MH2 rehun ph oli laskenut ja Y rehun ph oli pysynyt lähes samana. Taulukko 1. Kokoviljasäilörehun raaka-aineen koostumus ja hukkakauran siementen itävyys ennen säilöntää sekä itävyys (itäneitä kpl/300 siementä) ja rehun ph kolmen viikon jälkeen säilönnästä. Kehitysastaine, Kuiva- Sokeri Tärkkelys NDF Puskurikapasit.kauran Hukka- Itäviä 3 vk säilönnästä, kpl/rehun ph ja pvm g/kg mekv/ siementen g/kg ka PR MH2 MH4 MH6 Y kg ka itävyys,% Vuosi 2005 0) 14.7. 252 159 41 530 449 0 1) 21.7. 270 189 58 489 368 0 2) 28.7. 324 131 209 440 321 16 0/4,48 0/4,56 0/4,68 0/4,13 0/3,84 3) 4.8. 385 91 321 403 253 30 0/4,56 0/5,01 0/4,53 0/4,24 0/3,90 4) 11.8. 326 51 369 423 194 74 0/4,08 0/4,33 0/4,35 0/3,90 0/3,85 5) 18.8. 468 39 378 417 177 46 0/4,73 1/4,87 1/4,77 0/4,23 0/4,03 Vuosi 2006 0) 6.7. 266 230 19 520 361 0 1) 12.7. 288 325 25 456 331 0 2) 19.7. 356 260 139 416 254 57 0/4,01 0/4,07 0/4,53 0/4,22 0/3,92 3) 26.7. 402 169 253 421 256 92 0/4,11 0/4,28 0/4,48 0/4,26 0/3,92 4) 1.8. 466 95 291 408 236 66 0/4,52 2/5,19 0/4,62 0/4,32 0/3,95 5) 9.8. 640 51 323 440 221 90 225/5,46 50/5,10 0/4,83 0/4,35 93/4,25 NDF = neutraalidetergenttikuitu, Säilöntäaineet: PR = ilman säilöntäainetta, MH = muurahaishappo, 2, 4 ja 6 l/t, Y = maitohappobakteeriymppi (Lactofast). 5

Paalikokeessa vuonna 2006 ensimmäinen korjuu tehtiin kaksi viikkoa hukkakauran röyhylle tulon jälkeen. Tällöin paaleihin sijoitettujen hukkakauran siementen itävyys oli hävinnyt jo kolmen viikon kuluttua säilönnästä (taulukko 2). Myöskään kolmen kuukauden säilöntäajan jälkeen ei todettu itäviä siemeniä. Toisen korjuukerran paaleihin sijoitettiin hukkakauran siemeniä, jotka oli kerätty neljä viikkoa röyhylle tulon jälkeen. Kolmen viikon jälkeen säilönnästä paalien pintaosissa olleissa siemenissä oli runsaasti itämiskykyisiä hukkakauran siemeniä säilöntäainekäsittelystä riippumatta. Sen sijaan kolmen kuukauden jälkeen paaleissa ei enää ollut itäviä siemeniä. Taulukko 2. Paalirehujen koostumus ja säilönnällinen laatu sekä itävien hukkakauran siemenien määrä yhteensä (2 paalia per säilöntäainekäsittely). Rehut on tehty 2 ja 4 viikkoa hukkakauran röyhylle tulosta (= kehitysaste). Kehitysaste vk Säilöntäaika vk Kuivaaine g/kg ph Sokeri Tärkkelys Maitohappo Voihappo Säilöntäaine Ammonium N g/kg N Itäviä siemeniä kpl g/kg ka 2 3 PR 322 5,00 176 107 26 0,84 71 0 2 3 Y 346 3,95 202 106 71 0,28 17 0 2 3 MH 351 4,17 260 110 8 0,32 33 0 4 3 PR 431 4,36 48 274 37 0,12 19 158 4 3 Y 413 3,94 49 286 59 0,12 9 89 4 3 MH 427 4,32 105 268 4 0,08 20 153 2 12 PR 321 4,59 146 90 37 3,40 84 0 2 12 Y 337 3,91 186 108 81 0,27 26 0 2 12 MH 354 4,12 240 92 16 0,80 52 0 4 12 PR 414 4,36 48 249 36 1,00 38 0 4 12 Y 397 3,95 45 250 65 0,21 22 0 4 12 MH 400 4,22 124 245 8 0,18 48 0 PR = ilman säilöntäainetta, Y = maitohappobakteeriymppi (Lactofast), MH = muurahaishappopohjainen säilöntäaine (AIV 2 Plus, 6 l/t). Tulokset osoittavat, että itävyyden säilymiseen vaikuttaa hukkakauran siemenen ominaisuuksien (kehitysaste) lisäksi rehun käymisprosessissa syntyvät olosuhteet. Viljakasvuston kehitysasteen lisäksi säilöntäainekäsittely ja säilöntäaika vaikuttivat kokoviljasäilörehun koostumukseen ja käymislaatuun. Hukkakauran siementen itävyys säilyi rehuissa, joiden kuiva-ainepitoisuus oli yli 450 g/kg. Itävyys kuitenkin hävisi myös kuivissa rehuissa, kun säilöntäaika oli tarpeeksi pitkä. Blackshawn ja Roden (1991) tutkimuksessa kokoviljasäilörehun kuiva-ainepitoisuus oli 330 ja 360 g/kg ja itävyys hävisi laakasiilossa säilöntäajan ollessa kahdeksan viikkoa. Hukkakauran leviämisen estämiseksi saastuneen kasvuston korjuu kokoviljasäilörehuksi on tehtävä aikaisemmin kuin normaalissa taikinatuleentumisvaiheessa (Jaakkola ym. 2002). Aikainen korjuu on tärkeää myös hukkakauran siementen varisemisen välttämiseksi (Harker ym. 2003). Minisiiloihin säilötyt kokoviljat olivat pääosin käymislaadultaan hyviä. Virhekäymistä ei esiintynyt. Painorehussa ammoniumtypen osuus oli kuitenkin selvästi suurempi kuin muissa rehuissa, eikä rehun laatu vastannut kaikissa tapauksissa hyvälaatuisen säilörehun vaatimuksia. Kasvuston kehittyessä vesipitoisuuden väheneminen rajoitti maitohappokäymistä ja myös käymiseen tarvittavan sokerin määrä väheni. Toisaalta samanaikaisesti pienentynyt puskurikapasiteetti edisti ph:n laskua. Happamuuteen vaikutti myös säilöntäaineen käyttö. Muurahaishapon suuri annostus esti luontaista käymistä ja maitohapon muodostumista. Tästä johtuivat myös happorehujen erittäin suuret sokeripitoisuudet. Ilman säilöntäainetta tehtyjen paalirehujen käymislaatu oli myös heikompi kuin säilöntäaineella käsiteltyjen rehujen. Painorehuissa oli enemmän ammoniumtyppeä ja voihappoa kuin muissa rehuissa (Taulukko 2). Hukkakauran siemenien itävyyden säilymisriski maassa Tutkimusmenetelmät ja aineisto Lokakuussa 2005 ja 2006 Jokioisilla kylvettiin 200 hukkakauran siementä hienolla hiedalla täytettyihin verkkopohjallisiin kehikkoihin. Kehikot upotettiin reunojaan myöten peltomaahan. Kylvösyvyydet olivat 2,5 cm ja pinta, toistoja oli neljä. Taimettumista seurattiin kylvösyksystä lähtien ja taimettuneet hukka- 6

kaurat poistettiin kehikoista laskennan jälkeen. Havaintoja tehtiin syksyllä ennen lumentuloa, kesäkuun alkupuolella ja kesä-heinäkuun vaihteessa. Havainnointia jatkettiin kunnes hukkakauraa ei enää taimettunut. Taimettuneet hukkakaurat poistettiin, eivätkä ne tuottaneet uusia siemeniä. Kumpanakin kylvövuonna käytettiin samaa siemenerää, jonka itävyys oli 74 %. Tutkimustulokset Syksyllä 2005 kylvetyt hukkauran siemenet eivät itäneet kylvösyksynä. Seuraavana kesänä hukkakauran torjunta-aikaan mennessä taimettuneita oli 2,5 cm syvyyteen kylvetyistä siemenistä keskimäärin 20 % ja pinnalla olleista lähes 10 %. Syyskesään mennessä kummastakin kylvöstä taimettui lisäksi 13 14 siementä eli noin 7 % (Kuva 1). Syksyllä 2005 kylvettyjen siementen taimettuminen jatkui ja 2,5 cm syvyydestä taimettui kesällä 2007 vielä 2 %. Syksyn 2006 oloissa 2,5 cm syvyyteen kylvetyistä hukkakauran siemenistä taimettui joulukuun alkuun mennessä 62 kappaletta eli 31 % (Kuva 2). Seuraavan kesäkuun alkupuolelle mennessä maahan kylvetyistä siemenistä taimettui 17,5 % ja maan pinnalle levitetyistä 27,3 %. Syyskesään mennessä 2,5 cm syvyyteen kylvettyjen siementen taimettuminen lisääntyi vain 3,3 %, mutta maan pinnalla olleiden 16,2 %. Syksyllä 2006 kylvettyjen siementen taimettuminen loppui syksyyn 2007. Kokonaistaimettuminen oli maan pinnalla 43 % ja 2,5 cm syvyydestä 52 %. KPL 120 100 80 60 40 Pinta 2,5 syvyys 20 0 Syksy 2005 Kesä 2006 Syyskesä 2006 yhteensä Kuva 1. Taimettuminen/200 siementä. Syksyllä 2005 kylvettyjen hukkakauran siementen taimettuminen seuraavana kesänä. Kuvan ulkopuolella taimettuminen jatkui kesällä 2007. Pylväiden päälle on merkitty keskiarvon keskihajonta. KPL 120 100 80 60 40 Pinta 2,5 syvyys 20 0 Syksy 2006 Kesä 2007 Syyskesä 2007 yhteensä Kuva 2. Taimettuminen/200 siementä. Syksyn 2006 oloissa 2,5 cm syvyyteen kylvetyistä hukkakauran siemenistä taimettui joulukuun alkuun mennessä 62 kappaletta eli 31 %. Pylväiden päälle on merkitty keskiarvon keskihajonta. Hukkakauran taimettuminen ja taimettumisrytmi vaihtelee vuosittain. Maahan mullatun hukkakauran siemenen taimettuminen on varmempaa kuin maan pinnalla olevan siemenen. Syksyn kosteissa ja lämpimissä oloissa voivat maahan mullatut hukkakauran siemenet taimettua huomattavan runsaasti. Maan pinnalla olevien siementen taimettuminen voi myöhästyä kasvukaudella. Pienet taimet voivat jäädä huo- 7

maamatta kemiallisen torjunnan aikaan ja myös mullattuja siemeniä useammat pinnalla olevat voivat taimettua vasta herbisidikäsittelyn jälkeen Säilöntäaineen ja ajan vaikutus hukkakauran itävyyteen jyväsäilönnässä Tutkimusmenetelmät ja aineisto Hukkakaura kerättiin yksityisen maatilan hukkakauran saastuttamasta ohrakasvustosta 1.8.2007 ennen ohran puintia varisemisen estämiseksi. Kasveihin jätettiin mahdollisimman paljon kortta hukkakauran siementen jälkituleentumisen edistämiseksi ja ne levitettiin muovin päälle betonilattialle huoneeseen, jonka lämpötila vaihteli välillä 18-22 o C ja suhteellinen kosteus 62-85 %. Hukkakauran siemenet varisteltiin röyhyistä ennen säilöntää ja niistä otettiin näytteet itävyys- ja koostumusanalyyseihin. Itävyys määritettiin 400 siemenestä ja se oli 61 %. Säilönnässä käytetty ohra (kaksitahoinen Annabell-lajike) puitiin 25 %:n jyväkosteudessa MTT:n pellolta Jokioisilla 16.8.2007 ja säilöttiin hukkakauran siementen kanssa pieniin koesiiloihin (120 ml:n lasipullo). Kokeessa oli kolme säilöntäainekäsittelyä (ilman säilöntäainetta, propionihappo ja urea), kaksi siilon sulkemistapaa (avoin normaalin jyväsäilönnän tapaan ja tiiviisti korkilla suljettu siilo) sekä kaksi säilöntäaikaa (3 ja 12 viikkoa). Kutakin kolmea säilöntäainekäsittelyä varten sekoitettiin 100 g hukkakauran siemeniä ja 900 g ohran jyviä, joihin levitettiin säilöntäaineet: 99- prosenttista propionihappoa 1 % tai ureaa 2,5 % viljan tuorepainosta. Urea liuotettiin ensin kuumaan veteen (2/5 ureaa ja 3/5 vettä) ja levitettiin vesiliuoksena. Hukkakauran siemeniä säilöttiin ohran jyvien seassa 300-400 siementä/siilo. Lisäksi säilöntäaineella käsitellyistä eristä erotettiin noin 50 hukkakauran siementä pintanäytteeksi avoimiin siiloihin parin sentin paksuudelta ja päälle kerros ohran jyviä. Kullakin koekäsittelyllä tehtiin kolme rinnakkaissiiloa, yhteensä 36 siiloa, jotka varastoitiin pimeässä (peitettynä) samassa huonetilassa kuin hukkakaurat ennen säilöntää. Siilot tyhjennettiin 21 ja 84 vuorokauden kuluttua säilönnästä. Hukkakauran siemenet eroteltiin itävyysmääritykseen Eviraan ja ohran jyvistä tehtiin typpi, ph, haihtuvat rasvahapot (VFA), pelkistävät sokerit ja ammoniumtyppi sekä urealla säilötyistä urea. Tutkimustulokset Hukkakauran itävyys jyväsäilönnän jälkeen Kaikissa propionihapolla ja urealla säilötyissä suljetuissa siiloissa hukkakauran siementen itävyys oli hävinnyt kolmessa viikossa. Sen sijaan avoimien siilojen pintaosassa parin sentin syvyydessä itävyys säilyi osassa hukkakauran siemeniä, mutta syvemmällä olleiden siementen itävyys oli tuhoutunut. Propionihapolla säilöttyjen avoimien siilojen pinnassa oli itäviä hukkakauran siemeniä 3 viikon jälkeen säilönnästä, mutta ei enää 12 viikon jälkeen säilönnästä. Urealla säilöttäessä pinnassa oli vielä 12 viikon jälkeen säilönnästä yksi itävä siemen. Ilman säilöntäainetta jyväsäilötty hukkakaura ei menettänyt itävyyttään avoimessa eikä ilmatiiviisti suljetussa siilossa 3 viikon eikä 12 viikon säilönnässä, mutta itävyys väheni suljetussa ilmatiiviissä siilossa 12 viikon säilönnässä (Taulukko 3). Ilmatiiviisti suljetuissa ilman säilöntäainetta säilötyissä siiloissa muodostui myös kaasua, sillä hiilidioksidin määrä lisääntyy ilmatiiviissä säilönnässä. Propionihapolla ja urealla säilötyissä siiloissa ei muodostunut kaasua. Nashin (1985) mukaan viljan alkio kuolee hapen puutteeseen ilmatiiviissä säilönnässä, mutta itävyyden vähenemisen nopeus vaihtelee paljon. Itämiskyvyn heikkeneminen on nopeampaa kosteammassa viljassa kuin kuivassa viljassa. Kosteuspitoisuuden ollessa 17 % oli itämiskykyä jäljellä vielä kolmen kuukauden varastoinnin jälkeen. Nyt tehdyssä tutkimuksessa hukkakauran siemenet eivät menettäneet kokonaan itävyyttään kolmessa kuukaudessa, kun ilmatiiviisti säilötyn ohran kosteus säilönnän jälkeen oli 22 %. Hukkakauran itävyys kuitenkin väheni 61 prosentista 16 prosenttiin. Hukkakaura saattaa olla vastustuskykyisempi kuin viljellyt viljat. Säilöntäaika olisi pitänyt olla pidempi hukkakauran itävyyden säilymisen selvittämiseksi ilmatiiviissä säilönnässä. Avoimissa ilman säilöntäainetta säilötyissä siiloissa hukkakauran itävyys oli vielä kolmen kuukauden päästä korkea. Käytännössä avoimessa kasassa ilman säilöntäainetta säilötty vilja ei tule kysymykseen, sillä se pilaantuu. Tässä kokeessa ilman säilöntäainetta säilötyt avoimissa siiloissa olleet siemenet olivat tunkkaisen, homeisen hajuisia ja osin homeisia ohran jyviä oli nähtävissä. Jos hukkakauran siemeniä jää esimerkiksi kitkemisen jälkeen avoimeen kasaan ilman vaikutuksen alaiseksi, aiheuttavat ne selvän leviämisriskin. Vahva dormanssi (itämis- 8

lepo) suojaa hukkakauran siemeniä viljeltyjä viljoja paremmin sekä pilaantumiselta että itävyyden menetykseltä. Taulukko 3. Hukkakauran idätettyjen siementen määrä ja itävyys 3 ja 12 viikon jälkeen säilönnästä. 3 viikon jälkeen säilönnästä 12 viikon jälkeen säilönnästä Säilöntäkäsittely Idätetty kpl Itävyys % Idätetty kpl Itävyys % Ei säilöntäainetta Avoin siilo 1200 90 1053 86 Suljettu siilo 1186 88 1102 16 Propionihappo Avoin siilo, pinta 159 3 155 0 Avoin siilo, pinnan alla 1150 0 1107 0 Suljettu siilo 1135 0 1207 0 Urea Avoin siilo, pinta 158 13 162 1 Avoin siilo, pinnan alla 1060 0 1095 0 Suljettu siilo 1084 0 1497 0 Tulosten perusteella propionihapolla ja urealla jyväsäilötyn hukkakauran itävyyden häviäminen edellyttää, että siilo/auma/kasa peitetään tiiviisti. Tämä ei vastaa yleisiä jyväsäilöntäohjeita, joiden mukaan peittäminen ei ole tarpeellista. Peittäminen on kuitenkin hukkakauran esiintyessä tärkeää, koska avoimeen pintaan jäävät hukkakauran siemenet voivat säilyä itämiskykyisinä ja muodostavat leviämisriskin. Itävyyden säilyminen johtuu todennäköisesti pinnan kuivumisesta ja säilöntäaineen haihtumisesta. Myös rehuhygienian kannalta peittäminen on suotavaa lintujen, hiirien, myyrien ym. aiheuttaman likaamisen vuoksi. Jos on epäilystä, että vilja sisältää hukkakauran siemeniä, on se peitettävä tiiviisti. Myös ilmatiiviisti ilman säilöntäainetta jyväsäilötty hukkakauraa sisältävä vilja on riskimateriaalia ainakin kolmen kuukauden ajan säilönnästä. Pidempää säilytystä ei tässä tutkittu. Lisätutkimuksia tarvitaan selvittämään, missä ajassa hukkakauran itävyys häviää ilmatiiviissä säilönnässä vai häviääkö se. Säilönnän aikana tapahtui hyvin vähän käymistä (Taulukko 4). Etikkahappoa muodostui vähän kaikilla käsittelyillä ja maitohappoa vain urealla säilötyssä ohrassa. Propionihapolla säilöttäessä ph oli alin ja viljassa oli selvä propionihapon haju. Propionihappo on suoraan käytettävissä eläimen energialähteenä. Urea-säilönnällä ph oli korkein emäksisen ammoniakin vuoksi, jonka selvä haju oli aistittavissa. Kaikki urea ei ollut hajonnut ammoniakiksi, vaan sitä oli jäljellä vielä ureana. Märemmässä viljassa urea olisi todennäköisesti hajonnut enemmän ammoniakiksi. Ureasäilöntä lisäsi ohran typpipitoisuuden noin kaksinkertaiseksi niin, että raakavalkuaispitoisuus lisääntyi 166-173 grammaan/kg ka. Ammoniakkipitoisuus tuoreessa ohrassa oli 0,2-0,3 %. Taulukko 4. Jyväsäilöttyjen ohrien käymislaatu ja urea- ja raakavalkuaispitoisuus. Raaka- Maitohapphappnihappo 4 -N Urea valkuai- Etikka- Propio- Säilöntäkäsittely ph Sokeri NH nen ---------------------g/kg ka-------------------- -g/kg N- ------g/kg ka------ 3 viikkoa säilönnän jälkeen Ilman säilöntäainetta 6,56 24 0 1,0 0,1 1,2 81 Propionihappo 5,14 27 0 1,3 6,8 1,7 81 Urea 8,59 13 1 1,0 0,0 94 21 173 12 viikkoa säilönnän jälkeen Ilman säilöntäainetta 6,48 18 0 0,6 0,1 1,7 86 Propionihappo 5,20 31 0 1,1 6,8 2,8 85 Urea 8,53 15 1,6 1,7 0,1 110 18 166 9

Hukkakauran itävyyden säilyminen lehmän ruoansulatuskanavassa Tutkimusmenetelmät ja aineisto Ruokintakokeessa käytettiin yksityisten maatilojen ohrapelloilta vuosina 2005-2006 kokoviljan säilöntäkokeissa (Saarisalo ym. 2008) kerättyjä itävimpiä hukkakauran siemeneriä ja 1.8.2007 kerättyjä hukkakauran siemeniä, jotka sekoitettiin yhdeksi eräksi, josta määritettiin itävyys ja koostumus. Ruokintakoe tehtiin 11.-18.9.2007 MTT:n koe-eläintallilla neljällä Ay-lehmällä. Lehmille annettiin vapaasti timotei-nurminadan ensimmäisestä sadosta tehtyä esikuivattua pyöröpaalisäilörehua, joka oli säilötty AIV 2 Plus-säilöntäaineella (76 % muurahaishappoa, 5,5 % ammoniumformiaattia, 18,5 % vettä, Kemira Oyj) 2,8 litraa paalia kohti. Väkirehuna lehmät saivat 13 kg/pv rakeistettua tilaseosta, joka sisälsi 50 % ohraa, 20 % melassileikettä, 28 % Öpex-rypsipuristetta ja 2 % kivennäistä. Karkearehu-väkirehusuhde oli 45:55. Maitotuotos oli keskimäärin 27,3 kg/pv. Hukkakauran siemeniä annettiin 200 g kullekin lehmälle kerta-annoksena väkirehun seassa aamuruokinnan yhteydessä klo 6. Sen jälkeen kerättiin ja punnittiin jokaiselta lehmältä erikseen kaikki sonta seitsemän päivän aikana 12 tunnin jaksoissa alkaen hukkakauran antamisesta (klo 6-18 ja 18-6). Sonta pestiin vesisuihkulla tiheän seulan (Ø 1 mm) päällä, jonka jälkeen pestyä sontaa laitettiin pienissä erissä isolle valkealle lautaselle veteen ja etsittiin hukkakaurat. Kultakin lehmältä erittyneet hukkakauran siemenet annettiin kuivua avoimella alustalla huoneenlämmössä ennen itävyysmääritystä Evirassa. Lehmille syötettyjen hukkakauran siementen itävyys oli 87 % (n=538 siementä). Hukkakauran 100 jyvän paino oli 2,5 g (n=8) ja sen perusteella laskien kullekin lehmälle syötettiin 200 grammassa 8000 hukkakauran siementä. Tutkimustulokset Hukkakauran itävyys sonnassa Ensimmäiset hukkakauran siemenet löytyivät sonnasta jo puolen vuorokauden kuluessa ruokinnasta, jolloin niiden itävyys oli suurimmillaan. Sonnassa erittyneiden hukkakauran siementen määrä ja itävien siementen osuus väheni sitä mukaa, mitä kauemmin ne viipyivät lehmän ruoansulatuskanavassa (Taulukko 5 ja Kuvio). Ensimmäisen vuorokauden aikana hukkakauran siemeniä erittyi 17 % koko viikon aikana löydetystä kokonaismäärästä ja niiden itävyys oli 34 %. Kahden vuorokauden (0-48 tuntia) aikana oli erittynyt jo 71 % kaikista erittyneistä hukkakauran siemenistä ja niiden itävyys oli 15 %. Neljäntenä vuorokautena löytyi vielä yksi itävä hukkakauran siemen. Siihen mennessä oli erittynyt 95 % löydetyistä hukkakauran siemenistä. Siemeniä erittyi vielä senkin jälkeen vähentyen koko ajan kokeen loppuun saakka, mutta ne eivät olleet itäviä. Taulukko 5. Sonnassa erittyneiden hukkakauran siementen määrä ja niiden itävyys viikon aikana puolen vuorokauden jaksoissa yhteensä neljältä lehmältä. Aika ruokinnasta vrk Hukkakauran siemeniä sonnassa yhteensä kpl Hukkakauran siementen itävyys % Itävyyden väheneminen syötetyn itävyydestä % 0 0,5 10 40 54 0,5 1,0 767 34 61 1,0 1,5 1722 13 85 1,5 2,0 792 1 99 2,0 2,5 414 0 100 2,5 3,0 341 0 100 3,0 3,5 158 0 100 3,5 4,0 192 0,5 99 4,0 4,5 139 0 100 4,5 5,0 30 0 5,0 5,5 19 0 5,5 6,0 7 0 6,0 6,5 8 0 6,5 7,0 3 0 7,0 7,5 2 0 10

Kuvio kpl 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Sonnassa viikon aikana erittyneiden hukkakauran siementen kokonaismäärä ja itävien hukkakauran siementen määrä keskimäärin lehmää kohti Hukkakauran siemeniä sonnassa kpl Itäviä hukkakauran siemeniä sonnassa kpl 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 Vuorokautta ruokinnasta Ruoansulatusprosessin aikana hukkakauran itävyys väheni 87 % syötetyn itävyydestä. Tämä johtui todennäköisesti ruoansulatusnesteiden ja märehtimisen siemeniä ja alkiota vahingoittavasta vaikutuksesta. Viikon aikana neljän lehmän sonnasta (1304 kg) löytyi yhteensä 4604 hukkakauran siementä, joista itäviä oli 504 kpl eli 11 %. Keskimäärin lehmää kohti erittyi 1151 hukkakauran siementä viikossa, joista itäviä oli 126 kpl. Annetusta hukkakauramäärästä erittyi sonnassa 14 % ja syötetyistä itävistä siemenistä itäviä oli sonnassa 1,8 %. Lehmien välillä oli eroa hukkakauran siementen erittymismäärissä ja siementen itävyydessä. Itävyys vaihteli 7 ja 15 prosentin välillä. Ensikkolehmällä hukkakauran siemeniä erittyi sonnassa vähiten, mutta niiden itävyys oli korkein. Vaikka hukkakaura menetti suurimman osan itävyydestään ruoansulatuskanavassa ja sonnasta löytyneiden hukkakauran siemenien itävyys oli vain 11 % aiheuttaa lanta kuitenkin edellä olevien tulosten perusteella selvän hukkakauran leviämisriskin, jos eläimen rehu sisältää itäviä hukkakauran siemeniä. Yksikin itävä siemen ja siitä kehittyvä kasvi voi tuottaa satoja uusia siemeniä ja saastuttaa puhtaan alueen, jos siitä kasvavaa kasvia ei havaita ajoissa. Tilojen välisessä rehukaupassa sekä lantaa vastaanotettaessa ja lannanlevityssopimuksia tehtäessä on syytä varmistaa tilan/lohkon hukkakaurattomuus. Hukkakauran leviämisen estämisessä on ensiarvoisen tärkeää ennaltaehkäistä uusien alueiden saastunta. Jo saastuneen hukkakaura-alueen torjunta tuottaa aina ylimääräistä työtä, kustannuksia ja taloudellisia menetyksiä. Tässä kokeessa ei tutkittu lannan varastoinnin vaikutusta itävyyden säilymiseen. Toteutusvaiheen arviointi Tutkimusyhteistyö tutkimusosapuolten välillä sujui erittäin hyvin ja kokeet saatiin toteutettua suunnitelmien mukaan. Koevuosien vaihtelevat sääolot toivat varmuutta tulosten tulkintaan. Hukkakauran siementen talvehtimista ja taimettumista tutkittaessa kylvövuosien ja taimettumiskeväiden eroista johtuen vuosittaiset erot itämisen ajoittumisessa ja itämismäärissä olivat suuria. Jatkohankkeen alkuperäistä suunnitelmaa jouduttiin karsimaan, sillä rahoitusta saatiin kolmen vuoden sijasta vain vuodeksi. Hukkakauran itävyyden säilymisen tutkiminen eläimen ruoansulatuskanavassa toteutettiin vain lehmillä ja hevosista luovuttiin ja tuoresäilönnässä tutkittiin vain jyväsäilönnän vaikutusta hukkakauran itävyyteen eikä murskesäilöntää. Toisaalta kokoviljasäilörehukokeen säilöntätuloksia voidaan soveltaa murskesäilöntään. Jyväsäilöntäkokeessa ilmatiiviin säilönnän kohdalla säilöntäaika olisi pitänyt olla pidempi hukkakauran itävyyden säilymisen selvittämiseksi ilmatiiviissä säilönnässä. Viljan tuoresäilönnän aikaan osa hukkakauran siemenistä varisee ja samoin tapahtuu kokoviljan pyöröpaalauksessa, jos se tehdään liian myöhään, joten torjuntatoimenpiteet sen jälkeen ovat välttämättömiä. Linnut voivat toimia myös korjuuvaiheessa varisseiden hukkakauran siementen levittäjinä. 11

Tutkimuksen vastuullisen johtajan poisjäänti jatkohankkeen alussa ja myös hänen tilalle tulleen tutkijan irtisanoutuminen MTT:stä vähensivät hankkeen tutkijaresurssia aiheuttaen jonkin verran viivästymistä. Edellä mainittujen tutkimusten lisäksi tämän vuoden aikana päivitetään vielä Hukkakaura-kirjallisuustutkimus vuodelta 2002. Julkaisut Saarisalo, E., Jalli, H., Poikulainen, J., Jaakkola, S. 2006. Hukkakauran siementen itävyys säilörehussa. In: Toim. Heikki Jalli. Kasvinsuojelupäivä, Jokioinen 17.1.2006. Kasvinsuojeluseura ry. p. 54-57. Saarisalo, E., Jaakkola, S., Jalli, H., Heikkilä, T., Poikulainen, J., Köylijärvi, S. 2007. Hukkakauran siemenet kehittyvät nopeasti itämiskykyisiksi. Maaseudun Tiede 64, 1 (18.6.2007): 3. http://www.mtt.fi/maaseuduntiede/pdf/mtt-mt-v64n01s03b.pdf Saarisalo, E., Jaakkola, S., Jalli, H., Heikkilä, T., Poikulainen, J. 2007. Ensiling does not always destroy wild oat seed viability. In: NJF 23rd Congress 2007: Trends and perspectives in agriculture, Copenhagen, June 26-29, 2007. NJF Report 3, 2/2007: p. 122-123. Saarisalo, E., Heikkilä, T., Jalli, H., Poikulainen, J., Köylijärvi, S., Jaakkola, S. 2008. Hukkakauran siementen itävyyden säilyminen kokoviljasäilörehussa. In: Toim. Anneli Hopponen. Maataloustieteen Päivät 2008, 10.- 11.1.2008 [: esitelmät ja posterit]. Suomen Maataloustieteellisen Seuran tiedote no 23. 6 p. http://www.smts.fi/mpol2008/index_tiedostot/esitelmat/es085.pdf Julkaistu 9.1.2008 sekä In: Toim. Leena Rantamäki-Lahtinen. esitelmä- ja posteritiivistelmät. Suomen Maataloustieteellisen Seuran tiedote no 24. p. 107. Jalli, H., Saarisalo, E. 2010. Hukkakauran siemenien itävyyden säilymisriski maassa. Julkaisussa: Maataloustieteen Päivät 2010 [verkkojulkaisu]. Suomen Maataloustieteellisen Seuran julkaisuja no 26. 6 p. Toim. Anneli Hopponen. Viitattu 14.1.2010. http://www.smts.fi/jul2010/poste2010/199.pdf sekä esitelmä- ja posteritiivistelmät. Suomen Maataloustieteellisen Seuran tiedote no 27. p. 222. Heikkilä, T., Saarisalo, E., Khalili, H., Jalli, H., Köylijärvi, S., Poikulainen, J., Vallivaara-Pasto, R., Jaakkola, S. 2010. Hukkakauran itävyyden säilyminen lehmän ruoansulatuskanavassa. Julkaisussa: Maataloustieteen Päivät 2010 [verkkojulkaisu]. Suomen Maataloustieteellisen Seuran julkaisuja no 26. 5 p. Toim. Anneli Hopponen. Viitattu 14.1.2010. http://www.smts.fi/jul2010/poste2010/201.pdf sekä esitelmä- ja posteritiivistelmät. Suomen Maataloustieteellisen Seuran tiedote no 27. p. 224. Heikkilä, T., Saarisalo, E., Khalili, H., Jalli, H., Köylijärvi, S., Poikulainen, J., Vallivaara-Pasto, R., Jaakkola, S. 2010. Säilöntäaineen ja -ajan vaikutus hukkakauran itävyyteen jyväsäilönnässä. Julkaisussa: Maataloustieteen Päivät 2010 [verkkojulkaisu]. Suomen Maataloustieteellisen Seuran julkaisuja no 26. 6 p. Toim. Anneli Hopponen. Viitattu 14.1.2010. http://www.smts.fi/jul2010/poste2010/202.pdf sekä esitelmä- ja posteritiivistelmät. Suomen Maataloustieteellisen Seuran tiedote no 27. p. 225. Heikkilä, T., Saarisalo, E., Khalili, H., Jalli, H., Köylijärvi, S., Poikulainen, J., Vallivaara-Pasto, R., Jaakkola, S. 2010. Hukkakauran itävyyden säilyminen lehmän ruoansulatuskanavassa ja jyväsäilönnässä. In: Toim. Heikki Jalli. Kasvinsuojelupäivä 2010, Jokioinen 19.1.2010. Kasvinsuojeluseura ry. p. 20-23. Jalli, H., Saarisalo, E. 2010. Hukkakauran siemenet maassa ja maan pinnalla. In: Toim. Heikki Jalli. Kasvinsuojelupäivä 2010, Jokioinen 19.1.2010. Kasvinsuojeluseura ry.p. 24. Raportti Saarisalo, E., Jaakkola, S., Heikkilä, T., Khalili, H. 2008. Kehitysasteen ja säilöntäaineen vaikutus hukkakauran itävyyteen kokoviljasäilörehussa. Tutkimusraportti Kemira Oyj:lle. Tammikuu 2008, 19 s. + liitteet 32 s. (Kokeet 1428/2005 ja 1430/2006 Kehitysasteen ja säilöntäaineen vaikutus hukkakauran itävyyteen kokoviljasäilörehussa ja Koe 1510/2006 Kehitysasteen vaikutus hukkakauran itävyyteen pyöröpaalatussa kokoviljasäilörehussa). Kemira Oyj:n ja MTT:n välinen sopimus allekirjoitettu 20.6.2005. 12

Opinnäytetyö Anne Harju 2008. Hukkakauran itävyyden kehittyminen kasvukaudella ja itävyyden säilyminen kokoviljasäilörehussa. Hämeen ammattikorkeakoulu, Ammattikorkeakoulututkinnon opinnäytetyö, Maaseutuelinkeinojen koulutusohjelma, Mustiala 24.6.2008. 28 s. + liitteet 4 s. http://portal.hamk.fi/portal/page/portal/hamkjulkisetdokumentit/koulutus/koulutusohjelmat/maaseutu elinkeinot/portletit/maaseutuelinkeinojen_kon_portletit/harju_anne.pdf Esitelmät ja posteriesitykset Saarisalo, E. Hukkakauran siementen itävyys säilörehussa. Kasvinsuojelupäivä, Jokioinen, 17.1.2006. Esitelmä. Saarisalo, E. Ensiling does not always destroy wild oat seed viability. NJF 23rd Congress 2007: Trends and perspectives in agriculture, Copenhagen, June 26-29, 2007. Posteriesitys. Saarisalo, E. Hukkakauran siementen itävyyden säilyminen kokoviljasäilörehussa. Maataloustieteen Päivät 2008, Viikki, Helsinki, 11.1.2008. Esitelmä. Heikkilä T. Hukkakauran itävyyden säilyminen lehmän ruoansulatuskanavassa. Maataloustieteen Päivät 2010, 12.-13.1.2010, Viikki, Helsinki. Posteriesitys. Heikkilä, T. Säilöntäaineen ja -ajan vaikutus hukkakauran itävyyteen jyväsäilönnässä. Maataloustieteen Päivät 2010, 12.-13.1.2010, Viikki, Helsinki. Posteriesitys. Heikkilä, T. Hukkakauran itävyyden säilyminen lehmän ruoansulatuskanavassa ja jyväsäilönnässä. Kasvinsuojelupäivä 2010. Jokioinen 19.1.2010. Esitelmä. Jalli, H. Hukkakauran siemenien itävyyden säilymisriski maassa. Maataloustieteen Päivät 2010, 12.-13.1. 2010 Viikki, Helsinki. Posteriesitys. Jalli, H Hukkakauran siemenet maassa ja maan pinnalla. Kasvinsuojelupäivä 2010, Jokioinen. 19.1.2010. Esitelmä. 4. Tulosten arviointi Tulosten käytännön sovellutuskelpoisuus Viranomaiset voivat hyödyntää tutkimuksen tuloksia hukkakauran torjuntaohjeissa, hukkakauratarkastuksissa ja toimenpidemääräysten laadinnassa antamalla käytännön ohjeita kasvuston korjuusta kokoviljasäilörehuksi ja viljan tuoresäilönnästä ja käytöstä eläinten rehuna sekä lannan aiheuttamista riskeistä. Viljelijät saavat uusia mahdollisuuksia hukkakauran torjuntaan ja taloudellisten tappioiden pienentämiseen, jos viranomainen sallii hukkakauraisen kasvuston korjuun kokoviljasäilörehuksi tai viljan tuoresäilönnän. Tällöin satoa ja tukia ei menetettäisi niissä erityistapauksissa, joissa muu torjunta ei ole mahdollista. Tutkimuksessa saatiin tietoa hukkakauran siementen säilymisestä ja itämisrytmistä maan pinnalta suhteessa maahan kylvettyjen siementen säilymiseen ja itämiseen. Tulosten tieteellinen merkitys Tämä tutkimus lisää merkittävästi tietoa hukkakauran kehitysrytmistä ja säilönnän vaikutuksesta hukkakauran itävyyden säilymiseen kokoviljasäilörehussa ja jyväsäilönnässä. Kirjallisuudesta on löytynyt vain yksi kanadalainen tutkimus, joka ei kuitenkaan anna tarkkaa kuvaa itävyyden säilymisestä kokoviljasäilörehussa eri olosuhteissa. Tässä tutkimuksessa selvitettiin hyvin systemaattisesti hukkakauran röyhylletulon jälkeen säilönnän vaikutus hukkakauran itävyyteen piensiiloissa ja pyöröpaalissa käyttäen eri säilöntäainekäsittelyjä ja säilöntäaikoja. Kostean viljan jyväsäilönnässä käytettävien haitallisten mikrobien kasvua ehkäisevien propionihapon ja urean tiedetään tuhoavan siemenviljan elinkykyä, mutta niiden vai- 13

kutuksesta vastustuskykyisemmän hukkakauran itävyyteen ei ollut tietoa. Tutkimus vahvisti myös aiempia havaintoja siitä, että hukkakauran siemenien itävyys voi säilyä läpäistessään lehmän ruoansulatuskanavan, vaikka itävyys selvästi väheneekin. Tulosaineistosta tullaan tarjoamaan myös tieteellisiä kirjoituksia kansainvälisiin sarjoihin. Tutkimuksen kokoviljasäilörehu-osiosta Anne Harju teki Ammattikorkeakoulututkinnon opinnäytetyön Hämeen ammattikorkeakoulun Maaseutuelinkeinojen koulutusohjelmassa Mustialassa. Aineistosta tullaan tekemään myös maisterin tutkielma Helsingin yliopistoon. Kirjallisuus Blackshaw, R. E. & Rode, L. M. 1991. Effect of ensiling and rumen digestion by cattle on weed seed viability. Weed Science, 39: 104-108. Evira 2009. Hukkakauran torjunta on rahanarvoinen ratkaisu. Viitattu 27.11.2009. http://www.evira.fi/attachments/kasvintuotanto_ja_rehut/siemenet/siemenohjeet/hukkakauran_torjunta_o n_rahanarvoinen_ratkaisu_uusin.pdf Harker, K.N., Kirkland, K.J., Baron, V.S. & Clayton, G.W. 2003. Early-harvest barley (Hordeum vulgare) silage reduces wild oat (Avena fatua) densities under zero tillage. Weed Technology 17, 102-110. Jaakkola, S., Saarisalo, E., Heikkilä, T. & Huhtanen, P. 2002. Ohra ja kevätvehnä kokoviljasäilörehuna lypsylehmien ruokinnassa. Maataloustieteen Päivät 2002: Kotieläintiede. Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja 977. p. 151-155. MMM 2007. Selvitys hukkakauralainsäädännön vaikutuksista 2007. Työryhmämuistio mmm 2007:18. 12 s. Helsinki 2007. ISBN 978-952-453-350-8, ISSN 0781-6723. http://www.mmm.fi/attachments/mmm/julkaisut/tyoryhmamuistiot/2007/5tfetmb8q/trm2007_18_hukka kauraselvitys_lopullinen_versio.pdf Nash, M.J. 1985. Crop conservation and storage in cool temperate climates. Second edition. Oxford. Pergamon Press Ltd. ISBN 0-08 029809-5. 286 p. 14

HÄVIÄÄKÖ HUKKAKAURAN SIEMENTEN ITÄVYYS KOKOVILJASÄILÖREHUSSA? CAN THE GERMINATION ABILITY OF SEEDS OF WILD OATS BE DESTROYED IN WHOLE CROP SILAGE? HUKKAKAURAN SIEMENTEN ITÄVYYDEN SÄILYMISRISKI MAASSA, VILJAN TUORESÄILÖNNÄSSÄ JA ELÄIMEN RUUANSULATUSKANAVASSA SURVIVAL OF GERMINATION ABILITY OF WILD OATS IN SOIL DURING WINTER, IN HIGH MOISTURE GRAIN AND IN GASTROINTESTINAL TRACT OF ANIMALS Vastuuorganisaatio MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus) Yhteyshenkilö Terttu Heikkilä 31600 Jokioinen puh. 03-41883639 fax 03-41883661 Kesto 2005 2010 (Loppuraportti 30.3.2010) Rahoitus Kokonaiskustannukset 28.2.2010 439 715 euroa MMM:ltä saatu kokonaisrahoitus 90 000 euroa Tutkimuslaitoksen oma rahoitus 319 715 euroa Muista julkisista lähteistä saatu rahoitus Muu rahoitus 30 000 euroa Avainsanat hukkakaura, Avena fatua L., itävyys, kokoviljasäilörehu, muurahaishappo, maitohappobakteeri, säilöntäaine, jyväsäilöntä, propionihappo, urea, lehmä, ruoansulatus, sonta Tiivistelmä TAVOITTEET Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, minkälaisissa säilöntäolosuhteissa hukkakauran itävyys häviää. Häviääkö se pyöröpaalatussa kokoviljasäilörehussa ja viljan jyväsäilönnässä sekä voivatko hukkakauran siemenet säilyä itämiskykyisinä kuljettuaan lehmän ruoansulatuskanavan läpi, jolloin lanta voi aiheuttaa hukkakauran leviämisriskin. Lisäksi selvitettiin miten hukkakauran siemenet talvehtivat ja taimettuvat maan pinnalla ja maahan kylvettyinä. Tutkimusten keskeisenä tavoitteena oli tuottaa tietoa, jonka perusteella viranomainen voi tarkentaa hukkakauran torjumiseksi annettavia ohjeita ja toimenpidemääräyksiä. Tulosten perusteella tavoitteena on antaa viranomaisohjeita hukkakauraisen kasvuston korjuusta kokoviljasäilörehuksi koskien korjuuajankohtaa, säilöntäaineen määrää ja laatua sekä rehun säilytysaikaa ennen ruokinnan aloittamista sekä viljan tuoresäilönnästä että lannan aiheuttamista riskeistä, jos rehu sisältää hukkakauraa. Yleiseksi hukkakauran torjuntakeinoksi kokoviljasäilörehuksi korjuuta tai jyväsäilöntää ei ole tarkoitus suositella, vaan ainoastaan niihin erityistapauksiin, joissa muu torjunta ei ole mahdollista. Tavoitteisiin pyrittiin selvittämällä piensiiloissa, miten hukkakauran kehitysvaihe (röyhylletulosta alkaen viikon välein kuusi kertaa) ja säilöntäainekäsittely (ilman säilöntäainetta, muurahaishappo 2, 4, 6 l/t ja Lactofast maitohappobakteeriymppi) sekä säilöntäaika (3, 12, 24 viikkoa) vaikuttavat itävyyteen ja sen säilymiseen kokoviljasäilörehussa. Koe toistettiin kahtena vuotena (2005 ja 2006), jotta saatiin vaihtelua kasvu- ja säilöntäolosuhteisiin. Lisäksi vuonna 2006 tutkittiin hukkakauran siementen itävyyttä pyöröpaaleissa kahtena korjuuajankohtana (2 ja 4 viikkoa hukkakauran röyhylle tulosta), kolmella säilöntäainekäsittelyllä (ilman, happo ja ymppi) sekä kolmen viikon ja kolmen kuukauden säilöntäaikana. Jatkohankkeessa tutkittiin säilöntäaineen (ilman, propionihappo ja urea) ja säilöntäajan (3 ja 12 viikkoa) vaikutusta hukkakauran itävyyteen jyväsäilönnässä avoimissa ja suljetuissa piensiiloissa. Hukkakauran itävyyden säilymistä siementen kulkiessa ruoansulatuskanavan läpi sontaan tutkittiin neljällä lehmällä. Itävyysmääritykset tehtiin Evirassa Loimaalla. TULOKSET Koevuodet olivat sääolosuhteiltaan erilaiset, sateinen ja kuiva. Molempina vuosina hukkakauran siemenet olivat itämiskykyisiä jo kaksi viikkoa röyhylle tulon jälkeen. Tuleentumisen myötä itävyys lisääntyi lukuun ottamatta sateisen kesän 2005 viimeistä kertaa, jolloin tuleentuneita siemeniä oli varissut ja mukana oli runsaasti myöhemmin kehittyneiden sivuversojen siemeniä. Kuivana kesänä 2006 hukkakaurassa kehittyi sivuversoja selvästi vähemmän ja tuleentuminen oli tasaisempaa. Kuivuus esti hukkakauran kasvua niin, että sen havaitseminen ohrakasvustosta oli vaikeaa. Molempina vuosina hukkakauran itävyys hävisi piensiilokokeissa kolmen ja kuuden kuukauden säilönnässä kaikissa rehuissa. Sen sijaan kolmen viikon säilöntäaika ei riittänyt tuhoamaan hukkakauran itävyyttä. Itävyys säilyi siemenissä, jotka oli kerätty neljä tai viisi viikkoa hukkakauran röyhylle tulon jälkeen. Paalikokeessa kahden viikon 15

jälkeen hukkakauran röyhylle tulosta säilötyissä pyöröpaaleissa oli hukkakauran itävyys hävinnyt kolmen viikon jälkeen säilönnästä. Sen sijaan neljän viikon kuluttua hukkakauran röyhylle tulosta korjatuissa pyöröpaaleissa oli säilöntäainekäsittelystä riippumatta runsaasti itämiskykyisiä hukkakauran siemeniä paalin pintaosissa. Vain paalin sisällä olleiden siementen itävyys hävisi. Kolmen kuukauden jälkeen paaleista ei enää löytynyt itäviä siemeniä. Tulokset osoittavat, että itävyyden säilymiseen vaikuttaa hukkakauran siemenen kehitysasteen lisäksi rehun käymisprosessissa syntyvät olosuhteet. Viljakasvuston kehitysasteen lisäksi säilöntäainekäsittely ja säilöntäaika vaikuttivat kokoviljasäilörehun koostumukseen ja käymislaatuun. Hukkakauran siementen itävyys säilyi rehuissa, joiden kuivaainepitoisuus oli yli 450 g/kg. Itävyys kuitenkin hävisi myös kuivissa rehuissa, kun säilöntäaika oli tarpeeksi pitkä. Hukkakauran leviämisen estämiseksi saastuneen kasvuston korjuu kokoviljasäilörehuksi on tehtävä aikaisemmin kuin normaalissa taikinatuleentumisvaiheessa. Rehujen käymisanalyysien perusteella säilöntäaineen riittävä käyttö varmistaa ph:n laskun ja hyvän käymislaadun sekä edistää itävyyden häviämistä. Jos hukkakaura havaitaan viljakasvustossa niin myöhään, ettei kemiallinen torjunta ole mahdollista ja hukkakauraa on liikaa kitkettäväksi, kasvusto voidaan tutkimuksen perusteella korjata kokoviljasäilörehuksi. Korjuu on tehtävä kahden viikon sisällä röyhylle tulosta, koska hukkakauran siemenet kehittyvät nopeasti itämiskykyisiksi ja tuleentuneet siemenet varisevat herkästi. Säilöntäajan tulee olla vähintään kolme kuukautta, jotta siementen itävyys häviää. Säilöntäohjeiden noudattaminen on erittäin tärkeää hukkakauran leviämisen estämiseksi. Hukkakaura tuottaa runsaasti versoja, joten kasvusto on vielä niiton jälkeen käsiteltävä torjuntaohjelman mukaan. Hukkakauran itävyys hävisi propionihapolla ja urealla jyväsäilötyissä ilmatiiviisti suljetuissa siiloissa kolmessa viikossa, mutta avoimien siilojen pintaosassa oli itäviä hukkakauran siemeniä. Ilman säilöntäainetta jyväsäilötty hukkakaura ei menettänyt itävyyttään avoimessa eikä ilmatiiviisti suljetussa siilossa kolmen kuukauden säilöntäaikana, mutta itävyys väheni suljetussa ilmatiiviissä siilossa. Tulosten perusteella propionihapolla ja urealla jyväsäilötyn hukkakauran itävyys häviää edellyttäen, että säilöntä tehdään huolellisesti ja siilo/auma/kasa peitetään tiiviisti. Peittäminen ei vastaa jyväsäilönnän yleisiä ohjeita, mutta on hukkakauran esiintyessä välttämätöntä, sillä avoimeen pintaan jäävät siemenet voivat säilyä itämiskykyisinä ja aiheuttaa leviämisriskin. Erityinen riski on avoimeen kasaan ilman vaikutuksen alaiseksi jääneet hukkakauran siemenet, sillä itämislepo saattaa suojata niitä itämiskykyisinä kauan. Vilja puidaan jyväsäilönnässä normaalia aiemmin, mutta osa hukkakauran siemenistä on saattanut varista ja toisaalta uudet sivuversot ennättävät tuottaa itämiskykyisiä siemeniä. Maahan varisseet siemenet voivat itää ja tuottaa itäviä siemeniä vielä syksyn aikana, joten hukkakaurainen alue pitää käsitellä torjuntasuunnitelman mukaan. Hukkakauran siemeniä säilyi itämiskykyisinä kuljettuaan lehmän ruoansulatuskanavan läpi sontaan. Ensimmäiset hukkakauran siemenet löytyivät sonnasta jo puolen vuorokauden kuluessa ruokinnasta, jolloin niiden itävyys oli suurimmillaan. Sonnassa erittyneiden hukkakauran siementen määrä ja itävien siementen osuus väheni sitä mukaa, mitä kauemmin ne viipyivät lehmän ruoansulatuskanavassa. Jyvien antamisen jälkeen ensimmäisen vuorokauden aikana sonnasta löytyneiden hukkakauran siementen itävyys oli 34 % laskien sen jälkeen. Kahden vuorokauden kuluttua ruokinnasta hukkakauran itävyys oli pääosin hävinnyt. Ruoansulatusprosessin aikana hukkakauran itävyys väheni 87 % syötetyn itävyydestä. Viikon aikana neljän lehmän sonnasta (1304 kg) löytyi yhteensä 4604 hukkakauran siementä, joista itäviä oli 504 kpl eli 11 %. Lanta muodostaa siten selvän leviämisriskin, jos rehu sisältää itäviä hukkakauran siemeniä. Tilojen välisessä rehukaupassa sekä lantaa vastaanotettaessa ja lannanlevityssopimuksia tehtäessä on syytä varmistaa tilan/lohkon hukkakaurattomuus ja näin ennaltaehkäistä uusien alueiden saastunta. Hukkakauran taimettuminen ja taimettumisrytmi vaihtelee vuosittain. Maahan mullatun hukkakauran siemenen taimettuminen on varmempaa kuin maan pinnalla olevan siemenen. Syksyn kosteissa ja lämpimissä oloissa voivat maahan mullatut hukkakauran siemenet taimettua huomattavan runsaasti. Maan pinnalla olevien siementen taimettuminen voi myöhästyä kasvukaudella. Pienet taimet voivat jäädä huomaamatta kemiallisen torjunnan aikaan ja myös mullattuja siemeniä useammat pinnalla olevat voivat taimettua vasta herbisidikäsittelyn jälkeen. TULOSTEN ARVIOINTI Viranomaiset voivat hyödyntää tutkimuksen tuloksia hukkakauran torjuntaohjeissa, hukkakauratarkastuksissa ja toimenpidemääräysten laadinnassa antamalla käytännön ohjeita kasvuston korjuusta kokoviljasäilörehuna ja viljan tuoresäilönnästä ja käytöstä eläinten rehuna sekä lannan aiheuttamista riskeistä. Viljelijät saavat uusia mahdollisuuksia hukkakauran torjuntaan ja taloudellisten tappioiden pienentämiseen, jos viranomainen sallii hukkakauraisen kasvuston korjuun kokoviljasäilörehuksi tai viljan tuoresäilönnän. Tällöin satoa ja tukia ei menetettäisi niissä erityistapauksissa, joissa muu torjunta ei ole mahdollista. Tämä tutkimus lisää merkittävästi tietoa hukkakauran kehitysrytmistä ja säilönnän vaikutuksesta hukkakauran itävyyden säilymiseen kokoviljasäilörehussa ja jyväsäilönnässä. Kirjallisuudesta on löytynyt vain yksi kanadalainen tutkimus, joka ei kuitenkaan anna tarkkaa kuvaa itävyyden säilymisestä kokoviljasäilörehussa eri olosuhteissa. Tässä tutkimuksessa selvitettiin systemaattisesti hukkakauran röyhylletulon jälkeen eri kehitysvaiheissa säilönnän vaikutus hukkakauran itävyyteen piensiiloissa ja pyöröpaalissa käyttäen eri säilöntäainekäsittelyjä ja säilöntäaikoja. Kostean viljan jyväsäilönnässä käytettävien haitallisten mikrobien kasvua ehkäisevien propionihapon ja urean tiedetään tuhoavan siemenviljan elinkykyä, mutta niiden vaikutuksesta vastustuskykyisemmän hukkakauran itävyyteen ei ollut tietoa. Tutkimus vahvisti myös aiempia havaintoja siitä, että hukkakauran siemenet voivat säilyä itävinä läpäistessään lehmän ruoansulatuskanavan. 16