Nurmen seoskasvustojen ominaisuuksia ja hyötyjä Maitovalmennus 2017 7.9. Helsinki Riikka Mäkilä Proagria Länsi-Suomi
Esityksen rakenne Johdanto Kilpailun teoriaa Erilaisten nurmitutkimusten tuloksia seokset vs. puhtaat Gradun tutkimuksen tavoitteet tulokset Johtopäätökset
Johdanto Suomen maatalousmaasta n. 1/3 nurmella Viljelyssä tavoitellaan suurta ja laadukasta rehua Nurmikasvustot ovat puhtaita kasvustoja tai seoskasvustoja Tutkimuksissa pääasiassa huomattu, että seokset viljelyvarmempia ja satoisampia kuin puhtaat kasvustot Laatuun vaikuttavat kasvustossa olevien lajien ominaisuudet Lajien osuudet seoksessa voivat vaihdella vuosien ja sadonkorjuukertojen välillä mm. talvenkestävyys, sääolot, erilainen kasvurytmi
Kilpailun teoria Resursseista kilpailua tilallisesti ja ajallisesti sekä juuristossa että maan päällä Resurssien käytön vastavuoroisuus teoria (engl. resource-use complementarity) Kasvutekijöiden käyttö (vesi, ravinteet ym.) tehostuu monimuotoisessa kasvustossa eri lajeilla usein erilainen kasvutapa Toiminnalliset piirteet (engl. functional traits): morfologisia, fysiologisia tai fenologisia ominaisuuksia (mm. kasvurytmi, juuriston syvyys) Maksimoimalla piirteiden ero maksimoidaan resurssien käytön tehokkuus
Eri tutkimusten tuloksia Resurssien käytön tehokkuus lisää satoa jopa enemmän kuin kasvuston satoisat lajikkeet ja lisääntyy koevuosien edetessä (Cardinale ym. 2007) Jo kahden lajin seos tuotti suuremman sadon kuin yhden lajin kasvusto (van Ruijven ja Berendse 2003, Hector ym. 1999) Sato kasvoi lajien määrän lisääntyessä (Sturludottir ym. 2014, Frankow-Lindbergin ym. 2009, van Ruijven ja Berendse 2003, Finn ym. 2013, Hector ym. 1999)
Kasvuston lajien lukumäärän lisääntyessä myös sadon määrä kasvaa vähemmän ns. kyllästymisraja, jossa lajien määrän lisääminen ei enää kasvata biomassan määrää johtuu toiminnallisten piirteiden päällekkäisyyden lisääntymisestä resurssien käytön tehostuminen vähenee eräässä tutkimuksessa on havaittu satomäärän nousevan jopa 32 lajiin asti (Hector ym. 1999)
Timotei: juuristo matala, ei kestä kuivuutta hyvin, kevätkasvu nopeaa Ruokonata: laaja ja syvä juuristo, kestää kuivuutta, jälleenkasvukykyinen Kuva: Riitta Lehtinen, HAMK
Valkoapila: sitoo typpeä, rönsyilee kasvuston alaosissa Mailanen: sitoo typpeä, kasvaa samassa tasossa heinien kanssa, syvä juuristo, kestää kuivuutta
Kuva: Riitta Lehtinen, HAMK Tasapainottavat toisiaan: ottavat ravinteita ja vettä maan eri kerroksista, apila ja mailanen eivät kilpaile maaperän typestä niin paljon heinäkasvien kanssa, ajallinen limittäisyys kasvurytmissä
Sääolosuhteiden ollessa suotuisat resursseista on vähemmän kilpailua ja seoskasvuston etu puhtaaseen kasvustoon verrattuna vähenee tai häviää kokonaan Esim. 2, 3, 6 ja 9 lajin seokset olivat sateisena kasvukautena yhtä satoisia Kuivana vuotena kahden lajin seos tuotti vähemmän satoa kuin muut (Sanderson ym. 2005) Seokset tuovat viljelyvarmuutta nurmentuotantoon
Kuinka paljon enemmän? Seokset tuottivat keskimäärin 1,7 kertaa suuremman sadon kuin yhden lajin kasvustot (Cardinale ym. 2007) Seos satoisampi kuin sen satoisin laji yksinään puhtaassa kasvustossa satoetu (engl. transgressive overyielding) Satovuosien edetessä ero kasvaa johtuu ennemmin puhtaiden kasvustojen heikkenemisestä Muissa tutkimuksissa seokset keskimäärin 21%-65% satoisampia
Kilpailukyky rikkoja vastaa Useassa tutkimuksessa todettu, että seokset ehkäisevät rikkoja tehokkaasti 3-vuotisessa kokeessa rikkojen määrä sadosta oli koko ajan < 4% seoksissa ja puhtaissa kasvustoissa nousi 15%:sta 32%:iin (Finn ym. 2013) Seoksissa rikkoja kuiva-ainesadossa < 5%, puhtaissa 10-60% (Sturludóttir ym. 2014) johtuu resurssien tehokkaammasta käytöstä, rikoille jää vähemmän kasvutilaa, ravinteita, valoa ym.
Tutkimuksen tavoitteena Selvittää eroavatko puhtaiden kasvustojen ja seoksien sato ja viljelyvarmuus korsirehun laatu (D-arvo, indf, NDF, ligniini- ja valkuaispitoisuus) Tutkia kasvilajien osuuksien vaihtelua seoksissa vuosien ja sadonkorjuukertojen välillä Miten lämpösumma vaikuttaa sadon määrään ja laatuun
Aineisto ja menetelmät Aineisto Boreal Kasvinjalostus Oy:n 3-vuotinen peltokoe Jokioisilla ja Sotkamossa Koejäsenet: 3 puhdasta timoteikasvustoa, lajikkeet Tuure, Rhonia, Bor 0301 3 seoskasvustoa (75% timoteitä, 25% nurminataa), nurminatalajikkeet Klaara ja Ilmari Tuure ja Ilmari Rhonia ja Klaara Bor 0301 ja Klaara
Tulokset - kuiva-ainesato (1) Jokioisilla seokset satoisampia 67%:ssa ja Sotkamossa 92%:ssa koeruuduista Jokioisilla seokset keskimäärin saman timoteilajikkeen puhdasta 1,4% satoisampia, Sotkamossa 13,2% Seosten kokonaissatojen vaihtelu pienempää vuosien välillä
Tulokset - kuiva-ainesato (2) Kahden lajin seos tuotti puhdasta suuremman sadon resurssien käytön tehostuminen Ero pohjoisessa suurempi, erot kirjallisuudessa olevia lukuja pienemmät Timotein osuuden ollessa suuri seoksessa tai sään ollessa suotuisa, etu satoisuudessa väheni tai hävisi kokonaan
Tulokset - kasvuston koostumus Lajien osuuksien vaihtelu seoksessa hyvinkin suurta Ympäristöolojen vaihtelu ja lajien erilaiset ominaisuudet Seokset estivät tehokkaammin rikkojen leviämistä, ero kasvoi kokeen edetessä (seoksissa keskimäärin 2,8 4,2%, puhtaissa 5,0 7,7%) Johtuu seosten paremmasta kilpailukyvystä ja resurssien tehokkaammasta käytöstä
Johtopäätökset (1) Timotei-nurminataseokset puhtaita timoteikasvustoja Satoisampia Viljelyvarmempia Ero suurempi pohjoisessa Seoksen laatu yhtä hyvä tai korkeampi kuin puhtaan Ehkäisivät rikkoja tehokkaammin
Johtopäätökset (2) Ero seosten ja puhtaiden kasvustojen välillä suurenee, kun resursseista pulaa Lajien osuuksien vaihtelu johtui ympäristöolojen vaihtelusta ja kasvilajien eri ominaisuuksista Korkea lämpötila alentaa kuiva-ainesatoja, sulavuutta ja nostaa kuidun sekä sulamattoman kuidun määrää ilmastonmuutos voi vaikuttaa negatiivisesti sadon määrään ja laatuun
Lähteet Cardinale, B. J., Wright, J. P., Cadotte, M. W., Carroll, I. T., Hector, A., Srivastava, D. S., Loreau, M. & Weis, J. J. 2007. Impacts of plant diversity on biomass production increase through time because of species complementarity. Proceedings of the National Academy of Sciences 104: 18123 18128. van Ruijven, J. & Berendse, F. 2003. Positive effects of plant species diversity on productivity in the absence of legumes. Ecology Letters 6: 170 175. Hector, A., Schmid, B., Beierkuhnlein, C., Caldeira, C., Diemer, M., Dimitrakopoulos, P. G., Finn, J. A., Freitas, H., Giller, P. S., Good, J., Harris, R., Högberg, P., Huss-Danell, K., Joshi, J., Jumpponen, A., Körner, C., Leadley, P. W., Loreau, M., Minns, A., Mulder, C. P. H., O Donovan, G., Otway, S. J., Pereira, J. S., Prinz, A., Read, D. J., Scherer-Lorenzen, M., Schulze, E.-D., Siamantziouras, A.-S. D., Spehn, E. M., Terry, A. C., Troumbis, A. Y., Woodward, F. I., Yachi, S. & Lawton, J. H. 1999. Plant Diversity and Productivity Experiments in European Grasslands Science 286: 1123 1127. Sturludóttir, E., Brophy, C., Bélanger, G., Gustavsson, A.-M., Jørgensen, M., Lunnan, T. & Á Helgadóttir. 2014. Benefits of mixing grasses and legumes for herbage yield and nutritive value in Northern Europe and Canada. Grass and forage science 69: 229 240. Frankow-Lindberg, B.E., Brophy, C., Collins, R. P. & Connolly, J. 2009. Annals of Botany 103: 913 921. Finn, J. A., Kirwan, L., Connolly, J., Sebastià, M. T., Helgadottir, A., Baadshaug, O. H., Bélanger, G., Black, A., Brophy, C., Collins, R. P., Cop, J., Dalmannsdóttir, S., Delgado, I., Elgersma, A., Fothegill, M., Frankow-Lindberg, B. E., Ghesquiere, A., Golinska, B., Golinski, P., Grieu, P., Gustavsson, A., Höglind, M., Huguenin-Elie, O., Jørgensen, M., Kadziuliene, Z., Kurki, P., Llurba, R., Lunnan, T., Porqueddu, C., Suter, M., Thumm, U. & Lüscher, A. 2013. Ecosystem function enhanced by combining four functional types of plant species in intensively managed grassland mixtures: a 3-year continental-scale field experiment. Journal of Applied Ecology 50: 365 375. Sanderson, M. A., Soder, K. J., Muller, L. D., Klement, K. D., Skinner, R. H. & Goslee, S. C. 2005. Forage Mixture Productivity and Botanical Composition in Pastures Grazed by Dairy Cattle. Agronomy Journal 97: 1465 1471.
24 Kiitos!