Download - Mauritz vestberg 6.4.2017 2
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20171
Sienijuuri mansikan fosforitaloudessa
Mauritz Vestberg
Maaperätieteen dosentti, eläkeläinen
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20172
Mitä on sienijuuri – mykorritsa?
• Sienijuuri-termillä tarkoitetaan kasvin juuren ja maassa elävien sienten yhteistä rakennetta. (Mykorritsa: mykos=sieni, riza=juuri)
• Kasvi ja sieni elävät symbioosissa keskenään:
• Kasvi toimittaa yhteyttämistuotteitaan (energiaa) sienelle ja sieni ottaa ravinteita ja vettä maasta ja antaa kasville
• Symbioosilla on hintansa kasville: Symbioosissa kasvi luovuttaa mykorritsasienelle yhteyttämistuotteistaan jopa 10 – 15%
• Useimmilla kasvilajeilla ei ole juuri vaan niillä on sienijuuri
Symbioosi = kahden eliölajin läheinen, pysyvä, tarkoituksellinen yhdyselämä, josta molemmat osapuolet hyötyvät
Piirros: Dirk Redecker
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20173
• Ihanteellisessa tilanteessa sekä kasvi että sieni hyötyvät toisistaan, jolloin symbioosista saatava hyöty voi olla:
• Lisääntynyt fosforin, typen ja joidenkin hivenaineiden otto parempi kasvu ja korkeampi sato
• Lisääntynyt veden otto parempi kuivuuden kestävyys
• Suojaa juuristotauteja ja ankeroisia vastaan
• Sienirihmat ylläpitää maan mururakennetta
• Ravinteiden huuhtoutuminen vähenee
Sienijuurisymbioosista saatava hyöty viljelykasveille
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20174
Sienijuuren hyödyntäminen kasvinviljelyssä voi tapahtua kahdella tavalla
✓Viljelyteknisin keinoin
✓Siirtämällä kasvien juuristovyöhykkeelle tehokkaita sienikantoja sisältävää siirrostetta
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20175
Sienijuuria on monentyyppisiä!
▪ Sienijuurityypeille on äskettäin annettu suomenkieliset nimet (kts. kirjaa ”Sienten biologia”, toim. Sari
Timonen ja Jari Valkonen)
▪ Keräsienijuuri – arbuskelimykorritsa (viljelykasvit, perennat, heinät, monet koristepensaat,
jotkut puut)
▪ Pintasienijuuri - ektomykorritsa (Havupuut, lehtipuut)
▪ Kanervasienijuuri – erikoidimykorritsa (metsämarjat, kanervat, alppiruusut,)
▪ Kämmekkäsienijuuri - kämmekkämykorritsa (kämmekät)
▪ Sekatyypin sienijuuri – ektendomykorritsa (mänty, lehtikuusi)
▪ Puoliloisten sienijuuret – arbutoidi, pyroloidi mykorritsa (laukut, talvikit)
▪ Mäntykukkasienijuuri – monotropoidi mykorritsa (mäntykukka)
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20176
Keräsienijuuri - arbuskelimykorritsa
Keräsiä
Rihmastoa
Itiöt
varastorakkula
Viljelykasvien sienijuurityyppi.
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20177
Sienijuuri kehittää kasvin juuristovyöhykkeelle laajan rihmasto-verkoston, joka toimii kasvin ” lisäjuuristona”
Sienirihmaston avulla kasvi pystyy ottamaan ravinteita ja vettä useita kertoja isommasta maatilavuudesta ja pienemmistä maahuokosista kuin pelkän juuriston kautta.
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20178
Juurisolun sisällä oleva pensasmainen rihmastorakenne, ”keränen” (arbuskeli), on
tärkein ravinteiden vaihdon paikka.
Kuva: Mark Brundrett
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20179
Voiko mansikka hyötyä sienijuuresta?
Monet tutkimukset ovat osoittaneet että mansikka voi hyöytä elinvoimaisista maan keräsienipopulaatioista. Myös keräsienten siirrostus mansikantaimien
juuristoon varmistaa ja parantaa taimien kasvuunlähtöä.
Hyöty korostuu alhaisella tai kohtalaisella maan P-tasolla
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201710
Kasvien alttius sienijuurelle vaihtelee.
• Pääsääntönä on se että mitä karkeampi juuristo kasvilla on sitä enemmän se hyötyy sienijuuresta.
• Meillä kasvavista kasveista sienijuurta suosivia ovat esim:
o Purjo valkosipuli, kukkasipulit
o Mansikka, mesimarja, vadelma, muut marjat, hedelmäpuut
o Porkkana, auringonkukka, apilat, maissi
• Vähemmän riippuvaisia sienijuuresta ovat esim.
o Heinät, viljat
• Sienijuurettomia ovat esim.
o Kaalikasvit, sokerijuurikas, punajuuri, pinaatti, tattari, lupiini ja luonnonkasveista sarat, vihviläkasvit ja suurin osa vesikasveista,
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201711
Mansikan sienijuuritutkimukset MTT:ssä (Lukessa) Laukaassa.
Mansikka on ollut mukana monessa sienijuuritutkimuksessa 1980 –luvulta 2010-luvulle; on ollut suorastaan sienijuuritutkimuksen mallikasvina.
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201712
Smith et al. 2011
Mansikan (ja muidenkin kasvien) fosforin otto:• Suoraan (Direct Pathway), parin millin alueelta juuren läheltä• Sienijuuren rihmaston kautta (Mycorrhizal Pathway), jopa 10 – 15 cm:n
alueelta juuren ympäriltä
P:n otto, epidermis, juurikarva
P:n otto, sienirihma, kuorisolu, keränen
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201713
Mansikan taimikasvatus hyötyi sienijuuriymppäyksestä, mutta sienikantojen välillä oli suuria eroja
0
1
2
3
4
5
Co
ntr
ol
AM
_6
AM
_10
8a
AM
_17
AM
_81
b
AM
_76
a
AM
_51
a
AM
_1
06
AM
_1
21
AM
_12
6a
AM
_29
AM
_99
AM
_10
b
AM
_1
22b
AM
_11
1a
AM
_1
26b
AM
53
AM
_11
7a
AM
_1
AM
_93
AM
_70
AM
62
AM
_95
a
AM
_8
AM
_18
AM
_1
27
AM
_1
16
AM
_1
02
AM
_1
01
AM
_1
20
AM
_14
b
AM
_1
00
AM
_96
AM
_54
AM
_97
AM
_11
2a
AM
_43
a
AM
_1
03
AM
_G
E
AM
_55
a
AM
_72
AM
_57
AM
_5
AM
_1
17b
AM
_73
AM
_G
C
AM
_64
a
AM
_35
AM
_58
AM
_92
AM
_1
05
AM
_91
AM
_G
M
AM
_1
04
AM
_1
07
AM
_1
18
AM
_98
AM
_1
28
Kas
vu,
g
Sienijuureton Claroideoglomus claroideum
Glomus hoi Muut sienilajit
Funneliformis mosseae
Verranne
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201714
Mikrolisätty mansikka hyötyi sienijuuren siirrostuksesta fosforiköyhässä (luujauholannoitus) kasvualustassa
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201715
Sienijuuri ja hallitusti liukeneva lannoitus
‘Jonsok’-taimien esikasvatus
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.5 1 2
Osmocote (g/l) –lannoitusta kasvualustassa
Ve
rso
n k
uiv
ap
ain
o, g
Sienijuurellinen Verranne
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201716
Keräsienikantojen välillä tehokkuuseroja. Kasvualustaa lannoiatettu hallitusti liukenevalla lannoitteella
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.20171717 10.4.2017Taimipäivä 27.8.2016
Yhteenveto: Sienijuurisymbioosin toimivuus eri P-lannoitussysteemeissä
▪ Viljelytekniikkaa joudutaan usein hiukan muuttamaan jotta saadaan maksimaalinen hyöty sienijuurisymbioosista
▪ Symbioosi toimii optimaalisesti alhaisella tai keskinkertaisella fosforitasolla, mutta sopivan tason määritys riippuu kasvista; esim. 20 – 30 mg/l maata P purjon viljelyssä, mutta <5 mg P heinän viljelyssä.
▪ Lannoitusainetyypillä on väliä:
Liuoslannoitus Kiinteä kivennäislan-
noitus
Hallitusti liukeneva
kivennäislan-noitus
Hitaasti liukeneva
eloperäinen lannoitus
Sienijuuren vaikutus kasvin kasvuun
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201718
-80
-60
-40
-20
0
20
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Mansikkapelto
Sie
niju
ure
n v
aik
utu
s k
asvu
un
, %
0
20
40
60
80
100
120
P, g
/lit
raa m
aata
Mykorritsallinen tehokkuus Fosfori
Kohtuullinen fosforilannoitus sienijuurisymbioosi toimi positiivisesti (vihreät pylväät) suonenjokilaisissa mansikkamaissa, mutta korkealla P-tasolla sienijuuri vähensi (punaiset pylväät) kasvua. Biotesti pellavalla.
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201719
0
10
20
30
40
50
Korkea Kohtalainen Alhainen
Juu
riko
lon
isaa
tio
, %
Lannoituksen taso
Verranne Cl. claroideum Fu. geosporum
Sienijuurisiirrostuksen vaikutus ’Senga Sengana’ mansikan juurten kolonisaatioon korkealla, keskinkertaisella ja alhaisella lannoitustasolla kenttäkokeessa keskimäärin vuosina 1992 – 1994. Cl = Claroideoglomus , Fu = Funneliformis.
Lannoitustaso Esikasvatusvaihe Pellolla
Korkea Peruslannoitettu ja –kalkittu B2-turve +
hiekka + vermikuliitti (8:1:1) + 1
lannoituskastelu esikasvatuksen lopussa 0.05
%:lla Puutarhan Täyslannoituksella (14N-5P-
21K)
300 kg/ha Puutarhan Y2
(7N-5P-15K) + 700 kg/ha
PK-lannos (2N-7P-17K)
Keskinkertainen Lannoittamaton ja kalkitsematon B0-turve +
hiekka + vermikuliitti (8:1:1), jolle annettu 10
g/litraa turvetta dolomiittikalkkia ja 1.5
g/litraa seosta hallitusti liukenevaa
Osmocote Plus-lannoitetta (9 kk kesto, 16N-
3P- 10K)
219 kg/ha Osmocote Plus
(9 kk kesto, 16N-3P- 10K)
Alhainen kuten ed. Osmocote Plus mutta 0.5 g/li 110 kg/ha Osmocote Plus
(9 kk kesto, 16N-3P- 10K)
Sienijuuren siirrostus mansikan esikasvatusvaiheessa näkyy pellolla vielä 2 vuotta myöhemmin juuriston korkeampana sienijuurikolonisaationa alhaisella ja keskinkertaisella lannoitustasolla, mutta ei korkealla lannoitustasolla
10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen
6.4.201720
▪ Suurimmat marjasadot saatiin ensimmäisenä satovuonna (1993) koeruuduista, joilla lannoitus oli vähennetty 50 %.
▪ Toisena satovuonna (1994) oli enää pieniä eroja satoisuudessa eri lannoitustasoilla.
▪ Funneliformis geosporum (GG) ja Claroideoglomus claroideum (GC) lisäsivät satoa kaikkia lannoitustasoja mukaan lukien 18 ja 61 % ensimmäisenä satovuonna ja 21 ja 26 % toisena satovuonna.
▪ Kahden vuoden keskiarvona, erityisesti Claroideoglomus claroideum lisäsi mansikan satoa keskivahvalla lannoitustasolla.
10.4.2017Viherpäivät 11. - 12.2. 2014, Tampere