Browsing by Title

Sphagnum moss could be used as a substitute for Sphagnum peat as a growing medium. It has the same positive physical properties as peat and it is also a more sustainable option. However, there are some indications that Sphagnum moss may have some inhibitory effects on vascular plant seed germination and seedling development. The aim of this study was to find out whether this is true and due to the low pH of different Sphagnum moss species. The tested moss species were Sphagnum fallax, Sphagnum medium, Sphagnum rubellum and Sphagnum spp. The seed germination on Sphagnum moss substrate was tested with lettuce, radish, basil, pine and ryegrass. Also, two additional seed germination experiments were done with lettuce. Seedling growth experiment on Sphagnum substrate was tested with lettuce. The first germination experiments indicated that the dicotyledon species basil, radish and lettuce are sensitive to the allelopathic effect caused by Sphagnum moss. In the case of ryegrass and pine no indication of seed germination inhibition was found. The two additional germination experiments confirmed that Sphagnum moss and white peat substrates and Sphagnum moss and white peat organic matter/water extracts were inhibiting lettuce seed germination. Added lime didn’t conclusively explain the inhibition in germination percentages of Sphagnum moss substrate when compared to control treatment gauze. Only in the case of radish the raised pH had positive effect on the germination percentage. Therefor it was concluded that the low germination percentage is not explained only by the naturally low pH of Sphagnum mosses and Sphagnum mosses’ other characteristics should be investigated in the future. In the seedling growth experiment done with lettuce on Sphagnum medium growing medium there was no indication of allelopathic effect on seed germination or seedling development. The allelopathic compounds were thought to have been lost in this experiment through leaching when the substrates were watered.

The environmental impacts of food production and consumption are substantial, and therefore, it’s important that their impacts are investigated and communicated. Life cycle assessment (LCA) is one promising method to assess the environmental impacts of products, like food products. It’s a process to assess products' environmental impacts through their life-cycle, and it’s used, for example, in policy making, companies’ strategic decision making and when communicating products’ environmental impacts. LCA is used actively nowadays, for example, over the past year few Finnish food companies have decided to calculate and communicate their products’ carbon footprints using LCA. LCA methodology has clearly developed during the past decades. However, there isn’t a shared view on all of the methodological issues. In fact, one essential methodological challenge is allocation situation. In allocation situation all inputs and outputs, such as, green house gas emissions produced in the product system are to be distributed between the studied product and its co-products. For instance, when the studied product is milk it should be determined how the inputs and outputs produced in the dairy cattle farm are to be divided between the farm’s products: beef and raw milk. Furthermore, in the dairy factory it needs to be decided how the inputs and outputs are to be divided between the further processed milk and other dairy products produced in the factory. The aim of the thesis is to investigate the allocation situations in the LCAs of food, as well as, to present, compare and find weaknesses and strengths of different ways of handling allocation situations and ways of guiding them. This is done in a literature study and in a LCA case-study made for Finnish farmed rainbow trout. It was calculated that the choice of how to handle the allocation situation has a major impact on the environmental impacts directed to the product under investigation. For example, climate change impacts and eutrophication of water bodies caused by production of a trout fillet can halve or double depending on the choice of the allocation method. Several different allocation methods were indentified, including ways to avoid allocation and ways to allocate the inputs and outputs, for instance, on the basis of the products' prices. To improve the harmonization of food LCAs and to reduce subjectivity it is important that there is guidance when choosing the allocation method. However, the existing LCA guides investigated don’t give enough support for the allocation situations. They provide divergent instructions and recommendations; they aren’t very specific in the allocation instructions and they allow choosing almost any allocation method, and therefore there is clear need for more specific instructions. Thus, it is evident that there is need to discuss and agree on the suitability of allocation methods to be used in LCAs of different food products. Also, because of the existing uncertainty one should be really careful when communicating exact environmental impacts, instead, one should consider presenting environmental impacts in a more coarse scale, for example, by presenting the scale of the results when using different allocation methods.

Maisterintutkielman tavoitteena oli selvittää, millaiset valmiudet luopumis- ja aloitustuen saamiseksi asetetut ammattitaitovaatimukset antavat aloittavalle maatilayrittäjälle maatilan talouden pitoon ja tilan kehittämiseen liittyvissä asioissa. Tutkimuksella haluttiin myös selvittää, onko maatilayrittäjillä tarvetta liiketaloudelliselle lisäkoulutukselle sukupolvenvaihdoskoulutuksen jälkeen. Tutkielman teoriaosassa tarkasteltiin maatilayrittäjän liikkeenjohdollisia tehtäviä, liiketoiminta-alueita ja yrittäjän liiketoimintaosaamiseen vaikuttuvia tekijöitä. Tässä osassa kuvattiin myös maatalouden eri koulutusvaihtoehdot, joiden kautta aloittava maatilayrittäjä suorittaa hänelle määrätyn koulutusvelvoitteen. Tutkimuksen aineisto perustui helmi-maaliskuussa 2011 Maatalousyrittäjien eläkelaitoksen toimesta postitettuun kyselylomakehaastatteluun. Se lähetettiin 290 maatilayrittäjälle. Nuo maatilayrittäjät olivat toteuttaneet sukupolvenvaihdoksen luopumistukijärjestelmän puitteissa vuosina 2005–2010 ja koulutusvelvoitteen mukaisesti suorittaneet 4-10 opintoviikkoa talousasioiden opiskelua. Kyselyyn saatiin vastaukset 88 viljelijältä, jolloin vastausprosentiksi muodostui 30. Aineiston analysointimenetelminä käytettiin Spearmanin järjestyskorrelaatiokerrointa sekä Mann-Whitneyn U-testiä. Tutkimustulosten mukaan maatilayrittäjien osaaminen oli seitsemänportaisella Likertin asteikolla mitattuna kohtalainen tai melko hyvä maatalouspolitiikkaa, maatilan tuotantoa ja talouden pitoa sekä tilan kehittämisen ja kannattavuutta kuvaavissa teemoissa. Eri teemojen kysymyksistä muodostettuja summamuuttujia käytettiin analysoitaessa, miten yrittäjien kokema koulutus oli vaikuttanut heidän osaamiseensa. Koulutus oli vaikuttanut voimakkaasti etenkin verotuksen, maatilan talouden tulkitsemisen, tilan kehittämisen, investointien suunnittelun ja toimintojen kannattavuuden arvioinnin osaamiseen. Yrittäjien osaaminen ei kuitenkaan ollut riittävää maatilan kannattavuuden näkökulmasta. Viljelijöistä 70 prosenttia piti liiketaloudellisen lisäkoulutuksen järjestämistä tarpeellisena. Eniten lisäkoulutusta kaivattiin verotuksen, kirjanpidon, investointien suunnittelun, tilan kehittämisen ja kannattavuuslaskennan alalla.

Alueellisen PEFC-ryhmäsertifioinnin piirissä on valtaosa Suomen yksityismetsistä ja se on ollut pääasiallinen metsäsertifioinnin toteutustapa Suomessa vuosina 1999-2020. Suomessa järjestelmä perustuu siihen, että metsänomistajien lisäksi metsänomistajille ja metsään palveluita tarjoavat tahot ovat sitoutuneet noudattamaan toi-minnassaan PEFC-vaatimuksia ja vastaavat näin merkittäviltä osin vaatimusten toteutumisesta. Tämän työn tavoitteena on tarkastella alueellisen PEFC-ryhmäsertifioinnin toteutusta ko. aikajaksona ja tulevaisuuden kehitystä laadullisin menetelmin. Työssä kuvataan ensin järjestelmä, jolla sertifiointia käytännössä toteutetaan ja tuotetaan tietoa vaatimusten toteutumisesta riittävällä tasolla PEFC FI 1002 -metsäsertifioinnin- kuin PEFC FI 1001 -ryhmäsertifioinnin standardiin nähden. Järjestelmä kuvataan niin, että saadaan kokonaisymmärrys tämänhetkisestä sertifioinnin toteutuksesta. Tämän jälkeen kuvataan ISO 9001:2015 –standardi, missä esitetään laadunhallinnan keskeiset käsitteet ja periaatteet, jolla organisaatio voi varmistaa, että sen toimintajärjestelmä vastaa sille asetettuja vaatimuksia. Aikajakson 1999-2020 poikkeamia tarkastellessa tulivat esille kriteerit, joihin tulee kiinnittää jatkossakin erityistä huomiota pyrittäessä jatkuvaan parantamiseen. Sosiaalisten, työn tekemiseen liittyvien kriteereiden huomioiminen on edistynyt sertifiointikausien aikana, mutta kriteerit ovat edelleen säännöllisesti poikkeamien kohteena. Puutteet vesiensuojeluun kohdistuvissa toimenpiteissä ovat myös esiintyneet poikkeamina säännöllisesti. Valmisteilla olevat uudet PEFC ST 2018 –sertifioinnin edellyttämät muutokset lisäävät järjestelmän tuottaman tiedon uskottavuutta. Jatkossa toiminnan läpinäkyvyys pitää pystyä osoittamaan entistä tarkemmin. Toteuttamalla laadunhallintaa ISO-9001:2015 standardin mukaisesti vastaa toiminta kansainvälisesti hyväksyttyä tasoa, jossa toimintaa tarkastellaan kokonaisuutena toisiinsa linkittyvinä asioina ja toiminnalle on olemassa selkeä rakenne. Tarkastelua voidaan myös hyödyntää uuden PEFC FI 1001:20xx -standardin edellyttämän jatkomäärittelyn tukena. Tämä työ tarjoaa hyvän lähtökohdan uuden toimintamallin laadinnalle ja auttaa sitomaan uudet toiminnot yhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Järjestelmään kohdistuvat vaatimukset parantavat toiminnan laatua siten, että toimintaa seurataan kattavammin ja se antaa työkaluja siihen, että ei-toivottuun toimintaan voidaan paremmin puuttua. Työn tuloksena on kattava kuvaus alueellisen PEFC-ryhmäsertifioinnin toteutuksesta ja näkemyksiä toiminnan kehittämiseksi. Työ voi osaltaan toimia oppaana PEFC-sertifioinnin käytäntöihin perehtymisessä ja pohjana, kun luodaan osin ISO 9001:2015 –standardiin perustuvaa uutta toimintamallia PEFC-standardien päivittyessä.

Työssä tarkasteltiin sedimentin alumiini- ja rautaoksidien osallistumista fosforin sitomiseen kolmella eri alueella pohjoisella Itämerellä ja sitä kuinka sedimentin metallioksideihin sitoutuneet fosforifraktiot voidaan erotella peräkkäisten uuttojen avulla. Tutkitut näytteet oli otettu estuaarityyppisistä sedimenteistä Ahvenkoskenlahdelta, Perämereltä ja Saaristomereltä. Näytteitä uutettiin peräkkäin ammoniumfluoridilla, natriumditioniitilla ja natriumhydroksidilla. Käytetyt uuttoliuokset valittiin kirjallisuuden ja aiempien tutkimusten perusteella. Uutteista mitattiin fosforin, raudan, alumiinin ja mangaanin pitoisuudet ICP-OES-laitteistolla. Työn ensimmäisessä vaiheessa uuttoliuoksia lisättiin eri järjestyksissä ja tulosten perusteella uuttojärjestykseksi valittiin: 1) natriumditioniitti, 2) ammoniumfluoridi ja 3) natriumhydroksidi, koska näin pystyttiin parhaiten erottamaan alumiini- ja rautaoksidien sitoma fosfori toisistaan. Työn toisessa vaiheessa uutettiin kolmen eri alueen estuaarisedimenttejä valitulla uuttojärjestyksellä. Kirjallisuudessa on usein esitetty, että alumiinioksidit eivät olisi merkittävässä roolissa merisedimenttien fosforin sitomisessa vaan että alumiinioksidien sitomaksi määritetty fosfori voisi olla rautaoksidien sitomaa, mutta menetelmän epäspesifisyyden vuoksi tutkittu alumiinioksidien sitomaksi. Työn toisen vaiheen tulokset osoittivat, että alumiinioksidit osallistuvat fosforin sitomiseen estuaareissa. Estuaareihin hautautuneista sedimenttinäytteistä erottui alumiinioksidille spesifisellä uutolla oma fosforijakeensa, joka ei tulosten mukaan voinut olla peräisin rautaoksidien sitomasta jakeesta. Ahvenkoskenlahden näytteessä oli Saaristomeren ja Perämeren näytteisiin verrattuna suhteessa eniten alumiini- ja rautaoksidien sitomaa fosforia. Alumiinioksideilla havaittiin olevan enemmän merkitystä fosforin sitomisessa lähempänä rannikkoa, kun taas rautaoksideilla on enemmän merkitystä kauempana rannikosta.

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, onko aluskasvillisuuden monimuotoisuudella vaikutusta virustautien esiintyvyyteen ohran viljelyssä ja mikä on monimuotoisuusasteen vaikutus kirvojen esiintyvyyteen. Ohranäytteitä oli vuosilta 2021 ja 2022 sekä molempien vuosien näytteet olivat kerätty Viikin koe- ja tutkimustilalta. Näytteissä esiintyvät virukset selvitettiin eristämällä ohranäytteistä sRNAt ja lähettämällä ne sekvensoitaviksi. Aluskasvillisuuden vaikutusta kirvojen määrään selvitettiin käyttämällä imurinäytteitä kirvoista ja tarkastelemalla kirvojen määrän ja monimuotoisuusasteiden suhdetta. Vuoden 2021 näytteissä esiintyi viruksia huomattavasti enemmän kuin vuoden 2022 näytteissä. Syitä tälle erolle ei pystytty tarkasti sanomaan, mutta mahdollisia eroon vaikuttavia tekijöitä on voinut olla näytteiden keräysajankohtien erot, sääolosuhteet tai muut ympäristölliset tekijät. Monimuotoisuusasteiden ja virusten välillä ei pystytty muodostamaan mielekästä vertailua. Monimuotoisuusasteiden välillä ei huomattu kirvojen esiintyvyydessä tilastollisesti merkitsevää eroa, mutta eri näytteiden keräys ajankohtien välillä oli huomattavissa eroja kirvojen esiintyvyyden ja monimuotoisuusasteiden välisten suhteiden regressiosuorissa. Ohranäytteissä esiintyvät virukset pystyttiin menestyksekkäästi selvittämään sRNA:n eristyksen kautta. Imurinäytteet osoittautuivat toimivaksi tavaksi selvittää kirvojen esiintyvyyttä, mutta luotettavien tulosten saavuttamiseksi näytteitä olisi tullut kerätä useammalta vuodelta. Vuoden 2022 näytteiden huomattavasti alhaisempi virusten esiintyvyys vaikeutti myös osaltaan mielekkäiden vertailujen ja luotettavien tulosten aikaansaamiseen. Lopulta aluskasvillisuuden monimuotoisuuden vaikutusta virustautien esiintyvyyteen ohran viljelyssä ei pystytty määrittämään puutteellisen datan vuoksi.

This study investigated the frost hardiness of cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.) in four cultivars (’Early Black’, ’Howes’, ’Pilgrim’ and ’Stevens’), focusing especially on the frost hardiness of roots in soilless cultivation. Plants for the study were forced in a greenhouse from cuttings of mother plants. The cuttings were rooted in pots diameter of 10 cm x 10 cm in forest peat. Plants were set to grow in the high tunnel over the growing season. Two experiments were conducted during winter 2020–2021. In the experiments, whole plants with pots were exposed to freezing treatments in a controlled freeze chamber at the temperatures of -10, -15, -20 and -30 °C. Control plants were exposed to cooling at +2 °C for an equal time. In the first experiment, plants were exposed to freezing treatment in November straight from the high tunnel. The second experiment took place in January, and plants were overwintered outside until the experiment. After the freezing treatment one upright in each plant was cut, set in a glass tube containing distilled water, and forced in the greenhouse for 14 days. The vitality of the buds, leafs and stems in the cuttings was observed with a stereomicroscope. After the freezing treatment the vegetative growth of the plants grown in pots was cut off exluding the main shoot, which was cut 5 cm above the soil surface. Thereafter plants were forced in the greenhouse over 10 weeks (the light period of 18/6 h, temperature +20 °C). The vitality of the roots was determined by measuring the amount of the new vegetative growth. All the plants tolerated -10 ° C freeze in November and -15 ° C in January, respectively without injury. Some new growth was observed in plants exposed to freezing treatments of -5 ° C below the temperature mentioned above, but frost damage occurred, and the re-growth was decreased compared to control plants. Cultivar Stevens was more tolerant than the others in both experiments conducted. It maintained its growth potential after -15 °C freezing treatment in November, and -20 °C in January respectively. Frost hardiness (LT50) of buds ranged in November from -19 °C to -27 °C. In January ’Stevens’ buds had the highest frost hardiness (LT50 =-36 °C) and ’Pilgrim’ buds had the lowest (LT50 =-27 °C). The environmental conditions throughout the whole growing season may affect frost hardiness, thus, this experiment should be repeated for verifying the results obtained. Also the potential impact of dormancy in the experiment conducted in November cannot be ignored.

The objective of the thesis is to review and characterize (i) typical agroforestry systems in the temperate zone, (ii) levels of soil organic carbon (SOC) in agroforestry and control plots, and (iii) identify the conditions under which agroforestry farming is most likely to enhance SOC. A meta-analysis was conducted to investigate the impact of agroforestry farming systems on SOC stocks at soil depths of 0 – 20, 0 – 40 and 0 – 100 cm. Data was collected from 15 published studies and all sites are located in temperate climates. Studies had to report at least measurements on SOC concentration or stock for an agroforestry plot and a control plot (arable land, grassland, forest). Investigated treatment variables were soil depth, agroforestry system type, soil type, tree species and age. The results have shown significantly higher SOC stocks under agroforestry in comparison to controls in all three soil depth datasets. The largest amount of SOC in agroforestry was found in the first 20 cm of topsoil and at a soil depth of 60 – 100 cm. There were no significant differences found between alley cropping, silvopasture and shelterbelt systems. The most popular tree species in temperate agroforestry were Populus spp., M.domestica, Juglans regia and Picea. But no significant differences in C sequestration could be observed between tree species across all datasets. The assumption that systems with older trees have higher stocks of SOC could not be confirmed. Most common soil types of temperate agroforestry systems were Luvisol, Fluvisol and Chernozem. The meta-analysis did not verify results of other studies, which have shown that clay contents in the soil promote C sequestration. The wide variability and diversity of agroforestry systems has shown to be problematic in conducting a meta-analysis, indicated by a high heterogeneity. Furthermore, different types of study designs, lack of standardized sampling procedures and explanatory variables may have influenced the results. However, the study showed that agroforestry can be a promising carbon dioxide (CO2) mitigation option, also for the temperate climate zone.

The objective of the thesis was to investigate the effect of carbohydrates on solubility, emulsifying, gelling and water holding properties of proteins. Faba bean is a readily available pulse crop with high protein content similar to soy bean and there is a lot of potential for a novel, high protein fermented gel product to be made from a pulse crop like faba bean. This is mainly due to its remarkable nutritional properties, functional properties and low cost, the demand for faba bean protein ingredients will grow. The current study was an attempt to develop pulse protein based products – emulsion (milk-like) and emulsion gel (yogurt-like) from faba bean. It seeks to expand the field of application of faba bean protein based products. Faba bean was pretreated, dehulled and milled. The flour was made into suspensions and the starch in faba bean was subjected to amylolytic treatments (addition of alpha amylase and glucoamylase) to breakdown the starch into smaller particles. These treated suspensions were then homogenized to obtain emulsion. A protein based gel network was produced with the gelation of amylolytically treated faba bean proteins. The emulsion properties, specifically droplet size, stability and activity were tested by PAMAS Particle Counter System. Light microscopy was applied to reveal the microstructure of emulsion and emulsion gel. Emulsion gel texture properties were studied by texture analysis. The emulsions were relatively stable over a period of a month and had white ‘milk’ like appearance. The emulsion gels prepared (amylolytic treatment) had slightly higher water holding capacities than the control A (entire starch present) and control B (starch removed by filtration) emulsion gels. Texture analysis of the emulsion gels showed that more force was required by probe to penetrate the yogurt produced from amylolytically treated samples and less force was required to penetrate the yogurt produced from controls A and B. The yield of the emulsion gels were higher for the amylolytically treated samples. It can be concluded that amylolytic treatment has increased the water holding capacity and also resulted in stronger gel systems.

Cyanobacteria are aquatic and terrestrial organisms that have photosynthetic cababilities. Cyanobacteria are classified to five orders according to their morphology. These are Chroococcales, Pleurocapsales, Oscillatoriales, Nostocales and Stigonematales. Anabaena sp. 90 is a filamentous cyanobacterium in the order of Nostocales. A sample of this cyanobacterium was isolated from the lake Vesijärvi in 1986. Anabaena sp. 90 produces a variety of bioactive peptides such as microcystins, anabaenopeptins and anabaenopeptilides which are the most commonly studied of the peptides produced by the strain. Majority of the bioactive peptides are produced by non-ribosomal peptide synthetases (NRPS). The way these compounds affect cyanobacteria is currently unclear. Anabaenopeptilide deficient mutant (apd-) variety has been developed from the Anabaena sp 90 wild type (WT). The mutant is unable to produce anabaenopeptilides. The aim of my Master´s thesis was to study the changes in proteomes of WT and apd- strains by conducting a six day cultivation experiment. The purpose was to evaluate the possible differences in the amount of proteins that the different cultivation stocks were able to produce. The secondary purpose was to examine the transcription of anabaenopeptilide synthetase genes. Proteomic study was performed using a procedure called two dimensional differential gel electrophoresis (2D DIGE). The differences in the proteomes´ statistics were examined by using the Student´s t test. Transcription of anabaenopeptilide synthetase genes were studied using a reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). The data collected from these studies concluded that there were differences in the proteomes of WT and apd- strains. In eighteen cases there were significant differences in the protein amounts between the strains. The single protein counts were often higher in the apd- than in the WT strain. Anabaenopeptilide synthetase genes were transcribed in both strains which suggests that the mutation in the apd- strain did not hinder the ability of the strain to produce anabaenopeptilide transcripts. The identification of significant proteins would yield more detailed knowledge of the metabolical functions of WT and apd- strains.