Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by master's degree program "Master 's Programme in Agricultural Sciences"

Sort by: Order: Results:

  • Määttä, Sara (2023)
    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.
  • Pärssinen, Jonna (2022)
    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.
  • Lemmelä, Henriikka (2023)
    Efforts to cultivate American cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.) across Finland have not been successful. Even Helsinki is located north (60 ºN) as compared to the main production area of cranberry in North American (39-48 ºN), which causes challenges with cold and frost resistance, as well as with overwintering and low heat sum. Recent research has shown that cranberry could possibly survive in the conditions of Southern Finland. Low temperatures around 0 ℃ break endodormancy during winter. The aim of this research was to find out how growing site affects the dormancy release in four cranberry cultivars, and whether inadequate chilling causes ”umbrella bloom” growth, where the plant blooms but does not grow vegetatively. Samples were taken every fourth week during winter and the depth of dormancy was measured by observing the growth of terminal buds in a greenhouse. In addition, the effect of chilling temperature (-3, +2 and +7 ℃) and duration (8, 10 ja 12 wk) of chilling in controlled condition on the growth of terminal buds of cv. Pilgrim were studied. Under natural chilling conditions, the plants which had grown in a high tunnel during the growth season, needed more chilling units (CU) to achieve normal growth (2755 CU) than the open field growth plants (853-1525 CU). The chilling units accumulated every hour when T < +7 ℃. The amount of normally flowering terminal buds increased with increasing chilling duration. Same time, the amount of ”umbrella bloom” flowering decreased, which refers to the role of inadequate chilling in ”umbrella bloom” flowering. When the plants were chilled under controlled conditions (temperatures +7 ja +2 ℃), chilling units were accumulated more efficiently which caused dormancy release earlier than under natural conditions. Chilling under controlled conditions in temperature -3 ℃ is not recommended because the plants dried up too much. In conclusion, natural chilling in Helsinki (60 ºN) is sufficient for breaking dormancy in American cranberry. Recommendations for chilling cranberry under controlled conditions are in temperature of +2 ℃ for 10 weeks.
  • Freudenthal, Ines (2022)
    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.
  • Pietarinen, Julius (2023)
    Soil compaction has a major effect on the soil fertility. It is important to find the compacted regions in the field for preventive actions. With a soil penetrometer, it is possible to find compactions from the soil. Hand-operated penetrom- eters are physically demanding to operate. By automating the measurement with a machine, the stress can be removed from the user, acquire higher amounts of data and achieve more accurate and consistent data, in comparison to manual measurement techniques. Machine automation achieves constant penetration speed and higher forces than manual op- eration while being not dependent on the user. The built automated penetrometer (AP) can be attached to an ATV or other small offroad machine such as a field robot. The automated penetrometer was built using a S-force sensor and ballscrew operated by a stepper motor. The force sensor is mounted on a sled running on linear guiderails. The system control is done with an Arduino-microcontroller and data processing with a RasberryPi – minicomputer. Surface moisture is measured with the Meter Teros 10 – capac- itive soil moisture sensor during the operation. Initial tests were done in the Viikki research farm, Helsinki, Finland on a perennial grass ley field. The same measure- ments were done from the same areas with proven commercial Eijelkamp soil penetrologger. AP was found to be prac- tical and useful measurement device. With the material costs of 2000 euros, it is significantly cheaper compared to the commercial device. AP data had smaller variance compared to Eijelkamp. Open-source code makes easy to do modifi- cations and changes on the machine. Integrated computer makes real time data collection and processing easy. The developed measurement device will be later implemented to an automated field robot use.
  • Kopakkala, Topi (2022)
    In order to achieve carbon neutrality and slow down climate change, it is necessary not only to curb greenhouse gas emissions but also to remove carbon from the atmosphere. In agricultural sector, adding biochars to soils has proven to be one of the most effective methods to sequester carbon. Using biochars in urban planting soils could be simple and effective way to create carbon sinks also in urban environment. Wood based biochars are already available in the market and their viability as soil amendment is supported by an extensive body of research. Despite large evidence from agricultural and greenhouse sectors, research focused on biochars in planting soils for urban trees is scarce. To assess and demonstrate viability of biochars as component of urban planting soils, an experiment was established in 2019-2020 in Hyväntoivonpuisto-park in Helsinki. The experiment consists of four tree species and nine different planting soils, seven of which include biochars. Three of the planting soils were structural soils installed below a sealed surface. Tree growth in planting soils was followed and biomass accumulation was estimated with allometric equations. Planting soil nutrient composition was analysed at the time of soil application and nine months later after first growing season. Pyrogenic carbon fractions were analysed by BPCA analysis. Planting soil physical and hydrological properties were analysed by water retention curves with pF range of 0 – 4.2. After two growing seasons, biochars had increased tree growth in two planting soils compared to the control while in other planting soils with biochar, the growth was similar to control. In structural soils biochars had improved growth, but there were no statistically significant pairwise differences between treatments. Biochars increased the macroporosity of planting soils, indicating they could improve aeration and water conductivity in planting soils. Effects to total porosity and water retention capacity were mixed, but highest total porosity and water retention capacity was observed in planting soil with the highest amount of biochar. Planting soil nutrient composition varied a lot due to different raw materials, limiting the possibilities of making mechanistic analysis of effects of biochars. These results indicate that biochars are viable and safe constituent for planting soils which may increase tree growth by improving soil physical properties and improve carbon sinks in urban infrastructure.
  • Pitkänen, Nelli (2022)
    Runsas väkilannoitetypen käyttö kasvien typen tarpeen tyydyttämiseksi ja runsaampien satojen saamiseksi sekä karjatalouden keskittyminen tietyille alueille, ovat lisänneet maataloudesta aiheutuvaa typen vesistökuormitusta. Lisääntynyt ympäristötietoisuus on kuitenkin nostanut kestävyyden ja ilmastoviisaan ruoantuotannon osaksi maatalouden tavoitteita, mikä on lisännyt eloperäisten tai kierrätysaineista valmistettujen tai yhteiskunnan sivuvirroista valmistettujen maanparannusaineiden käyttöä. Maanparannusaineina käytettävien tuotteiden kenttä on laaja ja niiden vaikutukset moninaiset, mutta biohiilestä on etsitty ratkaisua liukoisen nitraatin (NO3-) ympäristökuorman vähentämiseksi. Tämän maisterintutkielman tavoitteena oli kartoittaa kahden kaupallisen biohiilen sekä synteettisen hiilipolymeerin vaikutusta nitraatin pidättymiseen, ja toisaalta pidättymisen vaikutusta nitraatin käyttökelpoisuuteen kasveille. Tutkimus koostui kahdesta osasta, josta ensimmäisessä osassa tutkittiin maanparannusaineiden kykyä pidättää maanparannusaineisiin esimuhitettua nitraattia peräkkäisten uuttojen avulla. Toinen osa koostui kasvatuskokeesta, jossa tarkasteltiin maanparannusaineisiin mahdollisesti pidättyneen nitraatin käyttökelpoisuutta ohralle kasvin kasvun ja klorofyllipitoisuuksien avulla. Uuttokokeen perusteella saksanpähkinänkuoresta valmistettu biohiili (Biohiili 1) osoitti kykyä pidättää nitraattia, koska kahden ensimmäisen uuton aikana biohiilestä ei vapautunut käytännössä lainkaan esimuhituksessa lisätystä nitraatista. Sen sijaan kuusesta valmistettu biohiili (Biohiili 2) ja hiilipolymeeri vapauttivat merkittävästi ja asteittain vähemmän nitraattia peräkkäisissä uutoissa. Kolmen peräkkäisen uuton jälkeen Biohiili 1:sta uuttui vain 1,8 % esimuhituksessa lisätystä typestä, kun taas Biohiili 2:sta uuttui 80 %. Hiilipolymeerillä uuttuneen nitraatin määrä oli yli 100 %, josta osa NO3-N oli peräisin itse tuotteesta. Kasvatuskokeen perusteella typpi ei todennäköisesti ollut ohrien kasvua rajoittava tekijä, ja vaikka Hiilipolymeeri sisälsi itsessään merkittävästi enemmän epäorgaanista typpeä, se ei johtanut korkeam-paan biomassaan. Erot ohrien biomassan ja klorofyllin kehityksessä liittyvät todennäköisimmin muihin ympäristötekijöihin. Mahdollisia selityksiä ovat fysikaalis-kemialliset erot kasvualustassa, mukaan lukien kasvualustan pH (biohiilillä emäksinen ja Hiilipolymeerillä hapan), irtotiheys ja huokoisuus, mutta lisäksi kesällä 2021 koettu poikkeuksellisen kuuma sää vaikutti todennäköisesti myös ohran kasvuun. Biohiilet ovat potentiaalisia maanparannusaineita vähentämään maataloudesta aiheutuvaa typen ympäristökuormitusta, ilman että ne vaikuttavat kasveille käyttökelpoisen typen määrään merkittävästi. Biohiilen valmistuksessa käytetty raaka-aine sekä valmistusprosessi vaikuttavat kuitenkin merkittävästi lopulliseen tuotteeseen, minkä vuoksi tarvitaan lisää tutkimusta ominaisuuksista, jotka vaikuttavat nitraatin pidättymisen tehokkuuteen.
  • Heinonen, Petra (2023)
    Securing food production is an important objective, especially as climate change affects production conditions. Good crop yields are part of food security, but disease pressure and abiotic stress factors limit yield potential. Chemical plant protection products, which have traditionally been used in plant protection, pose an environmental risk and efforts are therefore being made to reduce their use and replace them with, for example, biological plant protection products. Biostimulants aim to improve crop yields. The aim of this study was to determine whether biomass products produced in different ways have antifungal or biostimulant effects. Three different concentrations of biomass products were used in the experiments. In screening experiments, the antifungal activity of biomass products was investigated in petri dish experiments to test their effect on the growth of two plant pathogenic fungi, Fusarium graminearum and Rhizoctonia solani. The biostimulant effect was investigated by a germination experiment on barley. In the following experiments, the effect of biomass products was investigated in the model organism Physcomitrium patens moss. P. patens was inoculated with two fungal isolates, Rhizoctonia solani and Sclerotinia sclerotiorum, and treated with biomass products. Biostimulant properties were observed on uninoculated P. patens. In addition, the study examined, whether the gene expressions of P. patens change due to the influence of biomass products using RT-qPCR. In Petri dish experiments, biomass products inhibited the growth of both F. graminearum and R. solani fungi. The highest concentration tested was most effective against fungi. The lowest biomass product concentration tested was most effective in inducing barley growth. Biomass product in combination with S. sclerotiorum infection caused death of P. patens, but the combined effect with R. solani infection induced P. patens growth. Gene expression of the three transcription factors tested and one defense gene changed by the interaction of biomass products and R. solani infection. Based on the results obtained in the study, biomass products have potential to be used in fungal disease control. The use of biomass products as biostimulants also seems promising. A lot of further research on biomass products is needed to understand their effects on different crops and pathogenic fungi.
  • Seppä-Murto, Emilia (2023)
    Puutarhamansikan (Fragaria × ananassa Duch.) kysyntä on Suomessa suurta ja mansikka onkin tärkein Suomessa viljelty marja. Suomen olosuhteissa mansikan satotaso jää kuitenkin suhteellisen matalaksi ja satokausi on yleisesti käytetyillä kausisatoisilla lajikkeilla lyhyt. Jatkuvasatoiset lajikkeet ja tunneliviljely pidentävät mansikan satokautta huomattavasti ja ovatkin tehokas tapa kehittää tuotantoa ja mahdollisesti lisätä viljelyn kannattavuutta. Biologisten kasvunparanteiden, biostimulanttien, käyttöä on ehdotettu osaratkaisuksi mansikan satotasojen nostamiseen. Biostimulantit ovat kasvien kasvuun ja kehitykseen positiivisesti vaikuttavia aineita ja parantavat kasvin sietokykyä erilaisia stressejä vastaan. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää kahden biostimulanttivalmisteen, Rhizocell (nyk. Lalrise Vita) ja Greenstim (nyk. Lalstim Osmo) vaikutusta jatkuvasatoisen ’Ria’ mansikan kasvuun ja satoon, sekä kasvinterveyteen. Käsittelyitä kokeessa oli neljä: kontrolli, Rhizocell, Greenstim ja Rhizocell+Greenstim. Tutkimus toteutettiin Luonnonvarakeskuksen Piikkiön tutkimuslaitoksella vuoden 2020 kesällä. Rhizocell on hyötymikrobi Bacillus amyloliquefaciens IT45 sisältävä valmiste, joka nestemäisenä liuoksena kasvin juurelle annettuna vaikuttaa kasvin kasvuun juuriston kehittymisen kautta, ja Greenstim suurimmaksi osaksi glysiinibetaiinista koostuva valmiste, joka kasvustoon annettuna lehtiruiskutuksena vaikuttaa kasvin kasvuun etenkin stressiolosuhteissa. Tulosten perusteella valmisteiden käyttö suomalaisittain ajoittain melko kuumissa oloissa kasvaneilla, mutta hyvin hoidetuilla mansikoilla ei tuonut merkittäviä hyötyjä. Biostimulanttivalmisteiden vaikutus mansikan kasvuun ja satoon oli vähäinen, eikä yksikään valmiste selkeästi hyödyttänyt kasvua, sadontuottoa tai kasvinterveyttä. Valmisteiden käyttö saattoi kuitenkin vaikuttaa kasvien stressinsietokykyyn, sillä Rhizocell+Greenstim -käsittely alensi lehtien flavonoli-indeksiä ja Greenstim-käsittely lisäsi puolustusreaktioissa tärkeän kalsiumin kertymistä lehtiin. Huomioitavaa onkin, että tässä tutkimuksessa kasvit eivät olleet altistettuina stressille ja stimulanttien vaikutuksesta stressiolosuhteissa ei voida olla varmoja.
  • Korhonen, Ida (2023)
    Väestönkasvu lisää tarvetta öljykasvien tuotannolle ihmisravinnoksi ja biopolttoaineeksi. Öljynpuristamisesta saatavat sivutuotteet, kuten rouheet ja puristeet sisältävät hyvälaatuista valkuaista eläinten ruokintaan. Camelina (Camelina sativa) ja hamppu (Cannabis sativa) ovat potentiaalisia vaihtoehtoja nautojen valkuaisruokinnassa. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää camelina- ja hamppupuristeen vaikutusta in vitro pötsikäymiseen eri karkearehukäsittelyillä. Karkearehuina käytettiin lämpökuivattua nurmi-, puna-apila- ja maissisäilörehua ja väkirehuna ohraa. Kontrollina toimivat rypsipuriste ja käsittelyt, jotka eivät sisältäneet täydennysvalkuaisrehua eli koostuivat ainoastaan karkearehusta ja ohrasta. Kaikkien käsittelyiden karkearehu:väkirehusuhde oli 1:1 kuiva-aineessa. Valkuaislisättömien käsittelyiden raakavalkuaispitoisuudet vaihtelivat 95–140 g/kg ka välillä riippuen käytetyn karkearehun raakavalkuaispitoisuudesta. Valkuaiskäsittelyissä raakavalkuaispitoisuudeksi tuli 170 g/kg ka. Inkubaatiopulloihin punnittiin rehuja yhteensä 3,5 g ka. Käsittelyitä oli 12 kpl ja lisäksi jokaisessa ajossa oli 2 kpl blancoja, joihin ei punnittu rehuja. Ajoja tehtiin neljä. Jokainen ajo kesti 30 h ja näytteitä otettiin 1, 4, 8, 12, 24 ja 30 h kuluttua inkubaation aloituksesta. Näytteistä määritettiin haihtuvat rasvahapot (VFA), ammoniumtyppi ja pH. Analyysituloksista laskettiin haihtuvien rasvahappojen moolisuhteet. Tutkittavista rehuista analysoitiin lisäksi sekundäärinen kuiva-aine, tuhka, tuhkaton neutraalidetergenttikuitu (NDF), raakavalkuainen ja kokonaisrasva. Valkuaisrehuista analysoitiin typpifraktiot (A, B1, B2, B3 ja C). Rypsi-, camelina- ja hamppupuristeen raakavalkuaispitoisuudet olivat 332, 367 ja 286 g/kg ka vastaavasti. Hypoteesin vastaisesti valkuaisrehun lisääminen ei lisännyt VFA:n kokonaismäärää ja ammoniumtypen muodostusta. Hypoteesin mukaisesti valkuaisrehun lähde vaikutti pötsikäymisen voimakkuuteen. Camelina- ja rypsipuristetta sisältävät käsittelyt vastasivat toisiaan VFA:n kokonaismäärässä (P>0,05) hypoteesin mukaisesti. Camelina lisäsi kuitenkin propionihapon kokonaismäärää (P<0,05) ja mooliosuutta (P<0,01) verrattuna rypsiin sekä pienensi voihapon mooliosuutta verrattuna rypsiin (P<0,01). Hamppupuristeella VFA:n kokonaismäärä oli pienempi kuin camelinapuristeella (P<0,05) ja suuntaa antavasti pienempi kuin rypsipuristeella (P=0,063). Hamppupuriste vähensi propionihapon kokonaismäärää ja lisäsi etikkahapon mooliosuutta verrattuna rypsiin (P<0,001 ja P<0,01, vastaavasti) ja camelinaan (P<0,001 ja P<0,01, vastaavasti). Karkearehun lähde vaikutti VFA:n kokonaismääriin ja moolisuhteisiin. Puna-apilasäilörehua sisältävissä käsittelyissä VFA:n kokonaismäärät olivat suuremmat kuin maissisäilörehua sisältävissä käsittelyissä (P<0,05). Puna-apilasäilörehukäsittely lisäsi etikkahapon ja propionihapon kokonaismääriä verrattuna nurmisäilörehukäsittelyihin (P<0,05 ja P<0,01 vastaavasti) ja maissisäilörehukäsittelyihin (P<0,01 ja P<0,05, vastaavasti). Tulosten perusteella camelinapuristeen raakavalkuaispitoisuus oli rypsiä suurempi ja näiden VFA:n kokonaismäärät ja typpifraktiot vastasivat toisiaan. Camelina voisi siis vastata rypsiä nautojen valkuaisruokinnassa, mutta hampun valkuaisarvo on mahdollisesti näitä alhaisempi VFA:n kokonaismäärän ja moolisuhteiden perusteella. Hamppupuristeen suurempi NDF-kuidun määrä voisi selittää camelina- ja rypsipuristekäsittelyitä suuremman etikkahapon mooliosuuden. Karkearehun lähde vaikutti pötsikäymiseen ja puna-apila lisäsi VFA:n kokonaismäärää verrattuna nurmi- ja maissisäilörehuun, jolla voi olla positiivisia vaikutuksia energiansaantiin ja maitotuotokseen.
  • Varis, Maiju (2022)
    Suomessa on tarvetta uusille kotimaisille valkuaislähteille. Öljyntuotannosta ylijäävä camelinapuriste vastaa aminohappokoostumukseltaan melko hyvin lypsykarjan ruokinnassa yleisesti käytettyä ryp-siä, joten se voisi sopia hyvin valkuaisrehuksi. Camelina ei tarvitse paljon ravinteita ja sitä pystytään kasvattamaan monenlaisissa ilmasto-oloissa, koska se kestää hyvin vaikeita ympäristöoloja, kuten kuivuutta, sekä tauteja ja tuholaisia. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia camelinan soveltuvuutta valkuaisrehuksi lypsylehmillä. Tutkimus koostui kahdesta osakokeesta, joissa mitattiin ohutsuoleen virtaavan käyttökelpoisen valkuaisen määrää in vitro. Osakokeessa 1 verrattiin kahta eri camelinalajiketta rypsiin ja osakokeen 2 koe-dieetti sisälsi camelinaa nousevina tasoina siten, että camelinavalkuainen korvasi rypsivalkuaista 0, 1/3, 2/3 ja 3/3. Hypoteesi oli, että camelina voi korvata rypsin täysin ilman ohutsuoleen virtaavan käyttökelpoisen valkuaisen määrän vähenemistä. Tutkimuksessa koerehuista analysoitiin perusanalyysien lisäksi aminohappokoostumus ja Cornellin typpifraktiot. Typpifraktioiden perusteella camelinalla ja rypsillä on samankaltainen hajoavuuspoten-tiaali pötsissä. Ohutsuoleen virtaavan käyttökelpoisen valkuaisen määrää mitattiin laboratoriossa Bioprocess control’in Gas Endeavor in vitro –laitteella inkuboimalla rehuja naudan pötsinesteessä. Osakokeiden tulokset olivat keskenään ristiriitaisia. Osakoe 1:n mukaan ohutsuoleen virtaavan käyt-tökelpoisen valkuaisen määrässä ei ollut merkittäviä eroja valkuaisrehujen välillä. Osakoe 2:ssa ohutsuoleen virtaavan käyttökelpoisen valkuaisen määrä yllättäen väheni camelinan annostasoa nostettaessa. Tässä tutkimuksessa hypoteesi ei toteutunut kaikkien tulosten osalta, mutta sekä osakoe 1:n että typpifraktioiden mukaan camelinan pitäisi soveltua rypsin korvaajaksi valkuaisrehu-na. On epäselvää, miksi osakoe 2:ssa tämä ei toteutunut. Tulevaisuudessa tarvitaan lisää tutkimuk-sia camelinan soveltuvuudesta valkuaisrehuksi, ja in vitro -menetelmä on hyvä tutkimuskeino ennen in vivo -kokeita.
  • Mihailov, Heta (2023)
    Nykyään kuluttajat ovat entistä kiinnostuneempia elintarvikkeiden laadusta ja niiden terveellisyydestä. Eläinperäisten tuotteiden koostumukseen voidaan vaikuttaa eläimille syötettävän rehun kautta. Suomessa täydennysvalkuaisrehun omavaraisuusaste on heikko, 20,9 % vuonna 2021, joten siihen kaivataan uusia vaihtoehtoja rypsin ja rapsin rinnalle. Tässä tutkielmassa tutkittiin camelinan ja hampun soveltuvuutta kotieläinten ruokintaan täydennysvalkuaisrehuna, koska niiden siemenet sisältävät runsaasti valkuaista ja rasvaa. Aineiston siemennäytteet kerättiin camelinaa (n=5) ja hamppua (n=20) viljelyttäviltä yrityksiltä (Janakkalan piensiemen ja TransFarm), näytteet olivat kasvukaudelta 2021. Hampusta analysoitavat siemennäytteet valittiin siten, että niissä on mukana sekä suuren sadon (>600 kg/ha) että pienen sadon (<400 kg/ha) näytteitä ja että ne ovat maantieteellisesti mahdollisimman edustavia. Näytteistä analysoitiin peruskoostumus; kuiva-aine, kokonaisrasva, raakavalkuainen, tuhka ja neutraalidetergenttikuitu (NDF). Lisäksi haitta-aineista analysoitiin glukosinolaatit camelinasta ja trypsiini-inhibiittorit camelinasta ja hampusta. Hampusta kerättiin viljelytietoja kyselyllä, jonka TransFarm oy toteutti sopimusviljelijöilleen kasvukausilla 2021 (n= 61 kpl) ja 2022 (n=59 kpl), vastauksia saatiin yhteensä 120 kpl. Tilastollisia yhteyksiä hampusta selvitettiin SAS-tilasto ohjelmalla ristiintaulukoinnin, varianssianalyysin ja korrelaatioanalyysin avulla. Tilastoanalyyseja ei tehty camelinan koostumuksesta havaintojen pienestä määrästä johtuen. Tulosten mukaan hampun satotasoon vaikuttivat kasvuston korkeus, puintikosteus, taimettuneiden yksilöiden määrä ja tuotantomuoto. Mitä korkeampi kasvusto (P<0,001) ja mitä suurempi puintikosteus (P<0,05), sitä suurempi osuus havainnoista sijoittui suurimpaan satotasoluokkaan (>600 kg/ha). Lisäksi suuntaa-antavasti (P<0,10) taimettuneiden yksilöiden määrän (kpl/m2 ) lisääntyessä suurempi osuus havainnoista sijoittui suurimpaan satotasoluokkaan. Hypoteesin vastaisesti typpilannoitustasolla ja maan fosforiluokalla ei havaittu olevan yhteyttä hampun satotasoon (P>0,10). Luomutuotannossa suurempi osuus havainnoista sijoittui pienimpään satotasoluokkaan (P<0,05) ja suuntaa-antavasti matalampaan kasvuston korkeusluokkaan (P<0,10) kuin tavanomaisessa tuotannossa. Ristiintaulukoinnissa (n=120) ei havaittu yhteyttä tuotantomuodon ja kasvuajan välillä, varianssianalyysissä (n=20) luomutuotannossa oli lyhyempi kasvuaika kuin tavanomaisessa tuotannossa (P<0,05) Kokonaisrasvapitoisuudet olivat camelinan siemenissä 375– 410 g/kg ka, hampun siemenissä rasvapitoisuudet olivat suurempia pienemmän satotason siemenissä, kuin suuremman satotason siemenissä, (P<0,001; 365 vs. 339 g/kg ka). Raakavalkuaispitoisuus camelinan siemenellä oli 267–303 g/kg ka ja hampun siemenellä 275–277 g/kg ka, satotaso ei vaikuttanut hampun raakavalkuaispitoisuuteen (P>0,10). Tuhkapitoisuus oli camelinalla 33,7-40,5 g/kg ka ja hampun siemenellä 56,8-59,3 g/kg ka, satotaso vaikutti suuntaa antavasti hampun tuhkapitoisuuteen (P<0,10) ollen korkeampi pienemmän satotason siemenissä verrattuna suuremman sadon siemeniin (59,3 vs. 56,8 g/kg ka). Camelinan siementen glukosinolaattipitoisuudet olivat 15,7–26,3 mmol/kg ka ja trypsiini-inhibiittoriaktiivisuus (TIA) 15,0- 22,2 mg ka. Hamppunäytteiden TIA-pitoisuudet olivat suuntaa-antavasti korkeammat suuremman sadon siemenissä verrattuna pienemmän sadon siemeniin (P<0,10; 4,29 vs. 4,07 TIA/ mg ka). Tulosten perusteella camelinan ja hampun siementen koostumuksessa esiintyy vaihtelua, johon hampun osalta vaikuttaa satotaso. Hampun satotasoon voidaan vaikuttaa viljelykäytännöin. Camelina ja hamppu soveltuvat siemenen koostumuksen, glukosinolaattipitoisuuden ja trypsiini inhibiittoriaktiivisuuden perusteella täydennysvalkuaisrehuna osaksi kotieläinten ruokintaa
  • Markkanen, Tuuli (Marika) (2023)
    Anthropogenic activities have resulted in huge accumulation of plant nutrients in lake sediments. These nutrients can be recycled back to the overlying water and sustain eutrophication. The release of phosphorus (P) from sediments, i.e. internal P loading, has often been a reason for delay in improvement of lake water quality, after reduced external nutrient loading. By removing the sediment, the internal lake nutrient load can be effectively reduced, and it is widely used in lake water quality restoration. By redirecting the reclaimed nutrients back to primary agricultural production, the need for using mineral fertilizers and virgin materials can be reduced. Currently there is, however, a lack of field-scale experiments and determination of best practices to enable efficient nutrient uptake and minimized nutrient leaching back into the lakes. A field experiment was conducted to study the effects of using P-rich lake sediment in different application methods for growing a mixture of forage grasses. The study focused on soil fertility, plant growth and nutrition, and species composition over a period of four growing seasons in central Estonia. Treatments for reducing nutrient losses included applying the sediment alone (Sed), with surface-incorporated biochar (Sed+BC), and as incorporated with surface-mixed biochar-topsoil mixture (Sed+Soil+BC). A treatment consisting of sandy loam topsoil was set up as control (Soil). The mean dry mass yield in the sediment treatments exceeded the local average grass yields and the N and P uptake rates in above-ground biomass (AGB) exceeded the international estimates for grasses. The sediment had no significant effect on AGB yield in comparison to the control. Similarly, no effect was observed in the yield of weeds, but temporary changes in weed species composition and an increasing trend particularly in nettle abundance on the sediment treatments were recorded. Apart from a transient increase in the amount of soluble potassium, no relevant effects were induced by the incorporated biochar. In conclusion, the sediment performed well and served as a plentiful source of P for grasses for four years. Based on the sufficient concentrations of P, sulphur, calcium and potassium in the plant tissue, yield increase could have been expected but most likely the good fertility of the control topsoil evened out yield differences between growing medium treatments. Based on this study, similar lake sediments can be advised to be used as soil amendments on grass cultivation on an agricultural field. Due to high nutrient concentrations, a lower rate could be applied on a wider field area to control excess in nutrient supply, given that the need of nitrogen fertilization is ensured to match plant-specific requirements.
  • Pekonen, Assia (2023)
    During the last 50 years, agriculture in Finland has become more intensive, open semi-natural farmland habitats have disappeared and the number of animals and plants has been declining. Nectar plants are beneficial resources in agroecosystems. They support crop pollinators, and natural enemies of pests and other species dependent on nectar. Nectar plants can also be indicators of biodiversity. Nectar source plants in field margins provide nectar (and pollen) over the growing season. Various plants benefit from different margins, and their frequency and distribution can be connected with the landscape structure and latitude. This study examined the distribution of nectar plants in field margins of farmland in Southern Finland and determined what plant species provide nectar and at what time of the season. The objectives of the research were to describe the species composition of nectar plant communities in Southern Finland, and hence the biodiversity of plants, and to study the distribution of nectar source plants in the most common margin types. The data were obtained from the Luonto-Mytvas Project research programme “Significance of the Finnish agri-environment support scheme for biodiversity and landscape (Nature MYTVAS)” in 2000-2006. In order to find out what plants have good nectar (pollen) availability literature sources and bee calendars were used. The results shows that the majority of 50 most frequent plants species included in the analysis have value as nectar and pollen sources available for pollinators. There were four different functional groups (f) of plants in the research, depending on their nectar availabilities. The frequent plants in the field margins are available as nectar/pollen sources to pollinators, from April until September-October. There are only few species dependent on margin type in their occurrence. Frequencies of most of the species from all the four groups varied, however, between field-to-field and field-to-road margins.
  • Luotonen, Ilona (2023)
    The cultivation possibilities of American cranberry (V. macrocarpon) have been investigated in Finland, and tunnel cultivation has given promising results. However, the growing season in Finland is short and the ripening of all berries is not guaranteed. Anthocyanins are health promoting color pigments in berries. Light has been found to affect expression of genes related to anthocyanin biosynthesis, anthocyanin levels, and quality in Vaccinium berries in pre-, and postharvest. The purpose of this thesis was to investigate the effect of wide spectrum-, red-, and blue light, exposure time (7 or 14 days) and the expressions of six selected genes related to anthocyanin biosynthesis in different ripening stage in American cranberries under postharvest. Furthermore, the aim was to compare previously measured results of antho-cyanin levels with the selected gene expressions. The genes were CHS, DFR, F3’H, F3’5H, ANS, and UFGT. The ripening stages of berries were green, white, and turning red. The light quality, exposure time, and ripening stages significantly affected the expres-sion of genes related to anthocyanin biosynthesis and the levels of anthocyanins. Blue light significantly increased UFGT expressions and anthocyanin levels in green berry stages. The effect of light quality on gene expression decreased during the ripening pro-cess. However, the wide spectrum with longer exposure time significantly increased the levels of anthocyanins in the turning red stage. With the right light quality and exposure time, gene expression related to anthocyanin biosynthesis can be increased, as well as anthocyanin levels in American cranberry under postharvest.
  • Suwal, Anu (2023)
    Nutrients get deposited in lake sediment from agricultural areas and other anthropogenic activities resulting in internal P loading and eutrophication. On the other hand, the situation with P rock (non renewable resource) used for production of mineral fertilizer is alarming that result in the depletion of P rock and increase P fertilizers price. The issue can be minimized by sediment removal and recycling nutrients from sediment for crop production. The existing results on sediment P availability for crops showed contradictory results and suggested that sediment P bioavailability for the crop is influenced by sediment iron to phosphorus mass ratio. However, comprehensive studies confirming their relationship are currently lacking. Hence, the study aims to determine the potential of sediment as fertilizers for crop (ryegrass) from several eutrophic lakes (in Finland and Estonia). The aim is to identify the effect of different lake sediments on ryegrass aboveground biomass and nutrient uptake. The study was conducted on greenhouse for around 6 months. Randomised complete block design was used for the experiment. The experimental treatments include sand with six different lake sediments: Peipsi, Lämmijärv, Kutajärvi, Kymijärvi, Matjärvi and Enonselkä basin of Vesijärvi, mineral fertilizer (positive) and without P fertilizer (negative) control. The biomass (yield) and nutrient uptake by the plants were measured and then analyzed for nutrient content. Significant effect of lake sediment was observed on ryegrass yield and P uptake. The significantly higher yield was observed for Lake Peipsi sediment treatment than in both controls. The ryegrass dry matter yield was greater in sediment treatments than negative control. Also, ryegrass yield was found to be greater in some sediment treatments than positive control. The concentration of nutrients (sulphur, calcium, magnesium, and potassium) was sufficient in ryegrass plant in all lake sediment treatments. The P uptake from Enonselkä sediment treatment was the highest whereas from Kutajärvi sediment treatment was the lowest. The P uptake was the highest (16.3 kg ha-1) in Enonselkä sediment treatment with the lowest Fe:P ratio of 12. Moreover, the result suggests that Fe:P mass ratio is one of the factors/sediment properties that determine P availability to the crops. However, other sediment properties may also affect P availability in the plants as organic P fraction was also used as an additional P source in some cases. The sediment increased C content and organic matter content compared to controls which improved ryegrass growth in sediment treatments. The increase in nutrient uptake and biomass in lake sediment treatments showed that lake sediment can be potential alternatives for fertilizers in nutrient deficient soil.
  • Rapatti, Iivari (2023)
    Polttoaineen voimakas hintakehitys, ympäristöarvojen korostuminen ja työkoneiden tehokkuuden jatkuva kasvu on aiheuttanut tilanteen, jossa polttomoottorikäyttöisten laitteiden mahdollisuudet kehittyä ovat enää rajalliset ja avuksi tarvitaan vaihtoehtoisia voimanlähteitä. Vaihtoehtoiset voimansiirto ratkaisut ovat alkaneet yleistyä työkonekäytössä ja ne ovat nopeasti alkaneet korvata perinteisiä ratkaisuja etenkin alemmissa teholuokissa. Kehitys on kuitenkin ollut nopeaa, ja erilaisia hybridi- ja täyssähköratkaisuja on esitelty laajasti eri työkone- ja laitemarkkinoille. Etenkin sähkökäyttöiset ratkaisut ovat yleistyneet erittäin nopeasti, mikä aiheuttaa haasteita niiden huolto ja ylläpitoa suorittaville henkilöille ja yrityksille. Ajoneuvopuolella sähköistyksen tuomiin haasteisiin on varauduttu jo pidemmän aikaa, mutta työkonepuolella varautuminen on ollut vaatimattomampaa. Tämä johtuu pääosin teknologian nopeasta kehityksestä, mikä on mahdollistanut myös maastossa ja vaativissa olosuhteissa käytettävien työkoneiden sähköistämisen. Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia hybridiajoneuvojen huollon erityisvaatimuksia korjaamoilla ja kenttähuollossa ja niiden vaikutusta työtä suorittaviin työntekijöihin ja esihenkilöihin. Tutkimus toteutettiin kirjallisuuskatsauksena, jonka avulla selvitettiin eri henkilöstön koulutustarpeita, erilaisten huoltotilojen ja erikoislaitteiden tarvetta sekä turvallisuusnäkökohtia aiempien tutkimusten, standardien ja eurooppalaisten lakien, säädösten ja määräysten kautta. Työssä havaittiin että korkeajänniteajoneuvojen huolto edellyttää henkilöstön lisäkoulutusta, huoltotilojen varustelua sekä uusien luokiteltujen työkalujen hankintaa. Koulutuksen kustannuksia olisi mahdollista jakaa valmistajien ja oppilaitosten välillä mutta työtilojen varustelu jää yritysten vastuulle.
  • Pellinen, Paula (2022)
    Harvesting pure red clover as silage gives new possibilities to optimize forage feeding of cattle for different animal groups and compromises between plants during cultivating, harvesting, wilting or ensiling are not needed as with mixed swards. This pilot scale preservation study was made as part of Opti-Palko project and the aim was to resolve best practices to ensile pure red clover. Si-lages was made from second harvest pure stands of Selma red-clover and Nuutti timothy and 50% / 50% mixture of those. The crops were ensiled immediately after harvesting and after wilting in dryer. There were five additive treatments comprising of three different acid-based products (formic acid based AIV 2 Plus Na (AIV2), AIV Via (VIA) which includes high proportion of propionic acid, un-corrosive acid mixture buffered with sodium formate (AIVB)) and heterofermentative lactic acid bacteria inoculant Josilac Combi (LAB) and control (KON). Control silages were untreated. Silages were ensilaged in vacuum bags which were opened after a storage period of 12 weeks. After opening chemical composition, microbial quality and aerobic stability were analyzed. The effect of preservatives, dry matter content (DM) (low DM: 114-135 g / kg, high DM ka: 252-305 g / kg) and the proportion of red clover (100-50-0 %) on silage quality and aerobic stability was studied. Sta-tistically significant results between treatments were observed. Wilting increased the quality of silages and well-fermented pure red clover silages were achieved when acid-based additives were used. For example, the concentration of volatile fatty acids was significantly lower than in KON and LAB treatments. In low DM KON and LAB silages very high in acetic acid which didn’t improve aerobic stability in this study but resulted in aerobic unstable silages after around 60 hours. With acid-based additive treated red clover silages, the ratio of ammonia N to total N increased with increasing DM content, which was opposite when compared to other plant materials. This might be due to polyphenoloxidase enzyme (PPO) in red clover, which inhibits the degradation of pro-tein. This study resulted that using silage preservatives is necessary in low DM silages. pH and the content of acetic acid increased with portion of red clover, but lactic acid, propionic acid and etha-nol decreased statistically significantly. AIVB treated silages resulted with same level of quality than other acid-based additive treaded red clover silages, even it was highly buffered to be non-corrosive. The results of this study are useful when choosing preservatives for red clover and gives a new perspective for harvesting silage from pure stands.
  • Dey, Methun Chandra; Dey, Methun Chandra (2023)
    Inbreeding is a significant concern in animal breeding programs as it can lead to decreased genetic diversity, impaired fertility and production traits and a higher prevalence of genetic disorders. Therefore, estimation of inbreeding in pig breeds is crucial for the development of breeding programs that maintain genetic diversity while also improving production traits and health. In this study, inbreeding coefficients were estimated using both pedigree-based methods and runs of homozygosity (ROH) based methods. Pedigree-based methods involve tracing the ancestry of individuals through a pedigree, while ROH-based methods use genomic data to identify regions of the genome that are homozygous due to common ancestry. The results from the two methods were compared to evaluate their effectiveness in estimating inbreeding coefficient in the two pig breeds. The study used data from 941 pigs with both genotype and pedigree information and found that ROH-based estimates were higher than pedigree-based estimates even though the differences were not too big. The results also showed that the pig breeds had moderate levels of inbreeding, with the mean inbreeding coefficient estimated from pedigree were 0.15 and 0.11 for Yorkshire and Landrace, respectively; mean inbreeding coefficient from runs of homozygosity were 0.18 and 0.16 for Yorkshire and Landrace, respectively. These findings are important for pig breeding programs as they highlight the need to monitor and manage inbreeding levels to maintain genetic diversity and prevent potential negative effects on production traits and health traits. The results also demonstrate the usefulness of ROH-based analysis in estimating inbreeding levels and identifying recent inbreeding events in pig populations. In conclusion, this study will provide an extensive comparative analysis of estimation of inbreeding coefficient through pedigree and genomic information that will be useful in the breeding strategies of these Finnish pig breeds.
  • Koskinen, Jonna (2022)
    The intensification of milk production has increased the size of farms and reduced the use of pastures in recent decades worldwide. The interest in farm animal welfare and the climate impact of dairy products is growing. Offering dairy cows full-time pasture access has declined, but there are other possibilities to provide outdoor access for dairy cows. The aim of this study was to evaluate the effects of two outdoor management systems on the feeding behaviors and productivity of lactating dairy cows. This study was conducted at the University of Helsinki research barn’s freestall and adjacent pastureland in Viikki. The experimental design was a replicated 3x3 Latin square. Twenty-seven Ayrshire cows were divided into nine squares. During the experiment, cows went through three 21-day periods. Cows in squares were assigned to the following treatments: partial access to pasture with sufficient forage for grazing (pasture), partial access to pasture without grazeable forage (paddock), and indoor confinement. Milk yield and ECM were greater in the paddock than in the pasture treatment. Part-time grazing led to an energy deficit because pasture cows had the lowest milk yield. Outdoor access reduced the content of saturated fatty acids and increased the content of monounsaturated fatty acids in milk. Pasture cows spent 30% of their outdoor time eating and paddock cows 27%. Paddock cows used 15% of their total eating time eating TMR and 12% attempting to graze. Pasture cows ruminated the most between 12:00 a.m. and 6:00 p.m., and indoor cows ruminated more than outdoor cows between 7:00 a.m. and 5:00 p.m. Outdoor cows ruminated more than indoor cows from 6:00 p.m. to 11:00 p.m. The cows on the pasture produced less methane per day than the paddock cows. However, methane production in g/kg ECM was not different among groups. According to this study, grazing seems to be a motivating activity for dairy cows. Providing TMR outdoors can be beneficial for the welfare of dairy cows because it enables a choice between feeds and helps to maintain milk yields. Partial outdoor access changed the diurnal pattern of rumination but not the total time used for rumination. There were no differences in milk’s polyunsaturated fatty acid contents between treatments, but eating fresh grass modified the cow’s milk to be healthier.