Browsing by discipline "Kasvintuotannon biologia"

Growing medium and its properties are an important factor affecting plant growth. One can improve the properties of growing medium with different amendments such as lime, nutrients and wetting agents depending on the requirements of the plant. The objective of this study was to examine a soil amendment called BRT EverGreen powder and its effect on white sphagnum peat and on plant growth. The powder has been created by a Finnish company Biomass Refine Technologies BRT ltd Oy. The powder is synthetically made of ureaformaldehyderesin and phosphoric acid includes added water retention lowering surfactants. In cultivation the goal by using BRT powder is to improve water retention and wetting of the growing medium and increase plant available nutrients. This study consisted of three experiments with three different plants or plant mixtures: Lactuca sativa L. ‘Grand Rapids’, Ligularia × hessei and a mixture of lawn (Festuca rubra L., Poa pratensis L. and Agrostis capillaris L.). These plants were expected to benefit from improved water retention of the growing medium. During the experiments the effect of BRT powder on the properties of white sphagnum peat and the speed, amount and quality of plant growth was measured. All plants got the same amount of water by irrigation. Mild nutrient solution was given to Lactuca and Ligularia with irrigation water three times during the experiments and no fertilizers were applied to the grass. The water retention ability of white sphagnum peat was not improved in plantless short term experiments by adding BRT powder. However the results given by direct moisture measurements from the growing medium implied that the BRT powder increased slightly the moisture content of the medium compared to pure peat. From the three different plant types tested only grass grew faster with BRT though the quality wasn’t as good as in pure peat. The improvement in growth was probably due to nutrients in BRT powder because no nutrients were applied to the grass unlike to Lactuca and Ligularia. There were no differences in the growth or quality of Lactuca. Ligularia did not grow as well with powder as in pure peat. Adding lime decreased the negative effect of BRT powder so the very low pH of the powder presumably hampered growth of Ligularia. BRT powder affects the growth of different plants in different ways. This makes its use in cultivation difficult because one does not know what the effect will be. The use of BRT is not recommendable in container cultivation with Lactuca or Ligularia when using peat. BRT powder can increase the growth of grass if additional fertilization is not applied.

This thesis is a Rapid Rural Analysis (RRA) of the farmers’ perceptions of potato production in Nicaragua. The thesis data was collected during the summer of 2011 in the main potato production areas of Nicaragua (Matagalpa, Jinotega and Estelí) through structured interviews. The structured interviews gave consideration to the five different capitals of the Sustainable Rural Livelihood- approach (SRL). These five capitals (social capital, natural capital, human capital, financial capital and physical capital) were incorporated in the study in order to achieve the multidisciplinarity of the RRA- methodology. The thesis data, consisting of 63 individual interviews, was compacted and analysed utilizing cross tabulation. A further statistical analysis was then conducted with Cramer’s V allowing a more detailed view of the dependencies between variables (detected in the cross tabulation). The main finding of this study is that the situation of the potato producers cannot be determined by the size of the production, as has been previously suggested. The size of the farm does not determine yield levels nor perceived financial incentive for production. This study gives a more complex view of potato producers and production in Nicaragua. This study suggests an alternative approach to developmental program planning for the potato production sector in Nicaragua; the production environmental zones. Utilizing the production environmental zones as a basis for planning takes the project to a more practically suitable level that considers the existing variance in yields and access to extension. The main conclusion of this study is that sector development of potato production in Nicaragua is complex. Inclusion of the project beneficiaries in the planning processes may significantly improve development programme planning, outcomes and resilience in time. A development programme, like the one implemented by FAO (United Nations Food- and Agriculture Organization) in Nicaragua, with an overly simplified view of the sector, may lead to severe misjudgements and potentially even cause harm.

Kasvit tuottavat ensisijaisen aineenvaihdunnan eli primaarimetabolian avulla tarvitsemansa amino-, nukleiini- ja rasvahapot. Näitä molekyylejä kasvit käyttävät kasvuun ja kehitykseen sekä elintoimintojensa turvaamiseen. Suuri osa primaarimetabolian geeneistä on hyvin konservoituneita eli ne ovat säilyneet lähes muuttumattomana kasvilajista toiseen miljoonien vuosien ajan. Sekundaarimetaboliitteja kasvit tuottavat vuorovaikuttaakseen ympäristönsä kanssa. Sekundaarimetaboliittien biosynteesin voi laukaista esimerkiksi kasvin kokema stressi, joka aiheutuu kasvinsyöjistä, taudinaiheuttajista, toisista kasveista tai jos kasvi altistuu liikaa ultraviolettisäteilylle. Ympäristötekijöillä, kuten pH:lla, veden saatavuudella, lämpötilalla ja maaperän suolapitoisuudella on myös suuri vaikutus sekundaarimetaboliittien biosynteesiin sekä vaihteluun saman kasvilajin sisällä. Suurin osa kasvien sekundaarimetaboliiteista syntetisoidaan sikimaatti-, isoprenoidi- ja polyketidireittiä pitkin. Polyketidit toimivat muun muassa pigmentteinä ja osana kasvin puolustusjärjestelmää. Gerberassa esiintyy harvinaista polyketidijohdannaista, 4-hydroksi-5-metyylikumariinia (HMC), jonka biosynteesistä 2-pyronisyntaasi G2PS2:n on päätelty vastaavan. Tässä tutkielmassa selvitettiin g2ps2:n osallisuutta HMC:n biosynteesiin käyttämällä Virus induced gene silencing (VIGS)- menetelmää sekä proteiinin ylituottoa gerberan kallussolukossa. VIGS- menetelmä ei toiminut tässä kokeessa g2ps2- geenin aikaisen ekspression takia. Kokeet gerberan Regina- lajikkeen kallussolukossa sen sijaan vaikuttivat lupaavilta ja kallus osoittautui hyödylliseksi menetelmäksi gerberan polyketidisyntaasien tutkimiseen.

Eloperäisestä materiaalista pyrolyysillä valmistetun biohiilen on esitetty tuovan helpotusta moniin ajankohtaisiin maataloutta koskettaviin ongelmiin. Biohiilen maanparannuskäytöllä saattaa olla mahdollista esimerkiksi parantaa maan viljavuutta, lisätä viljelykasvien satoja ja hillitä ilmastonmuutosta. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia kuusihakkeesta valmistetun biohiilen vaikutuksia nurmiin neljäntenä vuonna biohiilen maaperään levittämisen jälkeen. Biohiilen vaikutukset Suomen tärkeimmän viljelykasvin tuotantoon on aihe, jota ei ole tiettävästi koskaan aikaisemmin tutkittu kenttäkokeessa boreaalisissa olosuhteissa. Etelä-Suomeen perustetussa kenttäkokeessa havainnoitiin eri biohiilitasojen (0–30 t/ha) vaikutuksia maaperän kosteuspitoisuuteen, puna-apila-timoteinurmen lehtialaindeksiin, lehtivihreäpitoisuuteen, sadon määrään ja kasvustossa vallitseviin kasvilajisuhteisiin. Biohiilen ja erilaisten lannoitusmenetelmien yhdysvaikutusten selvittämiseksi kokeessa oli mukana epäorgaanisella ja orgaanisella lannoitteella käsiteltyjä sekä täysin lannoittamattomia koejäseniä. Biohiili ei vaikuttanut tilastollisesti merkitsevästi maaperän kosteuspitoisuuteen tai yhteenkään kokeessa havainnoiduista nurmikasvuston ominaisuuksista. Myöskään merkittävää yhdysvaikutusta biohiilen ja erilaisten lannoitusmenetelmien välillä ei tässä tutkimuksessa havaittu. Tulosten taustalla ovat todennäköisesti sekä kokeessa käytetyn biohiilen että koekentän maaperän ominaisuudet. Havupuupohjainen biohiili sisälsi melko niukasti ravinteita ja esimerkiksi hiilipitoisuuden ja happamuuden osalta maaperän viljavuusominaisuudet olivat kohtuullisen hyvät jo ennen biohiilen levitystä. Osa biohiilestä on myös saattanut poistua pintamaasta ajan kuluessa, mikä voi osaltaan laimentaa sen vaikutuksia. Tulokset osoittavat toisaalta sen, ettei biohiilen levittämisellä pH:ltaan neutraaliin ja runsaasti orgaanista ainesta sisältävään boreaaliseen maaperään ole todennäköisesti haitallisia seurauksia neljän ensimmäisen levityksestä kuluneen vuoden aikana. Biohiili voisi siten tarjota turvallisen keinon sitoa hiiltä pitkäaikaisesti maaperään Suomen olosuhteissa. Kasvukunnoltaan heikommassa maaperässä ja muita valmistusmateriaaleja hyödyntämällä myös biohiilen myönteiset vaikutukset maan viljavuuteen ja kasvien kasvuun saattaisivat tulla selkeämmin esille. Pitkäaikaisten vaikutusten ja sopivien käyttökohteiden kartoittamiseksi tutkimuksia aiheen parissa on siten tärkeää jatkaa edelleen.

The aim of this study was to identify the socio-economic and agro-ecological factors, reflecting the impact of agricultural mitigation actions for food security in Ethiopia and opportunities to develop on the basis of these factors indicators to assess the food security impact of Clean Development Mechanism projects. The study analyzed interviews conducted in three different locations in Ethiopia. The interviews were coded and the encodings were combined in to themes. Different categories of food security impacts were created on the basis of the themes. The CDM projects were analyzed using the themes and categories to form indicators so that the food security impact of the projects could be evaluated. The analyzed mitigation measures were composting, construction of terraces, limited use of areas and the use of agroforestry. Mitigation actions were found to have a positive impact on food security and climate change mitigation. Farmers felt that the mitigation measures were effective and decided to continue their use although the workload of the measures was described great. When developing of mitigation measures attention should be paid to the technical difficulties and feasibility of the action. Based on this analysis it was possible to form indicators for food security impacts of CDM projects. All the evaluated projects were found to have positive effects on food security on the basis of the indicators. Using the indicators directional assessment of food security impacts of CDM project can be made. The projects do not explicitly consider the food safety implications.

Plants absorb water best from fertigation solution with low nutrient concentration. Yet, in intensive greenhouse production high nutrient concentrations are used in fertigation to avoid nutrient deficiencies and decrease in yields. In split-root cultivation the root system of a plant is separated into two growing medium compartments, in which case the other half receives fertigation solution with high EC (electrical conductivity) and the other with low EC. Especially greenhouse cucumber, susceptible to water supply problems caused by salinity of growing medium, is found to benefit from this technique in increased yields. The objective of this study of split-root cultivation of greenhouse cucumber conducted in MTT Agrifood Research Finland was to improve the technique especially in respect of EC of fertigation solutions. In addition to single-root and traditional split-root cultivation there were two split-root treatments in which fertigation solution concentrations were reversed in intervals to improve functioning of root systems. Effects of different EC combinations on vegetative growth between above- and underground parts of greenhouse cucumber and morphology and anatomy of roots were studied in a separate experiment. Results demonstrated that split-root cultivation increased cucumber yields up to 16% but had no effect on uptake of water or nutrients over the whole cultivation period. The most of spiked fruits were formed in single-root cultivation which refers to water supply problems during the highest need for transpiration. The technique didn’t affect plants’ vegetative growth or structure. Petiole sap nitrate and potassium analyses indicated that nutrient concentrations of fertigation solutions had no effect on nutrient uptake of roots. Different EC combinations had a greater effect on root weight than on shoot weight or stem growth in greenhouse cucumber. Petiole sap analyses suggested that nutrients were allocated variously in different EC combinations. The osmotic stress caused by high ECs led to changes in root morphology and anatomy. Results indicated that split-root cultivation enhanced the sink strength of developing fruits in relation to other sinks without affecting vegetative growth. When sides of fertigation solutions of low and high EC were switched during cultivation, the root system was able to take water and nutrients flexibly and economically, in which case significant yield increases were achieved in greenhouse cucumber production. Splitting root system probably affects plants’ hormone metabolism and can impair growth of roots without impairing their functioning, whereupon assimilates are allocated more efficiently to the growth of aboveground plant parts.

Conservation biological control is a strategy of biological control that aims to support natural enemies of pests. One of the potential ways to support natural enemies is to enhance diversity in agricultural landscapes. By establishing non-cultivated areas near crop fields natural enemies can be provided with many resources including food, shelter and overwintering sites. The availability of these resources potentially enhances the abundance and diversity of natural enemies and their efficiency to reduce pest populations. The goal of this study was to compare the effects of two different fallow strip types – meadow strip and grassland strip – on the abundance and species composition of predatory arthropods. To examine the differences between the strip types, data were collected from the strips and adjoining cereal fields. An experiment was conducted on two barley fields in Helsinki in summer 2014. Two fallow strips were established in the middle of each field. The strips were composed of four 3 m * 60 m-sized plots. Every other plot was sown with meadow seed mixture and every other with grassland mixture. Data on predatory arthropods were collected during June-July using pitfall traps. There were more predatory arthropods on the fallow strips than on the barley fields. However, there were no differences in the abundance of predatory arthropods between the fallow strip types. Moreover, the abundance of predatory arthropods on adjoining cereal field did not differ between the strip types. The species composition of predatory arthropods differed statistically significantly between barley fields and the fallow strips, and almost significantly between the strip types. The results indicate that the fallow strips succeeded to provide favorable habitats for predatory arthropods, which may be due to food or shelter that they provide. The lack of clear differences on the abundance and species composition of predatory arthropods between the strip types can be explained by the fact that the vegetation of the strips was not yet fully established in the first year. Other reasons include the substantial differences between the two study fields. However, it seems that fallow strips have potential to provide biodiversity benefits, which have previously been observed in environmental fallow fields, and to enhance ecosystem services such as biological control.

Suomi on sitoutunut tavoitteisiin pyrkiä lisäämään ravinteiden kierrätystä ja toimimaan ravinteiden kierrätyksen mallimaana. Suomessa syntyy vuosittain yli 21 miljoonaa tonnia erilaisia biomassoja, joita hyödyntämällä voidaan vähentää maatalouden riippuvuutta tuontilannoitteista ja vähentää näin alkutuotannon riippuvaisuutta uusiutumattomista raaka-aineista. Kierrätysraaka-aineisiin pohjautuvat orgaaniset ja epäorgaaniset lannoitteet eroavat toisistaan käytetyn raaka-aineen ja käsittelymenetelmien suhteen, ja nämä tekijät vaikuttavat niiden olomuotoihin, orgaanisen aineksen määrään ja ravinnepitoisuuksiin. Orgaanisten ja epäorgaanisten lannoitteiden merkittävin ero on niiden sisältämien ravinteiden olomuoto. Orgaaniset ravinteet vaativat mineralisoitumisprosessin. Tutkimukset osoittavat, että kierrätysravinteilla voidaan saada väkilannoitteiden veroisia satoja, mutta lisätutkimusta tarvitaan muun muassa niiden käytön pitkäaikaisvaikutuksista. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, onko kierrätyslannoitevalmisteilla lannoitetun kauran sadonmuodostuksessa ja sadon laadussa eroja verrattuna väkilannoitekontrolliin ja lannoittamattomaan käsittelyyn yhden kasvukauden aikana. Tutkimuksen aineisto saatiin HYKERRYS-hankkeen (2016-2019) peltokokeesta kasvukaudella 2017. Tutkittavat kierrätyslannoitekäsittelyt olivat lihaluujauho mikrobilisällä, ammoniumsulfaatti, mädätejäännös täydennettynä ravinnelisällä sekä kiinteä matokomposti täydennettynä matokompostiuutteella. Koeruuduilta ennen puintia kerätyistä kasvustonäytteistä laskettiin pääversojen ja sivuversojen määrä, röyhyjen ja jyvien osuus kasveista, jyväsato, satoindeksi sekä maanpäällinen biomassa. Kasvustonäytteistä laskettuja satoja verrattiin puituihin satoihin ja käsittelyiden tuottamat typpisadot laskettiin. Tutkituista käsittelyistä mädätysjäännöksen, ammoniumsulfaatin ja lihaluujauhon sadot olivat väkilannoitekontrollin veroisia. Matokompostikäsittely ei eronnut satokomponenttien tai sadon suhteen lannoittamattomasta käsittelystä. Muut kierrätyslannoitteet olivat väkilannoitteen veroisia myös kasvuston muodostuksen, röyhyjen ja jyvien määrän ja jyväpainon suhteen. Suurin biomassa saatiin ammoniumsulfaattikäsittelyllä. Lannoittamaton kontrolli tuotti viljavalla maalla hyvän sadon, ja erot kierrätyslannoitteisiin verrattuna jäivät pieniksi. Tulosten perusteella voidaan sanoa, että matokomposti poisluettuna kierrätyslannoitteiden sadonmuodostus ja sadon laatu ei eroa väkilannoitekäsittelystä. Koekenttä oli kuitenkin jo kokeen aloitusajankohtana valmiiksi multava ja ravinteikas, mikä rajoittaa tämän tutkimuksen yleistettävyyttä samankaltaisen ravinnetilan omaaville peltolohkoille.

Virus–related symptoms have been observed on the birch trees grown around Helsinki in recent years. Leaf roll, vein banding, chlorosis and subsequent necrosis on leaves are typical symptoms associated with Cherry leaf roll virus (CLRV) in birch trees. Similar symptoms have been observed in birch trees of different sizes and ages growing on different kind of habitats either on urban areas or forests. The leaves collected from the birch trees were first tested with DAS–ELISA to investigate the cause of the disease symptoms occurring on birch trees of Helsinki. The test was not reliable and precise enough to detect CLRV from leaf material. Total RNA was extracted from symptomatic leaf material to detect CLRV with RT–PCR. CLRV was detected from some of the tested leaf samples of birch trees from Myllypuro, Viikki, Hietaniemi, Kannelmäki, Kaisaniemi, Roihupelto industrial area, Roihuvuori, Siilitie and Tali. The PCR–products were sequenced to confirm that the virus detected was CLRV and to analyse the CLRV–isolates. According to the analysing and phylogenetic comparison of the sequences, all of the haplotypes identified belonged to group A (birch–cherry) of CLRV. The sequence identity among haplotypes were relatively high. The sequence identities among samples and two positive controls from Germany were equal to or greater than 94,7 %. The disease symptoms found in Birch trees of Helsinki could have been associated with CLRV infection. The infection could either have affected premature decline of the birch trees or could have exposed the trees to other abiotic and biotic stresses.

Kurtturuusun perusmuoto (Rosa rugosa L.) on ollut vuosikymmenten ajan suosittu koristekasvi pitkän kukintakautensa, kestävyytensä ja helppohoitoisuutensa takia. Kuitenkin nykyisin kurtturuusu luokitellaan Suomessa erittäin haitalliseksi vieraslajiksi. Kurtturuusua pidetään haitallisena vieraslajina myös Luoteis- ja Keski-Euroopassa sekä Pohjois-Amerikassa. Risteymätaustansa takia kurtturuusulajikkeiden ja –risteymien lisääntymiskyvyn on oletettu olevan heikompi kuin kurtturuusulla. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia kurtturuusun puutarhamuotojen lisääntymiskykyä ja arvioida niiden leviämisalttiutta luontoon. Tutkimuksen päätavoitteena oli selvittää, mitä lajikkeita tai risteymiä voitaisiin suositella käytettäväksi kurtturuusun sijaan. Leviämisalttiutta arvioitiin vesomisen, kukinnan ja kiulukoiden tuoton runsauden, kiulukkakohtaisen siemenmäärän, siementen elinkyvyn ja siementen itävyyden avulla. Aineistoa kerättiin sekä Etelä- että Pohjois-Suomesta ja mukana oli kurtturuusun perusmuodon lisäksi 12 ruusulajiketta tai –risteymää, joiden vanhempiin kurtturuusu kuuluu. Tutkimuksessa näiden puutarhamuotojen lisääntymiskykyä verrattiin kurtturuusun perusmuodon lisääntymiskykyyn. Kukinta- ja vesomishavainnot tehtiin kesällä 2011 ja kiulukat kerättiin syyskuussa 2011. Siementen elinkyky testattiin tetrazoliumtestin avulla ja kaksivuotinen idätyskoe Helsingin yliopiston Viikin kampuksella kesti syyskuusta 2011 lokakuuhun 2013. Tutkimuksen mukaan puutarhamuotojen lisääntymiskyvyssä on paljon vaihtelua niin taksonien kuin kasvupaikkojen välillä. Osalla puutarhamuodoista oli yhtä hyvä lisääntymiskyky kuin perusmuodolla. Kurtturuusun puutarhamuodot tuottivat kiulukkakohtaisesti vähemmän siemeniä kuin perusmuoto. Niiden siemenet olivat yhtä elinkykyisiä kuin kurtturuusun perusmuodon, mutta keskimääräinen itävyys oli heikompi kuin kurtturuusun perusmuodon siementen. Puutarhamuotojen välillä oli eroja niin siemenmäärissä kuin siementen elävyydessä ja itävyydessä. Tämän tutkimuksen perusteella ei suositella käytettäväksi sellaisia puutarhamuotoja, jotka tekevät paljon siemeniä tai joiden siemenet hyvän elinkyvyn lisäksi itävät keskivertaisesti. Pitkäkestoiselle jatkotutkimukselle on tarvetta, jotta lisääntymiskykyyn liittyvien ominaisuuksien vuotuisesta vaihtelusta voitaisiin varmistua.