Mauritz vestberg 6.4.2017 2

10.4.2017Fosforilannoitus avomaan puutarhatuotannossa - Jokioinen

6.4.20171

Sienijuuri mansikan fosforitaloudessa

Mauritz Vestberg

Maaperätieteen dosentti, eläkeläinen


6.4.20172

Mitä on sienijuuri – mykorritsa?

• Sienijuuri-termillä tarkoitetaan kasvin juuren ja maassa elävien sienten yhteistä rakennetta. (Mykorritsa: mykos=sieni, riza=juuri)

• Kasvi ja sieni elävät symbioosissa keskenään:

• Kasvi toimittaa yhteyttämistuotteitaan (energiaa) sienelle ja sieni ottaa ravinteita ja vettä maasta ja antaa kasville

• Symbioosilla on hintansa kasville: Symbioosissa kasvi luovuttaa mykorritsasienelle yhteyttämistuotteistaan jopa 10 – 15%

• Useimmilla kasvilajeilla ei ole juuri vaan niillä on sienijuuri

Symbioosi = kahden eliölajin läheinen, pysyvä, tarkoituksellinen yhdyselämä, josta molemmat osapuolet hyötyvät

Piirros: Dirk Redecker


6.4.20173

• Ihanteellisessa tilanteessa sekä kasvi että sieni hyötyvät toisistaan, jolloin symbioosista saatava hyöty voi olla:

• Lisääntynyt fosforin, typen ja joidenkin hivenaineiden otto parempi kasvu ja korkeampi sato

• Lisääntynyt veden otto parempi kuivuuden kestävyys

• Suojaa juuristotauteja ja ankeroisia vastaan

• Sienirihmat ylläpitää maan mururakennetta

• Ravinteiden huuhtoutuminen vähenee

Sienijuurisymbioosista saatava hyöty viljelykasveille


6.4.20174

Sienijuuren hyödyntäminen kasvinviljelyssä voi tapahtua kahdella tavalla

✓Viljelyteknisin keinoin

✓Siirtämällä kasvien juuristovyöhykkeelle tehokkaita sienikantoja sisältävää siirrostetta


6.4.20175

Sienijuuria on monentyyppisiä!

▪ Sienijuurityypeille on äskettäin annettu suomenkieliset nimet (kts. kirjaa ”Sienten biologia”, toim. Sari

Timonen ja Jari Valkonen)

▪ Keräsienijuuri – arbuskelimykorritsa (viljelykasvit, perennat, heinät, monet koristepensaat,

jotkut puut)

▪ Pintasienijuuri - ektomykorritsa (Havupuut, lehtipuut)

▪ Kanervasienijuuri – erikoidimykorritsa (metsämarjat, kanervat, alppiruusut,)

▪ Kämmekkäsienijuuri - kämmekkämykorritsa (kämmekät)

▪ Sekatyypin sienijuuri – ektendomykorritsa (mänty, lehtikuusi)

▪ Puoliloisten sienijuuret – arbutoidi, pyroloidi mykorritsa (laukut, talvikit)

▪ Mäntykukkasienijuuri – monotropoidi mykorritsa (mäntykukka)


6.4.20176

Keräsienijuuri - arbuskelimykorritsa

Keräsiä

Rihmastoa

Itiöt

varastorakkula

Viljelykasvien sienijuurityyppi.


6.4.20177

Sienijuuri kehittää kasvin juuristovyöhykkeelle laajan rihmasto-verkoston, joka toimii kasvin ” lisäjuuristona”

Sienirihmaston avulla kasvi pystyy ottamaan ravinteita ja vettä useita kertoja isommasta maatilavuudesta ja pienemmistä maahuokosista kuin pelkän juuriston kautta.


6.4.20178

Juurisolun sisällä oleva pensasmainen rihmastorakenne, ”keränen” (arbuskeli), on

tärkein ravinteiden vaihdon paikka.

Kuva: Mark Brundrett


6.4.20179

Voiko mansikka hyötyä sienijuuresta?

Monet tutkimukset ovat osoittaneet että mansikka voi hyöytä elinvoimaisista maan keräsienipopulaatioista. Myös keräsienten siirrostus mansikantaimien

juuristoon varmistaa ja parantaa taimien kasvuunlähtöä.

Hyöty korostuu alhaisella tai kohtalaisella maan P-tasolla


6.4.201710

Kasvien alttius sienijuurelle vaihtelee.

• Pääsääntönä on se että mitä karkeampi juuristo kasvilla on sitä enemmän se hyötyy sienijuuresta.

• Meillä kasvavista kasveista sienijuurta suosivia ovat esim:

o Purjo valkosipuli, kukkasipulit

o Mansikka, mesimarja, vadelma, muut marjat, hedelmäpuut

o Porkkana, auringonkukka, apilat, maissi

• Vähemmän riippuvaisia sienijuuresta ovat esim.

o Heinät, viljat

• Sienijuurettomia ovat esim.

o Kaalikasvit, sokerijuurikas, punajuuri, pinaatti, tattari, lupiini ja luonnonkasveista sarat, vihviläkasvit ja suurin osa vesikasveista,


6.4.201711

Mansikan sienijuuritutkimukset MTT:ssä (Lukessa) Laukaassa.

Mansikka on ollut mukana monessa sienijuuritutkimuksessa 1980 –luvulta 2010-luvulle; on ollut suorastaan sienijuuritutkimuksen mallikasvina.


6.4.201712

Smith et al. 2011

Mansikan (ja muidenkin kasvien) fosforin otto:• Suoraan (Direct Pathway), parin millin alueelta juuren läheltä• Sienijuuren rihmaston kautta (Mycorrhizal Pathway), jopa 10 – 15 cm:n

alueelta juuren ympäriltä

P:n otto, epidermis, juurikarva

P:n otto, sienirihma, kuorisolu, keränen


6.4.201713

Mansikan taimikasvatus hyötyi sienijuuriymppäyksestä, mutta sienikantojen välillä oli suuria eroja

0

1

2

3

4

5

Co

ntr

ol

AM

_6

AM

_10

8a

AM

_17

AM

_81

b

AM

_76

a

AM

_51

a

AM

_1

06

AM

_1

21

AM

_12

6a

AM

_29

AM

_99

AM

_10

b

AM

_1

22b

AM

_11

1a

AM

_1

26b

AM

53

AM

_11

7a

AM

_1

AM

_93

AM

_70

AM

62

AM

_95

a

AM

_8

AM

_18

AM

_1

27

AM

_1

16

AM

_1

02

AM

_1

01

AM

_1

20

AM

_14

b

AM

_1

00

AM

_96

AM

_54

AM

_97

AM

_11

2a

AM

_43

a

AM

_1

03

AM

_G

E

AM

_55

a

AM

_72

AM

_57

AM

_5

AM

_1

17b

AM

_73

AM

_G

C

AM

_64

a

AM

_35

AM

_58

AM

_92

AM

_1

05

AM

_91

AM

_G

M

AM

_1

04

AM

_1

07

AM

_1

18

AM

_98

AM

_1

28

Kas

vu,

g

Sienijuureton Claroideoglomus claroideum

Glomus hoi Muut sienilajit

Funneliformis mosseae

Verranne


6.4.201714

Mikrolisätty mansikka hyötyi sienijuuren siirrostuksesta fosforiköyhässä (luujauholannoitus) kasvualustassa


6.4.201715

Sienijuuri ja hallitusti liukeneva lannoitus

‘Jonsok’-taimien esikasvatus

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.5 1 2

Osmocote (g/l) –lannoitusta kasvualustassa

Ve

rso

n k

uiv

ap

ain

o, g

Sienijuurellinen Verranne


6.4.201716

Keräsienikantojen välillä tehokkuuseroja. Kasvualustaa lannoiatettu hallitusti liukenevalla lannoitteella


6.4.20171717 10.4.2017Taimipäivä 27.8.2016

Yhteenveto: Sienijuurisymbioosin toimivuus eri P-lannoitussysteemeissä

▪ Viljelytekniikkaa joudutaan usein hiukan muuttamaan jotta saadaan maksimaalinen hyöty sienijuurisymbioosista

▪ Symbioosi toimii optimaalisesti alhaisella tai keskinkertaisella fosforitasolla, mutta sopivan tason määritys riippuu kasvista; esim. 20 – 30 mg/l maata P purjon viljelyssä, mutta <5 mg P heinän viljelyssä.

▪ Lannoitusainetyypillä on väliä:

Liuoslannoitus Kiinteä kivennäislan-

noitus

Hallitusti liukeneva

kivennäislan-noitus

Hitaasti liukeneva

eloperäinen lannoitus

Sienijuuren vaikutus kasvin kasvuun


6.4.201718

-80

-60

-40

-20

0

20

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Mansikkapelto

Sie

niju

ure

n v

aik

utu

s k

asvu

un

, %

0

20

40

60

80

100

120

P, g

/lit

raa m

aata

Mykorritsallinen tehokkuus Fosfori

Kohtuullinen fosforilannoitus sienijuurisymbioosi toimi positiivisesti (vihreät pylväät) suonenjokilaisissa mansikkamaissa, mutta korkealla P-tasolla sienijuuri vähensi (punaiset pylväät) kasvua. Biotesti pellavalla.


6.4.201719

0

10

20

30

40

50

Korkea Kohtalainen Alhainen

Juu

riko

lon

isaa

tio

, %

Lannoituksen taso

Verranne Cl. claroideum Fu. geosporum

Sienijuurisiirrostuksen vaikutus ’Senga Sengana’ mansikan juurten kolonisaatioon korkealla, keskinkertaisella ja alhaisella lannoitustasolla kenttäkokeessa keskimäärin vuosina 1992 – 1994. Cl = Claroideoglomus , Fu = Funneliformis.

Lannoitustaso Esikasvatusvaihe Pellolla

Korkea Peruslannoitettu ja –kalkittu B2-turve +

hiekka + vermikuliitti (8:1:1) + 1

lannoituskastelu esikasvatuksen lopussa 0.05

%:lla Puutarhan Täyslannoituksella (14N-5P-

21K)

300 kg/ha Puutarhan Y2

(7N-5P-15K) + 700 kg/ha

PK-lannos (2N-7P-17K)

Keskinkertainen Lannoittamaton ja kalkitsematon B0-turve +

hiekka + vermikuliitti (8:1:1), jolle annettu 10

g/litraa turvetta dolomiittikalkkia ja 1.5

g/litraa seosta hallitusti liukenevaa

Osmocote Plus-lannoitetta (9 kk kesto, 16N-

3P- 10K)

219 kg/ha Osmocote Plus

(9 kk kesto, 16N-3P- 10K)

Alhainen kuten ed. Osmocote Plus mutta 0.5 g/li 110 kg/ha Osmocote Plus

(9 kk kesto, 16N-3P- 10K)

Sienijuuren siirrostus mansikan esikasvatusvaiheessa näkyy pellolla vielä 2 vuotta myöhemmin juuriston korkeampana sienijuurikolonisaationa alhaisella ja keskinkertaisella lannoitustasolla, mutta ei korkealla lannoitustasolla


6.4.201720

▪ Suurimmat marjasadot saatiin ensimmäisenä satovuonna (1993) koeruuduista, joilla lannoitus oli vähennetty 50 %.

▪ Toisena satovuonna (1994) oli enää pieniä eroja satoisuudessa eri lannoitustasoilla.

▪ Funneliformis geosporum (GG) ja Claroideoglomus claroideum (GC) lisäsivät satoa kaikkia lannoitustasoja mukaan lukien 18 ja 61 % ensimmäisenä satovuonna ja 21 ja 26 % toisena satovuonna.

▪ Kahden vuoden keskiarvona, erityisesti Claroideoglomus claroideum lisäsi mansikan satoa keskivahvalla lannoitustasolla.

10.4.2017Viherpäivät 11. - 12.2. 2014, Tampere

Science

Mauritz vestberg 6.4.2017 2