Kaikki aineistot
Lisää
Saturna on ollut jo pitkään valtalajike tärkkelysperunan tuotannossa. Saturnan jälkeen yleisin tärkkelyslajike on runsaasti tärkkelystä sisältävä Posmo. Myöhäinen Kardal on vakiinnuttanut asemansa eteläisessä Suomessa suotuisten kasvupaikkojen lajikkeena. Aikaista Tanua käytetään pääasiassa varhaistuotantoon. Ute tuotiin viljelyyn 1990-luvun alussa pääsadon lajikkeeksi Saturnan rinnalle, mutta siementuotannon vaikeudet ovat rajoittaneet Uten yleistymistä.
Markkinoille tulee yhä runsaasti uusia perunalajikkeita. Viime vuonna Kasvilajikelautakunnan luetteloon hyväksyttiin aikainen Lady Christl. Tänä vuonna hyväksyttiin kaksi ruokaperunaa: kiinteä Victoria ja jauhoinen, punakuorinen Redstar. Nämä lajikkeet ovat hollantilaista alkuperää. Kaikki uudet lajikkeet eivät kuitenkaan näytä vakiintuvan viljelyyn.
Suurten typpimäärien antaminen lannoituksessa yhdellä kertaa on riskialtista. Runsas lannoitetyppi kasvukauden alussa voi viivästyttää perunan kehitystä niin, että kasvustot eivät ehdi tuleentua riittävästi ennen sadonkorjuuta. Osa keväällä istutuksessa annetusta lannoitetypestä saattaa myös huuhtoutua pohjavesiin runsaan sateen tai sadetuksen seurauksena, sillä perunaa viljellään yleensä keveillä, helposti läpäisevillä maalajeilla. Keskieurooppalaisissa ja myös ruotsalaisissa tutkimuksissa suurten lannoitetyppimäärien jakamisesta useampaan lannoituskertaan on saatu hyviä tuloksia. Jaettua typpilannoitusta käytetäänkin jossain määrin käytännön viljelyssä. Perunantutkimuslaitoksella tutkittiin vuosina 1993-1995 kenttäkokeessa sadetukseen liitettynä perunan typpilannoitustarvetta ja suurimpien lannoitemäärien jakomahdollisuuksia suomalaisessa perunantuotannossa. Muuten viljelytekniikassa pyrittiin hyödyntämään mahdollisimman hyvin kaikki perunan kasvua aikaistavat toimet. Tutkimus osoitti, että kasvuoloissamme typpilannoituksen jakamisesta ei ole hyötyä, kun pitäydytään lannoitussuositusten mukaisissa typpimäärissä. Keskimäärin parhaat sadot saatiin, kun kaikki lannoitetyppi annettiin istutuksen yhteydessä. Tutkimus toi myös esille, että peruna käyttää tehokkaasti hyväkseen kasvukauden aikana maasta mobilisoituvan typen, jos vesitaloudesta pidetään hyvää huolta esimerkiksi sadetuksella. Tästä osoituksena olivat kuivan heinäkuun 1994 noston jälkeen sadettamattomassa maassa olleet yli 100 kg/ha typpimäärät. Sadetetussa maassa ja kosteampana kesänä 1995 maasta löytyi liukoista typpeä noston jälkeen noin kolmannes niistä määristä, mitä keväällä oli istutusvaiheessa. Parhaimmillaan typpilannoituksen näennäinen hyväksikäyttö sadossa oli yli yhden osoittaen, että lannoitetun perunakasvuston kyky ottaa käyttöönsä maan luontaisia typpivaroja oli itse asiassa parempi kuin ilman typpeä viljellyn perunan. Ilman typpilannoitusta perunasadossa pellosta poistuvat typpimäärät olivat 46-62 kg N/ha, ja lannoitetussa perunassa keskimäärin 76-176 kg N/ha.
Patogeenivälitteinen, siirtogeeninen kestävyys perunan Y-virusta vastaan: mekanismit ja riskit Tuula Mäki-Valkama ja Jari P.T. Valkonen Helsingin yliopisto ja Ruotsin maatalouskorkeakoulu Perunan Y-virus (PVY) aiheuttaa maailmanlaajuisesti merkittäviä satotappioita Solanaceae-heimon viljelykasveissa kuten perunassa, tomaatissa, paprikassa ja tupakassa. Suomessa PVY on yksi tärkeimmistä perunan taudinaiheuttajista. Kasvustot voidaan suojata tehokkaasti PVY-tartunnalta vain käyttämällä PVY:ta kestäviä lajikkeita, sillä PVY:n leviäminen kirvojen välityksellä tapahtuu nopeasti ja tehokkaasti eikä sitä pystytä estämään kirvoja torjumalla. Virusgeenejä on siirretty kasveihin viruskestävyyden tuottamiseksi hieman yli kymmenen vuoden ajan. Myös PVY:ta kestäviä perunalajikkeita on tuotettu tällä tavoin käyttämällä PVY:n kuoriproteiinia, replikaasia, proteinaasia ja P1-proteiinia tuottavia geenejä. Kestävyys voi ilmetä täydellisenä kestävyytenä tartuntaa vastaan, vähäisenä viruspitoisuutena ja oireettomuutena tai oireiden hitaampana kehittymisenä. Kestävyyden ilmeneminen ei useimmissa tapauksissa edellytä virusproteiinin tuottamista siirtogeenisessä kasvissa. Siirtogeenin lähetti-RNA:n tuottaminen riittää, sillä se käynnistää lähetti-RNA:han tarkoin kohdistuvan hajotusmekanismin, nk. transkription jälkeisen geeninhiljentämisen (post-transcriptional gene silencing). Tämä mekanismi tunnistaa ja hajottaa myös viruksen, jonka perintöaines on RNA:ta ja jossa on siirtogeeniä vastaava geenialue. Ilmeisesti kasvien luonnolliset kestävyysgeenit, jotka tunnistavat viruksia, aiheuttavat samanlaisen mekanismin käynnistymisen, mikä johtaa kasvin toipumiseen virustartunnasta. Toisaalta viruksilla on havaittu olevan kyky estää geeninhiljentämiseen perustuvan kestävyysmekanismin toiminta. Vaihtokuorisuus, siirtogeenin lähetti-RNA:n osien siirtyminen viruksen perintöainekseen (rekombinaatio), sekä siirtogeenin tuottaman virusproteiinin kyky lisätä kasvia tartuttavan viruksen leviämistä kasvissa tai oireiden ankaruutta (synergia), ovat mahdollisia riskejä, jotka liittyvät virusgeenien käyttöön siirtogeenisissä kasveissa. Näitä riskejä voidaan vähentää käyttämällä siirtogeenejä, jotka eivät tuota proteiinia tai joista on poistettu proteiinin toiminnan kannalta tärkeät osat. Sekä patogeenivälitteiseen että luonnolliseen viruskestävyyteen liittyvän geeninhiljentämisen mekanismeja ei vielä täysin tunneta. Näiden mekanismien tutkiminen avaa uudenlaisia mahdollisuuksia kasvivirusten torjumiseksi. Tulevaisuudessa on myös mahdollista siirtää perunasta eristettyjä, luonnollisia PVY-kestävyysgeenejä virukselle alttiisiin lajikkeisiin. Luonnollisten kestävyysgeenien käyttö yhdessä erilaisten geeniteknisten taudinkestävyyssovellusten kanssa saattaisi olla tehokkain keino kasvien suojaamiseksi virustartunnoilta.
Perunan viljelyssä käytetään runsaasti ravinteita, jotta voidaan tuottaa laadultaan ja määrältään hyvä sato. Typpilannoitus vaikuttaa voimakkaasti sadon kehitykseen ja kasvuston tuleentumiseen. Runsas typpi rehevöittää varsiston kasvua ja hidastaa mukulasadon kehitystä kesän aikana, lisäksi perunan tuleentuminen viivästyy pitkälle syksyyn. Sadonkorjuun jälkeen maahan jäävä typpi on ympäristöriski, sillä kevyillä mailla liukoinen typpi huuhtoutuu helposti pohjaveteen syksyn ja talven aikana. Kun kasvukautemme on lyhyt, perunan typpilannoitussuositukset 60-120 kg/ha ovat meillä selvästi keskieurooppalaista tasoa 150-220 kg/ha alemmat. Typpilannoitustarve voi vaihdella myös lajikkeiden geneettisen taustan mukaan. MTT:ssä (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus) tutkittiin vuosina 2000-2001 kenttäkokeissa perunalajikkeiden Van Gogh ja Nicola typpilannoitustarvetta ja typen vaikutusta perunan kehitykseen ja satoon. Erityisesti selvitettiin typpilannoituksen vaikutusta perunan sadon kehitykseen ja perunan typenottoon kasvukauden aikana. Sadosta ja kasvustosta määritettiin typpilannoituksen hyväksikäyttöprosentti. Tutkimus osoitti, että typpilannoitus 120 kg/ha lisäsi varsiston ja mukulasadon sadon määrää ja vielä voimakkaammin kasvin typenottoa alempaan 60 kg/ha typpitasoon verrattuna. Kasvukauden loppupuolella kuiva-aine ja typpi alkoivat yhä enenevässä määrin kulkeutua varsistosta mukuloihin ja kasvuston tuleentuessa varsistoon jäi vain vähäinen määrä kuiva-ainetta ja typpeä. Tulokset osoittivat, että typpimäärän vaikutus perunan kehitykseen oli kasvukauden alkupuolella vähäinen eikä alempi 60 kg/ha typpimäärä olennaisesti hidastanut kasvuston kehitystä suurempaan typpimäärään verrattuna. Kasvuston kehityksessä ja sadon määrässä ilmeni eroja typpitasojen välillä, kun alemman lannoitustason 60 kg/ha typensaanti heikkeni elokuun alkupuolelta lähtien.. Syksyn sadossa suurempi typpilannoitus lisäsi selvästi mukulasadon määrää, mutta samalla alensi selvästi mukuloiden kuiva-ainepitoisuutta. Lajikkeet reagoivat typpilannoitukseen suurimmalta osin samalla tavalla. Lannoitetypen hyväksikäyttöprosentti mukulasadossa vaihteli 46-64 % välillä.
Suomessa perunaa joudutaan varastoimaan pitkaan. Varastoinnin aikana siemenperunassa tapahtuu fysiologisia ja biokemiallisia muutoksia, jotka johtavat hiljalleen fysiologiseen vanhenemiseen ja sita kautta mukulan elinvoiman ja sadonmuodostuskyvyn alenemiseen. Seleeni (Se) on valttamaton alkuaine ihmisten ja elainten terveydelle. Viljelykasvien ei ole katsottu valttamatta tarvitsevan seleenia. Kuitenkin pienen seleenilisayksen on havaittu lisaavan kasvien antioksidatiivista kapasiteettia, parantavan kasvien kasvua, satoa ja laatua seka hidastavan kasvien vanhenemista. Helsingin yliopistossa Soveltavan biologian laitoksella tutkittiin voiko seleeni edistaa siemenperunan elinvoiman sailymista seka hidastaa vanhenemista varastoinnin aikana. Seleenirikastetut siemenperunat tuotettiin edellisena kasvukautena kasvihuoneessa kasveissa, jotka kasvatettiin nousevilla seleenimaarilla (0, 0.0035, 0.01, 0.075 ja 0.9 mg Se kg-1) lannoitetussa kvartsihiekassa, joilla siemenperunoiden seleenipitoisuudet olivat keskimaarin 0.01, 0.09, 0.20, 1.33 and 16 Êg Se g-1 kuivapainoa, tassa jarjestyksessa. Seleenin vaikutusta siemenperunan itujen kasvuun tutkittiin maarittamalla itujen lukumaara ja itamiskapasiteetti. Iduista maaritettiin vapaiden polyamiinien pitoisuus. Malondialdehydin (MDA) ja liukoisten sokereiden kertyminen sekä tärkkelyksen hajoaminen määritettiin siemenperunoista varastoinnin aikana. Siemenperunoiden elinvoima tutkittiin kasvihuonekokeissa määrittämällä taimettumisaika, kukinnan alkamisaika, pääversojen lukumäärä sekä kasvikohtaisesti sato, mukulalukumäärä ja mukulapaino. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että korkeimmat seleenilisäykset (0.075 ja 0.9 mg kg-1) paransivat itämiskapasiteettia eli suurempi osa olemassa olevista iduista oli lähtenyt kasvuun. Korkeimmalla seleenirikastuksella oli positiivinen vaikutus itujen vapaan putreskiinin pitoisuuteen. Lisääntynyt itujen kasvu ei ollut yhteydessä siemenperunoiden elinvoimaan eli tuotetun sadon määrään. Seleenirikastuksella ei ollut vaikutusta perunoiden MDA:n eikä liukoisten sokereiden kertymiseen eikä tärkkelyksen hajoamiseen. Korkein sato tuotettiin kuusi kuukautta varastoidulla siemenperunalla, riippumatta seleenilisäyksestä. Kahdeksan kuukautta varastoidut siemenperunat sen sijaan tuottivat alhaisemman sadon, mikä viittaa siihen, että siemenperunan optimaalinen ikä oli jo ohitettu. Tulokset osoittavat, että seleenirikastuksella ei ollut selvää siemenperunoiden vanhenemista hidastavaa eikä niiden elinvoimaa edistävää vaikutusta.
Vegetable by-products have great potential for use as animal feeds and thus could improve the sustainability of the food system. The objective was to evaluate the milk production potential of potato by-product (PBP) replacing cereal grains in grass silage-based total mixed ration (TMR). Additionally, a laboratory scale experiment was conducted to assess the effect of PBP and chemical preservatives on the aerobic stability of TMRs. A change-over dairy cow feeding experiment was conducted to evaluate the inclusion of 135 g/kg (on a dry matter (DM) basis) of PBP in TMR. Additionally, the aerobic stability of TMR was evaluated by preparing TMRs with increasing levels of PBP and treated with different doses of formic and propionic acid or salt-based preservatives. The inclusion of PBP in dairy cow diets decreased feed intake, but organic matter digestibility was greater in the PBP diet, resulting in only slightly decreased production (milk protein 1435 vs. 1363 g/day, p < 0.05; milk lactose 1716 vs. 1606 g/day, p < 0.05). The aerobic stability of TMR was negatively affected by the inclusion of PBP, but it could to a limited extent be prolonged using chemical preservatives. The inclusion of PBP decreased feed intake and milk production to some extent when included in the diet of high-producing dairy cows. The utilization of PBP may, however, be justified from a sustainability point of view, as it provides a way to circulate the nutrients of a non-human edible feed material back into the food chain.
Abstract Seed potato is the starting point in the potato (Solanum tuberosum L.) production chain. In order to secure potato production in a variety of production conditions, plant diseases must be controlled and the yield characteristics of the used cultivars ensured. In addition, production must be cost-effective. Characteristics particular to northern production conditions include long periods of daylight and a short growing season as well as a several months long seed potato storage period. The focus of the present study is on northern production conditions and methods, including haulm killing and sprout control, which are presumed to affect seed potato quality, as well as the initial stages of the seed potato production chain, i.e. micro- and minituber production, which could influence cost-effectiveness and propagation. Haulm killing is one of the methods used in seed potato production to regulate tuber size. It is often carried out on unsenesced plants. The present results, however, indicate that cultivar properties have a greater effect on the sprouting and crop yield of seed potatoes than production-phase haulm killing or temperature sum accumulation. Nevertheless, haulm killing carried out three weeks after flowering (75 DAP) accelerated emergence. When the effect of haulm killing methods on seed potatoes was compared with natural haulm senescence, haulm killing was shown to increase disease pressure. Black scurf (Rhizoctonia Solani) was present in seed tubers whose haulm had been destroyed by mechanical or mechanical-chemical haulm killing. Naturally senesced haulm had less black scurf, and crop quantity and starch content developed to a level typical of the cultivar. Storage periods lasting several months make controlling seed potato sprouting more challenging. Therefore, use of the plant hormone gibberellic acid (GA) in sprout control was investigated. GA treatments at lower concentration (100 mM) increased the number of tubers in the cultivar Fambo. Thus, the timing of haulm killing and in the case of Fambo, GA treatment influenced the characteristics of seed potatoes. Conventionally, the first tuber generation is produced using microplants to produce minitubers in greenhouses. This production method is, however, labour-intensive, and energy and investment costs are high. With the aim of increasing production efficiency in northern production conditions, the production of minitubers in the laboratory using a novel bioreactor technology and in growth rooms using the hydroponic technique was investigated. The Liquid LabTM Rocker bioreactor system was used in vitro, all the cultivars examined (Asterix, Timo, Van Gogh and Velox) produced microtubers. The quantity of tubers produced per dish varied between 30 (for the cultivar Asterix in eight weeks) and 75 (for the cultivar Velox in 11 weeks). The results showed hydroponic production of minitubers to be successful in indoor conditions: the cultivars Desiree and Van Gogh developed their first tuber three weeks faster than Asterix, and the minituber yield was 4.5 per plant for Desiree, 7.5 for Van Gogh and 4.0 for Asterix. When the results indicate that both the Liquid LabTM Rocker production method and the hydroponic production method are suitable for mass production of seed potatoes.
Perunarutto on maailmanlaajuisesti yksi perunan tuhoisimmista taudeista. Sen aiheuttaja on munasieniin kuuluva Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, jolla on kaksi pariutumistyyppiä, sukupuolta , A1 ja A2. Esiintyessään toistensa läheisyydessä eri pariutumistyypin ruttokannat pystyvät lisääntymään suvullisesti ja muodostamaan munaitiöitä. A2-tyyppiä esiintyi vain Meksikossa 1980-luvun alkuun asti. Molemmat pariutumistyypit omaava uusi ruttopopulaatio levisi Eurooppaan 1980-luvulla ja syrjäytti nopeasti vanhan populaation. Suomessa uuden ruttopopulaation edustajia havaittiin ensimmäisen kerran 1992. Koska tätä vanhempia ruttokantoja ei ole Suomesta saatavilla, uuden populaation tarkkaa leviämisajankohtaa ei ole mahdollista selvittää. Vanhan populaation edustajia ei kartoitusten aikana ole Suomesta havaittu. Uusi ruttopopulaatio tuottaa Euroopassa suvullisen lisääntymisen seurauksena munaitiöitä. Munaitiöt ovat paksuseinäisiä ja kestäviä itiöitä, jotka säilyvät maassa jopa 4 vuotta infektiokykyisinä. Viitteitä munaitiöiden aiheuttamista epidemioista on raportoitu Euroopassa Hollannista ja Ruotsista. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, esiintyykö Suomessa munaitiöistä alkunsa saaneita perunaruttoepidemioita. Kirjallisuuden perusteella munaitiöistä alkava ruttoepidemia määriteltiin seuraavasti: 1. Ruttopesäkkeitä ilmaantuu perunakasvustoon aikaisin kesällä lohkolla, jolla on yhtenä neljästä viime vuodesta ollut ruttoinen perunakasvusto. 2. Ensioireet ilmaantuvat lähellä maata oleviin tai sitä koskettaviin lehtiin tai varsiin. 3. Ruttopesäkkeessä esiintyy molempia pariutumistyyppejä edustavia kantoja ruttoepidemian alussa, koska jälkeläisillä on suunnilleen yhtä suuri todennäköisyys periä A1- tai A2-pariutumistyyppi vanhemmiltaan. 4. Oletetuista maatartuntapesäkkeistä otettu multanäyte tartuttaa perunan lehdet tarkoitukseen kehitetyssä pyydyskasvitestissä. Maalähtöisiä ruttoepidemioita kartoitettiin 2000 2002 etsimällä aikaisin ilmaantuneita ruttopesäkkeitä tarkempia tutkimuksia varten. Ensisijaisesti toimittiin MTT:n koekentillä Jokioisissa, Perunantutkimuslaitoksella Lammilla sekä noin 30 varhaisperunan- ja palstaviljelijän pelloilla, joilla otaksuttiin 1. ehdon toteutuvan. Yhteensä 20 epäiltyä maatartuntapesäkettä tutkittiin 2000 2002. Näissä ensimmäiset rutto-oireet ilmaantuivat alalehtiin. Normaalista poiketen alalehdet olivat yleensä ruton kirjavoittamia lukuisien tartuntojen seurauksena, ja ne tuhoutuivat muutamassa päivässä. Lähes kaikissa monilaikkuisissa lehdyköissä syntyi inkuboinnin jälkeen runsaasti munaitiöitä, mikä osoitti molempien pariutumistyyppien läsnäolon pesäkkeessä. Suoraan pelloilta kerätyistä varsista löytyi myös munaitiöitä Jokioisilta ja Nummi-Pusulasta. Koska Jokioisilta keväällä kerätyt multanäytteet tartuttivat perunanlehtiä kasvihuoneessa tehdyssä pyydyskasvitestissä, pystyvät munaitiöt säilymään Suomessa talven yli maassa. Munaitiöiden muodostuminen ja säilyminen maassa talven yli osoittaa, että Suomessa on edellytykset maatartunnalle. Ensimmäisten ruttolaikkujen ilmaantuminen lehdykän maata koskettavaan reunaan tai lukuisien pienten laikkujen ilmaantuminen alalehteen on myös helpointa selittää maatartunnalla. Vielä ei kuitenkaan tiedetä, miten yleisiä maalähtöiset epidemiat ovat. Maatartunnan hallitsemiseksi pitäisi edelleen selvittää, minkälaiset kosteus- ja lämpöolot ovat kriittisiä tekijöitä infektion etenemiselle, ja miten maatartunnan riskiä voitaisiin nykyistä paremmin ennakoida.
Abstract The plant can be considered a superorganism that consists of the plant per se and numerous populations of pro- and eukaryotic microorganisms. The interactions between the plant and endophytic microorganisms colonizing plant internal tissues are typically commensalistic or mutualistic. However, information on the role of endophytes in plant defense is limited because pathways are only partly known and systemic responses are typically not seen. The aim of this thesis was to study the priming capacities of endophytic Methylobacterium sp. IMBG290 on potato (Solanum tuberosum L.). Priming of plants by non-pathogenic bacteria allows the host to save energy and to reduce time needed for development of defense reaction during a pathogen attack. Priming phenomenon was demonstrated for Methylobacterium sp. IMBG290 as an activation of salicylic acid and jasmonate/ethylene-dependent defense pathways after challenge inoculation with the pathogen. Moderate activation of plant antioxidant system may also contribute to resistance induction by the strain. The viable but nonculturable state is presumably a survival strategy observed for the majority of bacterial endophytes. Pathogen attack or environmental changes can activate these quiescent forms. Thus Methylobacterium+ sp. IMBG290 became cultivable upon plant inoculation by nonpathogenic bacteria. I observed that the composition of the endophyte community changed in response to Methylobacterium sp. IMBG290 inoculation in shoot tissues and correlated with potato disease resistance and growth promotion. Therefore, the activation of endophytic bacterial populations as a putative mechanism of plant disease resistance was proposed. Endophytes have a high agricultural potential. Growth- and resistance-promoting capacities of Methylobacterium sp. IMBG290 on potato were highly variable depending on the cultivar, pathogen, inoculum density, and environmental conditions. Context-dependent efficacy requires more attention when designing complex microbial inoculants capable influencing positively plant growth, resistance, and nutritional properties.