...

FOSFORINPUUTOKSEN VAIKUTUS ITALIANRAIHEINÄN (LOLIUM MULTIFLORUM)

by user

on
Category: Documents
3

views

Report

Comments

Transcript

FOSFORINPUUTOKSEN VAIKUTUS ITALIANRAIHEINÄN (LOLIUM MULTIFLORUM)
FOSFORINPUUTOKSEN VAIKUTUS ITALIANRAIHEINÄN
(LOLIUM MULTIFLORUM) HIVENAINEIDEN OTTOON
Ammattikorkeakoulun opinnäytetyö
Maaseutuelinkeinojen koulutusohjelma
Hamk Mustiala 6.5.2011
Joni Huuhtanen
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
OPINNÄYTETYÖ
Koulutusohjelma
Paikkakunta
Työn nimi
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum) hivenravinteiden ottoon.
Tekijä
Joni Huuhtanen
Ohjaava opettaja
Heikki Pietilä
Hyväksytty
_____._____.20_____
Hyväksyjä
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
TIIVISTELMÄ
TOIMIPISTE
Koulutusohjelman nimi
Suuntautumisvaihtoehto
Tekijä
Joni Huuhtanen
Vuosi 2011
Työn nimi
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum) hivenaineiden ottoon.
TIIVISTELMÄ
Tässä opinnäytetyössä tarkasteltiin fosforinpuutoksen vaikutusta italianraiheinän (Lolium multiflorum) hivenaineiden ottoon. Tarkasteltavat hivenaineet olivat kupari, mangaani, rauta ja sinkki. Lisäksi työssä tarkasteltiin kuuden eri fosforilähteen vaikutuksia kyseisten kasviravinteiden ottoon. Työn toimeksiantajana toimi maa- ja elintarviketalouden tutkimuslaitos (MTT) Jokioisilta.
Työn tutkimusosa koostui kolmivuotisesta astiakokeesta, jossa selvitettiin
fosforinpuutteen mahdollisia vaikutuksia hivenravinteiden ottoon. Työn
teoreettisena pohjana toimivat kotimaiset ja ulkomaiset kirjallisuuslähteet,
jotka tarkastelivat kasvien hivenravinteita sekä niihin vaikuttavia tekijöitä.
Aihetta ei toistaiseksi ole tutkittu Suomessa.
Tulosten perusteella voidaan sanoa, ettei raiheinä kärsinyt hivenaineiden
puutteesta. Fosforinpuutteen seurauksena juuristo pyrkii lisäämään fosforin liukoisuutta, mikä vaikuttaa myös muiden ravinteiden liukoisuuteen.
Tulosten perusteella voidaan havaita, että etenkin mangaanin otto lisääntyi
fosforinpuutteen seurauksena. Kontrollikäsittelyjen suuremmat hivenainepitoisuudet olivat todennäköisesti seurasta kasvin yrityksestä lisätä
fosforin saatavuutta ritsosfäärissä. Eläinperäisillä fosforilähteillä saadut
hivenainepitoisuudet olivat suurempia kuin mineraalilannoitteella. Fosforilähteiden kesken suurimmat hivenainepitoisuudet saatiin naudan turvelanta- käsittelyssä kuparia lukuun ottamatta ja pienimmät hivenainepitoisuudet superfosfaatti käsittelyssä lukuun ottamatta mangaania.
Työn tulosten pohjalta voi sanoa, että fosforinpuutteen vaikutuksia kasvien hivenravinteiden ottoon tulisi tutkia nykyistä enemmän, jotta mahdollisiin seuraamuksiin voitaisiin reagoida riittävän hyvin. Etenkin tuottajien
tiedotusta tulisi lisätä, jotta tuotteiden määrä- ja laatutekijöihin osattaisiin
varautua ja reagoida riittävän aikaisessa vaiheessa.
Avainsanat Fosfori, fosforilähteet, hivenaineet, vaikutus, koekasvi
Sivut
42, + liitteet 4 s.
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
ABSTRACT
MUSTIALA
Degree Programme in agricultural and Rural Industries
Agriculture Option
Author
Joni Huuhtanen
Subject of Bachelor’s thesis
Effect of phosphorus deficiency on the uptake of trace elements by ryegrass (Lolium
multiflorum)
ABSTRACT
Year 2011
This bachelor´s thesis examines on how phosphorus deficiency affects on
micronutrient uptake by Italian ryegrass (Lolium multiflorum). Micronutrients were copper, manganese, iron and zinc. The aim was also to chart
six different sources of phosphorus and how those affect on plant uptake
of those micronutrients. The commissioner of this thesis was MTT Agrifood Research Finland from Jokioinen.
Experimental part of the thesis consisted of triennial pot experiment,
where ryegrass suffered from phosphorus deficiency. Amounts of micronutrients were measured in this survey and according to the results I concluded how phosphorus deficiency affects on plant uptake of micronutrients. In this thesis I used both national and international literature
sources to find out different factors that affect on plant uptake of micronutrients. There is no research about this subject before.
Based on the results of the pot experiment the plant uptake of micronutrients has saturated regardless of phosphorus deficiency. As a result of
phosphorus deficiency, root system aims to increase the solubility of
phosphorus, which also affects the solubility of other nutrients. Based on
the results it can be seen that, especially manganese uptake increased as a
results of phosphorus deficiency. Higher levels of trace elements on control handlings were likely to have as a result of increasing plant availability of phosphorus in rhizosphere. From the results of the survey can also be
seen that the amounts of micronutrients were higher on organic sources of
phosphorus than using source of phosphorus from artificial fertilizer.
Among the phosphorus sources, the highest levels of trace elements were
cattle manurepeat, expect copper and the smallest levels of trace elements
superphosphates reading, with the exception of manganese.
The results of the suggests that it would be wise to study more on how
phosphorus deficiency affects on plant uptake of micronutrients so that potential implications can be reacted- in time. More information to farmers
about the topic should be spread out so that the quality and amounts of the
products can be secured.
Keywords
Pages
Phosphorus, the source of phosphorus, micronutrients, affect, plant
42 p + appendices 4 p.
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
KÄSITTEET
Anioni
Negatiivisesti varautunut ioni.
Absorptio
Imeytyminen
Aerobinen
Happea vaativa
Anaerobinen
Ilman happea
Denitrifikaatio
Anaerobinen prosessi, jossa bakteerit pelkistävät nitraatti- ja nitriitti-ioneja energianlähteekseen.
Diffuusio
Ilmiö, jossa molekyylit pyrkivät siirtymään
väkevämmästä pitoisuudesta laimeampaan, tasoittaen erot ajan kuluessa.
Fotosynteesi
Auringon säteilyenergian muuttaminen kemialliseksi energiaksi.
Ioninvaihto
Menetelmä, jossa liuoksen epätoivotut ionit
vaihdetaan toivotuiksi ioneiksi.
Immobilisaatio
Liikkumattomaksi tekeminen
Kationi
Positiivisesti varautunut ioni
KKL
Ketun kompostilanta
Klorofylli
Lehtivihreä
Kloroosi
Kasveissa esiintyvä viherkato
Kolloidihiukkanen
Hiukkanen, joka kuuluu hienojakeiseen ainekseen, joka on sekoittunut toiseen aineeseen
Ligandi
Yhdiste, joka pystyy tarttumaan molekyyliin,
atomiin tai ioniin.
LLJ
Lihaluujauho
Nekroosi
Solun kuolema
NTL
Naudan turvelanta
Osmoosi
Veden diffuusio puoliläpäisevän kalvon läpi
PKL
Pelletöity ketun kompostilanta
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
RKL
Raaka ketun kompostilanta
Ritsosfääri
Kasvin juurten vaikutusalue
SF
Superfosfaatti
Termoperiodismi
Lämpötilan vaihtelu yön ja päivän välillä
Transpiraatio
Haihdunnan osa, jossa vesi kulkee läpi kasvin
osana sen elintoimintoja
Turgor
Nestejännitys
Typen mineralisaatio
Mikrobien aiheuttama muutosprosessi, jossa
maan orgaaninen typpi muuttuu ammoniumtypeksi
SISÄLLYS
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
1 JOHDANTO ............................................................................................................ 1
2 KASVINRAVITSEMUS ......................................................................................... 2
2.1 Kasvutekijät ............................................................................................................ 2
2.1.1 Sisäiset kasvutekijät .............................................................................. 3
2.2 Ulkoiset kasvutekijät ............................................................................................... 3
2.2.1 Valo ........................................................................................................ 3
2.2.2 Lämpötila ................................................................................................ 4
2.2.3 Vesi ......................................................................................................... 4
2.2.4 Maaperä .................................................................................................. 5
2.2.5 Maan reaktiot .......................................................................................... 8
2.2.6 Maaperän happamuus ............................................................................ 10
2.2.7 Kasvin ravinteidenotto ........................................................................... 11
2.2.8 Kasvinravinteet ..................................................................................... 13
2.2.9 Makroravinteet ...................................................................................... 13
2.2.10 Mikroravinteet ..................................................................................... 20
3 AINEISTO JA MENETELMÄT ............................................................................ 23
3.1
Astiakoe ......................................................................................................... 24
3.1.1 Italianraiheinä (Lolium multiflorum) ..................................................... 25
3.2 Fosforilannoitteet .................................................................................................. 25
3.2.1 Ketun raakalanta, ketun kompostilanta ja pelletöity ketunlantakomposti.25
3.2.2 Naudan turvelanta ................................................................................. 26
3.2.3 Lihaluujauho ......................................................................................... 26
3.2.4 Superfosfaatti ........................................................................................ 26
4. TULOKSET JA TULOSTEN TARKASTELU ....................................................... 26
4.1 Fosforipuutoksen vaikutus italianraiheinän kuparipitoisuuteen. ............................. 27
4.1.1 Ensimmäinen koevuosi. ......................................................................... 27
4.1.2 Toinen koevuosi. ................................................................................... 28
4.1.3 Kolmas koevuosi. .................................................................................. 28
4.2 Fosforipuutoksen vaikutus italianraiheinän mangaanipitoisuuteen. ........................ 29
4.2.1 Ensimmäinen koevuosi. ......................................................................... 29
4.2.2 Toinen koevuosi. ................................................................................... 30
4.2.3 Kolmas koevuosi. .................................................................................. 30
4.3 Fosforipuutoksen vaikutus italianraiheinän rautapitoisuuteen. ............................... 31
4.3.1 Ensimmäinen koevuosi. ......................................................................... 31
4.3.2 Toinen koevuosi. ................................................................................... 32
4.3.3 Kolmas koevuosi ................................................................................... 32
4.4 Fosforipuutoksen vaikutus raiheinän sinkkipitoisuuteen. ....................................... 33
4.4.1 Ensimmäinen koevuosi. ......................................................................... 33
4.4.2 Toinen koevuosi. ................................................................................... 34
4.4.3 Kolmas koevuosi. .................................................................................. 34
5 JOHTOPÄÄTÖKSET ............................................................................................ 35
LÄHTEET .................................................................................................................. 37
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Liite 1
Raiheinän kuiva- ainesadot (sato), g astia-1, fosfori (P pit.)- pitoisuus mg g1
kuiva- ainetta, sekä fosfori- ja typpipitoisuuden suhde (NP) niitoissa 1-4
ensimmäisenä koevuotena.
Liite 2
Raiheinän kuiva- ainesadot (sato), g astia-1, fosfori (P pit.)- pitoisuus mg g1
kuiva- ainetta, sekä fosfori- ja typpipitoisuuden suhde (NP) niitoissa 5-8
toisena koevuotena.
Liite 3
Raiheinän kuiva- ainesadot (sato), g astia-1, fosfori (P pit.)- pitoisuus mg g1
kuiva- ainetta, sekä fosfori- ja typpipitoisuuden suhde (NP) niitoissa 9-10
kolmantena koevuotena.
Liite 4
Raiheinän kuiva- ainesadot kaavio
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
1
JOHDANTO
Väkilannoitefosforin käyttö on vähentynyt merkittävästi 1980-luvun huippuvuosista lähtien pitoisuudet (1985 keskimäärin 35kg/ha-1, vuonna 2006
8kg/ha-1). Sensijaan kotieläintuotannossa syntyvän lannoitefosforin määrä
on pysynyt ennallaan. (Turtola & Ylivainio, 2009, 67). Fosforilannoitus on
kasvattanut maan fosforivarantoa, mutta sen pidättymisvoimakkuuteen
vaikuttaa mm. maan helppoliukoinen fosforipitoisuus ja maalaji. Jos maan
luontaiset fosforireservit ehtyvät, kasvit saattavat kärsiä fosforin puutteesta, mikä vaikuttaa myös muiden kasviravinteiden hyväksikäyttöön ja näin
ollen myös sadon laatuun ja määrään.
Tässä opinnäytetyössä tutkin fosforinpuutteen vaikutuksia raiheinän neljän
eri hivenaineen; kuparin (Cu), mangaanin (Mn), raudan (Fe), ja sinkin
(Zn) ottoon. Opinnäytetyössäni tarkastelen vuosina 2003 - 2005 tehtyjä astiakokeita. Kokeessa selvitettiin fosforin suhteen liukoisuudeltaan kuutta
erilaista fosforilähdettä. Koekasvina oli raiheinä ja koemaan viljavuusuuttoinen fosforipitoisuus oli alhainen. Fosforinpuutoksen voimakkuus riippui siitä kuinka liukoisessa muodossa eri lannoitteen fosfori oli. Fosforipuutoksen vaikutuksia hivenaineiden ottoon ei ole juurikaan tutkittu Suomessa.
Hivenravinteet vaikuttavat sekä sadon määrään että laatuun. Suomalaisissa
maissa rautaa on yleensä kasvin kannalta riittävästi, mutta etenkin sinkin
ja mangaanin puutosta esiintyy viljavuuspalvelu Oy:n tekemän viljavuustutkimuksen mukaan. Hivenaineiden merkitys on suuri, koska niiden puutos vaikuttaa myös sekä ihmisten että tuotantoeläinten terveyteen. (Kivistö, 2003, 36- 37.)
Opinnäytetyössäni tarkastelen kasvin ravinteiden ottoa ja siihen vaikuttavia tekijöitä kirjallisuuden avulla. Tulosten käsittelyssä lasken mitattujen
hivenaineiden peltotaseet sekä selvitän miten eri fosforilähteet (ketun raakalanta, ketun kompostilanta, pelletöity ketun kompostilanta, lihaluujauho,
naudan turvelanta ja superfosfaatti) vaikuttivat italianraiheinän hivenaineiden määrään. Tutkimuksessa oli kolme eri fosforilisäystasoa; 25, 50 ja
100mg kg-1 koemaata, vastaten noin 15, 30 ja 60 kg P ha-1 levitettynä 6
cm:n pintakerrokseen. Suurin lisäystaso antoi suurimmat satomäärät (Liitteet 1,2,3 ja 4). Työssäni käytän suurinta fosforitasoa hivenaineiden tulosten käsittelyssä.
Työn tuloksista on toivottavasti hyötyä työn toimeksiantajalle mahdollisia
jatkotutkimuksia varten. Tuloksia voidaan käyttää hyväksi suunnittelemalla viljelykasvien lannoitusta niin, että se turvaa kasvien, tuotantoeläinten
ja ihmisten välttämättömien ravinteiden saannin.
1
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
2
KASVINRAVITSEMUS
2.1 Kasvutekijät
Kaikkia niitä tekijöitä, jotka vaikuttavat kasvin kasvuun sekä määräävät
sadon suuruuden ja laadun kutsutaan kasvutekijöiksi. Kasvutekijät voidaan
jaotella sisäisiin ja ulkoisiin kasvutekijöihin. Sadon suuruus ja laatu riippuvat siitä, kuinka suotuisia eri kasvutekijät ovat. Kasvutekijät eivät voi
korvata toisiaan ja jo yhdenkin kasvutekijän puutos voi johtaa siihen, että
kasvua ei tapahdu.(Jaakkola 1992, 177.)
Kasvutekijöiden vaikutustapaa voidaan kuvata erilaisilla kasvutekijäin laeilla. Justus von Liebigin esittämän minimilain (kuva 1) mukaan sadon
suuruus riippuu siitä kasvutekijästä, jota on sillä hetkellä vähiten. Näin ollen minimitekijää lisättäessä sadon suuruus lisääntyy lineaarisesti. Sadon
suuruuteen vaikuttavat kuitenkin myös muut kasvutekijät eikä minimilain
riippuvuus juuri koskaan ole lineaarinen.
Kuva 1 Kuva1. Justus von Liebigin minimilakia kuvaava saavi. (Farmit 2011.)
Yksittäisen kasvutekijän vaikutustapaa puolestaan kuvaa Sachsin optimilaki. Siinä sato kasvaa kasvutekijää lisättäessä minimistä optimiin, jonka
jälkeen sadolisä pienenee kasvutekijän lähestyessä maksimia. E. A. Mitscherlichin kehittämän kasvutekijöiden vaikutuslain mukaan samansuuruinen kasvutekijän lisäys saa vähenevän sadonlisäyksen kasvutekijän
suuremmilla kokonaismäärillä. Nykyinen näkemys kasvutekijöiden vaikutuksesta satoon voidaan kuvata ässänmuotoisella käyrällä, jossa jotakin
kasvutekijää lisättäessä saatu sadonlisäys on aluksi pieni, mutta suurenee
vähitellen kunnes kasvutekijän optimimäärän jälkeen alkaa taas pienentyä.
Tarkastellessa kasvutekijäin vaikutusta on huomioitava, että ne eivät ole
2
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
riippumattomia toisistaan ja useimmiten jokin tietty kasvutekijä vaikuttaa
eniten silloin kun muut kasvutekijät ovat optimissaan.(Jaakkola 1992, 177178.)
2.1.1 Sisäiset kasvutekijät
Jokaisen kasvin siemenessä sijaitsevat kasvin perinnölliset, anatomiset ja
fysiologiset ominaisuudet. Näitä ominaisuuksia kutsutaan sisäisiksi tekijöiksi, joilla tarkoitetaan kasvin geneettisiä laji- ja lajikeominaisuuksia.
Sisäiset kasvutekijät määräävät ne vähimmäisolosuhteet eli ulkoiset tekijät, jotka vaikuttavat kasvin kasvuprosessiin. Kasvin kasvu on ympäristötekijöiden ja kasvin perintötekijöiden yhteisvaikutusten summa. Sisäisiin
kasvutekijöihin pystytään vaikuttamaan ainoastaan kasvinjalostuksen
avulla. (MTT 2003.)
2.2 Ulkoiset kasvutekijät
Ympäristötekijät vaikuttavat ulkoisiin kasvutekijöihin. Ulkoisia kasvutekijöitä ovat ilmasto- ja maaperätekijät. Maaperätekijät voidaan jaotella fysikaalisiin ja kemiallisiin tekijöihin. Kunkin alueen ilmasto ja maaperän
luontaiset ominaisuudet vaikuttavat siihen kuinka suotuisia ulkoiset kasvutekijät ovat. (Yli- Halla, 2009, 6-7.)
Kasvin soluissa olevat reseptorit eli vastaanottimet vastaanottavat sekä ulkoisia että sisäisiä ärsykkeitä. Esimerkiksi olosuhteiden muutoksesta kertova ärsyke muuttuu kasvisoluissa kemialliseksi signaaliksi, joka kulkeutuu tiettyyn kasvinosaan ja aiheuttaa siellä tarvittavan reaktion. (Fagerstedt, Lindén, Santanen & Väinölä 2008, 95.)
2.2.1 Valo
Lehtivihreälliset kasvit tarvitsevat valoenergiaa yhteyttämisessä eli fotosynteesissä. Säteilyenergia muuttuu kasvissa kemialliseksi energiaksi. Valon eri värit vaikuttavat kasvien kehitykseen. Sininen valo säätelee kasvin
liikkeitä kun taas punaisen ja tummanpunaisen valon määrä viestii päivän
pituudesta. (Fagerstedt, Lindén, Santanen & Väinölä 2008, 95.)
Auringon valosta noin kolmasosa heijastuu ilmakehästä takaisin avaruuteen, noin puolet imeytyy, muuttuu lämmöksi ja heijastuu takaisin ja vain
noin prosentti koko säteilymäärästä kuluu kasvien kasvuun. Säteilyenergian määrän lisäksi myös säteilykoostumuksella on merkitystä fotosynteesin
kannalta. Tehokasta kasvin kannalta on se säteily, joka imeytyy lehtivihre3
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
ään. Näitä ovat suunnilleen samat säteilylajit, jotka myös ihmissilmä tajuaa valona, aallonpituudeltaan 400 – 700 nm. Tehokkaimmin lehtivihreään
imeytyy sininen (430 nm) ja punainen (660 nm) säteily. Heikommin imeytyvät vihreä ja keltainen säteily.(Pankakoski, 2006, 93.)
Suomessa auringon säteily kohtaa maan viistosti, johtuen pohjoisesta sijainnistamme, siksi sama säteilymäärä leviää laajemmalle alueelle kuin
päiväntasaajalla (Paasonen, 1988, 26). Suomessa vallitsee niin sanotun
pitkän päivän olosuhteet, jolloin kasvin kehitys kylvöstä tähkälletuloon on
huomattavasti nopeampaa kuin eteläisillä leveysasteilla (Rantanen, 1988,
58).
2.2.2 Lämpötila
Lämpötila on Suomessa varsin keskeinen kasvutekijä, sillä useiden viljelykasvien pohjoisraja kulkee Suomen leveysasteilla. Suomessa vuoden
keskilämpötila vaihtelee Lounais-Suomen noin +5,5 °C asteesta pohjoisen
alle 0 °C asteeseen (Karttunen, Koistinen, Saltikoff & Manner 2008, 357).
Terminen kasvukausi alkaa kun vuorokauden keskilämpötila nousee pysyvästi + 5 °C:n yläpuolelle. Termistä kasvukautta voidaan seurata tehoisan
lämpösumman avulla, jossa + 5 °C:n ylittävät asteet lasketaan yhteen.
Suomessa kasvukauden pituus vaihtelee 120 - 180 vuorokauden välillä.
Etelä- Suomessa tehoisa lämpötilasumma vaihtelee yleensä 1200 - 1400
asteen välillä kun taas pohjoisessa 600 - 1000 asteen välillä. Useimpien
suomalaisten viljelykasvien optimilämpötila on 20 - 25 °C:een välillä.
Lämpötilojen vaihtelulla eli termoperiodismilla on kasvin kasvamiselle
merkitystä. Yölämpötilan olisi syytä olla päivälämpötilaa alhaisempi, jotta
kasvin päivällä sitomat energiavarastot eivät kuluisi voimakkaassa soluhengityksessä. (Kasvun tekijät 1995, 31 -32.)
Lämpötila vaikuttaa fotosynteesiin, hengitykseen, veden- ja ravinteiden ottoon sekä transpiraatioon. Fotosynteesi, hengitys ja vedenotto lisääntyvät
lämpötilan noustessa. Myös ravinteiden hyväksikäyttö riippuu ilman lämpötilasta, sillä kasvi ottaa ravinteita veden välityksellä. Alhaisissa lämpötiloissa solun kalvoston plasman läpäisevyys heikkenee, jolloin ravinteiden
liikkuminen hidastuu. (Jaakkola, 1992, 192- 194.)
2.2.3 Vesi
Kasvit sisältävät yleensä erittäin paljon vettä, esimerkiksi ruohovartiset
kasvit voivat sisältää yli 90 % vettä ja siemenissäkin vesipitoisuus vaihtelee 5- 15 %:n välillä. (Fagerstedt, Lindén, Santanen & Väinölä 2008,
67.)
Vesi on kasveille välttämätöntä, koska kasvin elintoimintoja ylläpitävät
kemialliset reaktiot voivat tapahtua vain veteen liuenneiden aineiden
kesken. Vesi ylläpitää myös solujen nestejännitystä eli turgoria. Vettä
tarvitaan soluliman ja soluseinien turvottamiseen ja yhteyttämisen raakaaineeksi. Suurin osa vedestä kulkeutuu kasvin lävitse ja vain pieni osa
jää kasviin. On arvioitu, että viljelykasvit tarvitsevat 400 - 800 litraa vettä yhden kuiva-ainekilon tuottamiseen. Ruohokasvit voivat kuluttaa vet4
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
tä useita kertoja tuorepainonsa verran päivässä. (Pankakoski, 2006, 7273.) Kasvin vedentarve on nurmilla suurimmillaan niiton jälkeen. Vedenpuute on haitallisinta kasvin taimettumisvaiheessa sekä sadon määräytyessä. (Pietola, 2002, 21.)
Kuva 2 Juuren veden- ja ravinteidenotto. (Ruokatieto)
Siemenkasvit ottavat vettä melkein yksinomaan juuriston avulla. Veden
otto tapahtuu juurten nuorten kärkiosien kautta (kuva 2), missä vettä ottava pinta on juurikarvojen ansiosta laajin. Juurten vanhemmissa osissa
vedenottokyky heikkenee juurikarvojen kuollessa ja pinnan muodostuttua heikommin läpäiseväksi. Juurikarvat ja muut päällysketon solut ottavat vettä maanesteestä osmoottisesti. Solujen osmoottisen imun on voitettava ne tekijät, jotka pidättävät vettä maassa. Näitä ovat maanesteeseen liuenneista aineista johtuva osmoottinen imu, veden kapillaarinen
pidättyminen maahiukkasten välisiin tiloihin, ja veden sähköinen sitoutuminen maan kolloidihiukkasiin. Yleensä maanesteessä on vain vähän
ioneja, eikä osmoottinen imukyky ja kapillaarinen pidättyminen näin
vaikeuta veden ottoa. Maahiukkasiin sähköisesti sitoutunutta vettä juuret eivät juuri pysty hyödyntämään. Maan kuivuessa maaneste väkevöityy, jolloin vedenotto vaikeutuu. Samoin voi käydä aivan lannoiterakeen
läheisyydessä. Huolimatta siitä, että juuren solut pystyvät kohottamaan
solunesteensä väkevyyttä ja näin lisäämään osmoottista imuaan, maan
edelleen kuivuessa vastus kasvaa lopulta niin suureksi, että vedenotto
pysähtyy. Vedenottotapahtuma ei kuluta kasvin energiavarastoja, koska
vedenotto maasta perustuu osmoottiseen imuun. Juuriston vedenottokunnossa pysyminen sitä vastoin on energiaa kuluttavaa, mikä johtuu
juuriston kärkiosien jatkuvasta kasvusta, joka on veden otolle välttämätöntä, koska juurikarvat vanhenevat pian toimintakyvyttömiksi. (Pankakoski, 2006, 73- 74.)
2.2.4 Maaperä
Maaperällä tarkoitetaan kallioperää verhoavaa maapeitettä, joihin kiinteän
aineksen lisäksi kuuluvat liuosfaasi, kaasut, mikrobit ja muu eliöstö.
Maaperän kivennäisaines on joko rapautumisen seurauksena syntynyttä
5
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
tai muualta kulkeutunutta ainesta. Maan rapautumista aiheuttavat fysikaaliset, kemialliset ja biologiset tekijät. Suomen maaperä on hyvin nuori, se
on syntynyt nuorimman geologisen kauden, kvartäärikauden, viimeisinä
kymmeninä tuhansina vuosina. Se on muodostunut, eloperäistä ainesta
lukuun ottamatta, mannerjäätikön peruskalliosta rouhimasta aineksesta.
Suomalaisissa maissa on runsaasti rapautumatonta ainesta, koska mannerjäätikkö kuljetti irtonaista ainesta aina Keski- ja Itä-Eurooppaan asti. Näin
mannerjäätikön vaikutus kohdistui kallioperäämme, joka kuuluu maailman vanhimpiin muodostumiin ja on syntynyt noin 3000 - 1250 miljoonaa vuotta sitten. Kallioperän rouhimasta sekalajitteisesta kivimurskasta
muodostui maamme yleisin maalaji eli moreeni. (Hartikainen, 2009, 1819.)
Luonnossa esiintyvät maakerrostumat pyritään luokittelemaan. Yleinen
luokitteluperusta maailmanlaajuisesti on maannosmuoto, mutta Suomessa
päähuomio kiinnittyy maalajiin. Maat, joissa orgaanista ainesta on alle 20
% luokitellaan kivennäismaiksi, poikkeuksena liejumaat, jotka luetellaan
orgaanisiin maihin, jos niiden orgaanisen aineksen pitoisuus on yli 6 %.
(Hartikainen, 2009, 23.) Kivennäismaalajit ovat muodostuneet kallioperästä, rapautumisen seurauksena ja eloperäiset maalajit kasvien sekä muiden eliöiden jäänteistä. (Ruokatieto) Kivennäismaat jaetaan edelleen lajittumattomiin sekä lajittuneisiin. Niiden luokitus perustuu lajitekoostumukseen eli tekstuuriin ja eloperäisten maiden luokitus orgaanisen aineksen
määrään sekä laatuun. Kivennäisaineet jaetaan hiukkaskoon mukaan eri
maalajitteisiin (Taulukko 1). Moreenit ovat lajittumattomia tai hyvin huonosti lajittuneita ja niissä tavataankin hyvin monia lajitteista kivistä ja
lohkareista aina savekseen saakka. Moreenimaiden nimeäminen tehdään
vallitsevan lajitteen mukaan sora-, hiekka-, hieta-, hiesu- ja savimoreeneiksi.
Taulukko 1. Maalajien luokitus kartta (Atterberg ja geo-luokitus).
Lajittuneissa maalajeissa on puolestaan tiettyä raekokoa olevaa ainesta
huomattavasti enemmän kuin muita lajitteita. Lajittuneet kivennäismaat
luokitellaan savimaiksi, jos saveksen osuus on yli 30 %. Savet jaetaan
kolmeen ryhmään; aitosavet (savesta yli 60 %), hiesusavet (savesta 30- 60
% ja hietaa ja hiekkaa alle 20 %) ja hietasavet. ( savesta 30- 60 %, hietaa
6
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
ja hiekkaa yli 20 %) Lajittuneiden maalajien nimeämisessä käytetään
apuna maalajikolmiota (kuva 3). (Hartikainen, 2009, 23- 25.)
Kuva 3. Maalajikolmio (Kotisivu)
Suomen peltojen yleisin maalaji on hieta (kuva 4), jota esiintyy koko
maassa. Savimaita puolestaan esiintyy Etelä- ja Lounais- Suomen pelloilla. Keski- ja Itä- Suomen peltojen maalajina esiintyy hiesu tai hiekka ja
turvemaita tavataan etenkin Lapissa. (Ruokatieto)
Kuva 4. Suomen maalajikartta (Ruokatieto)
Maan vesi-, kaasu- ja lämpötalous, juuriston kasvu ja ravinteiden kulkeutuminen riippuvat maan rakenteesta. Maan rakenne voidaan määritellä
primäärihiukkasten keskinäisiksi sidoksiksi ja ryhmittymiksi ja niiden
muodostamaksi huokostilaksi. Maan huokosten koko vaihtelee muutaman
7
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
nanometrin levyisistä yksittäisten hiukkasten välisistä tiloista useiden senttimetrien levyisiin halkeamiin. Vesi ja kaasut liikkuvat huokostossa massavirtauksena tai diffundoitumalla. Veden täyttäessä huokoston kaasujen
vaihto hidastuu ja ilman täyttäessä huokoston veden liike puolestaan hidastuu. Maan huokosto on myös veden varasto. Maahuokoset voidaan jakaa
kolmeen luokkaan, vedenpidättymisen mukaan. Pieniin halkaisijaltaan
<0,0002 mm ja keskisuuriin 0,0002 - 0,3mm huokosiin vesi pidättyy kapillaarisesti sekä kemiallisin sidoksin. Makrohuokosista, halkaisijaltaan
>0,03 mm vesi poistuu painovoiman vaikutuksesta. Makrohuokosia ovat
esimerkiksi halkeamat, juurikanavat sekä lierokäytävät. Niiden merkitys
on maaperässä suuri, sillä ne vaikuttavat lähes kaikkiin maan fysikaalisiin,
kemiallisiin ja biologisiin ominaisuuksiin ja prosesseihin. Huokoisuus ja
huokosjakauma vaihtelevat maalajeittain ja eloperäisen aineksen määrästä,
hienojakoisissa maissa on enemmän huokosia kuin karkeammissa maissa.
Ilmaston vaihtelut, biologiset prosessit ja viljelytoimenpiteet vaikuttavat
myös huokosten kokoon. (Alakukku, 2009, 47- 57.)
Kasvin kasvu on riippuvainen juurihengityksestä, jota edesauttaa riittävä
hapen saanti. Viljelykasvimme ottavat hapen pääasiassa maan kautta. On
tärkeää, että maassa on suuria huokosia, jotta maa voisi tyhjentyä vedestä
ja sitoa happea juuriston ja eliöiden käytettäväksi. Happipitoisuuden laskiessa nousee maan hiilidioksidipitoisuus ja maahan voi muodostua juuriston kasvua häiritseviä kaasuja, esimerkiksi etyleeniä ja haihtuvia rasvahappoja. (Pietola, 2002, 18.) Useat tutkijat ovat havainneet, että kasvin
kasvu heikkenee, kun maan hiilidioksidipitoisuus nousee yli 5 %:n. (Troeh
& Thompson, 2005, 100). Maaperän hapen puute aiheuttaa monia välillisiä ja välittömiä vaikutuksia kasvien kasvulle. Näkyvänä merkkinä on
kasvien muuttuminen kloroottisiksi. Muita hapenpuutteen vaikutuksia on
veden- ja ravinteiden oton heikkeneminen sekä juurien kasvun tyrehtyminen. (Jaakkola, 1992, 204- 205.)
2.2.5 Maan reaktiot
Maan kemiallisten, fysikaalisten ja biologisten ominaisuuksien välillä vallitsee voimakas vuorovaikutus. Maan pintaosissa tärkeä reaktiota säätelevä
tekijä on humus. Se pystyy vaikuttamaan maaveden liikkeisiin hyvän vedensitomiskykynsä ansiosta. Lisäksi humuksella on suuri ominaispinta-ala
ja paljon reaktioaktiivisia ryhmiä, joiden avulla se osallistuu ioninvaihtoja kompleksinmuodostusreaktioihin. Ionien liikkumiseen ja sitoutumiseen
vaikuttavista ainesosista keskeisimpiä ovat savimineraalit sekä alumiinin
ja raudan heikosti kiteytyneet oksidit. Maan kemiallisista ominaisuuksista
tärkeimpiä on sen kyky pidättää molekyylejä ja ioneja sekä vaihtaa ioneja
kiintoaineksen pinnan ja maaveden välillä. Hiukkaspinnan ja sen kanssa
kosketuksessa olevan maaveden välillä on pyrkimys tasapainoon, eli kun
maaveden koostumuksessa tapahtuu jokin muutos, aiheuttaa se muutoksia
myös hiukkaspinnalla ja päinvastoin. Ioninvaihto, lingandinvaihto, spesifinen adsorptio ja kompleksinmuodostus ovat maan keskeisimpiä reaktiomekanismeja. (Hartikainen, 2009,114.)
8
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kuva 5. Maapartikkelin sähköiset ominaisuudet (Kuenziturfnursery)
Maaperän hiukkasilla on kahdenarvoisia varauksia. Yleensä ne ovat negatiivisesti varautuneita mutta niillä on pyrkimys sähköiseen tasapainotilaan.
Maan kolloidijärjestelmässä on sähköinen kaksoiskerros, jonka sisäpuolella vallitsee negatiivinen varaus ja ulkopuolella positiivinen varaus.
Uloimman kerroksen positiivisesti varautuneet kationit syrjäyttävät negatiivisia varauksia. Kuvassa 5 on vain yhdenarvoisia kationeja, jolloin ne
voivat syrjäyttää vain yhdenarvoisia negatiivisia varauksia, kahdenarvoiset
kationit esimerkiksi Mg²! voivat puolestaan vaihtaa toisen 2-arvoisen tai
kaksi 1- arvoista negatiivisen varauksen omaavaa hiukkasta. (Harpstead,
Sauer & Bennet, 2001, 64- 65.)
Kationinvaihtopintoina toimivat siis negatiivisesti varautuneet hiukkaset,
joita ovat humus ja savimineraalit. Hiukkaspinnoilla vaihtuvassa muodossa olevat kationit ovat melko hyvin suojassa huuhtoutumiselta mutta silti
kasvien käytettävissä. Tämän vuoksi kationikoostumuksella on huomattava merkitys kasvin ravinnetalouden ja mineraaliaineiden saannin kannalta.
Kationit vaikuttavat myös maan ominaisuuksiin kuten rakenteeseen ja biologiseen aktiivisuuteen. Hiukkaspinnoille sitoutuneet vaihtuvat kationit
muodostavat maan kationikoostumuksen ja niiden kokonaismäärä yhdessä
dissosioitumiskykyisen vedyn kanssa eli H! -ionin, joka saadaan irtoamaan maan pH:ta nostamalla, muodostavat kationinvaihtokapasiteetin.
Kationinvaihtokapasiteetti ilmoittaa maa-aineksen negatiivisten varauspaikkojen kokonaismäärän.
Tavallisessa viljelysmaassa on eniten vaihtuvassa muodossa Ca²!:a, seuraavaksi Mg²!:a. Selvästi vähemmän esiintyy K!:a ja Na!:a. Vaihtuvan
H!:n ja Al³!:n osuus on yleensä pieni ja niitä voi esiintyä merkittävästi
vain hyvin happamissa maissa. Vaihtuvien kationien keskinäinen kilpailu
vaihtelee paljon, riippuen sekä kationin että vaihtopaikan laadusta. Kationinvaihtajat voivat suosia joitakin kationeja toisten kustannuksella, tällöin puhutaan selektiivisestä sitoutumisesta. Jos sitoutuminen puolestaan
tapahtuu vaikeasti vaihtuvaan muotoon, puhutaan spesifisestä sitoutumisesta. Joillakin savimineraaleilla on voimakas selektiivinen taipumus sitoa
K!- tai NH!"-ioneja vaihtumattomaan muotoon. Kationien sitoutumisessa
humukseen on myös piirteitä, jotka viittaavat spesifisiin reaktioihin tai
voimakkaaseen selektiivisyyteen. Esimerkiksi H!-ioni sitoutuu heikkojen
happoryhmien muodostamille kationinvaihtopaikoille huomattavasti voi9
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
makkaammin kuin alkali- tai maa-alkalikationit. Alkalimetallit esimerkiksi
Na! ja K! sitoutuvat heikommin humukseen kuin maa-alkalimetalleista
esimerkiksi Ca²! ja Mg²!. Anionien sitoutuminen maahan on vähäisempää
kuin kationien maapartikkelien negatiivisten varausten vuoksi. Muutamat
anionit pystyvät pidättäytymään maahiukkasten pinnoille muodostamalla
niiden kanssa kemiallisen sidoksen. Ne jaetaan kemiallisen luonteensa perusteella epäspesifisesti ja spesifisesti pidättyviin ryhmiin. Anionien pidättäytymistä puhtaasti elektrostaattisin vetovoimin positiivisesti varautuneille pinnoille kutsutaan epäspesifiseksi sitoutumiseksi. Positiivisesti varautuneita pintoja esiintyy suomalaisissa maissa vain hyvin happamissa olosuhteissa. Spesifisesti sitoutuvat anionit käytännössä valloittavat maassa
esiintyvät positiiviset varauspaikat, jos mahdollista. Jotkin anionit, esimerkiksi fosfaatti, pidättyvät hydratoituneiden rauta- ja alumiinioksidien
pinnoille spesifisesti ligandinvaihtomekanismilla. Spesifisessä sitoutumisessa on kysymys kemiallisesta reaktiosta pidättävän pinnan ja pidättyvän
anionin välillä. Spesifisesti pidättyneet anionit pystyvät sitoutumaan myös
negatiivisesti varatulle oksidipinnalle, jolloin happamuuden lisääntyminen
edistää sitoutumista. Luja sitoutuminen heikentää niiden käyttökelpoisuutta kasveille, jota voidaan kuitenkin parantaa kalkituksella, jolloin pH:n
noustessa OH-ionien konsentraatio kasvaa ja ne pystyvät kilpailemaan pidättymispaikoista. (Hartikainen, 2009, 114- 126.)
2.2.6 Maaperän happamuus
Maan happamuus säätelee voimakkaasti kemiallisia ja biologisia reaktioita
ja vaikuttaa välillisesti myös maan fysikaalisiin ominaisuuksiin. Happamuus riippuu dissosioitumiskykyisen H!-ionien määrästä ja happamien
Al- ionien (jossain määrin myös Fe- ja Mn- ionien) osuudesta kationinvaihtopinnoilla. ( Hartikainen, 1992, 58- 59.)
Suomen kallioperä ja siitä syntynyt maaperä sisältävät niukasti kalkkikiveä ja emäksisiä mineraaleja. Maaperämme on näin ollen luontaisesti hapanta ja se pystyy vastustamaan huonosti maan happamoittavia tekijöitä.
Eloperäisten maiden sekä happamien sulfaatti- eli alunamaiden runsaudesta johtuen peltomme ovat happamia ja keskimääräinen Suomen peltojen
pH- luku on 5,9.(Farmit.) Happamuutta aiheuttavia protoneja tulee maahan maan omissa reaktioissa sekä ulkopuolisista lähteistä. Sadannan ollessa haihduntaa suurempi kalkki huuhtoutuu. Vesi siirtää kalkitsevia aineita
alempiin maakerroksiin ja aina vesistöihin saakka. Juuriston ja maan pieneliöstön hengityksessä vapautuva hiilihappo (H2CO3) edistää myös kalkin
huuhtoutumista. Kasvien juurten kationinotto voi edistää myös happamuutta. Juurten ottaessa kationeja, juuret erittävät H!-ioneja sähköisen tasapainon ylläpitämiseksi. Tämänkaltainen tilanne saattaa ilmaantua etenkin silloin, kuin kasvit käyttävät typen lähteenä ammoniumtyppeä (NH!"
ja kationien otto on suurempaa kuin anionien otto. (Hartikainen, 2009,
130.) Fossiilisten polttoaineiden käyttö aiheuttaa niin sanottuja happamia
sateita, jolloin rikki pääsee ilmakehään ja laskeutuu sateen mukana maahan. Veteen joutuessaan hapettunut rikki muodostaa rikkihappoa (H#SO"),
josta sadeveden happamuus pääosin johtuu. Myös liikenteen typpipäästöt
lisäävät happaman laskeuman määrää. Viljelytoimenpiteistä typpilannoitus
lisää maan happamuutta.
10
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Happamassa maassa kasvien ravinteiden otto vaikeutuu. Muutamat ravinteet esimerkiksi fosfori ja molybdeeni (kuva 6), sitoutuvat tiukasti happamassa maassa. Toisaalta monien hivenaineiden käyttökelpoisuus paranee,
tällaisia ovat boori, mangaani, rauta, sinkki ja kupari. Turvemaissa pH voi
olla huomattavasti matalampi kuin kivennäismailla ilman, että siitä on
haittaa kasveille. Tämä johtuu siitä, että turvemaissa ei ole liukoista alumiinia matalassakaan pH:ssa. Alumiinin haitallisuus johtuu muun muassa
siitä, että se saostaa fosfaattia, jolloin sen käyttökelpoisuus kasveille heikkenee. Matala pH heikentää myös hyödyllisten mikrobien kilpailukykyä.
Happamuus lisää myös sienien osuutta hajottajayhteisössä, bakteerien
osuuden vähentyessä, jolloin niiden lima-aineiden tuotanto vähentyy, jolloin murujen stabiilisuus heikkenee ja maan rakenne voi huonontua. Tämä
voi aiheuttaa häiriöitä maan vesitaloudelle. Toisaalta myös liian korkea pH
on haitallista kasvien kannalta, sillä se heikentää monien hivenaineiden
saantia aiheuttamalla saostumista tai edistämällä niiden sitoutumista vaikeasti vaihtuvaan muotoon. (Hartikainen, 2009, 128- 134.)
Kuva 6. pH: n vaikutus ravinteiden liukoisuuteen (Farmit.)
2.2.7 Kasvin ravinteidenotto
Kasvit valmistavat ravintoaineita epäorgaanisesta raaka-aineesta fotosynteesistä saamansa energian avulla. Ne voivat ottaa ja käyttää hyväkseen
vain tietyissä muodoissa olevia ravinteita. (taulukko 1.) Ravinteella tarkoitetaan epäorgaanisia ioneja eli ravinnesuoloja. (Fagerstedt ym.2008, 71.)
11
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kasvit ottavat ravinteensa maan kautta lukuun ottamatta hiiltä, happea ja
rikkiä, jota kasvit ottavat ilmakehästä. Kasvin normaali rikin otto tapahtuu
kuitenkin maan välityksellä. (Jaakkola, 1992, 207- 209.)
Taulukko 1 Taulukko 1. Kasvinravinteet ja niiden ottomuodot.(Jaakkola, 1992, 208).
$%
&
&'#
#'
'#
(
'
)
- .
1
4
%
*'+, *'!"
#/'+"
'0+" '#
!
& 0!
% 10!
&
%1
% 1
%
*
/
5
%
&
3
4
%
&
- 0!
%
&
3
- 2!
0!
0!
0!
,4',
% '+"
&+
Juuret ottavat maasta veteen liuenneita ravinteita. Juurten ravinteidenotto
tapahtuu suurelta osin ioninvaihtoperiaatteella (Kuva 7 ). Transpiraation
avulla huokosveden liuenneet ravinteet kulkeutuvat massavirtauksena juuren tuntumaan. Kun huokosveden jokin tietty ravinnepitoisuus on riittävän
suuri, riittää se tuomaan kyseistä ravinnetta kasvin ulottuville. Jos taas
kasvin tarpeet ylittävät huokosvedessä olevan ravinnepitoisuuden, kyseisen ravinteen pitoisuus juuren ympärillä alenee kasvin ravinteenoton seurauksena. Diffuusiossa pitoisuuserot pyrkivät tasoittumaan nesteessä tapahtuvan aineiden lämpöliikkeen seurauksena. Juuren ympärillä olevan
ravinteen pitoisuuden alentuessa kyseistä ravinnetta pyrkii virtaamaan diffuusion takia nopeammin kuin vesi virtaa juuria kohti. Massavirtaus tuo
juurten lähelle yleensä riittävästi kalsiumia, magnesiumia ja rikkiä sekä
lannoitetussa maassa myös typpeä. Huokosveden fosfori- ja kaliumpitoisuudet ovat kasvin tarpeeseen nähden niin pienet, että diffuusio täydentää
niiden varantoa vain juuren läheisyydessä. (Yli-Halla, 2009, 11- 12.) Juuriston jatkuva kasvu on edellytyksenä sille, että kasvi pääsee uusien ravinnelähteiden äärelle. (Fagerstedt ym.2008, 72.)
12
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kuva 7. Ravinneionien vaihtuminen (Greenhousecanada)
Ravinteiden liikkuvuus kasvissa vaihtelee eri ravinteiden välillä. Typpi,
fosfori, kalium ja magnesium liikkuvat helposti vanhemmista kasvinosista
nuorempiin kuin taas esimerkiksi rikki ja kalsium eivät liiku vanhoista
kasvinosista nuoriin. Näitä heikosti liikkuvia ravinteita kasvin on saatava
koko kasvukauden ajan. (Yli-Halla, 2009, 13.)
2.2.8 Kasvinravinteet
Jotta kasvi pystyisi kasvamaan ja tuottamaan lisääntymiskykyisiä siemeniä, vaatii se tiettyjä alkuaineita, joita kutsutaan kasvinravinteiksi. Kasvinravinteisiin luetaan 16 alkuainetta mutta on havaittu, että näiden alkuaineiden lisäksi kasvien kasvulle hyödyllisiä ja välttämättömiä alkuaineita
on muitakin. Ravinteiden lisäksi kasvissa on muitakin alkuaineita, sillä
kasvi ei kykene täydellisesti erottamaan tarvitsemiaan aineita tarpeettomista. Kasviravinteet luokitellaan kahteen ryhmään: makroravinteisiin ja
mikroravinteisiin. Luokittelu perustuu siihen kuinka paljon kasvit ottavat
kutakin ravinnetta. Makroravinteita kasvit ottavat yli 1kg/ha ja mikroravinteita puolestaan alle 1kg/ha. Makroravinteita ovat: hiili, happi, vety,
fosfori, typpi, kalium, rikki, kalsium ja magnesium. Mikroravinteita ovat:
rauta, mangaani, kupari, sinkki, molybdeeni, boori ja kloori. Puuttuvaa
kasvinravinnetta ei mikään toinen alkuaine voi kokonaan korvata. (Jaakkola, 1992, 207.)
2.2.9 Makroravinteet
Fosfori
Luonnossa esiintyvästä fosforista tärkein lähde on apatiitti. Se on heikosti
liukenevaa ja kestää rapautumista vastaan hyvin. Apatiittisessa muodossa
olevan fosforin osuus kokonaisvarannoista on suurin luonnontilaisissa
13
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
maissa. Kokonaisfosforin pitoisuus vaihtelee maalajista ja maankäyttöhistoriasta riippuen. Viljelymailla fosforipitoisuudet vaihtelevat muokkauskerroksen ja jankon välillä jyrkästi. Orgaanisen fosforin osuus on pintakerroksissa suurempi kuin syvemmissä kerroksissa. (Hartikainen, 2009, 166 170 .) Tavalliseen tapaan lannoitetussa suomalaisessa kivennäismaassa on
fosforia muokkauskerroksessa jopa yli 2000 kiloa hehtaaria kohden. Orgaanisten yhdisteiden sisältämää fosforia on tyypillisesti viljellyissä kivennäismaissa 300 - 500 kiloa hehtaaria kohden. (Yli- Halla, 2009, 15.)
Fosforin biologiseen käyttökelpoisuuteen vaikuttavat maan kemialliset,
fysikaaliset ja biologiset prosessit. Biosaatavuuden perusteella fosforireservit voidaan jaotella kolmeen eri luokkaan. Ensimmäiseen luokkaan
kuuluu aktiivinen eli liukoinen fosfori, toiseen luokkaan labiili eli helposti
mobilisoituva fosfori ja kolmanteen stabiili eli erittäin huonosti käytettävissä oleva fosfori. Eri luokissa olevan fosforin käyttökelpoisuudessa voi
olla sisäistä vaihtelua ja fosfori voi siirtyä luokasta toiseen ja luokkien välisten reaktioiden nopeus voi vaihdella. Liukoinen fosfori on kasveille
käyttökelpoista. Maaveden epäorgaaninen fosfori on välittömästi kasvien
saatavissa mutta orgaaninen fosfori tulee myöhemmin kasvien käyttöön
entsymaattisten pilkkoutumisreaktioiden jälkeen. Epäorgaanista fosforia
on maavedessä niin vähän, että kasvi pystyy tyydyttämään fosforitarpeensa vain hetkellisesti. Kasvien ottaessa fosforia maavedestä, liukoisia varoja
on täydennettävä helposti vapautuvista varoista. Suurimman osan stabiilista fosforista muodostaa apatiitti, jota kasvit pystyvät jossain määrin liuottamaan juurten mykorritsasienien avulla. Maaveden liukoisen fosforin ja
maan hiukkaspinnoille pidättyneen fosforin välillä vallitsee pyrkimys tasapainotilaan. Maaveden fosforipitoisuuden pienentyessä, oksidien pinnoille pidättyneet reservit pyrkivät vastustamaan fosforipitoisuuden alenemista luovuttamalla osan sitoutuneesta fosforista liuosfaasiin. Maaveden fosforipitoisuuden noustessa, esimerkiksi lannoituksen seurauksena,
osa liukoisesta fosforista siirtyy pidätyspinnalle, mikä puolestaan vastustaa
liukoisen fosforipitoisuuden nousua. Ajan mittaan hiukkaspinnoilla olevasta labiilista fosforista voi fosforia siirtyä oksidien huokosten sisäosaan,
jolloin se siirtyy aktiivisesta kierrosta stabiiliseen muotoon. Lannoituksen,
rapautumisen ja mikrobiologisten hajotusreaktioiden tuottamat fosfaattiionit kasvattavat helposti mobilisoituvaa fosforia, mutta ionien vähittäinen
diffuusio oksidien sisäosiin pienentää sitä. (Hartikainen, 2009, 166 - 168.)
Kasvien tavallinen fosforipitoisuus on noin 0,3 - 0,4 % kuiva-aineesta.
Fosfori on kasvissa sekä epäorgaanisina suoloina että orgaanisina fosforiyhdisteinä. Kasvien fosforista pääosa on orgaanisina yhdisteinä. Epäorgaanisia fosforisuoloja on enemmän vanhoissa kasvin osissa ja niitä ei
esiinny siemenissä. Kasvin fosforin otto on tehokkainta kehityksen alkuvaiheessa. Fosfori pyrkii rikastumaan kasvin siemeniin kasvin kehittyessä,
muissa osissa fosforipitoisuus puolestaan laskee kasvin vanhetessa. Se
liikkuu kasvissa epäorgaanisessa muodossa, kuitenkin muuttuen nopeasti
orgaanisiksi yhdisteiksi. Pääosa viljellyn maan fosforista on peräisin väkilannoitteista. Fosfori liikkuu maassa huonosti ja siksi viljelymaan rakenteella on suuri merkitys kasvin fosforin saannille, jotta juuristo pystyy
kasvamaan fosforin luokse. (Jaakkola, 1992, 223 - 226.)
14
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Fosforilla on tärkeä tehtävä kasvin energia-aineenvaihdunnassa. Se on
adenosiiniitrifosfaatin eli ATP:n tärkeä osa. ATP hajoaa solun energiaa
vaativissa tapahtumissa, jolloin se luovuttaa energiaa kasvin tarpeisiin.
Fosfori on mukana solujen rakenteessa ja se osallistuu useisiin aineenvaihduntareaktioihin, aktivoimalla entsyymejä. Fosfori on tärkeä osa myös
DNA- ja RNA-nukleiinihapoissa. (Farmit 2010.) Fosforin puutteessa kasvit jäävät pieniksi, lehtien väri muuttuu tumman vihreäksi tai punertavaksi, versoutuminen on heikkoa ja myös juuristo jää heikoksi (Jaakkola,
1992, 226).
Typpi
Typpeä esiintyy ilmakehässä, maaperässä ja vesistöissä ja niiden sedimenteissä erilaisissa kemiallisissa muodoissa ja useilla eri hapetusasteilla
(+5…-3). Typpeä esiintyy vapaana molekulaarisena N#-kaasuna sekä
muina kaasumaisina yhdisteinä, orgaanisina sekä epäorgaanisina yhdisteinä. Ilmakehässä oleva N#-kaasu muodostaa suurimman typpivaraston mutta kasvit eivät yleensä voi hyödyntää sitä, koska sen kolmoissidoksen purkaminen vaatii paljon energiaa. Maahan typpeä tulee ilmakehästä sadeveden, kuivalaskeuman, biologisen typensidonnan sekä lannoitteiden välityksellä. (Paasonen- Kivekäs, 2009, 175 - 176.) Sippolan tutkimuksissa
(1981) aitosavimailla 0 - 60cm syvyydessä oli keskimäärin typpeä yli 10
000 kiloa hehtaaria kohden. Tästä määrästä noin 7 500 kiloa typpeä sijaitsi
muokkauskerroksessa. Vähiten typpeä oli hiesumailla, joissa muokkauskerroksen typpimäärä oli noin 4 000 kg/ha. Turvemailla typpeä voi 0 60cm:n kerroksessa olla jopa 40 000 - 60 000 kg/ha. (Kulmala, 2006, 8.)
Typpi kiertää aktiivisesti luonnossa. Maaperän ekosysteemissä valtaosa
typestä kiertää systeemin sisällä. Typen kiertoa (kuva 8) tapahtuu ilmakehän, maaperän, vesistöjen sekä kasvien ja muiden eliöiden välillä. Ilmakehän N#-kaasu sitoutuu maassa tai vedessä orgaanisiksi yhdisteiksi. Erilaisten mikrobiologisten prosessien jälkeen se palautuu takaisin ilmakehään.
Kaasumaisia typpiyhdisteitä on N#:n lisäksi typen oksidit (dityppioksidi
N#O, typpioksidi NO ja typpidioksidi NO#) ja ammoniakki NH,. Maaperän typensitojakasvit pystyvät sitomaan ilmakehän N#- kaasua entsyymiensä avulla suoraan ilmakehästä tai vedestä ja pelkistämään sen ammonium-muotoon, jolloin se on kasvin käytettävissä solun aineenvaihdunnassa.
Typpeä muuttuu kasveille käyttökelpoisiksi yhdisteiksi myös salamoinnin
yhteydessä, jolloin korkean paineen ja lämpötilan seurauksena muodostuu
typen oksideja, jotka veden kanssa reagoidessaan muuttuvat typen hapoiksi (HNO# ja HNO,) ja tulevat sateen mukana maanpinnalle. Kasviin sidottu orgaaninen typpi vapautuu epäorgaaniseen muotoon mineralisaation
avulla. Orgaanisten typpiyhdisteiden hajoamisnopeudet vaihtelevat niin
paljon, että maahan syntyy orgaanisen typen varasto. Orgaanisen typen varasto koostuu vaikeasti hajoavista yhdisteistä, esimerkiksi humuksesta sekä helposti hajoavista yhdisteistä, esimerkiksi ureasta. Maaperän typestä
vain muutama prosentti on epäorgaanisessa muodossa, ammoniumina
(NH!") ja nitraattina (NO ,), jotka ovat suoraan kasvien käytettävissä.
Monet mikrobiologiset reaktiot mm. denitrifikaatio, immobilisaatio, mineralisaatio, ja nitrifikaatio säätelevät epäorgaanisen typen esiintymistä
15
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
maassa. Ympäristötekijät puolestaan vaikuttavat mikrobeihin, jotka osallistuvat kyseisiin reaktioihin. (Paasonen- Kivekäs, 2009, 175- 176.)
Kuva 8 Typen kierto (hsc.csu.edu)
Kasvi käyttää maavedessä olevaa epäorgaanista typpeä kasvuunsa. Ne
voivat käyttää myös pieniä määriä kaasumaista ammoniakkia ja kemialliselta rakenteeltaan yksinkertaisia liukoisia orgaanisia molekyylejä hyväkseen. Nitraattityppi liikkuu helposti veden mukana kasviin mutta ammoniumtyppi on sitoutunut osittain maa-ainekseen eikä siksi ole yhtä helposti
liikkuvaa. Nitraatin on pelkistyttävä ensin ammoniumiksi ennen kuin kasvi kykenee hyödyntämään sitä fysiologisissa reaktioissaan. Ammonium on
puolestaan suoraan käyttökelpoista. Muiden kationien ja anionien saatavuudesta riippuen, kasvi saattaa suosia joko ammoniumia tai nitraattia ensisijaisena typen lähteenään. Kasvien typen otto on suurimmillaan vegetatiivisessa vaiheessa muutaman viikon ajan hidastuen kohti tuleentumista.
Väkilannoitteiden typpi on heti kasvien käytettävissä mutta esimerkiksi
lannan orgaanisten typpiyhdisteiden on hajottava ensin mineraalimuotoon,
ennen kuin se on kasvien käytettävissä. Viljelyoloista riippuen kasvit ottavat väkilannoitetypestä keskimäärin 40 - 70 %, loppuosa pidättyy maaainekseen, sitoutuu mikrobeihin, haihtuu ilmakehään tai huuhtoutuu pintaja pohjavesiin. Typen hyväksikäyttöaste on kasvukaudella kivennäislannoitteissa suurempi kuin orgaanisina lannoitusaineina annettu typpi. (Paasonen- Kivekäs, 2009, 181 - 182.)
Kasvin typpipitoisuus kuiva-aineesta on noin 2 %. Typpipitoisuus vaihtelee kasvin eri osien välillä. Typpi liikkuu aktiivisesti nuorissa versoissa ja
lehdissä. Osa kasvien typestä on aminohapoissa ja amideissa. Ne ovat proteiinisynteesin raaka-aineita sekä toisaalta proteiinien hajotuksen tuotteita.
(Jaakkola, 1992, 215.) Myös DNA ja RNA sisältävät typpeä. DNA muodostaa solujen geneettisen materiaalin ja RNA siirtää geneettisen informaation valkuaissynteesin ohjeeksi. Typpi on tärkeä rakennusosa lehtivihreämolekyyleissä, sekä mukana ATP-molekyylin rakenteessa. (Farmit
2011.) Typpi on usein sadon määrää rajoittava kasvutekijä. Liian runsas
typen saanti puolestaan aiheuttaa rehevän kasvuston, jolloin soluseinät tu16
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
levat ohuiksi ja solukot meheviksi. Tällainen kasvi on altis sienitaudeille
ja lakoutumiselle. Liika typpi myös viivästyttää tuleentumista, heikentää
hedelmien laatua ja juurikkaiden säilyvyyttä. (Jaakkola, 1992, 222 - 223.)
Typen puute aiheuttaa kloroosia ja heikkoa kasvua. Korsi heikkenee ja
alimmat lehdet putoavat pois.
Kalium
Maaperän keskimääräinen kaliumpitoisuus on noin 1,2 %. Suomen nuoressa maaperässä kaliumia on kuitenkin enemmän. Hitaasti rapautuva kalimaasälpä ja helpommin rapautuvat kerrossilikaatit eli kiilteet ovat mineraaleja, joissa on runsaasti kaliumia. Biotiitin kaltaiset kiilteet ja niistä
jauhautunut hieno maa-aines ovat tärkeimpiä luontaisia kaliumin lähteitä.
Kiilteet ovat muodostuneet piin, hapen, magnesiumin, raudan ja alumiinin
muodostamista ohuista levyistä eli kidehiloista. Kiilteiden välissä oleva
kalium voi vaihtua muihin kationeihin lujien kidehilojen hajoamatta. Koska ionit kulkeutuvat suomumaisten hiukkasten sisälle ja ulos reunojen
kautta, on hilanvälisten kationien vaihtuminen hidas reaktio. Melkein kaikissa savimaissa on kiillemineraalien reservikaliumia, kiillepitoisessa hiedassa jopa pari prosenttia eli kymmeniä tonneja hehtaarilla. (Saarela,
2005,1.)
Kalium voidaan jakaa käyttökelpoisuuden (Kuva 9.) mukaan kolmeen eri
muotoon. Kaliumin kokonaismäärästä 90- 98 % on suhteellisen käyttökelvottomassa muodossa maasälvässä ja silikaateissa, joista se vapautuu hitaasti kasvien käyttöön pieninä annoksina kasvin kaliumin tarpeeseensa
nähden. Hitaasti käyttökelpoisessa muodossa oleva kalium, jota esiintyy 110 % kokonaismäärästä, on peräisin liuenneista mineraaleista tai lannoitteista. Tämä kalium on sitoutunut savimineraaleihin joskus lujasti tai kiinnittynyt savikerroksiin hitaasti kasvien käytettäväksi. Käytettävissä olevan
kaliumin määrä riippuu savimineraalien määrästä ja tyypistä. Kolmas eli
helposti käyttökelpoisessa muodossa oleva kalium muodostaa noin 0,1- 2
prosenttia maan kokonaiskaliumreserveistä. Käyttökelpoisessa muodossa
oleva kalium on pidättynyt savi- tai orgaanisen aineksen kationinvaihtopinnalle ja voi näin ollen korvautua jollakin toisella kationilla. Tämä reaktio voi tapahtua usein ja nopeasti, jolloin kalium on kasvien saatavilla.
(Thompson, 9.)
17
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kuva 9 Kaliumin kierto(Thompson, 9)
Kasvi ottaa kaliumin yhdenarvoisena kationina maanesteestä. Sitä on kasvin kuiva-aineesta noin 1,5 prosenttia. Kaliumin otto vaatii energiaa, koska solussa kaliumpitoisuus on yleensä suurempi kuin maanesteessä. Kasveissa kalium liikkuu helpommin kuin muut kationit. Se kulkeutuu transpiraatiovirtauksen mukana juurista lehtiin ja sieltä edelleen varastointipaikkoihin siiviläputkissa. Kaliumilla on monia eri tehtäviä kasvissa. Kalium säätelee solun osmoottista potentiaalia, mikä puolestaan vaikuttaa
olennaisesti kasvin vesitalouteen. Kalium säätelee ilmarakojen sulkeutumista ja avautumista sekä solun suolapitoisuutta, ollen näin tärkein kylmänkestävyyteen vaikuttava ravinne. Kalium on myös välttämätön fotosynteesille, mitokondrioiden toiminnalle, orgaanisten yhdisteiden stabiloijana ja se toimii myös joidenkin entsyymien aktivaattorina. Kalium on
myös mukana ATP:n muodostumisessa ja niiden toiminnassa, valkuaisaineiden synteesissä, jossa se on mukana peptidisidoksen muodostumisessa,
joka mahdollistaa RNA:n liittymisen ribosomiin. Kaliumin puutos alentaa
solun turgoria, jolloin tapahtuu niin sanottua päiväkuihtumista. Kaliumin
puutos aiheuttaa myös lakoutumista, lehtien reunojen vaalentumista tai jopa ruskettumista. Kasvin on saatava kaliumia jatkuvasti, eikä liikasaannista ole kasvin kannalta haittaa. (Jaakkola, 1992, 229- 231.)
Kalsium
Useimmissa kivennäismaissa on kasveille runsaasti käyttökelpoista kalsiumia. Se on maanesteen valtakationi ja useimmissa maissa sen pitoisuudet muokkauskerroksessa ovat 200- 10 000 kg/ha. (Troeh & Thompson,
2005, 270.)
Kasvin on saatava jatkuvasti kalsiumia, koska nuoremmat kasvinosat eivät
voi hyödyntää vanhojen kasvinosien sisältämää kalsiumia. Se ei kulje siiviläputkissa, jolloin lehtiin kulkeutunut kalsium jää niihin. Vain juuren
18
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
kärkiosat pystyvät ottamaan kalsiumia, koska sen kulkeutuminen symplastista tietä solulimassa on hyvin rajallinen. Vanhemmat juurenosat puolestaan eivät voi ottaa kalsiumia, koska apoplastisen reitin sulkevat Casparyn
juovat ovat jo muodostuneet. (Jaakkola, 1992, 234.)
Kalsiumilla on kasvissa useita tehtäviä. Se on mukana organellien toiminnan ylläpitäjänä ja entsyymien rakenneosana. Kalsium osallistuu solun rakenteen säätelyyn, sillä on hyvin tärkeä tehtävä solumembraaneissa, sillä
se säätelee membraanien läpäisevyyttä. Kalsium puutteessa membraanit
ovat vuotavia, jolloin ravinneionit saattavat valua ulos. Kalsium muodostaa orgaanisten aineiden kanssa kelaatteja, joilla on merkitystä solun seinämien kimmoisuuden säätelyssä. Tämä on tärkeätä solujen laajuuskasvun
kannalta. Kalsium toimii sähköisen tasapainon ja osmoottisen potentiaalin
ylläpitäjänä solussa. Kalsiumin puutos aiheuttaa kloroosia ja epämuodostumia. Myöhemmin lehtien reunoissa saattaa esiintyä nekroosia. Puutteen
oireet näkyvät ensimmäisenä kasvupisteissä ja nuorissa lehdissä. Se voi
häiritä myös kuljetusmekanismeja johtosolukossa. (Jaakkola, 1992, 234.)
Kalsium puute johtaa usein heikentyneeseen fosforin, raudan, mangaanin,
sinkin ja boorin liukoisuuteen ja voi joskus aiheuttaa yhden tai useamman
kasviravinteen puutosoireen. (Troeh & Thompson, 2005, 271.)
Magnesium
Maanesteessä on yleensä runsaasti magnesiumia. Kasvin magnesiumpitoisuus on yleensä 0,1- 0.5 % kuiva-aineesta. Kaksisirkkaiset kasvit sisältävät
yleensä enemmän magnesiumia kuin yksisirkkaiset kasvit. (Jaakkola,
1992, 233.)
Kasvi ottaa magnesiumin kahdenarvoisena kationina. Koska maaneste sisältää yleensä runsaasti magnesiumia, kasvi saa sen passiivisen oton avulla. Magnesium on verraten helposti liikkuva ravinne. Se voi liikkua vanhoista kasvinosista uusiin. Magnesium kulkee myös siiviläputkissa. (Jaakkola, 1992, 233.)
Magnesium on klorofyllimolekyylin olennainen osa ja klorofyllillä puolestaan liittyy fotosynteesiin. Klorofyllin magnesiumpitoisuus on 2,7 % ja se
sisältää noin 15- 20 % kasvin koko magnesiumpitoisuudesta. Magnesium
toimii myös useiden entsyymien aktivaattorina. Fosforyloitumisessa se
toimii sillan muodostaja substraatin ja entsyymin fosfaatin välillä. Sidoksen syntyminen on edellytys entsyymireaktion tapahtumiselle. Tällaista
sillan muodostusta esiintyy energian siirtoreaktioissa, joissa ATP on mukana. Se on mukana myös valkuaisainesynteesissä ja toimii ribosomien
rakennusosana liittäen ribosomiyksiköitä toisiinsa. Se saa aikaan aminohappojen sitoutumisen kantajaan, jona toimii siirtäjä-RNA, sekä polypeptidiketjujen irtaantumisen. Magnesium esiintyy orgaanisissa yhdisteissä,
joita ovat muun muassa siemenissä esiintyvä fytiini ja soluseinien keskuslamellissa esiintyvä pektiini. Fytiini toimii siemenen vararavintona ja pektiini osallistuu solun rakenteen ylläpitämiseen. Osmoottisen potentiaalin
säätelijänä magnesium osallistuu myös kasvien vesitalouteen. Magnesiumin puute aiheuttaa fotosynteesin heikkenemistä, jolloin kasvien hiilihydraattipitoisuus alenee. Myös proteiinipitoisuus alenee, samanaikaisesti
19
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
muiden typellisten aineiden osuuden kasvaessa. Puutteen ulkoisena merkkinä esiintyy kloroosia. Klorofylli näyttää koaguloituneelta eli jähmettyneeltä, pääsuonten vierus jää vihreäksi ja suonten väliin jää vaaleita kohtia. (Jaakkola, 1992, 231- 234.)
Rikki
Suurin osa maassa olevasta rikistä on orgaaniseen ainekseen sitoutunut.
Orgaaninen rikki on hitaasti mobilisoituvaa. Maassa epäorgaaninen rikki
on sulfaatteina ja sulfideina. Sulfideja esiintyy anaerobisissa oloissa, joissa
ne olosuhteiden muuttuessa aerobeiksi hapettuvat sulfaateiksi. Sulfaattiioni pidättyy raudan ja alumiinin oksideihin. Rikkiä tulee maahan ilmasta.
Ilmaan sitä puolestaan tulee meren tyrskyistä, haihtumalla soista rikkivetynä sekä fossiilisten polttoaineiden käytöstä. (Jaakkola, 1992, 228.)
Kasvi ottaa rikin maasta kahdenarvoisena anionina (SO² ") sekä osan tarvitsemastaan rikistä ilmarakojen kautta rikkidioksidina (SO#). Kasvi ottaa
rikkiä tehokkaimmin kehityksensä keskivaiheilla. Siementen kehityksen
alkuvaiheessa niihin kertyy paljon rikkipitoisia valkuaisaineita. Sitä kertyy
erityisesti kloroplasteihin. Rikkiä huuhtoutuu kalkitusta maasta melko helposti. (Jaakkola, 1992, 228.)
Valtaosa kasvin rikistä sijaitsee metioniini- ja kysteiini- nimisissä aminohapoissa. Kasvissa niitä on lähes kaikissa valkuaisaineissa ja niiden merkitys valkuaisaineiden rakenteelle on hyvin tärkeä. Rikkipitoiset aminohapot
muodostavat valkuaisainerakennetta lujittavia disulfidisidoksia, jotka ylläpitävät niin sanottua valkuaisaineen tertiäärirakennetta. Rikkiä esiintyy
myös koentsyymi-A:ssa. Sillä on tärkeä tehtävä trikarbonihappokierrossa,
jolla on keskeinen osa rasvahappojen rakentumisessa ja hajoamisessa.
Myös tiamiinissa ja biotiinissa on rikkiä. Nämä vitamiinit ovat mukana
hiilidioksidin assimilaatiossa eli sitoutumisessa ja dekarboksylaatiossa eli
reaktiossa, jossa karboksyyliryhmä hajoaa hiilidioksidiksi. Rikin puute aiheuttaa kloroottisuutta. Se muistuttaa typen puutetta. Kloroottisuus ilmenee ensin nuorissa lehdissä, koska rikki ei voi kulkeutua vanhoista lehdistä
nuorempiin kuten typpi. Rikin puute heikentää myös juurinystyröiden
muodostumista. Rikki on tärkeä sadon laadulle. Esimerkiksi vehnän leivontaominaisuudet vaativat tietyn gliadiinipitoisuuden, joka sisältää rikkipitoista metioniinia. Rikkiä tarvitaan myös maidontuotannossa. On todettu, että rehun rikki-typpi-suhteen tulisi märehtijöillä olla vähintään 1/15.
(Jaakkola, 1992, 228.)
2.2.11 Mikroravinteet
Kupari
Maan kuparipitoisuus riippuu maalajista, ollen pienimmillään hietamaalla
ja suurimmillaan savimailla. Maalajin lisäksi useat muut maaperätekijät,
kuten pH ja orgaanisen aineksen määrä, vaikuttavat kuparin käyttäytymiseen ja levinneisyyteen maassa. Suomessa kuparipitoisuudet kivennäis- ja
eloperäisillä mailla vaihtelevat 13- 29:ään mg/kg. Useimmissa maissa kuparia esiintyy Cu (H#O)²!6- ionina savimineraaleihin absorpoituneena tai
20
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
muihin mineraaleihin ja orgaanisiin ainesosiin saostuneena. Maanesteessä
kuparia esiintyy kationeina (Cu²!, CuOH! ja Cu#(OH)²!#) sekä anioneina
(Cu(OH) ,, Cu(OH)² " ja Cu(Co,)² #). (Kabata- Pendias & Mukherjee,
2007, 259- 260.)
Kasvien kuparipitoisuudet vaihtelevat maan liukoisen kuparireservin määrästä ja kasvin ominaisuuksista riippuen. Suurimpia määriä kuparia on
heinäkasveissa, vaihdellen 2-10 mg/kg välillä. (Kabata- Pendias & Mukherjee, 2007, 266- 268.) Kupari liikkuu heikosti kasvissa, etenkin kasvin
ylimpiin osiin, minkä vuoksi sitä kertyy juureen. Kuparia siirtyy jonkin
verran vanhoista kasvinosista uusiin. Kasvin kuparista suurin osa sijaitsee
kloroplasteissa. (Jaakkola, 1992, 241.)
Mangaani
Kupari on elintärkeä metalli kasveille. Se on useiden entsyymien rakenneosa ja se näyttelee tärkeää osaa fysiologisissa tehtävissä, kuten fotosynteesissä ja hengityksessä, nitraatin ja hiilihydraattien aineenvaihdunnassa,
vedenläpäisykyvyssä ja kestävyydessä tauteja vastaan. Näin ollen, kuparin
puutos vaikuttaa kasvin fysiologisiin prosesseihin ja siten kasvintuotantoon. Kuparin puutos näkyy kloroosina ja nekroosina nuorien lehtien päissä. Yleisimpiä Cu²! ja Cu! ionien myrkyllisyysoireita ovat juurten epämuodostuneisuus, membraanien vedenläpäisykyvyn vauriot, fotosynteesin
elektroninsiirron häiriöt, DNA:n vaurioituminen ja kuparin immobilisaatio
membraaneissa ja proteiiniyhdistelmissä. (Kabata- Pendias & Mukherjee,
2007, 266- 268.)
Maan savipitoisuus vaikuttaa siihen, kuinka paljon maassa on mangaania.
Korkeampia mangaanipitoisuuksia on löydetty maista, joissa on korkea
rauta- tai orgaanisen aineen pitoisuus. Kaikki mangaaniyhdisteet ovat tärkeitä maalle, koska tämä metalli on välttämätön kasvinravitsemuksessa ja
se ohjaa maan mikrobiologista aktiivisuutta. Mangaanin liikkuvuus maassa riippuu pH:sta sekä hapetus-pelkistyspotentiaalista. Mangaanin liukoisuus kasvaa pH:n aletessa. (Kabata- Pendias & Mukherjee, 2007, 195198.)
Kasvin mangaanipitoisuudet riippuvat kasvin ominaisuuksista ja maan
mangaanireserveistä, jotka puolestaan ovat riippuvaisia maalajista. Mangaanipitoisuudet vaihtelevat suuresti kasvityypin, kasvin osien ja vegetatiivisen jakson aikana, yleensä pitoisuudet lisääntyvät kasvin vanhemmissa
osissa. (Kabata- Pendias & Mukherjee, 2007, 201.) Kasvit ottavat mangaanin kaksiarvoisena kationina (Mn²!) tai kelaattina, jossa se on kiinnittynyt orgaaniseen happoon. Kelaatti estää mangaania saostumasta ja kiinnittymästä maan hiukkaspinnoille. (Pietola, 2010, 42.)
Mangaanin tärkein tehtävä kasvissa liittyy hapetus-pelkistysreaktioon, jossa entsyymeissä olevat Mn ! kationit osallistuvat kyseiseen reaktioon.
Mangaani toimii joidenkin entsyymien aktivaattorina. Se osallistuu hapetus-pelkistys-reaktioon fotosynteesissä, ja on tärkeä osa fotosynteesin
elektroninsiirtoketjussa. (Kabata- Pendias & Mukherjee, 2007, 201.)
Mangaani toimii ribosomien rakenneosana. Se on tärkeä ravinne viherhiukkasten toiminnalle ja sillä on vaikutusta myös ligniinin muodostumiseen. (Farmit.) Mangaanin puutosta aiheutuu mailla, joilla pH on korkea.
21
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Näillä mailla juurien ja mikro-organismien väliset vuorovaikutukset helpottavat liukoisen Mn²!-ionien hapettumista käyttökelvottomaan Mn³! tai
Mn4! muotoon. Mangaanin puutos näkyy ensin nuoremmissa lehdissä kloroosina. Myöhemmin ilmaantuu nekroosia, punaisia ja ruskeita pisteitä
lehdissä sekä juurten punertumista. Mangaanin puutos aiheuttaa myös turgorin alentumista ja kasvin resistenssi tauteja ja kylmyyttä vastaan heikentyy. (Kabata- Pendias & Mukherjee, 2007, 202- 203.) Erityisesti happamassa maassa esiintyy mangaanin puutetta. Myrkytysoireina ovat vanhojen osien ruskeat täplät ja klorofyllin epätasainen jakautuminen. Raudanpuutosoireet liittyvät usein mangaanimyrkytykseen. (Jaakkola, 1992, 239.)
Rauta
Raudan esiintyminen maassa vaihtelee maaprofiilien välillä. Maan koostumuksella on merkitystä raudan esiintymiseen maassa, lisääntyen hienorakenteisissa (<0.2 mm) lajitteissa. Rauta esiintyy maassa oksideina ja
hydroksideina, pieninä partikkeleina, halkeamien täytteenä ja muiden mineraalien tai partikkeleiden pintakerroksessa. Rautaa esiintyy myös kelaatteina humuspitoisen sekä humuksettoman orgaanisen aineksen kanssa,
etenkin pintamaassa. Rautapitoinen mineraaliaines ja orgaaninen aines
ovat maassa helposti liikkuvassa muodossa. Sekä orgaanisella aineksella
että pieneliöiden, erityisesti joidenkin bakteerien (esimerkiksi Thiobacillus
Metallogenium sps.) esiintymisellä maassa näyttää olevan merkittävä vaikutus rautaoksidien esiintymiseen maassa. Helposti liukoisessa ja vaihtuvassa muodossa olevan raudan pitoisuus maan kokonaisrautapitoisuudesta
on erittäin matala. Myös monet ihmisperäiset tekijät kuten hapan sade,
happamat lannoitteet ja suuri orgaanisen aineksen lisäys maahan saattavat
lisätä raudan liukoisuutta useimmissa maissa. (Kabata- Pendias & Mukherjee, 2007, 211- 214.)
Kasvit ottavat raudan maasta juurillaan Fe²! tai Fe³!- ioneina tai kelaatteina. Kasvin raudanotto on useimmiten aktiivinen, energiaa kuluttama tapahtuma. Kasvien sisältämästä raudasta suurin osa on erilaisina kelaattikomplekseina, esimerkiksi hemiini, jota esiintyy monissa entsyymeissä.
Pääosa kasveissa olevasta raudasta on varastoituneena eri muodoissa. Fytoferritiini edustaa suurta osaa kasvin rautavarastomuodoista. Raudanpuute on harvinainen happamissa maissa. (Jaakkola, 1992, 236- 238.)
Sekä Fe²! että Fe³!-kationit osallistuvat useiden reaktioiden käynnistämiseen. Raudalla on useita tärkeitä tehtäviä. Rautaproteiinit osallistuvat aineiden kuljetukseen, varastoimiseen ja sitomiseen, esimerkiksi ferrodoksiini osallistuu nitriitin ja sulfaatin pelkistykseen. Rautaa esiintyy useissa
entsyymeissä, joista iso osa on kertynyt kloroplasteihin. Myös klorofyllin
muodostamiseen tarvitaan rautaa. Orgaaniset rautayhdisteet osallistuvat
fotosynteesin elektroninsiirtoreaktioihin. Rauta on osallisena nukleiinihappojen aineenvaihdunnassa. Raudan ja muiden hiven- ja pääravinteiden
välillä vallitsee hyvin monimutkainen vuorovaikutus, joka saattaa esiintyä
kasvien sisällä kuten myös juurien pinnalla. Esimerkiksi kasvualustassa
olevien rautayhdisteiden suuri määrä haittaa muiden hivenaineiden, muun
muassa mangaanin ottoa. Raudan ja mangaanin välisellä vuorovaikutuksella kasvualustassa ja kasvisolukoissa on tärkeä tehtävä kasvin aineenvaihdunnassa. Raudan ja sinkin välinen vuorovaikutus puolestaan liittyy
22
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
frankliniitin (ZnFe#O") saostamiseen, mikä puolestaan alentaa molempien
metallien käyttökelpoisuutta. Raudan ja fosforin välinen vuorovaikutus
sekä maassa että kasveissa liittyy pääasiassa yhdisteiden saostumiseen,
jolloin fosforin anionit kilpailevat kasveissa raudan kanssa, häiriten sen ottoa ja kuljetusta. Maaperän alhainen rikkipitoisuus heikentää raudan käyttökelpoisuutta. Heinäkasvit voivat vapauttaa juuristaan ns. fytosideroforeja, jotka sitovat maasta rautaa ja näin edesauttavat kasvin raudan saantia.
Raudalla on tärkeä merkitys kasvisolujen hapetus-pelkistys-reaktiossa ja
se esiintyy monissa kasvin kannalta elintärkeissä tehtävissä. Kasvin rautapitoisuudella on suuri merkitys myös ihmisten ja eläinten aineenvaihdunnassa. (Kabata- Pendias & Mukherjee, 2007, 217- 219.) Raudanpuute aiheuttaa klorofyllin vähentymistä ja alkaa nuorimmista lehdistä. Useimmilla kasvilajeilla kloroosia esiintyy lehtisuonten välissä ja usein suonet ovat
tavallista tummempia. (Jaakkola, 1992, 237.)
Sinkki
Sinkki on erittäin liukenevaa useimmissa maissa, mutta savilajitteet ja
maan orgaaninen aines sitovat sinkkiä voimakkaasti, erityisesti neutraaleilla ja emäksisillä mailla. Maanesteessä sinkkiä esiintyy sekä vapaina että
yhdistelmäioneina. Sinkkiä esiintyy kationeina (Zn²!, ZnCl!, ZnOH! ja
ZnHCO!, ja anioneina (ZnO² #, Zn(OH) , ja ZnCl ,). (Kabata- Pendias &
Mukherjee, 2007, 285- 286.)
Kasvien sinkkipitoisuus vaihtelee paljon kasvilajista toiseen. Sivujuuret
pidättävät sinkkiä enemmän kuin muut kasvin osat. Ritsosfäärillä on tässä
keskeinen merkitys. (Kabata- Pendias & Mukherjee, 2007, 289- 292.) Sinkin liikkuvuus kasvissa on vähäistä ja se ei juuri kulkeudu vanhemmista
kasvinosista nuorempiin. (Jaakkola, 1992, 239- 240). Suomessa sinkkiä on
lisätty nurmien lannoitteisiin jo 1980-luvulta lähtien. (Farmit)
Sinkillä on tärkeitä tehtäviä kasvin aineenvaihdunnassa. Se on tärkeä entsyymien rakenneosa. Sinkkiä tarvitaan tärkkelyksen ja typpiyhdisteiden
valmistamiseen kasvissa. Se vaikuttaa solujen membraanien vedenläpäisykykyyn ja stabilisoi solujen ainesosia. Sinkillä on tehtäviä myös auksiinin, RNA:n ja ribosomien muodostamisessa. (Kabata- Pendias & Mukherjee, 2007, 291.) Sinkin puutos aiheuttaa suonten välistä kloroosia. Sen
puute saattaa aiheuttaa versojen kuolemista ja lehtien ennenaikaista putoilemista. Myös runsas fosforinsaanti aiheuttaa sinkinpuutetta.(Jaakkola,
1992, 240.)
3
AINEISTO JA MENETELMÄT
23
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
3.1
Astiakoe
Keväällä 2003 aloitettiin kolmivuotinen astiakoe, jossa koekasvina oli italianraiheinä (Lolium multiflorum) ja koemaana helppoliukoista fosforia
niukasti sisältävä hietamaa (Taulukko 2). Astiakokeessa selvitettiin orgaanisten fosforilähteiden biologista, välitöntä ja pidemmän ajanjakson
käyttökelpoisuutta kasveille ja liukoisuutta maassa. Koemaa (6,5 kg astia1
) ilmakuivattiin, seulottiin 6 mm seulalla sekä kalkittiin CaCO,:lla (6,85g
astia-1) ennen kokeen aloitusta. Tavoite pH-arvo oli 6,5. Fosforilannoitteet
sekoitettiin koko maatilavuuteen kokeen alussa, poislukien siementen peittämiseen käytetty maa (250 ml, seulottu 7 mm:n seulalla). Kokeessa lisätyt
kokonaisfosforipitoisuudet olivat 25, 50 ja 100 mg kg-1 koemaata, vastaten
noin 15, 30 ja 60 kg P ha-1, sekoitettuna 6 cm:n maakerrokseen (maan tilavuuspaino 1 kg l-1). Kontrollikäsittelyyn ei lisätty fosforia. Jokaisesta käsittelystä oli neljä kerrannetta ja kokeen perustamisen yhteydessä kaikkiin
koeastioihin lisättiin liuosmuodossa seuraavat ravinnemäärät (mg astia-1):
1000 N (NH" NO, ja KNO,), 1000 K (KNO,), 200 Mg (MgSO"), 20 Na
(NaCl), 10 Fe (FeSO"), 10 Zn (ZnSO"), 10 Mn (MnSO"), 5 Cu (CuSO"), 1
B (H,BO,) ja 1 Mo (Na#MoO"). Seuraavina vuosina kylvön yhteydessä
annettiin samat ravinnemäärät, paitsi typpeä ja kaliumia enemmän, 1500
mg astia-1. Maa kasteltiin 500 ml:lla deionisoidulla vedellä ennen kylvöä.
Kylvetty siemenmäärä oli jokaisena vuonna noin 50 kappaletta itäviä raiheinän siemeniä (255- 324 mg astia-1) ja ne peitettiin itämisen ajaksi muovilla sekä säilytettiin koko kasvukauden ajan ulkona verkkoseinäisessä astiakoehallissa. (Ylivainio & Turtola, 2009, 68- 72.)
Taulukko 2 Taulukko 2. Astiakokeen viljavuusanalyysin fosfori (P)-, kalium (K)-, kalsium (Ca)- ja magnesium (Mg)-pitoisuudet, mg l-1, ja pH ennen kokeen aloitusta, hiilipitoisuus (C), %, sekä hiukkaskokojakauma (mm), %.( Ylivainio &
Turtola, 2009, 68.)
/
9
&
%1
& 8
: ; <:= => = ; :
=7
;>
;
:<
Kahtena ensimmäisenä vuonna raiheinä niitettiin neljästi ja viimeisenä
vuonna kahdesti, leikkaamalla noin 2 cm:n korkeudelta maanpinnasta. Niiton jälkeen kasviaines pestiin nopeasti (alle 30 sekuntia) pesuaineliuoksessa (0,1 % Deconex), huuhdeltiin kolmesti deionisoidussa vedessä ja kuivattiin 65 ?C:ssa. Kasviaines jauhettiin vasaramyllyllä (1mm:n seula) ja
näytteen fosforipitoisuus analysoitiin märkäpolton jälkeen plasmaatomiemissiospektrometrillä (ICP- OES). Kokeessa mitattiin myös näytteen typpipitoisuudet, jotka määriteltiin Kjeldahl-menetelmällä. (Ylivainio
& Turtola, 2009, 72.)
Jokaisen niiton jälkeen annettiin typpi-, kalium- ja magnesiumlisä, joiden
tarkoituksena oli turvata kyseisten ravinteiden riittävyys seuraavalle sadolle. Ensimmäisenä vuonna toiselle, kolmannelle ja neljännelle sadolle lisättiin 800 mg typpeä ja kaliumia sekä 100 mg magnesiumia. Toisena koevuonna toiselle ja kolmannelle sadolle lisättiin 1500 mg typpeä ja kaliumia
ja 100 mg magnesiumia, neljännelle sadolle 500 mg typpeä ja kaliumia
24
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
sekä 50 mg magnesiumia. Viimeinen raiheinäsato korjattiin ensimmäisten
yöpakkasten jälkeen. Toisena ja kolmantena koevuotena annetut kaliumja magnesiumlisät perustuivat edellisenä syksynä koemaille, kasvukauden
jälkeen tehtyyn viljavuusanalyysiin. Siinä määriteltiin helppoliukoiset P-,
K-, Mg- ja Ca-pitoisuudet sekä pH. (Ylivainio & Turtola, 2009, 72.)
Viimeisen niiton jälkeen, jokaisena koevuonna, otettiin maanäyte (noin
0,5 l) koko maan syvyydeltä, jonka jälkeen koeastioiden maa halkaistiin
keskeltä, pintaosa käännettiin ylösalaisin ja astiat peitettiin muovilla ja astiat säilytettiin verkkoseinäisessä astiakoehallissa talven yli. Seuraavana
keväänä maat seulottiin 6 mm:n seulalla ja raiheinän juuret sijoitettiin
koeastian pohjalle ja siemenet kylvettiin kuten edellä. (Ylivainio & Turtola, 2009, 73.)
3.1.1 Italianraiheinä (Lolium multiflorum)
Kuva 10 (wikipedia)
Italianraiheinä (Lolium multiflorum) (kuva 10), kuuluu raiheinien sukuun.
Se on yksi- tai kaksivuotinen lehtevä heinäkasvi, joka muodostaa vähän
korsia ja röyhyjä. Italianraiheinän tiheä juuristo ottaa tehokkaasti ravinteita. Italianraiheinän ensimmäinen sato kehittyy hitaasti, jolloin huonoissa
kasvuolosuhteissa rikkakasvien määrä voi nousta korkeaksi. (Farmit)
3.2 Fosforilannoitteet
3.2.1 Ketun raakalanta, ketun kompostilanta ja pelletöity ketunlantakomposti.
Ketun raakalannan, - kompostilannan ja pelletöidyn ketunlantakompostin
alkuperä oli Natural Compost Kaustisella. Ketun lanta oli sekoitettu turpeen kanssa tilavuussuhteessa 1:1:een ennen kompostoriin laittoa, jonka
jälkeen tuotetta oli kompostoitu panoskompostorissa viikon ajan. Kompostoinnissa lantaan puhallettiin ilmaa alhaalta päin, jolloin kompostin lämpötila nousi vuorokaudessa 70 ?C:een. Tässä lämpötilassa kompostia pidettiin vielä vuorokauden verran, jonka jälkeen se kuivattiin imulla, jolloin
kompostin kosteuspitoisuus laski 50 %:iin. Pelletöinnissä ketunlantakompostorista puristettiin noin 1 cm:n pituisia pellettejä ja sen yhteydessä
kompostimassaa kuivattiin kuumalla (325 ?C) ilmalla. (Turtola & Ylivainio, 2009, 68- 69.)
25
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
3.2.2 Naudan turvelanta
Karjanlanta on monipuolinen lannoite, jonka ravinteet ovat vaihtelevasti
kasveille käyttökelpoisessa muodossa riippuen tuotantoeläimestä sekä lantalajista ja -jakeesta. Lannan fosforista suurin osa on epäorgaanisessa
muodossa. Lannasta peräisin oleva fosfori voi olla mineraalilannoitteiden
fosforia käyttökelpoisempaa kasveille, koska lannan orgaaniset yhdisteet
heikentävät fosforia sitoutumista maaperään. Lannan käytöllä on myös
maan rakennetta parantavia vaikutuksia, lannan sisältämien orgaanisten
yhdisteiden ansiosta. (Kleemola & Partanen, 2009, 32.) Naudan turvelanta
oli peräisin MTT:n Jokioisten navetasta. Naudan turvelantaa oli kompostoitu muutaman kuukauden ajan asfaltoidulla alustalla. (Turtola & Ylivainio, 2009, 69.)
3.2.3 Lihaluujauho
Lihaluujauhon käyttö lannoitteeksi tuli sallituksi keväällä 2006 koko EU:n
alueella. Lannoitekäyttöön hyväksyttyä lihaluujauhoa tuotetaan Suomessa
vuosittain noin 21000 tonnia. Fosforilannoitteeksi hyväksyttyä lihaluujauhoa syntyy Suomen peltopinta-alaa kohden noin 0,5 kg/ha. Lihaluujauhofosforin käyttökelpoisuus kasveille määritellään lannoiteasetuksessa 1:5
vesiuutolla. Lihaluujauhofosfori on muita lannoitukseen käytettäviä tuotteita vaikealiukoisempaa, koska se on suurelta osin luuperäistä. Astiakokeessa käytettävä lihaluujauho oli peräisin Honkajoki Oy:ltä. (Turtola &
Ylivainio, 2009, 67- 69.)
3.2.4 Superfosfaatti
Ravinnepitoisuus on tyypillisesti korkeampi mineraalilannoitteissa kuin
orgaanisissa lannoitteissa. Rakeinen olomuoto ja korkea ravinnepitoisuus
tekevät mineraalilannoitteista helposti siirrettäviä ja käsiteltäviä. Lannoitteiden fosfori on peräisin maaperän apatiitista, joka liuotetaan joko rikkitai typpihapolla. Superfosfaatti on vesiliukoista ja nopeavaikutteista ja lyhyen kasvukauden kasvit hyötyvät vesiliukoisen fosforin käytöstä, etenkin
sijoituslannoituksesta siemenrivin läheisyyteen. Fosforin huonosta liikkuvuudesta johtuen, fosforin on oltava lähellä juuristoa ja siksi rivilannoituksen on todettu parantavan sen käyttökelpoisuutta. (Kleemola, 2009, 4043.)
4. TULOKSET JA TULOSTEN TARKASTELU
26
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
4.1 Fosforipuutoksen vaikutus italianraiheinän kuparipitoisuuteen.
4.1.1 Ensimmäinen koevuosi.
Fosforipuutoksesta kärsivän raiheinän kuparipitoisuus oli ensimmäisessä
niitossa suurin kontrollikäsittelyssä (Kuvio 1), laskien ensimmäisen vuoden niittojen edetessä. Raiheinän kuparipitoisuuserot eri käsittelyjen välillä olivat suurimmat ensimmäisen koevuoden ensimmäisessä niitossa kontrollilla ja pienimmät superfosfaatilla. Ensimmäisen koevuoden aikana erot
kuparipitoisuuksissa tasoittuivat mutta olivat edelleen pienimmillään SFkäsittelyssä ja suurimmillaan kontrollikäsittelyssä. PKL-käsittelyssä kuparipitoisuus nousi lievästi ensimmäisen ja viimeisen niiton välillä, mutta
muissa käsittelyissä ensimmäisen niiton kuparipitoisuudet olivat suurempia kuin ensimmäisen koevuoden viimeisen niiton pitoisuudet. Ensimmäisen koevuoden viimeisessä niitossa käsittelyjen väliset eroavuudet kuparipitoisuuksien suhteen olivat pienimmillään.
Kuvio 1 Eri fosforilähteiden vaikutus raiheinän kuparipitoisuuteen.
Ensimmäisen koevuoden aikana suurin positiivinen kuparitase saavutettiin
SF-käsittelyssä (Kuvio 2) ja pienin positiivinen kuparitase puolestaan LLJkäsittelyssä.
27
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kuvio 2 Eri fosforilähteiden vaikutus raiheinän kuparitaseeseen.
4.1.2 Toinen koevuosi.
Toisen koevuoden ensimmäisessä niitossa kuparipitoisuudet olivat edelleen suurimmat kontrollikäsittelyssä (Kuvio 1) ja pienimmät SFkäsittelyssä. Toisen koevuoden ensimmäisen niiton jälkeen eroavuudet käsittelyjen välillä pienenivät huomattavasti. Ensimmäisen niiton jälkeen
kuparipitoisuudet nousivat kaikilla käsittelyillä. Toisen koevuoden toisessa niitossa raiheinän kuparipitoisuudet olivat suurimmillaan LLJkäsittelyssä, ja edelleen pienimmillään SF-käsittelyssä. Toisen niiton jälkeen kaikkien käsittelyjen kuparipitoisuudet laskivat. Kolmannessa niitossa eri fosforilähteiden eroavuudet kuparipitoisuuksissa olivat pienimmillään koko koejakson aikana. Suurimmat kuparipitoisuudet olivat edelleen
niukasti LLJ-käsittelyssä ja pienimmillään KRL-käsittelyssä. Raiheinän
kuparipitoisuudet nousivat jälleen neljännessä niitossa, ollen nyt suurimmillaan NTL-käsittelyssä ja pienimmillään kontrollikäsittelyssä.
Toisen koevuoden aikana positiiviset kuparitaseet nousivat (kuvio 2) LLJja kontrollikäsittelyissä, mutta muissa käsittelyissä laskivat edelliseen vuoteen verrattaessa. Suurin positiivinen kuparitase saatiin kontrollikäsittelyssä ja pienin NTL-käsittelyssä.
4.1.3 Kolmas koevuosi.
Kolmannen vuoden alussa raiheinän kuparipitoisuudet laskivat (Kuvio 1)
edellisen vuoden viimeisestä niitosta. Pienimmät kuparipitoisuudet mitattiin PKL-käsittelyssä ja suurimmat pitoisuudet kontrollikäsittelyssä. Viimeisen koevuoden aikana suoritettiin vain kaksi niittoa ja jälkimmäisessä
raiheinän kuparipitoisuudet nousivat edelliseen niittoon nähden, ollen
edelleen korkeimmat kontrollikäsittelyssä ja pienimmillään KKLkäsittelyssä.
28
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kolmannen vuoden positiiviset kuparitaseet (Kuvio 2) olivat kolmivuotisen kokeen suurimmat kaikilla käsittelyillä. Suurimmat taseet olivat kontrollikäsittelyssä ja pienimmät puolestaan RKL-käsittelyssä.
4.2 Fosforipuutoksen vaikutus italianraiheinän mangaanipitoisuuteen.
4.2.1 Ensimmäinen koevuosi.
Italianraiheinän mangaanipitoisuudet (Kuvio 3) olivat pienimmillään ensimmäisessä niitossa, kasvaen tasaisesti kaikilla käsittelyillä niittojen edetessä. Raiheinän mangaanipitoisuudet, eri käsittelyjen välillä olivat suurimmillaan toisessa niitossa ja pienimmillään viimeisessä niitossa. PKLkäsittelyssä olivat suurimmat mangaanipitoisuudet eri fosforilähteiden välillä ensimmäisen vuoden ensimmäisessä niitossa ja toisessa ja kolmannessa niitossa SF-käsittelyssä ja neljännessä niitossa puolestaan KRLkäsittelyssä. LLJ-käsittelyssä olivat pienimmät arvot lukuun ottamatta ensimmäistä niittoa. Kontrollikäsittelyssä olivat suurimmat mangaanipitoisuudet ensimmäisen vuoden kaikissa neljässä niitossa.
Kuvio 1
Eri fosforilähteiden vaikutus raiheinän mangaanipitoisuuteen.
Ensimmäisen koevuoden aikana suurin positiivinen mangaanitase (Kuvio
4) eri fosforilähteiden välillä saatiin LLJ-käsittelyssä ja pienin positiivinen
tase NTL-käsittelyssä. Positiivinen mangaanitase oli suurimmillaan kontrolli- käsittelyssä.
29
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kuvio 2
Eri fosforilähteiden vaikutus raiheinän mangaanitaseeseen.
4.2.2 Toinen koevuosi.
Toisen koevuoden ensimmäisessä niitossa raiheinän mangaanipitoisuudet
(Kuvio 3) laskivat edellisen vuoden viimeiseen niittoon nähden kaikissa
käsittelyissä. Mangaanipitoisuudet nousivat edelleen kaikissa käsittelyissä
niittojen edetessä, eniten NTL-käsittelyssä, jossa saatiin suurimmat mangaanipitoisuudet toisen vuoden kolmessa viimeisessä niitossa. Mangaanipitoisuuksien erot käsittelyjen välillä olivat suurimmillaan toisen
vuoden aikana viimeisessä niitossa ja pienimmillään kolmannessa niitossa.
KRL-käsittelyssä saatiin pienimmät mangaanipitoisuudet toisen koevuoden kaikissa neljässä niitossa.
Toisen koevuoden mangaanitaseet (Kuvio 4) laskivat kaikissa käsittelyissä
ensimmäiseen vuoteen nähden. Suurin positiivinen mangaanitase eri fosforilähteiden välillä saatiin edelleen LLJ-käsittelyssä ja pienin positiivinen
mangaanitase puolestaan NTL-käsittelyssä. Kontrollikäsittelyssä saatiin
edelleen suurimmat positiiviset mangaanitaseet.
4.2.3 Kolmas koevuosi.
Kolmannen vuoden alussa raiheinän mangaanipitoisuudet (Kuvio 3) laskivat voimakkaasti edellisen vuoden viimeiseen niittoon nähden. Suurin
mangaanipitoisuuden aleneminen tapahtui NTL-käsittelyssä, ja pienin pitoisuuden aleneminen kontrolli- käsittelyssä. Raiheinän mangaanipitoisuudet eri fosforilähteiden välillä viimeisenä koevuotena olivat pienimmillään molemmissa niitoissa LLJ-käsittelyssä ja suurimmillaan PKLkäsittelyssä, nousten kuitenkin niittojen välissä kaikissa käsittelyissä.
Kontrollikäsittelyssä mangaanipitoisuudet olivat molemmissa niitoissa
selvästi suurempia kuin muissa käsittelyissä.
30
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kolmannen vuoden ravinnetaseet (Kuvio 4) nousivat kaikissa käsittelyissä
voimakkaasti edelliseen vuoteen nähden, ollen suurimmillaan LLJkäsittelyssä ja pienimmillään PKL-käsittelyssä. Kontrollikäsittelyssä saatiin kolmannen vuoden pienimmät positiiviset mangaanitaseet.
4.3 Fosforipuutoksen vaikutus italianraiheinän rautapitoisuuteen.
4.3.1 Ensimmäinen koevuosi.
Ensimmäisen koevuoden aikana, ensimmäisessä niitossa (Kuvio 5) eri käsittelyjen välillä raiheinän rautapitoisuuksissa oli suurimmat eroavuudet.
Ensimmäisen niiton jälkeen SF-käsittelyssä raiheinän pitoisuudet laskivat
kun taas muiden käsittelyjen rautapitoisuudet nousivat toiseen niittoon
nähden. Toisen niiton jälkeen KRL-käsittelyssä rautapitoisuudet laskivat,
ja muissa käsittelyissä nousivat. Kolmannen niiton jälkeen raiheinän rautapitoisuudet laskivat kaikissa käsittelyissä. Ensimmäisen vuoden aikana
kontrollikäsittelyssä olivat suurimmat rautapitoisuudet ja pienimmät pitoisuudet kolmatta niittoa lukuun ottamatta olivat SF-käsittelyssä.
Kuvio 3
Eri fosforilähteiden vaikutus raiheinän rautapitoisuuteen.
Kontrollissa oli suurin positiivinen rautatase (Kuvio 6) ja eri fosforilähteiden välillä suurin positiivinen rautatase oli LLJ-käsittelyssä. Rautatase jäi
pienimmäksi NTL-käsittelyssä.
31
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kuvio 4
Eri fosforilähteiden vaikutus raiheinän rautataseeseen.
4.3.2 Toinen koevuosi.
Raiheinän rautapitoisuudet nousivat (Kuvio 5) kaikissa käsittelyissä edellisen vuoden viimeiseen niittoon nähden. SF-käsittelyssä raiheinän rautapitoisuudet nousivat kokeen edetessä mutta muissa käsittelyissä pitoisuudet alenivat ja nousivat niittojen välillä. Kolmannessa niitossa eri fosforilähteiden pitoisuuserot raiheinällä olivat pienimmät ja suurimmat puolestaan toisen vuoden ensimmäisessä niitossa.
Toisen koevuoden positiiviset ravinnetaseet laskivat (Kuvio 6) muissa
paitsi NTL- ja kontrollikäsittelyssä edelliseen vuoteen nähden. Suurin positiivinen ravinnetase oli edelleen LLJ-käsittelyssä ja pienin NTLkäsittelyssä. SF-käsittelyssä rautataseen lasku oli suurin edelliseen vuoteen
nähden.
4.3.3 Kolmas koevuosi
Ensimmäisen niiton jälkeen(Kuvio 5) rautapitoisuudet nousivat kaikissa
käsittelyissä ollen suurimmillaan KRL-käsittelyssä ja pienimmillään SFkäsittelyssä. Ensimmäisessä niitossa eri käsittelyjen väliset eroavuudet
olivat pienempiä kuin toisessa niitossa. Kontrollikäsittelyssä olivat suurimmat rautapitoisuudet molemmissa niitoissa.
Kolmannen vuoden rautataseet nousivat (Kuvio 6) eri fosforilähteillä voimakkaasti, ollen suurimmillaan edelleen LLJ-käsittelyssä, mikä johtuu
raiheinän pienimmistä rautapitoisuuksista. Kontrollikäsittelyssä oli suurin
positiivinen rautatase kuten koko kolmivuotisen kokeen aikana. RKLkäsittelyssä oli puolestaan pienin positiivinen rautatase.
32
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
4.4 Fosforipuutoksen vaikutus raiheinän sinkkipitoisuuteen.
4.4.1 Ensimmäinen koevuosi.
Raiheinän sinkkipitoisuudet laskivat (Kuvio 7) ensimmäisen niiton jälkeen
muissa, paitsi superfosfaatti- ja kontrollikäsittelyssä. Ensimmäisessä niitossa käsittelyjen väliset eroavuudet olivat suurimmillaan ja pienimmillään
neljännessä niitossa. SF-käsittelyä lukuun ottamatta muiden käsittelyjen
pitoisuudet alenivat viimeisessä niitossa verrattuna ensimmäisen niiton tuloksiin. Fosforilähteiden kesken NTL -käsittelyssä raiheinällä olivat suurimmat sinkkipitoisuudet kaikissa neljässä niitossa ja pienimmät arvot
kolmatta niittoa lukuun ottamatta SF-käsittelyssä.
Kontrollikäsittelyssä positiivinen sinkkitase (Kuvio 8) oli koko kolmen
koevuoden aikana korkein. Ensimmäisen koevuoden jälkeen LLJkäsittelyssä oli suurin positiivinen sinkkitase eri fosforilähteiden välillä
kun taas NTL-käsittelyssä saatiin pienin positiivinen sinkkitase. Satoerot
vaikuttavat taseisiin, jolloin suuremman sadon mukana poistuu enemmän
ravinteita.
Kuvio 5
Eri fosforilähteiden vaikutus raiheinän sinkkipitoisuuteen.
33
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kuvio 6
Eri fosforilähteiden vaikutus raiheinän sinkkitaseeseen.
4.4.2 Toinen koevuosi.
Raiheinän sinkkipitoisuudet nousivat kaikissa käsittelyissä (Kuvio 7) edellisen vuoden viimeiseen niittoon nähden, jatkaen kohoamistaan jokaisen
niiton välillä aina toisen koevuoden loppuun asti. Eri fosforilähteiden välillä, suurimmat sinkkipitoisuudet kahden ensimmäisen niiton aikana olivat PKL-käsittelyssä ja kahden viimeisen niiton aikana NTL-käsittelyssä.
Toisen koevuoden kolmen ensimmäisen niiton aikana pienimmät raiheinän sinkkipitoisuudet olivat SF-käsittelyssä ja viimeisessä niitossa puolestaan LLJ-käsittelyssä. Kahdessa ensimmäisessä niitossa kontrollikäsittelyssä olivat suurimmat sinkkipitoisuudet kun tarkastellaan kaikkia käsittelyjä. Toisen koevuoden kahden viimeisen niiton aikana kontrollikäsittelyssä sinkkipitoisuudet alenivat suhteessa muihin käsittelyihin.
Myös toisen vuoden suurin positiivinen sinkkitase (Kuvio 8) oli LLJkäsittelyssä ja pienin edelleen NTL-käsittelyssä. Kaikkien eri fosforilähteiden sinkkitaseet olivat laskeneet edellisestä vuodesta, kun taas kontrolli
käsittelyssä sinkkitase oli noussut.
4.4.3 Kolmas koevuosi.
Kolmannen koevuoden aikana kaikkien käsittelyjen sinkkipitoisuudet nousivat (Kuvio 7) niittojen välillä mutta laskivat edellisen vuoden viimeiseen
niittoon nähden. Viimeisen vuoden molemmissa niitoissa suurimmat sinkkipitoisuudet olivat KRL-käsittelyssä. Ensimmäisessä niitossa pienimmät
sinkkipitoisuudet olivat SF-käsittelyssä ja toisessa niitossa puolestaan
LLJ-käsittelyssä. Eri käsittelyjen väliset eroavuudet pienenivät toisessa
niitossa.
34
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kolmannen vuoden kaikkien käsittelyjen sinkkitaseet nousivat (Kuvio 8)
niin, että ne olivat koko kolmivuotisen kokeen aikana kaikissa käsittelyissä suurempia kuin edellisinä vuosina. NTL-käsittelyssä edellisinä vuosina
pienimmät positiiviset taseet saanut käsittely, sai kolmantena vuotena suurimman positiivisen sinkkitaseen. Pienin sinkkitase oli RKL-käsittelyssä.
5
JOHTOPÄÄTÖKSET
Tarkasteltaessa fosforipuutteen vaikutuksia italianraiheinän kuparin ottoon
huomataan, että eri fosforilähteiden välillä pitoisuuserot vaihtelivat vuosien välillä, ollen ensimmäisenä vuonna suurimmillaan. Tämä saattaa johtua
siitä, että ensimmäisenä koevuotena erot fosforin saatavuudessa eri käsittelyjen kesken olivat suurimmillaan, jolloin myös erot raiheinän juuriston
reaktioissa fosforin saatavuuteen olivat suurimmat. Orgaaniset fosforilähteet antoivat raiheinälle suuremmat kuparipitoisuudet kuin SF-käsittelyssä.
Koemaana oli hietamaa, joka sisältää luontaisesti vähemmän kuparia kuin
savimaat. Kontrollikäsittelyssä saatiin aluksi huomattavasti suuremmat
kuparipitoisuudet mutta eri fosforikäsittelyjen antamat kuparipitoisuudet
tasoittuivat suhteessa kontrollikäsittelyyn kokeen edetessä, mikä saattaa
johtua orgaanisten aineiden hitaasta hajoamisesta kasvien käyttöön maaperässä sekä käyttökelpoisen fosforimäärän alenemisesta, mikä puolestaan
kasvattaa hivenaineiden ottoa. Kokeen edetessä kuparipitoisuudet nousivat
käsittelyjen kesken, vaikka fosforinpuutos voimistui. Tuloksista voisi päätellä, että raiheinä on pystynyt tyydyttämään kuparintarpeensa fosforinpuutoksesta huolimatta.
Tarkasteltaessa fosforipuutteen vaikutuksia italianraiheinän mangaanin ottoon huomataan, että kaikkien käsittelyjen pitoisuudet nousivat jokaisen
koevuoden niittojen välillä koevuoden loppua kohden. Tämä saattaa johtua siitä, että raiheinän juuristo on kasvanut koevuosien edetessä ja näin
kasvi on pystynyt kilpailemaan ravinteista paremmin fosforinpuutoksen
voimistumisen seurauksena. Mangaanitaseet olivat toisena koevuotena
pienimmillään ja NTL-käsittelyssä tase oli vain niukasti positiivinen. Toisena vuotena raiheinän sato kasvoi NTL-käsittelyssä (Liite 4), mikä saattaa johtua taseiden pienenemisestä suuremman mangaaninoton johdosta.
Fosforipuutteen vaikutuksia koekasvin raudanottoon huomataan että kontrollikäsittelyssä tuli suurimmat rautapitoisuudet sekä kokeen alussa että
lopussa. Rautataseita tarkasteltaessa huomataan, että kahtena ensimmäisenä koevuotena koekasvin raudanotto oli voimakkainta NTL-käsittelyssä,
jossa saatiin myös kahta niittoa lukuun ottamatta suurimmat sadot (Liite
4). Tämä viittaa siihen, että fosforinpuutoksesta johtuva sadon aleneminen
lisäisi raiheinän rautapitoisuutta. Rautataseista voisi päätellä, että lisätty
rauta on pystynyt tyydyttämään koekasvin ravinteiden tarpeen eikä raiheinä ole kärsinyt myöskään raudan puutteesta.
Suurimmat sinkkipitoisuudet tulivat NTL- käsittelyssä ja pienemmät SFkäsittelyssä, mikä voi johtua orgaanisten fosforilähteiden sisältämistä hi35
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
venravinnepitoisuuksista. Sinkkipitoisuudet kasvoivat koevuosien edetessä, ollen toisena vuotena suurimmillaan. Sinkkitaseet olivat koko kokeen
ajan selvästi positiivisia, eli sinkki on tyydyttänyt koekasvin tarpeen fosforinpuutoksesta huolimatta.
Yhteenvetona tutkituista hivenravinteista voi sanoa, ettei raiheinä ole kärsinyt niiden puutteesta, fosforinpuutoksesta huolimatta. Eläinperäisillä fosforilähteillä saadut hivenainepitoisuudet olivat suurempia kuin mineraalilannoitteella, mikä viittaisi siihen, että kotieläintuotannon sivutuotteiden,
varsinkin lannan ravinnepitoisuuksissa on ollut eroavaisuuksia. Fosforinpuutos alensi raiheinän satomääriä kokeen edetessä, jolloin kyseisten hivenaineiden pitoisuudet nousivat suhteessa satoon eli pienempi satomäärä
turvasi hivenaineiden määrän. Suuremmissa satomäärissä hivenaineiden
määrät puolestaan laskivat, pitoisuuksien pysyessä kuitenkin normaaleina.
Fosforinpuutteen seurauksena juuristo pyrkii lisäämään fosforin liukoisuutta, mikä vaikuttaa myös muiden ravinteiden liukoisuuteen. Tämä viittaisi siihen, että raiheinä on saanut tarvitsemansa hivenravinteet fosforinpuutoksesta huolimatta.
On huomioitava, että varsinainen tutkimuskoe, jonka pohjalta opinnäytetyötäni rakensin, keskittyi kotieläintalouden ylijäämäfosforin hyödyntämiseen kasvintuotannossa eikä pääpaino ollut hivenravinteiden tutkimuksessa. Kotieläintuotannon sivutuotteiden, varsinkin lannan ravinnepitoisuuksiin vaikuttaa puolestaan se, mitä kyseinen tuotantoeläin on saanut rehustaan. Siksi lannan ravinnepitoisuudet tulisi analysoida, niiden lannoitusarvon määrittämiseksi. Monet eri ulkoiset kasvutekijät sekä hivenaineiden
puutteen havainnollistamisen vaikeus aiheuttavat sen, että tarvitaan lisää
tutkimusta siitä miten fosforinpuute vaikuttaa hivenaineiden ottoon.
36
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
LÄHTEET
Alakukku, L. 2009. Maan rakenne. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous. Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy.
Alakukku, L. 2009. Maan rakenne: eloperäinen aines ja biologiset muokkaajat. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous. Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy
Eri maalajien viljavuus
http://opetus.ruokatieto.fi/Suomeksi/Nuoret/Luonto/Maapera/Eri_maalajie
n_viljavuus. Viitattu 18.1.2011.
Fagerstedt, K., Lindén, L., Santanen, A. & Väinölä, A. 2008. Ravinteidenotto. Teoksessa: Kasvioppi, siemenestä satoon. Helsinki: Edita Prima Oy.
Fagerstedt, K., Lindén, L., Santanen, A. & Väinölä, A. 2008. Ulkoiset säätelijät. Teoksessa: Kasvioppi, siemenestä satoon. Helsinki: Edita prima
Oy.
Fagerstedt, K., Lindén, L., Santanen, A. & Väinölä, A. 2008. Valo. Teoksessa: Kasvioppi, siemenestä satoon. Helsinki: Edita Prima Oy.
Farmit.
Fosforin
merkitys
kasvissa.
http://www.farmit.net/kasvinviljely/lannoitus/ravinteiden-merkitys-jaotto/fosfori Viitattu 3.2.2011
Farmit.
Typen
merkitys
kasvissa.
http://www.farmit.net/kasvinviljely/lannoitus/ravinteiden-merkitys-jaotto/typpi Viitattu 4.2.2011
Farmit.
Mangaanin
merkitys
kasvissa.
http://www.farmit.net/kasvinviljely/lannoitus/ravinteiden-merkitys-jaotto/mangaani Viitattu 14.2.2011
Harpstead, M., Sauer, T. & Bennet, W. 2001. Cation exchange. Teoksessa:
Soil science simplified. Blackwell publishing
Hartikainen, H. 2009. Maaperä. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous.
Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy
Hartikainen, H. 2009. Maalajit. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous.
Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy
Hartikainen, H. 2009. Maaperän reaktiot. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous. Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy
Hartikainen, H. 1992. Maan happamuus. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.),
Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja
ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
37
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Hartikainen, H. 2009. Maan happamoituminen. Teoksessa: Maan vesi- ja
ravinnetalous. Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy
Hartikainen, H. 2009. Happamoitumisen seuraukset. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous. Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino
Oy.
Hartikainen, H. 2009. Fosfori. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous. Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy
Italianraiheinä http://fi.wikipedia.org/wiki/Italianraihein%C3%A4 Viitattu
11.1.2011
Jaakkola, A. 1992. Fosfori. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.), Hartikainen,
H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö.
Jaakkola, A. 1992. Hapenpuutteen vaikutukset. Teoksessa: Heinonen, R.
(toim.), Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö.
Jaakkola, A. 1992. Kalium. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.), Hartikainen,
H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Por
voo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Kasvin magnesiumin saanti. Teoksessa: Heinonen, R.
(toim.), Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Kasviravinteet ja niiden otto. Teoksessa: Heinonen, R.
(toim.), Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Kasvin rikin saanti. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.),
Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja
ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Kupari. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.), Hartikainen,
H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Lämpötilan vaikutustavat. Teoksessa: Heinonen, R.
(toim.), Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Magnesium. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.), Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö.
Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Mangaani. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.), Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö.
Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
38
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Jaakkola, A. 1992. Rauta. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.), Hartikainen,
H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Sinkki. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.), Hartikainen,
H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Taulukko 2. Ravinteet ja niiden runsaus kasvissa. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.), Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A.,
Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström
Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Typensaannin vaikutus kasviin. Teoksessa: Heinonen,
R. (toim.), Hartikainen, H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa,
viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Jaakkola, A. 1992. Typpi. Teoksessa: Heinonen, R. (toim.), Hartikainen,
H., Aura, E., Jaakkola, A., Kemppainen, E. Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: Werner Söderström Osakeyhtiö
Justus von Liebigin minimilakia kuvaava saavi.
http://www.farmit.net/kasvinviljely/lannoitus Viitattu 14.1.2011.
Juuren veden- ja ravinteidenotto
http://opetus.ruokatieto.fi/Suomeksi/Nuoret/Luonto/Maapera/Maa_on_hyv
a_ravinnevarasto Viitattu 18.1.2011.
Kabata- Pendias, A. & Mukherjee, A. 2007.Copper, Plants. Teoksessa:
Trace elements from soil to human. Springer- Verlag Berlin Heidelberg
2007
Kabata- Pendias, A. & Mukherjee, A. 2007.Copper, Plants. Teoksessa:
Trace elements from soil to human. Springer- Verlag Berlin Heidelberg
2007
Kabata- Pendias, A. & Mukherjee, A. 2007. Manganese 7.1.6 Plants.
Teoksessa: Trace elements from soil to human. Springer- Verlag Berlin
Heidelberg 2007.
Kabata- Pendias, A. & Mukherjee, A. 2007. Manganese 7.1.3 Soils. Teoksessa: Trace elements from soil to human. Springer- Verlag Berlin Heidelberg 2007.
Kabata- Pendias, A. & Mukherjee, A. 2007. Zinc, Plants. Teoksessa:
Trace elements from soil to human. Springer- Verlag Berlin Heidelberg
2007
Kabata- Pendias, A. & Mukherjee, A. 2007. Zinc, Soils. Teoksessa: Trace
elements from soil to human. Springer- Verlag Berlin Heidelberg 2007
39
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Kabata- Pendias, A. & Mukherjee, A. 2007. Iron, Plants. Teoksessa: Trace
elements from soil to human. Springer- Verlag Berlin Heidelberg 2007
Kabata- Pendias, A. & Mukherjee, A. 2007. Iron, Soils. Teoksessa: Trace
elements from soil to human. Springer- Verlag Berlin Heidelberg 2007
Karttunen, H., Koistinen, J., Saltikoff, E. & Manner, O. 2008. Lämpötila
ja vuodenajat. Teoksessa: Ilmakehä, sää ja ilmasto. Tähtitieteellinen yhdistys Ursan julkaisuja nmr.107. Keuruu: Otavan kirjapaino Oy
Kasvun tekijät: Mitä kasvi tarvitsee kasvaakseen. 1995. Kasvi tarvitsee
lämpöä. Kemianteollisuus ry, Kemira Agro Oy, Tiedeopetusyhdistys, Torjunta-ainetuottajien yhdistys. Tampere: Tammer- Paino Oy.
Kivistö, J. Pellot huutavat hiveniä. Teoksessa: Leipä leveämmäksi 3/2003.
Kleemola, J. 2009. Mineraalilannoitteet. Teoksessa: Ravinteet kasvintuotannossa. ProAgria Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja nro.1071. Tieto
tuottamaan 127. Keuruu: Otavan kirjapaino Oy.
Kleemola, J & Partanen, E. 2009. Orgaaniset lannoitteet. Teoksessa: Ravinteet kasvintuotannossa. ProAgria Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja
nro.1071. Tieto tuottamaan 127. Keuruu: Otavan kirjapaino Oy.
Kulmala, A. 2006. Peltomaan typpivarat. Teoksessa: Peltoviljelysten ympäristömittaukset.
Maalajikartta http://opetus.ruokatieto.fi/Link.aspx?id=1090930.
Viitattu 18.1.2011.
Maalajikolmio
http://kotisivu.dnainternet.net/matpekk/kasvisivut/maaiso1.gif.
Viitattu 18.1.2011
Maapartikkelin
sähköiset
ominaisuudet.
http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTIGs2IaAi3iAnYl9LPmoNzV
bKLoPYm2dbTTTEghkrBYGYp7o_C
Viitattu 20.1.2011.
Moreeni on yleisin maalaji Suomessa
http://opetus.ruokatieto.fi/Suomeksi/Nuoret/Luonto/Maapera/Moreeni_on
_yleisin_maalaji_Suomessa. Viitattu 19.1.2011
Nissinen, O. 1994. Yksivuotiset rehukasvit. Teoksessa Nurmenviljely.
ProAgria Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja nro. 920. Tieto tuottamaan
77. 2. painos. Kokemäki: Satakunnan painotuote Oy.
Nissinen, O. 1994. Yksivuotinen raiheinä kelpaa rehukasviksi.
http://www.mtt.fi/koetoiminta/pdf/mtt-kjak-v61n04s13a.pdf
Viitattu 11.1.2011
Nurmen laji- ja lajikevaihtoehdot.
40
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
http://www.farmit.net/kasvinviljely/kasvuohjelma/nurmi/nurmen-lajit
Viitattu 11.1.2011
Paasonen, S. 1988. Peruskäsitteitä säästä. Teoksessa: Sää ja maatalous.
Maatalouskeskuksen liiton julkaisuja nro.774. Tieto tuottamaan 54. Helsinki: Hakapaino Oy.
Paasonen- Kivekäs, M. 2009. Typpi. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous. Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy
Paasonen- Kivekäs, M. 2009. Typen kierto. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous. Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy.
Paasonen- Kivekäs, M. 2009. Viljelykasvien typenotto ja typpitase. Teoksessa: Maan vesi- ja ravinnetalous. Salaojayhdistys ry. Jyväskylä: Gummerus kirjapaino Oy
Pankakoski, A. 2006. Valo. Teoksessa: Puutarhurin kasvioppi. Helsinki:
Edita Prima Oy
Pankakoski, A. 2006. Veden otto. Teoksessa: Puutarhurin kasvioppi. Helsinki: Edita Prima Oy
Pankakoski, A. 2006. Veden tarve. Teoksessa: Puutarhurin kasvioppi.
Helsinki: Edita Prima Oy
Ph: n vaikutus ravinteiden liukoisuuteen
http://edit.farmit.net/farmit_edit/fi/03_kasvinviljely/03_kalkitus/01_kuvat/
Nordkalk_ravinteet_ja_pH_300.jpg Viitattu 24.1.2011.
Pietola, L. 2002. Kasvin ja maan välinen vuorovaikutus. Teoksessa: Maan
rakenteen hoito. Maatalouskeskuksen liiton julkaisuja nro.982. Tieto tuottamaan 98. Keuruu: Otavan kirjapaino Oy
Pietola, L. 2002. Kasvien veden ja ravinteiden otto. Teoksessa: Maan rakenteen hoito. Maatalouskeskuksen liiton julkaisuja nro.982. Tieto tuottamaan 98. Keuruu: Otavan kirjapaino Oy.
Pietola, L. 2010. Lannoitemangaanin kierto. Leipä leveämmäksi 4/2010.
Raiheinän kuva
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/08/Lolium_mult
iflorum.jpeg/250px-Lolium_multiflorum.jpeg. Viitattu 11.1.2011
Rantanen, O. 1988. Sään vaikutus kasvien kehitykseen. Teoksessa: Sää ja
maatalous. Maatalouskeskuksen liiton julkaisuja nro.774. Tieto tuottamaan 54. Helsinki: Hakapaino Oy.
Ravinneionien vaihtuminen
http://www.greenhousecanada.com/images/stories/2008/OCT/1649nutrition-009.jpg Viitattu 1.2.2011.
41
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Saarela, I. 2005. Nurmen kaliumtalous. Teoksessa: Nurmitieto 2.2.3.
https://portal.mtt.fi/portal/page/portal/nurmiyhdistys/Nurmitieto/sisallyslu
ettelo/223_nurmenkaliumtalous.pdf Viitattu 8.2.2011
Thompson, B. Potassium. Teoksessa: Efficient fertilizer use.
www.rainbowplantfood.com/agronomics/efu/potassium.pdf
Viitattu
8.2.2011
Thompson, B. Occurrence of Potassium in Nature. Teoksessa: Efficient
fertilizer use. www.rainbowplantfood.com/agronomics/efu/potassium.pdf
Viitattu 8.2.2011
Troeh, F. & Thompson, L. 2005. Calcium in soils. Teoksessa: Soils and
soil fertility. Blackwell Publishing Ltd.
Troeh, F. & Thompson, L. 2005. Soil water. Teoksessa: Soils and soil
fertility. Blackwell Publishing Ltd.
Typen
kierto.
http://www.hsc.csu.edu.au/agriculture/production/3363/nitrogen_cycle.jpg
Viitattu 7.2.2011
Yli-Halla, M. 2009. Fosforin kierto. Teoksessa: Ravinteet kasvintuotannossa. ProAgria Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja nro.1071. Tieto tuottamaan 127. Keuruu: Otavan kirjapaino Oy. 6-7.
Yli-Halla, M. 2009. Kasvinravinteet. Teoksessa: Ravinteet kasvintuotannossa. ProAgria Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja nro.1071. Tieto tuottamaan 127. Keuruu: Otavan kirjapaino Oy. 6-7.
Yl Halla, M. 2009. Ravinteiden liikkuvuus kasvissa. Teoksessa: Ravinteet
kasvintuotannossa. ProAgria Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja
nro.1071. Tieto tuottamaan 127. Keuruu: Otavan kirjapaino Oy. 6-7.
Ylivainio, K. & Turtola, E. 2009. Fosforilannoitteet ja koemaat.Teoksessa:
Suomen kotieläintalouden fosforikierto- säätöpotentiaali maatiloilla ja
aluetasolla. Tampereen yliopistopaino Oy Juvenes Print
Ylivainio, K. & Turtola, E. 2009. Fosforilannoitteet ja koemaat, taulukko
2. Teoksessa: Suomen kotieläintalouden fosforikierto- säätöpotentiaali
maatiloilla ja aluetasolla. Tampereen yliopistopaino Oy Juvenes Print
Ylivainio, K. & Turtola, E. 2009. Johdanto, kotieläintalouden ylijäämäfosfori kasvintuotannossa. Teoksessa: Suomen kotieläintalouden fosforikierto- säätöpotentiaali maatiloilla ja aluetasolla. Tampereen yliopistopaino
Oy Juvenes Print
42
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Liite 1
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Liite 2
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Liite 3
Fosforinpuutoksen vaikutus italianraiheinän (Lolium multiflorum)hivenaineiden ottoon.
Raiheinän kuiva- ainesadot kaavio
Liite 4
Fly UP