Kokemuksia laji- ja lajikeseoksista Norjassa (Åshild Ergon, NMBU)

1. Åshild Ergon
Iisalmi - 08.11.2016
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 1
Kokemuksia laji- ja
lajikeseoksista Norjassa
(Translated from English by Panu Korhonen & Perttu Virkajärvi)

2. Sisältö
• Nurmituotanto Norjassa
• Nurmiseokset Norjassa
• Seokset – edut ja haitat, mekanismit
• Seosten viljely
• Seoskoostumukset
• Jalostus seoksia varten
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 2

3. Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 3
Bye et al. 2016
Steinshamn et al. 2016
Eläintuotanto
Lounais-
Norjassa
Kasvinviljely
Kaakkois- ja
Keski-Norjassa

4. Nurmialan ikäjakauma
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 4
Steinshamn et al. 2016

5. Lajisuhteet seoksissa
Kokonaismyynti 2012
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 5
Steinshamn et al. 2016

6. Kaupalliset siemenseokset
Norjassa
• Suunniteltu erilaisille ilmastollisille alueille
• Suunniteltu erilaisiin käyttötarkoituksiin
–Säilörehu
–Säilörehu/laidunnus
–Laidunnus
–Kuivaheinä
–Kuivaheinä/säilörehu
• Suurimmassa osassa 10-15% apilaa (% kylvösiementen
painosta)
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 6

7. Nurmisiemenseokset Säilörehu

8. Säilörehu/laidunnus
Laidunnus
Kuivaheinä

9. Valintaperusteet seoksen
koostumukselle
• Tieto lajikkeiden menestymisestä eri ilmasto-olosuhteissa
(lajikekokeet)
• Yleinen tieto lajien sopivuudesta eri käyttötarkoituksiin
(säilörehu, kuivaheinä, laidunnus)
• Siementen saatavuus
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 9

10. Lajien ja lajikkeiden
yhdistämisen hyödyt
• Korkeampi sato
• Parempi satovarmuus eri olosuhteissa
• Tyydyttävä menestyminen erilaisilla
viljelymenetelmillä
Erityisiä etuja nurmipalkokasvien käyttämisestä
seoksissa
• Typensidonta – säästöjä lannoitteiden käytössä
• Proteiinipitoisuus rehussa
• Lisääntynyt syönti
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 10

11. • Seoskomponentit voivat erota optimaalisen
viljelytekniikan osalta
 Kompromisseja tehtävä:
• Lannoituksessa
• Niittojen/laidunnuksen voimakkuudessa
• Niittojen/laidunnuksen ajoittamisessa laadun suhteen
• Kasvinsuojelussa, jos käytössä (herbisidit)
• Eläinten valikoivan laidunnuksen seurauksena
epätasaisia laidunnurmia– epäoptimaalinen käyttö
• Jotkut lajit (esim. apilat) ovat herkempiä ja tarvitsevat
huolellisempaa viljelytekniikkaa – hyvän tasapainon
ylläpitäminen voi olla haastavaa
Haittoja lajien ja lajikkeiden
yhdistämisestä
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 11

12. Kuiva-ainesato – European
dataset
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 12
Finn et al. 2013
Seokset
Parhaat puhdaskasvutot
Puhdaskasvustot
keskimäärin
N N S N F N S S I I

13. Seoksen satohyöty
• Seoksen satohyöty (overyielding): sato on korkeampi
kuin voitaisiin olettaa puhdaskasvustoina kasvatettujen
lajien perusteella
• Transgressiviivinen seoksen satohyöty : sato on
korkeampi kuin seoksen parhaiten satoa tuottavilla lajeilla
puhdaskasvustoissa

14. Miksi seoksilla saadaan usein
korkeammat sadot?
• Näytteenottovaikutus (sampling effect) – sopivat lajit kasvavat
enemmän, ajalliset ja spatiaaliset vaikutukset
• Lajeilla erilaisia ekolokeroita (Niche) – parempi resurssien käytön
tehokkuus, esim.
– syvät / matalat juuret
– nopein kasvu aikaisin / myöhään kasvukaudella
– nopea perustuminen / pysyvyys
• Positiivisia vuorovaikutuksia lajien välillä, esim.
– palkokasvit edesauttavat muita lajeja typensidonnan kautta
• Vähemmän tuholaisten ja taudinaiheuttajien levintää ja lisääntymistä
• Vahvempi kilpailu rikkakasveja vastaan

15. Positiivinen vuorovaikutus
palkokasvien ja heinien välillä -
typensidonta
• Palkokasvit sitovat typpeä (N2)
lisääntynyt typen saatavuus ei-palkokasveille
• Typen saatavuus maaperässä vaikuttaa typensidonnan
tehokkuuteen, mitä enemmän vapaata typpeä sitä vähemmän
typensidontaa
• Heinät kilpailevat palkokasveja tehokkaammin maaperän typestä
heinät poistavat maaperässä saatavilla olevaa typpeä ja siten
stimuloivat typensidontaa palkokasveilla
Nyfeler et al. 2011, Agriculture,
Ecosystems and Environment

16. Positiivinen vuorovaikutus
palkokasvien ja heinien välillä -
typensidonta
Palkokasvit
Heinät
- Sitovat typpeä
- Stimuloivat kasvua
- Poistavat typpeä
- Stimuloivat
typensidontaa
Nyfeler et al. 2011, Agriculture,
Ecosystems and Environment

17. Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 17

18. Øyvind Jørgensen
Laura Kirwan
Gustav Fystro
Marina Azzaroli Bleken
Tor Lunnan
Arne Oddvar Skjelvåg
Rosemary Collins
Odd Arne Rognli
Multisward-kokeet (Ås, Norja)
2010-2013

19. Sato (Ås)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Year 1 Year 2 Year 3 Year 1 Year 2 Year 3
3 cut 5 cut
AnnualDMyield(tha-1)
Lp_p
Fa_p
Tr_p
Tp_p
C
Lp_d
Fa_d
Tr_d
Tp_d
Englanninraiheinä - Lolium perenne
Ruokonata - Festuca arundinacea
Valkoapila - Trifolium repens
Puna-apila - Trifolium pratense
100 kg N per ha ja vuosi
Puhdaskasvusto
Seos
samansuuruisilla
suhteilla
Seos yhdellä
dominoivalla
lajilla
Merkittävää seosten tuomaa satohyötyä
molemmilla niittostrategioilla kaikkina vuosina
Ergon et al. 2016

20. Merkittävä seoksen satohyöty
molemmilla niittostrategioilla
kaikkina vuosina
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Year 1 Year 2 Year 3 Year 1 Year 2 Year 3
3 cut 5 cut
AnnualDMyield
(tha-1)
Seoksen tuoma satohyöty
Puhdaskasvustojen perusteella
odotettu sato
Ennustettu sato (centroid mixture)
Korkeampi suhteellinen seoksen
tuoma satohyöty
- 5 niiton systeemillä
- toisena vuonna
Centroid mixture: esim. lajiryhmien suhteelliset osuudet: 0,25:0,25:0,25:0,25 suom .huom.

21. Pienempi vuosien sisäinen
satovaihtelu seoksissa
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Y1 Y2 Y3 Y1 Y2 Y3
3 cut 3 cut 3 cut 5 cut 5 cut 5 cut
(tha-1)2
Kuiva-ainesato
Mixtures
Pure
stands
Ergon et al. 2016
Intra-annualvariability
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 21

22. Lajien monimuotoisuuden
vaikutus ruokinnalliseen
laatuun
3 cut 5 cut
Year 1 Year 2 Year 1 Year 2
CP NS NS NS NS
NDF NS NS +9 * NS
ADF +10 *** +10 *** +7 ** NS
WSC -20 ** -22 ** -21 ** NS
NEL -4 ** -4 ** -4 ** NS
DE -3 *** -3 ** -3 ** NS
ME -4 *** -3 ** -3 ** NS
CP yield +76 *** +83 *** +60 *** +68 **
NEL yield +52 *** +56 *** +68 *** +72 ***
Mahdollisesti
typpilannoituksen
aiheuttamaa ja
siksi lisää/nostaa
biomassaa,
varjostusta ja
korsi:lehti
suhdetta
Ergon et al. 2016
Ennustettu muutos (centroid mixture) suhteessa puhdaskasvustojen
perusteella odotettuun laatuun
Ei negatiivista vaikutusta laatuun
korkeammasta kuiva-ainesadosta huolimatta
Eroja niittojen välillä

23. Lajien laatu on erilainen seoksissa
Lajien puhdasnäytteet 3 niiton systeemistä
Nutritional variable
Species Harvest Species composition N CP ADF NDF WSC NFC NEL
Lp
First Pure stand 2 9.6 24.1 45.8 34.9 36.6 6.3
First Mixture 10 11.4 29.8* 52.4* 23.6* 29.3* 5.8*
Third Pure stand 2 11.3 37.2 58.5 13.9 25.6 5.5
Third Mixture 8 15.7* 38.8 58.3 3.3* 23.9* 5.4
Fa
First Pure stand 2 8.2 28.4 52.0 31.4 31.8 5.9
First Mixture 10 11.1 32.8* 57.3* 18.6* 24.9* 5.4*
Third Pure stand 2 7.8 31.8 53.0 24.9 30.7 5.8
Third Mixture 9 12.0* 39.0** 62.5** 7.8** 21.7* 5.2*
Tp
First Pure stand 2 23.4 23.7 30.2 14.1 37.4 6.4
First Mixture 7 23.2 22.1 28.9 16.2 38.6 6.5
Third Pure stand 1 15.9 40.7 45.7 8.6 28.4 5.3
Third Mixture 10 15.8 35.5 40.6 16.1** 31.7 5.6
Heinillä on enemmän sulamatonta kuitua ja vähemmän sokereita
palkokasviseoksissa kuin puhdaskasvustoissa matalalla N-
lannoituksella
Ergon et al. 2016
RaiheinäRuokonataValkoapila
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 23

24. Seoksissa pienempi vuosien
sisäinen vaihtelu ruokinnallisessa
koostumuksessa
0
20
40
60
(PercentofDM)2
CP
0
20
40
60
(PercentofDM)2
NDF
0
20
40
60
Year
1
Year
2
Year
1
Year
2
3 cut 5 cut
(PercentofDM)2
ADF
0
0.05
0.1
0.15
0.2
Year
1
Year
2
Year
1
Year
2
3 cut 5 cut
(MJkg-1DM)2
NEL
0
20
40
60
(PercentofDM)2
WSC
0
20
40
60
(PercentofDM)2
NFC
Ergon et al. 2016

25. Miten suunnitella seokset?
• Mitkä lajit/lajikkeet pitäisi yhdistää?
• Missä suhteissa?
Riippuu…
• Ilmasto-oloista ja maaperästä, ja näiden vaihtelusta
• Aiottu käyttötarkoitus ja nurmen tavoiteltu ikä
• Lajien ja lajikkeiden väliset täydentävät ominaisuudet resurssien
hyödyntämisessä
• Vuorovaikutukset lajien välillä (lajien välinen postiivinen/negatiivinen
vuorovaikutus, kilpailu)
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 25

26. Yhdistä lajeja, joissa
täydentäviä ominaisuuksia
resurssien hyväksikäytön tehostamiseksi ja kilpailuedun
lisäämiseksi rikkakasveja vastaan
• Nopea perustuminen + pitkäikäisyys/pysyvyys kasvustossa
• Kasvu aikaisin kasvukaudella + kasvu myöhään
kasvukaudella
• Syvät juuret + matalat juuret
• Hyvä maanpeittävyys + korkea kasvutapa
• Korkeasatoinen + stressinsieto
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 26

27. Yhdistä lajeja, jotka
edesauttavat toisiaan
ja vältä lajeja, jotka ovat haitallisia toisilleen
• Palkokasvit + heinät
• ?
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 27

28. Esimerkki:
Miten neljä lajia kokeissamme
käyttäytyivät ja vuorovaikuttivat?
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 28

29. Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 29
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
3 cut
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Sown Year 1 Year 2 Year 3
5 cut
Lp Fa Tr Tp Unsown
ProportionofannualDMyield
Red clover (puna-apila)
Tall fescue (ruokonata)
Perennial ryegrass (englanninraiheinä)
White clover (valkoapila)
Ergon et al. 2016

30. Englanninraiheinä
Lolium perenne – ‘Fagerlin’
Norges miljø- og biovitenskapelige universitetTittel på presentasjon 30
Positiivinen Negatiivinen
Nopea perustuminen Lyhytikäisyys, erityisesti kohtalaisella
niittotiheydellä (korkeat kasvustot)
Vähemmän talvenkestävyyttä kuin
ruokonadalla
Ei kilpaile hyvin puna-apilan kanssa
Nopea jälkikasvu niiton jälkeen (jos
riittävästi N)
Korkea typenotto kun riittävästi
typpeä
Kärsii voimakkaasti matalasta
typpilannoituksesta
Parempi rehun laatu kuin
ruokonadalla seoksissa
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 30

31. Ruokonata
Festuca arundinacea – ‘Kora’
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 31
Positiivinen Negatiivinen
Hyvä pysyvyys seoksessa Hidas perustuminen
Parempi talvenkestävyys kuin
englanninraiheinällä
Vähemmän riippuvainen typestä kuin
englanninraiheinä
Voi kilpailla puna-apilan kanssa
kohtalaisella niittotiheydellä
Ei yhtä hyvä rehun laatu kuin
englanninraiheinällä – seoksissa

32. Valkoapila
Trifolium repens - Milkanova
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 32
Positiivinen Negatiivinen
Hyvä pysyvyys seoksessa Hidas perustuminen
Hyvä uudistuminen talven ja niiton
jälkeen
Erittäinen alhainen kilpailukyky
kohtalaisella niittotiheydellä
Hyvä rehun laatu

33. Puna-apila
Trifolium pratense - Lea
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 33
Positiivinen Negatiivinen
Nopea perustuminen Lyhytikäisyys, riippuu talvituhoista
Erittäin kilpailukykyinen kohtalaisella
niittotiheydellä, vähentää seoksen
tuomaa satohyötyä siemensuhteen
ollessa >10% (siemenpaino)
Hyvä rehun laatu

34. Lajien välinen vuorovaikutus
Vain positiivisia vaikutuksia havaittu
Mahdollisesti seurausta lajien välisestä positiivisesta
vuorovaikutuksesta tai parantuneesta resurssien
hyväksikäytöstä
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 34
Ruokonata
Englanninraiheinä Valkoapila
Puna-apila
Ilmeisesti
seurausta puna-
apilan
talvituhoista
Ens. 2 vuotta
1. vuosi

35. Optimaaliset lajisuhteet siemenseoksissa
Estimoidut kokonaisenergiasadot (GJ/ha) kahden
ensimmäisen vuoden aikana
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 35
Yhden lajin osuus vaihteli ajassa (x-akseli) ja muiden lajien
suhteelliset osuudet pysyivät vakioina
Ergon et al. 2016
Engl. raiheinä Ruokonata Valkoapila Puna-apila

36. Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 36
Puna-apilan osuus = 0.1 ; muiden 3 lajin suhteet vaihtelivat
Optimaaliset lajisuhteet siemenseoksissa :
Estimoidut kokonaisenergiasadot (GJ/ha) kahden
ensimmäisen vuoden aikana
Ergon et al. 2016
Raiheinä:ruokonata-suhde Raiheinä:ruokonata-suhde
Valkoapilan osuus

37. Ennustetut optimaaliset osuudet
3 niiton systeemi 5 niiton systeemi
Englanninraiheinä 0.4 0.3
Ruokonata 0.4 0.3
Valkoapila 0.1 0.3
Puna-apila 0.1 0.1
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 37

38. Seosten koostaminen
• Tavoite: saavuttaa
optimaalinen yhdistelmä:
– satoisuutta ja
ruokinnallista laatua
– satovarmuutta ja
kestävyyttä/pitkäikäisyyttä
• Perustuu osittain
ominaisuuksien kykyyn
täydentää toisiaan
Goslee et al., Basic Appl Ecol, 2013

39. Jalostus seoksia varten
• Jalostetaan yleensä puhdaskasvustoina
• Saammeko valittua parhaan tuloksen seoksien kannalta?
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 39

40. Ås
“Lea” -lajikeen elossa olevat yksilöt kerättiin 3,5 vuoden jälkeen kylvämisestä.
10 ruutua = 10 «populaatiota»
Stjørdal
Pure stand
Pure stand
Mixture
Mixture
Mixture
Mixture
Mixture
Pure stand
Pure stand
Pure stand
A new generation of
each «population» made
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 40

41. Aikainen korrenkasvu ja suuremmat versot
parantavat selviytymistä seoksissa
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 41
Ergon and Bakken, EGF 2016
Päiviä korrenkasvuun Verson paino

42. Yhteenveto
• Seoksilla tyypillisesti korkeampi sato ja pienempi
satovaihtelu
• Tilatasolla nurmirehun satoa ja ruokinnallista laatua
voidaan parantaa
– niiton/laiduntamisen ajoituksen optimoinnilla sadon määrän
maksimoinnin ja rehuarvon alentumisen minimoinnin suhteen
– koostamalla seokset tieteellisten tutkimustulosten pohjalta
– testaamalla kaupallisia seoksia systemaattisesti
– jalostamalla lajikkeita erityisesti seoksia varten
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 42

44. Under high N fertilization legumes can
dissappear quickly
2nd ley year 1st ley year

45. Blandi
ng
Høstingsregi
me
År
CP ADF NDF WSC NFC NEL Fem
C 3 cut 1 17.0 30.7 43.4 16.9 30.4 5.8 0.84
2 15.7 32.3 46.0 16.5 29.6 5.7 0.83
5 cut 1 16.1 31.4 47.7 15.1 28.7 5.8 0.84
2 17.2 26.2 41.3 19.6 32.6 6.2 0.89
Lp_d 3 cut 1 14.4 31.6 47.8 19.2 29.7 5.7 0.83
2 15.2 31.4 45.3 18.5 30.0 5.7 0.83
5 cut 1 15.5 31.0 47.2 16.3 29.0 5.8 0.84
2 18.5 26.8 40.5 18.5 32.4 6.2 0.89
Fa_d 3 cut 1 14.1 33.0 49.7 17.4 27.9 5.6 0.81
2 13.4 31.0 48.4 19.7 29.4 5.7 0.83
5 cut 1 15.3 31.1 48.6 17.2 28.5 5.8 0.84
2 16.0 27.3 44.4 20.2 31.1 6.1 0.88
Tr_d 3 cut 1 15.7 32.6 47.4 16.2 28.3 5.6 0.82
2 13.7 31.8 48.1 19.4 29.3 5.7 0.83
5 cut 1 15.9 30.9 48.3 16.1 28.6 5.8 0.84
2 17.0 26.9 43.2 19.6 31.4 6.1 0.88
Tp_d 3 cut 1 16.7 32.9 45.7 14.0 28.7 5.6 0.82
2 14.6 32.5 46.9 17.4 29.4 5.7 0.82
5 cut 1 17.5 30.5 43.5 14.5 30.3 5.9 0.85
2 17.3 26.2 40.6 19.3 32.9 6.1 0.89
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 45

46. Optimal species ratios
Seed weight basis
Accumulated DM yield over three years
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 46
20
22
24
26
28
30
32
34
36
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
DMyield(tha-1)
Lp
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Tr
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Fa
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Tp
3 cut
5 cut
Proportion of one species varied at the time