Metla Hanke 3300

Mykorritsasiirroksen vaikutus kuusentaimien elinvoimaisuuteen

[  English  |  Tavoitteet  |  Tulokset  |  Hankkeen vetäjä  |  Tutkijat  |  Julkaisut  |  Tiedotteet  |  Metla Tutkimus  ]

Kesto: 2000-2006   Asiasanat: kuusi, mykorritsa, sienijuuri, taimitarha
Tutkimushankeryhmä: Erillishankkeet 1 - Metsäekosysteemien rakenne ja toiminta

Tavoitteet

Tutkimuksen tavoitteena on löytää mykorritsasieni, jolla voidaan edistää metsäkuusen taimien (Picea abies) istutuksen jälkeistä elinvoimaisuutta. Kahden ensimmäisen vuoden päätehtävänä on eristää kuusen mykorritsasieniä erilaisista biotoopeista. Eristettyjen kantojen infektiokyky testataan laboratoriokokeilla ja infektiokykyiset kannat tunnistetaan DNA-sekvenssianalyysin avulla. Taimitarhakokeen, kirjallisuusselvityksien ja tutkijavierailujen avulla tarkennetaan tietoa siitä kuinka suuria ravinnetasoja mykorritsasienet sietävät taimitarhaolosuhteissa. Eristettyjen mykorritssienien taimien kasvua edistävien ominaisuuksien testaus suoritetaan kenttäkokeiden avulla. Eri mykorritsasienillä infektoituja kuusentaimia kasvatetaan 1-1,5 vuotta taimitarhalla sopiviksi todetuissa kasvatusolosuhteissa. Taimet istutetaan avohakkuualoille ja taimien kasvua seurataan vuosittain. Tämän hankkeen tulosten perusteella voidaan arvioida mykorritsasiirroksen merkitys kuusentaimien alkukehitykselle. Mikäli tulokset ovat lupaavia jatketaan tutkimusta kaupallisen mykorritsasiirroksen kehittämiseksi.

Hankkeen puitteissa järjestettiin mykorritsatutkijoiden tapaaminen 19.-20.4. 2004 (kokousabstraktit).


Tulokset

Vuonna aloitetussa 2001 tutkimushankkeessa on tällä hetkellä taimitarhakokeissa testattu viitisenkymmentä Metlassa eristettyä sienikantaa (Pennanen ym. käsikirjoitus 1). Monet lajit osoittautuivat taimien kasvulle hyödyllisiksi jo taimitarhalla verrattuna siirrostamattomiin verrokkitaimiin (esim. Tylospora asterophora kannat HK1, TT, T1, MT, Tomentellopsis sp. L2, Laccaria sp.ST). Taimitarhalta taimet on istutettu kentälle vuosina 2003, 2004 ja 2005 ja taimien kasvua on seurattu vuosittain. Kahdessa ensimmäisessä kenttätutkimuksessa löydettiin neljä mykorritsakantaa (Laccaria sp.TT2, Tylospora asterophora HK1, Paxillus involutus 1, 3) jotka merkitsevästi nopeuttivat kuusentaimien pituuskasvua heti ensimmäisenä kasvukautena istutuksen jälkeen. Näillä sienikannoilla siirrostetut taimet kasvoivat 20-40 % nopeammin kuin verrokkitaimet. Mykorritsalliset taimet kasvoivat siirrostamattomia taimia hieman nopeammin myös seuraavina vuosina, joten kaksi ja kolme vuotta istutuksen jälkeen kaikkiaan seitsemällä eri sienikannalla siirrostetut taimet olivat 10-20 % pidempiä kuin siirrostamattomat verrokkitaimet (Laccaria sp.TT2, Cenococcum geophilum AV1, Tylospora asterophora HK1, Piloderma fallax HK1, Paxillus involutus 1, Hebeloma sp.TT). Nopeamman kasvunsa ansiosta näillä mykorritsoilla siirrostetut taimet olivat jo toisen ja kolmannen kasvukauden jälkeen myös jonkin verran pidempiä kuin ns. tavalliset taimitarhataimet, jotka olivat runsaamman lannoituksen vuoksi istutushetkellä koetaimia selvästi suurempikokoisia (Pennanen ym. käsikirjoitus 2). Toisen kasvukauden jälkeen pituuserot eivät tosin ole enää tilastollisesti merkitseviä tukkimiehentäin aiheuttamien suurien tuhojen vuoksi. Vuonna 2005 perustettu kolmas kenttäkoe keskittyy vertailemaan taimitarhoilta eristettyjä mykorritsakantoja uudistusalalta ja metsästä eristettyihin sienikantoihin. Taimitarhoilla erityisen yleisesti esiintyvä Thelephora terrestris-sieni voi muodostua taimitarhakasvatuksessa haitalliseksi, sillä sen runsas kasvu voi tukahduttaa taimitarhalla kasvavan taimen. Ensimmäisen kasvukauden kenttätulosten mukaan Thelephora terrestris sienellä olisi myös taimien alkukehitystä lievästi hidastava vaikutus verrattuna siirrostamattomiin verrokkitaimiin tai taimiin joiden juuristossa on useita metsässä tyypillisesti esiintyviä mykorritsasieniä.

Kenttäkoetulosten arvioinnissa on huomioitava se, että näissä kokeissa käytettiin hyvin alhaista lannoitustasoa taimitarhalla ja sen vuoksi mykorritsakokeen kuusentaimet olivat istutusvaiheessa suhteellisen pieniä. Alhaisilla lannoitemäärillä haluttiin varmistaa mahdollisimman monen mykorritsakannan menestyminen taimitarhalla. Kunkin mykorritsalajin ravinteidenkestokyky on tutkittava erikseen taimitarhakokeiden avulla ennen kuin ravinnetasoa nostetaan kuusentaimien kasvun optimoimiseksi.

Metsämiesten Säätiön rahoittamassa osatutkimuksessa selvitimme mykorritsojen määrää ja laatua suomalaisilla taimitarhoilla ja havaitsimme, että kuusentaimien juurien mykorritsoitumisaste oli keskimäärin alhainen (0-66%), erityisesti yksivuotiailla taimilla (0-19%), sekä paakkutaimien sienilajisto oli hyvin suppea (Flykt ym. 2005). Taimitarhalta lähteville istutuskuusille oli tyypillistä taimen pituuteen verrattuna pieni juuristo, ja suhde oli sitä pienempi mitä enemmän taimia on kasvatuksen aikana lannoitettu. Metsätaimitarhojen välillä oli myös suuria eroja mykorritsojen esiintymisessä. Mykorritsoja esiintyi sitä vähemmän, mitä enemmän taimia lannoitettiin (P, N) ja mitä enemmän taimitarhoilla käytettiin fungisidejä ja herbisidejä (Flykt ym. käsikirjoitus).

Hankkeessa on myös meneillään osatutkimus jossa selvitetään mykorritsasienien antagonististen ominaisuuksien hyödyntämistä kasvitautien torjunnassa. Esikokeen tarkoituksena on etsiä hankkeen 3300 mykorritsakokoelmasta mahdollisia juurikäävän leviämistä estäviä kantoja. Tähän mennessä on löydetty kaksi mykorritsakantaa (Paxillus involutus 1 ja 3), jotka kykenivät täysin pysäyttämään juurikääpärihmaston kasvun laboratoriossa sekä myös itiöiden itämisen. Kyseiset kannat on todettu taimien kasvulle hyödyllisiksi sieniksi jo edellä mainituissa kenttäkokeissa. Toisessa esikokeessa testataan voiko mykorritsasienen juurikäävän torjunnan ja/tai isäntäkasvin kasvun edistämisen mekanismina olla kyseisen kannan kyky tuottaa eksogeenisia polyamiineja. Polyamiinien tiedetään vaikuttavan mm. isäntäkasvin kasvuun ja patogeeniresistenssiin.

Suomen Akatemian rahoittamassa osahankkeessa tutkittiin kuusentaimiin assosioituneiden sieniyhteisöiden monimuotoisuutta ja monimuotoisuuteen vaikuttaviin tekijöihin. Työssä on tähän mennessä selvinnyt, että kuusen genotyyppi vaikuttaa merkittävästi maan ektomykorritsasienten ja niiden ulkorihmaston sekä rihmastoon assosioituneiden bakteerien monimuotoisuuteen ja yhteisörakenteeseen (Korkama ym. 2006, Korkama ym., käsikirjoitus 1). Eri kuusiklooneilla on myös erilainen neulasten endofyyttisienten monimuotoisuus. Nopeakasvuisilla kuusiyksilöillä on juuristoissaan lähes kaksi kertaa suurempi ektomykorritsasienien monimuotoisuus kuin hidaskasvuisilla. Hidaskasvuisilla klooneilla on puolestaan neulasissaan enemmän erilaisia saprofyyttisiä endofyyttisieniä kuin nopeakasvuisilla kuusilla (Korkama ym. käsikirjoitus 2). Tulokset osoittavat, että kuusentaimiin assosioituneilla sienillä saattaa olla merkittävä vaikutus taimien alkukehitykselle.

Hankkeen vetäjä: Pennanen, Taina
Metsäntutkimuslaitos, Vantaan toimipaikka, PL 18, 01301 VANTAA
Puhelin: 029 532 5469
Sähköpostiosoite: taina.pennanen@metla.fi

Muut tutkijat: Hantula, Jarkko, VA (2004), Jaatinen, Krista, VA (2006), Korkama, Tiina (2003-06), Müller, Michael, VA (2002-04)


Sivun alkuun

Tämä sivu on tuotettu Metlan tietokannasta 12.06.2012
Palaute