Värimorsingon ympärivuotinen viljely kasvihuoneessa
Särkkä, Liisa; Tuomola, Päivi; Hyvönen, Juha; Sarlin, Jaana; Keskitalo, Marjo (2020)
Julkaisusarja
Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus
Numero
40/2020
Sivut
41 s.
Luonnonvarakeskus
2020
© Luonnonvarakeskus
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-326-985-9
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-326-985-9
Tiivistelmä
Morsinko Isatis tinctoria L. oli jo antiikin aikana tärkeä sinisen väriaineen indigon takia viljelty kasvi. Synteettisen indigon valmistaminen lopetti kaupallisen morsingon viljelyn 1800-luvun lopussa. Teollisessa värjäyksessä käytettävät synteettiset väriaineet aiheuttavat haitallisia päästöjä ja kiinnostus luonnonmukaisiin väriaineisiin on herännyt uudelleen. Suomessa morsingon viljely avomaalla on myös alkanut kiinnostaa viljelijöitä, mutta kasvukauden lyhyyden takia satoa ehditään kerätä vain 1–3 kertaa. Suomessa on vanhoja ja matalia kasvihuoneita, joiden käyttö modernissa viljelytekniikassa on vähentynyt. Niille haetaan uusia käyttökohteita. Morsinko voisi olla uusi kasvi tällaisiin tiloihin. Morsingon viljelyä kasvihuoneessa ei ole tutkittu Suomen olosuhteissa.
Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia morsingon ympärivuotisen kasvihuoneviljelyn mahdollisuutta eri valo-olosuhteissa sekä eri lannoitusvoimakkuuksissa. Viljelyolosuhteiden vaikutusta sadon määrään, puhtaan indigon ja raakaindigon määriin tutkittiin.
Morsingon viljelyaika oli 20.6.2017–7.5.2018, 11,5 kk. Viljelyajan aikana saatiin 10 satoa. Satokertojen 3–5 aikana oli valotuskoe (2.10.2017–2.1.2018) ja satokertojen 6–10 aikana valotus*lannoituskoe (4.1.–7.5.2018). Istutustiheys oli 8,4 kasvia neliömetrille. Kasvualustoina olivat kivivillalevyt pöydillä. Jokaiselle kasville asennettiin oma kastelutippu automaattista tippukastelua varten. CO2 annostelupitoisuus oli 800 ppm. Lämpötila-asetukset olivat 20–17–22,5 oC (päivä–yö–tuuletus).
Valokäsittelyt olivat HPS (suurpainenatrium), HPS+LED ja LED 20 h d-1 sekä valotuskokeen aikana viimeinen viikko ennen sadonkorjuuta 23 h d-1. HPS lamput olivat Philipsin Master Green Power 400 W ja Master Pia Plus 250 W. Led valaisimet olivat Netledin Overhead High Output 200 W (punainen:sininen 80:20 %). PAR-valon intensiteetti oli syksyn kokeessa 310 ja kevään kokeessa 332 µmol m-2 s-1 lehdistön tasolla. Laimea lannoitus oli 0,8–2,0 mS cm-1 ja voimakas lannoitus 1,8–3,0 mS cm-1 siten, että lannoitusten ero oli 1 mS cm-1.
Syksyllä valotuskokeessa lehtien tuorepainot olivat suurimmat HPS-valotuksessa kasvaneissa kasveissa ja kevyimmät LED valossa. Tekovalotuksen hyötysuhde tuorepainosatoon pimeimpänä vuodenaikana satokerroissa 4–7 oli paras HPS-valossa, 81,5 %, HPS+LED valossa se oli 75 % ja LED valossa 69 %. Kasvien koko kasvoi niiden ikääntyessä ja pidemmässä viljelyjaksossa ennen sadonkorjuuta. Voimakkaassa lannoituksessa lehtisadon painot olivat selvästi suuremmat kuin laimeassa lannoituksessa. Laskennallinen koko vuoden satomäärä oli parhaimmillaan 52,5 kg m-2.
Lehtien lukumäärissä kokojakaumat olivat A>25 cm 10 %, B 15–25 cm 20–30 % ja C <15 cm 60–70%. Valotuksella ei ollut vaikutusta kokoluokkien osuuksiin. B-kokoluokan lehdet olivat painavimmat kaikissa sadoissa. Voimakkaassa lannoituksessa B-luokassa oli lehtiä enemmän kuin laimeassa. Voimakkaassa lannoituksessa kokoluokkien A ja B lehtien tuore- ja kuivapainot olivat painavammat kuin laimeassa lannoituksessa.
Puhtaan indigon spektrofotometrimäärityksissä määrä vaihteli paljon eri satokerroissa, koejäsenissä ja eri vuodenaikoina. Se oli 3,4–14,7 mg g-1 kuivapainossa ja 0,7–1,8 mg g-1 tuorepainoa kohden laskettuna. Talvella LED valossa pitoisuudet olivat suuremmat lehden kuivapainoa kohden kuin runsaan luonnonvalon aikaan. Tulokset antoivat myös viitteitä siitä, että voimakkaassa lannoituksessa muodostui enemmän indigoa kuin laimeassa. Kun indigomääriä arvioitiin suhteessa satokerran kokonaissatoon, niin suurimmista lehtisadoista saatiin myös eniten indigoa.
Raakaindigoa saatiin 45–69 g tuorepainokiloa kohti. Raakaindigon pesun jälkeen jäljelle jäi pestyä raakaindigoa noin 30 % alkuperäisestä määrästä ja sen indigopitoisuuseksi arvioitiin 0,2–0,5 mg g-1, mikä oli kuitenkin edelleen epäpuhdasta verrattuna spektrofotometrimäärityksiin. Yhden kasvin pestyn raakaindigon indigopitoisuudeksi arvioitiin 1,5–5 mg riippuen viljelyajankohdasta, valotuksesta ja lannoituksesta.
Tukimuksen johtopäätös oli, että morsinko on potentiaalinen uusi viljelykasvi kasvihuoneessa. Edellytyksenä on riittävä kasvihuonetekniikka ja hyvä valotuskalusto sekä aktiivinen ravinnetilan seuranta kasvualustassa. Tässä tutkimuksessa ei ollut mahdollisuutta laskea viljelyn taloudellista kannattavuutta. Se pitäisi selvittää seuraavaksi. On kuitenkin muistettava, että laboratoriomittakaavan antamat indigomäärät ovat selvästi suuremmat kuin teollisuusmitassa saavutettavat indigon määrät.
Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia morsingon ympärivuotisen kasvihuoneviljelyn mahdollisuutta eri valo-olosuhteissa sekä eri lannoitusvoimakkuuksissa. Viljelyolosuhteiden vaikutusta sadon määrään, puhtaan indigon ja raakaindigon määriin tutkittiin.
Morsingon viljelyaika oli 20.6.2017–7.5.2018, 11,5 kk. Viljelyajan aikana saatiin 10 satoa. Satokertojen 3–5 aikana oli valotuskoe (2.10.2017–2.1.2018) ja satokertojen 6–10 aikana valotus*lannoituskoe (4.1.–7.5.2018). Istutustiheys oli 8,4 kasvia neliömetrille. Kasvualustoina olivat kivivillalevyt pöydillä. Jokaiselle kasville asennettiin oma kastelutippu automaattista tippukastelua varten. CO2 annostelupitoisuus oli 800 ppm. Lämpötila-asetukset olivat 20–17–22,5 oC (päivä–yö–tuuletus).
Valokäsittelyt olivat HPS (suurpainenatrium), HPS+LED ja LED 20 h d-1 sekä valotuskokeen aikana viimeinen viikko ennen sadonkorjuuta 23 h d-1. HPS lamput olivat Philipsin Master Green Power 400 W ja Master Pia Plus 250 W. Led valaisimet olivat Netledin Overhead High Output 200 W (punainen:sininen 80:20 %). PAR-valon intensiteetti oli syksyn kokeessa 310 ja kevään kokeessa 332 µmol m-2 s-1 lehdistön tasolla. Laimea lannoitus oli 0,8–2,0 mS cm-1 ja voimakas lannoitus 1,8–3,0 mS cm-1 siten, että lannoitusten ero oli 1 mS cm-1.
Syksyllä valotuskokeessa lehtien tuorepainot olivat suurimmat HPS-valotuksessa kasvaneissa kasveissa ja kevyimmät LED valossa. Tekovalotuksen hyötysuhde tuorepainosatoon pimeimpänä vuodenaikana satokerroissa 4–7 oli paras HPS-valossa, 81,5 %, HPS+LED valossa se oli 75 % ja LED valossa 69 %. Kasvien koko kasvoi niiden ikääntyessä ja pidemmässä viljelyjaksossa ennen sadonkorjuuta. Voimakkaassa lannoituksessa lehtisadon painot olivat selvästi suuremmat kuin laimeassa lannoituksessa. Laskennallinen koko vuoden satomäärä oli parhaimmillaan 52,5 kg m-2.
Lehtien lukumäärissä kokojakaumat olivat A>25 cm 10 %, B 15–25 cm 20–30 % ja C <15 cm 60–70%. Valotuksella ei ollut vaikutusta kokoluokkien osuuksiin. B-kokoluokan lehdet olivat painavimmat kaikissa sadoissa. Voimakkaassa lannoituksessa B-luokassa oli lehtiä enemmän kuin laimeassa. Voimakkaassa lannoituksessa kokoluokkien A ja B lehtien tuore- ja kuivapainot olivat painavammat kuin laimeassa lannoituksessa.
Puhtaan indigon spektrofotometrimäärityksissä määrä vaihteli paljon eri satokerroissa, koejäsenissä ja eri vuodenaikoina. Se oli 3,4–14,7 mg g-1 kuivapainossa ja 0,7–1,8 mg g-1 tuorepainoa kohden laskettuna. Talvella LED valossa pitoisuudet olivat suuremmat lehden kuivapainoa kohden kuin runsaan luonnonvalon aikaan. Tulokset antoivat myös viitteitä siitä, että voimakkaassa lannoituksessa muodostui enemmän indigoa kuin laimeassa. Kun indigomääriä arvioitiin suhteessa satokerran kokonaissatoon, niin suurimmista lehtisadoista saatiin myös eniten indigoa.
Raakaindigoa saatiin 45–69 g tuorepainokiloa kohti. Raakaindigon pesun jälkeen jäljelle jäi pestyä raakaindigoa noin 30 % alkuperäisestä määrästä ja sen indigopitoisuuseksi arvioitiin 0,2–0,5 mg g-1, mikä oli kuitenkin edelleen epäpuhdasta verrattuna spektrofotometrimäärityksiin. Yhden kasvin pestyn raakaindigon indigopitoisuudeksi arvioitiin 1,5–5 mg riippuen viljelyajankohdasta, valotuksesta ja lannoituksesta.
Tukimuksen johtopäätös oli, että morsinko on potentiaalinen uusi viljelykasvi kasvihuoneessa. Edellytyksenä on riittävä kasvihuonetekniikka ja hyvä valotuskalusto sekä aktiivinen ravinnetilan seuranta kasvualustassa. Tässä tutkimuksessa ei ollut mahdollisuutta laskea viljelyn taloudellista kannattavuutta. Se pitäisi selvittää seuraavaksi. On kuitenkin muistettava, että laboratoriomittakaavan antamat indigomäärät ovat selvästi suuremmat kuin teollisuusmitassa saavutettavat indigon määrät.
Collections
- Julkaisut [86920]