Spring Cereals: From Dynamic Ideotypes to Cultivars in Northern Latitudes

Abstract

Ideotyypillä tarkoitetaan kasvustoa, jossa yhdistyvät kaikki tarvittavat ja hyödylliset ominaisuudet hyvälaatuisen ja korkean sadon tuottamiseksi tietyssä kasvuympäristössä. Kasvuympäristön huomioiminen on erityisen tärkeätä ideotyyppiä hahmoteltaessa, sillä ilmastolla sekä edafisilla ja agronomisilla tekijöillä on keskeisin rooli kasvuston menestymisessä. Uudet viljelymenetelmät, ravinteet, satoisat lajikkeet, kastelu, kasvinsuojeluaineet sekä huolellinen viljelytoimien suunnittelu ja toteutus ovat parantaneet kevätviljojen satoja niin Suomessa kuin muuallakin maailmassa. Lajikkeita on kuitenkin kehitettävä edelleen erityisesti kasvinsuojeluaineiden ja typen käytön aiheuttaman ympäristökuormituksen vuoksi. Tarkastelemme tässä artikkelissa ominaisuuksia, jotka vaikuttavat keskeisesti elinvoimaisen ja hyvän kasvuston kehittymiseen ja menestymiseen ja samalla mahdollistavat panosten käytön vähentämistä kasvintuotannossa. Tarkastelun kohteena ovat siten kasvuston nopea ja elinvoimainen alkukehitys, sivuversojen muodostuminen, kääpiö- ja puolikääpiölajikkeet, veden- ja typenkäytön tehokkuus, korsivälivarastot sekä kasvuston kilpailukyky. Elinvoimainen kasvusto peittää maan nopeasti, mikä lisää kasvuston kilpailukykyä rikkakasveja vastaan ja samalla parantaa vedenkäytön tehokkuutta ja säästää maan vesivaroja. Kääpiömuotoja hyödyntämällä voidaan paitsi vähentää lakoutumista myös tehostaa hiiliyhdisteiden jakautumista kehittyviin jyviin korsien ja juurien sijaan. Keskittämällä sivuversojen muodostuminen yhteen tai kahteen tähkälliseen tai röyhylliseen sivuversoon voidaan edelleen tehostaa yhteyttämistuotteiden jakautumista sekä vedenkäyttöä. Erityistä huomiota tulisi kiinnittää kasvien kykyyn hyödyntää korsivälivarastoja jyväntäyttymisjakson aikana, koska sääolot ovat Suomessa usein hyvin vaihtelevat. Korsivälivarastoja hyödyntämällä jyväntäyttymistä voidaan jatkaa keskeytyksettä lähes sääoloista riippumatta. Kun kiinnitetään huomiota lajikkeiden valintaan ja viljelymenetelmiin, satotasoja ja keskisatoja on mahdollista nostaa Suomessa tulevaisuudessakin.

The ideotype of a crop is a model of a plant community where all necessary and beneficial traits for crop performance in a particular environment are combined. It is important to consider the environment when developing an ideotype since climatic, edaphic and agronomic features of the target region have a major role in determining crop performance. New technologies, high yielding cultivars, irrigation and water management, plant protection materials and more skilful farm management practices have increased yields and yield potentials on cereals in Finland as in many other countries. In this paper we aim to summarize traits which would be useful from the farmers perspective. The most important trait is increased early vigour of spring cereals, including faster rate of early development and increased leaf area to improve both the resource capture of the canopy and water use efficiency. Introduction of dwarfing genes would improve lodging resistance and harvest index due to improved partitioning of dry matter into grains whereas longer coleoptiles would improve emergence and seedling establishment. Improved ability of crops to utilize stem reserves during grain filling would increase resistance against environmental stresses. All of these traits would also increase the competitive ability of the plant against weeds as well as competition within the crop canopy and are already available from non-adapted germplasm of the various spring cereal species.