Chlormequat chloride and ethephon affect growth and yield formation of conventional, naked and dwarf oat

Abstract

Ohra- ja vehnäkasvustojen lako torjutaan kasvunsäätein kauraa yleisemmin. Myös tutkimus on keskittynyt näihin ensin mainittuihin viljalajeihin. Kaura saattaa kuitenkin reagoida tähkällisiä viljoja herkemmin kasvuoloissa tapahtuviin muutoksiin, myös kasvunsäädekäsittelyihin. Siksi tutkimme kasvunsääteiden vaikutuksia kauran sadonmuodostukseen Suomen kasvuoloissa mittaamalla jyväsadon lisäksi 24 kasvuston rakennetta ja sadonmuodostusta kuvaavaa ominaisuutta. Peltokokeet järjestettiin Helsingin yliopiston Viikin koetilalla vuosina 1995 ja 1996. Tavanomaisen kauran lisäksi tutkimme kasvunsääteiden vaikutuksia paljasjyväisen ja kääpiökauran sadontuottoon. Tutkittujen kasvunsääteiden vaikutus perustuu kasvien hormonitoiminnan muutoksiin. Klormekvattikloridi (CCC) ehkäisee gibberelliinihapon biosynteesiä ja etefoni lisää etyleenin tuotantoa. Kaurakasvustojen käsittely CCC:lla kaksisolmuasteella lisäsi satoa parhaimmillaan 13 %, kun etefoni-käsittely lippulehden kielekkeen tultua esille yleensä vähensi satoa. Koska kaurakasvustot eivät lakoontuneet, kasvunsääteet vaikuttivat sadonmuodostukseen muuttamalla kasvustorakennetta. Kumpikin kasvunsääde lyhensi tavanomaisten ja paljasjyväisten kauralajikkeiden kortta, erityisesti näkyvää osaa ylimmästä nivelvälistä. Kääpiölajikkeiden korsi kuitenkin piteni CCC-käsittelyn seurauksena. CCC lisäsi röyhyjen määrää neliöllä ja versojen tuottamaa osuutta sadosta. Myös etefoni-käsittely lisäsi versojen merkitystä sadontuottajina, mutta tämä oli seurausta lähinnä pääverson heikentyneestä sadontuottokyvystä. Etefoni-käsiteltyjen kaurojen pääversoissa oli vähemmän jyviä ja röyhyn täyttymisteho sekä satoindeksi jäivät kontrollikasveja alhaisemmiksi. Tutkimustemme mukaan tilanteissa, joissa kasvunsääteillä ei ensisijaisesti lakoa ehkäisemällä pyritä turvaamaan sadontuottoa, antigibberelliinikäsittelyin (CCC) voitaneen vähissä määrin parantaa kauran sadonmuodostusta. Etefonia käytettäessä riski satotappioille on ilmeinen. Edullisetkaan vaikutukset sadontuottokykyyn eivät olleet riittäviä, jotta käsittelyiden voisi arvioida olleen taloudellisesti kannattavia tilanteessa, jossa lakoa ei esiinny.

Department of Plant Production, PO Box 27, FIN-00014 University of Helsinki, Finland. Current address: MTT Agrifood Research Finland, Plant Production Research, FIN-31600 Jokioinen, Finland. e-mail: pirjo.peltonen-sainio@mtt.fi Plant growth regulators (PGRs) are not usually applied to oat (Avena sativa L.) crops. This study was designed to test whether the antigibberellin chlormequat chloride (CCC) and ethylene-releasing ethephon sprayed on to oat foliage represent potential agents for manipulation of yield formation under northern growing conditions. Effects of these PGRs on yield components and tiller growth and productivity were examined in detail. This study included a long-strawed landrace, a modern standard height cultivar, two naked (A. sativa ssp. nuda L.) and two dwarf oats. Field experiments were conducted at Viikki Experimental Farm, University of Helsinki, in 1995 and 1996. Chlormequat chloride was sprayed at the two-node stage and ethephon when the flag leaf ligule was just visible on the main shoot. Various traits characterizing growth and yield formation were assessed. Chlormequat chloride increased grain yield by 0% to 13% depending on cultivar and year, while ethephon most often decreased it by up to 17%. No lodging occurred and the recorded increase in grain yield of CCC treated plants was not therefore due to prevention of lodging. However, CCC treatment resulted in more panicles per square meter and in 1995 tillers contributed more to grain yield. Ethephon treated plants had less grains per main shoot panicle, lower panicle filling rate (PFR) and parallel decreased harvest index (HI). Stem elongation of dwarf oat was enhanced by CCC, in contrast to that of conventional and naked cultivars.