Plant growth regulators to manipulate oat stands

Abstract

Kasvunsääteitä käytetään perinteisesti viljojen korren pituuskasvun hidastamiseen ja lakoutumisen vähentämiseen. Kasvunsääteiden kortta lyhentävä vaikutus perustuu korren pituuskasvua säätelevän gibberelliini- hormonin tuotannon vähenemiseen tai solun pituuskasvua hidastavan etyleeni-hormonin vapautumiseen. Kasvunsääteiden vaikutuksia korren pituuskasvuun ja kasvuston rakenteeseen on tutkittu paljon ohralla ja vehnällä, mutta kauralla tutkimuksia on tehty vähän. Syitä pieneen määrään alan kauratutkimuksia lienevät kauran vähäinen merkitys viljantuotannossa monissa viljantuottajamaissa ja tuotantopanosten vähäisempi käyttö kauranviljelyssä, mikä saattaa osaltaan vähentää myös laontorjunnan tarvetta. Tässä kirjallisuuskatsauksessa kartoitetaan kasvunsääteiden mahdollisuuksia muokata korren pituuskasvun lisäksi muita kasvusto-ominaisuuksia ja satokomponenttien muodostumista. Sato suurenee lisäämällä röyhyjen lukumäärää neliöllä, jyvien lukumäärää röyhyssä tai vaihtoehtoisesti lisäämällä yksittäisen jyvän painoa. Kirjallisuuden mukaan kasvunsääteillä voidaan vaikuttaa röyhyjä tuottavien sivuversojen määrään ja jyvälukumäärään röyhyssä helpommin kuin yksittäisen jyvän painoon. Nämä muutokset vaikuttavat satoa suurentavasti tai pienentävästi. Onnistunut laon torjunta kasvunsääteiden avulla helpottaa sadonkorjuuta ja saattaa estää huomattavat määrälliset ja laadulliset menetykset. Joissakin tapauksissa kasvunsäädekäsittely pienentää satoa tai sadonlisä ei kata käsittelyn kustannuksia. Korkeita tuotantopanoksia käyttävässä viljelyssä kasvunsääteiden käyttöä pidetään eräänlaisena sadon vakuutuksena, joka turvaa tuotantopanosten kotiuttamisen puintiaikana. Vaikka vilja ei lakoontuisikaan, kasvunsääteet hyväksytään tuotantopanoksiksi. Kun käytetään kohtuullisia tuotantopanoksia, lakoriski on pieni nykyisillä suhteellisen lujakortisilla lajikkeilla, ja siten kasvunsääteiden tarve vähäinen.

Plant growth regulators (PGRs) are exogenously applied chemicals that alter plant metabolism, cell division, cell enlargement, growth and development by regulating plant hormones or other biological signals. For example, some PGRs regulate stem elongation by inhibiting biosynthesis of gibberellins or through releasing ethylene. PGR effects are widely studied and reported on barley (Hordeum vulgare L.) and wheat (Triticum aestivum L.), whereas there are only a few reports addressing oat (Avena sativa L.). This is likely to be a result of smaller acreage and lower intensity of oat management and production and hence a reduced need for stem shortening by PGRs. However, this is not the case for all cereal producing regions and there exists a need to understand the potential application of PGRs to oat production. This paper represents a review of the potential of PGRs to regulate stem elongation and other biological traits governing plant stand structure and yield components, with special emphasis on oat and its responses to PGRs. Yield improvement requires more heads per unit land area, more grains per head or heavier grains. Of these yield-determining parameters, the number of head bearing tillers and grain numbers per head, compared with grain weight, are more likely to be improved by PGR application. In the absence of lodging, PGR may reduce grain yield due to potential reduction in mean grain weight and/or grain number. Cultivation systems aiming at extensive yields with intensive use of inputs likely benefit from PGR applications more often compared with low or moderate input cultivation, for which cost effectiveness of PGRs is not frequently reached.