Root growth dynamics in golf greens with different compression intensities and winter survival

Abstract

Maan tiivistyminen vaikeuttaa juuriston kasvua sekä edelleen kasvien veden ja ravinteiden ottoa. Golfviheriöillä pelaamisesta aiheutuvan tallauksen tiedetään vahingoittavan kasvustoa, mutta tallauksen vaikutuksista juuristoon on vähän tietoa. Varsinkin huonosti talvehtineilla viheriöillä kasvuston on todettu olevan erityisen arka pelaamisesta aiheutuvalle kulutukselle. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli mitata pelaamisesta aiheutuvan tallauksen vaikutuksia viheriöiden nurmikkoheinien juuriston kasvuun kasvukauden eri aikoina. Juuriston kasvua mitattiin sekä hyvin että heikosti talvehtineilla viheriöillä. Tutkimus toteutettiin 1997 1999 Hyvinkäällä Hyvigolfin kentällä, jonka viheriöillä kasvoi kylänurmikkaa ja rönsyrölliä. Tutkimusmenetelminä käytettiin miniritsotronitekniikkaa ja maasta erikseen pestyjen juurien kuva-analyysiä. Miniritsotronit eli läpinäkyvät muoviputket (halkaisija 5 cm, pituus 60 cm) sijoitettiin syksyllä 1997 viheriöiden laidoille ja keskiosiin 45 asteen kulmaan maanpintaan nähden. Seuraavina vuosina juurikuvia tallennettiin putkien sisältä videokameralla 0 40 cm:n syvyyksissä. Juurikuvat (2,43 cm2) tallennettiin putkien yläpinnasta, ja kuvaus kohdennettiin samoihin kuva-alueisiin jokaisella 14 mittauskerralla. Kesällä 1998 otettiin lisäksi maanäytteitä, joista juuret eroteltiin vesi- ja ilmavirran avulla hydropneumaattisella elutrointi-laitteella. Juuret värjättiin ja skannattiin vesipatjan päällä lasitarjottimella. Skannatusta digitaalisesta kuva-aineistosta määritettiin juurien pituus ja paksuus kuva-analyysin avulla. Tulosten mukaan viheriöiden nurmikkoheinien juurten määrä vaihteli suuresti kasvukauden eri aikoina. Keväällä juuriston kasvu oli nopeaa, mutta videokuvista lasketut juurien ja juurten haarojen lukumäärät tasaantuivat keskikesällä. Tallatuilla viheriöiden keskiosilla juuria havaittiin huomattavasti vähemmän kuin viheriöiden reunoilla. Hyvin talvehtineilla ja vähän tallatuilla viheriöiden osilla juurien lukumäärät olivat suurimmat. Suurin osa juuristosta kasvoi 0 5 cm:n kerroksessa. Kuva-analyysin perusteella juuritiheys (= pituus maatilavuudessa) oli 20 cm:n syvyydessä keskimäärin 180 cm/cm3 hyvin talvehtineilla ja 110 cm/cm3 huonosti talvehtineilla viheriöillä (n = 4). Maan pinnassa (0 2,5 cm) vastaavat juuritiheydet olivat jopa 900 ja 400 cm/cm3, joka vastaa ulkomailla mitattuja golfnurmikkoheinien tiheyksiä. Tallausvaikutus oli suurin pintamaassa. Penetrometrillä mitattu maan mekaaninen vastus tai huokostilavuus ei kuitenkaan muuttunut merkittävästi 0 10 cm: n syvyydessä. Tulos viittaa siihen, että tallaus vaikutti juuristoon kuluttamalla maan päällistä kasvustoa, painamalla kuitukerrosta kasaan ja tuhoamalla maan huokosten jatkuvuutta. Kuitukerroksen painuminen kasaan hidastaa kaasujen vaihtoa, ja huokosten jatkuvuuden tuhoutuminen hidastaa veden johtavuutta kasvualustassa. Nämä muutokset saattavat aiheuttaa talvivaurioita lisäämällä jään muodostusta. Tutkimuksen mukaan huonosti talvehtineilla viheriöillä juuriston kasvu oli heikentynyt vielä kaksi vuotta talvivaurioiden toteamisen jälkeen, vaikka maanpäällinen kasvusto oli jo elpynyt.

The aim of this study was to measure root growth dynamics under Nordic putting green conditions in order to estimate the sensitivity of root growth to winter damages and compression. Root numbers of turfgrasses were measured from soil depths of 0 40 cm by minirhizotrons. The minirhizotrons tubes were installed in the most compressed (center) and less walked (edge) parts of putting greens with good or weak winter survival. The highest root numbers were recorded under less walked green edge areas with good winter survival. The lowest root numbers were measured from center areas of greens, especially from areas suffering winter damage in previous years. Morphological parameters of roots were studied by a destructive soil sampling method in midseason 1998. Based on image analysis of washed roots, root length density at soil depths of 0 2.5 cm was 400 cm cm 3 in greens of weak winter survival and up to 900 cm cm 3 in greens of good winter survival. Our findings emphasize that root growth of turfgrasses is highly dynamic and sensitive to compression despite of non significant effects on soil porosity. Reduced root growth of greens with weak winter survival continued despite of recovery of shoot growth.