Timing applications of growth regulators to alter spring cereal development at high latitudes

Abstract

Kasvunsääteitä käytetään perinteisesti viljojen laontorjuntaan. Monet, lähinnä ulkomaiset tutkimustulokset antavat kuitenkin viitteitä, että kasvunsäädekäsittelyllä voidaan vaikuttaa korren pituuskasvun lisäksi myös muihin kasvusto-ominaisuuksiin kuten versoutumiseen ja jyvien lukumäärään. Tutkimme aikaisin ja tavanomaiseen aikaan suoritettujen kasvunsäädekäsittelyjen vaikutuksia kauran, ohran ja vehnän kasvustoihin ja sadon muodostumiseen pitkän päivän kasvuoloissa. Peltokokeet tehtiin Helsingin yliopiston Viikin koetilalla vuosina 1996-1998 ja 2000, sekä Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksessa Jokioisilla vuonna 2000. Kustakin kevätviljalajista oli kokeissa mukana pitkä- ja lyhytkortinen lajike: kaura (Veli ja Pal), ohra (Kymppi ja Saana) ja vehnä (Mahti ja Tjalve). Tutkittuja kasvunsääteitä oli kolme. Näistä kahden, CCC:n ja Modduksen, kortta lyhentävä vaikutus perustuu gibberelliinihapon biosynteesin rajoittamiseen, kun taas Etefoni lisää etyleenin määrää kasvisolussa. Kasvustot käsiteltiin joko kolme-neljä-lehtivaiheesa tai tavanomaisessa kasvuvaiheessa (CCC korren pituuskasvun alussa, Etefoni ja Moddus lippulehtivaiheessa). Kasvunsäädekäsittelyt vaikuttivat vähän muihin kasvusto-ominaisuuksiin kuin korren pituuteen. Aikaiset kasvunsäädekäsittelyt lyhensivät hetkellisesti kaikkien lajien oraan pituuskasvua, mutta tuleentuneen kasvuston pituuteen niillä ei ollut vaikutusta. Kasvunsäädekäsittelyt vaikuttivat satoon vaihtelevasti. Toisin kuin kauralla ja vehnällä, ohralla kasvunsääteet vaikuttivat satoon jopa lajikkeittain. Ohralajike Kymppi hyötyi kaikista kasvunsäädekäsittelyistä, kun taas Saanan sato oli sama tai jopa pienempi eri käsittelyillä. Kauralla aikainen CCC-käsittely lisäsi satoa 370 kg ha-1 ja Etefonil-käsittely tavanomaiseen aikaan laski satoa 270 kg ha-1. Vehnällä tavanomaiseen aikaan annettu CCC laski satoa lähes 500 kg ha-1. Samanaikaisesti tämän voimakkaan sadon alenemisen kanssa pääverson tähkän paino ja tuhannen jyvän paino pienenivät. Tulosten perusteella kasvunsääteiden käytöllä ei saavuteta muita muutoksia kasvustossa kuin korren lyheneminen, ja kasvunsääteet vaikuttavat satoon vaihtelevasti, varsinkin kun lakoa ei esiinny.

Plant growth regulators (PGRs) are commonly used in commercial farming to control lodging in cereals. PGRs have been shown to alter yield formation and plant stand structure, other than the straw length. To study their potential in Northern growing conditions PGRs and their application time impacts on plant stand structure and yield formation in tall and short statured cultivars of barley, oat, and wheat were studied in the field. Crop stands were sprayed with the gibberellin biosynthesis inhibitors CCC [chlormequat chloride CCC], Moddus [Trinexapac-ethyl TE], or with ethylene-releasing Cerone [ethephon ETH] at the recommended times or at an earlier growth stage. CCC applied at Zadoks growth scale (ZGS) 13-14 increased and ETH applied at ZGS 39-40 reduced grain yield of oat by 370 kg ha-1 and 270 kg ha-1, respectively. In wheat, CCC applied at ZGS 31-32 reduced grain yield by 480 kg ha-1. This yield reduction was associated with lower grain yield production by the main head and particularly lower single grain weight. In barley cv. Kymppi, ETH and TE treatments promoted yield formation, whereas in cv. Saana they tended to reduce yield. Early applied PGRs reduced stem height at 14 days after treatment irrespective of species or stem stature, but at maturity no constant PGR effect was noted. Excluding the stem length, PGRs did not modify plant stand structure or yield formation markedly.