Evaluation of reed canary grass for different end-uses and in breeding

Abstract

Ruokohelpeä (Phalaris arundinacea L.) viljellään yleisimmin eläinten rehuksi, mutta viime vuosina sen käyttö bioenergian raaka-aineena on yleistynyt etenkin Pohjois-Euroopassa. Suomessa on tavoitteena tuottaa 2 TWh bioenergiaa ruokohelvestä vuoteen 2010 mennessä, mikä vastaa noin 75 000 ha tuotantoalaa. Tässä tutkimuksessa arvioitiin ruokohelven (villi ja jalostettu materiaali) soveltuvuutta eri käyttötarkoituksiin: non-food -tuotantoon bioenergiaksi ja paperiksi, rehuntuotantoon ja siementuotantoon. Parhaiden populaatioiden identifioinnissa käytettiin apuna agronomisista ominaisuuksista muodostettua indeksiä sekä pelkästään biomassa- tai siemensatoa. Non-food -tuotantoon jalostettuja ruokohelpilajikkeita ei vielä ole markkinoilla, joten rehulajikkeita viljellään yleisesti. Satoisat rehulajikkeet osoittautuivat melko hyviksi myös non-food -tuotannossa. Suomesta kerätty villi ruokohelpiaineisto sen sijaan oli yleisesti ottaen kortisempaa kuin jalostettu aineisto, mikä on non-food -tuotannon kannalta toivottava ominaisuus. Parhailla luonnonpopulaatioilla kortisuus yhdistyi korkeaan biomassasatoon, ja lupaavimmat luonnonkannat voitaisiinkin kehittää lajikkeiksi tai hyödyntää kasvinjalostuksen lähtömateriaalina. Joissakin tapauksissa korkea non-food- tai rehu-indeksi yhdistyi myös hyvään siementuotantoon. Tutkimustulokset auttavat valitsemaan nykyisistä lajikkeista soveltuvimmat non-food -tuotantoon ja materiaalia kasvinjalostukseen.

Traditionally reed canary grass (Phalaris arundinacea L.) has been cultivated for forage, but currently is a new non-food crop in northern Europe. The aim of this study was to evaluate reed canary grass germplasm, elite and wild populations, for non-food, forage and seed production. An index composed of different agronomic traits was used to establish the best populations for each end-use. Populations were also ranked according to biomass or seed yield only. Non-food cultivars have not yet been developed, but results from this study suggest that some high biomass forage cultivars could be used in non-food production. However, local populations possessed a desirable combination of traits, including higher proportion of straw associated with high biomass yield. This study indicated that local populations could be used in non-food crop breeding together with elite material. Some evidence for the potential of populations for forage production was also noted, mainly through leaf area and leaf proportion measurements. High non-food or forage indices were associated with good seed production in some populations. Results help in selecting appropriate cultivars for non-food use, which is currently important as the cultivated area of reed canary grass for biofuel in Finland is anticipated to be 75 000 hectares by 2010.