Heijari Juha (FM) 2.6.2006

Luonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunta

Ympäristötieteet

Seed origin, forest fertilization and chemical elicitor influencing wood characeristics and biotic resistance of Scots pine (Siemenalkuperän, metsälannoituksen ja kemiallisen heräteaineen vaikutukset männyn puuaineksen ominaisuuksiin ja biologiseen kestävyyteen)

Vastaväittäjä: Professori Pekka Niemelä, Joensuun yliopisto
Kustos: Professori Jarmo Holopainen, Kuopion yliopisto


Väitöskirjan tiivistelmä:


Männyn pihka-aineiden määrään voidaan vaikuttaa, mutta mitä tapahtuu puun biologiselle kestävyydelle?

Männyn puuyksilöiden ja siemenalkuperien pihka-ainekoostumus vaihtelee huomattavasti ja siten kunkin puuyksilön kestävyys eri tuholaisia vastaan on erilainen. Puun tuottamat pihka-aineet heikentävät tuholaisten menestymistä erityisesti silloin jos suojaava kaarna vaurioituu vioituksessa. Koska monien torjunta-aineiden käyttö metsänviljelyssä on kiellettyä, on suuri tarve etsiä korvaavia menetelmiä erityisesti tukkimiehentäin aiheuttamia tuhoja vastaan. Myrkyttömän, kasvien oman kemiallisen puolustuksen aktivoivan heräteaineen l. elisitorin käyttö voisi olla yksi mahdollinen menetelmä tuholaistorjunnassa.

Puuaineksen puolustusaineista sekä fenolisilla yhdisteillä että pihka-aineilla on suuri merkitys erityisesti sydänpuusta tehtävän rakennusmateriaalin lahonkestävyydessä. Puuntuotannon lisäämiseksi metsiä alettiin lannoittaa 1950-luvun lopulla, joten nämä metsät tuottavat lähitulevaisuudessa runsaasti lannoitettua puuta, jonka ominaisuuksia ja biologista kestävyyttä ei kuitenkaan tarkasti tiedetä.

Tässä tutkimuksessa selvitettiin kasvien heräteaineen (metyylijasmonaatti) aiheuttamia muutoksia männyntaimien pihka-aineissa, metsälannoituksen pitkäaikaisvaikutuksia varttuneessa männikössä sekä männyn puolustuskemian luontaista vaihtelua. Biologisina vasteina mitattiin kosteiden tilojen lahottajasienen (kellarisieni) aiheuttamaa puun lahoamista, puuta ravinnokseen käyttävän tuhohyönteisen (tupajäärä) toukkien kasvua sekä tukkimiehentäin taimissa aiheuttamia syöntivaurioita.

Tutkimuksessa havaittiin männyntaimien ruiskutuskäsittelyn heräteaineella lisäävän pihka-aineiden määrää puussa ja neulasissa. Samalla käsittely vähensi tukkimiehentäin kaarnaan aiheuttamien syöntilaikkujen määrää laboratoriossa suoritetuissa kokeissa. Voimakas pihka-aineiden tuotto ulkoisen heräteainekäsittelyn jälkeen vastaavasti heikensi taimien pituuskasvua, kun käsittelyt toteutettiin keväällä vuosikasvun alkamisajankohtana.

Tämän tutkimuksen perusteella pitkäaikaisella metsälannoituksella voidaan saavuttaa merkittävä kasvunlisäys männyn runkotilavuudessa aiheuttamatta kuitenkaan huomattavia muutoksia puuaineen kuituominaisuuksiin tai selluloosan ja ligniinin määriin. Metsälannoitus ei tehnyt puuta herkemmin lahoavaksi, ei vaikuttanut tuhohyönteisen menestymiseen, eikä se myöskään vaikuttanut puun pihka-aineisiin ja fenolisiin yhdisteisiin. Myöskään männyn puuaineksen kemiallisten ominaisuuksien luontainen vaihtelu ei yksinomaan selittänyt lahonkestävyyttä ja tuhohyönteisen menestymistä puuaineksessa.

Tutkimustulosten perusteella kasvien heräteaineella, joka ei ole hyönteisille suoraan myrkyllinen, voidaan lieventää tukkimiehentäin aiheuttamia tuhoja männyntaimilla. Kasvien heräteaineita käytettäessä on kuitenkin huomioitava käsittelyajankohta, jotta saavutetaan haluttu tulos pihka-ainetuotossa, mutta ei kuitenkaan vaikuteta haitallisesti taimien kasvuun. Puuntuotannon lisäämiseksi tehty metsälannoitus varttuneessa männikössä näytti tutkimuksen perusteella tuottavan ominaisuuksiltaan varsin samanlaista puuta lannoittamattomien männiköiden kanssa.


Väitöskirja on julkaistu sarjassa Kuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet. ISBN 951-27-0354-8. Sitä voi tilata yliopiston kirjaston julkaisumyynnistä sähköposti: yrjo.valtanen@uku.fi tai verkko-osoitteesta http://www.uku.fi/kirjasto/julkaisutoiminta/julkmyyn.shtml


Kuopion yliopisto
Viestintä
tiedotus_at_uku.fi