Skötsel av gräs i skugga

Dagens Program
 Presentation - inledning
 De grundläggande principerna för all växtlighet
– Kolhydratmetabolismen (Fotosyntes & respiration)
 Start workshop; Skötselstrategier mot yttre stress
 Yttre stressfaktorer
– Stress av skugga
– Temperaturstress
– Vattenstress
 Redovisning workshop
 Sammanfattning
Tänkvärt!!!!
De viktigaste faktorerna som påverkar hur
bra en greenyta kan bli – i rangordning!
1.
2.
3.
4.
Platsen (växtförhållandena – yttre stress)
Skötselnivån - resurser
Banpersonalens skicklighet
Konstruktionsmetod
(Jim Moore USGA 2007)
 En utmärkt referensbok
för de som vill lära sig
mera om dagens tema.
Den ”viktigaste” biologiska
processen
Göteborg
14 mars 2011
Faktorer som påverkar fotosyntesen
Temperatur
CO2
vatten
Ljusintensitet
Tillgänglig näring
Bladytans storlek
Kolhydrat (socker) omsättningen
hos gröna växter
 Fotosyntes – Kolhydratproduktion.
 Respiration – Energiproduktion där plantan
nyttjar kolhydrater producerade vid fotosyntesen
 Energin används tillsammans med näring för att
bygga upp plantan
Två grundläggande processer i
växter:
 Fotosyntesen:
CO2 + H20 + ljus
C(H2O)n + O2
Pågår i gröna växter när det är ljust (klorofyll)
 Respiration:
C(H2O)n + O2
CO2 + H20 + ATP
Pågår i levande plantdelar dygnet runt
Fotosyntes och Respiration
Upptag av gas (vätska) i gröna blad
Växtceller med kloroplaster
Växtcell med kloroplast
Image from Berg, L. 1997. Introductory Botany - Plants, People and their Environment. Saunders College Publishing
Kloroplaster med klorofyll –
Här sker kolhydratbildningen
Klorofyllmolekyl
Fotosyntesens aktiva våglängdsomr.
Fotosyntesen
Ljusreaktionen
 Ljusupptag i Klorofyll
(Thykaloid)
 Tar elektroner från H2O
och ger O2 och
(Energimolekyler) ATP
Fotosyntesen
Mörkerreaktionen
Calvincykeln I Kloroplast
Enzymet Rubisco
tar upp CO2 med hjälp av
ATP och ger hexos
(kolhydrat)
Fotosyntesen
Ljus- och mörkerreaktion
Cellandningen
(Respirationen)
 Pågår i alla levande plantdelar, dygnet runt
 Skapar energi till växt, (blomning, underhåll etc).
Faktorer som påverkar Respirationen
Temperatur
Syre O2
vatten
Kolhydrater
Tillgänglig näring
Mitokondrier – Sköter om
respirationen
Respirationen
Glukos och O2
energi, H2O
och
CO 2
1 Molekyl Glukos ger 36 ATP molekyler
 Glykolysen
Glukos från fotosyntes oxideras till pyruvat och ATP
 Citronsyra Cykeln
Mitokondrierna bryter ner pyruvat till CO2 och ATP
 Andningskedjan
 Elektroner överförs från ”elektron bärare” till O2 och H2O
proton gradient över inre mitokondie membran frigör ATP
Glykolysen
 Glukos från
fotosyntes oxideras till
pyruvat och ATP
 Sker i Cytoplasman
ca 10 enzymstyrda
steg
Citronsyracykeln
 Sker i Mitokondrierna
 fortsätter att bryta ner
(oxidera) pyruvat till
CO2 och ATP
Andningskedjan
 Sker i mitokondrier
(oxidativ fosforylering)
 Elektroner överförs från
elektron bärare till O2
och H2O
 proton gradient över inre
mitokondiemembran
frigör ATP
 1 Glukos ger 36 ATP
Respirationen
Sker i Mitokondrierna
Hur används fotosyntesens kolhydrater
Kolhydrater (socker)
Andning (respiration)
ATP = energi
Kväve
O2 (ofta
begränsande i
jorden)
Blomning /
frösättning
Vatten
Växt
(Irreversibel
volymökning)
Underhåll
Näringsupptag Transport
Försvar
Symbioser
Läckage
från
rötterna
En stark planta har råd med detta !
Lagring
Stress på grund av skugga
www.sterlinggolf.com
Ljusinstrålning mot en bladyta
Ljusinstrålning
(från solen eller en
lampa)
Reflektion
av & tillbaka
Transmission
genom bladet
www.hort.purdue.edu
 Lägre ljusintensitet
www.sodsolutions.com
Plantan & ljusintensiteten
Kompensations
punkten
150 µmol/m2/s
www.hort.purdue.edu
1800 mmol/m2/s
Plantan & ljusintensiteten
Ca 800 mmol/m2/s
Mättnadspunkten
0 mmol/m2/s
www.hort.purdue.edu
1800 mmol/m2/s
Ljusintensitetens Mättnadspunkt
 Vid denna ljusintensitetsnivå, fångar plantan upp
maximalt med energi genom fotosyntesen
 Redan vid lätt skugga från ex.vis lätta moln sjunker
ljusintensiteten snabbt under mättnadspunkten
 Hur lång tid man har ljusmättnaden under dygnet
spelar stor roll för enregiinlagringen - märks tydligast
på hösten
Är fotosynteskapaciteten (bladytan)
tillräckligt på hösten ?
Bör klipphöjden ökas ?
3 mm
4.5 mm
Krypven
Trygve Aamlid bioforsk
5 mm
7.5 mm
Rödsvingel
Fotosyntes - Ljuskvalité
 Vid fotosyntes är inte alla färger i
ljusspektrumet lika viktiga
 Endast en del av ljuset absorberas av
klorofyllet och andra pigmenter
 Denna absorberbara del av spektrummet
kallas PAR
 Photosynthelically Active Radiation
(Fotosyntetiskt aktiv strålning)
Absorption av klorofyll a & b
Dessa våglängder reflekteras
av bladet eller
passerar igenom det
Våglängder i nanometer
www.hort.purdue.edu
Ändringar i mikroklimatet beroende
på skugga – utöver bristen på ljus
 Mindre luftrörelser
 Högre luftfuktighet
 Längre perioder med dagg
 Högre CO2 -nivåer
Jack Fry Ph.D. Kansas St. Univ. &
Bingru Huang Ph.D. Rutgers univ.
Viktiga effekter av skugga på
gräs
 Anatomiskt
– Tunnare kutikula
– Mindre kloroplaster
 Morfologiskt
– Tunnare smalare blad
– Längre blad och internoder
– Mindre skottäthet
– Mer upprätt växtsätt
Jack Fry Ph.D. Kansas St. Univ. &
Bingru Huang Ph.D. Rutgers univ.
Viktiga effekter av skugga på
gräs
 Fysiologiska
– Högre klorofyllinnehåll
– Större produktion av gibberellinsyra
– Mindre fotosyntes
– Mindre respiration
– Mindre Transpiration
– Högre vätskeinnehåll
– Mindre kolhydratreserver
Jack Fry Ph.D. Kansas St. Univ. &
Bingru Huang Ph.D. Rutgers univ.
Vad man kan förvänta sig av
skuggade greener
 Tunnare gräsbestånd
 Blöta under längre tid
 Mer sjukdomar
 Sämre slitagestyrka
 Sämre läkningsförmåga
Jack Fry Ph.D. Kansas St. Univ. &
Bingru Huang Ph.D. Rutgers univ.
57º
20. juni
30º
20.september
Tag foton vid olika tidpunkter på
året
Dokumentera skuggproblemen
Ny typ av ljusmätare
 Mäter totala instrålningen under dagen
Dokumentera skuggproblemen
Iphone applikation
Skötsel av gräs i skugga
Viktigaste redskapet for att få
en stark gräsplanta ?
Skötsel av gräs i skugga
 Gräsarter/sorter – Välj mer skuggtoleranta
 Klipphöjder – höga
 Näring – lågt N, Högt Fe & K
 Bevattning – mindre mängd och frekvens
 Luftning – Oftare för att förbättra dränering &
minska kompaktion
 Fungicider – Noggrannare kontroll av svamptryck
 Användning av PGR – Kontrollera vertikal tillväxt
och förbättra kvalitén
Jack Fry Ph.D. Kansas St. Univ. &
Bingru Huang Ph.D. Rutgers univ.
Skuggtolerans hos våra vanliga
gräs
Rankning
Gräsart
Mycket bra
Brunven
Rödsvingel
Hårdsvingel
fårsvingel
Mindre bra
Creeping bentgrass
Rödven
Ängsgröe
vitgröe
Dåligt
Jack Fry Ph.D. Kansas St. Univ. &
Bingru Huang Ph.D. Rutgers univ.
Rajgräs
Primo och skugga
 Primo har visat sig höja kvalitén särskilt på
gräs i skugga
 Tätheten hos krypven
förbättrades med nästan
20% med Primo i en studie i
Michigan under 80% skugga.
Jack Fry Ph.D. Kansas St. Univ. &
Bingru Huang Ph.D. Rutgers univ.
Gräsklipp i % av kontrollruta
Vägt gräsklipp av krypven behanlat
med trinexepac-ethyl (Primo)
Core-aerify
160
140
120
100
80
60
40
Primo
Control
20
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
Dagar efter behandling
PGR's
file:///C:/Documents%20and%20Settings/HP_Owner/Clipping
weights of creeping bentgrass plots
treated with trinexepac-ethyl
Stressfaktor
Temperatur
Göteborg
2011-03-14
Orsaker till Temperaturstress
 För höga temperatur
 För låga temperaturer
– Ofullständig härdning
– Is- och vattenskador
– Frystorka
– Reservnäringsutarmning
Värmestress uppstår vid
temperaturer över 35o C
Gräsets härdning påverkas av
 Temperatur
 Ljus
 Omgivande miljö
 Genetiska egenskaper
 Gräsplantans status
Positiva faktorer hos växt för
optimal härdning
 Slutar tillväxt tidigt på höst
 Härdar snabbt, gärna vi hög temperatur
 Avhärdar långsamt
 Stimuleras ej så lätt till tillväxt
Optimalt väder för härdning
 Klara, soliga dagar
 Stegvis temp. sänkning (diff. dag/natt)
 Temperaturintervallet:
+8 till 0 grader under 1 månad
Härdning
Vad händer i plantan
 Tillväxt avstannar
 Fortsatt fotosyntes
(< 0 grader fotosyntes upphör)
 Hormonbalans ändras
 Cellmembranets genomsläpplighet ändras
 Fritt vatten minskar
 Fördelning av kolhydrat ändras
 Ökning av proteiner och fetter (skydd substans)
Mekaniska skador
ex. Spel på frost!
 Frostskada
 Hög vattenhalt i gräset
 Krossade celler i
tillväxtpunkten - död
 Genom härdning – lägre
vattenhalt = tåligare
Skada på tillväxtpunkt
Celldelning sker i
tillväxtpunkt
 Tillväxtpunkt: gräs
Död tillväxtpunkt: Ingen
återhämtning/tillväxt
Tillväxtpunkt ofta skyddad
just under markytan
Frysskador i växten
 “Årstidsskiften”: Sen höst / tidig vår
 Extrem kyla eller snabba temperaturfall
på ohärdat gräs
 Varm temp på våren startar plantan
problem om temperaturen sjunker
 Växlingar tö/frysning
Frysskador i växten
(Crown Hydration)
 Iskristaller bildas inne i cellen/mellan som




punkterar cellmembran
Ju högre vatteninnehåll i växten desto större risk
för cellskador
Ökad risk; ytor som håller vatten
Vanligt vid extrema växlingar i temperatur
Ofta sen vinter
Hur och var uppstår skadan ?
Bladanlag
Tillväxtpunkt
Rotanlag
Invintrad cell
Tillväxtpunkt
Cell förbereder tillväxt
Cell börjar att ta upp vatten
Iskritallerna växer och
dehydrerar cellen
Skada i cellens membran läckage av
lösta ämnen
Reservnäringsutmattning
Respiration pågår även under vintern

Dåligt med ljus, skadad växt, långvarigt snötäcke,
svamp, sen N-gödsel
Respiration: C6H12O6 + O2
CO2 + H20 + Energi
Reservnäringsutmattning
 Låg instrålning
 Ev. icke optimal gödsling N mm
 Långvarigt snö/istäcke
 Skador på växt, Slitage
 svamp
Reservnäringsupplagring
Störst lager vid invintring, lägst i mars-maj
Mest reservnäring finns i stjälk, utlöpare och
blad
Prioritering av reservnäring:
Hög prio: Tillväxt, Andning, Underhåll
Låg prio: Lager, Reserver
Torkskador (decissation)
”Frystorka”
 Torra vindar och låg
relativ luftfuktighet
 Plantan kan inte
ersätta vattnet som
torkar bort eftersom
marken är frusen
 Höjdpunkter, lutande
ytor, kraftiga vindar
Tjock Thatch
Frystorka
Tjock Thatch = Stor risk för Frystorka
Photo courtesy of Dave Minner
Undvik uttorkning på våren
 Skydda plantorna mot
uttorkning
 Täck greenerna med
dressmaterial, eller med
duk!
 Starta ”bevattningen” så
fort som möjligt, eller
använd vattentunna!
Kvävning
Vad händer med gräset under
Solid is?
 inget gasutbyte i plantan
 Brist på syre(O2) (anaerb miljö)
 Ansamling av giftiga gaser och
nerbrytprod. CH4, CO2, etanoler, H2S,
smörsyra mm
 Cellprocesserna avtar och planta dör
Syrebristskador
•Gräs på jord med högre organiskt innehåll är mycket mer
utsatta för syrebristskador.
•Poa annua är känsligare för syrebristskador än vengräs
•Plantor som inte är tillräckligt härdade aktivitet under isen.
Istäcke är oftast inte den enda
anledningen till att gräset dör
 Skadorna kommer oftast från:
– Låga temperaturer när isen bildas
– Växlande väder varmt /kyla
– Isbildning i cell som spränger
cellmembran.
– Is leder kyla bättre än snö
Förutse överlevnaden på greenerna?
 Ta in prover under
hela vintern från
greenerna och sätt
dom i en blomkruka i
verkstaden
(acklimatisering)
Vattenstress & bevattning
www.jonnynichols.com/Irrigation.html
Till vad används vattnet i plantan?
Hur sker vattentransporten i plantan?
• En skillnad i vattenpotential (tryck)
mellan luft och jord skapar
vattentransport från rötter till bladen.
Luft- - lägst vattenpotential
Blad – lägre vattenpotential
Rötter –lägre vattenpotential
jord – högst
vattenpotential
Transpiration kontrolleras i
huvudsak av 3 faktorer
– Inre resistans
– Yttre skyddlagrets
resistans
– Ångtrycksskillnader
mellan luften och
bladet
Vattenupptaget styrs av mängden rötter
 Rotmängd påverkas av:
 Miljö
– vattenhalt
– Temperatur
– Jordens egenskaper
 Skötsel
– Gödsling, bevattning
klippning, luftning m.m
Foto: Jack Fry & Bingru Huang
För mycket vatten?
 Vattenfylld mark - syrebrist – plantan dör!
 Lösningen heter avvattning av något slag
Foto: Jim Moore USGA
Förbättra infiltration och reducera
kompaktion för att stimulera rottillväxt
Den första reaktionen på lätt torkstress är
reducerad cellsträckning (växt)
Därefter påverkas de båda processerna:
Fotosyntes:
•CO2 + H20
och
Lys
Klorofyll
Sukker
C(H2O)n + O2
Transpiration
(avdunstning från bladverket)
som båda är avhängiga av stomata i bladen
Trygve Aamlid Bioforsk
Bladytan innehåller ett tätt nät av
Stomata (klyvöppningar)
Icke saftspänt:
stängt
Saftspänt:
öppet
Trygve Aamlid Bioforsk
Hos ’våra’ gräsarter är det flesta
klyvöppningarna på översidan av
bladen
•68-203 pr mm2 på översidan
• 0-100 pr mm2 på undersidan
(Fry & Huang 2004)
Gräsets reaktion på ökande torkstress
Lätt torkstress
• Bladcellerna mister 10-20 % av turgortrycket
• Cellsträckning (växt) i bladen avtar
• Rötterna upprätthåller växten genom osmotisk
justering.
• Mer av plantans fotosyntesprodukter går till
rötterna.
• Djupare rötter.
Hit kan vi med fördel stressa gräset, men inte längre!
Trygve Aamlid Bioforsk
Gräsets reaktion på ökande torkstress
Ökad torkstress
• klyvöppningarna stänger sig helt, antingen som en direkt
följd av tryckfallet i stängningscellerna eller indirekt på
grund av planthormonet absisinsyra (ABA).
• ABA produceras i rötterna och transporteras till bladen
som en signal om att rötterna börjar att få problem med att
ta upp tillräckligt med vatten.
• Stängda klyvöppningar betyder fotosyntesen
stannar av på grund av CO2-brist.
Trygve Aamlid Bioforsk
Gräsets reaktion på ökande torkstress
Ytterligare ökad torkstress
• Turgortrycket i bladcellerna
faller till 50-60%.
• Gräset mister elastisteten.
Fotavtryck syns.
• Bladen blir mjuka och
slappa
Trygve Aamlid Bioforsk
Gräsets reaktion på ökande torkstress
Hård torkstress
• Cellemembranen mister kontakt med cellväggarna p.g.a. att dessa er för styva för att
följa med när cellen skrumpnar.
• Bestående skador på cellmembranen.
• Bladen vissnar och faller av.
Hur stor är vattenbehovet i verkligheten:
Transpiration (från bladverket)
+ Evaporation (från jord )
= Evapotranspiration (ET)
Guttation på grund av rottryck
En modern metod är att beräkna ET utifrån data
från en väderstation som registererar
•solinstråling
•luftemperatur
•relativ luftfuktighet
•vind
Detta värde kallas ET0 (referans ET)
Kan det användas direkt för att bestämma
bevattningsmängder?
Foto: Trygve Aamlid
RESULTAT Försök Landvik:
Vattenförbrukning hos olika gräsarter på green
27.maj – 2. juni 2009
Rödsvingel
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Förbruk vid
daglig vattning
till fältkapacitet
Referens- ET från
Väderstation
26.5. 27.5. 28.5. 29.5. 30.5. 31.5. 1.6.
26.5. 27.5. 28.5. 29.5. 30.5. 31.5. 1.6. 2.6. 3.6.
Daily water use, mm
Daily water use, mm
Date
Trygve Aamlid Bioforsk
3.6.
Förbrukning
utan vattning
e) Agrostis stolonifera 'Independence'
d) Agrostis canina 'Legendary'
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
26.5. 27.5. 28.5. 29.5. 30.5. 31.5. 1.6.
2.6.
Date
Date
Brunven
Rödven
c) Agrostis capillaris 'Barking'
Daily water use, mm
Daily water use, mm
a) Festuca rubra var. 'commutata 'Center'
2.6.
3.6.
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Krypven
26.5. 27.5. 28.5. 29.5. 30.5. 31.5. 1.6.
Date
2.6.
3.6.
Konklusioner så här långt,
vattenförbrukning
• Hos alla arter är vattenförbrukningen betydligt större den första dagen
efter bevattning till fältkapacitet . För att spara på vattnet bör vi därför
undvika att vattna till fältkapacitet.
• Genom att hålla tillbaka bevattningen kan vi reducera gräsets höjdtillväxt med ca. 20 % utan att det går väsentlig ut över färg / kvalitet.
• Det är klara skillnader mellan olika underarter, coh särskilt mellan olika
sorter, av rödsvingel i torktolerans. I fröblandninar till fairways utan
bevattning bör också sorter med långa utlöpare vara med.
Trygve Aamlid Bioforsk
Frc
Frc
Frr
Frc
Bargold
Spire
Arena
(FK)
Spire Golf
Fairway
(FK)
Ravel 1
Rödsvingel
Frc
Frr
Frc
Frr
Frt
Frc
Frc
Frc
Bizet 1
Bareuro
Esquire
Frr
Frc
Frc
Frt
Frc
Frc
Frr
Rajgräs
Frt
Vesuvius
SW ER
7026
Pantion
Strand Blandningar
’Norsk
Brænderi
fairway’
fairway
Kaitos
Natasha
Mozart 1
Ronja
Bartender
Conni
Larus
Ängsgröe
Från ett tidigare SCANTURF-försök, Landvik
Foto: Trygve Aamlid
Limo
-sine
Hur vattnar vi bäst?
Är underskottsbevattning rätt metod?
Vad menar vi med
underskottsbevattning ?
• Aldrig vattna till full fältkapacitet.
• Gräset exponeras för ett moderat,
men relativt konstant underskott
(lätt torkstress)
Bevattningstrategier
0
mm underskott
-5
-10
-15
-20
-25
0
2
4
6
8
10
12
Dag nummer efter mättning av rotzonen
Lite och ofta till fältkapacitet (mättningsvattning)
Underskottsvattning
Mycket och sällan till fältkapacitet (torkbaserat vanning)
14
Pågående försök med
underskottsvattning
Bioforsk Norge
på green:
•Krypven ’Independence’
•1.0 % organisk material (torv) i rotzonen
Foto Trygve Aamlid
Visuell kvalitet ,rotmängd och spelkvalitet,
första försöksperioden
Visuellt
helhetsintryck
(1-9)
Bollrull med
forkortad
stimpmeter
(cm)
(gravities)
(7 obs.)
(2 obs.)
(3 obs.)
22-50 mm
depth
> 50 mm
depth
6.9
6.9
124
125
76 b
76 b
279
337
102 b
110 b
6.7
124
80 a
282
150 a
6.8
125
78 ab
389
110 b
6.8
124
79 ab
389
98 b
6.5
0.06
124
>0.20
81 a
0.008
418
> 0.20
142 a
0.005
1. Mättn. Vattning
6x pr vecka
2. fältkap. 2x pr vecka
3. Torkbaserad
vattning 1x pr vecka
4. Underskottsvattning 6x pr vecka
5. Underskottsvattning 2x pr vecka
6. Underskottsvattning 1x pr vecka
P-value
Trygve Aamlid Bioforsk
Hårdhet
Torrvikt av rötter vid
avslutning av första
försöksperioden g/m2
Aktuell summering:
• Underskottsvattning, var dag eller 2ggr/veckan, gav lika bra
greenkvalité som torkbaserad vattning.
• Hårdheten i greenerna ökte i ordningsflöjden; daglig vattning fältkapacitet – underskottsvattning-torkbaserat
• På kort sikt hade olika vattningsstategier ingen inverkan på
bollrull.
• Vattenförbrukningen vid underskottsvattning 2 eller 6 x pr
vecka var ca 2/3 av åtgången vid vattning till fältkapacitet 1x pr
vecka.
• Rotutvecklingen på djupet var bäst med torkbaserad vattning
21.juni 2010 – avslutning av första försöksperioden
Rutor med underskottsvattning
1x pr vecka skilde sig ut negativt
Foto: Tryggve Aamlid
Andra åtgärder att spara vatten
Mät vattenhalten i marken
Förbättra bevattningseffektiviteten &
jämnhet med en bevattningsrevision
kompletterat med handvattning
Foto: Jack Fry PhD & Bingru Huang PhD
Minska ytorna med bevattnat
gräs
Foto: Jack Fry PhD & Bingru Huang PhD
Sammanfattning:
Hur tål gräsartena för green olika stressfaktorer
Gräsart
Stress
värme
Kyla
Torka
Skugga
Mekanisk Lite
näring
Svamp
Krypven
++++
+++
++
++
++++
++
+++
Brunven
++++
++++
++++
++++
++++
+++++
+++
Rödven
+++
+++
++
++
++
++++
++
Rödsvingel
++++
++++
+++++ ++++
++
+++++
+++++
Vitgröe
++
+
+
++
+
+
++
Källor: Prof Aamlid, Bioforsk, Jack Fry Ph.D. Kansas St. Univ.
& Bingru Huang Ph.D. Rutgers univ.Prof Bert McCarty Clemson univ.
Slutligen - kan det vara så?
De viktigaste faktorerna som påverkar hur
bra en greenyta kan bli – i rangordning!
1.
2.
3.
4.
Platsen (växtförhållandena – yttre stress)
Skötselnivån - resurser
Banpersonalens skicklighet
Konstruktionsmetod
(Jim Moore USGA 2007)