Search

The enzymatic hydrolysis and fermentation of reed canary grass, harvested in the spring or autumn, and barley straw were studied. Steam pretreated materials were efficiently hydrolysed by commercial enzymes with a dosage of 10–20 FPU/g d.m. Reed canary grass harvested in the spring was hydrolysed more efficiently than the autumn-harvested reed canary grass. Additional β-glucosidase improved the release of glucose and xylose during the hydrolysis reaction. The hydrolysis rate and level of reed canary grass with a commercial Trichoderma reesei cellulase could be improved by supplementation of purified enzymes. The addition of CBH II improved the hydrolysis level by 10% in 48 hours’ hydrolysis. Efficient mixing was shown to be important for hydrolysis already at 10% dry matter consistency. The highest ethanol concentration (20 g/l) and yield (82%) was obtained with reed canary grass at 10% d.m. consistency.

Locally produced crop protein is urgently needed in Europe. Pea is a good protein source and is well adapted to northern conditions. Pea can fix nitrogen that the following crop in rotation can benefit from. In cereal-dominated cropping systems pea is a break crop disrupting the life cycle of cereal diseases, leading to less fungicide application and thereby minimizing off farm inputs and benefiting the environment. Grain legumes provide animals with protein and energy, and the seeds of pulse crops are complementary to those of cereals. Field peas can be cultivated in most parts of Scandinavia and interest in peas has increased for inclusion in organic farming. Growing pea as a sole crop is a challenge since its stem is prone to lodging thereby resulting in harvesting difficulties, reduced yield and decreased profits. Intercropping of pea with oat could minimize the above listed problems but to our knowledge proportion of seeds mixture of the two crops and selection of pea cultivars without compr...

Current (1997–2006) and future (2050) global field biomass bioenergy potential was estimated based on FAO (2009) production statistics and estimations of climate change impacts on agriculture according to emission scenario B1 of IPCC. The annual energy potential of raw biomass obtained from crop residues and bioenergy crops cultivated in fields set aside from food production is at present 122–133 EJ, 86–93 EJ or 47–50 EJ, when a vegetarian, moderate or affluent diet is followed, respectively. In 2050, with changes in climate and increases in population, field bioenergy production potential could be 101–110 EJ, 57–61 EJ and 44–47 EJ, following equivalent diets. Of the potential field bioenergy production, 39–42 EJ now and 38–41 EJ in 2050 would derive from crop residues. The residue potential depends, however, on local climate, and may be considerably lower than the technically harvestable potential, when soil quality and sustainable development are considered. Arable land could be used for bioenergy crops, particularly in Australia, South and Central America and the USA. If crop production technology was improved in areas where environmental conditions allow more efficient food production, such as the former Soviet Union, large areas in Europe could also produce bioenergy in set aside fields. The realistic potential and sustainability of field bioenergy production are discussed., Peltobiomassan nykyistä (1997-2006) ja tulevaa(2050) globaalia energiapotentiaalia arvioitiin FAO:n tuotantotilastojen avulla. Tulevaa potentiaalia arvioitiin Hallitusten välisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) päästöskenaarion B1 pohjalta. Tässä päästöskenaariossa maapallon kasvihuonekaasupäästöjen ja väestön kasvun ennustetaan vähitellen laskevan. Tähän kehitykseen vaikuttavat uusiutuvien energialähteiden käyttö ja yhteistyö valtioiden välillä. Tutkimuksessa arvioitiin erikseen peltokasvituotannon sivutuotteista (olki, naatit jne.) saatava energiapotentiaali sekä ruoantuotannosta poistuvan ja bioenergiakasvien tuotantoon siirtyvän peltoalan biomassan tuotosta saatava energiapotentiaali. Yhteensä peltobiomassaan sisältyvä energiapotentiaali olisi tällä hetkellä 122-133 EJ (EJ=J18), 86-93 EJ tai 47-50 EJ vuodessa, jos väestön ruokavalio olisi (vastaavassa järjestyksessä) kasvis-, seka- tai lihapainotteinen ruokavalio. Määrät ovat merkittäviä, sillä esimerkiksi Suomen koko energiankulutus vuodessa on 1,5 EJ ja maailman koko energiankulutus 464 EJ. Vuonna 2050 vastaavat peltobiomassasta saatavat teoreettiset energia-arvot olisivat 101-110 EJ, 57-61 EJ ja 44-47 EJ vuodessa ruokavaliosta riippuen (kasvis-, seka- ja lihapainotteinen ruokavalio). Vuoden 2050 arviot ovat pienempiä kuin nykyisen potentiaalin arviot, koska ilmastonmuutos heikentää suurilla tuotantoalueilla ruoantuotannon edellytyksiä muun muassa lisääntyvän kuivuuden takia. Lisäksi kasvavasta väestömäärästä johtuen yhä suurempi osa peltoalasta tarvitaan ruoantuotantoon. Peltokasvituotannon sivutuotteiden osuus pellolta saatavasta bioenergiasta voisi tällä hetkellä olla 39-42 EJ ja vuonna 2050 38-41 EJ vuodessa. Kuitenkin jo tällä hetkellä maan kasvukunnon ja kestävän viljelyn kannalta sopiva poiskorjattavien kasvintähteiden määrä riippuu ilmasto- ja viljelyoloista. Tulevaisuudessa ilmaston lämpeneminen kiihdyttää maaperän mikrobiologisia prosesseja ja siten yhä suurempi osuus korjuutähteistä on jätettävä pellolle, jotta maaperän eloperäisen aineksen määrä säilyisi riittävänä. Tämän vuoksi nyt esitetyt korjuutähteiden käyttöluvut ovat vain teoreettisia ja niiden todellinen käyttömahdollisuus bioenergiaksi on näitä lukuja pienempi. Varsinaisten bioenergiakasvien viljelyä olisi näillä näkymin mahdollista lisätä Australiassa, Etelä- ja Keski-Amerikassa sekä USA:ssa. Jos viljelymenetelmiä pystytään tehostamaan ruoantuotannossa, ilmastolliset tekijät mahdollistaisivat bioenergiantuotannon lisäämisen myös entisen Neuvostoliiton valtioissa sekä suuressa osassa Eurooppaa. Peltobioenergian tuotanto on tämän tutkimuksen mukaan todellinen vaihtoehto fossiilisille polttoaineille. Tuotannon tehokkuus, kestävyys ja eettisyys riippuvat kuitenkin kasvintuotannon teknisestä kehityksestä, olojen vakaudesta ja siitä, saadaanko ruoka jaettua tasan maailman eri alueiden kesken. Jos maailman koko ruoantuotanto jaettaisiin tasan, ruokaa riittäisi sekä nyt että tulevaisuudessa kaikille - väestön kasvusta huolimatta, ja bioenergiaksikin riittäisi peltobiomassaa, vaikka peltoalaa ei tällöin voitaisikaan valjastaa bioenergiakasvien tuotantoon. Jos tällaista tasajakoa ei toteuteta, suuri osa maailman maista voisi jo nyt, ja myös tulevaisuudessa, korvata merkittävän osan energiantarpeestaan peltobiomassasta saatavalla uusiutuvalla energialla.

MTT:n Terveyttä tattarista -hankkeen yhtenä tavoitteena oli etsiä uusia, Suomeen paremmin soveltuvia lajikkeita. Suurempien satotoiveiden lisäksi tavoitteena oli selvittää, kuinka paljon lajikkeet sisältävät liukoisia sokereita ja niihin kuuluvia fagopyritoleja sekä D-chiro-inositolia. Tattarille tyypillisten sokereiden on todettu vaikuttavan ihmisten sokeriaineenvaihduntaan, ja siksi niille saattaisi löytyä nykyistä laajempaa käyttöä diabeetikkojen ja ylipainoisten ruokavaliossa. Jokioisissa tutkittiin kahtena vuotena (2003 ja 2007) 21 Puolasta, Suomesta, Tšekistä ja Valko- Venäjältä saadun lajikkeen sadontuottoa ja laatua. Koevuodet erosivat selvästi, sillä vuonna 2003 keskimääräiset hehtaarisadot vaihtelivat 636 - 1319 kg:n ja vuonna 2007 612 - 2233 kg:n välillä lajikkeesta riippuen. Ensimmäisenä vuonna valkovenäläiset 'Karmen' (1319 kg/ha) ja 'Anita' (1251 kg/ha) tuottivat suuremman sadon verranteena olleeseen 'Ilkkaan' (1106 kg/ha) nähden. Toisena vuonna 'Anitan' (2233 kg/ha) ja 'Karmenin' (2054 kg/ha) lisäksi myös puolalaiset 'Luba' (2036 kg/ha), 'Kora' (2016 kg/ha), 'Panda' (1997 kg/ha) sekä valkovenäläiset 'Vlada' (1984 kg/ha) ja 'Zadanne' (1875 kg/ha) tuottivat verrannetta enemmän. Pähkyläsadon osuutta kuvaavat satoindeksit vaihtelivat 0.14 - 0.28 välillä lajikkeesta riippuen. Sadoltaan parhaat lajikkeet sijoittuivat myös satoindeksivertailussa parhaimmistoon. Pisimmillä lajikkeilla satoindeksit jäivät muita pienemmiksi. Lajikkeesta riippuen liukoisten sokereiden (ilman sakkaroosia) keskimääräiset pitoisuudet olivat 510 - 720 mg/100g, josta fagopyritolit muodostivat suurimman yksittäisen ryhmän (346 - 617 mg/100g). Fagopyritoleista fagopyritoli B1:tä oli eniten (noin 70 %). Vapaana ja fagopyritoleissa sitoutuneena olevaa D-chiroinositolia määritettiin 192 - 324 mg/100g. Suurimmat fagopyritolipitoisuudet löytyivät sadoltaan heikompien lajikkeiden joukosta. Muiden maiden kasvuoloihin jalostettuja tattarilajikkeita voidaan tutkimuksen mukaan viljellä onnistuneesti myös Suomessa. Kahtena koevuotena kokeissa olleiden lajikkeiden joukosta erottui nykyisin Suomessa viljeltäviä paikalliskantoja satoisampia jalosteita. Erityisesti 'Karmen' ja 'Anita' ovat varteenotettavia lajikkeita, koska ne tuottivat merkitsevästi suurempia satoja molempina koevuosina. Valkovenäläisten jalosteiden lisäksi myös tutkimuksen puolalaiset lajikkeet olivat toisena koevuotena hyviä. Suuren hehtaarisadon tuottaville lajikkeille oli ominaista, että ne löytyivät yleensä matalien ja keskipitkien joukosta, joiden satoindeksi oli myös suurin. Ravitsemuksellisesti mielenkiintoisia liukoisia sokereita kuten fagopyritoleja ja D-chiro-inositolia voidaan Suomessa tuottaa vertailukelpoisesti ulkomaisiin tuloksiin verrattuna. Koska hitaasti imeytyviä tattarisokereita saattaa olla vähemmän runsassatoisissa lajikkeissa, on tämä huomioitava lajikevalintoja tehtäessä.

Nykyisin Suomessa viljeltyä ruokohelpeä käytetään teollisesti lähinnä sähkön ja lämmön tuottamiseksi. Tällöin biomassan korjuu ajoitetaan huhti-toukokuulle. Ohra pyritään puimaan rehu- ja elintarvikelaadun kannalta parhaaseen ajankohtaan eli Suomessa elokuun keskivaiheilla. Koska lignoselluloosapohjaisen bioetanolivalmistuksen kannalta nämä korjuuajankohdat eivät välttämättä ole kaikkein optimaalisimmat, tutkimme AGROETA-projektissa sadonkorjuuajankohdan merkitystä raaka-aineen koostumukselle. Bioetanolituoton kannalta maksimoinnin kohteita olivat hiilihydraattien (tärkeimpänä selluloosa) massasaanto per hehtaari, ligniinipitoisuuden ja piipitoisuuden minimointi sekä yleinen tekninen soveltuvuus bioetanoliprosessiin. Ruokohelven suurin kuiva-ainesato (11 t/ha) saatiin noin kuukausi siemenen kypsymisen jälkeen. Selluloosan suhteellinen osuus sadossa lisääntyi kevääseen saakka. Lokakuun näytteenotosta (kehitysvaihe 7, pitoisuus 44,9 %) lähtien muutokset selluloosapitoisuudessa eivät kuitenkaan olleet tilastollisesti merkitseviä. Myös hemiselluloosa- ja ligniinipitoisuudet olivat suurempia myöhäissyksyllä ja kevätsadossa kuin aikaisemmissa näytteenotoissa. Vuonna 2003 kylvetyssä kokeessa kevätsadon hemiselluloosapitoisuus vaihteli välillä 25,1 - 28,3 %ka ja vuonna 1990 kylvetyssä kokeessa välillä 29,5 - 31,9 %ka. Tämän vuoksi biomassasadon pieneneminen syksyn ja talven aikana vaikutti vain vähän kuitukomponenttien hehtaarisaantoon. Ruokohelven kevätsato oli ensimmäisenä korjuuvuonna pienempi kuin syyskesällä korjattu sato, mutta sen kuiva-ainepitoisuus oli korkea. Ohran kasvua ja oljen laadun kehitystä seurattiin vuosina 2005 ja 2006 ottamalla näytteitä tähkälle tulon ja korjuun välillä kuusi kertaa. Kasvuston biomassa kasvoi aina elokuun alkuun asti. Se oli tällöin 8,1 ± 0,3 tka/ha vuonna 2005 ja 10,7 ± 0,6 tka/ha vuonna 2006. Tähkinnän ja tuleentumisen välillä biomassa kaksinkertaistui. Kasvu johtui tähkänpainon kasvusta. Vastaavasti olkisato hieman pieneni, kun korteen ennen tähkintää tilapäisesti varastoituneet yhteyttämistuotteet siirtyivät jyviin. Tähkän (jyvät+vihneet+tähkän lapakko) osuus kokonaissadoista oli 64 % vuonna 2005 ja 69 % vuonna 2006. Ennen laatuanalyysejä tähkä ja olki erotettiin toisistaan. Oljesta oli selluloosaa, hemiselluloosaa ja ligniiniä noin 48, 25 ja 7 % vuonna 2005 ja vuonna 2006 vastaavasti noin 44, 25 ja 8 %. Kahden viimeisen näytteenoton välillä kasvuston hehtaarisato pieneni noin 10 %. Tämä johtuu lähinnä kasvuston hengityksestä ja lehtien varisemisesta. Vuonna 2006 oljen kosteus oli keltatuleentuneena 37 % ja leikkuupuitaessa 21 %. Tässä tutkimuksessa bioetanolin valmistukseen päädyttiin käyttämään siemenvaiheessa ja keväällä korjattua ruokohelpimateriaalia, jotka molemmat olivat prosessoitaessa lähes samanarvoisia. Ohran oljen osalta päädyttiin yhteen korjuuaikaan, joka tapahtuisi normaalin leikkuupuinnin yhteydessä. Tällöin olkea voi ympäristön kannalta käsitellä sivuvirtana.

Tattarin (Fagopyrum esculentum) viljelyä varjostavat satovaihtelut, joiden oletetaan johtuvan ainakin osaksi kukkien epätäydellisestä pölyttymisestä. Ristipölytteisenä kasvina siitepölyn kulkeutumiseksi emikukkaan tarvitaankin lukuisia yhteensopivia tapahtumia. MTT:ssä vuosina 2003 - 2007 tehdyn Terveyttä tattarista - hankkeen yhtenä tavoitteena oli tuottaa tietoa siitä, mitä lentäviä hyönteisiä tattarilla tavataan ja miten niiden runsauden vaihtelu vaikuttaa pähkyläsatoon. Vuosina 2005 ja 2006 Jokioisilla tehtiin kenttäkokeita, joihin asetettiin tuulen ja sateen läpäiseviä mutta lentävien hyönteisten kulun estäviä telttoja juuri ennen kukinnan alkua. Ensimmäisenä vuonna peitettiin kaksi kolmasosaa kentän ruuduista teltoilla ja puoleen näistä asetettiin mehiläispesä sisälle. Yksi kolmasosa kentän koeruuduista jätettiin avoimeksi, jolloin hyönteisillä oli niihin vapaa pääsy. Toisena vuotena koejäseninä olivat teltalla peitetty ja avoin ruutu. Katteet saivat olla paikoillaan syyskuussa tehtyyn korjuuseen saakka. Kentän reunoille asetettiin mehiläispesiä. Pölyttävien hyönteisten esiintymistä avoimella kentällä seurattiin koko kukintakauden ajan. Avoimen tattarikasvuston kukissa havaittiin pistiäisiä kuten mehiläisiä (Hymenoptera Apis mellifera), kimalaisia (Hymenoptera Bombus ssp.) ja ampiaisia (Hymenoptera Vespidae) sekä erilaisia kaksisiipisiä kuten kukkakärpäsiä (Diptera Syrphidae ssp.). Pölyttäjien esiintyminen vaihteli kukintavaiheen aikana. Myös vuosien välillä havaittiin eroja. Tattarin pähkyläsato muodostuu suurelta osin niistä kukista, jotka pölyttyvät kukinnan alkupuolella. Siksi sadon kannalta merkityksellisimpiä ovat todennäköisesti juuri mehiläiset ja kaksisiipiset, joita esiintyy runsaana tattarin alkukukinnan aikana heinäkuussa. Tutkimuksessa tattarin pähkyläsato oli 35 g/m2 (35 %) suurempi silloin kun kasvustossa esiintyi runsaasti pölyttäjiä verrattuna tilanteeseen, kun lentäviä hyönteisiä ei päästetty kasvustoon. Kerranteiden välisestä vaihtelusta johtuen satoero ei kuitenkaan ollut tilastollisesti merkitsevä ja siksi tulokset eivät ole yleistettävissä. Jatkotutkimuksissa tulisikin kiinnittää huomiota kasvuston peittäviin katemateriaaleihin sekä toistojen määrään. Tutkimusvuosina 2005 ja 2006 tattarin sadot erosivat selvästi toisistaan, vaikka kasvustot kehittyivät molempina vuosina hyvin. Sato oli vuonna 2006 keskimäärin 72 g/m2 (65 %) suurempi kuin 2005. Samantapaiset satovaihtelut ovat tyypillisiä myös käytännössä. Hyvänä satovuonna 2006 mehiläisiä olikin alkukukintavaiheessa vähintään kaksinkertainen määrä vuotta aikaisempaan tilanteeseen. Sen lisäksi sekä mehiläiset että kaksisiipiset esiintyivät runsaimmillaan samaan aikaan eli heinä-elokuun vaihteessa, kun vuotta aikaisemmin hyönteiset esiintyivät hyvin eri aikaan. Pölyttäjien vähyys alkukukintakaudella selittäneekin ainakin osan vuoden 2005 huonosta tattarisadosta.

Availability of P reserves for seedling growth in germinating oat (Avena saliva L.) grain is likely to be reduced in comparison with that in other temperate cereals. Environmental concerns have resulted in reduced P and N fertilizer application, which may, with transformation of P into unavailable forms in soil, result in suboptimal P availability especially at seedling growth. A field experiment was arranged with oat cultivars (Belinda, Fiia, and Salo) in main plots and P seed coating in subplots. The experiment was done in 2003 and 2004 at two locations in Finland that differed in soil type and were all low in soil P content. A third experiment also having low soil P content included three cultivation methods (1, control, with 80 kg N and 18 kg P ha -1 and herbicide application; 2, 80 kg N and 18 kg P ha -1 and herbicide application, supplemented with 40 kg sulfur (S) ha -1 ; and 3,80 kg N and 18 kg P ha -1 and herbicide application, supplemented with 40 kg S ha -1 and fungicide application). It was sown with two oat cultivars (Belinda and Fiia) with and without P seed coating. Seedling emergence, biomass accumulation, relative growth rate, growth duration, grain yield, and 20 plant stand structure traits were measured. Seed coating with P resulted in alterations to many of the recorded plant stand structure traits. All significant changes represented improvements over the control. The effect, however, changed depending on experiment, location, cultivation method, and cultivar. Most often, enhanced biomass accumulation (up to 22%) and grain set (up to 15%) occurred. This was not, however, associated with increased grain yield in any of the experiments, even in cases where biomass and grain yield per unit area were increased by P coating. Small kernels were probably lost during harvest, as in most cases grain weight of hand-threshed samples was lower (by 8% in average) than that in harvested yield. In conclusion, P seed coating promoted early oat growth without increasing economic yield.

High hull content of oat (Avena sativa L.) limits its use as on-farm feed. Dehulling, used in the oat processing industry, can be performed on-farm, to increase nutritive value and energy content. A laboratory model of an impact oat dehuller, similar to a commercial device, was used to study the effects of rotation speed, grain characteristics and moisture content on hullability and groat energy content. Grain of oat cultivar Salo [from official variety trials, MTT Agrifood Research Finland, Jokioinen (60°49'N), 1996–2000] was assessed for quality prior to dehulling. Impact dehulling rotation speed ranged from 200 to 500 r min-1 at 50 r min-1 intervals, with moisture content of grains ranging from 10% up to 18%. Dehulling improved oat energy content markedly. Hullability was better at higher rotation speeds. 350 r min-1 was determined to be adequate to result in improved quality as no marked additional improvements were demonstrated by increasing rotation speed further. As the proportion of hulless groats increased with higher rotation speeds, nutritional and energy content of groat yield improved consistently. The higher the grain moisture, the higher the proportion of grains retaining hulls. Impact dehulling proved to be a potentially useful method to increase energy content of oat grains on-farm., Kauran kuori vastaa ravintoarvoltaan heikkolaatuistaolkea, mikä heikentää huomattavasti kauran ravintoarvoa. Teollisuudesta tutulla kuorinnalla voidaan parantaa kotoisen kaurarehun laatua myös maatiloilla, tai kuorinta voidaan teettää kaupallisella kuorijalla. Tutkimuksessa selvitettiin, kuinka Rivakka-keskipakokuorijan (Nipere Oy) säädöt ja kuorittavan kauraraaka- aineen laatu vaikuttavat ydinsaantoon, hävikkiin sekä jyvien ravitsemukselliseen laatuun ja energiapitoisuuteen. Kauran kuorintakokeet järjestettiin Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksessa Jokioisilla. Virallisissa lajikekokeissa vuonna 2000 kasvatettua Salo-kauran jyväsatoa kuorittiin Rivakka-keskipakokuorijalla käyttäen useita kierrosnopeuksia (200–500 kierrosta minuutissa). Tutkimustulokset osoittivat, että kuoriutuvuus parani kierrosnopeuden lisääntyessä. Hyvä kuorintateho saavutettiin käyttämällä 350 kierrosta minuutissa, koska tällöin kuoriutumatta jääviä jyviä oli niukasti (alle 10 %) ja saatavan ydinsadon ravitsemuksellinen arvo sekä energiapitoisuus parantuivat huomattavasti kuorimattomaan kauraan verrattuna. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös kuorittavan kauraraaka-aineen ominaisuuksien merkitystä kuorintatulokseen. Eri satovuosien (1996–2000) Salo-kauraa kuorittiin vakionopeudella (350 kierrosta minuutissa). Lisäksi järjestettiin erillinen kostutuskoe, jossa tutkittiin kuinka jyvän kosteus vaikuttaa jyvien kuoriutuvuuteen. Kuorittavan raaka-aineen laatu vaikutti huomattavasti kuorintatulokseen. Jyväkoko tai kuoripitoisuus eivät kuitenkaan yksinään selittäneet kuoriutuvuutta. Mitä korkeampi jyvän kosteuspitoisuus oli, sitä heikommin jyvät kuoriutuivat. Normaaliin varastokosteuteen kuivattu sato kuoriutui jo riittävästi hyvän ravitsemuksellisen arvon varmistaakseen. Tutkimustulosten perusteella yhteenvetona voidaan todeta, että kauran keskipakokuorinta olennaisesti paransi kauran ravinto- ja energiapitoisuutta tarjoten varteenotettavan vaihtoehdon paljasjyväisen kauran viljelylle.

Se-supplemented fertilization is the main factor affecting the selenium (Se) contents of cereals in Finland. Soil and climatic conditions determine the activity of selenate added to soils and bioavailability to plants. In the present study the Se contents and its variation in Finnish oats, the differences between oat cultivars and cultivation techniques were examined. The selenium (Se) contents of oats (Avena sativa L.) in Finland were examined during 1997-1999 in 3 types of trial: official variety, organic cultivation variety and organic vs. conventional cultivation trials. Farm samples were also examined. The mean Se contents of oats in official variety trials were 0.110, 0.120 and 0.160 mg kg-1 dry weight (dw) range 0.016-0.460 mg kg-1dw in 1997-1999, respectively. The mean Se contents in farm samples were 0.050 and 0.130 mg kg-1dw in 1998 and 1999, ranging between < 0.010 and 0.330 mg kg-1 dw. Considerable regional and seasonal variations existed. The Se contents of oats were significantly higher in 1999 probably due to the combined effect of not increased fertilizer level (from 6 to 10 mg Se kg-1 fertilizer) and very low precipitation in 1999. The Se contents of oats were significantly lower in organic cultivation, due to the absence of Se-supplemented fertilization. Significant (P < 0.001) cultivar differences were detected in official variety trials. The cultivars Veli and Leila showed higher levels of Se., Tutkimus oli osa Kaura raaka-aineen laadunohjausjärjestelmä-hanketta, jossa selvitettiin laajasti suomalaisen kauran laatua ja soveltuvuutta elintarvikeja rehukäyttöön. Tavoitteena oli selvittää kauran seleenipitoisuuksia sekä lajikkeen ja luomuviljelyn vaikutusta seleenipitoisuuksiin. Näyteaineisto koostui MTT:n tutkimusasemien ja yhteistyökumppanien kaurakokeiden satonäytteistä sekä seleeniseurantatutkimuksen yhteydessä Kasvintuotannon tarkastuskeskuksesta saaduista tilanäytteistä. Virallisissa lajikekokeissa kauran keskimääräiset seleenipitoisuudet olivat 0,110, 0,120 and 0,160 mg kg-1 kuiva-ainetta vuosina 1997-1999 vaihteluvälin ollessa 0,016-0,460 mg kg-1 kuiva-ainetta. Tilanäytteiden keskimääräiset seleenipitoisuudet olivat 0,050 and 0,130 mg kg-1 kuiva-ainetta vuosina 1998-1999, vaihteluväli

Dehulling improves markedly the feed value of oat (Avena sativa L.), but good storability of groat mass is required when large quantities of oat are dehulled at any one time. A laboratory model of an impact oat dehuller, similar to a commercial device, was used to study the effects of rotation speed and grain moisture content on groat breakage and the storage life of oat groats. Grain of oat cultivar Salo [from official variety trials, MTT Agrifood Research Finland, Jokioinen (60°49'N), 1996–2000] was dehulled with an impact oat dehuller using rotation speeds of 200 to 500 r min-1 at 50 r min-1 intervals. In an additional experiment, grains were moistened resulting in moisture content ranging from 10% to 18%. Proportion of broken groats and size distribution of groat particles were measured. Storability was determined through analysing the evolution of pentanal, hexanal and free fatty acid content after storing groats at 10, 20 and 30°C for two and five months. At higher rotation speeds more broken groats resulted, but dehulling did not cause any marked rancidification of the groats. Thus, impact dehulling is a practical method to increase the energy content of oat grains on-farm without such problems as groat breakage induced oxidation of fatty acids., Kotoisen kaurarehun laatua voidaan parantaa huomattavastikuorinnalla. Kuorittaessa kauran jyvä saattaa kuitenkin vaurioitua, jolloin rasvoja hajottavat entsyymit aktivoituvat. Tämä saattaa johtaa rasvojen härskiintymiseen, mikä heikentää säilyvyyttä. Tutkimuksessa selvitettiin, kuinka Rivakka-keskipakokuorijan (Nipere Oy) säädöt ja kuorittavan kauraraakaaineen laatu vaikuttavat jyvien rikkoutumiseen ja säilyvyyteen varastoitaessa kuorittua ydinmassaa eri lämpötiloissa. Kauran kuorintakokeet järjestettiin Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksessa (MTT). Jokioisilla, virallisissa lajikekokeissa vuonna 2000 kasvatettua Salo-kauran jyväsatoa kuorittiin useilla eri kierrosnopeuksilla (200–500 kierrosta minuutissa). Tutkimustulokset osoittivat, että rikkoutuneiden ytimien osuus kasvoi kierrosnopeuden lisääntyessä. Hyväksi kierrosnopeudeksi osoittautui 350 kierrosta minuutissa, koska tällöin rikkoutuminen oli kohtuullista (alle 5 %). Toisaalta jyvien rikkoutuminen ei lisännyt rasvojen hapettumista korkeissakaan varastointilämpötiloissa, kun sitä mitattiin haihtuvien yhdisteiden (pentanaali ja heksanaali) tuotantona. Vaikka korkeat kierrosnopeudet lisäsivät vapaiden rasvahappojen osuutta, jäivät pitoisuudet enimmilläänkin niin pieniksi, etteivät ne aiheuttane esimerkiksi makuvirheitä. Tutkimustulosten perusteella kauran keskipakokuorinta rikkoi jyviä erityisesti korkeita kierrosnopeuksia käytettäessä, mutta havaitut jyvävauriot eivät aiheuttaneet rasvojen härskiintymistä eivätkä siten heikentäneet varastoitavuutta. Tämän mukaan viljelijät voivat niin alihankkiessaan kuorinnan kuin investoidessaan itse kauran kuorijaan käsitellä kerralla suuria eriä ilman säilyvyysongelmia.

Natural toxins, such as mycotoxins, have emerged as a significant factor affecting the safety image of cereal grains as a raw material for the food and feed industry. The aim of the present study was to investigate the contents of trichothecenes in representative samples of oats during official variety, nitrogen fertilization and organic farming trials in Finland, 1997–1999. Further objectives were to promote industry and commerce by selection of high-quality oat varieties for various applications. The official variety trials conducted at 8–10 locations were managed following standard protocol. There were 2 types of agronomy trial, the first included comparison of oat cultivars grown in conventional and organic farming systems at 6 locations, and the second used 5 nitrogen rates (0, 40, 80, 120 and 160 kg N ha-1) at 2 locations. Regardless of wet cold summer occurring in Finland during 1998, the concentrations of Fusarium toxins were lowest during this 3 year monitoring period. More mycotoxins were produced during the warm, dry summers of 1997 and 1999 than in 1998. In all, 55% of the oat samples in the official variety trials contained deoxynivalenol (DON) within the range of 50– 896 µ g kg-1. The differences in DON concentrations between organic and conventional cultivation were small. The results showed also that the use of various nitrogen fertilization levels only slightly affected the trichothecene concentrations. The contents of trichothecenes in Finnish grains appeared to be similar to or lower than those reported earlier in the Northern Hemisphere., Viljojen luontaiset toksiinit, kuten hometoksiinit, ovattärkeitä raaka-aineen laadun mittareita elintarvike- ja rehuteollisuuden kannalta. Tutkimuksessa määritettiin Fusarium-toksiinit ja trikotekeenit satokausien 1997- 1999 virallisten lajike-, typpilannoitus- ja luomulajikekokeiden kauranäytteistä. Lisäksi tavoitteena oli lisätä tietoa eri kauralajikkeiden kemiallisesta koostumuksesta. Viralliset lajike-, typpilannoitus- ja luomulajikekokeet toteutettiin MTT:n tutkimusasemilla. Virallisten lajikekokeiden tulosten perusteella homemyrkyistä deoksinivalenoli (DON) esiintyi useimmiten suomalaisessa kaurassa vuosina 1997- 1999. Tutkituista näytteistä 55 % sisälsi DON:a < 50- 896 g kg-1. Pienimmät trikotekeenipitoisuudet kolmen tutkimusvuoden aikana määritettiin vuoden 1998 kaurasadosta. Satokausi 1998 oli hyvin sateinen, kostea ja kylmä. Typpilannoituskokeissa käytettiin neljää eri typpitasoa 40, 80, 120 ja 160. Lisäksi vertailuaineistona oli nollataso, jossa lisätyppeä ei käytetty ollenkaan. Tulosten perusteella typpilannoitustaso ei vaikuttanut kauran mykotoksiinipitoisuuksiin vuosina 1997-1999. Suurimmat keskimääräiset DON-pitoisuudet havaittiin vuoden 1999 aineistosta vaihteluvälillä 192-510 g kg-1. Vastaavasti kuin edellä esitetyt tulokset virallisista lajikekokeista ja typpilannoituskokeista osoittivat, deoksinivalenoli oli yleisimmin esiintyvä Fusarium-toksiini myös tavanomaisen ja luomuviljelykokeiden näytteissä. Tutkittu viljelymenetelmä ei vaikuttanut DON-pitoisuuksiin. Yhteenvetona voidaan todeta, että viljoissa esiintyviä trikotekeenejä on tärkeä tutkia lisää, ja järjestelmä pitoisuuksien seurantaan on luotava. EU:ssa valmisteilla oleva direktiivi tulee määrittämään suurimmat sallitut pitoisuudet deoksinivalenolille, T-2- ja HT-2-toksiinille, tsearalenonille ja fumonisiineille. Viljanäytteiden taustatietojen tunteminen ja niiden vaikutusten analysointi nousee yhä tärkeämmäksi laadun seurannassa. Tämä mahdollistaa nykyistä paremman viljan laadun hallinnan.

The dry matter yields of cultivar trials (from 1976 to 1998 at 15 sites in Finland) of perennial grass sward (meadow fescue (Festuca pratensis) cv. Boris), annual grass sward (Italian ryegrass (Lolium multiflorum), cv. Barmultra and Mitos), spring barley (Hordeum vulgare cv. Otra, Arra, Arve) and oat (Avena sativa cv. Veli) were used to estimate metabolisable energy yields (MEY) by using the feeds metabolisable energy concentration values (MJ/kg DM) from ruminant feed tables. Harvest index (HI) of barley and oat was set to 50%, and straw yields and whole crop cereal silage (WCCS) yields were generated from grain yields accordingly. The MEY in the third year of perennial grass (81.4 GJ/ha) was significantly lower than that in the first (90.0 GJ/ha) and second years (90.7 GJ/ha). However, on average, the one to three year old perennial grass-swards had significantly higher MEY than the annual grass swards (87.7 vs. 83.3 GJ/ha, respectively). The MEYs of perennial and annual grass swards were substantially higher than the MEY of barley grain (52.7 GJ/ha) and oat grain (47. 8 GJ/ha). When the total herbage of cereals, i.e. straw and grain, was used in the calculations, at a ME value of 6.0 MJ/ kg dry matter (DM) for straw, the MEY of barley rose to 75.8 GJ/ha and that of oat to 72.6 GJ/ha. Additionally, the MEY of barley was estimated in the WCCS production situation by converting total herbage to MEY by using ME value 9.9 MJ/kg DM. The MEY of barley in the WCCS calculations was 77.4 GJ/ha, which was significantly lower than the MEY of annual and perennial grass swards. The MEY of barley was a) 60%, b) 86%, and c) 88% of the average MEY of one to three year old perennial grass sward when the MEY of barley was calculated according to a) grain, b) grain + straw, and c) whole crop cereal silage. Perennial grass sward was the most productive of the studied crops in metabolisable energy production for ruminants., Tutkimuksessa verrattiin yksi- ja monivuotisen nurmen, ohran sekä kauran satoisuutta muuntamalla virallisista lajikekokeista saadut kuiva-ainesadot muuntokelpoisen energian sadoiksi (MES) märehtijän rehutaulukkoarvojen avulla. Lähtöaineistona oli virallisten lajikekokeiden tulokset vuosilta 1976-1998 niiltä koepaikoilta, joilla vähintäin kolme tutkituista lajeista oli ollut samanaikaisesti kokeissa. Tuloksia oli yhteensä viideltätoista koepaikalta. Nurminadan tulokset olivat lajikkeelta Boris, italianraiheinästä lajikkeilta Barmultra ja Mitos, kaurasta lajikkeelta Veli ja ohrasta lajikkeilta Otra, Arra ja Arve. Viljojen lajikekokeissa ei mitata olkisadon määrää. Olkisato tuotettiin satoindeksillä 50 % jyväsadon tuloksia apuna käyttäen.Kolmantena nurmivuonna MES (81,4 GJ/ha) oli pienempi kuin ensimmäisenä (90,0 GJ/ha) ja toisena nurmivuonna (90,7 GJ/ha). Keskimäärin monivuotinen nurmi tuotti suuremman ME-sadon kuin yksivuotinen nurmi (87,7 vs. 83,3 GJ/ha). Sekä yksi- että monivuotisen nurmen MES oli suurempi kuin ohran (52,7 GJ/ha) ja kauran (47,8 GJ/ha) jyväsadon MES. Kun myös oljen muuntokelpoinen energiasato (ME arvolla 6,0 MJ/ kg KA) otettiin huomioon jyväsadon lisäksi oli ohran MES 75,8 GJ/ha ja kauran 72,6 GJ/ha. Kun ohran jyvä- ja olkisadolle annettiin kokoviljasäilörehun energia-arvo (9,9 MJ/kg KA), oli ohran kokoviljasäilörehusatoa kuvaava MES 77,4 GJ/ha, joka oli alhaisempi kuin yksi- ja monivuotisen nurmen MES. Ohran MES oli a) 60 %, b) 86 % ja c) 88 % monivuotisen nurmen keskimääräisestä ME-sadosta, kun ohran MES oli laskettu a) jyväsadon, b) jyvä + olkisadon ja c) kokoviljasäilörehusadon perusteella. Tutkimuksen mukaan nurmi on Suomessa selkeästi rehuviljaa satoisampi muuntokelpoisen energian tuottaja märehtijän rehustuksessa. Kirjoituksessa pohditaan tutkimuksessa käytettyjen olettamusten vaikutusta laskelmien luotettavuuteen. Satoindeksin ja/tai olkisadon määrittäminen lajikekokeissa, erityisesti ohrakokeissa, jyväsadon ohella lisäisi lajikekoetulosaineiston käyttökelpoisuutta lajikkeiden satoisuuden arvioimiseen kokoviljasäilörehuksi viljeltäessä.

Seasonal changes in soil respiration (SR), soil temperature (ST) and soil water content (SWC) were monitored in three different soil types (peat, sand and clay soils) in Finnish agricultural ecosys...

The effect of foliar application of glycinebetaine (50 and 100 mM) on photosynthesis, stomatal conductance, photorespiration and transpiration in tomato cv. Bos 3155 (Lycopersicon esculentum Mill.) and summer turnip rape cv. Kulta (Brassica rape L, ssp. oleifera) plants subjected to drought and salinity are reported. Glycinebetaine application increased net photosynthesis of stressed plants. This was mostly due to increased stomatal conductance following glycinebetaine application as there were no marked changes in light and CO 2 saturated rates of O 2 evolution. Moreover, glycinebetaine application resulted in a significant decrease of photorespiration both in drought- and salt-stressed plants.

Glycinebetaine, a novel product from sugar beet (Beta vulgaris L. v. altissima), is purified from molasses during sugar processing through chromatographic separation, enrichment and crystallisation. Glycinebetaine is environmentally safe, non-toxic and water-soluble and is found in animal, microbe and plant cells. Most halophytes, when grown under stress, synthesise glycinebetaine in their chloroplasts and accumulate it as an osmoprotectant. Here we show that foliarly applied glycinebetaine offers a new possibility to stabilise crop production under field conditions: fruit yield of tomato plants (Lycopersicon esculentum Mill.) grown in saline soils or exposed to high temperatures in California increased up to 39% when glycinebetaine was applied during midflowering. Similarly, glycinebetaine treatment of tomato plants in a commercial vegetable producer's greenhouse in Southern Finland increased the yield and the number of tomato fruits. In a separate greenhouse experiment, we showed that glycinebetaine application increased the rate of net photosynthesis of adequately watered and salt stressed tomato plants.

The release of CO2 from the snow surface in winter and the soil surface in summer was directly or indirectly measured in three different soil types (peat, sand and clay) in agricultural ecosystems in Finland. The closed chamber (CC) method was used for the direct and Pick’s diffusion model (DM) method for the indirect measurements. The winter soil temperatures at 2-cm depth were between 0 and 1°C for each soil type. The concentration of CO2 within the snowpack increased linearly with snow depth. The average fluxes of CO2 calculated from the gradients of CO2 concentration in the snow using the DM method ranged from 10 to 27 mg CO2 m2h-1 and with the CC method from 18 to 27 mg CO2 m2h-1. These results suggest that the snow insulates the soil thermally, allowing CO2 production to continue at soil temperatures slightly above freezing in the winter. Carbon dioxide formed in the soil can move across the snowpack up to the atmosphere. The winter/summer ratio of CO2 evolution was estimated to exceed 4%. Therefore, the snow-covered crop soil served as a source of CO2 in winter, and CO2 evolution constitutes an important part of the annual CO2 budget in snowy regions.

ei saatavilla

The cadmium (Cd) contents of oats (Avena sativa L.) in Finland were examined over a 3 year period in three types of trials: official variety, organic vs conventional cultivation, and nitrogen fertilization trials. Large seasonal and regional variations were found in the Cd concentrations. In official variety trials, the mean Cd contents in 1997, 1998, and 1999 were 0.046, 0.029, and 0.052 mg kg(-1) dry weight (dw), respectively, ranging from 0.008 to 0.120 mg kg(-1) dw. The concentrations were generally well below the maximum permitted level of 0.100 mg kg(-1) fresh weight. No significant differences were found between the organic and the conventional cultivation techniques. Nitrogen (N) fertilization increased the Cd contents of oats especially at high nitrogen rates (160 kg N hectare(-1) (ha)). Significant cultivar differences (p0.001) were determined in all trials. Cultivars Salo and Kolbu had consistently higher contents, and Belinda and Roope had lower Cd contents among the different growing conditions. Hence, it is possible to cultivate and develop oat cultivars less likely to accumulate Cd.

Legumes are important in world agriculture, providing biologically fixed nitrogen, breaking cereal disease cycles and contributing locally grown food and feed, including forage. Pea and faba bean were grown by early farmers in Finland, with remains dated to 500 BC. Landraces of pea and faba bean were gradually replaced by better adapted, higher quality materials for food use. While grain legumes have been restricted by their long growing seasons to the south of the country, red, white and alsike clovers are native throughout and have long been used in leys for grazing, hay and silage. Breeding programmes released many cultivars of these crops during the 1900s, particularly pea and red clover. A.I. Virtanen earned the 1945 Nobel Prize in Chemistry for his work on both nitrogen fixation and silage preservation. Use of crop mixtures may appear modern, but farmers used them already in the early 1800s, when oat was used to support pea, and much effort has been devoted to improving the system and establishing its other benefits. Although international cultivars have been easily accessible since Finland’s 1995 entry into the European Union, the combination of feed quality and appropriate earliness is still needed, as < 1% of arable land is sown to grain legumes and an increase to 9–10% would allow replacement of imported protein feeds. Climate change will alter the stresses on legume crops, and investment in agronomy, physiology and breeding is needed so that farmers can gain from the many advantages of a legume-supported rotation., Palkokasvit ovat tärkeitä viljelykasveja maailmanlaajuisesti,koska ne sitovat typpeä suoraan ilmasta omaan ja seuraavien kasvien käyttöön, katkaisevat kasvitautikierteen jatkuvassa viljanviljelyssä ja mahdollistavat rehun ja ruoan tuotannon paikallisesti. Suomessa on viljelty hernettä ja härkäpapua jo 500 vuotta e.K.r. Niiden käyttö ruoan tuotannossa on nykyään vähäinen, koska tilalle on tullut viljelyoloihimme paremmin sopeutuneita kasvilajeja. Palkoviljojen viljely on keskittynyt eteläiseen Suomeen niiden vaatiman pitkän kasvuajan vuoksi, kun taas monivuotiset puna-, alsike- ja valkoapila kasvavat luonnostaan koko Suomessa ja niitä onkin käytetty laajalti laidun-, kuivaheinä- ja säilörehunurmissa. Jalostusohjelmien tuloksena palkokasveista, erityisesti herneestä ja puna-apilasta, tuotettiin 1900-luvulla useita oloihimme soveltuvia uusia lajikkeita. Vuonna 1945 A. I. Virtanen palkittiin Nobelin kemian palkinnolla hänen tekemästään työstä biologisen typensidonnan hyödyntämisen ja säilörehun säilöntämenetelmän tutkimuksessa ja kehittämisessä. Huomionarvoista on myös se, että viljelijät harjoittivat seosviljelyä jo 1800-luvun alussa, jolloin esimerkiksi kauraa käytettiin herneen tukikasvina. Seosviljelyä on kehitetty ja tutkittu paljon, jotta sitä voitaisiin hyödyntää enemmän ja saada esiin sen tuottamat muutkin hyödyt. Suomen liityttyä Euroopan Unioniin vuonna 1995 on ulkomaisten kasvilajikkeiden saatavuus helpottunut ja käyttö lisääntynyt, mutta rehun laadun ja kasvien aikaisuuden yhteensovittaminen vaatii edelleen lisäpanostusta. Tällä hetkellä palkoviljoja viljellään alle yhden prosentin osuudella maamme viljelyalasta. Jos viljelyala saataisiin nostettua 9–10 prosenttiin, voitaisiin näillä kasveilla korvata ulkomailta tuotu rehuvalkuainen. Ilmaston muutos muuttaa myös palkokasveihin kohdistuvia stressitekijöitä, jolloin on tarpeen panostaa kasvien viljelyyn, fysiologiaan ja jalostukseen liittyvään tutkimus- ja kehittämistyöhön. Tällöin palkokasvien tuomia monia etuja pystytään hyödyntämään viljelykierroissa.

ß-Glucan is a beneficial chemical compound in the diet of humans by decreasing the levels of serum cholesterol and blood glucose. The ß-glucan contents of oat groats were studied in official variety trials (1997-1999), nitrogen fertilization trials (1997-1999) and organic variety trials (1997-1998) in Finland. Eight cultivars were studied in the organic variety trials. Two of them, cultivars Puhti and Veli, were cultivated also with a conventional method at the same fields. The years 1997 and 1999 were very warm and dry and 1998 very cool and rainy. The effects of year and cultivar on ß-glucan content were significant in all three trial series. The Kolbu oat cultivar had a significantly lower ß- glucan content than other cultivars in all trials. N fertilization did not increase the ß-glucan contents of oats in Finland. The effect of cultivation method (traditional vr organic cultivation) had no significant effect on the ß-glucan content. The year x cultivar interaction significantly affected the ß-glucan contents of oat groats in N fertilization trials. The reaction of different cultivars to weather conditions was different. Kolbu oat cultivar had significantly lower ß-glucan contents in 1998 than in warm years in all three trial series., Kauran ß-glukaani on terveyttä edistävä ravintokuituyhdiste,joka alentaa veren kolesterolia ja alentaa ja tasaa veren sokeria. Kauran ytimen ß-glukaanipitoisuuden vaihtelua tutkittiin kauran virallisissa lajikekokeissa ja N-lannoituskokeissa vuosina 1997- 1999 sekä luomulajikekokeissa vuosina 1997-1998 useilla lajikkeilla. Luomulajikekokeissa kasvatettiin kahta lajiketta, Puhtia ja Veliä, myös ns. tehokokeissa normaalilla viljelymenetelmällä samoilla lohkoilla luomukokeiden kanssa. Vuodet 1997 ja 1999 olivat kuivia ja lämpimiä, ja vuosi 1998 viileä ja sateinen. Vuosi ja lajike vaikuttivat ß-glukaanipitoisuuteen kaikissa koetyypeissä. Kolbu-lajikkeen ß-glukaanipitoisuus oli pienempi kuin muiden kauralajikkeiden kaikissa kokeissa. Suurimmat ß-glukaanipitoisuudet olivat virallisissa lajikekokeissa Leilalla ja Roopella, luomulajikekokeissa Aarteella, Ytyllä ja Puhdilla sekä N-lannoituskokeissa Aarteella ja Katrilla. Typpilannoitus ei vaikuttanut kauran ß-glukaanipitoisuuteen. Myöskään viljelymenetelmä (perinteinen/luomu) ei vaikuttanut merkitsevästi ß-glukaanipitoisuuteen. Johtopäätöksenä voitiin todeta, että kauran ß-glukaanipitoisuus on voimakkaasti riippuvainen lajikkeesta, vuodesta ja kasvupaikasta. Viljelytapa (perinteinen/ luomu) ja typpilannoitus eivät vaikuttaneet kauran ß-glukanipitoisuuteen.