Slutrapport Alternativ vækstretardering

Transkript

1 Slutrapport Alternativ vækstretardering Niels Erik Andersson, DJF - Afd. f. Havebrugsproduktion Marianne Jepsen, DEG GreenTeam Anne Krogh Larsen, DEG GreenTeam 2004

2 Alternativ vækstregulering Introduktion Potteplanter formgives ved at planterne beskæres for at fremme brydning af sideskud, således at planten får mere fylde. For at holde planten kompakt, bruges kemiske vækstretarderingsmidler, som er en hormonal påvirkning af plantens strækningsvækst. For at kunne overleve i naturen har planter en indbygget mekanisme, som bevirker at de strækker sig for at få de bedst mulige lysforhold. Planter har en fotoreceptor kaldte fytokrom, som reagere på ændringer i lysets spektralsammensætning. Planter kan på den måde måle tilstedeværelsen af andre planter, fordi bladene filtrerer lys og filtreringen ændre lysets spektralsammensætning. Når planterne dyrkes i væksthuse står de tæt, og alle planterne vil reagere og forsøge at overvokse de andre planter,ved at strække sig. Kemisk vækstregulering Gennem hormonal påvirkning af planten, kan strækningsvæksten undertrykkes, men kemisk vækstretardering er arbejdskrævende og et stort erfaringsgrundlag er nødvendigt for at opnå den ønskede virkning. Økonomisk set er der udgifter til væksthormonet og arbejdskraft til vurdering af retarderings behov og udbringning af det aktive stof. Arealmæssigt udgør væksthuse ca. 1% af dyrkningsareal i Danmark, men bruger 8% af pesticiderne målt som aktivt stof. Af det anvendte aktive stof er 98% kemiske vækstregulatorer. Derfor søger gartnerierhvervet ny veje til kontrol af planters strækningsvækst og at det er vigtigt at finde nye metoder ses tydeligt af opgørelsen over forbruget af kemiske vækstreguleringsmidler. Thigmisk stress Mekanisk påvirkning af planter betegnes med udtrykket thigmisk stress. I naturen udsættes planter for forskellige påvirkninger, som har indflydelse på deres vækst. Thigmo betyder berøring og de vækstmæssige ændringer der sker med planter ved mekanisk påvirkning kaldes thigmorfogenese. Planterne udsættes også for egentlige fysiske påvirkninger i naturen, i form af f.eks. vind og regn. I de mest ekstreme situationer, som for eksempel stærk og vedvarende vind, bliver træer og buske skæve. Væksten sker i læsiden, mens væksten i vindsiden reduceres væsentligt. Der sker også påvirkning ved at dyr ved passage gnider mod planterne og f.eks. slyngplanter tynger og nedbøjer andre planter. Virkning af thigmisk stress skyldes ændringer i produktionen af plantes hormonelle produktion. Ved rystelse eller kraftig bevægelse af en plante, kan der måles en større produktion af ætylen, som så virker som endogen vækstregulator. Der er også fundet påvirkning af abscisinsyre, som forøges, hvilket mindsker strækningsvæksten. Indholdet af gibberelin og cytokinin reduceres, hvilket betyder at strækning og celledeling mindskes. Mht. til auxin er resultaterne mere forskellige afhængigt af typen af mekaniske påvirkning, men der måles et høje auxin indhold i planter som bliver rystet, men et højt indhold af auxin kan også fremme dannelsen af ætylen. Fra det naturlige til det kunstige 1

3 Det er oplagt at udnytte denne viden om thigmorfogenese i væksthus, fordi mekanisk påvirkning kan hæmme strækningsvæksten og brugen af kemiske vækstregulatorer kan nedsættes eller helt undgås. Den mekaniske stress faktor kan opnås på flere måder: Børstning Gnidning Sprøjtning Rystning (seismisk stress) Nedtrykning (impedans) Børstning kan ske ved at trækkes blød børster eller stof henover planterne. Gnidning sker ved at trækkes f.eks. plast folie frem og tilbage over planterne. Sprøjtning er brugt i forbindelse med retardering af juletræer, hvor der anvendes en luftassisteret sprøjte. Rystning af planter kan ske for snitblomsters vedkommende ved at opbindingsnettet rystes. Nedtrykning af planter kan ske ved at lægge en tynd plexiglasplader over dem eller kraftig plastfolie. Mulighederne for en mekanisering af thigmisk stress er tilstede, og de metoder som både har god virkning og som lettest kan indpasses i væksthusgartnerier er børstning og gnidning. Der er meget lidt konkret viden om hvor tit planterne skal stresses og med hvilken styrke. Planterne må ikke lide overlast ved den mekaniske berøring, for eksempel må bladene ikke beskadiges og stilken ikke knække. For at kunne finde det bedst egnede materiale til den specifikke planteart, udformes bommen så det er muligt at montere forskellige materialer til nedbøjning af planterne. Hastigheden, som materialet trækkes henover planterne, kan varieres og antallet af gange planterne stresses mekanisk, kan ske op til flere gange i døgnet. Opbygning af udstyr Multibommen er bygget som forsøgs- demonstrationsudstyr til mekanisk vækstregulering af potteplanter. Det kræver fleksibilitet med hensyn til materialer som skal kunne påmonteres bommen, kørselshastighed, antal gentagelser af kørsel pr. dag og antallet af påvirkninger (børstninger) indenfor en kørsel (frem- og tilbagekørsel). Når bommen betegnes multibom, skal det ses i sammenhæng med at den ikke blot skal bruges til mekanisk påvirkning af planterne, men også skal kunne forsynes med udstyr til inspektion af planterne. Det kan f.eks. være sensorer som måler plantehøjde, udviklingstrin og vandstatus. Specifikationer Før multibommen blev designet, blev der opstillet en række krav og specifikationer. Multibommen kan enten kører på dyrkningsbordets kanter, som er af træ eller aluminiumsprofiler. Bordkanterne kan være skæve og for trækanter kan to planker være forskudt i højden. Alternativt kan multibommen enten være ophængt i skinner over dyrkningsbordet eller have skinner langs dyrkningsbordet. Når bommen ikke er i anvendelse skal den være fri af planterne i enden af dyrkningsbordet. Det er væsentligt, at multibommen kan køre stabilt, uden den skal overvåges eller styres af personale. Multibommen må ikke kunne køre af bordet og skal kunne bruges på forskellige bordtyper og -bredder. Som standard er dyrkningsborde i væksthuse enten 1.6 eller 1.8 m brede. 2

4 Det skal være muligt at adskille bommen, således at den kan transporteres. Hastighed Der findes ikke eksakte oplysninger om hastigheder i litteraturen, men der er i nogle tilfælde angivet vindhastigheder på 2.3 til 6.7 m/s, som virker vækstretarderende. Det vil sige, at en påvirkning af planterne med en kraft svarende til ovennævnte vindhastigheder, må forventes at virke. Gnidning med fingre er målt til 0.97 til 2.92 N, hvor mætning opnås ved 6 N og påvirkning under 0.3 N har ingen virkning. I en lille test, udført på DJF-Årslev, med papir (80 g/m 2 ) blev planterne bøjet, når papiret blev bevæget hen over planterne med en hastighed på 0.2 m/s. Med blød plastfolie var hastigheden lavere (0.14 m/s) for at opnå samme nedbøjning. Det er ønskeligt at hastigheden kan varieres enten elektrisk eller manuelt (gear). Kørsel Bommen skal kunne indstilles til at køre mellem 1 og 5 gange i døgnet. Styringen kan ske ved et simpelt kontaktur. Berørings frekvens Ved hver kørsel skal planterne påvirkes et antal gange. Antallet af børstningen skal kunne indstilles til mellem 10 og 40 (frem og tilbage 5 til 20 gange). Materiale - kraftpåvirkning På multibommen bruges enten plastfolie eller stof til berøring af planterne, således at forskellige kraftpåvirkninger kan undersøges. Der skal kunne monteres flere materialer ved siden af hinanden på bommen, således at virkning af det enkelte materiale, kan afprøves. Materiale tykkelser vil variere fra kraftige plastfolier til stof og kraftigt filt. Det må gerne være mulighed for montering af materiale både for og bag bommen, således at der kan opnås dobbelt påvirkning i samme bevægelse. Ophængningshøjde Materialets ophængning over planterne skal kunne varieres, dels fordi planterne vokser, dels fordi materialet skal kunne påvirke en større eller mindre del af planten. Desuden skal bommen have en given frihøjde over planterne, som eventuelt kan justeres. Beregning, konstruktion og bygning af bommen Opgaven mht. beregning og konstruktion af bommen blev udført som afgangsprojekt på teknolog uddannelsen på Odense Tekniske Skole. I projektet indgik alle beregninger over styrke og nedbøjning af bom, udveksling, effektbehov, akselbelastning og stabilitet. Alle komponenter som skulle fremstilles ifbm. bygning af bommen blevet tegnet, i alt 15 tegninger, sammen med de nødvendige tegninger til samling af bommen, i alt 6 tegninger. 3

5 Figur Fejl! Ukendt argument for parameter.. Skitse af multibommen (tegning: Martin Pontø). Figur Fejl! Ukendt argument for parameter.. Den færdige multibom (foto: N.E. Andersson) 4

6 Efterfølgende blev multibommen bygget på Odense Tekniske Skoles Lærlingeskole. Forsøg Projektet blev afsluttet med et forsøg i et erhvervsgartneri, hvor mekanisk vækstretardering blev anvendt på minijulestjerne. Forsøget blev kombineret med tørkestress af planterne og reduceret tilførsel af kvælstof. Mekanisk vækstretardering Til forsøget blev brugt kraftig plastfolie som enten var opslidset i baner af 2 eller 5 cm. Det er nødvendigt at opslidse plastfolien for at opnå den nødvendige bevægelse af bladene. Hvis plastfolien ikke er opslidset sker bøjningen af planten langsomt og virkningen forringes. I forsøget kørte bommen med en hastighed af 10 cm pr. sekund. Bomen kørte frem og tilbage over planter 5 gange med 20 minutters mellemrum. Bommen kørte i tidsrummet 7.30 til Behandlingerne Afprøvningen startede 2. oktober og blev opgjort den 4. december. Planter fra hver behandling indgik i et holdbarhedsforsøg som blev afsluttet den 23. december. Afprøvningen bestod af tre borde med minijulestjerner: Bord 1: Kontrol. Planter der dyrkes som standard i gartneriet. Bord 2: Planter der tørkestresses. Styret af en vejecelle under bordet. Bord 3: A) Planter der får lav N B) Planter der får lav N kombineret med mekanisk stress ved hjælp af plaststrimler. 1) 2 cm strimler 2) 5 cm strimler Kontrol planterne og de planter der tørkestresses blev vandet med det samme gødningsvand som resten af gartneriet. For at styre vandingen blev en vejecelle placeret under det bord hvor de tørkestressede planter stod. Gartneren vurderede hvornår planterne skulle vandes. Det bord som fik reduceret kvælstof var forbundet til en gødningsblander med 2 kar. N P K Ca Mg Standard Lav N Tabel1. Gødningernes sammensætning Højdemålinger En gang om ugen blev 10 udvalgte og særligt mærkede planter fra hver behandling målt. I henhold, til gartnerens erfaringer med højde målinger blev planterne i starten målt fra bunden af potten til toppen af det øverste blad. Da Cyathierne var nogle millimeter blev der målt til toppen af disse i stedet for. 5

7 Alle planterne fik bonzi (1,75 promille) den 7. oktober. Gartneren vurderede at kontrol planterne havde brug for en yderlig behandling med bonzi. Kun halvdelen af kontrol planterne fik bonzi (0,5 promille) 2. gang den 11. november. Der var ingen måleplanter der fik bonzi anden gang. Resultater Vanding Gartneren vurderede, hvornår alle planter skulle have vand. Kontrol planterne og de planter der fik lav N blev vandet samtidig indtil den 23. november (de første 13 gange) hvorefter der blev vandet efter behov. Kontrol planterne blev vandet 17 gange i alt og planterne med lav N 15 gange. De planter der blev tørkestressede blev vandet af gartneren lige før de begyndte at hænge. Vægttab ved vanding var 6 kg. I forsøgsperioden vandede han de tørkestressede planter 10 gange. Gartneren ændrede sin vandingsstrategi under afprøvningen da han opdagede at planterne ikke havde brug for så meget vand, som han normalt gav dem. Tilvækst I bilag 1-3 ses kurverne for den grafiske tilvækst kontrol for de fem behandlinger. Kurverne blev bl.a. brugt til at følge udviklingen af planterne og til at vurdere om planterne nåede den ønskede højde, 11,8 cm, til salgstidspunktet. På kurverne ses nogle knæk som skyldes forskellige målemetoder som er omtalt i afsnittet om højdemåling. Indtil den 13. november blev planterne målt fra bunden af potten til toppen af det øverste blad. Efter den 18. november blev der målt til toppen af cyathierne. Den 4. december blev planterne målt i laboratoriet på Årslev i forbindelse med selve opgørelsen af forsøget. I tabel 2 ses den procentvise tilvækst af planterne, i forhold til start højden. Planterne der fik lav N gødning havde den mindste tilvækst. Der er ingen ekstra effekt af multibommen. De planter der blev tørkestresset havde også en mindre tilvækst end kontrol planterne, men de havde en større tilvækst end planterne, der fik lav N. Tilvækst i % Kontrol Tørke Lav N + 5 cm Lav N Lav N + 2,5 cm 04-dec 153% 151% 147% 148% 149% Tabel 2. Tilvækst i % i forhold til starthøjden på salgstidspunktet. 6

8 Figur Fejl! Ukendt argument for parameter.. Minijulestjerne ved salgstidspunktet. Gødning Planteanalysen viser at de planter der fik normal gødning (kontrol og tørke) havde et normalt kvælstof indhold på 4-4,5 %, hvorimod de planter der har fået lav N har et lavere kvælstof indhold på 2,5-3 %. Normen for kvælstof indholdet er 3-5,5 %, så planterne der har fået lav N ligger i den lave ende. I jorden var der været et meget lavt indhold af nitrat ved afslutning af forsøget. Det kan delvis skyldes, at der på et tidspunkt var problemer med gødningsblanderen, så der blev doseret for lidt (se nedenfor). Der var ikke væsentlig forskel i indholdet af de andre næringsstoffer i planterne dog havde planterne der fik lav N et næsten dobbelt så stort indhold af klorid i forhold til både kontrol og de tørkestressede planter. Det skyldes, at der blev tilført calcium som calciumklorid. Bladskader 7

9 Figur Fejl! Ukendt argument for parameter.. Bladskade som følge af mekanisk vækstretardering (foto: Ejnar Jensen). I forsøget blev observeret bladskader, når banebredden var 5 cm og kun i mindre grad ved en banebredde på 2 cm. Det skyldes at plastfoliens baner drejer sig når de rammer bladet. Hjørnet af banerne slider i mod bladet og der opstår nekrotiske pletter. Julestjerne har sarte blade og får let bladskader, som forringer kvalitet og dermed salgsprisen. Skaderne tiltog ikke og ved salgstidspunktet kunne man kun se en minimal skade. Gødningsblander Gødningsblanderen blev ikke indjusteret helt korrekt fra starten af forsøget, det betød at der blev tilført for lav koncentration af gødning. Den 29. oktober var de planter der fik lav N, lysere end kontrol og tørke. Det så endda ud som om de planter der fik lav N og multibom var lidt lysere end de planter der kun fik lav N. Koncentrationen af gødningen var høj og gartneren havde svært ved at dosere små mængder af gødningskoncentratet. Han skulle bruge ½ promille men det havde været nemmere at bruge en svagere koncentration og kunne dosere 1 promille i stedet for. Der blev løbende udtaget prøver af gødningsvandet og derfor blev det aftalt den 3. november at mikro-næringen i lav N blandingen skulle hæves til det dobbelte ved næste vanding. Planterne fik en pæn farve i løbet af en uges tid. Visuel bedømmelse 8

10 Indtil den 1. december så de tørkestressede planter ud til at være længere fremme i udvikling, men den forskel blev udlignet i de efterfølgende dage og den 5. december var forskellen udlignet. En visuel bedømmelse af planternes rødder viste at lav N planterne havde et kraftigere rod system end kontrol (se billedet nedenfor) De planter der blev tørkestressede havde et bedre rodsystem end kontrol planterne, men forskellen var ikke så stor som til lav N planterne. Figur Fejl! Ukendt argument for parameter.. Rodudvikling i potteklumpen ved de forskellige behandlinger. Holdbarhedstest af minijulestjerner I uge 49, 2003 blev der indleveret følgende planter til holdbarhedstest: Kontrol: Tørkestress: 12 planter Lav N: Lav N + mekanisk 2,5: Lav N+ mekanisk 5,0: 12 planter 12 planter 12 planter 12 planter Efter 4 dage i transportsimulering i mørke og høj luftfugtighed, blev planterne sat ud i holdbarhedsrummet, hvor de stod ved 20 C, 12 timers dag og 1000 lux i plantehøjde. Der blev udelukkende vandet med rent vand. I det vedlagte skema ses gennemsnitlige antal blomster og prydværdi for dag 0, 11 og 18. Prydværdien skal være mindst 4 dag 11 og mindst 3 dag 18. Gennemsnitlig antal cyathier Holdbarhedsværdi Dag 0 Dag 11 Dag 18 Dag 0 Dag 11 Dag 18 Kontrol 8,3 7,91 2,0 5,0 4,5 3,2 9

11 Tørkestress 7,9 7,00 0,75 5,0 4,1 3 Lav N 8,9 8, ,5 5,0 4,7 4,1 Lav N + 2,5 8,7 8,33 3,75 5,0 4,5 3,7 Lav N +5,0 8,8 8,75 3,17 5,0 4,2 3,5 Der var følgende bemærkninger til behandlinger: Kontrol : Dag 11 faldt de første cyathier af, og der var en del gule blade. Dag 18 var næsten alle cyathier faldet af. Dag 18 var der kommet få gule blade. Tørkestress : Dag 11 faldt der mange cyathier af. Ved 7 planter var der tab af cyathier. Der var også mange gule blade. Dag 18 var alle Cyathierne faldet af. Der kom ikke flere gule blade. Lav N : Dag 11 var der kun få gule blade i bunden. Dag 18 begyndte cyathierne at falde af. Der kom ikke flere gule blade. Lav N + 2,5 : Dag 11 var der få cyathier, der faldt af. Der var få gule blade. Dag 18 steg antallet af dårlige cyanthier. De blev gule og faldt Der kom ikke flere gule blade. Lav N + 5,0 : Dag 11 var der kun få gule blade, og kun 1 plante tabte cyathier. Dag 18 tabte næsten alle planter cyathier. Der kom ikke flere gule blade. Skaderne der var på barkteerne dag = udviklede sig ikke yderligere. af. Konklusion Forsøget viste at det afprøvede udstyr kan bruges i gartnerierne på et mindre udvalg af planter, før eventuelle ændringer i produktionsmetoderne tages i brug i et helt hus. De afprøvede metoder kan også i gartnerier bruges som supplement til kemisk retardering. Planterne der havde fået lav N havde den bedste holdbarhed. De havde flere cyathier og cyathierne holdt længere. Planterne der var udsat for tørkestress havde den dårligste holdbarhed. Herefter fulgte kontrol planterne. 10

12 Bilag 1 Figur 1. Tilvækst af kontrol planterne. Diagram 2. Tilvækst af de planter der fik tørkestress 11

13 Bilag 2 Figur 3. Tilvækst af de planter der fik lav N og multibom (5 cm). Figur 4. Tilvækst af de planter der fik lav N. 12

14 Bilag 3 Figur 5. Tilvækst af de planter der fik lav N og multibom (2,5 cm). 13