Gresskurs 2013, Lykia Links Plantefysiologi. Om plantenes vekst og utvikling. Litt om vinterskader Agnar Kvalbein Bioforsk Turfgrass Research Group
Disposisjon Plantenes indre bygning Opptak av vann Fotosyntesen grunnlaget for det hele Lys og plantevekst Respirasjon Tilpasning til vinteren og vinterskader
Plantenes indre liv. Celler og strukturer Celledeling i en rotspiss Snitt gjennom et blad med ledningsvev
Vakuole. Saftfylt blære Stiv cellevegg Myk cellemembran Klorofyllkorn med grønnfarge. Sukkerproduksjon Cellekjerne med arvemateriale. Styrer cella PLANTECELLE MED INNHOLD Mitokondrier. Her forbrennes sukker. Gir energi til andre prosesser. http://www.oup.co.uk/oxed/children/oise/pictures/nature/plantcell/
http://commons.wikimedia.org/wiki/image:plant_cell_structure_svg.svg
Cellene er organisert i ulike typer vev. Her er tverrsnitt av et hveteblad. Spalteåpning (stomata) Styrkevev med fibre Svampvev Palisadevev Hudceller / Epitel Med vokslag «Kutikula»
Vedrør eller xylem er rørsystemer som fører vann med gjødselstoffer opp i planta. Silrør eller phloem Er transportsystem for organiske stoffer som er oppløst i vann, for eksempel sukker eller aminosyrer.
Ledningsvevet ender i spissen av gressbladene. Når det er fuktig luft (om natta), kan rottrykket inni plantene presse ut litt vann. Dette kalles guttasjon. Det må ikke forveksles med dogg.
Opptak av vann og næring Fordamping fra spesielle celler: Spalteåpninger Vann suges opp gjennom planten Vann med næringsstoffer tas opp gjennom røttene
Hva er det som trekker vannet gjennom planten? Vannet fordamper ut gjennom spalteåpninger på bladoverflaten. Ved vannmangel lukker disse seg, opptak av vann og næring stopper opp og temperaturen i plantene stiger. Planten opplever tørkestress!
Fordampingen fra plantene øker med: Temperaturen (solinnstrålingen) Vinden Tørr luft Tilgang på vann En varm vindfull sommerdag kan det i gjennomsnitt fordampe 3-4 millimeter vann fra en golfgreen. Dette må erstattes ved vanning før jordens vannlager er tomt. Ofte vil grasplantene våre lide av midlertidig tørke om ettermiddagene fordi de ikke klarer å ta opp vannet fort nok.
Opptak av vann med næringssalter i en rot Casparys bånd. Viktig for næringsopptak. Se eget tema http://biologi.uio.no/plfys/haa/ plfys/xylem/an068.jpg
Planterøtter hos gressplanter kan bli lange, men mest røtter er det i de øverste 5 cm. Bilde: Rødsvingelrøtter. De er brune i motsetning til de aller fleste andre gressarter, som har hvite røtter.
N, S, Ca Fotosyntese, plantenes energiforsyning Råvarer: CO 2 H 2 O Solenergi Sukker er energikilde for produksjon av alle andre stoffer i planta Produksjons-utstyr: K, Mg,..
Fotosyntesen Klorofyll i plantecellene omgjør solenergi til kjemisk energi Lys Vann Karbondioksyd INN UT Oksygen er for plantene et avfallsprodukt Sukker er plantenes energiforsyning. Brukes til produksjon av andre stoffer
Energi fra lys Det er helt grunnleggende! CO 2 + H 2 O Klorofyll i plantecellene O 2 (oksygen) C 12 H 22 O 11 (sukrose) Sukkeret er energien til plantenes: 1. Livsopphold (ånding) 2. Opptak og transport i planta 3. Tilvekst 4. Blomstring 5. Lekkasje til mikrolivet i jorda 6. Forsvar mot sykdommer
Plantestress: Kampen om energireservene (sukker) Lett å dyrke gras, vanskelig å holde en green Klipper ofte og lavt Tråkker og sliter Høy temperatur (ofte pluss tørke) Vinter med lite lys og lav temperatur Fjerner blader med klorofyll og sukker Skaper sår som gir sukkerlekkasje og reparasjonsbehov Mer respirasjon enn fotosyntese Lite sukkerproduksjon. Forbruk av sukkerreserver
Sør-Norge Nord- USA og Frankrike
57º 30º 20. juni 20.september Skygge av trær i Moss midt på dagen
Hvor lang skygge kaster et tre som er 15 meter høyt i september? Gå inn på kurve nr 4 (mars og september). Solhøyden er 30. Skyggen blir 15 meter / tan 30 = 15 meter / 0.57735026919 = 26 meter
Plantevekst og temperatur Den overjordiske veksten starter ved en jordtemperatur på ca 6 grader. Rotvekst skjer også ved lavere temperatur. Teoretisk veksttid: Antall dager der jordtemperaturen er over 6 grader. Dette varier fra 220 på Vestlandskysten dager til 70 dager i høyfjellet. Røros 628 moh. har ca 110 døgn
LYS Planter kan ikke utnytte fullt dagslys 2000 PAR. Plantevekst ved ulik lysmengde. Blå kurve gjelder for gress, den røde for planter som er tilpasset vekst i skygge
CO 2 1 karbondioksid (CO 2 ) 500 Vann (H 2 O) Begrenser ofte plantenes vekst. 1. Lavt innhold i lufta (0.38%) 2. Spalteåpningene stenges for å spare vann
CO2- konsentrasjonen i luft stiger nå ekstremt raskt, og dette bidrar til raskere plantevekst.
Jordtemperaturen Oppdal, vekstsesongen 2003 Vekstsesongens lengde, ca 125 dager 6 C
Gressvekst Ikke et mål med mye avling, men en sterk gressmatte som tåler tråkk og slitasje. Det betyr fokus også på god rotvekst. Rotvekst reguleres av to forhold: Oksygentilgang og sukkerstatus i plantene
Styring av vekst Veksten påvirkes sterkt av gjødsling, spesielt av nitrogen-nivået i plantecellene Mye nitrogen gir sterk overjordisk vekst på bekostning av rotvekst og energireserver til planta. Planter som har dårlige vekstforhold på grunn av lav klipping, skygge, drukning eller annet må ha mindre N-gjødsel enn de som har gode vekstforhold.
Greenkeeping er lett hvis det ikke var for Golferne (lav klipping) Vinteren De lange skyggene De store nedbørsmengdene
Plantestress Kampen om energireservene Lett å dyrke gras, vanskelig å holde en green Klipper ofte og lavt Tråkker og sliter Høy temperatur (ofte pluss tørke) Vinter med lite lys og lav temperatur Fjerner blader med klorofyll og sukker Skaper sår som gir sukkerlekkasje og reparasjonsbehov Mer respirasjon enn fotosyntese Lite sukkerproduksjon. Forbruk av sukkerreserver
Temperatur, fotosyntese og respirasjon (Mål mg CO2/g tørrvekt * time etter Greulach)
Respirasjon / celleånding En prosess som skjer i alle levende celler, ikke bare i planter Cellen opprettholder livsprosessene ved å forbrenne sukker Respirasjon skjer hele tiden, men øker med temperaturen Respirasjon og fotosyntese har ulik optimal temperatur. Dette er årsak til varmestress hos greengress. Det forbrukes mer sukker enn det produseres.
Varmestress Mye omtalt i land lenger sør. Blir er problem når temperaturen i jorda kommer over ca 25 grader. Sjelden i Norge, men på noen dager er det akuelt å bruse plantene. En kort dusj ca kl 2 på varme dager kan senke temperaturen og redusere varmestresset.
Oppgave: Green 8 ligger lunt i en liten dal. Problemet er at snøen ligger lengst her og gresset er ofte dødt når våren kommer. Bildet er tatt klokken 3 Hva kan årsaken være? Hva vil du anbefale ham å gjøre?
Gressplanters tilpasning til kulde
Planter er i stand til å tilpasse seg endringer i miljø. Vinteren gir plantene minst to store utfordringer: 1. Vannet fryser og utvider seg 2. Lyset blir skadelig ved lave temperaturer Tilpasning til vinter kalles ofte HERDING Godt herda planter overlever vinteren lettere. God herding får vi: god lystilgang gradvis lavere temperatur tilgang på nitrogen Godt herda planter får økt innhold av sukker og noen viktige proteiner. Cellemembranene slipper lettere gjennom vann.
Tråkk på den første rim om høsten gir oftere synlige skader enn tråkk seinere på vinteren. Årsak er usikker, men det har noe med herding å gjøre.
Herding av gressplanter en indre prosess for å tåle kulde/frost Fase 1: Innlagring av sukker (fruktan) i vekstpunkt og stengelutløpere Fase 2: Ombygging av cellemembran slik at vann lettere går gjennom. Uttørking av cytoplasma. Is dannes utenfor cytoplasma. Prosessen styres av kortere dager (?), lavere temperaturer. God herding: mye lys (fotosyntese av sukker) og temperaturer rundt null i 3-4 uker.
Forsøk med avherding av gressplanter T.Espevig, 2013 Naturlig herdede planter i desember 2011: LT 50 Krypkvein -30 Hundekvein -23 Rødsvingel uten utløpere -21 Engkvein -18 Tunrapp -13 Etter 12 dager ved +10 grader: LT 50 Krypkvein -23 Hundekvein -22 Rødsvingel uten utløpere -17 Engkvein -12 Tunrapp - 6
Hva kan greenkeeper gjøre for å Mye lys - Fjerne trær - Fjerne løv - Slippe opp klippehøyden? Har vi i Skandinavia vært for redde for å gi N om høsten? få god herding? Uttørking av cytoplasma - God drenering, X fjerning av lavpunkter på green - Unngå vanning Drenering viktig for å unngå is på greenen, men ikke for bedre herding - Ikke overdrive N- gjødsling X (som gir lavere tørrstoffinnhold og lavere sukkerinnhold)
Utfordring for plantene II: De tåler ikke for mye lys. Særlig ikke når temperaturen blir lav
Elektrokjemisk fase (tidligere kalt lysfasen) Denne reaksjonen er ikke temperaturavhengig Karbohydratsyntese (tidligere kalt mørkefasen) Denne reaksjonen er temperaturavhengig og går tregt ved lav temperatur Lys Vann Karbondioksyd INN UT Oksygen er for plantene et avfallsprodukt Sukker er plantenes energiforsyning. Brukes til produksjon av andre stoffer
Gressplanter øker mengden enzymer som kan produsere sukker. Starter alternative prosesser. Omsetter energi til sukker Planter har mange mekanismer for å hindre skader fra «løse elektroner» Lys Vann Karbondioksyd Fargefilter (solfaktor) Xantofyll (solbriller) Løvtrær feller de skadede bladene om høsten
For å danne nye enzymer behøver plantene god tilgang på nitrogen. Det er årsaken til at høstgjødsling er viktig for gressplanter for å få god overvintring.