University of Oulu

Kitiinin ja sen hajoamistuotteiden hyödyntäminen kasvinviljelyssä

Saved in:
Author: Kosamo, Joni1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Science, Chemistry
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 1.4 MB)
Pages: 62
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202104217584
Language: Finnish
Published: Oulu : J. Kosamo, 2021
Publish Date: 2021-04-21
Thesis type: Master's thesis
Tutor: Lassi, Ulla
Lappalainen, Katja
Heiska, Susanne
Reviewer: Lassi, Ulla
Lappalainen, Katja
Description:

Tiivistelmä

Tutkielman aiheena on kitiinin ja sen hajoamistuotteiden hyödyntäminen kasvinviljelyssä. Kitiini on selluloosan jälkeen yleisin luonnossa esiintyvistä polysakkarideista. Kitiiniä esiintyy luonnossa niveljalkaisten kuten esimerkiksi äyriäisten ja hyönteisten tukirangassa sekä sienten, levien ja hiivojen soluseinämissä.

Viime vuosikymmeninä lisääntynyt kitiinikemian tuntemus ja kitiinipitoisten jätemateriaalien saatavuus elintarviketeollisuudesta, eli merieläinten lisäksi myös hyönteisten frassi, ovat johtaneet kitiinipitoisten tuotteiden testaamiseen ja kehittämiseen monenlaisiin sovelluksiin maatalousalalla. Suomessa on kiinnostuttu hyönteistuotannossa syntyvän frassin eli hyönteisten rakenteiden ja lannan hyödyntämisestä potentiaalisena materiaalina kasvien puolustusmekanismienaktivoijana. Frassin käyttö voisi vähentää esimerkiksi pestisidien käyttöä ja vähentää fosfori- ja typen huuhtoutumista maatalousalueilta vesistöihin. Kitiinipohjaiset menetelmät lisäävät ja vahvistavat kasvien kasvua, ravinto-ominaisuuksia ja vastustuskykyä taudinaiheuttajia vastaan. Suorien vaikutusten lisäksi kitiini aiheuttaa kasvien kasvuun vaikuttavien hyödyllisten mikrobien kasvua ja aktiivisuutta. On arvioitu, että levitetyistä lannoitteista menetetään ympäristöön noin 40–70 % typpeä, 80–90 % fosforia ja 50–70 % kaliumia, eivätkä kasvit pysty hyödyntämään niitä. Tämän vuoksi lannoitteita käytetään liikaa esimerkiksi puutarhakasvien kanssa. Kitosaania on käytetty päällysteenä hillitsemään epäorgaanisten lannoitteiden vapautumista, sekä rajoittamaan liiallisen lannoituksen haitallisia vaikutuksia. Kitosaanipäällysteen käyttö lannoitteissa parantaa kasvilannoitteiden käytön tehokkuutta ja vähentää myös tuotantokustannuksia.

Kitosaanibiolannoite lisää esimerkiksi hedelmien kaupallisia ominaisuuksia ja vähentää merkittävästi esimerkiksi tomaatin varsien vaurioiden määrää. Perunankasvatustesteissä maaperään lisätyn kitosaanibiolannoitteen havaittiin lisäävän perunan mukuloita verrattuna perinteisiin lannoitteisiin. Myös kasvien ravinteiden saanti lisääntyi merkittävästi. Kitosaanin on todettu lisäksi stimuloivan kasvien symbioottisten mikrobien toimintaa, aktivoivan kasvien puolustusmekanismeja tuhohyönteisiä ja kasvitauteja vastaan, sekä johtavan muutokseen ritsosfäärin mikrobitasapainossa vaimentaen edelleen kasvipatogeenejä.

Hitaasti vapautuvissa lannoitteissa ravinnepitoisuudet vapautuvat vähitellen ja samaan aikaan kuin kasvin ravintotarpeet. Nämä lannoitteet voidaan fyysisesti valmistaa päällystämällä perinteisten lannoitteiden rakeet erilaisilla materiaaleilla, jotka vähentävät niiden liukenemisnopeutta. Kitosaani on lupaava päällystemateriaali. Hitaasti vapautuvien lannoitteiden ja superabsorboivien polymeerien optimoitu yhdistelmä parantaa kasvien ravintoa, lieventää vesiliukoisten lannoitteiden ympäristövaikutuksia, vähentää veden haihtumista ja alentaa kastelutiheyttä. Kasvien puolustusmekanismien tunteminen ja kitiinin ja sen hajoamistuotteiden toiminnan ymmärtäminen, auttavat tutkijoita maataloussektorilla tuotteiden ja innovaatioiden kehittelyssä suomalaisiin olosuhteisiin.

see all

Subjects:
Copyright information: © Joni Kosamo, 2021. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.