Kestävätkö Suomen viljelykasvit tulevan ilmaston voimakasta UV-B -säteilyä sadon vaarantumatta?

• Main Author: Hakala, Kaija
• Other Authors: Maatalouden tutkimuskeskus (MTT) / KTL Kasvintuotannon tutkimus / Peltokasvit ja maaperä PKM, Maatalouden tutkimuskeskus, MTT
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Finnish; English
• Published: Maatalouden tutkimuskeskus 1999
• Subjects: Ka; Ta; Ys; ilmasto; ilmastonmuutokset; viljelykasvit; kasvinviljely; ultraviolettisäteily; UV-B; climate; climate changes; cultivated plants; cultivation; ultraviolet radiation; North Pole
• Online Access: http://jukuri.luke.fi/handle/10024/446514

Otsonikerroksen oheneminen pohjoisnavan yllä johtaa lyhytaaltoisen ultravioletti-B (UV-B) -säteilyn lisääntymiseen Suomen alueella. Otsonikerroksen ohentuma on suurinta talvella ja keväällä, jolloin myös on odotettavissa suurimmat lisäykset UV-B -säteilyn voimakkuudessa. Pahimman skenaarion mukaan Suomen aluetta kohtaisi huhtikuussa vuonna 2040 60 % voimakkaampi UV-B -säteily kuin nyt, ja vielä toukokuussa UV-B -säteily olisi 30 % voimakkaampaa kuin nyt. Vaikka tällä hetkellä huhtikuun säteilyhuippu ei osukaan viljelykasvien kasvukauteen, tulevaisuuden lämpimämmässä ilmastossa kasvukausi aikaistuu ja kasvit altistuvat lisääntyneelle UV-B -säteilylle herkässä kasvun alkuvaiheessa. UV-B -säteily on haitallista kasveille mm., koska se vahingoittaa kasvien DNA:ta ja proteiineja sekä tuhoaa solun sisäisiä rakenteita. Kasvit pystyvät kuitenkin välttämään säteilyn vaaroja suojautumalla pigmenttiaineilla ja korjaamalla aiheutuneita vaurioita näkyvässä valossa. Tämän vuoksi eri puolilla maailmaa tehdyissä tutkimuksissa ei ole aina havaittu kasvien kärsivän lisääntyneestä UV-B -säteilystä. Eri viljelykasvit ja niiden lajikkeet eroavat toisistaan siinä, miten hyvin ne kestävät UV-B -säteilyä sadon määrän ja laadun alentumatta. Suomen UV-B -säteilytasot ovat verraten pieniä esim. Keski-Eurooppaan verrattuna, koska auringon kulma on Suomen kohdalla vinompi kuin alemmilla leveysasteilla. Tästä johtuen on mahdollista, etteivät Suomen oloihin jalostetut kasvit sopeudu lisääntyneeseen UV-B -säteilyyn yhtä helposti kuin alemmilla leveysasteilla viljeltävät kasvit. Maatalouden tutkimuskeskuksessa Jokioisilla on tutkittu erilaisten suomalaisten viljelykasvien ja niiden eri lajikkeiden kykyä sopeutua lisääntyvään UV-B -säteilyyn. Kaikkien kokeissa vuonna 1999 olleiden vilja- ja nurmikasvien sato- ja satokomponenttitulokset esitetään nyt ensimmäistä kertaa. Will Finnish crop plants tolerate future higher UV-B radiation intensities without yield losses? Loss of stratospheric ozone is gradually increasing the intensity of UV-B radiation in Finland. Ozone loss over the North Pole is most marked in winter and spring, and thus the most marked increase in UV-B radiation can be expected in this period. In the worst-case scenario, UV-B radiation intensity would be 60% higher in April 2040 and 30% higher in May than it is at present. The considerable increase in UV-B radiation in April does not currently coincide with the active growing season of cultivated plants in Finland. However, should the climate become warmer in the future, the growing season will start earlier. Cultivated plants may then be exposed to increased UV-B radiation at the beginning of growth, when they are most vulnerable to damage by UV-B. UV-B radiation is harmful to plants because it damages DNA and proteins and disrupts cell structures such as chloroplast thylakoids and other membranes. Plants are able to protect themselves against UV-B radiation by forming UV-B- absorbing pigments (flavonoids, anthocyanins) and by repairing the damage caused by UV-B in visible light. Plants exposed to increased UV-B have not therefore always shown decreased productivity. Plant species and varieties within a species vary greatly in their vulnerability to increased UV-B radiation. The radiation intensities at the high latitudes of Finland are lower than in Continental Europe, for instance. It is therefore possible that plants growing in Finland are more vulnerable to increased UV-B radiation than are plants at lower latitudes. Investigation into the effects of UV-B on Finnish crop plants got under way at the Agricultural Research Centre of Finland in 1998. The exposure to UV-B takes place in an open-air solar tracking system, with a 30% increase in UV-B radiation relative to natural UV-B intensity. The results will be presented at the Symposium of the Scientific Agricultural Society of Finland 10 11 January 2000. v ok KVA