23/3 - northern latitudes Flashcards
Vad är det positiva att odla in sw?
More favourable climate for agriculture than elsewhere on the globe at similar latitudes!
Faviroble temperatures during sommer som tsm med Photoperiod much longer at higher latitudes
=> favourable for growth!
Vad är dåligt med att odla i sv?
Greater risk for frost during winter in SWE compared to central / southern Europe…
Kortare growing periods
Hur påverkar frezzing växter?
Frezing - killing plant - innehåller mycket vatten
växten måste förbereda sig - Finns plants som klarar lägre temp genom att producera socker som klarar av temp innan kristaliseras
Vad påverkas av den kortare growing season?
Vad kan göras åt det?
Short growing season - minerelisation påverkas då den blir mindre - blir viktigare att gödsla här I norr
Hur är temperaturen under sommaren för växter?
Vad kan vara bra med det?
Har bra temp för growth under sommaren - faveroble t.o.m då det inte krävs lika mycket vatten som I andra länder.
Optimal temp range 15-25grader beroende på typ av plant - lägre än I tropic
Main limiting factors in crop produktion in norr?
○ Mineral nutrients - mostly N (fertilization)
○ Frost damage - perennials, whinter annuals
○ Future climate - water, spring
- kommer regna året runt men vet ej hur utspritt det kommer va - kanske mer på vintern och då spelar det ej roll
○ Drawt (torka) kommer bli ett större problem under tidig sommar
- Finns vexter som är känsliga för detta och även en känslig period - blir problem
○ Viktigt att växten får tillräckligt med vatten på rätt stäälle och inte mer sen - vill ha drye in late summer för cerials vilket kommer kanske bli blötare I framtiden
Vad för nutrients behöver the plant? och varför?
Bra bild i pp men:
p - ATP
n - clorofyll och aa
co2 - sugar / biomassa
Vad är BuBisCO?
Rubisco?
enzyme for carbon fixation - behövs stor mängd då ineffective pga kemisk eg då det går emot thermodynamik - unlikley process som behöver katalysator behöver mycket av detta protein
hur hänger N och P ihop
Aa sätts ihop I ribosomerna och ribosomerna består av P
Varför är fosfolipiderna viktiga? Vilken mineral är viktig för dessa?
Fosfolipids - här är p oxå viktigt - bestämmer vad som går in och ut - cellmembran
hur mycket N vs P behöver växter?
behöver mer n än p
vad är The terrestrial N cycle
innebär att cykeln sker i marken
Hur får man reda på hur mycket näring växten behöver?
Analysera växten och kolla vad som finns där - ta det som hur mycket de behöver
No general differenses mellan - varför vissa skulle behöva mer än andra
vad är optimum?
”Optimum” is when all nutrients limit growth simultaneously
Vad är standard att växten behöver
All terrestrial plants require nutrients in similar proportions!
Why is nutrient acces important for the plant?
Apart from water, nutrients (especially N) are often limiting plant growth and crop yield
Hur har gödslingen påverkat landanvändningen?
Ser att ökat mycket I båda - yield och anvndning av gödsling
Ökad land efficiency
Hur få upp effectiviteten av resources?
Plant breeding
- Fysiologin - “utseende” - traits som I sig kommer av generna
Management changes - hur man hanterar dem - agronomin
Why improve nutrient use efficiency?
Nutrients are often limiting crop yield, if no mineral fertilizationi s applied
Commercial nutrientfertilization is expensive and energy-consuming
The use of nutrient fertilizersis often associated with great environmental risks (e.g., leakage to groundwater)
Tools to improve nutriend efficiency use
Agronomy (production system, management)
Physiology
Genetics (breeding)
hur kan man beskriva effektivitet?
Efficiency = Output/input
Exact input often not easy to quantify at field and ecosystem scales
vilka levels of organisation finns?
agrosystem
field
plant
pratar ofta om bara plantan men får inte glömma the big picture
hur växer en väx?
Reshuffels resorsers in the plant
växten växer på olika ställen i olika perioder
kernel/rot/m.m
Important processes for resource efficiency of plant factory:
- Acquisition of resource - uptake
- Internal use of resource for producing yield
- Re-allocation of resource to units that survive the life time of the plant factory (alternative is loss of resource)
Three basic components of nutrient use efficiency:
- Efficiency of nutrient acquisition (nutrient uptake)
- Efficiency with which the nutrientis utilized to produce yield (nutrient productivity)
- Efficiency with which the nutrient is stored or conserved in long-living tissues (nutrient conservation) for enhancing the period in which the nutrient can be used for production (mean residence time of nutrient)
Efficiency of nutrient acquisition
(nutrient uptake)
Hur kvantifiera/räkna?
⇒ Quantification in terms of soil nutrient contentsin simple output/input approaches –simple protocols but often problematic (What is plant available? Explored soil volume?) and hard to interpret functionally
⇒ Quantification in terms of plant-internal nutrient accumulationin growth analysis approaches –more extensive protocols but functionally sound
Hur kan man se på näringseffektiviteten i själva växten
Efficiency with which the nutrient is stored or conserved in long-living tissues (nutrient conservation) for enhancing the period in which the nutrient can be used for production (mean residence time of nutrient)
⇒ Not considered in simple output/input approaches
⇒ Calculated in growth analysis approaches as nutrient re-translocation into perennial tissues, e.g. seed grain nutrient concentration in annual crops
Vilka 2 olika sätt kan man se på närings effektivitet
• Simple net output/input ratios, relating quantities of
harvest biomass and nutrientpools to estimates of input pools. Appropriate for simple protocols e.g. with large screening populations, less appropriate for many functional considerations.
• More complex growth analysis approaches, calculating inherent relative growth rates of plant biomass and nutrientpools. Popular in ecological research, more appropriate for functional-mechanistic considerations.
Two approaches for whole-plant NUE assessments:
Mass balances between final yield, plant N pool and soilN content
Mass balances between yield and plant N pools at different points in time
Vilken approch är rätt?
There is no ”right” or ”wrong” approach –the choice and success of appropriate metho-dology depends on the questions asked to solve a given problem!
Variations in nutrient use efficiency maybe caused by:
• Environmental conditions (climate, soil)
• Management (e.g. plant spacing, nutrientfertilization, irrigation, harvest interval)
• Plant species and/or genotype (variety)
• Interactions among the above
(e.g. particular species may have higher nutrient uptake than another species under low but not high fertilization)
Traits for improving NUE
The genetic basis of N (and P) uptake and assimilation traits is being identified rapidly in major agricultural crops, which will opent he possibility to improve N (and P) uptake efficiencies through e.g. molecular plant breeding.
- tar upp mer: grow mer
- requier mer fertelisering dock - ej önskvärt
The genetic basis of biomass allocation and photosynthesis traits is also being identified for major agricultural crops, but photosynthesis-improved crops are probably more remote than nutrient-uptake-improved crops.
- att mixtra med detta ligger långt bort men skulle vara bra
The genetic basis of nutrient re-translocationtraits is being unravelled, but pattern is complex and knowledge difficult to apply in terms of improved crops; partly because higher or lower re-translocation efficiency is desired depending on the end use.
- ta upp näring kräver mer energi än att flytta runt i sig själv
High N re-translocation efficiency is often desired in perennial crops, whereas low N re-translocation efficiency can be advantageous in annual crops to reduce N depletion of the cropping system (sustainability!).
Re-translocation efficiency influences also the qualityof the harvested product. Depending on desired quality, high or low re-translocation efficiency could be the goal.
Sum
Photosynthesis for C assimilation depends on nutrients (RuBISCo, chlorophyll, proteins, ATP, membranes).
Nutrients are often limiting plant growth; nutrient fertilization is expensive and associated with environmental risks.
Historically, increasing yields were achieved at decreasing nutrient use efficiency (nutrient fertilizer increase was greater than crop yield increase).
Three basic components of nutrient use efficiency: Efficiency of nutrient uptake, utilization and conservation.
Two basic approaches: Simple net output/input ratios and growth analysis approaches.
The choice and success of appropriate methodology depends on questions asked to solve a given problem.
Nutrient use efficiency varies depending on environment, management, plant species or genotype, and interactions among them.
Plant traits relevant for improving nutrient use efficiency include root traits (uptake), biomass allocation and photosynthesis traits (plant-internal nutrient efficiency), and the traits affecting nutrient re-translocation to perennial plant parts (nutrient conservation).
Nutrient use efficiency depends on the harvested product and how it is used.
Calculate hur mycet växten tagit upp utifrån hur mycket det är I jorden - vilka hinder finns från att använda sig av detta?
Soil analasys - se hur mycket n finns I soil - inte helt möjligt och svårt att göra
Veta hur mycket av the nitrogen pool I jorden som är tillgängligt för växten
Vet ej hur det är med mikrober som kan binda upp n så växten ej får tag I det
Problematiskt om vill veta kapaciteten på plantan
Reduce to one plant och se hur mycket det kan accumulera - lite mer on the safe side - mäta soil n som en extern faktor
Varför är det svårt att exakt bestämma näringen i jorden?
Behövs extremt många jordprovet och vavariera mycket över hela fältet - bättre att estimera
