| dc.description.abstract | Mycorrhiza is an ancient and widespread form of symbiosis that takes place when specialized, soil-living fungi colonize plant roots, where they exchange nutrients like nitrogen (N) and phosphorus (P) in return of carbon sugars. Besides enhanced nutrient uptake, mycorrhizal relationships often provide additional benefits like increased resistance to drought, chilling, salinity and pathogens, to the host. In this context, the golf industry, which is challenged by the need to restrict inputs of fertilizers, pesticides and energy for irrigation and mechanical maintenance, is interested in utilizing these symbiotic associations to improve green quality in a more environmentally friendly and cost-effective way. Little is known about mycorrhizal colonization in turfgrasses, but since greens are believed to be generally poor in mycorrhizal forming fungi compared to natural soil habitats, there is focus on applying commercial inocula to ‘boost’ the extent of colonization in these plants. The ultimate goal is that inoculation will improve green quality through early establishment, enhanced growth and stress tolerance. In addition, the potential in controlling the invasive annual bluegrass (Poa annua) by means of mycorrhizal inoculation is under investigation, because this species have been found to benefit less from these symbiotic interactions than other, frequently used turfgrasses on golf greens.
The objective of this thesis was to investigate how green management practices affect mycorrhizal colonization in different turfgrass species. More specifically; I studied how N/P rates, type of growth medium and inoculation with a mycorrhiza product affected arbuscular mycorrhizal colonization in different turfgrass species on sand based golf greens, as well as how the symbiosis affected green quality in interaction with these management practices.
The research was conducted on two already established greens at Bioforsk Landvik, Grimstad, that were testing effects of different green management on turf quality, playability and competition against annual bluegrass on Scandinavian golf greens. Root samples were harvested from both fields, and analyzed for percent mycorrhizal colonization before a suggestion of possible fungal genera were made based on observed mycorrhizal structures. Root weights were also recorded. In addition, data analyses and visual data that had been recorded on turf quality through the whole growth season in conjunction with the main projects were obtained for both fields. An initial greenhouse experiment was performed at the Center for Climate Controlled Plant Research at Ås, Akershus, where the same growth media, mycorrhizal inoculum and turfgrass species as in the field trials were tested over a thirteen week period. Collection of clippings and visual data recordings were performed at regular intervals. By the end of the experiment, the roots from each pot were harvested and analyzed in the same manner as with the samples from the field studies. Total above-ground material was also collected from each pot and weighed.
Turf quality increased with increasing N availability. At the higher N-levels, the incidence of disease and annual bluegrass competition was limited, while the general impression was better. This was also true for root zones amended with compost instead of peat, the former releasing nutrients more easily. However, in the greenhouse study, plants grown with peat as organic amendment had the best growth, due to excessive N-fertilizing in these pots that was overshadowing the effect of compost amendment. There were no significant effects of phosphorus on either turf quality or mycorrhial colonization. Mycorrhizal colonization was high in all turfgrass species, except for the greenhouse experiment, where the inoculum tested showed no significant effects. The bentgrasses seemed to be the most mycorrhizal species, but the difference in colonization between red fescue and annual bluegrass was somewhat unclear. Moreover, these results were not significant. There were no significant effects of N/P rates on mycorrhizal colonization either, but a tendency pointed towards increasing colonization with decreasing N amounts. Furthermore, colonization rates increased when compost was incorporated into the root zone instead of peat. There were no significant effects of inoculation in the field studies, although a small tendency pointed towards a reduction in annual bluegrass, as well as increased P removal from the soil, in inoculated plots.
The results showed several interactions between species and N-level, and between species and growth medium. This underlines that processes related to plant growth and quality as well as symbiosis development is largely controlled by N availability, but also that growth responses to this element are related to individual species growth potentials. Mycorrhizal growth responses was probably neutral or could not be detected in the different species because the high nutrient availability in the greens was overshadowing any mycorrhizal effect, and this further indicates that direct uptake of available N is the primary cause of increased plant fitness in greens. The lack of significances when testing the mycorrhiza inoculum illustrates that successful incorporation of such commercial products into the field may be a challenge. However, use of compost in the root zone of the youngest green seemed to increase the colonization rates, and if simple measures like this can accelerate the establishment of nautral, mycorrhizal fungal populations in the future, inoculating greens during construction may not be necessary.
Mykorrhiza er en gammel og utbredt form for symbiose som skjer ved at spesialiserte, jordlevende sopper koloniserer planterøtter, hvor de utveksler næringsstoffer som nitrogen (N) og fosfor (P) til gjengjeld for karbohydrater. Foruten økt næringsopptak tilbyr mykorriza ofte flere fordeler for verten, slik som bedre toleranse for tørke, kulde, saltholdighet og patogener. Golfindustrien utfordres av behovet for å begrense mengder av gjødsel, sprøytemidler og energi brukt til vanning og mekanisk vedlikehold, og er i denne sammenheng interessert i å utnytte disse symbiotiske interaksjonene til å vedlikeholde greener på en mer miljøvennlig og kostnadseffektiv måte. Lite er visst om mykorrhiza -kolonisering i sportsgress, men siden greener antas å inneha generelt lite mykorrhizasopper i forhold til naturlige jord habitater, fokuseres det på bruk av kommersielle inokulater for å øke omfanget av kolonisering i disse plantene. Det endelige målet er at inokuleringen skal forbedre greenkvaliteten gjennom tidlig etablering, forbedret vekst og stresstoleranse. I tillegg blir det forsket rundt potensialet i å kontrollere tunrapp (Poa annua) ved hjelp av mykorrhiza inokulering, fordi denne arten har vist seg å ha mindre nytte av symbiosen enn andre gressarter som er ønskelige i golfgreener.
Formålet med denne avhandlingen var å undersøke hvordan skjøtsel av greener påvirker mykorrhiza - kolonisering i ulike arter av sportsgress. Mer spesifikt studerte jeg hvordan N/P nivåer, type vekst -medium og inokulering med et mykorrhiza produkt påvirket arbuskulær mykorrhiza kolonisering i ulike sportsgressarter på sandbaserte golfgreener, samt hvordan symbiosen påvirket greenkvalitet i samspill med disse skjøtselsfaktorene.
Forskningen ble gjennomført på to allerede etablerte greener hos Bioforsk Landvik, Grimstad, som tester effekter av ulike skjøtselsregimer på gressets kvalitet, spillbarhet og konkurranseevne mot tunrapp i typiske Skandinaviske golfgreener. Rotprøver ble høstet fra begge feltene, og analysert for prosent mykorrhiza kolonisering før en antydning av mulige soppslekter ble gjort, basert på observerte mykorrhiza strukturer. Rotvekter ble også registrert. I tillegg ble dataanalyser og visuelle data som hadde blitt registrert på gressets kvalitet gjennom hele vekstsesongen i forbindelse med de to hovedprosjektene skaffet for begge feltene. Et innledende drivhusforsøk ble utført ved Senter for Klimaregulert Planteforskning i Ås, Akershus, hvor de samme vekstmediene, mykorrhiza inokulumet og gressartene som i feltforsøket ble testet over en tretten-ukers periode. Samling av avklipp og visuelle dataregistreringer ble utført med jevne mellomrom. Ved slutten av eksperimentet ble røttene fra hver potte høstet og analysert på samme måte som med prøvene fra feltforsøkene. Alt overjordisk materiale ble også samlet fra hver potte, og veid.
Gresskvaliteten økte med økende N tilgjengelighet. Ved de høyere N-nivåene ble forekomsten av sykdom og konkurranse fra tunrapp begrenset, mens det generelle inntrykket av gresset var bedre. Dette gjaldt også for rotsoner som inneholdt kompost i stedet for torv, fordi kompost frigav næring lettere. I veksthusforsøket viste imidlertid planter dyrket i sand og torv den beste veksten, og dette skyldtes at en overdreven N-gjødsling i disse pottene overskygget effekten av kompost. Det var ingen signifikante effekter av fosfor på hverken gresskvalitet eller mykorrhia kolonisering. Koloniseringen var høy i alle gressartene, bortsett fra i drivhusforsøket, hvor det testede inokulumet ikke viste noen signifikante effekter. Kveinartene så ut til å være mest mykorrhizadannende, mens forskjellen mellom kolonisering i rødsvingel og tunrapp var noe uklar. Ingen av disse resultatene var signifikante. Det var heller ingen signifikante effekter av N/P nivåer på mykorrhiza kolonisering, men en tendens pekte mot økende kolonisering med synkende N-konsentrasjon i jorda. Videre økte koloniseringsraten når kompost ble inkorporert i rotsonen istedet for torv. Det var ingen signifikante effekter av inokulering i feltstudiene, selv om en liten tendens pekte mot en reduksjon av tunrapp, samt økt opptak av P fra jord, i inokulerte ruter.
Resultatene viste flere samspill mellom arter og N-nivå, og mellom arter og vekstmedium. Dette understreker at prosesser knyttet til plantevekst og kvalitet, samt utvikling av symbiose, i stor grad er styrt av N-tilgjengelighet, men også at vekstresponser på dette elementet er knyttet til de individuelle arternes vekstpotensiale. Vekstresponsene på mykorrhiza var trolig nøytrale eller kunne ikke påvises hos de ulike artene fordi det høye næringsinnholdet i greenene maskerte eventuelle mykorrhiza-effekter, og dette indikerer videre at direkte opptak av tilgjengelig N er den primære årsaken til økt planteproduksjon og fitness i greener. Mangelen på signifikanser under testingen av mykorrhiza-inokulumet illustrerer at vellykket inkorporering av slike kommersielle produkter i felt kan være en utfordring. Imidlertid virket bruk av kompost i rotsonen til den yngste greenen ved å øke både gresskvalitet og koloniseringshastigheten, og hvis enkle tiltak som dette kan fremskynde etableringen av naturlige mykorrhizapopulasjoner i fremtiden, vil det kanskje ikke være nødvendig å inokulere nye greener under konstruksjon. | no_NO |
