TORAJYVÄN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA JA ERÄILLÄ KASVINVILJELYSKOEASEMILLA SUOMESSA Anna-Liisa Ruokola Helsingin yliopiston kasvipatologian laitos, Viikin koetila. Saapunut 7.6. 1956. Vilja- ja heinälajeissa loisivan torajyväsienen, Claviceps purpurea (Fr.) Tul.:n talvehtimisaste, torajyvä eli härkäjyvä, on myrkyllisyytensä takia aiheuttanut sekä ihmisten että eläinten lukuisia sairastumis- ja kuolemantapauksia (2,27). Nykyisin myrkytystapaukset kuitenkin ' ovat verraten harvinaisia johtuen parantuneesta viljan viljelytekniikasta. Torajyvää on toisaalta jo vuosisatojen ajan käytetty lääkeaineena, joskin se varsinaisena lääkkeenä otettiin käytäntöön vasta v. 1808 (11). Torajyvän sisältä- miä alkaloideja, varsinkin sen jälkeen kun ne onnistuttiin eristämään puhtaina, on voitu menestyksellisesti käyttää sisäisiä verenvuotoja ehkäisemään sekä nykyään myös sisäeritys- ja hermotautien parannus- ja lievitysaineina. Torajyväkantojen erilaisuudesta johtuen on luonnonvaraisen torajyvän alka- loidien sekä laatu että määrä eri maissa ja eri paikkakunnilla hyvin vaihteleva (22,24). Skandinaavian maiden ja suomalaisen torajyvän alkaloidipitoisuus on yleensä erittäin pieni, kun se sitä vastoin espanjalaisessa ja portugalilaisessa tora- jyvässä on korkea (1, 4, 10, 11). Tästä on ollut seurauksena, että torajyvästä on tullut kansainvälinen kauppatavara, jonka myyntihinta on varsin korkea. Kun kuitenkin arvokkaan luonnonvaraisen torajyvän saanti on vuosi vuodelta vaikeutu- nut mm. tehokkaiden torjuntatoimenpiteiden vuoksi (1), on pyritty kehittämään rikasalkaloidisten torajyväkantojen viljelyä sekä keinoalustoilla että rukiin tähkissä. Edellisellä menettelytavalla tarkoitetaan sienen kuroma-asteen, Sphacelia segetum Lev.:in kasvattamista agari- ja muilla sopivilla kasvualustoilla. Tätä menetelmää kokeili ensimmäisenä Brefeld v. 1876 (vrt. 12). Hän siirrosti sienen koteloitiöitä eri kasvualustoille, mm. leivälle. Myöhemmin ovat lukuisat tutkijat (8, 9, 12, 13, 14, 18, 23) suorittaneet vastaavanlaisia kokeita; tietyillä keinoalustoilla on siten https://www.c-info.fi/en/info/?token=CmrrtwHiYM7MAxxC.boUWaNjTuPWS9jcWspb0kg.Xa-_arBSTKQxLLj2oP5ID6reoTsIlgvRCFyLIfd11tts2E7JAdZ75Xf_E1cA87EoPzpwTtgwmAV7oyscskynQvx7U3ZpvbAFg68qbkyNmO7eGcnojk4NMy-7XWXIToOWUef0BOEHzmNeomIT7pFN3FgU5XsPK9DK0WTYhTT-khY ANNA-LIISA RUOKOLA204 opittu kehittämään sklerootioita (12, 23) ja alkaloidejakin (9, 14, 18, 23). Täten saaduilla alkaloideilla ei kuitenkaan ole ollut käytännöllistä merkitystä, joskin menetelmään liittyvien taloudellisten etujen vuoksi sitä edelleenkin pyritään kehit- tämään ainakin USA:ssa (30). Alkaloidien tuottaminen ei tällöin rajoittuisi kesä- aikaan, jolloin maanviljelijöille muutenkin muodostuu työn huippuja. Toistaiseksi on kuitenkin rukiin tähkien saastuttaminen kuromilla ainoa keino kasvattaa skle- rootioita, joiden alkaloidipitoisuus on käytännön vaatimuksia tyydyttävää. Kotelo- itiösaastutus ei ole osoittautunut yhtä sopivaksi, koska tällöin työn suorituksessa kohdataan käytännöllisiä vaikeuksia (1), jota paitsi koteloitiösaastutuksen seurauk- sena saadut sklerootiot eivät ole geneettisesti yhtä yhtenäisiä kuin ne, jotka syntyvät kuromista kasvaneista sienirihmoista (4, 25). Käytäntöön perustuva torajyvän viljely on alun perin sveitsiläisen HECKEn (7, 8) ansiota, joskin vasta unkarilaisen von BÉKÉSYn (3) kehittämin menetelmin sienen viljelyä voitiin laajentaa verraten suurille peltoaloille. Lääketehdas Sandozin laajoilla torajyväviljelmillä Sveitsissä saadut ha-sadot ovat vaihdelleet 120—400kg, alkaloidipitoisuuden ollessa keskimäärin 0.43 % (1). Suomessa on torajyvän viljelyyn kiinnitetty huomiota vuodesta 1950 lähtien, jolloin Lääketehdas Leiras perusti ensimmäiset koeviljelmät Turkuun (1). Rukiin saastutus ja sadon korjuu on viime aikoina suoritettu koneellisesti. Tulokset ovat osoittaneet, että maamme pohjoisesta asemasta huolimatta täälläkin voidaan vil- jellä alkaloidipitoisuudeltaan arvokasta torajyvää. Samaa todistavat Helsingin yliopiston opetus- ja koetilalla Viikissä (60° 14’ pohj. lev.) vuosina 1952—1955 sekä Pohjois-Savon (63° 9’ pohj. lev.), Pohjois-Pohjanmaan (64° 40’ pohj. lev.) ja Perä- Pohjolan (66° 35’ pohj. lev.) kasvinviljelyskoeasemilla v. 1953 suoritettujen rukiin saastutuskokeiden tulokset, jotka seuraavassa joutuvat yksityiskohtaisen tarkaste- lun kohteeksi. Kokeet suoritettiin kasvipatologian laitoksella saksalaisen professori K. MoTHESin pyynnöstä ja yhteistyönä hänen sekä suomalaisen lääket. tri P. x\. Järvisen kanssa. Koeolosuhteet, aineisto ja tutkimusmenetelmät Tutkimukset perustuvat osaksi laboratorio-, osaksi kenttäkokeisiin. Tora- jyvän eristäminen puhdasviljelmiksi samoin kuin saastutusmateriaalin lisäysviljely tapahtui huoneenlämpötilassa (18—25° C). Valmiita viljelmiä säilytettiin jää- kaapissa ± o—B°0 —8° C lämpötiloissa. Rukiin saastutuskokeet Viikissä sijoitettiin kasvipatologian laitoksen koekentälle sekä koetilan talousviljelmään, Maaningan, Ruukin ja Apukan kasvinviljelyskoeasemilla niinikään talousviljelmiin. Koemaa Viikissä oli hietaista liejusavea, liejusavea ja savihietaa. Vuosina 1952—1955 torajyvänkasvuajan sää Helsingissä vaihteli huomattavasti (taulukko 1; 15). Niinpä v. 1955kesäkuukaudet olivat poikkeuksellisen vähäsateisia ja kesäkuuta lukuunottamatta myös erittäin lämpimiä. Tuuli puhalsi vuosina 1952—1955 tavallisimmin etelästä tai lounaasta. Saastutuskokeisiin käytetty kotimainen torajyväkanta eristettiin Viikin koe- tilalta Ensirukiin tähkistä v. 1950poimituista sklerootioista. Kokeissa mukana olleet TORAJYVÄN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA 205 Taulukko 1. Sääsuhteet Helsingissä torajyvän kasvuaikana vuosina 1952—1955. Tabelle 1. Die Witterungsverhaltnisse in Helsinki während der Vegetationsperiode des Mutterkornes in den Jahren 19-52— 1955. Poikkeamat normaalista - Abweichungen vom Normalen Vuosi Lämpötila °C Sade mm Jahr Temperatur °C Niederschlag mm VI VII VIII IX VI ' VII VIII IX 1952 ±O.O —l.O —O.B —1.5 ± 0 —l4 +l3 +3B 1953 +3.2 ±O.O +0.4 —O.l +4O +62 —lB +34 1954 —0.4 +0.4 +0.6 +1.7 9 +l9 +2l +34 1955 —0.9 +1.2 +3.6 +3.6 —2O —43 —75 —l4 Norm. 13.517.1 15.210.8 51 59 83 73 ulkomaiset torajyväkannat olivat professori K. MoTHEsin Saksasta, Gaterslebenistä, lähettämät; ne saatiin laitokselle kuromaviljelminä. Torajyväkannoista käytetään tässä yhteydessä lyhennyksiä (vrt. 25): Dy Gatersleben IV, Saksa D 2 » (saatu v. 1952 Gaterslebenissä saastutetusta rukiista) Dj » » » )> » » » » D 4 Xb, Saksa F Viik, Suomi Pt 590 (VII), Portugali P, 592 (VIII), »> P 3 567 (V), » Torajyväkanta D3:n kuroma viljelmien kasvattamiseen oli käytetty kappaleita viidestä eri sklerootiosta. D 4 oli eristetty vehnästä, kaikki toiset rukiista. Torajyvän viljelyyn sopivien ruislajikkeiden löytämiseksi otettiin saastutus- kokeisiin mukaan kotimaiset syysruislajikkeet Ensi, Oiva ja Pekka sekä saksa- laiset Petkus-syys- ja kevätrukiit (Viikissä). Maaningalla saastutettu ruis oli venä- läinen Vjatka, Ruukissa ja Apukassa maatiaiskanta Greus. Rukiin ohella kokeiltiin ohran soveltuvuutta torajyvän kasvattamiseen. Kuromien viljelyyn käytetyistä kasvualustoista (Kirchhoff-, Henneberg-, mallasuuteagari-, ruispuuro- ja vehnän-, ohran- ja maissinjyväseosalustat) osoittau- tui KiRCHHOFFin (12) suosittelema alusta sopivimmaksi, ilmeisesti sisältämänsä asparagiinin takia. Sitä paitsi agari-kasvualustalta kuromien irroittaminen oli helpompaa kuin jyväalustoilta. Sienen kuromien kasvattaminen aloitettiin siirrosta- maila kasvualustalle sklerootion kappaleita, joista uloin kerros oli poistettu. Kuro- mien viljely suoritettiin keväällä, tavallisesti huhtikuun alusta alkaen. Kuromasuspensio tähkien saastuttamista varten valmistettiin seuraavan ohjeen mukaisesti: 1 1. tislattua vettä, 10 g kidesokeria ja kuroma viljelmää keskimäärin 12 cm 2:n alalta. Saastutuksiin käytettiin n. 1 kuukauden ikäisiä viljelmiä. Saastutustyö suori- tettiin osaksi prof. K. MoTHEsilta saadulla ja osaksi laitoksella valmistetulla siirros- 206 ANNA-LIISA RUOKOLA tuslaudalla, johon kiinnitettyyn kumilevyyn oli upotettu ompelukoneen neuloja (vrt. 28, 29, 31). Saastutusvälineisiin kuului lisäksi kumilevy tähkien kokoamista varten. Työ tapahtui siten, että siirrostuslaudan neulaosa upotettiin kuromasus- pensioon ja neuloihin tarttunut neste siirrettiin välittömästi rukiin tähkiin paina- malla laite kumilevyyn siten, että tähkät jäivät sen ja siirrostuslaudan väliin. Saas- tutustyössä ei korsien vioittumista voitu kokonaan välttää, mikä siten jossakin määrin alensi jyvä- ja torajyväsatoja. Ruis saastutettiin o—l30—13 päivää (taulukot 2 ja 3) ja ohra o—l0—1 päivää ennen kuin ne alkoivat kukkia, eli silloin kun rukiin tähkistä oli I—loo1 —100 % ja ohran täh- Taulukko 2. Havaintoja rukiin torajyväsaastunnan vaiheista Viikissä vuosina 1952—1955 suorite- tuissa kokeissa. Tabelle 2. Beobachtungen über die Stadien der Mutterkorninjektion bei Roggen in den auf Viik in den J. 19-52—79-5-5 ausgeführten Versuchen. s „ Päiviä saastutuksesta ■ni ° ■S 'S -* Tage seit der Infektion ~ .. ifs 8 s kukinnan .. _., ~ ensimm.Torajyvä- t-, • , c . "-- $ mesikas- Sphaceha-Ruisla- Saastu- :(fl g * sklerooti-kanta ... . Kormu- c _, g ois „um Dirnen teen näky- asteenjike tuspaiva :ns ■ § J oiden Mutter- n T, , P ä,vä -s miseen muod. Roggen- Infek- "ä . muod. korn - sorte üonstag s|| alka- päätty- bis zum bis zur Bil- stamm -£ :. -2 Honigtaues Stadiums 2 Sklerotien 1952 F Ensi 20.—21.6. 9.8 75 6.5 13.5 8.0 11.0 13.0 D, »> 20.6. 12.8. 70 7.0 14.0 9.0 12.0 20.0 » Oiva 16.6. 7.8. 50 5.0 18.0 8.0 12.0 20.0 .) Pekka 13.6. 11.8. 45 7.0 21.0 8.0 12.0 19.0 1953 F Ensi 13.6. 3.8. 14 8.0 17.0 6.0 10.0 13.0 Ü! » 12.6. 1.8. 90 7.0 18.0 7.0 L3.0 16.0 D 4 » 12.6. 31.7. 60 7.0 18.0 7.0 13.0 16.0 1954 F Ensi 9.6. 31.7. 27 13.0 21.0 10.7 14.0 17.0 D t »> 9.6. 3.8 9 13.0 21.0 10.3 14.3 23.0 D 2 » 9.6. 3.8. 27 13.0 21.0 10.7 17.7 21.0 P., » 9.6. 3.8. 43 13.0 21.0 9.0 16.6 20.3 P 3 »> 9.6. 31.7. 27 13.0 21.0 10.0 15.3 24.3 1955 F Ensi 27.6. 12.8. 90 5.7 12.3 9.0 13.0 17.3 D, »> 27.6. 12.—13.8. 90 7.3 13.3 9.0 14.0 18.3 P 2 » 27.6. 13.8. 67 7.7 14.0 9.0 14.7 18.7 P 3 »> 27.6. 15.8. 93 7.0 12.7 10.3 15.0 19.3 TORAJYVÄN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA 207 Taulukko 3. Havainnot torajyväsaastunnan vaiheista Petkus-kevät- ja syysrukiissa v. 1952. Tabelle 3. Beobachtungen über die Stadien der Mutterkorninfektion bei dem Sommer- und dem Winter roggen Petkus im J. 1952. \0 ° Päiviä saastutuksesta Tage seit der Infektion a, co ~ .e § '-g >. s bis zum -Sf 6 S t ss s 2 c Blüten ,® tn 'S JS Torajyvä- s S ° $ -g s V* 2 S s .3 6 kanta Ruislajike > . iS £ § 2 ~ c £ ~ |s e 1,8 # s * Mutter- „ s* ■£ -.3 : S -oi ai j? ■£ ««> ü tRoggensorte s s aa* •§ « « S 4 S 5 « n Aom- -o s f f.2 is e £ 8-I $ * §f> stamm tr -SI ; rt >, o C 5 ® 2 tb ss?awm rt -St g S a£ -C c s* £trtO) ttrt s .9 “ :rt c JJ •- aj > é -S X», .£ C : 2 CQ 5 52 ’P Sg <■? *“ -*-* c £ -m S P S2 ~ rt ■§ ±! «j '33 ,S ,°> .5 * rt J; =S ?f irt 1- S-2 ’S c.£c/l OJ-O F Petkus, kevätruis 4.7. 25.8. 95 8 24 8 10 16 Sommerroggen * Petkus, syysruis 2.8. 24.9. 40 0 1) 8 13 17 Winterroggen D[ Petkus, kevätruis 3.7. 25.8. 85 9 25 8 11 18 Sommerroggen » Petkus, syysruis 2.8. 24.9. 60 0 1) 8 14 19 Winterroggen « kistä 10—60 % vapautunut lehtitupesta. Ensirukiissa suoritettiin v. 1952 saastutus- aikakoe, jossa eri koeruutujen kasvustot saastutettiin I—21 —2 päivän väliajoin (kuva 2). Koeruutujen luku ja koko on selostettu tulosten yhteydessä. Petkus-syysruis kylvettiin v. 1952 välittömästi 24. 4. —27. 5. tapahtuneen jaro- visoinnin jälkeen. Jarovisointia varten jyviä liotettiin vedessä 4 t. Tämän jälkeen niitä säilytettiin kosteina aluksi jääkaapissa (lämpötila +0—8° C) 2 viikon ajan ja lopun ajasta eli 20 päivää termostaattihuoneessa (lämpötila 1—1.5° C). Torajyvien korjuutyössä käytettiin kahta eri menetelmää. Muutamien koe- ruutujen sadot niitettiin viikatteella, koottiin lyhteiksi ja vietiin varisemista varoen latoon, jossa sklerootiot poimittiin tähkistä ja niiden luku laskettiin. Torajyvät tuotiin paperipusseissa laboratorioon, jossa ne punnittiin sen jälkeen kun ne olivat kuivahtaneet. Suurin osa sklerootioista poimittiin kuitenkin niiden kasvupaikalla, koska tällöin variseminen korjuutyön aikana voitiin melkein kokonaan välttää. Tähkissä säilyneiden sekä maahan varisseiden torajyvien laskeminen suoritettiin yleensä vain saastutetun koeruudun osalta (0.5—3 m 2; kuva 1). Pääosa torajyvistä otettiin talteen n. viikkoa ennen rukiin tuleentumista, loput vasta sen tuleentumisaikana (taulukot 2 ja 3). Rukiin tuleentumisaika arvioi- 0 Kukinta jatkui talveen asti. Die Blüte dauerte bis zum WinU 208 ANNA-LIISA RUOKOLA tiin silmävaraisesti tähkän ja korren värin sekä jyvän kehitysasteen perusteella. Tässä, samoin kuin kukinta-ajankin arvioinnissa onnistuttiin yleensä kohtalaisen hyvin. Tulosten luotettavuutta tarkasteltiin tilastomatemaattisesti varianssianalyy- sillä Bonnier ja Tedinüi (5) mukaisesti. Koetulosten keskiarvon keskivirheen las- l/s ( x x) 2 kemisessa käytettiin kaavaa m = \-1 —L- jossa x = muuttuja, x = muuttu- ' n (n — 1), jien keskiarvo ja n = muuttujien lukumäärä. Keskiarvojen erotuksen keskivirhe laskettiin kaavasta + rOj2 . Torajyväsaastunnan kulku V. 1952 suoritetusta erikoiskokeesta (kuva 2) ilmeni, että torajyväsaastunta oli voimakkain, kun tähkien kuromakäsittely suoritettiin 6—B päivää ennen rukiin kukintaa eli silloin, kun 35—85 % rukiin tähkistä oli vapautunut lehtitupesta. Myös muissa kokeissa suoritettiin torajyväsaastutus rukiin ollessa jonkin verran eri kehitysasteilla (taulukko 2). Saastutuksen ajankohdalla, kun se tapahtui 9.6.- 27. 6. ei näyttänyt olevan selvää vaikutusta torajyväsienen kehityksen kulkuun, sen Sphacelia-zsteen eikä sklerootioiden muodostumisen alkamiseen. Mesikaste ilmaantui 6—ll päivää saastutuksen jälkeen, useimmiten lähes samanaikaisesti rukiin kukinnan alkamisen kanssa. Ensimmäiset sklerootiot näyt- täytyivät jo muutamia päiviä yleisen kukinnan alkamisen jälkeen, useissa tapauk- sissa kuitenkin vasta sen päätyttyä. Kotimaisen torajyväkannan sklerootioiden kehitys osoittautui keskimäärin vähän nopeammaksi kuin muiden. Myös eri koe- vuosina torajyvien kehityksen nopeudessa ilmeni eroja; nämä ilmeisesti johtuivat erilaisista sääsuhteista saastunnan alkuvaiheessa. Kuva 1. Torajyvien poiminta käynnissä Viikin koekentällä v. 1952. Abb. 1. Bei Lesen von Mutterkorn auf dem Versuchsfeld Viik im J. 19?)2 TORAJYVÄN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA 209 Huolimatta siitä, että Petkus-kevätrukiissa torajyvän kasvuaika sattuu syys- puolelle kasvukautta, ei sienen kehityksen kulussa havaittu mitään normaalista poikkeavaa (taulukko 3). Jotta päästäisiin varmuuteen siitä, missä määrin torajyvän alkaloidipitoisuus on riippuvainen ruislajikkeesta, otettiin kokeiltavaksi myös saksalainen syysruis- lajike, Petkus, jonka siemen saapui kuitenkin niin mvöhään, että se kesän 1952 kokeita varten oli jarovisoitava. Jarovisaation vaikutus osoittautui sikäli puutteel- liseksi, että melkoinen osa kasvustosta ei saastutusaikana, 2. päivänä elokuuta, ollut vielä ehtinyt orasastetta pitemmälle. Torajyväsaastunnan ja Sphacelia-a.steen- samoin kuin sklerootioiden muodostumisen väliseen aikaan ei jarovisaatiolla kui- tenkaan ollut näkyvää vaikutusta. V. 1953 Maaningan, Ruukin ja Apukan kasvinviljelyskoeasemilla rukiin (Vjatka, Greus) saastutus suoritettiin 15.-18. 6. sekä torajyvien korjuu 28.-29. 7. muualla Kuva 2. Saastutusajan vaikutus saastutetun Ensirukiin torajyväsatoon v. 1952. (Viideltä ensiksi saastutetulta koeruudulta torajyvät korjattu 12. 8., loput alkaloidipitoisuustutkimuksia varten 21. 8.). Abb. 2. Der Einfluss der Injektionszeit auf den Mutterkornertrag des mit Dr infizierten Roggens Ensi im J. 1952. (Von den fünf zuerst infizierten Parzellen die Mutterkörner am 12. 8. geerntet, die übrigen für Alkaloidgehaltuntersachungen am 21. 8.) ANXA-LIISA RUOKOLA210 paitsi Apukassa, jossa se tapahtui vasta 18.8. Saastutusta suoritettaessa oli rukiista täydellä tähkällä 90 % Maaningalla, 62 % Ruukissa ja 30 % Apukassa. Skleroo- tioiden kehitys osoittautui yhtä nopeaksi Maaningalla ja Ruukissa kuin Etelä- Suomessa, vain Apukassa se oli huomattavasti hitaampaa, päätellen siitä, että tora- jyväsato siellä korjattiin n. 20 päivää myöhemmin; havaintoja torajyväsaastunnan vaiheista ei Apukassa tehty. Saastutusajan vaikutuksesta torajyväsatoihin Aikaisemmat tutkimukset (3, 12, 28) ovat osoittaneet, että rukiin saastutusajan oikea valinta vaikuttaa ratkaisevasti torajyväsadon suuruuteen. Koska myös kypsymättömät heteet muodostavat sienen kuromille sopivan kasvualustan (3), voidaan rukiin saastutus suorittaa jo ennen kukinnan alkamista, vieläpä tähkien ollessa vasta lehtitupessa. Onkin todettu, että jos tähkät saastutetaan silloin kun ne juuri ovat vapautuneet tupesta, ja kun rukiin kasvusto on tasaisempaa ja mata- lampaa kuin myöhemmin, saadaan paras saastuntatulos. Tähän vaikuttaa myös se, että mesikaste muodostuu tällöin kukinnan aikana saastuttaen puolestaan myö- häisversoissa muodostuneita tähkiä. Viikin koetilalla tutkittaessa saastutusajan vaikutusta torajyväsatoon, isäntä- kasvina oli Ensiruis; se saastutettiin saksalaisella Dl-torajyväkannalla. Eri koe- ruutujen (koeruutuja 9, å 7.5m2 ) kasvustot saastutettiin I—21 —2 päivän väliajoin, ensim- mäinen silloin kun n. 10%rukiin tähkistä oh vapautunut lehtitupesta, tässä tapauk- sessa 10 päivää ennen kukinnan alkamista, ja viimeinen vasta sitten, kun ruis oh jo täydellä tähkällä ja sen kukinta oh alkanut. Eniten torajyviä (n. 380 kg/ha) saatiin koeruuduilta, joissa tähkien kuromakäsittely oh suoritettu 6—B päivää ennen kukintaa eli silloin, kun 35—85 % tähkistä oli täysin näkyvissä (kuva 2). Sen sijaan koeruutujen sato, joissa rukiin saastutus oh suoritettu vasta I—31 —3 päivää ennen kukintaa tai sen jo alettua, jäi suhteellisen pieneksi. Viimeiseksi saastutetun ruudun torajyväsato oh vain 141 kg/ha. Eri saastutuspäivien keskilämpötilat vaihtelivat 11.8—17.9° C; ensimmäisten saastutuspäivien lämpötila oh kuitenkin keskimäärin lähes sama kuin viimeisten. Sateita sattui 1., 3. ja 6. saastutuspäivänä, mutta lienee niiden samoin kuin lämpö- tilankin erikoisvaikutus eri koeruutujen satoihin jäänyt varsin vähäiseksi. Mesi- kasteen ilmaantuessa eri koeruutujen tähkiin (25.6. 4.7.) vallitsi pitkäaikainen poutakausi. Toisessa koesarjassa, jossa Oiva- ja Pekkarukiiden torajyväsadot muodostuivat varsin suuriksi, saastutus suoritettiin ajankohtina, joina tähkistä oh näkyvissä 10—85 %. Oiva Pekka Päiviä saast. Saastutus- Torajyvä- Päiviä saast. Saastutus- Torajyvä- kukinnan päivänä sato kukinnan päivänä sato alkamiseen tähkiä täy- kg/ha alkamiseen tähkiä täy- kg/ha sin näkyv. sin näkyv. 3 78 % 357.5-J-33.5 6—7 50 % 539.4^40.1 5—6 35 % 8 10% 506.3^70.5 mj 33.1^81.1 TORAJYVÄN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA 211 Keski-Euroopassa suositellaan usein (3, 12, 28) torajyväsaastutuksen suoritta- mista n. I—21 —2 viikkoa ennen rukiin kukintaa. Kun rukiin kukinnan ajankohta on sääsuhteista riijipuvainen ja säätä ei osata tarkasti ennustaa, tuntuu kuitenkin tar- koituksenmukaisemmalta, kuten ulkomaillakin monesti tehdään, määrätä saastu- tuksen ajankohta rukiin kehitysasteen mukaisesti. Edellä selostettujen kokeiden mukaisesti on pääteltävissä, että suositeltavin saastutuksen ajankohta on silloin kun tähkät alkavat vapautua lehtitupesta. Torajyväsadot Viikin koetilan kokeissa Sato muodostui näissä kokeissa osaksi tähkistä poimituista ja osaksi maahan varisseista torajyvistä. Tähkistä poimimalla saadut torajyväsadot lienevät parhaiten vertailukelpoisia niiden satomäärien kanssa, joita kirjallisuudessa on selostettu (1, 3,8, 29, 31). Esim. Sveitsissä saatuihin satoihin (120—400 kg/ha; vrt. 1) ver- rattuna ovat Viikin koetilan torajyväsadot (83—258 kg/ha; taulukko 4) tuskin keskinkertaiset, mutta kuitenkin paremmat kuin ne sadot (115 kg/ha), joita Suo- Taulukko 4. Keskimääräiset rukiin torajyväsadot Viikissä vuosina 1952—1955. lähelle 4. Durchschnittliche Mutterkornerträge bei Roggen auf Viik in den J. 19-52—1955. Torajyviä - Mutterkörner kg/ha kpl/m 2 - St. lm2 Vuosi Jahr Tähkistä Tähkistä poimittuja Varisseita Yhteensä poimittuja Varisseita Yhteensä Aus den Äh- Abgefallen Zits. Aus den Ah- Abgefallen Zus. ren gepflückt ren gepflückt 1952 257.7 249.9 507.6 805 444 1 249 1953 154.6 109.4 264.0 480 202 682 1954 82.6 151.8 234.4 299 492 791 1955 165.4 19.0 184.4 324 16 340 messa Lääketehdas Leiraksen johtajan, proviisori E. AHOn ystävällisen ilmoituksen mukaan on käytännön torajyväviljelmillä saatu. Sadon määrän vaihtelu eri vuo- sina Viikin koetilan kokeissa oli hyvin tuntuva; v. 1952, jolloin saastutusajan sää oli kostea, sadon määrä muodostui suurimmaksi. Sen sijaan v. 1954 torajyviä varisi suhteellisesti eniten, joten poimittu sato jäi varsin pieneksi. Tällainenkin sato (83 kg/ha) kannattaa silti ilmeisesti ottaa talteen, varsinkin kun ruissato muodostuu silloin vastaavasti suhteellisen suureksi ja pääosa siitä voitaneen käyttää ihmisen ravinnoksi tai kotieläinten rehuksi. Tosin Viikissä suoritetut tutkimukset, joiden yksityiskohtaiset tulokset esitetään myöhemmin toisessa yhteydessä, viittaavat siihen, että ellei lajittelumenetelmä ole kyllin tehokas, torajyviä pyrkii ruissatoon jäämään tavallista enemmän. Vaikka lähes kaikki torajyväsadot korjattiin sklerootioiden pääosan kypsymis- aikaan eli n. viikkoa ennen rukiin tuleentumista (osalta Pekka- ja Ensirukiin 212 ANNA-LIISA RUOKOLA saastutettuja koeruutuja v. 1952 torajyväsato korjattiin vasta rukiin tuleentumis- aikana; kuva 3), oli keskimääräinen varisemistappio vuosina 1952—1955 varsin suuri, 41.4 %, äärimmäistapauksessa lähes 80 %. Mielenkiintoista on, että kuivem- pana vuonna 1955 varisemistappio oli selvästi kaikkein pienin (10.3 %); torajyvät olivat silloin todettavasti tiukemmin kiinni tähkissä kuin muina vuosina. Koko torajyväsato (poimitut -f varisseet) jäi v. 1955 kuitenkin suhteellisen pieneksi. Käytännön viljelyssä torajyvän variseminen muodostuu tärkeäksi probleemaksi, koska varisseiden torajyvien poimiminen maasta ei ole kannattavaa (1). Varisemis*- tappion suuruuden pääsyynä lienee se, että rukiin saastuminen ei tapahdu kauttaal- taan samanaikaisesti, vaan osa tähkistä saa tartunnan jo saastutuksen yhteydessä, osa vasta ensiksi saastuneissa tähkissä muodostuneesta mesikasteesta. Kun saastu- mista siten tapahtuu pitkähkön ajan kuluessa, rukiin sivuversojen ilmaantumisen mukaisesti, ja myöhemmin muodostuvien sklerootioiden tuleentuessa vanhimmat sklerootiot jo varisevat, varisemistappio on parannetuinkaan saastutusmenetehnin Kuva 3. Korjuuajan vaikutus D t - ja F- torajyväkannoilla saastutetun Ensirukiin torajvväsatoihin v. 1952. Abb. 3. Der Einfluss der Erntezeit auf die Mutterkornerträge des mit den Mutterkonrnstäntmen D, und F infizierten Roggens Ensi im J . 1952. TORAJYVÄN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA 213 tuskin vältettävissä. Jos taas sklerootiot korjataan tuleentumattomina, jää nii- den alkaloidipitoisuus suhteellisen pieneksi (17, 22, 25); ensimmäisten sklerootioiden alkaloidipitoisuus on kaikkein suurin (1,4, 25). Tutkimustyössä lienee syytä kiin- nittää erityistä huomiota parhaan korjuuajan löytämiseen niin sadon varisemis- tappiota ja alkaloidipitoisuutta kuin sen koneellista korjuutakin silmällä pitäen. Torajyväsadot kasvinviljelyskoeasemilla Torajyvien alkaloidipitoisuuteen mahdollisesti vaikuttavien ilmastollisten teki- jäin osuuden selvittämiseksi suoritettiiin v. 1953rukiin saastutuksia paitsi Viikissä, myös kolmella pohjoisella kasvinviljelyskoeasemalla, Apukassa, Ruukissa ja Maa- ningalla. Rukiin saastuttamiseen Ruukissa ja Apukassa valittiin eniten alkaloideja sisältävät, portugalilaiset torajyväkannat (Pj, P, ja P 3); Maaningalla saastutuksiin käytettiin D - ja D - torajyväkantoja, jotka välittömästi polveutuvat saksalaisesta Dj-torajyväkannasta (vrt. s. 205). Ruukissa korjattu keskimääräinen torajyväsato (160 kg, ha; taulukko 5) oli Viikin koetilan kokeissa saatua vastaavaa satoa (155 Taulukko 5. Torajyväsadot eri kasvinviljelyskoeasemilla v. 1953. Koealat 25 m 2, ilman kerrannaisia. Tabelle ö. Mutterkornerträge an den verschiedenen Versuchsstationen für Pflanzenbau im J. 1953. Probe- flächen 2ö in2 , ohne Wiederholungen. Torajyvä- Koeasema , _.....kanta Ruislajike Versuchs- „» . , D ,Mutterkorn- Roggensorte Station stamm x) Torajyviä (tähkistä poimittuja) Mutterkörner (aus den Ähren gepflückt) keskim. kpl/m 2 kpl/tähkä a 5f jm 2 im Mittel St./Ahre .Maaninka D 2 Vjatka 20.7± 3.6 84 ± 12 00.0.032 =0.03 »> D 3 »> 144.7-36.7 385 ± 99 1.3 ±0.32 Ruukki \\ Greus 190.2-43.2 703-174 1.8 ±0.28 o P., » 129.0- 9.6 494 ± 35 1.3 ±O.lO Apukka P 3 » 80.2±15.0 275± 86 0.9 ±O.lB kg ha; taulukko 4) jopa vähän parempi; Maaningalla ja Apukassa saatu torajyvien määrä sen sijaan jäi suhteellisen vähäiseksi (80—83 kg/ha). Torajyväkanta D2 :n huonoon satotulokseen Maaningalla eivät paikalliset erikoisolosuhteet liene olleet syynä, koska tämän torajyväkannan sato myös Viikissä jäi varsin heikoksi (taulukko 6). Apukassa saatua torajyväsatoa ilmeisesti alensi se, että ruis oli täällä heikosta talvehtimisesta johtuen suhteellisen harvaa. Torajyvät ennättivät kuitenkin tääl- läkin täysin kehittyä, mikä oli myös odotettavaa, koska torajyvät yleensäkin tuleen- tuvat ennen rukiin jyväsadon kypsymistä. Torajyvän kasvuajan, kesä —elokuun, lämpötila oli Apukassa keskimäärin 2° C alhaisempi kuin Helsingissä (vrt. taulukko 1). Kuitenkin kesäkuun keskilämpötila oli Apukassa suhteellisen korkea, 17.1° C. Kaikki kesäkuukaudet olivat siellä runsassateisia. Varisemishavainnot puuttuivat Beobachtungen über das Abfallen fehlte 214 ANNA-LIISA RUOKOLA Torajyväkantojen vertailu Vuosina 1953—1955 suoritettiin eri torajyväkannoilla rukiin saastutuksia, joissa kotimainen kanta, F, oli mukana kaikkina kolmena koevuonna, saksalai- nen Dj ja portugalilaiset torajyväkannat, P 2 ja P 3, vuosina 1954 ja 1955 sekä Dr kannasta polveutuva D 2 vuosina 1953 ja 1954. Torajyväkannat viljeltiin Ensi- rukiissa. Kokeissa todettiin luotettavia satoisuuseroja eri torajyväkantojen välillä (taulukot 6 ja 7). Ulkomaisista torajyväkannoista Dt ja P 2 osoittautuivat viljely- varmemmiksi ja satoisammiksi kuin P 3; varsinkin v. 1955 viimeksi mainitun tora- jyväkannan sato jäi erittäin pieneksi (22 kg/ha). Dx :n satotulokset (tähkistä poimitut + maahan varisseet) olivat 211—295 kg/ha ja P2:n 208—225 kg/ha. D2 -torajyväkannalla saastutetuissa tähkissä v. 1953 sklerootioiden kasvu useissa tapauksissa pysähtyi jo Sphacelia-a.steeseen (taulukko 6). Mistä tämä johtui, ei ole varmuudella pääteltävissä. Saprofyyttisiä sieniä, jotka kirjallisuuden mukaisesti toisinaan tukahduttavat torajyväsienen kasvun (16, 19), tähkissä ei havaittu eikä Taulukko 6. F- ja D.,-torajyväkantojen sadot v. 1953 (3x2 m 2). Tabelle 6. Die Erträge der Mutterkornstamme F und D 2 im J. 1953 (3x2 m 2). Torajyviä - Mutterkörner Torajyvä- Ruis- kauta lajike Suhdeluku Suhdeluku keskim. t r . t r, kpl m- .. ..... . kpl/tähkäMutterkorn- Roggen- k „ ha Verhältnis- Verhältnis- stamm sorte mM St -' m2 ~aM "" -Vlttel St./A lue F Ensi 313.6 45.2 100 lOO 1.2 0.12 D 2 » 54.9± 6.6 18 160 =24 23 0.5±0.16 md 258.7 45.7** 523 123* 0.7 0.20* Taulukko 7. Eri torajyväkantojen sadot Ensirukiissa vuosina 1954—1955 (v. 1954: 3x5 m 2; v. 1955: 3x3 m 2). Tabelle 7. Die Erträge der verschiedenen Mutterkornstämme am Roggen Ensi in den J. 19-54— 1955 (1954: 3■ 5 m 2; 1955: 3x3 m 2). Torajyviä - Mutterkörner Torajyvä- 1954 1955 kanta Mutter- Suhdeluku Suhdeluku Suhdeluku Suhdeluku , kpl/m2 kpl/m2 Rom- kg/ha Verhältnis- Verhältnis- kg/ha Verhältnis- Verhältnis- stamm zahl St '"' zahl zahl St '"" zahl F 402.3 ±13.6 100 1305+49 100 196.4 14. ti 100 352 25 LOO D, 210.8±17.9 52 828 43 63 294.6 13.8 150 502 28 143 D 2 238.7 ±28.4 59 584 56 45 P 2 208.4±45.6 52 841±164 64 224.9 22.2 115 127 P 3 112.0±17.3 2s 396 37 30 21.8 0.7 11 57+ 6 16 TORAJYVÄN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA 215 myöskään onnistuttu eristämään. Toisaalta on kirjallisuudessa esiintynyt tietoja siitä, että sklerootioiden kehitys voi pysähtyä rihmastoasteeseen myös sienen heikon virulenssin takia (20). Eri torajyväkantojen sklerootioiden 1000 jyvän painojen välillä kaikki koe- vuodet huomioon ottaen ei todettu varmoja eroja. Suurimmat Dj-sklerootiot olivat n. 500 mg.n painoisia ja 4—5 cm:n pituisia (kuva 4). Niiden, samoin kuin muidenkin ulkomaisten torajyväkantojen sklerootioiden väri oli ruskeanharmaa, kotimaisen, F:n, musta tai mustan ja harmaan kirjava. Sklerootion murtopinta oli F:ssä kiiltävän valkea, muissa torajyväkannoissa himmeä ja likaisen kellervä. Ruislajikkeiden vertailu Torajyvän viljelyyn liittyy varsin kiinteästi myös saastutuksiin sopivien ruis- lajikkeiden valinta. Kirjallisuudessa on esiintynyt tietoja, että luonnonvarainen ruis, Secale montanum Guss. saastuu erittäin voimakkaasti (3), samoin kuin sen ja viljellyn rukiin bastardit (7), jotka ovat sterilisyyteen taipuvaisia. Sen sijaan viljel- lyn rukiin eri lajikkeiden torajyvätaudin alttiudessa ei ole todettu mainittavia eroja (12). Viime aikoina on kuitenkin suoritettu myös tetraploidirukiin saastutuksia (6, 19) ja todettu, että se saastuu voimakkaammin kuin diploidiruis. Viikin koetilan kokeissa Oiva- ja Pekka-syysrukiit oli sijoitettu tavanomaiseen lajikekokeeseen, jossa lajikkeiden luku oli kaikkiaan 6. Saastutuksiin käytetty tora- jyväkanta oli saksalainen Dr Pekkarukiin kasvusto oli keväällä vähän tiheämpi kuin Oivan (taulukko 8). Sen sijaan torajyväsadon korjuun aikana näiden lajikkei- den tähkäluvussa m 2 ja ruisyksilöä kohden suhde oli päinvastainen. Koska myös eri koeruutujen saastutus oli suoritettu niin samanaikaisesti kuin oli mahdollista (vrt. taulukko 8), lienee Pekan torajyväsadon, 523 kg/ha, eroa Oivan torajyvä- Kuva 4. F-sklerootioita (A), (B) vuodelta 1952 verrattuna rukiin jyviin (keskellä) Abb. 4. F-Sklerotien (A), (B) vom Jahre 1952 im Vergleich mit Roggenkörnern {Mitte) "aulukko 8. Oiva- ja Pekkarukiiden torajyväsadot v. 1952 (6x20 m 2). Koeruudut saastutettu 45 cm:n leveydeltä ympäri ruutua. 'abelle S. Die Mutterkornerträge an den Roggensorten Oiva und Pekka im J. 1952 (6 x2O m 2). Die Probe- flächen 45 cm breit um das Viereck infiziert. Oiva Pekka Kasvuston tiheys 8.5. (0 —10) 7.1 7.!) Bestandesdichte am 8.5. (0— 10) Tähkäluku m 2 sadon korjuun aikana 563 541 Ährenzahl/m 2 zur Erntezeit Tähkäluku/yksilö sadon korjuun aikana 2.99±1.11 2.81 ±O.lO Ährenzahl/'lndividuum zur Erntezeit Saastutuspäivänä tähkiä näkyvissä % 25 —85 10—65 Am Infektionstage sind Ähren zu sehen % Torajyväsato kg/ha 358.5 ±23.9 : ) 522.8 37.0 ') Mutterkornertrag kg ha Torajyväsato, suhdeluku 100 145 Mutterkornertrag, Verhältniszahl Torajyväsato kpl m 2 816±53 *) 846 68 2 ) Mutterkornertrag St. >u- Torajyväsato, suhdeluku 100 104 Mutterkornertrag, Verhältniszahl satoon, 359 kg/ha, pidettävä ruislajikkeiden erilaisuudesta johtuvana, varsinkin kun satoero ratkaisevasti johtui siitä, että Pekkarukiin tähkissä kasvaneet sklerootiot olivat kooltaan suurempia. Kevätruista ei Suomessa nykyään yleensä viljellä, mutta koska sekin kirjal- lisuustietojen mukaan hyvin soveltuu torajyväsaastutuksiin (12, 25), suoritettiin Viikin koetilalla myös saksalaisen Petkus-kevätrukiin saastutuksia; kokeessa käy- tettiin K) m2:n koeruutuja ilman kerrannaisia. Tulokset saastutuksista olivat: Torajyväkanta F Dj (koealue 1) (koealue 2) Rukiin kasvuston tiheys 12.6. (0—10) 10— 10— Tähkäluku/m 2 sadon korjuun aikana 443 409 Tähkäluku/yksilö » 1.55 1.36 Saastutuspäivänä tähkiä näkyvissä % 95 85 Torajyväsato kg ha 604.4 n52.4 » kpl/m2 2515 1861 Petkus-kevätrukiin kasvusto oli jokseenkin aukotonta ja myös tähkiminen erit- täin tasaista, mikä ilmenee mm. pienestä tähkäluvusta ruisyksilöä kohden. Tämä suuresti helpottikin saastutustyön suorittamista. Myös sateinen sää kevätrukiin ') Erotuksen 164.3 keskivirhe _44** Mittlerer Fehler des Unterschiedes 104.'}= 44** 2 ) Erotuksen 30 keskivirhe ±B6 Mittlerer Fehler des Unterschiedes SO = ±B6 216 ANNA-LIISA RUOKOLA TORAJYVÄN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA 217 kukinnan aikana lienee osaltaan vaikuttanut siihen, että saatu torajyväsato muodostui erittäin suureksi, 604—852 kg/ha. Joskaan yksivuotisten kokeiden jierusteella ei vielä voida tehdä varmoja johtopäätöksiä kevätrukiin soveltu- vuudesta torajyvän viljelyssä käytettäväksi maassamme, on kuitenkin ilmeistä, että kosteussuhteet meillä ovat torajyväsienen kasvulle yleensä edullisemmat kevät- kuin syysrukiin saastumisaikana, koska syyskesä on täällä tavallisesti alkukesää runsassateisempi. Saksalaisen Petkus-syysrukiin torajyväsato muodostui siemenen puutteelli- sen jarovisoitumisen takia varsin pieneksi (12—27 kg/ha). Saastutusajankohdan (2.8.) myöhäisyydestä johtuen kaikki sklerootiot eivät myöskään ennättäneet tuleentua. Ohran saastutuskoe osoitti selvästi, että se ei kelpaa isäntäkasviksi tutkittuja torajyväkantoja viljeltäessä. Sen torajyväsadot olivat vain 13—20 kg ha. Torajyvien alkaloidipitoisuus Torajyvien sisältämät alkaloidit jaetaan vesiliukoisiin ja veteenhukenematto- nnin; edellisiin kuuluu ergometriini (ergobasimi), jälkimmäisiä ovat ergotoksiini- ja ergotamiinialkaloidiryhmät, joista viimeksi mainittua pidetään kaikkein arvokkaim- pana (1, 4,9, 10, 11, 17, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 31). Viikin koetilan kokeissa viljeltyjen torajyvien alkaloidien määrittäminen suori- tettiin osaksi Saksassa, Gaterslebenissä, osaksi Helsingin yliopiston farmakologisessa Taulukko 9. Saksalaisen Dj-toraJyväkannan alkaloidipitoisuus v. 1952 (25). Tabelle 9. Der Alkaloidgehalt des deutschen Mutterkornstammes D 1 im J. 1952 (2ö Alkaloideja % A lkaloide % Vesiliukoisia Veteenliukenemattomia Yhteensä Koepaikka ja ruislajike Wasserlöslich Wasserunlöslich Zus. VersuchssteUe und ; \ 77Laskettu Roggensorteöb ergometnini- T . ~ , Laskettu ergotamimma nä Berech- , r Berechnet als Ergotaminnet als Ergo- metnn Viik Ensi 0.025 0.04.", 0.214 0.259 Oiva 0.026 0.046 0.195 0.241 Pekka 0.030 0.053 0.191 0.244 Petkus, kevätruis 0.021 0.038 0.188 0.226 Sommerroggen Petkus, syysruis 0.012 0.022 0.133 0.155 Winterroggen Gatersleben Syysruis 0.047 0.084 0.192 0.276 Winterroeeen 218 AXNA-LIISA RUOKOLA laitoksessa. Alkaloidien määrittämisessä käytettyjä menetelmiä ovat asianomaiset tutkijat selostaneet julkaisuissaan (11, 26). Analysointeja on suoritettu Viikissä viljeltyjen Dj-, D - ja F- sekä eri kasvin- viljelyskoeasemilla kokeissa mukana olleiden D.2 -, D 3-, Pj-, P - ja P 3 torajyvä- kantojen sklerootioista. Saksassa (25) suoritettujen analysointien tuloksista ilmenee, että saksalaisen Dj-torajyväkannan kokonaisalkaloidipitoisuus muodostui Viikin kenttäkokeissa v. 1952 keskimäärin lähes samaksi kuin Gaterslebenissä; prosenttiluvut vaihtelivat 0.155—0.259 (taulukko 9). Yhdenmukaisesti aikaisempien tutkimusten (4) kanssa todettiin, että ruis- lajikkeella ei ollut huomattavaa erikoisvaikutusta torajyvien alkaloidipitoisuuteen (taulukko 9). Tosin jarovisoidun Petkus-syysrukiin tähkissä kasvaneiden skleroo- tioiden alkaloidipitoisuus oli suhteellisen pieni, 0.155 %, mutta otettaessa huomioon tämän lajikkeen poikkeuksellisen myöhäinen saastutusaika (2.8.), on otaksutta- vissa, että alhainen alkaloidipitoisuus johtui torajyvän kasvuaikana vallinneista olosuhteista, lähinnä siten, että torajyvä ei ennättänyt täysin tuleentua. Saastutus- kokein todettiin niinikään, että tämä alkaloidipitoisuusero ei johtunut torajyvä- kannan mutaatiosta (vrt. 25). Pohjoisilla koeasemilla sekä portugalilaisten torajyväkantojen että saksalaisen D 3-kannan alkaloidipitoisuus (taulukko 10) muodostui (v. 1953) sangen korkeaksi; Taulukko 10. V. 1953 viljeltyjen torajyväkantojen alkaloidipitoisuus (25). Tabelle 10. Der Alkaloidgehalt (2ö) der im J. 1953 gezüchteten Mutterkornstamme. Alkaloideja % Alkaloide % Torajyvä- Vesiliukoisia Veteenliukenemattomia Yhteensä Koepaikka kanta Wasserlöslich Wasserunlöslich Zus. Versuchsort Mutterkorn- Laskettu stamm ergometriini- T ,Laskettu ergotamnnma nä Be- , . , Berechnet als Ergotaminrechnet als b Ergometrin Maaninka D 3 0.041 0.073 0.282 0.355 » » 0.041 0.073 0.284 0.357 Gatersleben » 0.060 0.108 0.236 0.344 Ruukki Px 0.052 0.093 0.708 0.801 Gatersleben » 0.089 0,160 0.609 0.769 Ruukki P, 0.028 0.050 0.458 0.508 » » 0.027 0.048 0.456 0.504 Gatersleben » 0.049 0.088 0.352 0.440 » » 0.074 0.132 0.302 0.434 Apukka P 3 0.031 0.055 0.621 0.676 » » 0.031 0.055 0.619 0.674 Gatersleben » 0.055 0.100 0.411 0.511 TORAJYVAN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA 219 osittain tämä tosin johtuu alkaloidien määritystavassa tapahtuneesta muutoksesta (vrt. 25). Samalla on kuitenkin todettavissa, että torajyvän kokonaisalkaloidi- pitoisuus on Apukassa (n. 67° pohj. lev.) muodostunut vähintään yhtä korkeaksi kuin Saksassa. Maaningalla viljellyn, D2-torajyväkannan sklerootiot eivät olleet normaalisti kehittyneitä; niiden alkaloidipitoisuus oli SiLBERin ystävällisesti lähet- tämän tiedon mukaan vain 0.212 %. Myös vehnästä eristetyn, D 4-torajyväkannan kokonaisalkaloidipitoisuus muo- dostui Viikin koetilalla (0.249 %) lähes samaksi kuin Saksassa (0.234 %; 25), joten on pääteltävissä, että torajyvien alkaloidipitoisuus on lähinnä geneettisistä teki- jöistä johtuva. Kuitenkin vesiliukoisten alkaloidien osuus kokonaisalkaloidipitoi- suuksista oli jonkin verran pienempi Suomessa kuin Saksassa viljellyssä torajyvässä (taulukot 9—10). Farmakologisessa laitoksessa Helsingissä suoritettujen kvantitatiivisten ana- lyysien tulokset olivat edellä esitettyjen kanssa samansuuntaisia (taulukko 11). Torajyvien korjuuaikaa siirrettäessä myöhäisemmäksi niiden alkaloidipitoisuus kasvoi, ilmeisesti johtuen siitä, että silloin yhä useammat sklerootiot ennättivät Taulukko 11. D r ja F- torajyväkantojen alkaloidipitoisuus vuosina 1952—1953 Järvisen lähettämien analyysitulosten mukaan. Tabelle 11. Der Alkaloidgehalt der Mutterkornstämme £>, und F in den Jahren 1952— 19-53 nach den von Järvinen eingesandten Analysenergebnissen. Alkaloideja % Torajyvä- Alkaloule % kanta Ruislajike ~ 77~veteen liuke- Mutterkorn- Roggensorte Vesiliukoisia nemattomia Yhteensä stamm li asserlöslich H asser- Zus. unlöslich 1952 D, I Ensi 0.060 0.201 0.270 » II » 0.065 0.210 0.281 > I Pekka 0.045 0.178 0.230 •> II ■> 0.052 0.190 0.248 •> I Petkus, kevätruis 0.029 0.161 0.210 Sommerroggen F I Ensi 0.0013 0.0015 0.0030 » II » 0.0012 0.0015 0.0033 > I Petkus, kevätruis 0.0009 0.0014 0.0028 Sommerroggen 1953 D, 1 Ensi o i»l6 0.131 0.160 F I » 0.00(12 i l 00064 0.0010 I = aikainen korjuu frühe Ernte II = myöhäinen korjuu spete Ernte 220 ANNA-LIISA RUOKOLA tuleentua (vrt. 22, 25). Torajyvien herkän varisemisen takia niiden korjuuaikaa ei kuitenkaan voida siirtää kovin myöhäiseksi (kuva 3). Vasta jatketuilla tutkimuksilla voitaneen selvittää, kuinka pysyväksi ulko- mailta tuotettujen torajyväkantojen alkaloidipitoisuus maassamme muodostuu. Kotimaisen torajyväkannan nykyinen heikko alkaloidipitoisuus ja toisaalta viime vuosisadalla sattuneet torajyvän aiheuttamat joukkomyrkytykset (27) viittaavat siihen,että täällä on aikaisemmin esiintynyt torajyväkantaa, jonka alkaloidipitoisuus on ollut nykyistä suurempi. Varmuudella ei ole pääteltävissä, onko sen alkaloidi- pitoisuus aikojen kuluessa muuttunut, vai onko se olosuhteisiimme sopeutumatto- mana karsiutunut Suomen torajyväsienikasvistosta. Päätelmiä Tutkituista kasvualustoista soveltui Claviceps purpurea (Fr.) Tul.:n kuromien kasvattamiseen KiRCHHOFFin (12) suosittelema ravintoagari kaikkein parhaiten. Myös erilaiset viljanjyväalustat olivat käyttökelpoisia. Saastutusaikakokeen tulokset osoittivat, että sopivin saastutusaika on silloin kun 35—85 % rukiin tähkistä on vapautunut lehtitupesta; eräässä koesarjassa saa- tiin runsas torajyväsato, kun 10—85 % tähkistä oli näkyvissä. Torajyväsienen kehityksen kulkuun, sen Sphacelia-asteen ja sklerootioiden muodostumisen alka- miseen, ei saastutuksen ajankohdalla näyttänyt olleen vaikutusta, edellytettynä, että saastutus tapahtui ajalla 9. 6.—2. 8. Viikin koetilan kokeissa vuosina 1952—1955 saadut rukiin torajyväsadot (täh- kistä poimitut) olivat 83—258 kg/ha; v. 1952, jolloin saastutusajan sää oli kostea, sadon määrä muodostui suurimmaksi. Torajyvän maahan varisemista tapahtui huomattavassa määrin vaikka, suurin osa sklerootioista korjattiin n. viikkoa ennen rukiin tuleentumista. Keskimääräi- nen varisemistappio oli vuosina 1952—1955 41.4 %, äärimmäistapauksessa lähes 80 %. Pohjois-Savon, Pohjois-Pohjanmaan ja Perä-Pohjolan kasvinviljelyskoease- milla jäivät torajyväsadot Viikin koetilan vastaavia satoja keskimäärin vähän alhaisemmiksi, kuitenkin myös lähellä napapiiriä, Apukan koeasemalla, saatiin tora- jyvästä tuleentunut sato. Ulkomaisista torajyväkannoista osoittautuivat saksalainen Dj ja portugali- lainen P 2 satoisammiksi ja viljelyvarmemmiksi kuin D,:stä polveutuva D 2 portugalilainen P 3 . Pekkarukiissa viljellyn Dx -torajvväkannan sklerootiosato muodostui Oiva- rukiin vastaavaa satoa suuremmaksi. Tämä johtui ratkaisevasti siitä, että skleroo tiot kehittyivät suuremmiksi Pekka- kuin Oivarukiin tähkissä. Petkus-kevät- rukiissa torajyväsato oli varsin suuri, joten näyttää aiheelliselta tutkia erityisest kevätrukiin soveltuvuutta torajyväsienisaastutuksiin Suomen olosuhteissa. Saksalaisten Dr (D 3-) ja D - sekä kaikkien tutkittujen portugalialisten tora jyväkantojen kokonaisalkaloidipitoisuus muodostui Suomessa vhtä suureksi kuii Saksassa. Vain vesiliukoisten alkaloidien määrä näytti Suomessa jääneen suhteel lisen pieneksi. KIRJALLISUUTTA (1) Aho, E. 1953. Torajyvän viljelemisestä Suomessa. Farm, aikak. 5: 115—129. (2) Barger, G. 1931. Ergot and ergotism. 279 s. London—Edinburgh. (3) Békésv, N. von 1938—1939. Über parasitische Mutterkornkulturversuche. Zbl. Bakt. Parasiten- kunde 99: 321—332. (4) —»— 1940. Untersuchungen über den Alkaloidgehalt des Mutterkornes. II Mitteilung: Über den Alkaloidgehalt des parasitisch kultivierten .Vutterkornes. Biochem Z. 103: 368—382. (5) Bonnier, G. ja Tedin, O. 1940. Biologisk variationsanalys. 325 s. Stockholm. (6) Deufel, J. 1952. Die Züchtung von Mutterkorn (Claviceps purpurea) auf tetraploidem Roggen. Naturwiss. 39: 432—433. (7) Hecke, L. 1921. Die Kultur des Mutterkorns. Schw. Apoth. Ztg. 59: 277—281, 293—296. (8) —»— 1922. Die Kultur des Mutterkorns. Ibid. 60, 4: 45—51. (9) Jaretzkv, R. 1935. Alkaloidgehalt und Wirksamkeit saprophytischer Mutterkornkulturen. Arch. Pharm. Berl. 273: 348—357. (10) Joutsiala, A. 1945. Torajyväalkaloidien määrittämismenetelmistä ja suomalaisen torajyvän alkaloidipitoisuudesta. Semina 29: 132—137, 188—196. (11) Järvinen, P. A. 1953. Über die pharmakodynamischen und klinischen Wirkungen des finnischen Mutterkorns. 82 s. Helsinki. (12) Kirchhoff, H. 1929. Beiträge zur Biologie und Pfysiologie des Mutterkornpilzes. Cbl. Bakt. Parasitenkunde 77: 310—369. (13) Krebs, J. 1936. Untersuchungen über den Pilz des Mutterkorns Claviceps purpurea Tul. Ber. Schw. bot. Ges. 45: 71—165. (14) Kreitmair, H. ja Küssner, W. 1931. Über den Alkaloidgehalt von Claviceps purpurea bei Kulti- vierung auf künstlichen Nährböden. Biochem. Z. 239: 189—192. (15) Kuukausikatsaus Suomen sääoloihin. Ilmat, keskusl. vuosik. 46—49. (16) Langdon, R. F. 1942. The genus Cerebella Cesati - - its biologic status and use. Phvtop. 32: 613—617. (17) Loo, Y. H. ja Lewis, R. W. 1955. Alkaloid formation in ergot sclerotia. Sei. 121: 367 —368. (18) Mc Crea, A. 1931. The reactions of Claviceps purpurea to variationsof environment. Amer. J. Bot. 18: 50—77. (19) Mothes, K. ja Silber, A. 1952. Über den natürlichen Befall der Roggenfelder durch Mutterkorn. Pharmazie 7: 310—313. (20) Rochelmeyer, H. 1950. Der Anbau von Mutterkorn. Süddeut. Apoth. Ztg. 90: 39—43. (21) Saha ja Bhattacharjee 1945. Artificial production of ergot in the tropical plains of Bengal. Nature 156: 363. (22) Schulze, T. von 1953. Zur Variabilität des Alkaloidgehalts von »Claviceps purpurea» in der Ober- lausitz. Pharmazie 8: 412—416. (23) Schweizer, Gg. 1941. Über die Kultur von Claviceps purpurea (Tul.) auf kaltsterilisierten Nährböden. Phytop. Z. 13: 317—350. (24) Silber, A. 1952. Der Alkaloidgehalt natürlich in Deutschland vorkommenden Mutterkorns des Jahres 1951. Pharmazie 7: 854 —859. (25) —»— ja Bischoff, W. 1954. Die Konstanz des Alkaloidgehaltes bei verschiedenen Rassen von Mutterkorn. Ibid. 9: 46—61. (26) —»— ja Schulze, T. 1953. Alkaloidbestimmungen im Mutterkorn. Ibid. 8: 675—679. (27) Spoof, A. R. 1872. Om förgiftningar med secalecornutum, förnämligast med hensyn till Dragsjukan i Finland. 67 s. Helsingfors. (28 Stoll, A. 1943. Altes und Neues über Mutterkorn. Mitt. Naturf. Ges. Bern 1942. 1943: 45—SO. (29) —«— ja Brack, A. 1944. Zum feldmässigen Anbau von Mutterkorn. Pharm. Act. Heh'. 19: 118—123. (30) Tyler, V. E. ja Schwarting, A. E. 1952. The culture of Claviceps purpurea. I. Growth and nutrition in submerged culture. J. Amer. Pharm. Assoc. Sei. Ed. 11:590—594. (31) YViechert, E. 1952 Mutterkornanbau in Mecklenburg. Pharmazie 7: 859—862. 221TORAJYVÄN VILJELYKOKEISTA VIIKIN KOETILALLA ANNA-LIISA RUOKOLA REFERAT: ÜBER ANBAUVERSI CHE VON MITTERKORN AUF DEM VERSUCHSGUT VIIK UND AN EINIGEN VERSUCHSSTATIONEN FÜR PFLANZENBAU IN FINNLAND. Anna-Liisa Ruokola Pflanzenpathologisches Institut der Universität Helsinki Konidien von Claviceps purpurea (Fr.) Tul. wurden für Infektionen von Roggen auf dem von Kirchhoff (12) empfohlenen Nähragar erzogen; auch verschiedene Getreidekornsubstrate erwiesen sich als brauchbar. Die Ergebnisse des Infektionszeitversuchs erwiesen, dass die am besten geeignete Infektionszeit dann ist, wenn 35—85 % der Roggenähren sich von der Blattscheide befreit haben (Abb. 2); bei einer Versuchsreihe ergab sich ein reichlicher Mutterkornertrag, als 10—85 ° 0 der Ähren zu sehen waren. Der Entwicklungsgang des Mutterkornpilzes, der Beginn der Bildung des Sphacelia-Stadiums und der Sklerotien scheint durch den Zeitpunkt der Infektion nicht beeinflusst worden zu sein, wenn die Infek- tion in der Zeit zwischen dem 9.6. und 2.8. vor sich ging (Tab. 2 und 3). Die (von den Ähren gepflückten) Mutterkornerträge von Roggen, die sich in den Jahren 1952 1955 in den Versuchen auf dem Versuchsgut Wiik ergeben haben, betrugen 83—258 kg/ha (Tab. 4); im J. 1952, als die Witterung der Infektionszeit feucht war, fiel die Ertragsmenge am grössten aus. Das Abfallen des Mutterkornes geschah in beträchtlicher Menge, auch dann, wenn die Sklerotien schon eine Woche vor dem Reifen des Roggens geerntet wurden. Der durchschnittliche Verlust durch Abfallen belief sich in den Jahren 1952—1955 auf 41.4 % (Tab. 4), im Extremfalle auf annähernd 80 % In dem trockensten Sommer 1955 (Tab. 1) war der Verlust durch Abfall am allergeringsten (10.3 %), An den Versuchsstationen für Pflanzenbau in Nord-Savo (63° 9'), Nord-Ostbottnien (64° 40') und im nördlichsten Nordfinnland (66° 35') blieben die Mutterkornerträge etwas niedriger als die ent- sprechenden Erträge auf dem Versuchsgut Viik (60° 14') (Tab. 5), doch auch nahe dem Polarkreis, an der Versuchsstation Apukka, erhielt man einen ausgereiften Ertrag an Mutterkorn. Von den ausländischen Mutterkornstämmen erwiesen sich ein von Professor K. Mothes freund- lich übersandter deutscher (D,) und ein portugiesischer (P 2) als ertragreicher und anbausicherer als der aus D t gezogene D 2 und der portugiesische P 3 (Tab. 6 und 7). Der Sklerotienertrag des auf Pekka-Roggen gezogenen Mutterkornstammes D, fiel grösser aus als der entsprechende Ertrag auf Oiva-Roggen. Dies lag entschieden daran, dass sich die Sklerotien in den Ähren des Pekka-Roggens zu beträchtlicherer Grösse als in denen des Oiva-Roggens entwickelten (Tab. 8). Bei dem Sommerroggen Petkus war der Mutterkornertrag recht gross (600—800 kg/ha), so dass es begründet erscheint, insbesondere die Eignung von Sommerroggen für Infektionen mit dem Mutterkornpilz zu untersuchen unter den in Finnland gegebenen Verhältnissen, wo der Spätsommer im allgemeinen feuchter als der Sommerbeginn ist. Der Gesamtalkaloidgehalt der deutschen Mutterkornstämme D, (D 3) und D 4 sowie aller unter- suchten portugiesischen wurde in Finnland ebenso gross wie in Deutschland (Tab. 9—11). Nur die Menge der wasserlöslichen Alkaloide scheint in Finnland verhältnismässig gering geblieben zu sein. Bei Späterverlegung der Erntezeit der Mutterkörner nahm ihr Alkaloidgehalt zu (Tab. 11), zugleich aber stieg der Verlust durch Abfallen (Abb. 3).