Undersowing in a northern climate: effects on spring cereal yield and risk of nitrate leaching

Disadvantages of invariable cereal cropping, concern of nutrient leaching and prices of nitrogen (N) fertilizer have all increased during last decades. An undersown crop, which grows together with a main crop and after harvest, could mitigate all those questions. The aim of this study was to develop undersowing in Finnish conditions, so that it suits for spring cereal farming as well as possible and enhances taking care of soil and environment, especially when control of N is concerned. In total, 17 plant species were undersown in spring cereals during the field experiments between 1991-1999 at four sites in South and Central Finland, but after selection, eight of them were studied more thoroughly. Two legumes, one grass species and one mixture of them were included in long-term trials in order to study annually repeated undersowing. Further, simultaneous broadcasting of seeds instead of separate undersowing was studied. Grain yield response and the capacity of the undersown crop to absorb soil N or fix N from atmosphere, and the release of N were of greatest interest. Seeding rates of undersown crops and N fertilization rates during annually repeated undersowing were also studied. Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam., IR) absorbed soil nitrate N (NO3-N) most efficiently in autumn and timothy (Phleum pratense L.) in spring. The capacity of other grass species to absorb N was low, or it was insufficient considering the negative effect on grain yield. Red clover (Trifolium pratense L.) and white clover (Trifolium repens L.) suited well in annually repeated undersowing, supplying fixed N for cereals without markedly increased risk of N leaching. Autumn oriented growth rhythm of the studied legumes was optimal for undersowing, whereas the growth rhythm of grasses was less suited but varied between species. A model of adaptive undersowing system was outlined in order to emphasize allocation of measures according needs. After defining the goal of undersowing, many decisions are to be done. When diminishing N leaching is primarily sought, a mixture of IR and timothy is advantageous. Clovers suit for replacing N fertilization, as the positive residual effect is greater than the negative effect caused by competition. A mixture of legume and non legume is a good choice when increased diversity is the main target. Seeding rate is an efficient means for adjusting competition and N effects. Broadcasting with soil covering equipment can be used to establish an undersown crop. In addition, timing and method of cover crop termination have an important role in the outcome. Continuous observing of the system is needed as for instance conditions significantly affect growth of undersown crop and on the other hand N release from crop residues may increase in long run.

Expected Performance of the ATLAS Experiment - Detector, Trigger and Physics

A detailed study is presented of the expected performance of the ATLAS detector. The reconstruction of tracks, leptons, photons, missing energy and jets is investigated, together with the performance of b-tagging and the trigger. The physics potential for a variety of interesting physics processes, within the Standard Model and beyond, is examined. The study comprises a series of notes based on simulations of the detector and physics processes, with particular emphasis given to the data expected from the first years of operation of the LHC at CERN.

Timotein (Phleum pratense ssp. pratense L.) alkuperän vaikutus kylmänkestävyyteen, vernalisaatiovaatimukseen sekä kasvuun ja kehitykseen

Nurmiheinien merkitys maailmanlaajuisesti on merkittävä, sillä noin 69 % maapallon peltopinta-alasta on pysyvää laidunmaata tai niittyä. Suomessa nurmien osuus on noin 29 %, ja tuotanto perustuu pääosin intensiiviseen säilörehuntuotantoon. Yleisin nurmiheinälaji Suomessa on timotei (Phleum pratense ssp. pratense L.). Timotei on talvenkestävä ja soveltuu siksi pohjoisiin kasvuoloihin. Timoteilajikkeita jalostettaessa pohjoista alkuperää olevia vanhempaislinjoja käytetään hyvän talvenkestävyyden varmistamiseksi, eteläisiä tavoiteltaessa nopeaa kasvurytmiä. Ilmaston muutoksen ennustetaan lisäävän erilaisia äärioloja kuten myrskyjä ja sateita. Vuorokauden keskilämpötila nousee ja kasvukausi pidentyy. Lisäksi talvet muuttuvat sateisemmiksi. Muutokset näkyvät erityisesti pohjoisissa kasvuympäristöissä. Tutkimuksessa haluttiinkin selvittää eri alkuperää edustavien timoteilajikkeiden ja linjojen kylmänkestävyyttä, kasvu-, ja kehitysnopeutta sekä vernalisaation vaikutusta. Lisäksi tutkittiin syysviljojen vernalisaatiovasteen mittaamiseen käytettyjen menetelmien soveltuvuutta nurmille. Tutkimukseen kuului kaksivuotinen peltokoe sekä kasvatuskaappikoe. Vernalisaatio nopeutti timotein kasvua ja kehitystä. Tutkimuksen perusteella eteläistä alkuperää olevilla lajikkeilla kasvu- ja kukintavalmius oli olemassa ilman vernalisaatiota. Pohjoisilla lajikkeilla oli suurempi vernalisaatiovaste ja niiden kukkiminen ja kasvu nopeutui vernalisaation myötä. Vernalisaatiolla oli vaikutusta myös kasvuston rakenteeseen. Generatiivisten versojen määrä lisääntyi vernalisaation myötä, kun taas vegetatiivisten versojen määrä väheni. Kylmänkestävyys oli tutkimuksen perusteella riippuvainen syksyn karaistumisjakson pituudesta sekä jakson lämpösummasta (FH-COLD). Korkea keskilämpötila ja lyhyt karaistumisjakso heikensivät kylmänkestävyyttä. Vastaavasti karaistumiskauden lämpötilan ollessa välillä 0 °C:ta ja + 5 °C:ta ja jakson pituuden kasvaessa kylmänkestävyys lisääntyi. Tutkimuksen perusteella vernalisaatiolla oli selvä vaikutus timotein kasvuun ja kehitykseen. Pohjoista alkuperää olevat timoteit reagoivat vernalisaatioon eteläisiä enemmän. Osa pohjoisista linjoista vaati vernalisaation generatiivisten versojen muodostumiseen. Syysviljojen vernalisaatiovasteen mittausmenetelmät soveltuvat osin myös puhtaiden timoteilajikkeiden vernalisaation seurantaan.