Perustutkimus voi auttaa löytämään metsätaloutta tehostavia ja luontoa suojelevia keinoja

Lähes kolmannes maapallon maapinta-alasta eli yli neljä miljardia hehtaaria on erilaisten metsien peitossa. Tehostettu metsä- ja maatalous voisi pystyä tulevaisuudessa tuottamaan tarvittavan määrän energiaa, ravintoa ja raaka-aineita paljon pienemmällä käytettävällä maapinta-alalla.

– FAO laski maa- ja metsätalouden arvoksi 2010 noin 3,2 biljoonaa dollaria. Tätä summaa olisi mahdollisuus lisätä merkittävästi tuntemalla puun kehityksen ja kasvun hormonaalista säätelyä paremmin ja lisäämällä sen avulla metsien kasvua, sanoo Helsingin yliopiston bio- ja ympäristötieteellisessä tiedekunnassa väittelevä Juha Immanen.

– Tehostetun tuotannon alueet voisivat olla lähellä metsätaloustuotteiden kuluttajia, jolloin luonnontilaiset metsät voisivat olla rauhassa, eikä luonnon monimuotoisuus sanottavasti muuttuisi nykytilanteesta, Immanen jatkaa.

Juha Immanen on puiden kasvua koskevassa väitöstutkimuksessaan keskittynyt erityisesti lähellä puun pintaa sijaitsevaan jälsisolukkoon. Jälsi on koko rungon ympäri ulottuva ohut kasvurengas, joka synnyttää sisäpuolelleen vettä johtavaa ja tukena toimivaa puusolukkoa ja ulkopinnan puolelle ravinteita lehdistä juuriin kuljettavaa nilaa.

Jällen toimintaa eli puun paksuuskasvua ja sen rytmiä säätelevät monet kasvihormonit. Ne – kuten eläintenkin hormonit – toimivat herkässä tasapainossa.

– Sytokiniini-hormonit ovat tärkeitä puun kasvun säätelijöitä, mutteivät suinkaan ainoita. Ainakin sytokiniinit ja auksiini yhdessä vaikuttavat jällen kehitykseen ja puun paksuuskasvun nopeuteen, Immanen toteaa.
Sytokiniinilla ja auksiinilla on hieman toisistaan poikkeavat toiminnalliset vyöhykkeet. Sytokiniinit ovat runsaimmillaan nilan puolella jälttä, kun taas auksiinivyöhyke on puusolukon puolella jälttä. Molemmat hormonit ovat puolestaan voimakkaasti läsnä jällessä.

– Olemme pystyneet muuttamaan jällen aktiivisuutta muuttamalla sytokiniin määrää jällessä. Esimerkkipuuna käyttämämme hybridihaavan, Populus tremula x tremuloides, paksuuskasvu lisääntyi kasvihuoneolosuhteissa huomattavasti, kun lisäsimme geeniperäisesti jälsivyöhykkeen sytokiniinien määrää. Samalla puun biomassakin kasvoi, Juha Immanen sanoo.

Sytokiniinin määrää lisäämällä paksummiksi kasvaneet puut olivat hieman normaalia matalampia. Nivelvälit olivat lyhyempiä, ja puissa oli enemmän lehtiä ja oksia. Puuaines oli tiheämpää, mutta mikroskooppikuvissa se näytti muuten rakenteeltaan hyvin samanlaiselta kuin normaali puuaines.

__________________

Juha Immanen väittelee 18.6.2018 kello 12 aiheesta "Cytokinin signaling in hybrid aspen cambial development and growth". Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Biokeskus 2 (Viikinkaari 5), auditorio 1041.