Allelopatia yrttimaalla

Kesä-iiso (Agastache cana) on hienotuoksuinen ja koristeellinen (kuva Bertalan Galambosi)Yrtti- ja maustekasvit tunnetusti sisältävät erilaisia vaikuttavia aineita. Ne ovat tuoksu- ja aromiaineita, katkeroaineita, saponiineja, glykosiideja ja muita yhdisteitä, jotka vaikuttavat ihmisten ja eläinten erilaisiin elintoimintoihin ja parantavat niitä tai parantavat ruoan aistinvaraisten arvoa. Koko yrttiviljelyn tarkoituksena on näiden vaikuttavien aineiden talteenotto omiin käyttötarkoituksiin.

Kasvit vaikuttavat kemiallisin ainein ympäristöönsä
Nämä allelopaattisesti vaikuttavat aineet samanaikaisesti voivat vaikuttaa naapurikasveihin, seuraavien kasveihin, hyönteisiin ja mikrobeihin myönteisesti tai haitallisesti. Vaikka nämä vaikutukset ei ole dramaattisia, havainnot ovat melko tuttuja. Näihin havaintoihin perustuu mm. kumppanuskasvien käyttö tai sekaviljely. Luomu- ja biodynaamiset viljelijät tuntevat hyvin yrttikasvien myönteisiä vaikutuksia, mm. hyönteisten karkottaminen tai tautien vähentäminen kasveista eristettyjen aineiden ansiosta. Kasvien vuorottelu, sekaviljely, tiettyjen lajien yhteensopivuus tai sopimattomuus perustuu myös näiden aineiden vaikutukseen. Ilmiö kuuluu allelopatia -käsitteeseen, joiden ydin on ” kasvin tuottamien biokemiallisten yhdisteiden, allelokemikaalien negatiivinen tai positiivinen vaikutus ympäristössään”. (Laitinen , 1994).

Kasveille haitallisia vaikutuksia toisiinsa
Kasvilajien haitallisista yhteisvaikutuksista on raportoitu mm. juurinesteiden vaikutuksesta naapurikasville tai seuraavalle kasville. Aromikasvien haihtuvat öljyt sisältävät erilaisia terpeenejä, joiden on havaittu hidastavan naapurikasvien kasvua. Näitä komponentit joutuvat putoavista lehdistä maan kolloideihin ja kevätkosteuden vaikutuksesta ne haihtuvat estäen siementen itämistä ja taimien kasvua. Kotimaassamme, Unkarissa saksanpähkinäpuut ovat hyvin tunnettuja tässä suhteessa – puiden alla ei kasva mitään lehdissä olevasta juglonin liukenemisesta johtuen. Vermuttien tuttu maustekasvin, malin tai koiruohon (Artemisia absinthium) voimakastuoksuisilla lehdillä on havaittu olevan myös vaikutusta. Brasilialaisten tutkijoiden mukaan koiruoholle oli voimakkain itämisestovaikutus mm. Bidens pilosa rikkaruohon siemenille. (Cruz et al,. 199 ).

Vuonna 1996 maailman ensimmäisessä allelopatia -kongressissa (Cadiz, Espanja, 1996) raportoitiin kokeellisia tuloksia tästä ilmiöstä. Israelilaistutkijoiden mukaan vehnänsiementen itämistä eninten estänyt (Micromeria fruticosa) lehtiöljyssä oleva 80 % pulegooni, tai sitruunaheinän (Cymbopogon citratus) lehtiöljyssä oleva 80% sitraali. (Dudai et al. 1996). Venäläiset tutkijat ovat kasvattaneet eri vihanneskasveja puhtaassa perliitissä, ja kasvien alle kertynyt juurinestettä sisältävä vesi on käytetty muiden kasvien kasteluvedeksi. Kastellut kasvit reagoivat hyvin voimakkaasti muiden kasvien juurinesteille. Esimerkiksi kaalin taimien paino oli 10 kertaa pienempi sinapin kasteluvedestä. Sinapin kasvu on merkittävästi hidastanut retiisiveden kastelulla: puhtaassa vedessä taimen paino oli 16.8 g, retiisivedellä kasteltuna vain 4.2 g.

Yrttikasvien allelopaattisia vaikutuksia
Omissa yrttiviljelytoiminnassa meitäkin on kiinnostanut tämä kysymys pitkään. Onko yrttikasveille jokapäiväisessä käytännön puutarhaviljelyssä haitallisia vaikutuksia? Voidaanko esim. vihanneskasveja kasvattaa ongelmitta samassa lohkossa pitkäaikaisen yrttiviljelyn jälkeen?

Vastauksille on avautunut mahdollisuus silloin, kuin Helsingin yliopiston pitkäaikainen Puumalan projekti on päättynyt ( 1984-1990). Pirttimäen koetilan alueella oli useita koepalstoja, joissa monivuotisia yrttikasveja kasvatettiin pitkään, yhtäjaksoisesti 4-7 vuotta. Yrttikasvit olivat oregano, lipstikka, iisoppi ja kumina.

Kokeiden ydinkysymys oli: Vaikuttaako 4-7 vuoden yrttien viljelyssä ollut maa seuraavien hyötykasvien siementen itävyyteen? Voidaanko monivuotisten yrttien 4-7 vuoden kasvatuksen jälkeen kasvattaa muita hyötykasveja ongelmitta?

Puumalan yrttikokeet
Koeolosuhteet: Vuonna 1990 keväällä otettiin 5-5 kg maanäytteitä jokaisesta yrttiruuduista, satunnaisesti 0-15 cm syvyydestä. Myös otettiin kontrolli maanäytteet samassa lohkoissa sijaitsevasta mansikka- ja karviaispelloista ja myös tienvarresta, eli ei- yrttimaasta. Kolme ei-yrttimaan kontrolli-maanäytteen lisäksi käytettiin myös itävyyspaperia. Kontrollitulokset ovat siis neljän itävyystuloksen keskiarvo. Siemenkaupasta ostettiin 9 vihanneskasvien siemeniä, joille oli todistuksen mukaan korkea itävyys: tilli, persilja, porkkana, nauris, vihanneskrassi, retikka, sokeriherne, lehtisalatatti ja punajuuri. Itävyyskoe suoritettiin huonelämmössä. Petri-maljaan laitettiin 25 g maata jokaisesta maanäytteestä, siemeniä kylvettiin 0,5 cm syvyyteen. Siemenmäärä oli 4×25 tai 4×50 kappale/laji/maanäyte. Tulokset analysoitiin osittain tilastollisesti, 1-3 yrttimaasta saadut itävyystulokset esitellään keskiarvona.

Tulokset

Taulukossa 1. esitellään eri yrttimaista saatujen itävyystuloksien erot (+ %) kontrollimaihin verrattuna.

Taulukko 1. Vihanneskasvien siementen itävyyserot yrttimaissa ei- yrttimaihin verrattuna

Itävyys Itävyyden muutos yrttimaissa

Kasvit ei-yrttimaassa iisoppi maa oregano maa lipstikka maa kumina maa

(kontrolli) n=4 n=3 n=2 n=2 n=1

sokeriherne 98 ±0 -1 1 1

retikka 98 -3 ±0 -2 ±0

lehtisalaatti 94 4 -2 ±0 -4

vihanneskrassi 89 -7 -10 -3 -3

nauris 97 -13 ±0 1 -6

punajuuri 87 -4 -7 9 13

persilja 75 1 ±0 -9 -10

porkkana 81 -13 -6 -3 -10

tilli 82 -2 2 -6 -5

keskiarvo -4,1 -2,7 -1,3 -2,7

Vihanneskasvien siementen itävyys neljässä kontrollimaanäytteessä oli lähes samanlainen kuin virallisessa itävyystodistuksessa todettiin. Tuloksien mukaan persiljan, porkkanan, tillin, nauriin ja vihanneskrassin siementen itävyys %, eri yrttimaissa idätettyinä, oli lähes yksiselitteisesti pienempi, kuin kontrollimaissa, vaikka erot olivat melko pieniä.

Yrttimaista siementen itävyys on alentunut eninten iisoppimaissa, ja vaikutukset analysoitu tilastollisestikin. Yhdeksän lajin siementen itävyysprosenttien keskiarvo oli 4.1 % alempi iisoppimaissa, kuin ei-yrttimaissa. Kun kolmen iisoppimaan ja kolmen ei-yrttimaan itävyystulokset analysoitiin tilastollisesti, laskelmat osoittivat, että lehtisalaatin, nauriin ja porkkanan itävyyserot olivat tilastollisesti merkitseviä (Taulukko 2).

Taulukko 2. Siementen itävyysero iisoppimaassa ja kontrollimaassa.

Kasvi Siementen itävyys (%), ka. Tilastollinen ero (LSD 5 %)

ei- yrttimaa iisoppimaa on ei ole

herne 98,0 97,6 /2.27/

retiisi 95,7 94,7 /3.79/

lehtisalaatti 92,7 98,0 4,12

vihanneskrassi 88,7 82,0 /8.44/

nauris 95,7 83,7 6,66

persilja 75,0 76,0 /8.17/

porkkana 80,0 68,3 7,83

punajuuri 92,0 83,3 /12.57/

tilli 80,7 80,3 /7.99/

Tulokset ovat kuitenkin osittain ristiriitaisia. Esim. melko isot itävyyserot (7-13 %) molempiin suuntiin havaittiin punajuuren siementen itämisessä. Ja lehtisalaatin ja persiljan siemenet itivät iisoppimaassa paremmin, kuin ei-yrttimaissa ( 4 % ja 1 %).

Iisoppimaassa on siis havaittu suurin siementen itävyyden heikentyminen. Iisopin kuivassa lehdissä on haihtuvia öljyjä 0,5-1,5 %, ja öljy sisältää useita komponentteja (pinokamfooni, iso-pinocamfooni, Germacreeni-D, sineooli). Vaikka iisoppi on miellyttävän näköinen, sini-, vaaleanpuna- tai valkokukkainen pikkupensas, sen aromi ei miellytä kaikkia. Sitä pidetään ”pistävän” hajuisena. Haihtuvien öljyjen ansiosta sillä on muuten todistettu oleva voimakas antibakteerien vaikutus (Svoboda et al.1993). On mahdollista siis olettaa, että 4-7 vuoden aikana iisopin lehdistä tai juurista maahan on liuennut aromiaineita tai joitain muita aineita, jotka ovat vaikuttaneet siementen itämisprosessiin.

Lopuksi:
Vastaus kokeen ydinkysymykselle on se, että tiettyjen yrttien osalta merkkejä allelopatiasta voi olla meidänkin yrttitarhassamme. Yrttikasvien lukuisista vaikuttavista aineista me valikoimme itsellemme aineet, joista saadaan miellyttävä makua, tuoksua tai aromia. Lehdissä ja juurissa on muitakin kemikaaleja, jotka voivat liueta maahan ja voi olla, että tässä kokeessa havaitut hieman matalammat itävyystulokset johtuvat juuri näistä, yrteistä vapautuneista aineista.

Vaikutus vähäinen
Kuitenkin tämä vaikutus on ollut aika pieni. Vihanneskasvien sietokyky vaihteli. Niillä vihanneksilla, joiden siemenet itävät nopeasti, kuten herne, salaatti tai retikka, ei havaittu itävyyden laskua. Porkkana ja tilli itävät yleensä melko hitaasti ja ehkä ne siksi olivat arempia yrttimaan erikoiselle koostumukselle. Mutta käytännöllisesti katsottuna, näissä kokeissa havaittu itämisprosentin lasku oli pieni, ja tavallisessa puutarhaviljelyssä sillä ei ole merkitystä. Yrttikasvien mahdollisesti aiheuttama haitallinen vaikutus on helposti eliminoitavissa tehokkaalla maanmuokkauksella ja kasvinvuorottelulla.

Teksti: Bertalan Galambosi

Kirjallisuus

Cruz, M.E.S., Schwan-Estrada, K.R.F., Nozaki, M.H., Stangarlin, J.R. 2002. Allelopathic effect of Cympopogon citratus and Artemisia absinthium on seeds of Bidens pilosa. Acta Horticulturae, No. 569.
Dudai, N., Lerner, H.R., Lewinsohn, E., Mayer, A.M., Poljakoff-Mayber. A., Putievsky. E. 1996. Allelochemicals from aromatic plants: practical applications and mode of action. in Book of abstract, First Congress on Allelopathy. Cadiz,(Spain) Sept. 16-20. H-4. p. 262.
Galambosi, B., Kaukovirta, E., Sz-galambosi, Zs. 1991. Mauste- ja rohdosyrttien viljely. Puumalan rohdos- ha maustekasvihanke 1984-1988, loppuraportti. Helsingin yliopiston puutarhatieteen laitoksen julkaisuja 18. 114 s.
Laitinen, P. 1994. Allelopatia – kasvien ja muiden eliöiden biokemiallinen vuorovaikutus. Maatalouden tutkimuskeskus. Tiedote 14/94. Jokioinen, 44 s.
Svoboda, K.P., Galambosi, B., Deans, S.G., Hethelyi, E. 1993. Agronomical and biochemical investigation of Hyssophus officinalis L. from various geographical sources. Acta Horticulturae No. 344. pp. 434-443.

Tulosta