The Effect of Cropping on Growth Yield in Saccharina latissima: a Norwegian Case Study

Abstract

Tare er svært viktige i det marine økosystemet, blant annet som primære produsenter gjennom fotosyntese, som habitat for andre marine organismer, og på grunn av deres evne til å ta opp næringsstoffer fra omgivelsene. Arter som for eksempel S. latissima har også vist nyttige kommersielle egenskaper i mat og dyrefôr, samt som ingrediens i farmasøytiske- og kosmetiske produkter. Disse egenskapene har ført til en økt etterspørsel, som har skapt et stort press på de naturlige tare bestandene. Det er derfor et behov for økt taredyrking for å møte denne etterspørselen. Å utføre flere høstinger i løpet av en sesong har blitt foreslått som en effektiv metode å øke biomasse i taredyrking på. Dette kan gjøres ved å beskjær plantene 20 cm ovenfor meristemet (hvor vekst cellene blir produsert), og la den nederste planten være igjen. Ved å la den nederste delen av planten med meristemet bli igjen vil dette skape en mulighet for gjenvekst, og dermed økt biomasse uten å plante flere ganger på én sesong, og kan dermed også redusere produksjonskostnadene. Dette prosjektet undersøkte gjenvekst, og biomasseutbytte av S. Latissima, samt begroing av mosedyr og snegler. Resultatene viser at beskjæring i april, etterfulgt av full høsting i juli, fører til høyere biomasse utbytte sammenlignet med kun én høsting i juli, for planter satt ut i både oktober og januar. Resultatene viser også at begroing var ubetydelig tidlig i sesongen, men svært utbredt i juli og august. Beskjæring kan potensielt redusere begroing, ved å la nytt, friskt vev vokse frem, og føre til mer biomasse av økt kvalitet. Tare uten begroing kan brukes til produkter av høyere kvalitet, og kan dermed medføre økt økonomisk gevinst. Dette ble ikke undersøkt i denne studien og det anbefales derfor at fremtidige studier undersøke om den taren som er beskåret has mindre begroing sammenlignet med taren som kun er høstet én gang på slutten av vekstsesongen. Det vil også være nyttig for videre forskning å inkludere et økonomisk aspekt for å fastslå om den økte biomassen fra beskjæringer kompenserer for ekstra kostnader ved flere høstinger. Denne studien støtter resultater fra tidligere studier (Levitt et al., 2002; Rolin et al., 2017; Bak et al., 2018) som stadfester at beskjæring kan øke den totale biomassen av tare i løpet av én sesong, sammenlignet med én innhøsting på slutten av sesongen.

Seaweeds, such as Saccharina latissima, have become very attractive for human applications due to their nutritional value in human food and animal feed, as well as their qualities as ingredients in cosmetics, pharmaceuticals, and nutraceuticals. Their applications in human industries have led to an increased pressure on wild stocks, and a need to upscale kelp cultivation. Partial harvest through cropping has been investigated by studies in the Faroe Islands (Bak et al., 2018), Shetland Islands (Rolin et al., 2017) and South Africa (Levitt et al., 2002), as a way to increase biomass yield without having to reseed, in other words, increasing the total biomass from each plant obtainable in one cultivation season. The present study investigated the seasonal biomass yield of S. latissima in one season for two different deployments, October 2021 and January 2022, as well as regrowth rates after cropping in April, June and both April and June 2022. The results showed that cropping in April led to a regrowth of 113.41% 113.06% in the October deployment, and 144.46% and 125.75% in the January deployment. Cropping in June did not result in regrowth. The highest biomass yields were found for the treatments cropped once in April with a biomass yield of 2098 kg in the January deployment and 2034 kg in the October deployment, which was more than double the biomass from Control (833 kg for October and 721 for January). The qualitative seasonal pattern of bryozoan fouling was also investigated, and was found to be negligible until June, but severe in July and August. The present study recommends future studies to investigate biofouling on cropped treatments as well to determine whether cropping could decrease biofouling levels. Future studies are also advised to include an economic aspect to determine whether the extra biomass gained through cropping would compensate for the costs of multiple harvests. Further investigation on whether cropping would result in more un-fouled biomass than non-cropped biomass is still needed, as this could add to the potential economic benefits from cropping as a cultivation strategy. The results of this study show that cropping can increase total biomass yields for one growth season, compared to conducting just one full harvest in spring, as is typical for the Hitra-Frøya region (Førde et al., 2015), where this study was conducted.