ICE BREAKER Reducing the agronomic and economic impact of ice damage on golf courses and other grasslands

Vinterskader på grunn av isdekke, smeltevann og påfølgende problemer med reetablering er vanlig på golfbaner og i landbruket. Målet med prosjektet var å forberede greenkeepere på et mer ustabilt vinterklima. Forsking ble gjennomført av NIBIO, University of Minnesota, University of Massachusetts og av agronomer i Svenska Golfforbundet på oppdrag fra Norges Golfforbund og med støtte fra forskingsstiftelsen STERF, 7Sense Technologies og de fire golfklubbene Asker, Bærum, Haga og Holtsmark. Prosjektet bestod av seks deler. I delprosjekt 1 utviklet vi en metode for screening av grasarter og -sorter for toleranse til simulert isdekke. Prøver av 30 sorter ble tatt fra en green på NIBIO Landvik i november/desember 2020, 2021 og 2022, vakuumforseglet i tett plast og inkubert ved 0,5°C i opp til 77 dager. Metoden førte til raskere utvikling av oksygenmangel (anoxia) enn det som normalt skjer i felt. Vi fant at den norske hundekveinsorten 'Nordlys' hadde størst anoxia-toleranse, etterfulgt av rødsvingel, engkvein og krypkvein. Delprosjekt 2 var småskala feltforsøk med tre grasartene krypkvein, rødsvingel og tunrapp på en forsøksgreen på NIBIO Apelsvoll, og delprosjekt 3 storskala feltforsøk på hele greener på Asker, Bærum, Haga og Holtsmark. Begge delprosjekt viste at dekking av greener med tett plast før vinteren gir betydelig mindre is- og vannskade i de fleste vintre. . Ved inntil 120 dagers dekkeperiode var det liten fare for at sandbaserte greener skulle ta skade av for lite oksygen (O2) eller for mye CO2 under plasten. Først når O2-konstrasjonen kom under 2%, var det fare for at graset skulle dø på grunn av kvelning (anoxia). Trådløse on-line O2 og CO2 sensorer utplassert 2-3 cm under greenoverflaten kan bli nyttige verktøy for å avgjøre om det er behov for ventilering under plast eller fjerning av is, men det er viktig å sikre at sensorene er robuste mot kondensasjonsvann og smeltevann og har tilstrekkelig batterikapasitet til en hel vinter. Fjerning av snø og is gjennom hele eller deler av vinteren gav ikke mindre vinterskade enn kontrollruter (naturlig vinter, ingen tiltak) i forsøket på Apelsvoll. Delprosjekt 4 ble utført i Minnesota og Massachusetts under NIBIO-forsker Sigridur Dalmannsdottir gjesteforskeropphold våren 2022 og 2023. Betydningen av fotoinhibering / oksidativt stress når gras kommer ut av isdekke/anoxia ble undersøkt i ulike arter og sorter. Vi fant at kombinasjonen av høy lysintensitet,, lav temperatur, og atmosfærisk O2-konsentrasjon medfører betydelig større skade hos gras som har vært utsatt for anoxia enn hos gras som ikke har vært under plast eller isdekke. Av denne grunn bør plast fjernes fra greener i en gråværsperiode om våren. Virkningen av dekking med skyggeduk etter issmelting eller plastfjerning bør også undersøkes videre i nye forsøk. Delprosjekt 5 og 6 hadde fokus på reetablering av greener etter vinterskader. I delprosjekt 5 ble det like etter smelting av isdekte greener (120-130 dagers isdekke) tatt ut prøver til analyse for toksiske og spirehemmende forbindelser. Analyser ved NIBIOs avd. for pesticider og naturstoffkjemi på Ås viste at en rekke kjemiske forbindelser ble oppregulert under isdekke, men ingen av disse var hemmende for spiring eller frøplantevekst av rødsvingel eller krypkvein ved testing i frølaboratoriet på Landvik. Vår hypotese var at at isdekke ville føre til høyere konsentrasjoner av eddiksyre eller smørsyre, men disse forbindelsen ble ikke funnet i spirehemmende konsentrasjoner. En mulig årsak kan være at eddiksyre og smørsyre er flyktige forbindelser som forsvinner av seg selv i løpet av et par dager etter at isen er borte. Vår konklusjon er derfor at eventuelle problemer med reetablering av greener fra frø etter is- og vannskade har andre årsaker enn spirehemmende forbindelser i rotsonen. I delprosjekt 6 undersøkte vi ulike krypkveinsorters evne til å spire ved lav jordtemperatur i feltforsøk i Massachusetts, på Landvik og i Mellom- og Nord Sverige. Den tidligere mye brukte sorten 'Independence' spirte noe seinere enn 'Pure Select' og 'Pure Distinction', men forskjellene var alt i alt små. Forbehandling av frøet med gibberellinsyre (GA3) gav økt etableringshastighet i forsøket på Landvik men hadde ingen og tildels negativ effekt i Massachusetts og Sverige. Her er det behov for videre forsking for å finne årsaken til forskjellene, herunder optimal bruk av GA3. Sprøyting med biostimulanter (kinetin, silisium, humussyrer, alginater) og vekstreguleringsmidlet trineksapak-etyl på frøplantestadiet hadde ingen effekt verken på Landvik eller i Massachusetts. De mest spennende og praktiske resultatene kom i forsøk på Landvik med dekking av nysådde greener med ulike typer duker Dekking med sort nettlingduk eller Evergreen-duk de første to ukene etter såing ga raskere stigning i jordtemperatur og dermed raskere spiring enn Agrl fiberduk og andre alternative duker. Dette kan også skyldes tidligere nevnte skyggeeffekt og bør undersøkes nærmere.

ICE-BREAKER' has benefitted the golf industry in Norway and in countries with similar climatic conditions through increased understanding of ice and water damage. A survey by the Norwegian Golf Federation among 18-hole golf courses in the spring of 2018 showed that in that year, the average delay in opening was 3.5 weeks and the average revenue loss 420 000 NOK because of lIce and Water Damage. Based on the fact that Norway has 1678 GCs (2023), many of which are 9-hole courses, we estimated the potential for value creation in years with severe ice and water to 48 mNOK. The project has introduced new technology to golf courses in winter-tough areas, especially when it comes the use of plastic sheets as a protection of putting greens. .As of June 2024, this new technology has been implemented ted by a little more than 30 of Norway's 168 GC, and we expect this number to increase in years to come. The project has alos givne new insights in how to select grass species and varieties that are more tolerant to IE and/or that reestablish faster from seed once damage has occurred. Many of these findings are relevant also for Norwegain grassland farmers. .

Winter damage due to Ice Encasement (IE), melting water and subsequent problems with reestablishment is a recurring problem on Norwegian golf courses and agricultural grasslands. In 2018 the average revenue loss due to IE amounted to 420 kNOK om 18-hole golf courses in SE Norway. Climate change with fluctuating winter temperatures seems to exacerbate these problems in regions that previously had stable winters. In this project we will prepare greenkeepers and other grassland managers for unstable winters through increased knowledge about the impact of ice and melting water and improved strategies for winter management and reestablishment of winter-damaged grasslands in spring. NIBIO researchers will, together with experts from 2 US universities and one Swedish expert on sowing machines for reestablishment, address these challenges through 6 interrelated work-packages: (1) Development of a laboratory method to screen grass cultivars for LDIE50 (Lethal Duration of IE for 50% of plants) including a first ranking of 30 grass cultivars commonly used on golf courses; (2&3) Field trials at NIBIO and on golf courses in which wireless temperature and CO2/O2 sensors and/or impermeable plastic sheets are installed before ice formation, and snow and ice are removed at various times during winter; (4) Lab. and field trials using advanced equipment to determine the risk for photoinhibition due to the formation of Reactive Oxygen Species after ice melt/removal; (5) Field and lab. trials in which toxic substances developing in grasses of various species and of various ages under ice are quantified, implications for reestablishment assessed and methods to get rid of the substances tested; and (6) pot and on-course field trials with bentgrass cultivars, seed treatments and sowing machines for faster reestablishment at low soil temperature after ice damage. The project will emphasize technology transfer through demonstrations, videos, fact sheets and popular and scientific articles.