Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Robuste afgrøder til et ekstremt klima

Klimaet er blevet mere ustabilt og ekstremt, og det er en udfordring for vores afgrøder. Problemstillingen blev diskuteret af forskere fra en række lande ved en workshop, der blev afholdt af Institut for Fødevarer ved Aarhus Universitet den 6. december.

07.01.2020 | Lise Bundgaard

Institut for Fødevarers nye væksthuse med højt lysniveau og avanceret klimastyring giver mulighed for at udvikle fremtidens klimatolerance afgrøder. Foto: Carl-Otto Ottosen.

Klimaforandringerne sætter afgrøderne i de nordiske lande på en hård prøve. Derfor var forskere fra Wales, Sverige, Norge og Danmark samlet, da Institut for Fødevarer afholdt en workshop med titlen ”Northern Resilient Crops”. Målsætningen var at udvikle konkrete netværk og projekter inden for de vigtigste nordiske landbrugsafgrøder, såsom hvede og byg, for at være med til at løse udfordringerne med stadigt mere ekstreme vejrforhold.

Kan planter huske stress?

Det ekstreme klima udsætter afgrøderne for stress. Det kan derfor være en fordel at klæde dem bedre på til udfordringen. Thayna Mendanha, ph.d.-studerende ved Institut for Fødevarer, diskuterede, om man ved at stresse planter kan gøre dem mere tolerante i forhold til at håndtere stress på et senere tidspunkt:

- Om planter kan huske stress afhænger i høj grad af, hvilke sorter og hvilken type stress, der er tale om. Vi har udsat planter for enten varme eller tørke i forskellig varighed, på forskellige tidspunkter og med forskellig intensitet. Vi fandt ud af, at planter, der udsættes for tørkeperioder tidligt i deres levetid, ikke giver et mindre udbytte end andre planter. Denne viden kan for eksempel bruges til at styre vanding i marker, da der ikke er samme behov for at vande i de perioder, hvor planten stadig kan komme sig over tørkestress, forklarer Thayna Mendanha.

Robust hvede

Projektet ”Robust hvede”, der gennemføres i et samarbejde mellem Københavns Universitet og Aarhus Universitet, blev præsenteret af Eva Rosenqvist, lektor ved Afgrødevidenskab på Københavns Universitet. I projektet forsøger forskerne at finde hvedesorter med større varmetolerance.

- Det er lykkedes os at finde frem til varmetolerante sorter i store sortsamlinger ved en simpel målemetode med klorofyl fluorescens. Faktisk har forsøg vist, at vi i klimakammer kan udvælge tolerante tomatsorter, som også har vist sig at være fuldt tolerante i marken, siger Carl-Otto Ottosen, der er professor MSO og repræsenterer AU’s Institut for Fødevarer i projektet. Han uddyber:

- Disse varmetolerante sorter adskiller sig fra de øvrige ved at være i stand til at holde de spalteåbninger, som findes i bladets overflade, lidt åbne. Ved åbning og lukning af spalteåbningerne styrer planten nemlig dels sin vandhusholdning, dels de fotosyntetiske processer med optagelsen af kuldioxid fra den omgivende luft. Hvis spalteåbningerne lukkes på grund af vandmangel, lukkes kuldioxiden ude, og fotosyntesen går i stå.

Forhøjet CO2 og stress

Projektet ”Robust hvede” undersøger også samspillet mellem stress og forhøjet CO2. Både Aarhus Universitet og Københavns Universitet har unikke faciliteter til den type undersøgelser og arbejder tæt sammen for at forstå, hvorledes planters reaktion på klimaændringer skyldes genetiske forskelle. Med denne viden vil man bedre kunne udvælge afgrøder, der kan modstå klimaforandringerne.

- Vi har testet hvede, der udsættes for forhøjet CO2. Typisk betyder det mindre fordampning, mere fotosyntese og altså en højere vandudnyttelse, men vi ved ikke om der reelt sker en tilpasning af fotosyntesen på grund af genetiske ændringer over tid. Generelt ser udbyttet ud til at stige, når planterne udsættes for mere CO2, men kornvægten går ned. Desuden viser vores undersøgelser, at der sker en fortynding af næringsstoffer i kornet, fortæller Carl-Otto Ottosen, og fortsætter:

- Vi har lige undersøgt en samling af de nordiske forædleres vårhvedesorter, og det tyder på, at der faktisk er en god varmetolerance hos alle forædlerne og dermed et godt udgangspunkt for fremtiden

I workshoppen var der en aktiv debat mellem forædlere og forskere om, hvordan det kan udnyttes, at forædlerne har store markforsøg, som også kan bruges til fysiologiske screeninger på forskellige lokaliteter, så man kan udnytte forædlernes markforsøg.

- Der arbejdes på at udvikle en dansk platform for plantefænotyping, altså udvælgelse af planter, for klimatolerance fra klimakamre til nære markforsøg. Formålet er at kunne screene for klimatolerance i fremtidens afgrøder, fortæller Carl-Otto Ottosen.

International forskning

De øvrige oplægsholdere talte blandt andre Morten Lillemo, forsker på det Norske Universitet for Miljø- og Biovidenskab (NMBU), og John Doonan, professor fra det walisiske National Plant Phenomics Centre i Aberysthwyth, der begge fremhævede udfordringen med at udpege sorter, der kan modstå de svingende nedbørsmængder.

Morten Lillemo fortalte om arbejdet med at udpege sorter, der er resistente over for svampen fusiarium, som angriber planterne, når markerne har et højt vandindhold. Forskningen fra NMBU viser, at sorter, der genetisk er udstyret til at transportere ilt bedre, er mere modstandsdygtige.

John Doonan fortalte, at de i Wales er langt både i forhold til at sikre en mere robust produktion af fodergræs med et højt sukkerindhold og i forhold til at forædle for at reducere indholdet af tungmetaller i planterne.

Endvidere fortalte Erik Alexandersson, lektor på det Svenske Universitet for Landbrugsvidenskab (SLU), om de lovende resultater af arbejdet med at gøre de klassiske kartoffelsorter mere modstandsdygtige, men også muligheden for at anvende forskellige kemikalier, såkaldte biostimulanter, til at fremme kartoflers tolerance.

 

Yderligere oplysninger

Carl-Otto Ottosen

Institut for Fødevarer – Planter, Fødevarer og Klima

Mail: coo@food.au.dk

Telefon: 22903105

Food, DCA