Vores landbrugsøkosystemers modstandsdygtighed overfor klimaforandringer og forringelse af jordkvaliteten er afgørende for den globale fødevaresikkerhed, og ifølge professor Mogens Nicolaisen fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet er der behov for holistiske tilgange for at beskytte og forbedre naturressourcerne.

”Vi har brug for at kunne øge afgrødernes modstandsdygtighed overfor et ændret klima. Der er ganske enkelt behov for, at vi får optimeret en bred vifte af afgrøder, så de får øget modstandsdygtighed mod f.eks. tørke og reduceret behov for eksterne input,” siger professor Mogens Nicolaisen, fra Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet.

Han leder et nyt Horizon Europeprojekt, der har til formål at udnytte samspillet mellem planter og jordens mikroorganismer for at forbedre landbrugsafgrødernes modstandsdygtighed over for fremtidens klimaforandringer.

Samspil mellem planter og mikrobiomer

Det nye projekt fokuserer på, hvordan landbrugsafgrøders ressourceeffektivitet og tørkeresistens kan forbedres ved at optimere interaktionerne mellem planternes rødder og den eksisterende mikrobiota - altså de samfund af mikroorganismer, der allerede findes i jorden. Der fokuseres på byg, og det er ikke et tilfælde, at det netop er den afgrøde forskerne har kastet sig over. Byg er nemlig kendt for at være meget modstandsdygtig overfor tørke, men selv byg har sine begrænsninger, og hvis fremtiden byder på stadig alvorligere tørkeperioder, så vil selv dyrkningen af byg mislykkes i flere områder af Europa. Samtidig vil forskerholdet forhåbentlig kunne aflure mekanismerne bag bygs tørkeresistens og udnytte det i andre afgrøder.

BarleyMicroBreed er finansieret af Horizon Europe med 8 mio. EUR, og forskere fra i alt seks lande deltager.

”Der er en udbredt forståelse for, at inokulering eller podning af forskellige afgrødearter med gavnlige mikroorganisme vil øge afgrødernes produktivitet, samt øge deres modstandsdygtighed over for f.eks. tørke. Men det er kun sjældent lykkedes at skabe overbevisende resultater under markforhold. I teorien og laboratorierne fungerer det, men under virkelige markforhold, har man indtil nu kun haft begrænset succes med at tilføre gavnlige mikroorganismer,” fortæller Mogens Nicolaisen.

Det vil projektet BarleyMicroBreed rette op på. Det bygger på den grundlæggende antagelse, at planten selv skal kunne tiltrække de gavnlige mikroorganismer, der naturligt findes i jorden. Dette vil være en langt mere holdbar løsning end blot at tilsætte mikroorganismer, som måske slet ikke vil trives i det givne miljø.  Projektet vil skabe en langt bedre forståelse af de komplekse interaktioner mellem afgrøde og mikroorganismerne, så teorien kan blive gjort til en succes i praksis og føres ud på de europæiske marker.

”Vi vil fremme vores mekanistiske forståelse af samspillet mellem afgrødernes genom, de rodfænotypiske egenskaber samt sammensætningen og funktionen af røddernes mikrobiota,” forklarer seniorforsker Mette Vestergård Madsen fra Institut for Agroøkologi.

Ideen er, at en bedre forståelse af interaktionerne mellem afgrøder og mikroorganismer vil bane vej for nye avlsstrategier for afgrøder. Således kan fremtidens afgrøder blive skræddersyet til ikke alene at udnytte fordelene ved den mikrobielle diversitet i jorden, men også at bevare eller endog øge jordens biodiversitet. Målet med projektet er mere specifikt at forbedre bygs resistens overfor tørke.

”Det kan vi gøre ved at kortlægge forbindelser mellem byggens gener og rodmikrobiomer, der fremmer de rodtræk, der er alt afgørende for byggens modstandsdygtighed overfor tørke,” forklarer Mette Vestergård Madsen.