Planterøtter er dekt av sopparter som hjelper planten å ta opp både vann og næring. Dette samarbeidet kan vi gjøre mer effektivt, ved å legge bedre til rette for det, forklarer forskere. Da trenger vi heller ikke å bruke like mye forsfor som vi gjør i dag. (Foto: Isabella Børja)
Samarbeid mellom sopp og planter kan løse fosforkrisa
Noen typer sopp hjelper plantene å ta opp vann og næring. Hvis disse soppene får ekstra gode forhold, kan de ta opp dobbelt så mye fosfor som vanlig. Da trenger ikke bønder å bruke like mye av den allerede begrensede ressursen.
Artikkelen er produsert og finansiert av NIBIO - Les mer
Fact: Click to add text
Fosfor
Fosfor (P) er en av de viktigste ingrediensene i mineralgjødsel. Det er et viktig næringsstoff for planter.
Fosfatstein som brukes i mineralgjødsel er en ikke-fornybar ressurs, og verdens reserver av fosfatstein holder på å uttømmes.
Heldigvis finnes det fosfor i vårt naturlige kretsløp. Mer spesifikt i avføring fra husdyr, fisk og mennesker.
Mye av dette går tapt i dag, derfor pågår det mye forskning på hvordan vi kan resirkulere og bruke disse ressursene. Samtidig bidrar ny teknologi til redusert bruk av kunstgjødsel i det konvensjonelle landbruket.
I en verden med begrensede fosforressurser må vi bidra til at naturen utnytter fosfor så effektiv som mulig.
Her kan soppsymbiosen mykorrhiza bli en viktig alliert. Mykorrihza-sopper vokser på planterøtter og transporterer blant annet fosfor til planten. Dersom vi greier å blidgjøre disse soppene, kan vi få dem til å jobbe så effektivt som mulig.
– Vi er nødt til å finne andre måter å bruke fosfor på. Vi må resirkulere fosfor slik at mineralreservene ikke uttømmes, og vi må utnytte mykorrhiza som biologisk ressurs slik at plantene tar opp fosfor mer effektivt, sier seniorforsker i NIBIO, Erik Joner.
Røttenes røtter
Mykorrhiza-sopper vokser på røttene til plantene og produserer et nettverk av sopptråder som transporterer næring og vann til planten.
I praksis er dette en forlengelse av plantens rotsystem. Sopptrådene kan oppnå en absorpsjonsoverflate som er 10–100 ganger større enn hva planten kunne hatt ved bare å danne egne røtter. Derfor kan vi kalle mykorrhiza for “røttenes røtter”.
Hos mange planter skjer nesten alt opptak av nitrogen, fosfor og mange mikronæringsstoffer ved hjelp av mykorrhizasopp.
Bildet viser en kløverrot som er dekt av såkalte hyfer. Hyfene er lange celletråder som utgjør grunnvevet i soppen. (Foto: Iver Jakobsen / København Universitet)
Jordas egen plantefabrikk
Joner og kolleger har studert jordtyper hvor planter har tatt opp lite fosfor. I studien identifiserte de bakterier og forhold som gjør det vanskelig for plantene å danne effektive symbioser. Dette er et viktig skritt nærmere målet om å øke nytten av mykorrhiza i landbruket.
– Før har man trodd at det er fosfornivået i jord som i veldig stor grad styrer hvor mye mykorrhiza man får på planter. Det er fortsatt riktig, men det viser seg at i tillegg spiller jordbakteriene og pH en stor rolle, sier Joner.
– Vi forsøkte å finne ut hva slags mikroorganismer som kunne påvirke mykorrhizaen negativt. Da viste det seg at noen bakterier trives veldig godt i sur jord. De ser ut til å være årsaken.
Forskerne vet ennå ikke hvordan bakteriene i den sure jorda lager dårlige forhold for mykorrhizaen, men det håper de å finne ut i neste fase. Mer om det senere.
I forsøkene benyttet forskerne jord fra langvarige gjødslingsforsøk på Møystad gård utenfor Hamar. Disse forsøkene har pågått siden 1950-tallet og forsøksfeltene har blitt utsatt for ulik gjødsling. Forskerne valgte ut jordprøver fra ulike steder, med varierende nivåer av pH, fosfor og organisk materiale, som for eksempel planterester.
Erik Joner er seniorforsker ved NIBIO. (Foto: Anette Tjomsland)
Den jorda hvor mykorrhizaen trivdes best, hadde over tid blitt tilført store doser husdyrgjødsel. Jordprøven som kom dårligst ut, var fra et identisk felt som bare hadde fått mineralgjødsel.
Annonse
Joner er ikke overrasket over at jord med husdyrgjødsel kom best ut, fordi den inneholder mer organisk materiale og større mangfold av mikroorganismer.
– Det så vi allerede i en studie vi gjorde for 20 år siden. Det som er nytt nå, er at vi også ser at noen mikroorganismer kan gi negativ effekt, sier Joner. Han forklarer at når mangfoldet av organisk materiale synker i sur jord, så fører det trolig til at noen mikroorganismer kan dominere mikrolivet og produsere så mye av sine giftstoffer at det virker negativt på mykorrhizaen.
– De driver rett og slett med en form for kjemisk krigføring mot andre mikroorganismer. Det er jo dette de driver med hele tiden i jorda; de sloss om næring. Mykorrhizaen vil ikke vokse inn i jord der den «lukter» slike giftstoffer.
Logikken er dermed at større mangfold og mer mikrobiell aktivitet fra næringsrik husdyrgjødsel vil bryte ned giftstoffene og svekke bakteriene som virker negativt på mykorrhizasoppen.
Det at mykorrhizaen trives ekstra godt i jord med høyt organisk innhold, gjør det enda mer verdifullt å resirkulere for eksempel husdyrgjødsel og fiskeslam.
Joner påpeker at det er mange spennende resirkuleringsløsninger på gang, og norske bønder benytter allerede en kombinasjon av biorest, avløpsslam, husdyrgjødsel og mineralgjødsel.
Likevel viser flere studier fra NIBIO at det sløses for mye med fosfor i Norge. Bare husdyrgjødsel alene kan dekke det nasjonale behovet for fosforgjødsel, men det blir utnyttet dårlig fordi mye spres i regioner som allerede har mer enn nok fosfor i jorden.
På spørsmål om hvor mye effektive mykorrhizasymbioser i jorda kan redusere bruken av fosfor svarer Joner:
– Vi kunne kanskje halvert fosforbruken. I våre forsøk ser vi en dobling av opptak av fosfor. Men det er litt vanskelig å si sikkert, siden våre forsøk foregår under kontrollerte forhold.
Han er imidlertid mest opptatt av hvor viktig mykorrhiza kan bli for verdens matproduksjon.
Annonse
– Dette vil ha mye større betydning lenger sør der tilgangen på fosfor er knapp. Her i Norge har vi tross alt fosforoverskudd.
Det finnes altså mikroorganismer som er både bra og dårlig for mykorrhizaen og dermed for plantenes næringsopptak. Snart skal Joner og kollegene lete etter hva slags stoffer bakteriene i sur jord slipper ut, som gjør at mykorrhizaen ikke trives.
– I neste runde skal vi se på metabolittene, altså det som bakteriene lager av stoffer som de slipper ut i jorda. De lager et eller annet produkt eller gjør noe aktivt for å hemme soppen. Det kan være flytende eller i form av gass, sier Joner.
Han har mest tro på at det er gass.
– Gass har lettere for å spre seg. I jord med for eksempel en del leire så er det ikke alltid veske transporteres så langt.
Målet er å finne et diagnoseverktøy og en behandling som hemmer de dårlige bakteriene.
Hvis forskerne lykkes med å finne og bekjempe mykorrhizaens naturlige fiender, kan det være et viktig bidrag til å effektivisere bruken av fosfor i landbruket.
