Forskeren forteller: Hva påvirker mugg og muggsoppgifter i korn?

De siste årene har det vært en økning av Fusarium-muggsopp og muggsoppgifter i korn. Dette kan gjøre både dyr og mennesker syke. Faktorer knyttet til dyrkningsmåte og klima belyses i en ny publikasjon fra Veterinærinstituttet.

Publisert
 (Foto: Colourbox)
(Foto: Colourbox)

Om prosjektet:

Veterinærinstituttet har stått bak forskningsprosjektet hvor det ble samlet inn kornprøver av havre, hvete og bygg for undersøkelser av muggsoppgifter og giftproduserende muggsopp. Prøvene var fordelt på økologisk og konvensjonelt dyrket korn og ble samlet ved tresking på gårder på Østlandet og i Trøndelag gjennom tre år.

Forskerne i prosjektet har vært Aksel Bernhoft (leder), Mona Torp, Per-Erik Clasen og Anja B. Kristoffersen alle fra Veterinærinstituttet og Anne-Kristin Løes fra Bioforsk Økologisk.

Det er tidligere vist at konvensjonelt dyrket korn kan inneholde mer Fusarium og muggsoppgifter  (mykotoksiner) enn økologisk dyrket korn. Økologisk korndyrking innebærer et gjennomtenkt vekstskifte, og det brukes ikke mineralgjødsel eller kjemiske plantevernmidler mot sopp eller ugras.

I vår undersøkelse finner vi at manglende vekstskifte og bruk av mineralgjødsel og plantevernmidler kan forklare et høyere innhold av fusariumsopp og muggsoppgifter i konvensjonelt dyrket korn. Når det gjelder klimafaktorer, ser det ut til at varm juli måned fremmer giftproduserende fusariumarter, mens kaldt og fuktig vær før korntresking er av særlig betydning for at soppen skal produsere muggsoppgifter.

Veterinærinstituttet har undersøkt 600 prøver av økologisk og konvensjonelt dyrket korn og fant at økologisk korn hadde lavest innhold av Fusarium-muggsopper og viktige muggsoppgifter som deoksynivalenol (DON) og HT-2 toksin. Slike muggsoppgifter kan være helseskadelige for dyr og mennesker.

Dyr kan få redusert fôrinntak og tilvekst, tarmskader og svekket immunsystem. Giftstoffene er også knyttet til alvorlige sykdomsutbrudd hos mennesker i Russland og Asia.

År etter år med korndyrking på samme arealer ser ut til å videreføre og forsterke smitten i jorda. Det viktigste bidraget til redusert innhold av Fusarium og muggsoppgifter i kornet viste seg å være vekstskifte med andre vekster enn korn.

Mineralgjødsling og plantevernmidler

 (Illustrasjonsfoto: Colourbox)
(Illustrasjonsfoto: Colourbox)

Mineralgjødsling og bruk av ugrasmidler førte til økt smitte av soppen F. graminearum som er den viktigste produsenten av muggsoppgiften DON. Det var  også en sammenheng mellom bruk av ugrasmidler og økt smitte av F. langsethiae som produserer HT-2 toksin.

At forekomsten av Fusarium øker med mineralgjødsling kan skyldes at lettløselig nitrogen kan svekke plantenes cellevegger og gjøre dem mer mottakelig for smitte. Videre gir gjødslingen høyere og tettere plantebestand som bruker lenger tid på å tørke opp. Dette kan føre til et fuktigere miljø som muggsoppen trives i. Høye planter kan også gi mer legde (fall) i kornåkeren, og dermed lette tilgangen til smitte og fuktighet fra jorden.

Det er lite kjent fra tidligere undersøkelser i Norge at det kan være en sammenheng mellom bruk av ugrasmidler og angrep av Fusarium.

Det finnes imidlertid forskningsresultater fra Canada der bruk av ugrasmidlet glyfosat ga økt fusariumsmitte. De kanadiske forskerne diskuterte om ugrasmidlet kunne påvirke samspillet mellom ulik muggsopp i åkeren, og dermed fremme Fusarium og i tillegg svekke kornplantenes resistens mot Fusarium

Ikke bare ugrasmidler,  men også soppmidler viste seg å føre til økt smitte  av Fusarium. Den sannsynlige forklaringen er at soppmidlene svekker den mikrobiologiske balansen i åkeren. Ingen soppmidler har fullgod effekt mot Fusarium, og når annen sopp svekkes av soppmidler, kan Fusarium  få et større spillerom.

Jordbearbeiding og jordtyper

Flere forskere har vist at jordbearbeiding har stor betydning for fusariumsmitte, og pløying ser ut til å redusere fusariumsmitten. Imidertid var de aller fleste åkrene i vår undersøkelse pløyd, slik at vi ikke kan gi sikre svar angående effekten av jordbearbeiding her.  

Smitten av F. graminearum var høyest i korn som vokste i sandjord og lavest i leirjord.  Dette antas blant annet å ha sammenheng med jevnere fuktighet i tyngre jord som kan gi et større artsmangfold av mikroorganismer som konkurrerer med fusariumsmitten i jorden.

Varmt vær ga mye sopp, - kald og fuktig høst ga mye muggsoppgift

For at det skal produseres muggsoppgifter i kornet, må det først være vekst av soppartene i åkeren som produserer muggsoppgiftene, og forholdene må deretter ligge til rette for at det dannes muggsoppgifter. Så lenge soppen har optimale vekstbetingelser, har den ikke nødvendigvis behov for å danne muggsoppgifter – giftstoffene dannes helst når soppen får mindre optimale forhold.

De giftproduserende fusariumartene F. graminearum og F. langsethiae er relativt varmekjære med optimal veksttemperatur på 25 °C. Vi fant således mye av dem i kornet der det hadde vært høy temperatur og lite nedbør i juli. Soppenes produksjon av muggsoppgiftene DON og HT-2 i kornet, fant vi at hadde sammenheng med fallende temperatur og nedbør i 2-ukersperioden før tresking. 

Videre fant vi, som flere forskere har vist tidligere, økt totalmengde Fusarium i kornet når det regnet mye i juli. Men her er det viktig å merke seg at totalmengden av Fusarium er dominert av andre arter enn de som regnes å være mest problematiske med hensyn på produksjon av muggsoppgifter.

Agronomiske og klimatiske faktorer kunne forklare 10-30 % av variasjonen til de undersøkte parametrene. Det betyr at andre forhold som lokal topografi, lokale klimaforhold, kornsort og andre faktorer også kan ha stor betydning.