För yrkesverksamma Växtnäring och risk för övergödning i ekologisk produktion Växtskydd och bekämpningsmedel i ekologisk produktion SLU ekologisk produktion och konsumtion (Epok)

Jordbruksmark hyser ofta en mängd patogener som kan angripa växter och minska avkastningen. Ett schweiziskt forskarteam från Agroscope, universiteten i Basel och Zürich samt FiBL har nu visat att inokulering av jord med mykorrhizasvampar kan bidra till att bibehålla eller till och med förbättra avkastningen utan ökad användning av gödselmedel eller bekämpningsmedel. I ett storskaligt fältförsök ökade skörden med upp till 40 procent.

Intensiv användning av gödselmedel och bekämpningsmedel minskar den biologiska mångfalden och förorenar miljön. Det finns därför ett stort intresse för att hitta hållbara sätt att upprätthålla skörden utan konventionella insatsmedel. Ett exempel på alternativa, biologiska insatsmedel är mykorrhizasvampar som hjälper växter att ta upp näringsämnen.

Skörden förbättrades med upp till 40 procent

Ett team av forskare från universiteten i Zürich och Basel, Agroscope och det schweiziska forskningsinstitutet för ekologiskt jordbruk FiBL har nu för första gången i stor skala visat att applicering av mykorrhizasvampar på fältet fungerar. Svamparna blandades i jorden innan grödorna såddes på 800 försöksytor på 54 gårdar med majsodling i norra och östra Schweiz. På en fjärdedel av odlingarna gav mykorrhizasvamparna upp till 40 procent bättre avkastning. Men det fanns en hake: på en tredjedel av försöksytorna ökade inte avkastningen och i vissa fall minskade den till och med. Forskargruppen kunde till en början inte förklara varför detta hände.

Patogener i jorden

I sin jakt på orsaken analyserade forskarna en rad olika kemiska, fysiska och biologiska jordegenskaper, inklusive den biologiska mångfalden av jordmikrober. De upptäckte att inokuleringen fungerade bäst när det fanns många patogena svampar i jorden. Enligt forskarna verkar mykorrhizasvamparna fungera som en slags skydd mot patogener i jorden som skulle försvaga växterna. På så sätt kunde den normala avkastningen bibehållas på fält där det utan mykorrhizasvampar skulle ha uppstått förluster. Däremot hade mykorrhizasvampar endast en mindre effekt på fält som inte var kontaminerade med patogener. Det beror förmodligen på att växterna där ändå är starka och växer utmärkt. Användningen av mykorrhizasvampar i sådana fall ger inga ytterligare fördelar.

Vaccinationsframgång kan förutsägas

Syftet med studien var att kunna förutsäga under vilka förhållanden mykorrhizainokulering fungerar. Med bara några få markindikatorer - främst förekomst av marksvampar - kunde forskarna förutsäga om inokuleringen skulle lyckas på nio av tio fält, och därmed kunde de också förutsäga skörden redan före fältsäsongen. Denna förutsägbarhet gör det möjligt att rikta in användningen av svamparna på fält där de kommer att fungera, vilket är en avgörande faktor för att utveckla dessa tekniker till en tillförlitlig jordbruksmetod.

I studien gjordes inokuleringen för hand i små försöksytor och det krävs fortfarande ytterligare forskning för att ta reda på det enklaste sättet att applicera svamparna på hela fält. Forskarna menar dock att resultaten från fältförsöket utgör ett stort steg mot ett mer hållbart jordbruk.

Studien

Stefanie Lutz, Natacha Bodenhausen et al. Soil microbiome indicators can predict crop growth response to large-scale inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi. Nature Microbiology, 29 November 2023.