Hvede kan selv holde på gødningen og mindske udledningen af kvælstof

Hvede er ikke bare en af verdens vigtigste afgrøder. Den er også langt mere snedig, end de fleste tror.

Ny forskning fra Aarhus Universitet viser, at hvedeplanter aktivt hjælper sig selv med at holde på kvælstof, et af landbrugets vigtigste og mest problematiske næringsstoffer.

De gør det med kemi. Det skriver universitet i en pressemeddelelse.

Under jorden udskiller rødderne nemlig naturlige stoffer, som bremser de mikroorganismer, der ellers omdanner kvælstof til former, der nemt forsvinder fra jorden.

Resultatet er enkelt: Mere kvælstof bliver i jorden og mindre går tabt til miljøet.

Et stort problem i moderne landbrug

Kvælstof er afgørende for at få afgrøder til at vokse. Men systemet er ineffektivt. I dag optager planter under halvdelen af den gødning, der bliver tilført markerne. Resten forsvinder:

• som udvaskning til vandmiljøet

• eller som lattergas, en potent drivhusgas

Derfor har landbruget i årtier forsøgt at finde løsninger. En mulighed har været kemiske såkaldte nitrifikationshæmmere. De kan bremse tabet af kvælstof, men de er dyre, skal bruges gentagne gange og kan påvirke livet i jorden. Men hvad nu, hvis planterne selv kunne gøre arbejdet?

Det er præcis, hvad forskere nu har fået bedre indsigt i.

Fænomenet kaldes biologisk nitrifikationshæmning (BNI), og det dækker over planters evne til selv at regulere kvælstof i jorden.

“Planter er ikke passive,” forklarer postdoc Purna Kumar Khatri fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet.

“De kæmper aktivt for næringsstoffer. Og de har langt mere avancerede strategier, end vi længe har været klar over.”

Et kemisk sprog i jorden

I centrum står en gruppe naturlige stoffer med det lidt tekniske navn benzoxazinoider. De findes i korn som hvede, majs og rug og har længe været kendt for at beskytte planter mod skadedyr og ukrudt.

Nu viser forskningen, at flere af dem også bremser de bakterier, der står for nitrifikation: den proces, hvor kvælstof bliver mere flygtigt og lettere går tabt. Med andre ord: Planten påvirker aktivt sin egen jord.

I forsøget sammenlignede forskerne forskellige typer hvede. Nogle havde en særlig genetisk egenskab, der gør dem bedre til at udskille de aktive stoffer fra rødderne.

Resultatet var tydeligt: Disse hvedelinjer kunne i langt højere grad hæmme nitrifikation.

Andre studier peger på, at sådanne egenskaber kan reducere kvælstoftab med op til 20–30 pct. Samtidig tyder de første markforsøg på, at det ikke går ud over udbyttet.

“Hvis vi bare kan øge kvælstofudnyttelsen med omkring ti pct. i praksis, vil det have enorme effekter både økonomisk og for miljøet," siger Purna Kumar Khatri.

En løsning, der vokser i marken

En af fordelene ved planternes egen mekanisme er præcisionen.

Hvor kemiske midler tilsættes i store doser, frigiver planten selv små mængder præcis dér, hvor rødderne vokser. Det gør løsningen både mere målrettet og potentielt mere skånsom for jordens økosystem.

Forskerne arbejder nu på at omsætte den kemiske viden til planteforædling. Målet er at udvikle hvedesorter, der er endnu bedre til selv at holde på kvælstof.

Hvis det lykkes, kan fremtidens afgrøder:

• kræve mindre gødning

• reducere klimabelastningen

• og samtidig sikre stabile udbytter

“Det er her, kemi møder genetik,” siger Purna Kumar Khatri og tilføjer:

“Når vi forstår mekanismerne, kan vi også begynde at forbedre dem.”