Rødderne er planternes mave

Interaktionen mellem planterødderne og mikroorganismerne i jorden er kompleks. Det erkender forskerne, men forskningen inden for området vokser markant i disse år, og på Plantekongressen fortalte Mogens Nicolaisen fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet om den nyeste forskning inden for plantemikrobers påvirkning af plantevæksten.

»Man kan sammenligne fordøjelsen i maven, hvor sammensætningen af mikrobiomet har afgørende betydning for, om vi er sunde eller syge. Samme betydningen har sammensætningen af planternes mikrobiom i jorden for planternes sundhed,« sagde Mogens Nicolaisen.

I takt med at forskningen inden for betydningen af mikroorganismer i jorden er taget til, er der selvsagt også kommet ny viden om emnet.

Ved hjælp af metabarcoding, som kombinerer DNA-baseret identificering og DNA-sekventering, har forskerne fået hurtig adgang til viden om mængden og sammensætningen af mikroorganismerne omkring planternes rødder, og de har talt sig frem til ikke færre end 10 mio. mikroorganismer på for eksempel majsplanters rødder.

Forskerne har Aarhus Universitet har sammenlignet mikrobiomet i ærtemarker - henholdsvis fra marker med sunde planter og fra dårligt etablerede marker. Disse undersøgelser viste, at der var direkte sammenhæng mellem tilstedeværelsen af visse mikroorganismer og planternes trivsel, mens nogle mikrorganismer fremmede sundheden, var der især én mikroorganisme, Phoma midicigaginis var. pinodella’, som var til stede i større omfang, des sygere planterne var.

»Disse observationer fortæller os, at mikroorganismer kan bruges til at bekæmpe sygdomme i planterne,« sagde Mogens Nicolaisen.

I sit team har han afprøvet forskellige indgange til at udnytte denne viden.

»Vi har dels tilsat sundhedsfremmende mikroorganismer/mikrobiomer til planten, hvilket vi isoleret set ikke opnåede store effekter af. Dels har vi ved hjælp af sædskifte, pløjefri dyrkning og efterafgrøder forbedret miljøet omkring planterne med henblik på at skabe et sundt mikrobiom, og samtidig forbedre planternes evne til at tiltrække de gode mikroorganismer. Jeg tror, på baggrund af den viden vi indtil videre har opnået gennem forskningen i projektet, at en kombination af disse tiltag er løsningen,« sagde Mogens Nicolaisen.

Forskningen viser også, at mikrobiomet omkring planterne er dynamisk og ændrer sig over tid med det resultat, at fordelingen af mikroorganismer på planten, i jorden og på plantens rødder bliver mere og mere struktureret over tid.

»Vi har også konstateret, at planterne selv bestemmer sit mikrobiom. Vi kalder det ’genotype modellen’, og vi mener, at de forskellige sorters resistens over for forskellige sygdomme er afgørende for, hvilke mikrobiomer, planten tiltrækker,« sagde Mogens Nicolaisen.

Samtidig er der meget, der tyder på, at vi gennem forædling er nået frem til sorter, som har mistet evnen til at tiltrække de gavnlige mikrobiomer.

»Vi har sammenlignet gamle sorter med nye sorter, og vi fandt, at de nye sorter - især lige efter vækststart - har meget færre arter af mikroorganismer, end de gamle har. Og vi vil i det fortsatte arbejde i projektet undersøge nærmere, hvilken funktion de manglende mikroorganismer har,« sagde Mogens Nicolaisen.