SLU-nyhet

Växtsubstanser har potential att minska angrepp från skadeinsekter och näringsförluster

Publicerad: 16 november 2018

Kan ogiftiga, signalsubstanser från växter användas för att hjälpa växterna att försvara sig mot insektsangrepp? Kan de också förbättra effektiviteten av gödningsmedel? Det ska SLU-forskare undersöka i ett nytt projekt som förhoppningsvis kan bidra till både minskad användning av kemiska bekämpningsmedel och minimerad näringsförlust inom jordbruket.

I projektet ska Robert Glinwood på institutionen för växtproduktionsekologi och hans kollegor Sara Hallin och Velemir Ninkovic använda elicitorer, flyktiga ämnen kopplade till hormoner, som ingår i växtens egna signaleringssystem.

- Elicitorer kan framkalla förändringar i växtens fysiologi, biokemi och beteende. Det öppnar möjligheter att reglera och förbättra viktiga processer. Vi kommer att studera hur elicitorer påverkar två sådana processer, berättar Robert Glinwood.

Underlätta näringsupptag och minska läckage

Den första processen är hur växter interagerar med mikrober som reglerar kväve i jorden. Dessa nitrifierande mikrober ändrar ammoniak till nitrat. Det är problematiskt för jordbruket, eftersom nitrat är rörligare än ammoniak och leder till kväveläckage. Växter får därför mindre tid på sig att absorbera kväve, vilket minskar effektiviteten av gödselmedel. Nitrater läcker ut i vattendrag och hav och bidrar till utsläpp av växthusgaser. Att bromsa aktiviteten hos nitrifierande jordmikrober skulle hjälpa till att lösa dessa problem. En upptäckt som gjordes nyligen tyder på att det är möjligt. I den studien såg forskarna att kemiska utöändringar som avges av rötterna av vissa växter kan bromsa nitrifierande mikrober.

Forskarna ska behandla vete och rapsplantor med olika elicitorer . De ska sedan undersöka om dessa rotutsöndringar bromsar nitrifiering som utförs av mikrober.

Skydda mot angrepp från bladlöss och rapsbaggar

Den andra processen forskarna ska undersöka är hur växter försvarar sig mot insekter. Elicitorer kan skydda växter mot insektsangrepp genom att sätta igång växternas egna kemiska försvarsmekanismer. Forskarna kommer att undersöka om elicitorbehandling minskar angrepp av bladlöss på vete och rapsbaggar på raps. Både insekterna är allvarliga skadedjur som är mycket svåra att kontrollera utan traditionella bekämpningsmedel.

På grund av nya EU-regler, efterfrågan på ekologiska livsmedel och klimatförändringar finns det ett akut behov av nya sätt att skydda grödor på som inte är beroende av traditionella insekticider. Forskarna ska arbeta i laboratoriet och i fält. Resultat från fältexperiment kommer att vara särskilt viktiga, eftersom de kan visa om elicitorer kan minska populationer av skadeinsekter och bromsa nitrifikationen i grödor under naturliga förhållanden.

Bidrar till miljömässigt hållbart jordbruk

Att använda elicitorer i växtskydd är inte nytt – men detta projekt går några steg längre. Elicitorernas förmåga att förbättra mikrobiella processer har inte undersökts tidigare och inte heller möjligheten att använda elicitorer för att förbättra mer än en process samtidigt

- Det här projektet kommer att öka vår kunskap om hur växter interagerar med insekter och jordmikrober och det gör det möjligt att manipulera viktiga biologiska processer i växtodling. Förhoppningsvis kan det öka jordbrukets miljömässiga hållbarhet, säger Robert Glinwood.

Fakta:

Projektet Multifunktionella kemiska elicitorer för bättre växtskydd och ökad markbördighet fick ca 3 miljoner kronor från Formas. Huvudsökande var Robert Glinwood, institutionen för Växtproduktionsekologi. Medsökande Velemir Ninkovic (Växtproduktionsekologi) och Sara Hallin skoglig mykologi och växpatologi)


Kontaktinformation

Robert Glinwood, forskare, studierektor doktorandutbildningen
Institutionen för växtproduktionsekologi, SLU
robert.glinwood@slu.se, 018-672342            

Sidansvarig: anna.lundmark@slu.se