Ur SLU:s kunskapsbank

En tvärvetenskaplig titt på rötter för att förbättra grödors produktivitet på hård jord

Senast ändrad: 02 september 2019
draught.png

Torr och packad jord gör det svårt för rötter att växa. Tillväxten går långsammare och kräver mer energi, vilket leder till lägre produktivitet. Ett team av SLU-forskare, bestående av både växt- och markforskare, arbetar nu för att anpassa grödor till hårda jordar. Vete används som modellväxt och egenskaper hos rötter som kan bidra till högre avkastning identifieras.

Hårda jordar: ett växande hot mot vår grödoproduktion

Torra och packade jordar har en viktig sak gemensamt: de är hårda. I hård jord växer rötterna långsamt och mer energi krävs jämfört med mer luckra jordar. Växterna behöver mer tid och behöver investera fler kolhydrater för att kunna nå vatten och viktiga näringsämnen i marken.

I slutändan kan växterna inte skaffa tillräckligt med vatten och näringsämnen, och mängden kolhydrater som är tillgängliga för tillväxt ovan jord minskar. Det resulterar i en låg produktivitet. Att avkastningen minskar på grund av hård jord är redan ett utbrett problem i dagens jordbruk och det är sannolikt att problemet blir ännu större i framtiden.

Perioder av torka kommer att bli allt vanligare och allvarligare på grund av klimatförändringarna samtidigt som jordbruksmekanisering som involverar tunga maskiner kommer att öka arealen på packad, hård åkermark.

rotceller2.png
Illustration: Tino Colombi.

Anpassade rötter: en lösning för att öka toleransen mot hård jord?

I vår forskning vill vi ta reda på vilka av rötternas egenskaper och generna som kodar för rotegenskaper som

  1. Gör det möjligt för växter att växa i hårdare jord, och
  2. Minskar behovet av kolhydrater för rottillväxten.

Baserat på den här informationen kan växtförädlare utveckla nya sorter med överlägsen prestanda på hård jord.

– För att uppnå våra mål kombinerar vi de senaste metoderna från olika discipliner som växtfysiologi och markvetenskap, mönsterigenkänning med datorer och växtgenetik, säger forskaren Tino Colombi.

Genom att använda vete som modellväxt, kunde forskarna identifiera möjliga rotegenskaper som är fördelaktiga att renodla med hjälp av växtförädling. En spetsigare rotspets underlättar rottillväxt i hård jord, medan stora rotceller minskar behovet av kolhydrater för rottillväxt. Under de kommande månaderna kommer en ny serie experiment startas för att identifiera de gener som är involverade i regleringen av rottillväxthastighet och kolhydratbehov för rottillväxt i hård jord.

Nästa steg: ut från laboratoriet!

Hittills bedriver vi vår forskning under kontrollerade förhållanden med plantor som är bara några dagar gamla. Att arbeta i liten skala med unga plantor gör det möjligt för oss att fastställa mycket specifika aspekter av rottillväxt i hård jord, vilket inte hade varit möjligt med äldre växter. Fälttester är emellertid nödvändiga för att kontrollera om valet av identifierade rotegenskaper och den underliggande genetiken kommer att leda till nya sorter med förbättrad grödoprestanda och avkastning på hård jord.

Relaterade sidor:
Sidansvarig: cajsa.lithell@slu.se