Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Betstämning av rotdjup i spannmålsgrödor med kvantitativ PCR- teknik.

Status: Avslutat
Projektnummer: H1333238
Kategori: Research program | Crop production
Ansökningsår: 2013
Datum för slutrapport: 29 september 2016
Huvudsökande: Ulf Axelson
Organisation: Hushållningssällskapet Skaraborg
E-postadress: ulf.axelson@hushallningssallskapet.se
Telefon: 0511-24800
Medsökande: Maria Stenberg
Medsökande: Anders Jonsson
Beviljade medel: 409 000 SEK

In studies of root development in crops has so far the most common method included technics with washing soil from the roots. The aim of this project is to test a method based on quantitative PCR technique to describe root development with respect to rooting depth and root mass and also compare automatic soil sampling with traditional manual technics.
Using quantitative PCR technology root development can be studied at different depths in undisturbed soil samples. It is with the PCR technique also possible to distinguish between roots from different species and varieties. by using a soil sample it is possible to compare root development between different soil types, between soils with different degree of soil compaction and also to see differences in root development between different varieties. Increased knowledge of different kinds of root development provides opportunities for the best choice of cultivar to different soil types and different degree of soil compaction.

Målet med projektet är att testa en metod baserad på kvantitativ PCR- teknik för att beskriva rotutveckling med avseende på rotdjup och rotmassa. Metoden skall jämföras med traditionell bestämning av rotdjup i stråsäd. Avsikten är att undersöka möjligheten att använda automatisk provtagning för att reducera tidskrävande manuellt arbetet. För att utvärdera tillförlitlighet och precision görs en jämförelse mellan manuellt utgrävd profil och provtagning med jordborr. Den nya tekniken bygger på bestämning av artspecifika DNA-sekvenser. Med hjälp av PCR-teknik kan rotutveckling följas på olika djup i ostörda jordprov. Metoden kan i framtiden bli ett viktigt redskap och ge värdefull kunskap om olika sorters och arters rotutveckling samt ge möjligheter att mäta eventuella effekter av packningen på olika jordar. Med ökad kännedom om rotutveckling ges nya möjligheter att bedöma effekten packning och strukturskador på våra jordar och ökar möjligheten att göra rätt sortval på olika jordtyper.

Rotstudier är nödvändiga för att förstå och förklara skillnader i avkastningsnivåer, skillnader i mark bördighet samt skillnader mellan arter och sorter, Den traditionella metoden med tidskrävande framtagning av rötter med tvätt av jord kan nu ersättas med analys av rot-DNA via qPCR teknik. Denna studie visar att det finns ett gott samband mellan mängd analyserad DNA och mängd framtvättad rotmängd. i höstkorn (r2=0,87) och ett något sämre samband vad gäller vårkorn (r2=0,34). I projektet studerades också hur fört DNA dör efter skörd av grödan. Resultatet visade att efter tretton dagar är en nedgång av rotDNA på över 80 %. Slutsatsen är att medtoden fungerar väl för rotstudier och ger stora möjlihgheter att med ett enkelt jordprov jamföra sorter, arter och studera olika jordars bördighet.

Populärvetenskaplig rapport, SLF projekt, H1333238
Bestämning av rotdjup i spannmålsgrödor med kvantitativ PCR teknik.
Ulf Axelson Hushållningssällskapet Skaraborg
Anders Jonsson SLU, Skara

Inga instrument kan ersätta en rot
För att en gröda skall kunna växa och ge bra avkastning krävs givetvis att rötterna skall kunna utvecklas. Rotens utveckling är kanske den bästa mätaren på hur tillståndet är för våra jordar. Inget mätinstrument kan efterlikna det faktiska arbetet som en rot utför. Fram tills nu har det vanligaste sättet för att mäta rotutveckling, varit att tvätta eller sålla fram rötterna i en jord. Ett otroligt tidskrävande och tålamodsprövande arbete!
På senare år har det utvecklats metoder där DNA teknik utnyttjas för att bestämma förekomst av rötter. Med ett enkelt jordprov är det möjligt att spåra så små mängder rötter som 2 milligram rötter på ett kilo jord.

Fördelarna med DNA teknik jämfört mot traditionell tvättning av rötter kan sammanfattas med följande:
• ingen förlust av finrötter som däremot uppstår vid tvättning
• provtagning är enkel och möjlig i ostörd jord
• arter kan urskiljas i blandade växtbestånd
• små mängder rot-DNA kan detekteras i ett jordprov

I detta projekt har vi gjort två delstudier där vi undersökt hur väl DNA metoden stämmer med den arbetsamma manuella metoden och hur länge DNA kan detekteras, efter att grödan skördats.. Det är viktigt att veta att det bara är den senast odlade grödan som återfinns i DNA-analysen och inte förra årets gröda!

Det tar tid att tvätta fram rötter!

För att jämföra DNA tekniken med den manuella metoden med tvättning av rötter sådde vi ett fältförsök med höst och vårkorn, vårvete och Engelskt rajgräs. Vi valde en jord som skulle vara lätt att hantera i labbet vid tvättningen. På olika nivåer 0-20, 20-40 och 40-60 cm tog vi ut prover dels för att tvätta fram rötter och också för att skicka till undersökning av DNA. Proverna för bestämning av rot-DNA skickades med Posten AB till Dr McKay`s laboratorium vid SARDI (http://www.sardi.sa.gov.au/) i Adelaide, Australien. De har en unik möjlighet att provbereda och extrahera DNA ur provmängder upp till 500g jord. Tvättning, rengöring och vägning av rötterna gjordes i Hushållningssällskapets laboratorie på Logården , Grästorp
Även fast detta var en lättarbetat jord, kräver den manuella framtagningen av rötter både tid och tålamod!


a. b.
Bild 1 a och b.
a. Markprofilen på försöksfältet ned till 60 cm djup.
b. Bild på cylindrarna som användes för provuttagning

Hur länge lever rötter efter skörd?
För att se hur länge rot DNA levde efter skörd av gröda sådde vi vårkorn i vanliga PVC rör som fylldes med inköpt trädgårdsjord. Jorden vattenmättades och fem stycken kärnor såddes i varje rör. Plantorna i samtliga rör klipptes sedan av vid axgång .
Vid 0, 1, 5 och 13 dagar efter avklippning tog vi ut jordprover som efter torkning också skickades till Dr McKay`s laboratorium vid SARDI i Adelaide, Australien för bestämning av förekomst av rot-DNA .


Bild 3 a och b. Bilder på odlingsrören och ställning till rören

Framtiden för rotstudier går via jordprov!
Resultaten visar att tekniken med mätning av rot-DNA för bestämning av förekomst av rötter från en gröda tycks fungera väl. Sambandet mellan framdissekerade rötter och DNA-bestämningen varierade mellan grödorna men var bäst höstkorn och betydligt lägre för vårkorn. Vår slutsats är att variationen antagligen beror mer på svårigheten att plocka ut rötterna i jorden än problem med DNA analysen.
Försöksplatsen valdes utifrån att det skulle vara relativt enkelt att rensa fram rötterna. Men det var ändå svårt och tidsödande. Det kan antas att det blir än större problem i en lerjord. En svaghet med denna jämförelse är naturligtvis att inte samma jord kunde användas för fram plockning av rötter och som för extraktion av DNA.
Resultaten från bestämningen av rot-DNA efter avklippning i axgång bekräftar tidigare erfarenheter att det sker en snabb avdödning av rötterna från skördade plantor. I nivå 0-20 cm har rotmängden minskat med 68 %, på tretton dagar. Motsvarande minskning i nivå 20-40 är 86 %, , och i nivå 40-60 cm 84 %.

 

Antal träffar i projektbanken: 1712

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Att mäta och bedöma matens miljöpåverkan
Christel Cederberg, Chalmers Tekniska Högskola AB

Projektnummer: R-18-26-134 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food production needs to increase in a sustainable way. This great challenge requires evaluation methods that gives information for better understanding of the impacts from agriculture and food and how to manage those impacts. The project addresses methodologies that include a broad range of …

Läs mer

Cannabinoider – Säkert foder, ren sport och framtida potential till häst
Matilda Lampinen Salomonsson, SVA

Projektnummer: H-19-47-486 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Cannabinoids have potential to induce analgesia and muscle relaxation which would be beneficial for equine practice. Today there is no drug labelled for veterinary use containing these cannabinoids, but there are some herbal oil products which unofficially have been reported to be used in horses, …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Grovfodrets betydelse för uppkomst av önskvärda och oönskade smaker i mjölk och mejeriprodukter
Åse Lundh, SLU

Projektnummer: R-18-26-005 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The sensory attributes of the raw milk are of major importance for the quality of the resulting dairy products. Since the early 90’ies, the so-called “blueberry off-flavour” has caused severe economic consequences for affected dairy farmers. The mechanism behind is still unclear, although forages …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev