Stiftelsen lantbruksforskning

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

Biologisk Markkartering- Integrerad analys av jordburna växtsjukdomar och markkemi i oljeväxter och stråsäd

Status: Avslutat
Projektnummer: H0833502
Kategori: Research program | Crop production
Ansökningsår: 2008
Datum för slutrapport: 7 november 2013
Huvudsökande: Anders Jonsson
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: anders.jonsson@slu.se
Telefon: 0511-67129
Beviljade medel: 2 185 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Syftet med biologisk markkartering (BioSoM) är att öka kunskapen om jordburna patogener och de faktorer som påverkar deras skadepåverkan. Målet är en karteringstjänst för lantbrukare för att optimera den platsspecifika växtodlingen. Det har utvecklats DNA-metoder för säker artbestämning samt kvantifiera av några markburna patogener, eg klumprotsjuka i oljeväxter, ärtrotröta och bomullsmögel. En ”aseptisk” homogeniseringsrutin har utvecklats för jord. Kunskapen har ökat om bildandet av vilosporer/vilokroppar och arbete inletts med sekvensering av hela P. brassicae genetiska material. En utvärdering ingår av samband mellan förekomst av infektiösa patogener och markparametrar som pH-värde, makro- och mikronäringsämnen. Bor har visat hämmande effekt på ärtrotröta och klumprotssjuka. I samarbete med Högsklan i Skövde inletts utformningen av presentationsrutiner för bättre implementering och upptag hos kunder (rådgivare/lantbrukare) av ny kunskap.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Det övergripande syftet med är att bygga upp grundläggande kunskap om jordburna patogener och de faktorer som påverkar deras utveckling och skadepåverkan. Slutmålet, visionen, är karteringstjänst som kan nyttjas av lantbrukare för att optimera sin platsspecifika växtodling, en sk ”Biologisk markkartering”.
Forskningsprogrammet “Biologisk markkartering” är ett sk TEMA-forskningsprogram vid NL-fakulteten, SLU. Avsikten med programmet var att det skulle pågå i 3+3 år efter en utvärdering efter den första tre-årsperioden. Fas två av BioSoM är nu också beviljat och löper under 2013-2015.
Traditionellt har diagnos och prognos av jordburna växtpatogener, dvs mikroorganismer som utnyttjar jorden för överlevnad i väntan på lämplig växt att angripa, har varit mycket begränsade i Sverige och i övriga världen. Den har främst bestått av resurskrävande biotester i växthus. I Australien har emellertid under de senaste 10 åren utvecklats en världsunik service där man med DNA-teknik bestämmer förekomsten av några för Australien viktiga jordbundna patogener i jordprov. De jordburna växtpatogenerna sprids vanligtvis med sk sporer eller sklerotier eller mycel i jorden. De infekterar roten och tillväxer till inuti växten, vilken i många fall försvårar en korrekt diagnos. Många överlever i fält med sk vilokroppar/vilostrukturer (sklerotier) som har olika grad av överlevnad beroende omständigheter i marken som jordart, grödval och väderlek. I Sverige har vi avsevärda problem med främst klumprotsjuka och kransmögel i oljeväxter, ”rotröta” hos ärter och i rödklöver. Problemen kan vara stora och är främst kopplade till olämplig växtföljd. De kan endast reduceras genom att utesluta mottagliga växter under 5-15 år. I framtidens växtodling, ställs stora krav på att effektiv fånga solljus till höga skördar med rätt kvalitet. Kombinationen av precisionsodlingsteknik, (GPS-styrning och geografiska informationssystem, GIS) samt rimligt dyra DNA-baserade analyser av markburna patogener öppnar ett nytt kunskapsfält, som vi valt att kalla ”Biologisk markkartering”. Utifrån en bestämning av förekomst av jordburna patogener kan förbättra valet av gröda, odlingsåtgärder och avsevärt öka den platsspecifika anpassningen i växtodlingen. Eftersom det är känt att förekomsten av patogener kan variera i fält beroende på biotiska och abiotiska faktorer och att flertalet av patogenerna är långlivade i marken är målet att efter en kartering bygga modeller och prognoser som visar när och var det åter är aktuellt att odla en mottaglig gröda eller när en resistent sort måste användas samt hur näringstillförseln skall optimeras för att reducera angrepp. Extra problematiskt med dessa sjukdomar nu när intresset för och behovet av inhemskt producerad biodrivmedel och proteinfoder ökar i EU. Trots att odlingen varit liten under 2000-talets inledning så uppmärksammas redan nu avsevärda problem med sjukdomar kopplade till växtföljd i våra oljeväxter och ärter. För oljeväxteret gäller det bomullsmögel (Sclerotinia sclerotiorum), kransmögel (Verticillium longisporum) och klumprotsjuka (Plasmodiophora brassicae). Dessa sjukdomar kan även angripa andra växter inklusive vissa ogräs förutom att de kan överleva i marken i väntan på nästa mottagliga gröda.
För att nå EUs mål att öka självförsörjningsgraden av protein ligger det i dagsläget närmast tills hands att försöka öka ärtodlingen i Sverige. Uppförökning av markburna växtföljdsjukdomar som ärtrotröta (Aphanomyces euteiches) är redan ett stort problem för konservärtsindustrin och många ekologiska odlare. Andra patogener angriper också ärtgrödan t.ex. Fusarium oxysporum f. sp pisi som orsakar vissnesjuka respektive F. solani f. sp pisi som orsakar rotröta samt Pythium spp. Den senare orsakar skador på rot och groddplanta. En rutinmässig kartering skulle förenkla identifieringen av lämpliga fält för oljeväxtodling liksom för konservärts- och foderärtsodling såväl för konventionella som ekologisk.

Rödklöver är den viktigaste baljväxten i svensk vallfoderproduktion och den intar en central roll i odlingssystemet genom den biologiska kvävefixeringen. Uthålligheten är sviktande och bestånden blir ofta angripna av rotröta redan insåningsåret. Rotröta orsakas av ett komplex av patogener; Fusarium avenaceum, F. culmorum, Cylindrocarpon destructans och Phoma exigua. Rödklöverns uthållighet påverkas också av klöverröta (Sclerotinia trifoliorum). Senare tidsforskning i bland annat BioSoM visar att stora skador orsakas av rotrötesvamparna!

En kartering av förekomst av patogener i grödor som vall, oljeväxt och ärt blir också ett viktigt verktyg för att följa effekterna av förändringar i klimatet. I de förväntade klimatscenariosen för Norden med mildare och fuktigare klimat, längre vegetationsperioder och reducerade perioder av frost och tjäle finns förväntningar på förändringar i patogentryck och sammansättning (se exempelvis Fanan, http://www2.vpe.slu.se/fanan_vpe_slu/fanan.html). En framtida återkommande mark-biologisk kartering blir alltså viktig för att följa vad som händer och ställa prognoser och den borde kunna bli en viktig del i den platsspecifika produktionen

Målsättningen med BioSoM-program var alltså att lägga den vetenskapliga grunden för en praktisk användbar ”biologisk markkarteringstjänst” som skall kunna utnyttjas av lantbrukare för att optimera sin växtodling. Detta har skett genom:
-att utveckla och validera DNA-baserade metoder för effektiv ras- och artbestämning samt kvantitativ bestämning av markburna patogener i svensk jord. Främst för klumprotsjuka och ärtrotröta samt bomullsmögel. Analysen av DNA från organismen som orsakar klumprotsjuka, Plasmodiphora brassicae, är nu 2013 kommersiellt tillgänglig sedan några år.
-att öka den biologiska kunskapen om bildandet av vilosporer/vilokroppar och deras överlevnad samt genom att inleda arbetet med sekvensering av hela P. brassicae genetiska material. Hösten 2012 blev vi först i världen med att kunna presentera ett första förslag till ”alla gener och DNA” i Plasmodiphora brassicae !!
-att utarbeta och validera provtagningsrutiner och innefattande bland annat en ”aseptisk” homogenisering av jordprover inför DNA-extraktion. Det finns en de facto rutin för hantering av prover, från “aseptisk” provtagning till PCR-protokoll. En film som beskriver den praktiska provtagningen har också lagts ut på Youtube.
-att utvärdera samband och påverkan mellan förekomst av infektiösa patogener och markparametrar som pH, innehåll av makro- och mikronäringsämnen, lerhalt mm. Det har bland annat visats att bor har hämmande effekt på ärtrotröta i ärtor och klumprotssjuka i raps och att förekomsten i enskilda fält samvariera med pH-värdet i marken.
-att ett arbete har inletts med en pilotstudie i samverkan med Högsklan i Skövde för att öka förståelsen av utformningen av presentationsrutiner för markbiologiska parametrar betydelse för implementering och upptag hos kunder (rådgivare/lantbrukare m fl) och validera lämpliga till exempel pedagogiska ”GIS-kartor” på gårds, fält eller regionnivå. Samarbetet har kommit gång mycket väl. En gemensam forskar-studerande och ansökan till FORMAs för fördjupning och utveckling av nya rådgivningskoncept har inletts under BioSoM I och kommer att utvecklas under fas 2 av BioSoM

Vidare har kunskapen om en ny patogenen på ärt (och åkerböna) fördjupats och en ny metod för att bedöma angrep av rotdödare har utveckalts. Mycket intressant observationer har gjorts kring förloppet när bomullsmögel infekterar en rapsgröda. Angrepp av rotröta i klöver har för första gången dokumenterats med hjälp av DNA-metoder och kunskapen om de gener som är inblandade i sklerotiebildning hos Verticillium har fördjupats liksom förståelsen av resistens hos sockerbetor mot rhizoctonia-svampen.
För ytterligare detaljer hänvisas till (http://www.slu.se/mark/biosom) där också en pdf-version av slutrapporten för BioSoM I kan laddas ner.

 

Antal träffar i projektbanken: 1712

Automatiska registreringar för ökad djurhälsa och djurvälfärd hos betesdjur
Mats Emilson, Agroväst Livsmedel AB

Projektnummer: R-19-62-179 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 2 oktober 2020

Global livestock production must be intensified to meet the demand from a growing human population. However, this must not be at the expense of reduced animal health and deteriorated animal welfare. Infection with parasitic worms of ruminants is a major constraint on an efficient pasture-based …

Läs mer

Vaccination - ett möjligt alternativ till avmaskning av häst?
Caroline Fossum, SLU

Projektnummer: H-16-47-193 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 28 september 2020

Resistance against antiparasitic drugs is now an increasing problem. Despite a lot of effortd put on preventive measures, such as egg counting and selective treatments, there is still a need for alternative and sustainable methods that do not result in rapid development of drug resistance. The …

Läs mer

Vägen till cirkulära ekonomi i svenskt jordbruk för ökad återvinning av växtnäring och för effektiv och hållbar produktion
Erik Sindhöj, RISE

Projektnummer: JTI-19-82-291 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 15 september 2020

Applying circular economy principles to agriculture is a systematic approach to reduce the environmental and climate impact of agriculture while increasing efficiency, production and profitability. The road to circular agriculture requires that we 1) minimize external inputs, 2) reduce losses and …

Läs mer

Syntes av unga lantbrukares förutsättningar och möjligheter för ett hållbart och produktivt lantbruksföretag som omfattar betesmarker och vattenvård
Eva Edin, HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-19-82-289 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 9 september 2020

Kim, aged 24, is to take over Grandpa's dairy farm with a large acreage of land and natural pastures. The synthesis will address the development opportunities of the farm based on knowledge regarding cultivation systems, technical solutions and animal husbandry, but above all highlight unresolved …

Läs mer

Uppdaterad och utökad livscykelanalys av svensk grisproduktion
Ulf Sonesson

Projektnummer: O-17-23-979 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 4 september 2020

Kött

The most recent carbon footprint of Swedish pig production was presented in 2009, and no full LCA have been published in 15 years. In recent years major improvements have occurred in Swedish pig production and an updated environmental profile for Swedish pork is needed. The project will identify …

Läs mer

Gradering av vallar i norra Sverige med hjälp av satellitbilder
Julien Morel, SLU

Projektnummer: R-19-62-180 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 24 augusti 2020

Mixed leys are among the most important crops in northern Sweden for the dairy production. Mapping the within and between fields variability of the biomass, nitrogen (N) uptake and potentially also forage quality (digestibility and neutral detergent fibre) would help farmers to optimise their …

Läs mer

Utvärdering av Clostridium perfringens typ A och Clostridium difficiles koppling till spädgrisdiarré
Magdalena Jacobson

Projektnummer: O-16-20-768 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 24 augusti 2020

Kött

During the last decade, neonatal porcine diarrhoea (NPD) has become an increased problem in Swedish herds. Clostridium (C.) perfringens type A (CpA) and C. difficile (Cd) have been highlighted as causes of NPD but their importance has also been questioned. We have previously demonstrated that CpA …

Läs mer

Framtagning av bladmögelresistenta matpotatissorter för stora delar av Sverige
Erik Andreasson

Projektnummer: O-15-20-557 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 16 juli 2020

Potatis

Sammanfattning av projektet på engelska

The aim of the project is that by maintaining the "lowest reasonable level" and implement large scale marker assistance of the existing plant breeding program of potato at SLU Alnarp improve opportunities to develop new food potato varieties with durable …

Läs mer

Byråkratin i lantbruket belastar och kostar
Christina Lunner Kolstrup

Projektnummer: O-15-21-565 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2020

Matfågel
Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk
Potatis
Socker
Trädgård

Farmers today report a high workload, financial burden, frustration and stress linked to legislative and regulatory bureaucracy, which is a serious obstacle for development and growth in the sector. The proposed project aims to identify and quantify time requirements and costs of government-related …

Läs mer

Växtnäringsbevattning med organiska N-gödselmedel i svensk äppelproduktion
Helene Larsson Jönsson, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: S-15-56-588 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2020

The aim of the project is to evaluate and develop the use of organic fertigation in Swedish apple production. The project will focus on yield, external (colour, firmness, appearance) and internal (concentration of sugar and organic acids) quality and fruit tolerance against fungal diseases during …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev