Evolutionær agroøkologi: Planter der bekæmper ukrudt

Af Jacob Weiner, Faggruppe Botanik, Institut for Økologi og

Sven Bode Andersen, Faggruppe Plante- og Jordvidenskab, Institut for Jordbrugsvidenskab, Det Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet

 

En gruppe forskere fra Det Biovidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet skal undersøge, om øget afgrødetæthed og rumlig ensartethed kan mindske væksten af ukrudt og dermed herbicidforbruget på marken.

 

Højere afgrødetæthed giver mere biomasse i marken, og det forøger jordbrugets bæredygtighed. Planteteoretiske teorier foreslår derudover, at en bestand bliver stærkere, når planterne står sammen skulder ved skulder, så de alle får en fordel af det.

 

 

Står planterne tættere, vil det for eksempel øge afgrødernes fælles undertrykkelse af ukrudtet.

 

Forskerne arbejder med det nye tværfaglige videnskabelige område kaldet Evolutionær Agroøkologi. Her bruges økologiske og evolutionære videnskabelige principper for at udvikle og afprøve hypoteser, der kan øge jordbrugets bæredygtighed og udbytte.

 

Darwinistisk evolution via naturlig selektion skyldes forskelle i overlevelse og reproduktion inden for en population (”fitness”).

 

Maksimering af individers ”fitness” fører ikke til en optimal populationsydeevne. Det skyldes, at de enkelte individer – i dette tilfælde planter - bruger ressourcer på at konkurrere med hinanden – kræfter der i stedet kunne bruges til at øge det fælles udbytte eller bæredygtigheden.

 

Da udbyttet på den enkelte mark måles på hele populationen og ikke på den enkelte plante, må målet for planteforædlingen være at avle hen mod en planteadfærd, der er til gavn for hele populationens præstation, mens den reducerer individernes darwinistiske “fitness”. Det kaldes “gruppeselektion”.

 

I projektet bruges hvede som modelafgrøde. Forskerne skal afprøve forskellige hypoteser, blandt andet:

 

(1) Planters respons på skygge er ikke gunstig under omstændigheder med høj tæthed og ensartethed. Afgrødesorter, der ikke har denne respons, vil kunne vokse og undertrykke ukrudt bedre end normale planter i et sådant dyrkningssystem.

 

(2) Inden for de gamle hvedesorter findes mange latente genetiske egenskaber, der kan bidrage til højt udbytte og undertrykkelse af ukrudt under disse omstændigheder og kan danne basis for udvikling af nye sorter, der er velegnede til høj tæthed og rumlig ensartethed.

 

Hvis resultaterne støtter hypoteserne, vil det give gode muligheder for at reducere herbicidanvendelsen og at øge kornproduktionens bæredygtighed i væsentlig grad.

 

Projektet er en del af Københavns Universitets Stjerneforskningsprogram