Effekt av driftssystem på jordas mikrobielle samfunn og deres funksjon. Trond Maukon Henriksen, Xueli Chen, Audun Korsæth

Transkript

1 Effekt av driftssystem på jordas mikrobielle samfunn og deres funksjon Trond Maukon Henriksen, Xueli Chen, Audun Korsæth

2 Hva er jord? Hvilke funksjoner har jorda?

3 Jord er medium for plantevekst Gir plantene vann og næringsstoff Gir røttene støtte

4 Jord er regulator for vann Jord renser vann og bremser flommer

5 Jord er byggemateriale og byggested

6 Jord er levested for organismer

7 Jordorganismene frigjør næringsstoff og karbon slik at plantene kan fortsette å vokse og binde energi fra sola.

8 Skal de klare å resirkulere alle de ulike substrat i jorda må de til sammen ha mange egenskaper. Diversiteten må være stor!

9 Jordorganismene bidrar til god og stabil jordstruktur

10 Hvordan går det med dem når vi dyrker maten vår? 10

11 Har mikroorganismene det best om vi: Pløyer eller bare harver? Har åpen åker eller mikser med eng? Driver økologisk eller konvensjonelt?

12 Arena for undersøkelsen var de 6 dyrkingssystemene på Apelsvoll Organisk materiale REF Åker: 3 år korn, 1 år potet Høstpløying Ingen KON Åker: 3 år korn, 1 år potet Vårharving Halm, fangvekster ØKO Åker: 3 år korn, 1 år eng Vårpløying Halm, eng, biorest KON Mix: 2 år korn, 2 år eng Vårpløying Halm, eng, husdyrgjødsel ØKO Mix1: 2 år korn, 2 år eng Vårpløying Halm, eng, husdyrgjødsel ØKO Mix2: 1 år korn, 3 år eng Vårpløying Halm, eng, husdyrgjødsel Kontroll Varig plen Ingen Gressklipp 12

13 ØKO Mix 1 KON Åker ØKO Mix 2 ØKO Åker KON Mix REF Åker 13

14 Vi ville finne ut hvor MANGE mikroorganismer det var. Metode: kvantitativ PCR. Vi ekstraherte DNA fra jord og klippet ut spesielle biter av DNA et for sopp og for bakterier. Så telte vi opp hvor mange biter vi fant. Det sier noe om antall celler. 14

15 Vi ville finne ut hvor HVA SLAGS mikroorganismer det var. Metode: DNA-sekvensering Vi leste av rekkefølgen av basene på DNA et og sammenliknet med baserekkefølge for kjente klasser av sopp og bakterier. Så brukte vi statistiske metoder for å se hvor like mikrobesamfunnene var hverandre og regne ut diversitet. 15

16 Vi ville finne ut hvor HVOR AKTIVE mikroorganismene var. Metode: Enzymaktivitet. Vi inaktiverte mikroorganismene med metylbenzen og målte aktivitet av katalase, invertase, urease og fosfatase. 16

17 Hva fant vi? 17

18 Fylogenetisk tre som viser likhet mellom de bakterielle samfunn Konvensjonelle åkersystem System med eng Kontroll

19 Ulike dyrkingssystem gir ulike mikrobesamfunn. Det er forskjell åkersystemene imellom og mellom åkersystemene og miks-systemene Bakteriesamfunn Engsystem + ØKO åker ØKO Åker Soppsamfunn Kontroll REF Åker Engsystem Kontroll KON Åker REF åker KON Åker

20 Liker mikroorganismene best plog eller harv? 0 Pl Ha Pl Pl Pl Pl Ingen Pl Ha Pl Pl Pl Pl Ingen Mengde og aktivitet av mikroorganismer ser ikke ut til å være bestemt av jordarbeidingsmåten.

21 Liker mikroorganismene best åker eller eng? %Eng %Eng Mikroorganismene liker enga godt. Den trenger ikke være langvarig.

22 Har de det best om vi driver økologisk eller konvensjonelt? Det spiller ingen særlig rolle mht antall og aktivitet til mikroorganismene.

23 Hva med mikrobe-samfunnenes funksjon og robusthet? I dette forsøket har ikke mikrobe-samfunnenes «rikhet» (antall forskjellige typer) eller diversitet blitt påvirket av hvordan dyrkingssystemene er sammensatt. Vi tolker det slik at samfunnenes funksjon, og evne til respons, foreløpig er intakt.

24 Referansesystemet skilte seg ut, med lav mengde organismer og lav enzymaktivitet (men ikke lav diversitet) 24

25 Referansesystemets drift har gjort jorda mer kompakt og redusert aggregatstabiliteten 25

26 Hva har vi lært? Pløying i seg selv påvirker ikke mikroorganismenes antall, aktivitet eller funksjon på en negativ måte, men skal du drifte et jordlag på 20cm bør du antagelig ha temmelig mye organisk materiale å blande inn. Innslag av eng øker antall mikroorganismer og aktiviteten deres i jorda, men ikke diversiteten eller funksjonen. Det ser ikke ut til å være nødvendig med så veldig mye eng i omløpet for å oppnå en god effekt. 25% gir god respons. Om du driver økologisk eller konvensjonelt spiller ingen rolle i seg selv for mikroorganismene. Det er tilførsel av organisk materiale som er viktig. 26

27 Driver du på en gammeldags måte med fjerning/brenning av halm og høstpløying må du forvente at mengde organisk materiale i jorda blir redusert, at mikroorganismene ikke blir særlig stimulert, og at jordas struktur blir forringet. 27

28 Skal du opprettholde ei fruktbar jord er det nødvendig med input av variert organisk materiale i tilstrekkelige mengder. Men hvor variert, og i hvor stor mengde? Dette er spørsmål vi vil jobbe videre med. 28