Revolutionerende teknologi: Ny type afgrøder skal mindske landbrugets klima- og miljøaftryk markant

Gødning med især kvælstof har historisk set været en vigtig faktor til at øge landbrugets fødevareproduktionen, så det har kunne holde trit med en voksende verdensbefolkning.

Da verdensbefolkningen i dag nærmer sig ti milliarder mennesker, udgør anvendelsen af gødning på tværs af forskellige landbrugssystemer imidlertid en alvorlig klimabelastning. Udvaskningen af kvælstof til naturlige økosystemer, kombineret med udledningen af drivhusgasser, presser faktisk kloden til det yderste.

For at imødegå denne udfordring har et ambitiøst nyt globalt initiativ til formål at reducere landbrugets kvælstofaftryk ved at udvikle en banebrydende teknologi baseret på naturens egne løsninger: en proces kaldet biologisk nitrifikationshæmning (BNI).

Novo Nordisk Fonden har givet en bevilling på op til 145 millioner kroner til CIMMYT, en international landbrugsforskningsorganisation, til at lede forskningsinitiativet kaldet CropSustaiN, der skal reducere kvælstofaftrykket fra dyrkning af hvede.

“Hvis dette initiativ bliver en succes, kan det føre til et stort skift i landbrugspraksis globalt til gavn for både planeten og landmændenes levebrød. Udover et mindre forbrug af gødning vil omkostningerne for landmændene være minimale, da det hele ligger i frøets egenskaber. Dette initiativ kunne potentielt udvides fra hvedeproduktion til at omfatte andre basisafgrøder som majs og ris”, siger Claus Felby, Senior Vice President, Biotech, i Novo Nordisk Fonden.

“BNI kunne være en del af løsningen på kvælstofstyringen i landbruget. Det repræsenterer en strategi for genetisk begrænsning, der ikke blot supplerer eksisterende metoder, men også har potentiale til væsentligt at reducere behovet for syntetisk gødning. Begrænsning og bedre styring af kvælstofgødning kan have lige så stor betydning for det globale syd som den grønne revolution,” forklarer Bram Govaerts, Director General, i CIMMYT.

Revolutionerende brug af planternes gener
Med rødder i planternes egne gener udnytter BNI en plantes medfødte evne til at undertrykke jordbakteriernes nitrifikation af kvælstof gennem frigivelse af naturlige kemiske forbindelser. Derved bevares kvælstof i en form, så planterne kan optage det og man kan begrænse både brugen og udvaskningen af kvælstofgødning – som bidrager betydeligt til udledningen af drivhusgasser og vandforurening – uden at gå på kompromis med hvedeudbyttet eller jordens vitalitet.

BNI-metoden står i kontrast til syntetiske nitrifikationshæmmere og kan være en mere skalerbar og omkostningseffektiv løsning, der potentielt kan reducere brugen af kvælstofgødning med 20 %, afhængigt af regionale landbrugsforhold.

Ved at anvende planternes egne gener udnytter CropSustaiN den naturlige BNI-proces til at udvikle nye hvedearter, der kræver betydeligt mindre kvælstofgødning. Ved hjælp af konventionel dyrkning indarbejdes gener fra vilde slægtninge såsom marehalm, som i sig selv har en mere effektiv brug af kvælstof. CIMMYT stiller de nye sorter og frømateriale til rådighed for sit globale netværk af partnere som et internationalt kollektivt gode.

Formålet med CropSustaiN omfatter udvikling og validering af BNI-hvedesorter på tværs af forskellige klimaer og brugen af BNI-afgrøder i konventionelle landbrugsprotokoller. Ved at sikre at de frø, der udvikles gennem dette program, er tilgængelige for alle landmænd uden eksklusive patentrettigheder, sætter Novo Nordisk Fonden sig i spidsen for en inkluderende tilgang til landbrugsinnovation.

CropSustaiN bygger på fælles forskning mellem Japan International Research Center for Agricultural Sciences (JIRCAS) og CIMMYT, der startede i 2015. Initiativet har allerede ført til udviklingen af BNI-hvedesorter, der er testet over tre dyrkningssæsoner. Disse innovative afgrøder er nu klar til yderligere udvikling og skalering på verdensplan, og markerer et potentielt paradigmeskift inden for moderne landbrugspraksis.

Novo Nordisk Fonden har allerede skabt grundlaget for CropSustaiN ved at finansiere relateret BNI-forskning på CIMMYT, International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT), Aarhus Universitet, University of Aberdeen og Københavns Universitet.