Odlar för hållbar framtid

Hittills har matproduktionen i världen ökat stadigt. Idag finns tillräckligt med föda- men resurserna är ojämlikt fördelade. Och eftersom vi dessutom blir allt fler måste den världsomfattande livsmedelsproduktionen öka, vilket kommer att vara en mycket större utmaning än tidigare.

Henrik Aronsson, professor i växtmolekylärbiologi vid Göteborgs universitet, är en av dem som forskar om utveckling av grödor.
– FN räknar med att vi behöver öka matproduktionen med 70 procent fram till år 2050. Kan vi det? Inte just nu, tror jag. Ökad urbanisering förstör odlingsmark och översvämningar i klimatförändringarnas spår gör att många jordar blir mer svårodlade.

Genom laboratorieexperiment försöker han få fram livskraftiga och salttåliga grödor. Henrik Aronsson och hans forskarkollegor snabbspolar evolutionen i labbet genom att påverka vete med kemikalier och ta vara på gynnsamma förändringar i vetets dna. Genom att generera mutationer och välja ut fördelaktiga sorter har de nu identifierat vetelinjer med stark salttålighet.

Vetet testas just nu av lokala bönder i Bangladesh för att se hur sädesslaget fungerar på jordar som blivit för salta.
– Ibland händer det att kunskapen brister. Till exempel när bönderna i vintras ville hämta vatten från närmsta vattenkälla trots att mätningar visade att salthalten var för hög. Då fick jag förklara att det var nödvändigt att hämta vatten från ett vattendrag längre bort, som hade bättre kvalitet, säger Henrik Aronsson.

Många olika miljöfaktorer påverkar hur rika skördarna blir. Håkan Pleijel, professor i miljövetenskap och Johan Uddling, professor i botanisk ekofysiologi, har jobbat experimentellt i stor skala med att undersöka hur ozon påverkar grödor.

Ett foto från ett av deras fältarbeten visar ett frodigt vetefält där en rad stora, halvöppna och nästan genomskinliga cylindrar syns i centrum. Cylindrarnas väggar är av plast och liknar ”tält”. De är en del av ett forskningsprojekt där forskarna undersöker hur marknära ozon påverkar grödor.
– Våra resultat visar att veteskördarna blir sämre när det marknära ozonet ökar. Vi har på liknande vis studerat koldioxids påverkan på grödor och då funnit att hög koldioxidhalt generellt ökar skördens storlek men samtidigt sänker halterna av näringsämnen i växterna, säger Håkan Pleijel.

De globalt viktigaste grödorna vete, ris, majs och soja, är alla känsliga för ozon. För vete uppskattas det globala skördebortfallet till sju procent. För soja så mycket som tolv procent. Det är jämförbart med effekter av parasitangrepp eller extrem torka. Och med fler industrier och ökad biltrafik, ökar det marknära ozonet.

– Det finns flera experiment, och vi har gjort ett stort sådant, där man jämför hundra år gamla vetesorter med moderna sorter. Då ser man intressanta saker som delvis har med ozon att göra och delvis beror på förädling. Under samma odlingsförhållanden blev skörden 40 procent lägre med gamla vetesorter, medan proteinhalten däremot var högre, säger Håkan Pleijel.

De moderna vetesorterna ger följaktligen högre produktion, men är känsligare för ozon.

Allt handlar emellertid inte om genetik. För att minska ozonets inverkan på skördarna krävs smarta lösningar. Till exempel att plantera och bevattna vid lämpliga tider och att låta bli att konstbevattna i samband med ozontoppar, eftersom växterna då tar upp mer ozon genom sina klyvöppningar i bladen.

Miljöforskare kan lära lantbrukare att förbättra bevattningssystemen och att gödsla rätt mängd och vid rätt tillfälle. Globalt sett finns det en stor potential, men lokalt och regionalt finns stora problem, anser Johan Uddling.
– Matbrist förekommer oftast i torra och varma länder. Prognoserna förutsäger att de länderna kommer att bli ännu torrare och varmare. Där har vi en stor utmaning.

Hydrologer pekar på att en stor del av vattnet från sjöar och floder inte tas i anspråk för odling innan det avdunstar eller försvinner ut i havet; blått vatten blir inte grönt. Håkan Pleijel tycker att tanken på grönt och blått vatten är pedagogiskt bra.

–  Hela ekosystemen bärs upp av vattenflödena. I stora delar av världen rinner kolossala vattenmängder av, bland annat ut i havet, utan att ha flödat genom grödor och andra växter på vägen.
–  Det skulle ju vara fantastiskt om man även kunde återta odlingsytor genom att avsalta salta jordar med blått vatten och göra det grönt. Ny teknik, exempelvis i Bangladesh,  pumpar ner regnvatten i grundvattnet för att användas till bevattning av saltmarker under torrperioder, säger Henrik Aronsson.

Men inte bara vattentillgång utan även vår livsstil är en utmaning inför framtiden. När välståndet växer riskerar västvärldens levnadsvanor att tas över av tidigare fattiga länder. Idag används en stor del av grödorna för djuruppfödning och därmed minskar den potentiella mängden kalorier för mänsklig konsumtion med ungefär en tredjedel. Av den mat som produceras för människan förvinner cirka en tredjedel på grund av dåliga lager och långa transporter, vilket är vanligt i fattiga länder, eller slängs i butiker och hem, vilket förekommer i rika länder.

Kunskapsspridning till allmänheten, politikerna och lantbrukarna är avgörande, anser forskartrion.
– Till exempel att den mängd kväve som tas från jorden måste återföras på något sätt. Annars kommer grödorna växa sämre och sämre. Det är klart att vi inte ska övergödsla, för då får vi andra miljöproblem. Men lika mycket näring som vi tar ut och använder som mat måste vi också tillföra, till exempel genom att odla kvävefixerande baljväxter, säger Håkan Pleijel.

Så fungerar växtförädling

Traditionell förädling går ut på att forskare systematiskt letar efter växter som har den egenskap man söker. Det kan ske genom bland annat korsningar, påverkan av kemikalier eller strålning. De slumpmässiga genetiska förändringar som då uppstår kan ge viktiga egenskaper som kan tillföras växterna.

Forskarna i artikeln använder inte genetiskt modifierade växter (GM-teknik), då  dna tillförts en organism på ett onaturligt sätt och förändrat arvsmassan för att växten ska få de egenskaper som eftersöks.