Tack till Susan Fisk och Soil Science Society of America för att de delar detta med On Pasture!
I de södra stora slätterna i USA har växter mycket att ta itu med. Långa varma somrar, starka vindar, låg nederbörd, sjukdomar och betande djur utmanar tillväxten. Lyckligtvis klarar växterna inte det ensamma. Många har svamphjälpare, endofyter, som lever inuti dem.
Forskare vid Samuel Roberts Noble Foundation arbetar för att utnyttja kraften hos dessa endofyter. Initiativet, Forage365, syftar till att hjälpa jordbrukare att förse boskapen med bete året runt.
Teamet av forskare identifierade strategiskt fyra arter - alfalfa, bermudagräs, högsvingel och höstvete - med överlappande växtsäsonger som täcker hela kalendern. Dessutom har de försökt identifiera forskningsområden som kan förbättra växternas produktivitet. Deras forskning med endofyter kan hjälpa dem att nå detta mål.
I vissa fall kan endofyter hjälpa växten men ändå vara oönskade för bönder och ranchägare. På 1930- och 40-talen blev långsvingel populär som foder. Men ranchägare märkte så småningom att det gjorde deras djur sjuka. Efter långa undersökningar upptäckte forskare en endofyt i gräset. Det producerar en kemikalie som är giftig för djuren. Men eftersom endofyten också hjälper till med växttillväxt, vill forskare inte bli av med den. Young förklarar att en lösning på problemet är att hitta stammar av endofyten som inte gör toxinet. Olika endofytstammar är tillräckligt lika för att vara samma art så de kan interagera bra med gräsvärden, men de har lite olika egenskaper.
En bra analogi för olika endofytstammar är att tänka på hundraser. Det är lätt att se vilken miljö en hund skulle klara sig bäst i baserat på dess olika egenskaper, såsom storlek, pälsfärg och pälslängd. Till exempel är det uppenbart hur en husky är bättre lämpad för kallare områden i världen jämfört med en Chihuahua.
Detsamma gäller endofyternas specialisering till miljön. Medan alla växter har svampar som lever inuti sig, har forskare vid stiftelsen fokuserat på några få arter för att noggrant studera för att förstå hur de förbättrar växternas tillväxt.
"Endofyterna, som finns i gräs runt om i världen, undersöktes. Forskare fastställde att det fanns stammar som fortfarande var kompatibla med långsvingel men som inte orsakade toxicitet, förklarar Carolyn Young, chefsutredare vid The Noble Foundation. "Det här är de endofyter som har använts i jordbruket och vi förstår nu varför de skiljer sig åt."
Noble Foundation arbetar också med problemet med en rotrötasjukdom, orsakad av en jordburen svamp. Det infekterar vanligen bomull och alfalfa i södra stora slätterna, vilket orsakar enorma produktionsförluster.
"Ett alfalfafält bör hålla i minst fem år, men ibland kan denna svamp ta ut mycket stora områden så att produktionen påverkas avsevärt", säger Young. "Det man bör tänka på är att denna svamp har ett mycket brett värdområde och infekterar inte bara bomull och alfalfa utan även frukt- och nötträd och många andra bredbladiga växter."
För att bekämpa denna svamp kartlägger Young och andra hur snabbt sjukdomen sprider sig över ett fält. De går ut på fältet och använder drönare för att ta flygbilder så att de kan se vad som händer över ett mycket stort område. Young säger att de hittills vet att sjukdomen kan spridas med nästan tio fot under en växtsäsong. Arbetet fortsätter att förstå och stoppar sedan dess spridning.
"Vi är finansierade för att hjälpa till att förbättra jordbruket i vår region men frågorna som vi svarar på är tillämpliga på andra geografiska områden och jordbruksproblem", säger Young. "Jag gillar verkligen det faktum att jag kan arbeta över flera discipliner, svara på grundläggande vetenskapliga frågor och påverka jordbrukarnas produktivitet."
Youngs arbete presenterades vid American Society of Agronomy, Crop Science Society of America och Soil Science Society of Americas årsmöte den 16 november 2015. För information om 2016 års årsmöte, besök https://www.acsmeetings.org/ .
