Forskere undersøger røddernes rolle i kampen mod kvælstofforurening

En idé ved kaffemaskinen

Et tilfældigt møde ved kaffemaskinen på Aarhus Universitet blev startskuddet til et nyt forskningsprojekt med stor betydning for både miljø og landbrug. Her opdagede professor Davide Cammarano og lektor Eusun Han, at deres vidensfelter – præcisionslandbrug og rodforskning – kunne kobles på en måde, der potentielt kan forklare, hvorfor selv nabomarker kan have markant forskellig udvaskning af kvælstof.

De to forskere havde længe arbejdet hver for sig med henholdsvis markmålinger og rodudvikling. Samtalen førte til et fælles spørgsmål: Om variation i afgrøders rødder kan være en væsentlig forklaring på forskellene i kvælstoftab. Det blev idéen bag forskningsprojektet VARIANCE, støttet af Danmarks Frie Forskningsfond under programmet Grøn Forskning.

Kvælstof under pres

Kvælstof er en nødvendighed i moderne planteproduktion, men udvaskning til vandmiljø og grundvand er fortsat en udfordring – særligt i Danmarks sårbare områder. Selvom ny teknologi har gjort gødskning mere præcis, forsvinder der stadig store mængder næringsstoffer fra markerne.

Forskerne peger på, at en del af forklaringen ligger under jordoverfladen. Rødder udvikler sig forskelligt afhængigt af jordtype, vejr og dyrkningsmetode, og netop disse forskelle kan være med til at bestemme, hvor effektivt planterne optager kvælstof.

En mark fyldt med målepunkter

På en 11 hektar stor forsøgsmark ved AU Viborg er projektet i gang med at undersøge variationerne i praksis. Over 80 målepunkter skal følge både røddernes vækst, jordens sammensætning og kvælstofstrømmen gennem jorden. Her bruges alt fra sensorer og gennemsigtige rør til avancerede sugeceller, som registrerer, hvordan næringsstoffer bevæger sig nedad eller ind i planterne.

Formålet er at skabe en mere detaljeret forståelse af, hvordan underjordiske forhold varierer i en almindelig mark – og hvordan det påvirker kvælstoftabet.

En digital tvilling som testlaboratorium

Projektet udvikler samtidig en digital tvilling af marken. Modellen kombinerer data fra sensorer, rodmålinger, droner og satellitter for at skabe et virtuelt spejl af de virkelige forhold.

Den digitale tvilling skal bruges til at afprøve nye strategier for gødskning. For eksempel kan forskerne simulere, hvordan marken reagerer på mindre gødning i udvalgte områder, eller hvordan forskellige vejrforhold ændrer kvælstofbevægelsen. Målet er at skabe værktøjer, som gør det muligt at reducere udvaskning uden at sænke udbyttet.

Internationale partnere fra University of Padova og Michigan State University bidrager med ekspertise i sensorteknologi og modeludvikling og fungerer samtidig som værter for yngre forskere i projektet.

Et bidrag til den grønne omstilling

Selvom projektets arbejde er teknisk, er formålet tydeligt: renere vandmiljø, mere bæredygtig fødevareproduktion og bedre beskyttelse af naturressourcerne. VARIANCE støtter samtidig Danmarks mål om at halvere tabet af næringsstoffer inden 2030, i tråd med EU’s Green Deal og Farm to Fork-strategi.

På længere sigt håber forskerne, at resultaterne kan omsættes til nye rådgivningsværktøjer for landmænd og landbrugsrådgivere – og gøre vejen kortere fra forskning til anvendelse i marken.