Moderna näringsmedel för växter läcker mindre kväve och ökar tillväxttakten

Moderna näringsmedel läcker mindre kväve och ökar tillväxttakten

Tillgång till kväve är en förutsättning för skogsplantors och andra växters tillväxt. De klassiska gödselmedlen innehåller därför oorganiska nitrat- eller ammoniumjoner som kvävekälla. En nackdel med nitratjonen är att den är negativt laddad och kan lakas ut ur marken och hamna i något vattendrag. Där stimulerar kvävet växternas tillväxt och resultatet blir igenväxning av sjöar och åar.

SweTree Technologies har tillsammans med Holmen Skog, Sveaskog och Bergvik Skog utvecklat ett nytt näringsmedel för växter som läcker betydligt mindre kväve till miljön än de traditionella medlen. Det formar också en planta med annan morfologi. Det hela inleddes i samband med att professor Torgny Näslund på Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU) i Umeå började undersöka förutsättningarna för att använda organiska substanser för direktupptag av plantor. Torgny Näsholm upptäckte att många organiska substanser, exempelvis kväverika ämnen, såsom arginin tas direkt upp av växter. Genom ett examensarbete och ett doktorandprojekt ökades efterhand forskarnas kunskaper om aminosyran arginins roll i sammanhanget. Holmen Skog var tidigt med och testade denna nya kunskap och startade ett kommersiellt projekt.

Patentet för det nya gödselmedlet såldes 2005 vidare av Holmen till bioteknikföretaget SweTree Technologies som tillsammans med samarbetspartners utvecklat det vidare till en färdig produkt som nu marknadsför under namnet arGrow®.

Kvävet binds i marken

Arginin är en basisk aminosyra som innehåller mycket kväve. En del av molekylen är positivt laddad vilket medför att ämnet binds hårt till marken och sköljs därför inte bort då det regnar och då plantorna bevattnas. Ett resultat av detta är att risken för övergödning av vattendragen minskar.

Ett annat resultat är att det nya näringsmedlet är att plantan får en annan morfologi särskilt vad gäller rötterna men även rothalsdiametern ökar. Det blir lättare att uppnå optimal kvävehalt och rötterna blir fler och en större andel av rötterna utvecklas till ”finrötter”. Dessa rötter är riktigt små och betydelsefulla för hur skogsplantan tar upp näring och vatten. Arginingödslade plantor tål torkstress och växer bättre än de som gödslats med traditionella gödselmedel. Plantorna växer alltså fortare när de planterats i skogen – en ökad tillväxttakt som är flerårig. De tester som pågått längst visar effekt även efter 7 år. Den ökade överlevnadsförmågan hänger bland annat samman med att plantorna får bättre motståndskraft mot extremt väder och biologiska angrepp. Detta ger en direkt effekt på skogsägarens ekonomi eftersom antalet plantor som behöver sättas ut sjunker och tillväxten i skogen blir bättre.

Nio miljoner plantor har testats

De första testerna med arginin gjordes 2002 vid Holmens plantskola i Gideå. Sedan dess har det hänt mycket och under 2008 gödslades mer än nio miljoner plantor (nästan halva plantproduktionen) vid plantskolan med arginin. Näringsmedlet testas av fyra av de fem stora skogsägarna i Sverige och används redan av ett av bolagen för delar av deras produktion.

Innovationsföretaget SweTree Technologies har riktat in kompassen på att utnyttja potentialen inom biotekniken för att tillämpningar inom skogssektorn. Affärsidén är dels att utveckla träd som överlever bättre, har bättre tillväxt och kvalitet och dels att ta fram nya teknologier för att kunna modifiera träfibern. Förutom växtnäringsmedlet arGrow innehåller portföljen bland annat följande projekt:

  • Att via somatisk embryogenes ta fram snabbväxande granar. Arbetet består av att hitta de ”bästa granarna”, alltså de mest snabbväxande individerna. SweTree använder därefter celler från de utvalda träden för att göra kopior av dem. I grunden är detta traditionell växtförädling och i USA har man framgångsrikt använt tekniken för att få fram snabbväxande loblollytall (Pinus taeda). 2012 räknar de med att ha utvecklat en produktionsprocess för detta.
  • Genom att analysera vilka gener i träd som ger upphov till speciella egenskaper kan man skräddarsy modifierade träd för skogsindustrin. Massa- och pappersindustrin premierar vissa egenskaper och för energiindustrin är det andra egenskaper som är viktiga. I bägge fallen är ökad vedmängd och biomassa av intresse.
  • Ett projekt rör användningen av poppel för fiber och energibruk i Östersjöregionen. Ett antal elitpopplar testas nu runt om i Sverige med goda tidiga tillväxtdata, markant bättre än dagens standard OP 42. Detta kommer för bördiga markområden vara ett mycket bra ekonomiskt alternativ för produktion av biomassa för den framtida energiförsörjningen baserat på förnybara råvaror.
  • Flera projekt pågår inom fibermodifieringsområdet. Just nu utvecklas sex olika teknologiplattformar som på olika sätt förändrar cellulosafiberns och/eller dess ytors funktion på ett sätt som gör att cellulosafibern kommer att kunna användas mer och bredare för olika material där idag oljebaserade polymerer används.