Perennt vete – en jordbruksrevolution

De flesta utmaningar som jordbruket brottas med idag – stora utsläpp av växthusgaser, jorderosion, näringsläckage och överanvändning av kemikalier – skulle kunna minskas om fleråriga grödor odlades i stället för ettåriga. För att stödja ett skifte till perenna grödor samarbetar Axfoundation med Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU). På Torsåker gård bedrivs idag världsledande forskning där fleråriga släktingar till vete och korn anpassas och förädlas för att trivas i ett nordligt och mellaneuropeiskt klimat. Det genetiska materialet på Torsåker gård kommer från tre unika växtförädlingsprogram, ett av dem är The Land Institute som har utvecklat det perenna vetet Kernza®.

Flerårig (perennt) vete binder kol i marken och minskar på så sätt jordbrukets koldioxidutsläpp.

Problem

Dagens grödor har förädlats i hundratals år med ett så starkt fokus på avkastning att de förlorat egenskaper som nu är viktiga för att klara klimatförändringarna. Detta gör framtidens livsmedelssystem sårbara. Majoriteten av allt spannmål som odlas idag i tempererade klimat är ettåriga. Dessa måste starta om från början varje odlingssäsong: Jorden måste plöjas, marken sås, grödan etableras och sedan skördas för att aldrig komma igen, om man inte upprepar proceduren och plöjer igen. Och en nyplöjd åker är sårbar – inga rötter som binder den värdefulla jorden och viktiga näringsämnen urlakas och hamnar i vattendrag där de bidrar till övergödning av haven.

Vår lösning

Fleråriga (perenna) grödor binder kol i marken och minskar på så sätt jordbrukets koldioxidutsläpp. Fleråriga grödor har också bättre tålighet mot torka och vattenstress, och deras djupare rotsystem förbättrar näringsupptaget från jorden. Dessutom bidrar fleråriga grödor till minskad energiförbrukning och tidsåtgång för lantbrukaren som slipper så och plöja varje säsong.

Förädlingen av perenna spannmål är fortfarande i ett tidigt stadium. Därför odlas de inte i stor skala. Till exempel är skördarna fortfarande lägre jämfört med ettåriga grödor. För att utveckla grödorna och komma till rätta med utmaningarna pågår flera växtförädlingsprogram. På Torsåker gård, Axfoundations testgård och utvecklingscentrum för framtidens hållbara livsmedelssystem, testodlas idag populationer av perennt vete med stor genetisk variation från tre olika växtförädlingsprogram.

Det perenna vetet på Torsåker gård har tagits fram genom domesticering av en flerårig släkting till vete, (Thinopyrum intermedium). Det initiala arbetet gjordes av växtförädlare vid Rodale Institute i Pennsylvania, USA. Sedan 2003 har forskare vid The Land Institute i Kansas, under ledning av Dr. Lee DeHaan, vidareutvecklat ett flerårigt vete med varumärketsnamnet Kernza®. Vidareutvecklingen har gjorts utifrån de bästa plantorna som bedömts efter bland annat antal frön, fröstorlek och andra skördeegenskaper, vilket resulterat i förbättrade populationer.

På Torsåker gård finns populationer av perennt vete med stor genetisk variation från tre olika växtförädlingsprogram.

Anna Westerbergh (SLU) är projektledare och ansvarig för växtförädlingsprogrammet på Torsåker gård.

Vår insats

På Torsåker gård samarbetar Axfoundation med Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU) för att utveckla perenna grödor, såsom ett flerårigt vete. Domesticeringen och växtförädlingen drivs av SLU och ansvarig forskare är Anna Westerbergh, docent i genetik och växtförädling på institutionen för växtbiologi vid SLU i Uppsala. Projektet är även först i världen på att domesticera och växtförädla den fleråriga kornsläktingen ”knylkorn” till ett perennt korn.

Målet är att förbättra spannmålens egenskaper, öka avkastningen och anpassa plantorna för att trivas i ett nordligt och mellaneuropeiskt klimat. Växtförädlingsprogrammet fokuserar på önskvärda egenskaper som hög fröavkastning, synkroniserad blomning och frömognad samt förmåga att inte tappa frön. Växtförädlare från SLU väljer ut de individer som visar sig ha de bästa egenskaperna. Dessa individuella plantor korsas sedan och frön från dessa planteras ut för att producera nästa generation med förbättrade plantor, för urval av nästa föräldrageneration.

Det genetiska materialet för den fleråriga släktingen till vete kommer från tre unika växtförädlingsprogram: The Rodale Institute i Pennsylvania (USA), The Land Institute i Kansas (USA) som har utvecklat det fleråriga vetet Kernza, och University of Manitoba (Kanada). Hittills är växtförädlingsprogrammet på Torsåker gård det enda utanför Nordamerika som är baserat på genetiskt material från alla tre program och som utförs under andra klimatförhållanden.

En del av Axfoundations satsning på området är också att tillsammans med kockar och bagare identifiera den kommersiella potentialen för grödorna och undersöka vilka livsmedel som spannmålen skulle passa bäst för.

Resultat

Att utveckla nya grödor tar tid – flera år. En stor genetisk variation av plantor med olika geografiska ursprung utvärderas och de bästa växterna väljs ut och korsas över flera växtgenerationer. En viktig förutsättning för detta arbete är att kunna studera materialet på samma plats under en längre period, och forskningen på Torsåker gård har visat sig vara framgångsrik.

Mellan 2018 och 2019 tiodubblades antalet planterade perenna veteplantor på Torsåker gård från 3 000 till 30 000. Baserat på omfattande data från de plantor som etablerades 2018, gjordes år 2020 det första urvalet av från föräldragenerationen. Plantorna klonades och planterades ut på tre separata försöksplatser på Torsåker gård för vidare utvärdering och fröproduktion.

Hösten 2021, 2022 och 2023 skördades en tidig variant av den fleråriga släktingen till vete på en halv hektar mark. Detta var ett viktigt steg som visade att det är fullt möjligt att tröska det perenna vetet med en vanlig skördetröska. Axfoundation undersöker nu möjligheten att skala upp försöken för att möjliggöra produktion av perennt vete som utsäde för svenska lantbrukare.

En viktig del av Axfoundations bidrag är att identifiera den kommersiella potentialen för grödan i samarbete med kockar och bagare. På Torsåker gård serveras pizzor bakade med mjöl från perennt vete löpande som en del av arbetet med att lyfta frågorna om hållbart jordbruk.

Torsåker gård är också den första plats i världen där knylkorn domesticeras och förädlas till en flerårig korngröda. Genom att använda samma domesticeringsstrategi – det vill säga upprepade selektioner och korsningar av plantor med de mest eftertraktade egenskaperna hos en flerårig gröda – förbättras egenskaper som skörd, frökvalitet och frömognad.

Det fleråriga vetet har ett djupare rotsystem jämfört med det ettåriga vetet.

Från idé till skörd på Torsåker gård

2013

Axfoundation besöker The Land Institute och en idé om perennt vete för svenska förhållanden börjar gro.

2018

Forskningsprojekt kring perennt vete initieras på Torsåker gård tillsammans med SLU och arrendator Mats Eriksson på Sättra gård.
Etablering av 3 000 plantor av perennt vete på Torsåker gård.

2019

Ytterligare 30 000 plantor av perennt vete etableras på Torsåker gård. Planteringen görs i försöksytor för att följa tillväxt, skörd och samodling med baljväxter.
Axfoundation deltar i och stöttar ett internationellt forskarmöte i Lund i samarbete med The Land Institute.
Gästerna på Människans Natur 2019 provsmakar oblat bakat på Kernza-mjöl.

2020

Ett urval av de plantor som presterat särskilt väl under svenska förhållanden klonas och 1200 plantor planteras på Torsåker gård för fortsatt utvärdering och korsning.
Med Axfoundations hjälp vann The Land Institute det stora Food Planet Prize 2020 för sitt arbete för ett hållbart jordbruk. Prispengarna bidrog till att starta verksamheten New Roots International, ett globalt samarbete för utvecklingen av perenna grödor där Sverige är en viktig hubb.

2021

Första tröskningen av perennt vete på Torsåker gård. Cirka 0,5 ha tröskas med vanlig tröska.
Resultat och lärdomar presenteras på UN Food System Summit av Anna Westerbergh, ansvarig forskare och växtförädlare av perenna sädesslag vid SLU.
The Land Institute besöker Torsåker gård för att se hur försöken under svenska förhållanden utvecklas.

2022

Pizza bakat på mjöl från perennt vete serveras vid ett event på Torsåker gård.
Två tidiga sorter av perennt vete planteras med en vanlig radsåmaskin på ett öppet fält.
Nästa generation med 1 700 plantor från utvalda föräldrar planteras.
Wasabröd går in som delfinansiär för forskning kring genomiskt urval, en ny metod för effektiv förädling.

2023

De årliga fenotypiska studierna, där forskarna undersöker grödornas skördegenskaper, kärnstorlek, stråhöjd med mera, genomförs på 1200 plantor.
Axfoundation och SLU deltar i konferensen KernzaCon, där forskare från hela världen utbyter erfarenheter kring perenna grödor. Anna Westerberg presenterar växtodlingsförsöket på Torsåker och tar del av värdefulla insikter för projektets framtida utveckling.

2024

Den kommersiella potentialen för perennt vete undersöks vidare.

Partners

Sveriges Lantbruksuniversitet, The Land Institute, Wasabröd

Forskningen kring genomisk selektion delfinansieras av Wasabröd med ambitionen att snabba upp växtförädlingen av perennt vete för nordiska förhållanden.

Vill du veta mer om Anna Westerberghs arbete? Ta del av intervjun om Kernza®!