Increased and market-adapted production of grain legumes in Norway to increase self-sufficiency of proteins for food and feed

Prosjektet skal bidra til økt produksjon av proteinvekster i Norge for å møte en økende etterspørsel av planteprotein til mat og fôr. Det er behov for bedre tilpassede sorter og forbedret dyrkingsteknikk for å oppnå god kvalitet og en avlingsstabil produksjon. Prosjektet skal utvikle dyrkingsstrategier for å løse viktige dyrkingsutfordringer. Prosjektet skal prøve ut et stort antall sorter og utvikle genomiske verktøy og nye foredlingspopulasjoner som kan være startpunktet for planteforedling i Norge. Kvalitetsegenskaper til mat og fôr blir tillagt stor vekt, inkludert egenskaper som er viktige for moderne prosesseringsteknologier. Prosjektet skal gjennom kunnskapsoverføring og kommunikasjon i verdikjeden bidra til økt dyrking som kan gi verdiskapning for bonden og den etterfølgende verdikjeden. Det er gjennomført sortsforsøk i erter og åkerbønne (ÅB ) i fire sesonger (2021-24) på tre lokaliteter årlig med sorter/linjer, vesentlig fra europeiske planteforedlere. Omfanget har økt fra 23 sorter av både erter og ÅB i 2021 til rundt 50 i 2023 og 2024. Planteutvikling, sjukdomsangrep og agronomiske egenskaper er registrert. Det gjennomført ukentlige overflyvninger med drone (UAV) i vekstsesongene og bilder tatt med multispektralt og RGB kamera er analysert. I ÅB viser resultatene store forskjeller mellom tidlige sorter (finske) og de senere, med betydelig lavere avling og mer angrep av soppsjukdommen sjokoladeflekk (Botrytis spp.) i de tidlige. Det er identifisert avlingsstabile og høytytende sorter med bedre resistensegenskaper blant sene sorter. Noen av disse er anbefalt for dyrking i Norge. Det er utviklet metodikk for fenotyping med UAV i ÅB. Plantehøyde kan estimeres nøyaktig fra UAV målingene. Resultatene viste at avling ble predikert godt allerede ved blomstring (R2=0,83), noe som er et lovende resultat. Det er utviklet genomiske verktøy som kan støtte genetiske analyser basert på fenotypiske data og som kan brukes i fremtidig sortsforedling. Det er genotypet 42 sorter og 144 foredlingslinjer i FB (target GBS SPET 90k panel, ICATech) og 43 sorter i erter (13K SNP chip, Trait Genetics). Data er prosessert og analysert for å undersøke populasjonsstruktur og genomisk diversitet. Resultatene gir informasjon for å identifisere de beste foreldregenotypene for krysninger, og i fremtiden å utvikle modeller for genomisk prediksjon. I tillegg er KASP markører for innhold av tannin (TTG1) og vicine/convicine (v/c) validert for bruk ved Graminor. En MAGIC (Multi-parent Advanced Generation InterCross) i åkerbønne er under utvikling, også ved Graminor. Arbeidet med å utvikle bedre dyrkingsstrategier har fokusert på plantevernstrategier, optimal sådybde/såmengde, høstestrategier samt betydningen av jordstruktur for planteutvikling. Det er gjennomført 18 feltforsøk på soppbekjempelsesstrategier og såmengde i tidlige og sene sorter av ÅB. Omfattende registreringer er gjort for å bedre forstå viktige plantesjukdommer, og prøver av høsta bønner har vist høye nivå av Fusarium og Botrytis, samt sverte- og muggsopper. Noen av prøvene blir analysert for mykotoksiner. Sammenhenger mellom bekjempelsesstrategi og nivå av soppsmitte vil bli nærmere undersøkt i 2024/25. Det utført forsøk i ÅB i 3 år for å teste strategier som kan redusere skade av ertesnutebille gjennom å utnytte sådybde (dyp) og såtid (sen) til å skape et misforhold mellom forekomst av planter og tilstedeværelse av insekter. Foreløpige resultater antyder at værforholdene ved såtid og oppspiring har stor påvirkning på skadeomfanget. Det er observert økende forekomst av fabafrøbillen Bruchus rufimanus, som kan gi skader på frø og uakseptabel kvalitet. Betydningen av sådybde og temperatur for spiring er undersøkt. Resultater viser at dyp såing, spesielt under lave temperaturer, kan forsinke oppspiring i ÅB og erter mye. Erter er spesielt følsomme og bør ikke såes dypere enn 5 cm tidlig om våren. Forsøk er i gang for å undersøke både innhøstingsstrategier kombinert med soppbekjempelse og betydning av jordstruktur for plantevekst og nitrogenfiksering. Foreløpige resultater viser at pakket jord fører til kortere planter, mindre frodig vekst og mindre legde i erter. Et utvalg av 10 sorter av både erter og ÅB er fulgt opp med omfattende kvalitetsanalyser av makronæringsstoffer (protein, stivelse, kostfiber og fett) og antinæringsstoffer (tanniner, saponiner, sukker inkludert raffinose type oligosakkarider, og v/c (i ÅB). Resultatene er under statistisk analysering og tolkning. Prosjektet arrangerte 2-dagers åpent møte med formidling av resultater i samarbeid med prosjektet GreenPlantFood og Partnerskapet for norsk matkorn og planteprotein juni 2024. Resultater har også blitt formidlet til norske aktører gjennom en Webinar-serie (2023/24), artikler i Jord-og plantekulturboka og andre bransjetidskrift, og presentasjoner på nasjonale møter og markdager.

The project idea is based on the documented potential to increase domestic production of peas and faba bean to respond to the increasing market opportunities for plant protein commodities that are environmentally sound and healthy. This project aims to provide necessary knowledge, materials and tools for 1) future efficient breeding of grain legumes adapted to Norwegian conditions, and 2) solutions to main cultivation challenges to increase the production of grain legumes in Norway with good quality for food and feed. Moreover, further development of grain legume production will be important in a long-term and sustainable development of Norwegian agriculture, where optimal exploitation of the agricultural areas suitable for arable crops is urgent. The project takes a broad approach by including both management solutions to agronomic challenges based on varieties already available, and competence building to initiating breeding activities in Norway that will give progress in the long term. Both are urgent to successfully expand production of grain legumes in Norway. The project shall develop improved strategies for plant establishment, integrated pest management and harvesting that are important to improve both yield and quality. Core collections and breeding populations will be developed that are suited for Norwegian conditions to investigate genetic variability of important plant traits, and identify breeding goals and improved genotypes. Special focus will be put on quality traits and strategies through management and the choice of varieties to meet quality requirements for food and feed, including those for modern processing technologies. The project shall establish the Norwegian Protein Crop Forum to enable knowledge transfer within the entire supply chain, and to promote production and utilization of grain legumes in Norway.