Smartgjødsler for karbonfangst og bærekraftige matsystemer

Populærvitenskapelig framstilling Smartsoil har som mål å bidra til utviklingen av framtidens globale, bærekraftige matsystemer gjennom målrettet bruk av jordens egne biologiske ressurser. Kjernen i innovasjonen er forbedring av jordhelse ved hjelp av gunstige mikroorganismer – mikrober – som spiller avgjørende roller i alle kjente økosystemer. Mikrober utgjør anslagsvis halvparten av jordens totale biomasse og representerer størstedelen av det biologiske mangfoldet på planeten. Ved å stimulere og styre dette mangfoldet kan jordas funksjon, plantekvalitet og motstandskraft mot sykdom forbedres. I dette prosjektet har potet blitt valgt som demonstrasjonskultur. Potet er verdens fjerde viktigste matplante etter mais, ris og hvete, med en global produksjon på rundt 370 millioner tonn årlig. I Norge produseres over 300 000 tonn potet hvert år. Samtidig anslås det at 25–30 prosent av potetavlingene globalt går tapt som følge av sykdom. Tørråte er blant de mest alvorlige sykdommene og krever i dag omfattende bruk av plantevernmidler. Å utvikle trygge og bærekraftige alternativer for å redusere sykdom i potetproduksjon er derfor av stor agronomisk og samfunnsmessig betydning. Prosjektet gir et forskningsbasert bidrag til forståelsen av hvordan biologiske tiltak kan inngå i moderne landbrukssystemer. Et sentralt utgangspunkt i arbeidet har vært utvikling og testing av Symbiotika – et kompostbasert jord- og plantehelseprodukt som kan beskrives som en biologisk motvekt til antibiotika: ikke ved å eliminere organismer direkte, men ved å styrke funksjonelle mikrobiologiske samfunn som reduserer sykdomsrisiko gjennom konkurranse, nisjeokkupasjon og økt systemrobusthet. Et sentralt og konsistent funn i prosjektet er en reduksjon i tørråte på om lag 30 % ved bruk av Symbiotika, dokumentert gjennom uavhengige laboratorieforsøk og tre år med feltforsøk på ulike lokaliteter. Effekten er bekreftet både gjennom visuelle feltregistreringer, DNA-baserte analyser og kontrollerte infeksjonsforsøk. For næringen er dette strategisk viktig: Selv moderate reduksjoner i sykdomspress kan gi betydelige utslag i redusert sprøytebehov, lavere risiko og mer stabile avlinger. Prosjektet viser samtidig at sykdomsreduksjonen ikke kan forstås isolert, men må sees i sammenheng med endringer i plantens mikrobiom i jord, rot og blad. Symbiotika fungerer her ikke som et enkelt «middel», men som et designbart biologisk system, der råvarevalg, produksjonsprosess og bruksmåte påvirker hvilke mikrobielle funksjoner som fremmes. For forskningsmiljøer representerer dette et verdifullt datagrunnlag for videre studier av samspill mellom mikrober, plantefysiologi og agronomi. Samtidig representerer det et viktig strategisk skifte i hvordan biologisk plantevern kan vurderes: Fra generelle biologiske innsatsfaktorer til målrettet mikrobiomstyring. Et viktig og mer nyansert funn er at Symbiotika ikke bare påvirker sykdomsnivå, men også planteutvikling og knollstørrelsesfordeling. Dette innebærer at produktet – brukt riktig – ikke bare kan bidra til sykdomsreduksjon, men også inngå som et regulerende verktøy for avlingskvalitet, særlig med hensyn til andel salgbare knoller. Når det gjelder klimaeffekter, har prosjektet dokumentert et tydelig potensial for økt karbonlagring i jord ved bruk av Symbiotika. Jordprøver analysert over flere år viser en gjennomsnittlig økning i karboninnhold på rundt 18 % i øvre jordlag (5–30 cm), med målinger som nærmer seg 4-promillemålet innenfor en treårsperiode. Selv om tidsserien er relativt kort, gir resultatene et viktig empirisk bidrag til diskusjonen om hvordan biologisk baserte jordforbedringsprodukter kan bidra til klimarelaterte mål i landbruket uten å gå på bekostning av avling. For bønder og rådgivere er den strategiske betydningen av karbonresultatene todelt. For det første peker de på muligheten for å kombinere produksjon og klimatiltak, der økt karboninnhold i jord ikke skjer på bekostning av avling. For det andre gir prosjektet et mer presist kunnskapsgrunnlag for hvordan råvarevalg, produksjonsprosess og bruk av kompostbaserte produkter påvirker jordas funksjon over tid. Dette er avgjørende for å kunne gi differensierte og praksisnære anbefalinger, tilpasset lokale forhold. Prosjektet har vært ledet av Smartsoil Biotech AS, som har hatt ansvar for helhetlig prosjektstyring og faglig integrasjon. Arbeidet er gjennomført i tett samarbeid med et bredt nettverk av forsknings- og praksisaktører. Norsk Landbruksrådgiving har hatt en sentral rolle i planlegging og gjennomføring av feltforsøkene. Videre har prosjektet involvert Oslo Renovasjon og Gjenvinning og Reve kompost AS i utvikling og produksjon av Symbiotika, samt forskningsbidrag fra Universitetet i Oslo, Sveriges landbruksuniversitet, Norsk institutt for bioøkonomi, Technische Universität Berlin og Norges miljø- og biovitenskapelige universitet. Denne strukturen har sikret både forskningsmessig dybde og høy relevans for praktisk landbruk og rådgivning.

Virkninger - effekter Symbiotika som presist agronomisk verktøy Prosjektet bidrar til å flytte forståelsen av kompost fra å være et generelt jordforbedringsmiddel til å bli et presist agronomisk verktøy. Ved å kombinere kontrollerte prosesser med kjemisk og mikrobiologisk analyse, viser prosjektet at kompostbaserte produkter kan utvikles med forutsigbare egenskaper også knyttet til mikrobiologisk sammensetning og gjødselseffekt. Dette representerer et kunnskapsløft for bruk av avfallsstrømmer i landbruket. Forutsigbar gjødsling og redusert risiko Et sentralt resultat er dokumentasjonen av at Symbiotika gir gjødslingseffekt og nitrogenutnyttelse på nivå med etablerte organiske handelsprodukter, samtidig som produktene kan produseres uten kjente plantepatogener. Resultatene gir produsenter og rådgivere et bedre beslutningsgrunnlag og reduserer risiko ved implementering av biologiske løsninger. Biologisk sykdomsreduksjon som del av integrert plantevern Prosjektet har dokumentert en konsistent reduksjon i tørråte i potet på inntil 30 %, på tvers av laboratorieforsøk og flerårige feltforsøk. DNA-baserte analyser kobler denne effekten til målbare endringer i jord-, rot- og bladmikrobiom. Dette gir et empirisk fundament for videre utvikling av biologisk baserte strategier innen integrert plantevern. Presis agronomi En viktig effekt av prosjektet er økt innsikt i hvordan biologiske tiltak påvirker samspillet mellom jordbiologi, planteutvikling og avlingskvalitet. Resultatene viser at biologiske løsninger påvirker både sykdom, totalavling og knollstørrelse, og at effekten i stor grad styres av timing og samspill mellom jord- og bladtiltak. Denne kunnskapen muliggjør mer presise agronomiske strategier. Karbonlagring i jord Prosjektet har dokumentert et potensial for økt karbonlagring i jord gjennom regelmessig bruk av kompost med forutsigbar kvalitet. Dette gir direkte relevans for landbrukets rolle i klimapolitikken og styrker kunnskapsgrunnlaget for jord som klimatiltak. Relevans for forvaltning og virkemiddelutvikling På systemnivå gir prosjektet ny innsikt i hvordan avfallsstrømmer kan inngå i sirkulære verdikjeder med høy samfunnsnytte. Kontrollert kompostering kan være et virkemiddel for å kombinere karbonbinding, jordhelse og matproduksjon, og gir et viktig beslutningsgrunnlag for videreutvikling av virkemidler innen klima, avfall og landbruk. Kunnskapsgrunnlag for videre forskning og skalering For forskning og innovasjon representerer prosjektet et metodisk og faglig bidrag gjennom integrasjon av feltforsøk, kontrollerte laboratoriestudier og DNA-baserte analyser. Erfaringer og resultater fra prosjektet gir et rammeverk som er overførbart til andre kulturer og produksjonssystemer. Samlet effekt og overføringsverdi Samlet sett har prosjektet ringvirkninger utover potetproduksjon alene. Vi mener erfaringene fra prosjektet gir et kunnskapsbasert fundament for innovasjon, praktisk implementering og utvikling av mer robust, sirkulær

Hensikten med dette prosjektet er å utvikle produkter for framtidens globale bærekraftige matsystemer. Innovasjonen skal bedre jordhelse ved hjelp av nyttige mikroorganismer (mikrober). Mikrober utgjør omlag halvparten av biomassen på jorden og størsteparten av biodiversiteten vi kjenner til. Mikrober har enorm betydning for alle økosystemer. Til tross for deres åpenbare anvendelsesmuligheter i jordbruket, er det vanskelig å bruke disse organismene fordi vitenskapen kun kan kultivere 5-10% av alle mikrober. Derimot finnes det stort samfunn av mikrober (mikrobiom) i organiske avfallsfraksjoner, slik som komposter, og gjør avfallsfraksjonene interessante for mikrobe-baserte gjødsler. Imidlertid er tilgjengelige komposter av høyst variabel kvalitet, og de kan inneholde sykdomsfremkallende (patogene) organismer. Derfor frarådes bønder å bruke kompost. Særlig gjelder dette for potetbønder hvor tørråte-slekten Phytophtora har stor ødeleggelseskraft. I dette prosjektet har vi derfor som overordnet mål å utvikle neste generasjon kompostbaserte Smartgjødsler som kun inneholder biodiversitet av fordelaktige mikrober. Vi dokumenterer mikrobiomet og fravær av patogener med DNA-metoder. Jordbruket har også mål om å fange og lagre atmosfærisk CO2 fra atmosfæren og lagre det i matjord. Vi har som mål at smartgjødslene bidrar til karbon fangst og lagring (CCS) ved hjelp av mikrobiomets biologiske mekanismer (Bio-CCS). Prosjektet er en del av sirkulær- og kretsløpsøkonomien, fordi vi omdanner avfall til jordforbedringsprodukter for å bedre jordhelse, øke avlingsnivåer og redusere mengden klimagasser i atmosfæren.