Naturlig foryngelse
Naturlig foryngelse

Jakten på granplantenes hemmelige kjemiske våpen

Er det mulig å vaksinere granplanter slik at de blir mer motstandsdyktige mot skadelige insektangrep?

Publisert

disse dager får millioner av små granplanter et nytt hjem i de dype skoger rundt i Norges land. Fra en trygg oppvekst i planteskolen, overlates de til en tilværelse der farene står i kø langs veien mot målet: å en gang bli en rank og rett storgran.

Våren er plantetid i skogbruket. For å hjelpe skogen et stykke på veien etter en hogst, er det for gran vanlig å sette ut ett- eller to år gamle planter istedenfor å vente på at nye trær skal komme av seg selv fra frø. Disse såkalte kulturplantene kommer fra frø fra de vakreste foreldrene i skogen, og skjemmes bort med vanning, gjødsling, luking og til og med tak over hodet i en planteskole. Målet er at denne særbehandlingen skal gi dem et forsprang på alle andre planter som gjerne vil ha en plass i sola på hogstflata.

Som oftest går det bra. Grana er en sterk konkurrent, og selv der bjørka er høyere de første åra vil den som regel vinne til slutt. Den er en skogens langdistanseløper, slik vi skrev om i et tidligere blogginnlegg.

Skogens lille elefant

Noen ganger blir det imidlertid katastrofe, og mange har erfart at mer enn halvparten av plantene dør. Årsakene kan være så mangt, men ofte er det sultne beitedyr som har vært på ferde. Hjort, hare, klatremus, fugl, og til og med snegler tar seg gjerne en smak av de ferske, små granene.

Den største fienden er imidlertid liten: gransnutebilla (Hylobius abietis) gnager på barken nederst på stammen til de små trærne slik at de svekkes eller dør av uttørking. De økonomiske tapene kan lokalt bli veldig store, og det er ikke uten grunn at finnene kaller gransnutebilla «skogens lille elefant»!

Gransnutebille - skogens lille elefant
Gransnutebille - skogens lille elefant

Kunstig eller naturlig beskyttelse?

Snutebilleskader er ikke noe nytt problem, og mange botemidler er prøvd. I planteskolene behandles mange av de små granene med insektmidler før de blir sendt ut i skogen, men skogbruket ønsker å begrense bruken av plantevernmidler, og leter etter ikke-kjemiske alternativer.

Hvis du har tatt en tur på ei nyplanta hogstflate den siste tida har du kanskje sett smågraner med hvitt «skjørt»? Disse plantene er dyppet i voks i et forsøk på å hindre snutebillene å få gnagd på barken de første åra. Dette kan være effektivt, men gjør at plantene blir dyrere for skogeieren. Vi forskere lurer derfor på om det kan være mulig å få plantene til å produsere mer av sin egen, naturlige beskyttelse i stedet?

Kulturplanter med voksskjørt på vei ut i skogen.
Kulturplanter med voksskjørt på vei ut i skogen.

Granplantenes immunforsvar

Alle planter har et kjemisk forsvar. Disse kjemikaliene skal beskytte mot både beitedyr og soppsjukdom, samt fungere som solkrem. Saktevoksende trær som gran har ekstra mye av disse våpnene, som i hovedsak består av de to kjemiske grupper: fenoler og terpener.

Disse kjenner du godt til, selv om du aldri har har hørt ordene før: Fenoler er opphavet til den tørre følelsen du får på tunge når du spiser druer eller drikker rødvin. De gir også fargen til blåbær og blodbøk. Terpenene er viktige byggesteiner i kvae, og gir oss de lettgjennkjennelige luktene av gran og mange andre planter.

Hvor mye kjemisk forsvar ei granplante har kan variere med genetikk, alder, og miljøet den vokser i. Forskning har vist at ved god næringstilgang vil de fleste planter prioritere rask vekst, og bruke mindre ressurser på å lage forsvarsstoffer. Vi har derfor spurt oss: kan det være slik at velfødde smågraner fra planteskolen har et svakere «immunforsvar» enn det den naturlige foryngelsen har? Naturlig foryngelse er planter som vokser opp fra frø spredd fra mortrærne i skogen, og har hele livet vært nødt til å leve med lite og forsvare seg godt.

Får granplantene «immunitet» etter snutebilleangrep?

I forbindelse med Covid-19 har de fleste fått med seg at det er mulig å bygge immunitet etter sjukdomsangrep, men også at dette ikke alltid er like rett fram. Planter kan også øke sitt forsvar etter angrep av et dyr eller soppsjukdom, men denne evnen varierer mellom arter og miljø, og vi kjenner ikke alle detaljene i hvordan dette foregår. Tenk om vi kunne «vaksinere» granplanter slik at de er bedre rusta mot farene som lurer i skogen!

Spennende masteroppgaver i skogen

Maren Lomsdal og Solveig Strålberg, masterstudenter ved NMBU, tok på seg å forske på dette.

Våren 2019 satte de ut kulturplanter innimellom naturlig foryngelse av gran på ferske hogstflater i Søndre Land (Innlandet). Blant begge plantetyper lot de ett sett stå urørt, mens noen planter ble skada litt forsiktig i barken for å etterligne angrep fra snutebiller. Ett tredje sett med planter ble påført litt av det kjemiske stoffet metyljasmonat. Dette er et signal som planta sjøl bruker til å sende beskjeder internt om å mobilisere kjemiske våpen, altså å lage mere forsvarsstoffer. Noen planter ble også både skadet og behandlet med metyl-jasmonat.

Slik testet vi om vi kan få granplantene til å øke forsvaret sitt ved enten å gi dem en liten skade eller å påvirke signalsystemet i planta. Og ikke minst ville vi teste om evna til å reagere på en slik behandling ville være forskjellig mellom kulturplanter og naturlig foryngelse.

Lita kulturplante har blitt forskningsobjekt.
Lita kulturplante har blitt forskningsobjekt.

Mobilisering av forsvar

Nå har det gått et år, og resultatene i masteroppgavene til Maren og Solveig er klare. I høst registrerte de skader på plantene etter en sommer i skogen, og samla inn prøver til analyser i laboratoriet.

Overraskende nok fant Maren ut at kulturplantene hadde mest fenoler, den ene typen forsvarsstoffer. Vi lurer på om stresset med å flytte fra planteskolen til hogstflata har fått kulturplantene til å produsere mere fenolforsvar, og at dette har overskygga en eventuell effekt av at de hadde litt å gå på når det gjelder næring. Likevel hadde disse plantene mere omfattende skader av snutebiller enn det den naturlige foryngelsen hadde.

Grunnen til dette finner vi muligens i Solveig sine resultater: hun så nemlig at den naturlige foryngelsen inneholder mer av den andre gruppa av forsvarsstoffer, terpenene. Terpenene økte også hos planter som ble påført metyljasmonat.

Flere utfordringer venter

Totalt sett tyder resultatene våre så langt på at den naturlige foryngelsen er litt bedre rusta mot snutebilleangrep enn kulturplantene, men samtidig ser kulturplantene ut til å være raskere til å mobilisere forsvaret sitt når det er fare på ferde. Hvis vi kan overføre noe av de gode forsvarsstrategiene fra naturforyngelsen til plantene som settes ut i skogen vil disse kulturplantene kunne få en raskere og sikrere etablering.

Det er derfor nyttig å forstå hvordan begge plantetyper forberedes på livets harde skole der inne i skogen, og dette skal vi dykke djupere inn i framover. Samtidig har vi så langt bare sett på forsvaret i barken.

På Østlandet var det høsten 2019 mye bredsnutebiller som forsynte seg av plantenes barnåler, og vi ønsker også å undersøke nålenes forsvar nærmere. Vi går med andre ord ikke tomme for spennende forskningsoppgaver framover!