Forsvarer planter med naturlig kemi
Hvordan kan planter forsvare sig selv mod skadedyr og samtidig bidrage til mere bæredygtigt landbrug? Det spørgsmål er omdrejningspunktet for Jawameer Hamas forskning. Som forsker i plantekemi undersøger han, hvordan planters naturlige stoffer kan bruges til at reducere behovet for pesticider og kunstgødning.
Jawameer Hama begyndte sin forskning på Aarhus Universitet for næsten fire år siden. Siden har han fokuseret på, hvordan planters sekundære metabolitter – de kemiske stoffer, planter producerer – spiller en rolle i samspillet med omgivelserne.
"Jeg har udført en række forsøg for at forstå, hvordan planter bruger sekundære metabolitter til at forsvare sig mod skadedyr som nematoder – små rundorme, der lever i jorden," forklarer han. Hans forskning har identificeret stoffer, som planter danner som reaktion på skadedyrsangreb. Disse stoffer kan muligvis overføres til andre planter for at styrke deres modstandsdygtighed.
Hvad er sekundære metabolitter? Sekundære metabolitter er organiske forbindelser, der ikke er direkte nødvendige for planters vækst og reproduktion, men som spiller en vigtig rolle i planteforsvar og samspil med omgivelserne. |
Fra miljøvidenskab til bæredygtigt landbrug
Jawameer Hama har en baggrund inden for miljøvidenskab og tog sin ph.d. på Københavns Universitet, hvor han undersøgte, hvordan planters sekundære metabolitter transporteres til jord og vand via nedbør.
"Mit fokus var på, hvordan planter potentielt kan forurene vandmiljøet," fortæller han. Denne viden har han nu taget med til Aarhus Universitet, hvor han undersøger, hvordan de samme stoffer kan bruges til at forbedre planters sundhed og landbrugspraksisser.
Han deltager i flere forskningsprojekter, hvor disse naturlige plantestoffer bliver testet som alternativer til kemiske hjælpemidler i landbruget.
Naturlige løsninger til landbruget
Et af de projekter, Jawameer Hama arbejder på, hedder InterPhyt og er finansieret af Danmarks Frie Forskningsfond. Sammen med forskerne Mette Vestergård og Inge Fomsgaard undersøger han, hvordan bioaktive forbindelser kan overføres mellem planter for at styrke deres forsvar uden brug af pesticider.
"Vi ønsker at bruge disse forbindelser til at styrke planternes sundhed og respons, så vi kan reducere behovet for pesticider," forklarer han.
Et andet projekt, BioNI, finansieret af Novo Nordisk Fonden, fokuserer på biologiske nitrifikationshæmmere (BNI). Disse forbindelser hæmmer bakterier, der omdanner ammonium til nitrat i jorden.
"Hvis vi kan reducere disse bakteriers aktivitet, kan vi holde mere ammonium tilgængeligt for planterne og dermed mindske behovet for kunstgødning," siger Jawameer Hama. Projektets mål er at mindske behovet for kunstgødning ved at bruge planternes naturlige stoffer i stedet.
Hvad er biologiske nitrifikationshæmmere? Det er naturlige stoffer, som planter producerer for at begrænse de bakterier, der omdanner ammonium til nitrat. Derved kan næringsstoffer fastholdes i jorden og give en mere bæredygtig gødningsstrategi. |
En ny forskningsleder på vej
Jawameer Hama er nu tenure-track adjunkt ved Institut for Agroøkologi på Aarhus Universitet og samarbejder tæt med professor Inge Fomsgaard. Når hun går på pension, skal han overtage dele af hendes forskningsgruppe.
"Vi bruger metabolomics til at analysere plantemateriale på metabolitniveau ved hjælp af teknikker som gaskromatografi (GC-MS) og væskekromatografi (LC-MS/MS)," forklarer han.
Hvad er metabolomics? Metabolomics er studiet af de kemiske processer, der involverer metabolitter – små molekyler, som afspejler planters biokemiske processer. |
Mere end én forskningsretning
Et andet vigtigt fokus i Jawameer Hamas forskning er planters interaktioner. Planters interaktioner dækker over de mange måder, hvorpå planter påvirker og påvirkes af deres omgivelser – herunder andre planter, dyr, mikroorganismer og abiotiske faktorer som jord og klima. Disse interaktioner kan være gavnlige, neutrale eller skadelige, men de spiller alle en afgørende rolle i, hvordan økosystemer fungerer.
For landbruget og økologien er det afgørende at forstå planters interaktioner, da denne viden kan bruges til at udvikle bæredygtige dyrkningssystemer, naturligt bekæmpe skadedyr og sygdomme samt forbedre jordens sundhed gennem gavnlige mikrobielle processer.
Samdyrkning som en naturlig løsning
Samdyrkning – dyrkning af flere plantearter på samme areal – er endnu et centralt forskningsområde for Jawameer Hama. Han forklarer, at denne metode gør det muligt for planter at drage fordel af hinandens tilstedeværelse.
"Det er en måde at udnytte naturens egne processer til at forbedre landbruget," siger han.
Mod en fremtid med færre pesticider og kunstgødning
Jawameer Hama ser store perspektiver i sin forskning og håber, at hans arbejde kan bidrage til at mindske afhængigheden af pesticider og kunstgødning.
"Målet er at finde løsninger, der reducerer behovet for disse kemiske hjælpemidler," siger han.
Han forestiller sig en fremtid, hvor fordelene ved biologiske nitrifikationshæmmere kombineres med overførsel af bioaktive plantestoffer, hvilket kan føre til et landbrug med ingen eller kun minimal brug af gødning og pesticider.
"Det er et udfordrende, men lovende forskningsfelt, og jeg ser frem til at udforske de mange muligheder," siger han.
Fremtidsperspektiver og samarbejde
Jawameer Hama har store ambitioner for fremtidens landbrug og håber, at hans forskning kan være med til at mindske behovet for pesticider og kunstgødning.
"Drømmen er et landbrug, hvor vi bruger de naturlige processer i stedet for kemiske løsninger," siger han.
Han samarbejder allerede med Københavns Universitet og internationale forskningsgrupper for at finde de bedste løsninger.
"Flere og flere forskere interesserer sig for planters sekundære metabolitter, og det åbner op for nye muligheder," siger han og understreger, at forståelsen af disse naturlige stoffer kan revolutionere landbruget.
Mere information
Kontakt: Adjunkt Jawameer Hama, Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet. Mail: jawameer@agro.au.dk