Jordhelse og sykdomshåndtering

Jordhelse

Fra at hovedfunksjon til matjord er avlingsnivå, inkluderer begrepet jordhelse flere funksjoner som jordbruksjord bør ivareta. En jord med god jordhelse bør opprettholde en viss avling, ivareta biologisk mangfold og ivareta ulike økosystemtjenester. Eksempler på slike tjenester forventet av jordbruksjord er omdanning av organisk materiale til jord og plantenæring, karbonbinding gjennom plantevekst, samt en robust jordstruktur som bidra til at planter og jord er mindre utsatt for næringstap og erosjon. Jordlivet, inkludert bakterier, sopp, encella organismer, nematoder, spretthaler, midd og meitemark, så vel som planterøtter, utgjør et næringsnettverk i jorda og er viktige komponenter i begrepet jordhelse, og for å ivareta disse økosystemtjenestene (Larkin, 2015).

Tiltak for bedret jordhelse

God jordhelse er viktig for god vekst av kulturplantene våre, både i økologisk og konvensjonell produksjon. Tiltak som bedrer jordhelsa omfatter blant annet bruk av vekstskifte, tilførsel av organisk materiale, bruk av fangvekster og underkultur. I økologisk drift har vi færre verktøy og tiltak mot jordbårne plantesykdommer enn i konvensjonelt landbruk. Denne artikkelen ser derfor på hvordan og hvor mye disse jordhelsefremmende tiltakene forebygger og hemmer jordrelaterte plantesykdommer. Da i hovedsak dem forårsaket av bakterier og sopp (patogener) og litt om nematoder. For vi forventer vel at en jord med god jordhelse også har lite sykdommer?

Flere aktuelle plantesykdommer

Sykdommer knyttet til jord forårsakes av ulike mikroorganismer, som sopp, bakterier og soppliknende organismer (for eksempel Oomyceter, som bla. gir tørråte i potet) og nematoder. Noen sykdommer går på få plantearter, mens andre har et bredere vertsspektrum og kan angripe flere ulike arter.

Eksempler på norske jordrelaterte plantesykdommer er løkgråskimmel (Botrytis allii), klosopp (Mycocentrospora acerina) (Bilde 1), gropflekk (Pythium spp) på gulrot, samt klumprot (Plasmodiophora brassicae) på kålplanter. I tillegg er visnesyke (Fusarium spp/ Verticillium spp) utbredt i norsk jord på en lang rekke planter, som løk, poteter og belgvekster. Jordlevende sopp (Streptomyces spp.) forårsaker flatskurv på potet og gulrot, og soppen Rhizoctonia solani gir svartskurv på potet og kålrot.

Flere plantesykdommer viser større utbrudd og skader ved dårlige jordforhold. Gropflekk i gulrot, som mange andre av sykdommene, fremmes av jordpakking, sterk gjødsling og dårlig vekstskifte (Plantevernleksikonet). Mange av skadegjørerne følger grønnsakene inn på lager og kan gi store tap under lagring, eksempelvis løkgråskimmel og klosopp. I forsøk med jordløsning er det funnet at angrep av klosopp på lager var størst der jorda ikke hadde vært løsnet (Thomsen mfl. 2021).

Bidrar på ulike måter

Jordhelsefremmende tiltak har vist positive effekter mot jordbårne plantesykdommer ved å påvirke mikrobiologien i jorda og i rotsonen til plantene. Da ved å øke den generelle mikrobiell biomasse, øke biologisk aktivitet og øke mangfoldet av organismegrupper i jorda. Alt dette fører til økt konkurranse for sopp og bakterier som forårsaker plantesykdommer (Larkin 2015). En annen viktig faktor er at planterester bør bli omdannet raskt og/eller innblandet i jorda fordi flere plantesykdommer overlever på døde planterester (Aamot mfl. 2024). Derfor er tilførsel av organisk materiale, som kompost og husdyrgjødsel, som inneholder energi og næringsstoffer for mikroorganismene viktig. Tiltak som vekstskifte med planter som ikke er vert for aktuelle sykdommer gjør at konsentrasjonen av sykdomsorganismer reduseres før samme vertplante kommer tilbake på dyrkingsstedet. Bruk av visse plantearter kan også bidra til å redusere smitte ved å skille ut bioaktive stoffer gjennom røttene som kan hemme jordbårne plantesykdommer.

Jordlivet trenger næring

Tilført organisk materiale medfører økt mikrobiell aktivitet, mer mikrobiell konkurranse og generelt økt biomasse og mangfold, også av mikroorganismer som spiser patogene sopp og bakterier i jorda (Graham). At levende organismer er medvirkende i sykdomshemmingen indikeres ved at sterilisert kompostmateriale viser mindre sykdomshemming i ulike studier enn «levende kompost» (Noble og Coventry 2005).

De fleste sopp og bakterier i jord har en «ytre fordøyelse» (Ottow 2011). Dette betyr at organismene skiller ut enzymer i jorda rundt seg, som bidrar til nedbryting av ulike typer organisk materiale og sikrer derved organismenes næringsopptak. Enzymer skilt ut i denne «næringssuppen» vil virke over tid (som katalysatorer) i jordmiljøet og påvirker dermed også mikromiljø og næringstilgang til patogene organismer.

Et liv i «sult» og på vent

Det finnes veldig mange arter og typer mikroorganismer i jorda, men få av dem er aktive mer enn i noen perioder av året. Aktiviteten og oppformeringene styres i hovedsak av næringstilgang, oksygenforhold og temperatur (Ottow 2011). Største deler av tiden er de i ulike dvale eller «venteformer» (Shut-down celler). Det er generelt flest antall bakterier og sopp i de øverste 10 cm av jordbruksjord. Bakteriene finnes også nedover i jorda, men avtar raskt under 20 cm (Ottow 2011). Det er påvist et enormt mangfold av ulike typer og arter mikroorganismer i jord. Mange arter er ikke aktive hele tiden og mange enda ikke identifisert. Generelt kalles jord og jordliv gjerne «the poor man’s tropical rainforest».  

Antibakterielle stoffer

Visse typer jordlevende mikroorganismer produserer antibiotika som spesielt virker mot bakterie og soppgrupper der vi har mange plantepatogener. Bacillus subtilis er en slik organisme, som reduserer sykdomspresset i jord ved at den produserer over 20 ulike typer antibakterielle stoffer (Thakur mfl. 2021, Akinsemolu mfl. 2024). Andre patogenhemmende jordlevende mikroorganismer er ulike Tricoderma arter, Streptomycetes arter og Pseudomonas fluorescens. Noen av disse prøves brukt til biologisk kontroll i jord fordi de virker mer spesifikt på bestemte jordbårne sykdommer (Thakur mfl. 2021). 

En økosystemtjeneste som er vanskelig å styre

Spretthaler, midd og nematoder som finnes i stort antall i jorda, beiter alle på mikroorganismer og/eller organisk materiale, og bidrar til at enkelte mikrober ikke nødvendigvis tar overhånd. Både jordlevende spretthaler, midd og nematoder er mest generalister og spiser mye forskjellig, og bare få av dem er spesialiserte til å gå spesielt etter «plantepatogene» mikroorganismer eller patogene nematoder.  

Meitemarken er også en generalist og bidrar med å spise ulike sykdomsorganismer, men vil også kunne spre dem rundt i jorda ved at de haiker med meitemarken på hud eller gjennom tarmsystemet (Edwards og Bohlen 1996).

Jordlivet og planterøtter utgjør sammen et næringsnettverk i jorda og er en viktig komponent i begrepet jordhelse (Larkin 2015). Jordlivet og planterøttene vil sammen påvirke næringsomsetningen fra mineralsk og organisk materiale, samt limer partikler i jorda sammen, og det dannes porøse og mer sammensatte jordaggregater (Figur 1). Sykdomsforebygging i dette levende systemet blir en økosystemtjeneste. Systemet er imidlertid komplekst og er vanskelig å kontrollere eller styre. Her er det fortsatt mye vi ikke vet.  

Utløser plantens immunforsvar

Plantenes forsvarsmekanismer aktiveres av miljøet som røttene lever i. Systemisk ervervet resistens (SAR) mot ulike plantesykdommer er en forsvarsmekanisme hos planter som utløses via røtter og overfladiske deler av plantene.  En lokal påvirkning av en sykdomsorganisme gir en systemisk respons i hele planten som beskytter mot den gitte sykdommen og mot andre mikroorganismer, virus og insektangrep også framover i tid (Thakur 2021).

Organisk materiale

Bruk av kompost, husdyrgjødsel og jorddekke for å redusere forekomst av plantepatogener er det forsket mye på (se Larink, 2015 for referanser).

Næringsinnholdet av det organiske materialet (Bilde 2) som tilføres jorda påvirker kanskje mest, og er avgjørende for at ulike organismer vil trives i jorda. En viss temperatur og fuktighet er også avgjørende for et aktivt jordliv, fordi de er avgjørende for at biokjemiske prosesser skal skje.

Forskere fra flere land gjennomførte til sammen 120 potteforsøk for å undersøke effekten av 18 ulike komposttyper (fra egne land) mot 7 patogensystemer (Termorshuizen mfl. 2006) . Kompostene bestod av hageavfall, halm, bark, biorest og/ eller slam. De sådde frø og/eller plantet unge planter og studiene fokuserte på ulike jordrelaterte plantesykdommer. Blant annet ble svartskurv (R. solani) undersøkt på blomkål, visnesyke (V. dahliae) undersøkt på aubergine, fusarium (Fusarium oxysporum) på linplanter. Phytophthora spp. (gir råte) ble vurdert på tomat og lupin.

Resultatene viste at bruk av kompost reduserte sykdomsmengden i 54 % av forsøkene, gav ingen effekt i 43 %, og økte sykdomsmengden i 3 % av forsøkene. Utfra disse resultatene kan vi kanskje si at kompost kan ha positiv eller ingen effekt. Og at det er positivt at så få undersøkelser viste økt forekomst av sykdom. Dette var i kontrollerte forsøk, og det er ofte mindre effekt av ulike tiltak i virkeligheten og i felt (Noble og Coventry 2005).

Forsøk tyder på at overføring av patogene soppangrep (for eksempel byggbrunflekk) fra såkorn til frøplanter, hemmes av høyere innhold av organisk materiale. Resultatene viste avtagende prosentandel av angrepne frøplanter (lineær sammenheng) fra der innholdet av organisk materiale i jorda var 3 % sammenligna med der det var 11% (Aamot mfl. 2024).

I en annen oversiktsartikkel som sammenliknet internasjonale studier var resultatene fra fire ulike typer organisk materiale (OM) sine effekter på jordbårne plantesykdommer vurdert. De hadde med vitenskapelige artikler som hadde sett på effekter av kompost, ukomposterte planter/rester, torv og organisk restråstoff (husdyrgjødsel/rester fra fiskeindustri/oliven rester mm) på jordbårne sykdommer i potte- og feltforsøk. Her var det fokus på effekter på ulike plantepatogener, mellom andre R.solani, Phythium spp., Fusarium spp., Phythophtora spp. V. dahliae, Sclerotina spp. (Bonanomi mfl. 2007). Det var stor forskjell på effektene av de fire gruppene av OM. Kompost og noen av de organiske restråstoffene viste oftest økt sykdomsutbrudd i mindre enn 12 % av studiene. De studiene  som undersøkte effekter av planterester (grønngjødsel/rester av avling/jordekke) viste større variasjoner, der viste ca 45% av studiene positiv effekt, men også hele 28 % av studiene viste økt forekomst av noen av de jordbårne undersøkte sykdommene. Torv hadde sjelden noen effekt (> 50 %) og positiv effekt bare i 4 % av studiene (Bonanomi mfl. 2007).

Et toårig feltforsøk på to gårder med potet (i Canada) undersøkte effekter av ulike typer husdyrgjødsel på jordbårne sykdommer i potetjord. Kyllinggjødsel (med flis/halm) hadde best og god effekt mot mengden (V. dahliae) i jorda, som kan gi kransskimmel/en type visnesyke og gav lite skurv av ulike typer (vurdert på potetene) i potet på begge gårder og i begge år  (Conn og Lazarovits, 1999). Men effekten varte ikke lenger enn de to sesongene. Effektene av fersk svinegylle og fast husdyrgjødsel gav også positive effekter, men mindre og mer variabelt mellom steder, år og sykdommer. Fersk svinegylle gav mindre skurvsykdommer på potet på begge gårdene det første året. Fast husdyrgjødsel (storfe) hadde liten eller ingen effekt mot skurv, men viste tegn til bedring etter to år. Et annet studie fant at lagret husdyrgjødsel, lagret uten noen ekstra behandling i 5-6 mnd, ga mindre Fusarium-sykdom i mais enn mer fersk gjødsel rett fra fjøset (Elsayed et al., 2023).

I det canadiske studiet fant de også mengde plantepatogene, jordlevende nematoder (ulik arter) var veldig lavt (nær null) i jorda 4 uker etter at det ble brukt kyllinggjødsel med flis/halm og at nivået var lavt over de to årene etterpå med potet. Svinegylle gav 30-50 % reduksjon i nematodepopulasjonene, mens fast husdyrgjødsel ikke viste noen effekt (Conn og Lazarovits 1999).

Effektene på jordrelaterte sykdommer varierer med type organisk materiale og gjødsel, mellom ulike sykdommer og jordarter. Så bruk må tilpasses kultur og regelverk.

Vekstskifte

Det å bruke tilpassede vekstskifter (Bilde 4) er særlig viktig forebyggende tiltak mot noen jordbårne plantesykdommer. Det er imidlertid stor forskjell mellom ulike vekster og deres evne til å redusere sykdomsutvikling i et vekstfølge. Vekster brukt i rotasjon kan redusere forekomsten av jordbårne patogener og sykdommer på tre måter: 1) Ved å bryte vert-patogen syklusen, 2) ved å endre miljøforholdene 3) og/eller ved direkte å hemme patogene organismer i å vokse/formere seg/overleve.

Under norske forhold kan eksempelvis soppsykdommene grå øyeflekk (Rhynchosporium secalis), og byggbrunflekk (Pyrenophora teres) i korn holdes godt nede ved bruk av vekstskifte med eng, nedpløying av halmrester og med minst 2 år uten mottakelige kornarter (Berland Frøseth, 2006 og heftene om Plantevern i korn -Bind 3).

Ikke minst i økologisk grønnsaksproduksjonen er vekstskifte viktig. Her anbefales det ofte minimum fire til syv år mellom dyrking av samme kulturer på samme skifte. Blant annet i forhold til tørråte i potet og gropflekk og klosopp i gulrot. Sykdommer som gropflekk i gulrot kan reduseres i et allsidig vekstskifte med korn og gras. Kløver, potet og gras har vist å redusere smittenivået av klosopp i jorda mest. Bygg har vist noe mindre evne til å redusere smittemengden mens løk ikke har hatt reduserende effekt på klosopp (Plantevernleksikonet).

Fangvekster og underkulturer

Fangvekster sådd etter eller sammen med kulturplantene kan bidra med større diversitet på dyrkingsfeltet, men også både redusere ugras og andel bar jord utsatt for erosjon samt tilbakeholde næring i de øvre jordlag (Thomsen mfl. 2021 og 2025). Som for vekstskifte, er det ved valg av vekster til bruk som ettervekster/fangvekster eller som underkultur, viktig å ha fokus på jordbårne sykdommer knyttet til hovedkulturen. Sjekk at de plantene som brukes ikke er gode verter for de vanligste sykdommene. Her er det fortsatt mye vi ikke vet om hvilke planter som kan fungere bra og mindre bra sammen og etter hverandre. For noen sykdommer, slik som f.eks klumprot, kan det være greit å ikke bruke fangvekstarter i korsblomstfamilien dersom oljevekster eller kålvekster er en av hovedkulturene på gården, fordi denne sykdommen kan overleve i og på mange ulike korsblomstra vekster. God ugraskontroll er også viktig da det er mange ugrasarter i denne plantefamilien, slik som f.eks. åkersennep og pengeurt.  

Mot plantepatogene nematoder, slik som rotsår- og rotgallnematoder kan vekstskiftet ha liten effekt da disse nematodene angriper flere plantefamilier. Oftest er imidlertid et artsrikt plantedekke bra også for jorda. I potteforsøk er havre, rug og sudangress vist å være ikke-verter eller dårlige verter for rotgallnematode. Mens honningurt, gul sennep og oljereddik vedlikeholder dens tilstedeværelse. Effektene i potteforsøkene var imidlertid vanskelige å gjenfinne i forsøk på felt (Abawi og Widmer 2000).  Med tanke på disse nematodene er også god ugraskontroll viktig, da mange ugras er vertsplanter.

Fangvekster kan hjelpe mot jordbårne sykdommer gjennom flere mekanismer. De som hører til kålfamilien kan danne stoffer (biofumiganter) som igjen frigir metabolitter som undertrykker patogener, mens rug og hvit sennep øker mengde antagonistiske mikroorganismer i gulrotproduksjon (Patkowska mfl. 2016). Brun sennep (Brassica juncea L.) produserer høye nivåer av glukosinolater, som ved nedbrytning i jord omdannes til isotiocyanater (ITCs) som har vist seg å kontrollere jordbårne sykdommer (Wen mfl. 2017). På grunn disse bioaktive stoffene i noen fangvekster, hvorav noen kan ha spirehemmende effekt, bør det gå en uke eller mer etter at fangvekstene innarbeides i jorda før såing av neste kultur. Noen fangvekster reduserer svartskurv og vanlig skurv i potet, og kan også redusere smittespredning fra jorda (Larkin mfl. 2017).  Fangvekster kan også virke som levende jorddekke (Bilde 5) og redusere spredningen av sykdommer som sprer seg ved regnsprut fra jorda opp på plantene.

Ulike tiltak sammen

Jordhelsefremmende tiltak bør tilpasses i konkrete planteproduksjoner for å ikke bli en del av problemet med jordbårne sykdommer, særlig i dyrkingssystemer der man ikke ønsker å bruke plantevernmidler. For å få det beste ut av vekstskifte og tilført organisk materiale, i forhold til sykdomsforebygging, må man lese seg opp på hvilke vekster som passer best etter hverandre og sammen. Det er også viktig å velge sorter av kulturvekster som er resistente eller motstandsdyktige og om mulig sorter som passer i økologisk drift.                      Ved å tilbakeføre organisk materiale, bruke vekstskifte og fangvekster for å fremme jordhelsa får man ikke en helt sykdomsfri jord, men man tilrettelegger for god jordstruktur, økt biologisk aktivitet, mangfold i jorda. Da får jorda også større motstandskraft mot klimasvingninger som tørke og store nedbørsmengder. Alt dette bidrar til å holde nivået av plantesykdommer lavt og kulturplantene friske. En del sykdomsforebygging ligger i god jordhelse, men ikke alt.

Takk for finansiering fra Landbruksdirektoratet, Grofondet, Norges Forskningsråd og NORSØK. Takk for samarbeid for å frembringe kunnskap fra aktører i prosjektene GreenRoad, GrønFangst, Cropdrive og Kunnskapsutvikling Økologisk landbruk.

Norsk litteratur og referanser

For rådgivere og bønder kan gode råd om forebygging og økologisk plantevern knyttet til gitte produksjoner finnes i 4 hefter om Plantevern og plantehelse i økologisk landbruk:

1. NIBIO Brage: Plantevern og plantehelse i økologisk landbruk. Bind 1: Bakgrunn, biologi og tiltak
2. NIBIO Brage: Plantevern og plantehelse i økologisk landbruk. Bind 2 – Grønnsaker og potet
3. NIBIO Brage: Plantevern og plantehelse i økologisk landbruk - Bind 3 - Korn, oljevekster og kjernebelgvekster
4. Plantevern og plantehelse i økologisk landbruk. Bind 4 – Frukt og bær - CORE Reader

Aamot mfl. 2024. NIBIO Brage: God jordhelse er viktig for god plantehelse

Berland Frøseth, R. 2006. Økologisk kornproduksjon: Soppsykdommer og skadedyr. Bioforsk Tema 40.

På NIBIO sin nettside Plantevernleksikonet https://www.plantevernleksikonet.no, finner man mye om relevante norske plantesykdommer generelt, og litt om tiltak for å forebygge.

Thomsen, M.G. mfl. 2021.  Bruk av fangvekster og jorddekke i grønnsaker. Del 1 Gartneryrket 3 og Del 2 Gartneryrket 4.

Thomsen, M.G. 2025. GrønnFangst. Bruk av fangvekster i grønnsaksproduksjonen – effekter på ugras. Gartneryrket 5, 2025.

Akinsemolu, A. A. mfl. 2024. Exploring Bacillus subtilis. Basic Microbiology, 64,6.  https://doi.org/10.1002/jobm.202300614

Abawi, G.S. og Widmer, T.L. 2000. Impact of soil health management practices on soilborne pathogens, nematodes and root diseases of vegetable crops. Applied Soil Ecology 15, 37–47. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0929139300000706

Bonanomi, G. mfl. 2007. Suppression of soilborne fungal diseases with organic amendments. Journal of Plant Pathology https://www.jstor.org/stable/41998409?seq=1&cid=pdf-

Conn, K. L. og Lazarovits, G. 1999. Impact of animal manures on verticillium wilt, potato scab, and soil microbial populations. Canadian Journal of Plant Pathology, 21(1), 81–92. https://doi.org/10.1080/07060661.1999.10600089

Edwards C. A og Bohlen P.J. 1996. Biology and ecology og earthworms. Bok.

Elsayed, S. S. A. mfl. 2023. The effect of using fresh farmyard manure (animal manure)… Frontiers in Plant Science, 13. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.998440

Graham, E. mfl.  et al. (n.d.). Manure effects on soil organisms and soil quality. Emerging Iss. Animal Agriculturehttps://www.canr.msu.edu/uploads/files/aabi/manure%20effects%20on%20soil%20organisms.pdf

Larkin, R. P. 2015. Soil Health Paradigms and Implications for Disease Management. Annual Review of Phytopathology. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-080614-120357

Larkin et al. 2017. Cumulative and residual effects of different potato cropping system management strategies on soilborne diseases and soil microbial communities over time. Plant Pathol. 66. https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ppa.12584

Noble, R. og Coventry, E. 2005. Suppression of soil-borne plant diseases with composts. Biocontrol Science and Technology (15,1). https://doi.org/10.1080/09583150400015904

Patkowska mfl. 2016. The effect of cover crops on the fungal and bacterial communities in the soil under carrot cultivation. Plant Soil Environ 62(5):237-242.  https://www.agriculturejournals.cz/pdfs/pse/2016/05/07.pdf

Termorshuizen, A. J. mfl. 2006. Suppressiveness of 18 composts against 7 pathosystems. Soil Biology and Biochemistry, 38(8), https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2006.03.002

Thakur, R. mfl. 2021. Role of Soil Health in Plant Disease Management. Agricultural Reviews, https://www.researchgate.net/publication/351081274_Role_of_Soil_Health_in_Plant_Disease_Management_A_Review

Thomsen, M.G. mfl. 2021. Pre- and postharvest factors determining carrot storability. Acta Hortic. 1325.

Wen, L. mfl. 2017. Suppression of soilborne diseases of soybean with cover crops. Plant Dis 101:1918-1928. https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PDIS-07-16-1067-RE