Når planter snakker sammen

Går man en tur i skoven, i klitten eller ude på heden, er der det fællestræk, at jorden er dækket af planter – mange forskellige arter – der vokser side om side. Går man derimod en tur på marken, oplever man, at der som regel kun vokser én art, kulturplanten, og resten er bar jord – især på en konventionelt dyrket mark, hvor der sprøjtes med ukrudtsmidler.

Det ser ud som om naturen, når den får tid, stabiliserer sig i polykulturer, flere arter, hvorimod vi traditionelt dyrker vore kulturplanter i monokulturer, kun én art. Derved bryder vi åbenbart med et af naturens grundprincipper.

I en monokulturmark kan man opfatte ukrudtet som naturens forsøg på at genoprette en naturlig økologisk balance. Man kan altså sige, at ukrudt er et menneskeskabt begreb, idet vi kalder en plante for ukrudt, når den hverken er til nytte eller pryd, og når den gror, hvor vi har bestemt, der skal vokse noget andet.

Et komplekst samspil

Men hvordan finder planterne i naturen ud af at vokse side om side, så al jorden bliver dækket, og uden at en bestemt art tager overhånd? Det ved man naturligvis ikke i detaljer. Men der er mange og meget fine mekanismer, der indgår i det komplekse samspil. Vigtige er naturligvis de mange kemiske forbindelser, som planterne udskiller.

Allelopati

Det kemiske samspil mellem planter gav tyskeren Molish i 1937 navnet allelopati, et samspil, der både kan være hæmmende og stimulerende. Fig. 1 er et eksempel på allelopati, hvor en svamp, der har vokset i en heksering, har udskilt sekundære stoffer, som meget synligt har kunnet hæmme mælkebøttens vækst og blomstring.

Samspillet med jordens mikroflora og –fauna spiller ligeledes en afgørende rolle, hvor også jordens egne mineraler og struktur deltager.

Sekundære stoffer

Tilsyneladende er det en helt generel mekanisme, at planter udskiller sekundære stoffer, som gør det muligt at danne komplekse økosystemer. Det er et fint afstemt samspil, der foregår i jordens mørke, og hvor vi kun som en skygge kan ane, hvad der reelt foregår ved at iagttage de overjordiske resultater.

Sekundære stoffer, der udskilles fra planterødder, blade og frugter, kan hæmme frø i at spire, men nøjagtig de samme stoffer kan i lavere koncentrationer stimulere de samme frø til at spire og vokse. Se fig. 2.

Spiringen påvirkes

I laboratoriet på Landbohøjskolen er der lavet en hel del undersøgelser med vandige udtræk af 52 almindelige danske ukrudtsarter. Det vandige ekstrakt er benyttet som spiremedium i forskellige koncentrationer på raps, hør, roer, sennep, de 4 kornsorter og 8 ukrudtsarter – agertidsel, fuglegræs, hvidmelet gåsefod, bleg pileurt, skivekamille, alm. brandbæger, agerstedmoder og agersnerle. Det karakteristiske fællestræk er, at ved høje koncentrationer omkring 5% (5 g plantemateriale til 100 g vand) er der en kraftig spirehæmning. På f.eks. raps og sennep virker denne koncentration næsten 100% spirehæmmende, mens den hos kornsorterne blot forsinker spiringen. Se forsøgsresultat med kornsorter i fig. 3.

Efterhånden som koncentrationen falder, bliver planterne hæmmet mindre og mindre, for ved meget lave koncentrationer at blive stimuleret i væksten. Et eksempel på, at en lav koncentration af de sekundære stoffer fremmer væksten hos hvede, ses på fig. 4. Her er frø fra klinte, hvede og klinte+hvede lagt til spiring på filtrerpapir i vand. Den vækstfremmende virkning, som stammer fra de spirende klintefrø, ses ved at sammenligne længden af hvedeblade med og uden klinte.

Samspillet mellem hvede og klinte er undersøgt både i potteforsøg i væksthus og under markforhold. Forsøgene viste, at klinte også her kan have en vækststimulerende effekt på hvede.

Kvalitetsforbedrende virkning

Forsøg udført i Jugoslavien af Gajic og medarbejdere viste, at klinten foruden den vækststimulerende effekt også har indflydelse på hvedekvaliteten, idet indholdet af den essentielle aminosyre, tryptofan, stiger i hvedekernerne. Fra klinten isolerede Gajic bl.a. agrostemmin, allantoin og gibberellin, og disse stoffer viste sig at have en stimulerende effekt på hvede. Endvidere viste det sig, at agrostemmin, tilført hvede i en mængde af kun 1,2 l/ha forøgede hvedeydelsen, samtidig med at trypto­fanindholdet i kernerne blev større.

Ukrudtshæmmende virkning

På baggrund af de tidligere nævnte spiringsforsøg i vandige ekstrakter fra ukrudtsarter, kunne det være interessant at se, hvilken virkning vandig ekstrakt fra én ukrudtsart har på sin egen art. Kan ukrudtets vækst hæmmes målbart? For at undersøge denne hæmning valgte vi hvede og fuglegræs sået sammen i 25 l potter. 2, 4, 6 uger efter spiringen er forsøgspotterne sprøjtet med en 0,2% vandig ekstrakt fra fuglegræs og kontrolpotterne sprøjtet med vand. Resultatet ses på fig. 5, hvor potten t.v. er kontrol og sprøjtet med vand, mens den t.h. er sprøjtet med fuglegræs. Der er ingen tvivl om, at ekstrakten hæmmer fuglegræssets vækst, og at hveden p.g.a. mindre konkurrence fra fuglegræsset yder mere.

Et tilsvarende forsøg med hvidmelet gåsefod og hvede udsået i 6 m²-parceller på marken viser samme tendens. I forsøgsparceller, sprøjtet med udtræk fra hvidmelet gåsefod, blev ukrudtet hæmmet 27% i forhold til kontrolparceller sprøjtet med vand. Se fig. 6. Andre forsøg med andre ukrudtsarter viser de samme tendenser.

Kulturplanter har ringe allelopatisk effekt

Det ser ud som om, vore kulturplanter generelt har en meget ringe allelopatisk effekt i forhold til de vilde planter. Det betyder, at kulturplanterne er dårlige til at indrette sig i et større samspil med andre arter og dermed også med ukrudtet. Det er blot én af grundene til, at det er nødvendigt med bekæmpelse af ukrudt; enten med kemiske sprøjtemidler (herbicider), som man griber til i det konventionelle landbrug, eller ved at harve, brænde eller rykke det op, hvis man er mere økologisk indstillet.

Der er to iøjnefaldende grunde til kulturplanternes lave alle­lopatiske aktivitet. Den ene er, at vi gennem en lang foræd­lings­proces har prioriteret det høje udbytte frem for andre egenskaber, bl.a. også evnen til at konkurrere med ukrudtet. Ukrudtet havde og har vi jo stadig de kemiske giftmidler til at klare. Den anden grund er det høje gødningsniveau, som reducerer de allelopatiske stoffer. Her er det igen kvælstoffet i kunstgødningen, der spiller den store rolle. Se mere i artiklen Er sekundære stoffer sekundære?.

Allelopati i forædlingen

I et meget stort forædlingsprogram på Filippinerne undersøger man, om vi kan bruge planternes evne til at danne alle­lopatiske stoffer. Man undersøger de eksisterende mange tusinde rissorter for deres allelopatiske potentialer. Det har allerede vist sig, at der er meget store variationer på rissorternes evne til at konkurrere med ukrudtet. Sandsynligvis ville vi finde en lignende variation blandt vore egne kornsorter.

Allelopati i praktisk havebrug

Især indenfor økologisk landbrug og havebrug er begreber som jordtræthed. sædskifte og den levende jord meget vigtige begreber. De er alle koblet til de sekundære stoffer.

De fleste haveejere er bekendt med, at man f.eks. ikke skal plante en ny rose, efter den gamle er fjernet, uden at skifte jorden ud. Den gamle rose har i tidens løb udskilt så mange sekundære stoffer, at den høje koncentration virker giftigt på den nye og langt mindre robuste rose.

Allerede i år 79 e.Kr. beskrev Plinius Sekundus, at »Den bedste måde at dræbe ørnebregnen på er at skære stilken af med en stok, når stilken netop er ved at skyde. Når saften drypper ned på bregnen selv, dræber det roden«.

Selv har jeg prøvet at vande ørnebregnen med sin egen saft, og det havde den samme virkning, som Plinius beskrev. En bekendt af mig har bekræftet fænomenet, og han havde oven i købet positive erfaringer med gyvel. I litteraturen er der faktisk beskrevet en allelopatisk effekt hos stort set alle planteordener. Så muligheder er der nok af!

Naturlige økosystemer

Mange undersøgelser viser, at lav tilgængelighed af kvælstof fremmer produktionen af sekundære forbindelser – forsvarsstoffer, som f.eks. phenoler. Noget af det kulstof, som ellers skulle benyttes sammen med kvælstoffet i proteinsyntesen, bliver fri til at indgå i de sekundære forbindelser.

Vækstbetingelserne for vore nytteplanter i monokulturer kan forbedres væsentligt ved samdrift og ved en pleje af symbioseforholdene i jorden. Men vi må se i øjnene, at udbyttet, som vi måler det i dag, kvantitet i stedet for kvalitet, bliver mindre end ved intensiv kemisk ukrudtsbekæmpelse og maksimering af kunstgødning. Fordelene ved mere økologiske dyrkningformer er bare så mange: sundere og renere produkter, bedre grundvand og gladere fisk – i den sidste ende alt i alt bedre for mennesker. Der er i øjeblikket ikke et bedre alternativ til forurening end at lade naturlige økosystemer befolke vore marker; men det kræver viden at finde ud af systemer, der også opfylder de menneskelige behov. Det vil være en spændende opgave at finde frem til systemer, hvor alle medvirkende arter kan udnyttes. Der forskes allerede i samdrift – se artiklen »Større udbytte ved blandingsdyrkning« i praktisk Økologi 4/2002 s. 14f.

Den intensive sprøjtning af vore marker – og haver – med store mængder af kemiske bekæmpelsesmidler har allerede givet naturen åndenød og mennesker problemer. Vi må lære at opfatte jorden som en organisme, sammensat af mange forskellige arter, som påvirker hinanden efter indviklede, men bestemte regler, og som er følsomme overfor overgreb, som de straks svarer igen på.

Artiklen har været bragt i Praktisk Økologi 5/2002