UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP www.umb.no TLF 64 96 50 00 POSTBOKS 5003, 1432 ÅS postmottak@umb.no FAKS 64 96 50 01

—

Institutt for plante- og miljøvitenskap (IPM) Forslag til masteroppgaver 2012

Department of plant and environmental sciences (IPM)

Suggested topics for master’s theses 2012

16.11.2011

Forslag til masteroppgaver ved Institutt for plante- og miljøvitenskap – 2012 Innholdsfortegnelse 1. Genetikk og plantebiologi side 1 2. Planteproduksjon side 19 3. Grøntmiljø side 26 4. Jord, biogeokjemi og planteernæring side 27 5. Geologi side 41 6. Hydrologi og limnologi side 49 7. Miljøkjemi side 55 8. Eksterne oppgaveforslag side 61

MASTER PROJECTS – GENETICS AND PLANT BIOLOGY

AN EPIGENETIC MEMORY INVOLVED IN CLIMATIC ADAPTATION OF TREES Compared to higher temperature, low temperature during embryo (seed) development in Norway spruce improves winter survival of the plants resulting from these seeds. This is probably due to an epigenetic memory effect which affects gene expression in the plants.

The project aims at understanding the epigenetic memory effect by studying how temperature during embryo development affects gene expression in the embryo and offspring plants grown under different light and temperature conditions. (Cooperation with the Forest and Landscape Res. Inst).

Understanding the epigenetic memory effect will help us understand how plants will respond to a changing climate. The epigenetic memory effect partly challenges our perception of climatic adaptation in plants.

Supervisor: Professor Jorunn E. Olsen and research scientist YeonKyeong Lee (IPM). Contact: jorunn.olsen@umb.no ENVIRONMENTAL CONTROL OF ELONGATION GROWTH IN PLANTS The ability to control elongation growth in synchrony with environmental changes is an important adaptive trait, enabling plants to compete and survive under unfavourable conditions. Due to climate change, the difference between day and night temperatures is diminishing. Since plants respond differently to temperature in light and darkness such changes might affect their adaptability. However, currently there is limited knowledge about detailed temperature-light climate interactions.

The project aims to investigate how temperature interacts with light quality and day length in modulation of elongation growth in plants. Underlying mechanisms will be studied using mutants/plants with changed gene activities with respect to hormones, light receptors and transcription factors.

Such knowledge will also improve our possibilities to exploit plant responses in an environmentally sustainable greenhouse industry. Chemical growth retardants are used to produce compact plants which are easy to handle and in accordance with the customer`s preferences. It is highly desirable to reduce their use due to significant health and environmental concerns. Supervisor: Professor Jorunn E. Olsen and research scientist YeonKyeong Lee (IPM). Contact: jorunn.olsen@umb.no

Side 1

HOW DOES TEMPERATURE AFFECT DAYLENGTH RESPONSES IN PLANTS?

Daylength controlled processes such as flowering and winter bud formation are modified by temperature. However, little is known about the underlying mechanisms.

The project will investigate whether a temperature modification of action of the daylength sensor phytochrome(s) is important in this respect. Performance of plants with different phytochrome contents will be studied under different light and temperature conditions. The effect of temperature on translocation of active phytochrome into the cell nucleus will be investigated by microscopy of plants containing green fluorescent protein-labelled phytochromes.

Supervisor: Professor Jorunn E. Olsen and research scientist YeonKyeong Lee (IPM). Contact: jorunn.olsen@umb.no

Side 2

Master themes from

Ass. Prof. in Applied Biotechnology Trine Hvoslef-Eide

The topics can be suitable for both Biology- and Plant Science students

My research group has been studying abscission since 2001, in two projects financed from the Norwegian Research Council. I have had 3 PhD students and 2 post docs working on this topic and we have elucidated on this topic from three different angles:

1) Looking for abscission specific genes in poinsettia 2) Describing the changes in the cell walls during abscission 3) Exploring the induction of abscission, with particular interest in the plant hormones involved

Therefore, we have many different angles to specify some of these aspects. By being involved in these themes, you will have the chance to publish your Master thesis as an article (or part of one) in an international journal, if you provide conscientious work with good results.

I came back last year from a sabbatical at the University of Minnesota, USA and have fresh ideas and good collaborative partners there. Previous to that, I was the Pro-Rector of UMB for 4 years. Therefore, I have only one Master student at the moment and have ample time to supervise many more students. You will be part of an interesting time to rebuild a research group.

Many of the topics can be reduced to accommodate a 15 stp Bachelor thesis, if this is what you are looking for.

Our model system, poinsettia

Themes involving the model plant poinsettia to study abscission

Hormones involved in floral abscission in poinsettia (julestjerne)

Auxin (IAA):

Electronmicroscopy studies of auxin (IAA) transport in poinsettia – 30 stp: The effect of the auxin transport inhibitor NPA combined with studies in a transmission electron microscope (TEM) using antibodies against IAA. Collaboration with the University of Minnesota, USA.

Side 3

Studies of auxin (IAA) transport using the auxin transport inhibitor NPA combined with quantification using Gass Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS) in poinsettia

Gibberellins(GA)

– 30 stp. Collaboration with the University of Minnesota (UMN), USA. The quantification of IAA will be done at UMN.

Gibberellins (GAX) and floral abscission in poinsettia – 30-60 stp. Quantification using Gass Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS) in poinsettia – 30 stp. Collaboration with the University of Minnesota (UMN), USA. The quantification of GAs will be done at UMN.

Electron microscopy studies of gibberellins (GA) in poinsettia

– 30 stp: Use of paclobutrazol (an inhibitor of GA biosynthesis) combined with studies in a transmission electron microscope (TEM) using antibodies against GA. Collaboration with the University of Minnesota, USA.

Abscisic acid (ABA)

Electron microscopy studies of abscisic acid (ABA) and its interactions with auxin and gibberellins in poinsettia

– 30-60 stp: Use of paclobutrazol (an inhibitor of GA biosynthesis) and NPA (an auxin transport inhibitor) on poinsettia buds combined with studies in a transmission electron microscope (TEM) using antibodies against ABA to study interactions between these hormones in the buds. Collaboration with the University of Minnesota, USA.

Gene expression studies in poinsettia

RNA in situ hybridization in poinsettia

RNA in situ hybridization using genes differentially displayed during abscission in poinsettia – 30-60 stp. We have many gene sequences from previous studies on differentially displayed genes that can be further examined using RNA in situ to study their expression in time and space in poinsettia buds.

RNA in situ hybridization in poinsettia using genes associated with IAA - 30-60 stp. There are many genes from the literature involving IAA that we can use to make probes for examination of their expression during floral abscission in poinsettia in time and space.

RNA in situ hybridization in poinsettia using genes associated with GA 30-60 stp. There are many genes from the literature involving GA that we can use to make probes for examination of their expression during floral abscission in poinsettia in time and space.

RNA in situ hybridization in poinsettia using genes associated with ABA

30-60 stp. There are many genes from the literature involving ABA that we can use to make probes for examination of their expression during floral abscission in poinsettia in time and space.

Side 4

Quantitative Real-Time PCR studies of hormone genes in poinsettia

q-RT-PCR quantification studies in poinsettia using genes associated with IAA - 30-60 stp. There are many genes from the literature involving IAA that we can use to make probes for the quantification of their expression during time intervals of floral abscission in poinsettia.

q-RT-PCR quantification studies in poinsettia using genes associated with GA 30-60 stp. There are many genes from the literature involving GA that we can use to make probes for examination of their expression during time intervals of floral abscission in poinsettia.

q-RT-PCR quantification studies in poinsettia using genes associated with ABA

30-60 stp. There are many genes from the literature involving ABA that we can use to make probes for examination of their expression during time intervals of floral abscission in poinsettia.

Gene mining- bioinformatics

Alignment of Differential Display gene sequences from poinsettia with the sequences from the published Cassava genome

– 30-60 stp. The Cassava genome was published in 2009. Since poinsettia and Cassava both belong to the same family, Euphorbiaceae, this genome can be very helpful to e.g. mine for longer sequences of the gene sequences we have previously found in poinsettia. The interested student must have at least one bioinformatics course.

Themes in plant breeding and fingerprinting

Growers in Norway have approached UMB to continue their breeding work from the 1990’s in begonia. The topics in this section is therefore in close collaboration with these producers and will enable the students to get networks in the Norwegian greenhouse industry.

Begonia breeding

Growers are interested in new cultivars of Christmas begonia and novel colours in Begonia x pendula. The obtained new cultivars will be part of their offer to foreign breeders, in exchange for access to their cultivars.

Crosssings and induced mutation breeding in Christmas begonia (Begonia x cheimantha) and subsequent selection for desired traits– 30-60 stp.

Crosssings and induced mutation breeding in tuberous begonias (Begonia pendula) and subsequent selection for desired traits

– 30-60 stp.

Begonia fingerprinting

Side 5

In order to protect novel varieties in a global market, having them fingerprinted is one way of obtaining this. The student(s) will use different restriction enzymes in combination to obtain unique fingerprints describing each variety. These topics will be in collaboration with Prof. Odd Arne Rognli (IPM).

Fingerprinting in Christmas begonia (Begonia x cheimantha) -30 and 60 stp.

Fingerprinting in tuberous begonia (Begonia pendula

) -30 and 60 stp.

Poinsettia breeding

This has been a long-term interest, here we can compare different transformation techniques to see the effect on gene copy numbers, the distribution of chimeras etc. These topics will be in collaboration with Crop & Food Research, New Zealand.

Studies of transformation techniques using genes involved in the anthocyanin biosyntehsis to obtain novel colours and study the distribution of chimeras (more than one gene composition

)- 60 stp

Themes in cell- and tissue cultures – mass propagation

I can offer themes in mass propagation of various plants, come and see me to discuss if we can work on the plant you are particularly interested in!

Ass. Prof. in Applied Biotechnology Trine Hvoslef-Eide

IPM, section Genetics and plant biology

Contact info:

Email: trine.hvoslef-eide@umb.no

Telephone: 6496 5636

Side 6

Evolusjon av kuldestressrespons i Pooideae Tilpasning til kjølig klima er et fellestrekk ved gruppen gress vi kaller Pooidene (subfamilie Pooideae). Denne gruppen inneholder økonomiske viktige arter som hvete, bygg, havre, rug samt viktige forgress som engsvingel og timotei. At alle gressene i denne gruppen har en felles kuldetilpasning indikerer en felles opprinnelse av stressrespons til kjølig klima som kan dateres tilbake til tiden før Pooidene divergerte til å bli flere arter. Hvis man ser på evolusjon av Pooidene i en palaeo-klimatisk kontekst ser det ut som om divergensen av Pooidene startet like etter en global super-nedkjølingsperiode ved grensen mellom Eocene og Oligocene, ca 33.5-26 millioner år siden. Denne super-nedkjølingen forandret utbredelsen av både planter og dyr og må ha gitt et økt seleksjonspress for økt toleranse for kuldestress.

Med de økende genetiske ressurser som blir generert i dag, med sekvensering av hele genomer av viktige arter, har man en økt og unik mulighet til å studere evolusjon av et stort antall gener. Vi har studert et sett av 600 gener vi vet et oppregulert under kuldestress, og sett på evolusjonsraten av disse genene i Pooider sammenliknet med ris, som ikke er en Pooidaee. Det viser seg at disse genene har en høyere evolusjonsrate i Pooidene, men det gjenstår å studere nøyere hva disse ulikhetene består i. Er det en høyere synonym substitusjonsrate i Pooidene eller skyldes den økte substitusjonsraten økt positiv seleksjon på genene som er aktive under kuldestress? Kan ulikhetene relateres til økt størrelse av genfamilier? Hvis du vil være med på å studere hvorfor evolusjonsraten av kuldestressresponsgener er høyere i Pooidene enn i andre gress kan du kontakte:

Siri Fjellheim, førsteamanuensis IPM (siri.fjellheim@umb.no)

Simen Rød Sandve, forsker IPM (simen.sandve@umb.no)

Maize

Rice

Brachypodium

Cereals

Grasses

60 50 40 30 20 10 0

Cold adapted

Warm adapted

Side 7

Komparativ genomikk i kromosom 7 i hvete, raigras og modellarten Brachypodium distachyon Sekvensering av modellorganismer som Arabidopsis thaliana og ris har i løpet av de siste ti år revolusjonert vår forståelse av plantebiologi. Likevel har man ikke klart å utnytte denne kunnskapen til effektivt å forbedre viktige økonomiske arter som mais, hvete og bygg, og heller ikke de Norske viktige forgrasartene engsvingel og timotei. Derfor har et internasjonalt konsortium som UMB er medlem av tatt initiativ til å sekvensere hvetegenomet og en gruppe i Danmark sekvenserer genomet av raigras, en nær slektning av engsvingel. Dette vil gi oss en mulighet til å sammenlikne hele genomer av viktige arter for å studere i hvilken grad informasjon er overførbare mellom artene.

Oppgaven går ut på å sammenlikne sekvensene av kromosom 7B i hvete, kromosom 7 i raigras og homologe sekvenser i modellarten Brachypodium distachyon. Dette vil avsløre strukturelle likheter som for eksempel innhold og tetthet av gener, translokasjoner, delesjoner, duplikasjoner, tap av gener i enkelte av artene osv. Dette vil hjelpe oss til å forutsi om resurssene som er i ferd med å bygges opp gjennom sekvensering av flere av de mest økonomisk viktige gras og kornartene er overførbare mellom artene, og i hvilken grad kunnskap og ressurser kan overføres fra modellarter til ikke-modellarter innen grasfamilien.

Hvis du er interessert i å være med å studere genomikk i hvete, raigras og Brachypodium distachyon kan du kontakte:

Siri Fjellheim, førsteamanuensis IPM (siri.fjellheim@umb.no)

Simen Rød Sandve, forsker IPM (simen.sandve@umb.no)

Respons på seleksjon i Arabidopsis thaliana Med endrede klimaforhold er det avgjørende for arters overlevelse at de klarer å tilpasse seg miljøendringer. Grunnlaget for tilpasning ved seleksjon er naturlig variasjon. Svært mange av artene vi finner i Norge ligger helt i utkanten av artens totale utbredelsesområde fordi artene har vandret inn fra sørlige istidsrefugier i løpet av de siste ti tusen årene. For de fleste arter vil en slik ekspansjon i utbredelse føre til at genetisk variasjon avtar med økende avstand fra opprinnelsesområdet. Det vil si at mange Norske populasjoner av ulike arter er fattige på genetisk variasjon sammenliknet med mer sørlige populasjoner. Hvordan vil dette påvirke de Norske populasjonenes evne til å respondere på endrede klimaforhold? I denne oppgaven skal vi studere norske naturlige populasjoner av modellarten Arabidopsis thaliana som har sin absolutt Nordligste utbredelse i Norge. De nordlige populasjonene i Norge inneholder svært lite genetisk variasjon mens sørlige populasjoner i Norge har mye genetisk variasjon. Vil disse populasjonene reagere forskjellig på seleksjon? Hvis du vil være med på å finne svaret på det kan du kontakte Siri Fjellheim, førsteamanuensis IPM (siri.fjellheim@umb.no)

Side 8

Revegetering av forstyrrede områder i fjellet - anvendt bruk av genetisk diversitet og populasjonsgenetikk Internasjonale konvensjoner om biodiversitet peker ut ødeleggelser av habitat og innføring av fremmede arter som store miljøtrusler. I mange år har frøblandinger av fremmede arter eller materiale med ukjent opphav blitt brukt til revegetering av forstyrrede områder, spesielt i fjellet der naturlig gjengroing går sent. Det finnes mange eksempler på områder der tilsåing kan være nødvendig, for eksempel etter anleggsarbeid i forbindelse med kraftutbygging, steintipper etter utgraving av tunneler, veiskråninger, militæranlegg eller liknende. Den nye Miljøvernloven av 2009 påbyr at frø som brukes i tilsåing skal være stedegent, men til nå mangler det kunnskap om hva stedegent materiale er, og delen av loven som omhandler bruk av stedegent material har ennå ikke trådt i kraft. I prosjektet ECONADA (Ecologically sustainable implementation of the Nature Diversity Act (Naturmangfoldloven) for restoration of disturbed landscapes in Norway) har vi som mål å definere hva som er stedegent materiale for ti arter som brukes i revegetering i Norske fjellområder. For å gjøre dette skal vi gjøre populasjonsgenetiske studier i disse artene ved hjelp av molekylære metoder. Ved å studere slektskap mellom populasjoner spredt over hele Norge vil vi forsøke å definere geografiske soner der frø fritt kan brukes slik at revegetering kan skje i tråd med lovgivningen. I denne oppgaven vil masterstudenten studere genetisk diversitet i to arter som inngår i prosjektet ved hjelp av molekylære metoder og statistikk. Oppgaven gjennomføres i samarbeid med Bioforsk og er svært anvendt. Resultatene vil bli brukt til utvikling av frøblandinger som skal brukes til revegetering av forstyrrede områder i fjellet. Hvis du er interessert i å jobbe med genetisk diversitet i en anvendt sammenheng kan du kontakte Siri Fjellheim, førsteamanuensis IPM (siri.fjellheim@umb.no)

Side 9

Genetics of plant architecture in meadow fescue

Background Plant architecture can vary a lot within a plant species, both due to genetic differences and phenotypic adaptation to the environment. The tendency to produce many tillers (shoots) is thought to be affecting competitive ability and persistence of plants. We have a mapping family of meadow fescue which has been used to construct a genetic linkage map on which QTLs (quantitative trait loci) for a number of traits have been mapped (Alm et al. 2003, Ergon et al. 2006, Alm et al. 2011). This mapping family will be used to map QTLs and candidate genes involved in plant architecture.

Work to be done -will be adjusted according to student’s interests and project size - 60 or 30 stp •Characterize mapping population for the tendency to produce many tillers and for other architectural traits. •Perform QTL mapping of these traits. • Characterize alleles, expression patterns and map locations of genes involved in branching – MAX1, MAX 2, MAX3 and MAX4.

Questions to be answered Which chromosomal regions and genes are responsible for the tendency to produce many tillers and other plant architectural traits?

Contact Post Doc Åshild Ergon, ashild.ergon@umb.no, tel 64965552 Professor Odd Arne Rognli, odd-arne.rognli@umb.no , tel 64965578 Side 10

Perenniality and annuality in grasses

Background Why are some grass species annual, some biennial (or winter annual) and others perennial? How does formation, development and death of individual tillers (shoots) relate to these life histories of the whole plant, and how is all this regulated at the physiological and molecular level? Transistion of a shoot apical meristem from vegetative to reproductive development is the beginning of the end for that particular tiller. This transistion is regulated by several known genes that in turn are regulated by environmental cues indicating that it is time to flower. What makes som tillers flower, and others not? Are the regulating genes differentially expressed? Species in the genus Lolium (ryegrasses) are suitable for research on this topic, as the genus includes both annuals, biennials and perennials. In this master project you will study how expression of genes involved in the transistion of shoot apical meristems from vegetative to reproductive development is related to tiller dynamics in these species.

Work to be done - will be adjusted according to student’s background and interests. Growth experiments: •Characterize tiller dynamics in seedlings and small clonal plants of L. perenne (perennial), L. multiflorum var. italicum (biennial) and L. multiflorum var. westerwoldicum (annual)

Distelfeld et al. 2009

Flowering

Side 11

Contact Post Doc Åshild Ergon, ashild.ergon@umb.no, tel 64965552 Professor Odd Arne Rognli, odd-arne.rognli@umb.no, tel 64965578

Gene expression studies: • Characterize expression of genes involved in the vegatative to reproductive transition in individual tillers.

Side 12

Genetics of cutting tolerance in red clover

Background Red clover is an important species in agriculture in northern areas of the world. It produces forage of high quantity and quality, it is capable of fixing atmospheric nitrogen and thereby eliminating or reducing the need for artificial fertilizer, and its deep root system improves soil structure. However, although red clover is a perennial species, plants easily die when cut frequently. Thus it is an aim to breed for red clover with improved tolerance to cutting. This assignment will be part of the EU project MULTISWARD. In this project red clover populations have been exposed to different cutting regimes over some time. As plants are gradually dying we expect that selection of the most cutting tolerant plants are occurring. The resulting populations can be utilized in studies of this trait.

Work to be done - will be adjusted according to student’s interests and project size - 60 or 30 stp •Characterize populations exposed to different cutting regimes for alleles of SSR markers • Use these data to analyze linkage disequilibrium and changes in allele frequencies across chromosomes • Characterize alleles and expression patterns of genes involved in branching and thought to be of importance for cutting tolerance – MAX1, MAX3, MAX4 and BRC1.

Questions to be answered Which chromosomal regions of red clover are involved in cutting tolerance? Which genes and plant characteristics are important for cutting tolerance?

SSR markers (simple sequence repeats) = repeated sequences of 1-6 bp. Example: Allele 1: AAGAAGAAGAAGAAGAAGAAG Allele 2: AAGAAGAAGAAG

Side 13

Contact Post Doc Åshild Ergon, ashild.ergon@umb.no, tel 64965552 Professor Odd Arne Rognli, odd-arne.rognli@umb.no, tel 64965578

Side 14

Resistance to root diseases in red clover

Background Red clover is an important species in agriculture in northern areas of the world. It produces forage of high quantity and quality, it is capable of fixing atmospheric nitrogen and thereby eliminating or reducing the need for artificial fertilizer, and its deep root system improves soil structure. However, red clover is prone to root diseases caused by the fungi Fusarium spp. and Sclerotinia trifoliorum. Thus it is an aim to breed for red clover with improved resistance to these pathogens. This master project will be part of the NFR project VARCLIM and linked to the Nordic Forage Crops Genetic resource Adaptation Network (NOFOCGRAN).

Work to be done - will be adjusted according to student’s background and interests Growth and inoculation experiments: • Characterize disease resistance of populations and clonal plants to one or both pathogens • Characterize the effect of different cold acclimation regimes on resistance • Characterize effects of deacclimation and reacclimation on resistance • Characterize genetic variation in these traits between and within populations

Central questions •What are the prospects for breeding red clover cultivars with better root disease resistance for a future climate? •To what extent is resistance affected by cold acclimation in the autumn, deacclimation during warm spells in winter or spring and reacclimation after that? •How much genetic variation is there in resistance?

Contact Post Doc Åshild Ergon, ashild.ergon@umb.no, tel 64965552 Professor Anne Marte Tronsmo, anne-marte.tronsmo@umb.no, tel 41518198

Side 15

The role of VRN1 in loss of frost tolerance

Background Frost tolerance is an important trait in plants growing in Northern areas. Loss of frost tolerance (deacclimation) due to mild spells during winter is thought to become a problem with the expected change towards a milder and more variable winter climate. VRN1 is a MADS-box transcription factor that is a key regulator of flowering in the grass family. Experiments with cereals indicate that it also plays a role in downregulating frost tolerance-genes during warm spells. There are also other VRN1-like genes in the grass family - their possible functions are largely unexplored.

Work to be done (will be adjusted according to student’s interests and project size (60 or 30 stp)) •Analyze expression of VRN1, VRN-like genes, and frost tolerance genes, by using quantitative PCR. •Compare expression patterns in plant material varying in developmental stage and in physiological or genetic frost tolerance level. •Optional: analyze data from transcriptome analysis of the deacclimation process with a focus on MADS-box genes. •Optional: identify full-length sequences and characterize allelic variation.

Main questions to be answered Does VRN1 and VRN1-like genes play a role in deacclimation and loss of frost tolerance in perennial forage grasses?

Distelfeld et al. 2009

(winter-like conditions)

Flowering

Side 16

Causual relationships??: VRN1 expression Induction of flowering Loss of frost tolerance No VRN1 expression No induction of flowering No loss of frost tolerance Picture from Limin and

Fowler 2006

Wheat

References: Distelfeld et al. 2009 Ergon et al. 2006: Ergon et al. Manuscript Limin and Fowler 2006 Den til Chuan.

Contact Post Doc Åshild Ergon, ashild.ergon@umb.no, tel 64965552 Professor Odd Arne Rognli, odd-arne.rognli@umb.no

Side 17

Autumn productivity and winter survival of perennial forage crops in a changed climate Background Expected climate changes may affect productivity and winter survival of perennial forage crops in several ways: 1) earlier spring and later autumn may increase potential productivity, 2) higher temperatures in the fall may delay the cold hardening process to a time when day length is shorter - this may affect the cold hardening and vernalization processes and alter winter survival ability and timing/quantity of heading, 3) milder and more variable winters may decrease winter survival due to dehardening of plants during warm spells, repeated freeze-thaw cycles, ice cover and less protective snow cover. In this master project you will investigate the effect of warmer temperatures in autumn on growth, growth cessation, winter survival and heading. The work will be done in cooperation with the Nordic forage crops genetic resource adaptation network (NOFOCGRAN) and the NFR project VARCLIM.

Work to be done - will be adjusted according to student’s background and interests •Studies of one or more perennial grass or legume forage species •Growth experiments involving a gradual decrease in day length and initiation of cold hardening at different time points (that is, at different day lengths) •Characterization of growth rates and growth cessation •Tests of freezing tolerance •Genetic variation in these traits within species •Take part in NOFOCGRAN field experiments at different locations in the Nordic area, analyze data on growth cessation and winter survival • If student is interested, molecular work can be included

Contact Post Doc Åshild Ergon, ashild.ergon@umb.no, tel 64965552 Professor Odd Arne Rognli, odd-arne.rognli@umb.no, tel 64965578 Side 18

Masteroppgaver fra faggruppe Planteproduksjon Topics within cereals and oilseed crops Contact: Professor Anne Kjersti Uhlen anne.uhlen@umb.no Wheat quality

Winter wheat has a greater yield potential than spring wheat, and it is argued that the area of winter wheat will increase in Norway due to predicted climate changes. This can also make it possible to grow later varieties, and utilize varieties breed for the areas in Europe south of Norway. However, in the later years, we have experienced great variation in the areas of winter wheat, due to rainy weather during the autumn giving unfavourable sowing conditions. The winter wheat grown in Norway have weaker gluten quality than the spring wheat. To be able to utilize large proportions of winter wheat for bread-making, it is important to have good quality varieties of stronger gluten quality. The aim of this master thesis will be to test new varieties of winter wheat of diverse origin for bread-making quality. The wheat samples to be analysed will be selected from field trials grown in 2011 at different locations in Norway. The main analyses to be done is test weight, kernel weight, protein content, hardness, SDS sedimentation test, rheological test (mixogram or Kieffer extensogram) and the identification of HMW-GS by electrophoresis. The experimental work will be to perform the different quality analyses, and the results must be interpreted also from the growth environment (weather parameters, soil type and fertilisation). The quality analyses can be done during the period Nowember2011 to May 2012. If needed, samples from the 2012 season can also be included.

Study of quality variations in new varieties of winter wheat.

Water absorption of the flour is an important quality parameter. This will primarily be linked to the endosperm hardness of the varieties, but also the protein content and fibres content may influence. The milling industry in Norway has experienced variation in water absorption among seasons as well as among varieties and growing sites. The aim is to characterize wheat varieties for hardness, damaged starch of the flours as well as water absortion using the Farinograph. Wheat sampes will be selected from field trials in spring and winter wheat grown in 2011. In addition, samples form the milling industry can be collected. The experimental work will be to perform the different quality analyses, and the results must be interpreted also from the growth environment (weather parameters, soil type and fertilisation). The quality analyses can be done during the period Nowember2011 to May 2012. If needed, samples from the 2012 season can also be included.

Variation in water absorption flours of Norwegian wheats.

Barley and oats for food

Barley has good nutritional quality compared to wheat because of the higher contents of soluble fibres (in particular the beta-glucans). Barley should therefore be utilized more for food products. However, only small proportion of the barley production is used for food, and thus the feed quality has been the aim in the breeding of new cultivars as well as in

Characterisation of barley varieties for food quality

Side 19

production. The aim is to characterize new barley varieties (two-rowed and six-rowed) for food quality. Besides, variation in quality within samples can be studied, i.e. the size distribution of grains and the relationship between grain size and chemical composition. Also, the distribution of the content of the soluble beta-glucans within the kernels can be studied by pearling. Samples will be selected from field trials grown in different locations during 2009 – 2011. Main quality analyses will be test weight, kernel weight, protein content, starch content, content of beta-glucans. If needed, samples also from the 2012 season can be included.

The beta-glucans is of great importance for the nutritional quality of barley, as the and they may reduce blood cholesterol level and also may modulate the starch degradability giving the blood glucose/insulin response. Barley raw materials of higher content of soluble beta-glucans will be interesting for the food industry. The content of beta-glucans may vary between varieties, but also the growth conditions during grain-filling are of importance.

Effect of temperature and drought stress on the accumulation of beta-glucans during grain filling in barely.

The study will be based on experiments in climate chamber, one performed in 2010 and another will be run in Nowember-Desember 2011. In both experiments, barley plants ot three different varieties (Magdalena, Karmosè and Olve) are grown in pots in greenhouse at optimal conditions to anthesis. The plants are the moved to climate chambers with different temperatures (15 and 21 degrees C), and different watering regimes are performed (optimal, water stress mid-way during grain filling, water stress at the end of grain filling). Ear samples are taken during grain filling, grains are dissected and frozen in liquid nitrogen and kept at -80 degrees Celsius. Mature ears are harvested and treshed. The aim is to study how different temperature combined with drought stress at different time periods during grain filling affect the content of beta-glucans in the kernels. The student can contribute in the work with the plant experiment run in November-December, and do the quality analyses on mature grain and analyse the beta-glucans in the frozen samples taken during grain filling. This topic is very suitable for a student who can do some work in green house November/Desember 2011, as well as quality analyses during the spring semester.

Oats has good nutritional quality compared to wheat because of the higher contents of soluble fibres (in particular the beta-glucans). Oats should therefore be utilized more for food products. However, only small proportion of the oat production is used for food, and thus the feed quality has been the aim in the breeding of new cultivars as well as in the production. The aim is to characterize new oat varieties for food quality. Besides, variation in quality within samples can be studied, i.e. the size distribution of grains and the relationship between grain size and chemical composition. Also, the distribution of the content of the soluble beta-glucans within the kernels can be studied by pearling. Samples will be selected from field trials grown in different locations during 2009 – 2011. Main quality analyses will be test weight, kernel weight, protein content, fat content, starch content, content of beta-glucans. If needed, samples also from the 2012 season can be included.

Characterisation of oat varieties for food quality

Side 20

Oilseed crops

The oilseed crop Camelina sativa L has potentials to became a new oilseed crop in Norway. In particular, the oil composition of interest due to higher nutritional quality based on the high proportion of α-linolenic acid. The study will be based on a field trial with the most promising cultivars, and combined with different fertilisation regimes. Agronomic characteristics will be recorded, as plant development and highs, flowering time, pathogen/insect attack, ripening and maturity time, and yield performance. The seed will be analysed for quality (fat and protein content, fatty acid composition). The field trial will be performed in the season 2012, and the experimental field work shall be done during May-September 2012. Quality analyses should be done during October – December 2012.

Testing cultivars of Camelina sativa for agronomic performance.

Contact: Professor Anne Kjersti Uhlen anne.uhlen@umb.no

Side 21

Masteroppgave grønnsaker Problemstilling:

For grønnsaker som lagres, er det viktig å få kunnskap om hvordan innholdet av disse stoffene utvikler seg i løpet av lagringsperioden. Dersom innholdet minker – er noen lagringsmetoder bedre enn andre?

Grønnsaker inneholder en rekke helserelaterte bioaktive stoff. Grønnsaker som tilhører korsblomsterfamilien inneholder glukosinolater, som er en gruppe bioaktive stoff medisinsk forskning har vist at de beskytter mot en rekke kreftformer.

Metoder:

Analyser: Analyse av viktige helserelaterte glukosinolater (Glucobrassicin, Glucoraphanin) , antioksidantkapasitet (FRAP) og Vitamin C.

Flere hodekål sorter ( to hvitkålsorter og to rødkålsorter) dyrkes på Vollebekk lagres ved 0 grader C og 98 % RH. Prøver for analyser tas ut ved høsting og etter lagring i 2 uker; 4 uker; 1 måned; 2 måneder; 3 måneder; 4 måneder; 5 måneder og 6 måneder.

Side 22

Validation of molecular markers for disease resistance in wheat

Supervisors

Morten Lillemo (

:

morten.lillemo@umb.no) Åsmund Bjørnstad (asmund.bjornstad@umb.no)

Breeding for disease resistance can be enhanced by the application of molecular markers, but the markers need to be tested first to evaluate their effect on the phenotype. Two of the most important diseases in Norwegain and international wheat production are powdery mildew, caused by Blumeria graminis f.sp. tritici and Fusarium head blight, caused by several species of Fusarium that produce mycotoxins that render the grains harmful to both humans and animals.

The Norwegian plant breeding company Graminor currently uses markers for improving resistance to both diseases, based on different sources of resistance that has been mapped in our research group.

This master thesis work will be conducted in close collaboration with Graminor and involves:

• Genotyping of breeding populations with molecular markers

• Disease testing in the field

• Validation of marker effects and fine mapping of QTL

Pre-harvest sprouting in wheat

Supervisors

Morten Lillemo (

:

morten.lillemo@umb.no) Anne Kjersti Uhlen (anne.uhlen@umb.no)

Rainy autumns provide challenging conditions for wheat production in Norway and the bread-making quality can be completely destroyed by pre-harvest sprouting while the seeds still remain in the spikes in the field. In the 2011 growing season, more than 80 percent of the Norwegian wheat harvest did not meet the requirement for food quality due to this problem. Nevertheless, genetic variation exists for this trait, and there is a need to develop wheat

Powdery mildew

Fusarium head blight

Wheat spike showing pre-harvest sprouting

Side 23

varieties with higher levels of resistance to pre-harvest sprouting.

This MSc thesis project is aimed at

• developing reliable screening methods for seed dormancy in the greenhouse

• identifying important genes for seed dormancy in Norwegian wheat by use of molecular markers

Leaf blotch diseases in wheat

Morten Lillemo (

Supervisors:

morten.lillemo@umb.no) Andrea Ficke (andrea.ficke@bioforsk.no)

Insufficient resistance to leaf blotch diseases is a major yield-limiting factor and the main cause of fungicide application in Norwegian and international wheat production. Varieties with improved resistance are crucial for reducing the dependency on pesticides. Three leaf blotch diseases are important in Norway:

• Stagonospora nodorum blotch caused by Phaeosphaeria nodorum

• Tan spot caused by Pyrenophora tritici-repentis

• Septoria tritici blotch (STB) caused by Mycosphaerella graminicola

These three diseases cause similar disease symptoms, but the causing pathogens have different life-styles and the resistance genetics is not the same. We currently know very little about the genetics of resistance to leaf blotch diseases in Norwegian wheat, although these are very important diseases in Norway.

The master student will take part in our ongoing research activities, which involve:

• collection of pathogen isolates from Norwegian wheat fields

• disease testing of wheat breeding material

• validation of molecular markers for leaf blotch resistance

Germination test in petri dish

Side 24

New cultivars of strawberry and raspberry for jam production

Background

New cultivars of strawberry and raspberry suitable for processing are wanted!

The berry processing industry in Norway with Lerum as project leader has together with Nofima and Bioforsk received funding from the Norwegian Research Council for a research project which aims to explore new cultivars of strawberry and raspberry.

Master thesis

The thesis will be conducted at Nofima, Ås, in collaboration with industry (Lerum) and researchers and a PhD-student working in the project. More than one master thesis can be conducted within the project with different approaches.

The main goal in the project and also subject of one or two thesis will be to gain new insight on the effect of strawberry and raspberry cultivars on the quality of berry products and the content of health related compounds.

It is also of interest to gain new insight on effects of treatment of the berries on the quality of the products, and to get new knowledge on the relationship between different methods for evaluation of quality (i.e. color)

The themes are suitable for both 30 and 60 credits master thesis.

Products/jam will be made with a standard recipe, and are already produced (for 30 credits students)

Quality of berries and berry products comprise traditionally quality parameters such as pH, acids, sugars, and color (CIELAB system). In addition, health related compounds such as vitamin C (ascorbic acid) and other antioxidants, e.g. anthocyanins, which are responsible for the bright red color of the berries and the berry products, and other polyphenols, will be measured.

The products will be evaluated both as newly made and after storage. It is important to know how the properties of the products are conserved or changed during processing and storage and how the changes are affected by quality of the raw material, i.e. different berry cultivars and treatments.

Contact persons:

Nofima AS: Kjersti Aaby (kjersti.aaby@nofima.no) Berit Karoline Martinsen (berit.karoline.martinsen@nofima.no) Lerum AS: Merete Lunde (merete.lunde@lerum.no) IPM: Anne-Berit Wold (anne-berit.wold@umb.no)

Side 25

Faggruppe Grøntmiljø Mastergrads- bachelor- og prosjektoppgavetemaer Ikke alle forslagene under er aktuelle som mastergradsoppgaver. Noen kan egne seg som bachelor- eller prosjektoppgaver. Hvilke temaer som er aktuelle i de ulike kategoriene oppgaver diskuteres med studenten.

• Revegetering ved kraftverksmagasiner (LR/PAP) • Restaurering av massetak i høgfjellet (LR/PAP) • Revegetering i veganlegg og massetak (evt samarbeid med statens

vegvesen) (R/PAP) • Spredning av fremmede arter i nærmiljøet (LR/EV/PAP) • Revegetering på avgangsmasser fra gruvedrift (Titania) (PAP/LR)

(samarbeid med fagmiljø geologi) • Evaluering av grøntanlegg langs veier (avklares med Statens vegvesen)

(PAP/EV) • Testing av erosjonshindrende materialer ved revegetering(samarbeid med

fagmiljø jordfysikk) (PAP) • Rotutvikling hos trær i komprimert jord (samarbeid med fagmiljø

jordfysikk) (PAP) • Registrering av saltskader ved veier (PAP) • Plantevekst i jordblandinger av resirkulerte materialer (må avtales med

Bioforsk) • Grønne tak (EV) • Tilstandsvurdering og skjøtselsplaner for utvalgte anlegg (EV/PAP) • Gras i idretts- og rekreasjonsanlegg (kontakt Johannes Einset i Faggruppe

Miljøkjemi) • Miljøeffekter av planter (trivselsaspektet) (GP) • Plan for fjellhage (EV) • Historiske roser (EV) • Klimatilpasning hos planter (PAP/EV) • Oppgaver hvor praktisk del utføres ved Bioforsk Særheim ved Klepp,

Rogaland: Skjæring av juletrær, betydning av tørke for revegetering, mekanismer for salttoleranse, spredning av fremmede arter, spredning av forurensning fra veier (må avklares med Bioforsk).

• Studenten kan selv komme med forslag Kontaktpersoner: Eva Vike (EV): eva.vike@umb.no, tlf: 6496 5608 Line Rosef (LR), line.rosef@umb.no, tlf: 6496 5609 Grete Patil (GP), grete.patil@umb.no, tlf: 6496 5656 Per Anker Pedersen (PAP), per-anker.pedersen@umb.no, tlf: 6496 5659

Side 26

BACHELOR- OG MASTEROPPGAVER INNEN JORD – BIOGEOKJEMI – PLANTEERNÆRING Langt de fleste oppgavene er i utgangspunktet beskrevet til å passe som en 30 eller 60 studiepoengs masteroppgave. De fleste av disse temaene kan også tilpasses mindre bachelor-oppgaver. Oppgavene som er beskrevet som 15 studiepoengs bacheloroppgave er markert. Oppgavene er plassert under studieprogrammene Plantevitenskap og Miljø og naturressurser. Noen oppgaver kan passe under begge studieprogrammene og er derfor tatt med begge steder. Det kan være at du har et tema du vil jobbe med som ikke er foreslått av oss. I så fall, ikke nøl, ta kontakt så kan vi diskutere det. Ta kontakt med faggruppe jord, som holder til i 1. og 2. etasje i Jordfagbygget.

Biochar for carbon sequestration and soil quality improvement

Biochar is biomass charcoal that, due to its stability in soil, could provide an important tool in the battle against climate change, while simultaneously improving the quality of degraded or polluted soils. Currently many of the underlying mechanisms of the effects of biochar in soils are still unknown, and research has largely been phenomenological. The overall aim of the ongoing UMB-NGI biochar research projects (see below) is to elucidate the mechanisms of biochar’s potential to simultaneously sequester carbon, reduce GHG emissions, improve soil fertility and chemically remediate polluted soils in diverse environments.

Background and status of knowledge: Biochar-the principle: Biochar is the charcoal product obtained when biomass (preferably organic waste) is heated without access to oxygen (pyrolysis). In contrast to organic material, biochar is stable for thousands of years when mixed into soils, and thus represents carbon that is actively removed from the carbon cycle [Lehmann 2007].

Effect of biochar in soil. Terra preta, Amazonas

Side 27

Advantages of biochar: Biochar combines a number of important advantages including i) sequestration of carbon, ii) neutralization of soil acidity, iii) reduction of GHG emissions of CO2, N2O and CH4, iv) reduction of nutrient leaching, v) immobilization of pollutants. Thus plant biomass leftovers and their carbon are considered a resource instead of a waste. Biochar in acidic soils: Biochar is rich in alkaline components (Ca, Mg, K), which may contribute to neutralization of soil acidity and to decreasing the solubility of phyto-toxic metals like aluminium in soils. There are a few scattered non-mechanistic studies indicating that biochar amendment can result in significant soil improvement and double crop yields [Yamato et al 2006; Masulili et al 2010], attributed to strong reductions in soil acidity and available aluminium. Mechanistic understanding of successful biochar-soil combinations is the aim of the research of postdocs Vegard Martinsen (UMB) and Vanja Alling (NGI, analyses partly at UMB), and their research involving chemical characterizations will be coupled to physical characterizations. Biochar and soil physics: Biochar has also been shown to be effective in non-acidic soils. Besides increasing nutrient holding capacity, biochar can aid in increasing water holding capacity and thus reduce water stress in plants [Lehmann 2007]. In addition, biochar is hypothesized to give soils a more open, aerobic structure and decrease the number and size of anaerobic “microsites” where methanogenesis (leading to methane emissions) and denitrification (leading to the GHG nitrous oxide) occur [Rondon 2007; Spokas 2009]. Coupling soil physical parameters to amendment of different biochars, and release of GHG, is one of the core aims of the project. Reduction of other GHG emissions: N2O and CH4: As indicated, biochar amendment has been shown to reduce the occurrence of anaerobic conditions in soils, an important prerequisite for the formation of important GHGs like nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) [Rondon et al, 2007; Yanai et al 2007]. However, exact mechanisms are poorly understood. A better understanding of the GHG reduction potential of biochar, will have widespread implications for the development of climate-friendly strategies and the reclamation of degraded soil. A Msc degree student may pursue research testing one or more of the hypothesized mechanisms behind GHG reduction:

i) biochar application to soil leads to a more open, aerobic structure, reducing anaerobic microsites and resulting in a higher redox potential than traditional direct return of crop residue to soil.

ii) nitrite and nitrate, which are substrates in the denitrification process, may be sorbed by biochars, thus reducing the potential for N2O emission;

iii) organic compounds triggering denitrification could be sorbed by biochar. For example, monoterpenes inhibited microbial methane oxidation and denitrification by environmental isolates [Amaral et al 1998];

iv) denitrification stoichiometry (product ratio N2O: N2) shifts towards N2O at decreasing pH [Liu et al, 2010]. Acid neutralization by alkaline biochar could thus result in a more complete denitrification with more N2 and less N2O formation. Understanding the effects of biochar on GHG emission processes would allow ground-breaking research on several levels including understanding C and N cycles as well as climate change abatement.

Side 28

Knowledge gaps and progress beyond state-of-the-art Although biochar amendment to soil is a promising technique for the simultaneous sequestration of carbon, improvement of soil fertility and immobilization of pollutants, many unresolved issues remain. These include:

1. The effect of biochar on soil physical characteristics is related to water holding capacity and plant available water and potentially related to GHG emissions and needs further study.

2. N2O and CH4 from agricultural fields (primarily rice and maize) impact global climate, and biochar can suppress their release. However, the mechanism of suppression of microbially mediated N2O and CH4 evolution by biochar is not understood.

charcoalhigh

maize charhigh

control

N

2 O emissions from nitrogen-saturated forest throughout China.

N2O emissions in China In the last few decades south-east Asia has seen pronounced increases in long-range transported air pollutants, in particular SO

2, NO

x and NH

3 , due to increased energy

consumption and intensification of agricultural production.

Kontaktpersoner: Jan Mulder (5568) jan.mulder@umb.no Vegard Martinsen (5577) vegard.martinsen@umb.no

Side 29

Current emission and deposition levels represent a threat to both terrestrial and aquatic ecosystems in this region. In collaboration with Chinese partners (Tsinghua University, Beijing, Research center for Eco_Environmental Studies-CAS, Chinese Acad. Forestry, China Agric. University), the Department of Plant and Environmental Sciences, UMB, conducts research on the effect of nitrogen deposition on soils and water in forests in different parts of China. Atmospheric nitrogen deposition levels are high in south China, similar to values found in central Europe, and higher than those reported for North America. In sub-tropical Chinese forest, little of the deposited nitrogen is assimilated and so far, a minor fraction of the deposited nitrogen leaches from soils and enters surface waters. By contrast to Europe and North America, much of the deposited nitrogen in south China is leaving in a gaseous form as N2O, a potent greenhouse gas, due to denitrification. The current project focuses specifically on the regional representativeness of N2O emissions from nitrogen-saturated forests in south China and compares this with nitrogen balances and N2O emissions from Chinese temperate forests. We offer a MSc theses project focusing on various factors affecting potential rates of nitrification and denitrification in the laboratory. Thesis work is flexible and may include various aspects depending on the interest of the student. Much of the work will be done in Norway, some field work in China is optional. For more information contact: Jan Mulder

jan.mulder@umb.no

Langtids økologiske effekter av sauebeiting i alpine økosystemer (Hol, Buskerud)

Stølsdrift har minsket betydelig i mange subalpine områder av Sør-Norge. Dette har hatt en stor effekt på vegetasjonsstrukturen og ført til bl.a. gjengroing, økt utbredelse av fjellbjørkeskog, økning av tregrense og akkumulering av humus og næringsstoffer (for eksempel nitrogen og fosfor) i jord. I andre områder har beiteintensitet av sau økt, noe som har ført til en sterkere jordpakking og økt overflateavrenning av næringsstoffer og patogene organismer til vassdrag. Forvaltningen av nedbørfelt er derfor av stor betydning for den fysisk-kjemiske og økologiske kvaliteten av både jord og vann i subalpine områder i Sør-Norge. I samarbeid med Universitetet i Oslo og Vitenskapsmuseet i Trondheim er vi involvert i et langtidsbeiteforsøk i Hol (Buskerud). Prosjektet har som hovedmål å gi en vitenskapelig basis for å relatere forvaltningsalternativer (ulik sauetetthet) til spesifikke langtidseffekter av beiting i alpine

Side 30

økosystemer. Vår gruppe har et spesielt ansvar for effektstudier på jord og vann. Hovedoppgave som kan være aktuell: Endret næringsdynamikk i grashabitat som følge av fysisk og kjemisk påvirkning av sau. Områder dominert av urter og gress er prefererte beiteområder for sauen. Sauen oppholder seg relativt mye i disse områdene til tross for at de utgjør en relativt liten del av det totale arealet sauen kan bruke til beiting. Dette medfører at grashabitat blir utsatt for stor påvirkning av sau; både fysisk (tramping) og kjemisk (tilførsel av urin og fekalier). Masteroppgaven vil fokusere på hvordan dette påvirker omsetning av karbon, nitrogen og fosfor. Metodisk vil det være aktuelt å utføre et manipuleringsforsøk hvor det tilføres syntetisk (eller ekte) saueurin (kjemisk påvirkning) i tillegg til tråkking (fysisk påvirkning). Det kan tas prøver av jord og jordvann, i tillegg til planter. Det kan også være aktuelt å bruke stabile isotoper for å spore næringsstoffenes fordeling i systemet. For å studere potensielle effekter på nedbrytning av organisk materiale (respirasjon i jord), er det mulig å måle CO2 emisjon. Oppgaven vil bestå av feltforsøk, analyser på lab og dataanalyse. Kontaktpersoner: Jan Mulder (5568) jan.mulder@umb.no Vegard Martinsen (5577) vegard.martinsen@umb.no

Work on climate change with UMB Nitrogen group at IPMhttp://www.umb.no/nitrogengroup/

( ) Vi tilbyr fortløpende masteroppgaver (både på 30 og 60 vekters) på spennende temaer innen klimaforandring, nitrogen omsetninger og klimagassutslipp i ulike landøkosystemer. Vi har prosjekter i klimasoner som spenner fra subtropisk (Kina, Indonesia), boreal (både landbruks- og naturlige systemer) til arktiske strøk (Siberia). Various master’s thesis positions (both 30 and 60 points) are available during 2011. Topics are related to climate change, nitrogen dynamics and greenhouse gas emissions in terrestrial ecosystems ranging from subtropical China and Indonesia, via agricultural and boreal wetland ecosystems to Siberian tundra.

Side 31

For more information contact: Peter Dörsch peter.doersch@umb.no Hanna Silvennoinen hanna.silvennoinen@umb.no

Hogst eller vern – hva gir størst karbonlagring i jord?

I Karlshaugen naturreservat (Nordmarka) og omkringliggende arealer har vi sammen med Institutt for Skog og landskap et prosjekt hvor vi studerer skog og jord for å kunne si noe om hvordan hogst eller vern av skog påvirker karbonlagrene i skogøkosystemet. I den forbindelse er det mulighet for å ha et mastergradprosjekt knyttet til karbonlagre i jord. Målet for oppgaven er å gjøre en sammenligning av karbonlagrene i jord hvor skogen ikke har vært hogd (i naturresservatet) med jorda i sammenlignbare områder (utenfor naturreservatet) hvor det har vært vanlig hogst. Oppgaven vil bestå i feltarbeid kombinert med laboratoriearbeid og en statistisk bearbeiding av resultatene. Feltarbeidet må utføres sommeren 2012, oppgaven passer for studenter som har som mål å levere oppgaven våren 2013. Kontaktpersoner: Line Tau Strand

line.strand@umb.no

Palsmyrer er myrhauger som har en indre kjerne med permafrost, i Norge finner vi disse høyt til fjells for eksempel på Dovre eller langt nord for eksempel på Finnmarksvidda. I forbindelse med et prosjekt hvor vi har sett på kvaliteten av organisk materiale i fra Palsmyrer i Neiden Finnmark, ønsker vi å kjøre et laboratorieforsøk hvor vi tiner jordprøver fra palsmyrkjerner under kontrollerte forhold. Etter tining vil vi inkubere jordprøvene ved ulike fuktighet og næringstilgang for å se hvilken effekt dette har på nedbrytninga av organisk materiale. I forbindelse med dette forsøket er det mulig å gjennomføre et mastergradsprosjekt. Oppgaven vil bestå av laboratoriearbeid knyttet til forbehandling, inkubering og kjemiske analyser.

Permafrostsmelting – effekter av ulik fuktighet og næringsstofftilgang på nedbrytning av organisk materiale.

Kontaktpersoner: Line Tau Strand line.strand@umb.no

Annelene Pengerud annelene.pengerud@umb.no

Carbon sequestering in soils in long-term fertility experiments in different ecological regions of Norway

Soil carbon sequestration implies enhancing the C pool in soil, which is affected to a greater extent by soil and climatic conditions as well as by the management practices adopted. In Norway we have several long-term experiments located in different ecological regions. The main objective will be to quantify soil carbon pools under different fertility managements and its association to soil aggregates and soil particles. The study will involve both field and laboratory investigations and a part of the laboratory study can be carried out at the Ohio State University, USA with our cooperative partners at this university. In coperation with Ohio State University-USA Kontaktperson: Bal Ram Singh balram.singh@umb.no

Side 32

Undersøking av akkumulering av tungmetall, særlig kadmium, i jord og planter i økologisk dyrket områder

Økologisk dyrking har økt i stor omfang i siste årene over hele landet og mange av disse gårdene finnes også i områder med alunskifer som er kjent å innholde høyere mengder av tungmetaller. Vi vet lite om hvordan økologisk dyrking påvirker tilgjengelighet av tungmetaller i jord og opptak i planter. Innen metallene er det kadmium (Cd) som er mest løselig i jord og er også mest skadelig for mennesker og dyr. Oppgaven vil omfatte undersøkelser om metallinnhold i jord og planter (korn, gras, og poteter)fra økologisk dyrket områder med forskjellige jordtyper og dyrkingsform (med og uten husdyr). Oppgaven vil omfatte felt og laboratoriearbeid Kontaktperson: Bal Ram Singh balram.singh@umb.no Fosfor i jord og vann. En integrert studie av et samspill som er viktig for eutrofieringen av vassdrag i jordbruksområder. Temaet passer for to oppgaver som vinkles mot henholdsvis fosfor i jord og effekten av fosfor i jord på eutrofieringen av vann:

Planter og andre organismer i jord er i stor grad avhengig av at P finnes i lett tilgjengelig form. Fosfor er vekstbegrensende for alger i vann og konsentrasjonen av P i vann er bl.a. styrt av P-nivået og bindingsstyrken til P i jorda som vannet passerer. Vi har imidlertid liten oversikt over likevektskonsentrasjonen av P i jordvæska både i dyrka og naturlig jord under ulike betingelser selv om dette er en viktig parameter både med hensyn til plantevekst og forurensning. Det vil også bli utarbeid relasjoner mellom kjemiske parametre i jorda og biotilgjengelig P for planter og alger. Oppgaven vil omfatte felt og laboratoriearbeid.

Fosforfraksjoner i jord.

Ønsket bakgrunn: Gode basiskunnskaper i jordkjemi, jordanalyser og vannforurensning. Kontaktperson: Tore Krogstad tore.krogstad@umb.no

Avrenning av fosfor fra landbruket påvirker i stor grad eutrofieringen av våre vassdrag. Forurensningen av Vannsjø i Østfold er et eksempel på hvor alvorlig dette er når drikkevannskilden og rekreasjonsområdet for svært mange personer blir ødelagt. Oppgaven vil kunne bruke vannovervåkningsdata fra områder på Østlandet og sammenligne disse dataene med målte verdier for fosfor i jord og sedimenter i de samme områdene. Oppgaven vil inngå i utviklingen av et system for intergrert jord- og vannovervåkning basert på jord- og vannparametre, og vil være et middel til mer miljøvennlig arealplanlegging i jordbruket.

Intergrert jord og vannovervåkning. Biotilgjengelig fosfor i jord og vann.

Ønsket bakgrunn: Gode basiskunnskaper i jordkjemi, jordanalyser og vannforurensning.

Kontaktperson: Tore Krogstad tore.krogstad@umb.no

Side 33

Fosfordynamikken i dyrka jord Ved IPM har vi flere langtidsforsøk hvor ulike vekster har vært dyrket under kontrollert tilgang på gjødsel over en periode på mer enn 50 år. Disse forsøkene egner seg til å studere balansen mellom opptak av P og det som er tilført, og å se hvordan dette påvirker dynamikken av P i jorda. Det vil si hvordan endrer innholdet av plantetilgjengelig P seg over tid. Ved hvilke nivå av P i jorda er det likevekt mellom det som tas opp og det som tilføres? Disse opplysningene er viktige for å tilpasse gjødslingen til et miljømessig nivå samtidig som avlingene holdes på et agronomisk akseptabelt nivå. Ønsket bakgrunn: Gode basiskunnskaper i planteernæring og jordkjemi/jordanalyser. Kontaktperson: Tore Krogstad tore.krogstad@umb.no

Grøfteavrenning - kilde og betydning for fosforavrenning i landbruket Målinger i små avrenningsfelt og i lysimetre tyder på at grøfteavrenning er en vesentlig kilde for fosfor til vassdragene. Vi mangler imidlertid gode målinger tatt direkte på utløp fra jorder til å kunne bekrefte viktigheten av dette. Oppgaven vil bestå i å ta vannprøver i grøfteutløp i kummer på jorder rundt om i Follo etter først å ha identifisert avrenningsområdene på grøftekart eller i samtale med gårdbrukerne. Prøvene analyseres på laboratoriet og resultatene vurderes opp mot jordart, vekst som dyrkes, gjødslingsnivå og fosfornivå i jorda i området. Ønsket bakgrunn: Gode basiskunnskaper i jordkjemi/jordanalyser/vannanalyser og vannforurensning. Kontaktperson: Tore Krogstad tore.krogstad@umb.no

Sivhøsting som tiltak for å redusere fosforinnholdet i sedimenter I flere innsjøer, f.eks Vansjø, er det kraftig sivvegetasjon i litoralsonen. Målinger viser at sivet kan inneholde betydelige mengder fosfor og dersom det blir høstet kan det bidra til en vesentlig uttapping av fosfor fra sjøen. Oppgaven går ut på å ta sivprøver fra ulike lokaliteter i Vansjø eller en annen innsjø og analysere fosforinnholdet i disse og gjøre estimater for hva høstingen kan bety for bedret vannkvalitet på sikt. Det tas også sedimentprøver på stedene hvor sivet høstes og disse analyseres for P-innhold og korreleres mot innholdet i sivet. Positive og negative sider med sivhøsting som tiltak for bedre vannkvalitet vurderes opp mot tradisjonelle tiltak i landbruket på land. Ønsket bakgrunn: Gode basiskunnskaper i planteernæring, jordkjemi/jordanalyser og vannforurensning. Kontaktperson: Tore Krogstad tore.krogstad@umb.no

Side 34

En laboratoriestudie over pH-måling i jord og hvordan forbehandling, saltkonsentrasjon og jord:væske-forholdet virker inn pH er en sentral parameter for å vurdere surhet i jord og tilgjengelighet for plantenæringsstoffer. Det finnes imidlertid mange ulike metoder for å bestemme denne. Vi har begrensede kunnskaper om metodene er sammenlignbare og hvilke som helst bør brukes i ulike situasjoner. Oppgaven vil omfatte felt og laboratoriearbeid.

Ønsket bakgrunn: Gode basiskunnskaper i jord- eller vannanalyser og jordkjemi.

Kontaktperson: Tore Krogstad tore.krogstad@umb.no En laboratoriestudie over kationbyttekapasitetsmålinger i jord Jordas ionebytteegenskaper er meget viktig bl.a. i forbindelse med vurderinger over jordas mulighet for å binde forurensningskomponenter og til å forsyne plantene med næring. Det brukes imidlertid mange ulike metoder for å bestemme ionebytteegenskapene der både ekstraksjonsløsningens sammensetning og mengde i forhold til jord varierer. Hypotesen er at dagens metoder kan forenkles vesentlig. Oppgaven går ut på å sammenligne eksisterende metoder med nye metoder på ulike jordarter med varierende innhold av organisk materiale.

Ønsket bakgrunn: Gode basiskunnskaper i jordkjemi og jordanalyser.

Kontaktperson: Tore Krogstad tore.krogstad@umb.no Infiltrasjon og rensing av avløpsvann i jordrenseanlegg. Naturbaserte rensemetoder for avløpsvann er gode alternativer for rensing av fosfor sammenlignet med konvensjonelle rensemetoder. Det finnes i dag store jordrenseanlegg her i landet som har vært i drift i omkring 20 år. Slike anlegg egner seg godt til å studere hvordan fosfor har bundet seg og hvor langt unna kilden det har beveget seg sammenlignet med opprinnelige beregninger basert på bindingsstudier på laboratoriet. Hvor godt har anleggene fungert, har utformingen og dimensjoneringen vært god? Resultatene vil være viktige for bedre å forstå bindingsprosessene i slike anlegg og for fremtidig utforminger og dimensjoneringer av naturbaserte anlegg. Felt- og laboratoriearbeid. Kontaktperson: Petter D. Jenssen petter.jenssen@umb.no Planternæring opp mot avlingspotensiale, matvarekvalitet og miljømessige konsekvenser Instituttet har i mange år hatt et nært forskningssamarbeide med Norsk HYDRO Agri, nå YARA, hvor det er samlet inn et stor mengde data som påviser ulike sammenhenger mellom jordas næringsinnhold, næringstilførsel og plantenes vekst og næringsinnhold. Dette datamaterialet kan brukes som basis til å se nærmere på ulike problemstillinger som retter seg mot avlingspotensiale, plantenes næringsinnhold, samt miljømessige konsekvenser. Eksempler på noen problemstillinger som kan være aktuelle å belyse v.hj.a. det nevnte datamaterialet:

Side 35

• Hvordan påvirker N-formen i gjødsla planterøttenes opptak av andre næringsstoffer? • Optimal P-gjødsling på jord med ulike PAL-tall . • Kalsium og potetkvalitet. Utvikling av gjødslingsstrategi for optimal kalsiumforsyning

til knollene. • Betydningen av riktig svoveltilførsel (også N og B) for avlingsmengde og kvalitet i

oljevekster. • Vurdering av parametre og metoder for plantetilgjengelig svovel i jord. • Vurdering av svovelbehov i veksttida på bakgrunn av kornets nitrogen- og

svovelinnhold, for å oppnå optimal protein- og bakekvalitet. • Bor-behov i potet eller rybs. Betydning for avlingsmengde og kvalitet. • Effekten av sinkgjødsling for å forebygge mangel i jord med potensiell sinkmangel. • Effekten av mangangjødsling for å forebygge mangel i jord med potensiell

manganmangel. • I tillegg ligger det et potensiale i dette datamaterialet til å se nærmere på sammenheng

mellom gjødsling og plantenes næringsinnhold videre mot fór- og matvarekvalitet. Da vil det organiserer supplerende veiledning fra forskere ved andre fagrupper ved IPM, alternativt IHA.

Kontaktperson: Bal Ram Singh balram.singh@umb.no Tolerance to high aluminium (Al) and low phosphorus (P) concentration by plant species and varieties grown in tropical soils High Al and low P are one of the biggest constraints for crop growth in highly weathered and low fertility tropical soils. Plant species and varieties vary greatly in their tolerance to high Al concentration and some species and varieties have also shown acquisition of P from low P soils through morphological changes in their root system. The International Institute of Soil Biology and Fertility of Soils (CIAT) in Colombia, with whom we have had very close cooperation for the last 10 years, have initiated a program to assess the potential of various species (grasses, beans etc) and their varieties in acquiring P from low P soils. The proposed study will be connected to this program and will be carried out at this centre. The study will involve both field or greenhouse and laboratory work. In cooperation with International Institute CIAT in Colombia) Kontaktperson: Bal Ram Singh balram.singh@umb.no

Side 36

Bioenergi: Utnyttelse av biprodukter fra biogassprosessen til gjødsel i planteproduksjon.

Knyttet til temaet fornybar energi og utnyttelse av biomasse til energiproduksjon, ønsker en her å utnytte biprodukter fra gassprosessen til ny biomasseproduksjon. Biproduktene fra en gassprosess med biomasse som råstoff inneholder bl.a. plantenæringsstoffer som en ønsker å resirkulere i produksjon av planter. Metode: Karforsøk i klimaregulert vekstrom. Jord tilført biprodukt som vekstmedium for planter. Det kan fokuseres på måling av makro- og mikronæringstoffer, event. på skadestoffer. Kontaktpersoner: Trine Sogn trine.sogn@umb.no

Susanne Eich-Greatorex susanne.eich@umb.no

Bioenergi: Beregne effekter av økt biomasseuttak fra skog (uttak av GROT) på karbonlagring/CO2-utslipp og skogens langsiktige næringstilgang v.hj.a. mekanistisk, prosessorientert modellering I samarbeidsprosjekt med Institutt for Skog og landskap studeres effekter av økt biomasseuttak (utnyttelse av GRener Og Topper, GROT til bioenergiproduksjon) på skogøkosystemets bærekraft. Nye data sammenstilles med data samlet inn over lengre tid i skogovervåkningsprogram, og ved hjelp av modellering beregnes mulige effekter av høyt biomasseuttak på skogens næringsstatus. Metode: Databehandling, statistisk analyse, samt mekanistisk modellering. Kontaktpersoner: Trine Sogn trine.sogn@umb.no

Susanne Eich Greatorex susanne.eich@umb.no Silje Skår silje.skar@umb.no

Roots or shoots: what contributes most to CO2 sequestration and building of soil organic matter? Several alternative thesis, 30 or 60 ECTS (PV, MINA, Agroecology) . There is scope for cooperation between students working on different thesis. This study is part of a research project with Bioforsk on the emission of soil borne green house gases from agriculture. Main hypothesis: roots contributes more than shoot residues to the formation of soil organic matter. This is of importance also for soil fertility. Advanced

Side 37

dynamic modelling of soil processes can be used for the interpretation of the data, depending on the student’s interest.

Carbon sequestration in soil organic matter as a means of reducing atmospheric CO2 is a hot international topic. This is also the case for bioenergy production, but removing plant residues for production of bioenergy may result in loss of soil organic matter and no overall positive effect on CO2 emissions. Much depends on how quickly plant residues are decomposed after incorporation to the soil and to their contribution to the formation of “stable” soil organic matter. In a previous master thesis Torleif Bakke (Master in Agroecology) has labelled shoots and roots using 13C labelled CO2. The so labelled shoots and roots are now incubated under natural conditions in the field, as well as under controlled conditions in the lab. We know already that shoots decompose much faster than roots, but we do not know a) what is their relative final contribution to “stable” humus, and b)how laboratory results compare with decomposition under field conditions. A partly unexpected challenge is a tremendous increase in the mineralization of the organic matter already present in the soil, when plant residues are added. How long does it last? We follow this and the formation of (partially) stable organic carbon-soil aggregates using the 13C/12C signature of the initial plant residue, of respired CO2 and of the organic carbon in different soil fractions. Laboratory and/or field study. Contact: Marina A. Bleken marina.bleken@umb.no Effect of low temperatures on decomposition of plant residues and soil organic. Several thesis 30 or 60 ECTS (PV, MINA, Agroecology).

This study is part of a research project in collaboration with Bioforsk and the University of Århus (Denmark) for improved efficiency of nitrogen in organic farming The focus is on the mineralization of plant residues and soil organic matter during the winter. Main hypothesis: The effect of temperature on the mineralization of organic residues depends on their quality. Methods used are incubation of soil with and without addition of plant material ( labelled with 13C) at temperatures between 0 and 15 ⁰C. Advanced dynamic modelling of soil processes can be used for the interpretation of the data, depending on the student’s interest.

Decomposition of plant residues during the winter, when plants’ uptake is low, yields mineral nitrogen that is easily leached out of the soil and thus constitutes an environmental problem as well as a loss of a fundamental plant nutrient. An increase in winter temperature will shorten

Side 38

the period when the soil is frozen and thus increase the problem. In order to predict the consequences of climate changes and suggest improved crop management it is necessary to know better the relationship between temperature and decomposition of organic matter. An important aspect is the ratio between mineralized carbon and mineralized nitrogen. It is commonly assumed that it is unaffected by temperature, but there are evidences that challenge this assumption. The net mineralization of nitrogen is the result of two opposite processes, one the decomposition of organic matter by microorganism in order to get energy, the other is the assimilation of nitrogen in microbial biomass. If low temperature reduces microbial growth more than respiration, the ratio of the mineralized C/N will decrease, implying that the risk of nitrogen leaching during winter is larger than presently recognized. Contact: Marina A. Bleken marina.bleken@umb.no Effect of low temperatures on decomposition of digestate from biogas production . 30 ECTS (PV, MINA, Agroecology) This study is complementary to the one above, and related to the search for improved strategies for a better management of crop residues and green manure management. Contact: Marina A. Bleken marina.bleken@umb.no Selected rock-powder for improved plant nutrition and sustainability of organic farming: 30 or 60 ECTS (PV, MINA, Agroecology) This study is in collaboration Michael Heim (Geology), Elin Lovise Gjengedal (environmental chemistry) and Tore Krogstad (soil chemistry). support by representatives of the mineral industry and NGU (Norges Geologiske Undersøkelser). This study will be part of a EU project, if granted. Long-term fertility of organically managed soils is challenged by repeated removal of plant nutrients through cash crops. We are investigating the potential of selected rock-powder to maintain and improve soil fertility under organic farming conditions. The use of rock-powder is in agreement with the principles of organic farming, and research about it provides fundamental knowledge on rock weathering and plant nutrition, which is of great relevance also for conventional farming. There have been already a few master studies on this topic showing very promising results.

Side 39

The photo above is from a previous master thesis (Koen 2007). The white clover was grown on an extremely poor sandy soil often used to demonstrate nutrient deficiency, without any addition of soluble fertilizer except for the fertilised controls. Nitrogen was provided exclusively by symbiotic bacteria growing in nodules inside the clover roots. All the tested rock powders (4th to 9th row from left) improved growth and yield compared to the untreated

control (3rd row from left), although none of them could compete with the treatments fertilized with conventional soluble fertilizer (1st and 2nd row from left). A rock is often made up by a mixture of minerals.The picture to the left shows crystals of variety of minerals which are characteristic of a rock considered in this study. The crystals have been separated by natural weathering.

Illustration by Michael Heim Contact: Marina A. Bleken marina.bleken@umb.no Modelling the nitrogen (N) efficiency and carbon balance of organic cereal production based on green manure. 60 ECTS (PV, MINA, Agroecology) Green manure is a crop used to increase soil fertility. This study considers a N-fixing clover-grass mixture, with the herbage left on the field for incorporation in the soil, or removed for biogas production. It utilizes existing results of 4 field experiments in the Byggro project, in collaboration with Randi Berland at Bioforsk Organic. The main research question is which management of green manure gives the best results in terms of improved N utilization by the cereal crops and reduced N loss from the production system as a whole. This is basically a modelling study, using the SPN (Soil Plant Nitrogen) model to estimate N losses (leaching and denitrification) which could not be measured directly on the field. The basis assumption is that if the model manages to reproduce satisfactorily the observed N uptake by the plants and the observed mineral N content in the soil, then the model gives also the best estimates of N losses from the cropping systems( in absence of direct measurements). Strength and weaknesses in this approach will be explored by alternative modelling exercises. A topic will also be a critical analysis of organic cereal production separated from animal production in terms of nitrogen use efficiency. Contact: Marina A. Bleken marina.bleken@umb.no

Side 40

BACHELOROPPGAVE I GEOLOGI: Bergartsinnhold og isbevegelse langs Raet i Østfold Bacheloroppgave, 15 studiepoeng Veiledere: Michael Heim, Jon Landvik, Mona Henriksen Raet er den største og mest kjente morenen i Norge, og blei avsatt foran iskanten av Den skandinaviske innlandsisen for ca. 12 500 år siden. Men oppbygningen av Raet er fortsatt lite kjent. Ved å identifisere petrografien av materialet i Raet og sammenligne med berggrunnen innenfor kan en finne ut mer om hvor breen kom i fra. Steinprøver tas fra flere lokaliteter i et profil langs Raet i Østfold. Ved å sammenligne lokalitetene med hverandre kan variasjoner langs Raet oppdages. Mål: Bestemme petrografisk sammensetning av bergartsmateriale langs Raet for å rekonstruere isbevegelses- og transportretninger under dannelsen. Kontakt: Førsteamanuensis Michael Heim michael.heim@umb.no, tlf 6496 5589 Professor Jon Landvik jon.landvik@umb.no, tlf 6496 5590 Førsteamanuensis Mona Henriksen mona.henriksen@umb.no, tlf 6496 6101

Side 41

MASTEROPPGAVER I GEOLOGI – GEORESSURSER: Biotitt-karbonat-steinmel - næringsstoffkilde for ulike planteslag i økologisk jordbruk Mastergradsoppgave, 60 studiepoeng. Veileder IPM: Michael Heim og Marina Azzaroli Bleken, evt. ekstern veileder fra NGU/mineralindustrien Undersøkelser har vist at steinmelblandinger med biotitt (og nefelin) og en viss karabonat-andel (5-20%) under norske klimaforhold har en K-gjødslingseffekt opp mot den oppnådd med konvensjonell K-gjødsel (Bakken et al., 1997 og 2000). Mål: Formålet med oppgaven er å finne hvordan adekvate steinmeltyper påvirker plantevekst og næringsutvasking sammenlignet med konvensjonell K-gjødel. Det blir undersøkt hvordan steinmel med ulike blandingsforhold mellom biotitt (evt. nefelin) og karbonat påvirker næringsstoffbalansen i jord og avlingene av ulike planteslag på kort og middellang sikt. Delmål: 1. Første del av oppgaven omfatter geologiske aspekter som anskaffelse/fremstilling og karakterisering (fysisk og kjemisk) av ulike typer steinmel fra konkrete geologiske forekomster, mineralindustriprodukter mm. 2. Andre del er viet gjødslingseffekten. Steinmeltypene anvendes i potteforsøk med forskjellige vekster (gras og korn) dyrket i ulike jordtyper (torv og sandjord). Avlinger måles over flere høstinger. Plantenes næringsopptak/tilstand blir undersøkt. 3. Tredje del vil undersøke frigjøring/utvasking av næringsstoffer fra steinmel over tid i ulike jordtyper. Jordkjemiske parametre (pH mm) blir også undersøkt. Kontakt: Førsteamanuensis Michael Heim michael.heim@umb.no, tlf 6496 5589 Førsteamanuensis Marina Azzaroli Bleken marina.bleken@umb.no, tlf 6496 5612

Side 42

MASTEROPPGAVER I GEOLOGI – GEORESSURSER: Forurensningsovervåking på Gardermoen Mastergradsoppgave, 30 evt. 60 studiepoeng. Veileder: Helen French Medveiledere: Gro Eggen (Bioforsk) eller Esther Bloem (Bioforsk) SoilCAM prosjektet (Soil Contamination: Advanced integrated characterisation and time-lapse Monitoring, www.soilcam.no) har som mål å forbedre metodikk for overvåkning av forurensningstransport og nedbrytning I grunnen. Dagens metoder er ofte basert på destruktive punktmålinger som ikke tar nok hensyn til variabilitet i grunnforholdene. Resultatet er at grunneier har for dårlig kunnskap om hvor forurensningen befinner seg og hvor effektiv nedbrytningen er. En viktig målsetting i prosjektet er å knytte grunnforhold til transport og nedbrytning av forurensning (avisningskjemikalier). En kombinasjon av bruk av geofysiske målemetoder (elektrisk resistivitet og georadar), konvensjonell jord og vannprøvetaking samt modellering brukes for å forstå systemet bedre og for å kunne si noe om hvordan overvåkningsmetodene kan forbedres. Vi har to forsøksfelt på Gardermoen, et nær en av rullebanene og et på Moreppen. To tema kan være aktuelle for en masteroppgave:

1) Bruk av geofysiske målinger for overvåking av transport og nedbrytning av avisingskjemikalier i umettet sone på Gardermoen.

2) Modellering av transport av avisingskjemikalier langs rullebanene på Oslo lufthavn, for optimalisering av overvåkningsprogram.

Kontakt: Førsteamanuensis Helen French helen.french@umb.no, tlf. 64966214/ 92823962

Side 43

MASTEROPPGAVER I GEOLOGI – GEORESSURSER: Geologi, geokjemi og forvitringsegenskaper av finstoff-avgangen fra Titania AS Masteroppgave, 60 (evt 30) studiepoeng. Veileder: Michael Heim Medveiledere: NN fra IPM og ekstern veileder fra Titania Finstoffavgangen (2 mill. tonn pr år) fra Tellnes-gruven (Sokndal) blir nå, etter Titania-saken på 80-tallet, deponert på land. Dessuten har vi det tidligere landdeponi fra Storgangen i Sandbekkområdet. Forvitringen gjør at det i perioder lekker dels ikke ubetydelige menger av tungmetaller som Ni, Co mm med sigevann fra deponiene ut i omgivende vassdrag (Logsvatn mm). Noe fanges opp/pumpes tilbake, men strengere utslipskrav fra SFT vil kreve ytterligere tiltak for å redusere avrenningen. Nøyaktig kjenskap til avgangens fysiske og kjemiske egenskaper er den første forutsetningen. Mål: Formålet med oppgaven er en fysisk, mineralogisk og kjemisk karakterisering av finstoff-avgangene fra Tellnes (sammensatt av flere fraksjoner fra ulike oppredningsledd) og fra Storgangen og testing av deres forvitringsegenskaper utover det som allerede er kjent gjennom Titanias egne undersøkelser. Delmål: 1. Første delmål vil være å karakterisere de ulike avgangsfraksjonene (kornstørrelsesfordeling, mineralogi, totalkjemi) fra Tellnes og Storgangen og deres homogenitet (variasjon over tid og i deponiet). 2. Dernest gjelder det å avklare mineraltilknytningen (silikater, sulfider, oksider) til aktuelle tungmetaller som Ni, Cr, Cu, Zn og Co gjennom geokjemiske mineralanalyser i mikroskala (mikrosonde mm). 3. Videre vil forvitringsegenskapene testes i kolonneforsøk for å kvantifisere utlekking ved ulike ytre betingelser (temperatur, pH, gjennomstrømning/uttørking). Kontakt: Førsteamanuensis Michael Heim michael.heim@umb.no, tlf 6496 5589

Side 44

MASTEROPPGAVER I GEOLOGI - KVARTÆRE MILJØENDRINGER: Glasialgeologi, isdynamikk og avsmeltingsalder på Sørvestlandet Mastergradsoppgave, 60 studiepoeng. Veileder: Jon Landvik Medveiledere: Mona Henriksen, Leif Jakobsen og ekstern veileder fra NGU Vi har begrenset kunnskaper om hvordan og hvor fort en innlandsis responderer på klimaendringer, og hvordan et ustabilt isdekke kan påvirke klimaet. I prosjektet NORDICE-CHRONO (samarbeid UMB, Universitetet i Bergen og Norges geologiske undersøkelse) vil dette bli undersøkt ved å se nærmere på avsmeltingen i det sørøstre hjørnet av den skandinaviske innlandsisen under siste istid. Undersøkelser av havnivå, temperatur, bunnforholdene under isen samt avsmeltingshastigheten vil bidra til forståelsen av de kontrollerende faktorer. Det blir en eller flere mastergradsoppgaver med undersøkelser av glasialgeologi og bassengsboringer på Sørvestlandet. Oppgavene avhenger av at prosjektet NORDICE-CHRONO blir finansiert av Norges Forskningsråd. Mål: Rekonstruere isdynamikken og deglasiasjonshistorie i et gitt område. Delmål: Finne minimum deglasiasjonsalder og avsmeltingsraten ved undersøkelser av sedimentkjerner fra innsjøbasseng. Rekonstruere subglasiale forhold ved hjelp av detaljert geomorfologisk kartlegging av glasiale landformer. Professor Jon Landvik jon.landvik@umb.no, tlf 6496 5590

Fossile iskiler gir informasjon om tidligere temperaturforhold.

Side 45

MASTEROPPGAVER I GEOLOGI - A. KVARTÆRE MILJØENDRINGER: Sandflukt gjennom de siste 10.000 år ved Visterområdet, Tune Mastergradsoppgave, 30 evt. 60 studiepoeng. Veileder: Mona Henriksen Medveiledere: Jon Landvik og Leif V. Jakobsen Oppå Raet ved Vister, ca. 4 km nordvest for Sarpsborg, er det kartlagt et lite område med vindblåste sanddyner. Disse er udaterte, men antatt til å være avsatt på slutten av istida i en kort periode mens området lå eksponert for vind og før vegetasjonen etablerte seg. Nye undersøkelser viser at det også var betydelig yngre eoliske hendelser. Bl.a. er det funnet et 1500 år gammelt sandfluktlag i en arkeologisk utgraving i forbindelse med ny E6-trase. Ved å undersøke vindavsetningene vha utgravninger og georadar og ved å studere variasjoner av sandflukt i myrprofiler kan den holocene vindhistorien kartlegges for Visterområdet. Leif V. Jakobsen vil lede feltarbeidet med georadar. Mål: Rekonstruere variasjoner av sandflukt gjennom de siste 10.000 år for Visterområdet. Delmål: 1. Kartlegge vindavsetningen på Vister ved hjelp av georadar (GPR) og utgravninger i sanddyne for bl.a. å rekonstruere paleovindretning. 2. Undersøke borkjerner fra myr for å påvise og datere perioder med vindtranportert sand gjennom holocen. Bl.a. vil det bli benyttet sedimentanalyser og SEM (Scanning Electon Microscope). Kontakt: Førsteamanuensis Mona Henriksen mona.henriksen@umb.no, tlf 6496 6101

Fossil sanddyne i Visterskogen

Side 46

MASTEROPPGAVER I GEOLOGI – GEORESSURSER: Tiltak for reduksjon av flom i små nedbørfelt, Exflood Mastergradsoppgave, 30 evt. 60 studiepoeng. Veileder: Helen French Medveileder: Jannes Stolte, Ola Hanserud eller Atle Hauge (Bioforsk) I prosjektet Exflood, er målet å finne tiltak som kan redusere negative effekter av ekstremvær som flom både nær kilden og ved utløpet av vannstrømmen. I tiltakene nær kilden vil vi legge vekt på å beholde vannet så lenge som mulig i nedbørfeltet. Nær utløpet vil vi sannsynligvis legge vekt på tiltak for å unngå skade på infrastruktur som for eksempel bygninger, vegkonstruksjoner og lignende. Tiltak ved utløp kan for eksempel være drenering, våtmarker, reservevannløp og dammer, mens tiltak ved kilden kan være pløying, gressoner og lokale infiltrasjonsdammer. Masterstudenten kan involveres i ulike deler av prosjektet, enten i arbeid med modellering og kartlegging av avrenningsforhold og valg av tiltak i de tre test kommunene: Sandnes, Fredrikstad eller Trondheim, eller med modellkonsept utvikling og bruk av vårt lokale nedbørfelt i Ås; Skuterud feltet. Innenfor det siste temaet, vil det være noe feltarbeid. Les mer om prosjektet og partnerne på nettsiden: www.bioforsk.no/exflood. Her ved UMB har vi et tett samarbeid med IMT og ILP. Kontakt: Førsteamanuensis Helen French helen.french@umb.no, tlf. 64966214/ 92823962

Side 47

MASTEROPPGAVER I GEOLOGI – GEORESSURSER: Virkning av snø og tele på geofysiske grunnundersøkelser Mastergradsoppgave, 60 (evt. 30) studiepoeng. Hovedveileder: Helen French Medveiledere: Jon Landvik og Leif Jakobsen Geofysiske metoder som georadar (GPR) og elektriske resistivitetsmålinger (ER) brukes for kartlegging av geologiske strukturer og andre grunnforhold. Med GPR sendes det ut elektromagnetiske bølger som reflekteres der det er kontraster i mellom lag. Det er i hovedsak forskjeller i de elektriske (elektromagnetiske) egenskapene, som bestemmes av vann, luft, is, tele etc., som gir denne kontrasten. ER måler den elektriske ledingsevnen i bakken som er avhengig av kornstørrelser, vanninnhold, temperatur og den elektriske ledningsevnen i porevannet. Ofte foretar man disse undersøkelsene i sommerhalvåret, men hvordan påvirkes disse målingene av snødekke og tele? Formålet med denne oppgaven er å undersøke hvordan disse to metodene påvirkes av snø og tele. Dette gjøres ved å bruke ulike tolkningsverktøy der man også ser på hvordan de geofysiske signalene påvirkes av temperatur og is. Med basis i allerede innsamlede GPR og ER målinger utført på Gardermoen vinteren 2010/2011 kan følgende hypoteser testes: 1) Snødekke og snøens egenskaper påvirker GPR-opptak 2) Frost påvirker ER-målinger 3) Frost påvirker GPR-opptak Kontakt: Førsteamanuensis Helen French, helen.french@umb.no, tlf 62966214/ 92823962

Eksempel på elektrisk resistivitetsmåling (ER).

Side 48

Forslag til Masteroppgaver

Limnologi og vannressurser (anvendt limnologi)

Faggruppe: Hydrologi og limnologi

Foto: Skåntjern – Gardermoen (G.Riise)

Innhold I Innsjøprosesser a) Sediment accumulation in boreal lakes: Is lake browning affecting carbon accumulation in sediments? b)Trofiutvikling/referansetilstand i en eutrof innsjø studert ved sedimentanalyser c) Seasonality of factors limiting algal growth in eutrophic lakes - light, temperature, particles d) En limnologisk oppgave av Østensjøvann, Ås II Vannkvalitet og klima a) Vannbalanse som verktøy for å kvantifisere forurensingstransport b) Klimaendringer og termisk sjiktning i innsjøer c) Hydrologiske variasjoner og transport av organisk materiale i innsjøer med ulik oppholdstid. d) Organisk materiale og akkumulering av svovel og kvikksølv i innsjøsedimenter e) Sammenheng mellom grunnvannstand og vannkjemi i overflatevann (eks. Puttjern). III Veiavrenning, naturtilstand, vannrammedirektivet (VRD) a) Klassifisering av innsjøer som grunnlag for å definere tålegrenser for vegsalt. b) Vegbygging og konsekvenser for sjøørret og laks. c) Naturtilstanden i innsjøer IV Nansenparken, Fornebu - Tiltak for å begrense algevekst i vannanlegg a) Optimalisert gjødsling av plenarealer b) Bidrag av næringsstoffer fra fugl c) Optimalisering av biofiltre

Side 49

I Innsjøprosesser a) Sediment accumulation in boreal lakes: Is lake browning affecting carbon

accumulation in sediments? Many lakes in northern Europe have experienced increasing water color during the last decades, sometimes referred to as ”lake browning”. There are indications that the higher water color has resulted in an increased accumulation of organic carbon in the lake sediment. This project aims at measuring sediment accumulation rates in a number of lakes with long-term water chemistry data in Norway and Sweden, in order to test the hypothesis of increased sediment carbon accumulation due to lake browning. Supervisors: Gunnhild Riise (UMB) and Sebastian Sobek (Uppsala University) Overgjødling av innsjøer En av de store vannkvalitetsutfordringene nasjonalt såvel som internasjonalt er overgjødling av innsjøer. IPM har opparbeidet seg god kompetanse på en innsjø i nærområdet – Årungen (se under), hvor det er mulig å formulere oppgaver av mer generell eller stedspesifikk karakter. Årungen: Årungen er en næringsrik innsjø i Ås kommune, hvor det er foreslått en rekke tiltak for å begrense tilførslene av næringssalter fra omkringliggende områder, bl.a sanering av avløpsnettet ved UMB. Videre har omfattende landbruksaktivitet ført til høye fosfornivåer på omkringliggende jorder. Innsjøen utsatt for algeoppblomstring og sikten i innsjøen er begrenset. For å nå miljømålet om god økologisk og kjemisk tilstand innen 2015 i følge EUs rammedirektiv for vann (VRD) må siktedypet økes og innholdet av fosfor og termotolerante koliformebakterier reduseres. Videre må nivået av Cyanobakterier (blågrønnbakterier) reduseres til et uproblematisk nivå. Innføring av Rammedirektivet for vann i Norge har resultert i økt fokus på Årungen, og Årungen er en av innsjøene i Norge som det er knyttet store utfordringer til. Årungen er en relativt grunn innsjø (maks dyp 13,3 m) med relativt kort teoretisk oppholdstid. Stabiliteten av temperatursjiktingen om sommeren er sterkt avhengig av gjeldene klima, og viser store årlige variasjoner. Sirkulasjonsmønsteret innvirker på oksygenfordelingen som igjen er avgjørende for intern mobilisering av fosfor fra sedimentene. En bedre forståelse av klimaets innvirkning på temperatursjiktning/fordeling i innsjøen er sentralt ved gjennomføring av tiltak som skal bedre vannkvaliteten. Studenter som velger en oppgave i Årungen, vil bli en del av et fagteam, hvor flere ansatte ved IPM deltar, bla en PhD stipendiat. Oppgavene kan gjennomføres som Masteroppgaver (30 eller 60 studiepoeng) eller Bacheloroppgaver (krever noe justering). b) Trofiutvikling/referansetilstand i en eutrof innsjø studert ved sedimentanalyser. En stor andel av fosforet som blir tilført innsjøen vil sedimentere og bli holdt tilbake i innsjøsedimentene. Avhengig av fysiske, kjemiske og biologiske forhold i innsjøen (f.eks. sirkulasjon, redoksforhold, pH, bioturbasjon) kan fosfor som er akkumulert i sedimentene tilføres vannmassene igjen (mobilisering). Sentrale problemstillinger som kan undersøkes i en masteroppgave er:

Akkumulering av fosfor i dag sammenlignet med tidligere perioder – endring i arealbruk, P-tilførsler og klima (Trofi-indikatorer i ulike dybdesjikt i sedimentene)

Side 50

Akkumulering/mobilisering av fosfor i ulike soner – innvirkning av innsjødynamikk på frigjøring av fosfor (pH og oksygenforhold, bioturbasjon, utvekslingsforsøk mellom sedimenter og vann).

c) Seasonality of factors limiting algal growth in eutrophic lakes - light, nutrients, temperature Light, nutrients and temperature are factors determining the algal lake primary production. Great seasonality in primary production is observed during the growing season. Continuos measurements of Chl-a, oxygen, conductivity, pH and temperature are transfered on-line to IPM, UMB. In addition sensors for turbidity (particles) will be installed during winter 2011. The available data can be used as a background for several master-thesis such as:

Seasonal variations in factors influencing primary production (Chl-a) Calibration of Chl-a mesurements How do organic matter, algae and suspended solids influence light conditions (different wave-length) and Secchi depth in lakes Nutrient avalability and primary production

Depending on focus, field work in Lake Årungen will be a part of the Master-thesis. d) En limnologisk oppgave av Østensjøvann Østensjøvann er svært eutrof på grunn av høye fosforkonsentrasjoner i vannet med utvikling av blågrønnbakterier utover sommeren. Det er særlig slektene av Planktotrix, Anabena og Microcystis som har vært dominerende i denne innsjøen. Det kan virke som disse blågrønnbakteriene, og særlig Planktotrix, i stor grad utvikles i Østensjøvann for senere å fortsette utviklingen i Årungen. Betydningen av Østensjøvann for vannkvaliteten Årungen er viktig å få avklart i forbindelse med tiltakene som gjøres for å bedre vannkvaliteten i Årungenvassdraget. Østensjøvann med omliggende nedbørsfelt utgjør en stor arealandel av Årungenvassdraget, og Østensjøvannets evne til å holde tilbake forurensinger er blant annet avhengig av hydrologiske forhold i sommerperioden. Sentrale problemstillinger som kan undersøkes i masteroppgaven er: Akkumulering av næringsstoffer i Østensjøvannets sedimenter Næringsstatus (trofigrad) i Østensjøvann sammenlignet med Årungen Kontaktpersoner: Gunnhild Riise (gunnhild.riise@umb.no), Nils-Otto Kitterød (nils-otto.kitterod@umb.no), Aleksandra Trnic Romarheim (aleksandra.romarheim@umb.no), Tore Krogstad (tore.krogstad@umb.no), Ståle Haaland (staale.haaland@umb.no) Tom Andersen (tom.andersen@bio.uio.no), Pål Brettum (paal.brettum@niva.no) m. fl. II Vannkvalitet og klima Vannbalanse som verktøy for å kvantifisere forurensingstransport – Romlig fordelt vannbalanse i Årungen Problemstilling: Hvor nøyaktig kan vi beskrive vannbalansen- og massebalansen for norske innsjøer basert på informasjon fra offentlige databaser? Datakilder: NVEs digitale kart for vannbalanseberegninger; digitale terrengkart (25x25m); strømningsretningskart; GIS-kart (innsjø; elver og bekker); vannføringsmålinger i Årungvassdraget. Tidsserier for måling av kjemiske parametre. Motivasjon: Offentlige etater produserer romlig fordelte data om avrenning (NVE);

Side 51

temperatur (met.no); topografi (Kartverket); samt kjemiske data som f.eks. kan si noe om forurensningsbelastningen for et punkt eller for et område. Felles for alle slike datakilder større eller mindre oppløsning og større eller mindre usikkerhet. Tanken er å undersøke hvordan slike åpne datakilder kan benyttes for å beskrive vann- og eventuelt massebalansen i vassdrag og innsjøer hvor det ikke foreligger noen direkte målinger på forhånd. Hvordan kan slik informasjonen benyttes for å minke usikkerheten i de anslagene vi må gjøre for å beskrive miljøtilstanden i et vassdrag eller i en innsjø. Denne problemstillingen er aktuell i forbindelse med implementeringen av EUs vannrammedirektiv i norsk forvaltning. Samme metodikk blir også benyttet av Vegvesenet for å beregne hvor store mengder vegsalt som kan benyttes uten at det får alvorlige konsekvenser for vannforekomsten i avrenningsområdet til spesifiserte vegstrekninger. Bakgrunnskunnskap: Det er ønskelig med kjennskap til GIS-verktøy (ArcGIS el. lign) og ev. MATLAB (eller lignenede verktøy). Kontaktperson: Nils-Otto Kitterød (nils-otto.kitterod@umb.no) b) Hydrologiske variasjoner og transport av organisk materiale i innsjøer med ulik oppholdstid. Årlige og sesongmessige variasjoner i temperatur og nedbør innvirker på det hydrologiske strømningsmønsteret som igjen kan innvirke på vannkvaliteten i innsjøer. Avrenning som strømmer igjennom øvre humussjikt, i perioder med mye nedbør og mettede forhold i jorda, kan ha en annen vannkjemisk sammensetning enn avrenning som strømmer gjennom dypere sjikt i jorda. For å vurdere betydningen av atmosfæriske tilførsler av forurensninger (eventuelt reduksjoner i disse) på vannkvaliteten i innsjøer, er kunnskaper om innsjøenes respons på hydrologisk strømningsmønster nødvendig. Videre er innsjøers respons på hydrologiske endringer viktig for mange andre problemstillinger som f.eks. Naturtilstand og målsetninger i Vannrammedirektivet om god økologisk tilstand. Den foreslåtte Masteroppgaven kan tilpasses ulike regioner/ naturtyper avhengig av masterstudentens interessefelt. Kontaktpersoner: Gunnhild Riise (gunnhild.riise@umb.no), Ståle Haaland (staale.haaland@umb.no) m. fl. d) Organisk materiale og akkumulering av svovel og kvikksølv i innsjøsedimenter Antropogene avsetninger fra atmosfæren er viktig kilder for svovel og kvikksølv i ferskvann. I tillegg er bidrag fra sjøsalter viktig for svovel. Både svovel og kvikksølv bindes i det øverste humussjiktet. Ved utvasking av organisk materiale fra humussjiktet kan svovel og kvikksølv følge med ut i vann og vassdrag og eventuelt akkumuleres i sedimentene sammen med organisk materiale. Organisk materiale kan følgelig ha stor innvirkning på mobilitet og akkumulering av disse elementene. I de senere år har det antropogene bidraget av svovel i nedbøren blitt sterkt redusert, og det er viktig å avklare om dette også påvirker avsetningen av svovel i sedimentene. En del av kvikksølvet som tilføres innsjøene metyleres av svovelreduserende bakterier i innsjøsedimentet. Mengden organisk materiale i vannmassene synes å innvirke på akkumulering av kvikksølv i næringskjeden. Videre er det i norsk sammenheng, spesielt sørøstnorske innsjøer med mye organisk materiale og de største avsetningene av kvikksølv som viser de høysete kvikksølvkonsentrasjonene i fisk. I den foreslåtte masteroppgaven vil mengden av svovel og kvikksølv som er akkumulert i innsjøsedimenter (aktuell innsjø er ennå ikke bestemt) bestemmes, og om nivåene av disse

Side 52

elementene er relatert til organisk karbon. Oppgaven krever at studenten har et nødvendig grunnlag i analytisk kjemi. Kontaktpersoner: Gunnhild Riise (gunnhild.riise@umb.no), Elin Gjengedal (elin.gjengedal@umb.no), Ståle Haaland (staale.haaland@umb.no) m. fl. III Veiavrenning, naturtilstand, vannrammedirektivet (VRD) Klassifisering av innsjøer som grunnlag for å definere tålegrenser for vegsalt. Vegsalting har potensielt stor innvirkning på innsjøer i Norge. Salting kan gi konsekvenser for den akvatiske flora og fauna gjennom kjemiske og fysiske endringer i innsjøen. Denne oppgaven skal fokusere på en kartlegging av hvor utsatt ulike innsjøer er mht sirkulasjonsendringer pga tilførsler av vegsalt. Generelt vil de fleste innsjøer sirkulerer vertikalt to ganger i året, vår og høst (dimiktiske innsjøer), men strømninger og sirkulasjonsmønstre i innsjøer er komplekse. Nedbørfeltkarakteristika, hydrologi, innsjøsdata (kjemisk tilstand, morfologi og morfometri) og klimaforhold (nedbør, vind, temperatur) og eksisterende kjemiske og fysiske vil bli benyttet. Kjennskap til GIS er en fordel. Oppgaven gjøres i et samarbeid mellom UMB, Bioforsk og Statens vegvesen. Kontaktpersoner: Ståle Haaland (staale.haaland@umb.no) og Nils Otto Kitterød (nils-otto.kitterod@umb.no) Vegbygging og konsekvenser for sjøørret og laks. Vegbygging kan potensielt føre til store endringer i vannkvalitet og bunnsubstratsammensetning i gytebekker for laksefisk. Det er en rekke forhold som vil kunne føre til endringer som ved sprengningsarbeid, tunellarbeid og støping, endring av bekkeløp, vegavrenning, etc. Oppgaven vil fokusere på å få en oversikt over ulike prosesser i vegbygging som kan gi konsekvenser for disse bekkene. Det vil bli benyttet eksisterende data i tillegg til habitatstudier i forbindelse med pågående vegprosjekter. El-fiske og habitatundersøkelser på stedet vil da bli benyttet. Kjennskap til akvatisk biologi (anadrom laksefisk) er en fordel. Oppgaven gjøres i et samarbeid mellom UMB, Bioforsk og Statens vegvesen. Oppgaven vil tilpasses 2 studenter. Kontaktperson: Ståle Haaland (staale.haaland@umb.no) Naturtilstanden i innsjøer Forståelsen av hva naturtilstanden er griper rett inn i kjernen av Vannrammedirektivet (VRD). VRD er tuftet på at vannkvalitet skal tilstrebe å komme mest mulig tilbake til naturtilstanden. Men, vi vet lite om hva naturtilstanden er. Det eneste verktøyet som finnes er undersøkelser av sedimenter (kjemi, pigmenter og mikrokrepsdyr) for den enkelte innsjø. Det vil bli lagt opp til datering og undersøkelser av sedimenter fra ulike innsjøer på Østlandet, der menneskelige inngrep og prosesser vil bli analysert opp mot økosystemendringer (bruk av sk proxies). Kjennskap til akvatisk økologi er en fordel. Oppgaven gjøres i et samarbeid mellom UMB og universitetet i Oslo (UiO). Oppgaven vil tilpasses 2 studenter.

Side 53

Kontaktpersoner: Ståle Haaland (staale.haaland@umb.no), Gunnhild Riise (gunnhild.riise@umb.no) m. fl. IV Nansenparken- tiltak for å begrense algevekst i vannanlegg Åpen overvannshåndtering er innført som et premiss for Sentralområdet på Fornebu, kalt Nansenparken. Overvannet skal i utangspunktet ledes fra tak og tette flater i utbyggingsområder, via fordrøyning, til åpne renner i grøntdragene og videre til en dam. Etter en driftsperiode på tre år, er det fremdeles store problemer med anlegget i form av heftig algeoppblomstring. Hovedproblemet er at vannsystemet mottar mer gjødsel enn forutsatt, både kunstgjødsel fra plenareal og fuglemøkk som spyles i dammen ca. hver 14. dag, og at biofiltrerne ikke har fungert etter intensjonene. Oppgaven vil formuleres i samarbeid med Fornebu drift, hvor aktuelle problemstillinger vil være: a) Optimalisert gjødsling av plenarealer b) Bidrag av næringsstoffer fra fugl c) Optimalisering av biofiltre Kontaktpersoner: Tore Krogstad (tore.krogstad@umb.no), Petter D. Jenssen (petter.jenssen@umb.no) og Gunnhild Riise (gunnhild.riise@umb.no)

Side 54

MSc research projects at IPM/Environmental Chemistry Section 2011-2013 1. Trace elements in milk (60 credits) The main objective of this thesis is to characterize and quantify trace elements in milk. The work includes the use of fractionation techniques and extractions as well as the use of analytical methods for determination of elements in fractions obtained Evaluation criteria are: Fractionation yields Extraction yields – including the use of enzymatic degradation proteins Composition of milk with respect to trace lements and their species

Methods to be used are: OES-ICP, ICP-MS and SEC-HPLC-ICPMS. Collaboration – research group The thesis/project is joint project between UMB-IPM, UMB-IHA and the industry. The Master thesis project is a part of the newly established research project, funded by UMB. TINe and felleskjøpet. Background: Milk is a vital food ingredient containing a series of trace elements being essential for the human organisms. Recently, information on the iodine status in milk demonstrated a decrease in concentration the last 10 years. The main project will focus on the iodine status in Norway to improve the iodine concentrations, while the MSc will focus on the status of associated essential trace elements in milk such as zinc (Zn) and selenium (Se). Contact information: Prof. Brit Salbu Dr. Espen Govasmark UMB-IPM, Miljøkjemi UMB-IPM, Miljøkjemi e-mail: brit.salbu@umb.no e-mail: espen.govasmark@umb.no Tel: +47 64 96 55 41/40 +47 404 80 233

Side 55

2. Characterization of metal containing particles deposited in shooting ranges in Norway (60 credits) The main objective is to identify ammunition residues in soils, to characterize their composition and to evaluate the remobilization potential of associated metals such as Pb, Cu, Zn and Sb using sequential extraction techniques. Evaluation criteria are: Scanning electron microscopy and XRMA images of particles Extraction yield of metals

Methods to be used are: Scanning and Transmission electron microscopy (SEM, TEM), ICP-OES, ICP-MS, INAA. For particles well defined in SEM, synchrotron radiation microscopic techniques (Hasylab, Germany) will be applied to characterize metal distribution within individual particles, crystallographic structures and potentially oxidation states. The work includes field work in Norway. Collaboration – research group The thesis/project is included in a joint project between UMB-IPM and the Norwegian Defense Research Institute (FFI): “Økt kunnskap om effekter av ammunisjonsrelaterte forurensinger på akvatiske organismer”, and funded by FFI. Background: In shooting ranges large amounts of ammunition residues have been deposited during the years. Due to weathering processes a series of metals such as Pb, Cu, Zn and Sb are remobilized from the ammunition residues and are transported by run-off water to downstream ecosystems. As these metals can induce negative effects in biota, it is essential to characterize the source (particle characterization; composition, particle size, structure, oxidation state) and the remobilization potential to estimate the environmental risk. Contact information: IPM/Miljøkjemi

Prof. Brit Salbu, e-mail: brit.salbu@umb.no Forsker Lene Sørlie-Heier, e-mail: lene.sorlie.heier@umb.no 1.amanuensis Ole Christian Lind e-mail: ole-christian.lind@umb.no

Side 56

3. Silica products as countermeasures to detoxify aluminium in fresh water, brackish water and marine water systems (60 credits) The main objective is to identify silica products having most suitable properties to detoxify aluminium in aquatic systems, and to develop procedures giving optimal effect of the countermeasure agent. Evaluation criteria are: Selection of silica products having suitable properties Characterization of detoxifying effects from fish model experiments Development of procedures for optimal use of the agent

Gill reactivity of Al will be used as a measure of toxicity, as the use of silica products will reduce the gill reactivity of Al. Methods to be used are: Spectrophotometry and ICP-OES. The work includes field work in Norway. Collaboration – research group The work is included in a joint project between UMB-IPM and the Norwegian Institute of Water Research (NIVA), and funded by Directorate for Nature Management (DN). Background: In southern Norway, several lakes and rivers are limed to increase pH and to detoxify aluminium to reduce negative effects on the salmon population. However, when fresh water is mixed with sea water (estuaries), Al can be mobilized from humic materials and can deposite on gills. Therefore, liming is not sufficient to detoxify Al in such systems. Sodium silicate has proved to be a useful detoxifying agent and can replace liming in such systems. As the detoxifying effects of silicate depend on the structure and functional groups of the product, different silicate solutions will be tested to identify the most efficient agent. A selection of a highly efficient silica products are of importance for management authorities as well as for the aquaculture industry. Contact information: IPM/Miljøkjemi

Forsker Hans-Christain Teien e-mail: hans-christain.teien@umb.no Prof. Brit Salbu, e-mail: brit.salbu@umb.no

Side 57

4. Speciation, bioavailability and toxicity of trace metals in run-off from mining areas (60 credits) The main objective is to characterize the speciation of metals in run-off water from a selected mining area, and perform fish experiments in lab to identify the deposition on gills (gill reactivity metal species) and uptake in fish. Mixed exposure of fish will be performed to identify synergism. Evaluation criteria are: Characterization of metal species in run-off waters Identification of metals deposited on fish gills and associated negative effects Identification of metal uptake in fish

Gill reactivity of metals will be used as a biomarker. Methods to be used are: Spectrophotometry, ICP-OES and ICP-MS. Large volumes of water will be transported to UMB for lab experiments. Collaboration – research group The work will be included in a new joint project between UMB-IPM and the Norwegian Institute of Water Research (NIVA). Background: In mining areas, run-off waters are usually enriched with respect to a series of heavy metals such as Fe, Cu, Zn etc. As these metals can induce negative effects in fish, it is essential to characterize the source (concentrations and distribution of metal species), transformation processes on dilution affecting metal species, the bioavailability and uptake of metals species in fish as well as negative effects. As the mining run-off represent a multiple stressor exposure, controlled fish experiments will be performed where fish is exposed to a mixture of key metals to identify synergism. Results will be utilized for environmental risk assessments. Contact information: IPM/Miljøkjemi

Forsker Hans-Christain Teien e-mail: hans-christain.teien@umb.no Prof. Brit Salbu, e-mail: brit.salbu@umb.no Forsker Frode Kroglund, NIVA

Side 58

6. Uptake and effects of radionuclide nanoparticles on different life history stages of fish (60 credits) The main objective is to determine the uptake of U nanoparticles in fish, when exposure occurs during fertilization. Uptake and effects will be followed from fertilization to the york sac larvae stage. Evaluation criteria are: Characterization of U nanoparticles Determination of uptake of U nanoparticles with different structures and of U(VI)

solutions, when exposed during fertilization Identification of sites where U is deposited during growth by P -imaging Determination of bioconcentration factors Identification of possible effects

Methods to be used are: P-imaging, electron microscopy (SEM and TEM), radiochemical separations, alpha spectrophotometry and ICP-MS. Lab experiments will be performed at UMB. Collaboration – research group The work is included in a Joint Norwegian-Kazakhstan-Kyrgyzstan, Tajikistan and Uzbekistan project, funded by Ministry of Foreign Affairs (UD). Background: In Central Asia, large uranium mining areas have been explored as part of the Soviet nuclear weapon program. In these areas, radioactive particles varying in size, composition and structures are transported by the wind or by run-off to downstream ecosystems. Information on the uptake and effects of radioactive particles in biota is essential for environmental risk assessments. Furthermore, uptake and effects in biota will depend on the life history stage of the organisms. However, such data is lacking in the international literature. In the present work, well controlled experiments will be performed where different well defined radioactive nanoparticles will be added to fish eggs during fertilization and swelling. The uptake of radionuclides occurs immediately, while the distribution of radionyclide species will be followed during the early life history stages until yolc sac larvae. Development and survival will be used as biomarkers. Contact information: IPM/Miljøkjemi

Prof. Brit Salbu, e-mail: brit.salbu@umb.no Ole-Christian Lind e-mail: ole-christian.lind@umb.no Hans-Christian Teien e-mail: hans-christian.teien@umb.no Prof. Deborah Oughton e-mail: deborah.oughton@umb.no Prof. Bjørn Olav Rosseland

Side 59

e-mail: bjorn.rosseland@umb.no 7. Mobilization and gill reactivity of metals from road dust and soils due to the use of road salt (60 credits) The main objective is to identify the remobilization of metals from road dust and soils close to the road shoulder and associated fish gill reactivity, when salts are used for defrosting purposes during winter. Evaluation criteria are: Determination of the concentration of metals in road dust and selected soils Determination of the remobilization potential when dust and soils are exposed to salt

solutions based on batch and sequential extractions Characterization of metal species in extracted fractions Stationary fish exposure experiment for selected fractions to identify gill reactive

metals Methods to be used are: OES-ICP and ICP-MS. Lab experiments will be performed at UMB. Collaboration – research group The work is part of an UMB-IPM project, funded by the Norwegian Public Road Administration. Background: Due to the traffic, large amounts of road dust containing a series of trace metals are created during the years. The dust will deposite on the road shoulder and and nearby soils. During winter large amount of salts are used for defrosting purposes. The run-off of salt solution can remobilize metals from road dusts and from soils, and influence the downstream ecosystems. Enriched levels of for instance cupper has been identified in nearby lakes. The work will be based on road dust and soils collected at specific sites. Based on batch extraction with salt solutions varying in concentrations, the remobilization potential will be identified. Using sequential extraction the binding mechanism will be elucidated. Metal species in extracts will be characterized using fractionation techniques. For well defined extracted solutions, fish exposure experiments will be performed to identify if the metal species are gill reactive; reflecting that negative effects could potentially occur. Result will be utilized for risk assessment purposes. Contact information: IPM/Miljøkjemi

Forsker Hans-Christian Teien e-mail: hans-christian.teien@umb.no Prof. Brit Salbu, e-mail: brit.salbu@umb.no Sondre Meland, Statens Veivesen

Side 60

Eksterne oppgaveforslag Topics in collaboration with external supervisors MSc projects offered in collaboration with IPM/NIVA

Genomic profiling of pollutant responses in fish hepatocytes and/or embryos

Background: Genomic profiling has been proposed to provide insight into the mode of action (MoA) of different compound and generate specific fingerprints for use in identification of compounds-specific MoA in mixtures and complex environmental samples. The availability of molecular tools such as transcriptomics (RNA expression), proteinomics (Protein expression) and metabolomics (metabolite and signal molecule expression) have made system biology approaches to identify pollution profiles possible. Objective: Two or more MSc- studies are offered to determine the MoA of a selection of single organic compounds by transcriptomic, proteinomic and metabolomic methods in fish in vitro bioassays (hepatocytes and/or embryos). Workplace: The experimental work and analysis will be conducted at NIVA. The master student will collaborate with a Ph.D. working at NIVA to perform the work. Contacts: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Combined toxicity of compounds to algae, fish cells or fish embryos

Background: environmental pollutants occur as complex mixtures in the environment and determination of the role of combined toxicity of complex mixtures are rarely acknowledged and to even lesser degree described. Objective: study combined toxicity of organic compounds in one or more of the following experimental systems: marine or freshwater algae, fish cell cultures or fish embryos. The choice of methods will depend on test system chosen and the experience of the potential candidate. Some potential endpoints may be chronic growth inhibition (algae), cytotoxicity (algae, fish cell lines or embryos) as well as various genomic methods such as transcriptomics (microarrays), metabolomics (NMR or LC-tandem mass spectrometry) and proteinomics (MALDI-TOF and LC-ESI) in the different fish in vitro and in vivo assays. Workplace: The experimental and analytical work will be conducted at NIVA. The master student will collaborate with a Ph.D. working at NIVA to perform the work. Contacts: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Side 61

Fish in vitro methods for assessing bioaccumulation/biotransformation behaviour of chemicals

Background: bioaccumulation studies utilise a high number of fish for assessing the bioaccumulation behaviour of organic chemicals. A series of methods have been proposed used as alternative (non-animal) models to replace the in vivo tests. Objective: Optimize and validate hree fish in vitro methods (S9-mix, primary hepatocytes/embryos and continuous cell lines) for assessing bioaccumulation and biotransformation in fish. Workplace: The experimental work and analysis will be conducted at NIVA. The master student will collaborate with a Ph.D. working at NIVA to perform the work. Contacts: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Genomic assessment of oil toxicity to the marine zooplankton Calanus Finmarchicus.

Background: Calanus finmarchicus is a marine copepod inhabiting temporal and arctic waters and the species is frequently used to determine the effect of oil and oil-related compounds to the North Sea. Development and evaluation of molecular tools for assessing the (gene) expression of biomarkers for toxicity in this species may provide predictive tools for determining potential effects of oil exploration in the North Sea and Barents Sea. Objective: study pure chemicals and complex samples ability to induce induction/suppress biomarker (gene) expression by a combination of microarrays and quantitative rtPCR analysis. Workplace: The experiments will be conducted at Sintef, Materials and Chemistry (Trondheim) and analysis to be performed at NIVA. Contact: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Side 62

Identification of toxic mode of action in mussel (Mytilus edulis) exposed to single and muti-pollutant mixtures.

Background: Mytilus edulis is a marine bivalve inhabiting temporal and arctic waters and the species is frequently used in environmental monitoring and effect assessment. Use of molecular tools for assessing the (gene) expression of biomarkers for toxicity in this species provide predictive tools for determining effects of single pollutants and mixtures of these in relevance to pollution of the North Sea and Barents Sea. Objective: study pure chemicals and complex samples ability to induce induction/suppress biomarker (gene) expression by a combination of microarrays and quantitative rtPCR analysis. Workplace: The experiments and analyses will be conducted at NIVA. Contact: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Microarrays assisted toxicity assessment in Daphnia magna and link to adverse biological endpoints.

Background: Daphnia magna is a freshwater crustacean that is frequently used for ecotoxicological testing of chemicals, mixtures and environmental samples. Although the species are often used to determine acute toxicity, sublethal toxicity may be highly relevant under normal exposure scenarios. The availability of a high-density microarray for D. magna has introduced the possibility to determine sub-lethal biological marker (biomarker) responses that may predict adverse effects occurring. Development and evaluation of molecular tools for assessing the (gene) expression of biomarkers for toxicity in this species may provide predictive tools for determining potential effects of pollutants from human activitites. Objective: study pure chemicals and complex samples ability to induce induction/suppress biomarker (gene) expression by a combination of microarrays and quantitative rtPCR analysis. Workplace: The experiments and analyses will be conducted at NIVA. Contact: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Side 63

Linkage of adverse effects to transcriptional responses in the freshwater algae Chlamydomonas reinhardtii.

Background: Chlamydomonas reinhardtii is a freshwater alage that is frequently used for ecotoxicological testing of chemicals, mixtures and environmental samples. Although the species are often used to determine acute toxicity, sublethal toxicity may be highly relevant under normal exposure scenarios. The availability of a high-density microarray for C. reinhardtii has introduced the possibility to determine sub-lethal biological marker (biomarker) responses that may predict adverse effects occurring. Development and evaluation of molecular tools for assessing the (gene) expression of biomarkers for toxicity in this species may provide predictive tools for determining potential effects of pollutants of emerging concern. Objective: study pure chemicals and complex samples ability to induce induction/suppress biomarker (gene) expression by a combination of microarrays and quantitative rtPCR analysis. Workplace: The experiments and analyses will be conducted at NIVA. Contact: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Effect-directed analysis using in vitro transcriptional responses in algal, crustaceans or fish in vitro bioassays

Background: Effect-directed analysis of complex industrial/municipal effluents have been deployed with success to characterise and identify compounds being toxic to aquatic organisms. The effect-directed analysis use chemical fractionation methods to separate complex samples into more simple fractions, which is tested in small scale/in vitro bioassays with different mode of action (MoA) to determine which fractions that are toxic. Identified toxic fractions are subsequently analysis by high-resolution methods to identify compounds in the fractions being responsible for the observed effects for each MoA. Objective: use broad-content transcriptomics (e.g. microarrays) to characterise the MoA of individual fractions in order to identify the compounds being responsible for the effects. The transcriptional effects will be analysed in one or more bioassays, either the alga Clamydomonas reinhardtii, the crustacean Daphnia magna or zebrafish embryos/cell lines by a combination of microarrays and quantitative rtPCR analysis. Workplace: The experiments and analysis will be conducted at NIVA. Contact: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Side 64

Characterisation of road run-off toxicity by a suite of in vitro bioassays

Background: Road run-off after snow melting or tunnel washes is potential contributors to pollution contribution to the terrestrial and aquatic environment. The run-off are highly complex mixtures of ionorganic and organic compounds that may exhibit a wide variety of different effects. Objective: a master study will be offered to characterise the toxicity of the organic pollutants present in road run-off after performing tunnel washes and melting of contaminated snow from heavy trafficked raods. The toxicity characterisation will be conducted by a battery of in vitro bioassays including some of the following: assessment of acute toxicity in a fish cells, assessment of sub-lethal effects in the yeast estrogen screen (estrogens and anti-estrogen), the yeast androgen screen (androgens and anti-androgens), arylhydrocarbon receptor (AhR) active compounds, thyroxin-disrupting compounds (T-screen and TTR competitive binding assay) and neurotoxic compounds. Workplace: The work will be conducted at the Norwegian Institute for Water Research (NIVA) in collaboration with scientists at UMB and Statens Vegvesen. It is anticipated that the practical work also will a field/sampling trip as well as detailed laboratory work at the NIVA ecotoxicological laboratory. Contact: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Transcriptional responses in Salmonids exposed to multiple stressors

Background: Multiple stressors, e.g. simultaneous exposure to multiple stressors, is challenging our ability to properly assess the toxicity under realoistic exposure scenarios. Multiple stressors may be the exposure to metals, organics, radiation and changes in environmental parameters such as climate. The availability of broad-content transcriptional tools such as microarrays and 2nd generation sequencing have led to the successful discovery of unknown modes of action and the ability to characterise multiple MoAs at the same time. Objective: Deploy microarray-assisted analysis of gene expression in salmionid fish exposed to multiple stressors such as radiation and metals. Modulation of gene expression will be analysed by a combination of microarrays and quantitative rtPCR analysis. Workplace: The experiments and analysis will be conducted at NIVA. Contact: Knut Erik Tollefsen (ket@niva.no, tlf: 92218466)

Side 65

Integrert bekjempelse av aksfusariose i havre:

Bakgrunn: Aksfusariose er en kornsjukdom som forårsakes av en rekke ulike sopparter innen slekta Fusarium. Ulike Fusarium-arter kan produsere en rekke ulike mykotoksiner (soppgifter). Korn fra Fusarium-angrepne planter kan derfor være uegnet til mat og fôr. I de senere årene er det registrert en økning i forekomst av mykotoksiner i Norskdyrket korn. Fuktig vær, særlig i blomstringsperioden, ser ut til å gi økt risiko for angrep av Fusarium og utvikling av mykotoksiner i kornet. I tillegg kan jordarbeiding og vekstskifte også ha betydning. Fusarium kan vokse på halm og stubb. Ved dyrking av korn etter korn kan derfor risikoen for utvikling av aksfusariose øke. I de senere år er det registrert en økt utbredelse av sopparten Fusarium graminearum i Norsk korn. Korn som er angrepet av F. graminearum kan ha nedsatt spirekvalitet. Parallelt med økningen i F. graminearum er det registrert en økning i innhold av deoxynivalenol (DON) i kornet - et mykotoksin som blant annet produseres av F. graminearum. Økt utbredelse av F. graminearum er også rapportert i andre deler av Europa. Denne endringen i forekomst av Fusarium-arter medfører nye utfordringer i arbeidet med å bekjempe denne kornsjukdommen.

Denne masteroppgaven går ut på å undersøke effekten av ulike bekjempelsesstrategier på utvikling av Fusarium og mykotoksiner i havre. Oppgaven vil inngå som en del av et større prosjekt ved Bioforsk Plantehelse, seksjon Plantesjukdommer. For mer informasjon kontakt: Ingerd Skow Hofgaard, Bioforsk Plantehelse, Høgskoleveien 7,1432 Ås, Tlf +47 92057684, ingerd.hofgaard@bioforsk.no, http://www.bioforsk.no

Side 66

Forslag til masteroppgaver i landbruksentomologi 2012 Formell veileder for hovedoppgavene vil være Arild Andersen eller Trond Hofsvang. Forskere ved Bioforsk Plantehelse vil imidlertid fungere som faglige veiledere innen sine spesialfelt. Studentene er også velkomne til å diskutere egne forslag til masteroppgaver innen landbruksentomologi. Rene litteraturoppgaver (oversikter, utredninger og lignende) kan være en mulighet dersom en student ønsker det. I forslagene til masteroppgaver er det satt opp en foreløpig tittel og en beskrivelse av problemstilling og liknende. Vennligst vær ute i god tid før vekstsesongen starter (helst i løpet av februar/mars) dersom du ønsker du å ta en av dem. Masteroppgaver om veksthus kan starte når som helst, forsøksvirksomheten foregår hele året. Ta kontakt med Arild Andersen - Plantevernbygningen, rom VU24 på tlf. 993 87 603 eller den faglige veilederen som er oppgitt på den aktuelle masteroppgaven. arild.andersen@umb.no, sverre.kobro@bioforsk.no, ingeborg.klingen@bioforsk.no, nina.johansen@bioforsk.no, geir.knudsen@bioforsk.no, nina.trandem@bioforsk.no, trond.hofsvang@bioforsk.no, richard.meadow@bioforsk.no, solveig.haukeland@bioforsk.no ricardo.holgado@bioforsk.no, christer.magnusson@bioforsk.no, may-guri.saethre@bioforsk.no. KORN OG GRAS 1. Trips i korn (veiledere Arild Andersen og Sverre Kobro). Bakgrunn

: Trips forekommer i stort antall i kornåkre enkelte år, særlig i forbindelse med tørke. De holder seg stort sett i flaggbladsliren og i akset. Det er uklart hvor mye skade et tripsangrep gjør, men allikevel blir det sprøytet en del ved store angrep. Vi kjenner også lite til hvilke tripsarter som forekommer og deres levevis i kornåkrene.

Oppgave

: Registrering av hvilke tripsarter som forekommer i forskjellige kornarter i korndistriktene. Registrere forekomsten av de forskjellige utviklingsstadiene i løpet av sommeren. Dersom det blir store angrep av trips kan det være aktuelt med et bekjempingsforsøk for å vurdere om tripsen gjør økonomisk skade. Feltarbeidet kan med fordel utføres i nordre/høyereliggende deler av Østlandet og i Midt-Norge. Oppgaven vil egne seg godt til deling mellom to studenter som samler på hvert sitt sted, men samarbeider om skrivingen.

2. Åkersnegl i korn (veileder Arild Andersen). Bakgrunn

: I enkelte situasjoner kan åkersnegl bli et skadedyr i korn, det gjelder bl.a. når korn dyrkes etter oljevekster, og ved redusert jordarbeiding. Vi kjenner dårlig til hvilke arter som inngår i det vi kaller ”åkersnegl”. Deres livssyklus er også dårlig kjent. Det er foreløpig ikke utviklet noen god bekjempelsesmetode for angrep av åkersnegl i korn.

Oppgave: Teste ut aktuelle registreringsmetoder (bl.a. feller og jordprøver) for åkersnegl. Registrere utviklingen av en populasjon og et angrep av åkersnegl i en kornåker i løpet av vekstsesongen. Teste ut aktuelle bekjempingsmidler (typer og doseringer) mot åkersnegl i korn. Feltarbeidet kan gjerne utføres i Midt-Norge.

Side 67

GRØNNSAKER OG ROTVEKSTER 3. Plantemetabolitter i forsvar mot skadedyr (faglig veileder Richard Meadow). Bakgrunn

: Planter i slekten Brassica lager mange stoffer som er tiltrekkende eller frastøtende for herbivore insekter. Voksne insekter bruker disse stoffene for å finne fram til egnede vertplanter, og larvene bruker stoffene for å akseptere plantene som mat. Produksjon av slike stoffer er kostbart for planten, og de produseres under spesielle forhold, som for eksempel ved angrep. Det er stor variasjon i produksjonen av forsvarstoffene imellom sorter og populasjoner av planter. I forskningsprogrammet ”Plant metabolites for healthy plants and healthy people” undersøker vi hvilke stoffer som er mest tiltrekkende eller frastøtende for viktige skadedyr, og under hvilke forhold de ulike stoffene er indusert.

Oppgave

: Det er mulighet for flere oppgaver. Ved hjelp av vindtunnel og adferdsstudier skal det undersøkes hvilke stoffer som er attraktive eller repellerende for kålfluer. Videre skal det utvikles feller som bruker attraktive stoffer eller metoder for beskyttelse av kulturplanter ved bruk av repellerende stoffer. En annen oppgave er å utsette plantene for beiting av herbivore insekter og undersøke hvilke stoffer som blir fremmet av angrep og hvordan andre insekter reagerer på disse stoffene.

4. Tidsserieanalyse av sommerfugler (faglig veileder Sverre Kobro) Bakgrunn

: Insektpopulasjoner kan endre seg dramatisk fra år til år, og mellom ulike områder. Selv arter som vanligvis ikke regnes som skadedyr kan i toppår gjøre stor skade på kulturvekster. Bakgrunnen for denne variasjonen opptar økologer verden over, og er kanskje nøkkelen til å forstå hvordan biologisk mangfold og skadegjørende arter skal forvaltes. Det finnes allerede flere gode tidsserieanalyser av enkeltarter basert på mange år og lokaliteter. Det er imidlertid få studier hvor en har mange arter av insekter fra samme sted.

Oppgave

: Denne hovedoppgaven er basert på et omfattende datasett av sommerfugler fra samme lokalitet i perioden 1984 - 2010. Det kan være aktuelt å inkludere nettvinger fra samme lokalitet. For mange av de aktuelle artene finnes det ingen informasjon om hvordan populasjonene varierer over tid, og det er liten kunnskap om de aktuelle artene har fellestrekk eller er forskjellige med hensyn til mønster i tidsserier. Oppgaven har et fortrinn ved at data finnes allerede. Oppgaven er godt egnet for en person med interesse for økologi og tallbehandling, og veiledes av insektøkologer og personer med bakgrunn i tallbehandling av denne type data (Bjørn Økland og Sverre Kobro).

5. Bruk av nyttesopp og plantelukter til biologisk bekjempelse av kålflue (faglige veiledere Ingeborg Klingen og Maria Björkman) Bakgrunn: Kålfluene er plagsomme skadedyr i kålvekster, men de har naturlige fiender blant soppene Entomophthora muscae og Metarhizium anisopliae. I tidligere undersøkelser har vi vist at disse soppene kan forårsake høy dødelighet hos kålfluene. Kålfluene blir også tiltrukket av visse typer lukter fra planter. Disse kan brukes til å manipulere adferden til flua. Ved å bruke disse luktstoffene/plantene i kombinasjon med nyttesoppene kan vi muligens greie å bekjempe kålfluene. Både klimaromforsøk og pilotfosøk i semi-felt og felt har vist at dette er en lovende strategi og dette ønsker vi derfor å se nærmere på.

Oppgave: Flere oppgaver er aktuelle og en nærmere presisering må gjøres ut fra studentens interesser. Avhengig av studentens interesser er det aktuelt å gjennomføre klimaromforsøk, semifeltforsøk eller feltforsøk med nyttesopp og planter i ulike kombinasjoner og under påvirkning av ulike klimatiske faktorer. Målet er å komme fram til kunnskap som kan hjelpe

Side 68

oss til å utvikle et system for biologisk bekjempelse av kålfluene hvor det bruks planteluktstoffer og nyttesopp. Dekking av eventuelle reiseutgifter i forbindelse med diverse forsøksarbeid kan påregnes.

6. Gulrotsuger - biologi og bekjempelse (faglig veileder Richard Meadow). Bakgrunn

: Gulrotsuger forårsaker store skader på gulrot enkelte steder i landet. Fordi problemmet er begrenset til Norge, Sverige og Finland er det lite forskning som er gjort på biologien eller bekjempelse. Det er ingen effektive tiltak mot gulrotsuger annet enn å dekke åkeren med fiberduk. Men fiberduk har en uheldig påvirkning på mikroklimaet og i tillegg vanskeliggjør ugrasbekjempelse. Gulrotsugerproblematikken er tema for et prosjekt som går fra 2011-2013. Feltforsøk er lagt ut i Vestfold og Østfold.

Oppgave(r):- Det er nylig påvist en bakterie som er både i kroppen til gulrotsugeren og i gulrot. En mulig oppgave er å studere sammenhengen mellom bakterien og symptomer i gulrot. Det er også anledning til å lære/bruke molekulærbiologiske metoder i denne oppgaven.

Det er flere oppgaver som er mulig.

- Gulrotsugeren overvintrer som voksen på gran. Både sagflis som jorddekke og granolje har vist en avskrekkende effekt mot sugeren. En oppgave er å undersøke bruken av granlukt som avskrekkende middel. Denne oppgaven kan kombinere feltforsøk med forsøk på adferdslab. - Det er viktig å stadfeste tidspunkt for og styrken av angrepet. Det foregår et arbeid på SLU Alnarp og Lunds Universitet med å utvikle tiltrekkende luktstoffer. Hensikten er å bruke slike stoffer i feller. I tillegg til varsling av angrep kan det også tenkes at feller kan brukes til massefangst for å redusere et angrep direkte. Oppgaven kan være utprøving av luktstoffene i felt, evt. kombinert med studier i adferdslab. Denne oppgaven kan også kombineres med oppgaven på avskrekkende luktstoffer. FRUKT OG BÆR 7. Lukt- og smaksmotivert adferd hos rognebærmøll (Faglige veiledere Geir K. Knudsen og Sverre Kobro). Bakgrunn:

Rognebærmøll er en monofag frø predator på rogn. Likevel gjør møllen skade på eple i mangel av rognebær. Forstudier viser at møllen også er tiltrukket til lukten av pære i vindtunnel og at hunner aksepterer pære for egglegging. Skade av rognebærmøll på pære i felt er aldri påvist. Dødeligheten av larver på pære i eggleggingsforsøk er på 96 %. Dette åpner for nye bekjempingsmuligheter av rognebærmøll. Er det mulig å bruke pære som fangstplante? Er det mulig å hindre skade ved å maskere eple med overflatekjemikalier fra pære i den kritiske perioden når angrep forekommer?

Oppgave:

Litteraturstudie. Eggleggingsforsøk med utvalgte vertsplanter og ikke-vertsplanter i lab. Oppsamling og identifisering av overflatekjemikalier på pære med HPLC-MS. Studere effekt av overflateekstrakt på egglegging hos rognebærmøll. Noe arbeid i vindtunnel. Arbeidet inngår i større prosjekt for å undersøke kjemisk økologi hos rognebærmøll.

8. Luktfeller mot bringebærbille (faglig veileder Nina Trandem). Bakgrunn:

Bringebærbille (Byturus tomentosus) legger egg i bringebærblomster, og larven som klekker er den velkjente ”marken” i bringebær. I Skottland har forskere funnet plantestoffer som tiltrekker billene. En bøttefelle med luktstoff og riktige visuelle stimuli kan fange 100 biller per døgn før blomstring. Nå er utfordringen å finne ut hvordan disse fellene best kan utnyttes for å få mindre mark i bærene.

Side 69

Oppgave

: Forsøk i bringebærfelt med ulike måter å sette ut feller på. Registrere billefangst og avlingstap. Forsøkene skjer i samarbeid med Scottish Crop Research Institute og Bioforsk Vest, Njøs. Dekking av reiseutgifter kan påregnes.

Det foreligger også flere andre ideer til alternativ bekjempelse av bringebærbille som vil egne seg for en hovedoppgave dersom student er mer interessert i dette (biologisk og mekanisk kontroll). Se artikkelen ”Norske bringebærbiller gjør det annethvert år” i ”Norsk Frukt og Bær” nr.2 2002 for mer informasjon. 9. Er det mulig å stenge jordbærsnutebille ute fra jordbæråkeren? (faglige veiledere Nina Trandem, Atle Wibe, Ingeborg Klingen og Solveig Haukeland). Bakgrunn

: I noen av Norges viktigste jordbærdistrikter på Østlandet og i Trøndelag er det ikke lenger mulig å kontrollere jordbærsnutebille med vanlige plantevernmidler pga resistens. Pilotforsøk de siste tre årene gir håp om at bruk av gjerder med insektnetting kan stenge billene ute fra nyplantede felt. Bioforsk starter nå et fireårig forskningsprosjekt (2006-2009) på alternative metoder for å bekjempe snutebiller i jordbær. I tillegg til gjerdemetoden skal vi se på planteluktstoffer, feromoner og mikrobiologisk kontroll. Prosjektet har flere samarbeidspartnere i Norge, Sverige og Storbritannia.

Oppgave

: Det er mange spennende hovedoppgaver innen prosjektet, avhengig av interesse, både i lab og felt. Optimal bruk av gjerder krever at vi vet mer om atferden til jordbærsnutebille i felt. En aktuell metode er fangst/gjenfangst-studier av billene. Se oppgaver om biologisk kontroll med nyttesopp og -nematoder dersom du er mer interessert i dette. Dekking av reiseutgifter kan påregnes.

10. Nyttesopp mot spinnmidd i jordbær. Aktuelt med oppgaver i Norge eller Brasil (faglige veiledere Ingeborg Klingen og Vitalis Wafula Wekesa) Bakgrunn:

Den middpatogene soppen Neozygites floridana kan infisere og drepe veksthusspinnmidd i mange kulturer og soppen har også vist seg å kunne kontrollere veksthusspinnmidd i mais og soya i USA. Der brukes denne nyttesoppen i integrerte bekjempelsesprogrammer. Vi tenker oss at denne nyttesoppen også kan brukes i biologisk og integrert bekjempelse i jordbær. For å kunne få til det er det imidlertid viktig å få kunnskap om hvordan nyttesoppen sprer seg og dreper spinnmidden og hvilke klimatiske forhold som må være tilstede for at dette skal skje. Dette er aktuelle problemstillinger for masteroppgaver i Norge eller Brasil. I Brasil samarbeider vi med University of São Paulo (ESALQ), http://www.esalq.usp.br/english/.

Oppgave

: Flere oppgaver er aktuelle, og en nærmere presisering må gjøres ut fra studentens interesser. Det kan være aktuelt med forsøk i laboratoriet, klimarom, semi-felt eller felt. Dekking av eventuelle reiseutgifter i forbindelse med diverse forsøksarbeid kan påregnes. Eventuelle reiseutgifter til Brasil vil bli dekket av Statens Lånekasse for utdanning etter søknad fra studenten. Noragric studenter har sine egne stipendavtaler for feltarbeid.

11. Nyttesopp og nematoder som dreper veksthussnutebille i jordbær (faglige veiledere Ingeborg Klingen og Solveig Haukeland) Bakgrunn: Noen typer sopp og nematoder infiserer og drepe insekter og kan derfor brukes i biologisk bekjempelse. Disse soppene og nematodene kan ofte være virksomme under varme betingelser så som i veksthus, men de har en tendens til å feile under så kalde betingelser som vi har på friland i Norge. Jordbærsnutebille er en viktig skadegjører på jordbær på friland og i

Side 70

laboratorieforsøk vi har gjort med sopp og nematoder mot denne skadegjøreren ser vi at noen norske sopp- og nematodeisolater ser ut til å være effektive ved forholdsvis lave temperaturer. Oppgave

: Flere oppgaver er aktuelle, og en nærmere presisering må gjøres ut fra studentens interesser. Avhengig av studentens interesser er det aktuelt å gjennomføre klimaromforsøk, semifeltforsøk eller feltforsøk med nyttesopp og/ eller nematoder mot veksthussnutebille. Dekking av eventuelle reiseutgifter i forbindelse med diverse forsøksarbeid kan påregnes.

12. Er det mulig med miljøvennlig bekjempelse av stikkveps som skadedyr i moreller? (faglige veiledere: Jan Meland (Forsøksringen Telemark) og Nina Trandem). Bakgrunn

: I år med varme og tørre sommere utvikles store bestander av graveveps og andre vepsearter som angriper morellhager rett før og under høsting. Opptil 20 % av frukten blir ødelagt, samtidig som innhøstingsarbeidet blir forsinket fordi vepsen sjenerer plukkerne.

Oppgave

VEKSTHUS

: Det må først gjøres et litteraturstudium. Etterfølgende feltarbeid vil bestå av testing av ulike vepsefeller som er på markedet, og/eller andre tiltak som kan være aktuelle i Norge ut fra litteraturstudiet.

13. Lysbruk og biologisk bekjempelse i veksthus (faglig veileder: Nina Svae Johansen) Bakgrunn

: Nye lys-trender i veksthusdyrkingen er helårsdyrking med mye vekstlys, bruk av LED-lamper (Light Emmiting Diodes) med spesialdesignet lysspekter og bruk av dekke- og skyggematerialer som endrer spektralfordelingen, lysintensiteten og fordelingen av lys i veksthusene. Dette kan få betydning for effektiviteten av den biologiske skadedyrbekjempelsen. Skade- og nyttedyr bruker nemlig spesielle signaler fra lyset til å orientere seg og å finne vertplanter og byttedyr, og til å regulere mange aktiviteter og fysiologiske prosesser som er knyttet til døgn- og årsrytmen. Når lyset i veksthusene endres vil dette derfor påvirke atferd, vekst og utvikling hos skade- og nyttedyrene på ulike måter. Det er derfor behov for å tilpasse den biologiske bekjempelsen til de endrede lysforholdene.

Oppgave

I dette prosjektet studerer vi biologisk bekjempelse ved ekstremt lange dager og ved bruk av LED-lamper med rødt og blått lys. Det er mange mulige masteroppgaver i dette prosjektet, for eksempel:

: Masteroppgaven vil bli en del av et større prosjekt som tar sikte på å utvikle en mer miljøvennlig og energibesparende veksthusproduksjon, og er et samarbeid mellom UMB, Bioforsk Plantehelse, Veksthusringen, Gartnerforbundet og gartnere.

• Studier av biologi og/eller atferd hos skadedyr og/eller nyttedyr i laboratorium, klimarom eller forsøksveksthus

• Forsøk med biologisk bekjempelse i forsøksveksthus • Forsøk med biologisk bekjempelse i kommersielle veksthus (Akershus, Buskerud og

Rogaland er mest aktuelt). • Studier av endringer av næringsstoffer og forsvarsstoffer i vertplanta Nærmere prosjektbeskrivelse kan fås ved henvendelse til faglig veileder. Forsøkene startet høsten 2009 og vil var ut juni 2012. Forsøkene går hele året, så masteroppgaven kan starte når som helst. Les om lys, klima og biologisk bekjempelse i følgende artikler:

Side 71

Johansen, N.S. (2009). Effect of continuous light on the biology of the greenhouse whitefly, Trialeurodes vaporariorum, on roses. In press. (Kan fås ved henvendelse til Nina Svae Johansen) Johansen NS, Eklo TS, Sundbye A and Gislerød HR (2009). Hva skjer med veksthusmellusa når lyset står på hele døgnet? Gartneryrket 4/2009, 16-17. Johansen, N.S., Smith Eriksen, A., Mortensen, L. and Gislerød, HR. (2009). Veksthusbelysning og biologisk bekjempelse. Gartneryrket 10/2009, in press. Shipp, L., Vänninen, I., Johansen, N.S. and Jacobson, R. (2009). Greenhouse climate: An important concideration when developing pest management programs for greenhouse crops. Acta Horticulturae, submitted. (Kan fås ved henvendelse til Nina Svae Johansen) Vänninen, I. and N.S. Johansen (2005). Artificial lighting (AL) and IPM in greenhouses. IOBC/wprs Bulletin 28 (1), 295-304. 14. Biologisk bekjempelse av skadedyr i veksthus (faglig veileder: Nina Svae Johansen) Bakgrunn: Det er et sterkt ønske i næringen og samfunnet ellers om å redusere bruken av kjemiske plantevernmidler. I tillegg har det de siste årene blitt en dramatisk reduksjon av tilgangen på slike midler, og det er økende problemer med plantevernmiddelresistens. Derfor er det et stort behov for forskning og praktisk utprøving av alternative bekjempelsesmetoder mot skadedyr.

Oppgave

: Det er mange aktuelle problemstillinger, så det er stor mulighet for å tilpasse studiet til studentens egen interesse. Aktuelle oppgaver varierer fra grunnleggende biologiske og atferdmessige studier av nyttedyr i laboratorium, til praktisk rettede oppgaver om biologisk bekjempelse i ulike kulturer og dyrkingssystem i veksthus.

15. Resistens mot plantevernmidler hos skadedyr (faglig veileder: Nina Svae Johansen) – Se under avsnittet PLANTEVERNMIDDELRESISTENS GRØNTANLEGG 16. Biodiversitet/kartlegging av forekomst av fremmede arter/skadedyr på importerte grøntanleggsplanter (faglig veileder May-Guri Sæthre) Bakgrunn

: Det importeres en lang rekke planteslag til Norge som skal ut i planteskolene for videre dyrking eller direkte ut i grøntarealer. Men det finnes ingen god oversikt over hva slags materiale som kommer inn, hvilke skadedyr som kan følge med plantesendingene, faren for å få inn nye (og farlige) skadedyr og hvilken betydning disse eventuelt kan få for norsk planteskoleproduksjon, grøntområder eller biodiversitet. Bevegelsen av plantemateriale internasjonalt og inn til Norge er økende. Informasjonen fra Mattilsynet viser at det kommer inn en god del ulovlig og uspesifisert plantemateriale til landet. Et studium fra 2006 viste at det er en betydelig fare for å få inn farlige skadedyr og/eller fremmede invaderende arter med importert plantemateriale.

Ekstremelygreen.com

Oppgaver:

Cityplant.com

Side 72

17.1 Kartlegging og overvåking av en fremmed invaderende marihøneart, Harmonia axyridis. Oppgave: I april 2006 ble ett individ av arten H. axyridis funnet på importert plantemateriale fra Nederland. Høsten 2007 og sommeren 2008 er det gjort ytterligere funn av denne arten på flere lokaliteter i Oslo-området. Bioforsk Plantehelse og Direktoratet for Naturforvaltning har satt i gang et overvåkingsprogram for å kartlegge utbredelse og spredning av denne svært aggressive arten i Norge. Oppgaven til en student vil bestå av lab- og eller feltarbeid avhengig av sesong. En masteroppgave om dette tema kan påregnes brukt av både DN og Bioforsk i vårt arbeid med fremmede arter og hele eller deler av oppgaven vil legges ut på både DN og Bioforsk’s hjemmesider. 17.2 Kartlegging av hvilke organismer som følger med importerte grøntanleggsplanter til Norge. Litteraturdel: Kartlegge hva slags plantemateriale som importeres til Norge og hvor det kommer fra. Kartlegge hva slags skadedyr/organismer som kan følge med importert plantemateriale i ulike land. Forsøk: Ta ut prøver i perioden mars-juni/august av importerte grøntanleggsplanter og beskrive hvilke organismer som følger med disse. For å komplementere en undersøkelse som nylig er gjort bør det fokuseres på sugende skadedyr. Vurdere betydningen av funnene for norsk planteskoleproduksjon og i grøntanlegg, og i forhold til biodiversitet (nye arter). Hjelp til identifisering vil bli gitt. Foreslå plantesanitære tiltak eller tiltak som overvåking eller lignende som kan hindre etablering og spredning av farlige og nye organismer i Norge. Oppgavene er tilknyttet fagområdet "Integrert bekjempelse av skadedyr i planteskoler og grøntanlegg". 18. Kartlegging av skadedyrproblemer, økonomisk og estetisk betydning og bekjempelse av skadedyr i grøntanlegg (faglig veileder May-Guri Sæthre) Bakgrunn

: Skadedyrbekjempelse i grøntanlegg er et fagområde som Bioforsk Plantehelse ønsker å sette fokus på. I den forbindelse er det behov for å lage en oversikt over skadedyrsituasjonen i planteskoler og grøntarealer. Kunnskapen skal brukes til å peke ut områder der det bør settes inn forskningsinnsats. Oppgaven vil være av stor interesse for dyrkere.

Oppgave

: Litteraturgjennomgang og intervjuer med næringen for å lage en oversikt over de ulike skadedyrproblemene. Studier av skadedyrangrep i utvalgte kulturer i felt. Identifisere/studere potensielle naturlige fiender til disse skadedyrene i de samme feltene. Vurdering av økonomisk og estetisk betydning av de viktigste skadedyrene. Utarbeide skriftlig veiledning for bekjempelse av viktige skadedyr. Hjelp til identifisering av skade- og nyttedyr blir gitt. Målet med oppgaven blir å peke ut hvilke skadedyr som er viktige for næringen, og lage et enkelt hefte med beskrivelse av utseende, biologi og bekjempelse for viktige skadedyr.

Velg et av følgende områder: • Planteskoler: produksjon av småplanter av stauder, busker eller trær. • Intensive anlegg: park, idrettsanlegg, og golfbaner. • Ekstensive anlegg: vegskråninger, industriområder, rundt jernbanelinjer m.m.

Oppgaven er tilknyttet fagområdet "Integrert bekjempelse av skadedyr i planteskoler og grøntanlegg".

Side 73

BIOLOGISK KONTROLL - BRUK AV NYTTEORGANISMER Bruk av biologisk bekjempelse mot skadedyr er økende i landbruket og det er viktig å studere mange aspekter omkring dette tema for at denne bekjempelsesmetoden skal lykkes. 19. Lysbruk og biologisk bekjempelse i veksthus (faglig veileder: Nina Svae Johansen) – Se under avsnittet VEKSTHUS 20. Biologisk bekjempelse av skadedyr i veksthus (faglig veileder: Nina Svae Johansen) – Se under avsnittet VEKSTHUS 21. Fenologiske studier av skadedyr- og nyttedyrfauna på utvalgte grøntanleggsplanter (faglig veileder May-Guri Sæthre). Bakgrunn

: På grøntarealer og i det offentlige rom bør man bruke så lite kjemiske midler som mulig. For å kunne utarbeide veiledning for biologisk og integrert bekjempelse på slike områder må vi ha økt kunnskap om skadedyrene og deres nytteorganismer, og om samspillet mellom disse i deres naturlige miljø.

Oppgave

: Velge ut en skadegjører på en prydplante og kartlegge hvilke naturlige fiender dette skadedyret har, evt. i ulike habitat. Prøve å si noe om i hvor stor grad de bidrar til å kontrollere skadedyrpopulasjonen på stedet. Forsøkene bør helst gå over 2 feltsesonger. Eksempler på aktuelle skadegjørere er f.eks. rosesikade, rotsnutebiller, krossvedbladbille, liljebladbille, bladlus på f.eks. roser, lind, bartrær eller stauder, spinnmidd, lindebladveps, askebladveps, kristtornminerflue, skumsikader på stauder med mer.

22. Biologisk bekjempelse av skademidd i jordbær på friland (faglig veileder Nina Trandem) Bakgrunn

: Spinnmidd og jordbærmidd kan gjøre stor skade i jordbær. I veksthus blir to rovmiddarter (Neoseiulus cucumeris og Phytoseiulus persimilis) brukt til å bekjempe disse skademiddene med godt resultat, og spørsmålet nå er om de også kan brukes utendørs. Ingen av artene regnes å kunne overvintre i Norge, og de må derfor settes ut minst en gang hver sesong. Ved Bioforsk Plantehelse er det i gang forskningsprosjekter på både økologisk og integrert jordbærproduksjon. Oppgaven vil bli knyttet opp mot disse prosjektene, og mot lignende prosjekter i Finland og Sverige.

Oppgave

: Flere oppgaver er aktuelle, etter hvilke interesser studenten har, og hvilket år feltarbeidet skal gjøres. Aktuelle problemstillinger er: Hvordan er overlevelse og spredning av utsatt rovmidd? Vil den spre seg ut av jordbæråkeren og dermed påvirke faunaen andre steder? Hva velger den å spise dersom flere typer byttedyr er til stede? Hva er optimal utsettingsstrategi i norsk klima? Hvordan kan bruken av rovmidd tilpasses andre planteverntiltak i jordbær? Forsøk og registreringer vil foregå på Østlandet, og dekking av eventuelle reiseutgifter kan påregnes.

23. Økologiske studier på nyttenematoder i jord (faglig veileder Solveig Haukeland) Bakgrunn: Nyttenematoder (Steinernematidae og Heterorhabditidae) brukes til biologisk bekjempelse av skadedyr og finnes på markedet bl.a. mot veksthussnutebille (Otiorhynchus sulcatus). Mye av forskning på disse nematodene har fokusert på utvikling av et produkt og effektiviteten av produktet (lab forsøk). Vi vet mindre om hva som skjer etter utslipp av

Side 74

nematodene i jord. Interessen for å studere økologien til nyttenematoder i jord (deres naturlige habitat) har økt og det finnes nå metoder som kan brukes til å studere dette. Forslag til oppgave

: Overlevelse og bevegelse av nyttenematoder i jord. Detaljer diskuteres med veileder.

24. Nematoder og iberiaskogsnegl (faglig veileder Solveig Haukeland). Bakgrunn

: Iberiaskogsnegl (Arion lusitanicus) er velkjent som et problem i hager, grøntanlegg og for eksempel jordbær de siste årene. Produktet ”Nemaslug” som inneholder nematoden Phasmarhabditis hermaphrodita er aktuell til bruk mot iberiaskogsnegl.

Forslag til oppgave

: Alternative metoder for bruk av Nemaslug mot iberiaskogsnegl. Her er tanken å bruke feller tilført Nemaslug (’Attract and Kill’ metode).

25. Effect of temperature on entomopathogenic nematodes (Steinernema spp.) from different climates (faglig veileder Solveig Haukeland). Bakgrunn: Entomopathogenic nematodes are important biocontrol agents of insects and have great potential for increased use and study in many countries. Studies on different species behaviour at different temperatures is one factor important for further consideration in biocontrol. At Bioforsk we have live cultures of tropical and temperate species of entomopathogenic nematodes that can be used in MSc studies. Suggested thesis topic

: Effect of temperature on the entomopathogenic nematode Steinernema spp. from different climates.

26. Forekomst av nyttenematoder (i jord) i Norge eller i Tropiske områder (faglig veileder Solveig Haukeland). Bakgrunn

: For å øke vår kunnskap om nytteorganismer i jord er det viktig å isolere fra mange forskjellige områder (økosystemer) og land (geografisk utbredelse). Funn av nye nyttenematoder er viktig for utviklingen og forbedringen av deres bruk i biologisk kontroll.

Oppgave

: Kan legges opp av student(er), diskuter med veileder.

27. Nyttesopp mot spinnmidd i jordbær. Aktuelt med oppgaver i Norge eller Brasil (faglige veiledere Ingeborg Klingen og Vitalis Wafula Wekesa) Bakgrunn:

Den middpatogene soppen Neozygites floridana kan infisere og drepe veksthusspinnmidd i mange kulturer og soppen har også vist seg å kunne kontrollere veksthusspinnmidd i mais og soya i USA. Der brukes denne nyttesoppen i integrerte bekjempelsesprogrammer. Vi tenker oss at denne nyttesoppen også kan brukes i biologisk og integrert bekjempelse i jordbær. For å kunne få til det er det imidlertid viktig å få kunnskap om hvordan nyttesoppen sprer seg og dreper spinnmidden og hvilke klimatiske forhold som må være tilstede for at dette skal skje. Dette er aktuelle problemstillinger for masteroppgaver i Norge eller Brasil. I Brasil samarbeider vi med University of São Paulo (ESALQ) http://www.esalq.usp.br/english/.

Oppgave

: Flere oppgaver er aktuelle, og en nærmere presisering må gjøres ut fra studentens interesser. Det kan være aktuelt med forsøk i laboratoriet, klimarom, semi-felt eller felt. Dekking av eventuelle reiseutgifter i forbindelse med diverse forsøksarbeid kan påregnes. Eventuelle reiseutgifter til Brasil vil bli dekket av Statens Lånekasse for utdanning etter søknad fra studenten. Noragric studenter har sine egne stipendavtaler for feltarbeid.

Side 75

28. Bruk av nyttesopp og plantelukter til biologisk bekjempelse av kålflue (faglige veiledere Ingeborg Klingen og Maria Björkman) Bakgrunn: Kålfluene er plagsomme skadedyr i kålvekster, men de har naturlige fiender blant soppene Entomophthora muscae og Metarhizium anisopliae. I tidligere undersøkelser har vi vist at disse soppene kan forårsake høy dødelighet hos kålfluene. Kålfluene blir også tiltrukket av visse typer lukter fra planter. Disse kan brukes til å manipulere adferden til flua. Ved å bruke disse luktstoffene/plantene i kombinasjon med nyttesoppene kan vi muligens greie å bekjempe kålfluene. Både klimaromforsøk og pilotfosøk i semi-felt og felt har vist at dette er en lovende strategi og dette ønsker vi derfor å se nærmere på.

Oppgave

: Flere oppgaver er aktuelle og en nærmere presisering må gjøres ut fra studentens interesser. Avhengig av studentens interesser er det aktuelt å gjennomfører klimaromforsøk, semifeltforsøk eller feltforsøk med nyttesopp og planter i ulike kombinasjoner og under påvirkning av ulike klimatiske faktorer. Målet er å komme fram til kunnskap som kan hjelpe oss til å utvikle et system for biologisk bekjempelse av kålfluene hvor det bruks planteluktstoffer og nyttesopp. Dekking av eventuelle reiseutgifter i forbindelse med diverse forsøksarbeid kan påregnes.

29. Nyttesopp og nematoder som dreper veksthussnutebille i jordbær (faglige veiledere Ingeborg Klingen og Solveig Haukeland) Bakgrunn

: Noen typer sopp og nematoder infisere og drepe insekter og kan derfor brukes i biologisk bekjempelse. Disse soppene og nematodene kan ofte være virksomme under varme betingelser så som i veksthus, men de har en tendens til å feile under så kalde betingelser som vi har på friland i Norge. Jordbærsnutebille er en viktig skadegjører på jordbær på friland og i laboratorieforsøk vi har gjort med sopp og nematoder mot denne skadegjøreren ser vi at noen norske sopp- og nematodeisolater ser ut til å være effektive ved forholdsvis lave temperaturer.

Oppgave

: Flere oppgaver er aktuelle, og en nærmere presisering må gjøres ut fra studentens interesser. Avhengig av studentens interesser er det aktuelt å gjennomføre klimaromforsøk, semifeltforsøk eller feltforsøk med nyttesopp og/ eller nematoder mot veksthussnutebille. Dekking av eventuelle reiseutgifter i forbindelse med diverse forsøksarbeid kan påregnes

30. Nematodepatogene sopp (faglige veiledere Ricardo Holgado og Christer Magnusson) Bakgrunn

: For å kunne utnytte sopp til bekjempelse av nematoder er det nødvendig med grundige undersøkelser av hvilke patogene sopper som finnes, hvor virulente de er og hvilke faktorer som påvirker infeksjon og spredning. To nematodepatogene sopparter er funnet i cystenematoder. Det er ønskelig å studere disse soppene nærmere.

Oppgave

PLANTEVERNMIDDELRESISTENS

: Flere oppgaver er aktuelle. Det er gode muligheter for tilpassinger i forhold til interesse hos den enkelte student.

31. Resistens mot plantevernmidler hos skadedyr (faglig veileder: Nina Svae Johansen) Bakgrunn: Plantevernmiddelresistens hos insekter og midd blir stadig mer utbredt i Norge, og dette skaper problemer for dyrkerne både på friland og i veksthus. I mange kulturer er det er i dag veldig få kjemiske plantevernmidler på markedet, samtidig som muligheten for effektiv bekjempelse med biologiske eller andre ikke-kjemiske metoder mangler eller er begrenset. Dette fører til at et eller få midler blir brukt ensidig, og dette gir stor risiko for at skadedyrene utvikler resistens. Resistens medfører som regel økt plantevernmiddelbruk, siden midlene

Side 76

mister virkningen og dyrkerne må sprøyte flere ganger for å prøve å få effekt. Resistens er nå påvist, eller mistenkes å forekomme, hos flere av de mest alvorlige skadedyrene i veksthus. På friland har resistens hittil vært mindre omfattende, men de siste årene er det kommet inn rapporter fra dyrkere og veiledningstjeneste om feilslått bekjempelse av skadedyr i ulike kulturer (bl.a. oljevekster, potet, gulrot, jordbær). Det er derfor stort behov for å kartlegge resistenssituasjonen i mange kulturer, og for å finne måter å forebygge og redusere resistensutvikling på. Oppgave

Les mer om plantevernmiddelresistens:

: Det er flere aktuelle oppgaver, så det er stor mulighet for å tilpasse studiet til studentens egen interesse. Aktuelle oppgaver kan for eksempel være forsøk i laboratorium for å undersøke følsomheten mot ulike plantevernmidler hos skadedyr som mistenkes å være resistente, overvåking av resistensutvikling i veksthus- eller frilandskulterer, studier av resistensdynamikk, og utvikling av bekjempelsesstrategier som reduserer risikoen for resistensutvikling hos skadedyrene rettet mot dyrkere.

Andersen, A., Kjos, Ø, Nordhus, E. and Johansen, N.E. (2008). Resistens mot pyretroider hos rapsglansbille – hva nå? Bioforsk FOKUS 3 (1), 94-95.

Johansen, N.S. (2000). Plantevernmiddelresistens hos insekter og midd – et økende problem i veksthusdyrkingen i Norge. Gartneryrket 10/2000, 26-27.

Johansen, N.S. (2002). Overview of insecticide resistance. Proceedings Vietnamese-Norwegian Workshop, Ås (Norway) 25th-26th September 2001. Grønn Forskning 13/2002, 81-87.

Johansen, N.S., Klingen, I., Trandem, N., Andersen, A., Kjos Ø., Meadow R. and Nordhus, E. (2009). Plantevernmiddelresistens hos skadedyr. Bioforsk FOKUS 4 (2), 114-115.

Johansen, N.S., Klingen, I., Nordhus, E. and Andersen, A. (2008). Resistente rapsglansbiller-råd om bekjempelse. Norsk Landbruk 6/2008, 13-14.

Johansen, N.S., Netland, J. and Hermansen, A. (2009). Hvordan håndtere plantevernmiddelresistens? Bioforsk FOKUS 4 (2), 120-121.

Johansen, N.S. and Nordhus, E., 2004. Resistens mot insektmidler. Plantemøtet Østlandet 2004. Grønn kunnskap 8 (2), 358-367.

Nordhus, E. and Johansen, N.E. (2008). Insektmiddelresistens i Norge – utvikling og mekanismer. Bioforsk FOKUS 3 (1), 170-171.

Nordhus, E., Andersen, A., Meadow, R., Trandem, N. and Johansen, N.S. (2006). Resistens mot skadedyrmidler stadig mer utbredt. Gartneryrket 4/2006, 23-26.

Trandem, N., Nordhus, E. and Johansen, N.S. (2006). Gener for resistens mot pyretroider funnet i jordbærsnutebille. Norsk Frukt og Bær 9 (1), 32.

OPPGAVER I UTLANDET 32. The banana weevil, Cosmopolites sordidus, in Tanzania (supervisor May-Guri Sæthre. Local supervisor at SUA during field work in Tanzania.) Topics that can contribute to develop integrated pest management (IPM) options to control the banana weevil are available under the following research areas: 33. Pheromone lures attracting both males and females are available for the banana weevil. Studies indicate that there is a potential for using infochemicals to control C. sordidus. A cost effective infochemical-based trapping method is yet to be developed. At present it seems unlikely that pheromone traps alone is sufficient to reduce the population densities of C. sordidus to acceptable levels and at an acceptable cost to most African farmers. The project would like to investigate whether and how aggregation pheromones can be utilized alone or together with other control measures (such as pseudostem trapping/host plant volatiles

Side 77

(kairomones) or killing agents (i.e. insecticides, neem, or the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana)) for sustainable control of the banana weevil.

Students can stay at a low cost at Sokoine University of Agriculture (SUA) in Morogoro and carry out their field work in close collaboration with the project team at SUA. Some in-country travel to project sites may be required.

Some practical information:

34. Integrated Pest Management (IPM) in urban and peri-urban horticulture in Benin, West Africa (Supervisor May-Guri Sæthre. Local supervisor at IITA-Benin during field work.) Topics that can contribute to develop IPM options in intensified vegetable production are available under the following research areas:

-Elucidate biology and population structure of key aphid pest species on selected vegetable crops

-Determine population dynamics of key aphid pest species on selected vegetable crops.

-Screen IITA collected isolates of entomophagous fungi for their virulence and efficacy as possible alternatives to synthetic chemical pesticides against key aphid pest species on selected vegetable crops

-Test effectiveness of identified indigenous and exotic natural enemies of key aphid species.

-Test effectiveness of reduced pesticide doses on key aphid species.

-Specific topics related to the above may be suggested by the student. Some practical information: The student(s) will be part of the project team working on "Integrated Pest Management (IPM) in urban and peri-urban horticulture in Benin". The project is a joint project between the International Institute of Tropical Agriculture (IITA-Benin) and Bioforsk Plant Health and Plant Protection division. The project can offer a stipend (overseas fellowship) as subsistence support for students while in Benin. Most students rent a room or similar at a low cost in private housing in the coastal area of Cotonou city or closer to the station. Field work will be conducted in close collaboration with the project team in Benin. Some in-country travel to project sites may be required. 35. Mite pathogenic fungi and mite predators regulating mite populations in Brazil(supervisors in Norway Ingeborg Klingen, Vitalis Wafula Wekesa and Nina Trandem). Background: The use of high tunnels in strawberry production solves a majority of the problems with plant pathogenic fungi, with a major exception of powdery mildew (Podosphaera macularis). Tunnels often increases the problems with spider mites (Tetranychus urticae) and certain other pests, however, and this may result in increased use of acaricides and insecticides. The interactions between pest insects and mites, plant pathogenic fungi and natural enemies are numerous and complex, and therefore often studied separately. To understand how we can manage a complex plant protection problem in a specific crop, a system approach is needed. In the project BERRYSYS the two spotted spider mite and

Side 78

powdery mildew that are two of the most serious problems in strawberry production are studied. The mite pathogenic fungus Neozygites floridana and the phytoseiid predatory mites Phytoseiulus persimilis and Neoseiulus californicus are important natural enemies of the two spotted spidermite. Further, the two spotted spider mite may also be affected by powdery mildew directly or indirectly. Thesis: Several approaches are relevant, and a specific approach must be made based on the student’s field of interests. Relevant approaches are, however, the interactions of the organisms mentioned above and how they can be manipulated in a way that results in less problems powdery mildew and two spotted spider mite. Travel expenses will be granted by Statens Lånekasse for utdanning upon application from the student. Noragric students have their own agreements for fieldwork. Financial support of materials needed for field and laboratory studies will be covered by the project benefiting from the work. It should preferably be a 60 ECTS credits Master thesis, but 30 ECTS Master thesis is also of interest. 36. Large scale production of the potential biocontrol agent Neozygites floridana (supervisors Ingeborg Klingen and Vitalis Wafula Wekesa). The mite pathogenic fungus Neozygites floridana is an important natural enemiy of the two spotted spider mite Tetranychus urticae and studies will be conducted to develop a large scale production system for this potential biocontrol agent in collaboration with a company in The Netherlands. Practicals: Travel expenses will be granted by Statens Lånekasse for utdanning upon application from the student. Financial support of materials needed for field and laboratory studies will be covered by the project benefiting from the work. It should preferably be a 60 ECTS credits Master thesis, but 30 ECTS Master thesis is also of interest. 37. Skadedyr i grønnsaker i Vietnam (veiledere Arild Andersen og Trond Hofsvang) Bakgrunn:

IPM har vært engasjert i arbeidet med integrert bekjemping av skadedyr på grønnsaker i Vietnam siden 2000, og ønsker å fortsette dette samarbeidet. Det gjelder først og fremst med Nong Lam University i Ho Chi Minh City og Hanoi Agricultural University.

Oppgave:

Flere oppgaver er aktuelle, bl.a. biologi og bekjempelse av skadeinsekter på agurk, tomat og bønner. Foreløpig har vi konsentrert oss om minerfluer i blader og stengler. Andre aktuelle temaer er vertspreferanse, parasitter på disse insektene og fastsettelse av skadeterskler.

38. Nematoder i subtropiske og tropiske områder (faglige veiledere Christer Magnusson og Ricardo Holgado) Det er viktig å ta i betrakting at i de fleste tropiske land er jordbrukproduksjonen en viktig del av brutto nasjonalprodukt. I subtropiske og tropiske områder er det enda mange uløste problemer knyttet til planteparasittære nematoder. Potensielle oppgaver innen dette feltet er avhengig av støtte fra NORAGRIC eller andre finansieringskilder. Det er muligheter for hovedoppgaver i Bolivia og Costa Rica: Bolivia: Nematoder i jordbruksvekster/hagebruksvekster i Tiahuanaco. Det kan søkes økonomiske støtte fra SAIH/ NORAGRIC.

Side 79

Costa Rica: Nematoder i bananer, bekjempelse m.m. Oppgave i samarbeide med Corporación Bananera Nacional. Det kan søkes økonomiske støtte fra NORAGRIC. NEMATOLOGI

Nematoder og deres betydning Nematoder er mikroskopiske marker eller rundormer, og mange arter lever i jord. Mange parasittære arter har økonomisk betydning på kulturvekster, andre er parasitter på dyr og mennesker, men det finnes også mange nyttige arter i jorda som kan brukes til vår fordel. Nematoder som skader planter (planteparasittære nematoder) kan redusere avlingen betydelig om de ikke bekjempes. Det er antatt at planteparasittære nematoder forårsaker et globalt avlingstap på over $78 milliarder. Society of Nematologists har nylig utført en toårig evaluering av behov og prioriteringer innen nematode forskning, utdanning og veiledningstjenesten. Tre hovedområder ble belyst som viktig i fremtidig forskning for et bærekraftig og miljøvennlig landbruk: • Redusere skaden forårsaket av planteparasittære nematoder • Øke kunnskapen om grunnleggende biologi hos nematoder • Fremheve bruk av nyttenematoder. Denne evalueringen ble utført for å angripe de problemer som finnes med nematologi i dag. På 60-70-tallet var det svært vanlig å bruke nematicider, altså kjemiske plantevernmidler, til å bekjempe nematoder. De fleste nematicider er svært giftige og per i dag er det få som er tillatt brukt. Det siste nye nematicidet ble utviklet i 1974, og i Norge er nematicider aktuelle kun i veksthusproduksjon. Som kjent er moderne landbruk i forandring og beveger seg mot integrerte og miljøvenlige strategier for bekjempelse av skadedyr generelt. For å oppnå dette må det utvikles mer kunnskap om nematoder og deres levevis som skadegjørere på planter, samt kunnskap om nyttenematoder. 39. Pin-nematoder på rotpersille (faglig veileder Christer Magnusson). Pin-nematoden Paratylenchus bukowinensis er konstatert i forbindelse med skader på rotpersille i felt. Lite er kjent om nematodens utviklingsbiologi i rotpersille, og skadeterskelen er foreløpig ukjent. Nematodeangrepene fører til alvorlige kvalitetsskader og store økonomiske tap for dyrkere med smittede arealer. Oppgaven skal beskrive livssyklus, klarlegge oppformeringshastighet og fastlegge skadeterskel for P. bukowinensis i rotpersille. 40. Nematoder på plengras (faglig veileder Christer Magnusson). Stuntnematoder, kroknematoder og cystenematoder er vanlige og alvorlige parasitter på plengras, inkludert sportsarealer som fotballbaner og golfbaner. Oppgaven skal kartlegge oppformeringshastighet og skadeterskler for nematoder på forskjellige grasarter, samt deres innvirkning på vegetasjonsdynamikken i plen. Det er gode muligheter for tilpassinger i forhold til interesse hos den enkelte student.

41. Rotsårnematoder på treaktige planter (faglig veileder Christer Magnusson). Rotsårnematoder (Pratylenchus spp) er vanlige parasitter bl.a. i kulturer av Lawnson- og krussypress. Oppgaven skal klarlegge vertsplantestatus, symptombilde og patogenitet hos rotsårnematoden P. penetrans på treaktige planter i laboratorium.

42. Mellomkultur som tiltak mot rotsårnematoder (faglig veileder Christer Magnusson). Rotsårnematoder er vanlige parasitter på en rekke hagebruks- og jordbruksvekster. Jordbær og potet kan nevnes der Pratylenchus penetrans er registrert med stor skade de senere årene.

Side 80

Imidlertid det også registrert dyrking av vekster der populasjonen av rotsårnematoder er redusert i betydelig grad. Oppgaven skal vise virkningen av utvalgte mellomkulturer som tiltak mot rotsårnematoder.

43. Lokalitet og klekking hos potetcystenematode (faglig veileder Christer Magnusson). Klekkingen hos potetcystenematoden (PCN) er av sentral betydning i utformingen av dyrkingsstrategier i potet. Det er vist at nematodepopulasjoner med ulik geografisk opprinnelse har forskjellige klekkingsforløp. Dette har stor betydning for valg av vekstskiftesopplegg. En skal i klimakamre undersøke ulike PCN-populasjoners klekkingsforløp i nordlig og sørlig klima og å klarlegge effekten av lokalitet på klekkingen og betydningen av dette for rotasjonssystem i potet. 44. Kornarters vertsplantestatus og følsomhet for korncystenematodene Heterodera avenae og H. filipjevi (faglige veiledere Christer Magnusson og Ricardo Holgado). Korncystenematoder er konstatert i forbindelse med skader hos alle kornarter i Norge. Havrecystenematoden Heterodera avenae er siden lang tid kjent som skadegjørere i korn. Korncystenematoden H. filipjevi ble i 1999 for første gang rapportert fra Norge. Forekomst av denne arten er registrert i forbindelse med alvorlige feltskader på høstrug i Vestfold. Vi har grunn til å tro at H.filipjevi er en art av like stor betydning og med like alvorlig skadebilde som H.avenae. Våre observasjoner tilsier at det finnes klare forskjeller mellom H.avenae og H.filipjevi vedrørende kornarters status som vertsplanter og følsomhet for nematodeangrep. Kjennskap til dette er av sentral betydning for anbefalinger om vekstskifteopplegg på infiserte arealer. Denne oppgaven sikter til å i labbforsøk rangere kornarter ut fra vertsstatus og følsomhet.

45. Nematoder i kompost (faglig veileder Christer Magnusson). Nematoder kan, avhengig av art og levevis, enten være en plantehelserisiko eller en indikator på god kompostkvalitet. Lite informasjon finnes omkring nematodefaunaens dynamikk i kompost og under komposteringsprosessen. Oppgaven skal beskrive nematodefaunaens utvikling i henhold til kompostens modningsprosess, og vurdere nematoder som indikatorer på kompostkvalitet. I tillegg til de ovenfor nevnte hovedoppgavene har nematologien mange andre problemområder som kan være aktuelle som masteroppgaver.

Side 81

Herbologi

Forslag til: Master-/bachelor-oppgaver

2011-2012

Ås 21. oktober 2011 Lars Olav Brandsæter

Master- and Bachelor Thesis Topics 2011-2012

Section Weeds and bio-climate/ Section Pesticide-chemistry

Side 82

1 Presisjonsjordbruk: Ugrassprøyting etter behov. Precision farming: Site-specific weed management.

Forbruket av innsatsfaktorer i korndyrkinga, f. eks. ugrasmiddel, kan reduseres drastisk gjennom presisjonsjordbruk (det å sprøyte, gjødsle, kalke etc. etter stedlig behov). Bioforsk Plantehelse, Bioforsk Apelsvoll, University of Hohenheim og Adigo AS samarbeider i NFR-prosjektet “Multisensory precision agriculture – improving yields and reducing environmental impact (2011-2015)” Ugrasdelen handler om å kartfeste forekomster av flerårig ugras når disse er godt synlige i kornåker f.eks. ved tresking. Dette kartet tenkes brukt for flekksprøyting ved aktuell sprøytetid. I utviklingsdelen av prosjektet skal bilder tas med et kamera montert på en robot eller ubemannet helikopter. Teknologien skal så testes i praksis ved å montere kamera på traktor eller skurtresker. For å kunne gjenkjenne de ulike flerårige ugrasartene på RGB-bilder, må det lages bildeanalysealgoritmer for artene og det må gjøres ground truthing i felt. Et konkret master-oppgavearbeid kan være å kartlegge en hel åker eller skifte ved hjelp av bildeanalyse og verifisere med manuell kartlegging med svært nøyaktig GPS (ground truthing). Ut fra dette kan ugrasmiddel spart ved flekksprøyting i forhold til breisprøyting beregnes. Et annet oppgaveeksempel er arbeid med utvikling av selve bildeanalysen.

Kontaktpersoner på Bioforsk Plantehelse, seksjon ugras og bioklima: Jan.Netland@bioforsk.no, Therese.Berge@bioforsk.no.

Side 83

2 Hundekjeks- biologi og kontroll Anthriscus sylvestris - biology and management

Bakgrunn De siste 50-60 årene har hundekjeks (Anthriscus sylvestris) etablert seg i grasmark i hele landet. Enkelte bygder er nå dekt i hvitt i blomstringstida til hundekjeksen. Dette fører til redusert kvalitet på fôret som produseres på arealene og endret kvalitet av kulturlandskapet. Hundekjeks er en 2 til 4-årig plante som dør etter at den har satt frø første gang. Planten har en tykk pålerot som har evne til å sette adventivrøtter (røtter som dannes fra stengelen ovenfor hovedrota). Når hovedrota og planten dør dannes 5-6 nye planter rundt den gamle. På denne måten har planten flerårige trekk. I denne kombinasjonen av generativ og vegetativ formering ligger sannsynligvis noe av hemmeligheten til hundekjeksens økende utbredelse de siste årene. Det er tidligere funnet at kutting av plantene når bladveksten var stoppet opp, og blomstringen så godt som fullendt, fører til stimulert ansett av siderosetter. Nitrogengjødsling fører til en forsterking av denne effekten. Det er indikasjoner på at planten får signalet om fullendt blomstring forholdsvis seint i blomstringsforløpet.

Aktuelle Masteroppgaver kan være:

- Rotfysiologi – spiring fra ulike rotdeler - Balanse mellom vegetativ og generativ formering hos hundekjeks – med fokus på

blomsterstand - Konkurranse hundekjeks-gras - Kuttestrategier og herbicider - med mer

Kontaktpersoner på Bioforsk Plantehelse, seksjon ugras og bioklima: Kirsten.Semb.Torresen@bioforsk.no; Espen.Haugland@bioforsk.no

Side 84

3 Tiltak mot fremmede arter Invasive alien species and control methods

Introduksjon av fremmede arter regnes som en av de største truslene mot biologisk mangfold. Gjennom arbeidet med utarbeiding av Norsk svarteliste 2007 ble utvalgte arter risikovurdert og noen av de planteartene som opptrer som ugras både langs transportårer og på andre udyrka arealer ble funnet å utgjøre høy risiko for negativ effekt mot biologisk mangfold. På denne bakgrunn er det stort behov for å finne frem til effektive metoder for bekjemping av flere arter og på ulike vokseplasser. Interesserte studenter kan være med å utforme oppgaven tilpasset egne interesser og vår pågående aktivitet på området.

Rynkerose er en av de introduserte planteartene som er spesielt problematisk i verneområder langs kysten

Parkslirekne, en såkalt grøntanleggsflykting med sterk vekst og stor evne til å spre seg.

Kontaktpersoner på Bioforsk Plantehelse, seksjon ugras og bioklima: Inger.Floistad@bioforsk.no; lars.olav.brandsaeter@bioforsk.no ; helge.sjursen@bioforsk.no

Side 85

4 Doser og sprøytetid av glyfosat ved redusert jordarbeiding til korn

Lower doses of glyphosate in reduced tillage spring cereal production

Redusert jordarbeiding uten bruk av plogen er gunstig for å forhindre erosjon og tap av nærinsstoffer. Men redusert jordarbeiding til vårkorn krever ofte sprøyting om høsten i stubbåkeren med et glyfosatpreparat for å bekjempe kveke og andre overvintrende frøugras. Effekten av glyfosat vil variere med sprøytetid, ulik temperatur og andre værforhold, hvilke ugrasarter som er tilstede, osv. For å redusere på bruken av glyfosat kan en undersøke effekten av sprøyting med reduserte doser i feltforsøk der eneste jordarbeiding er vårharving før såing av vårkorn og analysere tidligere utførte forsøk mht. værforhold, arter, med mer. Betydning av sprøytetid om høsten og våren på frøproduksjon og nyspiring av frøugras er også områder en trenger mer informasjon om. En masteroppgave kan være aktuell på flere av disse områdene.

Kontaktpersoner på Bioforsk Plantehelse, seksjon ugras og bioklima: Kirsten.Torresen@bioforsk.no

Side 86

5 Kontroll av høymole (Rumex spp.) i økologisk fórproduksjon Control of docks (Rumex spp.) in organic fodder production

Kontroll av høymole er en av de største utfordringene for videre ekspansjon av økologisk melke- og kjøttproduksjon. Høymoleartene, vanlig høymole, byhøymole og krushøymole, er blant de viktigste ugrasartene i grasmark over hele jordkloden. Følgende hjertesukk fra vårt naboland Sverige illustrerer betydningen av problemet: «Många lantbrukare känner sig i dag makteslösa och vet inte hur de ska hantera dette ogräsproblem. Det finns i dag producenter som avstår från att ställa om til ekologisk produktion, eftersom de ser små möjlighter att bekämpa skräppor (Rumex spp.) i ekologisk produktion». Høymole er uønsket både fordi avling og avlingskvalitet forringes, men også av estetiske grunner. Som i vårt naboland vet vi at bønder som driver økologisk ofte føler seg maktesløse og at mange kvier seg for å legge om til økologisk produksjon på grunn av dette ugraset. Hovedmålet for prosjektet er å sikre en stor og stabil produksjon av økologisk melk og kjøtt i Norge. For å sikre dette trenger vi mer kunnskap om høymolas biologi og økologi som et grunnlag for å utvikle effektive ikke-kjemiske bekjempingstiltak. Internasjonalt har det vært jobbet lite med den dominerende høymolearten vi har i Norge, vanlig høymole, og det vil derfor være et sentralt punkt i prosjektet å sammenligne de tre artene som alle finnes her. Prosjektet vil omfatte studier av variasjon innefor høymoleart (økotyper), svake punkter i biologien som bonden kan utnytte, evaluering av biologisk kontroll ved hjelp av sopp og insekt (bildet under: syrebladbille). Masteroppgave er aktuelt i tilknytning til flere av delprosjektene, men i og med at prosjektperioden har gått ut er det mest aktuelt å gjøre en oppgave på allerede innsamlede data. Supplement i form av ekstra forsøk kan likevel være aktuelt.

Kontaktpersoner på UMB /Bioforsk Plantehelse, seksjon ugras og bioklima: lars.olav.brandsaeter@bioforsk.no; helge.sjursen@sjursen

Side 87

6 Kartlegging av Sulfonylurea (SU) resistente ugraspopulasjoner i Norge. Survey of weed populations in Norway resistant to Sulfonylurea (SU)-herbicides

Sulfonylureapreparatene (SU) har vært godkjent i Norge fra midten på 1980-tallet, og de ble fra første stund populære og har blitt brukt i stort omfang. På etiketten til SU-preparatene ble det advart om at ensidig bruk kunne føre til herbicidresistens og snart ble slik resistens oppdaget i flere land. Vassarve er det ugraset hvor det internasjonalt er påvist flest tilfeller av resistens. I 2003 ble det for første gang i Norge påvist resistens i en vassarve populasjon fra Øvre Østfold, senere er det gjort flere tilsvarende funn, også på andre ugrasarter. Sulfonylurea resistens er derfor et sterkt økende problem og det er nå viktig å få en systematisk kartlegging av omfanget. En slik kartlegging vil være et viktig bidrag i det å forhindre at problemet blir enda større. Vi sitter på en del materiale om sikre forekomster, men det er helt sikkert svært mange brukere der ute som har ytterligere informasjon om problemet. Landbrukskontorer og forsøksringer vil være sentrale samarbeidspartnere i en masteroppgave på dette emnet.

Kontaktpersoner på Bioforsk Plantehelse, seksjon ugras og bioklima: Jan.Netland@bioforsk.no; Kjell.Waernhus@bioforsk.no

Side 88

7 Ugraskontroll ved hjelp av grønngjødslingsvekster og ny teknologi for å redusere behovet for jordarbeiding i økologisk åkervekstproduksjon Weed control by cover crops and new technical implements for decreasing the needs for soil cultivation in organic farming.

Bioforsk Plantehelse er partner i et nylig innvilget EU-prosjekt hvor vi blant annet skal se på hvordan dekkekulturer / grønngjødslingsvekster, i kombinasjon med ny teknologi, kan benyttes for sanering av flerårig ugras. Flere aktuelle masteroppgave-emner er aktuelle i dette nye prosjektet. Samarbeid med mange fagmiljøer i inn og utland.

Kontaktpersoner på UMB /Bioforsk Plantehelse, seksjon ugras og bioklima: lars.olav.brandsaeter@bioforsk.no; lars.olav.brandsaeter@umb.no

Side 89

8 Økotoksikologi: Risiko for utlekking av plantevernmidler Ecotoxicology- risk of leaching of pesticides.

Oppgavene vil bli knyttet til forskningsprosjekter som skal vurdere risiko for spredning av plantevernmidler i miljøet. Oppgavene innebærer studier av plantevernmidlers skjebne i felt, nedbrytingsstudier og bindingsstudier i laboratoriet og kjemisk analyse av plantevernmidlene i jordprøver ved Bioforsk Plantehelse. Det blir lagt vekt på å studere mobile plantevernmidler, dvs. plantevernmidler med en høy risiko for utlekking og spredning i miljøet. Kjennskap til kjemisk analyse er en fordel men ikke en nødvendighet, da opplæring vil bli gitt. 1a. Tradisjonelle ugrasmidler. Det er gjort en rekke funn av ugrasmiddelet metribuzin i

konsentrasjoner over miljøfarlighetsgrensen i bekker og elver. Vi ønsker å vite mer om transport og nedbryting av metribuzin i det norske klimaet, og sammenligne to potetdyrkingslokaliteter langs en nord-sør gradient i Norge.

1b. Lavdosemidler (sulfonylurea-herbicider). Disse midlene er i ferd med å overta store deler av markedet for ugrasbekjempelse og brukes på store kornarealer. Vi trenger å vite mer om disse stoffenes nedbryting og binding i norske jordtyper. Her trengs en laboratoriestudie av lavdosemidlenes nedbryting i jord fra forsøksfelt i Ås.

1c. Impacts of climate change on the spatial and temporal leaching of pesticides to unsaturated sub-soil and groundwater in cold climatic areas Våren 2009 startet EU prosjektet GENESIS, som skal se på risiko for utlekking av plantevernmidler og nitrat til grunnvann og risiko for effekter på grunnvannspåvirkede økosystemer (overflatevann) ved klimaendring og endret jordbrukspraksis. Prosjektet er et samarbeidsprosjekt mellom 25 institusjoner i 17 land i Europa. Det skal gjøres feltforsøk med plantevernmidler som grunnlag for modellering av skjebnen til plantevernmidler i jord og vann. Masteroppgaven vil være knyttet til prosjektet og nærmere innhold av oppgaven diskuteres.

Kontaktpersoner på Bioforsk Plantehelse, seksjon pesticidkjemi: Ole.Martin Eklo@bioforsk.no

Side 90

8b Økotoksikologi: Risiko for utlekking av plantevernmidler Ecotoxicology- risk of leaching of pesticides.

Side 91

Side 92

Tema for masteroppgaver tilknyttet Statens vegvesen

Statens vegvesen har sett flere eksempler på at vann ikke har blitt håndtert godt nok med tanke på miljøkonsekvenser i planlegging-, drift- og anleggsfasen. For eksempel vil valg av utstyr og materiale i en tunnel, utforming og drift av dreneringsløsninger, og miljøets sårbarhet for forurensning ha stor betydning for omfanget av eventuelle miljøskader. Undersøkelser har vist at en rekke innsjøer har forhøyede kobberkonsentrasjoner som følge av vegavrenning, samt at det foreligger negative miljøeffekter som følge av utslipp av forurenset vann fra tunneldriving. Det er også funnet at fisk som lever nedstrøms en tunnel med rensebasseng er kortere enn fisk som lever oppstrøms. Dette tyder på at dagens renseløsninger ikke er gode nok. Det er derfor foreslått å starte opp et 4- årig prosjekt i Statens vegvesen for å se nærmere på disse problemstillingene. Det ønskelig med samarbeid med UMB, både gjennom samarbeid med fagmiljøet, gjennomføring av PhD-grader og mastergrader. Gjennomføringen av prosjektet vil bli avgjort før jul.

Nordic Road Water -NORWAT

Det vil være aktuelt å støtte masteroppgaver innen følgende fagområder:

• Miljøkjemi • Økotoksikologi • Hydrologi • Økologi

Kontaktpersoner i Statens vegvesen er:

Sondre Meland: sondre.meland@vegvesen.no

Kjersti Wike: kjersti.wike@vegvesen.no

Side 93