Ekologisk produktion kan öka mullhalten

Senast ändrad: 21 februari 2022

Markens organiska material, mullen, är viktig för en jords bördighet. Ekologiskt odlade jordar har ofta genomsnittligt högre mullhalt och innehåller totalt sett mer organiskt material (och därmed organiskt bundet kol) än konventionellt odlade jordar. De främsta orsakerna till det är att fleråriga gräs-klövervallar är vanligare och att mer organisk gödsel används på ekologiska gårdar.

Genomsnittligt högre mullhalter i ekologiska matjordar

Ekologisk produktion ökar mängden organiskt material i marken enligt flera studier där både kvantitativa och mer kvalitativa genomgångar av genomförd forskning gjorts [Ref 1][Ref 2][Ref 3][Ref 4]. Det som betyder mest för skillnaden är att ekologisk produktion tillför större mängder organiskt material. Ekologiska gårdar, även växtodlingsgårdar, både i Sverige [Ref 5] och internationellt [Ref 6] odlar också mer flerårig vall (gräs-klöver) som lämnar mycket växtrester kvar i marken. Växtnäringstillförseln bygger på biologisk kvävefixering* genom odling av baljväxter och på stallgödsel från djur och även andra organiska restprodukter från livsmedelskedjan.

* Grödor i familjen ärtväxter, kallas också baljväxter, lever tillsammans, i symbios, med marklevande bakterier. Bakterierna binder kväve från luften så att det kan tas upp av växterna. Det kallas biologisk kvävefixering. Läs mer om växtnäringsförsörjning på ekologiska gårdar

Vad är markbördighet

Jordbruksmarken utgör 38 procent av jordens landyta och andelen åkermark utgör cirka 12 procent. Jorden är en nödvändig resurs för livsmedelsproduktionen och den mest betydelsefulla produktionsfaktorn i jordbruket.

Markbördighet är en beskrivning av jordens långsiktiga förmåga att producera livsmedel. Marken är ett komplext system där många biologiska, kemiska och fysikaliska faktorer samverkar och bördighet handlar om marken som växtplats för den odlade grödan. Bördigheten bestäms i hög grad av markens grundegenskaper som jordart och innehåll av organiskt material, mull, och surhetsgrad (pH). När det gäller åkermark så påverkas den också av hur man brukar och gödslar den.

En god markbördighet innebär att jorden är lucker, innehåller mycket organiskt material och kan magasinera vatten och ge växterna de näringsämnen de behöver. En bördig jord har en förmåga att stå emot packning och uppförökning av skadegörare. Markens organiska material, både färska växtrester och den mer stabila mullen som också kallas humus, och de markdjur, till exempel daggmaskar, och mikroorganismer som bryter ner organiskt material och cirkulerar växtnäring har en central roll. Organismerna i marken är beroende av god bördighet och bidrar samtidigt till den. Det organiska materialet, ökar jordens strukturstabilitet, genomsläpplighet, dess närings- vattenhållande förmågor, samt markorganismernas aktivitet. En jord med stort och aktivt mikroliv och många markdjur recirkulerar växtnäring snabbare, står emot erosion och minskar risken för uppförökning av jordburna skadegörare [Ref 7].

Vad är organiskt material?

En matjord består av mineralkorn som skapats av fysisk och kemisk vittring av bergarter samt av organiskt material som kommer från växter, markdjur och mikroorganismer. Det organiska materialet har stor betydelse för markbördigheten eftersom det gör jorden mer vattenhållande och lättbrukad. Organiskt material är också föda för markens mikroliv och för djuren i marken (den så kallade markfaunan). När de bryter ner det organiska materialet frigörs växtnäringsämnen som i sin tur tidigare tagits upp från marken av växter och andra organismer. Det är ett ständigt kretslopp av växtnäring mellan växter och markens näringsförråd. I lantbruket tillförs också växtnäring utifrån till jorden genom gödsling, det vill säga växtnäring som införlivas i mark-växtsystemets kretslopp. Samtidigt bortförs också växtnäring från detta kretslopp med de skördade grödorna. Det organiska materialet består av cirka 60 procent kol. Även en stor del av markens kväve, fosfor och svavel finns i det organiska materialet.

Mullhalt är ett mått på andelen organiskt material i jorden. Den påverkas av klimatförhållanden, jordarten och hur jorden brukas. Till exempel bryts mull ner snabbare i ett varmt klimat och för att upprätthålla mullhalten behövs då en större tillförsel av nytt organiskt material till jorden än i ett kallare klimat med exempelvis tjäle i marken på vintern. En lerjord som huvudsakligen består av mycket små mineralkorn jämfört med en sandig jord där de flesta kornen är större, kan binda mer organiskt material och därmed genomsnittligt nå en högre mullhalt. Medianvärdet* för mullhalt i matjorden i svenska åkerjordar är fyra procent [Ref 8]. Mullhalten gynnas av tillförsel av organiska gödselmedel, odling av flerårsväxter som vall och baljväxter [Ref 9] samt minskad jordbearbetning [Ref 10]

*Medianvärdet är det mittersta värdet i en serie av mätningar. Hälften av värdena ligger under och hälften över medianvärdet.


Det större innehållet av organiskt material i ekojordar speglar skillnader i odlingssystemet

Studier av ekologiska och konventionella gårdar har kritiserats för att man inte gör rättvisa jämförelser när systemen har olika växtföljder eller att man använder stallgödsel i ekologisk odling och mineralgödsel i konventionell. Men jämförelser av ekologiska och konventionella gårdar speglar hur produktionssystemen ser ut i verkligheten med de växtföljder och brukningsåtgärder som används inom respektive system. Skillnaderna är således inbyggda i de olika systemen och är en del av jämförelsen [Ref 1]. En annan kritik är att man i ekologiska odlingssystem ibland tillför organiska gödselmedel i mängder som den egna odlingen inte kan försörja, till exempel genom att använda stallgödsel från konventionell odling. Sammanställningen av Gattinger et al. (2012) visade dock att det större innehållet av kol i ekologiska jordar kvarstod även när man uteslöt från jämförelsen ekologiska odlingssystem som hade sådan nettotillförsel. Man bör här också tillägga att det är en stor variation i hur både ekologiska och konventionella produktionssystem ser ut och jämförelserna speglar hur de olika produktionsformerna genomsnittligt ser ut idag och att dessa kan förändras över tid om brukningsmetoder förändras.

Meta-analysen av Gattinger et al. (2012) beskriver skillnader i jordens översta lager (oftast 0–20 cm), i matjorden. Det finns få jämförande studier av hela jordprofilen. Studier från långliggande försök i Schweiz har dock visat att växtföljder med tvååriga klöver-gräsvallar lagrade 64 procent av kolet på 20–80 centimeters djup [Ref 1]. Det innebär sannolikt att fleråriga vallar i odlingssystemet skulle ha en större påverkan på markens kolinnehåll om även kol i djupare jordlager inkluderades.

Åtgärder som är en inbyggd del av ekologiska produktionssystem som tillför eller återför organiskt material till jorden:

  • fleråriga vallar (gräs-klöver till foder)

  • gröngödsling (artblandningar med baljväxter som brukas in i jorden som gröngödsel)

  • gödsling med stallgödsel och andra organiska gödselmedel.

Mätningar i svenska jordar – mer vall ger högre mullhalt

I det svenska miljöövervakningsprogrammet för kartering av svensk åkermark visar rikstäckande provtagningar under 2000-talet att halten organiskt material var högre på gårdar med nötkreatur. Ju större vallandel desto högre var halten organiskt material i jordproverna. Fleråriga vallar medför att stora mängder skörderester inklusive rötter tillförs jorden, samt även mindre jordbearbetning. Det är faktorer som antas minska nedbrytning av organiskt material [Ref 8]. Studier har visat att rötter bidrar mer till kolinlagring än nedbrukning av ovanjordiska skörderester och tillförsel av organiska gödselmedel [Ref 11][Ref 12]. En jämförelse av åkermarkens kolhalt över tid visade att kolhalten ökat sedan slutet av 1980-talet [Ref 13]. Detta anses bero på ökad vallodling och grönträda (bevuxen åkermark som inte används för jordbruksproduktion) under samma period [Ref 13].

Läs mer om vall, rötternas bidrag till markens organiska material och organiskt material i svenska jordar i avsnittet om kolinlagring


Effekter av jordbearbetning och mekanisk ogräsbekämpning

En vanlig fråga är om den mekaniska ogräsbekämpningen i ekologisk produktion minskar mängden organiskt material i marken. En forskningssammanställning visar att mer intensiv bearbetning gav lägre mullhalt och mindre mängd kol i den övre delen (0–30 cm) av markprofilen [Ref 10]. I en annan översikt drogs slutsatsen att det inte finns stöd för att den mekaniska ogräsbekämpningen generellt leder till mindre organiskt material i ekologiska jordar [Ref 4]. Intensiv körning på marken kan dock ge packningsskador som påverkar markbördigheten negativt.

Läs mer om markpackning i avsnittet om markstruktur

Referenser

1. Gattinger A, Muller A, Haeni M, Skinner C, Fliessbach A, Buchmann N, Mäder P, Stolze M, Smith P, Scialabba NE-H et al: Enhanced top soil carbon stocks under organic farming. PNAS 2012, 109(44):18226-18231. https://doi.org/10.1073/pnas.1209429109

2. Tuomisto HL, Hodge ID, Riordan P & Macdonald DW 2012. Does organic farming reduce environmental impacts? – A meta-analysis of European research. Journal of Environmental Management 112, 309-320 http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2012.08.018

3. Reganold, J., Wachter, J. Organic agriculture in the twenty-first century. Nature Plants 2, 15221 (2016). https://doi.org/10.1038/nplants.2015.221

4. Seufert and Ramankutty 2017.  Many shades of grey–The context-dependent performance of organic agriculture. Sci. Adv. 2017;3: e1602638 https://doi.org/10.1126/sciadv.1602638

5. Maria Wivstad, Eva Salomon, Johanna Spångberg och Håkan Jönsson. 2009. Ekologisk produktion – möjligheter att minska övergödning. Centrum för uthålligt lantbruk, SLU. https://www.slu.se/centrumbildningar-och-projekt/epok-centrum-for-ekologisk-produktion-och-konsumtion/publikationer/publikationer-fran-cul-centrum-for-uthalligt-lantbruk/

6. Pietro Barbieri, Sylvain Pellerin & Thomas Nesme, 2017. Comparing crop rotations between organic and conventional farming. Nature Scientific REPOrTS | 7: 13761 | https://doi.org/10.1038/s41598-017-14271-6

7. Lori M, Symnaczik S, Mäder P, De Deyn G, Gattinger A (2017) Organic farming enhances soil microbial abundance and activity—A meta- analysis and meta-regression. PLoS ONE 12(7): e0180442. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0180442

8. Jan Eriksson, Lennart Mattson och Mats Söderström. 2010. Tillståndet i svensk åkermark och gröda, data från 2001-2007. Rapport Naturvårdsverket. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:naturvardsverket:diva-1733

9. Formas (2021) Växtföljders påverkan på inlagring av organiskt kol i jordbruksmark. Forskningsrådet för miljö, areella näringar och samhällsbyggande, Formas. Stockholm https://formas.se/analys-och-resultat/rapporter/2021-04-01-vaxtfoljders-paverkan-pa-inlagring-av-organiskt-kol-i-jordbruksmark.html

10. Neal R. Haddaway, Katarina Hedlund, Louise E. Jackson, Thomas Kätterer, Emanuele Lugato, Ingrid K. Thomsen, Helene B. Jørgensen and Per‐Erik Isberg. How does tillage intensity a ect soil organic carbon? A systematic review. Environ Evid (2017) 6:30. https://doi.org/10.1186/s13750-017-0108-9

11. Rasse, Daniel & Rumpel, Cornelia & Dignac, Marie-France. (2005). Is soil carbon mostly root carbon? Mechanisms for specific stabilization. Plant and Soil. 269. 341-356. https://doi.org/10.1007/s11104-004-0907-y

12. Thomas Kätterer, Martin Anders Bolinder, Olof Andrén, Holger Kirchmann, Lorenzo Menichetti, 2011 Roots contribute more to refractory soil organic matter than above-ground crop residues, as revealed by a long-term field experiment, Agriculture, Ecosystems & Environment, Volume 141, Issues 1–2, Pages 184-192 https://doi.org/10.1016/j.agee.2011.02.029

13. Poeplau, C., Bolinder, M. A., Eriksson, J., Lundblad, M., & Kätterer, T. (2015). Positive trends in organic carbon storage in Swedish agricultural soils due to unexpected socio-economic drivers. Biogeosciences12(11), 3241-3251. https://doi.org/10.5194/bg-12-3241-2015