På spaning efter framtidens kväveeffektiva korn

Man kan säga att analysen är en framtidsspaning på hur kväveeffektiva sorter av grödor skulle påverka produktionen i stort.

Korn som tar upp mer kväve än dagens sorter skulle vara klimatsmartare tack vare (1) högre skörd, (2) att mer kol lagras i växterna i form av mer biomassa, och (3) att mindre av växthusgasen dikväveoxid (lustgas) avges.

Att odla mer effektivt och få högre skördar, med lägre eller bibehållna insatser, går här hand i hand med att minska utsläppen från jordbruket.

– En kväveeffektivare gröda kan inte ensam rädda Östersjön, men den kan vara ett viktigt verktyg i kombination med övriga åtgärder som diskuteras och används, säger Pernilla Tidåker, en av artikelförfattarna.

Hur skräddarsyr man korn, vete, ris och andra grödor till att ta upp kväve bättre? En strategi är att utveckla sorter med ett tätare och djupare rotsystem. En annan strategi är att med bioteknik förändra aktiviteten av olika enzymer som påverkar upptaget av kväve i växterna.

Det finns ännu inga grödor som blivit kväveeffektiva med hjälp av bioteknik på marknaden, men det pågår förberedande forskning – så kallad pre-breeding. Inom forskningsprogrammet Mistra Biotech arbetar man med att ta fram kväveeffektiva potatissorter.

I avsaknad av kommersiella kväveeffektiva grödor och långliggande fältförsök har forskarna använt tre olika simuleringsmodeller (SOILN, SOILNDB och ICBM) för att ta reda på effekten av att introducera kornsorter med förbättrat kväveupptag. De undersökte vilken effekt kornsorterna skulle ha på skörden, kväveutlakningen och kolinlagringen. Forskarna utgick ifrån förhållanden som är typiska för kornodlingen i dels sydligaste delen av Sverige och dels i trakterna av Hjälmaren och Mälaren.

– En kväveeffektiv gröda skulle göra mest nytta i södra Sverige genom minskad kväveutlakning. Studien indikerar att just den ökade biomassatillväxten, och därmed kolinlagringen, har en stor betydelse för huruvida en gröda är klimatsmart eller inte. Vi bör fokusera mer på vad vi återför till jorden när vi har tagit den del vi vill ha ut – kärnan i det här fallet – och lyfta fram den totala biomassan och inte bara kärnskörden i utvärderingen av olika grödors miljönytta, säger Pernilla Tidåker.

Hon poängterar också att det finns en risk att en gröda med ett effektivare upptag av kväve kan leda till att jordbrukare gödslar med mer kväve.

– Det behöver inte betyda att det blir en ökad N-utlakning. Men om en gröda är väldigt effektiv på att ta upp kväve initialt, så kan den lida kvävebrist i ett senare skede om man inte tillför mer kväve. Om man introducerar en sådan här gröda för att minska risken för N-utlakning, kan man behöva kombinera med någon typ av styrmedel för att hålla nere kvävegivorna, säger Pernilla Tidåker.

Studien publicerades i oktobernumret av European Journal of Agronomy.

Arbetet finansierades av Mistra Biotech.

Hör Pernilla Tidåker berätta om studien!

Tidåker, P., Bergkvist, G., Bolinder, M., Eckersten, H., Johnsson, H., Kätterer, T., & Weih, M. 2016. Estimating the environmental footprint of barley with improved nitrogen uptake efficiency - a Swedish scenario study. European Journal of Agronomy, 80, 45-54.