Ur SLU:s kunskapsbank

Sveriges mest kända jordbruksförsök?

Senast ändrad: 01 juli 2020
Två män sår för hand.

Troligtvis har många i de nybyggda husen vid Dag Hammarskjölds väg ingen aning om vilket betydelsefullt jordbruksförsök de kan titta ut på. Men bland forskare som arbetar med kol- och kvävemodeller är försöket välkänt. Det har pågått sedan 1956 och anlades i en tid då forskarna ville veta hur det skulle påverka marken att tillgången på stallgödsel minskade. I dag är forskningen fortfarande lika angelägen men nu har kolinlagring och klimat seglat upp som en av de mest intressanta frågeställningarna.

På 50-talet minskade antalet djurgårdar och därmed tillgång på stallgödsel. Hur skulle detta på sikt påverka mullhalt och bördighet? Det så kallade ramförsöket på Ultuna anlades 1956 för att kunna svara på frågor om hur stallgödsel skulle kunna ersättas och hur markstrukturen påverkas av olika organiska gödselmedel.

Försöket består av små rutor (2x2 meter) som behandlas med olika gödsel- och jordförbättringsmedel. Det är olika typer av mineralgödsel, stallgödsel, rötslam, sågspån, halm, gröngödsel och torv. Mängden kol som tillförs i de organiska jordförbättringsmedlen är densamma i de olika behandlingarna men på lång sikt händer spännande saker. Till exempel skiljer sig mullhalten betydligt mellan olika behandlingar. Drygt hälften av mullen består av kol. Och hög mullhalt ger både högre skördar och leder till mer kolinlagring i marken vilket har betydelse för klimatet.

Struktur och färg varierar

Om man besöker försöket ser man tydligt att marken har påverkats – både strukturen och färgen varierar mellan rutorna. Högst mullhalt har rutan som behandlats med torv och kvävegödsel – där är också avkastningen störst. Men även rutorna som behandlats med kvävegödsel och halm och de som behandlats med stallgödsel eller rötslam har höga mullhalter och högre skördar än övriga rutor. Med hjälp av data från försöket har man också sett att rötter ger ett oerhört viktigt bidrag till mullbildningen. Faktiskt mer än växtrester ovan jord.

Om man ska dra några slutsatser av försöket som dagens lantbrukare kan ha nytta av så är det bland annat att lämna kvar halmen på fälten och att odla mellangrödor och fleråriga grödor för att dra nytta av rötternas arbete. Det är positivt för både skördar och klimat. Enligt resultaten från detta försök ökar skörden med 20 procent om mullhalten höjs med en procentenhet vilket har skett i behandlingen där 4 ton C tillfördes som halm vartannat år, motsvarande ungefär 5 ton halm per år.

Nya frågor

Omgivningen har förändrats en hel del sedan 1956. På andra sidan vägen växer ett nytt bostadsområde upp och bilarna far snabbt förbi på stora vägen. Också frågeställningarna är nya. I dag är försöket viktigt för att svara på frågor om till exempel klimat.

– På 50-talet hade vi inte den klimatdebatt som vi har idag. Många forskare, även internationellt, är intresserade av data från det här försöket för att kunna kalibrera modeller för utbyte av växthusgaser, berättar Thomas Kätterer, professor i systemekologi, SLU.

Sedan 2000-talet odlas majs i rutorna, tidigare var det framförallt spannmål och oljeväxter. Majs är en C4-växt. Det innebär att fotosyntesen fungerar annorlunda jämfört med C3-växter dit de flesta övriga grödor hör. Detta leder till mullen som bildas av majsens har en annan sammansättning av kolisotoper än den bildas av C3-grödor. Denna signal kan vi använda för att kvantifiera hur stor andel av mullen som har bildats från majsen och från C3-grödorna som har odlats före år 2000.

Unikt försök

Det finns liknande försök på ett par ställen i världen men det exakta upplägget på Ultunaförsöket är helt unikt och data har använts i över 100 vetenskapliga arbeten om fysikaliska, kemiska och biologiska långtidseffekter. Thomas Kätterer menar att det här är Sveriges internationellt sett mest kända försök.

– Mest inom forskarkretsar förstås, framförallt de som bygger kolmodeller och kvävemodeller.

En sak som gör försöket extra värdefullt är att det finns ett arkiv för jordprover så att forskare kan gå tillbaka i tiden och göra analyser och få en lång tidsserie när det kommer nya metoder.

Hur länge till ska försöket fortsätta?

– Det vi forskare undrar är hur fort de tillförda materialen bryts ner, om mullens nedbrytningshastighet ökar med mullhalten och hur lång tid det tar tills marken kolhalt har uppnått en dynamisk jämvikt. Tar det 100 år eller 200 år? Då behövs så långa tidsserier som möjligt så vi hoppas på att det fortsätter minst lika länge till.

Fältförsök som består av små rutor.
Försöket består av små rutor (2x2 meter) som behandlas med olika gödsel- och jordförbättringsmedel. Foto: Anna Lundmark
Majsen växer hög mot blå himmel.
Sedan 2000-talet odlas majs i rutorna, tidigare var det framförallt spannmål och oljeväxter. Foto: Michael Kvick

Fakta: Varför är det bra med hög mullhalt i jorden?

  • Energi/näring för mikroorganismerna som är motorn i markens biologiska processer. Mullen innehåller och adsorberar växtnäringsämnen.
  • Skördarna ökar med kolhalten (figur nedan). En ökning av kolhalten med 0.1 procentenheter ledde till en skördeökning på 3.8 procentenheter.
  • Markens porvolym ökar med kolhalten i marken (figur nedan). Detta innebär att utrymmen där rötter kan växa samt markens vattenhållandeförmåga och gasutbyte ökar. Exempel: 2013 och 2017 (röd cirkel i figuren nedan) var torra år och skördarna blev därför låga. Bäst var skördarna i behandlingar där mullhalterna var höga, dvs. där också den vattenhållande förmågan var störst.
  • Det leder till kolinlagring i marken och är därför positiv för klimatet.

Kontaktinformation

Thomas Kätterer, professor systemekologi
Institutionen för ekologi, SLU
thomas.katterer@slu.se 018-672425                

Sidansvarig: anna.lundmark@slu.se