Mer variation i åkern ger mindre kväveförluster

Att minska läckaget av kväve från åkermark är svårt, men vinsterna är stora för både klimatet, miljön och lantbrukarens ekonomi. I jorden pågår ett ständigt arbete där mikroorganismer omvandlar kväve. Ibland blir det ofarlig kvävgas, men ibland bildas den kraftiga växthusgasen lustgas. Den här processen, som kallas denitrifikation, är naturlig men kan öka kraftigt i gödslade jordar. Det leder till både stora kväveförluster i jorden och lustgasutsläpp. Därför är det viktigt att hitta odlingsmetoder som minskar de oönskade förlusterna. I en europeisk studie ledd av forskare på SLU har just det här undersökts.

– Våra resultat visar att metoder som gynnar den biologiska mångfalden i jorden kan innebära både fördelar och avvägningar. Men det riktigt positiva är att mer varierade växtföljder verkar minska hur mycket kväve som försvinner upp i luften, sett i relation till hur stor skörden blir, säger Aurélien Saghaï, forskare vid SLU och en av huvudförfattarna bakom studien.

Variation i växtföljden lönar sig

Studien visar att fält som ofta bearbetas eller där marken är täckt av grödor under lång tid, till exempel med mellangrödor, har en större kapacitet för denitrifikation. Men när forskarna jämförde kväveförlusterna med hur mycket skörd fälten gav, dök ett annat mönster upp: fält med mer varierade växtföljder släppte ut mindre kväve per skördad spannmålsenhet. Det tyder på att variation i växtföljden kan ge både bra skörd och mindre kväveförluster.

– Det här är en avgörande skillnad. Om man bara tittar på kväveförluster för sig kan man lätt missa helheten. Men när man jämför förlusterna med hur stor skörden är, blir det tydligt att en mer varierad växtföljd ger fördelar, säger Monique Smith, forskare vid SLU och en av huvudförfattarna bakom studien.

Markens mikroorganismer spelar roll

Forskarnas resultat visar att markens kapacitet för denitrifikation inte styrs av kortsiktiga gödslingsinsatser, utan av långsiktiga faktorer. Det handlar om hur mycket kväve som finns i marken och hur mikrobiella samhällen är sammansatta, alltså vilka arter och hur många mikroorganismer som lever där. Att forskarna kunde hitta ett tröskelvärde för markens kvävehalt, men inte för de flesta mikrobiella faktorer, tyder på att mikroorganismerna själva spelar en avgörande roll för hur denitrifikationen regleras i åkermarken.

– Det här visar att brukningsmetoder som påverkar livet i jorden på sikt kan få långvariga effekter på hur kväve omsätts i åkermark, säger Sara Hallin, professor i markmikrobiologi vid SLU och författare till studien.

Betydelse för ett hållbart jordbruk

Sedan tidigare vet vi att en mer varierad växtföljd kan vara positivt för skördenivåer och öka motståndskraften mot klimatvariationer. De nya resultaten visar att det också är möjligt att minska kväveförluster utan att offra avkastningen. 

– Det finns ingen enkel lösning för ett hållbart jordbruk. Olika odlingsmetoder innebär ofta kompromisser, men mer varierade växtföljder verkar ge flera fördelar samtidigt, sammanfattar Sara.

Läs mer

Läs den vetenskapliga publikationen i tidskriften Communications Earth & Environment:
Diverse crop rotations off-set yield-scaled nitrogen losses via denitrification.