Ny internationell forskningsplattform ska minska kväveförluster i jordbruket

Kvävegödsel är avgörande för den globala livsmedelsproduktionen, men när det används ineffektivt leder det till både miljöproblem och ineffektivt resursutnyttjande. Bland annat bidrar kväveförluster till växthusgasutsläpp, övergödning av vatten och försämrad ekosystemhälsa.

Trots flera decenniers forskning tas i många grödor fortfarande mindre än hälften av det tillförda kvävet upp av växterna. Resten går förlorat till miljön, vilket innebär både miljöpåverkan och ekonomiska förluster.

– För att kunna minska kväveförlusterna behöver vi bättre förstå vad som faktiskt händer i marken. Det kräver både mer detaljerade mätningar i fält och bättre modeller som kan beskriva processerna, säger Sara Hallin, professor i markmikrobiologi vid SLU.

Intensivt övervakade fält ger ny kunskap

AgNUE står för Agricultural Nitrogen Use Efficiency Platform och ska skapa det första internationella nätverket för detaljerade mätningar av kvävets flöden i jordbruksfält.
Kärnan i satsningen är ett nätverk av tolv så kallade supersites – intensivt övervakade försöksfält i olika klimat, jordtyper och odlingssystem i Europa och USA. Här kommer forskare att mäta kvävets tillförsel, omvandling och förluster i mycket större detalj än tidigare. En stor del av budgeten används till infrastruktur, men de 1 miljon euro som går till SLU kommer enbart användas till forskning. 

– Genom att kombinera avancerade mätmetoder med studier av mikroorganismer i marken kan vi bättre förstå vilka processer som driver kväveförluster, säger SLU-forskaren Christopher Jones.

Data från experimenten kommer att samlas i en öppen databas med gemensamma kvalitetsrutiner. Syftet är att skapa ett unikt referensmaterial som kan användas för att utveckla och testa modeller som simulerar kvävets kretslopp.

Underlag för klimatpolitik och jordbrukets omställning

Förbättrade modeller är viktiga för att kunna bedöma vilka åtgärder som faktiskt minskar utsläpp från jordbruket och samtidigt bevarar produktiviteten.

– Mer tillförlitliga data och modeller gör det möjligt att bättre förutsäga hur olika odlingsmetoder påverkar både produktionen och miljön. Det ger ett starkare vetenskapligt underlag för beslut inom både jordbruk och klimatpolitik, säger SLU-forskaren Jaanis Juhanson.

Plattformen kommer också att använda avancerad modellering och AI-baserad analys för att minska osäkerheten i beräkningar av kvävebalanser och utsläpp.

Brett internationellt samarbete

AgNUE leds av Aarhus University i Danmark och samlar 14 partners från universitet ochforskningsinstitut i Europa och USA. Plattformen finansieras med upp till 24 miljoner euro från Novo Nordisk Foundation och ytterligare 6,5 miljoner euro från Foundation for Food and Agriculture Research i USA.

Bland deltagarna finns forskare från bland annat Wageningen University & Research, University of Illinois, Colorado State University och Norwegian University of Life Sciences.

– Vårt mål är att etablera en långsiktig forskningsplattform som kan bidra till att utveckla och sprida effektiva metoder för att minska kväveförluster från jordbruket, med positiva effekter för klimatet, ekosystemen och livsmedelsproduktionen, avslutar Sara Hallin.