Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Kun lille forskel på klimabelastning og kvælstofudvaskning mellem økologisk og konventionel planteavl

Hvordan adskiller økologisk planteproduktion sig fra konventionel i forhold til udledning af lattergas og udvaskning af kvælstof? Forskere fra blandt andet Aarhus Universitet har set litteraturen efter i sømmene for at skabe et overblik og en bedre forståelse af hvad der betinger forskelle mellem økologisk og konventionel planteproduktion.

12.05.2020 | Camilla Brodam

Foto: Au Foto

Udledning af lattergas (N2O) og udvaskning af kvælstof fra landbrug skaber problemer for både klima og miljø. Og til trods for, at forskere tidligere har fundet ud af, at miljø- og klimapåvirkningen hos økologiske landmænd er lavere end hos konventionelle, når man måler ud fra et gennemsnit per areal, så er påvirkningen ifølge forskere fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet stort set den samme, når man måler ud fra mængden af færdigt produkt, fordi udbyttet ved økologisk planteproduktion er lavere.

Forskerne har nu gennemgået litteraturen omkring udledning og udvaskning fra henholdsvis økologisk og konventionel planteproduktion for at se, hvordan de to adskiller sig fra hinanden, og hvorvidt det kan bruges til at udvikle strategier til at mindske N2O udledningen og kvælstofudvaskningen. 

”Ideen var at undersøge, hvordan de to produktionssystemer adskiller sig fra hinanden, og hvordan det påvirker kvælstoftab. Vi har valgt at fokusere på klimagassen lattergas og nitratudvaskning,” forklarer professor og institutleder Jørgen E. Olesen fra Institut for Agroøkologi. 

Organisk materiale påvirker også lattergas

En af de store forskelle på økologisk og konventionel planteproduktion er, at man i de økologiske systemer typisk tilfører kvælstof på organisk form, når man gøder. Det kan for eksempel være planterester eller grøngødning, der nedpløjes forud for den næste afgrøde.

”Når økologer bruger organisk kvælstof som gødning på deres marker, betyder det, at det mineralske kvælstof i jorden ikke udviser helt så store udsving, som det for eksempel gør ved gødskning ved konventionelle landbrug,” fortæller Jørgen E. Olesen.  

Traditionelt set regner man med, at udledningen af lattergas fra marken er afhængig at, hvor meget kvælstof marken får tilført. Ifølge IPCC (FN’s klimapanel) antages det, at 1% af det kvælstof, der tilføjes jorden i form af gødning, gylle eller grøngødning, vil blive udledt som N2O. Og med et lavere kvælstofinput i økologiske systemer end konventionelle, vil man ud fra IPCCs udregning også få en lavere udledning af lattergas.

”Men sådan ser det ikke ud til at hænge sammen. Vi kan se, at der også kan være store mængder lattergas fra økologiske marker. Og det kan ikke kun være knyttet til mængden af tilført kvælstof, men snarere til de processer i jorden, som betinger udledning af lattergas. De betingelser er afhængige af, hvor stor aktiviteten af mikroorganismerne i jorden er, samt hvor stort et iltforbrug der er i jorden fra nedbrydning af det organiske materiale,” forklarer Jørgen E. Olesen. 

Lattergas dannes under iltfrie forhold i jorden, og de iltfrie forhold kan dels opstå, når jorden er meget våd, eller når mikroorganismerne forbruger ilt. Sidstnævnte sker lettere, når man tilføjer meget organisk materiale, som det ofte er tilfældet i økologisk planteproduktion. Jo mere organisk kvælstof, der tilføjes jo mere har mikroorganismerne at omsætte, og jo mere de omsætter jo mere ilt bruger de, og det skaber en højere udledning af lattergas, som forskerne også fandt i deres gennemgang af litteraturen. 

”Den fordel vi kunne forvente i de økologiske systemer, fordi der ikke bliver tilført så meget kvælstof, den bliver spist op at den store mængde organisk materiale og kulstof, som bliver tilbageført til jorden,” forklarer Jørgen E. Olesen. 

Udvaskning afhængig af andet end kvælstof

Gennemgangen af litteraturen viste, at det er sparsomt, hvad der findes af målinger af kvælstofudvaskning i økologiske og konventionelle produktionssystemer. De data, der findes viser dog ikke systematiske forskelle i kvælstofudvaskning mellem de to produktionssystemer.

”Det er i virkeligheden nok fordi, at kvælstofudvaskningen i højere grad er afhængig af, hvordan afgrøderne og efterafgrøderne i særdeleshed bliver håndteret i systemerne, end af mængden af tilført kvælstofgødning,” forklarer Jørgen E. Olesen. 

Det betyder ikke så meget for udvaskning af kvælstof om der er tale om en økologisk planteproduktion eller en konventionel, for betingelserne for dannelse af nitrat om efteråret er ikke forskellige for de to systemer, så længe der ikke overgødes i det konventionelle. Det handler om at dyrke afgrøder og efterafgrøder på den rigtige måde, og i mindst ligeså høj grad at bearbejde jorden korrekt og på de rigtige tidspunkter. 

”Det er i virkeligheden andre forhold, der spiller ind i forhold til, hvor stor udvaskningen bliver. Efterafgrøder reducerer udvaskningen af kvælstof, men vi ser også, at de kan være med til at øge lattergasudledningen i nogle situationer. Derfor er det vigtigt, at efterafgrøderne håndteres og dyrkes korrekt,” forklarer Jørgen E. Olesen.  

Forskernes gennemgang af litteraturen viser ikke store forskelle på miljø- og klimapåvirkningen af henholdsvis økologisk og konventionel planteproduktion, men den viser også, at de begge vil kunne mindske deres påvirkning ved hjælp af målrettede dyrkningsstrategier. 

Bag om forskningen

Samarbejdspartnere: Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet, Norwegian Centre for Organic Agriculture, Department of Grain and Forage Seed Agronomy, Norwegian Institute of Bioeconomy (NIBIO), Department of Soil and Environment ved Swedish University of Agricultural Sciences (SLU), Department of Systems and Economics of Crop Production, Institute of Soil Science and Plant Cultivation – State Research Institute i Polen, Department of Soil Sciences ved Research Institute of Organic Agriculture (FiBL), Cantabrian Agricultural Research and Training Centre, Faculty of Environmental Sciences and Natural Resource Management (MINA) ved Norwegian University of Life Sciences (NMBU), Department of Research ved Norwegian Institute of Bioeconomy (NIBIO), Texas A&M Energy Institute, Department of Crop Production Ecology ved Swedish University of Agricultural Sciences (SLU), SRUC - Craibstone Estate

Finansiering: Forskningen bag denne artikel er blevet støttet af FP7 ERA-net-projektet, CORE Organic Plus og medfinansieringen fra Europa-Kommissionen (tilskud nr. 563) samt GUDP via FertilCrop projektet.

Interessekonflikter: Ingen

Læs mere: Du kan læse den videnskabelige artikel her: “Reviews and synthesis: Review of causes and sources of N2O emissions and NO3 leaching from organic arable crop rotations.” Den er skrevet af Sissel Hansen, Randi Berland Frøseth, Maria Stenberg, Jaroslaw Stalenga, Jørgen E. Olesen, Maike Krauss, Pawel Radzikowski, Jordi Doltra, Shahid Nadeem, Torfinn Torp, Valentini Pappa og Christine A. Watson. 

Kontakt: Professor og institutleder Jørgen E. Olesen, Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet. Tlf. +4540821659. E-mail: jeo@agro.au.dk

Forskning, Agro, DCA