SPå verdensplan er nitratforurening af overflade- og grundvand et voksende problem, og det resulterer i nedsat vandkvalitet. Landbrug betragtes som den største kilde til nitratforurening i grundvandet. For at beskytte mod forurening med nitrater fra landbrugsjord oprettede Den Europæiske Union nitratdirektivet for 30 år siden i 1991, det er siden blevet fulgt af vandrammedirektivet fra 2000 og for nylig grundvandsdirektivet i 2006. 

”I Nordtyskland og Danmark, som begge består af store arealer intensivt forvaltede landbrug, er der konstant høje koncentration af NO3 . I øjeblikket overstiger ca. 28% af grundvandsprøverne i Tyskland og 16% i Danmark EU's kvalitetsstandard på 11,3 mg NO3-N 1-1, og det er yderst alarmerende,” siger seniorforsker Iris Vogeler Cronin fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet. 

Sammen med medforskere fra Christian Albrechts University har hun via en on-farm undersøgelse været med at afgøre, om økologisk landbrug uden husdyr kan reducere nitratudvaskning sammenlignet med et lignende konventionelt system på i gårde i Nordtyskland. 

On-farm undersøgelse 

”Undersøgelsen er baseret i Nordtyskland; dog er klimaet og jorden meget lig de danske forhold, hvilket gør at vores undersøgelse sagtens kan overføres til danske forhold eller andre lignende og sammenlignelige områder i verden,” siger Iris Vogeler Cronin. 

Forskellige systemer blev sammenlignet, tre i alt:  

1. Et specialiseret økologisk system med markafgrøder, som er lavt N-intensivt 
2. Et specialiseret økologisk system med markafgrøder, som er semi-N-intensivt 
3. Et typisk konventionelt sædskifte, som er N-intensivt 

”Vi gennemførte denne undersøgelse under kommercielle gårdforhold. Og vi dækkede næsten 400 ha i alt. Her målte vi nitratudvaskningstab ved hjælp af keramiske sugekopper. Vi valgte at gennemføre vores studier på eksisterende gård, da selv velstyrede eksperimentelle plots ikke repræsenterer nøjagtigt de samme forhold som på faktiske gårde,” siger Iris Vogeler Cronin. 

Bortset fra de tre systemer ovenfor sammenlignede forskerne resultaterne med to forskellige referencesystemer for at forstå den yderligere miljøforurening, der kommer fra landbrugssystemer. 

Kan ikke leve op til EU-standarderne 

Forskerne fandt ud af, at hvis man måler N-tab per areal, så har det en tendens til at være lavere for økologiske afgrøderotationer sammenlignet med de konventionelle. 

”Men dette var faktisk kun signifikant i en af ??de to undersøgelsesperioder, og vi fandt ud af, at den kritiske N-belastning blev overskredet i både økologiske og konventionelle systemer,” siger Iris Vogeler Cronin. 

Arealbaserede N-tab er altså lavere i organiske systemer, men når man ser på de produktrelaterede nitrattab, fandt forskerne, at det var omvendt. Der er med andre ord en højere udvaskning fra økologisk dyrkede produkter per kg. produkt. 

”På grund af lavere udbytter i økologiske systemer er produktbaserede nitrattab betydeligt højere end i de konventionelle systemer. Det fortæller os, at økologisk landbrug uden husdyr under høj produktive nordeuropæiske ikke er bæredygtigt intensive. Vores undersøgelse afslørede også, at både økologiske og konventionelle afgrødesystemer under den nuværende forvaltningspraksis ikke formår at opfylde kravet til miljøstandarder for vandbeskyttelse i EU,” siger Iris Vogeler Cronin. 

Bæredygtig intensivering defineres som en proces eller et system, hvor landbrugsudbyttet øges uden negativ miljøpåvirkning og uden konvertering af yderligere ikke-landbrugsjord.  

Integrerede frem for specialiserede systemer 

Ifølge forskerne er der et presserende behov for at forbedre N-styringen i både de økologiske og konventionelle landbrugssystemer for at beskytte grundvandskvaliteten. Og der er flere måder at gøre det på.  

”Traditionelt set har økologisk landbrug været blandede landbrugssystemer, der kombinerer afgrødeproduktion med husdyravl, ligesom de havde en høj procentdel af bælgplanter i deres afgrøde rotation. Men der har været en tendens til at bevæge sig mod specialisering og forenkling med rotationer uden dyrehold indenfor både økologiske og konventionelle systemer,” siger Iris Vogeler Cronin. 

Genintegrering af husdyr i de økologiske landbrugssystemer vil ifølge forskerne være en måde at reducere udvaskningen af ??nitrat på. Et andet middel til bæredygtig intensivering er at have integrerede systemer med strategisk inkludering af afgrøder, der sikrer høj N-optagelseseffektivitet i det sene efterår; det kan være græs eller kløverblandinger. De vil være med til at øge kvælstofforbrugseffektiviteten samt øge plantediversiteten. 

”Økologiske systemer er nødt til at øge mængden af udbytte, men potentialet for dette i de nuværende specialiserede økologiske systemer er begrænsede. Øget effektivitet ved at bruge økologisk gødning fra dyrehold kan realiseres bedre i, når man har et blandet landbrug med dyrehold,” siger Iris Vogeler Cronin. 

Ifølge forskerne er der også nogle problematiske afgrøder inden for økologiske afgrøde rotationer. Græskløver, der ofte bruges som hovedafgrøde til at akkumulere og frigive N til den efterfølgende afgrøder, er gavnlige, når de pløjes om foråret, men de har en høj udvaskningsrisiko, hvis de pløjes i løbet af efteråret, hvorfor man i følger forskerne skal planlægge pløjningen til foråret i stedet. 

”Økologiske systemer kan være til gavn og få en mere effektiv konvertering af kløvergræs ved at flytte datoen for pløjning fra efterår til forår og implementere efterafgrøder i stedet for at have bar jord om vinteren,” siger Iris Vogeler Cronin. 

Undersøgelsen antyder, at integrerede tilgange baseret på en afbalanceret kombination af foder, efterafgrøder og afgrøder er vejen frem for økologiske og konventionelle systemer for bedre at kunne imødekomme kravene til miljøbeskyttelse af vand.