Hur klarar Ekosverige växtnäringen?

I min senaste artikel förklarade jag varför djurhållning i sig inte skapar någon växtnäring, men att djur ändå kan vara värdefulla för växtnäringsförsörjningen i jordbruket på alla möjliga sätt. Här tänkte jag diskutera hur växtnäringsförsörjningen till jordbruket skulle kunna tänkas fungera i ett scenario där hela det svenska jordbruket drevs ekologiskt och där Sverige samtidigt är självförsörjande på livsmedel.

Låt mig först slå fast att det inte är enkelt. Jordbruket behöver sol, vatten, jord, arbete, biologiskt material och tillgång på växtnäringsämnen. Under vissa förhållanden är det kampen för jord som dominerar, under andra är det vatten. Men för det mesta är det tillgången på växtnäring som avgör hur stora skördarna blir. Bönder har under årtusendena utvecklat olika metoder för att hantera detta. Träda, dvs att bara ta  en skörd vartannat eller till och med vart tredje år är en metod, svedjebruk en annan. Odling av särskilda växter som förbättrar jorden har också använts under lång tid. Omsorgsfull återcirkulation av alla möjliga typer av organiskt material har varit vanligt förekommande. Import av näringsämnen från andra ekosystem har också varit vanligt. Det kan röra sig om tång eller fisk från havet, betesdrift på permanenta betesmarker eller det traditionella nordiska ängsbruket där vinterfoder för kreatur skördas på permanenta ängsmarker och näring på så sätt förs in till åkrarna. I många fall har man kombinerat dessa metoder.

Här kommer jag att fokusera på tillförseln av kväve som är det växtnäringsämne som oftast utgör den begränsande faktorn och som har det tydligaste sambandet med skördens storlek. På slutet återkommer jag med litet resonemang om andra växtnäringsämnen.

Kväve är det viktigaste växtnäringsämnet och en viktig byggsten i proteiner. Kvävgas utgör 78 procent av innehållet i atmosfären, men i sin molekylära form är det biologiskt inaktivt. När det omvandlas till ammoniak, nitrat eller andra kväveföreningar blir kvävet reaktivt (biologiskt aktivt). Det industriella samhället har ökat tillförseln av reaktivt kväve till biosfären nio gånger, främst genom konstgödsel (kallas också handelsgödsel eller mineralgödsel) men också via förbränning av fossila bränslen samt genom biologisk kvävefixering i jordbruket (främst genom odling av baljväxter med så kallad symbiotisk kvävefixering). Detta reaktiva kväve griper in i så gott som alla biologiska processer i jorden och i de flesta ekosystem. I olika former bidrar det till bland annat övergödning, försurning, förlust av biologisk mångfald och växthuseffekten.

Låt oss först studera hur kväveförsörjningen till svenskt lantbruk ser ut. Här får man hålla tungan rätt i munnen. Det finns många olika perspektiv och ofta mycket olika slutsatser om man diskuterar utifrån ett grödperspektiv, ett åkerperspektiv, ett gårdsperspektiv eller ett livsmedelssystemsperspektiv. Ur ett gröd- och åkerperspektiv ser man exempelvis stallgödsel som tillförsel av växtnäring, medan stallgödsel inte är tillförsel av växtnäring ur ett livsmedelssystemsperspektiv eftersom näringen i gödseln kommer inifrån systemet, vilket var just poängen i min senaste artikel. Så på gårdsnivå kan en lantbrukare köpa in stallgödsel och det kan ses som en tillförsel av växtnäring, men på systemnivå är det inte det, eftersom näring bara flyttas inom systemet. 

Foto:Ann-Helen Meyer von Bremen

På grödnivå är det vanligt, till exempel i gödslingsrekommendationer, att man diskuterar växtens totala näringsbehov. Men eftersom vi bara skördar delar av växten (mycket går till rötter, strå osv) innebär en tillförsel av växtnäring efter växtens behov en mycket stor överanvändning av växtnäring. I själva verket finns det stora förråd av näring i jorden och i en biologiskt aktiv och bördig jord kan man få goda skördar något år även utan någon gödsling.

Tittar vi på hela jordbrukssystemet utgjorde (2013)  den egentliga externa tillförseln av kväve 244 000 ton. Bortförseln utgörs av de livsmedel som kommer från systemet (importerad mat är inte inräknad). 

Kvävebalans livsmedelssystemet 2013	ton
Konstgödsel	156 000
Atmosfäriskt nedfall	13 000
Biologisk kvävefixering	34 000
Importerat foder	41 000
Total tillförsel	244 000
Innehåll i vegetabilier	58 000
Innehåll i animalier	39 000
Total bortförsel	97 000
"Förlust"	147 000

 

Jag skrev en mycket längre och mer detaljerad artikel om detta tidigare för den som vill fördjupa sig i de olika sätten man kan räkna kvävebalans på.

Hur man än vrider och vänder på det så är kväveeffektiviteten extremt låg om man räknar på hela livsmedelssystemet — större delen av allt tillfört kväve, varav huvuddelen är i form av konstgödsel, försvinner på ett eller annat sätt. Denna förlust är inte bara ett ekonomiskt problem för jordbruket utan i ännu högre grad ett mycket stort miljöproblem eftersom de allra flesta kväveförlusterna i systemet innebär ett utsläpp av ammoniak, nitrat eller lustgas till biosfären. Detta förhållande är viktig att komma ihåg när vi diskuterar kväveförsörjningen i ekologiskt lantbruk. Det handlar inte om att ersätta konstgödseln i första hand utan om att öka kväveeffektiviteten i systemet.

 

De åtgärder som behövs för att klara det svenska lantbruket utan tillförsel av konstgödselkväve är:

Minska kvävetillgången. Genom att helt enkelt minska tillgången på kväve i odlingssystemet kommer vi att minska överanvändningen av kväve. I ett odlingssystem utan konstgödsel blir kväve en dyrbar bristvara som man hushållar med och den optimala gödselgivan anpassas automatiskt till en ny verklighet. Detta gäller inte bara växtodlingen utan det gäller även i hög grad utfordringen av lantbruksdjuren och vår egen mat. Denna mindre tillgång på kväve är huvudorsaken till att skördarna i ekologisk odling regelmässigt är lägre under svenska förhållanden

Minska förlusterna och öka återförsel. Minskad tillförsel kommer i sig minska förlusterna, men det finns många andra åtgärder för att minska förluster, exempelvis genom att öka andelen grön mark i systemet och förbättra gödselhantering. Genom att ha en jämnare fördelning av djuren i jordbruket ökar möjligheterna att ta tillvara på djurens gödsel, dvs minska förlusterna  från stallgödseln. 

Förlusterna i ledet efter gården är mycket stora. En väldigt liten del (mindre än en femtedel) av det kväve som förs bort med grödor och djur återförs till åkrarna. Det kräver förändringar i hur vi hanterar avfall och avlopp, men dessa förändringar är samtidigt i linje med samhällets (påstådda) strävan efter en cirkulär ekonomi och för att minska miljöbelastningen — de behöver genomföras i vilket fall som helt. 

Redan genom att minska tillgången, minska förlusterna och öka återförseln har vi kommit mycket långt.

Andra åtgärder som kan spela stor roll är:

Öka den biologiska kvävefixeringen. Det kan ta formen av ökad odling av baljväxter för foder och humankonsumtion, något som även förs fram som viktigt av andra skäl. En ökad andel av klöver och lucern i vallodlingen är sannolikt den åtgärd som kan spela störst roll. En ökad användning av kvävefixerade mellangrödor och eftergrödor och rena gröngödslingsgrödor kan bidra ytterligare.  

Ökad betesdrift. Många tänker inte på det, men det främsta skälet till att 30 % av naturbetesmarkerna i Sverige betas av ekologiska djur beror just på att det blir mer lönsamt med betesdrift när växtnäringen är begränsad. Genom att öka användningen av betesmark importeras kväve och andra näringsämnen till livsmedelssystemet. En stor del av dessa näringsämnen kan också återföras till åkermarken. Betesdrift kan intensifieras på existerande arealer, Men ur ett naturvårdsperspektiv borde arealerna också ökas och skogsbete och fäboddrift borde också kunna återupptas.*

För in näring från andra ekosystem. Man kunde tänka sig en ökad användning av permanenta slåttermarker, vasskörd och andra resurser som man numera inte använder. Det finns planer på en storskalig utvinning av fosfor från döda bottnar i Östersjön, om det är realistiskt eller inte det vet jag inte. Bottenslammet i slättsjöar kanske också kunde användas. Skörd av tång, musslor, näckrosor, fisk mm från vattendrag är ett sätt att rena vattendragen samtidigt som man får in växtnäring i systemet.

Använd all åkerareal. Åkerarealen har kontinuerligt minskat under lång tid. Sedan mitten på sextiotalet har knappa 500 000 hektar åker övergivits. Delar av svenskt lantbruk drivs intensivt och ger höga skördar. Samtidigt ligger relativt stora arealer i träda, i ogödslade och ibland oskördade vallar eller används som motionsbete för hästar. Om det verkligen skulle behövas (vilket inte alls är säkert) skulle större arealer kunna tas i anspråk och framför allt skulle jordbruket kunna intensifieras på lågt utnyttjade marker. Övergiven åker ligger nära tillhands att utnyttja som betesmark.  

Förändrad produktion och konsumtion. Användningen av konstgödsel förändrade produktionen radikalt och därmed också pris och prisförhållanden mellan olika grödor och produktionsgrenar. På samma sätt kommer ett produktionssystem utan konstgödsel helt enkelt se annorlunda ut. Man kan alltså inte på ett meningsfullt sätt beräkna hur ett jordbruks som ser ut som det nuvarande kommer att fungera utan konstgödsel, för det jordbruk som bedrivs idag är i stor utsträckning format av just tillgång på relativt billig växtnäring i obegränsad mängd.

Vi får istället tänka oss in i hur ett ekologiskt lantbruk i stor skala skulle se ut. De idisslande djurens omvandling av växter som vi inte kan äta kommer tveklöst att spela en större roll i jordbruket än idag (historiskt sett har de ju varit betydligt viktigare än de är idag). Produkter från dessa, som mjölk, nötkött, ull, skinn, kommer därför att vara konkurrenskraftiga. Spannmålsodlingen står svagare i ekologisk produktion vilket fördyrar produkter av spannmål. För bröd, öl och havregryn är priset av råvaran inte en särskilt stor del så konsumtionen av dessa kan ligga kvar på nuvarande nivå, eller öka. Däremot gör användningen av spannmål som foder kyckling och svinproduktionen betydligt dyrare. Skall dessa också skötas efter de ekologiska reglerna ökar kostnaderna ytterligare. Allt talar för att konsumtionen av dessa kommer att minska kraftigt, särskilt för kyckling. Baljväxter, både för humankonsumtion och djurfoder, blir mer attraktiva i ett ekoscenario och kan öka något. Odlingen av oljeväxter står sämre i den ekologiska odlingen, och Sverige är redan beroende av import av matolja. Behovet av vegetabilisk olja kan minskas genom bättre utnyttjande av det animaliska fettet. Odlingen av grönsaker, potatis och oljeväxter är relativt problematisk med ekologisk odling, inte bara för växtnäringen utan också på grund av skadegörare, så det är sannolikt att konsumtionen inte kommer att nå Livsmedelsverkets rekommendationer (det gör den inte nu heller och inte i nästan något land i världen).

Växtförädling och djuravel behöver också inriktas på ekologisk produktion och minskad tillgång på lättlösliga näringsämnen. Även på andra områden behövs mer forskning som fokuserar på frågeställningar och problem som är aktuella i det ekologiska jordbruket.

Beskrivningen ovan har haft fokus på kväve. De beskrivna åtgärderna (med undantag för den naturliga kvävefixeringen) skulle ha liknande effekter på tillgången på andra växtnäringsämnen. Utöver det så finns det stora förråd av näringsämnen som fosfor i matjorden. Genom att odla särskilda växter som tar upp svårlösligt fosfor, genom odling av växter med djupa rötter samt stimulering av mykorrhiza kan fosforförsörjningen öka. Det finns stora mängder svårlösligt fosfor som restprodukt från gruvbrytningen som kan användas som den är i ekologiskt lantbruk.

Det är en utmaning, men fullt genomförbart, att klara av livsmedelsproduktionen i ett svenskt jordbruk som skall drivas helt ekologiskt. En storskalig omläggning till ekologiskt lantbruk minskar däremot möjligheterna för att jordbruket skall kunna vara en storleverantör av biomassa för industriella ändamål eller för bioenergi. Å andra sidan så minskar också jordbrukets energianvändning avsevärt genom att ingen konstgödsel används.

 

 

Mer läsning:

Jag har gjort beräkningar av hur Sverige skulle kunna vara självförsörjande på gräsbaserad ekologisk mjölk och nötköttsproduktion. Det visar att det är fullt möjligt och att det skulle finnas gott om areal för att odla alla de grödor som behövs för humankonsumtion samt en mindre del foder för andra djurslag. Rapporten Future Nordic Diets beskriver hur Norden kan försörja en växande befolkning på ett uthålligt sätt med ekologiskt lantbruk. En liknande beräkning finns på global nivå, Strategies for feeding the world more sustainably with organic agriculture publicerad i Nature communications.

 

 * I Sverige har minst 4/5 av de permanenta betesmarkerna vuxit igen och vi har bara en tiondel av det globala genomsnittet av betesmark per person. Vidare betade djur stora delar av skogar, berg, myrar och kärr förr i tiden. Detta konkurrerar i viss med det kommersiella skogsbruket men skapar samtidigt öppna och tillgängliga skogar av stort värde för rekreation och naturupplevelser. Som i så många andra fall finns det konkurrens och konflikt runt markanvändning, men en mindre ökning av utmarksbete borde i vart fall vara möjlig.