Ekologisk produktion gynnar organismer i marken som bryter ner växtrester och annat organiskt material, men totalt för gruppen nedbrytare har effekten på artrikedomen visats vara relativt liten. För mikroorganismer (bakterier, svampar med flera) visar studier att det finns betydligt fler arter och grupper av mikroorganismer på ekologiska gårdar.
Även mängden mikroorganismer och deras aktivitet är enligt internationella forskningsöversikter genomsnittligt större i ekologiskt brukade jordar än i konventionellt brukade.
Mikroorganismerna är fler och den biologiska aktiviteten större i ekojordar
Trots en relativt liten effekt av ekologisk produktion på nedbrytare, fann man i en litteraturöversikt ändå åtta procent fler arter i ekologisk produktion jämfört med i konventionell produktion [Ref 86]. För makroorganismer, till exempel daggmaskar och nematoder, fanns det för få studier för att dra generella slutsatser. Det fanns däremot i genomsnitt 19 procent fler arter/grupper av mikroorganismer i marken på ekologiska gårdar. Forskning har också dokumenterat en större mängd mikroorganismer i ekologiska jordar än i konventionella, samt en högre biologisk aktivitet i jordarna [Ref 102]. Det finns dock betydligt färre studier av hur ekologisk produktion påverkar mångfalden under jord än ovan jord.
Ekologisk produktion medför ofta att mer kol binds in i marken och en internationell forskningsgenomgång visar att ekologiska jordar genomsnittligt har en högre halt organiskt material än konventionellt brukade jordar (en högre mullhalt) [Ref 48]. Denna skillnad har dock inte visats för jordar i Sverige [Ref 97]. Jordens innehåll av organiskt material och en kontinuerlig tillförsel av växtrester och organiska gödselmedel (till exempel stallgödsel), vilket är vanligare i ekologiskt än i konventionellt lantbruk, gynnar livet i marken. (Läs mer Kolinlagring i jordbruksmark – finns skillnader mellan ekologiska och konventionella jordar?).
Foto: Pelle Fredriksson
Mer mykorrhizasvampar i ekojordar men varierande resultat om mångfald
Mykorrhizasvampar är en typ av svamp i marken som lever i symbios (nära förhållande) med växter. Svampens hyfer (trådar av celler) koloniserar växtrötterna genom att växa in i dem. Hälften av den totala biomassan under jord kan bestå av mykorrhizasvampar. Hyferna bildar ett nätverk i jorden som levererar näringsämnen, framförallt fosfor, till växten i utbyte mot kolhydrater. Olika arter och typer av mykorrhizasvampar lever med olika grödor och är aktiva vid olika tidpunkter på året. Mykorrhizasvamparna bidrar till en stabilare jordstruktur och de utsöndrar ämnen som ytterligare bidrar till en stabil struktur. Andra positiva effekter av mykorrhizasvampar är ökad torktålighet och motståndskraft mot skadegörare [Ref 94].
En del studier visar att mykorrhizasvamparna är mer varierade i ekologisk produktion och att den ökar med tiden efter omställning till ekologisk produktion [Ref 93]. Variationen (diversiteten) var störst i obrukade gräsmarker, något mindre i ekologiskt och minst i konventionellt brukad mark [Ref 93]. Detsamma har visats i studier av mykorrhizasvampar i svensk jordbruksmark [Ref 226].
Andra studier har visat att det inte finns någon tydlig skillnad i mångfalden av arter och typer av mykorrhizasvampar mellan ekologisk och konventionell produktion [Ref 94][Ref 227]. Jordbruksmetoder som kan påverka mykorrhizasvamparna, både mängd och diversitet, är jordbearbetning, tillförsel av växtnäring och bekämpningsmedel, växtföljd och förekomsten av grödor som inte lever i symbios med mykorrhizasvampar. Dessa kan ha större påverkan än produktionsformen. Även markens egenskaper som näringsstatus, pH, halt organiskt material i marken påverkar förekomsten av mykorrhizasvampar [Ref 226].
En stor mångfald av mykorrhizasvampar kan antas gynna produktionen, särskilt den ekologiska [Ref 93]. Grödorna i ekoproduktionen gödslas i allmänhet inte lika mycket som i konventionell produktion och genom mykorrhizasvamparnas stora system av svamptrådar kan den näring som finns i jorden utnyttjas bättre. Men att mäta mykorrhizasvamparnas diversitet och hur de odlade grödorna påverkas i fält är komplicerat. Det finns exempelvis studier som inte visar något samband mellan aktivitet av mykorrhizasvampar och ökad skörd, inte heller att jordbearbetning skulle ha någon inverkan på mängd eller mångfald av mykorrhizasvampar. Arter av mykorrhizasvampar kan också konkurrera med varandra så mångfald leder inte i alla fall till ökad skörd [Ref 228].
Mer om mykorrhizasvampar
Enligt en litteraturstudie från 2006 finns flera studier som pekar på högre aktivitet hos mykorrhizasvamparna i ekologisk produktion jämfört med konventionell produktion. Men färre visar på rikare mångfald av olika typer av mykorrhizasvampar. Det tar lång tid för nya arter och typer att återkolonisera mark där de inte funnits förut och de måste finnas i närheten [Ref 94].
I en holländsk studie undersöktes tretton par av närliggande ekologiska och konventionella fält med potatis och majs. Mångfalden av olika typer av mykorrhizasvampar var större inom och mellan de ekologiska fälten än i de konventionella. I genomsnitt fanns drygt sex olika typer i ekologiska fält och fyra typer i de konventionella fälten. Flest typer av mykorrhizasvampar fanns i extensivt skötta gräsmarker. Sammansättningen av typerna i ekologiskt odlade fält var mer lik den i gräsmarkerna. I denna studie fanns ingen skillnad i längden rötter som var koloniserade av mykorrhizasvampar [Ref 93].
Ju längre tid fälten hade varit omställda till ekologisk produktion, desto större var mångfalden av mykorrhizasvampar. En slutsats var att ekologisk produktion kan bidra till att återställa en mer naturlig sammansättning av olika typer av mykorrhizasvampar [Ref 93].
En svensk studie där 25 olika typer av jordbruksmark undersöktes (5 platser med ekologisk åkermark, 15 med konventionell åkermark och 5 med gräsmark) visade tydliga skillnader i förekomst och mångfald av mykorrhizasvampar i de olika jordarna. Störst mångfald fanns i den obrukade gräsmarken, något mindre i den ekologiskt brukade marken och minst i den konventionellt brukade. Man kunde inte se någon påverkan från jordtyp och geografisk plats [Ref 226].
En italiensk studie av majs visade högre aktivitet av mykorrhizasvampar i ekologisk produktion. Svampen koloniserade mer av rotlängden och producerade fler sporer. Ju längre tid efter omställning, desto högre var mykorrhizasvamparnas aktivitet. Höga halter av lättlöslig fosfor hämmar vanligtvis mykorrhizasvampar, men något sådant samband fanns inte i denna studie. Den högre aktiviteten antogs istället bero på en större mångfald av växter, både ogräs och grödor i ekologisk produktion. Forskarna menade att ekologisk produktion aktiverar mykorrhizabildande svamparter som även finns i konventionell produktion [Ref 234]. Vall med klöver är särskilt gynnsam för mykorrhizasvampar [Ref 94].
Liknande slutsatser kring växternas betydelse finns i andra studier. Generellt gynnas mykorrhizasvampar av låga fosforhalter i jorden, mindre intensiv jordbearbetning och en mångfald av grödor, särskilt perenna. När två olika växtföljder studerades var koloniseringen mer omfattande i ekologisk produktion, men effekten av olika växtföljder var större. Den ena växtföljden hade mycket ogräs i form av åkersenap vilket kan vara negativt för mykorrhizasvamparna. Åkersenap och övriga Brassica-arter, bland annat kål och raps bildar inte symbios med mykorrhizasvampar. Den ekologiska växtföljden som saknade detta ogräsproblem hade dubbelt så mycket rotkolonisering som samma växtföljd i konventionell odling [Ref 233].
En holländsk studie av mykorrhizasvampar i lök visade ingen skillnad i artrikedom mellan ekologisk och konventionell produktion, men däremot en högre grad av koloniserade rötter i ekologisk produktion. Grödorna i växtföljden, platsen och mängden ogräs betyder mer för förekomsten av mykorrhizasvampar, enligt denna studie [Ref 116].
En kanadensisk studie som jämförde ekologisk åkermark med som varit i ekologisk produktion i mer än 20 år och där fleråriga fodergrödor odlades med motsvarande konventionell åkermark visade inte någon skillnad i mångfald av mykorrhizasvampar mellan de ekologiska och de konventionella fälten men att olika mykorrhizabildande svamparter gynnats av de olika brukningsmetoderna [Ref 227].
Stallgödsel och minskad jordbearbetning är viktigt för daggmaskar
Dagens kunskapsläge visar att ekologisk produktion kan ha positiva effekter på daggmaskar, men att andra faktorer som till exempel gröda, växtföljd, typ av gödsling (organisk eller mineralisk), jordbearbetning och markförhållanden ofta har större påverkan än produktionsformen i sig.
Det finns få studier över mångfalden av daggmaskarter och hur de påverkas av konventionellt och ekologiskt lantbruk. De studier som finns undersöker framförallt antalet daggmaskar och den totala biomassan. Det finns dock studier i långliggande försök som visar på fler arter av daggmaskar i ekologiska växtföljder jämfört med konventionella [Ref 121][Ref 120].
Vissa odlingsåtgärder som intensiv mekanisk jordbearbetning, stör daggmaskarna och de är därför färre i åkermark jämfört med gräsmarker eller permanenta beten [Ref 113]. Tillförsel av organiskt material i form av växtmaterial från skörderester, gröngödslingsgrödor och stallgödsel motverkar den negativa effekten av exempelvis intensiv jordbearbetning och ensidig odling och kan bidra till att behålla och återställa ursprungliga populationer av daggmaskar [Ref 96].
Foto: Emma Casserlöv/KRAV
Mer om daggmaskar
Den jordbearbetning som daggmaskarna åstadkommer har en avgörande betydelse för omsättningen av organiskt material och för jordens struktur. De gör växtnäringsämnen tillgängligt för växterna och förbättrar jordens vattenhållande förmåga.
Daggmaskar har studerats i ett schweiziskt långliggande fältförsök med biodynamisk, konventionell och ekologisk produktion sedan 1978 (DOK-försöket). Räkningar 1991 och 1992 visade att både biomassan och antalet daggmaskar var större i de ekologiska växtföljderna. Det fanns fler unga daggmaskar och även fler arter av daggmaskar som gräver djupa vertikala gångar. Den totala mångfalden av daggmaskar var större i de ekologiska växtföljderna än i de konventionella [Ref 121].
En sammanställning av flera långliggande jordbruksförsök, inklusive det Schweiziska DOK-försöket, visade att biomassan av daggmaskar hade minskat kraftigt i växtföljder med konstgödsel och kemiska bekämpningsmedel. Längden på försöksserierna varierade mellan 5 och 170 år och i genomsnitt minskade daggmaskarnas biomassa med cirka 80 procent. Populationen av daggmaskar i ekologiska växtföljder var ungefär halverad jämfört med det ursprungliga läget i extensivt skötta gräsmarker. Konventionella växtföljder innebar ytterligare en halvering av antalet daggmaskar jämfört med de ekologiska växtföljderna. En bidragande orsak till att daggmaskarna försvinner antas vara höga halter av mineralkväve, försurning orsakad av konstgödsel och brist på tillförsel av organiskt material till marken [Ref 113].
En annan studie av daggmaskar i långliggande försök visade ett delvis annat resultat, att det var tillförseln av stallgödsel som var den viktigaste faktorn, inte om produktion var ekologisk eller konventionell. Den visade att de växtföljder, både ekologiska och konventionella, som fått stallgödsel hade dubbelt så många daggmaskar som växtföljder utan stallgödsel [Ref 96]. Stallgödseln bidrar med organiskt material och bakterier vilket är daggmaskarnas huvudsakliga föda.
En studie av parvisa fält med höstvete med ekologisk produktion och integrerad produktion (utan kemiska bekämpningsmedel) visade att det fanns fler daggmaskar och högre biomassa i de ekologiska höstvetefälten. Det var mer än dubbelt så många vuxna daggmaskar i de ekologiska fälten. På nio av de tolv platserna var det också fler arter av daggmaskar i de ekologiska fälten [Ref 120].
Effekten på förekomst av daggmaskar av omställning till ekologisk produktion undersöktes i en tysk studie. Undersökningen pågick 2001–2008. Totalt hittades nio arter av daggmaskar. Produktionsformen hade dock ingen tydlig effekt. Däremot hade grödan betydelse för några arter och nederbördsmängden för andra. Störst total biomassa av daggmaskar var det när nederbördsmängden var medelhög och då var biomassan störst i konventionell produktion. En art gynnades av ekologisk produktion, nämligen stor daggmask (Lumbricus terrestris) [Ref 118].