Försörjningen med växtnäring i ekologiskt lantbruk bygger främst på biologisk kvävefixering och på ett kretslopp av växtnäring inom lantbruket och mellan stad och land. Grundtanken är att bygga upp markens bördighet genom en varierad växtföljd där odling av kvävefixerande baljväxter som klöver, ärtor eller bönor ingår. Att sluta kretsloppen och utnyttja näringen i djurens gödsel eller i organiska restprodukter till gårdens grödor är också en central tanke. Man betonar att i första hand utnyttja lokala resurser såsom gårdens kvävefixerande grödor och gödsel, för att därmed kunna minska importen av växtnäring utifrån.
I viss mån används också stallgödsel och andra organiska gödselmedel som har sitt ursprung i konventionellt lantbruk. Idag används restprodukter från samhället i begränsad omfattning som växtnäringskällor i ekolantbruket. Toalettavfall används inte alls. För att nå en mer hållbar växtnäringsförsörjning behöver detta kretslopp utvecklas och öka i omfattning.
Grundläggande principer
Grundläggande principer för vad som ska känneteckna växtnäringsförsörjningen i ekologisk produktion har utformats i bred internationell såväl som nationell samverkan mellan aktörer i lantbruk, livsmedelskedja och samhälle (Ekologiska principer). Växtnäringsförsörjningen ska nyttja kretslopp och lokala resurser såsom att i stor utsträckning använda kvävefixerande grödor i odlingen och cirkulera växtnäringen i djurens gödsel och även i livsmedelssystemets restprodukter.
Principerna kommer till uttryck i rekommendationer och regler för hur växtnäringsförsörjningen bör/ska utformas i praktiken [Ref 523] (Ekologiska märkningar). I regelverken för ekologisk produktion finns exempelvis rekommendationer om resurshushållning med växtnäringsämnen, krav på odling av kvävefixerande baljväxter i växtföljden, uppföljning av växtnäringshushållningen via upprättande av växtnäringsbalanser och att en viss andel av fodret ska odlas på den egna gården. Det finns också regler som anger vilka gödselmedel som är tillåtna att använda [Ref 523].
Kvävefixerande grödor, växtrester, organisk gödsel och markens förråd
Biologisk kvävefixering tillför nytt kväve till odlingen
För att nå goda skördar behöver grödorna tillgång till en mängd olika växtnäringsämnen och kväve är det ämne som behövs i störst mängd och som mest påverkar hur stor skörden blir. I ekologiskt lantbruk tillförs nytt kväve främst via odling av klöverrika vallar (som blir till foder främst till idisslande djur) och andra baljväxter såsom ärtor och bönor som har förmågan att binda in kväve direkt från luften genom biologisk kvävefixering (läs mer om biologisk kvävefixering i avsnittet Genomsnittligt mindre kväveförluster från ekologiska gårdar). Syntetiskt framställd mineralisk kvävegödsel (konstgödselkväve) som är den viktigaste källan till nytt kväve i konventionellt lantbruk är inte tillåtet att använda i ekologiskt lantbruk. Detta är den mest avgörande skillnaden mellan odlingsformerna när det gäller växtnäringsförsörjningen. Andelen nytt kväve som förs in i odlingssystemet, det vill säga kväve som inte är kretsloppskväve, är betydligt större i konventionell än i ekologisk produktion i Sverige. Det gäller främst på konventionella växtodlingsgårdar som inte använder stallgödsel eller annan organisk gödsel. Inom ekologiskt lantbruk använder man organisk gödsel som ingår i kretslopp, det gäller även på ekologiska växtodlingsgårdar.
Större andel biologisk kvävefixering i ekologiskt än i konventionellt
Den biologiska kvävefixeringen utgör en betydligt större andel av kväveförsörjningen i ekologisk jämfört med konventionell produktion. I växtnäringsbalanser på ekologiska och konventionella mjölkgårdar i Sverige var andelen fixerat kväve av total kvävetillförsel cirka 50 procent på de ekologiska gårdarna jämfört med drygt 10 procent på de konventionella [Ref 480][Ref 382][Ref 524]. Motsvarande siffror för växtodlingsgårdar var cirka 40 respektive 3-5 procent [Ref 480][Ref 524]. De senast publicerade växtnäringsbalanserna under 2010-talet från svenska gårdar visade att cirka 80 procent av kvävetillförseln på konventionella växtodlingsgårdar utgjordes av konstgödselkväve [Ref 524].
Organiska gödselmedel och markens näringsförråd
Baljväxterna får sitt kväve direkt via den biologiska fixeringen och behöver inte gödslas med kväve. Andra grödor i växtföljden försörjs indirekt av baljväxterna med det kväve som frigörs från de kväverika baljväxternas skörderester samt från det kväve som finns i markens mullförråd.
Växtföljd
Växtföljd innebär att man växlar grödor som odlas på ett och samma fält under en följd av år, till exempel vete-raps-ärtor-havre-klöver. Växtföljden är ett viktigt redskap för växtnäringsförsörjning, ogräsreglering och förebyggande växtskydd.
Grödor som inte fixerar kväve, där kvävefrigörelsen från markens förråd eller från nedbrukade växtrester inte räcker till, gödslas med organiska gödselmedel, främst stallgödsel från olika djurslag. Man gödslar således enbart vissa grödor i växtföljden. På djurgårdar används i huvudsak de egna djurens gödsel. På växtodlingsgårdar och gårdar med trädgårdsodling köper man oftast in stallgödsel från närbelägna gårdar samt använder organiska restprodukter såsom pelleterade produkter gjorda på slakteriavfall, och andra restprodukter från livsmedelsindustrin. Näringsrika rötrester från biogasproduktion används också. Det kan vara från rötning av enbart djurgödsel, men också samrötning av gödsel, matavfall och andra organiska restprodukter från lantbruk och livsmedelsindustri [Ref 525].
Fosfor och andra mineralämnen
Växterna försörjs med fosfor, kalium och andra mineraler från markens förråd och från stallgödsel, men också från andra organiska gödselmedel och växtrester. Konstgödselfosfor som består av lättillgängliga fosforföreningar, fosfater, som främst används på konventionella växtodlingsgårdar utan djurhållning är inte tillåtet att använda i ekologisk produktion. Fosforn i stallgödsel består dock också till stor del av oorganisk fosfor som är lättillgänglig för växterna att ta upp [Ref 526]. Kalium och spårämnen kan ges i mineralisk form. På jordar med hög lerhalt behöver man i allmänhet inte gödsla med kalium, varken i ekologisk eller konventionell produktion, eftersom jordarna i sig innehåller stora mängder kalium.
Djurhållning och lokala resurser styr
Grundtankarna och reglerna som styr växtnäringsförsörjningen i ekologisk produktion medför att den växtnäring som är tillgänglig är mer begränsad än i konventionell produktion. Den är beroende av förutsättningarna på gården och i området där gården ligger. Man är i större utsträckning än i konventionell produktion beroende av markens inneboende bördighet och vilka resurser som finns på gården och i närområdet. Gödseltillgången styrs av den egna djurhållningen och om det finns gårdar i närheten som har överskott på gödsel. Tillgången påverkas också av om det finns andra restprodukter från exempelvis livsmedelsindustrin i närheten som kan användas till gödsling. Det finns även organiska gödselmedel från livsmedelsindustrin på marknaden som kan användas i ekologisk produktion, till exempel kött- och benmjöl, dessa behöver inte finnas lokalt men finns i begränsade mängder och är dyra.
Mängden biologiskt fixerat kväve som kan tillföras bestäms av hur mycket baljväxter som odlas och hur mycket luftkväve dessa kan binda in i grödan. Det finns en biologisk gräns för hur mycket baljväxter som kan odlas i växtföljden. Odlas de för ofta på samma fält finns risk för uppförökning av svampsjukdomar och skadeinsekter som drabbar baljväxtgrödan. Vanligtvis odlas baljväxter vart 6:e till vart 8:e år på samma fält.
Sammantaget medför begränsningarna att man gödslar betydligt mindre, främst med kväve, i ekologisk produktion än i konventionell. Det framgår av växtnäringsbalanser på svenska ekologiska och konventionella gårdar [Ref 524] och svensk statistik. Den totala tillförseln av kväve per hektar till ekologisk mark var knappt hälften av tillförseln i konventionell produktion år 2019, 61 kg N per hektar och år jämfört med 120 kg [Ref 527].
Läs mer: Genomsnittligt mindre kväveförluster från ekologiska gårdar
Djurhållning och odling av djurens foder är genomsnittligt mer sammankopplade i ekologiskt lantbruk jämfört med konventionellt, vilket är en av förutsättningarna för att sluta kretsloppen inom jordbruket och utnyttja stallgödseln effektivt. Fodergrödorna gödslas främst med den egna gödseln. Det är också relativt vanligt i ekologiskt lantbruk med samarbete mellan djur- och växtodlingsgårdar där en del av fodret odlas på växtodlingsgården som i sin tur får tillbaka gödseln att använda till fodergrödorna. Men även ekologiska djurgårdar är idag specialiserade och odlar ofta inte allt foder på den egna gården, utan en del foder importeras, dock i mindre utsträckning än på konventionella djurgårdar [Ref 155][Ref 382][Ref 524].
Kunskapskrävande växtnäringsstrategier
Organiska gödselmedel av djurgödsel eller restprodukter, liksom växtrester från kväverika baljväxter innehåller oftast en stor andel organiskt bundet kväve. Det innebär att materialet behöver brytas ner av markorganismer för att kvävet ska bli tillgängligt för växterna. Nedbrytningen styrs av det organiska materialets kvalitet samt av jordart och markmiljö, exempelvis fukt och temperatur. Det medför att lantbrukaren inte helt kan styra hur mycket kväve som grödan har tillgång till och exakt när näringen finns tillgänglig.
Vissa gödselmedel som används i ekologisk produktion innehåller dock lättillgänglig växtnäring. Exempel är flytgödsel där en del av kvävet är i mineralisk form och direkt tillgängligt för grödan. Rötrester från biogasframställning innehåller en än högre halt av växttillgängligt kväve i mineralisk form jämfört med flytgödsel. En stor del av fosforn i stallgödsel är i mineralisk form och är också lättillgänglig för grödan.
Den ekologiska lantbrukaren behöver stor kunskap och erfarenhet om sin jord och förutsättningarna på platsen för att klara växtnäringsförsörjningen på bästa sätt, både för att få bra skörd och att förlusterna av kväve och fosfor som kan bidra till övergödning av våra vatten blir så små som möjligt. Lantbrukaren behöver kunna hantera flera olika gödselmedel med olika egenskaper, både de med organiskt bundet kväve och de som innehåller direkt växttillgängliga näringsämnen. Hänsyn ska också tas till kväveleveransen från mark och växtrester för att bedöma hur mycket gödsel som behövs och vilka grödor i växtföljden som behöver gödseln bäst.
Gödsel från konventionell produktion
Gödsel från djur i konventionell produktion används även i den ekologiska produktionen, både i Sverige och internationellt. Det innebär att det ekologiska lantbruket är beroende av det konventionella lantbruket och indirekt tillför mineraliska gödselmedel, exempelvis konstgödselkväve, som inte är tillåtna att använda direkt i ekoproduktionen. Det finns dock restriktioner vad gäller vilken gödsel från konventionell produktion som får användas, främst utifrån ett djurvälfärdsperspektiv [Ref 523]. Uppgifter saknas i Sverige om storleken på användningen av konventionell gödsel, men Jordbruksverket konstaterar att den sannolikt är relativt omfattande på ekologiska växtodlings- och trädgårdsföretag [Ref 524]). Jordbruksverket skriver att det kan vara en miljöfördel att flytta gödsel från konventionella djurgårdar som har överskott av gödsel. Och att det ”förbättrar utnyttjandet av stallgödseln för lantbruket som helhet och minskar de miljöproblem som överskott på vissa gårdar kan orsaka” [Ref 524].
Foto: Pelle Fredriksson
Preliminära beräkningar i en dansk studie visade att 25-30 procent av kvävet som användes i ekologisk produktion i Danmark kom från konventionell gödsel [Ref 528]. I en fransk studie 2012 undersöktes användningen av konventionella organiska gödselmedel på 63 gårdar i tre olika jordbruksdistrikt [Ref 529]. Både växtodlingsgårdar och gårdar med djurhållning ingick. Resultaten visade att i genomsnitt 23 procent av kvävet som användes på gården kom från konventionellt lantbruk men att spridningen mellan gårdar var stor med större införsel på gårdar utan djur. Författarna menade att man bör ta hänsyn till detta i miljöanalyser av ekologiskt lantbruk och inkludera miljöeffekter av den indirekta användningen av konstgödselkväve.
Utmaningar för en mer hållbar växtnäringsförsörjning i ekologiskt lantbruk
Tillgången till växtnäring, främst kväve, i det ekologiska lantbruket är avgörande för att upprätthålla goda skördar och även för att möjliggöra större skördar. I några forskningsartiklar betonas att nya växtnäringskällor, såsom restprodukter från samhället, inklusive toalettavfall, skulle behövas för att tillgodose behovet av växtnäring i ekologiskt lantbruk. Det gäller speciellt om ekolantbruket expanderar [Ref 148][Ref 530][Ref 531].
Nya växtnäringskällor behövs om man ska kunna minska beroendet av konventionell stallgödsel. I Danmark har man under lång tid fört en diskussion om hur man skulle kunna fasa ut användning av konventionell stallgödsel i ekologiskt lantbruk [Ref 528]. För att nå en hållbar växtnäringsförsörjning, menade författarna till ovanstående studie, behöver den konventionella gödseln ersättas med ökad användning av organiska restprodukter från hela livsmedelskedjan och från samhället och att dessa restprodukter behöver bli renare och leverantörskedjor förbättras.
En annan aspekt är hur man ska se på att organiska restprodukter såsom matavfall och toalettavfall har både ekologiskt och konventionellt ursprung. Så är också fallet vad gäller rötrester från biogasproduktion (om det inte enbart handlar om rötning av gödsel från ekologiska gårdar) och till exempel gödselprodukter baserade på kött- och benmjöl från slakterier [Ref 528].
Biofer är ett ekologiskt gödselmedel baserat på kött- och benmjöl Foto: Therese Östrand SLU Meny
Den största mängden växtnäring som finns att recirkulera från samhället till lantbruket är toalettavfall enligt beräkningar för Sverige [Ref 155][Ref 532]. Av toalettavfallet innehåller urin den största andelen av kvävet, 80 procent [Ref 531]. Idag är dock inte avloppsslam och inte heller sorterat toalettavfall, såsom urin, tillåtet att använda i ekologisk produktion [Ref 533], till stor del på grund av innehåll av föroreningar. Detta medför att endast begränsade mängden av växtnäring från samhället idag återförs till det ekologiska lantbruket. För att nå en hållbar växtnäringsförsörjning skulle både ekonomiska, sociala och miljörelaterade barriärer vad gäller användning samhällets organiska restprodukter i ekolantbruket behöva hanteras och överbryggas [Ref 148]. I internationella framtidsstudier betonas också att tillgången till växtnäring, främst kväve, skulle behöva öka betydligt om ekologiskt lantbruk skulle kunna expandera och försörja en växande befolkning med mat. En del av lösningen vore att skapa system för storskalig återföring av mänsklig urin, och att regelverken samtidigt förändras så att det blir tillåtet i certifierad ekologisk produktion [Ref 530][Ref 531].
Ett problem som visat sig på svenska ekologiska växtodlingsgårdar som köper in organiska gödselmedel, antingen stallgödsel från olika djurslag eller gödsel som framställs från restprodukter från livsmedelsindustrin, är att dessa gödselmedel innehåller för mycket fosfor i förhållande till kväve i relation till grödans behov [Ref 524]. I ekologisk produktion är tillgången till kväverika gödselmedel med lågt fosforinnehåll begränsad. Att exempelvis kunna använda kväverik mänsklig urin som nämns ovan skulle kunna vara en del av lösningen. Att använda konstgödselkväve i ekolantbruket som är tillverkat med förnybar energi, i begränsad omfattning och som ett komplement till kvävefixerande grödor och utökade kretslopp av växtnäring, har också diskuterats [Ref 148].