Gjødsel & næring

Jordlivet under lupen

ulike modeller for å forstå plantenes næringsopptak

Arcella sp skallamoebe

Mikroorganismer er alfa og omega for fruktbar og god jord. De er jordas skjelett, immunforsvar og fordøyelsessystem, og de lever i viktige samspill med røtter og andre jordorganismer.

Et mer økologisk og biologisk fokus på prosesser i jord må vektlegges i forskning, rådgivning og praksis for å forvalte og bruke jordbruksjorda på en mer bærekraftig måte. For planteernæring er mer enn ionebytte og mineralisering av organisk materiale.

Av Reidun Pommeresche, forsker ved Bioforsk Økologisk


I Möschberg i Sveits ble det i januar 2006 arrangert en konferanse som samlet 65 gardbrukerer, forskere og rådgivere med bakgrunn i biodynamisk, organisk-biologisk og økologisk landbruk fra Sveits, Tyskland, Østerrike og Norge.  Temaet var "Bodenfruchtbarkeit, Nur Leben schafft Leben"- oversatt " Jordfruktbarhet, bare liv skaper liv". Det var unikt å samle fagpersoner med så ulik bakgrunn, og ofte interne motsetninger, til å diskutere et så viktig tema som jord og jordfruktbarhet.

Det var delvis heftig diskusjon og mange tanker og ideer ble utvekslet. Deltakerne kom frem til flere punkter som i høyeste grad er aktuelle økologisk landbruk i Norge:

  • Jordfruktbarhet og oppmerksomhet på livet i jorda er viktig, selv om det ikke er full enighet om hvilke modeller som best forklarer det som skjer i jorda
  • Gjensidig respekt mellom forskning og de ulike "skolene/modellene" innen økologisk landbruk er viktig for å utvikle mer kunnskap og forståelse
  • Viktigheten av jord må høyere opp på dagsordenen. Det må gi seg utslag i politisk vilje og midler til forskning, formidling og utdanning
  • Det finnes ingen enkel test som viser jordfruktbarhet, og god grynstruktur er per i dag den viktigste indikatoren
  • Med hensyn til gjødslingseffekt trenger vi mer forståelse av hvordan ulike komposteringsmåter (aerob, anaerob og fermentering, med og uten hjelpeorganismer/-stoffer) påvirker dette.
  • Det finnes mye kunnskap og store forskningsarbeider foreligger. Dette må vi ta i bruk.
  • Symptombehandling (etterbehandling) og forebygging (øke livskraften til plantene/økosystemene) er to forskjellige innfallsvinkler til økologisk landbruk og er ofte et grunnlag for konflikt.

Gjennom ulike foredrag ble flere utfyllende og alternative modeller presentert, for bedre å kunne forstå hvordan plantene faktisk tar opp næringsstoffer. Et felles utgangspunkt for konferansen var at konvensjonelle modeller for planteernæring, med ionebytteteorier og mineralisering av organisk materiale ikke er tilstrekkelig for å forstå samspillet mellom jord og planter. De ulike foredragen satte fokus på det levende jordlivet og kretsløp i modeller for planeernæring og omdanning av organisk material.

Planter tar opp store mengder aminosyrer
Jochen Mayer fra Sveits har undersøkt forholdet mellom belgvekster som forkultur og etterfølgende kulturplanter med hensyn til næringsomsetting, da særlig nitrogen. Hva skjer under omdanning av organisk materiale? Hvilke N-lager fins i jord? Hvilken rolle spiller mikroorganismer, plantene og store organiske N-forbindelser? Dette var spørsmål Mayer tok opp.

Foto: Silja Valand
Foto: Silja Valand
I sitt doktorgradsarbeid konkluderer han med at ved omdanning av organisk materiale foreligger størstedelen av nitrogenet i organiske stoffer og mikrobiell biomasse. Planter ernærer seg bare i liten grad direkte fra jorda. Mikroorganismer er derimot viktige mellomledd for plantenes opptak, samtidig som de også konkurrerer om de samme næringsstoffene.

Betydelige mengder nitrogen kan bli tatt opp i plantene som aminosyrer. Hvor mye avhenger blant annet av planteart og type gjødsel. Aminosyreopptak hos plantene er en aktiv prosess, det vil si at det krever energi. Prosessen er i stor grad uavhengig av mengden løst nitrogen som finnes i jorda.

Gjennom sitt arbeid har Mayer langt på vei skapt et vitenskapelig grunnlag for modeller som vektlegger gjødsling av jorda/jordlivet og ikke gjødsling av plantene direkte. Disse modellene er utviklet innen biodynamisk og organisk-biologisk landbruk, og flere av dem ble presentert på konferansen.

Mikroorganismene styrer
God grynstruktur er den beste indikatoren på sunn biologisk aktivitet i jorda. Det hevdet Andre Gilfhofer, forsker og rådgiver fra Østerrike. Ulike kjemiske, biologiske og fysiske tester er nyttige verktøy, men gir samtidig bare øyeblikksbilder av jordkvaliteten på måletidspunktet. God grynstruktur er et mer helhetlig aktivitetsresultat av det som skjer i jorda og indikerer biologisk aktivitet av både røtter, mikroorganismer og meitemark.

I modellen som Gilhofer presenterte, er ioneutbytte basis i utvekslingen av næring mellom jordpartikler, mikroorganismer og røtter. Tynne lag av mikroorganismer, såkalte biofilmer, rundt røttene og mellom jordpartiklene fremstilte han som sammenhengende gelemasser med masse organismer i. I denne gelemassen blir ioner utvekslet mellom leirpartikler, jordvann og planterøtter. Klebeeffekten til gelemassen er viktig for danning av grynstruktur i tillegg til å holde på næringsstoffer. Jord med lite eller dårlig utviklet gelemasse har mindre synlig grynstruktur.

 
 Kan tilføring av gylle føre til at jordas grynstruktur faller sammen?

Gilfhofer mener at for høy konsentrasjon av en type ioner forstyrrer balansen i systemet, og kan få hele gelemassen til å bli tynnflytende. Næringsstoffer kan da vaskes ut og mye av grynstrukturen vil kollapse. Det er dette som kan skje ved bruk av mineralgjødsel og bløtgjødsel. Ei jord med godt utviklet grynstruktur vil ha et klart avrenningsvann. Vannes samme jord med lettløselig mineralgjødsel eller bløtgjødsel blir avrenningsvannet relativt raskt (2-5 min) grumsete, grynstukturen kollapser og jorda blir mer pakket. Modellen til Gilfhofer tilsier derfor at fastgjødsel, eventuelt kompostert gjødsel uten for mange "frie ioner", er best for jordlivet og næringsomsetningen i jord.

Viktigheten av biodynamiske preparater
Biodynamiker Christian von Wistinghausen fra Tyskland presenterte en modell hvor planter ikke bare er knyttet med røttene i jorda og tar opp næring, men der også kosmiske krefter og krefter fra biodynamiske preparater er viktige for sunnhet og livskraft. Modellen hans tar ikke stilling til hvordan plantene tar opp næring gjennom røttene. Von Wistinghausen påpeker imidlertid at større konsentrasjoner av ioner, for eksempel fra kunstgjødsel eller bløtgjødsel, forstyrrer samspillet mellom røttene og jorda. Det fører til at planterøttene "lekker" og trekker til seg for mye ioner sammen med vannet. Dette er ikke bra for balansen av næringsstoffer i planten. Derfor bruker man i biodynamisk jordbruk gjødsel som er kompostert med bestemte preparater. En slik kompost har en balanserende effekt på plantene. Preparatene tilsettes i små mengder og er ikke å regne som næringsstoffer, men regulatorer. I bestemte situasjoner vil disse stoffene styre plantens næringsopptak og utvikling. Bildet som von Wistinhausen brukte for å illustrere dette, var en lang rekke med biler som står og venter ved rødt lys. Ingen bevegelse vil da skje før trafikklyset skifter til grønt. Det er denne type regulerende funksjon som preparatene har i plantenes næringsopptak og utvikling.

Planter spiser kjøtt
Herwig Pommeresche er permakulturdesigner fra Norge og presenterte en modell for kretsløp av levende substans. Dette er en av grunntankene i organisk-biologisk landbruk. Litt satt på spissen, hevder han at planter spiser kjøtt. I modellen som Pommeresche presenterer skjer stoffutvekslingene mellom planterøtter og jord i hovedsak gjennom ulike mikroorganismer. Rotslimhinner rundt planterøtter og biofilmer innimellom jordpartiklene og rundt organisk og uorganisk materiale er viktige arenaer for nærings- og stoffutveksling. Planterøttene er en viktig del av dette komplekse systemet. De kan ta opp store organiske molekyler og til og med hele mikroorganismer og celleorganeller, for eksempel kloroplaster og mitokondrier.

Endosytose hos planter er et viktig stikkord i denne modellen. Det betyr at planterotcellen kan bukte inn deler av celleveggene og ta med biter av næring inn i plantecellen. Dermed kan altså flere planter, og ikke bare soldogg og tettegras, på samme måte som mennesker og dyr, "spise" levende organismer og større organiske molekyler. Modellen er bygd på vitenskapelige arbeider innen biologi fra 1875 og frem til i dag.