Forskere, der undersøger effektive måder at tilføre fosfor (P) på for at øge jordens frugtbarhed, har sparet økologiske landmænd for en masse tid og penge.
I en nylig artikel i Canadian Journal of Soil Science (2010) 90: 257-266 viste de, at kombinationen af fosfatsten (PR) med den grønne gødningsafgrøde boghvede ikke gav agronomisk signifikante fordele.
Mens en af de tre testede fosfatsten øgede boghvedeafgrødens P-optagelse, forbedrede boghvedeaffaldet ikke udbyttet af den næste afgrøde, siger Melissa Arcand, hovedforfatter af forskningsundersøgelsen.
Baseret på resultaterne ville det ikke kunne betale sig for landmænd at investere i denne fremgangsmåde, siger hun. Men hvis man bruger forskellige grøngødningsafgrøder på forskellige jorde, kan det måske give mere positive resultater.
For eksempel var jordbunden i undersøgelsen generelt basisk. Syreholdige jorde kunne måske fungere bedre. Andre grøngødningsafgrøder, f.eks. bælgplanter, kan også gøre en forskel.
I syntetisk gødning fjernes fosforen fra stenen ved hjælp af syrer, hvilket gør fosforen mere opløselig og lettere tilgængelig for planterne.
Udfordringen for økologiske landmænd er at forbedre planternes optagelse af fosfor – et grundstof og et af tre kritiske makronæringsstoffer sammen med kvælstof og kalium – uden syntetisk gødning.
Der findes ingen erstatning for makronæringsstoffer. “De er essentielle,” sagde Arcand. “Der er ingen vej uden om det.” En mangel på fosfor vil normalt hæmme en afgrødes vækst.
Et af hovedformålene med undersøgelsen “Residues from a buckwheat (Fagopyrum esculentum) green manure crop grown with phosphate rock influence bioavailability of soil phosphorus” var at forsøge at øge fosfortilgængeligheden.
I økologiske landbrugssystemer tilføres fosfor hovedsageligt gennem genanvendelse af organiske materialer på bedriften som f.eks. kompost, grøngødning og husdyrgødning. Disse organiske materialer indeholder fosfor, der er mineraliseret af jordorganismer, hvilket gør dette makronæringsstof lettere for planterne at udnytte.
Tilførsel af rester af grøngødning til jorden kan øge jordens mineraliseringshastighed af fosfor, men lave koncentrationer i restprodukterne vil ofte ikke opfylde afgrødernes behov. “Valg af grøngødningsafgrødearter, der har en høj P-optagelse, har potentiale til at overvinde begrænsningerne i organiske materialer til at levere P i disse systemer”, hedder det i undersøgelsen.
Boghvede blev valgt, fordi tidligere undersøgelser har vist, at den kan optage koncentrationer af fosfor, der overstiger dens eget behov. Så overskydende fosfor kan blive efterladt i jorden fra boghvedeplanterester.
I undersøgelsen blev der anvendt kemisk ubehandlet fosfatsten fra sedimentære og magmatiske kilder som erstatning for kunstgødning. Uanset kilden har fosfatsten lav opløselighed, især i alkalisk jord, der er karakteristisk for de fleste jorde under økologisk produktion i Ontario og på prærierne.
Men selv om undersøgelsens resultater viste, at denne fremgangsmåde ikke gav væsentlige fordele, var selve processen vigtig. Det skyldes, at fosfor fra fosfatsten er en begrænset ressource. Den fortsatte fremstilling af syntetisk gødning vil med tiden udtømme denne kilde. Når det sker, kan økologiske landmænd have en fordel, fordi de vil have lært at øge fosforindholdet uden at være afhængige af kunstgødning.
“Udtømningen af sten-P, som er en begrænset ressource, til produktion af kunstgødning betyder, at vi på et tidspunkt i fremtiden ikke længere kan være afhængige af denne kilde til P”, sagde Arcand.
“I stedet skal vi være i stand til at omfordele de opløselige, reaktive former for P fra landskabet og vandløbene, hvor der er overskud, til de steder, hvor der er mangel på P”, sagde hun. “I jorde, hvor der er mangel på plantetilgængelige former for P, men hvor der er rigeligt med samlet P, må vi også arbejde på metoder til at forbedre dets adgang til planterne.”
Med andre ord vil der være brug for de økologiske landmænds areal- og afgrødeforvaltningsmetoder, når den eksisterende forsyning af fosfor fra kunstgødning er væk.
Fosfor og olie ligner hinanden ved at have en begrænset forsyning. Men i modsætning til olie, som efter afbrænding omdannes til gassen kuldioxid, forsvinder fosfor fra kunstgødning ikke fra miljøet.
I stedet omfordeles fosfor i jorden og vandet (ofte i for høje koncentrationer) i forskellige former. “Fosfor adsorberes til jordpartikler eller optages af planter, optages i dyrevæv (fra indtagelse af planter) og optages også i jordens mikroorganismer,” sagde Arcand.
Udfordringen for både forskere og økologiske landmænd er at finde måder at genanvende fosfor i dets mange former på, samtidig med at man undgår den nemme ensrettede vej med kunstgødning.