Forskare som letar efter effektiva sätt att tillsätta fosfor (P) för att öka jordens bördighet har sparat ekologiska lantbrukare en hel del tid och pengar.
I en nyligen publicerad artikel i Canadian Journal of Soil Science (2010) 90: 257-266 visade de att kombinationen av fosfatsten (PR) med gröngödslingsgrödan bovete inte gav några agronomiskt betydande fördelar.
Men även om en av de tre fosfatstenar som testades ökade bovetegrödans upptag av P, ökade bovetegrödans rester inte avkastningen av nästa gröda, säger Melissa Arcand, huvudförfattare till forskningsstudien.
Baserat på resultaten skulle det inte löna sig för lantbrukare att investera i detta tillvägagångssätt, säger hon. Men att använda olika gröngödslingsgrödor på olika jordar kan ge mer positiva resultat.
Till exempel var jordarna i studien generellt alkaliska. Sura jordar kan fungera bättre. Andra gröngödslingsgrödor, t.ex. baljväxter, kan också göra skillnad.
I syntetiska gödselmedel avlägsnas fosforn från berget med hjälp av syror, vilket gör fosforn mer löslig och lättare för växterna att komma åt.
Utmaningen för ekologiska jordbrukare är att förbättra växternas upptag av fosfor – ett grundämne och en av tre kritiska makronäringsämnen, tillsammans med kväve och kalium – utan konstgödsel.
Det finns inga substitut för makronäringsämnen. ”De är oumbärliga”, säger Arcand. ”Det finns inget sätt att komma runt det.” Brist på fosfor hämmar vanligtvis en grödas tillväxt.
Att försöka öka fosfortillgången var ett av huvudsyftena med studien ”Residues from a buckwheat (Fagopyrum esculentum) green manure crop grown with phosphate rock influence bioavailability of soil phosphorus”.
I ekologiska odlingssystem tillförs fosfor huvudsakligen genom återanvändning av organiska material på gården, t.ex. komposter, gröngödsling och djurgödsel. Dessa organiska material innehåller fosfor som mineraliserats av markorganismer, vilket gör detta makronäringsämne lättare för växterna att använda.
Att tillföra rester av gröngödslingsrester till marken kan öka mineraliseringsgraden av fosfor i marken, men låga koncentrationer i resterna räcker ofta inte till för att tillgodose grödornas behov. ”Att välja grödor för gröngödslingsgrödor som har ett högt P-upptag har potential att övervinna begränsningarna för organiska material för att tillhandahålla P i dessa system”, står det i studien.
Bockvete valdes ut eftersom tidigare studier har visat att den kan absorbera koncentrationer av fosfor som överstiger dess egna behov. Överskottsfosfor skulle alltså kunna lämnas kvar i jorden från bokveteplantrester.
I studien användes kemiskt obehandlad fosfatsten från sedimentära och magmatiska källor som ersättning för konstgödsel. Oavsett källa har fosfatsten låg löslighet, särskilt i alkaliska jordar som är karakteristiska för de flesta jordar i ekologisk produktion i Ontario och på prärien.
Även om studiens resultat visade att detta tillvägagångssätt inte gav några betydande fördelar, var själva processen viktig. Det beror på att fosfor från fosfatsten är en ändlig resurs. Den fortsatta tillverkningen av konstgödsel kommer så småningom att uttömma denna källa. När det sker kan ekologiska jordbrukare ha en fördel eftersom de kommer att ha lärt sig hur man kan öka fosforhalten utan att förlita sig på konstgödsel.
”Utarmningen av berg-P, som är en ändlig resurs, för tillverkning av konstgödsel innebär att vi någon gång i framtiden inte längre kan förlita oss på denna P-källa”, sade Arcand.
”Istället måste vi kunna omfördela de lösliga, reaktiva formerna av P från landskapet och vattenvägarna, där det finns ett överskott, till de ställen där det råder brist”, sade hon. ”I jordar där det råder brist på växttillgängliga former av P, men där det finns gott om totalt P, måste vi också arbeta med metoder för att förbättra dess tillgång till växterna.”
Med andra ord kommer ekologiska jordbrukares mark- och grödhanteringsmetoder att behövas när det befintliga utbudet av fosfor från konstgödsel är borta.
Fosfor och olja liknar varandra i fråga om att de har en ändlig tillgång. Men till skillnad från olja, som efter förbränning omvandlas till gasen koldioxid, försvinner inte fosfor från konstgödsel från miljön.
Istället omfördelas fosfor i jorden och vattnet (ofta i för höga koncentrationer) i olika former. ”Fosfor adsorberas till markpartiklar eller tas upp av växter, införlivas i djurvävnader (från konsumtion av växter) och införlivas även i markens mikroorganismer”, säger Arcand.
Utmaningen för både forskare och ekologiska jordbrukare är att hitta sätt att återvinna fosfor i dess många former samtidigt som man undviker konstgödselns enkla enkelriktade väg.