Mineralämnesanalyser i vete från Bollerup Odling och näring i brödsäd

Transkript

1 Mineralämnesanalyser i vete från Bollerup Odling och näring i brödsäd Seminarium Kungl. Skogs- och Lantbruksakademien 22 april 2008 Artur Granstedt artur.granstedt@jdb.se

2 Mineralämnen i konventionellt- och biodynamiskt odlad brödsäd Analyser av kärna från arkivprover från A och C ledet i försöken på Bollerup (brödvete) och Önnestad (råg) Parvisa jämförelser sorten Ebi från 2001 och Brödsäd från samma parceller 1988, 1989, 1993, 1994, 1995 och 1999 Parvisa jämförelser sorten Kosack 1997 och 1988 samt råg samma år från Önnestad Av resurs skäl är det endast de två i grunden mest olika systemen A och C som nu jämförts men önskvärt är att få gå vidare med även de övriga system

3 A Exempel: Makronäringsämnen 2001 och 2002 BD (C13 och C 18) högre värden för P, Mg 500 kg NPK kg kalks N 15,5 K P S Mg Ca Na Mn Fe och Ca men lägre för S (och N) mg/kg TS C A C Sk. 58,2 Dt Pr. 10,4 % A 74,5 Dt Pr. 12,9 % A 500 kg NPK kg kalks N 15,5 K P S Mg Ca Mn Na Fe C A C Sk. 61,1 Dt Pr. 11,0 % A 81 Dt Pr. 12,3 % mg/kg TS

4 Exempel: Mikronäringsämnen 2001 och 2002 BD (C13 och C 18) högre värden för Zn, Cu och Mo men lägre för Cd och Pb Zn 27,22 25,83 B Cu Mo Cd 1,27 0,46 0,07 0,10 5,07 4,60 7,23 8,38 C A Pb Cr 0,01 0,01 0,01 0, mg/kg Ts Zn 25,08 28,12 B Cu Mo Cd 1,07 0,41 0,08 0,08 4,98 4,58 8,33 7,98 C A Pb Cr 0,00 0,01 0,01 0, mg/kg TS

5 P i kärna A 5 och A4 (konventionell utan djur) och C13 och C 18 (biodynamisk med djur) från olika år med höstvete, Bollerup P mg/kg TS A A A C C P mg/kg TS A A A C C C

6 K i kärna A 5 och A4 (konventionell utan djur) och C13 och C 18 (biodynamisk med djur) från olika år med höstvete, Bollerup K 6000 mg/kg TS A A A C C K mg/kg TS A A A C C C

7 Mg i kärna A 5 och A4 (konventionell utan djur) och C13 och C 18 (biodynamisk med djur) från olika år med höstvete, Bollerup Mg mg/kg TS A A A C C Mg mg/kg TS A A A C C C

8 Ca i kärna A 5 och A4 (konventionell utan djur) och C13 och C 18 (biodynamisk med djur) från olika år med höstvete, Bollerup Ca mg/kg TS A A A C C Ca mg/kg TS A A A C C C

9 Zn i kärna A 5 och A4 (konventionell utan djur) och C13 och C 18 (biodynamisk med djur) från olika år med höstvete, Bollerup Zn mg/kg TS A A A C C Zn mg/kg TS A A A C C C

10 Cu i kärna A 5 och A4 (konventionell utan djur) och C13 och C 18 (biodynamisk med djur) från olika år med höstvete, Bollerup Cu 7,00 6,00 5,00 5,1 6,4 4,6 6,0 5,1 mg/kg TS 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 A A A C C Cu 7,00 6,5 6,00 5,00 4,7 4,7 4,6 4,4 5,0 mg/kg TS 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 A A A C C C

11 Mo i kärna A 5 och A4 (konventionell utan djur) och C13 och C 18 (biodynamisk med djur) från olika år med höstvete, Bollerup Mo 1,4 1,27 1,2 1 mg/kg TS 0,8 0,6 0,4 0,31 0,46 0,38 0,2 0 0,09 A A A C C Mo 1,2 1 1,14 1,07 mg/kg TS 0,8 0,6 0,4 0,2 0,20 0,37 0,41 0,53 0 A A A C C C

12 Mineralämnesinnehåll 6 försökspar brödsäd från biodynamiskt kretsloppsjordbruk och konventionell odling Resultat höstvete Kosack 1997 och 1998, Ebi 2001 och 2002 samt råg 1997 och 1998 Mo Na Cu Ca Cr Zn Mg P B Ni Al K Fe S Cd N Pb P<=0,05 Mo Cu Zn Mg P N (Cd) % ekologiskt kretslopp/ konventionell

13 Slutsatser: Specialiserad spannmålsodling 150 kg N/ha 100 leder till utarmning av de mineraler som ej tillförs 50

14 Specialiserad djurhållning 200 N 50 N leder samtidigt till anrikning och förluster på de specialiserade djurgårdarna 150 N

15 DVS Näringsfattiga åkrar och övergödda hav 85 % av åkerns grödor blir foder till grisar, höns och kor vars gödselöverskott leder till algblomning och bottendöd

16 och också Brist på näring i svensk brödsäd Publicerat SvD: 27 juli 2006 Svenskt vete är inte lika näringsrikt som förr. Utarmningen av svensk åkerjord anses ha gått så långt att skördarna riskerar att minska. Tester med traditionell NPK-gödsling (kväve, fosfor och kalium) avslöjar markant minskade kopparhalter på bara tio år. Fortsätter man som i dag och inte ersätter de mineraler som förs bort med skörd och naturlig urlakning kan jordarnas förråd av koppar, zink och molybden utarmas helt inom 100 år, visar SLUforskarnas resultat som nyligen redovisades vid Kungliga skogsoch lantbruksakademien. Det är näst intill omöjligt att täcka sitt behov av vitaminer och mineraler utan att samtidigt gå upp i vikt - anser Livsmedelsverkets expert.

17 Övergödning bakom näringsbrist Publicerat i SvD: 3 augusti 2006 Näringsfattiga jordar, näringsfattig föda och ett övergött Östersjön har en gemensam orsak övergödningen av jordbruket med handelsgödsel och brutna kretslopp. Huvuddelen av det som odlas på åkern är djurfoder (fyra femtedelar). Spannmålen som odlas på de specialiserade växtodlingsgårdarna säljs till de specialiserade djurgårdarna med för många djur, för mycket gödsel och störst näringsläckage. Överskottet av gödsel, och den allsidiga näring denna innehåller, blir till ett miljöproblem i stället för en återanvändbar resurs. Samtidigt utarmas markerna på spannmålsgårdarna som odlar brödsäden. A. Granstedt

18 Ekologiska kretslopp nödvändigt för såväl miljö som för vårt. näringsbehov x

19 Den ekologiska kretsloppsgården Obs hela kärnan Nibble gård Järna

20 Lägre N och proteinhalt.. Protein sammansättning Relativ aminosyror höstvete Bollerup 2001 och 2002 Ornitin Hydroxyprolin Metionin EA Histidin EA Lysin EA Cystin Treonin EA Tyrosin Alanin Isoleucin EA Glycin Arginin EA Valin EA Fenylalanin EA Asparaginsyra Serin Leucin EA Prolin Glutaminsyra Konv Biodyn men sammansättningen (biologiskt värde) olika % aminosyr av råprotein

21 Aminosyror i procent av råprotein höstvete Bollerup 2006 EAA Asparaginsyra Arginin EA Lysin EA Glycin Alanin Treonin EA Leucin EA Valin EA Cystin Metionin EA Histidin EA Isoleucin EA Serin Hydroxyprolin Ornitin Fenylalanin EA Tyrosin Prolin Glutaminsyra -2-1,5-1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 Differens Biodynamisk - Konventionell Jf Dlouhy 81 och Pettersson 82

22 Vad påverkar näringsinnehållet. Markens bördighet beroende av mineralämnesinnehåll (modermaterial), fysikaliska, kemiska och biologiska egenskaper samt dess odlingshistoria. Val av odlingssystem och där kretslopp med återförsel av allsidig organisk gödsling gynnar grödans näringsinnehåll Övriga brukningsåtgärder (gödsling, jordförbättring, dränering, bearbetning, växtföljd) Grödor, sorter och sortval Årsmån

23 Till eventuell diskussion

24 Det historiska perspektivet Från slåtter- till växelbruk och kretslopp

25 Vallar med klöver var då (som nu i all ekologisk odling) den soldrivna resurs som i kombination med fungerande kretslopp ledde fram till en flerdubblad produktion från Energi ur solens ljus Kväve ur luftens obegränsade förråd Och mineraler ur jordens djup i effektiva kretslopp med djur och gödsel på varje gård

26 Soil Organic Matter in top soil function of ley SOM % Number of leys in 6 years crop rotation Silt loam Silt loam Clay The percentage of humus (soil organic matter = SOM) in the top soil with different share of leys after three periods of sixyear crop rotations in long term trials north Sweden (Persson, 1994)

27 Ekologiska grundvillkor flödande energi, kretslopp och biologisk mångfald Fotosyntes Förbränning Ekosystemet jorden i balans

28 Den ekologiska kretsloppsgården

29 Example of ecological recycling agriculture / ERA The prototype farm Yttereneby Skilleby in Järna) The animal density is adjusted to the own feed production: In this case on 84 % and crop for sale on 16 % of the farm area and with a animal density of 0,6 AU/ha Yttereneby and Skilleby 2003 Import---> Recycling Export Feed Herd: Milk Seed { 47 cows Meat products 39 heifers 10 calves 29 sheep 0,6 AU / ha Own feed>84% of the area 450 m 3 urine m 3 manure +dung/urine pasture Ley (grass land) 47% Bred grain 15% Pasture 21% Feed grain 15 % Biogas Veget. Root crops 1,5% 0,5% Bread grain Arable land ha Crop rotation Crop rotation 106 Year 1 Spring cerals + insowing Pasture 29 2 Ley I Vegetable - 3 Ley II root croops 2 4 Ley III Total Winter cerals Natural pasture 25

30 K DOK-experiment D [1] Mäder, P., Fliessbach, A.,Dubois D., Gunst L., Fried P. & Niggli, U Soil Fertility and Biodiversity in Organic Farming. Science VOL 296 pp B E R A S Baltic Ecological Recycling Agriculture and Society Humus content (Corg) after 21 years in DOK trials comparing conventional, organic and biodynamic treatments. In the Swiss DOK -trials comparing to biodynamic, organic and conventional treatments in FiBL with start BIODYN (Biodynamic), BIOORG (Organic), CONFYM (Conventional with manure) and CONMIN (Conventional with only mineral fertilizer). DOKexperiment (Mäder et al, 2002; 2006, Fliessbach 2007 )

31 Utarmning eller återcirkulering Förändring av halten koppar (halveringstid 500 årutan recirkulering) 6,00 5,42 5,00 mg per kg kärna 4,00 3,00 2,00 3,57 3,12 4,06 1,00 0, NPK Biod.ecorec Bördighetsförsöken NPK 1) Bollerupförsöket 1997, 1998, 2006, ) 1) Kirchmann, ) Granstedt, 2008

32 Utarmning eller återcirkulering Förändring halten zink (halveringstid 280 år utan recirkulering) 40,00 36,10 mg per kg kärna 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 31, ,00 0, NPK Biod.ecorec Bördighetsförsöken NPK 1) Bollerupförsöket 1997, 1998, 2006, ) 1) Kirchmann, ) Granstedt, 2008

33 Input - Output Agricultural Sweden 140 Tot. input Artifiz. fertilizer In Sweden, from 1950 to 1980 the average use of artificial nitrogen fertilizers increased from 20 kg to 80 kg per N kg/ha N kg /h a Output agric prod Surplus ha and year Year

34 Nitrogen surplus N kg/ha in relation to animal units (de)/ha on 465 dairy farms in Sweden

35 We know that in a catchment scale, a major part of P losses often come from a relatively small part of the catchment. The hot-spots of P losses are typically areas where manure hasbeenutilizedfor a longer time. In the lake Rehtijärvi case, these two areas make up a half of the dissolved P losses to the lake, even through their share is less than 20% of the cathment land area.

36 Average amounts of pigs on pig farms in Sweden Year

37 Pesticide use in Sweden Hectardoces pesticides Hektardoces Year

38 Sammanfattning Ekologiska grundvillkor Vi kan lära av vår odlingshistoria vägen från förbrukarsamhälle till att skapa fruktbar jord Men också hur vi på kort tid brutit kretsloppen Linjära flöden leder till resursförbrukning, utarmade jordar, näringsfattig mat, övergödda hav och klimatförsämring. Det biodynamiska och ekologiska kretsloppsjordbruket visar att vi kan återskapa bördig jord, skona miljön och få näringsrik föda.