Ny metode kan bremse overgødning og gavne miljøet

Enhver plante har brug for fosfor for at vokse og gennemføre sin livscyklus. Det gælder også for de vigtigste danske afgrøder som korn, kartofler og sukkerroer, og derfor gøder alle danske landmænd med fosfor.

Hidtil har det været meget udfordrende at måle planternes aktuelle behov, men nu har jeg og en række andre danske forskere opfundet et håndholdt apparat, der kan måle planters fosforstatus direkte i marken.

Vi forventer, at den nye metode vil få stor opmærksomhed i landbruget, specielt med afsæt i den ambitiøse fosforregulering fra 2017, hvor der blev indført et fosforloft for alle gødningstyper for at sikre en målrettet regulering samt beskytte følsomme naturområder.

Fosfor er en vigtig naturressource der udvindes fra miner i primært Marokko, Kina og USA. De eksisterende miner er efterhånden ved at være udtømte, og de mest dystre prognoser spår, at det vil ske i løbet af de næste 50-100 år.

Derfor er der behov for at målrette vores fosforforbrug bedst muligt, så vi sparer på de tilbageværende fosforressourcer.

Overgødning er dagens praksis

Danske afgrøders behov for fosfor vurderes i høj grad ud fra Olsen-P-metoden, der er en klassisk jordanalyse fra 1954. Her bruges natriumbikarbonat (NaHCO₃) til at frigive fosfat fra jorden, som antages at svare til den pulje af fosfor, som planterne kan få fat i.

Fosfor bevæger sig dog meget langsomt i jord, og de klassiske jordanalyser har meget svært ved at vurdere, hvor meget fosfor der reelt er tilgængeligt for planterne. Derfor overgøder landmændene typisk med fosfor for at sikre et tilfredsstillende udbytte.

Denne praksis er ikke kun uhensigtsmæssig for en knap ressource, den er også dårlig for landmandens økonomi og har store konsekvenser for miljøet.

Ny metode måler den enkelte plantes fosforbehov

I forbindelse med mit ph.d.-projekt har vi nu opfundet en ny håndholdt fosformåler, der kan måle planters fosforstatus direkte via bladene. Apparatet måler plantens såkaldte fluorescens-signal, der meget præcist afspejler effektiviteten af fotosyntesen.

Når energien fra solen udnyttes i fotosyntesen, giver det udsving i fluorescence-signalet. Vi har identificeret et specifikt udsving i dette signal, der kan sammenholdes med det aktuelle fosforindhold – jo kraftigere udsving, desto mere effektiv er fotosyntesen og desto mere fosfor indeholder planten.

Signalet kan i bund og grund sammenlignes med et hjertekardiogram. Fotosyntesen er planternes kraftværk, og da fluorescens-signalet afspejler effektiviteten af denne livsvigtige proces, afslører det samtidig vigtig viden om plantens generelle sundhedsstatus.

Fuldstændig ligesom et hjertekardiogram giver vigtig information til lægerne om patientens umiddelbare sundhedsstatus.

Kan måle reelt optag og justere derefter

Efter at have testet metoden i laboratoriet under kontrollerede forhold i to år blev metoden for første gang anvendt på udvalgte danske marker i foråret 2017.

Resultaterne fra marken var meget lovende, og i 2018 vil endnu flere danske marker få vurderet deres fosforbehov ved hjælp af metoden. Målingerne fungerer som stikprøver tværs over afgrøden for at få et overblik over planternes sundhedsstatus.

Udover måleren følger der en app med, der gør det muligt at evaluere resultaterne direkte i marken samt at kortlægge hver enkelt måling for at få et overblik over særligt udsatte områder.

I stedet for at estimere hvad der potentielt kan optages fra jorden, kan fokus nu flyttes op til selve planten og derved give os et mål for, hvad der reelt er optaget. Den nye metode giver således mulighed for både at korrigere en potentiel udbyttenedgang samt at undgå et overforbrug af fosfor.

Til gavn for landmanden og miljøet

Større udledninger af fosfor til søer og kystnære havområder vil øjeblikkeligt føre til algeopblomstring, der i sidste ende kan medføre iltsvind.

Ved at følge afgrødernes fosforstatus løbende henover vækstsæsonen, forventer vi, at man kan reducere fosforbruget med 20-40 procent alene ved at ændre praksis fra at gøde for en sikkerheds skyld til kun at gøde ved et reelt fosforbehov.

Samtidig vil det være muligt at øge udnyttelsen af det fosfor, der hvert år tildeles de danske afgrøder. I dag er det kun omkring 20 procent af den fosfor, landmændene gøder med, der bliver optaget af planterne.

Med den nye viden om afgrødens aktuelle status forventer vi, at det som minimum vil kunne stige til det dobbelte.

Med de skærpede miljøkrav til landbruget, inklusiv de nye fosforreguleringer fra 2017, vil der være et øget fokus på brugen af fosfor både i dansk såvel som international planteproduktion. Overforbruget af fosfor vil kunne reduceres betydeligt ved hjælp af målrettede strategier.

Her kan den nye fosformåler blive et vigtigt værktøj til at optimere fremtidige gødningsstrategier, hvilket kan blive til gavn for både landmanden og miljøet.

Oplysning om økonomiske interesser. Andreas Carstensens forskning har ført til spinoff-virksomheden Spektra, der skal hjælpe med at udbrede måleren.