Kvävets kretslopp och fördelarna med baljväxtodling

Alla levande varelser innehåller kväve. Alla växter, djur och människor behöver kväve för att kunna växa. Proteiner innehåller kväve. Människor får protein genom djur och växter t.ex. kött och mjölk. Mjölkens och köttets protein är ursprungligen från växter som djuren ätit. I atmosfären finns 78% kväve, men den är till en stor del icke-reaktiv, vilket innebär att växterna inte kan använda kvävet direkt. Baljväxter behöver hjälp av andra för att få det livsviktiga kvävet. Det finns olika sätt att omvandla luftens kväve till något växterna kan använda.

Åska omvandlar luftens kväve till en form som växterna kan utnyttja. Det sker väldig sällan och därför behöver man titta på andra sätt. Det finns över 19 000 olika arter av baljväxter med ett gemensamt särdrag: de omvandlar luftens kväve till ammoniak i marken med hjälp av bakterier som bildar knölar på baljväxtens rötter. Rhizobium-bakterier binder kväve och är naturligt förekommande i marken. Bakterierna bildar på sätt och vis vänskap med baljväxten. Denna symbios gör att baljväxterna får kväveföreningar av bakterierna och bakterierna får i sin tur kolhydrater av baljväxterna. Det här kallar man för biologisk kvävefixering och är oberoende av oss människor.

Människan har uppfunnit ett sätt att imitera kvävefixering kemiskt. På detta sätt produceras industriellt kväve. Kvävet är ofta i form av granulärt gödselmedel som sprids på åkern. För att tillverka kvävegödselmedel behövs enorma mängder energi som för det mesta kommer från fossila bränslen. En del av kvävet som djur får från växter hamnar i djurets avföring. Växter kan återanvända kvävet denna väg också. Det här är hur kvävet cirkulerar i ett kretslopp på vår planet.

Baljväxternas frukt är i en balja och de flesta känner till ärten. Andra baljväxter som odlas i Finland är bondböna vit-, gul- och blålupin, klöver och foderlusern. Därtill hittar man flera baljväxter ute i naturen, t.ex. kråkvicker och den skadliga blomsterlupinen som ofta växer vid vägkanterna. Visste du att lakrits och jordnöt också är baljväxter? Du kan bekanta dig med de olika baljväxterna här.  

Fred Stoddard berättar i denna Leg4Life-video om odling av baljväxter, vilka fördelarna är, samt om baljväxternas vänner och fiender (på finska).    

Baljväxter medför andra fördelar utöver biologisk kvävefixering. Andra växter drar nytta av det oanvända kvävet som baljväxterna lämnar kvar i marken. Baljväxterna har starka rötter som lämnar hål i marken. Detta gör att jorden blir luftigare och syrehalten förbättras. Baljväxter förbättrar också den biologiska mångfalden genom att attrahera pollinerare som tycker om växtens nektar. Alla växter kan insjukna i olika sjukdomar helt som vi människor. Baljväxter kan drabbas av sjukdomar som är olika jämfört med t.ex. spannmål. Baljväxternas sjukdomar sprider sig inte till spannmålsväxterna och spannmålssjukdomarna sprids inte till baljväxterna. Spannmålsodlingar är väldigt vanliga och drabbas därför av flera sjukdomar. Det goda med baljväxter är att de har förmågan att motverka växtsjukdomar typiska för spannmål. Det gäller att odla något annat med jämna mellanrum på sin åker.

Odlingsväxter måste skyddas från växtsjukdomar, skadeinsekter och ogräs

Växter kan få en rad olika växtsjukdomar från virus, bakterier, mögel eller svampar. Växtsjukdomarna kan sprida sig via luften, vattnet och andra sjuka växter, jordar, redskap och skadeinsekter.  

Växtätande insekter och djur är en del av naturens kretslopp. Odlaren önskar förstås att hens grödor blir mat till människor, hus- eller sällskapsdjur men inte skadedjur eller insekter. Skadedjur är ofta insekter som skadar odlingsväxter och därmed försämrar skörden och dess kvalitet. Största delen av insekterna skadar växtligheten när de är larver men också som vuxna individer. 

Ogräs är växter som hittas på ställen där man önskar att de inte skulle växa. Vilken växt som helst kan anses vara ett ogräs om den växer på fel plats och vid fel tidpunkt. På åkern är ogräsväxter ofta arter som är svåra att bekämpa och stör odlingar genom att utkonkurrera de grödor man vill odla.  

Odlingsväxter kan skyddas från växtsjukdomar, skadeinsekter och ogräs på flera olika sätt. Växelbruk eller växtföljd är en viktig bekämpningsmetod som hjälper att minska på sjukdomar, skadeinsekter och ogräs. Växelbruk betyder jordbruk där man skiftar årligen grödorna som odlas på ett och samma fält. Man kan odla turvis t.ex. vall, spannmål och baljväxter i växtföljden. Det finns också andra fördelar med växelbruk. Det håller marken i bra skick och ökar skörden. Det lönar sig att tillämpa växelbruk också i odlingsträdgården. 

Jordbearbetning kan motverka ogräs, som hunnit växa upp till plantor. En underväxt kan odlas tillsammans med den huvudsakliga grödan. Underväxten fortsätter att växa efter att man skördat huvudgrödan. Underväxten täcker och kväver ogräs. Underväxter motarbetar också erosion och tar till vara näringsämnen som t.ex. kväve och fosfor och förhindrar att de hamnar i vattendragen.  

Om sjukdomar, skadedjur eller ogräs förekommer trots växelbruk, jordbearbetning och underväxter, kan man använda biologisk bekämpning eller växtskyddsmedel. Biologiska bekämpningsmedel innebär att man använder naturliga levande fiender till de skadeorganismer som ska bekämpas. Man utnyttjar ofta olika mikroorganismer eller insekter. Du kan läsa mer om odlingsväxternas vänner i infokortet. Biologisk bekämpning i form av mikroorganismer eller insekter tillsätts antingen direkt på växtligheten eller genom att förbättra levnadsvillkoren så att de kan föröka sig naturligt. Med olika feromoner kan man också biologiskt bekämpa skadedjur. T.ex. ärtens skadedjur ärtevecklar, äpplens äpplevecklare, granträets granbarkborre kan bekämpas med feromoner. Fördelen med biologisk bekämpning är att det inte förutsätts karenstider förrän man kan använda skörden eller några hinder för att röra sig bland växtligheten. Biologisk bekämpning är väldigt bunden till olika omständigheter vilket kan innebära att odlaren inte alltid kan vara säker på att åtgärden fungerar. 

Bekämpning med kemiska växtskyddsmedel innebär att man sprutar ämnen direkt på växtligheten, för att hämma ogräs, skadeinsekter och förekomsten av växtsjukdomar. Man kan också använda frön som har behandlats med ämnen som hämmar svampsjukdomar och skadeinsekter. Användningen av växtskyddsmedel är reglerat och användningen förutsätter att man avlagt en avgiftsbelagd växtskyddsexamen. Man måste förnya sin examen vart femte år. Målet med utbildningen är att försäkra korrekt användning av växtskyddsmedel enligt de rådande anvisningarna och direktiv. Detta gör man för att minimera den möjliga negativa inverkan på miljön och hälsan från växtskyddsmedel.  

I Finland används väldigt lite växtskyddsmedel. Av alla länder i Europa använde man i Finland  år 2018 tredje minst växtskyddsmedel för varje hektar. Användningen var i medel 0,6 kg/hektar i Finland till skillnad från Cypern där man använde 9,0 kg/hektar, Nederländerna 5,1 kg/hektar och Frankrike 2,9 kg/hektar. Du kan läsa om den senaste statistiken gällande användningen av växtskyddsmedel här. 

Odlingsväxter har flera vänner i naturen

Odlaren bör tänka på naturens mångfald eftersom det ger fördelar på åkern. Odlingsväxter har flera vänner i naturen som förbättrar själva skörden och dess kvalitet, bekämpar växtsjukdomar och skadeinsekter. Dessutom hjälper de odlingsväxten att fånga vatten och näringsämne.   

Pollinerare är insekter som när de suger blommornas nektar skakar blomman så att pollen sprids. Pollinerarna transporterar också pollen från en blomma till en annan vilket leder till korspollinering. Stora, doftande och färggranna blommor är speciellt effektiva på att attrahera pollinerare. En stor del av växterna gynnas av insektpollinering. Blåbär och lingon är helt beroende av pollinerare. Jordgubbar, äppel, vinbär och hallon kan pollinera utan insekter, men skörden blir mycket större om pollinerare får korspollinera. T.ex. jordgubbarnas smak förbättras tack vare pollinerarna eftersom insektpollinering ökar sötman i jordgubbarna. De bästa pollinerarna är humlor, bin, fjärilar, blomflugor, många skalbaggar och flugor. Du kan göra mycket för humlorna med att plantera pollinerarvänliga växter, genom att bygga ett insekthotell eller genom att låta bli att klippa gräsmattan. Det finns flera råd på hur du kan hjälpa humlorna här. Du kan också testa din kännedom gällande pollinerarna här – vad förlorar vi om pollinerarna försvinner?

Insekter som skyddar växter är antingen rovinsekter eller parasiter. Rovinsekterna äter insekter som skadar växten. Det kan vara vuxna individer, larver eller ägg. Parasiterna lägger ägg i skadeinsekterna eller i växterna där skadegöraren hittas. Parasiterna försämrar skadeinsekternas levandsmöjligheter. I naturen finns det rikligt med insekter som skyddar växter. En del av dem går att uppfödas med avsikten att skydda mot skadedjur. T.ex. nyckelpigor, bladlusgallmyggor, och guldögonsländor äter bladluskolonier. Parasitsteklarna används också för att förstöra bladluskolonier samt mjöllöss.  Spinnrovskvalster äter tripsar, mjöllöss, växthusspinnkvalster, cyklamenkvalster och sorgmyggor. Du kan läsa mer om levande nytto- och skadeinsekter här.      

Till nyttiga mikrober hör flera svampar, arkéer och bakterier. De kvävefixerande bakterierna Rhizobium lever i symbios med baljväxter och bildar knölar på baljväxternas rötter. Baljväxternas biologiska kvävefixering sker med Rhizobium-bakterier. Pseudonomas släktets bakterier innehåller både nyttiga och skadliga arter. Flera Pseudonomas-bakterier i marken anses vara nyttiga för olika växter. De kan hjälpa att fånga näring, befrämja tillväxt och hindra förekomsten av skadeinsekter och sjukdomar. Gliocladium-svampen kan användas för att bekämpa växtsjukdomar. Svamoen motarbetar skadliga mikrober från att ta sig till växtens rötter genom att t.ex. producera mycel runt växten och skadliga enzymer för mikroberna. Med bin och Gliocladium kan man också bekämpa gråmögel på jordgubbar. Gliocladium-svampens rhizom och sporer läggs in i bikuporna. Bina sprider sedan svampen på jordgubbarna när de flyger till blommorna för att samla nektar. Mykorrhiza dvs. svamprot är en helhet som består av svamp och rot.  Svampen och värdväxten lever i symbios. Svamproten förbättrar växtens tillgång till vatten och näringsämnen och svampen får kolhydrater av växten. Svampen kan nämligen inte själv tillverka kolhydrater. Närmare 90 % av alla växter lyckas bilda svamprot. För alla arter är det inte nödvändigt men de flesta drar nytta av det. 

Vad forskar man i Leg4Life?

Leg4Life undersöker baljväxter som växer i Finland dvs. ärter, bondbönor och klöver. Leg4Life har över 50 forskare som med sin forskning försöker besvara olika frågor:

• Hur skall man bäst odla baljväxter på åkern och vilka andra odlingsväxter vore bra att inkludera i växtföljden med baljväxter?
• Hur skall man göra mat av baljväxter till människor och djur och hur påverkar ätandet av baljväxter människor och djur?
• Blir människor friskare om de äter mera baljväxter och mindre kött?
• Hur kan människor uppmuntras att äta mera baljväxter?
• Mår miljön bättre om man odlar mera baljväxter och äter mera av dem?  

Forskningsprojektet Leg4Life studerar odling av baljväxter på Tomtbacka gård i Helsingfors. Du kan bekanta dig med Leg4Life-projektets fältförsök i Tomtbacka (länk till kartan). I närheten av fälten finns flera infoskyltar som berättar om odlingsförsöken.    

Vi hälsar besökare intresserade av baljväxter varmt välkomna till Haltialas testområde. Vi påminner dig dock om att inte gå innanför det inhägnade området och att inte röra växterna där. Endast utsedd personal från Leg4Life-projektet är tillåtna innanför stängslet. Tack för ditt samarbete!

Gör ett odlingsförsök! 

Glädjen att forska och studera är till för alla! Du kan göra ett odlingsförsök med hjälp av anvisningarna nedan. Du behöver små fat, hushålls- eller toalettpapper, plastfolie eller genomskinliga plastpåsar och frön. Du kan göra försöket med olika frön. Många affärer säljer fröpåsar och många hem har frön sedan tidigare t.ex.  torkade ärter och popcorn är frön som går bra att använda i det här försöket. I försöket skall fröna placeras på olika platser och man ska studera hur miljöns omständigheter påverkar grobarheten och hur växten växer. Gror ärten bättre när det är mörkt eller ljust? Och hur gror den när det är kallt eller varmt?  

Kom ihåg att räkna hur många frön du har sått och hur många av dem som gror under försöket! Denna metod använder forskarna i Leg4Life-försöken också. Frönas grobarhet är väldigt viktig information för odlaren som sedan kan bestämma hur många frön hen ska så. 

Ladda fältförsöksanvisningarna här (på finska).

Anvisningarna har författats av Reija Pesonen och Pinja Tolvanen för Helsingfors universitets vetenskapsläger för barn 2021. Du kan bekanta dig med vetenskapslägret här.