Mikrober för klimatet

En person som länge har förespråkat jordbruksmetoder som arbetar med naturen, istället för emot, är Elaine Ingham i Oregon, USA. Hon är doktor i mikrobiologi och har forskat på ekosystemen som finns i jorden i 40 år. Enligt henne kan vi helt ersätta jordbrukets kemikalier genom att gynna och tillsätta goda mikroorganismer med hjälp av kompost.

En positiv bieffekt av att gynna mikrolivet i jorden är att det binder kol – och det handlar om enorma mängder.

– Vi har gjort beräkningar och pratade till exempel med den australiska regeringen. Om alla i Australien började kompostera rätt, så kunde vi ta de förhöjda halterna av koldioxid i atmosfären och få tillbaka dem i jorden, ner till preindustriella nivåer. Och det inom tio år, bara för Australien, säger hon.
Elaine Ingham berättar att om samma sak kunde genomföras i USA, skulle det handla om bara tre år.

Hon hänvisar också till David Johnson, professor vid New Mexico State University, som har gjort odlingsförsök med olika kombinationer av mikroorganismer i jorden.

– Varje gång du ökar mängden svampbiomassa så är det en exponentiell respons av lagringen av koldioxid. Det högsta de fått är elva ton kol som binds per hektar varje år.

Om vi kan göra detta globalt skulle det bara ta några år innan den förhöjda halten koldioxid i atmosfären kunde sänkas.

– Därför borde vi gå i den här riktningen, som art, vi borde göra det här i alla världens länder. Om vi har viljan att gå över till ett biologisk system så kan vi göra det.

Svampar lagrar kol i jorden

Den springande punkten är svamparna som lever i jorden. Alltså inte det som vi kallar svamp i dagligt tal – som kantareller – utan de kilometervis med mikroskopiskt tunna svamptrådar som kallas hyfer och som breder ut sig under marken. De har en enormt viktig funktion både i skogar och i det som vi använder som odlingsmark.

– På 1940- och 50-talet kunde forskare visa att när svampar växer, så istället för att andas ut restprodukterna som koldioxid lagrar de det på insidan av hyferna, säger Elaine Ingham.

Så länge man inte plöjer i jorden kan det kolet bli en del av markbiologin med en lagringstid på flera tusen år.

– Så fort du plöjer så mosar och krossar du alla svamphyfer, rundmaskar, mikroleddjur och daggmaskar, men du gynnar bakterielivet. De går in i en ryslig blomning och det mesta av ditt organiska material blåser iväg som koldioxid. Det är för att bakterierna inte håller fast vid kol, de andas ut det.

Jordens näringsväv

De mikroorganismer som Elaine Ingham pratar om är alla lika viktiga och en del av det hon kallar jordens näringskedja eller näringsväv. Det är ett system som uppstår mellan en växt och jordens mikroorganismer och smådjur, om förhållandena är rätt. Resultatet blir att växten får precis den mängd näring den behöver, när den behöver den, plus en massa andra nyttigheter. Inga kemikalier behöver tillsättas. Grödor som odlas på detta sätt blir dessutom friskare och innehåller mer och fler näringsämnen.

– Moder Jord är så smart, det är fantastiskt, och när vi till slut listade ut detta, det var som en blixt från klar himmel. Naturen har gjort det här kretsloppet med näring för växter under den senaste miljarden år, och hon har haft lite tid på sig att finslipa systemet.

– Konstgödselvärlden vill inte ens erkänna att det är vad som händer i den riktiga världen, för de vill inte att människor ska veta att biologin i jorden omsätter de här näringsämnena och levererar precis den balans som din planta behöver.

Elaine Ingham menar att vi istället har förstört matjordarna genom att använda konstgödsel.

Förstör balansen

Jan Röed, som är biolog och har arbetat med mikrobiell odlingsteknik i mer än tio år, är inne på samma spår. När vi hörs i mitten av april håller han och en kollega just på att starta en stiftelse som ska arbeta för att bland annat sprida information om regenerativt jordbruk och påverka beslutsfattare.

Han lyfter en rapport från ett engelskt universitet  2015 som visar att en tredjedel av planetens jordbruksmark blivit obrukbar under de senaste 40 åren på grund av den konventionella odlingstekniken.

– Det hänger ihop med att salter i form av handelsgödsel och olika former av bekämpningsmedel motverkar och förstör den här ekologiska balansen där växten samverkar med mikrolivet i jorden, säger han.

– Det säger sig självt att om vi ska ha en framtid på planeten måste vi också ha mat. Så kan vi inte vända trenden och hitta nya sätt att odla jorden, då kommer det inte gå.

Kolinfångning i jordbruket

Jan Röed menar att man kan göra oerhört mycket med mikrobiell odlingsteknik, ett exempel är fermentering av gröngödsel, en teknik som används i Tyskland.

– Det går ut på att låsa energi och kväve och andra näringsämnen och ge det tillbaka till ekosystemet i jorden.

Han berättar att de som ett första steg i stiftelsen kommer att driva ett projekt som heter ”Carbon capture farm” (ungefär kolinfångningsjordbruk) och att tekniken går ut på att sätta organiskt material i kretslopp och att arbeta med kväve- och kolfixerande fotosyntesbakterier.

– Vi gör i princip en flytande näring, och en del av näringen kommer att gå ut i fast form i en biokolsblandning. Det kan ersätta handelsgödsel med 100 procent, och kommer också ge kolinlagring.

Fotosyntesbakterierna är till stor del kärnan i den mikrobiella tekniken som de håller på med men han säger att det också finns många andra arter som är intressanta.

– Jag skulle tro att om 20 år så är det är helt naturligt att åka ut med fritt levande kvävefixerande mikrober och sprida det inom lantbruk och odling.
– Det som är häftigt med tekniken är att i våra jordar, även om de är i mer eller mindre dåligt skick, så kan du få kolinlagring från år ett.

Använder mikroskop

Elaine Ingham är mycket noga med att alla deltagarna i näringsväven måste vara på plats för att jorden ska fungera optimalt och att du måste anpassa din kompost efter lokala förhållanden och efter vad du vill odla.

För att få bra resultat gäller det alltså att ha bra kompost – lägger du på dålig kompost kan du istället döda dina plantor. Det var för att människor missade detta som hon började lära ut hur man använder mikroskopet.

– Det är ganska enkelt att se om det enda du har där är en massa bakterier. Inga svampar, inga protozoer – då måste du börja fixa det – och du behöver inte räkna dem, det räcker att du ser att de finns där.

Hon började också lära ut hur man gör riktigt bra kompost, och hur man kan omvandla den till flytande form, som extrakt och kompostte.

Ökar skörden

I dag har hon ett företag där hon och hennes team bedriver kursverksamhet på webben och när vi hörs på Skype, med nio timmars tidsskillnad, berättar hon att hennes roll i dag handlar mycket om att sitta vid datorn och svara på frågor från kursdeltagare, att vara en sorts modern guru.

De vidareutbildar även konsulter som hjälper lantbrukare att komma igång på plats. Målet är att lantbrukaren efter ett eller två år ska kunna göra sin egen kompost, och resultatet låter inte vänta på sig.

– Vi ser vanligtvis en ökning av skörden på 10–20 procent redan under den första odlingssäsongen.

Elaine Ingham berättar att de planerar att starta kompostanläggningarna över hela världen. Dit människor kan gå och köpa en liten mängd av riktigt bra kompost och använda som ympmedel i sin egen komposthög.

Jan Röed ser också många fördelar med att skapa ett lokalt kretslopp med organiskt material.

– Det vi ser som den bästa strategin, är att jordbrukaren eller en grupp jordbrukare, gör detta på gården, i en cirkulär ekonomi utan långa transporter.

Universiteten problemet

Det finns i dag några mindre aktörer i Sverige som arbetar med regenerativt jordbruk men Jan Röed är mycket kritisk till att Sveriges lantbruksuniversitet fortfarande har så stort fokus på den agrokemiska metoden.

Hans kollega Charlotte Åkerlind arbetar med jordbruksanalys och rådgivning och när hon träffar lantbrukare och berättar om möjligheterna finns ett stort intresse.

– Folk vill ha nya lösningar. Så det är väldigt viktigt att inte skuldbelägga lantbrukare, för det är verkligen inte deras fel att vi tappar så mycket jordbruksmark på planeten. Problemen är universiteten, det är de som skulle gjort rätt, utbildat rådgivarna som i sin tur ger rätt råd till lantbrukarna.

Jan Röed och Elaine Ingham menar att det också är stora ekonomiska intressen inblandade. Hon säger att kemikalieföretagen sprider en rädsla bland lantbrukarna:

– De vet att de inte gör rätt sak för att odla grödor, men de är rädda att om de provar något annorlunda så leder det till totalt misslyckande.

Jan Röed pekar även på flera vetenskapliga rapporter från förra året som betonar vikten av att klimatsäkra lantbruket med hjälp av mikrobiell teknik.

– Det ger jordar som klarar av att hålla mer vatten, näring och luft – en förutsättning för ett effektivt jordbruk i ett förändrat klimat med fler extrema väderhändelser, säger han.

Mer ekologiskt på SLU

På senare år har dock Jordbruksverket och SLU börjat snegla på alternativa jordbrukslösningar även för Sverige.

Jean Yong är sedan 2018 professor på SLU i Alnarp och har i 20 år forskat vid universitet i Singapore, Australien och USA.

Han har med sina kollegor bland annat utvecklat metoder för att minska beroendet av konstgödsel genom att tillsätta organiskt material som innehåller naturliga ämnen som stimulerar växterna, så kallade biostimulanter.

För honom är det ingen tvekan om att de biologiska metoderna fungerar, de praktiseras redan storskaligt i stora delar av Asien och Australien – det senare är för övrigt det land med störst andel ekologiskt odlad mark i världen. Jean Yong hänvisar bland annat till världens näst största producent av ananas, ett jordbruksföretag som till 70 procent drivs ekologiskt.

– Det är det kommersiella beviset, det är bara att titta på dem, du behöver inte titta på de vetenskapliga dokumenten, säger han.

Daggmaskarnas kemi

Jean Yong bekräftar bilden att det fortfarande är konventionella odlingsmetoder som dominerar på Sveriges lantbruksuniversitet.
Ett problem som han ser är att arbetet på de svenska universiteten är uppdelat mellan olika institutioner, och för att satsa ekologiskt krävs ett helhetstänk.

– Du behöver agronomer och kemister som ser till att de produkter du använder är rätt, och ingenjörer som kan stoppa bakterierna eller svamparna på rätt djup i jorden.

De maskiner som finns i jordbruket i dag är till exempel avsedda för pulver, de kan inte hantera flytande bakteriekulturer.

– Jag använder mig av enkla saker, som daggmaskar, alla vet att de är bra. Men visste du att det nästan inte finns någon forskning på daggmaskar? Så det behövs vetenskapligt bevis. Vi använder oss av sofistikerad kemi för att förstå vad daggmaskarna ger till växterna.

Det största hindret för utvecklingen av de ekologiska mikrobiella produkterna är enligt honom att de inte är reglerade och att det saknas kvalitetskontroll.

– Svenska jordbrukare berättar för mig att det ena året fungerar det jättebra, det andra året kraschar det. Så problemet är att produkterna inte har jämna egenskaper, och när jordbrukarna har en eller två dåliga erfarenheter så sänker det hela marknaden, säger Jean Yong.

Efterfrågar oberoende studier

Sanja Manduric är växtskyddsrådgivare på Jordbruksverket och delar den analysen. Hon har tillsammans med sin kollega Anton Samuelsson under hösten sammanställt befintliga studier om biostimulanter för växter och hon efterfrågar mer oberoende studier.

– Det är ett jättespännande område, ett verktyg som är väldigt välkommet i svenska odlares verktygslåda, men det behövs mer information.

Hon påpekar också att effekten beror på saker som markegenskaper,  vilken gröda du odlar och om du gör andra åtgärder samtidigt.

– Vi kommer att fortsätta jobba med informationsspridning, allt eftersom det kommer mer studier, och när det finns tillgängligt för svenska förhållanden, säger hon.

Livets molekyl

Jean Yong vill dock inte gå så långt som att helt ersätta konstgödsel med biologiska metoder.

– Jag föreslår ett hybridsystem, för jag tror inte att det fungerar ekonomiskt med 100 procent ekologiskt. Så nästa steg är att jag ska hjälpa Sverige att under de kommande tio åren bli minst 50 procent ekologiskt, det mesta av jordbruket, det betyder 50 procents minskning av kemiska bekämpningsmedel och konstgödsel. Det är inte ett stort steg, men i alla fall halvvägs.

Han säger att framtiden för det ekologiska jordbruket är att hålla koll på viktiga små molekyler, som växthormonet cytokinin. Han kallar den livets molekyl då växtcellerna inte kan växa utan den.

– Du hittar den i kokosvatten och hos daggmaskarna. Bakterierna i komposten tillverkar cytokinin och när de ger den till växterna i jorden växer de bättre utan särskilt mycket kemikalier. Det är magin, säger han.

Elaine Ingham påpekar att vi har en nedräkning för klimatkatastrofen och att vi behöver få saker gjorda nu.

– Alla kan hjälpa till i den här ansträngningen, det är inte som att vi kan sitta och hålla tummarna och vänta på att regeringen ska göra något. Vi kan ta vårt köksavfall och kompostera det på ett bra sätt, så att kol lagras istället för att blåsa iväg.