Bærekrafthåndboken

Klima og miljøvennlig agronomi

Jord som ressurs

Målet er å drive et landbruk som ivaretar de iboende ressursene i jorda. Jordsmonn med god struktur og mye biologisk liv kan bryte ned planterester og mikroliv til plantetilgjengelig næring, og det er bred enighet om at biologisk mangfold i jorda bidrar til sunn jord.

Jordbruket har en viktig rolle i samfunnet i matsikkerhet og beredskap, sysselsetting og bosetning, og det er en viktig del av norsk kulturarv og historie. Norge har mange topografiske utfordringer i sine jordbruksarealer. Det er vanskelig å dyrke jordbruksplanter i områder med åser og topper, og kun 3 % av det norske arealet er jordbruksareal. I dag går 90 % av dette arealet til å produsere dyrefôr. Korrigert for importert kraftfôr er den norske selvforsyningsgraden bare 36 %, noe som betyr at Norge er et sårbart land i krisetider.

Regjeringen har ved flere tilfeller fastslått et mål om å øke selvforsyningsgraden i Norge, og dette forutsetter i hovedsak to ting: at jordbruksjord ikke blir omdisponert til andre hensikter, og at kvaliteten av eksisterende jordbruksarealer ivaretas gjennom bærekraftig bruk. Den forrige regjeringen meldte også Norge inn i 4-per-1000 – et internasjonalt initiativ for å øke jordkarbonet med 4 promille hvert år.

I 2021 var omdisponeringen av jordbruksjord på det laveste siden en begynte å føre statistikken i 1967. Dette betyr ikke at omdisponeringen er lav, og det er dessuten første gang siden 1967 at Stortinget har møtt målet sitt om å holde omdisponeringen på maks 3000 dekar i året. Med andre ord er det sterk konkurranse om arealet.

I FNs 17 bærekraftsmål kan norsk landbruk kan være viktige bidragsytere til bærekraftig utvikling. Det vil si at vi igjennom bærekraftig skjøtsel av jord og miljø kan ta vare på fremtidens matproduksjon, vannforvaltning og infrastruktur, og samtidig sikre matforsyning.

Klimagasser fra jord

Jorda lever. Den består av mange små skapninger og organismer; sopper, småkryp og bakterier. Disse har sine klimaavtrykk, akkurat som oss mennesker som puster ut karbondioksid. De viktigste klimagassene er karbondioksid (CO₂), metan (CO₄) og lystgass (N₂O). Evnen til å gjøre skade som klimagass omtaler vi som oppvarmingspotensiale, og bruker enheten Globalt oppvarmingspotensiale i et 100-årsperspektiv (GWP_{100, Global}).

Effekten av disse gassene varierer betydelig, og lystgass er den mest potente av klimagassene fra landbruket, med nesten 300 ganger effekten av karbondioksid. Karbondioksid fra biomasse teller vi ikke med når vi skal gjøre slike utregninger, ettersom det ofte er bundet gjennom fotosyntese. Det finnes likevel en rekke bakterier som skiller ut metan og lystgass i sin metabolisme, og disse spiller inn i klimaregnskapet fra jordbruket.

Klimagasser	Globalt oppvarmingspotensiale i et 100-årsperspektiv Enhet: GWP100, Global
Karbondioksid (CO2)	1
Metan (CH4)	25
Lystgass (N2O)	298

Metan og lystgass teller vi derimot med uansett opprinnelse. Lystgassutslipp forbinder vi særlig med husdyr- og kunstgjødsel. Lystgass har et svært høyt oppvarmingspotensiale, og oppstår bl.a. ved overgjødsling, men også under produksjon av kunstgjødsel. Ved produksjon av 1 kg N i Norge avgis ca 0,01 kg lystgass. Landbruket bidrar med 70 % av Norges utslipp av lystgass, og det er komplisert å gjøre tiltak mot den da det interagerer med jordsmonn og nedbør.

Indirekte lystgassutslipp kommer igjennom avrenning, og er en svært viktig grunn til å begrense dette, f.eks. ved å unngå spredning av husdyrgjødsel og jordarbeiding om høsten. Når det etterlates nitrogengjødsel i jorda kan det omdannes til lystgass. Da kalles det direkte lystgassutslipp.

Vi kan begrense lystgassutslipp fra jord gjennom god agronomi. Nøyaktig tildeling av gjødsel, uansett opprinnelse, er noe av det viktigste vi gjør for å begrense at overflødig nitrogen konverteres til lystgass. I tillegg må vi begrense avrenning, og drenere matjord. Det er kort forklart viktig at jorda har god fysisk struktur, og at næringen er jordbundet. Med jordbundet mener vi at det blir sittende i røttene, f.eks. i belgvekster, i biokull eller i komposterende plantematerialer.

Jordhelse

De viktigste parametere som brukes til å evaluere jordhelse er jordstruktur, pH og karboninnhold (moldinnhold). Ved hjelp av slike mål kan en forutse jordas evne til å omdanne planterester, vannfiltrasjon, plantevekst, rotvekst, biologisk aktivitet og artsmangfold. Det er dette som avgjør jordas evne til å produsere mat og biomasse. Disse parameterne vil endre seg over tid avhengig av menneskelig aktivitet. Vi kan nemlig endre dette drastisk over tid ut ifra våre valg av f.eks. maskinpark, strategier for plantevern, vekstskifte og gjødsling. Man kan dele jordhelse inn i biologiske, kjemiske og fysiske faktorer, men mange tiltak påvirker jorda på tvers av disse kategoriene. For eksempel vil en meitemark forbedre plantenes tilgang til næring, altså jordas kjemiske komposisjon og plantetilgjengelig næring. Samtidig påvirker meitemarken den fysiske jordstrukturen ved å bevege fordelingen av fine partikler og danne porer, og derfor også vannfiltrasjon, gassutveksling og rotvekst.

Sunn jord har en god fordeling av små og store sporer, og et høyt innhold av mold, altså organisk jordkarbon, mellom 3-6 % avhengig av kultur. Dersom moldinnholdet er under 3,5 % kan man forvente å få økt avling gjennom moldhevende tiltak.

Det er mange sammenhengende årsaker til at høyt moldinnhold er en god indikator på sunn jord. Med sunn jord følger ofte god vannretensjon, og rask omdanning av planterester takket være insekter og mikroliv. Det indikerer biologisk aktivitet, og dermed insekter og mikroorganismer som lager porer og gjør næringsstoffer tilgjengelig for plantene. Dessuten kan karbon binde opp forurensing fra tungmetaller og andre toksiske stoffer i jorda, f.eks. med bruk av biokull.

Hvordan vedlikeholder man så et høyt nivå av mold i jorda? Det enkle svaret er å tilføre mer karbon enn man høster fra jorda. Det finnes mange måter å gjøre dette på, hvilket vi skal se nærmere på senere i kapittelet «Dyrkingspraksis».

De vanligste årsakene til dårlig jordhelse er jordpakking, erosjon, for høy eller lav dreneringskapasitet, tap av organisk materiale og for høyt eller lavt nivå av næringsstoffer. Mange av disse problemene forårsakes av lite bærekraftige måter å arbeide jorda på. Dessuten finnes det dyrkingspraksis som hjelper mange av problemene samtidig som det gjør jorda mer fruktbar på sikt.

Tiltak for å forbedre jordhelse trenger ikke å være verken dyre eller invasive, og de ble brukt lenge før man visste nøyaktig hva de gjorde. Det var jo slik at nydyrket jord – til tross for at terrenget kanskje var ulent og at mye stein nok måtte fjernes, var næringsrikt og med gode fysiske egenskaper. Da tenkte man at det som gjorde uforstyrret jord sunn hang tett sammen med levende røtter, tildekket jord og insektliv. Dette hadde de rett i.

Jordvern

Til tross for at bosetninger og samfunn har blitt reist på grunnlaget av matproduksjon gjør befolkningsvekst og urbanisering at det er stor konkurranse om jordbruksarealer. Det er mange samfunnsbehov som skal tas hensyn til, og matjord blir omdisponert til infrastruktur, næringsbygg ogboliger. Det totale jordbruksarealet i Norge har økt de siste 25 årene, men jorda som kan brukes til planteproduksjon, altså fulldyrket jord, har blitt redusert.

Kortreist mat er det mest bærekraftige for konsum, men det er avhengig av et sterkt jordvern og en god utnyttelse av tilgjengelige jordbruksarealer. Matjorda er helt klart en ikke-fornybar ressurs, da det tar flere århundrer å danne. Når utbygging veies opp mot jordvern er det viktig å mobilisere interesseorganisasjoner. Likevel er det ofte økonomisk gevinst, og ikke selvforsyning som vinner kampen.  Dersom matjord blir omdisponert er det svært sjeldent noen vei tilbake til matproduksjon da jorda ofte har fått fysiske og kjemiske egenskaper som ikke er kompatible med matdyrking.

Usunn jord

Spekteret som går fra sunn til usunn jord, er det samme enten man dyrker konvensjonelt eller økologisk. Det samme gjelder hvordan man behandler jorda. Symptomene på usunn jord kan vise seg på plantene og likne på mangelsykdommer eller virussymptomer. Med usunn jord mener vi jord der dyrkingspraksisen har ført til at dyrkingsgrunnlaget har fått fysiske eller kjemiske symptomer som gjør det mindre egnet til å dyrke kulturer. Dette kan iblant forveksles med jord som av naturlige årsaker som gjør det uegnet til å dyrke kulturer.

Et eksempel der dyrkingspraksis ofte fører til usunn jord er kjøring av tunge maskiner på jorda over tid. Vibrasjonen og vekten til maskinen, kombinert med fuktig jord vil gjør at vi ikke kan ivareta jordstrukturen. Jordpakking kan føre til dannelse av et rotsperresjikt (plogsåle). Et rotsperresjikt er et lag som er så kompakt at vann legger seg over det, og du kan få dårlig oksygentilførsel i sjiktet. Det kan gi vannansamling, som gir dårlig oksygenutveksling, og lav pH. Lav pH kan føre til mangelsykdommer da næringsstoffene har pH-avhengig tilgjengelighet, men det kan også gi tørkesymptomer fordi ikke røttene kan gå til dybden de trenger å gå. I tillegg vil vannansamling på rotsperresjiktet føre til at jorden tørker ut senere, og blir dermed vanskeligere å planlegge jordarbeiding på.

Kartlegging av arealer kan forhindre dyre og tidskrevende tiltak. Med en riktig diagnose kan avlingen økes, og en kan gjøre små endringer for å få lavere utslipp og en langvarig, sunn matjord. Ved å forstå hva som forhindrer god jordhelse kan vi også forebygge det. Ved å engasjere en konsulent og ta analyser av jorden kan man lære mye, men i neste avsnitt skal vi legge fokus på hvilke teknikker en kan innlemme i sin drift for å forebygge skade. I noen tilfeller kan de brukes uten å en formell diagnose.

Forebygge skade, og promotere jordhelse

Foruten å planlegge produksjon, og være bestemt på å utsette kjøring dersom jorda er ulaglig finnes det anbefalinger for hvordan en kan redusere farene for jordpakking; breie dekk og tvillinghjul, planlagt kjøremønster og tett kontakt med rådgivningsapparat. Det er viktig å ta hensyn til forskjeller i terreng når en vurderer om jorda er laglig, og ikke tar utgangspunkt i en tørr del av terrenget. Vannansamling vil være svært avhengig av terreng. Det er viktig å ikke iverksette drastiske tiltak uten å være sikker på hva problemet er, men dersom en skjøter jorda godt og har oversikt kan en spare mye tid og penger.

Minimering av jordarbeiding er viktig av flere grunner. Pakkede jordlag forhindrer rotvekst og dermed næringstilgang. Det øker faren for avrenning, og avlingsnedgangen kan ikke repareres med økt gjødsling.

Terranimo er et godt eksempel på lavterskel tilbud for å overvåke egen maskinbruk. Det er et verktøy utviklet gjennom universitetet i Århus som kan gi prognose for risiko for jordpakking. I Terranimo får du prognose basert på din maskin og tilbehør, dekk m.m. En algoritme vil så kunne sammenlikne jordas mekaniske styrke med den trykkbelastingen som påføres under arbeid med landbruksmaskiner. Det er også lurt å jevnlig ta jordprøver og teste jorda i samarbeid med NLR eller andre konsulenter kan en også forhindre å måtte gjøre tidkrevende og drastiske tiltak.

Det finnes mindre formelle tester en kan foreta for å se for hvor rask omdanning skjer i jorda, såkalte omdanningstester ved å grave ned bomullsmateriale eller teposer på ulike områder av jorda for å se hvor lang tid det tar før det brytes ned. Da er det viktig å teste flere ulike lokasjoner og dokumentere resultatene. Kanskje det er nettopp dette som kan fortelle deg at du skal ta en sesong med vekstskifte eller fangvekster, før det brukes til intensiv dyrking igjen.

I neste kapittel som handler om dyrkingspraksis skal vi fokusere på mulighetene for å forebygge skade, og forberede jorda i møte med uforutsigbart klima. Mange av tiltakene kan anses som vedlikehold og ivaretakelse av ellers sunn jord. De kan til sammen være avgjørende i møte med ustabilt vær og endret klima.

Dyrkingspraksis

Agronomer spiller hele tiden på lag med naturen, og det gjør det uunnværlig å tenke på bærekraft. Regenerativt jordbruk beskriver et kontinuerlig vedlikehold av ressursene man bruker ved intensiv produksjon. Det er en måte å passe på at ressursgrunnlaget for landbruket ikke utslettes, og at det vi har utarmet blir restaurert. Det finnes gode grunner til at man i jordbruksavtalen øker de økonomiske insentivene for regenerativ praksis, for dersom bonden lykkes med å produsere mer klimavennlig vil dette gi grønn konkurransekraft. Tilskuddsordningene i jordbruket gir stadig insentiver til at konvensjonell produksjon skal bevege seg i retning av regenerativt landbruk.

Tilskuddsordninger for miljøvennlig dyrkingspraksis

Det er variasjoner hvilke tiltak som prioriteres i ordningene fra kommune til kommune.

1. Tilskudd til drenering av jordbruksjord

Tilskudd til drenering av jordbruksjord, avgrenset til systematisk grøfting, profilering og omgraving utgjør 2 000 kroner per dekar. Dreneringstilskudd er for foretak som eier eller leier jordbruksareal som tidligere er grøftet. Drenering og grøfting er et viktig miljøtilskudd som kan øke avling og minke miljøpåvirkningen fra dyrkingen.

2. Regionale miljøprogram (RMP) – økt jordkarbon, biologisk mangfold og variert landskap:

Målet for dette programmet er å bevare kulturlandskap, begrense utslipp til luft og vann samt økt jordkarbon og dermed jordliv, humusinnhold og bedre jordstruktur. Dette kan også innebære dyrking av fangvekster og underkulturer, høstvekster, og å ikke pløye om våren.

3. Spesielle miljøtiltak i landbruket:

SMIL-ordningen er til for å kompensere for tiltak ut over det som kan forventes gjennom vanlig jordbruksdrift. Dette er tiltak for å redusere forurensing, bevare biologisk mangfold, redusere erosjon m.m.

4. Klima- og miljøprogram – miljøprosjekter for kunnskapsutvikling:

Dersom en brygger på en idé til nyvinninger i klimatiltak som kan iverksettes i ens bedrift kan en søke støtte fra KMP. Det kreves at informasjonen gjøres tilgjengelig for andre næringsutøvere. Tema som har blitt løftet frem er miljørådgivning, pollinerende insekter og karbonlagring.

Forbedret jordstruktur, økt jordkarbon og økt biologisk mangfold ved frilandsdyrking

Det er mange klima- og bærekraftstiltak som over tid gir god agronomi – dette betyr også god økonomi i det lange løp. Det er mye lettere å forebygge jordskade enn det er å reparere det! Forholdet mellom organisk karbon og de andre fysiske komponentene. er avgjørende i jordens stabilitet ovenfor store mengder nedbør, tørke og øvrig stabilitet. Ifølge Bertilsson (2010) vil økt moldinnhold øke avlingen når moldinnholdet er under 3,4 % (Bertilsson, 2010). Hver kilo avling vi høster fra jorda har omdannet næring og mineraler til verdifulle produkter, og vi må vurdere hva vi skal gjøre for å vedlikeholde jorda.

Alle løsningene presentert i dette kapittelet har flerfoldige fordeler. Biokull legger til rette for biologisk mangfold, men forbedrer også dreneringen i jorda betydelig. Vekstskifte kan bryte opp jordpakking, og øke moldinnholdet i jorda. Ved å forstå de individuelle tiltakene kan vi vedlikeholde jordsmonnets helse, og sikre god økonomi igjennom god agronomi.

Biokull

Biokull er et restprodukt fra varmeutvinning, f.eks. som et biprodukt fra flisfyring, noe du kan lese mer om i kapittel Fornybar energi til oppvarming, i Energi-kapittelet. Kvaliteten på biokull avhenger av innsatsfaktorene, akkurat som med kompost og husdyrgjødsel. Trekull er en lett tilgjengelig kilde, og det er noe av det som mest naturlig kommer som biprodukt av flisfyring in Norge. Halm og hudsyrgjødsel gir også god biokull, men dårligere varmeutvinning i flisfyring.

Biokull kan anvendes som jordforbedringsmiddel, og bidrar i tillegg til karbonlagring dersom det vendes inn i jord. Det er ingen vidunderkur på usunn jord, men det har potensiale, spesielt for sandholdig og tørkeutsatt jord. Det har også blitt brukt for å immobilisere tungmetaller og annen forurensing i jord.

Ord som karbonfangst og karbonlagring blitt stadig mer aktuelle de siste årene. Ikke bare er jordkarbon stabiliserende og berikende som ovennevnt, men kan bidra til å begrense utslipp av klimagasser. Planterester og annet biologisk avfall kan omgjøres til biokull i en prosess som kalles pyrolyse. Dersom biokull tilføres ukontrollert, og ubehandlet, kan man påføre skade til jorda. Biokull har en sterk absorpsjonsevne, og dette kan gjøre at en får mer næringsfattig jord. Derfor må biokullet lades med næringsløsing før det spres. Uten å gjøre dette risikerer man økt klimautslipp fra jorden, og nitrogentap. Deretter vendes det inn i jorda, f.eks. som pellets i en gjødselspreder.

Biokull er et miljøtiltak fordi det ved å vendes inn i jorda kan fjerne karbondioksid fra atmosfæren, eller forhindre at det dannes og fra andre forbindelser, og slipper ut.

Biokull har noen nøkkelegenskaper som gjør det velegnet til jordforbedring:

Vannlagringsevne: Biokull absorberer og holder på store mengder vann, uten å begrense oksygentilgangen. Dette kan være spesielt gunstig for sandjord og andre tørkeutsatte jordtyper.

Høyt overflateareale gjør at det kan holde på store mengder næring. Det øker kationeutveksling (CEC = cation exchange capacity) i jorda, og slik stabiliseres pH og evnen til å lagre næring øker. Sandholdig jord har ofte lav CEC, og krever mye gjødsling, og er derfor utsatt for avrenning. Biokull har også en viss kalkingseffekt, da asken i seg selv er basisk.

Stabilitet: Biokull brytes ikke lett ned av mikroorganismer, og derfor gir det jorda evne til å gi langtidsvirkende gjødsling. Dette kan minke gjødselbehovet, og motvirke avrenning av nitrogen fra jorda.

Klimagasser: Biokull har evnen til å redusere klimagassutslipp, da spesielt den mest potente klimagassen, lystgass (N₂O).

Jordas karboninnhold økes når man tilfører biokull. Samlet kan dette føre til økt avling, jamfør kapittelet om moldinnhold og avlingspotensiale.

Vekstskifte

Vekstskifte har en sentral plass i mange produksjoner, spesielt tærende produksjoner som krever mye næring (radkulturer og korn) eller ved dyrking på siltjord, bratt terreng eller helling. Det er en metode for å restaurere jord, ved å bygge opp fruktbarhet eller løsne pakket jord. Det kan være utfordrende å anvende fangvekster dersom en har veldig sen høsting, men det kan likevel være noe å utforske i samarbeid med rådgivere.

Vekstskifte er veksling av plantekulturer på samme område over tid. Fangvekster kan være en del av dette vekstskiftet. En av de mest kritiske faktorene i vekstskifte er hvor tidlig kulturen kan såes uten å negativt påvirke fremtidig kultur, eller hvor sent kulturen kan såes og fremdeler ha en positiv effekt på området. Fangvekster behøver ikke å gjelde hele matjorda, men kan anvendes sonevis. Planlegging er en sentral del av vekstskifte. Om man velger riktige vekster i frøblandingen kan det være et kinderegg av langvarige fordeler i denne praksisen. På sikt kan dette forhindre vekstdepresjoner.

Lavt moldinnhold: lav avling, tross god jordstruktur og presis gjødsling, kan indikere at man har lavt moldinnhold i jorda. Moldinnhold er viktig for jordliv og jordstabilitet. Røttene er svært betydningsfulle i oppbygging av moldinnhold i jorda, faktisk tilføyer det 7-9 ganger mer karbon enn overjordisk plantemateriale. Derfor bruker vi sorter i skiftet med stor andel av biomassen under jorda, f.eks. med tykk pælerot. Kritisk lavt organisk karbon i jorda anses for å være 1,5 %. Det tilsvarer ca. 3 % organisk materiale.

Dette kan anses som en form for grønngjødsling. Med grønngjødsling viser vi til at vi lar plantemateriale være på jorden, og komposteres direkte på/i jorda.  

Gode vekster for å øke moldinnhold er bl.a.: Oljereddik(Raphanus sativus var. Oleiformis), pionerblanding.

Ved næringsmangel er det viktig å tilføre belgvekster i vekstskifte. Belgvekster lever i symbiose med rhizobium-bakterier som fikserer nitrogen (N) fra lufta. Da går N fra gassform (N₂) til organisk nitrogen (nitrat, NO₃-). Det er viktig å rådføre seg for hvilke belgvekster en skal bruke i skifte med andre kulturer slik at ikke det blir konkurranse mellom kultur og fangvekst.

Gode vekster for å øke næring er bl.a.: Belgvekster f.eks. blodkløver (Trifolium incarnatum).

Ved jordpakking benytter vi fangvekster med dype røtter, og resultatet blir poredannelse og påfølgende økt luft- og vannveksling. Økt vann- og luftvekslingvil i sin tur legge til rette for økt mikroliv, og det kan restaurere jord med lavt biologisk mangfold. Dette er på sikt mer effektivt enn mekanisk jordløsning da gangene som dannes etter røtter, mikroliv og mark blir dekket av slim og roteksudater. Dette gjør gangene mer stabile enn ved mekanisk jordløsing. Ved mekanisk jordløsing kan man kalke spesielt leirholdig jord for å stabilisere strukturen, men ellers finner det ikke noe som ivaretar den «nye» strukturen.

Gode fangvekster for å løsne jorda er bl.a.: Oljereddik (R. sativus), luserne (Medicago sativa), gul steinkløver (Melilotus) og pionerblanding (bl.a. raigras, blodkløver og honningurt).

Ved erosjon og avrenning kan fangvekster holde fast på jord. I tillegg kan det fange opp overskuddsnæring som ellers vil kunne renne av jordområdet, og forurense vassdrag og miljø. Radkulturer med mye åpen jord som grønnsaker og potet er spesielt utsatte for dette, og krever mye jordarbeiding. Dette er spesielt utsatt på siltjord, bratte bakker og lange hellinger. NIBIOs «program for jord- og vannovervåkning i jordbruket» viser at områder dominert av grønnsaksdyrking har i gjennomsnitt et tap på 10 kg nitrogen/daa, noe fangvekster kan hjelpe med å forhindre. NLR Viken forteller om forsøk av Notaris m.fl. (Danmark) i 2018 bruk av fangvekster sådd etter høsting av tidligpoteter. Nitrogentap fra poteter uten fangvekster var 12,3 kg N/daa sammenlignet med 5,2 kg N/daa med fangvekster. Nitrogentapene ble redusert alle år der fangvekster ble brukt, bortsett fra et år der fangvekstene etablerte seg dårlig.
I tillegg kan sent etablerte fangvekster bidra til å holde på jorda, og redusere jorderosjon, noe jorda er veldig utsatt for etter høsting.

Med plantepatogener må man passe på at man ikke øker smittepresset. F.eks. kan korsblomstfamilien oppformere sporer til klumprot. Det kan øke dette smittepresset for kålvekster.

Teknologiske hjelpemiddel

Uten tvil har smartteknologi og kunstig intelligens også nådd landbruket. Med nye oppfinnsomme teknologier og en god porsjon kreativitet åpner det seg spennende muligheter i fremtiden. I Norge er det i dag først og fremst i presisjonslandbruket man bruker teknologien, men den finnes også innenfor andre områder i næringen. I avsnittene nedenfor presenteres kun noen av mange eksempler på det som finnes og det som kommer.

Presisjonslandbruk

Presisjonslandbruk er en samlebetegnelse på tiltak for å bli mer presis i sin agronomi. Dette kan være at man har teknisk utstyr som gjør det mulig å presisjonssprøyte ugresset i produksjonen eller at man kartlegger jordene med droner, satellitter og sensorer og tilfører forskjellig mengde gjødsel, kalk, plantevernmiddel eller vann på forskjellige delområder utefra jordsmonn og næringstilstand.

En traktor er ikke lenger bare en traktor. De fleste kan nå leveres med- eller er anpasset til smartteknologi. Sporfølging, automatisk kjøring og automatisk redskapsstyring reduserer overlapping og glipper i produksjonen. Mindre kjøringer på samme område gir mindre risiko for jordpakking. Arbeidsbelastningen minker, og produktiviteten øker. Programmer som styrer og seksjonerer vanning, sprøyting og gjødsling reduserer mengden innsatsmidler og man sparer drivstoff. NLR lagde i 2019 en rapport Omfanget av- og erfaringa med presisjonslandbruk i Noreg for å kartlegge status for presisjonslandbruket. I rapporten kan man også få en oversikt over mye tilgjengelig utstyr med (2019) priser. Ved NIBIO sitt senter for presisjonslandbruk på Apelsvoll og også i rådgivningstjenesten hos NLR er det opparbeidet mye kompetanse om presisjonslandbruk som vi oppfordrer alle til å benytte seg av. Dette både om hva som finnes av tilgjengelig utstyr som kunne passe i produksjonen, men ikke minst kunnskap og muligheter rundt bruk. Slik rapporten til NLR har viset er det ikke mangel på utstyr, men heller mangel på kunnskap som er den begrensende faktoren for videre utvikling av presisjonslandbruket. Selv om man kanskje ikke akkurat her og nå har planer om å ta i bruk presisjonsutstyr koster det ingenting med en kartleggingsrunde. 

Selvgående roboter er presisjonslandbruk et trinn videre. I dag finnes det mange på markedet, men vel verd å nevne er våre norskproduserte. Torvald fra Saga robotics kan assistere med alt fra såing, til ugressbekjempelse med laser, til bestråling med UV-lys, til jordbærplukking. AX-1 fra Kilter har per i dag sitt spesialområde innenfor grønnsaksproduksjonen. Roboten sprøyter med millimeterpresisjon dråper av plantevernmiddel akkurat på ugresset, som i sin tur reduserer forbruken av plantevernmiddel drastisk. Auto Agri har åpnet for salg av en 2022 IC-Series redskapsbærende robot. Foreløpig er det kun åpnet for begrenset salg, men den kommer for kommersielt salg i 2023.

Andre datateknologiske muligheter

Utviklingen går fremover innenfor mange områder. Nesten uansett hva man søker på for produksjon på nettet kan man finne en eller annen teknologisk løsning, automatisering eller robot. I vårt naboland Finland finner man bedriften Green automation. De har spesialisert seg på utviklingen av et helautomatisk system for salat i veksthus. I dette system styres alt av automatikken og automatikken styres av menneskene.

I dette klippet fra YouTube kan man få en reise igjennom systemet. Virgo fra Root AI plukker tomater, agurker og jordbær, Robovision har bygget en helautomatisk maskin som gjenkjenner, plukker og potter blomsterstiklinger og Harvest Automation har utviklet en rykke- og flytterobot HV-100 for planteskoleproduksjonen. Dette er bare noen av utallige eksempler.  

Veksthus

Spesielt for veksthus har bedriften Pats utviklet to produkter til bruk. PATS-C er en skanner man setter i veksthuset for å overvåke flyvende insekter. Data som samles inn, kan brukes til å få oversikt over skadedyrsituasjonen. Dette er et alternativ til dagens limfeller, men den kan også overvåke nyttedyrene. Foreløpig kjenner den igjen 16 insekter. De har også utviklet PATS-X. Dette er intet mindre enn en liten drone som flyver rundt i veksthuset og dreper skadeinsekter. Kanskje spesielt veksthus er perfekte til å ta i bruk når det gjelder det automatisering og robotisering kan tilby, ettersom dette er områder som er enkle å tilrettelegge sammenlignet med et jorde med varierende topografi og værforhold. Det er mange autonome repetitive arbeidsmomenter som kan overlates til roboter sånn at man kan bruke sine ansatte til andre oppgaver.

Lagringsteknologi

Kanskje ikke en datateknologisk oppfinnelse, men en oppfinnelse som har brukt teknologien er Apeel fra Apeel Science. Dette er et coatingprodukt for fukt og bær som øker holdbarheten til produktene. Apeel er et plantebasert og spiseligprodukt som kan erstatte bruk av plastinnpakking i for eksempel agurkproduksjonen og mange andre produksjoner. Det finnes etter det vi kan se foreløpig ikke forhandlere i Norge, men i Danmark finnes det flere. I denne videoen blir Apeel forklart nærmere.

PostHarvest har et monitoreringssystem for frukt på lager for å overvåke etylen, temperatur og fuktighet. Gjennom dette system kan man få en veldig presis oversikt over status på lageret. Dette både når frukten er moden og når den er overmoden og bør fjernes for å ikke ødelegge de andre produktene. I denne videoen blir systemet forklart.  

Plantevern uten plantevernmidler

Robotteknologi og presisjonsutstyr for plantevernmidler er kjærkomment i en tid der den politiske ambisjonen er å få ned mengdene av kjemiske plantevernmidler som brukes. Dette spesielt ettersom vi vet at vi på kort sikt ikke kan klare oss uten kjemiske midler. Målet må være så lite som mulig, så sjelden som mulig.  I de nye teknologiene er det mange gevinster for miljø og helse, spesielt innenfor robotiseringen. Avrenningsproblematikk minker med økt presisjon i gjødsling og bekjempelse av ugress, og eventuelle rester av plantevernmiddel blir nærmest ikke forekommende. Med robotteknologien der man sprøyter/dråper med millimeterpresisjon, burde det være mulig å lempe på noen krav rundt restanalyser ved godkjenning og avstandskrav til vann i fremtiden. Potensielt kan dette lede til mer godkjente midler på markedet og bedre arealutnyttelse. Dessverre ser det ut som at regelverket foreløpig ikke klarer å holde tritt med utviklingen når det gjelder de krav som stilles. Dette kan være en faktor som holder tilbake utviklingen. Mange roboter, tar sikte på bekjempelse med alternative metoder. Bedriften Odd.bot utvikler en robot som gjennom kunstig intelligens gjenkjenner ugress og luker det vekk mekaniske. Laserweeder fra Carbon robotics bruker også læringsteknologi i sin robot, men bekjempelsesteknikken er laserteknologi. Også innenfor bekjempelse av insekter utvikles det nye teknologier. Bug vac fra Agrobot kjører over avlingene og bokstavelig talt suger opp skadegjørere.

Mye teknologi er tatt i bruk allerede, men det finnes mer for den som er interessert som er verd å se nærmere på, eller kanskje vente på. Det er mye under utvikling.

Plantevern – eksisterende alternativer for fremtiden

År 2020 ble av FN utpekt til det internasjonale plantehelseåret. Målet var å øke bevisstheten om hvor stor betydning plantehelse har. FNs landbruksorganisasjon anslår at opptil 40 % av verdens avlinger går tapt hvert år grunnet skadedyr og sykdommer.

Etter at ny forskrift om plantevernmidler kom i 2015 er alle pålagt å forholde seg til integrert plantevern. Integrert plantevern følger de 8 prinsippene: Forebyggende tiltak, Overvåking, beslutningsgrunnlag, ikke-kjemiske metoder, valg av plantevernmidler, redusert bruk av plantevernmidler, anti-resistensstrategier og evaluering. Med et politisk mål om mindre bruk av kjemiske plantevernmidler kan det være aktuelt å prøve alternative tiltak og metoder. Helt klart må vi innstille oss på at vi i fremtiden må bruke mer tid og ressurser for å opprettholde god plantehelse når kjemiske plantevernmidler forsvinner. Den eneste måten å skaffe erfaring med alternativer, er å prøve. Nedenfor beskrives noen muligheter som allerede finnes, men som kan bli mer aktuelle i takt med at kunnskapen og behovene vokser. Noen metoder beskrives ikke så inngående og andre beskrives mer utførlig.

Betydningen av friske planter, god hygiene og godt renhold som forebyggende planteverntiltak trenger man neppe å fortelle en yrkesgartner. Uansett hva ellers man prøver av plantevernstiltak er dette noe som alltid skal være med i kabalen. Betydningen av friske planter får alt større fokus. Det hevdes til og med av noen at friske planter ikke kan angripess av insekter.  I denne videoen forklarer entomologen Thomas Dykstra teorien rundt dette og hva han mener med friske planter og hva som gjør dem ikke friske.

Samdyrking

Samdyrking går ut på å kombinere en eller to vekster på samme dyrkingsareal. Dette kan man gjøre for å utnytte gode egenskaper hos en plante som kan være gunstig for vekst i hovedkulturen og/eller fordi det kan redusere ugresstrykket og/eller fordi det har avskrekkende effekt på skadegjørere. Samplanting som forebyggende plantevern mot innsekter foregår tradisjonelt gjennom at man sammen med hovedkulturen planter vekster som har «avskrekkende» effekt på skadegjøreren. Eller at man planter «tiltrekkende» vekster som avleder skadegjøreren fra kulturen. Eller en kombinasjon av begge.

Samplanting er på ingen måte noe nytt, men samtidig noe som ikke helt har «tatt av» som plantevernmetode. Dette kan ha sin grunn i at det er mange hypoteser og sprikende erfaringer med samplanting når man ser til den vitenskapelige litteraturen. At det er slik er kanskje ikke så rart når det er mange faktorer involvert, for eksempel hvilke kulturer som skal kombineres, hvilken effekt man vil ha og hvilke skadeorganismer man ønsker å bekjempe.

Noen resultater viser at samplanting fungerer best på de insekter som holder seg til en eller få kulturer fremfor de som ikke er så nøye i kostholdet. Det meste av forsøk man finner i litteraturen er gjort i utlandet, under klimatiske forhold og med planter/skadedyrsammensetning som ikke er lik den i Norge. Det er imidlertid i svensk litteratur referert til noen kombinasjoner som ser ut til å fungere. For eksempel når man plantet kløver sammen med kål så det ut som dette hadde effekt gjennom å forstyrre kålfluens eggeleggingsmønster. Kombinasjon av kornvekster og belgevekster så også ut til å være gunstig for å minke soppangrep. Det blir ofte anbefalt i litteraturen at samdyrking blir kombinert med andre tiltak så som insektgjerder og jorddekking.

Det er nærliggende å tenke at produksjon per enhet synker når planter skal konkurrere om næring og plass på samme sted. Samtidig viser også bland annet denne studie på gressmark at gevinsten i form av mindre tap av biomasse til skadegjørere kan være betydelig hvis kulturen deler rom med andre vekster. Dette påstand må selvfølgelig veies opp mot hvilken kultur som dyrkes. Ikke alt er egnet for samplanting og stor biodiversitet.

Dette fakta-ark fra SLU 2013 beskriver noen av grunnprinsippene for samdyrking, og man konkluderer med at det er behov for mer erfaring og forskning for å utvikle og forbedre dyrkingsmetodene.

Biologisk bekjempelse

Når man hører ordet biologisk bekjempelse går tankene fort til makroorganismer som insekter og midd, men også mikroorganismer (bakterier, virus og sopp) inngår. I tillegg (selv om de ikke er levende) inngår sekundærstoffer i den biologiske paletten. Signalstoffer er et eksempel på slike sekundærstoffer.

Biologisk bekjempelse ble mye brukt før plantevernmidlenes tid og nå i takt med at plantevernmidlene gradvis forsvinner har interessen våknet igjen. På hjemmesiden til NIBIO blir det beskrevet forskjellige strategier for biologisk bekjempelse som brukes i Norge.

Makroorganismer

Det mest kjente strategien i dag for biologisk bekjempelse med makroorganismer er «oversvømmelsesmetoden». De organismer man benytter seg av i slike tilfeller er Mattilsynets godkjente nytteorganismer. Ved godkjennelse av makroorganismer følger alle land sitt eget regelverk ettersom det ikke finnes noe omforent regelverk i EU for dette. Norge har i dag godkjent 26 makroorganismer til bruk.

En måte å sikre seg en kontinuerlig god bestand av nytteorganismer er å bruke et system med såkalte «banker plants» (bankplanter) i den biologiske bekjempelsen i veksthus. Et av de mest kjente eksemplene på et «banker plant»-system involverer bladlussnylteveps (Aphidius colemani). Nytteeffekten av bladlussnyltevepsen er at den legger egg inne i bladlus. Egget klekker til å bli en larve som spiser bladlusen innefra og når larven forpupper seg sveller bladlusa, får et hardt skall og mumifiseres. Deretter krabber en ny veps ut av mumien. I dette «banker plant» systemet bruker man for eksempel vinterhvete eller annen enfrøbladet plante som infiseres med havrebladlus (Rhopalosiphum padi) og mumifiserte bladlus. Plantene settes etter en tid ut i veksthuset. Når bladlussnyltevepsen kommer ut av mumien begynner den å infisere havrebladlusen, men vepsen foretrekker ferskenbladlus (Myzus persicae) og agurkbladlus (Aphis gossypii) fremfor havrebladlus. Så hvis disse kommer inn i veksthuset bytter bladlussnyltevepsen arter å parasittere på. Når bestanden av ferskenbladlus eller agurkbladlus går ned og forsvinner går vepsen over til havrebladlus igjen. Gjennom å ha «banker plants» som man jevnlig setter ut sikrer man altså at det til enhver tid finnes og reproduseres nye bladlussnylteveps hvis det eventuelt kommer nytt angrep av bladlus som gjør skade på kulturen. Ettersom havrebladlusa angriper gress og korn er den ikke en trussel mot hovedkulturer i veksthus. En oppskrift på hvordan man starter sitt «banker plant» system finner man i denne artikkelen. Denne Youtube videoen beskriver systemet i praksis.

Denne Youtube videoen forteller om biologisk bekjempelse mot trips og det finnes også anbefalinger for «banker plant»-systemer for dette som man kan lese om bland annet i denne artikkelen fra Michigan state university.

Mikroorganismer

Når det gjelder godkjenning av mikroorganismer følger vi regelverket til EU. Dette til tross har Norge i dag kun 6 godkjente mikroorganismer. Sammenlignet har Sverige og Danmark rundt et 20-tall hver. Grunnen til at det er så få godkjente mikroorganismer i Norge er sammensatt. NIBIO har gjort en studie der man sammenligner landene og her peker man på lang behandlingstid i Norge for å få godkjent mikroorganismer og at norske myndigheter legger mindre vekt på risikovurderinger fra andre land enn svenske og danske myndigheter som noen viktige årsaker til forskjellene. At Norge er et lite marked og at gebyrene man betaler for godkjenning er de samme for mikroorganismer som for kjemiske midler er sannsynligvis også bidragende. I et politisk landskap der målet er å redusere bruk av kjemiske plantevernmidler bør det absolutt legges til rette for alternative bekjempelsesmetoder, og mikroorganismer er en av disse. EU har utarbeidet en liste over lavrisikopreparater. Denne inkluderer noen mikroorganismer, men de organismer som foreløpig ikke er klassifisert med lav risiko blir vurdert av Mattilsynet på samme måte som kjemiske preparater og datakrav som skal fremlegges er strenge.

Ettersom vi har så få preparater på markedet er det naturlig nok ganske liten erfaring med mikroorganismer som plantevernmiddel i Norge og det er behov for mange forsøk i praksis. NIBIO etterlyser innspill til nytteorganismer som bør godkjennes, og hvis man har tanker om dette bør man samordne seg med NLR og ta en henvendelse til NIBIO. Her trenger alle gode krefter å jobbe sammen.

Signalstoffer

Signalstoffer er insekter og planters kommunikasjonskanaler. De signalstoffer insekter bruker for å snakke sammen seg imellom artsspesifikt heter feromoner. Feromoner er noe som insektene benytter seg av for eksempel ved parring sånn at de skal finne hverandre, matspor sånn at andre av samme art skal vite hvor maten finnes eller alarmsignal for å varsle andre av samme art om fare. I en plantevernsituasjon kan man benytte seg av feromoner for å forvirre insekter sånn at de ikke får paret seg eller finner maten. Feromoner kan også brukes til å lokke innsekter inn i feller for kartlegging av om skadegjører er til stede som ledd i integrert plantevern. Det finnes ingen signalstoffpreparater på markedet i Norge per 2022. Dette skyldes bland annet at hjelpestoffer i preparatene ikke er klassifisert med lav risiko. Dette gjør at man kommer i samme situasjon som ved mikroorganismer når man søker godkjenning. En annen utfordring med utvikling av feromoner er at de vanligvis fremstilles syntetisk, og dette er en komplisert prosess som gjør dem dyre. Det arbeides imidlertid med initiativer til å finne nye løsninger. Bio Phero er en dansk bedrift som er en spin-off fra Teknisk universitet i Danmark. Her utvikler man metoder for å utvinne biobaserte feromoner i gjærløsninger.

Kairomoner er signalstoff som kommuniserer mellom arter. Et kairomon er et signalstoff som primært ikke er gunstig for arten som utsondrer det, men for den art som mottar det. For eksempel kan signalstoffet fra en plante tiltrekke seg et insekt som ønsker å spise det. Eller lukten av råtnende frukt for de insekter som vil legge sine egg i dem. I plantevernsammenheng benyttes kairomoner først og fremst som et indikatorverktøy for å kartlegge om en skadegjører er til stede og i hvilket omfang i integrert plantevern.   

Konserveringsmetoden – naturens strategi

Konserveringsmetoden går ut på at man legger til rette for de nytteorganismer som allerede finnes i naturen. Gjennom å ha kantsoner som ikke sprøytes og et stort mangfold av vegetasjon kan man lokke til seg mange nyttedyr. Å anlegge nyttedyrbanker inne i produksjonsområdet er også en metode som har blitt prøvd med hell. En nyttedyrbank er en opphøyet stripe som sås til med gress og blomstrende planter. Den fungerer som en ekstra kantsone som gir flere boplass for nyttedyrene og gjør det enklere for dem å finne skydd og overvintringssteder. Det svenske jordbruksverket beskriver her hvordan en nyttedyrbank anlegges. Hvis man har et område som er vanskelig å bruke til produksjon er dette perfekt område for en nyttedyrbank. Ikke bare får man den økonomiske gevinsten som nyttedyrene har på produksjonen, men man sparer seg også for slått og sprøyting. Til våre naturlige nyttedyr hører løpebiller, gulløye, marihøner, edderkopper, blomsterfluer og snylteveps. Alle disse drar nytte av kantsoner og nyttedyrbanker. De nytteorganismer som finnes i jorden er ofte mikroorganismer (bakterier og sopp). Også disse får bedre levevilkår i områder med lite jordbearbeiding.

I det store hele bør man etterstrebe å ha mange forskjellige «biotoper» i anslutning til produksjonsområdene. En liten dam, trær og busker lokker til seg fugler. En steinmur eller en død liggende trestamme er luksushotell for mange insekter. Konserverende tiltak er naturlig nok ikke så effektive som bruk av plantevernmidler. Samtidig er det lite kostnadskrevende både å få til og vedlikeholde. Det er også lite man kan gjøre feil og som kan gå galt ettersom man arbeider etter naturens prinsipper. Ved bruk av oversvømmelsesmetoden er timing og gunstige forhold ofte avgjørende for å få et vellykket resultat. Ved konserveringsmetoden styrer naturen dette selv. Man har altså svært lite å tape på å prøve og dette bør alltid være et supplement til andre bekjempelsesmetoder.

Denne brosjyre fra Xcerces society kan gi inspirasjon til noen tiltak som kan være verd å prøve. 

Tilskuddsordninger

Ønsker man å gjøre tiltak for tilrettelegging av nytteorganismer i henhold til konserveringsmetoden kan man søke på RMP og SMIL-midler.

Sterile insect technique

Steril insect technique (SIT) er en gammel metode som ble oppfunnet på 50-tallet og har lenge blitt brukt i insektbekjempelse bland annet for å bekjempe malariamygg, rosa bomullsorm og den fryktede skruormfluen. Teknikken går kort ut på at man oppformerer det insekt som man ønsker å bekjempe, dreper hunnene, plukker ut hannene og steriliserer dem og slipper dem ut i store mengder på det området man ønsker å bekjempe. Når de sterile hannene så parrer seg med hunnene i området legger de tomme egg og innsektpopulasjonen går ned. Dette kan høres ut som en veldig omstendelig og tidskrevende bekjempelsesmetode, men erfaring har viset at den har vært svært effektiv, kanskje spesielt på skruormfluen. Gjennom å bruke teknikken har man fordrevet fluen fra USA og helt ned til Panama der den nå holdes i sjakk av den samme teknikken. Den har også blitt brukt med stort hell for å utrydde rosa bomullsorm i California.

RIDL (release of insect with dominant lethal) er en metode som regnes inn under SIT men som fungerer litt annerledes. Her dyrker man fram mygg som har fått aktivert et gen som er dødelig for larvene så lenge det ikke holdes i sjakk av det antibiotiske stoffet tetracyklin. Larvene formeres i vann som inneholder tetracyklin. Når hannene med det dødelige genet etterpå parrer seg med hunnene i det fri ender larvene opp i vann som ikke inneholder tetracyklin. Dermed aktiveres genet og larvene dør.

SIT er allerede en storindustri med innsektfabrikker flere steder i verden. En suksessfaktor for å lykkes er imidlertid at det kreves det en stor samordnet innsats, så dette er ikke et tiltak for den enkelte bedrift, men det kan være interessant å vite at metoden finnes.

Andre alternativer

Basisstoffer

Et basisstoff er et stoff som kan brukes til plantevern, men som egentlig selges til annet formål. Gjennom EØS-regelverket har Norge en del basisstoffer som er godkjent til å brukes som plantevernmiddel. Liste over godkjente basisstoffer i Norge kan man finne her fra Mattilsynet. Godkjente basisstoffer er klassifisert med lav risiko.

Mekaniske metoder

For bekjempelse av ugress finnes det ingen godkjente mikro- og makroorganismer til bruk i dag, men det er utviklet andre alternative metoder også her som omtales kort i avsnittene nedenfor.

Mekanisk radrensing

Mekanisk radrensing er ikke noe nytt, men metoder og teknologi utvikles stadig. NIBIO nevner på sine hjemmesider Robocrop inrow og Robovator som to eksempler på robotteknologi utviklet for presisjonsrensing av radkulturer.

Tilskuddsordninger

Mekanisk radrensing går inn under miljøtiltak på gården og man kan søke om RMP-midler for dette. RMP-midler forvaltes av Statsforvalteren, så man må sette seg inn i hva som gjelder i hvert fylke. Statsforvalteren i Vestfold og Telemark beskriver tilskuddet slik:

«Det kan gis tilskudd når kjemiske ugrasmidler byttes ut med hypping/radrensing i radkulturer. Det eret ønske om å redusere bruken av kjemisk plantevern i norsk landbruk. Så mye som 1/3 av det totale forbruket av kjemiske plantevernmidler er midler mot frøugras.
Det kan gis tilskudd til ugrasharving for fôrmais som er radrenset. Da må det søkes tilskudd etter ordninga «Ugrasharving i åker» § 29.
Det er et vilkår at det ikke brukes kjemiske frøugrasmidler før høsting. Foreløpig tilskuddssats 2021: 150 kr/dekar»

Varmtvann

Varmtvann har mest blitt brukt når man skal bekjempe ugress på fast dekke så metoden er kanskje mest tatt i bruk av anleggsgartnere, men det pågår nå forsøk også innenfor jordbruket. I det pågående prosjektet SOLUTIONS koordinert av NIBIO har man forsøk med varmtvann som metode for nedsviing av potetris og fjerning av utløpere i jordbær.

Det har også blitt gjort forsøk med varmtvann på våre mer gjenstridige invasive arter. Et prosjekt i samarbeid mellom NIBIO og bedriften Heatweed der man testet metoden på kjempespringfrø og parkslirekne viste at den hadde svært god effekt på kjempespringfrø. Den fungerer også til dels på parkslirekne, men man må da regne med mange gjentak årlig i mange år. Metoden prøves også ut for nedvisning av potetris. Fordelen å bruke vann er at dette må anses som en 100 % naturlig metode som kan brukes overalt uten at det vil få noen eventuelle følger for miljøet. 

Skum

Ugressbekjempelse med skum er som varmtvann en termisk behandlingsmetode. Istedenfor å sprøyte plantene med varmtvann dekkes de med varmt biologisk nedbrytbart skum. Fordelen med å bruke skum fremfor varmtvann er at det holder på varmen og varmen får lenger behandlingstid på plantene. Større effekt gir færre behandlinger.

I dag finnes det skumteknologi som kanskje først og fremst brukes på grøntanleggsarealer for å holde ugresset borte fra stein og belegg, men det har også blitt testet i landbruket. Bland annet i fruktdyrking. Det er vanskelig å konkludere med at resultater gir en uttelling verd innsats i timer og kostnad, men med nye robotteknologier kan dette bli en mer attraktiv metode i fremtiden.

Plantevern – alternativer i startgropen

Det foregår ekstremt mye forskning rundt alternativer til kjemiske plantevernmidler. Hva som kommer å gå videre til bonden og gartneren som vedtatte bekjempelsesmetoder er i stunden ikke godt å si. På noen områder har man kommet litt lengre, og andre områder er helt i startgropen. Men for den som er interessert i det som rører seg på forskningsområdet presenteres her noen smakebiter nedenfor.  

Vaksine

Vaksinering av planter mot virus og sopp er et forebyggende tiltak. Metoden går ut på at man sprøyter planten med et stoff som enten stimulerer plantens egne forsvarsmekanismer før den har blitt angrepet av en skadegjører eller påvirker skadegjøreren, men ikke planten.

En av de metoder som nevnes hyppig er bruk av RNA (ribonukleinsyre) baserte vaksiner. Her påfører man planten en spesiell type dobbeltrådet RNA. Når skadegjøreren får i seg dette RNA oppfattes det av kroppen som et virus og trigger en naturlig genetisk forsvarsmekanisme kalt RNAi (RNA interference) som demper en eller flere genetiske funksjoner inne i skadegjøreren. Avhengig av hvilket RNA som brukes kan man oppnå forskjellig effekt. Man kan for eksempel bruke RNA som gir RNAi inne i skadegjøreren sånn at den ikke kan fordøye planten og dør, eller bruke RNAi vaksiner som gjør at skadegjøreren ikke lenger oppfatter planten som mat. RNAi vaksiner utvikles særlig mot insekter, men har også viset seg effektiv mot noen typer av sopp.

En annen type vaksinering som bland annet ChemPrime prosjektet har jobbet med er behandling av planter der man forbehandler dem med beta-aminosyrer som stimulerer deres immunologiske minne (slik vaksiner gjør). I Norge foregår det også forsøk med vaksinering av isbergssalat, der man prøver å finne naturlige stoffer som skal øke produksjonen av forsvarsstoffer inne i planten.

CRISPR-Cas9

Til forskjell fra RNAi vaksiner som kun har en dempende effekt på gener (knock down) er CRISPR en genredigeringsteknologi som slår ut genfunksjoner (knock out). Genredigering skal ikke forveksles med genmodifisering (GMO). GMO er en teknikk der fremmede genmateriale tilføres. Genredigering derimot fungerer som en saks som klipper ut utvalgte deler av arvestoffet for å fremkalle en effekt. CRISPR kan i sammenheng plantevern brukes for å redigere gener i planter som gjør dem motstandsdyktige mot spesifikke sykdommer og skadegjørere. Det som er spesielt med CRISPR sammenlignet med andre genredigeringsmetoder er at den er enkel, allsidig, billig og presis å bruke.

GMO og genredigering har vært heftig omdebattert både i EU og Norge. Nå reguleres genredigerte organismer på den samme måten som genmodifiserte i Norge og i EU. Dette gjør at det er strenge krav rundt forskning og produksjon, men det ser ut som det går mot en oppmyking av regelverket i EU. Det vil igjen kommer å få innvirkning på Norge ettersom dette er innefattet i EØS regelverket.

nEUROSTRESSPEP-prosjektet

nEUROSTRESSPEP-prosjektet har tatt sikte på å utvikle selektive plantevernmidler mot insekter gjennom å kartlegge neuropeptider i forskjellige insekter. Neuropeptider og andre kjemiske substanser kontrollerer kroppens funksjoner, og gjennom å kartlegge om man kan finne felles neuropeptider i skadegjørere som ikke «de gode» insektene bruker kan man bruke disse neuropeptidene som base/mal for å lage plantevernmidler som kun påvirker skadedyr og ikke nyttedyr. Prosjektet har samlet 6000 peptidsekvenser fra mange insektarter som nå ligger i en database for videre forskning og utvikling.

Biostimulanter

Biostimulanter er stoffer som i seg ikke er gjødsel eller næring, men som (tilført i små doser) stimulerer til økt plantevekst og/eller beskytter mot abiotisk stress og i noen tilfeller sykdom og skadegjørere. Biostimulanter er altså i seg hverken gjødsel eller plantevernmiddel. Dette gjør at de er vanskelige å klassifisere inn i regelverk og forskrifter. I EU har man i 2019 spesifisert at «En plantebiostimulant skal være et EU-gjødslingsprodukt hvis funksjon er å stimulere plantenes ernæringsprosesser uavhengig av produktets næringsinnhold med det eneste formålet å forbedre en eller flere av følgende egenskaper ved planten eller planteroten: i) næringseffektivitet, ii) toleranse for abiotisk stress, iii) kvalitetsegenskaper, eller iv) tilgjengelighet av innesluttede næringsstoffer i jorda eller rhizosfæren». De sorterer altså her som en egen produktkategori under forordningen om gjødselprodukter. Det forventes at dette skal gi mer kontroll over produktene.

Ettersom biostimulanter ikke er regulert på den samme måten som plantevernmidler finnes det mange biostimulanter i markedet og det kan være vanskelig å få oversikt. I sin artikkel Biostimulanter, hva vet vi oppsummerer NLR noen av de erfaringene som foreligger med biostimulanter i Norge.

Bruk av biostimulanter

Det er vanlig å dele biostimulanter inn i to hovedgrupper; mikrobielle biostimulanter og ikke mikrobielle biostimulanter. De mikrobielle biostimulantene inneholder mykorrhizasopp eller bakterier. De ikke mikrobielle inneholder tangestrakter, protein hydralysater, humus-stoffer eller andre organiske og uorganiske forbindelser.

Funksjonene til biostimulanter er å spille på lag med plantenes egne funksjoner. Dette kan være å øke næringsopptaket i røttene, tilgjengeliggjøre næring i vekstmediet, øke fotosyntesen, endre hormonbalanser eller øke plantenes motstandskraft mot stress. Bruk av biostimulanter kan ses på som et klima- og miljøtiltak ettersom det kan gjøre at bruk av plantevernmidler og gjødsel reduseres, men det er også et lønnsomhetsaspekt i bruken. Tanken er at bruk av biostimulanter kan gi økte avlinger, bedre kvalitet på avlingene og redusere kostnader for å nevne noe. Det er godt om forsøk som har kunnet vise dette, men det er fremdeles mye igjen å lære om årsaks- og virkningsmekanismer.

Effekten av en biostimulant avhenger av type biostimulant i kombinasjon med planteslag og miljøpåvirkning samt hvordan biostimulanten påvirkes av næringstilgang og eventuelle plantevernmiddel som tilføres. En biostimulant kan altså oppføre seg forskjellig avhengig av mange faktorer.

For den som har lyst til å se nærmere på om en biostimulant har noe å tilføre i produksjonen anbefales det å undersøke at det finnes sterke og tydelige data på produktet som sikrer at det lever opp til standard når det gjelder kvalitet og ikke minst lik kvalitet hver gang man kjøper nytt.

Det svenske jordbruksverket har laget et informativt hefte der man kan lese mer om de forskjellige biostimulantene og deres virkninger med noen tips til hva man bør tenke på hvis man ønsker å prøve biostimulanter i produksjonen.

Det finnes en stor mengde stoffer som angis å ha biostimulerende effekt. Det er derfor umulig å dekke alle, men nedenfor presenteres noen av de mer vanlige stoffene litt nærmere. Det som er viktig å merke seg når det gjelder de produkter man kjøper er at de som regel ikke består av kun en komponent, men gjerne en blanding av mange stoffer med biostimulerende effekter.

Bakterier

Bakterier som brukes som biostimulanter kan enten være artsspesifikke eller generelt tilvekststimulerende. De artsspesifikke lever inne i røttene til bestemte plantearter og hjelper disse med næringsopptak. Et kjent eksempel er Rhizobiumbakterier som hjelper belgvekster å fiksere nitrogen. De bakterier som ikke lever i symbiose med spesifikke vekster er flere og virkningsmekanismene varierer. For eksempel kan disse også hjelpe til med nitrogenfiksering eller økt opptak av næringsstoffer. Eller så kan deres nærvær i jorden hjelpe til å gjøre næringsstoffer mer tilgjengelig for plantene.

Sopp

De sopper som er mest brukt til biostimulanter er mykhorrizasopper. Det finnes to grupper av mykhorrizasopp; Ektomykhorriza og endomykhorriza. Forskjellen mellom disse er at ektomykhorrizasopp danner et hyfenett rundt planteroten og kobler seg til denne fra utsiden, mens endomykhorriza trenger helt inn i rotcellene. Sopper som danner endomykhorriza er de vanligste til bruk som biostimulanter, da nærmere bestemt det som kalles arbuskulær mykhorriza (kjennetegnet av at det dannes små blærer inne i planterøttene). De symbiotiske forholdene mellom sopp og plante gjør at den biostimulerende virkningen i stor grad handler om utbytte av næring, vann og karbon. Dette gjør prosessene sammensatte. Det er for eksempel vist at hvis jorden inneholder mye fosfor blir planten ikke så villig til å dele med seg av karbon til soppen og dermed hemmes soppens vekst og utvikling. Tilførsel av lett tilgjengelig mineralgjødsel og jordbearbeiding kan også virke hemmende på soppen. God agronomi som fremmer naturlig forekommende mykhorrizasopp er et viktig tiltak på friland. I veksthusproduksjon kan man i større grad styre omgivelsene for å gi tilført biostimulant gode forhold. Erfaringer har samtidig vist at det finnes en del begrensinger også her.

EU har klassifisert biostimulanter som gjødselvarer hvis de har som formål å bedre næringsopptak. Herunder har bakterieslektene Azotobacter spp, Rhizobium spp., Azospirillum spp samt mykorrhizasopp blitt oppført på en positivliste. Vitenskapskomiteen for mat og miljø (VKM) har vurdert organismene og konkludert med at det ikke er helserisiko eller miljørisiko ved bruk av disse.

Alger

Algebaserte produkter angis å være den største gruppen innenfor biostimulanter. Det mest utforskede og utprøvde er makroalger, dvs tangekstrakter, men det begynner å bli større og større interesse for mikroalger i forskningsmiljøene. En av grunnene til dette er sannsynligvis at fremstilling av biostimulanter basert på mikroalger krever lite ikke-fornybare ressurser og er i den forstand et bærekraftig alternativ. Alger og tang inneholder mange næringsstoffer, men også stoffer som styrker plantene og gjør dem mindre utsatt for skadegjørere og abiotisk stress. Effekten fra algebaserte produkter angis som doseavhengig, der man ved høye doser i noen tilfeller ser en tilveksthemning istedenfor økt tilvekst. Dette skyldes at de også har en hormonell virkning på plantene.

Kilder og lenker:

• Hvordan påvirker fosforgjødsling mykorrhiza?, Agropub
• Mykorrhiza , NLR
• Vurdering av mikroorganismer i biostimulanter, Vitenskapskomiteen for mat og miljø
• Algae biostimulants: A critical look at microalgal biostimulants for sustainable agricultural practices, Rahul VijayKapoore et al.
• Editorial: Biostimulants in Agriculture, Y. Rouphael and G. Colla
• https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2020.00040/full
• Physiological, Ecological, and Biochemical Implications in Tomato Plants of Two Plant Biostimulants: Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Seaweed Extract, M. González-González et al.
• The science of plant biostimulants, P. du Jardin
• Biostimulants and it´s role in modern agriculture – webinar med Patrick Brown
• Rate and Timing of Application of Biostimulant Substances to Enhance Fruit Tree Tolerance toward Environmental Stresses and Fruit Quality, C. Andreotti et al.