Klimasmart grønsakproduksjon kan gje betre miljø, jordkvalitet og mattryggleik

Landbruksproduksjonen kan ha negativ påverknad på jordkvalitet, miljø og mattryggleik. Men det manglar studiar som ser på korleis desse utfordringane verkar saman.

I LowImpact, eit nyleg avslutta forskingsprosjekt leia av NIBIO, har eit internasjonalt team av forskarar frå Noreg, Kina, Frankrike og Spania sett på ulike løysningar for klimasmart grønsaksproduksjon under norske og kinesiske jord- og klimaforhold.

Forskarane har mellom anna brukt biokol, både for å redusere lystgassutslepp frå jorda og for å redusere plantevernmiddelrestar i mat, jord og vassressursar.

Testa biokolteknologi

– Målet med prosjektet var å få kunnskap om og finne løysingar på felles utfordringar i grønsaksproduksjonen i Noreg og Kina, seier Marianne Stenrød, avdelingsleiar ved NIBIO, som leia prosjektet.

Biokol er eit unikt materiale. Det kan endre jordeigenskapane og bremse frigjeringa av lystgass (N₂O), noko som er spesielt viktig i eit globalt oppvarmingsperspektiv. Den har også eit høgt karboninnhold og høg stabilitet. Tidlegare studiar har vist at biokol greve ned i jord kan bidra til å behalde karbon i opptil fleire hundre år.

– Biokolteknologi har vist lovande resultat som eit viktig verktøy for klimasmart og miljøvennleg landbruksproduksjon, både når det gjeld å forbetre jordkvaliteten og påverke klimagassutslepp frå jord. Det kan også redusere forureining frå plantevernmiddel til miljøet og plantevernmiddelrestar i mat, opplyser prosjektleiaren.

Kjem an på jorda

SINTEF Energi har produsert to typar biokol med motsette eigenskapar i prosjektet – biokol frå maisstilk og biokol frå maiskolbar, for bruk i forsøk i Kina og Noreg. Forskarane målte effekten av biokol på klimagassutslepp i to forskjellige typar jord med og utan biokol og med og utan plantevernmiddel til stades.

Ho fortel at resultata viser ein klar interaksjon mellom biokol og restar av plantevernmiddel i jord, som kan påverke klimagassutslepp. Både bruken av plantevernmiddel og jordtype er noko ein må ha med i berekninga fordi det har ein effekt på korleis biokol påverkar klimagassutslepp frå jorda, seier Stenrød.

– Det er mykje snakk om effekten av biokol, men det er sjeldan snakk om plantevernmiddel i denne samanhengen. Men dei er i bruk og dei vil ha ein effekt på resultatet. Det er naudsynt å undersøkje dette nærare om biokol skal bli eit effektivt verktøy for meir berekraftig landbruksproduksjon.

Forskarane har og sett nærare på biokol sitt potensiale for å minimere effekten av plantevernmiddel på det mikrobielle mangfaldet i jorda. Forsøka viste at plantevernmiddelbehandling påverka mikrobiell biodiversitet i jord, men berre midlertidig. Biokol hadde ingen merkbar verknad på dette.

– Det var ein forbigåande effekt, men endringane var ikkje varige. Dette indikerer at verken biokol eller plantevernmiddel har ein langvarig effekt på det mikrobielle mangfaldet. Etter ein månads tid var resultatet nærast tilbake til utgangspunktet, seier ho, men understrekar at dette berre er basert på ein studie og med eit fåtal plantevernmiddel.

– Det er naudsynt med eit større grunnlag for å trekkje konklusjonar. Dette har samband med at vi i dag ikkje har god nok kunnskap om restar av plantevernmiddel i jord, påpeikar Stenrød.

Nye screeningmetodar

Ein anna del av prosjektet tok for seg nye screeningsverktøy for vurdering av skjebnen til plantevernmiddel i jord i planteproduksjon. Mindre enn 0,1 % av dei plantevernmidla som blir brukt for nedkjemping av skadegjerar, når måla sine. Resten når planter, jord, luft og kan lekkje ut til vasslaupar med innverknad på jordhelse og artsmangfald.

– Vi har utvikla breie analysar for å avdekke flest mogleg plantevernmidlar i miljø – spesielt jordmiljø. Desse screeninganalysar inkluderer eit mykje meir omfattande sprøytemiddelomfang enn eksisterande metodar.

– I løpet av prosjektperioden har vår screeningdatabase blitt utvida til å omfatte 850 ulike plantevernmiddel og metabolittar, fortel Stenrød.

Med bruk av desse nye analysemetodane har forskarane innhenta ny informasjon om førekomst av plantevernmiddelrestar i jord og grønsaker gjennom analyser av feltlokaliteter i Noreg og Kina​.

– Vi har hatt feltforsøk i gulrøter og poteter, med utvalde soppmiddel, insektmiddel og ugrasmiddel. ​

– Det å få etablert og testa ut metodane var det viktigaste resultatet i prosjektet, i tillegg til å bygge kunnskapsgrunnlag for plantevernmiddel i jord. Dette har vi dessverre ikkje nok kunnskap om, meiner ho.

I prosjektet er det og jobba med modellar for å føreseie kor høge plantevernmiddelkonsentrasjonar som kan byggje seg opp i jord over lengre tid.

– Her har vi fått testa ut nye modellar som no er i bruk i godkjenninga av plantevernmiddel i EU. Vi har også fått viktig ny kunnskap om kor godt eller i enkelte høve, mindre godt, desse modellane klarer å gjenspeile det vi finn i norsk jord under norsk dyrkingspraksis. Men her krevst det mykje meir data om plantevernmiddel i jord i Noreg for å gjere ei god nok vurdering, avsluttar Stenrød.

Vinn-vinn samarbeid

Jihong Liu Clarke, forskingsprofessor/koordinator for Kina-relasjonar ved NIBIO seier at eit anna viktig aspekt ved LowImpact-prosjektet var å bidra til framtidig reduksjon av plantevernmiddel-forureining og økt matsikkerheit:

– LowImpact-prosjektet er ein av mange aktivitetar i NIBIO sitt Kina-samarbeid. I NIBIO har vi eit langt samarbeid med Kina på landbruksområde for å fremje matsikkerheit og -tryggleik. Norsk-kinesisk erfaring og kunnskapsutveksling er ein vinn-vinn-situasjon for begge land.