12.07.2015 Views

ILJØFORSKNING - Info - Aarhus Universitet

ILJØFORSKNING - Info - Aarhus Universitet

ILJØFORSKNING - Info - Aarhus Universitet

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999MILJØFORSKNINGNyhedsbrev forDet StrategiskeMiljøforskningsprogramNr. 39, juni 1999ISSN 0907-4678Redaktion:Bo Bjerre Jakobsen (ansv.)Bodil Deen PetersenClaus Bo AndreasenLayout:Søren LarsenIndholdsfortegnelseTegninger:Theis Andersen4Den gode jordFotos:Forfatterne7Jordens strukturegenskaber -et centralt element i frugtbarhedsbegrebetTryk og sats:Zeuner Bogtryk Offset as,Århus C.15Sammenhænge imellem jordens frugtbarhed,springhaler og overfladelevendeprædatorer i økologisk jordbrugOplag:380021Omlægning til økologisk jordbrug:konsekvenser for natur og miljøTrykt på 100 gCyclus Print genbrugspapir26Plantesundhed og kvalitetEftertryk af artiklerkun tilladt efter aftaleReturadresse:Det StrategiskeMiljøforskningsprogramForskerparkenGustav Wieds Vej 10 C8000 Århus CSekretariatets tlf./fax/e-post:Tlf.: 86 20 20 11 # 2305Fax: 86 13 59 10E-post: smp@smp.au.dkInternet: http://smp.au.dk3137424344Mikroorganismerog mycotoksinproducerende svampeKløvergræsmarkens økologiBestilling af programmaterialeForfatterkontaktBestilling af FØJO nyhedsbrevMILJØFORSKNING NR 393


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Den gode jordAf Claus Bo Andreasen,Forskningscenter for Økologisk Jordbrug”Bevarelse af jordens naturlige frugtbarhed”er en af grundpillerne i dettankesæt, som ligger til grund forøkologisk jordbrug. Selv om begrebet”frugtbarhed” ofte forbindesmed jordens evne til at produceretilstrækkelige afgrøder, så er detgivet, at kvaliteten af jorden haren betydning, som rækker langt udover den, som kan måles i kronerog øre.Jorden er nemlig hjemsted for et utalaf mikroorganismer, og der er en del resultater,der tyder på, at der er størremikrobiel aktivitet i økologisk dyrketjord i forhold til konventionel. Jordensmikrobielle aktivitet har en tæt sammenhængmed jordens småinsekter, miderog regnorme – og dermed også medde overjordiske insekter, dyr og fugle.Livet i jorden er med andre ord med tilat fremme dyre- og plantelivet både påmarken og i den omgivende natur. Målsætningenom bevarelse af jordens frugtbarhedstemmer derfor overens med enanden grundtanke i økologisk jordbrug,nemlig at ”Fremme en dyrkningsmæssigpraksis, som tager størst mulig hensyntil miljø og natur”. I dyrkning må denøkologiske landmand således søge at tageen række hensyn, der fremmer samspilletmellem jord og natur.En anden grundtanke i økologisk jordbruger, at en sund jord giver sundeplanter, der har en høj ernærings- ogsundhedsmæssig værdi for menneskerog husdyr. Det viser sig her, at den økologiskelandmand har en række mulighederfor gennem dyrkningsstrategierog sortsvalg at fremme produkterneskvalitet. Jorden er imidlertid også hjemstedfor en række skadelige mikroorganismer,herunder svampe, som kan nedsættelandbrugsprodukternes kvalitetved at danne mykotoksiner. Når dissesvampe ikke kan reguleres med kemiskehjælpemidler bliver kendskabet til arterneslivscyklus af afgørende betydning,fordi det er gennem dyrkningspraksis, atde gavnlige svampe skal fremmes, og deskadelige skal begrænses.Endelig er en sund og velfungerendejord også af stor betydning for samspilletmellem Rhizohium-bakterier og bælgplanter.Dette samspil er fundamentalt iøkologisk jordbrug, fordi det er gennemsymbiose mellem planter og bakterier, atluftens frie kvælstof kan fikseres og udnyttesi det samlede markbrug, og dader er begrænsede muligheder for at til-4


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999sætning, givne regler og konsekvensernei praksis.Det andet program, ”Produktionsorienteredeforsknings- og udviklingsopgaveri økologisk jordbrug” som finansieresaf Fødevareministeriet, skal medvirke til"Projekterne involverer 13 institutionerog ca. 100 forskere"at sikre det økologiske jordbrugs fortsattefaglige udvikling - bl.a. for at imødekommeden stigende efterspørgsel efterøkologiske fødevarer. Indsatsen skalbl.a. medvirke til at afhjælpe faglige problemer,der er knyttet til en større produktionaf svinekød, æg, korn, proteinafgrøder,frugt og grøntsager, således atdet økologiske jordbrug i højere gradkan levere andre fødevarer end dem, derer baseret på kvæg. Udviklingen skalske under hensyn til målsætningen omen langsigtet bæredygtig jordbrugsproduktion,der tager hensyn til natur ogmiljø samt dyrenes velfærd og sundhed.Forskningssamarbejdet i FØJO har nuvirket i tre år. Siden starten i 1996 erder kommet yderligere 4 initiativer til,så der i alt er etableret 33 forskningsprojekter.Projekterne involverer 13 institutionerog ca. 100 forskere.I de følgende artikler fortælles om nogleaf de resultater, som er opnået i deprojekter, der gennemføres under DetStrategiske Miljøforskningsprogram.6


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Figur 1. Projektideen indebærer inddragelse af flere forskningsdiscipliner samtidig med, at der søges skabt en forbindelsemellem de ’reduktionistiske’ målinger i laboratoriet på den ene side og de ’holistiske’ observationer i marken.ProjektidéI et aktuelt projekt under Forskningscenterfor Økologisk Jordbrug med financieringfra Det Strategiske Miljøforskningsprogramgennemføres undersøgelseraf en lang række af de jordparametre,der er nævnt i definitionen af ‘soiltilth’. Der er udvalgt jorde med markantforskellig dyrkningsmæssig forhistoriefor på den måde at få et indtryk af økosystemeti forskellige ‘tilstande’. Der er iselve analysearbejdet valgt en forskningsstrategibyggende på to ‘grund-teser’:Med skelen til definitionen af ‘soiltilth’ er der identificeret et behov forsamarbejde mellem biologiske og fysiskeforskningsdiscipliner (horisontal tværfaglighed)og med tanke for jordbrugerensopfattelse af jorden som et levendehele, er der konstateret et behov for atkunne relatere givne, kvantitative målfor jordens egenskaber til dens opførsel imarken (vertikal tværfaglighed), se figur1.Mere konkret betyder dette, at der målessåvel jordfysiske som mikrobiologiskeegenskaber på de udvalgte jorde. Videremåles der på flere analyseniveauer: imarken bruges sanserne direkte til enbeskrivelse af jorden (en såkaldt ‘spadeprøve’,se senere), der måles endvideremed relativt enkle, men kvantificerendemetoder og endelig udtages der prøvertil brug i laboratoriet. I laboratoriet målesdels på prøver i naturlig lejring (ringprøver)og dels på prøver der er ‘omlejret’eller fraktioneret til enkelt-aggregater.Vertikal tværfaglighed – et eksempelTil belysning af projektets forskningsstrategigives i det følgende et eksempelpå data fra projektet. Der er tale om denvertikale søjle længst til venstre i figur1, altså jordens mekaniske egenskaberbelyst i flere analyseniveauer.De undersøgte jordeTil eksemplet her har vi udvalgt to nabomarkerpå morænejord (ca. 17% ler) påSjælland. Den ene af disse marker er siden1958 drevet biodynamisk/økologisk iet grovfodersædskifte med en betragteligtilbageførsel af organisk stof til jorden - idet følgende benævnt som den ‘alsidigt’dyrkede mark. Den anden mark har i desidste godt 20 år været dyrket ensidigtmed enårige salgsafgrøder (herunderaltovervejende korn), hvilket indebærerfjernelse af planterester samt anvendelseaf pesticider og handelsgødning. Dennemark kaldes i det følgende kort den‘ensidigt’ dyrkede mark.SpadeprøvenMed udgangspunkt i den såkaldte spadediagnose(Preuschen, 1983) er der iprojektet indarbejdet en semi-kvantita-8


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Figur 2. Spadeprøven er udviklet på grundlag af den klassiske spadediagnose og består i studier i marken af de øverste30 cm jord.tiv metode til beskrivelse af de øverste30 cm jord, se figur 2. Metoden benævnesi daglig tale spadeprøven og ligner iprincippet den klassiske spadediagnose,idet der dog er lagt vægt på at kvantificereså mange af observationerne sommuligt (Munkholm, 1999). Testen afsløredebl.a., at jorden i den ensidigt dyrkedemark var kompakt, med blokstrukturog med en fast konsistens selv i fugtigtilstand. Modsvarende fandtes denalsidigt dyrkede jord at være porøs, medkrumme-struktur og med en smuldrendekonsistens i fugtig tilstand. Det kan tilføjes,at en endnu mere integrerende beskrivelseaf jorden kan gives i form afden lethed/sværhed, hvormed gravearbejdeog prøveudtagning foretoges i de toforskelligt behandlede marker. Det varsåledes yderst vanskeligt at arbejde medden ensidigt dyrkede jord.KasteprøvenVidenskab er i modsætning til generelempiri (bl.a.) karakteriseret ved kvantificeringaf observationerne. Spørgsmåleter derfor nu, om det er muligt at sættetal på de med spadeprøven opnåede indtrykaf jordene. I projektet har vi til formåletudviklet en såkaldt kasteprøve,der på reproducerbar vis kan kvantificere,hvorledes jorden fraktioneres ved etbestemt energi-input. Testen består i atlade en terning af jord (ca. 7 x 8 x 11 cm 3 )udtaget i naturlig lejring, falde nøjagtig75 cm ved sin egen vægt (figur 3, til venstre),så den simulerer en jordbearbejdning.Efter faldet overføres jordfragmen-Figur 3. Ved kasteprøven tildeles jorden en bestemt energimængde (til venstre), hvilket giver anledning til fraktioneringi forskellige aggregatstørrelser (til højre). Resultaterne er angivet med +/- 1 standardafvigelse på middelværdien.MILJØFORSKNING NR 399


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Figur 4. I marken bestemmes jordens bindingskræfter ved at dreje en uforstyrret jordsøjle med forskellig belastning påjorden (til venstre) og kræfterne afbildes i forhold til denne belastning (til højre). Resultaterne er angivet med +/- 1 standardafvigelsepå middelværdien.terne til en sigtestabel, hvorved der kanopstilles en aggregatstørrelsesfordeling(figur 3, til højre). Af figuren fremgår, atden ensidigt dyrkede jord brydes i ringegrad (mange store aggregater er intakte),mens den alsidigt dyrkede jordsmuldrer langt mere, hvilket indikerer,at denne jord vil være langt nemmere atbearbejde, f.eks. til et godt såbed.Sammenhængskræfter – feltenEn aggregatstørrelsesfordeling er en relativtalstørrelse. En forståelse og beskrivelseaf et system fordrer kvantificeringaf naturvidenskabeligt veldefineredeparametre i absolutte tal. Derfor er vii projektet gået efter en måling af dekræfter, der bestemmer, hvorledes jordenfraktioneres. I felten anvendtes ensåkaldt ‘torsional shear box’ -metode(Payne & Fountaine, 1956), hvormedman er i stand til at bestemme de kræfter– pr. enhedsareal jordoverflade – derbinder jordpartiklerne sammen. En cylindrisk‘boks’ bankes ned i jorden, belastesmed en kendt vægt (målinger vedflere forskellige vægte), og drejes rundt,idet kraften ved ‘brud’ i jorden måles (figur4, til venstre). Af figur 4, til højreses, at der er målt klart den største forskydningsstyrkei den ensidigt dyrkedejord, hvilket stemmer overens med resultaternefra de allerede omtalte ‘analyse-niveauer’.Sammenhængskræfter – laboratorietI felten kan forskydningskræfterne kunmåles ved relativt lave belastninger påjorden. Det har interesse at kende jordensopførsel også ved højere tryk, hvilketkan opnås i laboratoriet. Her er detdesuden muligt at kontrollere andre måleomstændighederbedre, end tilfældeter i marken. Derfor blev der udtagetprøver i naturlig lejring (100 cm 3 ringprøver).Med metodik principielt svarendetil felt-udstyret (Schjønning, 1986)blev dernæst bestemt de kræfter, dermodvirker forskydning af jorden, nårdenne er belastet med op til over 100kPa (~1 bar). Af figur 5 fremgår, at deter muligt at reproducere de med feltmetodenmålte egenskaber ved de to jorde;også i laboratoriet findes de størstebrudkræfter i den ensidigt dyrkede jord.Der er dog en forskel i niveau for jordens10


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999"den ensidigt dyrkede jord brydes i ringe grad (mange store aggregater erintakte), mens den alsidigt dyrkede jord smuldrer langt mere, hvilket indikerer,at denne jord vil være langt nemmere at bearbejde, f.eks. til et godt såbed"styrke mellem de to metoder, hvilketkan hænge sammen med, at laboratoriemålingerneblev foretaget på prøver,som ganske vist havde sammenligneligtvandindhold med jorden om foråret, mensom blev udtaget efter høst, altså 4-5måneder efter feltmålingerne i foråret.En anden vigtig årsag til de stærkerekræfter i jorden med laboratorie-metodener karakteren af den brudflade i jorden,der genereres med de to metoder.Med feltmetoden sker bruddet mellemjordens partikler langs de flader i jorden,hvor de svageste kræfter findes;med laboratoriemetoden tvinges jordentil brud i et bestemt jordlag, hvilket betyder,at både kræfter mellem aggregaterog i det indre af aggregater vil bidragetil forskydningsstyrken.Trækstyrke og sprødhedForskydningsstyrke-målingerne gav –som herover beskrevet – et udtryk for‘hel-jords’-styrken, som umiddelbartstemmer overens med fraktioneringsmønsteretopnået ved kasteprøven: forFigur 5. I laboratoriet bestemmes jordens bindingskræfterved at dreje en lille metal-’vinge’ i jorden med forskelligbelastning påført af den mekaniske presse ogkræfterne afbildes i forhold til denne belastning (herover).Resultaterne er angivet med +/- 1 standardafvigelsepå middelværdien.den alsidigt dyrkede jord sønderdeles destore knolde ved den tildelte energi tilmindre aggregater, svarende til små bindingskræfteri jorden. Kasteprøven vistedog samtidig, at det kun var de storeknolde, der sønderdeltes; for denne velstruktureredejord havde de mindste aggregaterså stor styrke, at resultatet aftesten var en bred størrelsesfordeling afaggregater og ikke blot en samling enkeltpartikler(‘pulver’). For at forstå ogkvantificere den integrerende og ‘holistiske’kasteprøves resultater (og spadeprøvenstilsvarende observationer om ensmuldrende konsistens af krummer) erder behov for en yderligere differentiering(yderligere ‘reduktion’ af forskningsobjektet).I projektet er dette opnåetved at foretage trækstyrke-måling påenkeltaggregater i lufttør tilstand. Arbejdshypotesener, at man via et mål foraggregatstyrke for flere aggregatstørrelservil blive i stand til at kvantificereden ‘sprødhed’, der opleves med spadeogkasteprøven i marken. En ‘sprød’(eng.: friable) jord defineres som en jord,der har en relativ lav styrke af store aggregaterog samtidig en relativ høj styrkeaf små aggregater (Utomo & Dexter,1981). Analysen består i måling af brudstyrkenaf lufttørrede enkeltaggregater ien mekanisk presse i laboratoriet (Dexter& Kroesbergen, 1985; figur 6, til venstre).Herfra kan under visse forudsætningerberegnes trækstyrken for aggregatet(Rogowski et al., 1968), altså denstyrke, som aggregatet vil udvise ved ettræk fremfor under tryk. Af figur 6, tilhøjre fremgår, at trækstyrken for denensidigt dyrkede jord for store aggregater(til højre på x-aksen) er større endfor den alsidigt dyrkede jord, altså nøjesvarende til indikationerne fra kasteprøven(se figur 3, til højre). Samtidig viserfigur 6, at billedet er modsat for småaggregater (1-2 mm): den alsidigt dyrkedejord udviser en større styrke fordisse små aggregater end tilfældet er forden ensidigt drevne jord. Jordens sprødhed(eng.: friability) kvantificeres efterfølgendesom hældningskoefficienten iden dobbeltlogaritmiske afbildning afMILJØFORSKNING NR 3911


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Figur 6. Jordens trækstyrke bestemmes i laboratoriet på lufttørrede aggregater af forskellig størrelse, idet der målesbrudstyrke i en mekanisk presse (til venstre). Et udtryk for jordens ’sprødhed’ består i hældningskoefficienten i et dobbeltlogaritmiskplot (til højre) af trækstyrke (S) mod aggregatvolumen (V). En numerisk stor hældningskoefficient er udtrykfor stor ’sprødhed’. Resultaterne er angivet med +/- 1 standardafvigelse på middelværdien.aggregatstørrelse og trækstyrke (figur 6,til højre). En numerisk stor hældning(stor styrke af små,- lille styrke af storeaggregater) er altså udtryk for storsprødhed af jorden, hvilket ses for denalsidigt drevne jord.OpsummeringSammenlagt viser resultaterne i eksemplet,at den alsidigt dyrkede jord ved mekaniskforstyrrelse (bearbejdning) let vilfraktionere til en samling af mindre aggregater,som vil være ideel for et godtsåbed. I modsætning hertil kræver denensidigt drevne jord en større energitildelingfor at fraktionere, og der er tendenstil, at jorden herved vil sønderdelestil uhensigtsmæssigt små partikler. Desudenviser eksemplet en fin overensstemmelsemellem de ‘holistiske’ markmetoderog de ‘reduktionistiske’ metoder,der blev anvendt i laboratoriet.Mikrobielle bindingsmekanismerProjektets idé om også at bruge horisontaltværfaglighed har vi udmøntet i målingeraf både fysiske, kemiske og mikrobiologiskeparametre i jorden. Formåleter at søge en forståelse af de bindingsmekanismer,der holder jordens partiklersammen i aggregater. Vi har tagetudgangspunkt i den fremherskende konceptuellemodel for aggregatopbygningog –stabilisering, som blev formuleret afTisdall & Oades (1982). Forenklet kander tales om to bindingsmekanismer:1) organisk-kemiske ‘klisterstoffer’ og2) fysisk sammenfletning med svampehyfer(til sidstnævnte mekanisme bidragerogså små rødder og rodhår). I projektethar vi derfor implementeret metodertil bestemmelse dels af polysakkarider(Debosz & Vognsen, under udarbejdelse)og dels af stoffet ergosterol (Jensen etal., submitted), som er et kemisk stof,der næsten udelukkende findes i cellevæggehos svampe og som derfor giver etudtryk for svampebiomasse i jorden. Figur7 viser resultater fra de to undersøgtejorde. Det fremgår, at der for beggebindingsmekanismers vedkommende ermålt større værdier i den alsidigt drevneend i den ensidigt drevne jord. Genkalderman fra det ovenstående, at der genereltfandtes en stor styrke af ‘hel-jord’og store knolde/aggregater i den ensidigtdyrkede jord (figur 3, 4, 5), kan der altsåikke direkte sættes lighedstegn mellemniveauet for de målte bindingsmekanismerog jordens mekaniske styrke. Snareretyder resultaterne på, at eksistensenaf polysakkarider og svampe (ergosterol)i jorden modvirker en generel ogustruktureret sammenkitning af jordenspartikler. Resultaterne i figur 7 giverderfor naturligt anledning til mere diffe-12


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999"I modsætning hertil kræver den ensidigt drevne jord en større energitildelingfor at fraktionere, og der er tendens til, at jorden herved vil sønderdeles tiluhensigtsmæssigt små partikler"rentierende målinger på de to bindingsmekanismerfor at afdække en forklaringpå jordens mekaniske opførsel. Projekteter i sit afsluttende stade ved at‘tage hul’ på dette arbejde i form af kombineredefysiske og biologiske målingerpå aggregater af forskellig størrelse (Deboszet al., 1998). Det bør også nævnes,at basale jordkemiske faktorer samt målingeraf jordenes porefordeling mht.både størrelse og rum vil blive inddrageti den endelige tolkning af resultaterne.PerspektiverI artiklen har vi kun kunnet give et eksempelpå de problemstillinger, der behandlesi det aktuelle projekt. Det ervigtigt at fremhæve, at vekselvirkningenmellem jordens mineralske partikler ogmikroorganismer har betydning ikkealene for jordens mekaniske opførsel ogøvrige fysiske egenskaber. Mindst lige såvigtigt er det at slå fast, at en god jordstrukturhar stor indflydelse på alle delivsprocesser, der er afgørende for, atjorden fungerer optimalt i relation tilplantevækst og minimal påvirkning afdet omgivende miljø. F.eks. skal jordenFigur 7. To parametre af betydning for jordstrukturen;polysakkarider (organiske ’klisterstoffer’) og ergosterol(mål for svampebiomasse, d.v.s. fysisk sammenfletningaf jorden). Resultaterne er angivet med +/- 1 standardafvigelsepå middelværdien.fungere som en god omsætterorganismefor organisk stof og derved foranledigefrigørelse af næringsstoffer til planterne.Dette kræver aerobe forhold, altså etgodt luftskifte. Også med hensyn til disseforhold er vekselvirkningen mellemjordstrukturen og mikroorganismernealtså af stor betydning; jordens liv ermed til at skabe en god struktur, og denneer omvendt en forudsætning for enoptimal funktion af mikroorganismerne.Projektarbejdet har godtgjort, at endifferentiering af analysemetodik (‘reduktionistisk’forskning) er nødvendigfor en kvantificering og forståelse af jordensopførsel. Vi håber hermed at havepåvist, at der ikke behøver at være nogenkonflikt mellem en ‘holistisk’ og en‘reduktionistisk’ metodik; de ‘reduktionistiske’metoder skal blot bruges og tolkesi den overordnede sammenhæng.Der ligger et vigtigt forskningsarbejdei en videre afsøgning af de mekanismer,der giver anledning til en ‘god’ jordstruktur,med de vigtige og nødvendigeeffekter dette har for jordens optimalefunktion. Med det aktuelle projekt harvi fået begyndt; men resultaterne viser,at der er lang vej igen. Vi skal frem tilen bedre forståelse af, på hvilken mådejord-økosystemet ved en alsidig landbrugsdriftudvikler sig frem mod en tilstand,der er optimal for alle de processer,som er vigtige for et bæredygtigtjordbrug. Vi mener, at dette arbejde børfølge det her beskrevne mønster. Der børlaves studier med integrerende, ‘holistiske’metoder samtidig med differentierende,‘reduktionistiske’ undersøgelseraf årsagssammenhænge i økosystemet.Og vi mener, at arbejdet er nødvendigt,dels fordi mennesket altid har villet forståsine omgivelser, og dels fordi det giveren mulighed for at vejlede genereltomkring jordbrugets driftsforanstaltninger.Litteratur◆ Debosz, K. & Vognsen, L. Determinationof total carbohydrates and monosaccharidesin soils from differentmanagement systems (u. udarbejdelse).MILJØFORSKNING NR 3913


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999◆ Debosz, K., Vognsen, L., Munkholm,L.J. & Schjønning, P. 1998.Impact of soil management on distributionof carbohydrate C and clay dispersibilityin different sized soil aggregatesIn: Børresen, T. (ed.). Proceedingsof NJF-seminar no. 286: Soiltillage and biology, Agricultural Universityof Norway, Ås, Norway, 8-10June 1998, NJF-UTREDNING/RAP-PORT nr. 124, p. 149.◆ Dexter, A.R. , Kroesbergen, B.1985. Methodology for determinationof tensile strength of soil aggregates.J. Agric. Engng. Res. 31, 139-147.◆ Doran, J.W. & Parkin, T.B. (1994).Defining and assessing soil quality.Doran, J.W., Coleman, D.C., Bezdicek,D.F. & Stewart, B.A. 1994 (eds.). Definingsoil quality for a sustainable environment.SSSA Special PublicationNumber 35.◆ Jensen, U.B., Elmholt, S. & Labouriau,R. A simplified procedure formeasuring ergosterol concentration indifferently managed soils (submittedto Soil Biology and Biochemistry).◆ Karlen, D.L., Erbach, D.C., Kaspar,T.C., Colvin, T.S., Berry, E.C.& Timmons, D.R. 1990. A review ofpast perceptions and future needs.Soil Sci. Soc. Am. J. 54, 153-161.◆ Munkholm, L.J. 1999. Kend din jord.Økologisk Jordbrug (under udarbejdelse,udkommer foråret 1999).◆ Payne, P.C.J. & Fountaine, E.R.1956. A field method of measuring theshear strength of soils. J. Soil Sci. 3,136-144.◆ Preuschen, G. 1983. Die Spatendiagnoseund ihre Auswertung, pp. 355-368 i: Böhm, W., Kutschera, L. &Lichtenegger, E. (eds.). Root Ecologyand its Practical Application. InternationalSymposium, Gumpenstein,1982. Bundesanstalt Gumpenstein, A-8952 Irdning.◆ Rogowski, A.S., Moldenhauer,W.C. & Kirkham, D. 1968. Ruptureparameters of soil aggregates. Soil Sci.Soc. Am. Proc. 32, 720-724.◆ Schjønning, P. 1986. Shear strengthdetermination in undisturbed soil atcontrolled water potential. Soil &Tillage Res. 8, 171-179.◆ Tisdall, J.M. & Oades, J.M. 1982.Organic matter and water-stable aggregatesin soils. J. Soil Sci. 33, 141-163.◆ Utomo, W.H. & Dexter, A.R. 1981.Soil friability. J. Soil Sci. 32, 203-213.14


Sammenhænge imellemjordens frugtbarhed, springhaler og overfladelevendeprædatorer i økologisk jordbrugAf Jørgen Aagaard Axelsen, Bente MøllerMarcussen, Susanne Bay Andersen, DanmarksMiljøundersøgelser; Trine Bilde,Aarhus Universitet og Susanne Elmholt,Kasia Debosz, Kristian Thorup-Kristensen,Danmarks JordbrugsForskning"En jordbearbejdning beståendeaf pløjning, harvning og såningkan let koste 75% af regnormeneog 95% af edderkopperne livet"Vi betaler en overpris for økologiske varer.En vigtig begrundelse herfor er atundgå pesticider i fødevareproduktionen- med de negative effekter de kan havepå flora, fauna, grundvand og menneskeligsundhed. De fleste mennesker,der accepterer en overpris for økologiskevarer, har nok også en forventning om,at der er mere liv i en økologisk end i enkonventionel jord. Denne forventningdrejer sig både om mikrobielt liv, jordbundenssmåinsekter, mider og regnormesamt overjordiske insekter, dyr ogfugle. Vi ved, at der findes flere fugle påøkologiske arealer end på konventionelle.Vi har også undersøgelser, der demonstrerermere mikrobielt liv og flereregnorme på økologiske brug i forholdtil sammenlignelige konventionellebrug. Men der findes ingen størreundersøgelser, hvor der er foretagetsammenligninger af jordlevendespringhaler (små insekter),mider og overfladiske generelleprædatorer som små edderkopper,rovbiller og løbebiller (generelleprædatorer kan i modsætningtil specialiserede prædatorer æde etbredt udvalg af byttearter).Springhaler og nogle grupper af miderlever i stor udstrækning af mikroorganismer,især mikrosvampe. Andre midegrupperer rovdyr, der bl.a. ernærer sigaf springhaler. Endelig er det kendt atsmå tæppespindende edderkopper ogDET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-mindre løbebiller kan have springhalerpå kostplanen. Derfor er det sandsynligt,at en forøget mængde mikroorganismervil få fødekædeeffekter i form afstørre tætheder af disse arter eller grupperaf arter. Der er dog også andre faktorerend fødemængden, der påvirkerjordbundens dyreliv, og som kan udviskeeventuelle fødekædeeffekter. Især spillerjordbearbejdningen en stor rolle for dyrenesoverlevelse. En jordbearbejdningbestående af pløjning, harvning og såningkan let koste 75% af regnormeneog 95% af edderkopperne livet.Endvidere spiller typerne/arterne af mikroorganismeren væsentlig rolle for faunaen,idet forskellige mikroorganismerkan have meget forskelligværdi som føde for dyrene.Edderkopper og løbebiller er kendt forat være nyttedyr i markerne ved at reduceremængden af skadedyr, især bladlusi kornafgrøder. Edderkoppernes ogløbebillernes betydning som bladlusebekæmperehænger nøje sammen med deresbestandsstørrelse på det tidspunkt,bladlusene ankommer til markerne,hvilket oftest sker imellem midten afmaj og midten af juni. Det er derfor vigtigt,at rovdyrene har nogle andre tilgængeligebyttearter, som de kan basereen populationstilvækst på iforårsperioden. Her kommerspringhalerne ind som muligefødeemner, og deres værdi somføde for prædatorer er derfor vigtigfor prædatorernes formering og kapacitetsom nyttedyr. Formålet med deundersøgelser, der beskrives i denneartikel, har været at skaffe biologisk videnom, hvordan vi får mest liv i jordenog på jordoverfladen. En sådan videnkan være gavnlig for den økologiske avler,idet den kan give ham redskaber,der kan forbedre både kvælstoffrigørelseog skadedyrsbekæmpelse.Hvad styrer springhalefaunaen?Når man er interesseret i at finde ud af,hvad der styrer springhalefaunaen, erdet relevant at starte med en undersø-PROGRAMjuni 1999MILJØFORSKNING NR 3915


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999"Resultaterne var særdeles overraskende. Tæthederne af springhaler og miderer nogle af de højeste, der er set i agerland i Danmark"gelse af hvilke faktorer, der er korrelerettil faunaen. Til det formål indsamlede vijordprøver fra 7 forskellige økologiskebrug fra Jylland, Fyn og Sjælland tregange i løbet af foråret og sommeren1996; 9. maj, 12. juni og 12. august.Springhaler og mider blev uddrevet frajordprøverne ved at placere dem i et uddrivningsapparat,som opvarmer og udtørrerjorden oppefra. Dette får dyrenetil at søge nedenud af prøven, der er placeretpå et fint net over et bæger med enfangvæske. Herefter kan dyrene artsbestemmesog optælles. De marker, hvorindsamlingerne blev foretaget, indgik iforvejen i et projekt på Danmarks JordbrugsForskningtil undersøgelse af jordensfrugtbarhed. I dette projekt blevder foretaget en lang række undersøgelseraf markjordenes fysisk-kemiskeegenskaber (tekstur, kalcium, kalium,magnesium, natrium, pH, total kulstof,total kvælstof, tæthed, porøsitet og iltindhold)og mikrobiologiske parametre(biologisk bundet kulstof, biologisk bundetkvælstof, cellulosenedbrydendesvampe, cellulosenedbrydende bakterier,skimmelsvampe totalt, Penicillium,gærsvampe og actinomyceter). Jordprøvernetil springhale-undersøgelserneblev taget klos op ad det sted, hvor jordprøvernetil de fysisk-kemiske og mikrobiologiskemålinger blev taget. Der vardog ikke helt sammenfald i tid, da jordprøvernetil de fysisk-kemiske og mikrobiellemålinger kun blev taget én gang,sidst i april.Resultaterne viste 400 – 7.400 springhalerpr. m 2 i første prøvetagning, 750 –15.200 pr. m 2 i anden prøvetagning og800 – 76.500 pr. m 2 i tredje prøvetagning.Der var meget stor forskel på antalog artssammensætning fra mark tilmark. Resultaterne blev analyseret vedhjælp af multivariat statistiske analyser,der er velegnede til at identificere, hvadder er korreleret med hvad i et stort ogumiddelbart uoverskueligt datasæt. Resultaterneviste for første prøvetagningen korrelation imellem springhalesamfundetog de to mikrobielle parametre“gærsvampe” og „cellulosenedbrydendesvampe” samt til den fysiske parameter“porøsitet”. For anden prøvetagning varder yderligere korrelation til “tid fra såning”,“kalium-indhold”, “actinomyceter”og „biologisk bundet kulstof“(biologiskbundet kulstof i den mikrobielle biomasseom foråret). Ved tredje prøvetagning iaugust var der klart stærkest sammenhængmed sand/ler-indhold, og de mikrobiologiskeparametre var svagerekorreleret .Resultaterne fra den multivariat statistiskeanalyse skal fortolkes lidt varsomt,da en statistisk signifikant korrelationikke nødvendigvis skyldes en direkteårsagssammenhæng. Korrelationimellem to parametre kan sagtens skyldes,at de begge er afhængige af densamme, måske uidentificerede faktor. Deparametre, der her har vist korrelationtil springhalesamfundet, skal derfor kunfortolkes som muligvis styrende, og detkræver detaljerede forsøg, hvis endeligeårsagssammenhænge skal fastslås.16


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Resultaterne peger på, at springhalefaunaenførst i maj muligvis afhænger afmængden af gærsvampe og cellulosenedbrydendesvampe i jorden samt jordensporøsitet. Ingen af delene er særligtoverraskende, da springhaler i betydeliggrad lever af svampe, og jordens porøsitetspiller en rolle for, hvor godt de kankomme rundt i jorden.Tiden fra såning var en mulig styrendeparameter ved anden prøvetagning,hvilket lyder sandsynligt, fordi springhalergerne opholder sig i nærheden afplanternes rødder, hvor de antagelig kanfinde føde, og hvor rodvæksten er merefremskreden hos vinterafgrøder end hosvårafgrøder i perioden frem til 12. juni.Derimod var kalium-indholdet som enmulig styrende faktor en overraskelse,der muligvis ikke var fundet, hvis undersøgelsenvar blevet udført i konventioneltdyrkede marker. For at en faktorskal komme ud som korreleret til springhalesamfundeti analysen, skal den værebegrænsende på i det mindste nogle afmarkerne. Da kalium netop er et problemi økologisk landbrug, er det en faktor,som muligvis kun spiller en begrænsenderolle for springhalefaunaen i økologisklandbrug. Den mulige fysiologiskeforklaring på kaliums betydning er, atkalium indgår i springhalernes hudskelet,som skiftes meget tit. Det kan dogogså tænkes, at årsagen er en uidentificeretparameter, der varierer sammenmed kalium.Teksturparametrenes stærke korrelationtil springhalernes forekomst i augustkan skyldes mindst to faktorer (derikke udelukker hinanden), hvis korrelationenreelt er udtryk for en årsagssammenhæng.Den ene er, at jordens fysiskesammensætning er meget afgørende vedde relativt store populationstætheder,der blev fundet i augustprøverne. Denanden er, at der var meget tørt i juli1996, og at jordens tekstur kan have væretafgørende for, hvor alvorligt tørkenhar påvirket springhalerne.En forsigtig konklusion på resultaterneer, at de biologiske faktorer ser ud tilat være afgørende for springhalerne iforår og forsommer, mens de jordfysiskefaktorer spiller ind sidst på sommeren.Det sidste gælder muligvis kun i tilfældeaf tørke. Det var lidt overraskende, atjordens indhold af kulstof og kvælstof ikkeviste nogle korrelationer, da husdyrgødninger kendt for at fremme jordfaunaen.Da alle marker i forsøget blev gødetmed husdyrgødning, skyldes dettemuligvis, at kulstof og kvælstof ikke harvirket begrænsende i nogen af markerne.Springhaler ogmider i grøngødede markerHvis det skal være muligt at have økologiskplanteavl uden at have husdyr, erdet helt nødvendigt at benytte sig afgrøngødning som kvælstofkilde. Det blevved et samarbejde med Danmarks JordbrugsForskning,Årslev, muligt at undersøgespringhale- og midefaunaen igrøngødede forsøgsparceller. Grøngødningen,der først fungerer som fangafgrøde(opfanger kvælstof i efterårsperioden),blev sået umiddelbart efter høst i1996 og blev pløjet om umiddelbart førsåning i april 1997. Der blev sået bygmed udlæg af kløvergræs i alle forsøgsparceller.Der blev taget springhaleprøveri parceller, hvor der havde væretgrøngødningsafgrøder af olieræddike,vinterrug og vintervikke og i kontrolparceller,hvor der ikke havde været nogengrøngødning. Der blev også her tagetprøver tre gange, nemlig medio maj, mediojuni og medio august.Resultaterne var særdeles overraskende.Tæthederne af springhaler og miderer nogle af de højeste, der er set i agerlandi Danmark. Der fandtes op til120.000 springhaler og op til 90.000 miderpr. m 2 (Figur 1 + 2). (tæthedernesidst på foråret/først på sommeren liggernormalt imellem 5.000 og 30.000 pr m 2 .)Der var to arter, som var meget dominerendei prøverne. Det var to meget småarter, Isotoma notabilis og Tullbergiasp. , som er i stand til at bevæge sig retdybt ned i jorden, dvs. i hele pløjelaget.De overfladelevende arter forekom i tætheder,der ligger indenfor, hvad der ernormalt for agerjord. De højeste samledeMILJØFORSKNING NR 3917


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Figur 1. Tætheden af springhaler i grøngødede forsøgsparceller på forsøgsstationeni Årslev, 1997.Figur 2. Tætheden af mider i grøngødede forsøgsparceller på forsøgsstationeni Årslev, 1997.tætheder fandtes i parceller med olieræddikesom grøngødning (op til 120.000springhaler og 70.000 mider), næsthøjestei vinterrug (op til 80.000 springhalerog 75.000 mider) og vintervikke (70.000springhaler og 90.000 mider), mens kontrol-parcellenuden grøngødning lå lavest(op til 50.000 springhaler og 50.000mider). Det er værd at bemærke, at derselv i kontrolparcellen var en meget højtæthed. Den ses dog først rigtigt ved densidste prøvetagning i august, mens degrøngødede parceller også har megethøje tætheder allerede i juni.Selv om tæthederne af mider og springhalerformodes at være højere, når mananvender husdyrgødning, viser disse resultater,at det kan lade sig gøre at opnåen endda meget individrig springhaleogmidefauna ved at benytte sig af grøngødning.Endelig peger de høje tæthederi august i kontrolparcellen, der lå ubevoksetefterår og vinter, på at udlæg afkløvergræs også spiller en betydelig rolle.Der blev i de samme forsøgsparcellerforetaget indsamlinger af overfladelevendeedderkopper, løbebiller og rovbillerved hjælp af “ground search”, hvor etafgrænset areal afsøges grundigt. Tæthederneaf disse grupper var i modsætningtil springhale- og midetæthedernemeget lave.Springhaler som fødekildefor overfladelevende prædatorerVi undersøgte springhalernes værdi somfødekilde for to udvalgte, meget almindeligearter af prædatorer, edderkoppenErigone atra og løbebillen Bembidionlampros, ved grundige fodringsforsøg ilaboratoriet.Vi udførte forsøgene med edderkoppenved at holde parrede hunner individuelti små plastik-beholdere og fodre demmed en kost af hhv. springhalearterneFolsomia fimetaria, I. viridis, bananfluersom højkvalitets reference-kost, og enblanding af bananfluer og F. fimetaria.Edderkopperne fik tilført alt det bytte,de kunne æde. Byttet blev tilført i live,men edderkopperne havde p.g.a. beholderensringe størrelse ingen problemermed at fange det. De forskellige byttetypersværdi blev målt på ægproduktionen.Edderkopper producerer et ægspind,hvori der placeres et antal æg.Både antallet af ægspind, æg pr. spindog æggenes klækningssucces blev benyttetsom mål for byttets kvalitet som fødefor edderkopperne.Resultaterne viste meget klart, atspringhalen I. viridis var af meget højværdi for E. atra (Figur 3). Faktisk varden bedre som føde end bananfluer, dertidligere er vist at være af meget højkvalitet for mange rov-insekter og edderkopper.Derimod havde den andenspringhale, F. fimetaria, en meget ringefødeværdi, og når den blev tilført sammenmed bananfluer, blev æglægningenendda ringere end på bananfluer alene.18


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Figur 3. Gennemsnitlige antal æg pr. ægspind hos edderkoppenE. atra på en kost af (a) springhalen I. viridis, (b) bananfluer (D.melanogaster), (c) blanding af bananfluer og springhalen F. fimetariaog (d) springhalen F. fimetaria.Vi udførte forsøgene med løbebillen, B.lampros, på næsten samme måde somforsøgene med edderkoppen. Parredehunner blev holdt individuelt i små plastikskålemed fint sand i bunden. Herfik de alt det bytte, de kunne sætte tillivs, af fem forskellige springhaler, F. fimetaria,I. anglicana, I. notabilis, Lepidocyrthuscyaneus, Isotomurus prasinusog igen bananfluer som reference-kost.Nogle dyr blev fodret med levende bytte,andre med dødt bytte, fordi vi var usikrepå, hvor god billen var til at fange levendespringhaler. De fleste arter af springhalerhar en meget effektiv flugtmekanismei deres springhale, der kan ansesfor en slags fjeder, som er bøjet ind underkroppen. Når der er fare på færde,udløser dyret fjederen og springer dervedlynhurtigt væk. Vi målte igen byttetskvalitet på ægproduktionen. Billernelagde æg i det fine sand i bunden afskålene, og for at finde æggene var detnødvendigt at skylle sandet igennem enfin sigte, der holdt æggene tilbage, menlod sandet passere.Resultaterne (Fig. 4) viste til vores storeoverraskelse, at ingen af springhalernevar af god kvalitet som føde for B.lampros, da ægproduktionen faldt, nårde levede af springhaler. For at undersøgeom faldet skyldtes, at billerne blevældre, skiftede vi springhalekosten udmed bananfluer for alle billerne sidst iforsøget. Dette viste, at ægproduktionensteg kraftigt, så det var fødens kvalitetog ikke billernes alder, der gav den laveægproduktion. Det var ikke alle springhalerne,der var lige dårlige, idet I. notabilisvar klart ringere føde end de øvrige,da en kost af denne art fik ægproduktionentil at ophøre helt.Vi undersøgte også, hvor meget billernekunne æde af de forskellige arter i løbetaf 24 timer, og resultaterne viste, atder var stor forskel på de forskellige arter.Nogle arter kunne ædes i relativtstore mængder, mens andre kun blevspist i begrænsede mængder, der sletikke var nok til at tilfredsstille billernesdaglige behov. Vi tolker det resultat således,at B. lampros har forskellige tolerancetærsklerover for de forskelligespringhaler. Det betyder, at springhalernemå indeholde et stof, som gør demmindre egnede som føde, dvs. at de haret kemisk forsvar over for prædatorer.Der var også forskel på, hvor godt de forskelligespringhaler blev udnyttet af billen.Det viste sig således, at L. cyaneushavde en lav tolerancetærskel, men densmule billerne åd af denne art blev udnyttetmeget effektivt og resulterede ica. samme ægproduktion som når B.lampros fik en kost af de øvrige springhalearter.Figur 4. Gennemsnitlig æglægning pr. dag for hunner af løbebillenB. lampros, når den holdes på en kost af de fem springhalearter I.anglicana, I. notabilis, L. cyaneus, F. fimetaria og I. prasinus. Figurenviser resultaterne fra forsøgene med døde byttedyr, menresultaterne var meget tilsvarende i de forsøg, hvor byttedyreneblev serveret levende.MILJØFORSKNING NR 3919


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999KonklusionerVore resultater tyder på (men beviser ikke),at især gærsvampe og cellulosenedbrydendesvampe, men også actinomyceter,spiller en rolle for mængden og artssammensætningenaf springhaler i jorden.Dette kan indirekte være et fingerpegom, at springhalefaunaen bliver påvirketaf, hvor meget celluloseholdigtmateriale (halmrester og andet plantemateriale),der tilføres jorden. Derfor viltilbageførsel af så meget plantematerialesom muligt til marken sandsynligvisfremme springhalefaunaen. Det resultathænger ret godt sammen med resultatetfra de grøngødede parceller, hvor der tilføresplantemateriale, men det er antageligikke nok til at forklare den ekstremtkraftige opformering af bådespringhaler og mider i de grøngødedeparceller. Her må også andre p.t. ukendtefaktorer være involveret.Det høje antal springhaler i jorden i degrøngødede marker kunne forventes atmedføre et tilsvarende højt antal prædatorer,men det var der intet, der tydedepå. Der er en mulig forklaring at hente ifodringsforsøgene med de to prædatorer,der viste at springhalen I. notabilis varsærdeles dårlig føde for B. lampros. NetopI. notabilis var en af de dominerendearter i de grøngødede forsøgsparceller.Desuden lever I. notabilis det meste aftiden nede i jorden og vil være svær atfinde for billerne.Vore undersøgelser viser dermed, atder ikke er sikkerhed for en direktesammenhæng imellem mængden afspringhaler i jorden og antallet af generelleprædatorer (edderkopper og løbebiller)på overfladen. Dertil variererspringhalers værdi som føde for prædatorernefor meget. Én springhaleart kanvære god føde for én prædatorart og ringeføde for en anden. Hvis vi vil fremmeprædatorerne i markerne, skal vi derforvide præcist, hvilke prædatorer vi gernevil fremme, og hvilke springhaler der ergodt bytte for dem. Så bliver opgavendernæst at finde ud af, hvordan vi fremmernetop de gode byttearter.20


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMOmlægning til økologisk jordbrug:konsekvenser for natur og miljøjuni 1999Af Vibeke Langer, Den Kongelige VeterinærogLandbohøjskole; Peter Odderskær, DanmarksMiljøundersøgelser; Tove Heidmannog Tommy Dalgaard, Danmarks Jordbrugs-ForskningØkologisk jordbrug opfattes almindeligvissom mindre belastende for naturenog miljøet end det konventionelle landbrug.I målsætningerne for det økologiskejordbrug står der da også, at det tilstræbes“at holde hus med naturressourcerne,så der opstår mindst mulige skadeligepåvirkninger af miljøet” og at“kulturlandskabets mangfoldighed ogartsrigdom skal sikres”. Det er derforblevet diskuteret, om og hvordan økologiskjordbrug kan bruges målrettet til atbeskytte natur og miljø. Det har ført tilet ønske om at få en mere nuanceretevaluering af, hvordan den nuværendeøkologiske jordbrugspraksis bidrager tilat opfylde disse målsætninger.Det er ingen nem opgave. Det er veldokumenteret,at fraværet af pesticiderog et gennemsnitligt lavere gødningsniveaupå økologiske bedrifter kan betydeen natur- og miljømæssig gevinst iforhold til konventionelt jordbrug. Menen omlægning til økologisk jordbrug betyderikke blot, at sprøjten sættes væk,og at gødningen bliver sparsommere.Der sker også ændringer i afgrødefordeling,i sædskiftet og i husdyrholdet. Ændringer,som har betydning for både flora,fauna og miljømæssig belastning påbåde mark, bedrifts- og landskabsniveau,og som ideelt set må beskrives ogevalueres som “en samlet pakke”.I miljø- og naturdelen af FØJO-projektet“Samfunds- og miljømæssige konsekvenseraf forskellige strategier for udviklingog udbredelse af økologiske jordbrugssystemer”har vi valgt at forsøge atbeskrive og evaluere sådanne ændringerved omlægning til økologisk jordbrugved hjælp af scenarier. Vi ønsker at illustrere,hvordan en række mulige fremtiderfor økologisk jordbrug kan ændreet eksisterende landbrugsområdes dyrkedearealer. Og efterfølgende ønsker viat vurdere konsekvenserne af disse ændringeri området for miljøet og naturen,f.eks. ved at se på områdets samledekvælstofudvaskning og sanglærkerneslevevilkår i området.“Skrivebordsomlægninger” af et værkstedsområdeI projektet opstiller vi 5 scenarier, dvs.mulige fremtider, for et eksisterendelandbrugsområde på ca. 2.000 ha i Midtjylland.I alle scenarier omlægges 25% aflandbrugsarealet, således at scenariernekun adskiller sig ved, hvilke bedriftstyperder omlægger, hvad de omlægger til,samt hvorvidt de omlagte bedrifter liggerspredt eller samlet. Med disse 5 scenarierforsøger vi dels at illustrere nogleekstreme situationer, f.eks. at det udelukkendeer én type bedrifter, der omlæggertil økologisk drift, dels at illustrereen mere sandsynlig udvikling, f.eks.at en blanding af bedriftstyper i områdetomlægger og justerer deres dyrehold efterden mængde foder, de kan produceresamlet.Den “typiske” omlægger inden for deseneste år har været en konventionelmælkeproducent med harmoni mellemarealtilliggende og antal køer. Her erændringerne i afgrøder og husdyrholdnormalt beskedne. Scenarie 1 illustrererændringerne i området, hvis denne udviklingfortsætter og kun malkekvægsbedrifterneomlægger. Ren planteproduktionog svineproduktion, altså korndomineredebedriftstyper, er derimodunderrepræsenterede inden for de økologiskebedrifter. Ændringer i afgrødefordeling- og for svinebedrifterne også ihusdyrholdet - er normalt dramatiske,idet begge bedriftstyper vil inddragekvælstofsamlende afgrøder, kløvergræsel. lign. i sædskiftet for at sikre en godnæringsstofforsyning. Og de økologiskesvinebrug vil få en helt ny “afgrøde” iform af udegående søer på græs med betydeligpåvirkning af landskab og miljøtil følge. Scenarie 2 illustrerer de forventedeændringer, hvis kun planteavlereog svinebedrifter omlægges. Scenarie 3illustrerer de ændringer, der kan forven-MILJØFORSKNING NR 3921


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999"Vores mål med de beskrevne scenarier, hvori en del af bedrifterne i et eksisterendelandbrugsområde omlægges, er at bidrage til diskussionen af, underhvilke forudsætninger økologisk jordbrug kan spille en positiv rolle i miljø- ognaturbeskyttelse"tes i området, hvis fordelingen af bedriftstyperi de 25% af arealet, der omlægges,svarer til fordelingen blandt alledanske omlæggere i 1997. Data er herbaseret på en analyse af ansøgninger omautorisation i 1997. I scenarie 4 illustreresændringerne, hvis alle bedrifter, deromlægger, er samlet i et afgrænset delområde(SFL-område). Endelig forsøgesdet i scenarie 5 at opstille et scenariehvori de bedrifter, der omlægger, somgruppe betragtet er 100% selvforsynendemed foder til dyreholdet.Hvad betyder ændringerne for miljøet?For disse 5 scenarier, hvor en del af dekonventionelle bedrifter omlægges tiløkologisk produktion, estimeres ændringernei områdets kvælstofudvaskning.Da der endnu kun findes få målinger afkvælstofudvaskning fra økologiske bedrifterog forsøgsmarker, anvendes modellertil estimering af kvælstofudvaskningen.Problemet er, at modellerne oftester baseret på resultater fra konventionelleforsøg og bedrifter og derfor ikkenødvendigvis er dækkende for økologiskeforhold. Derfor afprøver vi i detteprojekt forskellige modeller og metoder(dynamiske og empiriske modeller,kvælstofbalancer) til estimering af kvælstofudvaskningenfra det udvalgte område.Beregningen af udvaskningen forområdet, som det ser ud nu, baseres pådetaljerede oplysninger om områdets bedrifter,deres afgrøder, jordtyper og gødningspraksis,og det undersøges, omde forskellige metoder giversamme tendens ved enomlægning....og hvadbetyder det for naturen?Hvis man vil vurdere, om ændringer i etområde, f.eks. i afgrødefordelingen, er tilgavn for den vilde flora og fauna, er mannødt til at præcisere, hvilke organismerman fokuserer på. Mange af agerlandetsvilde dyr og planter foretrækker visseenkeltafgrøder, afgrødegrupper eller afgrødekombinationerfremfor andre. Detgælder typisk agerlandets fuglearter ogforskellige grupper og arter af insekter.For én organisme kan en afgrødesvækstrytme, f.eks. plantedækket på detrigtige tidspunkt, gøre den attraktiv.Mens samme afgrøde kan være et dårligtlevested for en anden gruppe, fordijorden forstyrres ved harvning på ettidspunkt, hvor dyrene er følsomme. Enhverevaluering, af hvordan ændringer iafgrødemosaikken i et landbrugsområdeændrer kvaliteten af området for floraenog faunaen, kræver derfor, at områdetses “gennem de forskellige organismersbriller”.Et eksempel: Dyrkede marker set medsanglærkens øjneSanglærken er den mest almindeligt forekommendefugleart i det åbne agerland.Som en af de få fuglearter opholderden sig det meste af forårs- og sommerperiodeni de dyrkede marker, hvor denopfostrer sine unger og finder de flesteaf de insekter og frø, der udgør føden.Sanglærken er herigennem den fugleartherhjemme, der uden sammenligning ermest direkte udsat for forskellige landbrugsmæssigepåvirkninger. Da sanglærkenoprindeligt er en steppefugl forekommerden også almindeligt som ynglefuglpå andre åbne biotoper som f.eks.strandenge, overdrev, klitområder og heder.Men da disse naturtyper arealmæssigter af meget begrænset omfang, findeslangt den overvejende del af dendanske ynglebestand i de dyrkede marker.Afhængig af forholdene kan sanglærkennå at opfostre op til fire kuld unger,men det mest almindelige er ét eller tokuld. Optimale forhold - set med sanglærkensøjne - er områder med et tidligtplantedække, der i løbet af ynglesæsonenfra april til august forbliver retåbent og lavt. Derved er der mulighedfor at skaffe rededækning, skjul imod22


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Figur 1. Skematisk og forenklet fremstilling af en del af “lærkemodellen” for en hunlærkes vedkommende. For nærmereforklaring se tekst ovenfor. Cirkler repræsenterer forskellige stadier, der kan karakteriseres ved en bestemt adfærd.Firkanter med tal angiver overgange med forskellige betingelser, der skal opfyldes ved overgangen fra et stadie til etandet. Betingelser: 0. Gode vejrbetingelser og datoen er mindst begyndelsen af april. 1. Et territorium er fundet. 2. Redefærdigbygget. 3. Alle æg er lagt. 4. Fødeoptagelse nødvendig. 5. Tilstrækkelig mængde føde optaget. 6. Trusselnærmer sig tættere end flugtafstand. 7. Trussel ikke længere tilstede.rovdyr og samtidig finde åbne pletter ivegetationen, hvor den kan lokalisere ogfange insekter på jordoverfladen eller iden korte vegetation. Har sanglærkenderimod som ynglested valgt at slå signed i en hurtigtvoksende, høj afgrødemed stor grad af dækning (som f.eks.vinterhvede), er betingelserne for fødesøgningi mange tilfælde så ringe, at eteventuelt yngleforsøg ikke bliver succesfuldt.Hvis der inden for yngleterritorietforekommer to eller flere afgrøder medforskellig udvikling og tæthed, udnyttersanglærken ofte muligheden for at brugeden tidligste afgrøde som dækning fordet første redeforsøg, og de senere udvikledeafgrøder til efterfølgende redeforsøg.Man kan med andre ord sige, atjo større afgrødevariationen er inden foret begrænset område, jo bedre er forholdenegenerelt for sanglærken.Undersøgelser har vist, at udviklingeninden for det moderne landbrug et gåethenimod stigende markstørrelser og etmindre antal afgrødetyper, hvoraf hurtigtvoksendeog tætte vinterafgrøderarealmæssigt udgør den største del. Dettehar sandsynligvis været stærkt medvirkendetil den negative bestandsudvikling,der har været observeret ikke alenei Danmark, men også i de fleste andreeuropæiske lande, der har haft en tilsvarendeintensiv udvikling inden for landbruget.Derudover har undersøgelservist, at brugen af plantebeskyttelsesmidlerkan forringe livsbetingelserne forMILJØFORSKNING NR 3923


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Figur 2. Udsnit af værkstedsområdet. Som det ses, er der flere husdyr i den nordlige ende af SFL-området. Dette påvirkerafgrødesammensætningen og dermed landskab, natur og miljø. Konsekvenserne af omlægning til økologi afhængeraf, hvilke brugstyper der omlægger, og hvordan disse brug er placeret i forhold til hinanden.sanglærken væsentligt gennem en reduceretreproduktion.I nærværende projekt ønsker vi at vurdereeffekten af en omlægning af konventionellebrug til økologisk drift påsanglærkens territorietætheder og yngleforhold.En computerbaseret modelskal på basis af konkrete oplysninger omarealforholdene i et 10 x 10 km stort områdeved Bjerringbro illudere effekten afde forskellige scenarier af omlægningerbeskrevet ovenfor, samt et selvstændigtscenarie, hvori hele landbrugsarealetovergår til økologisk drift. Modellen beståraf to dele: a) en landskabsmodel,hvori de forskellige scenarier "foretages",og b) en biologisk lærkemodel, der så atsige effektuerer de konkrete areal- ogdriftsændringer. “Lærkemodellen” er enindividbaseret model, der på samme tid“holder styr” på et stort antal individersbiologiske reaktioner på lokale ændringer(på markniveau) i levevilkårene. IFig. 1 er der med et simplificeret eksempelvist, hvordan en lille del af modellenfor sanglærkehunner er konstrueret:hver cirkel repræsenterer et bestemtstadium i en hunlærkes ynglecyklus(eks. søge efter territorium) , der kan karakteriseresaf en bestemt adfærd. Firkanternebeskriver de forhold der skalvære til stede (eks. territorium fundet),for at den pågældende hun overgår tilnæste stadium (eks. redebygning).Har et lærkepar eksempelvis etableretet territorium i midten af en 20 ha storkonventionel mark med vinterhvede, vilantallet af unger, det pågældende parfår på vingerne, med stor sandsynlighedvære mindre, end hvis det samme par efteren omlægning det samme sted havdeadgang til to eller tre forskellige afgrøder,der ikke bliver behandlet med forskelligepesticider. Den biologiske model24


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999bliver altså udført et antal gange i to forskelligesituationer med vidt forskelligebaggrunde. Hovedparten af de elementer,der indgår i modellen, baserer sig påallerede eksisterende oplysninger om debiologiske forhold under konventionelleforhold. Informationer om de specielleforhold, der karakteriserer økologiskedyrkningsforhold, er blevet indhentetover to år fra et større økologisk brug påDjursland. Det har for eksempel væretnødvendigt at indhente oplysninger om,hvordan afgrødestriglinger kan påvirkeæg og unger. Inden for de enkelte scenariervil det desuden blive vurderet, hvorledesen klumpet eller spredt arealmæssigfordeling af de omlagte brug eventueltpåvirker sanglærkernes bestandstæthederog yngleforhold.Et bidrag til en kvalificeret debatOmlægning til økologisk jordbrug vil haveforskellige konsekvenser afhængig af,i hvilket område og på hvilken måde omlægningensker. Vores mål med de beskrevnescenarier, hvori en del af bedrifternei et eksisterende landbrugsområde(figur 2) omlægges, er at bidrage til diskussionenaf, under hvilke forudsætningerøkologisk jordbrug kan spille en positivrolle i miljø- og naturbeskyttelse.Brugen af scenarier giver mulighed forat beskrive natur- og miljøpåvirkningerpå både bedriftsniveau og i større skala.En parallel kortlægning af det sammeområde, “set ud fra forskellige organismerssynspunkt” er en måde at håndterede forskelle i skala, der karakterisererforskellige grupper flora og fauna. Omlægningaf bedrifter og de deraf følgendeændringer i afgrødemosaik vil nemligsandsynligvis resultere i mere fordelagtigevilkår for nogle plante- og dyregrupper,mens andre grupper får ringerelivsbetingelser. Ligeledes er det vigtigt,så længe der mangler langvarige målingeraf kvælstofudvaskningen fra økologiskebedrifter og forsøgsmarker, at sammenholderesultaterne fra de forskelligemetoder, der i dag benyttes til estimeringaf udvaskningen fra økologiskeejendomme. Det er nemlig sandsynligt,at usikkerheder/forskelle i resultaternefra de forskellige metoder vil udmøntesig forskelligt på bedriftsniveau og i størreskala.MILJØFORSKNING NR 3925


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Plantesundhedog kvalitetAf Kirsten Brandt,Danmarks JordbrugsForskningMulighederne for at påvirkeplantesundhed og kvalitet i økologiskdyrkning består i at vælgedyrkningsstrategier og sortsvalgder optimerer planternes naturligeforsvarsmekanismer, f.eks.dannelsen af sekundære metabolitter(plantekemikalier), som ogsåhar betydning for produkterneskvalitet. Dette forudsætterbl.a. viden om de generelle sammenhængemellem vækstforholdog forsvarsevne.En grundtanke i økologisk jordbrug er,at sunde jorde giver sunde planter somhar en høj ernæringsmæssig værdi formennesker og dyr. Sunde planter erdem, som bedst kan modstå angreb afdiverse skadegørere, hvortil planten benytteren række forskellige forsvarsmekanismer.Sekundære metabolitterI dette projekt undersøges eksempler påén af flere typer forsvarsmekanismer iplanter, de sekundære metabolitter, somogså er vigtige for fødevarers spisekvalitetog ernæringsmæssige kvalitet. Sekundæremetabolitter er en samlebetegnelsefor størstedelen af de mange forskelligekemiske stoffer, som planterkan danne. I modsætning til de primæremetabolitter, proteiner, kulhydrater,klorofyl og lignende, er de ikke direktenødvendige for plantens basale vækst ogudvikling, derimod indgår de i plantenssamspil med omverdenen. Eksempler påsekundære metabolitter er farvestoffer,duftstoffer og giftstoffer, samt stoffer derbeskytter plantevævet mod den ultraviolettestråling i sollyset.Det karakteristiske ved sekundæremetabolitter er den store variation specielti de stoffer, som beskytter mod angrebaf sygdomme og skadedyr. Når enplante udvikler et nyt, effektivt forsvarsstof,ved en mutation eller ved en nykombination af eksisterende biosynteseveje,har den en konkurrencefordel i forholdtil sine artsfæller, i hvert fald indtilskadegørerne er blevet resistente. Etvigtigt element i dette kapløb er, at plantenstyrer dannelsen af mange forsvarsstoffer,så de ofte kun dannes når oghvor, der er brug for dem. Dermed sparesplantens ressourcer og resistensudviklingenforsinkes.Til gavn for vores sundhedMennesker er som bekendt fortrinsvisplanteædere, og derfor er det nødvendigtfor os at modstå plantens kemiske barrierer.Selv om planternes kemikalier i defleste henseender minder om de syntetiskepesticider og andre stoffer, som giveros bekymringer for effekterne på os ognaturen, er der en vigtig forskel: Planterneskemikalier har vi været udsat fori millioner af år, i antal generationersvarende til de fluer, som er blevet resistenteover for alt, hvad menneskenekan finde på at sprøjte dem med. Overfor nogle af plantens giftstoffer har men-26


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999nesket udviklet egentlig resistens. Vidanner enzymer som nedbryder dissestoffer, - jo mere vi spiser af dem, jo højerebliver enzymaktiviteten. Meget tyderpå, at vi har vænnet os til dem i ensådan grad, at en række af disse stoffer idag er gavnlige for vores sundhed og velvære,hvilket fremgår på flere måder:◆ Vi har en medfødt tendens til at foretrækkevelsmagende kost, og i grønsager,frugt, krydderier mm. er de flestenaturlige smagsstoffer sekundære metabolitter,◆ En lang række lægemidler og stimulanser(kaffe mm.) er udviklet på basisaf planters sekundære metabolitter.◆ Det viser sig, at mennesker, som spisermeget frugt og grønsager, leverlængere end gennemsnitsbefolkningen(frugt og grønsager indeholder væsentligtstørre mængder sekundæremetabolitter end f.eks. kornprodukter).◆ De stoffer vi ikke kan afgifte effektivt,har vi udviklet mekanismer til at undgå,typisk ved at vores sanser opfattersmagen som bitter.Mange af disse stoffer har derfor betydningfor kvaliteten af planteprodukterne,for smag, farve eller holdbarhed.Nogle stoffer har positiv betydning,mens andre er uønskede.Målet inden for projektet er at udpegede generelle strategier, som viser detstørste potentiale for forbedringer i indholdetaf udvalgte sekundære metabolittermed særlig betydning for plantesundhedog kvalitet. Dermed opbyggeset videngrundlag, som kan udnyttes ifremtidige anvendelsesorienterede projektertil optimering af disse egenskaber.Funktion i planternePå baggrund af studier af naturlige økosystemerer der fremsat hypoteser, somforudsiger, at planters investering i forsvarafhænger af deres muligheder forvækst, altså af tilgængeligheden afvand, gødningsstoffer, lys osv. Jo merevæksten hæmmes af mangel på en afdisse, jo mere indrettes plantens fysiologitil at forsvare dens ressourcer modskadegørere: sygdomme, insekter ellerandre planter (ukrudt). I vilde planterfinder man også en meget stor genetiskbetinget variation i mængde og sammensætningaf de sekundære forsvarsstoffer.Diversiteten sikrer, at bevoksningen ermindre følsom over for tilfældige angrebaf skadegørere, der ikke uhæmmet kanbrede sig. Man har observeret, at plan-Tabel 1Stofgrupper der undersøges i projektet.MILJØFORSKNING NR 3927


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999"Men der er stort set ikke udført systematiske undersøgelser af disse sammenhængei dyrkede økosystemer, hvor der er store uudnyttede muligheder for at udnytte vorviden om vilde planters overlevelsesstrategier til gavn for det økologiske jordbrug"ter, der gødes kraftigt, bliver mere følsommeover for plantesygdomme, og atsortsblandinger er mere dyrkningssikreend rene sorter. Men der er stort set ikkeudført systematiske undersøgelser afdisse sammenhænge i dyrkede økosystemer,hvor der er store uudnyttede mulighederfor at udnytte vor viden om vildeplanters overlevelsesstrategier tilgavn for det økologiske jordbrug.Koncentration i alt af fenoliske stoffer10864HerzogHussar0 0.4 0.9 1.3Gødningsniveau, Fertilizer dyreenheder level pr. haFigur 1. Samlet indhold af fenoliske stoffer i blade afhvede dyrket med forskellig gødningstilførsel.Som modelplanter i projektet er valgtsolbær, byg, hvede og ært. I solbær målespå fenoler og på flygtige stoffer, i såvelblade som bær. Fenolerne, herunderfarvestofferne (anthocyaniner), har interessefor den ernæringsmæssige kvalitet,fordi de kan virke som antioxidanter,og formodes at hæmme sygdommesom f.eks. kræft og hjerte- karsygdomme.Ascorbinsyre (vitamin C) er også enantioxidant. Fenoler har også betydningfor plantesundheden, f.eks. hæmmer deangreb af visse svampe. De flygtige stofferer ansvarlige for solbærsmagen oghar betydning for forekomsten af skadeligeeller nyttige insekter og mider.I byg og hvede undersøges fenoler ogalkaloider. Alkaloiderne er toksiske, imodsætning til de andre nævnte stoffer,og indgår i planternes forsvarssystemer.I byg har alkaloiderne betydning for insektangreb,f.eks. hæmmes formeringenaf bladlus. De samme alkaloider udskillesi jorden via rødderne, og kan hæmmespiringen af andre planter. Dette har betydningbåde for ukrudtsproblematikkenog for blandsæd, f.eks. byg-ært blandinger.Alkaloiderne findes kun i de saftfyldtedele, blade, stængler og rødder, ikkei kernerne. For ært undersøges ogsåfenoler og andre antioxidanter.Projektet udføres integreret med andreprojekter i FØJO, hvor der indgår sortsundersøgelsereller forsøg med dyrkningsforhold.I projektet måles indhold af relevantesekundære metabolitter i plantematerialet,og der udføres forsøg med nogle afde effekter, hvor de sekundære metabolitterforventes at have betydning:◆ Indholdet af alkaloider og flavonoider ibyg sammenholdes med vækst af bladlusog ukrudtsplanter under forskelligedyrkningsforhold.Tabel 2Indhold af opløselige fenoliske syrer i solbærblade fra 4 sorter og angreb af bladsygdommei disse sorter i 1997.28


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999◆ Indholdet af fenoliske stoffer og terpenoideri solbærblade relateres til angrebaf sygdomme og skadedyr samttil kvælstofoptaget.◆ Indholdet af flavonoider i ærteplantersættes i forhold til resistens modsvampesygdomme.De processer der foregår i planten ergennem millioner af år udviklet til at beskytteplanten mod skadevoldere. For atbenytte og styrke de naturlige forsvarsmekanismerer det nødvendigt at forstå,hvordan de fungerer og reguleres. Det erderfor et vigtigt element i projektet, atder foretages kemisk karakterisering afhvert af de målte stoffer, så vi f.eks. kanse, om ændringer i sammensætningenskyldes, at et stof er omdannet til et andet,eller at der fra starten dannes forskelligestoffer.Store forskelle mellem sorterDe foreløbige resultater tyder på, at derer store forskelle i sorters indhold af deundersøgte stoffer, undtagen for stærktforædlede arter, som f.eks. byg, hvor degenetiske forskelle mellem moderne sorterer relativt små. Der er fundet fleresammenhænge mellem indhold af sekundæremetabolitter og resistens modf.eks. sygdomme. Dyrkningsforholdenehar også betydning, selv om forskellene idet hidtil undersøgte materiale er mindreend mellem sorter. Hvor de sekundæremetabolitter har betydning forkvaliteten, f.eks. farvestofindholdet i sol-Strukturer af flavonoider isoleret fra bygOHOHOOHO OHOHOHOHOOHHlutonarinOHOHOOHO OHOHOHOHOOHHisovitexin 7- O -glucosideOHOHStrukturerne blev identificeret ved 1D og 2D 1 H-, 13 C-nmr og massespektrometriFigur 2. Kemisk struktur af to stoffer fra bygblade –strukturerne viser, at der ikke sker omdannelse fra detene stof til det andet.OOOOOHOHOHMILJØFORSKNING NR 3929


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999bær, ses der tydelige forskelle mellembåde sorter og dyrkningsforhold.Da nogle af forsvarsstofferne er beregnettil at hæmme væksten af f.eks. insekter,kan de smage dårligt og være giftigei store koncentrationer. Derfor erder i princippet risiko for, at en ensidigsatsning på sorter og dyrkningsstrategiersom styrker planteforsvaret, samtidigvil forringe kvaliteten. Dette vil bliveundersøgt i projektets sidste år, hvorfrugterne vil blive undersøgt fra solbærplantermed forskelligt indhold af forsvarstofferi bladene.Figur 3. Laboratorieforsøg med effekten af sekundære metabolitter fra byg på spiring af ukrudt. Der måles rodlængdepå bygplanter alene, ukrudtsplanter alene, ukrudtsplanter og bygplanter der spirer sammen, og ukrudtsplanter der spirermed tilsætning af kemiske stoffer fra byg.30


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMMikroorganismer ogmycotoksinproducerende svampejuni 1999Af seniorforsker Susanne Elmholt,Danmarks JordbrugsForskningLandbrugsjorden er hjemsted for en langrække forskellige mikroorganismer; bl.a.nogle svampe som kan nedsætte landbrugsprodukterskvalitet betydeligt vedat danne forskellige giftstoffer, de såkaldtemycotoksiner. I økologisk jordbrugkan de processer, som svampenepåvirkes af, ikke manipuleres med kemiskesprøjtemidler. Viden om de betydningsfuldearters livscyklus, herunderhvordan deres forekomst og aktivitetvekselvirker med jordtype, temperaturforhold,vandpotentiale og jordens øvrigeorganismer bliver derfor meget vigtig.Et bedre kendskab til arternes livscykluskan bl.a. muliggøre en målretning aflandbrugsdriften, der fremmer de gavnligesvampe og minimerer forekomstenaf de skadelige. Etableringen af dettekendskab er derfor et vigtigt led i udviklingenaf økologiske dyrkningssystemer."Et bedre kendskab til arterneslivscyklus kan bl.a. muliggøre enmålretning af landbrugsdriften,der fremmer de gavnlige svampeog minimerer forekomsten af deskadelige"MycotoksinerEn del af de svampe, som forekommer iagro-økosystemet kan producere toksiner(mycotoksiner), der er giftige forhusdyr og mennesker. Der er identificeretomkring 300 forskellige mycotoksiner.Det er dog kun omkring 20, sommenes at have betydning for husdyr ogmennesker, men til gengæld regner manmed, at ca. 20% af de kornafgrøder, deranvendes til foder, indeholder måleligemængder af mycotoksiner (Smith et al.,1994).De vigtigste svampeslægter, som dannertoksiner under danske forhold, erPenicillium og Fusarium (Tabel 1). Kunfå arter inden for slægterne udgør en reelrisiko. Endvidere er der ofte variationi den toksinproducerende evne mellemforskellige stammer inden for sammeart. For mange af de mycotoksin-producerendesvampe ved vi kun meget lidtom, hvorfor de producerer giftstofferne,og hvad der udløser dannelsen af dem.De vigtigste toksinproducerende svampepå dansk produceret korn er Penicilliumverrucosum, der danner ochratoksinA (OA) og citrinin, og Fusarium arter,der danner zearalenon og trichothecener(Tabel 1).OA er et af de mest giftige mycotoksinerpå dansk produceret korn og findesogså i forarbejdede produkter. OA er giftigtfor nyrerne og på listen over kræftfremkaldendestoffer. Veterinær- og Fødevaredirektoratethar vist, at der specielti forbindelse med våde høstår er enreel risiko for at indtage så meget OAvia kornprodukter, at man overskriderde nordiske grænseværdier for dagligindtagelse (5 mikrogram/kg legemsvægt)(Jørgensen et al., 1996). Også citrinin ogvisse glucopepsider har en skadelig virkningpå nyrerne.Trichothecener er også blandt de megetvigtige mycotoksiner på korn og påfødevarer, som indeholder korn. Nogletrichothecener dannes allerede, menskornet står på marken. Det gælder f.eks.T-2 toksin og deoxynivalenol (DON), derfindes i landbrugsafgrøder over hele verden,også efter forarbejdning. DON (vomitoksin)har toksiske effekter på fordøjelsessystemetog kendes som årsag tilopkastning og reduceret ædelyst hossvin. Der er endnu ingen danske retningslinier,men den DON-mængde kornnormalt indeholder, ligger i langt de flestetilfælde under de grænseværdier,som amerikanerne har vedtaget. Delangt mere giftige, men også sjældneretrichothecener, T-2 toksin og DAS, påvirkerimmunforsvaret og kan i værstefald medføre alvorlig sygdom (ATA-syndrom)i mennesker og husdyr. Trichothecenerspiller endvidere en rolle i forbindelsemed svampeangreb på planter.MILJØFORSKNING NR 3931


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Zearalenon er også et vigtigt mycotoksin.Det dannes af flere forskellige arterog er kendt for sin østrogeneffekt, dvs.det er et af de naturligt forekommendehormonlignende stoffer. Fusarin C, somkan dannes af flere forskellige Fusariumarter er mutagent og muligvis kræftfremkaldende.Betydning afklimaforhold, høstforhold og tørringForekomst og vækst af svampe øges underfugtige vækstbetingelser. Dette afspejlersig i, at større partier af korn erinficeret med bl.a. Fusarium svampe efterfugtige vækstsæsoner.Høst af korn med vandprocenter over14-15% kan give problemer med efterfølgendeudvikling af forskellige svampeunder kornets lagring. Det betyder, athvis ikke kornet nedtørres umiddelbartefter høst, vil der i uheldige tilfældekunne ske en stor opformering af toksinproducerendesvampe. Især i år med langeperioder med ustadigt vejr og megetnedbør kan der opstå problemer med atTabel 1Eksempler på mycotoksin-producerende svampe på danske landbrugsafgrøder.Focus er lagt på korn (Lund et al., 1992; Gravesen et al., 1994).32


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Figur 1. Forekomst af Penicillium verrucosum i jord, der er infesteret med hhv. konidier af svampen(■) og konidier plusspildkorn (◆). Markforsøget blev startet 28/10 1994 og afsluttet 18/3 1996. I det tidsrum blev der foretaget 14 prøveudtagningeri hvert af de to forsøgsled. Tallene er gennemsnit af fire gentagelser, og de stiplede kurver, der er indtegnetmellem udtagningerne skal naturligvis tages med stort forbehold; de er primært tegnet for at lette overblikket. Der kanhave forekommet svingninger, der ikke er blevet registreret.få høstet kornet tørt. Et godt eksempelpå dette kendes fra de screeninger, slagterierneforetager for „mugne nyrer“.Alle nyrer, der udviser makroskopiskelæsioner, som tyder på at dyret lider af„porcine nephropathy“, undersøges forrester af OA. Hele slagtekroppen kasseres,hvis der findes en koncentration>25µg/kg i nyrerne (tærskelværdi gældendesiden 1979). Resultaterne viser, atmugnyrer ikke optræder med sammehyppighed hvert år. Mange tilfælde erfundet efter fodring med korn, der er høsteti 1978, 1983 og 1987. Ved nærmereundersøgelser af tilfældene i 1978 og1983 viste det sig, at de ikke var ligeligtfordelt på landsdele, og man kunne oftekorrelere forekomsterne til høstbetingelsernei de enkelte egne af landet (Frisvad& Viuf, 1986; Büchmann & Hald,1985).Veterinær- og Fødevaredirektoratethar som nævnt vist, at der i forbindelsemed våde høstår er en reel risiko for atindtage så meget OA via kornprodukter,at man overskrider de nordiske grænseværdierfor daglig indtagelse. Lejesædkan være en medvirkende årsag, idetman får et forøget indhold af jordbårnesvampe i kornet, blandt andet forekommeren række arter af Penicillium ogFusarium. Lejesæd udgør en risiko veddyrkning af stråsvage sorter, overgødskning,for højt plantetal, angreb af stråbasissygdomme og kraftig nedbør ogblæst. Det største problem i den forbindelseer sandsynligvis F. culmorum, derer meget almindelig i jord, og som kandanne en række mycotoksiner, jvf Tabel 1.Der er dog sandsynligvis også en risikofor indhold af P. verrucosum, idet voreresultater har vist, at dens konidier kanoverleve i jorden i mere end halvandetår under danske forhold og endda opformeressvagt, selv om der ikke er tilsatekstra næring til jorden (Figur 1). Nårder tilsættes næring i form af beskadigedespildkerner (et velegnet næringssubstrat,idet arten jo primært kendes frakornlagre), opformeres P. verrucosumkraftigt i jorden. Det blev vist undermarkforhold (Figur 1) og bekræftet underlaboratorieforhold, hvor vi kunne registrereen kraftig opformering ved 2°Cog en nærmest eksplosiv opformeringved 10°C. Vi har også demonstreret, atsvampen i efterårshalvåret kan inficerebeskadigede kerner under markforhold,selv om den har konkurrence fra jordensøvrige svampe. Resultaterne viste dogikke uventet, at den klarede sig bedst ikonkurrencen med jordsvampene, nårMILJØFORSKNING NR 3933


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999den på forhånd havde etableret sig påkernerne. En hurtig og effektiv nedtørringaf korn vil imidlertid i de fleste sæsonermindske risikoen for toksinproduktionpå lager.Mikroorganismer i økologisk jordbrugI forbindelse med diskussion om fordeleog ulemper ved økologisk og konventioneltjordbrug fremhæves det ofte, atman opnår en større jordfrugtbarhed ogen mere ‘levende’ og ‘sund’ jord ved atpraktisere økologisk jordbrug. Hidtidigeundersøgelser tyder på, at økologiskjordbrug (i betydningen pesticidfrit ogmed brug udelukkende af organisk gødning)påvirker jordfysiske og jordbiologiskeforhold i jorden, som kan have betydningfor jordens frugtbarhed. Disseundersøgelser er dog foretaget på få lokaliteterog med få jordtyper. Og selv omde hver for sig kan give værdifuld information,er det vanskeligt at generaliseretil hele bedriftssystemer.Flere undersøgelser har dog peget på,at svampeslægterne Penicillium og Fusariumer mere udbredt i økologisk end ikonventionelt dyrket jord. I en af disseblev jordprøver taget i kløvergræs ogvinterhvede på tre gårde, der var dyrketøkologisk i hhv. 8, 11 og 31 år (Elmholt,1996). Gårdene var udvalgt, så jordenelignede hinanden mht. jordtype, afgrødeog forfrugt. Som reference tjente detintegrerede dyrkningssystem på Foulumgård.Jordprøver blev udtaget i november1989 og 1990 samt april 1990 og1991. Resultaterne viste på alle udtagningstidspunkter,at forekomsten afPenicillium i den „ældste“ økologiskejord var signifikant højere end på de øvrigetre lokaliteter, og at slægten såledesmåske egner sig som „bio-indikator“.Resultaterne tydede også på, at bestemtearter af svampeslægten Fusarium kanvære velegnede. Det drejer sig om arterneF. solani og F. equiseti, der var mestalmindelige på de økologiske jorde, samtF. culmorum og F. tabacinum, der varmest almindelige i referencejorden. Flereundersøgelser har tydet på, at Fusariumer mere udbredt i økologisk end ikonventionelt dyrket jord. Det gælderogså den rodpatogene F. culmorum, mensamtidig var der dog også betydeligt flereaf de svampe, som virker antagonistiskover for F. culmorum (Knudsen etal., 1995).I 1994 - 1997 gennenførtes et størreprojekt til belysning af jordens frugtbarhedvha. forskellige jordfysiske og jordbiologiskeparametre (Elmholt et al.,1997). I undersøgelsen indgik tre forskelligeslags brug: Økologiske, konven-34


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999tionelle kvægbesætninger og konventionelleplanteavlsbedrifter. Et eksempelpå resultaterne ses i tabel 2, der viserresultater fra 1996. For Penicillium spp.viste resultaterne fra 1996 en signifikanteffekt af driftsform (P=0,0255). Vedindbyrdes sammenligninger fandtes højereforekomst (konidier/g tør jord) i økologiskdyrkede jorde og i konventioneltdyrkede jorde uden tilførsel af husdyrgødningsammenlignet med jorde, hvorder var tilført husdyrgødning. Der fandtesdog ingen signifikant forskel mellemøkologisk dyrkede jorde og konventioneltdyrkede jorde uden tilførsel af husdyrgødning.Dvs. at hypotesen om Penicilliumsstørre forekomst i økologisk dyrketjord, der var baseret på tidligere resultater,ikke kunne eftervises statistisk.Det skal dog understreges, at resultaterneikke er endeligt bearbejdede.For alle lokaliteter findes data for jordtype,klima, sædskifte, gødskning osv.men de opnåede resultater er endnu ikkerelateret til disse parametre. En sådananalyse kan muligvis bidrage til atforklare, hvilke forhold der mere præcisthar betydning for svampes udbredelse.Den OA-producerende P. verrucosumblev fundet i 11 af de i alt 68 undersøgtejorde. Selv om det skal understreges, atresultaterne er sparsomme, fordi svampengenerelt er sjælden i jord viser de, ata) P. verrucosum kan findes i dansklandbrugsjord (ikke tidligere vist), b) atarten ser ud til at foretrække lerjord forsandjord samt c) at den ser ud til at forekommemed størst regelmæssighed iøkologisk dyrket jord. Det er også blandtde økologiske jorde vi fandt to, hvor derblev registreret et betydeligt større antalkolonier end i de øvrige lokaliteter. I densammenhæng kan det nævnes, at Afdelingfor Kemiske Forureninger i Veterinær-og Fødevaredirektoratet i en årrækkehar gennemført overvågninger afOA i korn og mel. Man har i de år fundeten tendens til højere forekomster afOA i økologisk dyrket korn/mel (Jørgensenet al., 1996; Levnedsmiddelstyrelsen,1997). Denne tendens var den samme forårene 1993-1997 men med lavere OAindhold på grund af mere tørre høstbetingelseri de år.KonklusionFor at sikre en god og velfungerendejord og mindske risikoen for opformeringaf skadelige organismer er det bl.a. vigtigt,at forskningen kan forsyne den økologiskeavler med dyrkningsredskaber,der sætter ham/hende i stand til at styrkede gavnlige aspekter omkring jordensbiologi og mindske de skadelige. Et ledTabel 2Statistisk estimat (Proc mixed model) for forekomst af Penicillium spp. Resultaterneangivet som antal svampesporer pr. gram tør jord. Penicillium spp. er isoleretpå DG18-agar. Resultater med forskelligt bogstav er signifikant forskellige(5%-niveau). Resultaterne bygger på en udtagning i 1996 fra 29 lokaliteter, 8 økologiske,11 konventionelle med husdyrgødning og 10 konventionelle med kunstgødning.MILJØFORSKNING NR 3935


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999heri er at sikre en stormangfoldighed (diversitet)af forskellige organismer,således atjorden kan fungere optimaltsom økosystem.Dette vil være med tilat sikre forudsætningernefor at udnytteøkosystemet til at holdeskadelige organismerpå et acceptabeltminimum.Det er givet, at mycotoksinerudgør en risikofor kornkvaliteten,men hvis vi opnåren detaljeret viden omde mycotoksin-producerendesvampes livscyklus,både i marken og på lageret, vildet i højere grad være muligt at målrettelandbrugsdriften, så man effektivt imødegåropformering af disse svampe ogdermed risikoen for toksindannelse. Hertænkes specielt på procedurer omkringhøst, tørring og den tidlige indlagring afkornet.Litteratur◆ Büchmann, N.B. & B. Hald (1985)Analysis, occurrence and control ofOchratoxin A residues in Danish pigkidneys. Food Additives and Contaminants,2, 193-199.◆ Elmholt, S. (1996) Microbial Activity,Fungal Abundance, and Distributionof Penicillium and Fusarium as Bioindicatorsof a Temporal Development ofOrganically Cultivated Soils. BiologicalAgriculture and Horticulture, 13,123-140.◆ Elmholt, S., K. Debosz, P. Schjønning,L. Munkholm, K.J. Rasmussen,I.M.B. Knudsen & P.H. Rasmussen(1997) Jordens frugtbarhed -mikrobiologi og jordstruktur, pp. 107-123. Temadag i Økologisk Jordbrug d.10. juni, SP Rapport nr. 15.◆ Frisvad, J.C. andViuf, B.T. (1986)Comparison of directand dilution platingfor detecting Penicilliumviridicatum inbarley containingochratoxin, pp. 45-47. ln: King, A.D.,Pitt. J.I., Beuchat,L.R., and Corry, J.E.L(eds). Methods for themycological examinationof food PlenumPress. New York.◆ Gravesen, S., J.C.Frisvad & R.A.Samson (1994)Microfungi. Munksgaard,Copenhagen.◆ Jørgensen, K., Rasmussen, G. &Thorup, I. (1996). Ochratoxin A inDanish cereals 1986-1992 and dailyintake by the Danish population. FoodAdditives and Contaminants 13, 95-104.◆ Knudsen, I.M.B., S. Elmholt, J.Hockenhull & D.F. Jensen (1995)Distribution of Saprophytic Fungi Antagonisticto Fusarium culmorum inTwo Differently Cultivated Field Soils,With Special Emphasis on The GenusFusarium. Biological Agriculture andHorticulture, 12, 61-79.◆ Levnedsmiddelstyrelsen (1997)Overvågningsprogram for ochratoxinA i korn og mel 1993-1997. RapportIL.◆ Lund, F., Thrane, U., Frisvad, J.C.& Filtenborg, O. (1992). IBT List offungal cultures and their secondarymetabolites. 1st ed., Department ofBiotechnology: Technical Universityof Denmark, Lyngby◆ Smith, J.E., Lewis, C.W., Anderson,J.G. & Solomons, G.L. (1994).Mycotoxins in human nutrition andhealth. European Commission. Science,Research and Development.EUR 16048 EN.36


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Kløvergræsmarkens økologiAf Erik Steen Jensen, Den Kongelige Veterinær-og LandbohøjskoleDe seneste års forskning på Den KongeligeVeterinær- og Landbohøjskole,Forskningscenter Risø og DanmarksJordbrugsForskning har givet en betydeligny indsigt i kløvergræsmarkensøkologi, specielt en bedre forståelse afkvælstofdynamikken og betydning forfrugtbarheden i økologiske afgræsningsogslætsystemer.Kløvergræsmarken har to centrale rolleri det økologiske dyrkningssystem: atbidrage til opbygning/vedligeholdelse afjordens pulje af organisk stof og skaffekvælstof til systemet via symbiotisk N 2-fiksering. Disse parametre er af afgørendebetydning for jordens frugtbarhed.Desuden bidrager kløvergræsmarkenmed grovfoder, kløvergræs kan anvendessom grøngødning, og det bidrager tilat forebygge sygdomme og ukrudt i sædskiftet.Kvælstof er det næringsstof, der ermest begrænsende for produktionen,navnlig på bedrifter uden husdyr. Detskyldes, at N bortføres ved salg af produkterog tabes til det omgivende miljø,især ved udvaskning og fordampning.Fiksering af luftens frie kvælstof (N 2) isamspillet mellem Rhizobium-bakterierog bælgplanter er den vigtigste kilde tilN-forsyningen i et økologisk jordbrugssystem.Kløvergræsset er derfor en integreretdel af sædskiftet i økologiskedyrkningssystemer, især på malkekvægsbedrifter.En flerårig kløvergræsmarkhar desuden et meget veludvikletrodsystem, således at rødder og andreafgrøderester bidrager betydeligt til jordenspulje af organisk stof.Det er vigtigt at have et indgåendekendskab til, hvorledes forskellige afgrøderpåvirker jordens frugtbarhed, dvs.indhold af organisk stof og næringsstofferog dermed efterfølgende afgrødersnæringsstofforsyning, samt i hvilket omfangkvælstof tabes til det omgivendemiljø. Denne viden kan medvirke til atforbedre udnyttelsen af N i dyrkningssystemetog reducere tabene af N vedudvikling af nye dyrkningssystemer ogmetoder.På grund af manglen på metoder, dervar tilstrækkeligt præcise til at målekvælstoffikseringen og ændringer i jordensindhold af organisk stof og kvælstofover en kortere årrække, var vor videnom kvælstoffikseringens størrelse og variationi kløvergræsmarken, vekselvirkningenmed husdyrgødning, samt indvirkningpå jordens organiske N og efterfølgendeafgrøder begrænset. Mulighedenfor en mere enkel analyse medførtei midten af firserne, at den stabilekvælstofisotop kunne anvendes i størreomfang i jordbrugsforskningen. Det betød,at vi fik et redskab til at opnå enbedre forståelse af kløvergræsmarkensN-dynamik. Forskningsprojekter ved Laboratorietfor Planternes Ernæring påDen Kongelige Veterinær- og Landbohøjskole,Afdeling for Plantevækst og Jordved Danmarks JordbrugsForskning ogAfdeling for Plantebiologi og Biogeokemipå Risø - bl.a. i programmet ”Kvælstoffiksering,recirkulering og udvaskningi økologiske jordbrugssystemer” i FØJOregi- har i de seneste år givet os ny videnom kløvergræsmarkens N-dynamik.MILJØFORSKNING NR 3937


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999"Forskningsaktiveterne har bidraget til væsentlige fremskridt i vor viden omkløvergræsmarkens betydning for jordens frugtbarhed og bidraget fra den biologiskekvælstoffiksering til N-forsyningen i økologiske dyrkningssystemer"Kvælstoffiksering- variabilitet i tid og rum?Fikseringen af N 2er en biologisk proces,som påvirkes af miljøfaktorer og kulturtekniskeforanstaltninger. Det er doglangt vanskeligere at styre N 2-fikseringenend andre former for gødningstilførsler,da der er tale om regulering afdet biologiske samspil mellem værtplantenog de N 2-fikserende bakterier.Vi har målt N 2-fikseringen i hvidkløvergræspå Foulum, Højbakkegård ogRisø ved anvendelse af 15 N. Målingernehar givet os ny viden om betydningen afgræsmarkens alder, den sæsonmæssigevariation og variationen indenfor denenkelte mark. Hvidkløver i blandingmed rajgræs kan fiksere hovedparten afsit N behov, dvs. mellem 80-95 % af totalN i kløver, når der ikke tilføres storemængder N i form af husdyrgødning.Om efteråret og foråret hidrører en lidtmindre andel af kløverens N fra fiksering,hvilket kan skyldes, at der er merenitrat og ammonium til rådighed i jorden,som kløveren foretrækker at optage,eller at lave temperaturer reducererkvælstoffikseringsprocessen. Undersøgelseraf variationen inden for en enkeltmark viser, at under afgræsningsforholdbidrager N 2-fikseringen med den sammeandel af total N i kløver som gennemsnitover året, formentligt fordi græsset ermere konkurrencedygtigt med hensyn tilat optage N mineraliseret fra gødning ogjord, men urinpletter kan reducere N 2-fikseringen midlertidigt.Mængden af fikseret N afhænger afkløvergræsmarkens sammensætning,som ændrer sig over vækstperioden, afafgrødens vækstrate og markens alder.Jo større en andel græs ved etableringog jo mere frugtbar jorden er og dermeddens evne til at mineralisere N, destomindre vil N 2-fikseringen være. Detteskyldes bl.a., at græsset konkurrerer omandre vækstfaktorer, fx lys og vand ogpå denne måde reducerer kløverensvækst. Når kløveren har den størstevækstrate vil der oftest være den størsteN 2-fiksering, dvs. i maj-juli, og her kankløveren fiksere over 2 kg N pr. ha pr.dag. Jo ældre afgrøden bliver, jo mindrevil kløverandelen være og dermed fikseringen.Tabel 1 viser målinger af N 2-fikseringpå de tre danske lokaliteter.Når hvidkløverens rødder og andreplanterester nedbrydes, frigøres en delaf det fikserede N fra materialet ved omsætningi jorden. En del af dette N optagesi græsset. I slætsystemer er det konstateret,at ca. 20-30 kg N pr. ha pr. årTabel 1Kvælstoffiksering i slæt fra hvidkløvergræs på tre lokaliteter. Kg N fikseret pr.ha pr. vækstsæson og fiksering som % af N i kløver. Data fra Vinther og Jensen(1999),Jørgensen et al.(1999) og Høgh-Jensen og Schjørring (1997).38


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999overføres til græssets overjordiske dele.Afhængig af jordens evne til at mineralisereN er det vist, at overført N kan udgørehelt op til 30% af total N i græsset ien afgrøde til slæt, men typisk er andelenmindre under afgræsningsforhold.Bedre estimater af kvælstoffiksering ikløvergræs er nødvendige for at opnåmere præcise kvælstofbalancer på bedriftsniveau.Kvælstofbalancer er hervigtige til at forudsige udviklingen i jordensfrugtbarhed på længere sigt. I FØ-JO-projektet arbejder vi desuden medbetydningen af tilgængeligt fosfor og kaliumfor kvælstoffikseringen.Kokasser, urinpletter og N 2-fikseringI systemer med græssende dyr vil hovedpartenaf det fikserede kvælstof i kløverblive recirkuleret til marken via gødning.Herved bliver mere N overført frakløver til græs. Desuden vil hovedpartenaf det N, som findes i tilskudsfoder, ogsåblive tilført kløvergræsmarken i afgræsningsperioden.Dette må betragtes somen dårlig udnyttelse af gødningen, somofte kan være en begrænset ressource påøkologiske brug. Samtidigt kan der skedet uheldige, at tilførslen af uorganisk Nkan reducere kvælstoffikseringsratenmidlertidligt i kløver. Med en urineringkan der tilføres op mod hvad der svarertil 600 kg N pr. ha i en urinplet og over1000 kg N pr. ha i en kokasse. I en rækkeforsøg er det belyst, hvorledes dissetilførsler påvirker kløvergræsmarkensvækst og N 2-fiksering i og uden for depåvirkede områder.Forsøg med urin viste, at græssetsvækst forøgedes kraftigt, hvilket øgedekonkurrencen over for kløver, hvis andelblev reduceret. Samtidigt reduceredeskvælstoffikseringen til at udgøre 20-40%af total N i kløver i en periode, hvorefterandelen forøgedes igen. Efter ca. 4 månedervar fikseringen reduceret med ca.45% inden for det urinpåvirkede område.Undersøgelse af kvælstoffikseringeni et område omkring kokasser viste, atkokasser kun har en meget ringe effektpå N 2-fikseringen i sin umiddelbare nærhed,men kløverandelen reduceredes betydeligt.Den samlede reduktion af N 2-fikseringen foranlediget af kokasser ogurin på en kløvergræsmark med afgræsningmed 4-6 køer pr. ha blev estimerettil at udgøre ca 10-15% sammenlignetmed en mark til slæt. Undersøgelser afkløvergræssets optag af N fra kokasserviste, at ca. 10% af det N, som oprindeligtvar tilført med kokassen, var optagetefter 16 ugers vækst.MILJØFORSKNING NR 3939


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999som reference uden græsforhistorie. Førsteår efter ompløjning blev der i vårbygfundet en betydelig forfrugtsværdi afgræsmarkerne. På referencemarkenmed korn som forfrugt blev opnået etmaksimalt udbytte på 5,3 t pr. ha vedtilførsel af 110 kg N. Hvor græs var forfrugt,blev der uden gødningstilførsel opnåetet tilsvarende eller endda højereudbytte. Undtagelsen var rajgræs tilslæt, hvor der var negativ forfrugtseffekt.Forfrugtsværdien var en kombinationaf en ren kvælstofeffekt og en forøgelseaf udbyttepotentialet.Tilførsel af fikseret Ntil jordens pulje af organisk NI afgræsningsmarker bortføres kun enlille del af det fikserede kvælstof i plantematerialeog typisk bliver mere end80% af den mængde, dyrene har optagetved afgræsning, afleveret i marken igensom gødning eller urin. I en serie forsøgpå Forskningscenter Foulum blev detsøgt estimeret, hvor meget fikseret Nder netto blev tilført marken i løbet afproduktionsårene og ved nedpløjning.Resultaterne viste, at afhængig af markensalder tilføres der mellem 50 og 120kg N pr. ha pr. produktionsår, og vednedpløjning om foråret kan der være optil 160 kg N pr. ha i det kløvermateriale,der nedpløjes.Forfrugtsværdi af kløvergræsmarkenVed ompløjning af kløvergræsmarkerkan der derfor frigives store mængderkvælstof ved mineralisering. Dette kvælstofkan bidrage væsentligt til økologiskebedrifters kvælstofforsyning, men er ogsåen potentiel kilde til kvælstofudvaskning.Forfrugtsværdien af kløvergræssetefter ompløjning undersøges i øjeblikketi forsøg ved Forskningscenter Foulum,hvor græsmarker med forskellige forhistorierompløjes. Det drejer sig om ugødedekløvergræsmarker og gødede rajgræsmarker,som hver især har væretbenyttet til slæt eller afgræsning i perioden1994-96.Efter ompløjning af de forskellige typergræsmarker i foråret 1997 blev dersået vårbyg med rajgræs efterafgrøde.Tilsvarende blev en tilgrænsende markmed forudgående korndyrkning tilsåetTab af N ved udvaskning efter ompløjningUdfra den kraftige mineralisering, somompløjning af kløvergræs bevirker, ogsom en stor forfrugtsværdi er udtryk for,er der efterfølgende risiko for en betydeligudvaskning. Den første vinter efterompløjning af græsmarkerne var udvaskningendog begrænset i de ovenforomtalte forsøg i Foulum. Kun hvor der iforåret var tilført husdyrgødningskvælstofsom supplement til græssets forfrugtsværdivar der betydelige tab (Figur1). Hvor der ikke var suppleret medhusdyrgødning, var rajgræsefterafgrødeneffektiv til at opsamle overskydendekvælstof. Udvaskningen efter ompløjningaf kløvergræs var her i gennemsnitpå 25 kg nitrat-N pr. ha. Hvor der er tilførtmoderate eller store mængder afhusdyrgødningskvælstof som supplementtil forfrugtsværdien af kløvergræs,stiger udvaskningen.Figur 1. Udvaskning om efteråret og vinteren efter forårsompløjningaf græsmarker med forskellige forhistorier;pbv= proteinniveau i tilskudsfoderet. Usikkerhedsangivelse:SE. (J. Eriksen, DJF; ikke-publiserede resultater)40


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Simulering af kvælstoffiksering og N-omsætning i og efter kløvergræsmarkenMålingerne af kvælstoffiksering benyttestil at validere et nyt modul til jordplante-atmosfæremodellen DAISY. Moduletvil kunne simulere N 2-fiksering,udbytte samt N og C dynamik i kløvergræsmarken.I relation til forsøgene medompløjning af græsmarker i Foulum udføresder undersøgelse af betydningen afkløvergræssets biokemiske sammensætningved nedpløjning for materiales omsætningog mineralisering af N i jorden.Disse resultater skal ligeledes medvirketil at forbedre DAISY modellens simuleringaf N-omsætning og N-forsyning afafgrøder, der følger kløvergræsmarken idyrkningssystemet.AfslutningForskningsaktiveterne har bidraget tilvæsentlige fremskridt i vor viden omkløvergræsmarkens betydning for jordensfrugtbarhed og bidraget fra den biologiskekvælstoffiksering til N-forsyningeni økologiske dyrkningssystemer. Denneviden er af stor betydning i den videreudvikling af disse dyrkningssystemer.MILJØFORSKNING NR 3941


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999Bestilling af materiale fraDet Strategiske Miljøforskningsprogram❑ Jeg ønsker fremover at modtage nyhedsbrevet Miljøforskning samt andet materialeudgivet af programmet (kun kryds hvis ny abonnent).❑ Jeg ønsker at ophøre som abonnent på Miljøforskning.❑ Jeg ønsker følgende allerede udgivet materiale tilsendt (udgåede papirversionerkan eventuelt læses på/udskrives fra Internet på adressen: http://smp.au.dk):❑ Miljøforskning nr. 7 - tema: Atmosfæreforskning i Danmark.❑ Miljøforskning nr. 9 - tema: Jordbrugsvidenskabelig miljøforskning i Danmark-1.❑ Miljøforskning nr. 14 - tema: Strategisk Forskning.❑ Miljøforskning nr. 15 - tema: Økotoksikologisk forskning.❑ Miljøforskning nr. 17 - tema: Strategisk miljøforskning efter 1996 - del 1.❑ Miljøforskning nr. 20 - tema: Midtvejsevaluering af de første forskningscentre.❑ Miljøforskning nr. 21 - Miljøforskning for Fremtiden 1. Interviews med forskere.Forskningsformidling til en bredere læserkreds (gymnasier, seminarier, o.l.)❑ Miljøforskning nr. 22 - tema: Forskning i miljø og kræft.❑ Miljøforskning nr. 24 - Miljøforskning for Fremtiden 2. Interviews med forskere.Forskningsformidling til en bredere læserkreds (gymnasier, seminarier, o.l.)❑ Miljøforskning nr. 25 - tema: Samfundsvidenskabelig miljøforskning.❑ Miljøforskning nr. 26 - Præsentation af de 3 nye centre, 1996-1999.❑ Miljøforskning nr. 28 - tema: Kvælstofomsætning i rodzonen.❑ Miljøforskning nr. 29 - Miljøforskning for Fremtiden 3. Interviews med forskere.Forskningsformidling til en bredere læserkreds (gymnasier, seminarier, o.l.)❑ Enkelteks.❑ Klassesæt. Antal eksemplarer:❑ Miljøforskning nr. 30 - tema: Tab af fosfor fra landbrugsjord.❑ Miljøforskning nr. 32 - tema: Miljøfremmede stoffers effekter.❑ Miljøforskning nr. 33 - tema: Miljøfremmede stoffers skæbne.❑ Miljøforskning nr. 34 - Udbudsmateriale: Miljø- og Sundhedsfarlige stoffer.❑ Miljøforskning nr. 35 - tema: Ulandsforskning: SEREIN, SASA og DIVA (engelsk)❑ Miljøforskning nr. 36 - Miljøforskning for Fremtiden 4. Interviews med forskere.Forskningsformidling til en bredere læserkreds (gymnasier, seminarier, o.l.)❑ Enkelteks.❑ Klassesæt. Antal eksemplarer:❑ Miljøforskning nr. 37 - Miljøforskning for Fremtiden 5. Interviews med forskere.Forskningsformidling til en bredere læserkreds (gymnasier, seminarier, o.l.)❑ Enkelteks.❑ Klassesæt. Antal eksemplarer:❑ Miljøforskning nr. 38 - tema: Forskning i miljø- og sundhedsfarlige stoffer.❑ Miljøforskning nr. 39 - tema: Den Gode Jord. Forskning i økologi. FØJO.❑ Præsentationsmappe med beskrivelser af programmets centre:❑ Dansk ❑ Engelsk❑ Mid-term evaluation 1995. Evaluering af programmets centre: maj 1995.❑ Samlet publikationsoversigt fra programmet, juli 1995. 706 titler.❑ Danmarks Grundvand - En truet ressource. Grundvandsgruppen 1997.❑ Miljøfarlige Stoffer. Dansk Center f. Økotoksikologisk Forskning 1997.❑ Vor fælles luft - En truet ressource. Center f. Luftforureningsprocesser og Modeller 1998.❑ Pjece om forskningsresultater m. m. under Det Humane Delprogram 1997.Stilling/Navn:Institution/Firma:Adresse:Tlf: Fax: E-post:Sendes til:Det Strategiske Miljøforskningsprogram,Forskerparken, Gustav Wieds Vej 10 C, 8000 Århus C.Tlf.: 86 20 20 11 # 2305 ✵ Fax: 86 13 59 10 ✵ E-post: smp@smp.au.dk42


DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAMjuni 1999ForfatterkontaktClaus Bo Andreasen,informationsmedarbejderDanmarks JordbrugsForskningForskningscenter for Økologisk JordbrugForskningscenter Foulum,Postboks 50, 8830 Tjele.Tlf. 8999 1035, fax 8999 1200E-mail: ClausBo.Andreasen@agrsci.dkJørgen Aagaard Axelsen, seniorforskerDanmarks MiljøundersøgelserAfdeling for Terrestrisk ØkologiPostboks 314, 8600 Silkeborg.Tlf. 8920 1438, fax 8920 1414E-mail: jaa@dmu.dkTrine Bilde Kofoed, forskningsadjunktAarhus UniversitetBiologisk Institut, Bygning 135Afd. for Zoologi, Bio IIIUniversitetsparken, 8000 Århus C.Tlf. 8942 3188, fax 8612 5175E-mail: trine.bilde.kofoed@biology.au.dkKirsten Brandt, forskningslederDanmarks JordbrugsForskningAfdeling for Vegetabilske FødevarerForskningscenter ÅrslevKirstinebjergvej 12, 5792 Årslev.Tlf. 6390 4244, fax 6390 4244E-mail: Kirsten.Brandt@agrsci.dkTommy Dalgaard, forskerDanmarks JordbrugsForskningAfdeling for JordbrugssystemerForskningscenter FoulumPostboks 50, 8830 Tjele.Tlf. 8999 1732, fax 8999 1819E-mail: Tommy.Dalgaard@agrsci.dkKasia Debosz, videnskabelig medarbejderDanmarks JordbrugsForskningAfdeling for Plantevækst og JordForskningscenter FoulumPostboks 50, 8830 Tjele.Tlf. 8999 1872, fax 8999 1619E-mail: Kasia.Debosz@agrsci.dkSusanne Elmholt, seniorforskerDanmarks JordbrugsForskningAfdeling for Plantevækst og JordForskningscenter FoulumPostboks 50, 8830 Tjele.Tlf. 8999 1858, fax 8999 1619E-mail: Susanne.Elmholt@agrsci.dkTove Heidmann, forskerDanmarks JordbrugsForskningAfdeling for JordbrugssystemerForskningscenter FoulumPostboks 50, 8830 Tjele.Tlf. 8999 1730, fax 8999 1819E-mail: Tove.Heidmann@agrsci.dkUlla B. Jensen, civilingeniørDanmarks JordbrugsForskningAfdeling for Plantevækst og JordForskningscenter FoulumPostboks 50, 8830 Tjele.Tlf. 8999 1857, fax 8999 1619E-mail: Ulla.Jensen@agrsci.dkErik Steen Jensen, forskningsprofessorDen Kgl. Veterinær- og LandbohøjskoleInstitut for JordbrugsvidenskabAgrovej 10, 2630 TåstrupTlf. 3528 3517, fax 3528 2175E-mail: esj@kvl.dkVibeke Langer, forskningsadjunktDen Kgl. Veterinær- og LandbohøjskoleInstitut for JordbrugsvidenskabAgrovej 10, 2630 TåstrupTlf. 3528 2383, fax 3528 2175E-mail: vl@kvl.dkLars J. Munkholm, forskerDanmarks JordbrugsForskningAfdeling for Plantevækst og JordForskningscenter FoulumPostboks 50, 8830 Tjele.Tlf. 8999 1768 , Fax 8999 1619E-mail: Lars.Munkholm@agrsci.dkPeter Odderskær, videnskabelig assistentDanmarks MiljøundersøgelserAfdeling for LandskabsøkologiGrenåvej 12, Kalø, 8410 Rønde.Tlf. 8920 1529, fax 8920 1514E-mail: po@dmu.dkPer Schjønning, seniorforskerDanmarks JordbrugsForskningAfdeling for Plantevækst og JordForskningscenter FoulumPostboks 50, 8830 Tjele.Tlf. 8999 1766, Fax 8999 1619E-mail: Per.Schjonning@agrsci.dkKristian Thorup-Kristensen, forskningslederDanmarks JordbrugsForskningAfdeling for Vegetabilske FødevarerForskningscenter ÅrslevKirstinebjergvej 12, 5792 Årslev.Tlf. 6390 4128, fax 6390 4394E-mail: Kristian.Thorup-Kristensen@agrsci.dkMILJØFORSKNING NR 3943


juni 1999DET STRATEGISKEMILJØFORSKNINGS-PROGRAM"Postbesørget blad", (8245 ARC)Nyhedsbrev omforskning iøkologisk jordbrugTILBUDForskningscenter for Økologisk Jordbrug, FØJO, udgiver et nyhedsbrev, der udkommerseks gange årligt. Abonnement kan tegnes ved henvendelse til FØJO’s sekretariatved Danmarks JordbrugsForskning i Foulum, tlf.: 89 99 16 75 eller e-mail: Grethe.Hansen@agrsci.dk - abonnement er gratis.FØJO har som sin væsentligste opgave at initiere og koordinere forskning i økologiskjordbrug. Samtidig skal forskningscentret medvirke til, at forskningen formidles, ognyhedsbrevet er en del af denne formidling. I FØJO er der for tiden 6 forskelligeforskningsprogrammer, hvori der deltager ca. 100 forskere fra 14 forskellige institutioner.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!