Hvordan påvirker fosforgjødsling mykorrhiza?

Gjødsel kan hemme mykorrhiza

Mykorrhiza-sopp skaffer seg uorganiske næringsstoffer i jorda, inkludert de viktigste makronæringsstoffene N, P og K, og mikronæringsstoffer som Cu, Fe og Zn. I tillegg har soppen en viss kapasitet til å ta opp organisk nitrogen og fosfor fra jorda. Disse næringsstoffene er ikke bare essensielle for soppen, men overføres også til vertsplanten.

Gjentatt tilførsel av gjødsel har vesentlig innvirkning på mykorrhiza-soppers biomasse og sammensetning. Økt konsentrasjon av jordfosfat som følge av gjødsling er kjent for å hemme vekst og sporeproduksjon. Fosforgjødsling gjør at plantene frigjør mindre karbon til soppen, noe som tyder på at plantene kan tilegne seg mer fosfor direkte gjennom røttene og slik redusere avhengigheten av mykorrhiza når det er mye fosfor tilgjengelig. På den andre siden kan gjødsling med fosfor fremme mykorrhizadannelse i jord med lave P-nivåer. Samla sett kan dette tyde på at symbiosen kun hemmes når fosfornivået er høyere enn det som kreves for nær maksimal vekst av planten.

Mårtensson m.fl. (2020) har studert forekomsten av mykorrhiza i grasbaserte produksjonssystemer i to svenske og sveitsiske forsøk. Resultatene viser at mengden mykorrhiza-sopp i jorda var høyere i forsøksruter som ikke var gjødslet, og at mengden ble redusert med økende gjødslingsnivå. Forsøket viste at planter som fikk lite eller ingen gjødsel hadde et fosforopptak som økte i takt med mengden mykorrhiza. Samlet sett bekrefter denne studien at mykorrhiza-soppens verdifulle funksjoner kommer mer til sin rett under forhold med lav fosfortilførsel. Samtidig viser resultatene at det er behov for mer anvendt forskning for å skaffe kunnskap om hvordan vi kan skape gode betingelser for jordas mikroorganismer og økosystemene de underbygger.

Konsekvenser for økologisk dyrking

Mykorrhiza er spesielt relevant i økologisk jordbruk fordi det brukes tungtløselig gjødsel som soppen hjelper planten med å ta opp. Dette kan fungere som naturlig gjødsel og styrke planteproduksjonen og avlingen. I økologisk landbruk nytter man ulike former for organisk gjødsel som har en direkte positiv effekt på veksten av soppen.

Forekomsten av mykorrhiza er større i jord på økologiske gårder sammenlignet med jord på konvensjonelle gårder, og det finnes eksempler på at artsmangfoldet av denne typen sopp er større på økologiske gårder. Dette kan som ofte forklares med fravær av lettløselig P-gjødsel og/eller lavere plantetilgjengelig fosfor i jorda, variert vekstskifte og fravær av bruk av kjemiske sprøytemidler.

Direkte effekt av plantevernmidler på soppen kan være vanskelig å fastslå fordi det som påvirker plantene også kan påvirke soppen, og omvendt. Et ugressmiddel som skader verten alvorlig vil nesten alltid skade mykorrhiza-soppen siden den vokser sammen med planterøttene. Mykorrhiza kan også bli skadet av ugressmidler som lagres i jorda. Det kan virke som om fraværet av kjemiske sprøytemidler som er tillatt i konvensjonell dyrking kan bidra til styrket vekst for mykorrhizaen i økologisk drevet jord. Det mangler imidlertid både korte og langsiktige studier som undersøker virkningen av ulike plantevernmidler. Dette gjelder for både konvensjonelt og økologisk landbruk, siden sprøytemidler godkjent for bruk i økologisk drift også kan være skadelig for mykorrhiza.

Likevel er ikke store mengder symbiotisk sopp en selvfølge i økologisk drift. På noen økologiske gårder kan forekomsten være begrenset av intensiv pløying, eller fordi tilgjengeligheten av fosfor i jorda kan være høy på grunn av overgjødsling. Samlet sett antyder den store mengden mykorrhiza i jord på mange økologiske gårder den viktige rollen og funksjonen soppen har i økologiske dyrkingssystemer.

Aggregatstabilitet og erosjon

Forekomsten av mykorrhizasopp kan påvirke aggregatstabiliteten i jorda. Gjødslingspraksis i mange tiår har ført til at mye norsk jordbruksjord har høyt fosforinnhold. Dette gjelder spesielt i områder hvor det har vært brukt mye husdyrgjødsel, men også i områder hvor det har vært dyrket næringskrevende vekster. Selv i kornområdene ligger fosfornivået i jorda, målt som plantetilgjengelig P, i kategorien høyt. I kornområdene er dette spesielt alvorlig da det høye innholdet av P er kombinert med en reduksjon av innhold av organisk materiale i jorda over tid på grunn av at omsetningen er større enn tilførselen av planterester og annet organisk materiale. Når det organiske materialet i jorda reduseres, går aggregatstabiliteten ned og faren for erosjon øker. Med høyt P-nivå i jorda vil det eroderte materialet inneholde mer fosfor enn om nivået i jorda var lavere.  Dermed vil også miljøbelastningen øke. Når gjødsling øker P-innholdet i jorda vil det i teorien redusere plantenes behov for å danne symbioser med mykorrhizasopp, noe som igjen kan føre til dårligere aggregatdannelse og stabilisering.

Den omfattende bruken av fosfatgjødsel kan føre til en rekke miljøproblemer som eutrofiering og forurensing. Li m.fl. (2018) søkte derfor i sin studie å undersøke effekten av fosfat-gjødsling på jordaggregatstabilitet og jorderosjon.

For å undersøke effekten av fosfat brukte de to typer fosfatgjødsel (K₂HPO₄ og KH₂PO₄). For sammenligning og som kontroll nyttet de dessuten kaliumklorid, KCl. Tilførselen av fosfatgjødsel reduserte aggregatstabilteten og fremmet jorderosjonen sterkt. Ved tilførsel av KCl holdt jordaggregatene seg stabile og erosjon forekom ikke. I sin studie konkluderer de med at deres resultater tyder på at fosfatene har evne til å stimulere nedbryting av jordaggregater og øke jorderosjonen gjennom å øke kreftene som hindrer jordpartiklene i å binde seg.

Studien hevder at det vil være viktig å redusere tilført mengde fosfatgjødsel for å forbedre jordfruktbarheten og redusere forurensingen. Med tanke på at mykorrhiza spiller en viktig rolle i dannelse og stabilisering av aggregater og kan hemmes av fosforgjødsling, gir dette et ytterligere argument for å begrense bruken av lettløselig fosfor. I tillegg er fosfor i mineralgjødsel å regne som en ikke-fornybar ressurs, noe som gjør det viktig å begrense bruken for å forhindre overgjødsling av fosfor.

Referanser

Blume, H.-P., Brümmer, G. W., Horn, R., Kandeler, E., Kögel-Knabner, I., Kretzschmar, R., Stahr, K. & Wilke, B.-M. 2016. I: Scheffer/Schachtschabel Soil Science, SpringerVerlag

Mårtensson, L. M. D., Barreiro, A. & Carlsson, G. 2020. Mykorrhiza i jorden i lågintensiv, artrik biomassproduktion. LTV-fakultetens faktablad 2020:8, SLU Alnarp

Jakobsen, I., Leggett, M. E. & Richardson, A. E. 2005. Rhizosphere Microorganisms and Plant Phosphorus Uptake. I: Sims, T & A. N. Sharpley: Phosphorus: Agriculture and the environment, Vol 46, Kap 14, s. 437- 494

Joner, E. J. 2018. Mykorrhiza og økologisk dyrking. NIBIO.no, 12.2. 2018 

Kumar, V., Surendra, K. & Poulose, L. 2015. Types, importance and factors affecting mycorrhiza production for sustainable plant growth. Van Sangyan, vol 2, nr. 10

Li, S., Li, Y., Huang, X., Hu, F., Liu, X. & Li, H. 2018. Phosphate fertilizer enhancing soil erosion: effects and mechanisms in a variably charged soil. Journal of Soils and Sediments, 18 (3), s. 863-873

Lichtfouse, E., Hamelin, M., Navarrete, M. & Debaeke, P. 2011. Sustainable agriculture Volume 2, Springer Science & Business Media

Ryan, M.H. & Tibbett, M. 2009. The Role of Arbuscular Mycorrhizas in Organic Farming. In: Kirchmann, H. & Bergström, L. (reds) Organic Crop Production – Ambitions and Limitations.Springer, Dordrecht. 2. 189-229. doi.org/10.1007/978-1-4020-9316-6_10

Solberg, K.L. 2017. Høye kornavlinger mulig uten fosforgjødsling. NIBIO.no 14.2. 2017 

Van der Heijden, M., Rinaudo, V., Verbruggen, E., Scherrer, C., Bàrberi, P. & Giovannetti, M. 2008. The significance of mycorrhizal fungi for crop productivity and ecosystem sustainability in organic farming systems. 6th IFOAM Organic World Congress, Modena, Italy, June 16-20, 2008

Williams, A., Manoharan, L., Rosenstock, N. P., Olsson, P. A. & Hedlund, K. 2017. Long‐ term agricultural fertilization alters arbuscular mycorrhizal fungal community composition and barley (Hordeum vulgare) mycorrhizal carbon and phosphorus exchange. New Phytologist, 213 (2): s. 874-885