Mer kunnskap om belgvekster

En internasjonal forskergruppe, ledet av Erik Steen Jensen ved Sveriges Lantbruksuniversitet, har skrevet en oversiktsartikkel om forskning på belgvekster. De har blant annet sett på belgvekstenes klimagassutslipp, deres evne til lagring av karbon i jord, mulighetene for redusert bruk av ikke-fornybar energi ved mat- og fôrdyrking og biomasseproduksjon med belgvekster. Denne kunnskapen om belgvekstene gir svar på noen av de kritiske spørsmålene som stilles til belgvekstdyrking.

Lavere utslipp av lystgass (N₂O)

Fram til 2006 beregnet FNs klimapanel IPCC at belgvekster slapp ut 1,25 % av fiksert nitrogen som lystgass. Mer kunnskap har imidlertid endret på dette, og IPCC antar nå at lystgassutslippene ved biologisk nitrogenfiksering er så små at de settes til null.  Årsaken til lave utslipp fra voksende belgvekster er at de nitrogenfikserende bakteriene på belgvekstenes røtter bare i liten grad slipper ut lystgass mens plantene er i vekst. Lystgass kan imidlertid bli frigjort fra døde knoller og dødt eller høstet plantemateriale. I artikkelen påpekes faren for høye N₂O-utslipp og tap av nitrogen når mye nitrogen er oppsamlet i belgvekster. Dette kan skje både ved grønngjødsling og ved pløying av kløverrik eng dersom det ikke finnes andre vekster som kan nyttiggjøre seg det frigjorte nitrogenet.

Tall fra i alt 70 studier over hele verden viser at det er store variasjoner i utslipp av lystgass fra belgvekster. Utslippene er likevel lavere enn ved dyrking av mange andre vekster. Gjennomsnittsverdiene for utslipp per daa er regnet ut for dyrking av henholdsvis belgvekster og kunstgjødslet gras, raps, hvete og mais. Belgvekstene slapp i snitt ut 129 g N₂O, mens for de andre vekstene var utslippet 322 g N2O. Utslippene fra belgvekstene var på nivå med utslipp fra ugjødslete arealer, 120 g N₂O per daa.

Klimanøytral karbondioksid

Ved framstilling av plantetilgjengelig nitrogen produseres det karbondioksid, både i fabrikkproduksjon og i belgvekstenes nitrogenfiksering. Biologisk nitrogenfiksering slipper ut mer CO₂ enn ved fabrikkframstilling, regnet per kg nitrogen. De kommer likevel godt ut ved sammenligning av metodene, fordi deres store fordel er kilden til CO₂-forbruket. Belgvekstenes nitrogen-produksjon bruker CO₂ fra lufta, gjennom fotosyntesen, og prosessen er derfor klimanøytral. Ved fabrikkproduksjon av nitrogen kommer CO₂ fra ikke-fornybar energi, særlig naturgass.

Mindre forbruk av energi

Mange studier har vist at bruk av belgvekster i vekstskiftet reduserer energibruken i dyrkingen. Mye av reduksjonen kan forklares med at en unngår energiforbruket ved kunstgjødselframstilling. En del kan også forklares med redusert bruk av kjemiske sprøytemidler pga. mer allsidig vekstskifte og dermed mindre ugras og lavere sykdomsangrep i korndyrkinga. På grunn av lavere avling av belgvekstene enn andre vekster er reduksjonen i energibruk målt per kg produkt mindre. Det høye proteininnholdet i belgvekstene gjør at forskjellene blir større hvis en sammenligner energiforbruket per produsert kg protein enn ved sammenligning på tørrstoff- eller energinivå.

Større karbonlagring i jord ?

Forskning tyder på at bruk av belgvekster i eng og beite kan gi større innlagring av karbon i form av organisk materiale i jord, enn eng og beite uten slike vekster. For eksempel er det observert raskere økning av karboninnholdet i jord ved eng med kløver og gras enn ved sterkt gjødslet graseng. Forklaringen er muligens at forholdet mellom næringsstoffer som karbon, nitrogen, fosfor og svovel er gunstigere i belgvekstene, med tanke på dannelsen av stabile forbindelser av organisk materiale i jorda. Ikke minst er C/N-forholdet viktig, og det viser seg at kløver, luserne og åkerbønner har et C/N-forhold som ligner det C/N-forholdet som humus har. Innlagringen går lettere når alle næringsstoffene som trengs, er til stede.

Kan belgvekster erstatte fossilt brensel?

Forskerne gikk også gjennom andre bruksområder for belgvekstene, blant annet som råstoff for produksjon av ulike former for energibærere. Sammenlignet med andre vekster som brukes til energiproduksjon har belgvekster noen ulemper, for eksempel lavere avlinger. Kan energiproduksjon i form av biodiesel være et biprodukt ved produksjon av proteinfôr av f.eks soya, kan det imidlertid bli mer interessant. Blandet med andre vekster kan belgvekster være aktuelt som råstoff i biogassproduksjon, forutsatt at nitrogen og andre næringsstoffer kan brukes som gjødsel. Forskerne konkluderer med at belgvekster har mange gunstige egenskaper og kan dekke mange ulike behov i tida framover.

Jensen, E.S. m. fl. 2012. Legumes for mitigation of climate change and the provision of feedstock for biofuels and biorefineries. A review. Agronomy for Sustainable Development, 32 (2), s. 329-364

Les mer

Barbieri, P. m.fl. 2023. Biolocical nitrogen fixation of legumes crops under organic farming as driven by cropping management: A review. Agricultural Systems 205 (2023) 103579