Mindre klimagassutslipp og mer organisk materiale i jorda

Registreringer siden 1981

Dyrkingssystemforsøket ble anlagt for å studere effekter av omlegging fra konvensjonell til økologisk drift. Etter hvert ble forsøket i stedet en sammenligning av systemenes langsiktige potensial innafor avlingsnivå, energiforbruk, klimagassutslipp og andre bærekraftfaktorer.

Opprinnelig ble det etablert tre dyrkingssystem, alle med mais og soyabønner som hovedkulturer, ut fra vanlig praksis i Pennsylvania og deler av Midt-Vesten i USA. Et av de økologiske systemene representerer mjølk- og storfekjøttproduksjon, med ett- og flerårige fôrvekster og bruk av husdyrgjødsel. Det andre økologiske systemet omfatter ettårige salgsvekster og bruk av belgvekster som grønngjødsel. Det konvensjonelle systemet representerer drifta hos de fleste amerikanske kornbønder og bruker kunstgjødsel og kjemiske sprøytemidler i tråd med offentlig rådgivning. Fra 2008 har det blitt brukt genmodifiserte sorter av mais og soya. Samme år ble de tre systemene delt i to for å sammenligne vanlig og redusert jordarbeiding. De økologiske systemene har vekstskifter på opptil 7-8 år, mens det konvensjonelle har et toårig vekstskifte.

Jordegenskaper

Etter 30 år har det blitt merkbar forskjell på jorda i de ulike systemene. Moldinnholdet har økt på det økologiske arealet, mest der husdyrgjødsel blir brukt. Denne jorda har 15-20 % bedre infiltrasjonsevne for vann enn den konvensjonelle. Høyere moldinnhold gir mindre erosjon og avrenning, og større vannlagringskapasitet.

Avlingsnivå og økonomi

Gjennomsnittlig avlingsnivå for mais og soyabønner har vært likt ved økologisk og konvensjonell dyrking. I tørkeår har de økologiske maisavlingene vært 30 % høyere enn de konvensjonelle. Dette viser betydningen av vannlagringsevne. Tørketolerante GM-sorter, som man startet med i 2008, har foreløpig bare gitt 6 - 13 % høyere avling enn de tradisjonelle, konvensjonelle sortene. Selv med noe mer ugras, gav de økologiske skiftene lik avling med det konvensjonelle leddet.

De økologiske systemene gav nesten tre ganger større økonomisk overskudd enn det konvensjonelle. Uten merpris på produktene hadde de økologiske systemene likevel tilnærmet likt økonomisk resultat som det konvensjonelle, på grunn av noe lavere kostnader.

Energiforbruk og utslipp av klimagasser

Forbrenning av diesel utgjorde det største energiforbruket i de økologiske systemene. I det konvensjonelle systemet utgjorde produksjon og transport av nitrogengjødsel 41 % av energiforbruket. I sum brukte de økologiske systemene 45 % mindre energi enn det konvensjonelle systemet. Produksjonseffektiviteten med hensyn på energi i disse systemene var dessuten 28 % høyere enn i det konvensjonelle.

Produksjonen av kunstgjødsel, sammen med lystgassutslipp fra jorda, gir store utslipp av klimagasser fra det konvensjonelle driftssystemet. I alle tre systemene var det omdanning av N-forbindelser i jorda som gav det største bidraget til utslipp av klimagasser, i form av lystgass, N₂O. Metanutslipp fra drøvtyggernes vomgjæring er ikke regnet med i de totale utslippene fra systemet med husdyrgjødsel. Utslippene knyttet til kompost er lystgass fra nitrogenomdanning, transport av komposten og utslipp knytta til energibruk ved omdanninga. De konvensjonelle dyrkingssystemene slipper ut nærmere 40 % mer klimagasser per produsert enhet enn de økologiske systemene.

Forskerne ved Rodale Institute legger vekt på at sunn jord er en forutsetning for et bærekraftig landbruk. De konkluderer med at økologisk drift kan bygge, opprettholde og forbedre jordas fruktbarhet på en bedre måte enn det konvensjonelle landbruksmetoder kan.

Les mer om dyrkingssystemforsøket i Pennsylvania