Tidskrift/serie: Fakta - Mark/växter
Utgivare: SLU Info/Redaktionen (numera: SLU Kontakt/Redaktionen)
Redaktör: Åström H.
Utgivningsår: 1992
Nr/avsnitt: 7
Författare: Pettersson O.
Titel: Fosforn i kretsloppet
Huvudspråk: Svenska
Målgrupp: Rådgivare, praktiker
Nummer (ISBN, ISSN): ISSN 0280-7106
OBS! Fel i texten kan ha uppkommit då dokumentet överfördes från papper.
* Mer av kretslopp och mindre av enkelriktade flöden av växtnäring och organiskt material. Det är önskvärt, både med hänsyn till miljön och till den långsiktiga hushållningen med naturresurser.
* Fosfor har en nyckelposition såväl i odlingen som i näringsflödet stad- land eftersom fosfor mer än andra växtnäringsämnen är en begränsad resurs. Samtidigt är fosfor i avfall lättare att återanvända effektivt än kväve och kalium.
* Den växtnäring som via livsmedel hamnar i städernas avloppsslam är en relativt liten del av vad som behöver tillföras odlingen. Andra växtnäringskällor är ofta billigare och därför blir omhändertagandet av slam och andra växtnäringshaltiga produkter oftare "stadens" än "landets" problem.
* Odlingsmarken "förbrukar" årligen i genomsnitt några kilo fosfor per hektar genom fastläggning. Dessutom upplagras en del fosfor eftersom tillförseln på vissa arealer är större än vad marken och växterna kan utnyttja. Var för sig är dessa förluster större än den mängd fosfor som följer med livsmedlen till staden.
* Jordbruket har aldrig varit något slutet system, även om växtnäringsflödena i dagens samhälle är mer omfattande och långväga än i bondesamhället. Hela odlingshistorien handlar om hur man hanterar problem med knapphet på och förluster av växtnäring
Ett kretslopp av fosfor mellan stad och land är önskvärt för miljön och tär mindre på naturresurserna. Teckning: Tobbe Östling
All odling innebär förluster och fastläggning av växtnäringsämnen. Därför är termen recirkulation missvisande som beskrivning på "förindustriella" odlingssystem och driftsformer inom jordbruket. Det är dock en gradskillnad mellan det småskaliga jordbrukarsamhället och det mer storskaliga, urbaniserade industri- och tjänstesamhället.
Så länge jordbruket i huvudsak bedrevs utifrån lokala förutsättningar och utan omfattande insatser av resurser utifrån, innehöll odlingen och djurhållningen ett visst mått av recirkulation av växtnäring och organiskt material. Samtidigt innebar den oftast att jord och växtnäringsämnen förbrukades och därmed att odlingsförutsättningarna försämrades på lång sikt.
Det senaste århundradets industriella utveckling har - tillsammans med urbaniseringen - i grunden förändrat dessa förhållanden. Industrialiseringen har medfört att man kan transportera och tillföra växtnäring även till områden där de naturliga förutsättningarna för odling är bristfälliga.
Åkerjordens bördighet kan bibehållas och ökas genom att det som försvinner genom skördeuttag, fastläggning och utlakning kompenseras med tillförsel utifrån. Samtidigt medför flödena av växtnäring och förluster till omgivningen både mer omfattande miljöproblem och en större förbrukning av ändliga resurser.
Behovet av att hushålla med växtnäringen var ofta mer påtagligt före handelsgödselns tid, vilket medförde att läckagen till omgivningen var relativt små. Detta gäller inte för alla historiska odlingssystem, om man mäter förlusterna i relation till skörden. Eftersom den totala produktionen och därmed kretsloppet av växtnäring var väsentligt mindre och landskapet annorlunda utformat, var de totala förlusterna till luft och vatten små jämfört med idag.
Det är först genom uppodlingen, befolkningstillväxten, den ökade växtproduktionen och urbaniseringen som det totala tillflödet av näring till omgivningen har ökat drastiskt. Specialisering och högre gödslingsintensitet har också bidragit. Idag är flödet av fosfor och kväve till Östersjön många gånger större än det var i mitten av 1800-talet. Till en stor del beror detta på sidoeffekter av odlingens och livsmedelshanteringens omfattning, struktur och intensitet.
Kväve, fosfor och kalium är de kvantitativt mest betydelsefulla växtnäringsämnena. Graden av recirkulation i kretslopp varierar mellan de olika ämnena. Fosfor skiljer sig från de övriga två genom att utlakningen är liten från odlingsmarken. Trots detta kan de samlade fosforförlusterna bidra väsentligt till miljöproblemen i form av "övergödning" av sjöar och vattendrag i jordbrukslandskapet.
Problemet i odlingen är i stället att fosfor fastläggs i svårlöslig form i marken. Trots att åkermarken normalt innehåller flera ton fosfor per hektar, kan den bara leverera några eller något tiotal kilo fosfor till grödan årligen. Även en del av den fosfor som tillförs utifrån med olika gödselmedel fastläggs. Före handelsgödselepoken var fosfor en viktig skördebegränsande faktor i det svenska jordbruket.
Alla odlingssystem i naturligt fosforfattiga områden tär antingen på markens fosforförråd eller - om fosfor tillförs utifrån - på andra ändliga resurser. Åkerängsbruket som tidigare var vanligt innebar att man tog foder på stora ogödslade arealer och utnyttjade stallgödseln på åkern, vanligen den mark som var närmast gården. Det medförde en omfattande förflyttning av fosfor. Efterhand under 1900-talet inlemmades allt mer av foderproduktionen i växtföljden och ängs- och betesmark odlades upp eller övergavs.
Det är i stor utsträckning dessa tidigare fosforlevererande fodermarker som gödslats upp med handelsgödsel under 1900-talet. Näringstillståndet i våra odlingsjordar är idag mycket bättre. För att fosfortillståndet inte ska försämras på lång sikt fordras dock i genomsnitt några kilo fosfor extra per hektar och år utöver växternas upptagning (figur 1 och tabell 1-2).
Om all stallgödsel och allt avloppsslam fördelades jämt över landets åkerareal, skulle fosfortillförseln bli omkring tio kilo per hektar och år. Detta räcker inte för att bibehålla jordarnas fosfortillstånd. A andra sidan förekommer högre fosforgödsling än vad grödorna kräver i områden med koncentrerad djurhållning. På den tiondel av åkerarealen som gödslades med både stallgödsel och handelsgödsel 1987/88 var fosforgivan i genomsnitt 55 kg/ha medan genomsnittet för hela åkerarealen var ca 20 kg.
Bara en liten del av den fosfor som tillförs odlingen når städer och samhällen via livsmedel (figur 1). I ett samhälle där det finns gott om billigare och mer lätthanterlig växtnäring, är flödet till staden i första hand ett miljöproblem - och ett resurshusshållningsproblem på lång sikt - och inte en bortglömd ekonomiskt värdefull resurs för jordbruket.
Tabell 1. Växtnäring och organiskt material i svensk odling, 1000-tals ton
Ämne Skörde- Stall- Handels- Avlopps-
rester gödsel gödsel slam1
Organiskt 12 000 2 000 - 100
material
Kväve 50 100 240 7
Fosfor 10 20 302 5
Kalium 100 50 60 0,5
1 Totala mängden slam från svenska reningsverk.
2 Avser gödslingen under senare år. Under 70- och 80-talen har kalium- och
fosforgödslingen varit större, som mest ca 100 000 resp. 60 000 ton per år.
Figur 1. Flöden per år av fosfor i svenskt jordbruk och samhälle. Siffrorna anger storleksordning och avser 1000-tals ton resp. kg/person (inom parentes).
Den svenska jordbruket producerar mycket mer växtbiomassa än vad som slutligen blir livsmedel i våra hushåll. Totalt växer det på åkern ca 25 miljoner ton per år. Den största delen av detta - skörderester i form av rötter, stubb, halm m. m. - återgår till marken i ett nära kretslopp på åkern eller på gården. Nästan lika mycket, ca 10 miljoner ton, blir foder till husdjuren och ingår i ett lokalt kretslopp. Endast en mindre del av växterna på åkern och i trädgården, omkring en miljon ton, går direkt till mat.
Vad gäller människans konsumtion, kommer i genomsnitt två tredjedelar av fosforn i vår kost från kött- och mejeriprodukter. Vi konsumerar omkring 250 kg livsmedel (torrsubstans) per person och år. I detta ingår åtta kilo kväve, knappt ett kilo fosfor och ca 2 kg kalium. Den totala mängden fosfor i vår mat är ca 8000 ton per år. Kvar i människornas avföring finns totalt omkring 6 000 ton fosfor. Resten har försvunnit på vägen till matbordet eller blivit rester på tallriken (figur 1).
Problemen med fosfor, kväve och kalium i städernas livsmedels- och avloppssystem är principiellt lika problemen med stallgödselhanteringen i jordbruket. Endast en mindre del av fodrets kväveinnehåll, men det mesta av fosforn, kommer växterna tillgodo via stallgödseln. Däremot utnyttjas större delen av stallgödselns kalium i växtodlingen, medan endast den bråkdel av tillflödet till staden som följer med avloppsslammet återförs till odlingens kretslopp. Resten går, liksom kvävet ut med det renade avloppsvattnet.
En relativt liten del av det totala växtnäringsflödet går alltså in till staden och vänder, stannar eller försvinner till omgivningen. Därför är jordbruket inte huvudintressent i frågan om omhändertagandet av stadens avloppsslam och övriga biologiska avfall.
Detta problem kan också diskuteras utifrån ekonomiska termer. Då avgör priset på handelsgödselns växtnäringsämnen värdet av olika växtnäringshaltiga avfallsprodukter. Städernas växtnäring kommer normalt inte att vara tillgängligt till samma pris som handelsgödseln.
Om man som exempel beräknar vad det skulle kosta att samla upp urin i staden och utnyttja den som kvävekälla i jordbruket inom rimligt avstånd från staden, blir kostnaden "på åkern" omkring 40 kr/kg kväve. Motsvarande pris för att sprida ut ett kilo handelsgödselkväve är ca 10 kr. En liknande beräkning för fosfor i avloppsslam ger en kostnad på åkern av omkring 35 kr/kg fosfor. Motsvarande pris för handelsgödselfosfor är ca 20 kronor. Det är alltså ekonomiskt fördelaktigare för odlaren att ta emot avloppsslam än urin, men även i detta fall krävs att "staden" står för omkring halva kostnaden för att bondens kalkyl ska gå ihop.
Hur ett samhälle skapar och hanterar avfall avspeglar såväl fysiska förutsättningar som ekonomiska och politiska prioriteringar. I ett land med ett jordbruk där man har god tillgång till växtnäring från olika källor, är det svårt att hävda att den förlust som sker med avfallet via städernas reningsverk och soptippar äventyrar odlingen. Däremot kan den ställa till miljöproblem genom läckage av växtnäring till luft och vatten. I ett land med mindre tillgång på växtnäring kan däremot avfallets innehåll betyda mycket för odlingen.
Tabell 2. Det urbana flödet av växtnäring och organiskt material.
Uppskattningarna anges i kg per person och år respektive 1000-tals ton totalt i
landet
Org. mat., ts. Kväve Fosfor Kalium
Material /person totalt /person totalt /person totalt /person totalt
Livsmedel 250 2000 8 60 1 8 2 15
Urin och 50 300 6 45 0,7 6 1,5 10
fekalier
Hushåll 50 400 1 10 0,2 2 0,4 3
Storkök 8 60 0,2 2 0,03 0,2 0,06 0,5
Livsmedels- 60 500 0,4 3 0,1 0,7 0,2 2
industri
Livsmedels- 10 100 0,4 3 0,05 0,4 0,1 1
handel
Samma skillnader i perspektiv framträder i hanteringen av växtnäring under olika perioder av jordbrukets utveckling i de nu välmående industriländerna. I Sverige var tillgången till växtnäring tidigare en skördebegränsande faktor. Olika system, t. ex. svedjebruk och ängsbruk, utvecklades för att tillföra växtnäring och hushålla med de knappa resurserna. Systemen var inte alltid optimala sett i dagens perspektiv men ofta med den tidens tillgängliga erfarenhet, kunskap och teknik.
Eftersom mängden växtnäring och biologiskt avfall från tätorterna är liten jämfört med vad som totalt tillförs odlingen, finns det (i ett nationellt perspektiv) gott om plats för detta i jordbruket. De praktiska förutsättningarna varierar dock mycket beroende på såväl samhällets som jordbrukets struktur. Eftersom transportbehovet för avfall som ska nyttiggöras i odlingen är en viktig faktor, uppstår många logistiska problem. I storstadsområden med koncentrerad bebyggelse och lite odlingsmark, blir det dyrare och tekniskt svårare att återföra växtnäringshaltigt avfall än i områden med bättre balans mellan areal och befolkning. I områden med omfattande djurhållning är det inte lika lätt att avsätta stadens växtnäring som i områden med kreaturslös drift och spannmålsodling.
Räknat på t. ex. Stockholms län krävs att över hälften av åkerarealen utnyttjas för gödsling med avloppsslam om all stadens fosfor ska avsättas inom jordbruket. I Blekinge är motsvarande siffra fem procent. A andra sidan fordras att större delen av åkerarealen i Blekinge utnyttjas för djurhållningens behov om inte onödigt mycket fosfor ska tillföras. Motsvarande siffra för Stockholms län är 20 procent. Ser man till enskilda kommuner är variationen i förutsättningar ännu större.
Pettersson, O. 1992. Kretslopp i odling och samhälle. Aktuellt från lantbruksuniversitetet 408. Sveriges lanbruksuniversitet. Uppsala.
Ämnesord: växtnäring, recirkulation, fosfor, avloppsslam, utlakning.
AgrD Olle Pettersson är statskonsulent i växtnäringsfrågor.