Økobloggen 

Dopingkontrol af økologiske planter med isotoper

Hvordan afsløres 'doping' af økologiske planter? (Foto: Colourbox)

Økologiske fødevarers troværdighed skal bibeholdes for at sikre fortsat vækst i den økologiske sektor.

Men hvordan sikrer vi os, at de økologiske produkter lever op til betegnelsen?

I dette indlæg beskrives, hvordan stabile isotoper af forskellige grundstoffer kan anvendes til at adskille økologiske og konventionelle planter.

Indlægget er det tredje og sidste i rækken om 'Det økologiske fingeraftryk'. For yderligere information henvises til mine indlæg fra den 13. oktober og 19. december 2009.

Troværdighed og industrialisering

Den økologiske vækst i Danmark er i høj grad båret af forbrugernes tillid til, at økologiske produkter er autentiske og troværdige. Mistes troværdigheden vil økologien tabe væsentlige markedsandele, som det vil tage meget lang tid at genvinde.

En stigende import af for eksempel økologisk frugt og grønt, samt intensivering af den økologiske produktion, udgør en trussel mod den høje markedsandel i Danmark. Økologien er langt mere følsom overfor dårlig medieomtale end de konventionelle produkter, og det er derfor vigtigt, at den stigende efterspørgsel på økologiske varer efterkommes, mens de økologiske regler overholdes.

De importerede fødevarer, som ofte stammer fra 'industrialiseret' økologisk jordbrug, skal derfor leve op til de fundamentale kvalitetskrav, såsom fraværet af pesticider, kunstgødning med mere.

Dopingkontrol af økologiske planter

En vigtig forudsætning for økologisk troværdighed er, at de eksisterende certificerings- og kontrolsystemer opdateres. 'Dopingkontrol' af økologiske planter skal baseres på mere end blot en række af dokumenter, som muligvis kan forfalskes, samt analyser for pesticidrester.

En udtømmende analyse af samtlige potentielle pesticidrester i importerede planteprodukter er nemlig tidskrævende, omkostningsfuld og i princippet umulig, da der benyttes så mange forskellige pesticider, at man ikke kan analysere dem alle. Der er derfor brug for nye, nøjagtige og billige analytiske metoder, som kan supplere de eksisterende.

Kemiske analyser sporer geografisk oprindelse

På Institut for Jordbrug og Økologi, KU-LIFE har vi forsket i udviklingen af nye metoder til at skelne økologiske og konventionelle afgrøder. Vi har blandt andet udviklet en metode, der på kort tid kan analysere et meget stort antal grundstoffer og dermed identificere planters mineralogiske fingeraftryk.

Disse undersøgelser har vist, at planters geografiske oprindelse påvirker fingeraftrykket mere end selve dyrkningsformen - altså om planten er dyrket økologisk eller ej. Fingeraftrykket kan derfor ikke benyttes til at sikre ægtheden af et økologisk planteprodukt.

Isotop-fraktionering

Vi arbejder nu videre med udvikling af metoder, som er baseret på planters indhold af udvalgte grundstoffers stabile isotoper (se Faktaboks nederst) - og det ser meget lovende ud. Mange biologiske processer skelner nemlig mellem isotoper af samme grundstof.

Et eksempel på dette er planters optagelse af kuldioxid (CO₂) under fotosyntese. CO₂ optages lettere af planten, hvis det består af den lette kulstof-isotop (¹²C) sammenlignet med den tunge (¹³C). Planten beriges dermed relativt lettere med den lette kulstof isotop - en proces der kaldes isotop-fraktionering.

Nitrogen-isotoper afslører brug af kunstgødning

Gødskning med gylle i økologisk jordbrug. (Foto: Henning Carlo Thomsen)

Ved at analysere stabile nitrogen-isotoper i planter kan man med stor sikkerhed måle, hvordan en plante er gødsket.

Det sker ved, at forholdet mellem den tunge og lette nitrogen-isotop (¹⁵N/¹⁴N) i planten sættes i forhold til den sammensætning, vi finder i atmosfæren, som er uhyre stabil.

En forskel mellem disse to forhold indikerer, at der er foregået isotop-fraktionering i for eksempel gødningen, jorden eller planten.

Og det er netop, hvad der sker, når der anvendes husdyrgødning i økologisk jordbrug.

Husdyrgødning ændrer planters isotop profil

Husdyrgødning skal omsættes i jorden, inden planten kan optage næringsstofferne. Under denne omsætning ændres forholdet mellem den tunge og lette nitrogen-isotop, da der primært tabes ¹⁴N fra systemet ved nitrifikation, denitrifikation, ammoniakfordampning med mere.

Det betyder, at ¹⁵N/¹⁴N-forholdet øges i jordens plantetilgængelige nitrogenpulje, hvilket kan måles i plantematerialet. Anvendes i stedet kunstgødning, som det ofte er tilfældet i konventionelt jordbrug, ændres ¹⁵N/¹⁴N-ratioen ikke.

Det skyldes, at kunstgødning er umiddelbart plantetilgængeligt og skal derfor ikke omsættes i jorden inden optagelse. Nitrogen i kunstgødning er desuden fikseret fra atmosfæren via den såkaldte Haber-Bosch proces. Det betyder, at ¹⁵N/¹⁴N ratioen i kunstgødning er identisk med den, vi finder i atmosfæren.

Isotopteknikken er et værdifuldt redskab

Flere forskergrupper har foreslået, at måling af stabile nitrogen-isotoper skal anvendes til at adskille økologiske og konventionelle afgrøder. Men selvom metoden er hurtig og billig, er der dog visse åbenlyse begrænsninger.

Teknikken kan for eksempel ikke adskille planter fra konventionel og økologisk jordbrug, hvis begge systemer har fået tilført husdyrgødning. Ligeledes vil bælgplanters ¹⁵N/¹⁴N-forhold ligne konventionelle planters, da for eksempel ærter og bønner er i stand til at fiksere nitrogen fra luften.

På nuværende tidspunkt repræsenterer nitrogen-isotopteknikken derfor udelukkende et værdifuldt supplement til de eksisterende stikprøvekontroller for pesticidrester, og ikke en erstatning.

Kunstgødning, husdyrgødning eller fiksering fra atmosfæren?

Hvis økologiske og konventionelle planter skal adskilles med 100 % sikkerhed, er det nødvendigt, at nitrogen-isotopteknikken videreudvikles eller suppleres med isotoper af andre grundstoffer, såsom oxygen eller hydrogen.

På Institut for Jordbrug og Økologi arbejder vi på at udvikle en metode, som kan bestemme, om nitrogen i en plante stammer fra kunstgødning, husdyrgødning eller fiksering fra atmosfæren via bælgplanter.

Lykkedes dette, vil 'Det økologiske fingeraftryk' med stor sikkerhed kunne identificeres og anvendes til at bibeholde forbrugernes tillid til økologien.

 

Stabile isotoper De fleste grundstoffer fra det periodiske system forekommer som stabile isotoper - det vil sige grundstoffet er det samme, men antallet af neutroner i kernen er forskelligt. I Tabel 1 er stabile isotoper for fem grundstoffer vist. Nitrogen forekommer eksempelvis naturligt som enten 14N eller 15N. Begge isotoper består af 7 protoner men har desuden enten 7 eller 8 neutroner. Det betyder, at isotoperne for hvert grundstof kan adskilles ved hjælp af forskellige analytiske teknikker, såsom Isotop Ratio-Masse Spektrometri (IR-MS). Af Tabel 1 fremgår det også, at de lette isotoper forekommer i højeste koncentration i biologiske systemer (atmosfæren, jord, planter og dyr). Tabel 1: Forekomsten af fem grundstoffers stabile isotoper.

 

Hvor meget økologi er der i økologisk jordbrug?

Jord med højt indhold af organisk materiale og jordboende organismer. (Foto: Kristian Holst Laursen)

Her på øko-bloggen har der været en del diskussion om værdien af det økologiske jordbrug.

Der har især været en del diskussion om, hvor økologiske og naturskånsomme de økologiske dyrkningsmetoderne egentlig er:

Er udvaskningen af næringsstoffer mindre? Sparer man fossilt brændsel? Øges biodiversiteten ved at bruge mekanisk frem for kemisk ukrudtbekæmpelse? og er de økologiske producerede planteprodukter sundere...?

Meget af den kritik, der rejses mod de dyrkningsprincipper, der anvendes i det økologiske jordbrug, skyldes i vid udstrækning at det 'økologiske regelsæt', som alle økologiske jordbruger skal overholde, er fyldt med kompromiser.

Overholdes regelsættet, der dikteres af Plantedirektoratet og dermed Fødevareministeriet, får jordbrugeren ret til at bære det røde eksklusive Ø-mærke. Men det store spørgsmål er: 'Er det virkelig nok til at gøre en forskel for miljø, klima og fødevarekvalitet?' eller skal der helt andre boller på suppen....?

Drop pløjning og opbyg kulstofpuljen

I det økologiske jordbrug anvendes en lang række forskellige dyrkningsmetoder. En af disse er den såkaldte 'pløjefri' dyrkning, hvor jorden ikke pløjes mellem afgrøderne.

Der er i disse år stor fokus på anvendelse af pløjefri dyrkning rundt omkring i verden - men desværre stadig kun meget lidt i Danmark. Interessen knytter sig især til det forhold, at pløjefri dyrkning kræver langt mindre anvendelse af tunge og energikrævende maskiner.

Det har jo den åbenlyse fordel, at der anvendes langt mindre fossilt brændstof, hvorved CO₂ emission reduceres. Som en yderligere fordel er det påvist, at pløjefri dyrkning fører til en langt større oplagring af kulstof i jorden.

Det skyldes, at den uforstyrrede jord forbedrer rodudviklingen hos planter. Desuden er mængden af organismer i jorden langt større - såsom bakterier, svampe og regnorme.

Logikken er helt simpel: Rødder, svampe og de mange organismer i jorden er opbygget af kulstof. Og en større biomasse af disse samt deres detritus fører til en større pulje af organisk materiale i jorden.

Efter-afgrøder mindsker udvaskningen

Grøntsagshave med sporadisk permakultur i Washington state, USA. (Foto: Tripp Tibbetts)

I det økologiske jordbrug forsøger man at holde markerne grønne året rundt - også om vinteren.

Det gør man ved at anvende såkaldte efterafgrøder, der typisk er kvælstoffikserende planter og/eller planter med et dybtgående rodnet.

De medvirker til at fastholde næringsstoffer i pløjelaget, hvorved de reducerer udvaskningen af næringsstoffer til grundvandet og øger desuden indholdet af organisk materiale i jorden.

150 år gammel viden

Fordelen ved pløjefri dyrkning og anvendelse af efterafgrøder, i forhold til opbygning af jordens pulje af organisk materiale, har været kendt meget længe. En af pionererne på området var Edward Faulkner, der allerede i 1943 udførte markforsøg der dokumenterede de gavnlige effekter af pløjefri dyrkning på jordens indhold af organisk materiale.

Men ironisk nok blev de første data indsamlet allerede i 1856, på den verdensberømte engelske forskningsinstitution for jordbrug 'Rothamsted Research'.

I de såkaldte 'langvarige markforsøg' påviste forskerne, at jordens indhold af organisk materiale forhøjes markant, når jorden overgår fra landbrugsjord der pløjes, til permanent græsmark (Johnston et al. 2009).

Flerårige afgrøder frem for enårige

En anvendelse af flerårige afgrøder frem for enårige afgrøder er derfor det næste logiske trin, når jorden dyrkes uden pløjning.

Wes Jackson fra 'The Land Insitute', Kansas, USA har igangsat et stort planteforædlingsprogram, der har til formål at selektere og forædle alle væsentlige amerikanske landbrugsafgrøder således, at de egner sig til vedvarende dyrkning over flere år - og ikke som nu, hvor afgrøderne sås på ny ved begyndelsen af hver ny dyrkningssæson.

Flerårige afgrøder har et meget større rodsystem end de fleste enårige afgrøder og derved øges ikke bare kulstoflagringen i jorden, men også deres evne til at mobilisere næringsstoffer fra jordens mineraler - deres næringsstofeffektivitet stiger markant.

Endvidere er planterne meget bedre til at forhindre erosion af overfladejorden, som er et meget stort problem i store dele af verden. Især i for eksempel troperne, hvor nedbøren typisk falder voldsomt og kortvarigt.

Væsentligt for miljø og klima

Da de flerårige planter ikke fjernes efter høst, udgør de et blivende plantedække, der typisk optræder i blandingskulturer med kløver og andre bælgplanter. De bidrager med kvælstof til systemet via deres evne til at udføre atmosfærisk kvælstoffiksering.

Pløjefri-dyrkning, med dyrkning af flerårige afgrøder, er derfor meget lovende principper, der adresserer nogle af de meget væsentlige dilemmaer, som den moderne planteproduktion har i forhold til miljø- og klimadebatten.

Permakultur - økologisk jordbrug de luxe?

I løbet af de sidste 40 år, er der sporadisk blevet arbejdet med en højt sofistiskeret version af det økologisk jordbrug, der kaldes permakultur. I permakultur integrerer man fødevareproduktion med beboede lokalmiljøer.

Den grundlæggende idé bag principperne og praksis i permakultur bygger på observationer fra naturen og ønsket om at designe økologiske, sunde og produktive landskaber, der er integreret i lokalmiljøet, hvor folk bor.

De flerårige afgrøder og den høje grad af genanvendelse af ressourcer i 'lukkede' økologiske kredsløb er fundamentet i permakultur. I permakultur har hvert element mange funktioner og hver funktion understøttes af mange elementer.

Som en konsekvens af dette udgør permakultur en robust enhed, som i høj grad bygger på genanvendelse og derfor også er uafhængig af eksterne input af ressourcer. Når permakulturen er etableret, er tanken, at den skal styres med et meget begrænset input af arbejdsmæssige ressourcer.

Hvilket afkast kan vi forvente fra permakultur?

Permakultur-systemer er blevet implementeret med stor succes i mange forskellige klimaområder overalt i verden og de har tilmed vist sig at kunne konkurrere med konventionelt landbrug.

Der er derfor mange gode grunde til, at der også i Danmark forskes i mulighederne for at implementere permakultur, som en fremtidig strategi til at minimere vores forbrug af naturressourcer og med en minimal belastning af klima og miljø.

Det er et paradigmeskifte vi står over for (Østergård et al. 2009), en nødvendighed i lyset af de stærkt begrænsede ressourcer og en udfordring til hele samfundet.

Systemanalyser, som tager et mere hollistisk, overordnende syn på bæredygtighed, vil blive et vigtigt instrument til at vurdere vores fremtidige produktionssystemer.

Permakultur kan opfylde jordbrugets udfordringer

De nuværende principper, der ligger til grund for økologisk jordbrug i for eksempel Danmark, er i vid udstrækning baseret på en lang række kompromiser.

Derfor har man meget vanskeligt ved at opnå flere af de væsentlige mål, i forhold til at reducere belastning af klima og miljø.

Og kun i meget begrænset omfang har økologien svar på de væsentlige udfordringer, der ligger i vores forvaltning og forbrug af stærkt begrænsede naturressourcer såsom fossilt brændsel og visse essentielle næringsstoffer.

Nuværende regelsæt utilstrækkeligt

Der er brug for langt mere ambitiøse tiltag for at fremme den økologiske grundtanke i 'økologisk jordbrug'. Grundtankerne i økologisk jordbrug er sunde og gode. De har klart potentialet til at sikre miljø, reducere klimabelastningen, øge fødevarekvaliteten og - sikkerheden.

Men det nuværende økologiske regelsæt er mangelfuldt og er formentlig ikke tilstrækkeligt ambitiøst til at løse de udfordringer, det moderne jordbrug vil blive stillet overfor i de kommende årtier. Permakultur kunne meget vel yde et væsentligt bidrag i denne sammenhæng.

Referencer

Johnston AE, Poulten PR and Coleman K (2009) Increases in soil organic matter when soils are sown to permanent grass. In: Soil organic matter: Its importance in sustainable agriculture and carbon dioxide fluxes. Adv. Agronomy 101. Østergård H, Finckh, MR, Fontaine L, Goldringer I, Hoad SP, Kristensen K, Lammerts van Bueren ET, Mascher F, Munk L and Wolfe MS (2009) Time for a shift in crop production: embracing complexity through diversity at all levels. J Sci Food Agric 89: 1439-1445.

 

Køb en ko og så en bønne

Dyrkning af majs, bønner, taro (og hamp) på samme mark. Her hjælper kun bønner! (Foto: Andreas de Neergaard)

Økologisk jordbrug adskiller sig afgørende fra konventionelt jordbrug ved at have restriktioner på import af gødning. Regelsættene er forskellige fra land til land, men overordnet må der ikke anvendes forarbejdede gødninger - i daglig tale: kunstgødning.

I det økologiske jordbrug er tilførselen af næringsstoffer dog ikke helt udelukket - eksempelvis er det ofte tilladt at bruge 'rock phosphate' - uraffinerede fosforholdige mineraler.

Derudover er det tilladt at anvende importerede organiske gødninger, typisk fra husdyr. Afhængig af de nationale regelsæt kan der være begrænsninger på mængden, der må importeres til det enkelte jordbrug og hvor stor en del, der må komme fra konventionelle jordbrug (e.g. 70 kg N ha^-1 i DK).

Før eller siden skal systemet tankes op.

Det giver den økologiske landmand en helt særegen udfordring, idet simpel logik tilsiger, at man ikke uendeligt kan fjerne næringsstoffer fra et system, idet afgrøden høstes.

Spørger man i et veluddannet forum hvordan dette problem håndteres, foreslås med statsgaranti følgende to løsninger: køb en ko og så en bønne. Logikken er, at husdyr producerer gødning og bønner fikserer kvælstof fra atmosfæren - begge dele beriger jorden med kvælstof.

Husdyr er ikke nødvendigvis gødningsfabrikker

Virkeligheden er dog noget mere kompleks - især hvis vi kigger sydpå. Husdyr er nemlig ikke - som man kunne få indtryk af her i landet - gødningsfabrikker. Som komikeren Tom Lehrer sagde: Life is like a sewer - what you get out of it, depends on what you put into it. Således også med husdyr. Fodrer man sine grise med rigeligt sojaskrå og andet, vokser de hurtigt og producerer en meget kvælstof- og fosforrig gødning. Har man en mager ko som går og tygger vissent græs og acacieblade, kommer der ikke ret meget godt ud af den. Med al sandsynlighed vil 'gødningen' ligefrem forbruge næringsstoffer når den omsættes i jorden.

Økologien stærkt inspireret af det nordiske jordbrug

Vores forestillinger om husdyr som noget, der beriger dyrkningssystemerne med næringsstoffer, er i høj grad baseret på det husdyrrige nordeuropæiske landbrug. Et landbrug, der har været udgangspunkt for meget økologi. Her er køer effektive transformere af næringsstoffer fra græs og foderbælgplanter til gødning til andre afgrøder. Ganske vist ser man også en ophobning af næringsstoffer omkring landsbyer i udviklingslande, fordi dyrene henter næringsstoffer ind fra de omkringliggende græsningsarealer, men det er oftest ikke i et omfang, der batter noget på kort sigt.

Dette er ikke en gødningsfabrik, men en ko på stram diæt. (Foto: Andreas de Neergaard)

Hvis ikke køer, så bælgplanter da!

Men hvad så med bælgplanterne - de henter jo gratis kvælstof ud af atmosfæren? Her er desværre også tre væsentlige forbehold.

For det første gror planter ikke på kvælstof alene, og selvom bælgplanter kan skaffe deres eget kvælstof, så er fikseringsraten meget afhængig af tilstrækkelig fosfor- og kaliumforsyning fra jorden. Og da de fleste tropiske jorde mangler fosfor, så vil plantevæksten og kvælstoffikseringen ofte være begrænset af dette.

Mere generelt gælder det, at mange bælgplanter flytter kvælstoffet op i frøet som høstes og dermed fjernes fra systemet. Så selvom man "sparer" noget kvælstof på denne måde, sker der ikke nogen berigelse af jorden.

Endelig kan man sige, at bælgplanter kun forsyner jorden med kvælstof. Men da mangler vi stadig alle de andre essentielle næringsstoffer. Udfordringen med at få næringsstofbalancen til at gå op er altså ikke så let.

Kamp for frugtbarhed på dårlige jorde

Her i landet er problemet marginalt, vi har igennem de sidste 100 år opbygget meget næringsrige jorde ved import af foder og gødning - og kan nu ride på 'næringsstof'-bølgen. Det kan forekomme helt urealistisk at opbygge den samme jordfrugtbarhed på langt dårligere jorde i 3. verdenslande uden samme brug af importerede næringsstoffer. Alene opbygningen af jordens organiske pulje kan nemt forbruge 5 ton kvælstof og 500 kg fosfor pr. hektar over en årrække i denne del af verden. Det skal ses i relation til dyrkningssystemer på den anden side af jordkloden, hvor det totale input af de næringsstoffer i dag er under 50 kg om året.

Økologi skal gradbøjes!

Det er derfor fornuftigt at foreslå en kombineret brug af raffinerede gødninger og jordforbedrende organiske gødninger på disse dårlige jorde. Problemet er, om man kan kommunikere dette til den europæiske forbruger: vi kan ikke stille samme krav til økologi i alle lande!

Økologisk forskning er troværdig

Et idyllisk liv på friland? Problemet med holdninger i forhold til forskning er, at de kan påvirke vores evne til at tolke forskningsresultaterne.

Økologiske jordbrug har været genstand for mange ophedede og ideologiske diskussioner i tidens løb, men det var alligevel overraskende, at de første indlæg her på økobloggen fik diskussionen til at blusse op igen.

Økobloggen er nemlig ikke sat i verden for at skabe et nyt diskussionsforum, men for at udveksle uvildig og veldokumenteret viden om økologisk jordbrug. Ifølge en baggrundsartikel på videnskab.dk er det vigtigt at holde viden og holdninger adskilt for at undgå "pseudovidenskab og skyttegravskrig", som det hedder.

Forskningsresultater bliver tolket - også af forskeren

Erfaringer viser dog at dydens vej er smal - meget smal. I praksis er det svært at adskille viden og holdninger (1). Forskningsresultater taler nemlig ikke af sig selv.

Før de kan bruges, skal de tolkes og sættes ind i en sammenhæng (kontekst), og sammenhængen er ofte af såkaldt normativ karakter. Det vil sige, at den repræsenterer værdier, som netop ikke er objektive. Hvis en forsker eksempelvis bliver bedt om at finde "en bedre måde" at bekæmpe ukrudt på end vi gør i dag, er det umuligt at give svar som ikke er baseret på værdier. For hvad er godt, og hvad er skidt, og hvordan vægter man fordele og ulemper mod hinanden?

Ingen bekæmpelsesmetode er ideel, så det vil altid være et spørgsmål om at afveje fordele og ulemper.

Værdiladede facts

Selvom mit sidste blogindlæg om ukrudt var af faktuel karakter, og i vid udstrækning renset for værdimæssige udsagn, udløste det alligevel en række stærkt (stridslystne) indlæg. I omfang svarer de til 6-7 kronikker i Politiken, så det var ikke facts det skortede på. Alligevel vil det være forkert at kalde indlæggene uvildige. De havde mere karakter af partsindlæg i diskussionen om det økologiske jordbrugs berettigelse i forhold til det konventionelle, og der var aldrig tvivl om, hvilken type landbrug, debattørerne argumenterede for.

Holdninger kan give forskningen tolkningsproblemer

Kender man lidt til såkaldte holdningsparadigmer (2), var det ikke svært at aflæse de polemiske debattørers holdningsmæssige ståsted, og det var ikke svært at forudsige deres konklusioner. Holdningsparadigmer er samlinger af holdninger, der hænger sammen på en ganske bestemt måde. Kender man en persons holdning til nogle centrale spørgsmål, kan man med stor sandsynlighed gætte personens holdninger til andre spørgsmål, fordi der sædvanligvis er sammenhæng i vores holdninger.

Alle har holdninger, så det er ikke der problemet er. Holdninger er vigtige, selvforstærkende og konservative. De hjælper os med at se det vi gerne vil se, og de hjælper os med at finde ud af hvad der er godt og skidt, uden at vi behøver at tænke så meget over det. Problemet med holdninger i forhold til forskning er, at de kan påvirke vores evne til at tolke forskningsresultater, således at tolkningerne bliver afhængige af hvem der udfører dem, og det er uheldigt.

En balancegang mellem værdier og tro

Forskere med tilknytning til økologisk jordbrug, blev på et tidligt tidspunkt opmærksomme på, at det kunne være forbundet med problemer, hvis de på den ene side åbent vedkendte sig det økologisk jordbrugs værdier, og på den anden side skulle fremstå som troværdige og levere uvildig og objektiv viden. Derfor blev der lanceret et nyt begreb i forskningen, som hedder refleksiv objektivitet.

Refleksiv objektivitet indebærer, at forskningen selv belyser hvilken værdiladet sammenhæng, der lægges til grund for forskningen, således at det bliver synligt, hvad der for værdier, som der arbejder ud fra. I den moderne forskningsverden spiller troværdighed nemlig en afgørende rolle. Mister en forsker sin troværdighed, mister han eller hun i vidt omfang sine muligheder for at trænge igennem med ny viden.

Øget troværdighed i øko-forskningen

I takt med at forskningen i økologisk jordbrug er blevet professionaliseret, er den givetvis blevet mere uvildig og troværdig end i pionerdagene. Det er i hvert fald meget sjældent, at den bliver beskyldt for at være utroværdig - og jeg kender ingen eksempler på at økologisk jordbrugsforskning er blevet erklæret for uredelig. Træerne vokser dog ikke ind i himlen, så det kan ikke udelukkes, at der kan findes eksempler på uredelig forskning.

Måske det kritiske læserpanel kunne være behjælpeligt med at finde eksempler?

Litteratur

• (1) Rasmussen J, Langer V, Alrøe HF (2006) Bias in peer review of organic farming grant applications. Agriculture and Human Values 23: 181-188.

• (2) Rasmussen, J. & P. Kaltoft (2003): Alternative versus conventional values and attitudes in higher agricultural education. Biological agriculture & Horticulture 20, 347-363

 

På sporet af det økologiske fingeraftryk – del II

Har vækstbetingelserne betydning for planters grundstofsammensætning? (Foto: Erling Nielsen)

Planteprodukter giver et væsentligt bidrag til danskernes kostindtag af vigtige mineraler og sporelementer (grundstoffer).

I dag muliggør nye, hurtige og præcise analytiske metoder en kortlægning af planters komplette grundstofsammensætning.

Man er altså i stand til at måle plantens 'fingeraftryk'.

Planter indeholder stort set alle grundstoffer fra det periodiske system. Men de fleste findes i meget lave koncentrationer og har ingen kendt biologisk funktion. Alligevel forventes dette informationsrige fingeraftryk at kunne anvendes til at bestemme økologiske planters autenticitet - det vil sige, hvorvidt de har været dyrket økologisk eller ej.

I dette indlæg vil jeg fokusere på de økologiske og konventionelle planteprodukters grundstofsammensætning. Dette indlæg er nr. 2 i min trilogi om 'Det økologiske fingeraftryk'. For yderligere introduktion til emnet kan mit indlæg fra den 13. oktober 2009 anbefales.

14 plantenæringsstoffer

DETALJERET LISTE

Makronæringsstoffer: Kvælstof (N), Kalium (K), Calcium (C), Magnesium (Mg), Fosfor (P) og Svovl (S). Mikronæringsstoffer: Klor (Cl), Jern (Fe), Bor (B), Mangan (Mn), Zink (Zn), Kobber (Cu), Nikkel (Ni) og Molybdæn (Mo).

Foruden kulstof (C), brint (H) og ilt (O) har planter brug for 14 grundstoffer - også kaldet de essentielle plantenæringsstoffer. Seks af disse findes i høj koncentration i plantevæv (> 0,1% af tørstofindholdet) og kaldes 'makronæringsstoffer' mens de resterende 8 betegnes 'mikronæringsstoffer' (se detaljeret liste i boksen).

Plantenæringsstofferne er livsnødvendige for planters vækst og danner grundlag for dannelsen af alle primære og sekundære metabolitter i planter, som for eksempel aminosyrer, kulhydrater, vitaminer og flavonoider. Mangler blot et af disse plantenæringsstoffer vil det betyde en markant reducering i vækst og høstudbytte, hvilket oftest ses i økologisk jordbrug.

Økologiske planter sulter

I økologisk planteproduktion er det kun tilladt at anvende 140 kg kvælstof per hektar per år, hvilket betyder, at planterne ofte 'sulter' gennem en stor del af vækstsæsonen. Det skyldes blandt andet at mange af de plantesorter, der anvendes i økologisk jordbrug, er udviklet til konventionel produktion. Det betyder, at de er forædlet til at reagere positivt på en høj tilførsel af kvælstof.

I konventionelt jordbrug er det tilladt at anvende mere gødning end i det økologiske. Der anvendes desuden ofte kunstgødning, hvilket medfører et højere optag af plantenæringsstoffer, fordi de befinder sig på en lettilgængelig form for planten.

I økologisk jordbrug, hvor kunstgødning er forbudt, bruges organisk gødning såsom husdyrgødning eller grøngødninger (planter der pløjes ned for at give næring til jorden). Det betyder, at gødningen skal omsættes/nedbrydes i jorden, før næringsstofferne er tilgængelige for planterne.

Denne proces er blandt andet afhængig af jordens mikrobielle aktivitet, temperatur, vandindhold, luftskifte med mere, hvilket betyder, at næringsstofferne frigives langsomt til planterne. På trods af de økologiske planters vanskelige vækstbetingelser bliver det ofte konkluderet, at de er mere næringsrige. For visse plantearter kan der være noget om snakken, mens det ikke er tilfældet for andre.

Konventionel (venstre) og økologisk (højre) vinterhvede (Foto: Erling Nielsen)

Kvælstof bestemmer forskellene i planters vækst

Kvælstof er det næringsstof der oftest begrænser væksten i økologisk jordbrug. Kvælstof indgår i aminosyrer, klorofyl, nukleinsyrer (DNA, RNA) og proteiner - herunder enzymer. Kvælstofmangel resulterer derfor i en kraftig reducering i planters vækst.

Økologiske planter vokser generelt langsommere end de konventionelle, og hormonelle mekanismer styret af netop kvælstofindholdet forårsager ofte en tidligere modning. Den lave næringsstoftilgængelighed kombineret med konkurrerende ukrudt og reduceret beskyttelse mod svampe og insekter medfører lavere udbytter i økologisk jordbrug.

Økologiske planter kan smage af mere

I konventionel planteproduktion optager planterne ofte mere kvælstof end de umiddelbart kan anvende. I visse plantearter såsom spinat og salat kan dette luksus-optag resultere i akkumulering af nitrat, som fungerer som et osmotikum - det vil sige påvirker plantens vandstatus.

En plante der akkumulerer nitrat vil oftest have et højere vandindhold, hvilket fortynder indholdet af andre næringsstoffer, samt smags- og aromastoffer (per gram friskvægt). Derfor kan visse plantearter være mindre næringsrige og mere 'neutrale' i smagen, når de er dyrket konventionelt.

Men det er vigtigt at pointere, at dette ikke gælder for alle plantearter, og det kan ikke konkluderes generelt, at økologiske planter indeholder flere næringsstoffer og smager af mere - det afhænger af plantens vækststrategi.

Men et højt indhold af organisk materiale i økologisk jord samt symbiotiske samspil med for eksempel svampe og bakterier fører måske til en mere nuanceret grundstofsammensætning, end den vi typisk finder i konventionelle planter. Dette område udforsker vi intensivt på Institut for Jordbrug og Økologi, KU-LIFE.

Den naturlige variation

Udover gødskning er en plantes indhold af grundstoffer afhængig af for eksempel planteart, plantesort, klima og jordbundsforhold. Endvidere varierer sammensætningen ganske betydeligt mellem forskellige dyrkningssæsoner.

Den naturlige variation i indholdet af grundstoffer vil derfor oftest overskygge de eventuelle forskelle konventionelle versus økologiske dyrkningsmetoder måtte have af betydning for planten.

Det er derfor fuldstændig meningsløst at konkludere ud fra studier med en enkelt planteart, dyrket økologisk eller konventionelt på én jordtype, at økologiske planteprodukter generelt har et højere indhold af for eksempel fosfor, magnesium eller jern.

For at kunne konkludere dette, er der brug for systematiske studier gennemført over flere år, som sammenligner forskellige plantearter dyrket økologisk eller konventionelt i kontrollerede forsøg, samtidig med at man tager højde for den naturlige variation forårsaget af ovenstående faktorer.

OrgTrace

Forskerne er for tiden meget uenige om, hvorvidt økologiske og konventionelle planters grundstofsammensætning er forskellig. Den nyeste håndfuld af resumerende artikler, hvori de seneste 50 års forskning indenfor området er inkluderet, når frem til vidt forskellige konklusioner.

Den manglende konsensus på området skyldes i vid udstrækning at forskellene mellem økologiske og konventionelle planter er små, men også at der ofte er anvendt et uhensigtsmæssigt forsøgsdesign og utilstrækkelige analytiske metoder.

Siden 2007 har vi på KU-LIFE arbejdet på at identificere det økologiske fingeraftryk i planter i forskningsprojektet OrgTrace. Dette projekt adskiller sig væsentligt fra andre publicerede studier ved at tage hensyn til den naturlige variation for eksempel planteart, klima og jordbundsforhold forårsager.

Forsøgsperioden strækker sig desuden over 2 år, hvilket gør det muligt at medregne den meget betydningsfulde variation, der er mellem dyrkningssæsoner. Hvis vi finder signifikante forskelle i vores studier af de producerede økologiske og konventionelle planteprodukter, kan det derfor konkluderes, at de er systematiske og troværdige.

Stammer planten fra Ringsted eller Samsø?

De foreløbige resultater fra OrgTrace har vist, at jordens grundstofsammensætning afsætter et markant fingeraftryk i plantevævet. Det betyder at plantens geografiske oprindelse kan bestemmes med meget stor sikkerhed. Man kan altså bestemme, om en plante er dyrket i for eksempel Ringsted eller på Samsø.

Vi har desuden erfaret, at adskillelse af økologiske og konventionelle planteprodukter baseret på enkelte plantenæringsstoffer såsom kvælstof, fosfor, magnesium eller jern er umuligt. Vi har derfor valgt en multivariat strategi.

Det vil sige, at den komplette grundstofprofil - altså sammensætningen af de fleste grundstoffer fra det periodiske system - identificeres i samtlige OrgTrace planteprodukter. Derefter analyseres hele datamatricen med multivariat statistik - det vil sige en simultan statistisk analyse af alle grundstofferne.

Denne fremgangsmåde vil med stor sandsynlighed identificere forskellene - hvis de eksisterer. De endelige resultater af disse analyser vil blive publiceret medio 2010.

I mit næste indlæg vil jeg beskrive hvordan isotoper af forskellige grundstoffer kan anvendes til at identificere det økologiske fingeraftryk.

 

 

Økologien og klimaet

Komposteret husdyrgødning kan graves ned i jorden (nedmuldning). Dermed øges humus-indholdet og bidrager samtidig til kulstof-binding. (Foto: Karin Jørgensen)

Klimakonferencen i København er lige om hjørnet.

Alles blikke er rettet på klimaforandringer. Derfor er der grund til at kigge nærmere på sammenhængen mellem økologisk produktion og drivhusgasser.

Fødevareproduktionen fylder pænt op i drivhusgas-udledningerne: 14 % kommer direkte fra landbrug og 18 % fra ændringer i arealanvendelsen, primært skovfældning, der skal give plads til nye landbrugsarealer.

Samtidig er der et vist potentiale for at binde kulstof i forbindelse med skovrejsning og hvad der er rigtig relevant i dette indlæg - i jorden i form af humus.

Humus i jorden fungerer som kulstof-magnet

Jordens totale humusmængde indeholder to-tre gange det samlede indhold af kulstof i atmosfæren. Og det har potentiale til at binde ca. 10% af de menneskeskabte CO2-udledninger, hvis man eksempelvis ned-mulder halm og husdyrgødning, reducerer jordbearbejdningen og så videre.

Her er det, at økologisk jordbrug kan komme til at spille en rolle: Det er netop i disse systemer, at man ser en mere udbredt anvendelse af organiske gødningskilder, og hvor der lægges vægt på opbygningen af jordens frugtbarhed, hvilket oftest i praksis vil sige humusindhold.

Den helt store udfordring er at udvikle en form for kontrol eller certificeringssystem, som kan koble øko-bønders dyrkningsmetoder til det globale kulstofmarked.

Det er jo noget nemmere, at dokumentere at man har plantet en skov, end at man har muldet sin halm ned. Af samme grund er opbygningen af kulstofpuljerne på landsbrugsjord ikke godkendt i det nuværende kulstof-kredit system.

Svenskerne klimamærker økologien

I det svenske økologimærke - Krav - stilles allerede nu krav om energiforbruget hos økologerne. Og det er klogt, for klimamærker på fødevarer er lige om hjørnet. Og det er godt, for der ligger en del overraskelser og gemmer sig dér.

Nogle af mine kolleger har for nyligt dokumenteret, at den oversøiske transport - som ellers ofte skældes ud - er helt ubetydelig: For eksempel koster det mindre energi at sejle appelsinerne fra Rio til Rotterdam, end det koster at køre juicen fra Hamborg til København.

'Køb lokalt'-dogmet holder heller ikke, hvis vi taler om grøntsager fra drivhuse, hvis de produceres om vinteren. Så er det næsten bedre at køre dem op fra Italien på en Vespa.

Økologi i udviklingslande godt for klimaet

Hvorvidt det økologiske jordbrug kan konkurrere på klimaeffektivitet kommer ganske an på, hvilket system man ser på.

Men hvis man - som jeg - primært arbejder i udviklingslandene, hvor der er en begrænset mekanisering af jordbruget, så er der ingen tvivl om, at det økologiske jordbrug er langt mere energieffektivt, primært fordi kunstgødning og sprøjtemidler koster så meget energi at fremstille (en liter olie giver et kg kvælstofgødning).

Kombinationen af et langt lavere energiforbrug med opbygning af kulstofpuljerne i jorden, gør disse systemer til langt mindre klimabelastende end de konventionelle modstykker.

Bedre jordkvalitet, mindre CO2-udledning, større udbytter

Opbygning af kulstofpuljerne i jorden verden over kan spille en gavnlig rolle i forhold til atmosfærens CO2 niveau - som jeg har nævnt tidligere. Men den største effekt af dette vil ganske sikkert være de udbytteforøgelser, som kan opnås ved en forbedret jordkvalitet.

Det er så snedigt indrettet, at det største kulstoflagringspotentiale findes på de mest udpinte jorde - og dem finder man primært i udviklingslandene. Det skønnes at ca. 80% af kulstofbindingspotentialet findes i udviklingslande.

Skal man rådgive om landbrugsudvikling på udpinte jorde, er det svært at komme uden om de organiske gødninger. Øjeblikkelige udbytteforøgelser kan naturligvis opnås med kunstgødning alene. Men meget ofte vil nedbrydningen af jordens humus føre til begrænsninger i udbytterne.

Problemet er ikke tørke, men faldende jordkvalitet

Jeg var for nylig til en konference, hvor en hollandsk professor fremførte, at størstedelen af de klima-effekter, vi ser på landbrugsudbytterne i Afrika, kunne tilskrives faldende jordkvalitet.

Problemet er ikke, at der er kommet en tør periode på 14 dage midt i vækstsæsonen. Men hvor jorden tidligere kunne lagre vand til 21 dages tørke, kunne den nu kun holde vand til 12 dage (på grund af faldende humusindhold og vandholdende evne). Systemerne bliver dermed meget mere følsomme over for udsving i klimaet.

Der er derfor god grund til at arbejde hen imod systemer, hvor bønderne gives et ekstra incitament til at opbygge jordens kulstofpuljer: Det gavner både globalt og lokalt. Alternativet er, at biomasse fjernes fra systemerne, fordi det kan erstatte stadigt dyrere brændsler; Hvilket skader både lokalt og globalt.

 

Bestøvere i krise – kan økologisk jordbrug hjælpe?

Biers bestøvelse af afgrøder er en 'økologisk serviceydelse', ligesom når rovinsekter hjælper med skadedyrsbekæmpelse. (Foto: Kristian H. Laursen)

'Økologiske serviceydelser' er ydelser, som 'naturen' bidrager med til menneskeheden.

Det kan for eksempel være naturlig skadedyrsbekæmpelse i landbruget, hvor rovinsekter hjælper landmanden med at bekæmpe skadedyr i afgrøderne.

Eller det kan være bier, humlebier og andre insekter, der udover de vilde planter også bestøver markafgrøder og frugt- og bærkulturer.

Og netop bestøverne er under pres i hele Europa. Mest fordi hegn, småskove, overdrev, markskel og permanente græsmarker er blevet færre i de intensivt opdyrkede områder.

En stor europæisk undersøgelse i 7 lande med meget forskellig landbrugsstruktur har netop vist, at områder med mange af disse udyrkede arealer også har flest bestøvere.

Øko-marker giver gevinst til naboliggende konventionelle

Men kigger man udelukkende på nytteværdien, er det jo ikke i landskaber med meget natur, vi har mest brug for bestøverne. Det er nok så meget ude i de landskaber, hvor landbrugsproduktionen er intensiv.

Især hvor der dyrkes frøafgrøder og frugt. Derfor er det meget lovende, at tyske forskere har kunnet vise, at konventionelle landmænd, der har økologiske naboer, ser ud til at få gevinster af naboskabet i form af en forbedret bestøvning - også på deres egne marker.

Insekter bestøver også vilde planter. (Foto: Kristian H. Laursen)

Flere og større antal arter på økologiske marker

Vi har længe vidst, at hvis man sammenligner økologiske og konventionelle bedrifter, så ser man for mange dyre- og plantegrupper både flere arter og større antal individer på de økologiske.

Det er der flere grunde til, og det skyldes ikke én bestemt årsag. Nogle af de dyrkningsmetoder, der fremmer dyr og planter, anvendes nemlig i begge systemer. For eksempel fremmer husdyrgødning organismerne i jorden og bruges i begge systemer.

Og nogle metoder, som for eksempel mekanisk ukrudtsbekæmpelse, som kan skade visse dyregrupper, bruges mest på økologiske arealer. De største forskelle ses i brugen af pesticider og i valget af afgrøder, som samlet set gør de økologiske arealer til et lidt bedre levested end de konventionelle.

LÆS OGSÅ

Alverdens bier skrives i mandtal

Der er tit mere ukrudt. Og kløveren i de kløvergræsmarker, som oftere findes på økologiske end på konventionelle bedrifter, kan udgøre en vigtig pollenkilde for bier, hvis kløveren får lov at blomstre.

Randområder ved øko-marker et fristed for bestøvere

I det tyske forsøg har man talt antallet af bier og sammenlignet 42 par udyrkede randzoner i kanten af henholdsvis en økologisk og en konventionelt dyrket kornmark. De undersøgte randzone-par var udvalgt i landskaber med varierende andel af økologiske marker, fra under 1% til 34%.

Resultaterne viser, at både artsdiversiteten og antallet af bestøvere i randzonerne var større, jo større det økologiske areal i området var. Og det var uanset om randzonen grænsede op mod en økologisk eller en konventionel mark. Med andre ord: Økologisk drevne arealer har også positive effekter på den konventionelle nabos marker.

Flere blomster giver flere bier

Forfatterne forklarer den positive effekt af økologiske marker med, at der var flere blomster i både de økologiske marker og randzoner. De vover at anslå, at hvis det økologiske areal øges fra de nuværende 5% til de 20%, der er målsætningen for 2010 i Tyskland, kan det øge artsdiversiteten af bier generelt med 50%, mens antallet af enlige bier og humlebier vil stige med henholdsvis 60% og 150%.

Hvordan kan vi bruge den viden til at forbedre forholdene for bestøvere i vores intensive landbrugsområder? Skal man have et ekstra tilskud for at drive økologisk jordbrug i et meget intensivt dyrket område? Og hvordan kan dyrkningspraksis på de konventionelle marker udvikles, så man drager nytte af denne viden?

Reference og links
Holzschuh, A., Steffan-Dewenter, I. & Tscharntke, T. 2008. Agricultural landscapes with organic crops support higher pollinator diversity. Oikos 117, 354-361. R. Billeter et al., 2008. Indicators for biodiversity in agricultural landscapes: a pan-European study. Journal of Applied Ecology 2008, 45 , 141-150.

 

På sporet af det økologiske fingeraftryk

Hvordan sikrer man sig, at importede økovarer lever op til betegnelsen? (Foto: Colourbox)

Udvalget af økologiske fødevarer er vokset eksponentielt de senere år.

Dagligvarebutikker har ofte et sortiment på mere end 600 forskellige økologiske varer, hvoraf en betydelig del har oprindelse i udlandet.

Forbrugernes ønske om friske økologiske planteprodukter året rundt har således resulteret i, at den danske diæt har fået et globalt fingeraftryk.

Vi konsumerer for eksempel italienske vindruer, spanske blommer samt bananer, kiwi, lime og avocado fra Sydamerika og helst året rundt, uden hensyntagen til årets naturlige variation i udbud af frugt og grønt.

Men hvordan sikrer vi os, at de importerede økologiske produkter, vi betaler en klækkelig merpris for, rent faktisk er dyrket økologisk? Kan certificering og kontrol garantere dette, eller skal der udvikles nye analytiske metoder, som kan afsløre fejl og svindel?

Hvordan opnår vi en international troværdig økologi? I dette og mine kommende indlæg vil jeg zoome ind på de økologiske planteprodukters kemiske fingeraftryk og anvendelse af dette til sporing af dyrkningsformen og deres geografiske oprindelse.

Selvom de fleste økologiske producenter har de absolut bedste intentioner, kan der ske fejl. Der findes desuden dokumenterede tilfælde af svindel, hvor for eksempel pesticider er anvendt til økologisk planteproduktion.

Hvorvidt dette giver anledning til en human sundhedsmæssig risiko er tvivlsomt, men forbrugeren skal naturligvis have, hvad forbrugeren betaler for. I Danmark er tilliden til de økologiske producenter med god grund meget høj, men dette er absolut ikke tilfældet i mange af de lande, hvorfra vi importerer økologiske varer.

Adskillige undersøgelser har desuden vist, at forekomsten af pesticidrester i økologisk frugt og grønt forekommer oftere i importerede varer end i de dansk producerede.

Økologiske landmænd er generelt underlagt et strengt regelsæt uanset om produktionen finder sted i Danmark, Italien eller Chile. Afsætning af varer på det europæiske højværdi-marked kræver, at produktion, certificering og kontrol er i overensstemmelse med gældende EU regler.

Historisk set er reglerne dog blevet håndhævet meget forskelligt. Certificering og kontrol af den økologiske produktion kan for eksempel være udført i statslig eller privat regi, og ofte er EU-reglerne suppleret med private, nationale eller endda regionale produktionsregler, som blandt andet afspejler forskelligartede klimatiske og geografiske dyrkningsbetingelser.

Det giver anledning til store forskelle mellem lande, som et EU forskningsprojekt for nyligt har konkluderet.

Forskellene mellem lande er ofte relateret til gødskning eller plantebeskyttelse. I dansk økologisk jordbrug er det for eksempel kun tilladt at anvende 140 kg kvælstof per hektar per vækstperiode, hvilket ligger væsentligt lavere end i andre EU lande.

Anvendelsen af kobber til bekæmpelse af svampesygdomme i økologisk æbleproduktion er forbudt i Danmark, men anvendes ofte i udlandet. Dette er blot to eksempler på, at danske økologer har været underlagt et strengere regelsæt end mange af deres udenlandske kolleger.

Den 1. januar 2009 trådte et nyt fælles regelsæt for økologisk produktion i kraft gældende for alle EU lande. Dette vil måske sikre en mere ensartet produktion, certificering og kontrol på tværs af landegrænser, men det betyder også, at Danmark må gå på kompromis med nogle at de strammere regler, vi tidligere har haft.

Ved import af økologiske varer stilles der krav om sporbarhed tilbage til primærproducenten. Rent praktisk betyder det, at varen er mærket med en kode eller et navn, som kan anvendes til at spore varen tilbage til dens geografiske oprindelse. Er der mistanke om fejl eller svindel, kan den økologiske landmand således konfronteres med problemet.

Mistanke om snyd kan for eksempel opstå ved en af fødevarestyrelsens stikprøvekontroller for pesticidrester. Findes der pesticidrester i planteprodukter, kan det betyde, at landmanden ikke har overholdt de økologiske regler. I de fleste tilfælde vil det dog ikke være muligt at besvare om et planteprodukt er dyrket økologisk eller ej baseret på pesticidanalyser.

For det første er indholdet af pesticidrester i selv konventionelle afgrøder ofte så lavt, at det ligger under selv de mest sofistikerede analytiske metoders detektionsgrænse. Dernæst er listen af mulige pesticider svimlende lang, især ved import af fødevarer, og en udtømmende analyse af samtlige potentielle pesticidrester er således tidskrævende, omkostningsfuld og i princippet umulig.

De ovennævnte tiltag danner alligevel fundament for forbrugernes tillid til de økologiske varer, men det må da kunne gøres bedre?

På KU-LIFE arbejder vi målrettet på at udvikle nye analytiske metoder til at spore planteprodukters dyrkningsform samt geografiske oprindelse. Sidstnævnte er ikke et nyt fænomen. I vinindustrien har man længe anvendt forskellige analyser til at afsløre, om en vin rent faktisk består af de druer, dyrket på den specifikke lokalitet, som producenten påstår.

Blandt andet planternes multi-elementare fingeraftryk, dvs. forholdet mellem en lang række grundstoffer fra det periodiske system, er blevet anvendt til dette formål. Kombineret med planters indhold af "tunge" versus "lette" isotoper af grundstoffer som kulstof, hydrogen, oxygen, svovl og kvælstof har adskillige videnskabelige studier nu vist, at det rent faktisk er muligt at spore en lang række afgrøder tilbage til deres geografiske udgangspunkt - altså den jord som de var dyrket i.

Men at måle, hvorvidt en plante er dyrket økologisk eller ej, er en helt anden og særdeles kompliceret sag.

Den første forudsætning er naturligvis, at økologiske fødevarer adskiller sig rent kemisk fra de konventionelle. Dernæst skal forskellene være så markante, at de ikke udviskes af den naturlige variation forårsaget af klima, jordtype, genotype og så videre. Hvorvidt det er utopi eller blot en stor udfordring at identificere det økologiske fingeraftryk, vil jeg uddybe i mine kommende indlæg.

 

Økologi og sundhed – videnskab eller ønsketænkning?

Pesticid-niveauet vurderes ikke til at være farligt i Danmark. Men vi ved ikke nok om de langsigtede effekter. (Foto: Colourbox)

Den økologiske markedsandel for danske fødevarer er steget voldsomt de seneste 10 år.

Økologiske produkter er meget populære, selvom finanskrisen sikkert tager toppen af de imponerende vækstrater de økologiske produkter har haft de seneste år.

Salget er siden 2006 steget med ca. 25% om året og den økologiske markedsandel er nu tæt på 7% i Danmark.

Flere forbrugerundersøgelser i Danmark har vist, at folk primært køber økologi fordi produkterne opfattes som sundere. Især fraværet af pesticider spiller en afgørende rolle når valget falder på de økologiske produkter.

Men også oplevelsen af en bedre smag og en overbevisning om at produkterne indeholder flere sundhedsfremmende stoffer har vist sig at være meget afgørende.

I en omfattende dansk forbrugerundersøgelser viste det sig, at 70% af dem, der køber økologi primært gør det fordi produkterne indeholder markant færre pesticider. Men udgør pesticidresterne en risiko for vores sundhed - hvor god er den videnskabelige dokumentation egentlig?

Færre pesticider i dansk og økologisk

Fødevarestyrelsen analyserer løbende bl.a. korn, frugt og grøntsager for pesticidrester. I den seneste offentliggjorte undersøgelse blev der slet ikke fundet pesticidrester i økologiske planteprodukter, mens der i konventionelt frugt og grønt blev fundet pesticidrester i henholdsvis 53% og 9% af prøverne. Dansk producerede planteprodukter har generelt vist sig at indeholder færre pesticidrester end de importerede udenslandske.

Så hvad angår pesticiderne, er der en fin overenstemmelse med den økologiske forbrugers forventning og realiteternes verden: Økologiske produkter er renere. Men er det usundt at spise konventionelle planteprodukter?

Fødevarestyrelsen er meget klar i udmeldningerne på dette område, og de anbefaler klart, at danskerne øger indtaget af frugt og grønt, og vurderer ikke at pesticidresterne der forekommer i danske planteprodukter bør give anledning til sundhedsmæssige betænkeligheder.

Produkterne er altså "officielt" sunde uanset om de er konventionelle eller økologiske. Men hvorfor vælger et stigende antal danskere så fortsat at købe økologiske produkter til trods for at landets øverste fødevaremyndighed og ekspertise på området klart indikerer, at der ikke er en risko?

Øko-info

Det gør de, fordi den typiske økologiske forbruger er skeptisk, og interesseret følger med i de mange videnskabelige undersøgelser, der bliver foretaget på området.

De fleste forbrugere læser selvfølgelig ikke de originale videnkabelige publikatoner, men henter typisk informationen på økologiske interesseorganisationernes hjemmesider eller i livsstilsmagasiner, gratis-aviser og i de gamle "seriøse" aviser såsom Politiken, Berlingske Tidende og Jyllandsposten.

Medierne er fyldt med artikler om økologi og sundhed - og med ganske få undtagelser fremhæves fordelene ved den økologiske produktionsform, og vi forbrugere lapper det i os, og overbevises om, at pesticiderne er et problem - men holder det?

Pesticidudskillelse falder hurtigt

En dansker indtager ca. 85 µg pesticid per dag, og korn, frugt og grønt udgør mere end 98% af danskernes samlede pesticidindtag - kun en ubetydelig del kommer fra f.eks. drikkevandet.

Selvom disse værdier ligger mere end 100 gange under de fastsatte værdier for den acceptable daglige indtagelse (ADI), så vælger den økologiske forbruger "forsigtighedsprincippet" og undgår bevist at udsætte sig selv og resten af familien for en evt. risiko fra pesticiderne.

Flere meget veludførte amerikanske undersøgelser har klart dokumenteret, at en omlægning af kosten fra konventionel til udelukkende at indeholde økologiske produkter medfører en næsten øjeblikkelig reduktion i udskillelse af visse pesticider med urinen.

Allerede 24 timer efter omlægningen faldt udskillelsen af et bestemt pesticid til niveauer, der ikke længere var detekterbare. De fleste økologiske forbrugere vælger dog typisk ikke at foretage en fuldstændig omlægning af kosten, men erstatter blot nogle få konventionelle fødevarer med tilsvarende økologiske produkter.

Og den strategi er bestemt effektiv, hvis man altså fravælger nogle helt bestemte planteprodukter. Blot ved at spise danske økologiske æbler, hvedebrød og kartofler i stedet for de tilsvarende konventionelle, kan det daglige indtag af pesticider reduceres med ca. 60%.

Æbler, kartofler og cerealier sprøjtnes nemlig intensivt i det konventionelle jordbrug og meget ofte med mange forskellige pesticider: Det er for eksempel ikke ualmindeligt at en dansk kartoffelmark sprøjtes 8-10 gange i løbet af en vækstsæson, og at der anvendes 2-3 forskellige svampemidler og et par forskellige ukrudtsmidler i løbet af en vækstsæson. Og pesticidanvendelsen vil typisk være endnu mer eintensiv i en konventionel æbleplantage.

Cocktail-effekten

De såkaldte "cocktail"-effekter påkalder sig i disse år stor opmærksomhed i den videnskabelige litteratur. Det har nemlig vist sig, at giftvirkningen for et enkelt pesticid kan mangedobles, hvis det forekommer sammen med flere andre pesticider på samme tid.

De toksikologiske effekter af pesticider fastlægges typisk af for eksempel WHO, i dyreforsøg med et enkelt pesticid ad gangen. Det enkelte pesticid analyseres for eksempel for den kræftfremkaldende effekt, reproduktionsskadende effekt, effekt på arveegenskaber og skader på centralnervesystemet.

Herved fastlægges koncentrationen for, hvornår pesticidet ikke har nogen påviselig toksikologisk effekt, og så indlægger man en sikkerhedsfaktor, der typisk er ca. 100 gange lavere. Men der tages altså ikke hensyn til vekselvirkninger og synergier mellem pesticiderne, når de findes på samme tid.

Opdagelsen af "cocktaileffekten" har givert anledning til bekymring, og har vist at pesticidernes toksikologiske effekter måske ikke hviler på et solidt videnskabeligt grundlag. I alt fald har det åbnet manges øjne for, at der er meget som videnskaben endnu ikke har svar på.

Vi ved næsten ingenting om cocktail-effekterne på lang sigt, og man ved slet ingenting om, hvordan organismen reagerer i løbet af et længere livsforløb, eller blot i løbet af barndommen og puberteten, når vi sekventielt udsættes for restkoncentrationer af nogle af de ca. 85 forskellige pesticider, der pt. er godkendte i det konventionelle jordbrug i Danmark.

Hvor farlige er pesticiderne?

Officielt udgør pesticiderne ikke et sundhedsproblem i Danmark, men den videnskabelige baggrund er på en række områder ufuldstændig, og det kan ikke undre, at mange danskere vælger at købe økologiske fødevarer, blot for ikke at udsætte sig selv for en eventuel risiko fra pesticiderne; også selvom denne risiko ikke pt. kan dokumenteres af videnskaben.

Måske er pesticidresterne helt uskadelige, og måske er mange af de mere end 5000 sekundære metabolitter som en plante typisk indeholder langt mere skadelige - vi ville gerne vide det, men vi ved det ikke!

I et efterfølgende indlæg på bloggen vil jeg skrive om den forskning vi pt. udfører i forskningsprojektet "OrgTrace" som er et omfattende studie, hvor vi følger en lang række potentielt sundhedsfremmende kemiske forbindelser i planter hele vejen fra produktion i marken til de bliver optaget og/eller udskilt af kroppen hos unge danske mænd.

 

Hvad kan økologisk jordbrug gøre for udviklingslandene?

Danskerne er galde for økologi og Fairtrade. Men kan såkaldt bæredygtig landbrugsproduktion hjælpe tredjeverdenslande ud af fattigdom? (Foto: Andreas de Neergaard)

I Sydafrika uden for Durban arbejdede jeg for nogle år siden med nogle økologiske grøntsagshave-projekter.

Disse haver leverede, udover en forbedret ernæring og fødevareforsyning til brugerne, grøntsager til lokale supermarkeder.

Her kunne man altså købe økologiske, lokalt dyrkede grøntsager fra afrikanske ("previously disadvantaged") landmænd. Man kunne dermed have god samvittighed hele tre gange på vej hjem fra butikken.

Køb Fairtrade - køb god samvittighed

På bordet foran mig ligger en økologisk sukkerknald. Den er tilmed Fairtrade. Når jeg kommer den i kaffen ved jeg, at den er dyrket økologisk, at bonden er blevet ordentligt betalt og at han tilmed er fra et udviklingsland.

Når jeg læser bag på posen kan jeg endvidere se, at bønderne er organiserede i kooperativer, som modtager instruktion i bæredygtige dyrkningsteknikker. Jeg er tilsyneladende med til at opbygge en konkurrencestærk, bæredygtig sukkerindustri, som skaber vækst og fattigdomsbekæmpelse.

Men er der egentlig grundlag for at mene, at den økologiske produktion kan forbedre levevilkårene og miljøet i 3. verdenslande? Og er vi helt afhængige af velmenende forbrugere, som vil betale en højere pris for den gode samvittighed?

Økologi i 3. verdenslande billetten til højværdimarkeder

Hvor den vestlige økologibevægelse i vid udstrækning har været drevet af miljøhensyn, dyrevelfærd og fokus på fødevarekvalitet, så er økologien adgangen til globale højværdimarkeder for de nye økologer i tredjeverdenslande. Men de er i skarp konkurrence med andre brands - Fairtrade som det mest markante.

En hurtig rundspørge blandt mine venner og kolleger viser, at de færreste på stående fod kunne afgøre, om de ville foretrække et Fairtrade eller et økologisk produkt.

Det bekræftede min mistanke om, at det vi som forbrugere i vesten primært køber er et brand: Vi støtter en god sag - uden at tænke nærmere over om det er social, økonomisk eller miljømæssig ansvarlighed, eller blot et (kvalitets)mærke.

Ø i skarp konkurrence med Fairtrade, CO2 eller - blot kvalitet

Jeg spår, at der er et nyt mærke på vej - et CO₂ mærke - som fortæller os om energiforbruget i produktionen. Foruden naturligvis ernæringsmærkerne.

Der bliver rig lejlighed for forbrugerne til at have god samvittighed, når de køber ind (og også lejlighed til at synde lidt), når man kan vælge om man vil købe, Ø, CO₂, Fairtrade, sundt - eller bare kvalitet. Økologien kommer derfor til at konkurrere hårdt om den privilegerede forbrugers opmærksomhed.

Høj profit for øko-bonden i den 3. verden

Globalt udgør den økologiske produktion en forsvindende lille del af den totale produktion, og en lidt større andel af den globale handel. Så selvom økologien er i kraftig vækst, er det kun 1% af det opdyrkede areal, som er økologisk. Jeg ser her bort fra gruppen af fattige landmænd som er økologiske "by default" - fordi de ikke har råd til at købe sprøjtemidler og kunstgødning.

Da der endnu ikke dyrkes så meget økologisk, kan man heller ikke forvente, at det har en stor effekt på landenes samlede økonomi. Men for den enkelte producent er sagen naturligvis anderledes. Der findes en del studier, som viser at profitmarginen for økologiske bønder i tredjeverdenslande er højere end for de ikke-økologiske. Forskere og interesseorganisationer har vist, at det er en god forretning at blive økolog.

En markedspalds i Kampala, hovedstaden i Uganda. (Foto: Andreas de Neergaard)

Men at basere sin holdning på disse arbejder alene, er nok lidt ligesom at vurdere korruptionsniveauet blandt politikere på baggrund af formiddagsbladenes dækning. Man må formode at der er en overrepræsentation af "interessante" historier.

Mere fundamentalt, må man stille spørgsmålstegn ved, om økologiske bønder rekrutteres fra alle ressourcelag. Hvis man er i stand til at producere et overskud af fødevarer i eksportkvalitet og tilmed lader sig certificere, er man næppe den ringest stillede bonde i landsbyen.

Hjælper økologien overhovedet nogen?

Men spørgsmålet er jo heller ikke, om økologien kan hjælpe hele den tredje verden, men om den kan hjælpe nogen. Og her må man sige, at sagen er relativt klar: Økologisk produktion er en indgang til internationale højværdimarkeder.

Kvalitetssikringen og certificeringen er meget effektiv til at skubbe i retning af en kommerciel produktion, som bringer penge, og dermed muligheden for investeringer ind i landbruget. Muligvis er denne organisering af bønderne en af de største fordele ved certificeringen.

I langt de fleste tilfælde er der øget fortjeneste for de økologiske producenter - i hvert fald dem som bliver i branchen - og man kan derfor mindst have dobbelt god samvittighed. Og dog; for studierne viser også, at i lighed med megen anden fødevareproduktion havner en forsvindende lille del af fortjenesten hos bonden.

Der er derfor god grund til også at arbejde for at en rimelig del af overskuddet kommer helt tilbage til producenten - det vil på længere sigt også styrke bæredygtige produktionsformer og udvikling af landbruget i den 3. verden.