Jordanalyse - ryk undervisningen ud i naturen med jordanalysesættet

Næringsstoffer i jorden og deres miljøpåvirkning: En afgørende balance for bæredygtig jordbrug

Med et jordanalysesæt kan du undersøge hvilke næringsstoffer der gemmer sig i jorden i dit område. Dyk ned i stofkredsløbene og bæredygtig brug af næringsstoffer. Her får du vores bud på, hvordan du kan bruge jodanalysesættet i undervisningen (vejledningen kan hentes nederst i blogindlægget).  

Næringsstoffer og plantevækst

Jorden er en værdifuld ressource, der spiller en afgørende rolle i opretholdelsen af et sundt og bæredygtigt miljø, samtidig med at den danner et fundamentet for planternes vækst. Udover CO2, vand og sollys lever planter af næringsstoffer, som de kan optage fra jorden igennem deres rødder. Planter har brug for bestemte næringsstoffer for at gro. De primære næringsstoffer, som planter har brug for i store mængder, er nitrogen (N), fosfor (P) og kalium (K), også kendt som NPK-næringsstofferne. Disse næringsstoffer blandt andre er essentielle for planternes fotosyntese, cellevækst, proteinsyntese og energiomsætning. Mangel eller ubalance af næringsstoffer i jorden kan resultere i nedsat plantevækst, svækkede planter og forstyrrelser af økosystemet.  

Planternes næringsbehov følger det der hedder minimumsloven. Minimumsloven beskriver at planters vækst er afhængig af at hver eneste af de nødvendige næringsstoffer, samt sollys, CO2 og vand er til stede i tilstrækkelig mængde. Det som planterne først kommer til at mangle kaldes den begrænsende faktor. Ved at tilføre mere af den begrænsende faktor kan planterne igen gro, indtil det næste kommer til at mangle og dermed bliver den nye begrænsende faktor. I naturen i Danmark er det ofte nitrogen, fosfor, vand eller sollys, som er den begrænsende faktor for planternes vækst. 

 

Stofkredsløb i balance

For at dyrke planter med et godt udbytte, fodrer man planter med de nødvendige næringsstoffer ved at gøde jorden. Næringsstofferne skifter form igennem et kredsløb i naturen, som vi kalder for et stofkredsløb. I stofkredsløbene cirkulerer næringsstofferne gennem planter, dyr, jorden og atmosfæren. Når planter optager næringsstoffer fra jorden, bliver de en del af planternes blade og strukturer. Efter planterne dør eller bliver høstet, frigives næringsstofferne igen til jorden. Her kan næringsstofferne igen genbruges til nye planter eller gå videre i stofkredsløbet. Stofkredsløbene har en fin balance, og det er afgørende at forstå stofkredsløbene, når man skal dyrke planter i landbruget. Et eksempel på et stofkredsløb er nitrogenkredsløbet.  

Nitrogenkredsløbet - forvaltning af næringsstoffer

Nitrogen kaldes også kvælstof, og er nødvendig for planternes vækst og giver bladene deres grønne farve.  Planterne kan optage det fra jorden som nitrat-ioner eller ammonium-ioner. Kvælstof bliver ofte tilført til et økosystem som gødning i form af nitrat eller ammoniak. Ammoniak er en svag base og optager derfor en hydron i jorden og bliver til ammonium, som planterne kan optage. I nitrogenkredsløbet bliver kvælstof omdannet mellem organiske og uorganiske forbindelser ved hjælp af forskellige reaktioner, som katalyseres af mikroorganismer, der blandt andet findes i jorden og i rodknolde. 

  • Nitrifikation er omdannelsen af ammonium til nitrit, som omdannes til nitrat 
  • Denitrifikation er omdannelse af nitrat til atmosfærisk kvælstof 
  • Kvælstoffiksering er omdannelsen af atmosfærisk kvælstof til ammoniak 

Figur 1: Nitrogenkredsløb

Bæredygtig brug af næringsstoffer 

Der er mange forskellige måder at gøde jorden på. I det konventionelle landbrug bruger man blandt andet kunstgødning (f.eks. NPK-gødning: nitrogen, fosfor og kalium). NPK-gødning opløses let i vand, hvilket gør det let for planterne at optage fra jorden. En af ulemperne ved kunstgødning er dog at de letopløselige næringsstoffer også let udvaskes fra markerne, hvor de kan forurene vandforsyningen og forstyrre det naturlige økosystem.  


I det økologiske landbrug tages der udgangspunkt i naturlige kredsløb, hvor genbrug og fornybare ressourcer er i centrum. Derfor er det vigtigt i det økologiske landbrug at minimere brugen af kunstgødning og sprøjtemidler, som pesticider, og i stedet bruge nogle mere bæredygtige metoder. En mere bæredygtig form for gødning er blandt andet organisk gødning, såsom husdyrgødning. Organisk gødning kan først optages af planterne, når jordens mikroorganismer har omsat gødningen til en optagelig form.  


Når man tilfører gødning til et økosystem, kan det medføre at næringsstofferne bliver ophobet i store mængder og kommer til at virke forurenende. Dette kaldes for eutrofiering. Eutrofiering opstår når overskydende næringsstoffer som kvælstof og fosfor transporteres til vandløb og grundvandet. Her kan næringsstofferne få algevæksten til at stige, som over tid kan resultere i iltsvind i vandet. Iltsvind kan have skadelige konsekvenser for de vandlevende organismer. For at minimere miljøpåvirkningen af næringsstoffer er det afgørende at gødningen er tilpasset, så planterne når at optage alt næringen fra jorden. I landbruget bruger man blandt andet præcisionslandbrugsteknikker, hvor næringsstofferne bliver tilsat i en nøjagtig mængde baseret på jordanalyser og afgrødebehov. Derudover kan man så en efterafgrøde eller vinterafgrøde, som binder næringsstofferne og frigiver det til de nye afgrøder i foråret, hvilket bidrager til at bevare næringsstofferne i jorden og reducere behovet for kunstgødning.  

Ryk undervisningen ud i naturen med jordanalysesættet

Med jordanalysesættet kan i få et indblik i hvordan jordens næringsstoffer er sammensat omkring jer. Undervisningsmaterialet lader jer blandt andet dykke ned i stofkredsløbene, minimumsloven og næringsstoffers miljøpåvirkning.  


Download undervisningsmaterialerne til grundskole- eller gymnasialt niveau her:  

Målgrupperne er 7.-9. klassetrin i Fysik/kemi og Biologi, samt gymnasialt niveau i Kemi, Biologi og Bioteknologi. 

Del: