Hoppa till huvudinnehåll

Vetenskap

Dags att tänka på smådjuren och mikroberna som ser till att du och jag har mat på tallriken

Händer som håller mylla.
Bildtext Fast vi inte ser det är jorden full av liv.

Hösten må vara dödens månad (marraskuu betyder ju just det, maa on martaana, alltså marken är död) men den är samtidigt det lilla livets högtid. Marken är ingalunda död. Ännu så här på senhösten fortsätter den stora skördefesten för markens små invånare. Det som vi uppfattar som död är ett enormt buffébord för mikroberna. Tonvis med godis som ska brytas ned och återvinnas och återbördas till kretsloppet.

Det är de pyttesmå varelser som gör det här ovärderligt viktiga jobbet som är temat för veckans Kvanthopp. Smådjuren och mikroberna som med sitt outtröttliga arbete omvandlar marken från död materia till en levande bädd som föder allt landburet liv. Inklusive odlingsväxterna som livnär oss.

Så är det med djuren ser ni, att många är långa och svåra att fånga, men de flesta är små, mycket små, mycket små. Så små att det kan finnas tio miljarder av dem i ett enda gram jord, mikrober närmare bestämt. Det här är deras planet, kunde man säga.

Det är i anknytning till det här temat som jag står på en vidöppen östnyländsk åker utanför Lovisa en solig dag i oktober. Jag är här tillsammans med Maria Wasström, journalist och jordbrukare, Kristina Lindström, professor i hållbar utveckling vid Helsingfors universitet och docent i mikrobiologi, samt jordbrukaren Tony Hydén, ägaren till åkern vi står på.

Jag här för att göra ett gästspel i en podcast som Maria Wasström gör för Svenska Lantbrukssällskapens Förbund (SLF) om just det här, om myllans små invånare som jobbar hårt vid sidan av bönderna för att ge även oss vårt dagliga bröd. Vänligt nog får jag också lov att använda mig av materialet för min egen podcast – Kvanthopp.

Åkern vi står på har kanske gett just dig vetefrallorna du åt i morse – det är en stubbåker som den här säsongen har burit vårvete, men i fjol var det raps som växte här. 

Efter rapsen lämnade vi också stubben orörd, säger Tony Hydén.

Det ska man göra för att spara på nyttoinsekterna som äter rapsbaggar.

Ju fler daggmaskar desto bättre

Hydén kör ned spaden i myllan och vänder jorden. Omedelbart ser vi ett par maskar som undrar vem som tände lyset.

Daggmask i mylla.
Bildtext Daggmaskar är ett tecken på att jorden mår bra.

– Min observation är att av någon anledning finns det alltid mera daggmaskar då när jag har haft raps på åkern, konstaterar Hydén.

– Förekomsten av daggmaskar är alltså en viktig indikator för hur åkern mår. Och ju mer daggmaskar, desto bättre mår också odlingsväxterna. Daggmaskarna bearbetar jorden inifrån, de luftar och dränerar den och deras bajs gödslar den. Visste du att på 25 år har hela vårt matjordslager på cirka 20-30 centimeter passerat genom tarmen på någon daggmask?

Jag står här och ser upp mot den klarblåa, höga östnyländska hösthimlen och det slår mig hur tunt livets domän är här på jorden. Det livsbärande lagret som hyser den fruktbara myllan med sina miljarder fantastiljoner mikrober, det är fruktansvärt grunt och tunt.

Ovanför oss ligger den likaså förvånansvärt tunna atmosfären som gradvis går över i den oändliga rymdens mörka vidder. Nedanför, under våra fötter, möts vi av 13 000 kilometer glödhet eller smält stenmassa.

Det är på några ynka tiotals centimeter allra närmast våra skosulor som allt det viktigaste händer. Det är det här otroligt tunna, sårbara skiktet, där bland annat daggmaskarna bor, som är vår matjord. Som heter matjord av en god orsak. Utan den, ingen mat på våra bord.

Raka rader med bladsallat på åker.
Bildtext Utan matjord ingen mat.

Det är här som den mesta näringen finns, den som växterna tillgodogör sig av. Och som sagt, det är ju inte bara steril, död materia i den här grabbnäven mylla som jag håller upp. Den är inte heller bara ett underlag för växterna att förankra sina rötter i. Den är så mycket mer.

Ett kryllande omlopp

Myllan kryllar av liv, inte bara daggmaskar. Det finns många gånger fler levande varelser här i min hand än alla människor som lever och som någonsin har levt på jorden. Och de fyller en otroligt viktig funktion. Dessvärre är det en funktion som väldigt många tar för given och aldrig ens tänker på, säger professor Kristina Lindström:

– Mikroberna sköter om att alla grundämnena i marken cirkulerar, så att växterna alltid har någonting att ta upp. Sedan när växterna dör, kommer de att brytas ned av mikroberna, och på det sättet frigörs nya näringsämnen så att växterna igen kan växa.

– Det blir en cirkulation, ett omlopp. Det är väldigt viktigt, men det är någonting som man inte ser – förutom att man kanske ser en växt, senare ser man en död växt och i sedan ser man kanske mullen.

En vacker kompost.
Bildtext I en kompost förvandlas döda växter till mull.

Det är alltså viktigt att notera här att mullen, den kommer inte till av sig själv. Den unga jorden hade ingen matjord, ingen jordmån. Vi har talat om det här tidigare i Kvanthopp, det här med hur den första jordmånen kom till för hundratals miljoner år sedan.

Jordmån definieras för övrigt som “den övre delen av en jordavlagring där det ursprungliga materialets sammansättning har förändrats genom påverkan av markprocesserna.”

Jordmånen är med andra ord resultatet av mineralsammansättningen hos jordarterna, klimatet, växtligheten och de bakterier, svampar och djur, som lever i jorden och på markytan.

Lantbrukskalendern som hjälp

Som stöd för bonden som undrar att hur ska jag nu göra så att mina skördar maximeras både gällande kvalitet och kvantitet, bland annat genom att se till att markens invånare mår bra, finns det just nu ett praktiskt litet redskap. Jag har det här i min andra hand. Den anrika gamla Lantbrukskalendern, en tradition med mer än 100 år på nacken.

Jag har aldrig förr ägt en lantbrukskalender, men nu har jag 2022 års utgåva här. Och trots att jag aldrig har jobbat som bonde ens en dag i mitt liv så finns här en massa härligt stuff också för sådana som jag att nörda ner mig i. Visste du till exempel att daggmaskarna flyttar tiotals ton jord per hektar varje år?

Professor Kristina Lindström har alltså skrivit en artikel som ingår i den senaste upplagan av Lantbrukskalendern, “Vem bor i åkermarken”. Där presenteras alla de där småkrypen som i skrivande stund festar på höstens buffébord, och bryter ned alla växtrester till godo för följande tillväxtcykel.

Här finns dubbelfotingarna, bättre kända som tusenfotingar. De käkar förmultnande växtmaterial och via sitt bajs förser de marken med kväve och fosfor. Dubbelfotingarna luftar också marken effektivt.

Här finns hoppstjärtarna, som gör skäl för sitt namn – de kan hoppa 200 gånger sin egen höjd. Hoppstjärtarna bor i markens övre skikt eller på markytan. Också de bryter ned döda växter till mindre beståndsdelar som markens mikrober sedan kan jobba vidare med. 

Hoppstjärtarna är alltså i en nyckelroll när det kommer till att hålla myllans mikrobflora i gott skick. Och tyvärr far hoppstjärtarna illa av människans framfart, de är känsliga för både bekämpningsmedel och markpackning.

Närbild av en bar åker efter skörd.
Bildtext I marken döljer sig kvalster, hoppstjärtar och dubbelfotingar.

I marken lever också kvalstren, som är nära släkt med spindlarna. Det kan finnas flera tusen kvalster i en liter mylla. Kvalstren bidrar bland annat till att förse marken med kalcium. De sprider också nyttiga bakterier, i och med att bakterierna passerar oskadda genom kvalstrens matsmältning, och vidare ut i myllan.

Vilka andra smådjur kan vi läsa om här i Lantbrukskalendern? Småringmaskarna som också är superviktiga för att hålla marken frisk. Småringmaskarna äter bland annat skadliga bakterier. 

Protozoerna eller urdjuren, de är små encelliga saker som varken klassas som växter, djur eller svampar. De bor i markens vattenfyllda porer och livnär sig på bakterier och svampar. Protozoerna är en viktig länk mellan mikroberna och växterna: då de käkar bakterier frigör de nyttiga ammoniumjoner som kan tas upp av växterna. Och det kan finnas en miljon protozoer i ett gram jord! 

Och så har vi ett annat talrikt släkte, nematoderna, eller rundmaskarna. Nematoderna räknas som ett av jordens allra vanligaste flercelliga djur. Det finns just nu omkring 60 miljarder nematoder för varje människa på jorden!

Också nematoderna förvandlar organiskt material – växtrester – till näringsämnen som växterna kan ta upp. Nematoderna beräknas stå för en fjärdedel av kvävetillförseln i åkermarken.

Svampar och bakterier

Sedan har vi förstås mikroberna som ligger som grund för alltsammans. Till dem räknas svampar, bakterier och arkéer. Och med svampar menar jag främst i form av trådar eller hyfer som växer i marken. Svamparna bryter ned organiskt material i marken så att humus bildas. Mykorrhizasvamparna lever i symbios med odlingsväxterna och förser dem bland annat med fosfor och vatten.

Och sedan var det bakterierna och arkéerna, de allra enklaste små encelliga organismerna. De är prokaryoter, alltså de saknar cellkärna. Ett enda gram jord kan innehålla 10 miljarder prokaryoter.

Eftersom bakterierna är levande varelser så andas de syre. Om marken är dåligt dränerad, då uppstår det syrebrist. Då kan bakterierna gå över till att andas nitrat i stället. Då andas de ut kväveoxidul eller lustgas, en potent växthusgas som stiger upp i atmosfären. Genom att se till att åkermarken och dess mikrober mår bra bekämpar bonden den globala uppvärmningen också på det här sättet.

Det här var bara några exempel på de levande organismerna som skapar vår jordmån och vår matjord. Du kan läsa mer i 2022 års Lantbrukskalender, där finns en massa annat intressant också om djur och natur, och om hållbart skogsbruk, och när man ska så och plantera diverse växter, med mera.

På det hela taget är diversitet hur som helst nyckelordet när det kommer till markens välmående, säger Kristina Lindström.

Professor Kristina Lindström
Bildtext Kristina Lindström: Diversitet är nyckelordet när det kommer till markens välmående

– Om man tänker på det som vi kallar mångfald, diversitet, så kan man säga att det finns en stor mångfald i marken om det finns en stor mångfald ovanför marken. Man kan ta det ända till landskapsnivå - om landskapet har en stor mångfald och det finns många olika sorters åkrar och växter, då finns det också ett rikt mikrobliv. Och ju större mångfald, desto bättre resiliens, det vill säga förmåga att klara stress och dåliga förhållanden.

– Det här med att odla många olika sorters växter, ha samodling, växtföljder och så vidare, det är väldigt viktigt med tanke på markens mikrober.

Det här med välmående åkerjord är för övrigt inte någonting abstrakt som bara kan analyseras med mikroskop i laboratoriet. Faktum är att du kan känna det och se det helt själv. Påta lite i myllan, vänd ett spadtag, ta upp en jordkoka i din hand. Se hur den smulas sönder mellan dina fingrar. Se hur kornig och fluffig den är. Det kanske känns självklart, att det är så här mylla ska se ut och kännas. Men det är det inte, den blir inte så av sig själv, understryker Kristina Lindström.

– Det att där är bra struktur, att där finns korn, små och större korn, så kallat aggregat, det beror ju bara på att mikroberna limmar ihop mineralerna och markpartiklarna. De utsöndrar slem och limämnden. Också svamparna utsöndrar någonting som kallas glomalin som limmar ihop de här kornen.

– I ett sådant här korn, en sådan här markpartikel, finns det luftfickor och lite vatten, här finns miljöer för olika typer av mikrober. Och om inte mikroberna mår bra, då kan de inte göra de här aggregaten, och då blir det dålig struktur på marken. Och då växer växterna mycket sämre.

Marken som kolsänka

Marken är fruktansvärt sårbar. Det har beräknats att närmare en femtedel av världens odlingsmark kan bli oanvändbar på grund av utarmning under det närmaste seklet om vi inte ser till att behandla marken bättre. Vi har egentligen inte råd att förlora en enda hektar odlingsmark, speciellt med tanke på att vi snart är åtta miljarder här på jorden och vi blir flera varje dag.

Vi har inte heller råd med att förlora marken som kolsänka. Det finns omkring tre gånger mera kol i jordmånen än det finns i atmosfären. För att det kolet ska lagras och hållas kvar där måste mikroberna må bra. Det är ju i deras kroppar kolet finns.

Närbild av mullhög.
Bildtext För att jorden ska fungera som kolsänka måste mikroberna trivas där.

– Då kan man ju säga att om mikroberna mår bra, om de har ett bra liv och de jobbar hårt på, då förbättrar de ofta markens kolhalt, säger Kristina Lindström.

När klimatet blir varmare snabbas mikrobernas andningscykel upp, de andas ut mera koldioxid, vilket frigör mer kol i luften, vilket ytterligare snabbar på uppvärmningen. Inte heller det skulle vi riktigt ha råd med.

Men det finns de som tänker aktivt på det här och ännu viktigare, som gör konkreta saker för att markens invånare ska må bra. Och då mår ju också växterna bättre. 

Det är därför vi är här ute på den här östnyländska åkern den här soliga dagen i oktober, för att bekanta oss med en jordbrukares, hur ska jag säga, nästan heliga mission att göra så att markens invånare trivs med tillvaron.

För en välmående åkerjord med glada daggmaskar och muntra mikrober ger också en bättre skörd, både gällande kvantiteten och kvaliteten. Och man måste inte alltid använda konstgödsel och kemikalier för att uppnå det.

Då handlar det för övrigt inte om trädkramande och grön ideologi. Tony Hydén som brukar de här åkrarna är inte ens en eko-odlare, strikt taget. Visst, det som Hydén gör här skulle säkert få tummen upp av naturvännerna i sina slitna Fjällrävenjackor, men det är bara en biprodukt av det hela. Hydén har också fått ett pris för sitt helhetstänk av Fonden för hållbar odling. Men han ska ju också leva på det här. Och bättre skördar ger bättre klirr i kassan. Att slå ett slag för miljön smäller såklart också högt.

Kvävefabriken klöver

Vad går då Tony Hydéns helhetstänk ut på?

– Det går ut på det att jag odlar väldigt mycket mellangrödor. Det vill säga på våren, i samband med sådden, sår jag in klöverarter som blir och växer efter det att jag har skördat bort den konventionella odlingens skörd.

– Sedan blir klövern där och växer, och jag får en grön yta som binder näringsämnen. Och när jag har klöverarter så får jag dessutom kväve till marken, klövern binder ju kväve som jag får till nytta som jag får till nytta, hoppeligen, följande säsong. Om jag kan hantera marken rätt före vintern och före följande odlingssäsong.

– Så jag brukar säga att jag startar min kvävefabrik varje gång jag kör ut med tröskan på en mellangrödsåker.

Kväve är alltså, näst efter kol, väte och syre, det växtnäringsämne som växten behöver i störst mängd. Kväve är ett nödvändigt grundämne i allt liv, också i växterna. Kväve är en nyckelkomponent bland annat i aminosyrorna – proteinernas byggstenar. 

Växten tar upp kvävet från marken i form av jonerna ammonium eller nitrat. Och det är alltså mikroorganismerna, främst svamparna och bakterierna, som står för nedbrytningen av växtrester till dessa båda typer av kvävejoner. 

Men för att mätta den växande mänsklighetens allt fler munnar räcker det här inte hur långt som helst. Åkrarna behöver gödslas. Fram till 1920-talet fanns kvävegödsel bara i form av spillning från djur. Men gödsel från djur innehåller bara en mindre del kväve – den större delen av kvävet använder ju djuret till att göra mjölk och kött. Så jordbruket saknade länge förutsättningar för en rejäl tillväxt.

Det här förändrades 1918 då konstgödsel baserat på den så kallade Haber-Bosch-metoden såg dagens ljus. Haber-Bosch-metoden  är uppkallad efter de tyska kemisterna Fritz Haber som uppfann det hela och Carl Bosch som anpassade metoden till industriellt bruk. Fritz Haber fick Nobelpriset i kemi 1918 för sin insats.

Med hjälp av Haber-Bosch-metoden framställer man alltså ammoniak (en kemisk förening av väte och kväve) direkt från kvävgas och vätgas. Konstgödslet som det här gav upphov till fick sedan produktionen av vår mat att öka trefaldigt. I dagens läge kommer hälften av allt kväve i våra kroppar från syntetiskt kväve – konstgödsel.

Men sedan är det en annan femma att Haber-Bosch-metoden är väldigt energikrävande. Konstgödslet blir till under högt tryck och temperatur. Och det här är ett problem, inte minst i klimatförändringens tider då vi borde minimera energislukande processer.

Klöverblommor
Bildtext Klöver är en mellangröda som tillför kväve till jorden.

Då är det ju guld värt att ta vara på det kväve som naturen själv kan bidra med, så där som Tony Hydén gör med klövern han odlar som mellangröda på sin åker.

Professor Kristina Lindström böjer sig ned och påtar lite bland klöverns rotknölar som Hydén har grävt fram.

– Jag hittade knölar på klövern!

Lindström håller alltså Tony Hydéns kvävefabrik mellan sina fingrar.

– Det är bakterier som bor här inne. De binder luftens kväve och förvandlar det till ammonium, som växten sedan omvandlar vidare till ämnen som den behöver för att bygga upp sig själv.

– Det här betyder alltså att baljväxterna, som klövern hör till, de behöver inget syntetiskt kvävegödsel. De gödslar sig själva tack vare de här bakterierna. Och det här är jättehållbart!

Kristina Lindström konstaterar att Hydéns kvävefabrik är väldigt effektiv på det sättet att den fungerar till och med ända ned till noll grader Celsius – Lindström mätte själv i tiderna upp det för sin doktorsavhandling. 

Det här då som kontrast till Haber-Bosch-metoden, som alltså kräver höga temperaturer och stort tryck för att tuffa på.

– Det här har alltid fascinerat mig.

Lindström krossar en av klöverns rotknölar med fingrarna och visar att de är röda inuti.

– Det betyder att den är aktiv, den arbetar på.

Tony Hydén konstaterar att det viktigaste för honom är att försöka bevara det här kvävet här på åkern så att han kan få nytta av det.

– Vi brukar göra så att för det mesta lämnar vi marken orörd helt och hållet, och på så vis hålls det liv i den här klövern så länge som möjligt. En sådan här klöver kan växa ännu i november, december. Kanske till och med i januari om det är en mild vinter. Och då kan klövern ju bilda kväve ännu i det skedet.

Så dör klövern sedan när marken fryser, då stannar all verksamhet upp. Men sedan får jag kvävet till godo nästa vår då vi bearbetar jorden och den här klövern börjar förmultna och gå sönder.

En åker nära Lovisa, med blå himmel ovanför.
Bildtext Här jobbar Tony Hydén och hans mikrober.

Kristina Lindström är synbart imponerad.

– Det är väldigt fint, det du gör! Du har tänkt helt rätt!

Tony Hydén tackar med ett skratt. Och han kan ju minsann skratta hela vägen till banken. För det här är ju reda stålar på hans konto som mikroberna i klöverns kvävefabrik tillverkar här.

– Det är ju en stor inbesparing för mig, säger Hydén.

– För mig har kvävekilot i medeltal, under tio års tid, kostat en euro per kilo. Om jag får mellan tjugo och trettio kilo kväve per hektar från klövern, då kan jag minska min gödsling med motsvarande mängd nästa år. Och det är värt reda pengar: tjugo euro, trettio euro, fyrtio euro…

Också jag är imponerad. Smart tänkt. Jag menar, varför ska man uppfinna hjulet på nytt? Naturen har finslipat de här grejerna i hundratals miljoner år, man skulle väl vara galen om man inte utnyttjade det.

– Precis, säger Tony Hydén. Det är just det! Ibland måste man ta ett steg bakåt för att gå framåt.

– Eller gå nedåt, flikar Kristina Lindström in.

Ja, dit nedåt ska vi ju sen alla gå en vacker dag. Alla återvänder vi en dag till kretsloppet, alla blir vi återvunna av dem som bor i marken. Vissa menar ju till och med att det är markens mikrober och smådjur som odlar oss... Men det är en story för en annan dag. Kanske nästa Halloween.

Mer om ämnet på Yle Arenan