Kvävefixering

Inom växtodlingen kan biologisk kvävefixering utnyttjas med hjälp av baljväxter. Den biologiska kvävefixeringen sker med solenergi i symbios mellan växten och Rhizobium-bakterierna, ibland även kallade knölbakterier. Dessa bakterier, som bildar rotknölar på växterna, kan utnyttja kvävet i atmosfären (N₂) och överföra det till att användas av växterna.

Vid kvävefixering ger växten energi till bakterierna, som i sin tur ger ifrån sig överskottskvävet för uppbyggnad av växtens protein. På det här viset byts de sockerarter som bildats vid fotosyntesen ut till kväve i växtens rotsystem. Markens vattenhushållning, struktur och bördighet påverkar växternas tillväxt och kvävefixeringens omfattning.

Rotknölarna producerar allt det kväve baljväxterna behöver, och mer därtill. De fleråriga baljväxtvallarna binder mest kväve från atmosfären (50–300 kg/ha), medan ärten är den baljväxt som binder minst (40–80 kg/ha).

Olika baljväxtarter behöver olika slags aktiva Rhizobium-bakterier för att bilda symbios. Genom att ympa växterna med rätt sorts bakterie säkerställer man en effektiv kvävefixering. När du ska lägga till en ny baljväxt in i växtföljden som inte har funnits tidigare kan du också be om kompletterande ympningsmedel hos återförsäljare.

Det pågår forskning i Sverige om samodling med baljväxter och deras potential som kvävekälla till andra grödor. Läs mer om det pågående arbetet här.

Från växter med hög kvävehalt, såsom vicker och ettåriga baljväxter, frigörs kvävet snabbt efter tillväxten. Om man har ett rent bestånd av dessa, är det bra att försöka tillvarata kvävet snabbt med hjälp av till exempel råg, rajgräs eller raps.

Från fleråriga klöverbestånd frigörs merparten av kvävet, cirka 70 procent, under det följande året. Därefter frigörs det resterande kvävet under flera års tid.  Om vallblandningen, förutom baljväxter, också innehåller gräsväxter frigörs kvävet långsammare och under en längre tid än från ett bestånd med enbart baljväxter.⁽¹

Vallbaljväxter uppnår i regel en högre kvävefixering än trindsäd (ärter, bönor och vicker).

Tabellen nedan visar olika baljvbäxters kvävefixering i kg/ha och år.

Baljväxt	Kväve (kg/ha och år)	Genomsnitt
Klöver	45-670	250
Lusern	90-340	250
Åkerböna	100-300	200
Ärt	50-500	150
Lupin	140-200	150
Sojabönor	60-300	100
Linser	50-500	80

Att intervallet för mängden fixerat kväve är stort för många av baljväxterna ovan beror på att många faktorer styr över den potentiella kvävefixeringen:

• sortvalets lämplighet på platsen
• hur väl etableringen gick
• N-min: Den mängd kväve som är tillgänglig i jorden inför sådden. När N-min är för hög så trivs baljväxterna inte lika bra och fixerar mindre kväve själva. Istället använder de det kväve som redan finns i jorden. Finns det för mycket nitrat och ammoniumkväve i jorden så kan fixeringseffektiviteten minska med 50 %.
• tillgången till och balansen mellan svavel, bor, molybden styr knölbakteriernas utveckling
• pH-värde, kalcium och järn påverkar baljväxternas tillväxt
• hälsostatus av huvudgrödan
• temperaturen påverkar hur väl baljväxterna mår, 20 -30 grader är bra
• vattentillgången är viktig och baljväxterna fixerar bättre om det inte finns för mycket vatten
• lucker, dränerad jord som är biologiskt aktiv är bra; markpackning är mindre bra
• ympning med nödvändiga symbiosbakterier kan vara viktig eller till och med nödvändig, särskilt om baljväxten inte har funnits på åkern på många år eller någonsin.

Om man vill lära sig att uppskatta hur hög andel baljväxter en vall har så är verktyget Legume Estimation Trainer väldigt bra. Det visar bilder på olika vallar där man får gissa sig till rätt svar. Man får också information om avkastningen och höjden på vallen för de olika blandningarna.

Referenser
¹ Känkänen, H. 2021. Faktagranskning i onlinekursen Grunderna i regenerativt jordbruk. 29.1.2021.