Kalium i ekologiskt lantbruk

Ekologisk växtodling

Foto: G. Siman

2

Kalium i växtenKalium har en viktig uppgift i växten som katalysa-tor vid ämnesomsättningen. Kalium ingår inte sombyggstenar i växtens organiska material utan finnslöst i cellsaften. Där stimulerar ämnet bildning avsocker och stärkelse. Högre koncentration av sockerleder till förbättrad vinterhärdighet. Vid ökad till-gång på kalium får växterna starkare stödjevävna-der, vilket i praktiken leder till bättre stråstyrka hosstråsäd och mindre risk för stötskador hos potatis.Kalium bidrar även till att cellerna i bladytan bildartjockare cellväggar. Detta motverkar infektion avsvampsjukdomar.

Kalium i markenI jordskorpan är andelen kalium i medeltal 2,3 %

1.

Huvuddelen är bundet i primära mineral, exempel-vis fältspat eller ingår i sekundära lermineral somillit och glaukonit. I Sverige ingår kalium främst imineralerna illit, biotit, muskovit och kaliumfälts-pat, se tabell 1. Lerjordar innehåller ofta över 4 %kalium. Illit utgör 60–70 % av leret i svenska odladejordar och är den viktigaste naturliga kaliumkällan2.Undantaget är de baltiska moränerna i Skåne sominnehåller 50–60 % illit och förhållandevis mycketmontmorillonit. I mo- och mjälajordar dominerarfältspat, biotit, kvarts och hornblände.

Tabell 1. Kaliuminnehåll i några primära ochsekundära lermineral

Mulljordar har ofta lågt ler- och kaliuminnehåll. Denviktigaste kaliumkällan för växter som växer undernaturliga och av människan opåverkade förhållan-den är vittring av kaliumhaltiga mineral. Av de kali-umrika mineralen vittrar biotit och glaukonit lättmedan fältspat, muskovit och illit vittrar sakta2.Vittringshastigheten ökar ju mer finkornig jorden är.

Förråd i markenDen totala mängden kalium i marken ned till 50 cmdjup är oftast mellan 100 och 200 ton per hektar12. Avdetta är endast några hundra kg utbytbart kaliumsom växterna direkt kan ta upp. Några få ton upp tillett tiotal ton per hektar finns i form av förrådskali-um. Lerjordar av yngre ursprung är mindre vittrade

och har därmed ett större kaliuminnehåll än äldrelerjordar. Lerjordar i norra Götalands och södraSvealands slättbygder är därför mer kaliumrika änmotsvarande lerjordar i Skåne.

Kalium i markens kemiska jämviktKalium som frigörs vid vittring kan tas upp direkt avväxterna eller bindas i utbytbar form på jordpartik-larna. Utbytbart kalium kan tas upp av växterna medhjälp av jonbyte.

Figur 1. Samband mellan förekomstformerna för kalium 2.

I vissa glimmermineral kan kalium fixeras och där-med läggas fast hårdare. Fixerat kalium frigörs lätta-re under fuktiga förhållanden. På jordar med nämn-

Kalium i ekologiskt lantbrukText: Anders Heimer, Hushållningssällskapet Värmland

Mineral Kaliuminnehåll (%)Kaliumfältspat 3–12Muskovit 6–9Biotit 5–8Illit 3–6Vermikulit 0–1,6Montmorillonit 0–0,4

Kalium i markvätska1 % av mängden utbyt-bart eller ca 5 kg/ha i

matjorden Jonbyte Vittring

Utbytbart kalium 1 % av totalhalten i

jorden

Mineralkalium99 % av totala

K-förrådet30–120 ton/ha i

matjord

Fixering

Vittring

Kraftig kaliumbrist i potatis. De nedre bladen vissnar med bör-jan från bladkanten. (Foto: Ghita Cordsen Nielsen)

da mineral sker fastläggning av kalium när jordengödslas med kaliumsalter. Fixeringsförmågan ökarmed stigande pH-värde. Fixerat kalium är inte direkttillgängligt för växterna men kan långsamt övergå iutbytbart kalium. Gräs kan utnyttja detta kaliumbättre än baljväxter, vilket förklarar varför gräs kon-kurrerar ut baljväxter vid situationer med kalium -brist.

VittringVittring av markmineral kan ge ett betydande till-skott av kalium i ekologiskt lantbruk. Vittring är denprocess som frigör kalium från markens mineral ochgör det tillgängligt för växterna. Mängden kaliumsom är bundet i mineral är mycket stor i de flesta jor-dar. Vittringshastigheten är därför betydelsefull förhur stor leveransen av växttillgängligt kalium blir.Markens förmåga att leverera kalium varierar kraf-tigt beroende på jordart och vilka markmineral somfinns. Glimmermineral och fältspater är huvudkällorför markens vittring av kalium.

Studier som har gjorts med utgångspunkt i lång-liggande fältförsök på olika platser i norra Europa12

visar att bidraget från vittring varierar mycket mel-lan olika jordar och klimatområden. Vittringen harberäknats till mellan 5 och 15 kg kalium per hektaroch år i markens översta 40 cm i sand- och mojordarmedan det i kaliumrika lerjordar kan frigöras mellan50 och 100 kg kalium per hektar. Det är främst pålätta jordar och mulljordar som kaliumbrist kan bliett stort problem.

Påverkan av klimat och markförhållandenVittringsprocessen påverkas av fuktighet och tempe-ratur12. I ett varmt klimat med god tillgång på vattengår vittringen snabbare än om klimatet är torrt och

kallt. Vittringstakten kan höjas med hjälp av högbiologisk aktivitet i marken, djupt utvecklade rot-system och symbios mellan växt och mykorrhiza2, 3, 4.Bra kalktillstånd och luftförhållanden i markenpåverkar den biologiska aktiviteten positivt och kantroligen påskynda vittringen.

Djupgående rötter tar upp kalium från alvenEn tanke som redovisats av Balfour16 är att odla väx-ter som har ett djupt rotsystem i växtföljden för attanrika kalium i matjorden. Markens totala förråd avväxttillgängligt kalium skulle därmed kunna ökaeller åtminstone kompensera det som förs bort medskörden.

Enligt Witter och Johansson11 krävs det att djupro-tade grödor uppfyller följande krav för att de skakunna ge ett nettobidrag av kalium till växtföljden:• Att grödan har ett stort upptag av kalium.• Att en stor andel av kaliumupptaget kommer från

alven.• Att rötterna når djupare ned i alven än vad andra

växtslag gör.• Att det är möjligt för rötterna att komma ned i

alven utan stora problem med plogsula eller höggrundvattennivå.

• Att det finns växttillgängligt kalium i alven.

I en ny undersökning visar Witter11 att omkringhälften, 42–67 %, av det totala upptaget av kaliumkommer från alven.

I ett försök söder om Uppsala11 jämfördes upptag-ningen av kalium i olika grödor. För att få upp kali-um från alven är grödor som blålusern, cikoria,rajgräs och rödklöver intressanta. Witters slutsats äratt cikoria är den allra mest intressanta grödan efter-som den tar upp stora mängder kalium från alven.Cikoria är också en gröda med stort rotdjup som kla-rar sig relativt bra under torra perioder.

Växtens upptag av kaliumKalium tas snabbt upp ur markvätskan av växtensrötter som positiv jon (K+). Upptagningen sker medhjälp av en aktiv mekanism1. Kalium har därför kon-kurrensfördelar jämfört med kalcium, magnesiumoch natrium. Rötternas längd och mängden rothår pårötterna betyder mycket för olika arters förmåga attta upp kalium. I lerjordar kan växten endast ta uppkalium som finns närmare rotytan än 1–2 mm. Vidlåg lerhalt kan växten ta upp kalium inom en radie på5–7 mm. Hög rottäthet ökar därmed möjligheternaför växten att ta upp det kalium som är tillgängligt.

Balansen mellan mängden tillgängligt kalium ochmagnesium har betydelse för växternas förmåga attta upp respektive näringsämne. Om kvoten K/Mgunderstiger 1 försvåras kaliumupptaget och tillförselav kalium ger alltid en positiv effekt. Om kvotenöverstiger 3 kan man räkna med en positiv effekt avmagnesiumgödsling.

3

Kaliumbrist i vitklöver. I vitklöver, lusern och ärt ser man talrikavita prickar i en zon längs bladkanten. I rödklöver och alsike -klöver ser man liknande symptom, men prickarna är bruna. (Foto: Ghita Cordsen Nielsen)

Kaliumflöde på gårdsnivåOlika grödor för med skörden bort olika mängd kali-um från fältet. Vallgrödor för bort mer än 200 kgkalium per hektar enligt mätningar på bl.a. Öjebynsförsöksgård i Norrbotten13. Potatis för bort omkring120 kg kalium per hektar medan spannmål i form avkorn endast för bort 20 kg per hektar. Fältbalanserfrån försöket på Öjebyn visar på ett underskott på imedeltal 10–45 kg kalium per hektar och år i detekologiska systemet.

Den största delen av den mängd kalium som finnsi fodergrödor förs tillbaka till marken via stallgödseloch urin. En mindre mängd lämnar gården i form avmjölk och kött. I försöket på Öjebyn fördes i genom-snitt 14 kg kalium per hektar bort från gården i formav animalieprodukter.

Kaliumdynamik i vallodlingVallgrödor tar upp stora mängder kalium och kaliumär betydelsefullt för grödans kvalitet. Riktvärdet förkaliumhalten är att den ska ligga mellan 2 och 3 % avtorrsubstansen i vallgrödor. I fältförsök med ekolo-giska vallodlingssystem i Skåne14 redovisades rela-tivt låga halter i skördarna. Halterna var mellan 1,7och 2,7 % i de flesta prov. Andra studier visar liknan-de resultat. Trots att kalium återcirkuleras i hög gradmed stallgödsel och urin på gårdar med djurhållningoch vallodling finns det stor risk för kaliumbrist hosbåde vallgrödor och grödor som odlas därefter iväxtföljden. Det är relativt vanligt med negativakaliumbalanser både i ekologiska och konventionel-la odlingssystem. Detta beror på vallgrödornas storaupptagningsförmåga och att tillförseln med gödseloch vittring inte motsvarar bortförseln via skörde-produkter.

Förluster på lätta jordarStora under- eller överskott på kalium uppstår vanli-gen på gårdar med vallodling. Det beror på svårighe-terna att sprida stallgödsel och urin vid de tidpunkteri växtföljden då behovet av kalium är som störst. Pålätta jordar, särskilt på sandjordar, är risken förutlakning stor. Förlusterna är oftast som störst eftervallbrott eller efter spridning av gödsel vid olämpligtidpunkt. Utlakningen varierar vanligen mellan 0och 30 kg kalium per hektar och år under svenskaförhållanden.

Praktiska rådDet är viktigt att anpassa gödsling eller tillförsel avjordförbättringsmedel till de förhållanden som råderpå det aktuella fältet och de grödor som ska odlas.Markens innehåll av växttillgängligt kalium såvälsom förmåga till vittring är av stor betydelse.

BristsymtomKaliumbrist visas inte direkt med synliga symtom.Allra först sjunker tillväxthastigheten och därefteruppträder intorkade bladfläckar på bladkanter och

bladspetsar. Vattenbalansen rubbas i växten, vilketinnebär att plantor som lider av kaliumbrist lättaretappar bladspänsten vid torka. Plantorna får ocksåökad mottaglighet för svampangrepp och frostska-dor. Kaliumbrist är vanligast hos krävande grödorsom vallväxter, sockerbetor och potatis.

Vid odling av potatis bör strävan vara att uppnå enkaliumhalt i knölarna på minst 2,0 % för att minime-ra risken för mörkfärgning efter kokning. Fältförsökutförda i Värmland10 visar tydligt att problem uppträ-der direkt om kaliumhalterna sjunker ned mot 1,5 %.

Rekommendationer för gödslingVid K-AL klass 3 rekommenderas att tillförseln avkalium ska motsvara bortförseln. Vid lägre kali-umklass bör tillförseln överstiga bortförseln. Vidhögre kaliumklass kan man tillföra mindre mängdän den beräknade mängd som skörden innehåller.Hänsyn bör även tas till den mängd kalium som fri-görs genom vittring.

Det är mycket viktigt att ha en aktuell markkartaför att kunna bedöma vilken gödslingsnivå som ärlämplig. En potatisgröda med förväntad skörd på 25ton brutto kräver tillförsel med omkring 150 kg kali-um per hektar. Om K-AL värdet är lägre än 8mg/100 g jord, dvs. klass 1 eller 2, bör givan ökas till200 kg kalium per hektar. För vallgrödor är behovet

4

Kaliumbrist i råg. I råg ser man sällan så kraftiga symptom sompå bilden på grund av rågens kraftiga rotsystem.(Foto: Ghita Cordsen Nielsen)

normalt mellan 150 och 250 kg kalium per hektaroch år. Behovet hos spannmålsgrödor är betydligtlägre, mellan 20 och 30 kg kalium per hektar och år.I tabell 2 anges de konventionella rekommendatio-nerna av kaliumbehovet. De ska ses som riktvärdepå vilka grödor som behöver mycket respektive litekalium.

I ekologiskt lantbruk bygger kaliumförsörjningenpå små förluster till den yttre miljön och på ett litetnettouttag med produkter för avsalu. Detta är möjligtdär man har balans mellan växtodling och djurhåll-ning.

På gårdar med kaliumfattiga jordar och litet djur -antal i förhållande till åkerarealen finns det däremotett stort behov av kalium. Avsaluproduktion av kali-umkrävande grödor som vall, potatis och rotfrukterkan öka underskottet i växtnäringsbalansen.

5

Tabell 2. Rekommendationer för gödsling med kalium i konventionell odling5

Gröda Skördenivåton/ha

Kaliumbehov, kg/haKaliumklass K-AL

I II III IV V

Stråsäd (1) 246

506070

304050

102030

00

10

005

Oljeväxter 123

506070

304050

102030

00

10

000

Ärter, åker-bönor ochlupin

34

7585

5565

3545

515

05

Potatis (2)

Färskpotatis

3040

1015

200240

130150

160200

100120

120160

7090

80120

4060

00

00

Sockerbetor (3) 4555

90110

6585

4060

2040

020

Slåttervall I (ts) 468

90130170

5090

130

105090

00

40

000

Slåttervall IIoch äldre (ts)

468

140180220

100140180

60100140

2060

100

00

40

Lusernvall 5 150 130 100 70 45

Betesvall – 60 40 20 0 0

Ensilagemajs 8 160 135 110 85 60

(1) Vid halmbortförsel används K-AL klassen under. Dvs. med 4 ton/ha skördenivå, halmbortförsel ochjord i K-AL klass II bör man tillföra 60 kg/ha kalium.

(2) Kaliumgivan räcker till en efterföljande stråsädsgröda(3) Vid bortförsel av betblast bör man öka givan med 70 kg/ha kalium

Kaliumbrist i korn. Bladspetsarna blir vita. Ofta bryts bladen såatt bladspetsarna hänger slappt ned. (Foto: Ghita Cordsen Nielsen)

Av de gödselmedel som är godkända för ekolo-gisk odling är stallgödsel och urin de mest betydel-sefulla resurserna (tabell 3).

Utöver detta saluförs en rad godkända produkterbaserade på rester från livsmedelsindustrin ellerhöns- och kycklinggödsel (tabell 4).

Enligt KRAVs regler är det inte tillåtet att gödslaslåtter- och betesvall med gödselmedel baserade påköttmjöl. Priserna avser kr/kg produkt och är ca-pri-

ser från september år 2004. För att räkna ut priset perkg kalium bör värdet av övriga växtnäringsämnenockså värderas.

Biokali är liksom vinass en biprodukt från jästin-dustrin, som har studerats i fältförsök. Enligt försö-ken10 har medlet lika god effekt som kaliumsulfatifråga om skörd och kvalitet i potatis. Försöks -materialet är ännu begränsat. Kalium i Biokali ärlättillgängligt för växterna och består till störstadelen av kaliumsulfat.

Vid användning av mineraliska jordförbättrings-medel som biotit fordras mer än dubbel giva av kali-um för att få godtagbara effekter. Denna typ av jord-förbättringsmedel lämpar sig bättre som kaliumkäl-la i en hel växtföljd där det får verka under flera årjämfört med gödselmedel som ges direkt till en pota-tisgröda.

6

Stallgödsel Kaliumhalt (%)

Kycklinggödsel 15,0Nötdjupströbädd 11,3Hästgödsel 10,6Hönskletgödsel 5,0Svindjupströbädd 4,6Nöturin 4,3Nötflytgödsel 4,3Nötfastgödsel 4,1Svinfastgödsel 2,5Svinflytgödsel 1,6Svinurin 1,2

Kaliumbrist i sockerbetor. Betorna får gula, vissna bladkanter.Övriga delar av bladen har ofta en fint mörkgrön färg. (Foto: Ghite Cordsen Nielsen)

Tabell 3. Kaliuminnehåll i olika typer av stall -gödsel6

Produktnamn Kaliumhalt (%) Råvara Pris (kr/kg)produkt

Biofer 4-1-20 19,8 Kycklinggödsel + biprodukt från jästindustrin 3,16

Biofer 5-2-15 15,0 Köttmjöl + biprodukt från jästindustrin 3,10

Biofer Vall 2-1-15 15,0 Köttmjöl + biprodukt från jästindustrin 3,12

Biofer 6-3-12 11,9 Köttmjöl + biprodukt från jästindustrin 2,79

Vinass D 3,5-0-9 8,7 Biprodukt från jästindustrin 1,30

Vinass 4-0-6 6,5–12 Biprodukt från jästindustrin 0,40

Binadan 5-2-4 3,8 Kycklinggödsel 2,25

Biofer 8-4-3 3,4 Köttmjöl + biprodukt från jästindustrin 2,78

Tabell 4. Kaliuminnehåll i olika typer av specialgödselmedel samt pris per kg produkt 6

Litteraturförteckning1. Mengel, K. & Kirkby, E.A. 1982. Principles of plant nutrition. International Potash Institute, Bern.

2. Wiklander, L. 1976. Marklära. Sveriges Lantbruksuniversitet, Institutionen för Markvetenskap,Uppsala. (Figur 1 på sidan 2 är skapad efter en förebild av denna referens.)

3. Vereijken, P. 1984. Maintenance of soil fertility on the bio-dynamic farm in Nagele. Abstracts. FifthIFOAM Int. scientific conference. University of Kassel.

4. Mojallali, H. & Weed, SB. 1978. Weathering of micas by soybean plants. Soil Science Society ofAmerica Journal, 42, 2, 367–372.

5. Engström, M. & Rölin, Å. 2002. Gödslings- och kalkningsråd för ekologisk odling – Svealand ochdelar av Götaland 2002. Värmlands läs Hushållningssällskap, 660 50 Vålberg.

6. Nilsson, H. 2004. Din stallgödsel är värdefull – Sprid den vid rätt tidpunkt och med god teknik. Greppa Näringen. www.greppa.nu.

10. Heimer, A. 1999. Kaliumhaltiga jordförbättringsmedel i ekologiskt lantbruk. Värmlands länsHushållningssällskap, 660 50 Vålberg.

11. Witter, E. & Johansson, G. 2001. Kalium från alven. Fakta Jordbruk Nr 18. Sveriges lantbruksuniversitet, Box 7070, 750 07 Uppsala.

12. Öborn, I., Holmqvist, J. & Witter, E. 2001. Vittring kan täcka kaliumbrist på vissa jordar. FaktaJordbruk Nr 17. Sveriges lantbruksuniversitet, Uppsala.

13. Bengtsson, H., Öborn, I.; Jonsson, S., Nilsson, S.I. & Andersson, A. 2002. Field balances of somemineral nutrients and trace elements in organic and conventional dairy farming – a case study at Öje-byn, Sweden. European Journal of Agronomy.

14. Andrist, Y. & Öborn, I. 2003. Kaliumdynamiken i ekologisk vallodling. Sveriges lantbruksuniversitet,Box 7070, 750 07 Uppsala.

15. Simonsson, M. et al. 2003. Mineralvittringens bidrag till grödornas kaliumförsörjning, preliminär rap-port. Sveriges lantbruksuniversitet, Box 7070, 750 07 Uppsala.

16. Balfour, E.B. 1975. The living soil and the Haughley experiment. New and revised edn. Faber, London.

7

Broschyren är en del i kurspärmen ”Ekologisk växtodling” 2004.

Jordbruksverket551 82 JönköpingTfn 036-15 50 00 (vx)E-post: jordbruksverket@jordbruksverket.seWebbplats: www.jordbruksverket.se P8:7