Er steinmel egnet som gjødsel i jordbruket?

Tilsetning av karbonatittsteinmel til jord forårsaker bare moderat opptak av giftige mineraler (barium) i plantene. Karbonatitt kan derfor ha potensiale som langsomtvirkende gjødsel i jordbruket.

Er steinmel egnet som gjødsel i jordbruket?

Mona Bakke Myrvang disputerer 13. desember 2016 for graden ph.d. ved NMBU – Norges miljø- og biovitenskapelige universitet med avhandlingen "Geochemistry and availability of barium (Ba) to plants grown in soils with ordinary and Ba-enriched mineralogy”.

De siste årene har det vært økt interesse for bruk av steinmel som gjødsel i jordbruket. Steinmel avgir næringsstoffene langsomt og er et alternativ til lettløselig handelsgjødsel. Karbonatitt inneholder viktige plantenæringsstoffer som kalsium, kalium, fosfor og magnesium. Karbonatitt forvitrer lett slik at næringsstoffene blir tilgjengelig for plantene, men det trengs store mengder steinmel for å oppnå god effekt. Ved slik tilførsel kan jordas innhold av skadelige stoffer, f.eks. barium (Ba), økes. Enkelte Ba-forbindelser er giftige, men kunnskapen om hva som skjer med disse forbindelsene i rhizosfæren (jordsmonnet som omgir planterøttene) er mangelfull.

For vurdering av risiko ved bruk av karbonatitt-steinmel som gjødsel i landbruk, er det nødvendig å undersøke plantetilgjengeligheten av Ba i karbonatitt. Og det er dette Mona Bakke Myrvang har gjort i doktoravhandlingen sin. Hun har studert faktorer som påvirker bariums geokjemi i vanlig jord og i bariumanriket jord. Bariums plantetilgjengelighet ble undersøkt gjennom feltobservasjoner på Stjernøy i Finnmark og i dyrkningsforsøk i potter.

Feltstudier i Finnmark og dyrkingsforsøk i laboratoriet
Alle de undersøkte plantene i avhandlingen kunne ta opp barium fra ulike typer mineraljord. Feltstudiet på Stjernøy viste stor variasjon i Ba-konsentrasjon i de ulike planteartene, og Ba-innholdet var korrelert med plantenes kalsiumopptak. Gress hadde lavest opptak, buskvekster middels og urteplanter størst. De fleste plantene på Stjernøy akkumulerte ikke Ba, men unntaket var belgveksten Vicia cracca L. (fuglevikke) som akkumulerte barium opp til 2 g/kg i gjennomsnitt. Ba-konsentrasjonen i fuglevikke gjenspeilte jordmineralogien, og Ba-nivåene var høyere enn nivåer som er rapportert å ha giftvirkning i andre belgvekster.

Mobilisering av Ba fra mineraljord og det påfølgende opptaket i planter etter henholdsvis kalking og torvtilførsel, ble undersøkt i potteforsøk. Ni ulike jordbruksplanter ble dyrket i sand. Alle plantene tok opp Ba fra feltspatmineralene i sanden, og Ba-innholdet korrelerte med kalsiuminnholdet i plantene. Gress tok opp minst, fuglevikke mest, som i feltundersøkelsene.

Kalking forårsaket betydelig reduksjon i Ba-opptaket i planter med lav affinitet til kalsium, bl.a, gress. Planter med høyere affinitet til kalsium, tok opp mest Ba, og kalking hadde lite reduserende effekt på Ba-opptaket. Både hvitkløver og fuglevikke hadde høyere nivåer enn det som er rapportert å ha giftvirkning i andre urteplanter.

Tilførsel av karbonatitt øker plantenes opptak av barium
I et annet potteforsøk ble karbonatitt-steinmel tilført som kombinert kalkings- og gjødslingsmiddel til sand blandet med ulike mengder torv. Hovedfunnene viste at karbonatitten økte plantenes Ba-opptak betydelig, og at det hadde sterk korrelasjon med kalsiumopptaket i plantene. Mobilisering og planteopptak av Ba fra karbonatitten økte med økende mengde torv, sannsynligvis som følge av at organiske syrer i torv fremmer forvitringen av karbonatitt- og feltspatmineraler.

Det relativt moderate bariumopptaket i de fleste plantene i studien er lovende med tanke på bruk av karbonatitt som et kalkings- eller gjødslingsprodukt. Men risikoen for akkumulering av Ba i visse fôrbelgvekster som dyrkes i jord som er naturlig Ba-anriket, viser at det må forskes på eventuell giftvirkning på planter når karbonatitt tilføres jordbruksjord som gjødsel.

Annonsering av disputasen 

Published 2. desember 2016 - 13:01 - Updated 23. mai 2017 - 19:10