Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs den ursprungliga artikeln.
Bönder klarar av en gödselmedelskris som orsakats av skyhöga priser på fossila bränslen och konsolidering av industrin. Priset på syntetiska gödselmedel har mer än fördubblats sedan 2021, vilket orsakar stor stress i jordbrukslandet.
Denna kris är särskilt tuff för dem som odlar majs, som står för hälften av USA:s användning av kvävegödsel. National Corn Growers Association förutspår att dess medlemmar kommer att spendera 80 procent mer 2022 på syntetiska gödselmedel än de gjorde 2021. En färsk studie uppskattar att detta i genomsnitt kommer att representera 128 000 USD i merkostnader per gård.
Som svar tillkännagav Biden-administrationen ett nytt bidragsprogram den 11 mars 2022, "för att stödja innovativa amerikanska gödselmedel för att ge amerikanska bönder fler valmöjligheter på marknaden." US Department of Agriculture (USDA) kommer att investera 500 miljoner USD för att försöka sänka gödselkostnaderna genom att öka produktionen. Men eftersom detta förmodligen inte är tillräckligt med pengar för att bygga nya gödningsanläggningar, är det inte klart hur pengarna kommer att användas.
Jag leder Swette Center for Sustainable Food Systems vid Arizona State University och har haft ledande befattningar vid USDA, bland annat som biträdande jordbrukssekreterare från 2009 till 2013. Enligt min åsikt borde produktion av mer syntetiska gödselmedel inte vara det enda svaret på detta allvarlig utmaning. USA bör också ge stöd till naturbaserade lösningar, inklusive jordbruksmetoder som hjälper jordbrukare att minska eller avstå från syntetiska gödselmedel, och biologiska produkter som ersätter hårdare kemiska insatser.
För mycket gödsel på fel ställen
Alla växter behöver näringsämnen för att växa, särskilt de "tre stora" makronäringsämnena:kväve, fosfor och kalium. Jordbrukare kan gödsla sina åkrar genom att plantera grödor som tillför marken kväve på ett naturligt sätt eller genom att applicera djurgödsel och kompost på jorden.
Sedan andra världskriget har bönderna dock främst förlitat sig på tillverkade syntetiska gödselmedel som innehåller olika förhållanden av kväve, fosfor och kalium, tillsammans med sekundära näringsämnen och mikronäringsämnen. Det skiftet skedde för att tillverkarna producerade enorma mängder ammoniumnitrat, huvudingrediensen i sprängämnen, under kriget; när konflikten tog slut, bytte de till att tillverka kvävegödsel.
Syntetiska gödselmedel har avsevärt förbättrat skörden och är med rätta krediterad för att hjälpa till att föda världen. Men de används inte jämnt runt om i världen. I fattiga regioner som Afrika söder om Sahara finns för lite gödselmedel tillgängligt. I rikare områden har rikligt med syntetiska gödselmedel bidragit till överanvändning och allvarliga miljöskador.
En algblomning i en sjö. Foto av smspsy, Shutterstock.
Överskottsgödsel sköljs bort från åkrarna under stormar och rinner ut i floder och sjöar. Där gödslar den enorma blomningar av alger som dör och sönderfaller, tömmer syre i vattnet och skapar "döda zoner" som inte kan stödja fisk eller annat vattenlevande liv. Denna process, eutrofiering, är ett stort problem i de stora sjöarna, Chesapeake Bay, Mexikanska golfen och många andra amerikanska vattendrag.
Överskott av kväve kan också förorena dricksvattnet och hota människors hälsa. Och gödselmedel, oavsett om de kommer från djur eller syntetiska, är en betydande källa till lustgas, en potent växthusgas.
Vad är det som orsakar krisen
En anledning till att priserna på gödselmedel i USA har stigit är att bönder är beroende av import. Covid-19 störde leveranskedjor, särskilt från Kina, en stor gödselproducent. Och kriget i Ukraina har avstängt tillgången till kaliumklorid, en viktig kaliumkälla, från Ryssland och Vitryssland.
En annan faktor är att gödselindustrin är mycket koncentrerad. Konkurrensen är liten, så bönderna har inget annat val än att köpa gödsel till marknadspris. Flera amerikanska statsåklagare har uppmanat ekonomer att studera konkurrensbegränsande metoder inom konstgödselindustrin.
USDA sökte information om problem med konkurrensen och leveranskedjan på gödselmedelsmarknader med en deadline för offentliga kommentarer den 15 juni 2022. Men av 66 specifika frågor som avdelningen ställde med denna begäran tar bara en upp vad jag tror är nyckelfrågan:" Hur kan USDA bättre stödja produktionssätt som är mindre beroende av gödningsmedel, eller stödja tillgång till marknader som kan betala en premie för produkter som är beroende av mindre gödningsmedel?”
Tänker om på hur man odlar grödor
Jag ser en möjlighet för Biden-administrationen att ta en ny titt på biologiska produkter som substitut för syntetiska gödselmedel. Den här kategorin inkluderar biogödselmedel och bionäringsämnen – naturliga material som ger växtnäring. Exempel är mikroorganismer som utvinner kväve ur luften och omvandlar det till former som växter kan använda, och gödselmedel som omvandlas från gödsel, mat och annat växt- och träavfall.
En annan kategori, biostimulanter, består av naturliga material som förbättrar upptaget av växtnäring, minskar grödans stress och ökar grödans tillväxt och kvalitet. Exempel är alger och andra växtextrakt, mikroorganismer och humussyror – komplexa molekyler som produceras naturligt i marken när organiskt material bryts ned.
Tidigare avfärdade kritiker naturliga produkter som dessa som "ormolja", med få vetenskapliga bevis som visade att de fungerade. Nu tror dock de flesta experter att även om mycket återstår att lära sig, erbjuder nuvarande biogödselmedel "en enorm potential när det gäller nya och mer hållbara odlingsmetoder."
Studier har visat många fördelar med dessa produkter. De inkluderar mindre behov av gödningsmedel, större skördar, förbättrad markhälsa och färre koldioxidutsläpp.
Stora konstgödselföretag som Mosaic, OCP och Nutrien distribuerar, förvärvar eller investerar i dessa biologiska teknologier. Lantbruksjätten Bayer har samarbetat med Ginkgo Bioworks i ett joint venture som heter Joyn vars uppdrag är att skapa "hållbara agbiologiska produkter för växtskydd och fertilitet som uppfyller eller överträffar prestandan hos deras kemiska motsvarigheter."
En hög med gödsel som ska användas som gödsel. Foto av pundapanda, Shutterstock.
Erbjuder fler valmöjligheter
Panikslagna amerikanska bönder som står inför skrämmande konstgödselpriser letar efter alternativ. I offentliga kommentarer om USDA:s gödningsmedelsinitiativ uppmanade Illinois Corn Growers Association avdelningen att undersöka varför bönder använder gödningsmedel på nivåer som är högre än nödvändigt, medan andra noterade en brist på agronomer som är tillräckligt utbildade för att vägleda bönder om hur de bäst kan gödsla sina grödor på ett hållbart sätt.
Jag tror att det nu är en lämplig tidpunkt för USDA att erbjuda incitament för att adoptera biologiska ämnen, såväl som metoder som ekologiska bönder använder för att ersätta syntetiska gödselmedel, som växelbruk, kompostering och uppfödning av grödor och boskap tillsammans. Ett första steg skulle vara att sätta in tekniker som kan ge råd till jordbrukare om hållbara metoder och biologiska produkter. Avdelningen tillkännagav nyligen ett nytt initiativ på 300 miljoner dollar för att hjälpa bönder att gå över till ekologisk produktion; detta är rätt idé, men mer hjälp behövs.
Byrån skulle också kunna ge engångsbetalningar till jordbrukare i utbyte mot att minska deras användning av syntetiska gödselmedel, vilket skulle bidra till att kompensera dem när de ändrar sina produktionsmetoder. På längre sikt tror jag att USDA bör utveckla nya skördeförsäkringsverktyg för att skydda bönder från riskerna med att övergå till mer hållbara alternativ. Enligt min åsikt skulle den här typen av breda svar ge mer värde än en skattebetalarefinansierad, status quo-strategi för syntetiska gödselmedel.
Kathleen Merrigan leder Swette Center for Sustainable Food Systems vid Arizona State University. Hon arbetade i sex år på US Department of Agriculture, senast som biträdande jordbruksminister 2009-2013. Hon är en venture partner på Astanor Ventures, ett europeiskt baserad agtech-företag som investerar i ett brett utbud av innovationer, inklusive inom biokontroll/biostimulant-sektorn. Hon har tidigare suttit i styrelsen för Marrone Bio Innovations och har aktier i företaget.
