Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs den ursprungliga artikeln.
ärtor, linser, kikärtor, bönor och jordnötter:om det kommer i en balja, då är chansen stor att det är en baljväxt. Dessa anspråkslösa matgrödor har en speciell förmåga som gör dem ganska unika i växtriket.
De kan omvandla kvävgas - som finns rikligt i luften - till något som är mer sällsynt och viktigt för växter:ammoniak. Ammoniak kan omedelbart omvandlas till proteiner i en växt, hjälpa den att växa. Det är därför som baljväxter inte behöver kvävegödsel, och de lämnar till och med en del av det kväve de producerar i jorden för andra växter att använda.
De flesta moderna gårdar tillför kväve till åkrarna i syntetiska gödselmedel. Sedan 1960-talet, Den årliga produktionen av kvävegödsel i världen har ökat med svindlande 458 procent, öka spannmålsproduktionen i Europa till mer än 188 miljoner ton per år. I bästa fall, hälften av det kvävegödselmedel som tillförs jordbruksmark kommer att tas upp och användas av grödan. Mycket av resten försvinner till atmosfären, ofta i form av dikväveoxid – en växthusgas som är 300 gånger mer potent än koldioxid. En del av det läcker ut i sötvatten som lagras djupt under jorden, främst som nitrat.
Den mest omfattande studien hittills visade att i början av 2000-talet, nitratföroreningar i dricksvatten hade förkortat den genomsnittliga européens livslängd med sex månader genom att främja tillstånd som methemoglobinemi, sköldkörtelsjukdomar och magcancer.
Ibland, den enklaste lösningen är den bästa. Genom att återinföra ett urgammalt system med att odla baljväxter i omlopp med andra grödor, gårdar skulle kunna minska mängden gödsel de använder samtidigt som de producerar näringsrik och djurlivsvänlig mat.
Underskörden
I en nyligen genomförd studie, vi fann att användning av baljväxter i konventionella växtföljder för spannmål kan leverera samma mängd näring men till en markant lägre miljökostnad. Det beror på att en del av det kväve som spannmålsgrödor behöver tillhandahålls av föregående års odling av baljväxter på samma åker.
Som baljväxter som bönor, ärtor och linser har mer protein och fibrer i vikt än spannmålsgrödor som vete, korn och havre, vi beräknade att en genomsnittlig spannmålsodling i Skottland kunde odla en baljväxtgröda i ett år i en femårscykel och minska mängden kvävegödselmedel som behövs under hela rotationscykeln med nästan 50 procent, samtidigt som den producerar samma näringsuttag.
Genom att använda betydligt mindre gödselmedel, Utsläppen av växthusgaser förväntas minska med så mycket som 43 procent under samma period. Baljväxter kan också användas som djurfoder tillsammans med spannmål – vilket ger mer smältbart protein till lägre miljökostnader.
Forskare upptäckte först processen genom vilken baljväxter tar kväve från luften i slutet av 1800-talet, nästan hundra år efter att de upptäckte elementärt kväve. Särskilda vävnader på baljväxternas rötter ger en fristad för tusentals kvävefixerande bakterier. I utbyte mot en stadig tillgång på socker, som baljväxten genererar i sina blad med hjälp av fotosyntes, dessa bakterier ger gott om kväve i en form som är mest användbar för växttillväxt.
Efter att skörden har skördats, baljväxtresterna sönderdelas och levererar det nyttiga kvävet till jorden så att andra växter kan använda det. Dessa grödor fungerar till och med som gröngödsel, genom att plöja ner de fortfarande växande plantorna i jorden för att ge den mer kväve.
Men baljväxtgrödor erbjuder många fler fördelar än att minska hur mycket gårdar är beroende av gödningsmedel. Att diversifiera växtföljden med baljväxter kan minska förekomsten av spannmålsskadegörare och sjukdomar genom att skära av deras livscykel mellan åren och minska behovet av bekämpningsmedel.
På grund av sina djupa rötter, många baljväxter är också mer motståndskraftiga mot torka än konventionella grödor. Baljväxtblommor ger en utmärkt källa till nektar och pollen även för pollinerande insekter, och att konsumera mer baljväxter i den mänskliga kosten erbjuder en mängd olika hälsofördelar.
Trots alla dessa positiva saker, baljväxter odlas inte särskilt mycket i Europa, täcker endast 1,5 procent av den europeiska åkermarken, jämfört med 14,5 procent i världen. Faktiskt, Europa importerar mycket av sina proteinrika grödor från Sydamerika, där den växande efterfrågan på sojabönor driver på avskogningen. Det är hög tid att bönder i Europa återställer dessa underbara grödor på sina fält – för mindre föroreningar och mer näringsrik mat.
Michael Williams är biträdande professor i botanik vid Trinity College Dublin. David Styles är föreläsare i koldioxidavtryck vid Bangor University, och Marcela Porto Costa är doktorand i hållbart jordbruk vid Bangor University.
