Betydelsen av gödselmedlets kväveform för växtens utveckling och produktens kvalitet som livsmedel

Tomater är en viktig källa för vitamin C och andra antioxidativa ämnen som inverkar positivt på människans hälsa. I en tomatodling är det därför inte bara viktigt att få en så stor skörd som möjligt. Konsumenterna är framförallt intresserade av produkter med bra smak och hög näringsvärde. Av den anledning försöker odlare och forskare att utforma miljövänliga sätt att producera livsmedel av hög kvalitet.

Tomatodling

I projektet som beskrivs här nedan tittar vi på hur kväveformen i organiskt baserade odlingssystem jämfört med mineralgödsling påverkar produktens kvalitet som livsmedel. Vi undersöker sambanden mellan gödslingssätt, markmikroorganismernas betydelse för kvävetillgång och växtens innehåll av ämnen som bidrar till tomaternas smak och positiva effekt på hälsan. Syftet är att kunna utveckla uthålliga odlingssystem som ger hälsosamma livsmedel.

Tomater utgör en stor del av den frukt och grönt vi äter. Vi äter dem som de är, råa, kanske i en god sallad, men också kokta eller stekta, som soppa eller sås, och dricker dem även som juice. Tomater bidrar därför i stor utsträckning till vårt dagliga intag av vitamin C, karotenoider, fenoler samt flera andra så kallade ”antioxidanter”.

Antioxidanter är ämnen som växterna bildar för att skydda sig mot exempelvis torka, UV-ljus, sjukdomsangrepp och andra stressituationer. Vissa ämnen bidrar samtidig till växternas färg, lukt eller smak. I medicinska undersökningar har det visat sig att antioxidanter har en positiv inverkan på människans hälsa. De kan bidra till att minska risken för hjärt- och kärlsjukdomar samt cancer, genom att skydda kroppen mot olika stressfaktorer.

Smaktest av tomaterna gödslade med organiskt eller mineraliskt gödsel

I tomatodlingar har man under lång tid framförallt försökt att öka skördemängden, men sedan några år tillbaka görs det också stora ansträngningar för att få fram tomater med god smak. Smaken bestäms av flera olika faktorer: Sorten och ljusintensiteten är viktig och mognadsstadiet i vilket tomaten skördas betyder mycket för smakintensiteten. Dessutom har det betydelse vilka näringsämnen som tillförs växten.

På avdelningen ”Odlingssystem trädgård” vid Sveriges Lantbruksuniversitet SLU har forskare under flertal år jobbat med att utveckla uthålliga odlingssystem för grönsaker, både för frilands- och växthusodling. Syftet är att på ett miljövänligt sätt producera livsmedel med hög kvalitet, avseende smak, näringsinnehåll och hälsoeffekt. (En publikationslista finns på hemsidan www.evp.slu.se/tradgard.)

Det aktuella projektet är en del i två större teman: Växtodlingssystemets inverkan på gröda och produktens kvalitet samt Odlingssystemets ekologi - gröngödsling som mångfunktionellt redskap i grönsaksodlingen. Ett flertal forskare undersöker hur gödslingsformen i olika odlingssystem påverkar växtnäringstillförseln, markens mikroorganismer, reglering av skadegörare och deras naturliga fiender, samt livsmedelskvaliteten. Projektet ska bidra till att öka kunskapen om sambanden mellan odlingssystem, växternas produktion av biomassa och produktens kvalitet som livsmedel. I projektet tittar vi speciellt på näringsämnet kväve (N).

Tillväxt och kvalitet hos de ätliga växtdelarna påverkas av hur vi gödslar växterna.

Både mängd och form av gödsel är avgörande. Kunskapen om hur olika gödselsystem tillför kväve, hur mikroorganismer i marken bidrar till kvävets tillgänglighet, samt hur växterna använder kvävet för biomassaproduktion och skydd är bristfällig. Pusselbitarna från flera olika studier i laboratoriemiljö, växthusstudier och på fält behöver sättas ihop innan vi kan ge en sammanhängande och detaljerad förklaring.

Ett ekologiskt odlingssystem, som är baserad på organiska gödselmedel, tillför växterna en blandning av organiskt bundna näringsämnen. Mikroorganismer i jorden bryter ner blandningen och gör ämnena tillgängliga för upptagningen i växten. Styrningen av ett sådant komplext system är mycket svårt.

I en konventionell odling tillförs de enstaka näringsämnena i mineralisk form och de kan ökas eller sänkas individuellt. Nitrat (NO3-) dominerar som kvävekälla, och för att exempelvis förbättra tomatsmaken höjer man salthalten med natriumklorid (koksalt).

I organiska gödselmedel förekommer kvävet övervägande organiskt bundet (org-N), t.ex. som aminosyror, eller i oorganiskt form som ammonium (NH4+). Om mikroorganismer omvandlar kvävet ännu mer blir det även en del nitrat. Växter kan ta upp alla former av kväve med hjälp av olika mekanismer. Upptagning av nitrat anses kräva mer energi jämfört med upptagning av ammonium eller organiskt bundet kväve. Inne i växten byggs kvävet åter in i organiska former och då kan det ju verka lite onödig att ta omvägen via nitratet. Kväveformen och energin som går åt för att bygga in kvävet påverkar därmed balansen av näringsämnen i växten, vilket i sin tur påverkar hur mycket energi växten kan lägga på att bilda mer komplicerade ämnen som vitaminer och antioxidanter.

Gödslingen i vår tomatodling skedde i alla behandlingar med samma totalmängd kväve, men i olika former. Å ena sidan gödslade vi med nitrat- eller ammoniumdominerade näringslösningar, å andra sidan med organiska gödselmedel som hönsgödsel och färskt gräsklipp. Vi odlade i sand för att utesluta markmikroorganismernas förmåga att omvandla organiskt kväve i mineraliskt kväve och enbart kunna se effekterna av de kväveformerna som vi tillförde. Våra preliminära resultat visar på en lägre produktion av biomassa hos de organiskt gödslade tomatplantorna jämfört med de mineralgödslade. Nitrat eller ammonium gav ingen skillnad i mängd biomassa. I smaktester bedömde drygt 120 personer tomaternas utseende, hårdhet, saftighet, sötma, surhet, typisk tomatarom, smaklängd och gav ett allmänt omdöme. Inga tydliga skillnader fanns i utseende, hårdhet och saftighet. Däremot var tomater från de nitratgödslade plantorna mindre söta, mindre sura, hade mindre arom, smaken försvann snabbt och de fick lägsta betyg i allmänt omdöme. Mellan ammoniumgödslade eller organiskt gödslade tomater kunde vi däremot inte hitta någon tydlig skillnad.

De preliminära resultaten från smaktesterna visar att kväveformen mycket väl kan ha en effekt på produktionen av smakämnen och då möjligen även vissa antioxidanter. Den lägre tillväxten och skörden i de organiskt gödslade plantorna kan delvis förklaras med att markmikroorganismerna uteslöts i sandsubstratet. Troligen skulle markmikroorganismerna bidra till att öka skörden en del genom att omsätta det organiska materialet och främja tillgång och upptagning av näringsämnen.

För att kunna mäta skillnader i näringsämnen, vitaminer, smakpåverkande ämnen samt ämnen vilka i medicinska studier har visat sig främja hälsan, kommer studien att kompletteras med kemiska analyser av tomaterna, tomatplantorna samt gödseln och sanden.

Om organiska gödselmedel visar sig främja kvaliteten på produkten med avseende på ämnen som har positiv effekt för människans hälsa, skulle det vara ett starkt argument för att utveckla odlingar baserade på organiskt gödsel. Det är ännu för tidigt att säga hur ett miljövänligt och uthålligt odlingssystem med livsmedel av hög kvalitet, bra smak och högvärdig näringsinnehåll på bästa sätt ska utformas.

Rapport år 2002, Anuschka Heeb