Det fantastiske jordaggregatet

I jordekanten, der vi ikke pløyer eller gjødsler, finner vi ofte matjordlaget vi gjerne skulle hatt ute på åkeren. Her er det mørkere jord med grynstruktur, mer meitemark, ingen pakkede sjikt men kanaler og rom, dype røtter og meitemarkkast, biller og edderkopper i overflata.

Hva skjer der og ikke her

Når jorda på jordet mister sine funksjoner er det resultatet av brutt samarbeid mellom planter og jordliv. Tenk; dette er samarbeid som har utviklet seg siden de første plantene etablerte seg på land for omtrent 450 millioner år siden.

Det som skiller matjordlaget fra undergrunnsjord er tomrom, liv, og rester etter liv. Når vi graver ser vi det som mørkere jord, porer og hulrom. Jorda henger sammen i større og mindre klumper. Der det er røtter, er det liv, og det blir jordstruktur. Det må være gode grunner til at evolusjonen har gryna det til, tenker jeg.

Livet er limet

Gryn eller biologiske jordaggregater utvikler seg når organismene i jorda lever, formerer seg, spiser hverandre, beiter og skiter. De største gryna kalles makroaggregater og er 0.25 til 2 millimeter. De er satt sammen av mikroaggregater. I de minste aggregatene er partiklene bundet sammen av kjemiske og fysiske bindinger og er mindre enn 250 μm. Mineralpartiklenes størrelse og sammensetning har stor betydning for om jorda danner klumper eller aggregater med kjemiske og fysiske bindinger. Om jordarten er prega av sand, silt eller leire har også mye å si for hvordan jordstrukturen utvikler seg. Disse primærpartiklene blir kittet sammen av lim og slim, det vil si polysakkarider, og bakterie- og soppskjeletter. Sopphyfer fra mykorrhizasopper vever det sammen. Aggregatene utvikles og modner over tid. Aktiviteten til jordlivet, både de levende og nedbrutte «kropper», binder så mikroaggregater sammen til makroaggregater. Så lenge planterøttene fortsetter å være aktive i strukturen av jordaggregater fortsetter «det gode arbeidet».

Levesteder, ventilasjon og avløp

Over tid så "bygges" det altså strukturer og rom i ulike størrelser og fasonger som blir levesteder for planterøtter og mer mangfold av jordorganismer. Sammenhengende poresystemer gjør at gasser kan slippe ut og at ny luft kan slippe inn. Ventilasjon er en forutsetning for at den underjordiske storbyen skal kunne vokse. Porer er også levested for bakterier.

Struktur og samarbeid gjør at større deler av jordvolumet og næringsstoffer blir tilgjengelige for plantene. Mykorrhiza bidrar både med superlim og distribusjon av vann og næringsstoffer i plantesamfunnet. Sopphyfene som armerer aggregatene er mer motstandig mot nedbryting. Hyfene er hydrofobe og gir jorda svampegenskaper. Som andre svamper trekker jorda til seg vann og holder på det til tørrere tider uten å gå i oppløsning, mens overskuddsvann slipper lett igjennom.

Med og uten oksygen

Grynstruktur, sett fra et økologisk perspektiv, kan også løse kjemiske utfordringer. På jordene kan manganmangel bli problem, men sjelden i naturlige systemer. Jordmiljøet inne i aggregatene er forskjellig fra det utenfor. Det er mer reduserende forhold, med høyere og jevnere nivå karbondioksid og vann, og mindre oksygen. Mellom gryna er oksygentilgangen større og mangan finnes som MnO₄. Mer av manganet kan dermed være i plantetilgjengelig form i aggregatene.

Oppsiktsvekkende lite nitrogenmangel i naturen (og hos økologer) kan også ha sammenheng med aggregatene. At nitrogenfikserende bakterier lever inne i rotknoller på belgvekster, uten oksygen, er velkjent, men de finnes også frittlevende. Det er påvist nitrogengase, enzymet som brukes i nitrogenfiksering, inne i aggregatene. Jordøkolog Christine Jones forklarer dette med at det er gunstige forhold for nitrogenfiksering der. Energi til prosessen får bakteriene via mykorrhizasopp, som formidler nitrogen tilbake til plantene.

Planter "lager" matjord

Dannelse av mange av de mest fruktbare jordsmonnene i verden er resultat av koevolusjonen mellom beitedyr, planter, mikroorganismer og rovdyr. Beitedyra gjødsler, tråkker ned planter, skaper mikroklima for nedbrytning. I grasfamilien er det mange arter som er spesielt tilpasset å bli beitet. Grasartene har mye rotsystem, de danner nye røtter og blader som respons på moderat beiting. Røtter har høyere C/N forhold, og brytes saktere ned enn planterester over jorda. For graset tilsvarer slått beiting.

Det er stor biologisk aktivitet i nærområdet til planterøttene. Her er det store "hotspots" av bakteriekolonier, beitende protozoer, nematoder, sopp og meitemark. Samarbeidet er så tett at det nesten ikke er til å skille de rotassosierte mikoorganismene fra planta.

Aggregatdannelsen er viktig for dyrking, for karbonbinding i jord, og for å beskytte organiske forbindelser fra å bli brutt ned. Dette er prosesser som vi kan påvirke ved måten vi driver landbruk, og aktive agronomiske valg. Den biologiske aggregat- og jordstrukturdannelsen er den "mørke sida" av økologisk suksesjon. Ved et jordskred i naturen eller stadig, intensiv jordarbeiding på jordene våre blir jordstrukturdannelse satt tilbake. I tidlig stadium av suksesjonen er jorda uorganisert og lik undergrunnen. Strukturdannelsen starter med etablering av plantesamfunn, først ettårige pionerarter og så overtar flerårige gras og urter. Hvis det ikke beites overtar busker og trær. Artsrik eng som beites er en av naturtypene som kan binde mest karbon, og som bygger matjord.

Mer stabile gryn og dypere jordstruktur får vi først med flerårige og mangfoldig eng. Det viser seg at plantediversitet er avgjørende.

Hvorfor ta grynhensyn?

Biologiske jordaggregat eller gryn er funksjonelle enheter i jorda. Helt grunnleggende hindrer de jorda å renne bort med vann eller blåse vekk. Strukturen gir porer, luftveksling, økt evne til å slippe vann igjennom jordprofilet, og jevn vannforsyning. Lufttilgang bedrer rotutviklingen. Aggregatene bidrar til at jorda kan holde på organisk materiale og plantenæring, så det ikke lekker ut til vann eller luft, og kationebyttekapasiteten øker. Alle disse effektene bidrar positivt til avling, plantehelse og kvalitet, og er dermed viktig for bondens økonomi på lenger sikt.

Tabell: Oversikten viser hva som må til for at biologisk aggregater skal utvikle seg, og hvordan du kan tilpasse praksis på gården.