3 Kvælstof i landbruget

6
VUC Nordsjælland 08062011 Milnersvej 40, 3400 Hillerød Jonas Anker Rasmussen 30bicfh1 | AKN Side 1 af 6 3. Kvælstof i landbruget Dato 08062011 Fag 30bicfh1 Biologi C Emne Dispositioner til eksamen Økosystem Definition Et økosystem er et afgrænset område i naturen, hvor der sker et sammenspil mellem levende organismer og deres omgivende miljø. Et økosystem kan fx være en skov, sø eller en hede. Abiotiske vækstfaktorer Det er faktorer som naturen ikke selv kontrollerer. Et par eksempler: Temperatur Lys Fugtighed pH Næringsstoffer Biotiske vækstfaktorer Dyr og planter imellem er der konkurrence. De lave planter skal fx konkurrere med høje planter om sollyset. Faktorer som disse kaldes biotiske faktorer. Altså faktorer, der skyldes konkurrence arterne imellem. o Vandkrævende planter klarere sig dårligere end tør planter på udtørrede steder. o Planter skal forsvare sig mod at blive ædt. Primærproducenter Planterne kaldes primærproducenter, da de er første produktionsled i fødekæden. De kan lave fotosyntese og således opbygge organiske stoffer ud fra kuldioxid (de er autotrofe). Primærproducenterne er føde for de efterfølgende led i fødekæderne: dyr og mikroorganismer, de er heterotrofe, dvs. ernærer sig af det organiske stof, som planter og alger har opbygget. Autotrofe. Også kaldet ’selvnærende’. Organismer, der selv er i stand til at opbygge deres organiske forbindelser ud fra uorganiske forbindelser og energi (fotosyntese). o Grønne planter, alger og få bakterier er autotrofe. Heterotrofe. Også kaldet ’anderledes ernærede’. Organismer, som er nødt til at få tilført energirige organiske forbindelser fra omgivelserne. o De fleste bakterier, svampe og alle dyr er heterotrofe. o Kaldes også konsument, da de lever af planternes produktion. BPP = NPP + R Bruttoprimærproduktion = nettoprimærproduktion + respiration Bruttoprimærproduktion (BPP) er den samlede mængde glukose

description

Eksamensspørgsmål 3:Gør rede for opbygningen af et økosystem. Kom ind på primærproduktion, fødekæder og forskellige vækstfaktorer. Beskriv derefter en dyrket mark som økosystem.Beskriv kvælstofkredsløbet i en dyrket mark. Kom ind på hvordan landbruget har ændret sig gennem det seneste århundrede. Diskuter hvilke indflydelse disse ændringer i landbrugsdriften har på det omkringliggende miljø, kom ind på mulighederne for at mindske forurening fra landbruget.--Bemærk! Eksamensdispositionerne er udfærdiget af Jonas Anker Rasmussen. De er sammensat på baggrund af egen producerede notater og rapporter. Derudover indeholder dispositionerne også figurer, notater og uddrag fra faglitteratur og hjemmesider. Disse er ikke forfattet af undertegnede, men lånt af rettighedshaverne.

Transcript of 3 Kvælstof i landbruget

Page 1: 3 Kvælstof i landbruget

VUC Nordsjælland         08‐06‐2011 Milnersvej 40, 3400 Hillerød  Jonas Anker Rasmussen  30bicfh1 | AKN 

Side 1 af 6 

3.KvælstofilandbrugetDato  08‐06‐2011 

Fag  30bicfh1 Biologi C  

Emne  Dispositioner til eksamen 

Økosystem

Definition  Et økosystem er et afgrænset område i naturen, hvor der sker et sammenspil mellem levende organismer og deres omgivende miljø. 

Et økosystem kan fx være en skov, sø eller en hede. 

Abiotiske vækstfaktorer  Det er faktorer som naturen ikke selv kontrollerer. Et par eksempler: 

Temperatur 

Lys 

Fugtighed 

pH 

Næringsstoffer 

Biotiske vækstfaktorer  Dyr og planter imellem er der konkurrence. De lave planter skal fx konkurrere med høje planter om sollyset. Faktorer som disse kaldes biotiske faktorer. 

Altså faktorer, der skyldes konkurrence arterne imellem. o Vandkrævende planter klarere sig dårligere end tør planter på 

udtørrede steder. o Planter skal forsvare sig mod at blive ædt. 

Primærproducenter  Planterne kaldes primærproducenter, da de er første produktionsled i fødekæden. 

De kan lave fotosyntese og således opbygge organiske stoffer ud fra kuldioxid (de er autotrofe). 

Primærproducenterne er føde for de efterfølgende led i fødekæderne: dyr og mikroorganismer, de er heterotrofe, dvs. ernærer sig af det organiske stof, som planter og alger har opbygget. 

 

Autotrofe. Også kaldet ’selvnærende’. Organismer, der selv er i stand til at opbygge deres organiske forbindelser ud fra uorganiske forbindelser og energi (fotosyntese). 

o Grønne planter, alger og få bakterier er autotrofe. 

Heterotrofe. Også kaldet ’anderledes ernærede’. Organismer, som er nødt til at få tilført energirige organiske forbindelser fra omgivelserne. 

o De fleste bakterier, svampe og alle dyr er heterotrofe. o Kaldes også konsument, da de lever af planternes produktion. 

 BPP = NPP + R Bruttoprimærproduktion = nettoprimærproduktion + respiration 

Bruttoprimærproduktion (BPP) er den samlede mængde glukose 

Page 2: 3 Kvælstof i landbruget

VUC NordsjæMilnersvej 40

Fødekæder

Landbrugetøkosystem 

 

 

ælland 0, 3400 Hillerø

t som 

ød 

Figur 1: E

 ”Kort ovhvem”.Når forsspiser hde udgøI de flesvære flefødekædyr kanforskellat de engriber ikalder d

Jonas

primærprod

Nettoprimæi planten, nbruger plan

Respirationfor at skaffe

Eksempel på føbiolo

ver, hvem, d

skellige orgahinanden sigeør en fødekæste tilfælde vere forskellig

æder. En plan indtage en pige kæder –nkelte fødeknd i hinandedet et fødene

Planter spisplanteæder

Planteæderrovdyr. 

Nogle rovdy

Landbrugetfraføres ene

Landmandeeksporten b

Produktionevækstfaktorbegrænsen

o Hvigød

Konsumentgræsset. Implantevæggformave/voenzymer.  

     s Anker Rasm

Side 2 af 6

ducenter pro

ærproduktionår den har dnten til vækst

n (R) er den me energi til si

ødenet. Kilde: ogitiltiden.dk

der æder 

anismer er man at æde.  vil der ge nte eller et plads i man siger 

kæder en – man et. 

ses af re. 

re spises af 

yr spiser and

t som et økosergi og stof.

ens arbejde ebliver størst 

en hos de enrerne. Faktode faktor. s en plante mdes. Kun, hvi

ter. Landbrugmidlertid er ggene. Kreatuom skaber go

ussen

oducerer ved

n (NPP) er deækket sine et, men spises

mængde glukig selv.  

dre rovdyr. 

system, er et

er at sikre enmuig. 

nkelte organren, der beg

mangler lys, s den får lys,

gets konsumræs svært atrer kan dog ode betingels

d fotosyntese

en mængde egne behov vs også af het

kose planten

t åbent syste

n høj produkt

ismer begrærænser væks

vil den ikke v, vokser de. 

menter, er det fordøje pgadrøvtygge deser for dens 

30

en. 

glukose, dervha. respiratterotrofe org

n bruger ved 

em, hvor der

tion i økosys

ænses af en asten, kaldes 

vokse selvom

m, der levera. cellulosen em, da derescullulose‐sp

08‐06‐20110bicfh1 | AKN

r er tilbage tion. Dette ganismer. 

respiration 

r tilføres og 

stemet, så 

f den 

m den 

r af fx i s isende 

1 N 

Page 3: 3 Kvælstof i landbruget

VUC NordsjæMilnersvej 40

Kvælsto

Kvælstof 

Kvælstofbin

Nedbryderf

Nitrifikation

ælland 0, 3400 Hillerø

ofkredslø

nding 

fødekæden 

ød 

øbetiend

1.

2.

3.

4.

5.

(Organi(OrganiDe orgaved nitr

Jonas

dyrketm

Kvælstof (Nde levende der ikke væmolekyler in

I atmosfæremeget svær

På trods af kvælstof er på organisk

Evnen til debakterier og

Det foregårindeholder De er af stoaf proteinerDe kvælstoforganiske stHvis de samfordel hervestoffer somPlanterne sfødekæden

Når organisforrådnelseopbygning o

Luftarten am

Noget af dereagerer so

NH4 kan optomdannelse 

isk‐N      Nisk kvælstof aniske n‐forbrifikation om

     s Anker Rasm

Side 3 af 6

mark

N) indgår i enorganismer.

ære liv på jordndeholder n

en er 78 % art at få til at 

at hovedpardet kun få o

k form.  

ette har blågg knoldbakte

r ved at kvælkvælstof, fx 

or betydning r.  fbindende otoffer, da demarbejder meed, da plante

m de også kanpises af dyr n. 

smerne dør, esprocessen og for at ska

mmoniak da

en giftige amom base og b

tages af plane fra uorgan

NH4+)       N

     ammobindelse nedmdannes til n

ussen

 række mege. Hvis vi ikke den som vi kemlig kvælst

f volumen frreagerer me

rten af atmosorganismer d

rønalger, deerier. 

lstof omdannaminosyrer.for organism

rganismer fåe kan benytteed andre plaerne modtagn bruge til opog kvælstoff

går nedbrydfor derved affe energi. 

nnes (NH3) d

mmoniak undbliver til amm

nter og omdaisk til organi

O2‐      NO

oniak)      nbrydes ved ritrat. 

et vigtige orghavde kvælsender det. Dtof. 

it kvælstof. Ded andre stof

sfæren udgøder er i stand

fritlevende 

nes til et org  merne da de 

år selv gavn ae dem til egenter får dissger kvælstofhpbygningen aforbindelsern

erne går i gat skaffe sig s

der kan opløs

viger til atmomonium‐ione

annes til fx ask stof).  

3‐ itrit      nitrespiration ti

30

ganiske forbstof til rådighDe vigtigste o

Det er uorgaffer. 

øres af luftartd til at få kvæ

kvælstofbind

ganisk stof de

benyttes til 

af de nydannen opbygningse planter ogholdige orgaaf sig selv.  ne kommer v

ang med stoffer til ege

ses i vand.  

osfæren, anen, NH4 (nær

aminosyrer. (

trat il f.eks. amm

08‐06‐20110bicfh1 | AKN

indelser i hed ville organiske 

anisk og 

ten ælstof over 

dende 

er 

opbygning 

nede g. så en niske 

videre i 

en 

det ingssalt). 

(en 

moniak, som 

1 N 

Page 4: 3 Kvælstof i landbruget

VUC NordsjæMilnersvej 40

Denitrifikat

Illustration 

 

 

ælland 0, 3400 Hillerø

tion 

ød 

 

NO3‐   

Nitrat    

Nitratfjeen v

biologit

Jonas

Nitritbakter(NO2), hvis d

Nitratbakte(NO3), hvis d

Nitrater er for planternkvælstof binorganismen

o Hvidisshvo

o Hvikan

Ofte er udv

Lægger vi hindeholder ammonium

Det kan ogsKnoldbaktevære i standVed nedpløBakterier vikan der fore

   N2    kvælsto

Nitratspalteo Næ

Bakterierneanvender n

Bakterierne

Figur 2: rnelse i åd eng. Kilde: 

tiltiden.dk 

     s Anker Rasm

Side 4 af 6

rier er i standder er ilt til s

erier er i stander er ilt til s

letopløseligene. De optagndes i de vigns arveanlægs ikke plantese ioner siveor de kan opts der ikke ern de ikke vok

vaskningen af

hertil at man kvælstofhol

m‐ioner eller 

så være en merier, der leved til at bindeøjning af planil nedbryde megå en nitrifi

of (atmosfær

ende bakteriæringssalte m

e udfører proitrat i stedet

e opnår herm

ussen

d til at omdastede.  

nd til at omdastede. 

e i vand og nger nitrat‐iontige organiskg.  erne optagerr ned i grundtages af de pr ammoniumkse. 

f nitrat‐ione

også fjernerdige stoffer nitrat‐ioner t

mulighed at ser og arbejdee frit kvælstonter vil man tmolekylerne ikation hvis d

risk) 

er omdannemistes, der ku

ocessen, hvot for ilt, når d

med energi ti

anne ammon

anne nitrit‐io

itrat‐ioner eer som de oke molekyler

r nitrat‐ionerdvandet, ud planter der le‐ioner eller n

r stor fra lan

r afgrøder maer det nødvetil jorden.  

så marker meer sammen mof til atomsfætilføre jordenog ammoniader er ilt til s

er nitrat‐ioneunne give næ

r der ikke erde organiske 

l deres livspr

30

niak (NH3) til 

oner til nitra

r vigtige nærmdanner sår: ATP, prote

rne risikerer i åer, søer elever der. nitrat‐ioner t

dbrugsjorde

arkerne, somendigt at ma

ed ærteblommed ærtebloæren.  n organiske sak vil frigivesstede. 

er til frit kvææring til plant

r ilt tilstede.  stoffer skal 

rocesser. 

08‐06‐20110bicfh1 | AKN

nitrit‐ioner 

t‐ioner, 

ringssalte ledes at einer og i 

man at ller havet, 

til rådighed 

en.  

m n tilfører 

mster. omster, vil 

stoffer. s. Herefter 

lstof. terne.  

De omdannes.

1 N 

Page 5: 3 Kvælstof i landbruget

VUC Nordsjælland         08‐06‐2011 Milnersvej 40, 3400 Hillerød  Jonas Anker Rasmussen  30bicfh1 | AKN 

Side 5 af 6 

Landbrugetsudvikling

Kunstgødning  For at opnå så stort høstudbytte som muligt bruger landmænd kunstgødning som kan indeholde ionerne: ammonium, nitrat, fosfat og kalium. Derudover kan han nedfælde ammoniak på markerne.  

Naturgødning kan også benyttes, som er affaldsstoffer fra husdyrene. o Gyllespredning bevirker at der tilføres urinstof til jorden. 

Urinstof kan omdannes af mikroorganismer og der kan således fra markerne frigives nitrat‐ioner.  

Hvis frigivelsen af nitrat‐ioner sker for hurtig end planterne kan nå at optage dem, vil nitrat‐ionerne sive ned i grundvandet med regnen og der sker en forurening af drikkevandet. 

Landbruget revolution  Siden 1945 er landbrugets evne til at producere, steget kraftigt. Det skyldes, at mekaniseringen, har bevirket større og mere effektive maskiner.  

Husdyravlen har udviklet ensartede og højt‐ydende dyr. Antallet af køer er formindsket uden at produktionen er gået ned og planterne fået et større udbytte med effektive sprøjtemidler. 

Siden 1945 har det været nødvendigt at tilføre planter mere kvælstof og andre næringsstoffer end før.  

Handelsgødning og naturgødning er steget siden 1945. 

Koncentrationen af husdyrene på bestemte gårde og i bestemte områder har bevirket et stort forbrug af naturgødning på jorderne i disse områder. 

Hvis man øger mængden af kvælstofgødning til jorden, vil man opnå et større høstudbytte og kun en svagt stigende udvaskning af næringssalte, så længe planterne er i stand til at optage næringssalte. 

o Når udbyttet begynder at nærme sig det optimale vokser udvaskningen herefter markant med stigende tilførsel af gødning. Dette betyder at næringssalte og nitrat‐ioner passerer hurtigere gennem jordlagene.  

o Hvis næringssaltene kommer længere end 1 meter ned, er det ikke længere muligt for planternes rødder at optage dem og de siver med regnvandet ned til grundvandet eller i drænrørene og videre til vandløb og søer. 

Korn og rasp høstes tidligt og markerne ligger hen uden nogen afgrøde. Nedbrydningsprocesserne vil frigive næringssalte og disse kan om efteråret efter megen nedbør sive ned gennem jordlagene. 

En mild vinter vil fremme udvaskningen af næringssalte, mens en hård vinter med meget kulde vil hæmme processerne og desuden fryse vandet, som gør at næringssaltene bliver fastholdt i jorden. 

Forslag til forbedring  Såning af marker efter høst, så afgrøder kunne binde næringssalte gennem vinteren. 

o Græs og andre afgrøder, der vokser og optager næringssalte langt hen på efteråret kan begrænse udvaskningen af nitrat‐ioner betydeligt. Det er derfor en god ide at tilså markerne med græs for generelt at begrænse nitratforurening.  

Page 6: 3 Kvælstof i landbruget

VUC Nordsjælland         08‐06‐2011 Milnersvej 40, 3400 Hillerød  Jonas Anker Rasmussen  30bicfh1 | AKN 

Side 6 af 6 

Opgive dræning af marker og reetablere våde enge. o Nitrat kan nås at blive optaget af planter, før den når åen. o Vandmættet jord er iltfattigt, hvilket fører til nitrifikation, der 

skaber frit kvælstof. 

Økologisk landbrug, der prøver at få fødekæder og næringsstofs kredsløb til at hænge bedre sammen. 

o Kunstgødning eller sprøjtemidler må ikke benyttes. o Spredning af husdyrgødning skaber en større variation af dyr i 

marken.  Nedbrydere trives  Flere rovdyr kommer tilstede og spiser eventulle 

skadedyr o Stadig svært at styre nitratindholdet i husdyrgødning fremfor 

kunstgødning.  o Totalt er udvaskningen dog lavere, da en økologisk landmand 

typisk har færre dyr pr. arealenhed og derfor gøder mindre.