En ram för att uppskatta kvävebalans i stallgödsel och återvinningspotential för nuvarande och framtida förhållanden i USA

Att omvandla gårdsavfall till en dold resurs

I hela USA produceras varje år stora mängder djurgödsel när vi föder upp nötkreatur, svin och fjäderfä för kött och mejeriprodukter. Denna gödsel är rik på kväve, ett nyckelnäringsämne som grödor behöver för att växa. Ändå går mycket av den förlorad, samtidigt som bönder köper stora mängder syntetiskt gödsel framställt med fossila bränslen. Denna studie ställer en enkel men viktig fråga: hur mycket av gödseln skulle i praktiken kunna återföras till åkermark idag och i framtiden, och vad skulle det innebära för livsmedelsproduktion och föroreningar?

Varför näringsräkningen är så förvirrande

Forskare har länge försökt mäta ”gödselbalansen” i jordbrukssystem—om gödseln tillför fler näringsämnen än grödorna kan använda, eller betydligt färre. Men tidigare studier har använt olika antaganden om vilken andel gödsel som kan samlas upp, hur mycket som förloras under lagring, och hur effektivt grödor tar upp kväve. Som ett resultat har uppskattningarna för USA varierat kraftigt, från en liten brist till ett stort underskott. Författarna till denna artikel körde noggrant om sex av dessa metoder med samma nationella data och visar att oenigheterna i hög grad beror på inkonsekventa definitioner snarare än på datan själva. Denna inkonsekvens försvårar för beslutsfattare och bönder att avgöra var gödsel säkert kan ersätta gödselmedel och var det inte går.

En tydligare ram för gödselåtervinning

För att reda ut förvirringen föreslår teamet en ny ram byggd kring ett fåtal tydligt definierade mått. På gödselsidan skiljer de mellan tre nivåer: det totala kvävet som utsöndras av djur i instängning; den andel som skulle kunna återvinnas med nuvarande uppsamlings- och lagringstekniker; och den mindre mängd som enkäter visar faktiskt sprids på åkermark idag. På grödosidan uppskattar de hur mycket kväve grödorna verkligen behöver när naturliga källor som kvävefixerande växter, regn och bevattningsvatten har tagits i beaktande. De beräknar sedan grödornas behov under nuvarande odlingsmetoder och under ett förbättrat scenario där grödorna använder kvävet mer effektivt.

Hur stort är gapet idag?

När denna ram tillämpas på de sammanhängande delstaterna i USA visar det sig att gödselanvändningen ligger långt under grödornas behov. Endast omkring en femtedel av kvävet som utsöndras av inhägnade husdjur sprids för närvarande på åkermark. Jämfört med vad grödorna kräver lämnar det landet med ett stort underskott, som i dagsläget i huvudsak fylls av syntetiskt gödsel. Även när författarna antar full utbredning av dagens bästa system för hantering av gödsel, minskar underskottet endast något, eftersom så mycket kväve fortfarande går förlorat längs vägen eller aldrig samlas in från början. De finner också att om bönder försökte försörja mer kväve enbart från gödsel, skulle de ofta riskera att tillföra för mycket fosfor, ett annat näringsämne som kan orsaka vattenförorening om det byggs upp i jordarna.

Vad kan bättre teknik och smartare jordbruk åstadkomma?

Studien utforskar sedan vad som kan vara möjligt med både förbättrad återvinning av gödsel och bättre grödhantering. Nya eller mer allmänt införda tekniker skulle kunna göra det möjligt att fånga upp och använda nästan all gödsel från inhägnade djur, vilket kraftigt skulle öka näringstillförseln från denna källa. Samtidigt skulle en högre effektivitet i grödornas kväveanvändning—närmare de nivåer som redan uppnås i vissa välskötta system—minska hur mycket kväve de behöver totalt. När dessa två strategier kombineras kan det nationella bruket av syntetiskt kvävegödsel minskas med mer än hälften. Eftersom gödsel ofta innehåller mer fosfor än vad grödorna kräver, skulle en del av överskottsgödseln ändå behöva särskild behandling för att avlägsna fosfor eller transporteras till andra regioner.

Olika behov på olika platser

När man granskar varje län i landet visar författarna att gödselsituationen är starkt lokal. Ett litet antal län med tät djurhållning har redan mer gödselkväve än vad deras grödor säkert kan använda och behöver flytta ut näringsämnen eller minska djurbesättningarna. Flera hundra andra län skulle, med bättre uppsamling, transport eller grödeffektivitet, kunna tillgodose hela sitt grödkvävebehov lokalt. För större delen av landet kommer man dock fortsatt att vara beroende av viss mängd syntetiskt gödsel eftersom grödoproduktionen vida överstiger antalet djur i närheten. Att matcha dessa mönster med specifika förvaltningsalternativ—såsom förbättrade lagringssystem, investeringar i transport eller omflyttning av djurhållning—kan hjälpa planerare och bönder att prioritera åtgärder.

En väg mot renare, mer effektivt jordbruk

För icke-specialister är huvudbudskapet att gödsel både är ett problem och en förbisedd möjlighet. Används den vårdslöst läcker den ut kväve och fosfor till luft och vatten, vilket bidrar till klimatförändringar, smog och syrefria zoner i sjöar och kustvatten. Används den klokt kan den ersätta en stor del fabrikstillverkat gödsel och stödja friskare jordar. Denna studie erbjuder ett transparent sätt att mäta var vi står och hur långt vi kan nå under nuvarande och framtida förhållanden. Författarna drar slutsatsen att med bättre data, tekniker och politiska åtgärder skulle USA kunna omvandla mycket mer av sitt djuravfall till en värdefull resurs samtidigt som gödselkostnaderna och föroreningarna minskade—men gödseln ensam kommer inte helt ersätta syntetiska gödselmedel, så både näringsåtervinning och smartare gödselanvändning måste gå framåt tillsammans.

Citering: Wang, Y., Zhang, X., Spiegal, S. et al. A framework for estimating manure nitrogen balance and recycling potential for current and future conditions in the USA. Nat Food 7, 260–271 (2026). https://doi.org/10.1038/s43016-026-01312-5

Nyckelord: gödselåtervinning, kvävebalans, syntetiskt gödsel, hållbart jordbruk, näringsämnesförorening