Lärarhandledning Har vi mat i morgon? - SLU.SE · 2016-09-12 · Den ena vägen ger en ohållbar...

1

Lärarhandledning

Har vi mat i morgon?

Ett arbetsmaterial förgymnasiets naturkunskap

från Sveriges lantbruksuniversitet

2

Innehållsförteckning

Bra att veta .............................................................. 3

Underlag för lektionsinledning ................................ 5

Genomgång av arbetsuppgifter ............................... 7

Villkor 1 ........................................................ 7

Villkor 2 ........................................................ 9

Villkor 3 ........................................................ 12

Villkor 4 ........................................................ 15

3

Bra att veta

Materialet handlar omkretsloppsprincipens fyra villkor. Jordbruket harvalts som exempel för att illustrera villkoren,eftersom detta bruk av naturen är avgörande föratt hålla världens befolkning vid liv.

Förkunskaperbehövs inte.

Lektionen lämpar sig förgymnasiets studieförberedande program.

Andra skolämnensom berörs förutom naturkunskap är naturgeo-grafi. Kretsloppsprincipens andra villkor hand-lar om att bevara resurser som marken. Jord-brukslandskapets utveckling nämns också i sam-band med resonemang om den biologiska mång-falden. I båda fallen ligger dock tyngdpunkten idetta material på de ekologiska aspekterna.

I klassrummet behövsen geografi- eller samhällskunskapsbok som tarupp jorderosion och ökenspridning.

Vill du läsa merrekommenderas”Den livsviktiga näringen. En rapport omkretsloppsprincipen och jordbruket”, utgiven avDet naturliga Steget. Skriften kan beställas frånDet Naturliga Steget, Amiralitetshuset, 111 49Stockholm. Tel 08 - 678 00 22. (1995)

Representanter för bland annat Natur-vårdsverket, Naturskyddsföreningen, Sverigeslantbruksuniversitet, Ekologiska Lantbrukarna iSverige och Lantbrukarnas Riksförbund har skri-vit ned vad man är överens om. Därefter hardokumentet granskats av en mängd forskare.

Rapporten har varit inspirationskälla föruppläggningen av elevmaterialet.

Målsättningen äratt eleverna ska

• få insikt om vad kretsloppsprincipen innebär• få förståelse för begreppet ”hållbar utveck-ling” som är mycket använt alltsedan FN:svärldsmiljökonferens i Rio de Janeiro 1992.

4

Bra att veta

Lämplig lektionsuppläggning kan vara att

Innan eleverna börjarmed arbetshäftena

bör du påpeka att det inte finns några direktasvar på frågorna i texterna. Vad som finns därär viktiga ledtrådar. I övrigt måste eleverna tahjälp av sina egna erfarenheter och sunt förnuft

för att lösa uppgifterna.

Uppläggning 1”Har vi mat i morgon?” hålls samtidigt med”Bruka eller förbruka?”. Båda lektionerna äruppbyggda kring fyra villkor för ett hållbartbruk av naturen.

Delar man in klassen i 8 grupper, kan fyraarbeta med var sitt villkor för jordbruket ochfyra med var sitt villkor för skogsbruket. Grup-perna läser igenom inledningen till ”sitt” häfteoch texten till ”sitt” villkor samt diskuterar framsvar på arbetsuppgifterna. Läraren fungerar somhandledare.

Några gemensamma frågor ställs till samt-liga grupper. Svaren på dessa förbereds för redo-visning.

Dela också gärna ut stordia som grup-perna kan använda vid redovisningen.Här följer exempel på frågor:• Hur lyder villkoret och varför är det viktigt?• Ge exempel på nuvarande eller tidigare brott

mot villkoret.• Vad kan eller kunde man göra för att förbättra

situationen?

Ett villkor i taget kan sedan redovisas parallelltför jordbruket och skogsbruket.

Uppläggning 2Enbart ”Har vi mat i morgon?”Eleverna arbetar med häftena, i grupp eller en-skilt gärna med avbrott för genomgång av sva-ren. Något avbrott för t ex en laboration medanknytning till innehållet kan också vara bra. Enkemilaboration som handlar om kväve eller fos-for är t ex lämplig. Då får de en känsla för dessaämnen. En laboration som handlar om salterpassar också in eftersom handelsgödsel tillförssom salter och upptaget i växter sker i jonform.(Se ”Extrakunskaper till läraren” på sid 16.)

Uppläggning 3Brett tema om hållbar utveckling.

Kanske vill du ha ett tema om kretsloppoch hållbar utveckling där det även ingår mate-rial om industri och samfärdsel mm, som duskaffat på annat håll. Då kan naturligtvis elev-materialet till denna lektion användas som kun-skapsstoff för den grupp som arbetar med jord-bruk.

du inleder genom att berätta om Riokonferensen samt introduceraroch förklarar begreppet ”hållbar utveckling". Förslag till inledningfinns på nästa sida. Elevarbetet kan sedan gå till på flera sätt:

5

Underlag förlektionsinledning

Stordia nr 5. Vilken väg ska vi gå?

En världsbildMänniskan står vid ett vägskäl i historien

där den ena vägen leder till:• fortsatt förstöring av de ekosystem som vi är

beroende av för vår välfärd• bestående ojämlikhet mellan och inom nationer• ökad fattigdom, hunger, ohälsa och analfabetism

medan den andra vägen leder till en tryggare och lyckligare framtid där:• ekosystemen får bättre skydd och där man bättre

hushållar med dem• människors basbehov tillgodoses• levnadsstandarden förbättras för alla.

6

Underlag förlektionsinledning

Den ena vägen ger en ohållbar utveckling medan den andra ger en

hållbar utveckling.

Längs båda vägarna hänger miljö- och utvecklingsfrågorna intimt sam-man.

Den här bilden av verkligheten enades man om på FN:s världsmiljö-konferens i Rio de Janeiro 1992, då regeringsmedlemmar från helavärlden samlades. Man lade då fast en handlingsplan för det tjugoförstaårhundradet, Agenda 21, som just börjar med att beskriva vägskälet.

Agenda 21 slår fast:• att globalt samarbete kan vända utvecklingen• att världens regeringar har ansvaret• att det är bra med ett brett deltagande från allmänheten

-TRAKUNSKAPER TILL LÄRAREN

Hur berörs skolan av Agenda 21?I Agenda 21 finns ett särskilt kapitel somhandlar om att främja utbildning och höja detallmänna medvetandet. Där står bland annatatt skolor bör engagera eleverna i studier omen god miljö. Man slår fast att det behövsökade kunskaper och förändrade attityder ivardagslivet för att ändra beteendet i miljö-vänlig riktning. Detta tar skolrådet KerstinJunker fasta på när hon i Skolverkets rapportnr 34 skriver:

”Lärare i alla länder har en nyckelroll

när det gäller information om Agenda 21 ochutvecklande av en miljömedveten ungdom.Det FN nu kräver av oss är att vi alla kännertill centrala delar av Agenda 21 och att vimedverkar till att sprida information ominnehållet och bidra till genomförande avhandlingsprogrammet.” (Skolan och miljö-undervisningen. Ett referensmaterial. LiberDistribution. 1993)

Senast 1996 bör de lokala myndighe-terna i varje land ha tagit fram en lokalAgenda 21. Hur går det i din kommun?

Vad måste vi göra för att kunnagå mot den ljusare framtiden?Jo, människans produktion måste bli hållbar – eller uthållig om manhellre vill säga det. Den får inte förstöra för kommande generationer.

• Vad krävs för att produktionen ska vara uthållig? Med jordbruketsom exempel tar arbetshäftet upp detta.

• Varför ta upp just jordbruket?Arbetshäftets inledning svarar på den frågan.

7

Genomgång avarbetsuppgifter

Lagerresurserna:Lagerresurserna:olja, råfosfat mm får inte omvandlas

till utspridda föroreningar

Villkor 1

Uppgift 1 (sid 4)

Fråga ... Idag är det traktorerna som drar redskapen, men man kanfaktiskt ”mata” även dem med energi som odlats på gården iform av havre.

Givetvis kan man inte stoppa ner havrekärnorna direkt idieseltanken utan man måste först omvandla dem till enannan produkt. Vilken?...

Svar Traktorer kan köras på etanol (sprit).

Tillägg Om man vill ersätta en del av bensin- och dieselförbrukningeni samhället med förnyelsebara produkter har jordbruket ocksåföljande att erbjuda:• vegetabilisk olja från oljeväxter (t ex raps). Man pressar oljaur fröna.• metangas som framställts genom rötning av vilken sortsväxtmaterial som helst. Även gödsel kan användas.Att användningen av jordbrukets energigrödor än så längeinte är stor (1995), beror på att petroleumprodukterna ärbilliga och att det i vissa fall krävs ombyggnad av motorer ochbränslesystem.

8

Uppgift 2 (sid 5)

Fråga ... Din uppgift är att följa gödselmedelsfosforn från säcken tillåkern och vidare tills den slutligen når sjön via toaletterna.Ange så många av fosforns anhalter från säcken till sjön som dukan komma på samt hur den kommit från den ena till den andraanhalten. Föreslå också hur man skulle kunna förbättra situa-tionen.

Svar Gödselfosforn tillförs marken och via markvattnet tar grödanupp och tillgodogör sig den.

• alt 1. Grödan skördas och förädlas till mat som människoräter upp.

• alt 2. Grödan skördas och blir foder till husdjuren. En del avfodrets fosfor tillgodogör sig djuren. Människan dricker sedanmjölk samt äter kött och ägg och får i sig fosforn den vägen.

En del av matens fosfor byggs in i människokroppen, men enstor del hamnar i urin och fekalier som följer med toalett-vattnet, ofta via ett reningsverk, till sjöar och vattendrag.

Kan man använda alkohol ochvegetabilisk olja i vanliga motorer?Alkoholer kan användas som inblandning ibensinen i vanliga bilmotorer, men det finnsockså anpassade motorer som kan köras påenbart alkohol. Alkoholmotorer har den för-delen att de ger små utsläpp av miljöfarligaämnen.

De vegetabiliska oljorna kan användassom de är i speciella motorer, men för attkunna använda dem i konventionella diesel-motorer måste oljan först omförestras. Detinnebär att man låter oljan reagera med meta-nol varvid metylester bildas. Alternativt kanman använda etanol och får då etylester. Esternär mer lättflytande än den vegetabiliska oljan.



9


Situationen skulle förbättras om slammet kunde föras tillbakatill åkern. Andra typer av toaletter som inte späder ut urinenoch fekalierna med vatten kunde också vara bra. Då skulle manlättare kunna återföra näringen till åkern.

Tillägg Kommunala reningsverk tar bort minst 90 procent av fosfornfrån avloppsvattnet. När det gäller avlopp från boningshus pålandet som inte är anslutna till reningsverk finns allt frånmycket bra fosforrening till ingen alls.

Slammet är alltså fosforrikt men problemet är att det ocksåinnehåller en hel del som kanske inte är så bra att sprida pååkern. Mer än näringsämnen hälls ju ut i avloppen. Där finnst ex tungmetaller.

Uppgift 3a (sid 7)Fråga I Sverige använder man bekämpningsmedel framför allt för att

döda ogräs. Varför tror du att man får lägre skörd om man harogräs på åkern?

Svar Ogräsen konkurrerar med grödan om näring, vatten ochsolljus.

Tillägg Skördearbetet försvåras dessutom och produkterna får sämrekvalitet.

Naturfrämmande ämnen (kemikalier)ska bara användas om de tillräckligt snabbt kan

brytas ned till ämnen som finns naturligt

Villkor 2

10


Fråga Ove har bestämt sig för att odla utan bekämpningsmedel pånågra av sina åkrar. Hur ska han göra för att inte ogräsen skabli ett stort problem genom att de förökar sig och blir fler ochfler för varje år som går? Du har ledtrådarna till svaret i självafrågan.

Svar Visa stordia nr 6.Alternativen till kemisk bekämpning är mekanisk bearbetningmed olika redskap, t ex harvning och plöjning för att få bortrotogräsen. (Detta kan liknas vid att kratta och gräva iträdgårdslandet.)

Att växla grödor och i synnerhet från vall (t ex klövergräs-odling) till spannmålsgrödor är också viktigt för att hållaogräsmängden på en låg nivå.

Tillägg Det senare kan vara svårt att göra på en gård som är inriktadpå spannmålsodling. Den saknar djur som kan äta uppvallgrödan.

Att de flesta lantbrukare inte odlar utan bekämpningsme-del beror på att man då får mer ogräs på åkern. Som vi kommitfram till ger det lägre skörd och det leder till sämre inkomster.

Några procent av Sveriges lantbrukare har ”löst” proble-met genom att bedriva ekologiskt jordbruk enligt vissa be-stämda regler som bla innebär att de inte använder bekämp-ningsmedel. De får då rätt att KRAV-märka produkterna ochkan ta mer betalt för dem.

Uppgift 3bFrågeinledning: Till sitt förfogande har lantbru-karen Ove Karlsson sin harv, sin plog och andraredskap som bearbetar jorden. Han vet också attvissa ogräs förökar sig med rötter och andra med

frön samt att somliga ogräs trivs i havre, men intepå vallar. Dessutom vet han att det är tvärtom förandra ogräs, de trivs i vallar men skulle få detmycket besvärligt i en havreodling.

11


Stordia nr 6. Ogräsbekämpning med hjälp av harv i växande gröda.

Fråga I Sverige används dock ganska små mängder av svamp- ochinsektsmedel jämfört med vad som är fallet i sydligare länder.Vilka kan de naturliga orsakerna till detta vara? (Tips: Funderaöver hur insekter och svampar vill ha det för att riktigt trivas.)

Svar I det varmare och eventuellt fuktigare klimatet i sydligareländer trivs insekter och svampar bättre. De blir därför ettbetydligt större problem där.

Uppgift 3c (sid 8)Frågeinledning: När en gröda blir sjuk rör detsig ofta om en svampinfektion. För att botaväxten eller förebygga att sjukdomen bryter ut

sprutar man med svampmedel. Likaså vill maninte att insekter ska äta upp grödan, och därförsprutar man mot t. ex. bladlöss och rapsbaggar.

12


Övriga resurserÖvriga resurser som mark, vatten och biologisk

mångfald ska bevaras

Uppgift 4a (sid 9)Fråga Om en för hårt betad mark ligger i ett mycket torrt område –

vad kan den då i värsta fall förvandlas till? Behöver du flerledtrådar finner du dem säkert i din samhälls- eller geografibok.

Svar Marken kan förvandlas till öken.

Varför blir det bara 0,17 haåkermark per person år 2025?(Kommentar till bildtexten på sid 9 i elev-häftet.) Enligt FN:s beräkningar kommer jor-dens befolkning att ha ökat till 8,5 miljarderpersoner år 2025. Åkerarealen däremot kom-mer troligen att vara densamma som idag.Arealen som nyodlas kommer antagligen attmotsvara den som förstörs.

Hur kan man få en saltökenav att vattna?Till skillnad från regnvattnet innehåller be-vattningsvattnet en hel del salter. Det salta

Uppgift 4b

Fråga Om man fäller regnskog, odlar marken något år och sedan låterdjuren beta hårt – vad tror du då kan hända med jorden? Flerledtrådar kan du säkert finna i din samhälls- eller geografibok.

vattnet tillförs marken och sedan avdunstarsjälva vattnet, men saltet blir kvar.

När man odlar kan också grundvattendras upp av växterna och det fungerar påsamma sätt: när vattnet avdunstat stannarsaltet i jorden.

Likaså bidrar själva markens vittringmed salter. Ett sätt att lösa problemet är attdränera marken och bevattna med så mycketvatten att det sköljer igenom jorden. Detförutsätter dock att man har gott om vattenatt bevattna med.


Villkor 3

13


Stordia nr 7. Jorderosion i Shaanxi-provinsen i Kina.

Svar Den översta bördiga jorden kan eroderas bort av de kraftiga regnenoch resultatet blir en ofruktbar mark.

Tillägg Visa stordia nr 7.Här kan du se hur människan ibland utnyttjar all mark hon kankomma åt för jordbruk. Bilden är från lössjordsplatån i Shaanxi-provinsen i Kina.Lössjorden är mycket lätteroderad och ger färgen åt Gula floden.Man beräknar att 65 ton jord i genomsnitt försvinner per ha ochår. Vissa år borttransporteras till och med 150 till 200 ton. Dettakan jämföras med de 5 till 10 ton som man i USA anser varaacceptabelt.Troligen har området en gång i tiden haft ett permanent växttäckesom skyddade marken bättre än vad jordbruksgrödorna gör. Vidjordbruk ligger marken ibland bar. Odlingen är dock ingen nyföreteelse här. Den har pågått i 6 000 år.Idag försöker man bygga terrasser för att minska erosionen. Pådem odlar man bland annat potatis, vintervete och vattenmeloner.


14


Uppgift 5a (sid 11)Fråga Vad anser du: har människan rätt att utrota arter?

(Åsiktsfråga)

Uppgift 5bFråga Tänk dig ett stycke svensk natur med många arter och stor

ärftlig variation mellan individerna. Förutsätt att denna naturklarar en mindre klimatförändring utan alltför stora påfrest-ningar. Hur kommer det sig att samma natur skulle kunnaomskakas kraftigt om den biologiska mångfalden var utar-mad?...

Svar Om det finns många arter i ett område och en art slås ut av enmiljöförändring kanske någon annan kan fylla dess funktion.Finns det få arter kanske ingen kan göra det.

Om det finns stor genetisk variation och en viss typ avindivider inte klarar sig kanske andra gör det och artenöverlever i området. Om alla individer inom arten är av sammatyp går hela arten under.

Fråga Varför tror du det kan vara bra att spara de gamla vetesorterna?Vad kan vi har för nytta av dem?

Svar Det kan komma att finnas behov av egenskaper som dagenssorter inte har, men som eventuellt de gamla sorterna hade –t ex resistens mot vissa sjukdomar. Är de gamla sorternabevarade, finns möjligheten att överföra deras egenskaper tilldagens sorter.

Uppgift 5c (sid 12)Frågeinledning: Nya sorter av till exempel veteär förädlade så att individerna är ärftligt likavarandra. Vissa egenskaper har man satsat på,

en del andra har fallit bort. De nya sorterna germycket högre skördar, medan de gamla har mervarierande egenskaper.

15


Villkor 4

Fråga Vad finns det för samband mellan hamburgaren, brödet ochalgsoppan i vattnet?

Uppgift 6 (sid 13)Frågeinledning: Tänk dig att du går ner till enhärlig sandstrand för att bada en varm sommar-dag. Men istället för det uppfriskande vattnetmöts du av en stinkande soppa av alger (på grund

av algblomning). Tänk dig också att du på vägned till stranden köper en hamburgare med brödi kiosken.

Stordia nr 8. Barn som badar i smet av blågröna alger på Gotland sommaren 1991.

Mängden materialsom är i omlopp måste kunna tas

om hand av ekosystemen

16

Svar Råvarorna till brödet och hamburgaren kommer från jordbru-ket. Ofta klarar inte ekosystemet åkern av att ta hand om allväxtnäring som finns i omlopp och då läcker det. Växtnäringenrinner då via dikena ut i våra sjöar och vattendrag som på dettasätt blir mycket näringsrika. Bland annat gynnas algtillväxten.

Tillägg Problemen har uppmärksammats mycket under senare år ochmånga åtgärder görs på fälten för att växtnäringen ska stannakvar där.

I vilken form tillförs kväveoch fosfor?Handelsgödselkväve tillförs i regel som nitrat-joner (NO3

-) eller som ammoniumjoner(NH4

+), men också som ammoniak eller urea.Fosforn tillförs som fosfat.

Kvävet i husdjurens gödsel finns delsi organiskt bunden form och dels som ammo-niumjoner och ammoniak, men inte somnitratjoner. I åkermarken omvandlas dockammoniumjonerna till nitratjoner avnitrifikationsbakterierna. Nitratjoner lakasgärna ut medan ammoniumjonerna lättarestannar kvar i marken.

Fosforn i husdjurens gödsel är fram-för allt organiskt bunden. I marken brytersedan mikroorganismerna ned den till fosfat.

Hur går växtnäringsläckaget till?När det gäller kväve är det framför allt påhösten och vintern som risken för läckage ärstor. Markorganismerna bryter då ned de

växtrester som blir kvar efter skörd. Det inne-bär att organiskt bundet kväve omvandlas tilloorganiskt ammoniumkväve.

I våra vanliga åkermarker fortsättersedan mikroorganismerna omvandlingen avkvävet till nitratkväve. I denna form löser detsig lätt i markvattnet. Om det då inte finnsnågra levande växter på fältet som kan sugaupp kvävet kommer regnen att tvätta ned detgenom marken. Det kommer antingen att nådräneringsledningarna och föras ut till någotvattendrag eller också fortsätter det ned tillgrundvattnet.

Fosforn lämnar huvudsakligen fältetmed ytvattnet, framför allt under frost- ochsnösmältningen. Den kan vara löst i mark-vätskan eller bunden till de markpartiklarsom eroderas bort.

Den fosfor som är löst i markvätskankan härstamma från kreatursgödsel, men denkan också ha extraherats från markpartiklarnaeller frigjorts ur levande växters celler närdessa frostsprängts.


Genomgång avGenomgång avarbetsuppgifter

17


Uppgift 7a (sid 14)Fråga ... Hur stor del av den fosfor som kommer till de svenska

sjöarna tror du härstammar från åkermarken?

A. En tiondel B. Hälften C. Två tredjedelar

Hur stor andel av fosforn bidrar deandra källorna med?Skogar, myrar och övrig mark bidrar med 59procent av den fosfor som kommer till sjö-arna. Det rör sig huvudsakligen om ett litetnaturligt läckage, men ytorna är stora. En-

Uppgift 7bFråga I öppna havet spelar troligen näringsämnet kväve störst roll för

algtillväxten. Dit kommer det bland annat via sjöar och vatten-drag. Hur stor del av kvävet i sjöar och vattendrag tror dukommer från åkermarken?

A. Omkring 5%

B. Omkring 30%C. Omkring 75%

Tillägg Siffrorna i uppgift 7 är grovt skattade medelvärden för helaSverige. De kan naturligtvis se helt olika ut beroende på om manbefinner sig i jordbruks- eller skogsbygd. De beror också påfaktorer som jordart, djurtäthet mm.

Låt oss ta ett exempel. Vid undersökningar av Ringsjön iSkåne som ligger i ett jordbruksområde visade det sig att överhälften av fosforn kom från just jordbruket.

skilda avlopp, mjölknings- och gödselan-läggningar bidrar med 16 procent, 8 procentkommer från kommunala avlopp och indu-strin bidrar med 3 procent. Några procentkommer också med luften och faller neddirekt på sjöytorna.


18


Hur stor andel av kvävet bidrarde olika källorna med?Åkermarken bidrar med 29 procent av detkväve som kommer till sjöarna, medan sko-gen, myrarna och den övriga marken levererar47 procent. I det senare fallet rör det sig ihuvudsak om ett naturligt läckage.Glesbygdens enskilda avlopp, mjölknings- och

Projektledare: Ingela HallbergRedaktör och författare: Solweig Wall Ellström

Grafisk form: Jonas PertoftIllustrationer: Bo Furugren (s. 1), Kim Gutekunst (s. 5, 11), Stig Ledin (s. 13),

André Maslennikov, Pressens Bild (s. 15)Jonas Pertoft (övriga illustrationer och småbilder)

© Sveriges lantbruksuniversitet, Uppsala 1995

gödselanläggningar bidrar med 3 procent, dekommunala avloppen med 8 procent ochindustrin med 2 procent. Utöver detta falleromkring 11 procent av kvävet ned direkt påsjöytan från luften. En stor del av det kvävethar avdunstat från gödsel. Resten är kväve-föreningar som bildats vid förbränning t ex ibilmotorer.


Lärarhandledning Har vi mat i morgon? - SLU.SE · 2016-09-12 · Den ena vägen ger en ohållbar...

Documents

Transcript of Lärarhandledning Har vi mat i morgon? - SLU.SE · 2016-09-12 · Den ena vägen ger en ohållbar...