thumb|Boghvede er en nøjsom afgrøde, som med fordel kan indgå i sædskiftet ved økologisk dyrkning på næringsfattig jord. Foto fra frilandsmuseet i Poul-Fetan, Bretagne. thumb|Økologisk dyrkede fødevarer har ofte synlige pletter og mærker Økologisk landbrug er en driftform, som er underlagt et sæt frivillige begrænsninger. Nogle af disse regler (specielt afvisningen af at bruge kunstigt fremstillet gødning (kunstgødning)) er begrundet i de sammenhænge i jordbundsforhold og biotoper, som afdækkes af den videnskabelige disciplin økologi, deraf navnet.

Krav til økologisk landbrug thumb|Økologisk svineavl indebærer vidtgående hensyntagen til dyrevelfærd, miljø og fødevaresikkerhed. Foto fra en økologisk drevet gård i Midtjylland. For planteavl drejer det sig om, at der ikke må bruges kunstgødning eller pesticider, dog er nogle pesticider godkendt i tilfælde af akut fare for tab af afgrøder . Ligeledes må der ikke tilføres slam fra rensningsanlæg eller industri. For husdyrbrug drejer det sig om, at foderet skal være økologisk dyrket, og om, at dyrevelfærden skal gå forud for hensynet til indtjening. I begge tilfælde afviser man brugen af genetisk modificerede organismer. Der er krav om sikkerhedsafstand til marker med genmodificerede afgrøder i de lande, hvor fx spredning af pollen fra disse GMO'er udgør en potentiel risiko for forurening af de økologiske markafgrøder.

Planteernæring

Planter lever af lys, CO2, vand og næringsstoffer. De første er der som regel rigeligt af i Danmark, men næringsstofferne, er der ofte underskud af. Når man afstår fra at bruge kunstgødning og byslam må næringsstofferne hentes fra husdyrmøg, deposition fra luften, kvælstoffiksering og frigivelse fra jordbundens egne lagre.

Deposition

Alle jorde modtager en vis mængde gødning fra luften. Det kan ske i form af støv, eller i form af forurening. Dansk landbrug har siden industrialiseringen i 1880'erne modtaget et tilskud af næringsstoffer som kvælstof, fosfor og svovl på grund af luftforureningen. Bedre filtre har dog nedsat tilskuddet af svovl betragteligt, så meget, at der nu må gødes med svovlholdige gødninger af hensyn til specielt de korsblomstrede planter (sennep, raps, kål). Luftforureningen er dog stadig en betydelig kilde til kvælstof (bundet til ilt), som når jorden opløst i regnen.

Deposition af især ammonium fra udbringning af gylle på egnens marker er også en betragtelig kilde i den enkelte marks kvælstofregnskab. Denne gødningskilde må forventes at falde med stigende miljøkrav til udbringning, men det vil selvfølgelig mere end modsvares af en bedre udnyttelse af gyllen på de marker, hvor den udbringes.

Fiksering

Bælgplanter som kløver og ærter kan gennem symbiose med bakterier fiksere kvælstof direkte fra luften. Det betyder, at afgrøder som lupin, lucerne, esparsette, kløver og kløver/græs-blandinger er en vigtig bestanddel af økologiske sædskifter.

Det hjælper dog ikke for andre næringsstoffer, der ikke på samme måde indgår som en naturlig del af atmosfæren.

Frigivelse fra jordens egne lagre

Det, at de økologiske landbrug afstår fra brug af pesticider, fører til bedre forhold for jordens økosystemer. Det medvirker til, at der opstår en langt større biodiversitet imellem jordbundens organismer. Nedbryderne udgør fødeemner for rovdyrene, som ligeledes tager sig af de organismer, der er snyltere på planternes rødder. Det giver et større og mere livskraftigt rodnet, som bedre kan forsyne planternes top med den nødvendige næring. Desuden er der visse symbiotiske svampe (mycorrhiza), som er i stand til at optage fosfor, der ellers binder sig stærkt til jorden.

Jordens eget lager er dog en begrænset ressource (uanset om der er tale om førne, humus, eller mineralske stoffer sorberede til lerpartiklerne), og et sædskifte uden et tilskud udefra vil derfor på sigt udpine jorden.

Husdyrgødning

Langt den vigtigste kilde til plantenæring i økologisk jordbrug er dog husdyrmøg, og det høje indhold af organisk stof i de fleste former for husdyrgødning (svinegylle er en undtagelse) fører til en berigelse af jorden med organisk materiale, der kan fjerne risikoen for udpining, samtidig med at det organiske stof også fører til en endnu højere mikrobiologisk aktivitet.

Brugen af konventionel husdyrgødning og halm i det økologiske landbrug udfases i 2017-2022. Da økologerne ikke må sprede ligeså meget husdyrgødning på jorderne som sine konventionelle kollegaer kan der opstå problemer med at tilføre nok næringsstoffer. Da der samtidig fjernes næring i form af de fødevarer, der sælges til byerne, er der stadig et underskud i stofkredsløbet, som dog afhjælpes ved flittig brug af efterafgrøder fx i form af kløver, som tilfører næring til jorden og den efterfølgende afgrøde.

Da de økologiske landbrug ikke altid kan producere tilstrækkeligt med økologisk foder pga. krav om selvforsyning (20 % af foderet for svin og fjerkræ og 60 % for kvæg skal komme fra egen bedrift eller være produceret i samme region), er det tilladt, at op til 5 % af proteinfoderandelen til økologiske svin og fjerkræ må komme fra konventionelle landbrug (økologiske kvæg skal dog have 100 % økologisk foder). En andel af foderet må også komme fra marker, der er under omlægning til økologisk dyrkning. I det omfang, hvor de konventionelle landbrug benytter sig af at gøde med byslam og kunstgødning, returneres de mineraler, som er solgt fra de økologiske brug i form af kød, mælk, æg og planteprodukter. På den måde genskabes det økologiske kredsløb med en omvej over konventionelt landbrug.

Ukrudt og skadedyr

Økologisk jordbrug giver bedre forhold for skadedyr, men også for de dyr, der lever af skadedyrene. Derfor er skadedyrsangreb sjældent så ødelæggende som de ville være i et konventionelt jordbrug, hvor man ikke havde sprøjtet i tide. Man kan opmuntre dette med bevaring og pleje af hegn, vandløbsbredder, diger og andre småbiotoper giver nyttige organismer ly og føde, indtil de kan tage sig af skadedyrene. Ud over dette bruger man følgende metoder for at klare problemer med ukrudt, svampesygdomme og skadedyr: Nænsom behandling af jorden, Mekanisk bekæmpelse af ukrudt, Omhyggeligt gennemført sædskifte, Systematisk varieret husdyrbesætning, Brug af gamle plantesorter og husdyrracer, Større tolerance overfor pletter, skævheder m.v.

Mulige fordele ved økologisk landbrug

Når man sætter en række begrænsninger i driften, må disse modsvares af tilsvarende fordele. Disse kan opdeles i dyrevelfærd, miljøhensyn, sundhed og mere bløde værdier (naturskønhed, bedre arbejdsmiljø).

Mangel på vækstfaktorer

I konventionelt landbrug kan man optimere produktionen meget bevidst ved, at planterne tilføres bestemte næringsstoffer i præcist doseret mængde, og ved at man forebygger eller standser angreb fra plantesygdomme og skadedyr ved brug af pesticider. Det betyder, at planterne kan udnytte alle vækstfaktorer til det yderste (se Liebigs kar) med det resultat, at de vokser helt ud til grænsen for, hvad de kan præstere. Det skaber produktivitet, når man måler i økonomisk udbytte, hvor omkostningerne vægtes i forhold til omsætningen. Det konventionelle landbrug er altså i stand til at maksimere antallet af producerede enheder ved samme eller lavere stykpris.

Det økologiske landbrug har ikke samme målsætning. Her vil man hellere producere færre enheder af højere værdi. Da husdyrgødningen kun kan forsyne planterne efter biologisk nedbrydning, vil der være perioder, hvor jordtemperatur og -fugtighed nedsætter den biologiske aktivitet i jorden, og det formindsker mængden af frigjorte stoffer. Alt i alt vokser planter mere langsomt under økologiske betingelser, men det hævdes at de økologiske varer opnår længere holdbarhed, større tørstofindhold, bedre aminosyrefordeling, større indhold af antioksidanter og flere vitaminer end konventionelt landbrugs produkter.

Dog har en undersøgelse lavet af FN's landbrugsorganisation (FAO) konkluderet, at økologisk dyrkning af eksportafgrøder i udviklingslande kan give op til 116 % i merudbytte i forhold til konventionel dyrkning af samme afgrøder. Dette skyldes forbedringer af jordens frugtbarhed ved økologiske dyrkningsmetoder.

Gødning

I Danmark påvirker udledningen af næringsstoffer fra både byer og landbrug vandkvaliteten. Derfor har Folketinget vedtaget de skiftende vandmiljøplaner, som skal føre til mindre belastning af vandløb, søer og havområder. Byerne har for længst gennemført meget bekostelige effektiviseringer af deres spildevandsrensninger, og også fra landbrugets side er der gennemført mærkbare reduktioner i udledningen af gødningsstoffer. De seneste undersøgelser har vist, at disse indgreb er begyndt at virke, selv om der stadig mangler en del i at få målene opfyldt.

Nitrat fra kvælstofgødning, møg og bælgplanter kan omdannes til nitrit, der kan føre til sygdom hos spædbørn. Indholdet af nitrat i drikkevandet overskrider visse steder den vedtagne grænseværdi. Da Folketinget har besluttet, at drikkevand skal leveres så rent, at det ikke behøver at blive renset, har det ført til lukning af drikkevandsboringer, eller at forurenet drikkevand er blevet blandet med rent drikkevand for at komme under grænseværdien.

Overgødskning af vandløb, søer og kystnære områder fremkalder en opblomstring af alger. Når disse alger dør, nedbrydes de af mikroorganismer, der bruger den ilt, som fisk og andre større organismer skulle bruge. Det fører til fiskedød, muslingedød og hummerdød, og senere til bundvendinger, når de døde alger lægger et iltfrit lag på bunden.

Det er vanskeligt at fastslå, hvor stort et udslip af næringsstoffer, der er fra et landbrug. Der er usikkerhed om, hvorvidt økologisk drift er mere eller mindre skånsom på dette område end konventionel drift. I målingerne drukner driftformen i usikkerheden fra andre kilder, og selv om lysimeterforsøg synes at vise mindre udvaskning fra økologiske landbrug, er det endnu ikke bevist, at det også gælder i stor skala for virkelige bedrifter.

For den økologiske driftforms fordel taler primært, at økologiske landmænd har en meget større motivation end konventionelle landmænd til at passe på deres næringsstoffer. For konventionelle planteavlere er kunstgødning en billig ressource, og for konventionelle husdyrbrug er husdyrgødningen et affaldsprodukt. I begge tilfælde betyder det, at den konventionelle drift bliver regelbaseret, dvs. at landmændene gøder så meget som loven tillader, selv hvis lokale forhold peger på, at man burde nøjes med mindre.

Ved brug af kunstgødning er det langt lettere at styre tilførslen gødning i mineralsk form (som kunstgødning), frem for i organisk form (som husdyrgødning), hvor man sjældent har et særligt præcist mål for indholdet samt er afhængig af vejrforholdene for frigivelse. Dog kan kunstgødning gøre planterne mere udsatte over for skadedyr og svampesygdomme, hvorfor man ofte må øge brugen af pesticider som følge af kunstgødskning.

Brug af organisk gødning (uanset om det er i en konventionelt eller økologisk drift) vil hjælpe på opbygning af humus i jorden, og derved også jordens evne til at holde på næringsstofferne så de ikke bliver udvasket før planterne kan optage dem.

Miljøfremmede stoffer

Pesticider er ofte stoffer, der ikke optræder naturligt i omgivelserne. Nogle af disse stoffer har vist sig at have en negativ indflydelse på miljøet også ud over den tilsigtede bekæmpelse af uønskede organismer, mens andre har vist sig at være sundhedsskadelige, kræftfremkaldende eller skadelige for arveanlæggene. I de seneste år er en del pesticider under mistanke for at have østrogenlignende virkning på dyr og mennesker.