Jordfaget sin betydning i arbeidet med økologisk landbruk, klima og miljø

Transkript

1 Jordfaget sin betydning i arbeidet med økologisk landbruk, klima og miljø Sissel Hansen Takk til Grete Lene Serikstad og Reidun pommeresche for bruk av plansjer og bilder

2 Disposisjon Hvorfor er jord mer enn bare en vokseplass for planterøtter? Bedømming av jordkvalitet Effekt av jordkultur på utnytting av tilførte næringsstoff og plantevekst Effekt av jordkultur på klimagassutslipp Mat på norske ressurser

3 Hvorfor er jord mer enn bare en vokseplass for planterøtter? Illustrasjon: Herwig Pommeresche

4 Jordliv/m 2 70 milliarder bakterier/m 2 7 milliarder encella organismer (Protozoa)/m midd/m spretthaler/m meitemark/m 2

5

6 Grå meitemark pløyer tonn jord per dekar og år Boström 1988, Bioforsk data

7 Mer plantenæring 20,0 markekskr. jord 3,0 mg/100g tørrvekt 15,0 10,0 5,0 markekskr. jord 2,0 1,0 g/100g tørrvekt 0,0 0,0 Fosfor Kalium Magnesium Natrium Kalsium Karbon Nitrogen Egne data 2005

8 Meitemarker som klekkes fra kokonger. (Foto R. Pommeresche)

9 Spretthaler 0,2-8 mm øye stk. under en skosåle Lever av sopphyfer og planterester hoppegaffel Bilder fra Internet

10 5000 midd i jord og strø under en skosåle Midd; plantesugere, nedbrytere, rovdyr, over 800 arter i Norge

11 Biologisk nitrogenbinding En liten knoll inneholder Nitrogenfikserende bakerier. Det kan være over 30 knoller på en kløverrot.

12 Nitrogenbindende bakterier inni knoller Rateaver, 1993

13 Biologisk nitrogenbinding Estimert mengde nitrogen bundet i hvitkløver, kg N/daa. Sted 1.år 2.år 3.år Tromsø Løken Stjørdal Jæren Etter Lunnan 2003 Foto: Bolette Bele

14 Sopprot (Mykorrhiza) = sopp og rot som lever sammen Viktig for næringstilførselen hos planter trær Sopprot finnes hos flesteparten av jordbruksvekster som kløver, gras, løk, potet, korn, jordbær. Ikke hos korsblomstra kål, raps og lignende grønnsaker orkideer Jordbruksvekster

15 Foto: Theo Ruissen

16 Hva skjer i jorda med syntetisk N-gjødsling? Vanlig teori: Økt plantevekst > mer organisk materiale -> økt biologisk aktivitet -> økt karbonbinding Forskere i USA hevder: Kunstig stimulans for jordlivet -> rask nedbryting av organisk materiale - > redusert evne til lagring av N i jorda -> nitratavrenning og danning av lystgass -> jordpakking og erosjon (Mulvaney et al 2009) Mykorrhiza-sopper trives bedre i økojord sm.lignet med konvensjonell jord (Mäder et al 2004, Verbruggen et al 2010) NH 4 -N gjødsling hemmer mange sopper og metanotrofe bakterier

17 Nitrogen = nitrogen? Vanlig plantenærings-teori: plantene tar opp uorganisk nitrogen Kunstgjødsel-N tas opp av plantene som NO3- eller NH4+ Planter kan ta også ta opp organisk nitrogen i form av f.eks aminosyrer (bla. Jämtgård 2010) «Levende substans» - viktig mekanisme i næringskretsløpet? Forskere har påvist forskjeller i fordeling av N-isotoper i planter ved ulik gjødsling (TsangSen et al 2009, S. Husted 2011)

18 Bedømming av jordkvalitet Plantevekst husk røtter Jordstruktur Vannhusholdning /drenering Biologisk aktivitet ph Næringsforsyning

19

20 How is soil quality assessed? Analytical approaches vs. Visual assessment

21 Jordlappen Takk til Kristian Ormset, Øystein Haugerud m.fl. for viktig initiativ Jordstruktur Jordpakking Jordorganismer Meitemark Planterester Plantehelse Infiltrasjon Vanntilgjengelighet

22

23 Managing Fertility Building in Organic Farming Systems

24 Effekt av jordkultur på utnytting av tilførte næringsstoff og plantevekst Ved jordpakking/ dårlig struktur Nedsatt: Rotutvikling Næringsopptak Dyreliv Omsetning av organisk materiale CH 4 -opptak Økt tap av: N2O, NO, NO3, NH3

25 Eks. Jordstruktur Skaun Økomjølk

26

27 Porestørrelse Porrestørrelse ved ulik pakkingsgrad Tilgjengelig for >30 μm >3 μm Nematoder Protozoa Bakterier Sopp Protozoa Bakterier Sopp >0,2 μm Bakterier Sopp 1,1 1,2 1,3 Jordtetthet (kg/liter)

28 Engavling i kg tørrstoff per daa, 1. slått 2010

29 102 cm 60 cm 54 cm 28 cm

30 Mye påvirker miljøeffektene av landbruk. Vi næringsstoffeffektivitet, energibruk og utslipp av drivhusgasser Fôrimport Dyrking Transport Behandling Energi Garden Bygninger Dyr Gjødsellager Produkt Andre driftsmiddel Maskiner Fôrdyrking 30 NPK, kalk, husdyrgjødsel

31 N-overskudd kg N / ha N-overskudd melkeproduksjon M & R Konvensjonell Økologisk N-innkjøpt; kg N per ha

32 kg N innkjøpt per kg N i melk og kjøtt 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 N-kostnad melkeproduksjon M & R Konvensjonell Økologisk R² = 0,02 R² = 0, N-innkjøpt; kg N per ha

33 Effekt av jordkultur på klimagassutslipp N 2 O Lystgass CH 4 Metan CO 2 Karbondioksid

34 Hvorfor fokus på lystgass? Lystgass (N 2 O) dannes ved overskudd av lett tilgjengelig nitrogen og mangel på oksygen Ca halvparten av drivhusgassene fra landbruket er N 2 O Per kg gass bidrar N 2 O ca 300 ganger så mye som CO 2 til global oppvarming N 2 O bryter ned ozonlaget

35 Vassjuk jord en viktig kilde for lystgass? Foto Johannes Deelstra Moderat godt drenert : Grunnvannsspeil ~ cm Ikke vassmettet i vekstsesongen. Utilfredsstillende drenert : Grunnvannsspeil ~ cm Vassmettet av og til i vekstsesongen. Dårlig drenert jord : Grunnvannsspeil ~ 0-50 cm Vassmettet i lengre perioder i vekstsesongen. Kilde: Tesfai et al 2015

36 Utslipp av lystgass (N 2 O) sommeren kg N Dårlig drenert Ufullstendig drenert N 2 O (µg N per m 2 og time ) cm til vannspeil Moderat drenert

37 Utslipp av lystgass (N 2 O) sommeren 2012 Dårlig drenert Ufullstendig drenert 11 kg N N 2 O (µg N per m 2 og time ) cm til vannspeil Moderat drenert

38 Jorde 1 er nordvendt strandavsetning med varierende vanninnhold og delvis ødelagte grøfter. Ukentlige målinger i 9 punkt fra vår til førsteslått 2010.

39 cm depth Date cm depth to water table or dens soil layer

40 N 2 O-utslipp fra eng med ulik drenering cm depth cm depth cm til vannspeil

41 Dybde til grunnvasspeil eller tett sjikt i cm Metanutslipp fra eng med ulik drenering

42

43 Avstand til grunnvann i cm g CO 2 ekvivalenter per tonn tørrstoff

44 Svak drenering - Agronomiske utfordringer - Overflateavrenning - Lystgass - Metan Sterk drenering - Økt flomfare - Utvasking av næringsst Joker - Kjørebelastning - Gjødsling - Engfrøblanding / kløver

45 I noen regioner er selvdrenerende mineraljord under myrjord

46 Tett lag Tett lag brytes

47 Utslipp av lystgass og metan, Fræna kg CO2 eq/daa N2O CH % N 2 O-N av gjødsel-n Omgr-G Omgr-G Omgr-G Omgr-G Omgr-U Omgr-U Grøft-G Grøft-G Grøft-G Grøft-G Grøft-U Grøft-U UdyrkMyr UdyrkMyr Omgravd myr 1.7 % N 2 O-N av gjødsel-n Grøftet myr Myr 47

48 Eks. Jordpakking Tap av N 2 O-N tidlig sommer i % av N tilført med NH 4 NO 3 Ikke tatt med: 11 måneder hvor det ikke er målt, N 2 O effekt av andre N-tap % av N tilført 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 År 7 År 9 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 År 7 År 9 IPCC 1% av tilført N Upakket jord Pakket jord

49 N 2 O utslippshastighet år 2009 og 2010 Økologisk Konvensjonelt Hvorfor stor forskjell veldig lav NO 3 -konsentrasjon i jorda på øko

50 12-Apr Apr Apr-10 6-May May May May-10 4-Jun Jun Jun-10 2-Jul-10 9-Jul Jul Jul-10 3-Aug Aug Sep-10 1-Oct Oct OCT-10 Utslipp av N 2 O fra 3.års økologisk drevet eng på Tingvoll fra 12. april til 29. oktober µg N 2 O-N m -2 h O1 O2 O3 O4 O

51 Mat på norske ressurser? Økt andel av all produksjon og konsum direkte til menneskemat grønnsaker, frukt, bær, korn, men 3 % jordbruksareal i Norge - ca. 1 % egna til korndyrking For å få økt matproduksjon på norske ressurser må tilgjengelig jordbruksareal og beiteressurser brukes bedre enn i dag Drøvtyggere omdanner gras og kløver til menneskemat Foto: Rose Bergsli

52 Virkeligheten: : Ca daa jordbruksareal ut av drift alt jordbruksareal i Møre og Romsdal Foto: Rose Bergsli

53 Mat på norske ressurser? Jordvern

54 tonn dekar Utvikling av kornproduksjon og kornareal i Norge tonn dekar Kilde: Landbruksdirektoratet (leveransedata og produksjonstilskudd), plansje fra Wendy Waalen, NIBIO

55 Kjøkkenhagens potensiale Eksempel fra London: En veranda på 5 m 2 og i 6 vinduskarmer 66 kg mat til sammen av vekster som salat, urter, tomat, bønner, squash gulrot, potet, blåbær, jordbær Omgjort til norske forhold: 60 kg x 1 mill. (husholdninger) = kg mat Foto: Kirsti McKinnon 22% av grønnsaker, 38% av poteter, 64% av bringebær, 69% av frukt fra småhager rundt 1980

56 God jordkultur en er viktig del av et vellykket landbruk Spørsmål? Takk for oppmerksomheten