Karbonbinding i norsk landbruksjord

Transkript

1 Karbonbinding i norsk landbruksjord Av Silja Valand, Arne Nøkland og Hege Sundet Norsk Landbruksrådgiving Østafjells En vurdering av hvordan nåværende praksis på dyrket mark kan tilpasses for å øke karbonbinding i norsk landbruksjord. Innhold: 1. Bakgrunn 2. Status 3. Skjematisk oversikt 4. Vurdering av tiltak 5. Referanser 6. Vedlegg a. Vedlegg 1 Vurdering av potensialet for karbonlagring i norsk jordbruk 1

2 1. Bakgrunn Landbruket er en viktig del av karbonkretsløpet. FAO har anslått at hvis landbruket globalt tar i bruk kjent karbon-bindende jordbrukspraksis, som vekstskifte med eng, erstatter åpenåker med jorddekke og underkultur osv., er det mulig å binde tilstrekkelig karbon til å snu økningen av CO 2 i luft og reversere klimaendringene. Karbonbinding i jord er et viktig bidrag til å holde jordens temperaturøkning til under 2 C (Lal. R Ghabbour, E. m. fl. 2017). Tilførsel av organisk materiale til jorda er en forutsetning for at jordøkosystemet fungerer som det skal, så det dannes stabile jordaggregater. Plantene «mater» jordlivet direkte med % av fotosynteseproduktene i form av «flytende karbon» (Jones 2008). Denne jobben kan kun gjøres av planter. Ved å tilrettelegge for mer fotosyntese kan karbon flyttes fra lufta til jorda, men det må være noen «hjemme» i jorda for å kunne utnytte energien og karbonet som tilføres. Et rikt jordliv er en forutsetning for å bygge opp og lagre karbon i jordstrukturen. Innhold av mold, biologi og god jordstruktur henger tett sammen. Mykorrhiza er sopper som spiller en sentral rolle i karbonlagringa. De lever på planters røtter og hyfene deres inneholder glykoproteinet glomalin. Studier har vist at glomalin utgjør ca. 27 prosent av jordkarbonet i en sunn, levende jord (Comis 2002). Det er et sterkt og varig lim som inngår i jordaggregatene. Mengden mykorrhiza og glomalin blir opprettholdt og økt ved dyrkingspraksis uten eller med minimal jordarbeiding, bruk av dekkvekster og underkultur, moderat tilgjengelighet av fosfor og nitrogen og tilpasset vekstskifte. Hva er jordstruktur? Når vi snakker om struktur i jorda mener vi graden av organisering av mineraler og organisk stoff. I en jord med god struktur er enkeltpartiklene limt sammen til små og større klumper som vi kaller gryn eller jordaggregater. Mengden og størrelsesfordelinga av aggregater er avgjørende for om vi har god eller dårlig struktur. Grynstrukturen kan sammenlignes med veggene i et hus. Husene bygges sammen til "rekkehus og skyskrapere" som i sum kan sammenlignes med våre byer. Som i en storby trenger den energiforsyning, drenering, ventilasjon, vann og avløp for at innbyggerne (livet i jorda) kan trives og videreutvikle byen. Bygningsmaterialene er mineraler, og stabile karbonforbindelser som humin, fulvosyrer og huminsyrer. Hyfene (som inneholder glomalin) fra mykorrhizasopper vever enkeltaggregater sammen. Bindingsstoffene er limstoffer fra bakterier og større organismer. Leirmineraler er med og beskytter karbon som er en del av strukturene. Et jordaggregat er en funksjonell enhet i jorda. Det betyr at de er av avgjørende betydning for om jorda er et bra levested for planterøtter og for leveranse av karbon og næringsstoffer til og fra planterøttene. De er også avgjørende for tilstedeværelse av frittlevende nitrogenfikserende bakterier (Jones, Christine. 2015) Det er livet i jorda som bygger jordstrukturen. Noen grupper av organismer trenger tilførsel av energi direkte fra plantenes røtter (bakterier og sopp som lever i symbiose med plantene og alle organismene som er assosiert i rotsonen). Andre grupper lever av organisk materiale (saprofytter), så har vi parasitter og rovorganismer som lever av andre dyr. Tilstedeværelse av hele næringsnettet er av betydning for oppbygging av jordstruktur og at vi får en sunn og funksjonell jord (Elaine Ingham, Soil Food Web. Når disse strukturene i jorda blir utsatt for tunge maskiner og jordarbeiding skjer i hovedsak to ting; 1.) Strukturene kollapser og bryter sammen. Hulrommene presses flate. Det blir mindre rom (porer) når veggene blir borte. 2.) Strukturene er beskyttet mot nedbryting når de er bygd sammen i aggregater. Når jorda åpnes blir oksygen tilgjengelig for bakterier som vil bryte ned strukturene og forsyne seg av karbonforbindelsene. 2

3 3.) Gjødsling med mineralgjødsel kan gjøre det mulig for bakteriene å nyttiggjøre seg av karbon som ikke lenger er beskyttet i stabile aggregater. Den sammenraste jorda uten strukturen er utsatt for ytterligere nedbygging og for å renne vekk med vann eller blåse bort. Utfordringer med landbruksjorda Stadig flere bønder i Norge opplever utfordringer med dyrkingsjorda. Dårlig jordstruktur og pakkeskader er utbredt, og årsakene til det er komplekse. Tunge maskiner og våtere klima er ansett som de viktigste årsakene. En annen og mindre iøynefallende årsak er at jordas moldinnhold mange steder er på vei nedover. Dette kan vi se fra langvarige forsøk. Resultatene fra to store undersøkelser i åkerjord på Østlandet viser en gjennomsnittlig reduksjon på ca 1 % av totalt moldinnhold* per år (Riley 2008). *Der moldinnholdet i utgangspunktet er 100% hvert år. Mange gårder har kommet inn i en negativ spiral med ensidig åkerdrift. Åpen åker og mye jordarbeiding over flere tiår tærer på moldinnholdet i jorda. Lite tilførsel av organisk materiale, lengre perioder med naken jord, begrenset tid med aktive planterøtter og stadig jordarbeiding reduserer moldinnholdet. Lite mold og ustabile jordaggregater gir dårlig struktur. Slik jord er en dårlig vokseplass for planter og lite robust mot store nedbørsmengder, tørke og pakkeskader. Når utfordringene med jordstruktur møter klimaendringene får vi en alvorlig situasjon for landbruket og matsikkerheten. Vi har i de siste årene opplevd mer uforutsigbart vær, med perioder med store nedbørsmengder. Det er grunn til å tro at dette vil fortsette. Landbruket globalt opplever tilsvarende utfordringer. Enga gjør jordoppbygging mulig Vi vet at eng bygger opp karbonlageret i jorda. Kunnskapen om det er overlevert som erfaringer fra generasjon til generasjon av bønder. Det er også dokumentert med forsøksserier over hele verden. Det er derfor bred enighet om viktigheten av eng i vekstskiftet for å bygge opp moldinnholdet. Forståelsen for hva som er årsaken til at eng bidrar så positivt til karbonlagring i jord, er det derimot ikke enighet om. Den etablerte tilnærmingen er at enga bidrar med opphopning av rotbiomasse i tida enga vokser. Vi har en oppfatning av at det ikke bare er rotbiomassen som bidrar til moldinnholdet, men også det jordlivet som trives under de forhold som enga gir. Mykorrhiza og andre organismer som bygger opp jorda har gode betingelser og ro der, og nedbryterne har mindre optimale forhold. Tilførsel av organisk materiale er også viktig mat til jordøkosystemet. Det gir mer biologisk aktivitet, og større diversitet av organismer, som bidrar til oppbygging av god jordstruktur. Stabile jordaggregater er en klar indikator på en sunn og fruktbar jord, som binder karbon i stabile forbindelser og beskytter dem mot nedbrytning. Bidrag av karbon til jorda, både i form av roteksudater og som organisk materiale må kombineres med dyrkingspraksis som sørger for at de lett nedbrytbare karbonforbindelsene bygges inn i mer komplekse og varige former. Landbruket så langt har ikke vært bevisst å bruke det potensiale som ligger i naturlige, jordoppbyggende prosesser. Både forskning og praktisk erfaring viser at når plante- og jordøkosystem blir understøttet, så leveres også viktige økosystemtjenester som større porevolum, økt evne til å slippe vann igjennom jordprofilet, og bedre evne til å forsyne plantene med vann. Jorda holder bedre på plantenæring og fungerer som en næringsbank. Planterøttene utnytter større del av jordprofilet til næringsopptak. Stor rotmasse øker på sikt matjordaget (det øvre sjiktet i jordprofilet der organisk materiale er anriket, dvs. området med mest røtter og jordliv) og muligheten for å lagre mer karbon i dypere lag. Sunn jord har også et sterkt forsvar mot vann- og vinderosjon. 3

4 I hele verden vokser det nå frem initiativer som ser på jordoppbyggende landbruk eller Regenerative agriculture som løsning for å ta landbruket i en ny retning. Regenerative agriculture har som mål å gjenopprette en sunn og fruktbar matjord. Kort sagt innebærer det å legge til rette for mer fotosyntese, store rotsystemer og velfungerende jordøkosystem. Lite forskning Når vi forsøker å finne litteratur angående økning av moldinnhold i jord blir det stadig mer tydelig at svært lite forskning er gjort spesifikt på hvordan vi kan øke moldinnholdet i jord. Det finnes mange undersøkelser som dokumenterer effekten av ulike behandlinger på moldinnholdet, men det blir som regel målt som en av mange parametere hvor selve forskningshypotesen er noe helt annet enn hvordan man kan optimalisere økning av moldinnhold. Dette gjør det utfordrende å finne relevant stoff og å konkludere. Vi ser at når landbruket har som mål å øke jordfruktbarheten (moldinnhold og jordbiologi) er det påvist at det er mulig å snu fra tap av karbon til innbinding i løpet av fem-ti år og ikke hundrevis av år. (Moyer, Jeff. 2016, Schwartz, J. 2013). Når det snakkes om at jordsmonnsdanning tar tusenvis av år snakker vi om forvitring av bergarter. Binding av karbon i jorda og oppbygging av organisk materialer er en langt raskere prosess. Det tilsier også at vi har et uutnyttet potensiale for å binde mer karbon i landbruksjorden. Vi ser at det i utlandet er gjort en god del arbeid på dette, men lite under skandinaviske forhold. Vi ønsker oss helt klart mer forskning som har hovedmål å finne metoder å øke moldinnholdet på. Flere tiltak må kombineres Vi har redegjort for mange ulike metoder å øke moldinnholdet på eller å redusere tapet av moldinnhold. Det er viktig at disse metodene sees som brikker i et puslespill. Det som er mest aktuelt er å kombinere flere metoder. Vi understreker derfor at det ikke er aktuelt å benytte overflatekompostering eller fangvekst hvert eneste år, og trolig blir det også aktuelt å pløye år om annet. Ved å kombinere ulike tiltak kan vi optimalisere både moldinnhold og avlinger. En stor undersøkelse fra USA er nylig publisert (Ghabbour, E. m. fl. 2017). Her har de undersøkt moldinnhold og stabiliteten til de organiske stoffene og sammenliknet jord fra konvensjonelle og økologiske gårder. Der kommer det frem en betydelig forskjell i favør av økologisk drift. Høyere gjennomsnittlig moldinnhold og mer stabile organiske stoffer har sannsynligvis sammenheng med driftssystemer som tar i bruk mange virkemidler sammen for å fremme en sunn jord. I oktober ble det også publisert en annen undersøkelse som viser at vi har ubrukte og uutforskede muligheter for karbonbinding ved å styrke plante-jordlivsamarbeidet. For første gang er det utført en metaanalyse av forskning fra hele verden som viser at det er forskjell på mikrolivet i økologisk og konvensjonelt drevet jord (Lori, M. m. fl. 2017). Forskere i Sveits har nå gått gjennom data fra 56 ulike prosjekter, med i alt 149 sammenligninger mellom konvensjonell og økologisk drift. Registreringene er utført i ulike klimatiske soner og med varighet fra tre til mer enn 100 år. Resultatene av denne metaanalysen viste at jord som ble drevet økologisk hadde høyere innhold av karbon og nitrogen bundet i jordliv, og høyere aktivitet av dehydrogenase, urease og protease, som er mål på jordorganismenes aktivitet. Det var særlig vekstskifte, bruk av belgvekster og organisk gjødsel som hadde betydning for mikrolivets størrelse og aktivitetsnivå. Mikrolivet påvirkes også av bruken av arealene (åker, fruktdyrking, eng og beite), dyrking av ett- eller flerårige vekster og klimasone. Flerårige planter bidrar til mer karbonbinding enn ettårig. Igjen har vi dette med en kontinuerlig fôring med karbonforbindelser fra planterøttene til jordlivet. Disse sammenhengene er det tatt lite eller ingen hensyn til i den landbruksvitenskapelige forskningen i Norge. 4

5 Potensiale ligger i jordøkosystemet David C. Johnson, som er forsker ved New Mexico State University, hevder at når vi kopler på jordøkosystemet så øker potensiale for karbonbinding minst ti ganger (Johnson 2017). Han understreker også at karbonbinding i jord er det eneste realistiske klimatiltaket som bety noe globalt. Det er enkelt, kostnadseffektivt og bidrar med mange andre positive miljøeffekter. I tillegg er det opplagt at det å ta vare på matjorda er en forutsetting for matsikkerhet på lang sikt. Karbonbinding i jord er en biologisk prosess. Illustrasjon Marit M Larsen. 2. Status og arealoversikt Dyrkingsjorda i Norge er ung og inneholder karbon som har blitt bygd inn i matjordlaget de siste årene. Når vi sier at jorda er ung, mener vi at den er lite forvitret sammenlignet med jord andre steder i verden i varmere klimasoner. Avgjørende for oppbygging av stabil humus er perioder med kontinuerlig plantedekke. Skog- og grasslettelandskap er typiske jordoppbyggende økosystemer. Beitedyrene har vært og er også en viktig del av de jordoppbyggende prosessene. Tabell 1: Arealfordeling i klasser etter AR50- databasen til Statens Kartverk ved årsskiftet 2016/2017. Dyrka jord inklusive innmarksbeiter utgjør 3,5 prosent av Norges areal og altså vel 11,3 millioner dekar. Kilde NIBIO, AR50 årsversjon Areal (km2 ) % Full- og overflatedyrka jord ,8 Innmarksbeite ,7 Skog (produktiv og ,7 uproduktiv) Åpen myr ,4 Snaumark ,5 Ferskvann ,1 Snø og isbre ,8 Bebygd og samferdsel ,0 Totalt kartlagt i AR

6 Tabell 2: Fordeling av dyrka mark på myrjord og mineraljord i Kilde: Bioforsk Rapport 132 (3) Myrjord har lite potensiale for å binde mer karbon, tvert imot kan den være en vesentlig kilde til karbonutslipp når den dyrkes. Det er noen få vekster som er fordelaktige å dyrke i myrjord fremfor mineraljord, blant annet gulrot. For de aller fleste vekster er mineraljord å foretrekke. I noen få områder er det nesten bare myrjord som kan benyttes som jordbruksjord. Areal (dekar) % Myrjord ,6 Mineraljord ,4 Totalt Tabell 3: Statistikk fra Landbruksdirektoratet som viser omsøkt areal ved søknad om produksjonsstøtte per 31.juli Korn, potet og grønnsaker utgjør åkerarealet. På åkerareal dyrkes det ettårige vekster, noe som krever årlig jordarbeiding, såing og høsting av arealet. Kilde: Statens landbruksforvaltning PT 912 Areal (dekar) % Grovfôr ,3 Korn ,3 Potet ,2 Grønsaker ,7 Frukt og bær ,5 Totalt Vi har hovedsakelig konsentrert oss om mineraljord i korndyrkingsområdene i Norge. Vi anser at det er størst potensiale for å binde karbon der, siden vi vet at det her har vært bundet karbon i jorda tidligere. Da snakker vi om arealer tilsvarende i underkant av 10 mill daa dekar der det i dag er ensidig korn, grønnsaker og potet. Myrjord er en organisk jordtype og karboninnholdet svært høyt. Dyrking av myr gir stor fare for å tap av karbon til atmosfæren (Grønlund et.al 2008). I korn- potet- og grønnsaksområdene på Østlandet og i Trøndelag tapes verdifullt karbon fra jorda. Anslagsvis tapes årlig minst 30 kg C/daa for kornareal, mens for høstet grovforareal lagres ca 10 kg C/daa (foredrag, Erik Joner 2017). De viktigste årsakene til moldtap i kornområdene er mye jordbearbeiding, lite husdyrgjødsel, lite flerårige kulturer i vekstskifte, og mye åpen åker/bar jord. Ensidig åkerdrift er dominert av lite diversitet av kulturer, mye vending og forstyrrelser av jorda og lengre perioder der jorda ligger åpen og ubeskyttet. Høstpløyde arealer taper mer karbon enn vårpløyde. Kanaliseringspolitikken For å øke norsk kornproduksjon, opprettholde spredt bosetting og landbruk i hele landet satte Gerhardsenregjeringen på 1950-tallet i gang Kanaliseringspolitikken. Dette utgjøres av et knippe av virkemidler som sørger for at kornprisen er høy og at korn produseres der det passer best med klima, jordart og arrondering. Grovfor- og husdyrproduksjon holdes hovedsakelig i distriktene, der det gir kjærkomne arbeidsplasser. Politikken har i flere tiår gitt grunnlag for at korn er en spesialisert produksjon, som dyrkes hovedsakelig på Østlandet og noe i Trøndelag. Korn dyrkes hvert år, i all hovedsak uten annet vekstskifte enn sporadiske oljevekster, erter og åkerbønner. Dette er et resultat av tilskuddspolitikken som er ført gjennom de siste år. 6

7 I store deler av det norske landbruket er altså husdyr- og planteproduksjon koplet fra hverandre. Det fører med seg opphopning av husdyrgjødsel i visse deler av landet. Andre steder er det lite tilbakeføring av organisk materiale og mangel på eng i vekstskifte. Faktisk er det enkelte steder så ubalansert landbruk at store mengder husdyrgjødsel eksporteres og halm importeres tilbake, som det gjøres på Jæren. I tillegg er det problemer med skyhøye fosfornivåer i jorda på grunn av for mye husdyrgjødsel over lang tid. Dette gir et kontinuerlig tap av fosfor til vannforekomster og hav i området. I områder med mye melk og kjøttproduksjon utsettes engarealene for tunge maskiner som gir pakkeskader og potensielt fare for lystgassutslipp. Konsekvensen for hele landbruket er utbredte problemer med dårlig jordstruktur og dårlig utnyttelse av næringsstoffer. Tunge maskiner, dårlig drenering og annen praksis som fører til tett jord og dårlig jordstruktur bidrar til N 2O utslipp (Hansen 2011, Swensen 2010). Det er identifisert en rekke utfordringer med hensyn til klimagassutslipp og miljøbelastninger knyttet til landbruket. Felles for alle disse utfordringene er at løsningen ligger i bedre jordkultur. Ved å snu praksis fra negativ spiral til positiv jordoppbyggende spiral får vi både mindre tap av karbon pluss mindre avgassing av metan og lystgass. Med god jordstruktur og stabile jordaggregater vil problemet med vann og vinderosjon også bli mindre. 3. Skjematisk oversikt Se vedlegg Vurdering av tiltak 4.1 Kontinuerlig grønt plantedekke (fangvekster, underkultur, ettervekster) Et rikt og mangfoldig jordøkosystem starter med fotosyntesen. Ved bar jord eller dødt plantedekke går vi glipp av mange uker med fotosyntese. Bar jord er en stor påkjenning på jordstrukturen og bidrar i sterk grad til reduksjon i moldinnhold. Dersom jorda hadde vært dekt med planter så mye som mulig av året kunne den utviklingen blitt reversert, eller i det minste stoppet. Fangvekster Fangvekster defineres som en vekst som dyrkes sammen med kornet, og som har hovedhensikt å fange opp overskytende nitrogen om høsten. Fangvekster har tradisjonelt i Norge bestått av italiensk eller engelsk raigras. De vanlige norske grasartene som timotei, engsvingel og hundegras er også prøvd ut, men etablerer seg noe saktere og har derfor mindre effekt i forhold til raigraset. Fangveksten såes sammen med kornet, like før oppkomst eller ved 3-blad-stadiet. Man ønsker så lite konkurranse med kornet som mulig, uten at dette går på bekostning av N-opptak om høsten. Fangvekster som dyrkes sammen med kulturen kan også gjøres i grønnsaker. Dette er forholdsvis komplisert på grunn av plantevern, bruk av duk og nett og konkurranse med grønnsaksvekstene. Fangvekster som dyrkes sammen med kulturveksten kan utgjøre en konkurranse og skape problemer ved høsting, dersom man ikke gjør ting riktig. 7

8 Underkultur Underkultur defineres som vekster som dyrkes sammen med kornet med hovedhensikt å fiksere N fra lufta samt oppta overskytende N fra jorda om høsten. Man benytter derfor en blanding av kløver og gras. Kløveren fikserer N i løpet av sommeren og graset tar opp overskytende i løpet av høsten. Det er vanlig å så en blanding av hvitkløver og italiensk eller engelsk raigras. Dette er en metode som er mest utbredt i økologisk korndyrking, selv om potensialet er like stort i konvensjonelt. Imidlertid gir kløveren utfordringer ved valg av kjemiske ugrasmidler. Derfor er underkultur med kløver lite brukt i konvensjonelt landbruk. Ettervekster Ettervekster defineres som vekster som såes etter høsting av hovedkulturen med hovedhensikt å ta opp overskytende nitrogen om høsten samt beskytte jorda og jordstrukturen. Dette benyttes hovedsakelig etter tidlige kulturer av potet og grønnsaker. Enkle tiltak Bruk av fangvekster i korn er et forholdsvis enkelt tiltak å sette i verk. For korn har vi gode forsøksserier som gjør at vi er relativt sikre på hvordan dette påvirker kornveksten og -avlingen (Molteberg et. al 2014). Vi har også forholdsvis gode tall på hvordan dette påvirker jorda. Nordiske undersøkelser viser at ved bruk av fangvekster kan man i det minste opprettholde jordas innhold av organisk materiale på samme nivå. Imidlertid er det aldri fokusert på å finne fangvekster som spesifikt øker organisk innhold, verken i foredlingen eller i utprøvingen. Det finnes derfor et visst potensiale for å finne arter som er bedre egnet til oppgaven enn de vi har i dag. Dette gjelder både globalt og nasjonalt, men arbeidet med å finne slike vekster er kommet lengre i utlandet enn det er her i Norge. Fórreddikk `Structurator kan være egnet for å løse jorda og fange opp overskytende næringsstoffer. Foto: Silja Valand. Ved bruk av fangvekster i korn på tradisjonelt vis er det kjent at det kan bli en liten avlingsreduksjon på grunn av konkurransen fra fagvekstene. Molteberg et. al (2004) har undersøkt effekten av fangvekster på kornavlingens størrelse og kvalitet. Avlingsreduksjonen i undersøkelsen var 0-12 %, hvor 1-3 % er mest sannsynlig ved riktig agronomisk praksis. I hvete var det i tillegg påvist et fall i proteinprosent på 0,1-0,4 %. Etter vårt syn er det viktigere å ta vare på moldinnholdet på lang sikt enn å ta hensyn til den lille avlingsreduksjonen som kan forekomme. Men dette er nok lite vektlagt i forskningen, fordi det er komplisert med langvarige forsøk. 8

9 Utfordringer Bruk av fangvekster er et forholdsvis enkelt tiltak, men fører også til noen ulemper for bonden. Det blir vanskeligere å utføre planteverntiltak, spesielt mot ugras. Sprøyting mot floghavre og hønsehirse vil være utelukket med raigras som fangvekst. Vanlig ugrassprøyting, f. eks med lavdosemidler som Express etc, er utelukket med kløver som underkultur. En annen utfordring som kan oppstå er grønt innslag i halm. Det gjør halmen vanskeligere å tørke før pakking. Andre fordeler Fangveksten har også positive sider. Ofte vil man se at halmen blir raskere nedbrutt, spesielt dersom man har kløver med i blandingen. Dette kan påvirke sykdomssituasjonen, ettersom mange av de vanligste sykdommene på korn er overført ved halm fra tidligere år. I tillegg kan fangveksten gi et viktig bidrag som høstbeite for sau og storfe. I følge en nordisk sammenstilling (Aronsson et. al. 2016) minsker grasfangvekster i korn N- utvaskingen med gjennomsnittlig 48 %. Det var stor effekt på lett jord (sandjord), noe mindre på tung jord (leirjord). Rapporten konkluderer også med at det i alle nordiske land finnes et potensial for å øke fangvekstarealene. Mangfold Et viktig prinsipp i jordoppbyggende (regenerativt) landbruk er å etterstrebe mangfold av plantearter i jorddekkevekster, fangvekster og i enga. Mangfold gir mer biomasse og større rotvolum, mer roteksudater og økt jordliv. Artsrike økosystemer bruker generelt ressursene mer effektivt. Ulike arter bruker ressursene på mange ulike måter; en art kan utnytte en ressurs som en annen art ikke kan bruke og vice versa. Det betyr at artsrike økosystemer normalt er mer produktive enn artsfattige (Tilman D. et al 2012). Samdyrking av mange arter gir bedre utnyttelse av rommet både over og under bakken. Dermed blir det totalt mer fotosyntese og større rotsystem. Foto: Hege Sundet 9

10 Tabell 4 Oversikt over offentlige regionale tilskudd med betydning for klimautslipp. Alle tilskudd i kroner per dekar. Utsatt pløying Husdyrgjødselspredning Prioriterte areal Rask nedmolding Spredning i voksende kulturer Fangvekster Ettervekster Slangetilførsel og stripespreder Fylke Andre areal Østfold kr kr 120 kr Akershus og Oslo kr kr 100 kr Hedmark kr kr 55 kr 55 kr 50 kr Oppland kr kr 250 kr Buskerud kr kr 100 kr 200 kr 50 kr 35 kr Vestfold kr 90 kr 250 kr 75 kr Telemark kr kr Aust- og Vest Agder Usikkert Usikkert Usikkert Rogaland 100 kr 30 kr kr 50 kr Møre og Romsdal Usikkert Usikkert Usikkert Hordaland 60 kr Sogn og Fjordane Sør Trøndelag kr 100 kr 35 kr 50 kr (før Nord Trøndelag kr kr 10. august) 50 kr Nordland 20 kr 50 kr Troms 80 kr 60 kr Finnmark 93 kr 150 kr Det finnes ingen generelle tiltak for fangvekster, men hvert fylke har utarbeidet et regionalt miljøprogram (RMP) der flere av fylkene har med fangvekster i korn eller fang-/ettervekst i tidligkulturer på tilbudslista (se tabell). 10

11 Siden kriteriene i RMP settes av de ulike fylkene selv er det ulike krav som må oppfylles for å være berettiget tilskudd. I de fleste fylker er det imidlertid et krav om maksimalt 15 % kløver i blandingen og ingen jordarbeiding før om våren. Tilskuddssatsene finnes i tabell 4. det har ikke vært mulig å få kvalitetssikret tall for hvor stor andel av RMP-midlene som går til utsatt jordarbeiding og fangvekster. Dersom vi regner at det gis tilskudd for utsatt jordarbeiding på 40 % av åkerjorda og at tilskuddssatsen i gjennomsnitt er kr 110 /daa pluss at det gis et tillegg for fangvekster på 90 kr/daa, så brukes det i dag om lag kr 145 millioner på denne ordningen. I dag er denne ordningen et tiltak for å redusere erosjonen og næringsavrenningen fra jordbruksareal, men tiltakene virker også reduserende på CO 2 fra arealene. Vi vet at ved tradisjonell høstpløying og korndyrking tapes ca 30 kg C per dekar ved at moldinnholdet blir litt mindre. Et system med vårpløying og fangvekster i korn vil ikke klare å øke moldinnholdet i jorda, men nedgangen vil stoppe opp. For nesten 3 mill dekar kornjord utgjør det et potensiale på ca tonn C årlig ( ca t CO 2 ). Nå ligger om lag 40% av kornarealene (grovt anslag) urørt om høsten alt i dag, og på 4 5% av kornarealene er i tillegg fangvekster. Hvis en da sier at vårpløyning alene hindrer et tap på 5 kg C per dekar (udokumentert anslag), vil dagens jordbrukspraksis spare utslipp av t C i forhold til ingen bruk av fangvekster og at alt kornareal ble høstpløyd. Med en endret dyrkingspraksis som innebærer vårpløying og fangvekster på 60% av kornarealet vil vi få et redusert C tap i forhold til dagens praksis på t 9750 t = ca tonn C og altså ca t CO 2 årlig. Klarer en å øke fangvekstarealet til over 90 % av kornarealet, vil redusert CO 2 utslipp utgjøre t C t C = ca t C (ca t CO 2 ). Årlig kostnad og kost nytte vurdering Situasjon 1: Det gis et ekstra karbonlagringstilskudd på 200 kr per dekar for alle åkerarealer med fangvekster. Anslått oppslutning rundt ordningen er 60% av alt åkerareal. 200 kr per dekar x 1,8 mill daa åkerareal = kr 360 mill. Redusert CO 2 utslipp i forhold til dagens praksis = ca t C ( t CO 2 ). Det gir en kost-nytte på kr 2216 kr /t CO 2 Situasjon 2: Det gis et ekstratilskudd på kr 400 per for alle åkerarealer med fangvekster. Anslått oppslutning om ordningen er 90% av alt åkerareal. 300 kr per daa x 2,7 mill daa kornareal = kr 1080 mill. Redusert CO 2 utslipp i forhold til dagens praksis = t C ( t CO 2). Det gir en kost nytte på kr blir da kr 3097 kr/t CO 2 Man kan også regne på denne enkelt på arealbasis ved å si at fangvekster gir en karbonbinding på ca 30 kg C pr daa, som tilsvarer ca 110 kg Co2. Et tilskudd på 200 kr/daa vil da gi en CO2-pris på 1818 kr/t CO Vekstskifte Ved kontinuerlig korndyrking, slik vi har på mesteparten av de daa kornareal vi har i Norge i dag, reduseres jordas organiske innhold med ca 1 % av totalinnholdet årlig. Forsøk viser at grasdyrking er blant de tiltakene som har størst positiv effekt på jordas organiske innhold. Derfor er vekstskifte med gras et meget effektivt tiltak for å øke organisk innhold i jord. Reduksjon i moldinnhold har i mange undersøkelser vist seg å være proporsjonal med startnivået, det er altså størst nedgang i moldrik jord. Det er derfor mye vanskeligere å øke organisk innhold i jord som i utgangspunktet har et høyt innhold. 11

12 Forsøk har vist at et organisk innhold på 4,5-6 % er optimalt i korndyrking (Riley og Bakkegård 2006). Dette sammenfaller også med aggregatstabiliteten som gjennomsnittlig øker opp til ca 6 % (Riley 1983). Aggregatstabilitet er en analyse som gjøres av jorda hvor man måler hvor sterk jorda er mot ytre påvirkning. Analysen går ut på at man utsetter jorda for regn og måler hvor mye jord som forsvinner ved behandlingen. Alt i alt betyr alle disse tallene at vi bør forsøke å tilstrebe 5-6 % organisk innhold i den mineralske dyrkingsjorda vår. Langvarige norske forsøk i Dyrkingssystemforsøkene på Apelsvoll viser nedgang i organisk innhold i alle forsøksleddene mellom 1988 og 2003, men minst reduksjon i leddene med innslag av eng (Riley et. al 2008). Langvarige svenske forsøk (Bolider et. al 2010) viser at 3-årig eng kan opprettholde eller øke organisk innhold i jord, i hvert fall dersom utgangspunktet er lavt (ca 2,7 % C eller lavere). Dersom det er lavt innhold av organisk materiale kan tilførsel av nitrogen føre til økt karbonlagring pga økt plantevekst og dermed økt tilførsel av organisk materiale fra døde røtter, roteksudat etc. Bruk av husdyrgjødsel og mineralgjødsel er påvist å redusere nedgangen i moldinnholdet ved åpenåkerdrift, men det er betydelig mer effektivt å dyrke eng. Å ha et vekstskifte med eng og korn vil derfor være et godt tiltak for å forsøke å øke organisk innhold i dyrkingsjorda. Langvarige forsøk på Ås (Bleken 2016) viser at innslag av eng i vekstskiftet har et betydelig potensiale til å motvirke nedgang i organisk innhold i jord. Forsøket ble etablert i I 2014 ble forsøket omfattende studert med korn på alle ruter. Resultater og beregninger fra dette forsøker viser at dersom 1/3 av kornarealet ble dyrket med eng hvert år ville t C0 2 fremdeles vært bundet i jorda. Dette er ca 1/5 av de energirelaterte CO 2-utslippene fra landbruket. Som en betraktning fra undertegnede er det sannsynlig at dette tallet vil kunne økes med en mer målrettet bruk av arter og sorter, redusert jordbearbeiding etc. Blant annet viser erfaring at en artsrik eng med mange ulike planter med ulikt vekstsett vil være fordelaktig. I forsøket på Ås er det kun brukt en blanding av timotei og rødkløver. Mange studier viser at rotbiomasse er 2-7 ganger så effektivt i å bygge opp organisk materiale i forhold til blad og stengel. Ettårige vekster, inkludert korn etterlater mye mindre røtter enn flerårige vekster, og særlig mindre enn grasarter. Redusert jordarbeiding uten pløying forårsaker en relativt rask (Riley et al. 1994) akkumulering av planterester og mold nærmere jordoverflaten (øverste 10 cm) sammenlignet med pløying. Om dette ikke øker den totale mengde av mold så bringes den opp der hvor den er viktigst for noen nøkkelprosesser, som spiring, infiltrasjon av nedbør og motstand mot jorderosjon. Det langvarige forsøket på Ås viste også at kornavlingene økte proporsjonalt med mengden eng i omløpet (Figur 1). Den viktigste faktoren som kunne forklare avlingsøkningen var økt aggregatstabilitet. I dette forsøket var det altså ca % avlingsøkning av 1/3 eng i omløpet, og ingen stor mereffekt av 4 år eng i forhold til 2 år. 12

13 Figur 1: Resultater fra omløpsforsøket på Ås med havre dyrket i Effekt av vekstskifte på kornavling, aggregatstabilitet og C innhold i jorda, oppgitt i relative verdier i forhold til omløp med bare korn. Figur og tabelltekst klippet fra Uhlen et. al Figur 2: Effekt av ulike 6 års omløp på kornavling i periode , oppgitt som % meravling i forhold til avling etter omløp med bare kornarter i omløpsforsøket på Ås startet i Havre var ikke tilstede i omløpet med 2/3 eng. Figur og tabelltekst klippet fra Uhlen et. al Det er påvist mange områder som kan bidra til å redusere CO 2-tapet fra landbruksjorda, men norsk forskning viser hittil at det bare er engdyrking og biokull som kan bidra til å øke innholdet av organisk materiale i jord. Imidlertid ser vi potensiale i flere tiltak, som fangvekster, målrettet beiting etc. Vi tror også at det beste er å kombinere de ulike tiltakene. Det levende jordlivet er i stor grad neglisjert i tidligere forskning. Vi har sterk tro på at dersom vi tar hensyn jordlivet kan vi øke karbonbindingen betydelig. Med jordliv mener vi det fullstendige økosystemet som finnes i en frisk jord, med både bakterier, encellede dyr (flagellater, ciliater etc), små virvelløse dyr (småleddsmark, meitemark, nematoder etc) ulike typer sopp og så videre. I frisk jord finnes det et komplett økosystem med alle de funksjonelle organismegruppene, for eksempel mikroorganismer, planteetere, rovdyr, parasitter etc. (Ingham, Soil food web 2017). Alt tatt i betraktning synes det som at det er en god ide å bringe mer eng tilbake til Østlandet, dersom vi ønsker å opprettholde sunn jord med godt produksjonspotensial. Skal vi opprettholde samme kornproduksjon vil det da bli nødvendig å produsere mer kraftforråvarer i distriktene. Dette kan gjøres med mange ulike metoder, men det er ikke tema for vår rapport. Imidlertid nevner vi strippehøsting, krossing og helgrøde som gode alternativer. 13

14 Utfordringer: Å innføre mer eng på Østlandet og i et vekstskifte slik det er ønskelig vil bli krevende å få til i praksis. Det er et politisk ønske i landet om å øke særlig matkornproduksjonen og da er det ikke lett å selge inn det langsiktige perspektivet nemlig at det må dyrkes en andel eng også i de beste kornområdene. Her må det tilføyes at i sist jordbruksavtale ble produksjonsstøtten til engdyrking i sone 1 (de beste kornområdene) kuttet helt. Det gjør engdyrking i sone 1 mindre lønnsomt, og dermed får vi en enda sterkere negativ effekt på moldinnholdet på Østlandet fremover Tilførsel av organisk materiale I naturlige økosystemer blir det organiske materiale tilbakeført til jorda og næringsstoffene resirkulert. Dette fremmer et aktivt jordliv. De fleste organiske materialer vi normalt tilfører landbruksjorden har en relativt beskjeden og kortvarig effekt på jordas moldinnhold, men har en viktig funksjon som mat for jordlivet. Derfor er det helt nødvendig å tilføre ulike former for organisk materiale til landbruksjorda. Det er sannsynligvis mulig å ta bedre vare på karbon og næringsstoffer under lagring og spredning. Det er sett gode resultater med å bruke effektive mikroorganismer i fermentering av husdyrgjødsel, i kompostering og ved flatekompostering av forkultur. Dette er forholdsvis nye områder som vi ser muligheter i. Det er forskjell på ulike organiske materialer i hvor stabile de er og hva de tilfører jordlivet. Organisk materiale kan tilføres jorda på mange ulike vis. Det beste vil være å kombinere flere ulike metoder. Her går vi kort igjennom ulike alternativer Jorddekkevekster og rulling Jorddekkevekster (Cover crops) har flere funksjoner; fysisk beskyttelse for jorda og jordlivet, hindrer ugras og tilfører store mengder organisk næring til jordlivet (Foredrag Jeff Moyer, Rodale Institute, Oslo 2016). Jorddekkekster dyrkes med hensikt å fungere som jorddekke. Det er derfor viktig å oppnå en stor biomasse. Planteveksten avsluttes mekanisk med et spesielt rulleredskap (roller crimper) som knekker plantene flere steder på strået slik at de dør. Det er viktig at de ikke gjenopptar veksten, og da er det viktig at rulling ikke gjøres før blomstringsstadiet. Ellers vil veksten kunne starte igjen. Det blir direktesådd eller plantet i den døde plantemassen. Metoden er utviklet på Rodale Institute. 14

15 Rulling av vintervikke og direktesåing av soyabønner. Foto: Hege Sundet Husdyrgjødsel Husdyrgjødsel er av de vanligste og viktigste organiske ressursene vi tilfører jorden i norsk landbruk. Forsøk viser at husdyrgjødsla bidrar til jordas organiske innhold. Ulike husdyrgjødseltyper har ulik mengde nitrogen-, tørrstoff- og organisk innhold. Storfegjødsel bidrar i sterkere grad til organisk innhold enn fjørfegjødsel ved normal bruk. I de aller fleste langvarige forsøk ser man en betydelig mindre nedgang i organisk innhold i åpenåkerjord der husdyrgjødsel jevnlig blir tilført. Effekten kan likevel ikke sammenliknes med effekten av engdyrking. Mesteparten av husdyrgjødselen i Norge lagres og spres som bløtgjødsel. Slik gjødsel har et tørrstoffinnhold på mellom 2 og 12%. En del av denne husdyrgjødselen blir dårlig utnyttet fordi den spres seint i vekstsesongen eller etter at vekstsesongen er avsluttet. Det er i dag lov å spre husdyrgjødsel uten nedpløying fram til 1. september og med nedpløying fram til 1. november. Nå er jo vekstsesongen ganske ulik i landet vårt, men grovt sett kan vi likevel si at all spredning av husdyrgjødsel etter 1. august gir en dårlig utnyttelse av nitrogenet i gjødsla og er derfor "sløsing" med nitrogen. I klimasammenheng er det også stor fare for økt lystgassproduksjon med nitrogenrik jord og går våte høstmåneder i møte. Vi har ikke klart å få tak i forskningsresultater som kvantifiserer lystgassutslipp etter høstspredning av husdyrgjødsel. En annen negativ effekt av denne høstspredningen er jo kravet om nedmolding etter 1. september. Dette krever pløying om høsten. Slik høstpløying er det tidligere beskrevet flere negative miljømessige effekter av. Regionale virkemidler og husdyrgjødsel I Rogaland gis det inntil 30 % tilskudd inntil maksimalt kr for fellesprosjekter mellom flere grunneiere til bygging av gjødsellager. For å få tilskuddet må gjødsellageret også utstyres med tak og kunne lagre 12 måneders produksjon av husdyrgjødsel. Det kan hende at enkeltkommuner gir tilskudd til bygging av gjødsellager gjennom de kommunale SMIL-midlene. Flere av fylkene gir imidlertid tilskudd til måten husdyrgjødselen blir spredd på. Bruk av tilførselslange (i stedet for gjødselvogn) utløser tilskudd på kr per dekar i flere fylker. Fem av fylkene gir også noe 15

16 tilskudd for rask nedmolding (innen 2 timer). Også i fylkene der engdyrking er den dominerende plantekulturen blir det brukt regionale tilskuddsmidler for å stimulere til ønsket praksis. Svært mange gjødsellagre er åpne (uten tak) og har ikke lagerkapasitet for mer enn minimumskravet på 8 måneder. Det er grunnen til at mange ser seg nødt til å spre noen måneders gjødselproduksjon i perioden august til og med oktober selv om bonden er godt klar over at dette er elendig utnyttelse av i alle fall nitrogenet i husdyrgjødselen. Høstspredning av husdyrgjødsel Både klima-, forurensings- og agronomiske hensyn taler for tiltak som stopper høstspredningen av husdyrgjødsel. Det kan gjøres ved hjelp av endringer i forskriften som tvinger bøndene til enten å slutte med husdyr eller investere. En slik konfrontasjonslinje vil være svært negativ overfor husdyrholdere og siden det er betydelige investeringer som må til, vil en måtte ha lange arbeidsfrister. En innstramming i regelverket kombinert med gode investeringstilskudd for å gjøre utbedringer vil virke langt raskere og med mindre konfliktnivå. Med utbedringer her menes utvidelse av lageret og bygge tak over lagrene. Et tilskudd på for eksempel 400 kr/m³ for nye blautgjødsellager og 250 kr/m² for tak over eksisterende åpne gjødsellager vil sette kraftig fart i den ønskede utviklingen. 400 kr/m 3 er omtrent 50 % av kostnaden for normale lager på m3. Kost nyttevurderingen i forhold til klimaeffekt av tiltaket her er svært vanskelig å beregne. For det første er det totale klimagassutslippet fra høstspredd husdyrgjødsel ukjent for oss. For det andre er både byggebehovet og kostnadene ved det ukjent. Nytten vil likevel bli for minst 30 år framover i tid, så ved å bruke for eksempel 1 mrd kroner årlig på dette i 5 år framover, vil det sannsynligvis bli helt stopp med spredning av husdyrgjødsel etter 1. august (foruten spredning i høstsådd grøder) og alle driftsenheter vil da ha store nok lager til minst 12 måneders lagring Tilbakeføring av halm I åkerdyrkingen er det ganske vanlig å tilbakeføre halmen etter korndyrking, ettersom det krever spesielt og kostbart utstyr å fjerne denne. Det er også ansett som bra for jorda blant bønder flest. Halm kan selges, men det er normalt sett ikke noen særlig god økonomi i dette. Halmen gir et lite bidrag til jordas organiske innhold. Tilbakeføring av halm er undersøkt i mange ulike undersøkelser. De aller fleste viser et svakt, men positivt bidrag. Bidrag har også vært større der det i tillegg er tilført nitrogen, dette fordi det da blir produsert større biomasse på arealet. Halmen benyttes i mange tilfeller til andre formål, for eksempel som fór eller strø til husdyr eller som biobrensel til oppvarmingsformål. Der halmen benyttes til fór eller strø vil den jo i siste instans likevel tilbakeføres til jorden Kompost De vanligste komposteringsmetodene er CMC-metoden (Controlled Microbial Composting) og ulike lignede metoder. I CMC-metoden komponeres det organiske materialet med hensyn til C/N forhold og fuktighet. Dette vendes gjentatte ganger for å få inn oksygen. Resultatet fra en god prosess er et godt jordforbedringsmiddel. Det er som regel stort tap av karbon ved C0 2 med denne typen kompostering, anslagsvis ca 50 %. Kompostering med CMC metoden krever tid og oppfølging, det er mye arbeid med vending og investering i kompostvender. Likevel er det meget effektivt som tiltak for å bygge opp moldinnholdet. 16

17 4.3.5 Mikrobiell karbonisering Dette er en komposteringsmetode som er utviklet av tyske Walter Witte. I denne prosessen er målet å omdanne lignin til mer varige huminstoffer. Derfor er treflis en viktig ingrediens i komposten. En vesentlig del av prosessen foregår under anaerobe forhold. Resultatet er en kompost med høyt innhold av karbon og plantetilgjengelige næringsstoffer. Metoden er beskrevet i boken "Die mikrobielle carboniserung" (Witte 2014). Det er gjort interessante erfaringer med metoden i Tyskland og Danmark. Fordelen med denne metoden er at den er mindre arbeidskrevende og gir mindre tap av karbon enn CMC-metoden. Denne metoden er foreløpig ikke særlig utbredt i Norge, men er under utvikling Bokashi Organisk materiale fermenteres ved hjelp av melkesyrebakterier, gjær og andre bakterier. Metoden er utviklet av Teruo Higa i Japan. Det ferdige fermenterte materiale tilføres jorda, blir mat til jordlivet og bygges inn i næringsnettet. Doktor Steve Diver beskriver fermenteringsprosessen som en prosess der metabolismen til spesielle mikroorganismer bryter ned proteiner, stivelse og andre bestanddeler i matavfallet, og produserer aminosyrer, organiske syrer, antioksidanter og annet. For å være sikker på at det er de riktige biproduktene som blir produsert i en bokashi fermenteringsprosess, tilsetter man en nøye utvalgt gruppe av mikrober, Effektive Mikroorgaismer også kalt EM) (Bokashi Norge). Dette er en interessant metode også med hensyn til husdyrgjødsel, men vi vet foreløpig for lite til å konkludere om effekten på karbonbinding Biokull Biokull lages ved å varme opp biomasse på høy temperatur under begrenset tilgang på oksygen. Prosessen kalles pyrolyse. Biokull gir et restprodukt i fast form, samt biogass og bio-olje, som kan bli brukt som alternative energikilder. Kullet fungerer som et fysisk jordforbedringsmiddel, er porøst og har stor overflate som kan binde næringsstoffer. Biokull er svært stabilt i jord, kan binde karbon i over 100 år og er en effektiv måte å lagre karbon på. Biokull er interessant, men metoden bør brukes i kombinasjon med tiltak som understøtter jordlivet Biorest Biorest er et restprodukt etter produksjon av biogass. Råstoff og prosess varierer, og dermed også produktet. Biorest er svært næringsrikt, og har vist god gjødseleffekt i dyrkingsforsøk i NLR-regi. Imidlertid er det meste av karbonet fjernet i form av metan. I deler av landet oppfordres bøndene til å levere sin husdyrgjødsel til biogassanleggene, og dette er en næring i rask ekspensjon. Effekten av biorest er under utprøving, og det er ennå ikke avklart hvordan dette påvirker jordlivet. At husdyrgjødsla behandles slik at det får redusert sitt organiske innhold er svært betenkelig for jordas moldinnhold. Siden tilførsel av husdyrgjødsel har et relativt beskjedent bidrag til karboninnholdet i jorda sammenliknet med dyrking av eng og grasvekster er likevel bioresten ansett som et greit virkemiddel totalt sett. En slik foredling av husdyrgjødsla vil også kunne gi muligheter for å flytte næringsstoffer der det er mest hensiktsmessig. Men i forhold til karbonet isolert sett er ikke biorest noen god løsning Avløpsslam Avløpsslam er tillatt å tilføre landbruksjord etter tillatelse fra kommune. Det er satt en mengdebegrensning på 2 eller 4 t TS pr daa, avhengig av kvalitetsklasse. Det er pr i dag også en karensperiode på tre år før arealene kan benyttes til grøntproduksjon. Avløpsslam kommer i mange ulike kvaliteter, men de aller fleste har et relativt høyt innhold av organisk materiale. Som de fleste organiske tilførsler har avløpsslam en relativt kortsiktig effekt på organisk innhold i jord, i 17

18 størrelsesorden 8-12 år. Det inneholder karbon som ikke er innbygget i varige, stabile forbindelser av jordlivet. Det er også stor uenighet om effekten av avløpsslam på jordlivet Redusert jordarbeiding og Conservation Agriculture (CA) Jordbearbeiding er en betegnelse på ulike praktiske metoder som benyttes for å gjøre jorda klar for såing og for å redusere ugras. Det tradisjonelle dyrkingssystemet for korn medfører pløying hvert år. Men det er også mulig å kutte ut pløying til fordel for harving høst/vår (redusert jordbearbeiding) eller direktesåing i stubben. De ulike metodene har sin styrke på ulike jordarter, men pløying er den mest brukte metoden i Norge. Etter pløying vil man normalt slodde (jevne ut jorda) og harve en gang før såing. Redusert jordbearbeiding stiller høyere krav til dreneringstilstand enn pløying, da jorda ofte kan bli noe tett. Ved direktesåing blir det sådd direkte i kornstubben (som står igjen etter foregående års tresking), med spesielt egnet utstyr, altså uten noen form for jordarbeiding. Pløying gjøres normalt på ca 20 cm dyp, men man kan også gjøre dette på ned til ca 10 cm, men det krever vanligvis spesielt utstyr. Jo grunnere såing, jo mindre er skadevirkningen av pløyingen. Redusert jordbearbeiding har nok sin største utbredelse i områder med utbredt tørke. Redusert jordbearbeiding og direktesåing bevarer mer av fuktigheten i jorda, slik at det er tilgjengelig for plantene. I Norge er det nå relativt sjelden at det er problematisk med for lite fuktighet i jorda, sammenliknet med for bare 20 år siden. Da opplevde man ofte perioder med tørke, spesielt på forsommeren, som kunne være svært skadelig for avlingene. Det har vi sjelden sett de siste 15 årene. Dette klimaskiftet med mindre forsommertørke og mer regn har resultert i mer pløying og mindre redusert jordarbeiding i forhold til tidligere, da den økte vannmengden ved redusert jordarbeiding og ekstra regn gir for tett og kald jord. Imidlertid ser vi mange eksempler på at å kombinere redusert jordarbeiding med fangvekster kan man motvirke denne effekten og likevel produsere gode avlinger. Dette må vi undersøke nærmere i årene som kommer. Globalt har det de siste årene utviklet seg en dyrkingsmetode basert på redusert jordbearbeiding og bruk av fangvekster, altså Conservation Agriculture (CA). Dette er et system hvor man jordarbeider minst mulig og benytter biologisk jordløsning og fangst av overskytende næringsstoffer med fangvekster. Jordhelse og vekstskifte er sterkt i fokus og man ønsker grønt plantedekke så mye som mulig av året. Systemet benyttes i både økologisk og konvensjonell sammenheng. I Danmark har bonden og rådgiveren Søren Ilsøe brukt systemet på sine 2650 daa. Han mener selv at han lagrer ca 100 kg CO 2 pr daa pr år med systemet. I tillegg sparer han 75 % av dieselkostnadene i forhold til pløyd system. Han har også redusert sine maskinkostnader med 35 % samt redusert plantevernbruken betraktelig. Nyttedyr og meitemark ser også ut til å trives godt i dette systemet. CA er et system som FAO ønsker å satse på fremover. CA er ikke videre utprøvd i Norge, noe som er veldig synd. Vi mener at det er et stort potensiale for karbonbinding i CA, og et ekstra pluss er det at det kombineres med svært mange andre miljøgoder, som biologisk mangfold, redusert gjødselbruk, bedre vannhusholdning og bedre jordstruktur. I tillegg er det mindre krevende for bonden med hensyn på kostnader til innsatsmidler. I Norge har vi kun prøvd ut redusert jordarbeiding som et frittstående tiltak, hovedsakelig for å redusere tidsforbruk og holde på jordfuktigheten. I Dyrkingssystemforsøket på Apelsvoll er redusert jordbearbeiding kombinert med fangvekster, men ikke med den hensikt å øke moldinnholdet i jorda. 18

19 Forsøk og erfaring med redusert jordbearbeiding, uten de andre tiltakene som utgjør CA, viser at det er større sykdomspress fra stubb og halm på overflata. Sykdommer som overføres med planterester er mye hyppigere problematisk i slike systemer. Vi ser likevel at systemer der det dyrkes fangvekster/underkultur og spesielt med innslag av belgvekster øker omdanningshastigheten av halm betraktelig. Dette kan igjen redusere sykdomstrykket. Redusert jordbearbeiding gir helt klart bedre aggregatstabilitet i forhold til pløyd jord (Riley, H. 2014), og gir derfor mindre erosjon og avrenning av næringsstoffer, spesielt fosfor. Redusert jordarbeiding har en tydelig effekt på aggregatstabiliteten, altså hvor sterk jorda er for å motstå påvirkning av vann. Bruk av redusert jordbearbeding har i norske forsøk vist seg å øke organisk innhold i jorda i det øverste sjiktet, mens det reduseres noe i dypere sjikt (Riley, H. 2008). Siden det er fare for tettere jord ved redusert jordbearbeding og direktesåing vil risikoen for tap av N 2O være tilstede. Det er likevel ikke automatikk I dette. Dersom man klarer å redusere jordarbeidingen uten å få tettere jord vil man ikke få utslipp av N 2O. Blant annet er det vist at bruk av raigras som fangvekst kan redusere både nitrogentap i avrenning og som lystgass (Bleken og Rørstad 2003). N 2O er en gass som er svært skadelig i klimasammenheng, og gir 300 ganger større klimaeffekt i forhold til CO 2. De aller fleste målinger av jordtetthet og lystgasstap fra jord er gjort i konvensjonelle systemer med lav diversitet. Vi ser et potensiale i å undersøke hva som skjer dersom man innfører mer fangvekster, mer jordliv og mer dyptgående, luftende røtter i sammenheng med redusert jordbearbeiding. Vi tror at dette kan redusere faren for lystgasstap betraktelig samt øke avlinger på sikt. I naturen er plantenes symbiose med mykorrhizasopper svært utbredt. Faktisk har normalt 85 % av alle plantearter mykorrhiza. Mykorrhiza hjelper plantene med å ta opp vann og næring fra et større jordvolum enn plantene kan rekke selv, og får karbonforbindelser som betaling tilbake. Dette karbonet som har vært bearbeidet av soppen er ofte svært motstandsdyktig mot nedbrytning, og vil derfor ikke så lett forsvinne fra jorda. Av denne grunn er det svært ønskelig å øke mengden mykorrhiza i landbruksjorda. Dette er imidlertid utfordrende. Ved å bearbeide jorda hvert år blir det vanskelig for mykorrhizasoppen å overleve. Det er derfor svært lite mykorrhizasymbiose i norsk landbruk. Det betyr at vi ikke utnytter alle fordelene mykorrhizaen gir for plantene, og vi får heller 19

20 ikke de stabile organiske forbindelsene som vi ønsker. Ved å bearbeide jorda på mindre dyp kan vi legge bedre til rette for mykorrhiza. En konsekvens av å benytte redusert jordbearbeiding i forhold til pløying er at ugras gjør seg gjeldende på ulikt vis. I all hovedsak er det tunrapp (Poa annua) som blir et større problem, men det er også utfordringer knyttet til rotugras, spesielt kveke, åkertistel og åkerdylle. I dagens praksis blir dette løst ved å sprøyte jordene med ½ dose glyfosat hvert år. Ved direktesåing blir gjerne ettårige frøugras et mindre problem, mens det forblir relativt uendret eller litt økt ved harving. I forhold til ugras og redusert jordbearbeiding ser vi at det er metoder som kan påvirke denne tematikken, men som ikke er blitt belyst i forskningssammenheng. Det gjelder spesielt dette med bruk av fangvekst/underkultur, jorddekkevekster og overflatekompostering. Offentlige tilskudd pr september 2017: Se tabell 4. I fylkene som gir tilskudd til redusert jordarbeiding er tilskuddene gradert etter erosjonsfareklasse 1 til 4. I tillegg har de fleste fylkene prioritert noen nedbørsfelt eller deler av fylket der tilskuddene er høyere enn ellers i fylket. Flere fylker gir også tilskudd til utsatt pløying av siste års eng. Det er ikke med på oversikten i tabell Flatekompostering Her kombineres minimal jordarbeiding med tilføring av grønn biomasse til jorda. En ettårig eller flerårig plantekultur (eng, grønngjødsel, fangvekster) freses grunt (2-5 cm) inn i jorda sammen med ferment som inneholder mikroorganismer. Det er viktig at grønnmassen blir omdannet og innbygget i jorda i løpet av få dager ved hjelp av mikrobiell prosesstyring. Metoden er spesielt utviklet for å få karbon og næringsstoffer innbygd i matjordlaget. Flatekompostering som metode er testet ut siden 2012 i Tyskland, Østerrike, Sveits, Danmark og Norge. (Näser personlig medl. 2017). Dette er en del av Fem-trinnsmetoden for regenerativt landbruk utviklet av Dietmar Näser i Tyskland. I Økoregion Kaindorf i Østerrike har de innført en karbonbetalingsordning for bønder. De deltakende bøndene som benytter fem-trinnsmetoden har hatt størst økning av karbon i jorda av de som deltar i ordningen (Näser 2017). Dette skyldes sannsynligvis kontinuerlig plantedekke, kombinert med minimalt med jordbearbeiding. Metoden er interessant for norske forhold. Det trenger ikke å være store investeringer knyttet til metoden, som er aktuell for de fleste planteproduksjoner. Det er spesielt interessant i økologisk for å minimere jordarbeiding, som ellers er vanskelig pga begrensa muligheter for ugraskontroll. 20

21 Eksempel på flatekompostering under demonstrasjon på markdag i Danmark høsten Foto: Hege Sundet Bedre agronomisk praksis i grovfôrbasert drift - unngå jordpakking, overgjødsling, og snaubeiting. Vi har store engarealer i Norge, og det utgjør ca 2/3 av jordbruksarealet. Selv om mye av denne jorda har høyt innhold av organisk materiale så er det store forbedringsmuligheter for mer klimavennlig drift av jord- og plantekultur og husdyr. I klimaregnskap kommer drøvtyggerne dårlig ut. Dagens beregningsmodeller tar utgangspunkt i et standard driftssystem. Hvor mye av næringsstoffene som sirkulerer innenfor driftssystemet er avgjørende for klimaeffekten. Dette fanges i liten grad opp i dagens modell. Det er nær sammenheng mellom driftssystem og graden av karbonbinding i jord. Grasbasert storfehold stimulerer til karbonbinding, mens intensivt storfehold med høyt kraftfôrforbruk har motsatt effekt (Teague et.al 2016, National Trust 2015)). Dagens beregningsmodeller for klimagassutslipp tar ikke med karbonbinding i jord, med mer vekstskifte og større diversitet i plantekulturen. Det er også av betydning å se på alle agronomiske tiltak som fremmer god jord- og plantekultur (Bergslid 2016). Landbrukspolitikken stimuler til store enheter basert på stor import av fôr og gjødsel. Bøndene settes i en situasjon der det er lite rom for karbonbindende landbrukspraksis. Utfordringen her er opphopning av næringsstoffer og også tap av næringsstoffer i form av klimagasser (Hansen 2011). Det er lite lønnsomt å satse på mangfold i enga og gode vekstskifter. For å få bedre koplinger mellom husdyr og plantedyrking bør strukturen i landbruket endres. Det er også mulig å få til kretsløpslandbruk lokalt. 21