Omlegging fra åker til gras på bakkeplanert jord

Transkript

1 Bioforsk Rapport Vol. 5 Nr Omlegging fra åker til gras på bakkeplanert jord Karbonlagring og klimagassutslipp Arne Grønlund Bioforsk Jord og Miljø Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

2

3 Hovedkontor Frederik A. Dahls vei 20, 1432 Ås Tlf: Fax: Bioforsk Jord og miljø Frederik A. Dahls vei Ås Tlf: Faks: Tittel/Title: Omlegging fra åker til gras på bakkeplanert jord. Karbonlagring og klimagassutslipp. Forfatter(e)/Autor(s): Arne Grønlund Dato/Date: Tilgjengelighet/Availability: Prosjekt nr./project No.: Arkiv nr./archive No.: Åpen Rapport nr.report No.: ISBN-nr.: Antall sider/number of pages: 5(78) Antall vedlegg/number of appendix: Oppdragsgiver/Employer: SLF Kontaktperson/Contact person: Reidar Tveiten Stikkord/Keywords: Bakkeplanert jord, karbonbinding i jord, klimagasser Artificial levelled land, carbon sequestration, greenhouse gas emission Fagområde/Field of work: Jordkvalitet Soil quality Sammendrag Rapporten gir en beskrivelse av potensialet for omlegging fra korn til gras på planert jord i fire kommuner på Østlandet, samt forutsetninger for at en slik omlegging skal gi netto reduksjon i klimagassutslipp. Klimagassutslippene er beregnet for to alternative produksjoner: kornproduksjon til slaktesvin og gras til spesialisert kjøttproduksjon med storfe. Dyrking av gras på planert jord ventes å føre til karbonbinding i jord og redusert erosjon. Karbonbindingen er ikke stor nok til å kompensere for økte metan- og lystgassutslipp fra husdyrproduksjon. Omlegging fra korn til gras på planert jord kan bare føre til reduserte netto klimagassutslipp dersom den kombineres med en omlegging fra gras til korn på uplanert jord i form av kryssbytte av areal. I de utvalgte kommunene er arealet med uplanert jord med gras en begrensende faktor for en tosidig omlegging. Land/fylke: Kommune: Østfold og Akershus Eidsberg, Rakkestad, Gjerdrum, Nannestad Godkjent / Approved Prosjektleder / Project leader Roald Sørheim Arrne Grønlund Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

4 Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

5 Forord Denne rapporten er finansiert av Nasjonalt utviklingsprogram for klimatiltak i jordbruket, og er en videreføring av prosjektet med tittel Kunnskapsstatus for utslipp og binding av karbon i jordbruksjord, hvor det ble foreslått at omlegging fra åker til gras bakkeplanert jord kan være et tiltak for å øke karbonbindingen i jord. Prosjektet er gjennomført av Bioforsk med Arne Grønlund som prosjektleder. GIS-baserte analyser og arealberegninger er gjort av Stein Turtumøygard. Beregninger av fôrbehov og kjøttproduksjon av storfe er gjort i samarbeid med Jan Berg, Institutt for husdyr- og akvakulturvitenskap ved UMB. Kvalitetssikrer har vært Lillian Øygarden. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

6 Innhold Forord... 3 Sammendrag Innledning Karbonbalansen i jord Bakkeplanert jord Metoder Datakilder og kobling av databaser Beregning av kornavling Avgrensning og oppskalering av areal Klimagassutslipp Erosjon Arealer og jordegenskaper Jordklasser Karboninnhold i jord Arealbruk Erosjon Avlinger Klimagasser Avgrensninger i et forenklet klimagassregnskap Metan og lystgass fra husdyr og husdyrgjødsel Utslipp per dekar Utslipp per kg kjøtt Utslipp fra planert og uplanert jord Estimerte effekter Potensial for omlegging Scenarier for omlegging Diskusjon og konklusjon Begrensinger og feilkilder Effekter på produksjon og klimagassbalanse Effekter ved tosidig omlegging Konklusjon Referanser Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

7 Sammendrag Innledning Bakkeplanert jord har ca 5 tonn lavere karboninnhold per dekar enn uplanert jord i samme område, og antas derfor å ha et stort potensial for karbonbinding. Omlegging fra korn til gras kan antas å gi økt karbonbinding og redusert erosjon, men økt grasproduksjon vil føre til økte utslipp av metan og lystgass fra husdyr og husdyrgjødsel. I denne rapporten er det diskutert hvilke betingelser som må være oppfylt for at en omlegging fra korn til gras på planert jord skal kunne gi reduserte klimagassutslipp. Metodikk Potensialet for omlegging til gras på planert jord og effekter på klimagassutslipp og erosjon er beregnet for kommunene Eidsberg, Rakkestad, Gjerdrum og Nannestad på grunnlag av digitale jordsmonnkart, jorddatabank og data fra søknad om produksjonstilskudd. Netto klimagassutslipp er beregnet på grunnlag av normalavlinger for korn og gras og fôrnormer for kjøttproduksjon med svin og storfe, samt standardfaktorer for utslipp av klimagasser fra gjødselproduksjon, jord, husdyr og husdyrgjødsel. Effekten på erosjon er gjort på grunnlag av beregnet erosjon i den digitale jordsmonndatabasen og ulik jordarbeidingspraksis i de utvalgte kommunene. Arealer og jordegenskaper Bakkeplanert jord utgjør 13 til 60 % av jordbruksarealet i de fire kommunene. Størst andel planert jord har Gjerdrum og Nannestad. Leirjord utgjør 70 til 90 % av jordbruksarealet totalt og ca % av den bakkeplanerte jorda. Jord med helling mer enn 20 % utgjør mellom 1 og 9 % av jordbruksarealet totalt og ca 1 % av det planerte arealet. Karboninnholdet i bakkeplanert jord er beregnet til å være ca 5 tonn mindre per dekar i den øverste meteren enn i uplanert jord. Mesteparten av denne differansen, ca 4,4 tonn, kan trolig tilskrives forskjeller i matjordlaget. Korn og oljevekster utgjør mer enn 70 % og fulldyrka eng mellom 10 og 18 % av jordbruksarealet i de fire kommunene. Planert jord med korn kan anses som potensielt areal for omlegging til gras, mens uplanert jord med gras kan anses som potensielt areal for omlegging til korn. I Rakkestad er arealet med uplanert jord med gras nesten like stort som planert jord med korn. I de tre andre kommunene er arealet med planert jord med korn flere ganger større enn arealet med uplanert jord med gras. Avlinger Avlingsnivået for korn er % høyere i de to kommunene i Østfold enn i de to kommunene i Akershus, men en har ikke kunnet påvises avlingsforskjeller mellom planert og uplanert jord innen hver kommune. Klimagasser Utslipp av klimagasser er beregnet for to alternative produksjoner: Kornproduksjon til slaktesvin og grasproduksjon til ammeku. I utslippene inngår metan og lystgass fra husdyr og husdyrgjødsel, utslipp fra produksjon og bruk av kunstgjødsel samt utslipp eller binding av karbon i jord. Utslippene av metan og lystgass fra husdyr og husdyrgjødsel er beregnet til 0,8 og 18,5 kg CO 2 -ekvivalenter per kg slaktevekt for henholdsvis svin- og storfekjøtt. Hovedårsakene til de store utslippene fra storfe er metan fra fordøyelsen, som utgjør ca 83 % av de totale metan- og lystgassutslippene, og større gjødselmengder per kg kjøtt. Klimagassutslippene per dekar fra husdyr og kunstgjødsel øker proporsjonalt med avlingsnivået. Som følge av økt tilbakeføring av organisk materiale til jord antas CO 2 -tapet fra jord å avta proporsjonalt med avlingen. Ved kornproduksjon til svin er netto klimagassutslipp beregnet til mellom 230 og 240 kg Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

8 CO 2 -ekvivalenter per dekar, uavhengig av avlingsnivået. Økningen i utslipp fra husdyr og kunstgjødsel med økende avling blir omtrent oppveid av en tilsvarende nedgang i CO 2 -tap fra jord. Ved grasdyrking til kjøttfe er utslippene beregnet til mellom 300 og 900 kg CO 2 -ekvivalenter per dekar. Utslippene øker sterkere med økende avling enn tilfellet er for kornproduksjon til svin. Netto klimagassutslipp er beregnet ved ulike alternativer for karbonbinding i jord, som antas å være den mest usikre parameteren. Økende karbonbinding bidrar til å redusere nettoutslippene, men ikke tilstrekkelig til å forhindre at nettoutslippene stiger med økende avling. Grasproduksjon gir også større utslipp per dekar enn kornproduksjon. Forskjellen er størst ved høy avling og liten karbonbinding i grasmark. Ved normal avling gir kornproduksjon til svin ca 50 % større kjøttproduksjon per dekar enn grasproduksjon til storfe. Forskjellene i klimagassutslippene mellom korn- og grasproduksjon er derfor større målt per kg kjøtt enn per dekar. Ved normal avling er de beregnede utslippene per kg kjøtt ca 3 ganger større for storfekjøtt enn for svinekjøtt ved stor karbonbinding i grasmark, og ca 6 ganger større i eldre grasmark med liten netto karbonbinding. Ved kornproduksjon antas klimagassutslippene å være omtrent like store på planert som på uplanert jord. Ved grasproduksjon kan en vente større karbonbinding og dermed mindre netto klimagassutslipp på planert jord. Ensidig omlegging til gras på bakkeplanert jord vil likevel føre til økte netto klimagassutslipp fordi karbonbindingen ikke er stor nok til å kompensere for økningen i klimagassutslipp fra husdyrproduksjonen. Omlegging fra gras til korn på uplanert jord vil føre til reduserte utslipp fra husdyrproduksjon som er større enn CO 2 -tapet ved åkerdyrking. Utslippsreduksjonen ved omlegging til korn på uplanert er større enn utslippsøkningen ved omlegging til gras på planert jord, og differansen tilsvarer karbonbindingen i planert jord med gras. Netto utslippsreduksjon i CO 2 -ekvivalenter ved tosidig omlegging kan uttrykkes ved ligningen: Areal uplanert *657 Areal planert *(657-3,67C binding ). Estimerte effekter Omlegging fra gras til korn på uplanert jord anbefales først og fremst på leirjord på grunn av mindre fare for karbontap ved åkerdyrking. I de utvalgte kommunene er arealet med uplanert leirjord med gras estimert til ca dekar, mens arealet med planert jord med korn er estimert til dekar. Effekter av omlegging er beregnet ved fem ulike scenarioer: 1. Ensidig omlegging fra åker til gras på planert jord vil føre til redusert kjøttproduksjon, økte klimagassutslipp og % redusert erosjon. 2. Tosidig omlegging av like stort areal på planert som på uplanert jord vil føre til uendret kjøttproduksjon, reduserte klimagassutslipp og en mindre reduksjon i erosjon. 3. Tosidig omlegging som gir uendret klimagassutslipp vil føre til redusert kjøttproduksjon, økte klimagassutslipp per kg kjøtt og redusert erosjon. 4. Ensidig omlegging fra gras til korn på uplanert jord vil føre til økt kjøttproduksjon, betydelig reduksjon av klimagassutslipp og en mindre økning i erosjon. 5. Omlegging av alt planert areal med korn og alt uplanert areal med gras vil føre til redusert kjøttproduksjon og ca 30 % redusert erosjon. I Rakkestad vil klimagassutslippene reduseres på grunn av stort areal med uplanert jord med gras. I de tre andre kommunene vil utslippene øke. Diskusjon og konklusjon Resultatene i rapporten er basert på to uavhengige analyser: en arealanalyse i fire kommuner i Østfold og Akershus og et forenklet klimagassregnskap for gras- og kornproduksjon. Begge analysene har betydelige begrensninger og feilkilder. Arealanalysen er basert på en sannsynlig fordeling av vekster i forhold til jordtyper, og ikke på direkte kartlegging. Klimagassregnskapet omfatter ikke utslipp fra drivstoff, tilleggskraftfôr, transport og produksjon av andre driftsmidler. De beregnede effektene er likevel så store at de antas å ligge klart innefor feilmarginene. Ei normal grasavling gir nesten dobbelt så mange fôrenheter per dekar som ei kornavling, men vil på grunn av dårligere fôrutnyttelse og større andel fôr til mordyret gi mindre kjøttproduksjon enn korn til Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

9 produksjon av lyst kjøtt. Netto klimagassutslipp per dekar fra grasproduksjon øker med avlingsnivået og avtar med økt karbonbinding i jord. På grunn av lavere kjøttproduksjon per dekar er forskjellene målt per produsert enhet enda større. Konklusjoner: Karbonbinding i gras på planert jord er ikke stor nok til å kompensere for klimagassutslipp fra husdyr ved normal avling. Omlegging fra korn til gras på planert jord kan bare føre til reduserte netto klimagassutslipp dersom den kombineres med en omlegging fra gras til korn på uplanert jord i form av kryssbytte av areal. Ensidig omlegging fra korn til gras på planert jord vil gi økte klimagassutslipp, selv ved stor karbonbinding i jord. Tosidig omlegging av like stort areal på planert som på uplanert jord kan ventes å gi uendret kjøttproduksjon og reduserte klimagassutslipp som tilsvarer karbonbindingen i planert jord med gras. Dersom omlagt areal på planert jord er større enn omlagt areal på uplanert jord, vil kjøttproduksjonen reduseres. Klimagassutslippene per dekar kan reduseres dersom økt karbonbinding i planert grasmark er stor nok til å kompensere for økte utslipp fra husdyrproduksjonen. Omlegging fra korn til gras på planert jord vil føre til betydelig redusert erosjon. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

10 C-innhold 1. Innledning 1.1 Karbonbalansen i jord Jordas innhold av organisk karbon er bestemt av balansen mellom tilførsel og tap av karbon. Tilførselen skjer i form av planterester og organisk gjødsel og jordforbedringsmidler. Tap av karbon skjer først og fremst i form av CO 2 som oppstår ved nedbryting og mineralisering av biomasse, men også i form av erosjon og utvasking av organiske forbindelser. Når tilførselen og nedbrytingen av organisk materiale er noenlunde lik over tid, vil nivået av organisk karbon i jorda innstille seg på et stabilt nivå. Dersom tilførselen eller nedbrytingen endres, vil også karboninnholdet endres, inntil det er innstilt ny likevekt. Karboninnholdet i jord øker når tilførselen av organisk materialet er større enn nedbrytingen. Nedbrytingen av organisk materiale i mineraljord øker tilnærmet proporsjonal med karboninnholdet. Jord med lavt karboninnhold krever derfor mindre tilførsel for å øke karboninnholdet enn jord med høyere innhold. Åkerdyrking fører generelt til tap av karbon fra jorda av flere grunner: Mindre tilførsel av organisk materiale som følge av at jorda er uten vegetasjon i deler av året Raskere nedbryting av organisk materiale og mer erosjon som følge av jordarbeiding Langvarig gras er den driftsformen i jordbruket som har størst evne til å binde karbon i jord. Omlegging fra åker til gras vil derfor med stor sannsynlighet føre til økt karbonbinding i jorda. Potensialet for karbonbinding antas å være høyere jo lavere karboninnholdet er før omlegging til gras (figur 1). Naturlig tilstand likevekt Åkerdyrking - karbontap Grasdyrking - karbonbinding Tid Potensial Figur 1. Prinsippskisse som viser utvikling av karboninnhold ved åker- og grasdyrking. 1.2 Bakkeplanert jord Bakkeplanert jord utgjør ca dekar i korndyrkingsområdene på Østlandet og i Trøndelag og ha ca 5 tonn lavere karboninnhold per dekar enn uplanert mineraljord i de samme områdene. Denne differansen kan antas å representere det langsiktige potensialet for karbonbinding ved overgang fra åker til grasdyrking. Planert jord er vesentlig mer utsatt for erosjon enn uplanert jord, delvis på grunn av dårligere struktur og større eroderbarhet, og delvis på grunn av generelt brattere helling. I tillegg til økt karbonbinding vil omlegging fra åker til gras på planert jord føre til mindre erosjon og vannforurensninger. En omlegging fra åker til gras vil føre til redusert kornproduksjon, økt grasproduksjon og økte utslipp av metan og lystgass fra husdyr og husdyrgjødsel. Det er derfor usikkert om karbonbindingen i grasmark vil kunne kompensere for økte klimagassutslipp fra husdyrproduksjon. De økte netto klimagassutslippene kan reduseres eller unngås dersom det foretas en tilsvarene reduksjon i grasproduksjonen og økning i kornproduksjonen på uplanert jord. En forutsetning for et slik tosidig omlegging er at det fins tilgjengelige grasarealer innenfor korndyrkingsdistriktene som er egnet til korndyrking. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

11 Det har vært antatt at bakkeplanert jord gir generelt lavere kornavlinger enn uplanert jord. I så fall vil det ikke være nødvendig å øke korndyrkingsarealet på uplanert jord like mye som omlagte arealet av planert jord, dersom en skal opprettholde kornproduksjonen. Formålet med denne rapporten har vært å kartlegge potensialet for omlegging fra korn til gras på planert jord og en omlegging fra korn til gras på uplanert jord, samt beregne effekter på produksjon, klimagassutslipp og erosjon ved ulike scenarier for omlegging. Som grunnlag for analysen er det foretatt beregninger av hovedklasser av jord, arealbruk, karboninnhold og potensiell og aktuell erosjon på planert og uplanert jord i fire utvalgte kommuner i Østfold og Akershus: Eidsberg, Rakkestad, Gjerdrum og Nannestad. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

12 2. Metoder 2.1 Datakilder og kobling av databaser Utbredelse, egenskaper, arealbruk og avlingsnivå for bakkeplanert jord er beregnet på grunnlag av: Digitale eiendomskart: Eiendomsgrenser Eiendomsidentifikasjon (gårds- og bruksnummer for grunneiendom) Digitale jordmonnkart Jordtyper Hellingsklasser Potensiell erosjon Koblingstabell mellom grunneiendom og driftsenhet Gårds- og bruksnummer for grunneiendom og driftsenhet: Søknad om produksjonstilskudd: Gårds- og bruksnummer for driftsenhet Arealer av ulike vekster Jorddatabanken: Gårds- og bruksnummer for driftsenhet Jordsartsklasse C-innhold i jordprøver basert på glødetap Kornavling per bruk (for årene ) Kobling av databaser (se også figur 2) er gjort etter følgende prinsipp: Kobling av jordsmonnkart og eiendomskart ved hjelp av GIS overlay Kobling av jordsmonndata til driftsenhet Kobling av jordsmonndata til: Arealer av ulike vekster (fra søknad om produksjonstilskudd) Avlingsdata for korn Jorddatabank med C-innhold i jord Digitale eiendomskart Digitale jordsmonnkart Eiendom Jordsmonndata Koblingstabell for eiendom og driftsenhet Eiendom Driftsenhet Jordsmonndata Søknad om produksjonstilskudd (2008) Avlingsdata for korn ( Jorddatabank C-innhold ( ) Resultater Figur 2. Prinsipper for kobling av databaser. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

13 Resultatet av koblingene er en tabell med opplysninger knyttet til hver driftsenhet: Kommune og eiendomsidentifikasjon Jordsmonndata Arealer av ulike vekster Kornavling per dekar C-innhold for hovedklasser av jord Arealene for hver driftsenhet er gruppert i tre hovedklasser: Uplanert bratt areal, helling >20 % Uplanert flatt areal, helling < 20 % Planert areal Arealene er delt videre inn etter jordart i klassene sandjord, siltjord, leirjord og organisk jord. En har i utgangspunktet ikke opplysninger om hvordan vekstene er fordelt på hovedklassene av areal, men har forutsatt følgende fordeling: Uplanert bratt areal (helling > 20 %) brukes fortrinnsvis til gras. Dersom uplanert bratt areal er større enn arealet med gras, brukes det overskytende bratte arealet til korn. Resten av gras- og kornarealet forusettes å være fordelt jevnt på uplanert flatt areal og planert areal. 2.2 Beregning av kornavling Kornavling per dekar er beregnet for hvert gårdsbruk på grunnlag av summen av avlingene av bygg, hvete og havre, dividert med summen av arealene for de sammen vekstene, for årene En har også beregnet en gjennomsnittsavling for alle bygg, hvete og havre hvor en har korrigert for at høsthvete og havre generelt gir høyere avling enn bygg og vårhvete. En har forutsatt at bygg og vårhvete gir samme avling under like vekstvilkår og at havre og høsthvete gir henholdsvis 25 og 84 kg høyere avling per dekar. 2.3 Avgrensning og oppskalering av areal Etter koblingen mellom data fra jordmonnkart og data fra søknad om produksjonstilskudd viste det seg at bare mellom 50 og 60 % av det jordsmonnkartlagte arealet i Eidsberg, Gjerdrum og Nannestad kunne knyttes til driftsenhet i søknad om produksjonstilskudd. For Rakkestad var tilsvarende andel nær 100 %. Forholdstallet mellom jordmonnkartlagt areal som kan knyttes til driftsenheten og jordbruksareal fra søknad om produksjonstilskudd varierte sterkt mellom driftsenhetene, fra 0 til ca 500 %. Disse avvikene kan skyldes flere forhold: Det leies jord på eiendommer som består av flere grunneiendommer, og bare en av grunneiendommene er knyttet til driftsenheten En eiendom kan leies ut til flere driftsenheter Det leies jord på tvers av kommunegrenser Det er ikke søkt om produksjonstilskudd for alt areal, f. eks. på grunn av alder eller for lite jordbruksareal Arealet kan være tatt ut av produksjon eller bygd ned Ved beregningene er jordmonnkartlagt areal for hver eiendom fordelt på hovedklasser og vekster etter følgende prinsipp: Hovedklasser Vekster Uplanert bratt Uplanert flatt Planert Korn Gras Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

14 Arealene av hovedklasser fordelt på korn og gras er oppskalert til totalareal for kommunen ved bruk av oppskaleringsfaktorer som er lik forholdstallet mellom totalt areal med produksjonstilskudd og jordsmonnkartlagt areal med henholdsvis korn og gras. For de driftsenhetene hvor arealet fra søknad om produksjonstilskudd er større eller mindre enn jordsmonnkartlagt areal, har en forutsatt at den relative fordelingen mellom hovedklasser på det jordsmonnkartlagte arealet er det samme som på hele driftsenheten. 2.4 Klimagassutslipp Netto klimagassutslipp kan beregnes på grunnlag av: Utslipp av CH 4 fra husdyr og husdyrgjødsel + Utslipp N 2 O fra gjødsel og jord + Utslipp av CO 2 fra jord - Karbonbinding i jord Netto klimagassutslipp er beregnet ved to alternative produksjoner: Kornproduksjon hvor avlingen brukes til svinefôr Grasproduksjon hvor avlingen brukes til spesialisert kjøttproduksjon av storfe (ammeku) Karbonbindingen i planert jord ved grasdyrking antas å være den mest usikre parameteren i klimagassberegningen, men vil normalt være proporsjonal med tilført mengde organisk materiale. Ved ei normal avling på 600 FE som inneholder ca 290 kg karbon, kan årlig C-tilførsel per dekar anslås til: Husdyrgjødsel (30 % av C-innholdet i fôr) Røtter (50 % av overjordisk biomasseproduksjon) Roteksudater (1/3-1/2 av karbon i røtter) Sum tilført 87 kg 145 kg kg kg En kan anta at ca 80 % av det tilførte karbonet brytes ned i løpet av et år og at ca 20 %, det til si ca 60 kg, blir igjen som relativt stabilt karbon i jorda. På grunn av nedbryting av eldre humus vil netto økningen i humusinnholdet være mindre. De første årene kan likevel den totale karbonbindingen være større på grunn av økningen i underjordisk biomasse. I humid temperert klima er karbonbindingen i jord rapportert til å være opp til 100 kg C per dekar -1 år -1 (Lal 2004). På dette grunnlaget kan en anta at den årlige karbonbindingen i planert jord ved normal avling er mellom 50 og 100 kg per dekar. Ved lavere avling vil tilførselen av organisk materiale til jord og dermed også karbonbindingen være tilsvarende lavere. I eldre grasmark og i jord med gras i vekstskifte med åker, kan en anta at karboninnholdet er omtrent i likevekt. Karbontapet ved åkerdyrking er rapportert til å være ca kg C dekar -1 år -1 (Riley & Bakkegard 2006) og antas å være omvendt proporsjonal med avlingsstørrelsen. Figur 3 viser prinsippet for sammenhengen mellom avlingsnivå og karbonbalansen ved gras- og korndyrking. Koeffisienter for utslipp av metan og lystgass fra husdyr og husdyrgjødsel er vist i tabell 1. Det er forutsatt at 1,25 % av total N i husdyrgjødsel og kunstgjødsel omdannes til lystgass. Utslipp av CO 2 og lystgass fra kunstgjødselproduksjon er forutsatt å være 4 CO 2 -ekvivalenter per kg N. Det er forutsatt N-gjødsling etter norm (9,5 kg til 400 kg korn og 15 kg til 400 FE gras). Det er videre forutsatt at N-virkingen av husdyrgjødsla er 45 % av totalt utskilt N i husdyrgjødsel. Forbruket av kunstgjødsel er beregnet som restbehovet etter at tilgjengelig husdyrgjødsel er fordelt. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

15 Figur 3. Prinsippskisse over sammenhengen mellom relativ avling og karbonbalanse ved gras- og korndyrking. Tabell 1. Koeffisienter for metan, nitrogen og lystgass fra husdyr og husdyrgjødsel. Kg dyr -1 år -1. Fordøyelse CH 4 Gjødsel Total N i husdyrgjødsel Ungdyr 0-12 mnd 50 2,8 28 0,5 Ungdyr mnd 75 5,6 40 0,8 Voksen ammeku per år 125 7,2 60 1,2 N 2 O Avlspurke per år 0 3,5 22,1 0,24 Slaktesvin (24 uker) 0 0,8 4,4 0,09 Netto klimagassutslipp er beregnet per dekar og per kg kjøtt produsert. Produksjon av kjøtt per dekar er beregnet på grunn av avlingsmengde i fôrenheter (FE) per dekar av gras og korn og fôrbehov per kg kjøtt for storfe og gris. Fôrbehovet til svin er forutsatt å være 4,9 FE per kg slaktevekt, inkludert behovet til avlspurka. Det er forutsatt 2 kull med 10 grisunger per år. Fôrbehovet og kjøttproduksjonen av storfe er beregnet som totalt fôrbehov og kjøttproduksjon per livsløp for en ammeku med 6 påsett. Forutsetninger som er lagt til grunn er vist i tabell 2: Tabell 2. Forbehov og slaktevekt til storfe ved spesialisert kjøttproduksjon Ammeku Oppal kvige Årlig vedlikehold Årlig produksjonsfôr FE per dyr Slaktevekt kg 283 Okse/kvige fram til slakt Ammeku + 6 slaktedyr Det gjennomsnittlige fôrbehovet per kg slaktevekt for storfe er beregnet til 15,1 FE, hvorav 14,4 FE forutsettes dekt av grovfôr. 2.5 Erosjon På grunnlag av potensiell erosjon (erosjon ved høstpløying) som er beregnet ved den universelle jordtapsligningen (USLE) og oppgitt for hver kartfigur i det digitale jordsmonnkartet, har en beregnet arealveid gjennomsnittlig erosjon ved høstpløying for hovedklassene av areal for hver driftsenhet. Aktuell erosjon er beregnet som potensiell erosjon multiplisert med en faktor for vegetasjonsdekke (C- Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

16 faktor). For gras er C-faktoren satt til 0,03. For korn vil C-faktoren variere avhengig av jordarbeidingen: Stubbåker 0,14 Høstharvet 0,5 Direktesådd 0,2 Høstpløyd 1,0 For hver kommune er det beregnet en gjennomsnittlig C-faktor for kornareal på grunnlag av C-faktoren for hvert jordarbeidingssystem (tabell 3). En har forutsatt den arealfordelingen av ulike jordarbeidingssystem som ble beregnet i 2006 i evalueringen av de regionale miljøprogrammene (Øygarden 2008 et al.). En har videre forutsatt at de ulike typer jordarbeiding er likt fordelt mellom hovedklassene innenfor hver kommune. Tabell 3. Fordeling av jordarbeidingssystem og gjennomsnittlig C-faktor for korn. Stubb Høstharvet Direktesådd Høstpløyd Gj.sn. C-faktor Eidsberg 40 % 6 % 0 % 54 % 0,62 Rakkestad 16 % 7 % 0 % 78 % 0,83 Gjerdrum 41 % 5 % 0 % 54 % 0,62 Nannestad 61 % 6 % 1 % 32 % 0,44 Redusert erosjon som følge av omlegging til gras på planert jord er beregnet som: potensiell erosjon på planert areal * (gjennomsnittlig C-faktor for korn 0,03), hvor 0,03 er C-faktor for gras. Tilsvarende er økt erosjon som følge av omlegging til korn på uplanert jord beregnet som: potensiell erosjon på uplanert flatt areal * (gjennomsnittlig C-faktor for korn 0,03). Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

17 3. Arealer og jordegenskaper 3.1 Jordklasser Jordbruksareal fordelt på jordarter er vist i tabell 4. Andelen planert jord varierer fra ca 13 % i Rakkestad til ca 60 % i Gjerdrum. Leirjord utgjør ca 90 % av jordbruksarealet i Rakkestad og Gjerdrum og ca 70 % i Eidsberg og Nannestad. Sand- og siltjord utgjør begge ca % i Eidsberg og Nannestad og ca 2-5 % i Rakkestad og Gjerdrum, mens organisk jord utgjør ca 2 % i Rakkestad og mindre enn 1 % i de tre andre kommunene. Leirjord utgjør mesteparten av den planerte jorda, %. Tabell 4. Jordbruksarealer per kommune fordelt på jordarter. Kommune Jordbruksareal totalt, dekar Uplanert Planert Sandjord Siltjord Leirjord Organisk Sandjord Siltjord Leirjord Eidsberg % 13 % 52 % 0 % 1 % 2 % 20 % Rakkestad % 5 % 78 % 2 % 0 % 0 % 12 % Gjerdrum % 2 % 37 % 1 % 2 % 3 % 54 % Nannestad % 9 % 33 % 1 % 3 % 3 % 38 % Tabell 5 viser fordelingen av uplanert og planert jord på flatt terreng (helling < 20 %) og bratt terreng (helling > 20 %). Flatt terreng utgjør % av arealet i Eidsberg og Rakkestad og ca 90 % i Gjerdrum og Nannestad. Det aller meste av den planerte jord har mindre helling enn 20 %. Dette er for øvrig i samsvar med betingelsene om statstilskudd for bakkeplanering på 1970-tallet. Planert jord med helling > 20 % utgjør bare 0,2-0,4 % av arealet, og antas å drives på sammen måte som planert jord for øvrig. Tabell 5. Prosentvis fordeling av jordbruksreal på hovedklasser av jord Kommune Uplanert Planert Flatt Bratt Flatt Bratt Eidsberg 76 % 2 % 22 % 0,4 % Rakkestad 86 % 1 % 13 % 0,2 % Gjerdrum 31 % 9 % 60 % 0,2 % Nannestad 47 % 9 % 44 % 0,4 % Flatt: Helling < 20 % Bratt: Helling >20 % 3.2 Karboninnhold i jord Bakkeplanert jord antas å ha lavere karboninnhold enn tilsvarende uplanert jord. Det skyldes først og fremst at en del av den opprinnelige matjorda har blitt gravd ned i fyllinger når planeringen ble utført. Institutt for Skog og landskap (Grønlund et al. 2008) har estimert karbonmengden i planert og uplanert jord til (tonn C per dekar i den øverste meteren): Planert Uplanert Østfold 8,7 13,7 Akershus 8,6 13,3 Forskjellen er om lag 5 tonn karbon per dekar. I dette studiet har en ikke hatt mulighet til å beregne karboninnhold på planert jord for de enkelte brukene. Bare ca 30 % av brukene er representert i Bioforsks jorddatabank. Prøvene er ikke knyttet til planert jord. For å få et estimat for karboninnholdet i matjordlaget har en gjort en regresjonsanalyse Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

18 av gjennomsnittlig karboninnhold i leirjord per bruk og andel planert jord på bruket. Som vist i figur 4 kan andel planert jord forklare 17,4 % av variasjonen i karboninnhold mellom brukene. Ut fra denne analysen kan estimatene for % C i matjordlaget settes til: Uplanert 2,98 % Planert 1,14 % Forskjell 1,83 % Forutsatt en volumvekt på 1,2 kg/liter kan mengden karbon per dekar i de øverste 20 cm estimeres til: Uplanert Planert Forskjell 7,1 tonn 2,7 tonn 4,4 tonn Beregningene fra Institutt for skog landskap viste en forskjell på ca 5 tonn for hele jordprofilet ned til en meter dybde. Det kan derfor tyde på at mesteparten av forskjellen i karboninnhold mellom planert og uplanert jord skyldes forskjellen i de øverste 20 cm, og at innholdet i cm dybde er omtrent likt. Figur 4. Sammenhengen mellom prosent bakkeplanert jord og gjennomsnittlig C-innhold i jordprøver. 3.3 Arealbruk Arealer av ulike vekstgrupper er vist i tabell 6. Tabellen viser alt areal hvor det er søkt produksjonstilskudd og omfatter også enheter som ikke kan kobles til jordsmonnkart. For Rakkestad og Nannestad er derfor fulldyrket areal større enn det som går fram av tabell 4. Korn og oljevekster utgjør mellom 70 og 83 % av jordbruksarealet i de undersøkte kommunene, mens fulldyrka eng utgjør mellom 10 og 18 %. De to Akershus-kommunene har høyere andel eng og lavere andel korn og oljevekster enn de to Østfold-kommunene. Tabell 6. Arealer av ulike vekster (kilde: søknad om produksjonstilskudd 2008) Jordbruksareal totalt, dekar Korn og oljevekster Prosentvis fordeling på vekster Fulldyrka eng Potet Andre vekster Eidsberg ,7 9 Rakkestad ,2 6 Gjerdrum ,0 7 Nannestad ,6 11 Arealfordelingen av ulike korn og oljevekster er vist i tabell 7. De to Østfold-kommune har en vesentlig større andel hvete og mindre andel bygg og havre enn de to Akershus-kommunene. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

19 Tabell 7. Arealfordelingen av korn og oljevekster (kilde: søknad om produksjonstilskudd 2008) Korn og oljevekster, dekar Prosentvis fordeling på vekster Bygg Hvete Havre Rug Oljevekster Eidsberg Rakkestad Gjerdrum Nannestad Tabell 8 viser estimerte arealer med korn og gras gruppert hovedklassene flatt utplanert, bratt uplanert og planert jord. For planert jord utgjør bratt terreng en svært liten del (jfr. tabell 5) og er derfor ikke skilt ut som egen hovedklasse. Planert jord med korn kan betraktes som potensielt areal for omlegging til gras, mens uplanert flatt areal med gras kan være potensielt areal for omlegging fra gras til korn. Uplanert bratt jord med gras kan ikke anbefales lagt om til korndyrking på grunn av erosjonsfaren som generelt øker med økende helling. Høyre kolonne i tabell 8 viser forholdstallet mellom uplanert flatt areal med gras og planert jord med korn. I Rakkestad er uplanert flatt areal med gras nesten like stort (92 %) som planert jord med korn. I de øvrige kommunene er uplanert flatt areal med gras mindre enn halvparten av planert jord med korn. Tabell 8. Hovedgrupper av areal fordelt på korn- og grasarealer. Uplanert flatt Uplanert bratt Planert Uplanert flatt med gras: planert jord Korn Gras Korn Gras Korn Gras med korn Eidsberg % Rakkestad % Gjerdrum % Nannestad % 3.4 Erosjon Det er stor variasjon mellom kommunene i potensiell erosjon for uplanert jord (tabell 9). Gjerdrum og Nannestad har i gjennomsnitt om lag dobbelt så stor beregnet potensiell erosjon for klassen flatt uplanert som de to Østfoldkommunene. For bratt uplanert og planert jord, som generelt har høy erosjonsfare på grunn av hellingsforholdene, er forskjellene mindre. Aktuell erosjon er beregnet på grunnlag av potensiell erosjon fra jordmonnkartet og en C-faktor spesifikk for den aktuelle arealbruken eller jordarbeidingen. For korndyrking varierer denne C-faktoren mellom kommunene som følge av variasjon i andel redusert jordarbeiding (se tabell 3, kap. 2.4). På grunn av stor andel areal i stubb har Nannestad omtrent samme aktuelle erosjon som Eidsberg og Rakkestad, til tross for større potensiell erosjon. Den aktuelle erosjonen ved grasdyrking er svært liten sammenlignet med korndyrking. Tabell 9. Beregnet gjennomsnittlig årlig erosjon i kg per dekar på hovedklasser av jord. Potensiell erosjon Flatt uplan. Bratt uplan. Plan. Aktuell erosjon korndyrking Flatt Bratt uplan. uplan. Plan. Aktuell erosjon grasdyrking Flatt Bratt uplan. uplan. Plan. Eidsberg Rakkestad Gjerdrum Nannestad Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

20 4. Avlinger Gjennomsnittlig avling for bygg, havre og hvete for årene i de fire kommunene er vist i tabell 10. Avlingsnivået i Eidsberg og Rakkestad er generelt % høyere enn i Gjerdrum og Nannestad. I gjennomsnitt er avlingene lavest for bygg og høyest for hvete. Avlingsforskjellen mellom hvete og bygg er antatt å skyldes meravlingen av høsthvete. Korrigert avling i tabell 10 er beregnet avling justert til byggavling, hvor en har redusert for den antatte meravlingen av havre og høstkorn (metodikken er beskrevet i kap. 2.2). Korrigert avling er kg høyere enn byggavling. Dette kan skyldes at bygg i større grad dyrkes på jord med lavere avlingspotensial enn tilfelle er for hvete. Tabell 10. Gjennomsnittlig kornavling for årene Kornavling, kg per dekar Bygg Havre Hvete Alle Korrigert Andel høsthvete Eidsberg % Rakkestad % Gjerdrum % Nannestad % Det har vært en generell oppfatning at kornavlingen på bakkeplanert jord er lavere enn på uplanert jord. (se f. eks. Grønlund & Bjørdal 2001). Figur 5 viser gjennomsnittlig korrigert kornavling i forhold til andel bakkeplanert jord. Analysen omfatter bare bruk med mindre enn 10 % sandjord. På bruk med stor andel sandjord kan en vente positiv korrelasjon mellom andel planert jord og avling. Denne korrelasjonen skyldes ikke nødvendigvis at planert jord har høyere avling enn uplanert jord, men at det er negativ sammenheng mellom andel planert jord og andel sandjord. Sandjord er generelt mer tørkeutsatt og kan derfor ha lavere avling enn leirjord. Figur 5 viser at det er stor variasjon i gjennomsnittsavling mellom bruk, men det kan ikke påvises noen entydige avlingsforskjeller mellom planert og uplanert jord. I en tilsvarende regresjonsanalyse for alle fire kommunene samlet, vil en finne en tydelig negativ sammenheng mellom andel planert jord og avling, men det skyldes at Akershus-kommunene har lavere avling på grunn av klima og samtidig høyest andel planert jord. I denne analysen kan en derfor ikke påvises noe årsakssammenheng mellom bakkeplanering og avling. I det følgende kan en forutsette at planert jord har samme avlingsnivå som uplanert jord. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

21 Figur 5. Sammenhengen mellom prosent bakkeplanert jord og gjennomsnittlig kornavling. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

22 5. Klimagasser 5.1 Avgrensninger i et forenklet klimagassregnskap Klimagassregnskapet for korn- og grasproduksjon er basert på følgende hovedposter: Metan og lystgass fra husdyr og husdyrgjødsel Utslipp av CO 2 og lystgass fra produksjon av kunstgjødsel og lystgass fra kunstgjødsel i jord Utslipp eller binding av CO 2 i jord Disse postene kan antas å utgjøre mellom 80 og 90 % av uslippene som kan relateres til disse produksjonene. De viktigste utslippskildene som ikke inngår i beregningene er: Bruk av fossilt drivstoff til maskiner som kan antas å være mellom 10 og 20 liter per dekar Utslipp ved produksjon av andre driftsmidler enn kunstgjødsel. Utslipp ved produksjon av tilleggsfôr (5 % kraftfôr til storfe og % importert proteinfôr til svin) Transport og framstilling av andre driftsmidler Klimagassutslipp er gjort for to alternative produksjoner: kornproduksjon til slaktesvin og gras til spesialisert kjøttproduksjon med storfe (ammeku). Andre bruksområder for korn og gras ville gitt ulike utslipp. Dyrking av matkorn gir mindre utslipp på grunn av fravær av husdyr. Gras til kjøttproduksjon i kombinasjon med melkeproduksjon gir trolig mindre utslipp per produsert enhet på grunn av større total produktmengde. De beregnede effektene på klimagassutslipp ved omlegging til gras på planert jord i de fire utvalgte kommunene er ikke reelle ut fra dagens produksjon, men er basert på forutsetningen om at alt korn brukes til svinefôr og at alt gras brukes til fôring av kjøttfe. 5.2 Metan og lystgass fra husdyr og husdyrgjødsel Beregnet utslipp av metan og lystgass fra svin og storfe er vist i tabellene 11 og 12. Utslippene er beregnet for ei avlspurke med 20 slaktesvin per år, og for hele livsløpet til ei ammeku med 6 påsett. På grunnlag av totalt utslipp og kjøttproduksjon per livsløp, kan utslippene også beregnes per kg slaktevekt for storfe- og svinekjøtt. 20 slaktesvin med slaktevekt 69 kg tilsvarer en total slaktevekt på 1380 kg. Total kjøttproduksjon per livsløp for ei ammeku er beregnet til 2232 kg slaktevekt (jfr. Tabell 2). Metan- og lystgassutslippene vil under disse forutsetningene være 0,8 kg CO 2 -ekvivalenter per kg slaktevekt for svinekjøtt og 18,5 kg for storfekjøtt. Hovedårsakene til de høye utslippene fra storfe er: Store metanutslipp fra fordøyelsen, som utgjør ca 83 % av de totale metan- og lystgassutslippene Større gjødselmengder per kg kjøtt, ca 6 ganger større enn for svin. Tabell 11. Beregnet utslipp av metan og lystgass fra svin. Kg klimagassutslipp per dyr CH 4 N 2 O Sum CO 2 -ekv Antall per år Kg CO 2 - ekv. per livsløp Avlspurke 3,47 0, Slaktesvin 0,80 0, Sum utslipp per år 1106 Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

23 Tabell 12. Beregnet utslipp av metan og lystgass fra storfe. Oppal ammeku Kg klimagassutslipp per dyr CH 4 N 2 O Sum CO 2 -ekv. Antall dyr per livsløp Kg CO 2 - ekv. per livsløp Ungdyr 0-12 mnd 53 0, Ungdyr mnd 81 0, Voksen ammeku 132 1, Oppal påsett Ungdyr 0-12 mnd 53 0, Ungdyr mnd 81 0, Sum utslipp per livsløp Utslipp per dekar Figur 6 viser totalt beregnede klimagassutslipp per dekar fra produksjon av korn og svinekjøtt ved ulike avlingsnivåer (100 % avling = 400 kg korn per dekar). Utslippene av CH 4 og N 2 O fra husdyr og CO 2 og N 2 O fra kunstgjødsel er av samme størrelsesorden og stiger proporsjonalt med økende avling. På grunn av større tilbakeføring av organisk materiale, antas også CO 2 -tapet fra jord å være omvent proporsjonalt med avling. Ved stigende avling vil redusert CO 2 -tap kompensere for økte utslipp fra husdyr og kunstgjødsel, slik at nettoutslippet er relativt stabilt og uavhengig av avlingsnivået. Kg CO 2 -ekv. daa -1 år % 75 % 100 % 125 % 150 % Relativ avling Netto utslipp CO2-tap fa jord CH4+N2O fra husdyr CO2+N2O fra kunstgjødsel Figur 6. Utslipp av klimagasser fra produksjon av korn til svin, som funksjon av avling. Figur 7 viser hvordan klimagassutslippene fra produksjon av gras og storfekjøtt varierer med avlingsstørrelsen (100 % avling = 600 Fe per dekar). Utslippene av CH 4 og N 2 O fra husdyr og husdyrgjødsel er flere ganger større og stiger langt sterkere med økende avling enn utslippene fra kunstgjødsel. Karbonbindingen (negativ verdi av C-tap fra jord) ventes å øke ved økende avling. Ved dette eksemplet er karbonbindingen forutsatt å være 75 kg C ved 100 % relativ avling, som kan antas å være det mest sannsynlige nivå for karbonbinding de første årene etter omlegging til gras på planert jord. Karbonbindingen i jord er ikke stor nok til å kompensere for utslippene fra husdyr og gjødsel, men bidrar til at nettoutslippene er lavere og øker svakere med avlingen enn CH 4 - og N 2 O-utslippene fra husdyrproduksjonen. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

24 Kg CO 2 -ekv. daa -1 år % 75 % 100 % 125 % 150 % CH4+N2O fra husdyr CO2+N2O fra kunstgjødsel Relativ avling Netto utslipp CO2-tap fra jord Figur 7. Utslipp av klimagasser fra produksjon av gras til storfe. Karbonbindingen er forutsatt å være 75 kg C ved 100 % relativ avling. Karbonbinding i jord antas å være den mest usikre faktoren i klimagassbalansen ved grasdyrking på planert jord, men en har antatt at den årlige binding er mellom 50 og 100 kg C per dekar. Figur 8 viser netto utslipp klimagasser fra produksjon av gras og storfe, ved varierende avling og ulike alternativer for karbonbinding i jord: 50, 75, 100 og 125 kg C ved 100 % relativ avling. Figuren viser at økende karbonbindingen i jord bidrar til å redusere nettoutslippene. Men selv ved den sterkeste karbonbindingen (125 kg C per år), bidrar grasproduksjon til netto klimagassutslipp som øker med økende avling. En kan derfor ikke regne med at grasdyrking i kombinasjon med storfekjøtt er klimanøytralt ved realistiske nivåer for avling og karbonbinding i jord. I figur 8 har en også sammenlignet netto klimagassutslipp per dekar fra de to produksjonene (korn og svin og gras og storfekjøtt). Utslippene fra gras og storfe er beregnet ved ulike alternativer for karbonbinding i jord. I dette eksemplet det også vist et alternativ med 125 kg karbonbinding per dekar, som et større enn det som kan forventes. Ved lav avling er det relativ liten forskjell i utslipp mellom de to produksjonene. Forskjellen er minst ved stor karbonbinding i jord. Det er bare i tilfellet med høyest karbonbinding (125 kg C ved normalavling) og avling er 50 % av normalavling, at utslippene per dekar er omtrent like ved de to produksjonene. Utslippene fra korn og svin er omtrent uavhengig av avlingsnivået, mens utslippene fra gras og storfe øker sterkt med økende avling. Disse beregningene viser at utslippene per dekar kan ventes å være høyere ved produksjon av gras og storfe enn fra korn og svin, selv ved lav avling og stor karbonbinding. Ved normal avling (100 % relativ avling) og årlig karbonbinding kg C, er utslippene per dekar omtrent dobbelt så stor fra gras og storfe som fra korn og svin Kg CO 2 -ekv. daa -1 år % 75 % 100 % 125 % 150 % Relativ avling Figur 8. Nettoutslipp av klimagasser ved produksjon av korn til svin og gras til storfe ved 4 alternativer for karbonbinding ved 100 % relativ avling. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

25 Kg CO 2 -ekv. per kg slaktevekt 5.4 Utslipp per kg kjøtt Fôrbehovet per kg slaktevekt er forutsatt å være 4,9 FE for svinekjøtt og 14,4 FE grovfôr for storfekjøtt (kap. 2.3). En kornavling på 400 kg med 1,23 kg per FE vil gi 67 kg svinekjøtt, mens en grasavling på 600 FE vil gi 42 kg storfekjøtt. Klimagassutslipp per kg slaktevekt av svin og storfe er vist i figur 9. Utslippene fra storfe er beregnet ved tre alternativer for karbonbinding i jord (50, 75 og 100 kg C). Figuren viser at utslippene er flere ganger større fra storfekjøtt enn fra svinekjøtt og at forskjellene er størst ved stor avling og liten karbonbinding i jord. Både for svinekjøtt og storfekjøtt avtar utslippene med økende avling, fordi utslippene kan fordeles på en større mengde kjøtt. Denne nedgangen flater ut ved økende avling som følge av at utslippene fra husdyr og kunstgjødsel, som øker proporsjonalt med mengde kjøtt, utgjør en større del av totalutslippet ved høyere avling % 75 % 100 % 125 % 150 % Gras+storfe 50 kg C Gras+storfe 100 kg C Relativ avling Gras+storfe 75 kg C Korn+ svin Figur 9. Nettoutslipp av klimagasser per kg slaktevekt av svin og storfe ved 3 alternativer for karbonbinding ved 100 % relativ avling. 5.5 Utslipp fra planert og uplanert jord I tabell 13 er det vist en forenklet klimagassbalanse ved produksjon av korn og gras på planert og uplanert jord ved normal avling (400 kg korn og 600 FE gras per dekar). Det er forutsatt at planert og uplanert jord har like stort karbontap ved korndyrking, like stort avlingsnivå og gjødselbehov og like stort utslipp av CH 4 og N 2 O fra husdyrproduksjon. Utslippene fra kunstgjødsel og husdyr vil være større fra gras/storfe enn fra korn/svin, men vil under disse forutsetningene være like store på planert som på uplanert jord. Forskjellen mellom planert og uplanert jord er karbonbindingen ved grasdyrking. På uplanert jord som har vært brukt til grasdyrking kan en anta at det ikke skjer noen netto karbonbinding. På planert jord kan en forvente en karbonbinding på mellom 50 og 100 kg C ved omlegging fra korn til gras. Netto klimagassutslipp ved grasdyrking ventes derfor å være mindre på planert enn på uplanert jord. Tabellen viser også at en ensidig omlegging til gras på bakkeplanert jord vil føre til økte netto klimagassutslipp fordi karbonbindingen ikke er stor nok til å kompensere for økningen i klimagassutslipp fra husdyrproduksjonen. Ved omlegging fra gras til korn på uplanert jord vil det motsatte være tilfelle. Reduserte utslipp fra husdyrproduksjon vil være større enn økningen i CO 2 - tapet ved åkerdyrking. Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)

26 Tabell 13. Forenklet klimagassbalanse ved korn- og grasdyrking på planert og uplanert jord (CO 2 - ekvivalenter dekar -1 år -1. Planert jord Uplanert jord Korn/ svin Gras/ storfe*) Gras/storfe - Korn/svin Korn/ svin Gras/ stor fe Gras/storfe - Korn/svin CO 2 - og N 2 O-utslipp fra kunstgj CH 4 - og N 2 O-utslipp fra husdyr CO 2 -binding i jord ,67C*) 3,67C = Netto klimagassutslipp ,67C 657-3,67C *) C=årlig karbonbinding i planert jord med gras På planert jord ventes klimagassutslippene å øke. Økningen, målt i kg CO 2 -ekvivalenter per dekar, kan uttrykkes som 657-3,67C, hvor C er årlig karbonbinding ved grasdyrking. Nettoøkningen per dekar vil være 290 kg CO 2 -ekvivalenter ved 100 kg karbonbinding og 473 kg CO 2 -ekvivalenter ved 50 kg karbonbinding. På uplanert jord vil en omlegging fra gras til korn forventes å føre til en reduksjon i klimagassutslippene fra 891 til 234 kg CO 2 -ekvivalenter per dekar, som er en netto reduksjon på 657 kg. Utslippsreduksjonen ved omlegging fra gras til korn på utplanert jord vil følgelig være større enn utslippsøkingen ved omlegging fra korn til gras på planert jord. Differansen mellom utslippsreduksjonen på uplanert jord (657 kg) og utslippsøkningen på planert jord ( kg) vil være kg CO 2 per dekar, og tilsvarer karbonbindingen ved grasdyrking på planert jord. En omlegging fra korn til gras ved normal avling kan bare gi en netto reduksjon i klimagassutslipp dersom det kombineres med en omlegging fra gras til korn på uplanert jord. Den totale utslippsendringen i CO 2 -ekvivalenter av en slik tosidig omlegging kan uttrykkes ved ligningen: Total utslippsreduksjon=areal uplanert *Utslippsreduksjon Uplanert Areal planert *Utslippsøkning Planert (1) Som vist i tabell 13 kan Utslippsreduksjon Uplanert settes til 657 kg CO 2 -ekvivalenter per dekar, og Utslippsøkning Planert kan settes til (657-3,67C binding ) kg CO 2 -ekvivalenter per dekar. Ligning (1) kan derfor skrives som: Total utslippsreduksjon=areal uplanert *657 Areal planert *(657-3,67C binding ) (1) Effekten av en tosidig omlegging på utslipp per kg kjøtt kan beregnes som: Klimagassutslipp før omlegging Kg kjøtt før omlegging Klimagassutslipp etter omlegging Kg kjøtt etter omlegging (3) Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5) 2010

27 6. Estimerte effekter 6.1 Potensial for omlegging I Eidsberg, Gjerdrum og Nannestad er arealer med korn på planert jord som kan være aktuell for omlegging til gras flere ganger større enn arealene med gras på uplanert jord, som kan være aktuell for omlegging fra gras til korn. I Rakkestad er arealet av gras på uplanert jord nesten like stort som arealet med korn på planert jord (tabell 14). Omlegging fra gras til ensidig korndyrking må forventes å føre til et tap av karbon, spesielt de første årene. En undersøkelse av Riley & Bakkegard (2006) har vist at karbontapet er størst i jord med høyt karboninnhold og lavest i leirjord, trolig på grunn av leirjordas evne til å danne aggregater som kan beskytte det organiske materialet mot nedbryting. I tabell 14 er arealet med gras på uplanert jord gruppert i to klasser på grunnlag av forventet karbontap etter omlegging til korn: Leirjord, som kan legges om til korn med antatt lite karbontap Sand, silt og organisk jord hvor en kan forvente størst karbontap ved omlegging til korn I sum for de fire kommunene er arealet med gras på uplanert jord estimert til ca dekar, hvorav ca dekar er på leirjord og kan representere arealet som er beste egnet til omlegging fra gras til korn. Dette tilsvarer ca 30 % av arealet med planert jord med korn, som er det potensielle arealer for omlegging fra korn til gras. Tabell 14. Potensielt areal for omlegging fra korn til gras og fra gras til korn Kommune Planert jord med korn Uplanert jord med gras Sand, silt og Leirjord organisk Sum Eidsberg Rakkestad Gjerdrum Nannestad Sum Scenarier for omlegging På grunnlag av ligningene (1) og (2) beskrevet i kap. 5.5 og potensialet for omlegging vist i tabell 14, kan effekten i klimagassutslipp beregnes ved ulike scenarier for omlegging, forutsatt normal avling (400 kg korn og 600 FE gras per dekar). Det er forutsatt at alt korn brukes til fôr til slaktesvin og alt gras til fôr til kjøttfe. Scenariene er derfor ikke reelle ut fra eksisterende produksjon i de enkelte kommunene. Scenario 1. Ensidig omlegging fra åker til gras på planert jord, det vil si at Areal uplanert =0: Ifølge ligning (1) kan total utslippsreduksjon i dette tilfellet beregnes som: Areal planert *(657-3,67C binding ) Tabell 15. Beregnede effekter per dekar og per kg kjøtt. Før Etter omlegging omlegging C binding =100 kg C binding =50 kg Netto klimagassutslipp, kg CO 2 -ekv. per dekar Kg kjøtt per dekar Klimagassutslipp, kg CO 2 -ekv. per kg kjøtt 3,5 12,6 17,0 Effekten vil bli en i netto økning i klimagassutslipp i per dekar. Økningen blir 290 kg CO 2 -ekvivalenter ved 100 kg karbonbinding ( ) og 473 kg CO 2 -ekvivalenter ved 50 kg karbonbinding ( ) Grønlund, A. Bioforsk rapport 58 (5)