Lystgassutslipp fra norsk landbruksjord - effekter av drenering og kalking KORN 2018 06.02.2018 Aina Lundon Russenes, NIBIO
Klimagassutslipp fra norsk jordbruk 2015 Mill tonn CO 2 - ekvivalenter % av nasjonalt utslipp Karbondioksid (CO 2 ) 0,5 < 1 Metan (CH 4 ) 2,6 50 Lystgass (N 2 O) 1,9 72 Totalt 5,0 9 1 karbondioksid (CO 2 ) - ekvivalent = varmeeffekt av 1 kg CO 2 1 kg metan (CH 4 ) = 25 kg CO 2 1 kg lystgass (N 2 O) = 300 kg CO 2 Kilde: Bye et al. 2017 2
Kilder til klimagassutslipp fra landbruket Metan (CH 4 ): Fordøying husdyr (90%) Lagring av husdyrgjødsel (10%) Lystgass (N 2 O): Direkte utslepp ved bruk av husdyrog handelsgjødsel (60%) Indirekte utslepp fra ammoniakktap og N-avrenning (15%) Jordbruksdrift på myrjord (21%) Restavlingar (4%) CO 2 : Bruk av drivstoff til maskiner og fyring Kalking Endring i karbonbalansen i jorda frå drift og arealendringar 3
Hvilke klimagasser slippes ut fra jord? Lystgass (N 2 O) Metan (CH 4 ) CO 2 4
Lystgass, N 2 O Drivhuseffekt; reflekterer varmeutstrålingen Kilde: Wikipedia Ozonspalter; økt innstråling fra sola Økt konsentrasjon i atmosfæren med 20 % fra 1750-2011 Ca 50 % av utslippene kommer fra jordbruket Kilde: UngEnergi.no 5
Hvilke faktorer påvirker N 2 O utslippene? Direkte faktorer: Tilgjengelige næringsstoffer Miljø: Karbon og nitrogen Temperatur Vanninnhold ph Redox potensialet i molekylene i jorda Indirekte faktorer: Variable Jordarbeiding Kalking Vanning Drenering Plantekultur Brakking Faste Tekstur Landskap Klima Organisk materiale Jordas porøsitet 6
Lystgass (N 2 O) Gjødsling med husdyrgjødsel eller handelsgjødsel Aerob Anaerob Denitrifikasjon viktigste kilde til N 2 O 7
Hvordan påvirker drenering N 2 O utslipp? Jordfuktighet er hovedfaktor som kontrollerer denitrifikasjon Vått -> denitrifikasjon => N 2 O Tørt -> mindre denitrifikasjon Kilde: Garcia-Marco et al 2014 8
Forsøk i korn på Ås 2010-2011 Kilde: Tesfai & Hauge, 2011 9
Drenering i eng på Tingvoll 2010 Resultat fra målinger av lystgassutslipp fra eng med ulik dreneringsgrad på Tingvoll (Møre og Romsdal) i 2010: Engskifte 1, 6/5-23/8 Engskifte 2, 6/5-17/6 g N 2 O-N per dekar g N 2 O-N per tonn TS-avling g N 2 O-N per dekar g N 2 O-N per tonn TS-avling Godt drenert 8 34 Moderat drenert 20 60 Utilstrekkelig drenert 180 260 50 180 Dårlig drenert 260 380 110 680 Svært dårlig drenert 930 2340 460 1800 Hansen et al. 2013
Klimagassutslipp Askvoll relatert til avling Grøfteavstand Sum CO2-ekv. kg/daa Sum TS-avling kg/daa kg CO2-ekv. /kg TS-avling 12 m 375 2633 0,14 6 m 429 3196 0,13 6 m ugjødsla 17 1250 0,01 Rivedal et al. In prep 11
Hvordan påvirker drenering N 2 O utslipp? Sammenheng mellom lystgassutslipp og vannfylt porer: Drenering burde være effektivt for å redusere lystgassutslipp Utfordring: Hyppige kortere perioder med anaerobe forhold samtidig som det er lite reduksjon av N 2 O Kan gi høye totale N 2 O utslipp selv om jorda er drenert Kilde: Øygarden et al. 2009. 12
Hvordan påvirker kalking N 2 O utslipp? Laboratorieforsøk: Andel N 2 O som sluttprodukt av denitrifikasjon er nøye relatert til ph 13
Forsøk for å undersøke sammenhengen mellom ph og N 2 O utslipp i felt Høst Tining Sen vår N 2 O utslipp relatert til ph målt på slutten av feltforsøket 14
Etterprøvd i laboratorieforsøk N 2 O index versus soil ph 15
Hvordan påvirker kalking N 2 O utslipp? Selv liten økning av ph kan ha stor effekt på N2O utslipp Men: Dette påvirker kun denitrifikasjon, ikke andre prosesser Kalking gir økte CO 2 utslipp, i visse tilfeller høyere enn effekten av reduserte N 2 O utslipp Økt ph gir økt ammoniakktap, en svært O 2 krevende prosess 16
Andre effekter av kalking: Kilde: Yara 17
Oppsummering Samspill mellom mange ulike faktorer avgjøre utslippsmengden Høyt vanninnhold -> anaerobe forhold -> økt denitrifikasjon -> svært viktig at vi har forhold som sørger for så høy omdannelse av N 2 O til N 2 i jorda som mulig Høyt vanninnhold kan også redusere diffusjonen av N 2 O til luft -> økt sjanse for at N 2 O omdannes til N 2 Høyere ph gir gode sjanser for omdanning av N 2 O til N 2, men kalking kan gi økte klimagasstap via CO 2 utslipp, og anaerobe forhold i jorda som følge av ammoniakkdannelse. Ammoniakktap er dårlig N utnyttelse 18
Konklusjon? Både kalking og drenering kan gi lavere N 2 O utslipp Men det kan også øke utslipp av både N 2 O og andre klimagasser dersom tiltakene ikke er tilstrekkelig tilpasset arealet Alle tiltak må være tilpasset forholdene på det aktuelle arealet på så lavt nivå som mulig -> Viktig å kjenne jorda! -> Presisjonsjordbruk kan redusere utslipp av lystgass God agronomi Lave N 2 O utslipp relatert til avling 19
Takk for oppmerksomheten 20