Lystgassutslipp muligheter for reduksjon i norsk landbruk Sissel Hansen, Bioforsk Økologisk
Disposisjon Hva er lystgass (N 2 O) og hvor dannes den? N-effektivitet en nøkkel til reduserte utslipp N-regnskap Norsk jordbruk Noen mulige tiltak for å redusere N-tap /N 2 O- utslipp Forskingsbehov for å kunne gi gode estimat på N 2 O- utslipp fra Norsk Jordbruk Prosjekter hvor det måles utslipp av N 2 O
Kilder for lystgass (N 2 O) i jordbruket N 2 O N 2 O Denitrifikasjon hovedkilden i landbruket Nitrat (NO 3 ) reduseres N 2 O N 2
Kilder for lystgass (N 2 O) i jordbruket N 2 O NH 3 NH 3 N 2 O Vraket fôr Utvasking Erosjon Overflateavrenning
Nitrogentilførsel i jordbruket N-nedfall N 2 O NH 3 NH 3 N 2 O Biologisk nitrogenfiksering Vraket fôr Utvasking Erosjon Overflateavrenning
Nitrogentilførsel i jordbruket Innkjøpt fôr N-nedfall N 2 O NH 3 NH 3 N 2 O Biologisk nitrogenfiksering NH NO 3 Annet Vraket fôr Utvasking Erosjon Overflateavrenning
Global økning av biologisk aktivt nitrogen i Mt N per år 20 10 Kunstgjødsel 0 80 Biologisk N-fixering landbruk Forbrenning fossilt drivstoff Forvrenning biomasse Rockström, J. et al 2009: Planetary Boundaries: Exploring the safe operating space for humanity. Ecology and Society, In press Sept 2009.
N som gjødsel (+) og i avlingen (-) i kg/daa Nitrogen tilført for EU-15 og Norge. Landsgjennomsnitt i 2000 i kg N/daa 0 30 20 IRENA (Indicator reporting on the integration of environmental concerns into agricultural policy) 2006 Biologisk nitrogenfiksering Husdyrgjødsel Kunstgjødsel 10 Inn 0-10 -20 12 11 8 9 5 7 5 Ut Ekstra -30 23 17 Norge -0 Norge -50 NL BE LU DE DK IE NO UK FR EU-15 GR SE (bare åker) IT AT FI PT ES Balanse/overskudd N i høstet fôr N i salgsavling N-fiksering, atmosf. N i husdrygjødsel Mineralgjødsel-N
N som gjødsel (+) og i avlingen (-) i kg/daa Nitrogen tilført for EU-15 og Norge. Landsgjennomsnitt i 2000 i kg N/daa 0 30 20 IRENA (Indicator reporting on the integration of environmental concerns into agricultural policy) 2006 Biologisk nitrogenfiksering Husdyrgjødsel Kunstgjødsel 10 Inn 0-10 -20 12 11 8 9 5 7 5 Ut Ekstra -30 23 17 Norge -0 Norge -50 NL BE LU DE DK IE NO UK FR EU-15 GR SE (bare åker) IT AT FI PT ES Balanse/overskudd N i høstet fôr N i salgsavling N-fiksering, atmosf. N i husdrygjødsel Mineralgjødsel-N
N som gjødsel (+) og i avlingen (-) i kg/daa Nitrogen tilført for EU-15 og Norge. Landsgjennomsnitt i 2000 i kg N/daa 0 30 20 IRENA (Indicator reporting on the integration of environmental concerns into agricultural policy) 2006 Biologisk nitrogenfiksering Husdyrgjødsel Kunstgjødsel 10 Inn 0-10 -20 12 11 8 9 5 7 5 Ut Ekstra -30 23 17 Norge -0 Norge -50 NL BE LU DE DK IE NO UK FR EU-15 GR SE (bare åker) IT AT FI PT ES Balanse/overskudd N i høstet fôr N i salgsavling N-fiksering, atmosf. N i husdrygjødsel Mineralgjødsel-N
N som gjødsel (+) og i avlingen (-) i kg/daa Nitrogenregnskap for EU-15 og Norge. Landsgjennomsnitt i 2000 i kg N/daa 0 30 20 10 Inn 0 Ut -10-20 12 11 8 9 5 7 5 Ekstra -30 23 17 N i salgsavling -0 Norge -50 NL BE LU DE DK IE NO UK FR EU-15 GR SE (bare åker) IT AT FI PT ES Balanse/overskudd N i høstet fôr N i salgsavling N-fiksering, atmosf. N i husdrygjødsel Mineralgjødsel-N
Handelsbalanser oppgitt i kg N per daa på gårdsnivå (N innkjøpt N solgt i produkt) ved melkeproduksjon i grovfôrdistrikt Østl. Jæren Vestl. Trøndel. Nord-N. Nitrogen solgt Melk 2 3 2 2 Kjøtt 1 1,5 1 1 1 Korn 0,2 0,1 0,2 0,5 0 Nitrogen Kjøpt Kraftfôr+anna fôr 7 1 10 8 8 Gjødsel 11 17 12 11 9 Handelsbalanse N u/kjøpt gjødsel 9 6 5 Handelsbalanse N m/kjøpt gjødsel 15 26 18 15 1
Intensiverering av husdyrproduksjonen ved hjelp av innkjøpt fôr gir: Større N-overskudd Lavere N-effektivitet Større fare for N-forurensning (Bleken, Steinshamn og Hansen 2005)
Gardsstudier 9 land 11 kilder Konvensjonell, økologisk og integrert drift
Ogard = Overskot, kg N ha -1 500 00 N-overskotet per arealeining auka med fôrimporten 300 200 100 0 O gard = 36 + 2.53 F kjøpt, R 2 = 0.95 0 50 100 150 200 F kjøpt, kg N ha -1 Fra Håvard Steinshamn
SO gard, kg N / kg N 7 6 N-overskotet per produsert eining N auka med innkjøp av fôr 5 3 2 1 SO gard = 2.3 +.35 (F kjøpt / F gard ), R 2 = 0,6 0 0,0 0,2 0, 0,6 0,8 1,0 F kjøpt / F gard, kg N ha -1 Fra Håvard Steinshamn
Konklusjon N-effektiviteten i planteproduksjonen minka med fôrimporten N-overskotet per produsert eining auka med fôrimporten Ekstensivering (sjølvforsyning) er mest effektivt for å minske N-tapet i mjølkeproduksjonen Fra Håvard Steinshamn
Bedret N-effektivitet en nøkkel til reduserte N 2 O-utslipp Drivhusgassutslipp fra melkeproduksjonsbruk Emissioner (t CO 2 -ækv ha -1 år -1 ) 20 15 10 5 0 a Konventionel Økologisk 0 100 200 300 Emissioner (t CO 2 -ækv MJ -1 ) 600 b 500 00 300 200 10 15 20 25 30 N overskud surplus (kg N ha -1 ) N effektivitet, output/input (%) Økende N-overskudd økte utslipp per areal. Økt effektivitet reduserte utslippene per produktenhet. Jørgen Olesen et al. (2006)
Men, det er ikke alltid mulig å dyrke korn Struktur i jordbruksproduksjonen en utfordring Fordeling mellom landsdeler og innafor bygdelag
Mulige tiltak for å redusere N- tap /N 2 O-utslipp fra jordbruket Bedre utnytting av tilført nitrogen og minske N-overskudd på gårdsnivå
Mulige tiltak for å redusere N- tap /N 2 O-utslipp fra jordbruket Jord - Bedre drenering - Unngå jordpakking - Kalking? Gjødsling - God utnytting av husdyrgjødsel - Best mulig gjødslingsplanlegging - Sørge for at gjødslingsplanen følges - Presisjonsgjødsling for å optimalisere der det er store forskjeller innenfor samme skifte Avling - Redusere tap fra høsting til fôrbrett
Tap av N 2 O-N tidlig sommer i % av N tilført med NH NO 3 Ikke tatt med: 11 måneder hvor det ikke er målt, N 2 O effekt av andre N-tap % av N tilført 5,5 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 År 7 År 9 Upakket jord 5,5 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 År 7 År 9 Pakket jord IPCC 1% av tilført N
Mulige tiltak for å redusere N- tap /N 2 O-utslipp fra jordbruket Jord - Bedre drenering - Unngå jordpakking - Kalking? Gjødsling - God utnytting av husdyrgjødsel - Best mulig gjødslingsplanlegging - Sørge for at gjødslingsplanen følges - Presisjonsgjødsling for å optimalisere der det er store forskjeller innenfor samme skifte Avling - Redusere tap fra høsting til fôrbrett
God utnytting av husdyrgjødsel God fordeling Mellom jorder På jordet Gunstig spredetidspunkt I vektsesongen Gunstige værforhold Rask nedmolding åker Gunstig spredemåte i eng
Stripespreder Dyp nedfeller Grunn nedfeller DGI
God utnytting av husdyrgjødsel God fordeling Gunstig spredetidspunkt Rask nedmolding åker Gunstig spredemåte i eng Ta hensyn til N i husdyrgjødsel ved beregning av øvrig N-gjødsel
Mulige tiltak for å redusere N- tap /N 2 O-utslipp fra jordbruket Jord - Bedre drenering - Unngå jordpakking - Kalking Gjødsling - God utnytting av husdyrgjødsel - Best mulig gjødslingsplanlegging - Sørge for at gjødslingsplanen følges - Presisjonsgjødsling for å optimalisere der det er store forskjeller innenfor samme skifte Avling - Redusere tap fra høsting til fôrbrett - Øke selvforsyning av fôr
Kornavling (kg/daa) kg N/daa Faktisk og anbefalt gjødsling Resultater fra 250 kornskifter på Østlandet i årene 1990-1999 (Riley m.fl. 2002) Gjødsling ut over anbefaling Kornavling 600 500 00 300 200 100 0 1% 7% Tørkeår 18% 25% 18% 8% 6% 13% 8% 11%,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1990 1991 1992 1993 199 1995 1996 1997 1998 1999 År Fra Audun Korsæth
Effekt av ulike driftsformer 1. Konvensjonell drift som i 1985 = KON1985 1985: Nordsjøavtalen gjaldt fra 1985 til 1995: et av målene var 50% reduksjon av N til Nordsjøen Bruker datidens jordarbeiding og gjødslingsstrategi Vekstskifte: Potet, hvete, havre og bygg 2. Miljøvennlig, konvensjonell drift = KONMiljø Bruker nåtidens kunnskap for å minimere N- utvasking: redusert jordarbeiding (vårharving), fangvekst i alle kornartene, følger N-prognosene, delgjødsler hveten ut fra N-tester målinger Vekstskifte: Potet, hvete, havre og bygg Fra Audun Korsæth
Forholdstall (GJ/kg N) Matproduksjon i forhold til kilo N tap Matproduksjon/ N-tap 3 2 1 0 KON (1985) Dyrkingssystem KON (Miljø) Etter Korsæth (2008)
Effekt av økologisk landbruk? + Redusert N-intensitet og økt N-effektivitet + Utnytter biologisk nitrogenfiksering + God jordstruktur, allsidig drift - Avlingsnivå Fare- stor konsentrasjon av N etter grønngjødsel Fare- Brakking, spesielt etter grønngjødsel eller eng
Forskingsbehov for å kunne gi anbefalinger på tiltak for å redusere N 2 O-utslipp fra norsk jordbruk Målinger av N 2 O utslipp fra norsk jordbruksjord under ulike forhold helårsmålinger Redusere usikkerhet i estimering av vintertap Måle effekt av enkeltiltak: omløp, gjødsling, jordarbeiding, drenering, fangvekster, kalking Utvikle mer effektive metoder til å måle utslipp i rom og tid Analysere effekt av tiltak i jordkultur, planteproduksjon og husdyrbruk i sammenheng, både med hverandre og med utslipp av andre klimagasser Helhetlige analyser av effekt av ulike driftsformer
Prosjekter hvor det måles N 2 O utslipp nå Creating a scientific basis for an integrated evaluation of soil-borne GHG-emissions in Norwegian agriculture (NFR-Matprogrammet: 2009-2012) Fertilizer technologies for reduced N 2 O emission from food production- a collaborative project between Yara, Norway and China (NFR-BILAT: 2009-2012) Technologies for reduced N2O emission from agricultural production. A collaborative project between Yara and Norwegian University of Life Sciences (FFL/JA: 2009-2012)
Takk for oppmerksomheten