Klimatiltak i landbruket – konsekvenser for jord og plantedyrking

1. Klimatiltak i landbruket – konsekvenser for jord og plantedyrking Arne Grønlund Bioforsk Jord og miljø

2. GjødsellagreGjødselproduksjonJord GjødsellagreDrøvtyggere Dyrket myrÅkerdyrking Kilder Optimalisere bruk av gjødselUnngå tap fra jord Produsere mat som kan konsumeres direkte og konsentrert fôr C-binding i jord: Unngå tapBygge opp jordas C-lager Utfordringer for jord og plantedyrking Klimagasser fra landbruket Lystgass Metan CO2

3. Delvis anaerobe forhold Mineralsk nitrogen Lystgass - N2O DenitrifikasjonNitrifikasjon Viktige faktorer Lav pHøker andelen N2O

4. Stor variasjon i: - Utslipp fra jord - Effekt av tiltak Synergieffekter: - Positivt på plantevekst- Motvirker andre miljøproblemer Lave kostnader Stor usikkerhet Gjødslingsplanlegging Drenering KalkingGod agronomi Mindre N-overskuddBedre plantevekstMindre forurensning Tiltak mot utslipp av lystgass

5. Gjødslingspraksis i Norge • Liten sammenheng mellom kornavling og gjødselforbruk • Gjennomsnittlig N-gjødsling: • Bygg: ca 25 % over norm • Hvete: ca 15 % over norm • Sannsynlig årsak: • Forventet avling for optimistisk – normavling eller maksimalavling i stedet for gjennomsnittlig oppnådd avling

6. Hva er riktig N-gjødsling? • Miljøoptimal N-gjødsling: • Minst mulig negative miljøeffekter per produsert enhet • Gjødslingsstrategier: • Følge anbefalt norm- realistisk avlingsnivå • Delgjødsling: moderat grunngjødsling + tilleggsgjødsling basert på avlingsprognose • Presisjonsgjødsling • Gjødsling under anbefalt norm? • Nei, hvis målet er å produsere mat eller fôr

7. Reduksjon til norm: Liten avlingsreduksjonstor kostnadseffekt Reduksjon til under norm: Større avlingsreduksjon Mindre kostnadseffekt Gjødselkostnader og miljøkostnader Norm Konsekvenser av redusert gjødsling Avling N-gjødsling

8. Drenering Bedre jordstrukturRedusert erosjon Bedre plantevekst Redusert N2O-utslipp Unngå pakking Kalking Andre tiltak – god agronomi

9. GjødsellagreGjødselproduksjonJord GjødsellagreDrøvtyggere Dyrket myrÅkerdyrking Kilder Optimalisere bruk av gjødselUnngå tap fra jord Produsere mat som kan konsumeres direkte og konsentrert fôr C-binding i jord: Unngå tapBygge opp jordas C-lager Utfordringer for jord og plantedyrking Klimagasser fra landbruket Lystgass Metan CO2

10. Karbontap fra dyrket myr Myr inneholder store mengder organisk karbon • Drenering og dyrking fører til: • Nedbryting av organisk materiale • Tap av karbon: • 2-3 tonn CO2/dekar og år ved grasdyrking – mer ved åkerdyrking • 0,8 millioner dekar dyrket myr • Ca 2 millioner tonn CO2/år

11. Lystgass fra dyrket myr IPCC standard: 1,26 kg lystgass(0,8 kg N) per dekar og år Tilsvarer: 390 kg CO2-ekvivalenter Bare ca 15 % av CO2-utslippet, men inngår i Kyoto-rapporteringene

12. Hvordan redusere klimagassutslipp fra myr? Unngå nydyrking av myr • Endre forskrift om nydyrking • Formål: • Biologisk mangfold, kulturminner og landskapsbildet • Klimaeffekten bør inngå i formålet Unngå åkerdyrking på myr Restaurering av myr: Tilbakeføring til naturtilstand

13. Restaurering av tidligere dyrket myr • Hovedutfordring: • - Optimalisering av klimagassbalansen: • - Maksimere C-bindingen • - Minimere CH4-utslippet • Tilbakeføring til naturtilstand • Tiltetting av grøfter og heving av vannstand • Gjeninnføre myrvegetasjon • Total areal dyrket myr: 832 000 dekar • Djup (>1 m) 320 000 dekar • Mest aktuelt for areal som tas ut av produksjon: • Grunn myr over fjell • Problemer med pakking og dårlig bæreevne • Lite fall for drenering

14. GjødsellagreGjødselproduksjonJord GjødsellagreDrøvtyggere Dyrket myrÅkerdyrking Kilder Optimalisere bruk av gjødselUnngå tap fra jord Produsere mat som kan konsumeres direkte og konsentrert fôr C-binding i jord: Unngå tapBygge opp jordas C-lager Utfordringer for jord og plantedyrking Klimagasser fra landbruket Lystgass Metan CO2 Konflikt

15. Bidrar til kulturlandskap/ biologisk mangfold Gras gir større karbonbinding enn åker Kan bare utnyttes av drøvtyggere - metanutslipp Bidrar til produksjon av mat og konsentrert fôr Bidrar til erosjon, forurensning og plantevernmidler • Vegetasjonsdekt jord gir større karbonbinding enn åpen åker Jordarbeiding, arealbruk og miljøeffekter

16. Landbruktes miljødilemma Åkerareal Grasareal Produksjon av konsentrert fôr og mat som kan konsumeres direkte Øker med økt produksjon Kulturlandskap, biologisk mangfold, karbonbinding Øker med økt grasareal Erosjon, utvasking av nærings-stoffer, bruk av plantevern-midler, karbontap fra jord Øker med økt åkerareal Metanutslipp fra drøvtyggere Øker med økt produksjon Vi ønsker større grasareal, men ikke større grasproduksjonVi ønsker større produksjon av åkervekster, men ikke større åkerareal Eksensivering av grasdyrking og intensivering av åkerdyrking:Den mest produktive jorda til åker, den minst produktive til gras

17. ”Anbefalt” jord til åker- og grasdyrking

18. Karbonbinding i jord • Balanse mellom tilførsel og nedbryting av organisk materiale • Avhenging av naturgitte og antropogene faktorer

19. Virkning av dyrking

20. Reduksjon som følge av kort vekstsesong og jordarbeiding Naturlig tilstand Tid Eksempel åkerdyrking Karbon-innhold

21. Høyt Reduksjon som følge av drenering Økning som følge av gjødsling grasvegetasjon Lavt Natur-tilstand Tid Eksempel grasdyrking Karbon-innhold

22. Høyt Mineral-jord Natur-tilstand Tid Eksempel myrdyrking Karbon-innhold

23. Kan vi øke C-bindingen i dyrket jord i Norge? • Begrenset potensial på grunn av: • Stort grasareal • Høyt C-innhold på grunn av lav temperatur – nær likevekt (metningspunkt) • Utfordring: • Klimaendring kan føre til lavere C-innhold • Unngå framtidig tap ved åkerdyrking • Muligheter for økt C-binding i mineraljord: • Omlegging til gras på C-fattig jord • Bruk av biokull

24. Omlegging til gras på C-fattig jord

25. Fra korn til gras Må begrense C-tap fra tidligere grasmark Fra gras til korn Kan vi unngå redusert kornproduksjon og økt CH4-utslipp fra drøvtyggere? • ”Tosidig” omlegging: • Omleggingen fra korn til graskompenseres ved tilsvarende omlegging fra gras til korn på uplanert jord

26. C-innhold Det tar kortere tid å bryte ned enn å bygge opp C i jord C-bindingen i grasmark skjer raskere når C-innholdet i utgangspunktet er lavt Omlegging fra korn til gras C-tapet ved åkerdyrking skjer raskere fra ei C-rik jord enn fra ei C-fattig jord Omlegging fra gras til korn

27. Bakke-planet jord Krav til jordegenskaper ved ”tosidig” omlegging

28. Bakkeplanert jord • 450 000 dekar i korndyrkingsområdene • Mer utsatt for erosjon • Mindre kornavling (ca 15 %) • C-binding • 5 tonn mindre C per dekar enn uplanert jord • Antatt C-lagring de første årene: 50 – 100 kg C per dekar og år

29. C-lagring 50 kg dekar/årLikevekt etter >200 årHalvparten av potensialet oppnådd etter 70 år C-lagring 100 kg dekar/årLikevekt etter 100 årHalvparten av potensialet oppnådd etter 35 år C-lagring på planert jord

30. Fins det tilgjengelige arealer med fulldyrket eng? • Østfold og Akershus: Engareal mindre enn planert • Andre fylker: Engareal større enn planert

31. 1547 bruk 311 bruk 533 bruk Fins det jord med lavt C-innhold og høye kornavlinger?

32. Tiltak for å motvirke/begrenser karbontap ved åkerdyrking • Stubbåker – ingen jordarbeiding om høsten • Økt fotosyntese (ugras og spillkorn) • Redusert lufttilgang/nedbryting • Redusert erosjon • Fangvekst • Økt fotosyntese • Vekstskifte med gras • Økt fotosyntese og redusert nedbryting • Nedmolding av halm? • Begrenset økning i C-innhold • Halm som bioenergi større klimaeffekt? • God agronomisk praksis som sikrer høy avling

33. Tiltak for å øke karbonbindingen i grasmark • Planter med djupt rotsystem • F. eks. kløver og bladfaks • Moderat N-gjødsling • Kombinasjon slått og beite?

34. Hva er biokull? • Naturlig: • Forkullede rester fra skogbranner • Menneskelagde: • Produkt fra termisk nedbryting av biomasse under begrenset O2 -tilgang (T <700oC). • Høyt C-innhold, hovedsakelig aromatiske forbindelser

35. Ordinær Amazon soil and Terra Preta soil Foto: Bruno Glaser

36. Biomassevs. biokull Biomasse C 100 % Energi- produksjon Biomasse C 100 % Biomasse C 50 % 100 år Biomasse C 0 % Biomasse C 40 % Lang tids C- binding Mulig tiltak mot klimaendring?

37. Potensial for biokull i Norge? • C- lagring av biokull er begrenset av tilgangen – ikke av jordas kapasitet • Forskningsbehov: • Positive virkninger på jordstruktur, binding av næringsstoffer • Evt. giftvirkning (PAH)

38. Konklusjon • Klimatiltak i landbruket gir store utfordringer for jord- og plantedyrking • Lystgass • Stor variasjon og stor usikkerhet • Billige tiltak – andre positive miljøeffekter • CO2 og lystgass fra myr: • Unngå nydyrking • Restaurering – tilbakeføring til naturlig tilstand • Landbruktes miljødilemma- konflikt mellom: • Produsere åkervekster til mat og kraftfôr • Binde karbon i mineraljord • Ekstensivere grasdyrking – intensivere korndyrking • Gras på bakkeplanert jord – korn på den mest produktive jorda • Biokull – interessant mulighet for C-binding og jordforbedring