Hur säkert kan vi mäta kol i marken?
•Als PPTX, PDF herunterladen•
1 gefällt mir•1,111 views
Del av seminariet "Från kolkälla till kolfälla: Om framtidens klimatsmarta jordbruk" 8 maj 2012, 13.00 - 16.30 Kulturhuset, Stockholm Thomas Kätterer, professor, SLU, om hur vi kan påverka och mäta förändringar i jordbruksmarkernas kolförråd.
Empfohlen
Weitere ähnliche Inhalte
Mehr von SIANI
Mehr von SIANI (20)
Hur säkert kan vi mäta kol i marken?
- 1. Hur kan vi påverka och mäta förändringar i jordbruksmarkens kolförråd? Thomas Kätterer Inst. för mark och miljö
- 2. Disposition • Kolbalans och bördighet • Hur mäter man kolbalanser? • Kolbalansen i svensk jordbruksmark • Kolbalans beroende av växtföljder, stallgödsel, skörderesthantering och N-gödsling • Långliggande fältförsök • En klimatneutral livsmedelsproduktion Sveriges lantbruksuniversitet mark och miljö
- 3. Markens kolbalans Mängd och kvalitet av det CO2 tillförda organiska materialet kan påverkas fotosyntes nedbrytning Nedbrytningen är svårare att påverka. Den styrs främst av • temperatur foto: Erik Sindhoj • vattenhalt • markegenskaper Sveriges lantbruksuniversitet mark och miljö
- 4. Markkol och bördighet Levernas av växtnäring 5 Växtnäring Växttillgänglig vatten >100 svenska markprofiler Volymvikt Växttillgänglig vatten 100 0 80 20% ler Ultuna 0 5 Kolhalt % 10 1.50 60 Volymvikt (g/cm3) 1.40 40 40% ler 1.30 20 1.20 0 1.10 0 2 4 1.00 Kolhalt % 0.90 0 1 2 3 4 En fördubbling av mullhalten Kolhalt % • fördubblar leveransen av N, P och S • ökar mängden växttillgänglig vatten med ca. 10% • minskar volymvikten med ca. 10% (ökad porvolym – bättre struktur) • höjer skörden (15% i ett försök) • har störst effekt i grövre jordar
- 5. Hur mäter man kolbalansen? 1. Mikrometeorologiska metoder (eddy flux) Ett dygn Ett år Bra för förståelse av ekosystem Bara korta tidsserier tillgängliga Norunda; SLU Fakta Skog nr 2, 2000
- 6. Hur mäter man kolbalansen? 2. Förändringar i kolförråd i långliggande försök eller återkommande karteringar Kungsängen Kol i matjorden C (ton ha-1) 90 Betesmark 80 Åker fram till 70 1970, sedan betesmark 60 50 Åker sedan 1860 40 1930 1950 1970 1990 2010 Kätterer et al. 2004. NCAE 70:179-187
- 7. Nationell rapportering: Kolbalanser i jordbruksmark beräknas med en dynamisk modell Bygger på: • Heltäckande markinventering 1990-talet • SMHI-stationer • Jordbruksstatistik Modellen körs för 864 kombinationer : 8 produktionsområden; 9 grödtyper; 12 jordarter PO 5,7,8 Resultat • Kolförråden ökar från syd till norr • Mineraljordar nära balans • Organogena jordar förlorar PO 1 1 Mton C per år Andrén et al. 2008. NCAE 81:129–144
- 8. Långa tidsserier – värdefulla för modellkalibrering Halm Stallgödsel Kol (14C %) Stabiliseringen i marken beror på materialets och markens beskaffenhet Kvar i marken Halm % Stallgödsel % Efter 5 år 20 30 Efter 37 år 5 9 Tatzber et al., SSSAJ 73:744-750
- 9. Ultuna Ramförsök Sveriges lantbruksuniversitet mark och miljö
- 10. Samma mängd kol tillförs i olika former +/- mineralkväve 5 Torv+ N M Markkol i Ultuna ramförsök Torv I 4 Rötslam O Stallgödsel+ P K C % (0-20cm) Stallgödsel J Sågspån + N N 3 Halm+ N G Sågspån L Gröngödsel H 2 Halm F Cyanamid E Kalksalpeter C 1 Ammoniumsulfat D Kontroll B Svartträda A 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Kätterer et al. (2011) AGEE 141, 184-192
- 11. Tillförsel av organiskt material och kvävegödsling leder till högre kolförråd i marken Sveriges lantbruksuniversitet mark och miljö
- 12. Vall och stallgödsel höjer kolhalten i bördighetsförsöken 200 Försöken i Skåne Skörderester jämfört med vf2 (kg C/ha) 180 /rötter Årlig kolinlagring I vf1 160 Stallgödsel Växtföljd 1 Växtföljd 2 140 120 Vårkorn Vårkorn 100 80 Vall Oljeväxter 60 40 Höstvete Höstvete 20 0 Sockerbetor Sockerbetor 1 2 3 4 20 ton stallg/vf Kvävenivå • Högre mullhalter i vf1 (130 kg C per ha och år i genomsnitt) • Kolinlagringen beror på stallgödsel och skörderester/rötter • Vf-effekten minskar med ökande N-givor eftersom skillnaderna i skörd minskar Sveriges lantbruksuniversitet mark och miljö
- 13. Kvävegödslingens effekt på markens kolhalt (vf. utan djur - efter 50 år i bördighetsförsöken) Mera skörderester/rötter höjer kolhalten Sveriges lantbruksuniversitet mark och miljö
- 14. Kolfastläggning i bördighetsförsöken (utan stallgödsel) Slutsatser: • 1 kg N resulterar i 1 kg kolfastläggning • N-gödsling är i detta hänseende klimatneutral vid användning av BAT-gödsel (3,6 kg CO2-ekv. per kg N)
- 15. Fleråriga växter satsar mera på rotsystemet än ettåriga. Detta leder till mera positiva kolbalanser 3 långliggande fältförsök i Norrland 6 5 år vall /6 år Kolkoncentration (%; 0-20 cm) 3 år vall /6 år 5 2 år vall /6 år 1 år vall /6 år 4 3 2 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 • Relativa effekter är konsistenta • Absoluta effekter beror på fältens historik Data från Ericson & Mattsson, 2000
- 16. Effekten av åtgärder för kolfastläggning avtar med tiden Hoosfield Continuous Barely, Rothamsted 35 ton stg per år sedan 1852 35 ton stg per år 1852-1871 Enbart mineralgödsel • Stallgödselns effekt på kolförrådet avtar med tiden • Ett jämvikt ställer in sig efter ca. 200 år i vårt klimat Johnston et al., 2009
- 17. Strategier för att minska jordbrukets klimatpåverkan Mera kol i marken • Hög produktion (N-gödsling) • Grön mark året om (fånggrödor) • Perenner (bioenergi, åkerkanter) • Rester från bioenergiprocesser (biokol, rötrester) • Växtförädling – större rotbiomassa, svårnedbrytbara skörderester, perenna grödor • Minskad import av foder och livsmedel Lägre lustgasutsläpp • Effektivare utnyttjande av kväve (stallgödsel lagring och spridningstidpunkt)
- 18. Ett jordbruk utan fossil energi • Termisk förgasning av biomassa och restprodukter – biokol • Biodiesel – halm, Salix, hampa, rörflen mm. • Biogas – stallgödsel, vall • Grön handelsgödsel N (10% halmskörd tillräckligt för jordbrukets N-behov) • Minskad jordbearbetning – minskar dieselförbrukningen, minskar NP-läckage men förmodligen inte kolfastläggningen i vårt klimat. Organogena jordar?? Swedish University of Agricultural Sciences Soil–Water–Environment
- 19. Tack för din uppmärksamhet! Swedish University of Agricultural Sciences Soil–Water–Environment
- 20. Bilder för evtl. diskussion Swedish University of Agricultural Sciences Soil–Water–Environment
- 21. Organiska gödselmedel ökar kolhalt och bördighet Finns det några nackdelar? Swedish University of Agricultural Sciences Soil–Water–Environment
- 22. Organiska gödselmedel höjer risken för utlakning på kort och på lång sikt Harvning och sådd Plöjning och 35 ton stg per år gödsling sedan 1852 Enbart mineralgödsel 3 gånger så hög mullhalt – 3 gånger så höga mängder mineralkväve under vintern – 3 gånger sår hög risk för utlakning Swedish University of Agricultural Sciences Soil–Water–Environment (Data från Hoosfield, Powlson et al, 1989)
- 23. Lustgas Exempel: Lustgasutsläpp i vete efter spridning av stallgödsel Höga utsläpp i försöksled med stallgödsel Temp Toppar sammanfaller med högt vattenhalt och höga temperaturer Vattenhalt Zhai et al. 2011; Swedish University of Agricultural Sciences Agr. Sci. China 10(11): 1748-1757 Soil–Water–Environment Dagar