Boostra markkolen med vall och mellangrödor

Transkript

1

2 Boostra markkolen med vall och mellangrödor Thomas Prade, Institutionen för biosystem och teknologi, SLU, Alnarp Seminarium Kol i backen, SLU Alnarp,

3 1. Typiska växtföljder markkolstrender 2. Vall i växtföljder 3. Mellangrödor 4. Hur mycket är markkolsförändringar värda? 5. Hur går vi vidare?

4 Markkolstrender Markkolsnivåer i Europeisk åkermark sjunker (över de senaste åren) NIR: I Sverige har kolhalten i jordbruksmark stigit de senaste 20 åren I genomsnitt, men ojämn fördelning ökad vallareal Ökning av vallarealen proportionerlig till ökning av antalet hästar Vad händer på andra åkerarealer? Poeplau, C., M. A. Bolinder, J. Eriksson, M. Lundblad and T. Kätterer (2015). "Positive trends in organic carbon storage in Swedish agricultural soils due to unexpected socio-economic drivers." Biogeosciences Discussions 12(5):

5 Metod Typiska avkastningsnivåer Uppskattning av växtrestsmängder Markkolsmodellering ICBM model: Andrén, O. and Kätterer, T ICBM: The Introductory Carbon Balance Model for Exploration of Soil Carbon Balances. Ecological Applications, 7(4), pp

6 Utveckling markkol Markkolshalt [%] År

7 Typiska växtföljder vete havre vete vete vårkorn havre Markkolseffekt [kg C/ha/år] utan med rötrest havre vall I vall II vall III Markkolseffekt [kg C/ha/år] utan -33 med gödsel/rötrest 106 S D vete s.betor vårkorn vete vårkorn raps Markkolseffekt [kg C/ha/år] utan -35 med rötrest S Björnsson, L., Prade, T., and Lantz, M., Grass for biogas - Arable land as carbon sink. An environmental and economic assessment of carbon sequestration in arable land through introduction of grass for biogas production, Energiforsk, Stockholm, Sweden. Illustrationer: Anna Persson.

8 2.0 Växthusgasutsläpp minskas Växthusgasemissioner [t CO 2 -ekv per hektar och år] Odlingsinsatser Fältemissioner Odlingsinsatser Fältemissioner Odlingsinsatser Fältemissioner Odlingsinsatser Fältemissioner S1 nuvarande S1 modifierad S2 nuvarande S2 modifierad Mineralgödsel & material Diesel & övrig energiinsats Lustgas mineralgödsel Lustgas biogödsel Lustgas odlingsrester Lustgas indirekt Björnsson, L., Prade, T., and Lantz, M., Grass for biogas - Arable land as carbon sink. An environmental and economic assessment of carbon sequestration in arable land through introduction of grass for biogas production, Energiforsk, Stockholm, Sweden. Illustrationer: Anna Persson.

9 Slutsatser/diskussion vall Vallodling i växtföljden är ett effektivt sätt att vända en negativ markkolstrend Livsmedelsproduktion behöver ersättas inga större skördeökningar kan förväntas

10 Vad är en mellangröda? Grödan mellan två huvudgrödor Sådd samtidigt som huvudgröda eller eftersådd Sommarmellangröda Efter (helsäd/mogen skörd) av spannmål, färskpotatis, gröna ärtor, mm Skördas eller plöjs ner under hösten (inför ny höstgröda) sommar höst vinter vår sommar Vintermellangröda Etableras under hösten Övervintrar och skördas eller plöjs ner under våren (inför ny vårgröda) sommar höst vinter vår sommar

11 Varför mellangrödor? Vinter- och sommarmellangrödor i odlingssystemet: Ogräskontroll Minskat kväveläckage bättre växtnäringseffektivitet Vatten- och vinderosionskontroll Ökad biodiversitet i odlingslandskapet Föda till pollinerande insekter

12 Hur använder vi mellangrödor idag? Plöjs vanligtvis ner innan nästa höst- eller vårgröda Funktion som fånggröda - otillräcklig! Ineffektiv resursutnyttjande MG odlas för deras funktion, inte biomassan

13 Fördelar med skörd av MG? ILUC-fri substrat till biogas, bioetanol, bioraffinaderier Minskad lustgasavgång (skörd jfr myllad biomassa) Ökad recirkulering av växtnäring från mellangrödorna möjligt Ökad mullhalt och ökad markbördighet

14 Potential för mellangrödor Mellangrödor Biomassatillgång [kg DM/ha] < >200 Bild: Sven-Erik Svensson Partnerskap Alnarp Shoot and root biomass yield of intermediate crops at different nitrogen fertilization levels, Partnerskap Alnarp Turning catch crops into intermediate crops for higher productivity and reduced N and P losses, SLF Biofuels from biomass from agricultural land - land use change from a Swedish perspective, F3 Centre,

15 Renodlade mellangrödor 10 Biomassaavkastning [ton ts/ha] Aug Sep Okt Nov Aug Sep Okt Nov Aug Sep Okt Nov Aug Sep Okt Nov Aug Sep Okt Nov Aug Sep Okt Nov Aug Sep Okt Nov Aug Sep Okt Nov 0 N 40 N 0 N 40 N 0 N 40 N 0 N 40 N Bovete Facelia Hampa Oljerättika

16 Mellangrödor utan/med luddvicker 10 Biomassaavkastningen [ton ts/ha] Bovete Phacelia Hampa Oljerättika

17 Räkna på markkol Exempelräkning Matjordskikt 20 cm Volymvikt 1250 kg/m 3 Kolhalt 2 % Bild: CC-BY-SA-2.5 Nikanos, hektar = 0,2 * 1250 * *0,02 = kg kol För en ökning från 2,0 % till 2,1% behövs alltså 2500 kg stabilt kol/ha

18 Räkna på markkol Bidrag från växtrester Kolhalt ca. 45 % Andel som kan blir stabil Rötter 35 % Stubb och annan ovanjordisk max 12%

19 Markkolsbidrag Markkolsbidrag (stabil kol) [kg/ha] Rot Stubb Skörd Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov 0 N 40 N 0 N 40 N 0 N 40 N 0 N 40 N Bovete Facelia Hampa Oljerättika

20 Markkolsbidrag Markkolsbidrag (stabil kol) [kg/ha] Rot Stubb Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov 0 N 40 N 0 N 40 N 0 N 40 N 0 N 40 N Bovete Facelia Hampa Oljerättika

21 Räkna på markkol Att höja markkolshalten med 0,1%-enhet Koldioxidskatt 1,15 kr/kg CO 2 År i medel Värde [kr/år] Mellangrödor Göslad & skördad 14 (9 22) 830 ( ) Potential för mellangrödor Sverige: ~ ton SOC/år med ett värde av 42 milj kr/år! Skåne: ~4.000 ton SOC/år med ett värde av 17 milj kr/år!

22 Markkolseffekt Halm 2500 kg ts/ha 45 % kol 0-12% stabil kg stabil C/ha förlust vid bortförelsen Mellangröda kg stabil C/ha uppbyggnad vid odling Vall kg stabil C/ha uppbyggnad vid odling

23 Markkolsbidrag (stabilt kol) [kg C/ha] Markkolsbidrag utan/med baljväxt MG - rot MG - stubb LV - rot LV - stubb Bovete Phacelia Hampa Oljerättika

24 Partnerskap Alnarp Eftersådda mellangrödor sådd 15/7 3,7 4,7 5,1 3,9 2,8 5,0 1,3 3,7 + Luddvicker 40 kg/ha N 0 kg/ha N Facelia 11 okt Bovete 11 okt

25 Partnerskap Alnarp Eftersådda mellangrödor sådd 15/7 7,4 8,7 7,5 7,2 4,6 2,3 5,8 2,3 + Luddvicker 40 kg/ha N 0 kg/ha N Hampa 11 okt Oljerättika 11 okt

26 Ekonomi Kostnader Intäkter Skörd Utsäde Lagring Gödning Transport Markberedning Ersättning för ekosystemtjänster? Markkolsuppbyggnad Ogräseffekt Fånggrödestöd? Försäljning som biogassubstrat

27 Ekonomi som biogassubstrat Partnerskap Alnarp Substratkostnader, betalningsförmåga [kr/mwh] Betalningsförmåga Substratkostnad - bara sk.+l.; inkl kr/ha stöd Substratkostnad - bara skörd och logistik Total substratkostnad Biomassaskörd 1,6-6,6 ton ts/ha * 80* * 80* * 80* 40 0* 80* 40 0* 40 0* 80* 40 Oct Nov Oct Nov Oct Nov Sep Oct Nov Oct Nov Oct Nov Sep Nov Sep Oct Nov Sep Nov Sep Nov Oljerättika 2013 Oljerättika 2014 Vitsenap 2013 Vitsenap 2014 Bov+fac 2013 R+L+B+F 2013 Hampa 2014 Sudangräs 2014 Luddvicker 2014 Facelia 2014

28 150 Kvävedifferens 100 Kvävedifferens [kg/ha] Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Sep Okt Nov Bovete Facelia Hampa Oljerättika -100

29 Slutsatser/diskussion mellangrödor Gödsla mellangrödan för a) hög biomassa som kan skördas b) hög bidrag till markkol (även om den skördas) Boostra ogödslade mellangrödor med hjälp av luddvicker Gödslas mellangrödan påverkas luddvicker avkastningen o. markkol negativ Gödslat hampa och oljerättika bidra till minskat risk för kväveläckage

30 Gamla och nya organiska gödsel- och jordförbättringsmedel Växtrester (halm, blast) Gödsel Mellangrödor Anaerob rötning Rötrestspridning Nedplöjning Finns det skillnader i andelen stabiliserad kol och markkolseffekt?

31 Rötade och orötade gödselmedel hur kan vi bättre uppskatta markkolseffekten? Biogas Research Centre, Seminarium i september, SLU, Uppsala. Thomas Prade Biosystem och teknologi, SLU, Alnarp thomas.prade@slu.se

32