Växtföljdens roll långsiktigt - för skördenivå, utsläpp av växthusgaser och kolinlagring i åkermark.

Transkript

1 Växtföljdens roll långsiktigt - för skördenivå, utsläpp av växthusgaser och kolinlagring i åkermark. Göte Bertilsson Greengard AB bertilsson@greengard.se

2 Miljöfrågor som delvis hänger samman: Klimatpåverkan Kväve i biosfären Biodiversitet Vattenmiljö Markens hållbarhet Ändliga resurser

3 Miljöfrågor som delvis hänger samman: Klimatpåverkan Kväve i biosfären Koldioxid försurar haven. Ändrar ekologi. Allmän eutrofiering, också polartrakter Lustgas också negativt för ozonskiktet Biodiversitet Vattenmiljö Markens hållbarhet Ändliga resurser inkl mark Perspektiv behövs. Kväveproduktionen i dag tar i anspråk 1% av världens fossila energiförbrukning. Och annan energi kan användas.

4 Det har skett en attitydförändring i världen på bara något år: Ökad jordbruksproduktion behövs! Storbritannien: The Future of Food and Farming. Foresight Review Övergripande slutsats, pkt nr 2: Att arbeta med klimatfrågan och för uthålliga jordbrukssystem är två övergripande nödvändigheter Samtidigt som ökad jordbruksproduktion behövs. Ett medel: Sustainable intensification

5 Klimatgaser. Ungefärliga nivåer och påverkansmöjlighet Normal växtodling, summa 2000 Därav: Kvävegödsling, 100 N 700 Välja icke klimatsmart gödsel +400 Effektivisera med 10% -70 Drivmedel, totalt ca 100 l/ha 300 Spara 10% på drivmedel -30 Biodrivmedel -200? Mullhushållning som ger +200 kg C -720 Betblast till biogas som avräknas CO2ekv/ha och år

6 Svenskt perspektiv, överslag Enhet miljoner ton CO2ekv Totala utsläpp: 65 Jordbrukets totala (var dras gränser?) kg från 2,5 milj ha åker 5 Dagens vindkraft (5 Twh) om den ersätter olja - 1,5

7 Växtodlingens klimatpåverkan går främst via kol och kväve. Kolflöden CO2 in Produkter ut Konsumtion ev bioenergi (CO2 in och produkter till konsumtion tar ut varandra och räknas inte in i klimatkalkyler). C till mark, mull Mineralisering mull till CO2.

8 Per hektar: kg kol 5000 kg N 2000 kg P Kol: Mineralisering 1 2% år Betyder ju en förlust av kg kol/år

9 Per hektar: kg kol 5000 kg N 2000 kg P Kol: Mineralisering 1 2% år Betyder ju en förlust av kg kol/år Men rötter och rester kompenserar med i snitt ca 600.

10 Per hektar: kg kol 5000 kg N 2000 kg P Kol: Mineralisering 1 2% år Betyder ju en förlust av kg kol/år Förlust av 50 kg mark-kol ger lika mycket CO2 som normal dieselanvändning.

11 Kväveflöden. Lustgas (N2O) är klimatproblemet. Organiskt kväve - mineraliseras Ammonium nitrifieras Nitrat kan denitrifieras Vid alla dessa omsättningar finns risk för bildning och avgång av lustgas, N2O, en stark klimatgas. IPCC räknar med att 1% blir N2O. En verklig omsättningsskatt. En process är undantagen: biologiskt fixerat kväve som går direkt till skördeprodukt, t ex N i ärter eller klöverensilage.

12 Kaskadeffekten. Säg att vi använder 100 kg N till vår vetegröda. Omsättningen i marken ger lustgas Det mesta återfinns i kärnan. Den blir mjöl, bröd, och foder. Men kvävet går vidare och ger bl a lustgas Så blir det avfall mer lustgas Halm och spill stannar kvar på marken. Lustgasförluster En del ammoniakförluster förekommer, vidare utlakning. Det ger lustgasförluster Var tar det slut? Kanske när det kommit till jämvikt i haven

13 Ska vi byta ut gödslad vete mot ärter och bönor? Det blir något mindre markutsläpp, men annars samma kaskad. Vad som gäller är inte att bara reducera. Det gäller att Effektivisera, få största möjliga produktion och minsta förluster av insatt kväve, antingen det är mineralgödsel eller baljväxtkväve. Greppa-moduler till hjälp. Klimatkollen Växtnäringsbalans Kvävestrategi Precisionsodling Bördighetsmodul

14 Förnödenheter som kräver resurser. Kvävegödsel Övriga näringsämnen, kalk Bekämpning Energi Maskineri

15 Växthusgaser vid växtodling, CO2-ekv/ha. Korn 120N Växtrester 300 Kväve Diesel 200 Övrigt 300 Mull Skörd kg 6000 CO2/kg 0,29

16 Växthusgaser vid växtodling, CO2-ekv/ha. Växtrester Kväve Diesel Övrigt Mull Korn 120 N Korn 0N (-1000) Skörd kg CO2/kg 0,29 0,20 (0,4) Kätterer m fl, Växjö möte 2011: Om bördighetsförsöken: I snitt fastläggs 1 kg C per kg N i mineralgödsel

17 Växthusgaser vid växtodling, CO2-ekv/ha. Växtrester Kväve Diesel Övrigt Mull Korn 120 N Korn 0N (-1000) Nyodling Skörd kg CO2/kg 0,29 0,20 (0,5) 1,8

18 Org C% Bördighetsförsök i Syd o Mellansverige Utveckling kolhalt, Växtodling, Hög N 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Örja Vreta Orup Kungs Högåsa Fjä Eke Bj S Uggl år

19

20 Org C % Org C % 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Soil organic Carbon, % Bollerup Crop prod., Conv. Resp Organic. Mineral.: 1.0% Years Alt 1 Alt 2 Analyses 1 Analyses 2 Odlingssystemförsöken i Skåne Bollerup. Utgångsläge 1,5% C +0,15%C på 18 år. Betyder ca +200 kg C/år 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Soil organic Carbon, % Önnestad Crop, Conv and Organic. Mineral.: 1.8% Years Alt 1 Alt 2 Analyses 1 Analyses 2 Önnestad. Utgångsläge 3,8% C -0,8 %C på 18 år. Betyder ca -600 kg C/år Obs: olika skala i diagrammen

21 För växtodling och klimat - 3 stora: Kolbalans i marken Kväve Produktion + en joker: Bioenergi Det betyder inte man kan glömma annat: Även om man flyger till Thailand ska man inte hoppa över att att energieffektivisera vardagen.

22 Kolbalans i marken. Beräknas med Greppa Näringens Bördighetsmodul Då kan man samtidigt optimera växtföljden. Man kan påverka dels tillskott av mullråvara Skörderester, fång/mellangrödor, höga skördar. Del kan man påverka förlusten av mull genom mineralisering. Inte röra om i marken i onödan. Övervintrande fånggrödor Stark positiv samverkan av mycket skörderester, reducerad bearbetning och fånggrödor. Men verkan av red bearbetning ensamt har något överdrivits.

23 Några runda siffror, CO2e/ha. Minustecken betyder minskade utsläpp. Utsläpp för förnödenheter (N, diesel mm) 2000 Halm nedbrukad -800 Halm till bioenergi Övervintrande fånggröda Fånggröda bruten sen höst -1000

24 Några runda siffror, CO2e/ha. Minustecken betyder minskade utsläpp. Utsläpp för förnödenheter (N, diesel mm) 2000 Halm nedbrukad -800 Halm till bioenergi Övervintrande fånggröda Fånggröda bruten sen höst Man ser möjligheter till klimatneutralitet

25 Några runda siffror, CO2e/ha. Minustecken betyder minskade utsläpp. Utsläpp för förnödenheter (N, diesel mm) 2000 Halm nedbrukad -800 Halm till bioenergi Övervintrande fånggröda Fånggröda bruten sen höst Ettårig vall, avsalu. Ers 7 ton vete+halmnedpl -360 (+ 90 C) Per vallår, nöt, inkl. motsvarande. stallgödsel (+450 C)

26 Mull och bördighet. En komplex fråga. Mullhalten i sig är positiv för struktur och näringshushållning. Å andra sidan är våra mest högavkastande jordar låga i mull. Men de har nytta av förbättrad mullhushållning. Förbättrad mullhushållning betyder att marken tillförs mer material, mer energi. Livet i marken gynnas. Det gör nytta på många sätt. Vi ser positiva effekter av förbättrad mullhushållning om halten organiskt kol är under 2%.

27 Bördighetsförsöket Örja//Borgeby, höggödslade led Skördar Kreaturslös/Vallväxtföljd Försöket startade ,50 1,40 1,30 Hvete-sbetor-korn Sedan vall resp oljeväxt som inte kan jämföras 1,20 1,10 1,00 0,90 0,80 0,70 Halter org kol, kreaturslös/vall 0,60 1/ 1,1 1 / 1,1 0,95/1,1 0, Halt organiskt kol i ogödslat kreaturslöst: 0,9% Har tappat 10% i potentiell skörd. 20% på betorna. En fånggröda per 4 år bör hjälpa upp. Går mot 1,1% kol

28 Samband mullhalt betskörd i Sverige och Danmark Betodlaren 3 sept Åsa Olsson o Lars Persson 2% org C 3,4% mull Synes rätt OK Skördeskillnad Ca 5% per 0,1% C

29

30 Skånska bördighetsförsöken %C Skörd VfII/Vf/I Trend %/år Örja 1, ,90-0,3 Fjärd.löv 1, ,94-0,2 S Uggl 1, ,05 0 Orup 2, ,0 0 Ekebo 3, ,0 0 Mellansvenska bördighetsförsöken %C Skörd VfII/Vf/I Trend %/år Bjertorp 1, ,90-0,3 Vreta 1, ,90-0,2 Högåsa 2, ,8 0 Kungsäng ,05 0 Fors 2, ,0 0

31

32 Kolbalans i bördighetsförsök, mullhaltsförsök mm Beräknat genom regression på utvecklingen under år för olika led kg C Balans kg C/år N3 N0-400 y = -158,6x + 214,7 vall Linjär (N3) y = -242,99x + 272,45 y = -245,94x + 208,33 Linjär (N0) Linjär (vall) Halt % org C

33 kg C Kolbalans i bördighetsförsök, mullhaltsförsök mm Beräknat genom regression på utvecklingen under år för olika led Balans kg C/år y = -158,6x + 214,7 y = -242,99x + 272,45 y = -245,94x + 208,33 Halt % org C N3 N0 vall Linjär (N3) Linjär (N0) Linjär (vall) Förklaring. Vi ser på punkten 3% C och 600 kg. Det är ogödslat led Ekebo börd. förs. Kolhalter finns för 1957,-63,-73,-83,-96 De är 3,0 2,8 2,6 2,4 resp 2,0 Det betyder en medelminskning på 0,024% kol per år i matjorden och med 2500 ton matjord/ha betyder det en minskning med 600 kgc/år. Bakom varje punkt i diagrammet ligger en långsiktig trendmätning Vi ser att halter över 2%C inte har gått att hålla. Vi har haft stora minskningar under försökstiden. (sista halvan av 1900-talet)

34 Hur kan vi arbeta?. Växtföljd, sortval Fånggrödor/mellangrödor Jordbearbetning Kvävestyrning, kväveteknik Val av kväveprodukt Biologisk fixering Bekämpning, styrning och teknik Fältkanter mångfald Besvärliga fältdelar använd till annat

35 Att diskutera med jordbrukaren om klimat. Säkerställ att det är klimatlåg N- gödsel. Effektivisera kvävet. N-styrning (tidigare skördar och proteinhalter, nollrutor etc) Precisionsodling Kan mer kvävefixerande grödor passa in (mer klöver i vall, egna proteingrödor (ärter, bönor) Kan växtföljden förbättras? Mullhushållningen. Fånggrödor/mellangrödor är viktiga. Observera samspel mellan bra växtföljd och möjligheter till reducerad bearbetning

36 Några nivåer på rådgivning: 1. Optimera det kortsiktiga driftsresultatet. 2. Avhjälpa fel. (Stank-arbete mm) 3. Helhetsoptimera på lite längre sikt. Växtföljd Fånggrödor Jordbearbetning Mullhushållning (Bioenergimöjlighet skörderester) Påverkan miljö och resurser

37 Vi går vidare och räknar på den här växtföljden. År Gröda Skörd Fånggr. Pris prod Basläge 1 hvete 8000 (fånggr) 1,6 2 sbet korn ,5 4 hraps ,5 5 hvete 8000 (fånggr) 1,6 6 havre ,5

38 % kol Utveckling kolhalt 2,5 2 1,5 1 Basläge Nytt läge 0, År Fånggrödorna förbättrar mullhushållningen. Det ger en effekt på medelskörden, i beräkningen +2% det första växtföljdsomloppet. Ca 200 kr. Inte mycket men det ackumuleras.

39 Nu provar vi energi- och klimatgaseffekter av 4 varianter av systemet. 1. Utan fånggrödor, halm o blast tillbaka övervintrande fånggrödor. Annars som Halm till värmeenergi + blast till biogas I det här läget kan man fråga sig: varför inte använda fånggrödan till biomassa? En mellangröda som faktiskt ger en skörd till i systemet. Vi fångar mer solenergi. En sydsvensk möjlighet Vi gödslar med 50 N och skördar 2500 kg Och då får vi System 4: 4. Mellangrödor och blast till bioenergi. Någon effektivisering N och diesel.

40 System, kolbal. Kr/ha odling Klimat CO2e Bioenergi/ biogas/ insats. kwh / 0 / 2856 Kr/ha m bioenergi / 0 / / 770 / /2554 / Skånsk vf, hvete 8 ton, korn 6, raps 3,5 sbet 55. Halm tillbaka 2. Dito men 2 övervintrande fånggrödor 3. Dito, vetehalm till värme, blast till biogas, rötrest i retur 4. Dito. Mellangrödor till biomassa. Trimning N och drivmedel Antaget pris för biomassa: 0,2 kr/kwh

41 Summering klimatmöjligheter Djur o stallgödsel kommer i tillägg. 1. Kväve. Rätt gödslingsnivå? Förbättring gödslingssystem? Radmyllning, precision. Obs investeringsstöden. Biologisk fixering. Helhetsbild viktig. Skörderester och produktionsförändring måste med, annars blir det fel. Klimatlåg gödsel ska vara det normala. 2. Drivmedel och bränsle Ecodriving, Reducerad bearbetning. Biobränsle (tork)

42 Summering klimatmöjligheter Djur o stallgödsel kommer i tillägg. forts. 3. Effektivisera marken om det behövs för säker och god kväveeffekt. Förbättra dränering. Markstruktur, mullhalt, växtföljd. Lågavkastande och besvärliga fältdelar? 4. Förbättra mullhushållningen. Håll marken grön. Inlagrat kol gör klimatnytta flera decennier även om driften ändras tillbaka. Bunden solenergi gör alltid nytta någonstans. 5. Bioenergiutveckling med skörderester som bas. 6. En utvecklingsmöjlighet: uppgradera fånggrödan till en mellangröda som skördas för bioenergi

43 Hur mycket skörderester kan tas bort utan nackdel? Vid org C >3%, mullhalt ca 5% finns inga restriktioner Vid org C <2%: Utan mullhushållande åtgärder (stallgödsel, vallar, fånggrödor behövs normalt alla skörderester för mullbildning. Vid hög skördenivå (höstvete 7-8 ton) kan något avstås. Med mullhushållande åtgärder (40-50% fånggrödor, några övervintrande) kan oftast alla skörderester bortföras. Skörderester till biogas: betydande kompensation fås om rötresten återgår. EN BERÄKNING ÄR VIKTIG.

44 Ni rådgivare har stora möjligheter att ytterligare hjälpa fram den process som faktiskt är på gång. Stimulera jordbrukarna. Peka på fördelar, både ekonomiska och miljömässiga. Använda den kunskap och de redskap som finns. Man måste åtminstone diskutera kvantifiering (kg och kr) även om man är osäker. Om man avstår blir värdet oftast bedömt som noll. Är det bättre? Ta tillvara praktiska erfarenheter. Vad går bra. Om problem var, hur och varför. Igen tänk om dessa erfarenheter kunde samlas och berika utvecklingen.

45 Flera av de åtgärder som nämnts ger bättre ekonomi också på kort sikt. Andra, som fånggrödor och växtföljd, ger ekonomi först på lite längre sikt. Men i grunden är klimatåtgärder i växtodlingen en win-win situation för både ekonomi och miljö Slut på huvudpresentation Tack för mig