Kolinlagring i jordbruksmark. Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet, Uppsala

Transkript

1 Kolinlagring i jordbruksmark Thomas Kätterer Sveriges Lantbruksuniversitet, Uppsala

2 Jordbruk och klimatet Nästan hälften av jordens bevuxna landareal består av åker- och betesmark Jordbruk och avskogning står för 25% av de antropogena VHGutsläppen Efterfrågan på livsmedel kommer att öka pga. befolkningsökning och ökande medelklass Viktigast: Uthållig ökning av produktiviteten och minskat matsvinn för att förhindra ytterliga avskogning 50% av maten importeras och drygt 60% av VHG-utsläppen för att producera maten vi konsumerar sker utomlands Ökad livsmedelsproduktion i Sverige kan minska klimatpåverkan Negativa emissioner genom kolinlagring i jordbruksmark är en del av lösningen kostnadseffektiv och leder till högre bördighet

3 Kol i svensk jordbruksmark Poeplau et al Biogeosciences 12: Förändring under ca 25 år Markinventering: I ( ), II ( ), III ( ) Signifikant ökning i 5 län Ej sign. minskning i 3 län Kol % C% i marken i marken 2,4 2,5 2,6 2,7 Sverige medeltal 2.4 Mton CO 2 /år % 40% 50% Andel vall och grönträda Rel. ökning vallareal Rel. ökning antal hästar

4 Långliggande fältförsök viktiga för att kvantifiera effekter av odlingsåtgärder på marken Ungefär 50 försök > 20 år Effekter av gödsling, kalkning, växtföljder, jordbearbetning, m.m. Viktiga för kalibrering och validering av modeller Ultuna frame trial Soil C % (0-20cm) 5 Exempel: Ultuna M I O K J N G L H F E C D B A

5 Fleråriga växter satsar mera på rotsystemet och leder därför till mera positiva kolbalanser än ettåriga växter 3 platser i Norrland 6-åriga växtföljder: vall och ettåriga grödor C% i marken (0-20 cm) 5 4,5 4 3,5 3 2,5 5 år vall 3 år vall 2 år vall 1 år vall Diff: 0,4-0,8 ton C/ha/år Foto: T Kätterer Ericson & Mattsson, 2000; Bolinder et al., 2010, 2012

6 Grön mark året om kolinlagring genom fånggrödor, agroforestry, energiskog och kantzoner Resultat från svenska försök (16-24 år) Poeplau et al., Geoderma Regional 2015 Global review: Poeplau and Don., AGEE ,3 ton C per hektar och år med fånggröda Inlagringspotential i Sverige för 0,5 Mha: 0,6 Mton CO 2 per år Ökad lustgasavgång (0.5 kg N) pga. fånggrödor (0.15 ton CO 2 ) enligt danska försök Duan et al. (2018) Front. Microbiol. 9:2629 Photo: Gunnar Torstensson. Timothy and English Ryegrass Netto-effekt per år: 0,5 Mton CO 2 -ekv.

7 Kolinlagring gynnas av hög produktion Resultat från 16 långliggande fältförsök (4 serier): Kolinlagring (kg C per ha och år) Kvävegödsling (kg N per ha och år) Varje kilo N höjer kolförrådet i matjorden med drygt 1 kg C Kätterer et al., Acta Agr Scand. 2012

8 Låga skördar (t.ex. ekologisk odling) ökar arealbehovet -> avskogning -> lägre kolförråd i mark och vegetation Arealbehov för att producera en viss mängd Intensiv produktion Bioekonomi Skog/Natur Extensiv produktion Skog/Natur Mark C Mark C Bra åkermark är en begränsad resurs. Produktionen per yta måsta öka för att försörja en växande befolkning med livsmedel och råvaror till en växande bioekonomi

9 Markens kolbalans kan påverkas, främst genom primärproduktion Photosyntes, primärproduktion Val av gröda, gödsling, bevattning m.m. Från skogen, havet, andra länder Djur Industri, handel, konsument (livsmedel, bioenergi) bördighet Skörderester Rötter Gödsel/Avfall/Toalettavfall (behandlingsmetoder: kompostering, rötning, biokol m.m.) Styrs av klimat, jordart, dränering, m.m. Kol i marken Kätterer et al., Acta Agric. Scand.; Kirchmann et al., 2015 Den ekologiska drömmen

10 Biokol från jordbrukets restprodukter kan vara en win-win-win strategi? Minskad behov av ved Avskogning minskar Energieffektiva förgasningsspisar Luftföroreningar minskar/bättre hälsa Biokol ökar bördigheten Biokol kan användas som bränsle Konceptet kan skalas upp - det finns skördrester som inte används idag Biokol till mark - främst i tropiska jordar där man har en tydlig skörderespons Försök i temperade områden visar i genomsnitt ingen skördeffekt Många användningsområden för biokol vattenrening eller inom industrin (reduktionsmedel vid järnframställning, inblandning i asfalt och betong etc.)

11 Dränerade mulljordar (7% av jordbruksmarken) är en stor källa för CO 2 och N 2 O (ca 4 Mton CO 2 ekv/år) 2 m ytsänkning på 100 år (Bälinge, Uppland); Örjan Berglund Klimateffekten av skötselåtgärder är mycket osäker och varierar mellan platser Data från K Berglund

12 Sammanfattning: Marken som kolsänka inom jordbruket 2,4 Mton CO 2 fastläggs årligen f.n. i mineraljordar Potential: 0,6 Mton CO 2 kan fastläggas med fånggrödor Potential: Biokol och biogas från skörderester Utsläppen från dränerade mulljordar måst minska mer kunskap behövs Uthållig intensifiering för minskad avskogning Risker: Kolinlagring är reversibel beror på landanvändning och skötsel som snabbt kan ändras Utmaningar: Effektiva styrmedel

13 Tack för din uppmärksamhet! Tack till alla som har bidragit, särskilt: Martin Bolinder, Gunnar Börjesson Christopher Poeplau, Kerstin Berglund, Cecilia Sundberg, Holger Kirchmann, mfl. Tack till våra finansiärer, främst Formas och SLF