Lustgas från mark - jordbrukets stora utmaning

Relevanta dokument
Lustgas från mark - jordbrukets stora utmaning

LUSTGAS FRÅN MARK HUR MINSKA?

Dränerade våtmarker, storlek på emission och rapportering till UNFCCC och Kyoto. Åsa Kasimir Klemedtsson

Klimat och Mat. Fil.dr. Åsa Kasimir Klemedtsson vik. Universitetslektor vid Inst. för Växt- och Miljövetenskaper, Göteborgs Universitet

Växthusgasernas kemi och biologi

Klimat och miljö vad är aktuellt inom forskningen. Greppa Näringen 5 okt 2011 Christel Cederberg SIK och Chalmers

Åkermark som kolsänka - att inkludera kolinbindning i analys av biogassystem LOVISA BJÖRNSSON

Lustgas från mark jordbrukets stora utmaning. Hur fungerar det och vad kan vi göra?

Potatisodling och dess påverkan på klimatet

Jordbrukets klimatpåverkan och det ekologiska jordbrukets utmaningar

Grass to biogas turns arable land to carbon sink LOVISA BJÖRNSSON

Remiss-svar från Göteborgs Universitet på förslag till Ramprogram för forskning inom ekologisk produktion och konsumtion

Klimat och klimatgaser. Anna Hagerberg Jordbruksverket Greppa Näringen

Kväveeffektiv jordbearbetning resultat av 10 års forskning, Uddevallakonferensen, januari 2015 Åsa Myrbeck

Jordbrukets klimatpåverkan

Klimatpåverkan och de stora osäkerheterna - I Pathways bör CO2-reduktion/mål hanteras inom ett osäkerhetsintervall

Baljväxter en förutsättning för framtidens hållbara jordbruk?

Ett fossilfritt och klimatsmart lantbruk Hur ser det ut? Hur når vi dit?

Värdera metan ur klimatsynpunkt

Vad betyder slam för markens bördighet? Gunnar Börjesson & Thomas Kätterer, SLU

Mikronäringsämnen i spannmålsgrödor

Kväve-efterverkan i höstvete efter höstraps. Lena Engström Institutionen för Mark och Miljö Sveriges Lantbruksuniversitet, Skara

Kvävedynamik vid organisk gödsling

Publikationslista för Lena Engström

Biogas som värdeskapare

Jordbrukets klimatpåverkan

IPCC Guidelines for national greenhouse gas inventoriesi

Klimatsmart utfodring Kol i mark sänka eller utsläpp i foderproduktionen? Christel Cederberg, SIK/Chalmers Greppa Skövde 24/1 2013

Styrkor och svagheter i jordbrukets klimatpåverkan

Om kväve i mark och gröda förekomst, omsättning och förlustvägar till luft och vatten. speciellt om fånggrödor och jordbearbetning

Fossilförbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö Pathways to Sustainable European Energy Systems

Gräs till biogas gör åkermark till kolsänka LOVISA BJÖRNSSON

Jordbrukets utsläpp och trender

12 Jordbrukets miljöpåverkan

- Vilka mängder tas upp och vilka faktorer påverkar upptaget? Karin Hamnér Inst. för mark och miljö, SLU

Mikronäringsämnen i svenska grödor - Vilka mängder tas upp och vilka faktorer påverkar upptaget?

Klimatpåverkan av rötning av gödsel

Räkna med vallen i växtföljden

Livsmedlens miljöpåverkan ur ett livscykelperspektiv. Christel Cederberg Svensk Mjölk Vattendagarna 21 nov 2006

Atmosfär. Ekosystem. Extremväder. Fossil energi. Fotosyntes

Biogasproduktion från vall på marginalmark

SYFTET med presentationen är att den ska vara ett underlag för vidare diskussion i KLIMATFRÅGAN.

Vi arbetar för att öka användningen av bioenergi på ett ekonomiskt och miljömässigt optimalt sätt.

Arbetstillfällen

Bioenergi från jordbruket i ett systemperspektiv

Klimat och miljö utmaningar och möjligheter för svensk mjölk och nötkött. Christel Cederberg Växadagarna 2018

Hållbar mat produktion och konsumtion Landet Lär 11 dec 2018

Visst finns det mark och vatten för biobränslen!

Innehåll

Produktiviteten, effektiviteten och klimatet

Hållbar Grönsaksodling - klimatcertifiering enligt den svenska modellen Enar Magnusson, Findus Grönsaker

Idisslarnas klimatpåverkan Stor eller liten? Stefan Wirsenius Chalmers tekniska högskola Elin Röös Sveriges lantbruksuniversitet

FAKTABLAD. Så här producerar vi mat för att samtidigt hålla jorden, vattnet och luften frisk!

Dränering och växtnäring. Katarina Börling Jordbruksverket

Utsläpp av växthusgaser från jordbrukssektorn och effekter i Sverige av den globala uppvärmningen

Verksamhetsidé. SLU utvecklar kunskapen om de biologiska naturresurserna och människans förvaltning och hållbara nyttjande av dessa.

Biogasens möjligheter i Skåne. Desirée Grahn Verksamhetsledare, Biogas Syd Landskrona,

Konsumtion, energi och klimat. Annika Carlsson-Kanyama FOI och LTH

Klimatmål, fossila bränslen och CCS

Kväve (N) och fosfor (P) överskott

Hållbar intensifiering. MER skörd och MINDRE miljöpåverkan

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

Hur äter vi hållbart?

Introduktion till jordbrukets klimatpåverkan och klimatutsläpp på gårdsnivå. Anna Hagerberg

Vad ska vi äta i framtiden? Hur ska det produceras? Hur kan ekolantbruket bli mer en del av lösningen?

Jordbrukets klimatpåverkan

Kunskap om markkolsbidrag har betydelse för beräkning av biomassatillgång och växthuseffekt

Baljväxtrika vallar på marginalmark som biogassubstrat

Fosfor och kväveinteraktioner samt mulluppbyggnad i svenska långliggande försök

Rörflen som biogassubstrat

Biogasens samhällsnyttor i en cirkulär ekonomi

Kväveformer och kväveeffektivitet. Yara försök 2018

Mat, klimat och miljö en titt i kristallkulan

Stallgödseldag i Nässjö 11 nov 2008

Försurande effekter av skörd av stamved, grot och stubbar i Sverige

I korta drag. Åkerarealens användning 2003 JO 10 SM Preliminära uppgifter i mars 2003

Lustgasavgång från jordbruksmark

skogsbränsle för klimatet?

Barley yellow dwarf virus and forecasting BYDV using suction traps

Kommer klimatförändringen påverka återhämtning i sjöar och vattenddrag?

MER MILJÖSMART FODER. Kristina Bergman. 18 september Jordbruk och livsmedel. Research Institutes of Sweden

EFFEKTER AV KLIMATFÖRÄNDRINGAR PÅ SJÖPRODUKTIVITET

Odling av baljväxter för ett hållbart jordbruk

Klimatkollen växtodlingsgård 20A

Jordbrukets klimatpåverkan

Det våras för CCS? Klimatarbete och det globala perspektivet. Filip Johnsson, Chalmers NEPP:s halvtidskonferens,

klimatneutral? Konsekvenser Finlandshuset 24 jan 2013

Kväve i ett internationellt perspektiv. Peringe Grennfelt IVL Svenska M iljöinstitutet

Klimatsmart utfodring Kol i mark och vegetation sänka eller utsläpp?

Bioenergi Sveriges största energislag!

JORD, VANN OG KLIMA föredrag Oslo

Framtidens växtodling i sydöstra Sverige


Lustgas från jordbruksmark

Nya metoder för att minska växthusgasavgång från odlade torvjordar

Klimatutmaningen eller marknadsmässighet - vad ska egentligen styra energisektorns investeringar?

12 Jordbrukets miljöpåverkan

Sammanfattning. Inledning och bakgrund. Material och metoder

Klimatpåverkan från växtodling

Klimatsmart utfodring Kol - sänka/källa i foderodlingen? Christel Cederberg, SIK Greppa Norrköping 17/1 2011

Transkript:

Lustgas från mark - jordbrukets stora utmaning FD Åsa Kasimir Inst. f. Geovetenskaper, Göteborgs universitet asa.kasimir@gvc.gu.se Uppsala 2015-01-21

Lustgas från mark - jordbrukets stora utmaning FD Åsa Kasimir Inst. f. Geovetenskaper, Göteborgs universitet asa.kasimir@gvc.gu.se Uppsala 2015-01-21

Lustgas produceras biologiskt och är en naturlig del av biogeosfären Varför blir det lustgas?

Hole in the Pipe NO N 2 O NO N 2 O N 2 NH 4 + NO 3 - Nitrifikation Denitrifikation Utlakning (Firestone & Davidsson, 1989)

NUE, Nitrogen-use Efficiency N 2 O handelsgödsel NH 4 NO 3 SOM NH 4 + 40% 60% 2000-4000 kg N ha -1 i matjorden NO 3 - Flöden och process-täthet avgör om det blir N över för andra processer; upplagring, nitrifikation, denitrifikation, ammonikavdunstning, utlakning

Nr-cycle connected to C-cycle C N

Dränering av organogen mark frigör kol och kväve C N

Process - våtmark Vattenmättad jord ansamling växtrester (torv) långsam nedbrytningen i syrefri miljö. CO2 CH4 N2O = zero C N

Process dränerad mark Upplagrat växtmaterial börjar brytas ner - kol och växtnäringsämnen frigörs. CO 2 N 2 O Ditch C N

Fritt oorganiskt Nr Immobilization Bundet Organiskt N Mineral N NH 4 + NO 2 - NO 3 - Mineralization Netto mineralisering avgörande för N 2 O

N 2 O, nu den tredje viktigaste långlivade växthusgasen Koncentration av N 2 O vid WMO/GAW luftprovtagningsstationer, som funktion av latitud och år 1980-2010.

Global population growth projections of 2 3 billion people over the next 40 years, combined with changing diets, result in a predicted increase in food demand of 70% by 2050. Erisman et al. Nature Geoscience 2008

IPCC Physical Science Basis, AR5 Chapter 6

N-fixering Global tillförsel av kväve från atmosfärens N 2 till "reaktivt N" T=10 12 500 Tg N år -1 400 300 200 100 Fossila bränslen BNF odlade Haber-Bosch BNF, hav BNF, land Åska 0 1860 1990 2050 (Galloway et al. 2004, Biogeochemistry)

AR5 I, Climate Change 2013, the Physical Science Basis Chapter 6

Hur räknar man ut hur mycket N 2 O som avgår? 7 Direkt emission från mark N 2 O emission, kg N ha -1 yr -1 5 3 1 y = 0,0125x + 0,91 R 2 = 0,84-1 0 100 200 300 400 500 N application, kg N ha -1 yr -1 Data från: Bouwman A.F., Nutrient Cycling in Agroecosystems 1996

Svensk rapportering till klimatkonventionen (UNFCCC) TABLE 4.D SECTORAL BACKGROUND DATA FOR AGRICULTURE Inventory 2012 Agricultural Soils Submission 2014 v1.2 (Sheet 1 of 2) SWEDEN GREENHOUSE GAS SOURCE AND SINK CATEGORIES IMPLIED EMISSION ACTIVITY DATA AND OTHER RELATED INFORMATION EMISSIONS FACTORS Description Value N 2 O kg N/yr kg N 2 O-N/kg N (2) (Gg) 1. Direct Soil Emissions N input to soils 7.76 1. Synthetic Fertilizers Nitrogen input from application of synthetic fertilizers 146,728,138.44 0.01 1.84 2. Animal Manure Applied to Soils Nitrogen input from manure applied to soils 61,185,568.71 0.02 2.40 3. N-fixing Crops Nitrogen fixed by N-fixing crops 35,064,171.71 0.01 0.69 4. Crop Residue Nitrogen in crop residues returned to soils 49,504,286.62 0.01 0.97 5. Cultivation of Histosols (2) Area of cultivated organic soils (ha/yr) 144,400.00 8.00 1.82 6. Other direct emissions (please specify) 0.03 Use of sewage sludge as fertilizers (specify) 1,608,904.64 0.01 0.03 2. Pasture, Range and Paddock Manure N excretion on pasture range and paddock 44,671,759.06 0.02 1.40 3. Indirect Emissions 2.66 1. Atmospheric Deposition Volatized N from fertilizers, animal manures and other 36,138,178.18 0.01 0.57 2. Nitrogen Leaching and Run-off N from fertilizers, animal manures and other that is lost through leaching and run-off 53,136,000.00 0.03 2.09 4. Other (please specify) 2.21 Cultivation of mineral soils Area of cultivated mineral soils (ha) 2,808,000.00 0.50 2.21

FIE (Fertiliser Induced Emission) Har blivit till ett begrepp i.e. emission beror av gödsling

N 2 O i atmosfären För-industriell [N 2 O]=270 nmol / mol Tillförsel: 10,2 Tg N 2 O-N / år Bortförsel: 10,2 Tg N 2 O-N / år Steady-state Atmosfär Ekosystem Crutzen et al. (2008) Atmos. Chem. Phys. 8, 389-395

N 2 O i atmosfären För-industriell [N 2 O]=270 nmol / mol Tillförsel: 10,2 Tg N 2 O-N / år Bortförsel: 10,2 Tg N 2 O-N / år År 1995 [N 2 O]=315 nmol / mol Tillförsel: 15,8 Tg N 2 O-N / år Bortförsel: 11,9 Tg N 2 O-N / år Antropogen global tillförsel: 5,6-6,5 Tg N 2 O-N / år Därav jordbruk: 4,3-5,8 Tg N 2 O-N / år

N 2 O från Sandjord, Mellby i Halland. Två led med 120 kg N ha -1 år -1, Kalcium Ammonium Nitrat, och en ogödslad kontroll. Samma emission från alla led: 2 kg N 2 O-N ha -1 år -1. Markens brukningshistoria avgörande, inte gödslingen. 200 1995 1996 1996 1997 1997 Control Broadcasting Drilling 150 µg N 2 O-N m -2 h -1 100 50 0 May June May June July August September October November December February March April May June

Logården experimental farm Organic Spring Wheat Green Manure Ley Winter Oil Seed Rape Winter Wheat Green Manure Ley Winter Rye Field Beans Integrated Spring Wheat Green Manure Ley Green Manure Ley Winter or Spring Rape Winter Wheat Oats Field Beans Manual Chambers

N 2 O emission oftast låg µg N2O-N m-2 h-1 20 15 10 5 0-5 April 2005 - March 2006 B1 B2 C2 C6 April 2006 - March 2007 B1 B7 C2 C5 Average emission kg N 2 O-N ha -1 yr -1 Integr. faba beans, 2.3 ± 0.5 Org. beans / spring wheat, 0.4 ± 0.1 Fig. 1. N 2 O emission over one year from organic (green) and integrated (blue) management. Two crops in a 7-year rotation, faba beans (light color) and spring wheat (dark color). Box-plot showing median, 25 and 75% percentiles, whiskers show 10 and 90% percentiles.

Inte ens gödslingen gav emissionstopp 100 80 121 kg N i NP 60 kg N i Axan 100 80 µg N2O-N m -2 h -1 60 40 20 µg N2O-N m -2 h -1 60 40 20 0 0-20 Apr May -20 Apr May 2006 2007

Spannmål odlad på mineraljord i norra Europa Medelemission kg N 2 O-N ha -1 yr -1 Ogödslat: 2,2 ± 0,3 Gödslat 3,4 ± 0,7 Logården: 0,9 ± 0,1 Kasimir Klemedtsson & Smith, 2011 Biogeosciences

Figure 1. LCA of greenhouse gas emissions due to production of ethanol from wheat. Kasimir Klemedtsson & Smith, 2011 Biogeosciences

N 2 O intensity, Logården data Lustgasemission i förhållande till skördens kväveupptag g N 2 O-N per kg N i biomassa ovan jord 40 B = Beans W= Wheat = integrated 30 = organic 20 10 B W B W 0 100 200 300 400 Kvävegödsling, Kg N ha -1 år -1 efter Van Groenigen et al. 2010, Towards an agronomic assessment of N 2 O emissions: a case study for arable crops. European Journal of Soil Sciences

Markfuktens betydelse

Falköping skog

Produktion styr Bleken and Bakken, 1997: Mängd N som behöver tillsättas i primärproduktionen för att erhålla en produkt som innehåller 1 kg N: 1 kg N i Produkt Kg kväve till åker: Grönsaker och spannmål 3 kg N Mjölkprodukter 14 kg N Köttprodukter, ätbara delar 21 kg N 1 kg N i Mjöl 2 kg N sprids 1 kg N i Mjölk 13 kg N sprids 1 kg N i Kött 20 kg N sprids

Undvik överflöd av Nr!

Risk Utmaning Möjlighet