Klimatsmart utfodring Kol - sänka/källa i foderodlingen? Christel Cederberg, SIK Greppa Norrköping 17/1 2011
Agenda Fodermedlens Carbon Footprint Kol i mark och gröda vilka faktorer gynnar kolinlagring Utsläpp av kol från förändrad markanvändning i tropikerna Avslutande kommentarer
VHG-utsläpp för fodermedel (grovfoder per kg ts) SIK:s foderdatabas. LUC-faktorer medium enligt Leip et al 2010 (JRC:s projekt GGELS)
Parameter Höstvete till foder, VGR (indata SIK:s foderdatabas) Använt värde Skörd, höstvete, kg/ha 5 460 Utsäde, kg/ha 220 Diesel fältmaskiner, l/ha 79 Torkning (19 till 14 % vh), l/ha 50 141 kwh Kvävetillförsel, mineralgödsel-n, kg N/ha stallgödsel-n, kg N/ha N i skörderester, Kg N/ha 120 28 55 Direkt emission, lustgas, kg N2O-N/ha 2 Indirekt emission, lustgas, kg N2O-N/ha 0,33 Mineralgödsel, P, kg/ha K, kg/ha Övrigt: smörjolja, el torkning, bekämpningsmedel Transport till foderfabrik 6 8 Mindre mängder 150 km med lastbil, 90 % lastgrad 25 km med traktor + tom retur=50 km
Ungefärlig fördelning av VHG utsläpp från foderspannmål, OBS: ej exakta siffror pga osäkerheter särskilt i N2O-beräkningar!
VHG-utsläpp för fodermedel (grovfoder per kg ts) SIK:s foderdatabas. LUC-faktorer medium enligt Leip et al 2010 (JRC:s projekt GGELS)
LUC från Cerrado till soja Mato Grosso, Brasilien, november 2011
Kol i mark och gröda vilka faktorer gynnar kolinlagring?
Schematic diagram of possible CCS systems SRCCS Figure TS-1
Hur mycket kol binder en gröda, t ex spannmål som ger en skörd om drygt 8 ton kärna/ha? Kärna 7 ton ts/ha Ovanjordiska växtrester 8,5 t ton ts/ha Totalt 19 ton ts/ha 9,5 ton C/ha 35 ton CO2/ha Underjord växtrester 3,5 ton ts/ha
Vad händer med detta kol? Kärna Konsumtion av människor o djur Förbränning, CO2 Stallgödsel, rötslam Ca 80 % Markandning, CO2 Växtrester Omsättning i marken av mikroorganismer Möjlig humusuppbyggnad (stabil kolsänka) Parallellt i marken, mineralisering av tidigare tillfört organiskt material, hur mkt kolnedbrytning beror på bearbetning, temperatur..etc
ton C/ha, 0-20 cm Innehåll av kol (0-20 cm) Ultuna ramförsök, 1956 och 1991. 90 80 70 60 50 40 30 Träda Inget N Halm Halm+N Gröngödsling Stallgödsel Torv 20 10 0 start slut Samma mängd kol tillfördes alla led förutom träda och inget N 8 ton ts nötfast/ha vartannat år i 35 år ökad kol i marken med 17,5 ton C, dvs ca 500 kg C/ha*år
Uppmätta förändringar av kol (mull) i åkermark Danmark 336 provplatser, 7 * 7 km rutsystem 0-25 cm och 25-50 cm 1986/87 och 1997/98 Inrikt nötkreatur + 880 kg C/ha och år Inrikt svin - 380 kg C/ha och år Inrikt mineral (vod) 180 kg C/ha och år Viktiga positiva faktorer: antal år med vall på fält, antal stallgödselgivor och mängd mineralgödsel tillförd under de 10 12 åren Källa: Greenhouse Gas Inventories for Agriculture in the Nordic Countries, DIAS report 81, 2002, sid 77-87
Kolsänka i perm gräsmarker som betas Greengrass-projektet Plats Användning N-giva Vallålder g C/m2*år, år 1 (02/03) Ungern, Bugac Bete 0 >150 år -12-124 Frankrike, Laqueuille Frankrike, Laqueuille Bete 175 >40 år -41-103 Bete 0 >40 år -86-44 g C/m2*år. år2 (02/03) Italien, Malga Arpaco Bete 90-462 -253 Medeltal från 3 platser * 2 år (Italien ej inkluderat) ger en kolsänka om 68 gr C/m2*år vilket motsvarar 680 kg C/ha och år Källa: Soussana m fl. 2007. Agriculture, Ecosystems and Environment 121:121-134
Kolsänka i intensiva gräsmarker som används till bete och slåtter (Greengrass-projektet) Plats Användning N-giva Vallålder g C/m2*år, år 1 (02/03) Scotland, East Bush Netherland, Lelystat Bete och slåtter Bete och slåtter 200 >20 år 161 300 300 10 år n.d. 33 g C/m2*år. år2 (02/03) Medeltal från 2 platser och 3 mätningar ger en kolsänka om 165 g C/m2*år vilket motsvarar 1650 kg C/ha och år Källa: Soussana m fl. 2007. Agriculture, Ecosystems and Environment 121:121-134
Utsläpp av kol från förändrad markanvändning i foderproduktion
Source: IPCC, WGI & III, 2007 GHG emissions from land use change magnitude: Tropical deforestation emitted 5.9±2.2 GtCO 2 /yr in the 1990s constitutes 7-16% of total GHG emissions Large uncertainties due to uncertainties in deforestation rates and carbon contents of forests In addition emissions from drained peatlands
GHG emissions caused by Direct Land Use Change CO2 over several years PASTURE Year 1 Year 2 Year 3 Year 4...? + + +...? ~570 t CO2e per ha due to DLUC After x years are some of the land abadonned regrowth of forest mostly
Indirect Land Use Change, iluc Spatial iluc: Displacement of production to other location E.g. Production of crops for biofuels in a land pushes previous activity to other location: Maize for ethanol in US less soybean increase soya in Brazil displacement of pasture (into soya) more pasture in Amazonas deforestation Use iluc: The introduction of a new demand for the same biomass (pasture) causes an expansion of area - E.g. Increased demand for beef due to growing export market drives an increased production which is not filled by intensification but also with area expansion
x 1 000 ton CWE beet meat The increase of production in Brazil is export-driven 10000 9000 8000 7000 Total production 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Domestic consumption Export Beef flows in Brazil Export
Avslutande kommentar klimatsmarta foderstater Blandvallar för att reducera input av handelsgödselkväve Allmänt: hålla ner N-givan genom optimerad gödsling, utnyttja stallgödseln väl (minska förluster), tänka på växtföljdseffekter etc, använda BAT-gödsel Proteintillförsel: prioritera ärter/åkerbönor samt rapsmjöl före soja Optimera proteintillförseln i rätt fas av produktionen Koll på foderspillet
Avslutande kommentarer - Kol sänka/utsläpp i foderproduktionen Vall/gräsmarker minskar nedbrytning av kol och bygger upp markens kolhalt Långliggande (välskötta) vallar mest positivt som kolsänka (betade sannolikt >än slåtter) Omvandling av skogsmark till bete/åkermark i tropikerna innebär stora förluster av kol Ingen konsensus om metodik för att beräkna förluster från indirekt förändrad markanvändning