Hvad sker der med jordens kulstof og hvad kan vi gøre?

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Hvad sker der med jordens kulstof og hvad kan vi gøre?"

Daniel Thøgersen
5 år siden
Visninger:

1 1 AARHUS Hvad sker der med jordens kulstof og hvad kan vi gøre? Professor Jørgen E. Olesen

produktivitet Disse problemstillinger indgår ikke tilstrækkeligt i

2 Problemstillinger Ændringer i jordens kulstof påvirker klimabelastning (positivt eller negativt) Jordens kulstof påvirker jordens funktion og produktivitet Disse problemstillinger indgår ikke tilstrækkeligt i bedriftsmæssig praksis, politikker eller incitamenter for landbruget Jordens C indhold Jordens C tabspotentiale

Væsentlige aspekter Videnskabelig forståelse for hvilken rolle jordens organiske stof har for landbrugssystemets function Kvantificering af effektivitet af tiltag til at håndtere jordens kulstof

3 Væsentlige aspekter Videnskabelig forståelse for hvilken rolle jordens organiske stof har for landbrugssystemets function Kvantificering af effektivitet af tiltag til at håndtere jordens kulstof Landmændenes forstålese af organisk stof i jord Politikernes forståelse af kulstof i jord Barrierer for forbedret af håndtering af organisk stof Incentamenter til at forbedre organisk stof i jord (politikker) Total kulstof (t/ha) [UNEP-WCMC updated Global Carbon Map]

4 Kulstof og jordens fuktioner Other ecosystem services Crop growth Crop yield Soil Functions Health Nutrients Water Soil Properties Biological Chemical Physical Management Carbon flows Soil type Carbon stocks Carbon storage SmartSOIL

5 Hvad gør jordens kulstof for os? Kina: Gns. udbytter mod organisk stof i jord for kinesiske provinser, Kina: Variation i kornudbytter mod organisk stof i jord Men hvad er årsager og hvad er effekter? Pan et al. (2009) AEE 129:

6 Udbytte ved max N niveau i danske gødningsforsøg Vinterhvede Vårbyg Oelofse al. (2015)

7 Udbytter i vårbyg i forhold til N-input Johnston et al. (2009)

8 Effekt af organisk stof på udbytte Hijbeek et al. (2017)

9 Grain yield (t DM 8 6 AARHUS 4 SmartSOIL stock and flow experiment (Askov) 2 High stock, high flow Straw Grain yield (t DM ha -1-1 ) Low stock, low flow Low stock, high flow High stock, low flow High stock, high flow Straw Grain High stock (højt lager) Low stock (lavt lager) w yield (t DM ha -1 ) Straw N supplied (kg N ha -1 ) Højt kulstoflager øgede udbytter af hvede, både ved lav og høj N-forsyning Tilførsel 6 af halm (høj kulstofstrøm) reducerede udbyttet (muligvis N immobilisering) SmartSOIL

10 Hvordan påvirker kulstof udbyttet? Udbytte Højere productivitet (hovedsageligt C lager) Reducet behov for input (C lager og strømme) Input intensitet (N-gødskning, pesticider, jordbearbejdning) SmartSOIL

11 Kulstof i jord i omdrift

12 Kulstofbalance på jord i omdrift

13 Monitering af kulstof i jord i Danmark

14 Ændring af jordkulstof på grundlag af Kvadratnettet

15 Udbytteeffekt af lavt kulstof (SmartSOIL modellen)

16 Procentdel af arealet med kritisk lavt kulstofindhold i forhold til jordstruktur Baseret på Dexter index: ler / kulstof

17 Lagre kulstof Forhidre tab af eksisterende kulstof Stoppe afvanding af vådområder (organisk jord) Stoppe afskovning og opdyrkning af permanent græs Øge kulstoflager Skovrejsning Græs (og management af græs) Øget input af planterester, husdyrgødning og kompost Enhancing soil carbon also stores N, P and S C:N:P:S forholdet er næsten konstant (11:1:0.21:0.16) in soil organic matter

18 C nedbrydningsrater for top og root Kulstof har kort og lang tilbageholdelse i jorden Incubation study. Four types of green manure for top and root. Net C mineralized in 100 incubation days at 15 C, as related to C:N ratio, fibres, and Lignin in the incubated plant material. (Li et al., in prep.). Root-derived C is more resistant to decay than than shoot-derived soil C (Rasse et al. 2005)

19 N nedbrydningsrater for top og root N frigivelse afhænger af N-koncentration i plantemassen Net N mineralized ( % of N applied) C:N Top Root Top & root Top Root Top Root Lignin (mg g -1 DM) Incubation study. Four types of green manure for top and root. Net C mineralized in 100 incubation days at 15 C, as related to C:N ratio, fibres, and Lignin in the incubated plant material. (Li et al., in prep.) Celllulose (mg g -1 DM) Hemicellulose (mg g -1 DM)

20 Hvordan kan jordens kulstofindhold øges?

21 Kulstoflagring: Resultater af markforsøg

22 Kulstoflagring: Resultater af markforsøg

23 Kulstoflagring: Resultater af Kvadratnettet

24 Kornafgrøder under økologisk dyrkning har mere rodbiomasse end konventionel dyrkning Produktionssystem Art Rod tørstof g m -2 Kornafgrøder Økologisk Hvede 243 ± 41 Byg 193 ± 40 Korn 218 ± 47 Konventionel Hvede 147 ± 24 Byg 129 ± 19 Korn 143 ± 24 Efterafgrøder og ukrudt Efterafgrøder 119 ± 45 Ukrudt 35 ± 36 - men mindre i halm og stub

25 Estimerede årlige kulstofinput i sædskifteforsøg med planteavl (Foulum) Øko: med kløvergræs Øko: salgsafgrøder Konv: salgsafgrøder

26 Jordbearbejdning påvirker kun i ringe omfang jordens samlede kulstoflager Review: 69 paired tillage experiments. Mean difference of carbon contents of soils under conventional tillage and no-tillage. (Luo et al. 2010) Ændring fra pløjning til direkte såning øgede ikke det samlede kulstoflager men øgede den andel der ligger tæt på jordoverfladen.

27 Biogas mindsker kun kulstoflagringen minimalt

28 Kvælstofoverskud og kulstoflagring 28

29 Kilder til afgrøders forsyning med kvælstof Langt sigt: Jordens organiske stof (total-n i organisk stof) Mellemlangt sigt Tilført organisk N over sædskiftet (foregående 5-10 år) Kort sigt Kløvergræs og andre grøngødninger Efterafgrøder (med og uden bælgplanter) Mineralsk N (ammonium) i husdyrgødning og kompost

30 Effekt af kvælstofkilder og ukrudt på N-udbytte i vårsæd Sædskifte Jord Efterafgrøde Gødning Ukrudt 0.38% 20% 37% 45% -1.06

31 Udbytte i vårsæd (hkg/ha) Jord: Planteavl Sædskifte: Korn Efterafgrøde: Ingen Gødning: Svinegylle Ukrudt: Moderat Sædskifte Jord Efterafgrøde Gødning Ukrudt hkg/ha

32 Udbytte i vårsæd (hkg/ha) Jord: Planteavl Sædskifte: Korn Efterafgrøde: Ingen Gødning: Kvæggylle Ukrudt: Moderat Sædskifte Jord Efterafgrøde Gødning Ukrudt hkg/ha

33 Udbytte i vårsæd (hkg/ha) Jord: Planteavl Sædskifte: Græs/korn Efterafgrøde: Ingen Gødning: Svinegylle Ukrudt: Moderat Sædskifte Jord Efterafgrøde Gødning Ukrudt hkg/ha

34 Udbytte i vårsæd (hkg/ha) Jord: Planteavl Sædskifte: Korn Efterafgrøde: Kraftig Gødning: Svinegylle Ukrudt: Moderat Sædskifte Jord Efterafgrøde Gødning Ukrudt hkg/ha

35 Udbytte i vårsæd (hkg/ha) Jord: Kvæg (græs) Sædskifte: Korn Efterafgrøde: Kraftig Gødning: Kvæggylle Ukrudt: Moderat Sædskifte Jord Efterafgrøde Gødning Ukrudt hkg/ha

36 SmartSOIL Tool og Toolbox (SmartSOIL.eu) SmartSOIL

37 SmartSOIL 7 principper for C management (1) Jordens organiske stof vedligeholdes ved tilstrækkeligt input af organisk stof i rødder, planterester, husdyrgødning og kompost til at balancere tab fra nedbrydning af jordens organiske stof. SmartSOIL

SmartSOIL 7 principper for C management (2) Jordens organiske stof bidrager til at vedligeholde landbrugets produktivitet ved at øge vandholdende

38 SmartSOIL 7 principper for C management (2) Jordens organiske stof bidrager til at vedligeholde landbrugets produktivitet ved at øge vandholdende evne og næringsstofforsyning. Desuden bidrager organisk stof til at forbedre jordstruktur og bearbejdningsevne på jord med højt lerindhold SmartSOIL

39 SmartSOIL 7 principper for C management (3) Jordens organiske stof bidrager til at vedligeholde jordens biodiversitet som også påvirker sygdomme og skadedyr (positivt og negativt), hvilket kræver management tilpasset locale forhold. SmartSOIL

40 SmartSOIL 7 principper for C management (4) Effektiv management af jordens organiske stof kræver en langsigtet indsats, og den forpligtende indsats er mere effektiv hvis den indgår i den langsigtede strategi på bedriften. SmartSOIL

41 SmartSOIL 7 principper for C management (5) Effektiv organisk stof management afhænger af nuværende kulstof I jord. På jord med acceptabel eller god jordkulstof: Tiltag bør fokusere på at vedligeholde jordens organiske kulstof, fx gennem sædskifte, efterafgrøder og tilbageholdelse af planterester. På jord med lav jordkulstof: Effektive tiltag skal både sikre det eksisterende kulstof og øge input, fx. gennem sædskifter, husdyrgødning/compost, efterafgrøder og planterester. Disse tiltag kan kombineres med reduceret jordbearbejdning til at øge jordens kulstof og forbedre jordstruktur i overfladenære lag. SmartSOIL

42 SmartSOIL 7 principper for C management (6) Management of jordens organiske stof involverer også management af kvælstof, fosfor og svovl. Hvis jordens kulstofniveau skal øges, kræves tilstrækkelige input af kvælstof, fosfor og svovl. SmartSOIL

SmartSOIL 7 principper for C management (7) De fulde fordele af øget organisk stof i jorden på udbytter opnås kun hvis tiltagene times, så de sikrer afgrødernes forsyning med vand og

43 SmartSOIL 7 principper for C management (7) De fulde fordele af øget organisk stof i jorden på udbytter opnås kun hvis tiltagene times, så de sikrer afgrødernes forsyning med vand og næringsstoffer (især kvælstof) og tilpasses bekæmpelse af ukrudt, sygdomme og skadedyr. Dette kræver tilpasning til locale jord- og klimaforhold samt til (regionale) specifikke landbrugssystemer. SmartSOIL

44 Betragtninger om udbytteeffekter af kulstof Kvælstof følger kulstof Udbytter påvirkes betydeligt af N-strømme C/N forholdet i afgrøderester påvirker N-strømme Afgrødens vandforsyning spiller en stor rolle under tørre klimaforhold Vandforsyning påvirkes af vandhøst, retention I jorden og af beskyttelse mod fordampning (C lager og strømme) Jordens C lager påvirker jordstruktur og afgrødeetablering Jordens C strømme påvirker biologien i jorden og dermed plantesundhed

45 The SmartSOIL Tool and Toolbox

46 The Toolbox - Factsheets

47 The Toolbox Real Life Case Studies Case studies: Hungary, Denmark, Poland, Scotland, Italy and Spain

48 The Toolbox Soil risk maps

49 The Toolbox Farmer videos

50 SmartSOIL partnere

Relaterede dokumenter

TATION. Problemstillinger. Humus overset faktor i jordens potentiale. Other issues. Kulstof og jordens fuktioner. Hvad gør jordens kulstof for os?

TATION. Problemstillinger. Humus overset faktor i jordens potentiale. Other issues. Kulstof og jordens fuktioner. Hvad gør jordens kulstof for os? Humus overset faktor i jordens potentiale Professor Jørgen E. Olesen Problemstillinger Ændringer i jordens kulstof påvirker klimabelastning (positivt eller negativt) Jordens kulstof påvirker jordens funktion