Produktion af bioenergi i Økologisk jordbrug - effekter på parasitter, ukrudtsfrø og jordkvalitet

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Produktion af bioenergi i Økologisk jordbrug - effekter på parasitter, ukrudtsfrø og jordkvalitet"

Clara Bjerre
7 år siden
Visninger:

1 DANMARKS Produktion af bioenergi i Økologisk jordbrug - effekter på parasitter, ukrudtsfrø og jordkvalitet Anders Johansen, seniorforsker Afdeling for Miljøkemi og Mikrobiologi Danmarks Miljøundersøgelser/Roskilde Aarhus Universitet Archived at

2 Recirkulering af restmaterialer - fordele Lokal produktion af energi på bedriften. Mulighed for at udnytte restmaterialer til energiproduktionen. Sikrer recirkulering af plantenæringsstofferne via restmaterialerne (specielt fra biogas). Hygiejnisering af restmaterialerne fra biogasproduktion.

3 Recirkulering hvad skal vi bekymre os om? Jordkvalitet specielt udtynding af jordens pulje af organisk kulstof. Forøget tilgængelighed af næringsstoffer i restmaterialerne (gødningsværdi vs. tab). Forringelse af biodiversitet og aktivitet (mikroorganismer, mesofauna, makrofauna). Spredning af patogener, parasitter, ukrudtsfrø.

Overlevelse af husdyr-parasitter i biogas anlæg Survival in water Survival in mini-fermentors Egg hatching (%) 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 37 C 50 C Egg hatching (%) 60 50 50

Resultaterne viser at Ascaris-æggene elimineres efter Æg af svinets få timers spolorm ophold (Ascaris ved 50 suum) Cº, mens blev inkuberet de ved 37 i kvæggylle Cº kan der

4 Overlevelse af husdyr-parasitter i biogas anlæg Survival in water Survival in mini-fermentors Egg hatching (%) C 50 C Egg hatching (%) C 50 C 00 0h 1 1h 2 3h 3 6h 4 12h 5 24h 6 48h 7 10d 8 20d h 1 1h 2 3h3 6h 4 12h 5 24h 6 48h 7 10d 8 20d 9 Time (hours, days) Time (hours, days) Resultaterne viser at Ascaris-æggene elimineres efter Æg af svinets få timers spolorm ophold (Ascaris ved 50 suum) Cº, mens blev inkuberet de ved 37 i kvæggylle Cº kan der gennemgik en biogaskonvertering overleve op ved til 10 mesofile dages (37º) ophold eller i termofile biofermentoren. (50 Cº) temperaturer. Levedygtigheden blev målt gennem 20 dages inkubation.

5 Tilsvarende undersøgelser blev udført med frø fra ukrudtsplanter raps snerlepileurt flyvehavre agersennep

Overlevelse af frø fra ukrudtsplanter netposer med frø spiretest Resultat: ved 50 Cº overlevede ingen frø uanset planteart eller tidspunkt, mens et par arter kunne klare sig i op til 7 dage ved 37 Cº.

6 Overlevelse af frø fra ukrudtsplanter netposer med frø spiretest Resultat: ved 50 Cº overlevede ingen frø uanset planteart eller tidspunkt, mens et par arter kunne klare sig i op til 7 dage ved 37 Cº. Brassica napus (rape) Avena fatua (oat-grass) Sinapsis arvensis (charlock) Polygonum convolvulus (black bindweed) Amzinckia micranta (?) Chenopodium album (white goosefoot) Solidago canadensis (?) Spirings-% ved 37 C Planteart Egenskaber 0 d 2 d 4 d 7 d 11 d 22 d Raps Frø overlever >8år Flyve-havre Udbredt, spredes nemt Ager-sennep Konkurrencedygtig Snerlepileurt God overlevelse i gødning Småblomstret gulurt Invasiv og aggressiv art Hvidmelet gåsefod Udbredt og hårdfør art Canadisk gyldenris Ny invasiv art Ved 50 C var der ingen frø der overlevede

7 Brassica napus (raps/rape) Avena fatua (flyve-havre/oat-grass) Sinapsis arvensis (ager-sennep/charlock) Polygonum convolvulus (snerlepileurt/black bindweed) Amzinckia micranta (småblomstret gulurt?) Chenopodium album (hvidmelet gåsefod/white goosefoot) Solidago canadensis (canadisk gyldenris/?)

8 Recirkulering af restmaterialer fra bioenergiproduktion betydning for jord-kvalitet og -fertilitet Sikrer bevarelse af næringsstoffer i jord-plante-systemet på bedriften. Indholdet af let-tilgængelige næringsstoffer er højere i restmaterialerne end i udgangsmaterialet til gengæld er indholdet af organisk kulstof lavere Potentiel fare for at jordens biologiske diversitet og aktivitet forringes.

9 Kulstof tilgængeligt for planter og mikroorganismer efter tilførsel af biogas restmaterialer til jorden 1000 Vand (Kontrol) Rågylle Afg. restmaterialer Kløvergræs Målt i jorden Kløvergræs indeholder mest tilgængeligt kulstof Let tilg. kulstof (µg C g -1 tør jord) Kontrol Rågylle Afgasset rågylle/ma Afgasset rågylle/kg Kløvergræs (KG) Rågylle lidt mere kulstof en afg. materialer i starten Dage

10 Kulstof tilgængeligt for planter og mikroorganismer efter tilførsel af biogas restmaterialer til jorden Vand (Kontrol) Rågylle Afg. restmaterialer Kløvergræs De materialer der indeholder mest tilgængeligt organisk kulstof omsættes hurtigst! Akkum. respiration (mg CO g C tør jord) Inkorporeret Kløvergræs Overflade Rågylle Afgassede materialer Kontrol Inkuberingstid (timer)

11 Kvælstof tilgængeligt for planter og mikroorganismer efter tilførsel af biogas restmaterialer til jorden N g -1 tør jord) Kontrol Rågylle Afgasset rågylle/ma Afgasset rågylle/cg Kløvergræd (KG) Nitrat Ammonium NH 4 -N (µg N NO 3 -N (µg g -1 tør jord Dage Dage Mest mineralsk kvælstof når restmaterialer tilføres. Mineralsk N immobiliseres ved kløvergræs-tilførsel (+denitrificeres)

12 Kvælstof tilgængeligt for planter og mikroorganismer efter tilførsel af biogas restmaterialer til jorden Total emiss. CO g C (mg C tør jord) CO 2 -C NO 2 -N Kontrol Rågyl Afg-MA Afg-KG KG Total emiss s. N 2 O-N (µg N g -1 tør jord) Kløvergræs giver stor emission af N og C

13 Mikrobiel diversitet hvilke mikroorganismer er der og hvor meget? Membran-fedtsyre profilering

14 DANMARKS Mikrobiel diversitet hvilke processer kan de foretage? MicroResp system til måling af mikrobiel funktionel diversitet (15 = max værdi) Mikrobiel funktionel diversitet

15 Jordens mikroorganismer - respons på gødning med biogasrester Membranfedtsyrer Funktionel diversitet Mikrobielle e fedtsyrer (nmol g -1 jord) Kontr G AG-MA AG_KG KG Mikrobiel funk ktionel diversitet (Y.S index) Dag 1 Dag 3 Dag 9 Kontr G DG-MA DG-KG KG Kontr: vand G: rågylle (ko) AF-MA: afgasset gylle/majs AF-KG: afgasset gylle/kløvergræs KG: kløvergræs Incubationstid (dage) Behandlinger Resultaterne viser at: Kløvergræs giver en kortvarig vækst i mikrobielle population og at den funktionelle diversitet er høj, men ikke væsentlig forskellig mellem behandlinger. Mikroorganismerne omsætnings-egenskaber forringes ikke af biogas-restmaterialerne.

16 Perspektiver Lukket stof-cyklus - mindske tab af næringsstoffer (fosfor!). Jordens mikrobielle diversitet/aktivitet kan godt klare mosten. Målrettet udbringningen af biogasresten for at mindske tab af specielt kvælstof. Biogas-konvertering giver gode muligheder for at eliminere parasitter, ukrudtsfrø etc. Mulighed for inddragelse af restmaterialer fra nedstrøms produktkæder/aktiviteter (industri, by etc.). Langtidsvirkningen af restmateriale-recirkulering på jordens pulje af organisk kulstof bør undersøges.

17 Personer involveret Allan Roepstorff (KU-LIFE) Anne Grethe Holm (DMU/AU) Josefine Carlsgart (KU-LIFE) Christian Andreasen (KU-LIFE) Christian Mørk (KU-LIFE) Henrik Bangsø Nielsen (Risø-DTU) Mette S. Carter (RISØ-DTU) Per Ambus (Risø-DTU) Henrik H. Nielsen (Risø-DTU)

Relaterede dokumenter

Udledning af drivhusgas ved dyrkning af energi-afgrøder. har det nogen betydning? Mette Sustmann Carter, Risø-DTU

Udledning af drivhusgas ved dyrkning af energi-afgrøder har det nogen betydning? Mette Sustmann Carter, Risø-DTU Seminar om Bioenergi fra økologiske landbrug Middelfart, 7. december 2010 Hvorfor bioenergi?