Emissioner av kväve i gasform från lerjord är beroende av tidpunkt för primärbearbetning

Sammanfattning av slutrapport
Lustgas är en 298 gånger kraftigare växthusgas än koldioxid och jordbruket står globalt sett för merparten av de av människan skapade emissionerna till atmosfären. Idag används internationellt framtagna faktorer för att beräkna hur mycket lustgas som avgår från svenskt jordbruk. För att kunna minska avgången av lustgas från jordbruksmark behöver vi öka kunskapen om hur olika odlingsåtgärder påverkar emissionerna under våra förhållanden. Vi behöver också visa på hur emissionerna varierar mellan åren för att kunna årsmånsanpassa åtgärderna. Markens struktur är inte bara en viktig faktor för skördens storlek utan också för hur mycket lustgas som avgår. Jordbearbetning påverkar i hög grad markens struktur på kort och lång sikt. Projektet visade på en tendens till större emissioner från en styv lerjord som brukats plöjningsfritt under nära 15 år, än om jorden plöjdes varje år. Vi mätte lustgasavgången direkt i fält med två olika tekniker och utvärderade mätningarna med en simuleringsmodell.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Emissioner av kväve i gasform från lerjord är beroende av tidpunkt för primärbearbetning

Syfte
Lustgas är en 298 gånger kraftigare växthusgas än koldioxid och jordbruket står globalt sett för merparten av de av människan skapade emissionerna till atmosfären. Idag används internationellt framtagna faktorer för att beräkna hur mycket lustgas som avgår från svenskt jordbruk. Kunskap om emissioner från svensk jordbruksmark, under olika förhållanden, behövs för att kunna minska emissionerna, men också för att få ett underlag för svenska emissionsfaktorer för beräkning av nationella förluster.

För att kunna minska avgången av lustgas från jordbruksmark behöver vi öka kunskapen om hur olika odlingsåtgärder påverkar emissionerna under våra förhållanden. Vi behöver också visa på hur emissionerna varierar mellan åren för att kunna årsmånsanpassa åtgärderna. Markens struktur är inte bara en viktig faktor för skördens storlek utan också för hur mycket lustgas som avgår. Jordbearbetning påverkar i hög grad markens struktur både på kort och på lång sikt. I ett långliggande fältförsök på styv lera sjönk avkastningen med tiden i ett led med plöjning sent på hösten, ofta under blöta förhållanden, jämför med plöjning tidigt på hösten, snarast efter skörd av föregående gröda. Mätningar i försöket visade på försämrad markstruktur efter den sena plöjningen.

I den här studien ville vi undersöka om mer lustgas avgick från mark som plöjts sent än från mark som plöjts tidigt på hösten eller som brukats plöjningsfritt.

Resultat
Projektet visade på en tendens till större emissioner av lustgas från en styv lerjord som brukats plöjningsfritt under nära 15 år, än om jorden plöjdes varje år. Emissionerna av lustgas från försöken på Lanna var överlag på en låg nivå jämfört med de nivåer som beräknas utifrån IPCCs metoder. Mätningar med manuella kammare visade att det fanns en tendens att emissionerna var högre från ledet som endast kultiverades jämfört med de plöjda leden. Simulering av emissionerna med hjälp av Coupmodellen visade också på högre emissioner från det plöjningsfria ledet och också på något högre emissioner från ledet som plöjdes sent jämför med det tidigt plöjda ledet. Simuleringarna visade på att även sommarmånaderna hade betydelse för hur stora de totala emissionerna blir på årsbasis.

Metod
Vi genomförde studien i fältförsök på styv lera på forskningsstationen Lanna, Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU), utanför Jung i Västergötland. Tre olika led med jordbearbetning ingick i studien av lustgasemissioner: tidig höstplöjning snarast efter skörd av föregående gröda, plöjning sent på hösten i november och plöjningsfri odling genom kultivering två gånger i september.

Årsmedeltemperaturen var 7,4, 4,6 och 7,7ºC och nederbörden var 492, 585 respektive 653 mm under de tre åren 2009, 2010 and 2011 som projektet pågick. Stora regnmängder uppmättes höstarna 2010 och 2011. Dessa höstar, och då särskilt 2010, orsakade det rikliga regnandet stora problem att jordbearbeta jordarna i området och även i försöket där endast den tidiga höstplöjningen kunde utföras.

Vi mätte lustgasavgången direkt i fält och utvärderade mätningarna med en simuleringsmodell, Coupmodellen. För mätningarna i fält använde vi manuella kammare och så kallad mikrometeorologisk teknik. Kammarna användes för mätningar i ett långliggande fältförsök där vi sedan tidigare sett vikande skördetrender vid sen höstplöjning av jorden.

Slutsats och råd till näringen eller behov av vidare studier
Bearbetning av jord vid ogynnsamma förhållanden kan påverka markstrukturen negativt vilket i sin tur kan påverka hur stora emissionerna av lustgas blir. I studien såg vi en tendens till högre lustgasavgång från lerjord brukad plöjningsfritt än från plöjd och högre emissioner från sent plöjd än från tidigt plöjd. För att kunna ge säkra råd om vilka jordbearbetningssystem som ger de lägsta emissionerna på kort och på lång sikt på olika jordar och klimatförhållanden behöver frågan utredas ytterligare.

Studien belyste att emissioner varierar mycket över tid och rum. Årsmån, platsegenskaper och hur marken brukas har betydelse för hur stora emissionerna blir över året. På Lanna forskningsstation pågår mätningar av lustgasemissioner från lerjord vilka ger oss mer underlag för att framöver veta hur vi bör anpassa odlingsåtgärder ytterligare för minskade emissioner. Mätningarna görs inom det Europeiska forskningsnätverket ICOS (Integrated Carbon Observing System; www.icos-sweden.se).