Lustgasemission från odling på lerjordar; med en systemanalys över de svenska lustgasemissionerna. /FoU

Emissionerna av lustgas (N2O) var låga från Lanna, väl under 1 kg ha-1 år-1, och i samma storleksordning som för Logården (Västra Götaland). Emissionerna var därmed inte högre än i övriga EU, snarare lägre, detta än för IPCC-metoden. Det var inga skillnader i emissionerna mellan olika spannmålsslag eller mellan spannmål och raps. Emissionerna dominerades av emissioner utanför växtsäsongen, där kalla vintrar resulterade i låga vinteremissioner. Emissionerna var så små, en mycket liten del av den totala kvävecykeln, att det därmed var svårt att förbättra parameterisering av Coupmodellen med data från Lanna. Att emissionerna är väderberoende resulterar i kraftiga mellanårs-variationer, varför det behövs långsiktiga mätningar (minst 10 års data) för säkra medelvärden och dessa mätningar har startats inom ICOS (Integrated Carbon Observing System; www.icos-ri.eu). Lanna Forskningsstation är den enda svenska jordbruksstationen inom nätverket, till stor del tack vare detta projekt.

Lustgas (N2O) är ca 265 ggr mer potent växthusgas än koldioxid och har en mycket lång halveringstid i atmosfären (mer än 100 år), varför koncentrationen i atmosfären under lång tid kommer att vara hög även om tillförseln nu minskar. Enligt FNs klimatpanel (IPCC) måste den N2O-avgången som skapas från mänskliga aktiviteter kraftigt reduceras ned till 50 % av de som sker idag. Jordbruket orsakar de största N2O-emissionerna, såväl nationellt som internationellt, och dessa är kopplade till kvävegödslingen. All biomassaproduktion kräver kväve oavsett om det är mat eller biobränsle som produceras. Det är när kväve finns i överskott i förhållande till växtens behov som risken är stor att det bildas lustgas i jorden. Produktionen av gasen utförs av mikroorganismer när det är lite syre i marken. Kopplingen mellan biomassaproduktion och kväve gör att lustgas alltid kommer att avgå från odlingar, men att det också finns möjligheter att begränsa utsläppen.
Bakgrunden till vårt projekt var att Europeiska forskare med hjälp av modeller påstod att lustgasavgången från svenska lerjordar var mycket högre än på kontineten och att dessa dominerades av avgång under vintern. Vi ifrågasatte deras slutsats att avgången skulle vara högre än på kontinenten, men delade deras åsikt att avgången skulle ske vintern tid. Så, vårt mål med projektet var att mäta lusgasavgång (N2O) från spannmålsodling på lerjordar i Sverige och att använda dessa data för att förfina modeller som ska kunna beskriva hur olika brukningsformer påverkar avgången av gasen.
Det är stor skillnad i avgången mellan olika delar av fältet och över tiden. Avgången sker puls vis över året och så mycket som 80% av den årliga avgången kan ske under ett par dagar efter ett regn eller när marken tinar. Det är alltså svårt att på ett korrekt sätt mäta avgången av lustgas från ett fält. För att få säkra data måste man mäta kontinuerligt över dygnet året om, även på vintern. I detta projekt har vi använt mikrometeorlogiska metoder för att mäta avgången. Dessa bygger på att man mäter koncentrationsförändringar av gasen som blåser från fältet mot en mast. Vid masten mäter man även hur vinden ventilerar fältet. Med denna metod mäts avgången kontinuerligt samtidigt som vi får ett medelvärde för den rumsliga variationen över fältet. Avgången av lustgas är väderberoende och kan variera mycket mellan olika år. Detta innebär att man, som för utlakningsstudier, behöver långa tidsserier för att kunna ge säkra skötselrekommendationer.
Våra mätningar visade att emissionerna var låga, mycket lägre än de som redovisats i de Tyska simuleringarna och lägre än de som man beräknar med hjälp av de beräkningsverktyg som IPCC tagit fram för den årliga nationella rapporteringen av Sveriges växthusgasutsläpp. Emissionerna skedde huvudsakligen under vintern och utanför växtsäsongen. Avgången av lustgas var så låga att det inte gick att förfina vår processbaserade modell, CoupModellen, i dess sätt att beräkna N2O-avgången. Modellen har dock förfinats och testats i ett senare projekt som studerade lustgasavgången efter spridning av reningsverksslam i en energiskogsodling på åkermark. Avgången var där högre och därmed kunde modellen finjusteras så att den även kunde beskriva de låga emissionerna som skedde efter mineralgödselspridning. De senare var i samma storleksordning som de vi fann för stråsädsodlingen på Lanna.
I och med detta SLF-projekt har vi kunnat vara med och vidareutveckla mikrometeorologiska metoder för att mäta lustgas. Lanna-stationen är nu med i en Europeisk infrastruktur som har till uppgift att under lång tid (ca 20 år) mäta avgången av växthusgaser från olika ekosystem (www.icos-ri.eu) och är den enda svenska jordbruksstationen som är med i nätverket.