Denne artikkelen er produsert og finansiert av NORSØK - Norsk senter for økologisk landbruk - les mer.

Forskerne Sissel Hansen og Tatiana Rittl viser her kålblader. Sammen med nasjonale og internasjonale forskere har de vært med å finne ut at denne typen friske og umodne planterester gir store utslipp av den sterke klimagassen lystgass.
Forskerne Sissel Hansen og Tatiana Rittl viser her kålblader. Sammen med nasjonale og internasjonale forskere har de vært med å finne ut at denne typen friske og umodne planterester gir store utslipp av den sterke klimagassen lystgass.

Forskere vil ha bedre beregninger av lystgassutslipp fra landbruket

Hvor mye utslipp blir det egentlig av planterester etter avlingen? Svaret er ikke klart, og forskere mener det er behov for nye måter å føre regnskap over klimagasser. 

Dagens kunnskap om utslipp av lystgass fra plantemateriale baserer seg utelukkende på mengden nitrogen i restene. Avgjørende faktorer som nedbrytbarheten av plantemateriale ikke tas med. 

Ifølge forskerne gir dette et feil bilde av hvilke tiltak som bør iverksettes for å redusere utslippene. Lystgass er en svært potent lystgass på kort sikt og kan være opp mot 300 ganger mer oppvarmende enn CO₂.

Forskere fra blant annet Aarhus Universitet, NMBU og NORSØK har avdekket at det er behov for å endre måten man regnskapsfører klimagasser fra landbruket på.

– Nå jobber vi videre med fremtidige prosjekter for å finne måter vi kan begrense disse utslippene på, sier forsker Tatiana Rittl fra NORSØK.

Rester av planter avgir lystgass

Planterester er en ressurs i landbruket. Det gir organisk materiale tilbake til jorda etter dyrking og øker jordas fruktbarhet.

Samtidig har de også en rolle i produksjon av bioenergi og gjenvinning av næringsstoffer. Det er stor variasjon og ulik sammensetning og egenskaper i disse restene. De kan inkludere dekkvekster, gress, gress-kløver, grønnsaker, halm og andre vekster. De kan bestå av rester fra røtter eller fra deler av planten over jorden.

– Det er stor variasjon i kvaliteten på avlingrester som tilføres jorden som en del av generell dyrkingspraksis, sier professor og prosjektleder Jørgen E. Olesen ved Aarhus Universitet. 

Avlingrester er avgjørende for å opprettholde jordens fruktbarhet. I tillegg spiller de en viktig rolle i å opprettholde eller øke karboninnholdet i jorden. Dessverre bidrar de også til utslipp av lystgass.

Professor Jørgen E. Olesen har ledet prosjektet, som har vakt internasjonal oppmerksomhet.
Professor Jørgen E. Olesen har ledet prosjektet.

På kollisjonskurs med utslippsregnskapet

Det er FNs klimapanel (IPCC) som lager retningslinjer for beregninger av nasjonale utslipp fra avlingsrester. Metoden inkluderer lystgass fra avlingrester som årlige korn- og frøavlinger, rotavlinger, grønnsaker, fôravlinger og fornyelse av gressmarker.

Avlinger som ikke er høstbare, som dekkvekster tas ikke i betraktning, forklarer Olesen. 

Han legger til at de biokjemiske egenskapene til avlingrester og nedbrytbarheten av karbon og nitrogen heller ikke er inkludert i utslippsberegningene.

– Våre studier viser at nedbrytbarheten av karbon i plantemateriale faktisk er viktigere. Det er derfor behov for en forbedret regnskapsmetode slik at oversikter er nøyaktige og tiltak for reduksjon kan være effektive, sier han.

Forskjell mellom modne og umodne avlingrester

Ifølge forskerne kan det være betydelige forskjeller i hvor mye lystgass avlingrester avgir.

Omfanget av lystgassutslipp fra avlingrester varierer. En svært viktig faktor er konsentrasjonen av nedbrytbart karbon og nitrogen. Når konsentrasjonen er høy, øker også potensialet for å produsere lystgass.

Det oppstår høy konsentrasjon av både lett nedbrytbart karbon og nitrogen i umodne avlingrester, som dekkvekster, gress, belgfrukter og grønnsaker. Mens modne avlingrester som halm, ikke har slike høye konsentrasjoner.

– En inndeling mellom modne og umodne avlingrester kan bidra til en mer nøyaktig vurdering av de kortsiktige effektene av avlingrester på lystgassutslipp. For de mer langsiktige effektene, det vil si år og tiår, bør vi ta hensyn til restvirkningene på jordkvalitet og nitrogeninnhold. Disse påvirkes av lokale klimatiske forhold, akkurat som jordforholdene er av betydning, sier Olesen.

NMBUs forsøksteknikerne Trygve Fredriksen (til venstre) og Øyvind Peder Vartdal (til høyre) måler gassutslipp fra jorda. Ved hjelp av lufttette kasser samles gassen opp og kan sendes til analyse. Lystgasskonsentrasjon i jordluft og utslipp fra jordoverflate ble målt regelmessig gjennom vinteren frem til den neste vekstsesongen. Før pløying ble både mengde planterester og røtter målt.
NMBUs forsøksteknikerne Trygve Fredriksen (til venstre) og Øyvind Peder Vartdal (til høyre) måler gassutslipp fra jorda.

Unik forskning

– Grønne planterester etter pløying av eng har et mye sterkere potensial til å bidra til lystgassutslipp. Slike planterester inneholder mer lettomsettelig karbon og proteiner enn døde rester som halm eller gule blad som felles om høsten, forklarer Marina Azzaroli Bleken, forsker ved NMBU. 

Hun er spesialist på nitrogensyklusen som danner lystgass fra planterester og har vært viktig i gjennomføringen av feltforsøkene i prosjektet.

Marina Azzaroli Bleken, førsteamanuensis ved ved NMBU.
Marina Azzaroli Bleken er forsker ved NMBU.

Lettomsettelig karbon og proteiner er godt fôr for mikroorganismer som produserer lystgass i jorden. Derfor var det ekstra viktig å måle utslipp fra nypløyd eng med kløverplanter, der planterester og røtter inneholder mye proteiner.

– Før dette prosjektet fantes det ingen slike studier, sier hun. 

Målrettet reduksjon av lystgassutslipp

Forskerne mener en inndeling mellom modne og umodne avlingrester kan gi bedre oversikt. Det vil gi bedre muligheter til å lage strategier for reduksjon av utslipp.

– En gjennomgang av hvordan vi beregner utslipp fra spesifikke avlingrester og bestemmer riktig tid og sted for å bruke dem, krever mer forskning. Det er også viktige spørsmål i forskningen om utslipp fra avlingrester som vi fortsatt må besvare, sier Jørgen E. Olesen. 

Han peker på behovet for mer forskning på:

  • Utvikling og validering av lystgassutslippsfaktorer for modne og umodne avlingrester.
  • Vurdering av utslipp fra underjordiske rester fra høstede avlinger.
  • Forbedre data om håndtering av ulike typer avlingrester, spesielt umodne rester.
  • Evaluere langtidseffekter av tilførsel av avlingrester på lystgassutslipp.

Referanser:

Diego Abalos mfl.: A review and meta-analysis of mitigation measures for nitrous oxide emissions from crop residues. Science of the Total Environment, 2022. Doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154388

Diego Abalos mfl.: Predicting field N2O emissions from crop residues based on their biochemical composition: A meta-analytical approach. Science of the Total Environment, 2022. Doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152532

Marina Azzaroli Bleken, Tatiana Francischinelli Rittl mfl.: Roots and other residues from leys with or without red clover: Quality and effects on N2O emission factors in a partly frozen soil following autumn ploughing. Science of the Total Environment, 2022. (Sammendrag) Doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154582

Marina Azzaroli Bleken og Tatiana Francischinelli Rittl: Soil pH-increase strongly mitigated N2O emissions following ploughing of grass and clover swards in autumn: A winter field study. Science of the Total Environment journal, 2022. (Sammendrag) Doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154059

Chiara De Notaris mfl.: Potential for the adoption of measures to reduce N2O emissions from crop residues in Denmark. Science of the Total Environment, 2022. Doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155510

Gwenaëlle Lashermes mfl.: N2O emissions from decomposing crop residues are strongly linked to their initial soluble fraction and early C mineralization. Science of the Total Environment, 2022. (Sammendrag) Doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150883

Jørgen E. Olesen, Tatiana Francischinelli Rittl mfl.: Challenges of accounting nitrous oxide emissions from agricultural crop residuesGlobal Change Biology, 2023. Doi.org/10.1111/gcb.16962

Arezoo Taghizadeh-Toosi mfl.: Interactive effects of straw management, tillage, and a cover crop on nitrous oxide emissions and nitrate leaching from a sandy loam soil. Science of the Total Environment, 2022. (Sammendrag) Doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154316

Powered by Labrador CMS