Optimal gödsling ökade inte lustgasavgången

Preliminära resultat från försöksstationen Lanna i Västergötland visar att lustgasavgången var ungefär lika stor i ogödslat led som från jord och gröda som fick en optimal N-giva med mineralgödsel. Men överoptimal N-gödsling och organiska gödselmedel ökade risken avsevärt.

Av Ingemar Gruvaeus, Yara

Lustgas är en kemisk förening som består av kväve och syre (N2O). Gasen bildas naturligt i marken, men hur mycket som bildas beror på en rad olika faktorer. Vissa kan vi påverka direkt genom odlingsåtgärderna, och andra kan vi bara påverka indirekt.

…en av de mer miljöskadliga gaserna… ”

Lustgas som 300 x CO2 En av de stora utmaningarna med lustgas är att den är en av de mer miljöskadliga gaserna, där 1 kilo lustgas motsvarar utsläpp av cirka 298 kilo koldioxid ur ett 100-årsperspektiv. Just nu försöker många forskare förstå och kartlägga lustgasens vägar. En av dem är Magdalena Wallman på Institutionen för geovetenskaper vid Göteborgs Universitet, vars forskningsresultat utgör grunden för denna artikel.

Både N-givor och gödselslag Försöket genomfördes 2015–2016 på Lanna försöksstation i Västergötland. Syftet med försöket var att studera hur olika mängder kväve och olika gödselslag påverkar lustgasförlusterna över tid, och då även studera effekten av olika påverkande parametrar.

Försöksfälten på Lanna är väl lämpade som försöksplats eftersom jordarten är mycket jämn och domineras av lera. Nederbörden för området är i medeltal 600 mm per år, och 2015 var i detta hänseende ett normalt år. Grödan på försöksytan var 2015 vårkorn och gödslingen i försöket genomfördes med både mineralgödsel och organiska gödselmedel i form av flytgödsel från gris och rötgasrester. Kvävegivan varierade från 120 till 180 kilo N per hektar (se faktaruta). Efter skörd av vårkornet var marken obevuxen under hösten 2015, och därefter såddes havre våren 2016. Två grupper gasavgång Mätningar av lustgasavgången genomfördes från maj 2015 till juni 2016 och utfördes med hjälp av en speciell kammare (tabell 1). Resultaten visade att riktgivan för 6 ton skörd, 120 kilo N per hektar som mineralgödsel, och ogödslat led i stort sett gav samma totala lustgasavgång beräknat som sammanlagda mätvärden från ett år av mätningar. Resultaten visade också att i behandling-

…samma totala lustgasavgång…”

arna som fick den högre mineralgödselgivan samt de organiska gödselmedlen uppmättes högre lustgasavgång jämfört med i ogödslat och i gödslat med den lägre mineralgödselgivan (figur 1). Lustgasavgången var dock tämligen låg i samtliga behandlingar, jämfört med i andra studier.

Värst på vintern De klimatologiska faktorerna påverkade avgången av lustgas från marken. De största lustgasavgångarna observerades på våren efter gödsling om vatteninnehållet i marken var högt, men framförallt ökade lustgasavgången på vintern

Gödslingar i försöket på Lanna

Behandling Växttillgängligt N (kg/ha)

Ogödslat, 0 N/ha 0 Mineralgödsel – riktgiva för skörd 6 ton per ha 120 Mineralgödsel – hög (överoptimal) giva av N 180 Rötrest 163 Svinflytgödsel 125

Total-N (kg/ha)

0 120 180 182 141

Automatkammare för mätning av lustgas. Foto: Magdalena Wallman.

Tekniska data automatkammare

Parcellstorlek Antal behandlingar Antal upprepningar Kammarens bottenyta Kammarens volym Kammarens mättid Antal gasprover/tim och kammare 20 x 21 m 5 2 44*44 cm 270 liter 20 min/tim 8–9

Tabell 1. På Lanna användes s.k. automatkammare för att mäta lustgasavgången från leden med de olika gödselslagen.

när marken töade och frös.

Viktiga lärdomar är att gödsla med mineralgödsel enligt gällande rekommendationer för optimal gödsling i förhållande till skördenivå. En sådan strategi verkar inte öka N2O-avgången jämfört med ogödslad jord. Vid högre (överoptimala) givor däremot, och när organiska gödselmedel används, verkar däremot lustgasavgången öka. I detta experiment kom de högsta lustgasavgångarna när marken hade hög fuktighet och när jorden frös och töade om vart annat. Även ogödslad mark ger lustgasförluster eftersom kväve mineraliseras under hösten och riskerar att förloras under vintern.

Preliminära lärdomar I sammanhanget måste det nämnas att resultaten är preliminära och redovisades på en workshop hösten 2019. De är insamlade från endast ett försök på en plats och under bara ett år, vilket gör att resultaten ska ses som en indikation och hjälp för att förstå hur lustgas bildas och uppträder i marken.

I princip bör det vara så att ju mindre nitratkväve vi har i marken under

Lustgasavgång i två grupper

2,0 1,8 1,6 kg N 2 O-N/ha och år 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0

Ogödslat Mineralgödsel Mineralgödsel Rötrest Svinflytgödsel 120 N 180 N Figur 1. Lustgasavgång per gödselbehandling och år. Resultaten av mätningarna gick att dela in i två grupper. I den första hamnade lustgasavgången från det ogödslade ledet tillsammans med avgången från mineralgödselgivan på 120 N som var riktgivan för en avkastning på 6 ton per hektar. I den andra gruppen landade övriga behandlingar med överoptimal mineralgödselgiva samt de två organiska gödselmedlen rötrest och svinflytgödsel. Felstaplarna visar minimi- och maximivärden.

Fakta om lustgas

Det mesta av markens kväve är uppbundet i dött och levande organiskt material, och blir åtkomligt först när det organiska materialet bryts ner och kvävet frigörs som ammonium. Lustgas produceras biologiskt av mikroorganismer i marken vid omvandling av kväveföreningar. Det handlar om två processer: den ena är nitrifikation som omvandlar/oxiderar ammonium (NH4 +) till nitrat (NO3 -) och den andra är denitrifikation som omvandlar/reducerar nitrat först till lustgas (N2O) och sedan till kvävgas (N2).

Bildning av lustgas i marken – två huvudprocesser

NH4 + NO N2O

Nitrifikation

NO3 NO N2O

Denitrifikation

N2

Vanliga jordbakterier och svampar som lever på att bryta ner organiskt material kan vid tillfällen av syrebrist använda detta nitrat i cellandningen, eftersom vissa organismer kan använda just nitrat istället för syre vid sin andning. Då omvandlas/reduceras nitratet först till lustgas och sedan vidare till vanlig kvävgas. Bildning av kvävgas innebär en förlust av växttillgängligt kväve från marken. Denitrifikation är möjlig först om det finns tillgängligt nitratkväve, om syretillgången i marken är låg, samt om det finns nedbrytbart organiskt material som förser organismerna med energi.

perioder med risk för hög markfuktighet desto mindre är risken för lustgasavgång. Risken för att jorden ska vara vattenmättad är normalt störst under höst, vinter och tidig vår. Därför måste målet vara att dränering och avvattning ska fungera, samtidigt som så lite kväve som möjligt ska finnas i marken under dessa perioder. Optimal gödsling minskar restkvävet och uppdelad kvävegödsling under växtsäsongen minskar också risken. /

På mejladress magdalena.wallman@gu.se kan du få svar på frågor om resultaten från försöket på Lanna av Magdalena Wallman.