Klima & miljø
Måling av lystgass på Tingvoll Gard i 2012 ved hjelp av lukkede kasser hvor gasser som siver opp fra jorda samles opp. Veksten var raigras, som ble seint sådd. I praksis foregikk utslippsmålingene fra jord uten plantedekke.

Utslipp av lystgass fra eng og åker – og hvordan de kan reduseres

Lystgass fra jord og gjødsel utgjør en viktig del av klimagassutslippene fra landbruket. Utslippene påvirkes av jordtype og klima, men også av agronomiske tiltak. Her presenteres resultater fra målinger av lystgassutslipp med ulike gjødseltyper brukt i åker og eng, ved ulike forhold. Artikkelen omfatter også råd om hvordan utslippene kan reduseres.

Hvordan produseres lystgass?

Lystgassutslipp fra landbruket er særlig knytta til bruk av husdyrgjødsel og kunstgjødsel. Lystgass (N2O) dannes ved omdanning av nitrogenforbindelser under både aerobe og anaerobe forhold. Gjennom aktiviteten til ulike bakterier kan både denitrifikasjon og nitrifikasjon medføre lystgassproduksjon.  Ei våt og tett jord, med høyt innhold av nitrat i jorda, gir gunstige forhold for lystgassproduksjon. Det samme er tilfelle i fuktig, moldrik grasmark. Årsaken til det er at slik jord ofte inneholder mye ammonium (NH4+) og lett tilgjengelig karbon.

Lystgassmålinger i eng og åker

Med støtte fra Statens landbruksforvaltning og programmet «Klimatiltak i jordbruket» ble det gjennomført målinger av lystgassutslipp fra eksisterende forsøksfelt på Tingvoll i Møre og Romsdal og på Fureneset i Sogn og Fjordane i 2012. Utslipp av lystgass fra jorda ble målt med kammermetoden (Fig. 1) gjennom en del av vekstsesongen.

På Fureneset ble målingene utført i forsøksfeltet til prosjektet  ”Engbelgvekster, dyrking, klima”. Feltet ligger på siltig mellomsand med 11 % glødetap og pH 5,9. Gassmålingene ble gjort i 2.års eng uten kløver, med tre nivå for pakking: uten ekstra pakking, pakking med lett traktor (3 t) og pakking med tung traktor (7 t). Pakking ble utført etter 1. og 2.slått ved dobbel spordekking i 2011 og 2012. Feltet ble gjødsla med 11 kg tot.-N per daa fra storfegylle om våren. Halvparten av forsøksrutene ble overgjødslet med 6 kg N per daa i fullgjødsel etter 1.slått.

På Tingvoll ble forsøksfeltet i prosjektet SoilEffects brukt til målingene. Feltet er plassert på moldrik, siltig mellomsand med lavt næringsinnhold, 7 % glødetap og pH 5,9. Råtnerest fra biogassproduksjon av husdyrgjødsel og ubehandlet husdyrgjødsel i to ulike mengder ble spredd på åkervekster (8,5 og 17 kg tot.-N/daa og år, tilsvarende ca 2,5 og 5 tonn gylle).

Målingene ble gjort i ruter med ugjødsla jord og jord tilført største mengde råtnerest eller ubehandlet husdyrgjødsel. Gjødsla ble tilført og molda ned for hånd 22. mai, deretter ble det sådd fôrraps. Rapsen spirte dårlig, og raigras ble sådd 11. juni. Det medførte at gassmålingene, som ble utført fra 24. mai til 10. juli, ble gjort på jord med svært lite plantevekst.

Lystgassmålinger på økologisk og konvensjonelt dyrka eng på Tingvoll er også brukt for å supplere resultatene.

Utslipp av lystgass fra eng på Fureneset

Lystgassutslippene økte etter spredning av gylle om våren, men ble raskt lavere igjen (Fig. 2). Spredningen av husdyrgjødsel skjedde under gunstige værforhold, noe som gjorde at plantene utnytta næringen godt. Dette, sammen med en vekstsesong som var tørrere enn vanlig, gav lave utslipp av lystgass totalt, i alt 10 g lystgassnitrogen per daa etter gylling. Pakking året før økte ikke utslippene i starten av vekstsesongen. Etter traktorpakking i 2012 økte heller ikke utslippene på rutene uten overgjødsling etter 1. slått. På rutene der det ble overgjødslet med kunstgjødsel økte imidlertid utslippene av lystgass. Økningen var størst og varte lengst der det var pakket med tung traktor, samlet utslipp fra 27.6. til 1.8. var 33 g, mens det på upakket ledd var 17 g og fra lett pakka ledd var 11 g N2O-N per daa.  På upakka eng ble lystgassutslippene målt også om vinteren året før. Totalt utslipp gjennom året er dermed beregnet til 120 g lystgassnitrogen per daa på disse arealene.

Målinger av lystgassutslipp ved gylling av eng på Tingvoll Gard har også blitt utført. Samlet utslipp for hele vekstsesongen var 200 g N2O-N per daa i eng i 2009, men bare 20 g i 2010, noe som er svært lite. Utslippene var da størst rett etter gjødsling og under og rett etter regn.

 Figur 2. Lystgassutslipp fra 17.april til 1.august 2012 fra eng med ulik gjødsling (G1= 11 kg N om våren, G2= G1 + 6 kg N fra fullgjødsel 22-2-12), og kjøring med traktor (uten kjøring, lett traktor og tung traktor).

Utslipp av lystgass fra åkerjord på Tingvoll Gard

Rett etter gjødselspredning var lystgassutslippet størst fra jorda med ubehandlet husdyrgjødsel (Fig. 3). I siste del av måleperioden var utslippene høyest fra jord med råtnerest. Samla lystgassutslipp var størst fra jord gjødslet med råtnerest, og akkumulert gjennom måleperioden utgjorde det ca. 200 g N2O-N per daa. Jord med ubehandlet husdyrgjødsel gav utslipp på ca. 180 g N2O-N per daa, mens utslippene fra ugjødsla jord var ca. 110 g N2O-N per daa.

Av den store mengden N som ble tilført, 17 kg per daa, var det bare ca. 1 % som gikk tapt som lystgass. Men nitrogen kan ha gått tapt også på andre måter, for eksempel ved fordamping av ammoniakk og avrenning og utvasking av nitrat. Det var lave avlingsutslag for gjødsling, noe som tyder på at mye N gikk tapt før plantene klarte å nyttiggjøre seg det. Det betydelige utslippet av lystgass også fra jord som ikke var gjødslet skyldes antakelig at jorda på forsøksfeltet er moldrik, med i gjennomsnitt 6.6 % organisk materiale. Selv uten tilførsel av gjødsel vil det bli mineralisering og frigjøring av nitrat som kan omdannes til lystgass fra slik jord. Når det ikke er noe plantevekst til å ta opp det nitrogen som blir plantetilgjengelig, tapes nitrogenet blant annet som lystgass.

Fig 3. Lystgassutslipp fra 24. mai til 10. juli 2012 fra jord gjødslet med 17 kg total-N av råtnerest av storfegjødsel og ube00handlet bløtgjødsel, sammenliknet med kontroll uten gjødsling, i µg N2O-N per m2 og time. «G» og «S» viser dato for gjødsling og første såing.

Hvordan redusere utslippene av lystgass?

God agronomi i form av god drenering, lite jordpakking, moderat gjødsling og gunstig pH bidrar til å redusere lystgassutslippene. Det betyr at ikke bare naturgitte forhold som jordtype og klima påvirker utslippene, men at du som gardbruker kan redusere samlete utslipp av klimagasser fra din gård.

Dårlig drenert jord gir anaerobe forhold i jorda, både fordi det er vått og fordi jorda blir mer utsatt for jordpakking ved kjøring med tungt utstyr. Ved slike forhold bruker jordbakteriene nitrat (NO3) isteden for oksygen i stoffskiftet, noe som medfører at lystgass og ren nitrogengass (N2) dannes nede i jorda.  Er jorda våt og tett, klarer husdyrgjødsla heller ikke å infiltrere ned i jorda ved spredning på eng, og tapet av nitrogen ved fordamping og avrenning blir større. Slike forhold gir også dårlig utnytting av gjødsla nede i jorda fordi planterøttene ikke får tak i næringa. Målinger fra eng på Tingvoll Gard bekrefter at dårlig drenert jord gir høyere lystgassutslipp enn jord som er godt drenert.

Jordpakking på grunn av kjøring med tungt utstyr når jorda er fuktig gir jord med mindre porer og dårlig struktur. Som nevnt foran gir det dårlig infiltrering av husdyrgjødsla på eng og dårlig utnytting av næringa i jorda. Målinger på Nordmøre tyder på at nylig pakket jord, rett etter kjøring, øker lystgassutslippene 1-10 ganger, avhengig av gjødsling og jordforhold. Ikke bare total vekt på utstyret, men også marktrykket er viktig for jordpakking. I forsøket på Fureneset ble trykkanbefalingene fra dekkprodusenten brukt i traktorhjulene (0,6 bar bak, 0,8 bar foran). Høyere lufttrykk i dekkene hadde gitt økt marktrykk og økt jordpakking i øverste del av jorda.

All jord har et visst lystgassutslipp, sjøl uten nitrogengjødsling. Gjødsling med husdyrgjødsel og kunstgjødsel øker imidlertid utslippene ved at mer nitrogen blir tilgjengelig for jordbakteriene. I forsøket på Fureneset økte lystgassutslippene etter overgjødsling med kunstgjødsel etter 1.slått, mer enn etter gylling om våren. Målinger ble også utført på konvensjonelt drevet eng rett ved Tingvoll Gard. Her var det store utslipp rett etter spredning av kunstgjødsel. På grunn av mer nitrat i jorda var utslippene høyere her enn fra den økologiske enga. I løpet av vekstsesongen ble det sluppet ut 380 g N2O-N per daa i 2009 og 220 g i 2010. Mest lystgass dannes hvis husdyrgjødsel og kunstgjødselnitrogen spres samtidig. Hvis begge deler skal brukes, bør kunstgjødsla spres en til to uker seinere enn husdyrgjødsla. Total mengde gjødsel må være tilpasset nitrogeninnholdet i gjødsla og forventet avlingsnivå.

Råtnerest fra biogassproduksjon av husdyrgjødsel vil inneholde en noe høyere andel mineralsk nitrogen (N) av total-N-innholdet enn i ubehandlet gjødsel. Hvis jord tilføres mer mineralsk N med utråtnet gjødsel, er det mulig at lystgassutslippene etter spredning vil bli større. Utråtning vil sannsynligvis redusere tap av klimagassen metan fra gjødsellageret i forhold til ubehandlet gjødsel. Ved beregning av klimagassutslipp er det derfor viktig å summere utslippene av ulike klimagasser.

Flerårige vekster starter opptaket av nitrogen tidlig om våren, i motsetning til ettårige åkervekster som trenger tid til spiring og danning av røtter. Derfor er rask etablering av plantedekke etter tilførsel av husdyrgjødsel til åkervekster viktig for å redusere lystgassutslipp og andre tap av nitrogen. Brakking av moldholdig jord kan gi store utslipp av lystgass.

I sur jord blir det nedsatt plantevekst og dårlig utnytting av tilførte næringsstoff. Dette i seg selv øker faren for utslipp av lystgass. I tillegg hemmes et viktig enzym som trengs for at lystgass kan reduseres til molekylært nitrogen, N2. Nitrogen i en slik form er en ufarlig gass, som 78 % av lufta består av. Kombinasjonen våt, sur jord som gjødsles med nitratholdig gjødsel gir derfor ideelle forhold for lystgassproduksjon, og må unngås om vi skal holde utslippene fra landbruket nede.

Lystgass er en kraftigklimagass. I forhold til karbondioksid (CO2) er varmeeffekten 300 ganger større. Lystgass utgjør ca. 44 % av landbrukets utslipp av klimagasser. Landbruket er dermed en viktig kilde til Norges samlete utslipp av lystgass. Derfor er det viktig å ta i bruk de agronomiske tiltakene som kan redusere disse utslippene.

Litteratur

Hansen, S. m.fl. 2013. Lystgassutslepp ved ulik drenering. Bondevennen nr 26/27, s. 16-17
Løes, A.-K. m.fl. 2013. Lystgassutslipp fra åker, tilført biorest eller blautgjødsel. Poster Bioforskkonferansen?
Rivedal, S. m.fl. 2013. Utslepp av lystgass frå moldrik jord på Vestlandet. Bioforsk Fokus 8 (2), s 366-368
Rivedal, S. & S. Hansen 2013. Lystgassutslepp frå eng – verknad av jordpakking etter gjødsling. Bondevennen nr 22, s. 14-15