Transcript Potential och begränsning hos olika trindsädesarter – ett

Rötrester
i uthålliga produktionssystem
Georg Carlsson
SLU, institutionen för biosystem och teknologi
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Kvävehushållning för
i uthålliga produktionssystem
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Kvävets kretslopp
Rockström et al. 2009. Planetary Boundaries: Exploring the Safe
Operating Space for Humanity. Ecology and Society 14(2): 32
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Kvävehushållning viktigt för uthålliga
produktionssystem
Globala kvävetillskott, miljoner ton per år:
Agrobiologisk kvävefixering (odlade baljväxter)
~40
Industriell kvävefixering (handelsgödselkväve)
~80
Fossil eldning
~20
Eldning av biomassa
~10
Summa
~150
Behöver minskas till en totalsumma på 35 miljoner ton per år!
Rockström et al. 2009. Planetary Boundaries: Exploring the Safe
Operating Space for Humanity. Ecology and Society 14(2): 32
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Kvävets kretslopp i odlingssystem
N2
N-gödsling
Denitrifikation,
NH3-avgång
Symbiotisk
N2-fixering
N i djur,
biomassa
Urin,
träck,
stallgödsel,
rötrest
Gröngödsling,
förna
Icke-tillgängligt N
Nedbrytning,
Immobilisering
Tillgängligt N
NO3- läckage
Kvävets kretslopp i odlingssystem
N2
N-gödsling
Denitrifikation,
NH3-avgång
Symbiotisk
N2-fixering
N i djur,
biomassa
Urin,
träck,
stallgödsel,
rötrest
Gröngödsling,
förna
Icke-tillgängligt N
Nedbrytning,
Immobilisering
Tillgängligt N
NO3- läckage
Egenskaper hos rötrest
Råvarans sammansättning (husdjursgödsel, biomassa, matavfall) och
rötningsprocessens parametrar bestämmer rötrestens kvalitet
•
Torrsubstans-halten minskar med 25-75%
•
Lätt nedbrytbart C minskar med 80-100%
•
Svårt nedbrytbart C minskar med 0-10%
•
Ammoniumkoncentrationen ökar med 50-60%
•
pH ökar med mer än 1 enhet
•
Hantering av rötrester är viktigt, t.ex. lagring, nedmyllning/injicering i
marken
© Erik Steen Jensen
SLU, inst. biosystem och teknologi
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Kvävehushållning genom strategisk
hantering av biomassa och restprodukter.
Två koncept:
1. BioM: Marginalmark mellan åker och vattendrag 
biomassa till biogas  rötrest till åker.
2. Doktorandprojekt vid SLU: Ekologiskt odlingssystem
utan djur  skörderester och gröngödslingsvall till
biogas  rötrest till kvävekrävande grödor.
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Kvävehushållning genom hävd av strandängar och marginalmarker, BioM projektet
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
http://agrotech.dk/sites/agrotech.dk/files/projekt/biom-projektet/hanne-bang-bligaardkonklusioner.pdf
© Sven-Erik Svensson
SLU, inst. biosystem och teknologi
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
http://agrotech.dk/sites/agrotech.dk/files/projekt/biom-projektet/hanne-bang-bligaardkonklusioner.pdf
© Sven-Erik Svensson
SLU, inst. biosystem och teknologi
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Kvävehushållning genom hantering av
skörderester – ekologisk växtodling utan djur
© Tora Råberg
SLU, inst. biosystem och teknologi
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Försöksled
1) Nedbrukning av biomassa på växtplatsen
2) Nedbrukning av biomassa på skiften med
näringskrävande grödor (rödbetor, råg och
vitkål)
3) Anaerob nedbrytning av biomassa för
biogas. Återförsel av biogödsel till
näringskrävande grödor (rödbetor, råg och
vitkål).
© Tora Råberg
SLU, inst. biosystem och teknologi
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Lättlösligt markkol
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Rotzonens kvävedynamik
NH3, N2O, N2
Pågående projekt med finansiering
från Plant Link
Georg Carlsson (SLU), Pål Axel Olsson
(LU), Stig Edner (SYSAV utveckling AB)
Hypotheser:
•Tillförsel av rötrest ökar kvävetillgången
men även riskerna för kväveförluster.
•Samodling av baljväxter och gräs bibehåller
hög symbiosaktivitet och låg risk för
kväveförluster efter tillförsel av rötrest.
N
NO3Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Metod:
Kartläggning av rotzonens pH, syrehalt och
ammoniumkoncentration i förhållande till
rötter, rotknölar och mykorrhiza.
Detaljerad kunskap om mekanismer
som styr kväveomsättning och
kväveförluster på rhizosfärnivå.
Optodteknik
Indikatorer för O2,
NH4+ och pH.
Placeras i kontakt
med jorden innanför
plexiglas.
Blossfeld & Gansert 2007
Plant Cell Env 30, 176-186.
Förbättrade möjlgheter att utforma
odlingssystem med hög produktivitet
och effektiv kvävehushållning.
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Slutsatser
•Rötrester möjllggör styrning av
växtnäring och effektiv näringshushållning
•Höga halter av lättillgängligt kväve är
både värdefullt och riskfyllt
•Mer forskning om
markens och rotzonens
kol- och kvävedynamik
efter tillförsel av rötrest
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Tack för er uppmärksamhet!
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15
© Lovisa Björnsson
LTH, Miljö- och energisystem
Workshop om rötrester som biogödsel, Biogas Syd 2013-03-15