Transcript Mellangrödor – framtidens biogassubstrat?

S-E Svensson, Dept. of Biosystems and Technology
Mellangrödor – framtidens
biogassubstrat?
Sven-Erik Svensson, Biosystem och teknologi, SLU Alnarp
Jeppa Olanders, SB3
Biogas i utveckling - aktuellt inom lantbruksbaserad biogas
Seminariedag den 11 dec 2014 i Hässleholm anordnad av Biogas Syd
Mellangrödor – framtidens
biogassubstrat?
I förgröningens tecken?
http://www.levaiskane.se/snabba-vaxter-framtidens-drivmedel.html
SLU Alnarp, Inst. för biosystem och
teknologi, genomför försök
tillsammans med SB3, Jeppa Olanders.
Försöken startades 2013 och 2014 och är
finansierade av Partnerskap Alnarp,
Region Skåne och SB3.
Mellangröda
-
etablering och skörd av grönmassa i ett
intervall i grödsekvensen eller
växtföljden då marken ligger oanvänd
för annan odling, mellan två
huvudgrödor.
Exempel på huvudgröda:
• färskpotatis
• konservärt
• tidig spannmål
• helsäd
Mellangröda
Etablering sker så snart som möjligt
efter, eventuellt redan före, skörd av
huvudgrödan.
Beroende på mängd kvarvarande
växtnäring i mark efter huvudgrödan
tillförs växtnäring till mellangrödan.
Krav på mellangröda
•
•
•
•
•
•
•
•
lätt att etablera
snabb tillväxt
> ca 3,5 ton ts per ha vid skörden
> 25% ts vid skördetillfället
ej öka belastningen av växtföljdssjukdomar
bra om den har sanerande egenskaper
lätt att skörda
öka biodiversiteten?
Exempel på mellangrödor:
•honungsört
•oljerättika
•vitsenap
•sorghum (sudangräs)
•bovete
•luddvicker
•hampa?
•rajgräs
•samodling av baljväxter med andra arter
•fler exempel?
Här undersöks:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
etablering av olika arter
tillväxthastighet
slutlig skörd, ts-halt etc
växtnäringsbalanser
ogräskonkurrens (översiktigt)
gasutbyte (översiktligt)
efterverkan i korn året efter
skörd i större skala
mm
”Sätta in på biogasbanken”
http://stud.epsilon.slu.se/6397/1/gunnarsson_m_140130.pdf
Hypotes:
En gödslad och skördad
mellangröda minskar
växtnäringsläckaget effektivare än
en nermyllad fånggröda
Förklaring:
En kraftig gröda med en väl genomrotat
jordvolym tömmer markprofilen
effektivare på växtnäring än en ogödslad
fångröda.
Vid skörd av grönmassan förvaras den
uppfångade växtnäringen i ensilagesilos
och biogödselbehållare över vintern och
sprids ut i fält igen först vid lämplig
tidpunkt till rätt gröda.
Huvudgröda utan efterföljande fånggröda
Höst
Vinter
Vår
Gröda Skörd
Gröda
Jord
0 – 30
30 – 60
60 – 90
Kväve, N
Resultat stor kväveförlust!
Huvudgröda med efterföljande fång/mellangröda
Höst
Gröda Skörd
Fång/mellangröda
Nedmyllas
Skörd till biogas
Övervintrar
Gröda
Jord
0 – 30
30 – 60
60 – 90
Kväve, N
Vinter
Kvävet fångat!
Huvudgröda med nedmyllad fånggröda
Nedmyllning
Vinter
Vår
Fånggröda
Jord
0 – 30
30 – 60
60 – 90
Kväve, N
Resultat stor kväveförlust!
Huvudgröda med efterföljande skördad mellangröda
Övervintring
Gröda Skörd
Höst
Vinter
Vår
Mellangröda Ny huvudgröda
Gröda
Jord
0 – 30
30 – 60
60 – 90
Kväve, N
Kvävet lagrat o omfördelat till ny huvudgröda!
Huvudgröda med efterföljande skördad mellangröda
Vinter
Vår
Skörd/biogassubstrat
Biogassubstrat
Rötrest
Ny gröda
Mellangröda
Jord
0 – 30
30 – 60
60 – 90
Kväve, N
Kvävet lagrat på biogasbanken!
Helsäd
Kronoslätt 25 maj 2014
Skörd av helsäd med exakthack
15 - 17 ton ts av rågvete per ha
Skörd helsäd - Kronoslätt 6 juli
24
22
TS-skörd (ton ts/ha)
20
18
vete
16
rågvete
råg
14
12
10
8
0
20
40
60
80
100
120
mängd kväve (kgN/ha)
140
160
180
200
25,00
Ekonomiskt optimal kvävegiva
y = -0,0007x2 + 0,1587x + 11,294
R² = 1
y = -0,0003x2 + 0,1102x + 11,531
R² = 0,9994
TS-skörd (ton TS/ha)
20,00
15,00
vete
rågvete
råg
Poly. (vete)
y = -0,0004x2 + 0,1147x + 9,4618
R² = 0,9922
10,00
Poly. (rågvete)
Poly. (råg)
5,00
Reducerad skörd
1 kg N = 10 kg ts
0,00
0
50
100
mängd kväve (kg N/ha)
150
200
N-giva
ek op n-giva
-200 kg ts
+ 200 kg ts
(+/- 170 kr/ha)
ton/ha vid opt giva
vete
143kg N/ha
17,68
121
166
-22
23
rågvete
184kg N/ha
21,65
158
210
-26
26
råg
113kg N/ha
20,28
96
130
-17
17
Växtnäring bortförd med helsäd
Kronoslätt 2013
bortfört
(kg(ha)
tillfört
(kg/ha)
N
191
165
P
29
16
K
60
32
Ca
35
Mg
17
S
25
Sådd av mellangröda efter rågvete, 10 juli 2014
Direktsådd med Claydon Strip Till på St. Markie, mellangröda
efter helsädesskörd av rågvete
Kronoslätt 18 augusti 2014
Kronoslätt 18 augusti 2014
Kronoslätt 9 september
Kronoslätt 9 september
Kronoslätt 9 september 2014
Skördepotential
efter konservärt, St. Markie 2013
oljerättika
vitsenap
0 kg N/ha
40 kg N/ha
0 kg N/ha
40 kg N/ha
skörd mitt okt
(ton ts/ha)
2,7
3,4
3,5
3,7
skörd 6 nov
(ton ts/ha)
3,4
4,7
3,7
4,3
Källa: Märta Gunnarsson, självständigt arbete 15 hp, Alnarp 2014
http://stud.epsilon.slu.se/6397/1/gunnarsson_m_140130.pdf
Skördepotential
Efter höstvete som helsäd, 80 kg N per ha
Kronoslätt 22 sept 2014
ts-skörd
(ton/ha)
ts-halt
(%)
vitsenap
4,8
23
oljerättika
5,2
14
honungsört
6,3
14
luddvicker (0 kg N)
3,5
11
sudangräs
4,1
18
hampa
6,1
30
Kronoslätt 20140922
6 300
5 800
5 300
ts skörd (kg ts/ha)
4 800
Kontroll
Vitsenap
4 300
Oljerättika
Vårkorn
3 800
Luddvicker
Sudangräs
Hampa
3 300
Honungsört
2 800
2 300
1 800
0
10
20
30
40
50
kvävegödsling (kg N/ha)
60
70
80
Oljerättika
6 000
600
5 000
500
4 000
400
breakeven-skördenivå
3 000
300
2 000
200
1 000
100
0
0
0
20
40
60
80
kvävegödsling (kg N/ha)
ts-skörd
breakeven skörd
N-effektivitet
Poly. (N-effektivitet)
100
N-effiktivitet (%)
ts-skörd (kg ts/ha)
Kronoslätt 20140922
Förgröning 2015 – koppling till hållbar utveckling?
EFA- ekologiska fokusarealer för biogasproduktion?
• kvävefixerande grödor i renbestånd; ärter, åkerbönor, lucern och klöver
• obrukade fältkanter på åkermark, vilka får vara 1–20 meter breda
• vallinsådd på våren eller försommaren i en huvudgröda
Det får inte vara arealer som man redan får miljöersättning för minskat kväveläckage för.
http://www.jordbruksverket.se/amnesomraden/stod/jordbrukarstod2015/forgroningsstod2015/ekologiskafokusarealer.4.37e9ac46144f41921cd23f86.html
Möjligheten att använda vegetation från tex obrukade fältkanter, klassade
som EFA, som biogassubstrat behöver klarläggas!
Multifunktionella mellangrödor på EFA-arealer, kan de skördas på
senhösten och sättas in på biogasbanken när de blommat över
och fångat kvävet i marken?
Mellangrödor – framtidens
biogassubstrat!
I förgröningens tecken!
http://www.levaiskane.se/snabba-vaxter-framtidens-drivmedel.html