ClimOptic

ClimOptic

  • Ny klimaeffektiv gødning til økologisk planteavl    

Der er et stort behov for at reducere udledningerne af klimagasser fra landbruget som en del af den globale målsætning om at holde menneskeskabte klimaændringer under 2°C. Dét kræver både reduktion af udledninger af klimagasser som N2O fra marken samt øget kulstoflagring i jorden.

Klimaprofilen fra økologiske afgrøder kan øges på to måder; enten ved at mindske udledninger per dyrket areal eller ved at øge udbytterne. En effektiv reduktion kræver, at begge måder udnyttes.

Forskning har vist, at udbytterne kan øges gennem bedre gødskning, især gennem organiske gødninger med øget kvæltofudnyttelse. Anden forskning har vist, at jordens kulstofindhold primært øges gennem øget tilførsel af planterester i afgrøder og efterafgrøder, hvor der dog er et samspil til høje udledninger af lattergas fra nedmuldede planterester.

Formålet med projektet

Formålet med Organic RDD-projektet ClimOptic er at udvikle, dokumentere og demonstrere optimerede organiske gødninger til anvendelse i samspil med ændringer i sædskifte og gødningshåndtering for mere klimaeffektiv økologisk planteproduktion.

Projektet vil specifikt udvikle to nye gødningstyper baseret på bioafgasset husdyrgødning og planterester: 1) En flydende svovlsur gødning rig i ammonium og svovl, og 2) en tør pelleteret fosforrig organisk gødning. Disse gødninger forventes at kunne anvendes betydeligt mere målrettet i økologisk produktion end  nuværende gødning, med lavere lattergasudledninger og øget kulstoflagring samtidig med, at udbytterne øges.

ClimOptic fokuserer på bedrifter med fjerkræ og svin eller ren planteavl, hvor husdyrgødning og planterester omsættes i biogasanlæg for at opnå høj udnyttelse af næringsstoffer og minimeret udledning af drivhusgasser.

Der testes en række metoder til at efterbehandle afgasset biomasse for at fremstille økologiske gødninger, der bedre kan tildeles afgrøderne på tidspunkter, hvor planterne bedst udnytter næringsstofferne.

Efterbehandlingen sker på biogasanlægget ved brug af mekaniske og biologiske metoder, der er forenelige med de økologiske principper. Projektet forventes at kunne medføre en reduktion af drivhusgas-emissionerne fra økologisk landbrug på 97.200 ton CO2-ækv. Projektet forventes at danne grundlag for øgede udbytter for 132 mio. kr. og salg af klimaoptimerede gødninger til en værdi af 13 mio. kr. årligt.

Projektperiode: 2019-2022


De første gødningsforsøg i ClimOptic er i fuld gang

De første portioner af optimerede gødninger er fremstillet i ClimOptic-projektet, og de bliver nu testet for deres udbyttepotentiale i et gødningsforsøg på Aarhus Universitets forsøgsgård Foulumgaard.

Gødningsforsøget er anlagt i vårbyg, hvor følgende gødninger bliver testet:

  • Uafgasset kvæggylle (som reference)
  • Afgasset gødning (kvæggylle og kløvergræsensilage)
  • Flydende separeret gødning
  • Koncentreret ammonium / svovlgødning (fra svovlrensning af biogas)
  • Separeret tørret fiberfraktion
  • Handelsgødning (NS 27-4) fra 0-150 kg N (til bestemmelse af kvælstofvirkningen i de organiske gødninger)

Forsøget dyrkes uden pesticider, men med mekanisk ukrudtsbekæmpelse for at simulere økologisk dyrkning.

Nedenfor fortæller projektleder, Peter Sørensen, om gødningsforsøget:

Gødningsforsøg i ClimOptic Se med her når projektleder, Peter Sørensen fra Institut for Agroøkologi, AU, fortæller om gødningsforsøg i ClimOptic.

Resultater og anbefalinger

Bioafgasset gødning giver lavere klimabelastning og højere udbytter

Brugen af organiske gødninger kan være forbundet med høje emissioner af klimagasser og kombineret med lavere udbytter på økologiske bedrifter betyder det relativt høje emissioner per produceret enhed.

Projektet ClimOptic har vist, at det er teknisk muligt at efterbehandle afgasset biomasse baseret på husdyrgødning og planterester til gødninger, der har en høj kvælstofvirkning og lav klimabelastning. Det vil potentielt kunne skabe grobund for en øget omlægning til økologisk jordbrug, idet landmændene vil kunne få adgang til mere effektiv gødning med mulighed for højere udbytter.

Der kan opnås betydelige reduktioner i CO2-aftryk (per kg korn) ved anvendelse af bioforgasset gødning, og emissionerne kan reduceres yderligere ved en efterfølgende separation. Det forudsætter dog, at emissioner fra den faste fiberfraktion kan undgås, f.eks. ved en tørring af fiberfraktionen. Reduktionen i drivhusgasemission skyldes især et mindre tab af metan under lagring af ubehandlet gylle, der kan reduceres betydeligt ved behandling i biogasanlæg. Derudover reduceres CO2-aftrykket, hvis den producerede biogas erstatter brugen af fossile energikilder.

Væskefraktion af afgasset gødning kan anvendes i biofiltre

Projektet har vist, at det er muligt at bruge en recirkuleret væskefraktion af afgasset gødning som input i biofiltre, der på nogle biogasanlæg bruges til svovlrensning af biogas. Dette kan erstatte relativt store mængder rent vand og mineralske næringsstoffer, der i dag typisk bruges i biofiltre. Derved dannes en sur væske rig på svovl, som endvidere kan bruges til at opsamle ammoniak, hvorved der potentielt opnås en højere koncentration af ammonium-N.

Høj gødningsværdi ved flydende gødningsfraktion

Det er i projektet vist, at der kunne opnås en høj gødningsvirkning ved udbringning af den flydende gødningsfraktion med høj andel af N og S på voksende afgrøder (vintersæd). Med separeret afgasset gødning fra dekantercentrifuge blev opnået en lidt lavere gødningsvirkning på vintersæd, men stadig betydeligt bedre end for ubehandlet afgasset gødning. I dag er gødskning af voksende afgrøder en udfordring ved anvendelse af både kvæggylle og afgasset biomasse på grund af højt ammoniaktab. Dette kan forbedres betydeligt ved anvendelse af den flydende gødning.

Imidlertid lykkedes det ikke i projektet at opnå en tilstrækkeligt høj koncentration af kvælstof i den flydende S-rige fraktion fra biofiltre. Forsøgene viste, at der var risiko for høj emission af lattergas i forbindelse med udbringning på grund af den store mængde væske, som skulle tilføres for at opnå en realistisk tilførsel af kvælstof. Der er brug for mere teknologiudvikling for at få en mere koncentreret væske fra biofiltre, eller alternativt kan denne væske blandes med andre gødningsfraktioner.

Høj gødningsværdi ved nedfældning af gødning efter pløjning (placering af gylle)

I projektet er der gennemført markforsøg med vårbyg, der viste betydelige merudbytter og meget høj N-udnyttelse ved nedfældning af kvæggylle og afgasset gødning efter pløjning, fremfor traditionel nedfældning før pløjning. En sådan praksis kræver dog specielt nedfældningsudstyr, der kan køre på den behandlede jord. I forsøgene fandtes endvidere meget høje medudbytter ved at øge tilførslen af nedfældet gylle fra 100 til 200 kg total N/ha. Det tyder på, at der kan være potentiale for højere økologiske udbytter, der samtidigt kan reducere drivhusgasemissionen per produceret enhed.  

Resultaternes betydning - implementering i praksis

Projektets resultater bekræfter, at biogasbehandling er et vigtigt redskab til at reducere drivhusgasemissionen i systemer, hvor der anvendes organisk gødning. Udnyttelsen af gødning fra biogasanlæg kan yderligere forbedres ved efterbehandling af den afgassede biomasse ved separation, især ved udbringning på vintersæd. En efterspørgsel fra landbruget efter de nye gødninger vil kunne stimulere produktionen.

Efterbehandling kunne øge N-udnyttelsen yderligere. Erfaringerne fra projektet viser dog, at der skal laves yderligere teknisk udvikling for at få en mere koncentreret kvælstofgødning baseret på svovlrig væske fra biofiltre. Det kan potentielt gøre den mere attraktiv at bruge i praksis ved at nedbringe udgifter til lagring og transport af store mængder væske.

Økonomiberegninger viser, at den større kvælstofudnyttelse ved afgasning og efterbehandling ikke i sig selv kan betale de øgede omkostninger, der er forbundet med behandlingen. Derfor vil implementeringen af det afprøvede system sandsynligvis først blive realiseret, når klimaeffekten kan honoreres økonomisk, og de mere effektive gødninger dermed bliver økonomisk mere attraktive.

Projektleder

Peter Sørensen
Aarhus Universitet, Institut for Agroøkologi
Tlf. 87157738
ps@agro.au.dk


Klimaindsatser i planteavlen Fælles markvandring CCRotate, GrainLegsGo, ClimOptic: Klimaindsatser i planteavlen, Foulumgaard sommer 2021
Visninger
ClimOptic - klimaeffektiv gødning til økologisk planteavl Se med her når Erik Fog fortæller om gødningsforsøg i ClimOptic

Relaterede projekter