Feedback Form

 280

Oprettet: 01-09-2010

Effekt af urease inhibitor på ammoniakfordampning og klimapåvirkning fra urea

Tilsætning af en urease inhibitor til urea kan reducere emissionen af ammoniak og dermed også den indirekte emission af lattergas meget betydeligt.

 

Resumé
De foreløbige resultater tyder på, at tilsætning af urease inhibitoren Agrotain til urea kan reducere klimapåvirkningen fra denne gødningstype. Det skyldes den lavere emission af ammoniak, der giver en mindre indirekte lattergasemission, samtidig med, at den direkte emission af lattergas fra dyrkningsjorden ikke øges.  

Der er hidtil anvendt meget lidt urea-gødning i Danmark. Det skyldes primært risikoen for ammoniakfordampning fra denne gødningstype. I det danske ammoniak-emissionsregnskab regnes med 13 % ammoniakfordampning fra urea, 6 % fra UAN- og 1 % fra AN-gødning. En stor emission af ammoniak giver en stor indirekte emission af drivhusgassen lattergas fra urea sammenlignet med andre gødningstyper. Den indirekte emission af lattergas opstår ved, at en del af den fordampede ammoniak efter deposition indgår i processer, der danner lattergas. Som standard efter IPCC (2006) regner man med, at 1 % af NH3-N bliver til N2O-N.  

Omdannelsen af amid til ammonium kan forsinkes ved at tilsætte en urease inhibitor til urea. Urease inhibitoren NBTPT markedsføres under handelsnavnet Agrotain. Forsøg i UK har vist en reduktion i ammoniakfordampningen fra urea, der blev udbragt på jordoverfladen i vinterhvede, fra i gennemsnit 24 % af tilført N til 6 % af tilført N ved tilsætning af Agrotain. Forsøg med både Agrotain og simulerede nedbørshændelser viste, at tilstrækkelig nedbør lige efter udbringning af urea reducerede ammoniakfordampningen til samme niveau som Agrotain. Forsøget viste desuden, at en lille nedbørsmængde (< 3 mm) - efter udbringning af urea - snarere øgede end reducerede emissionen af ammoniak. Tilsætning af urease inhibitoren Agrotain til urea øgede ikke den direkte emission af lattergas fra jorden.

Indhold:

I gødningsåret 2008/09 blev ca. 0,6 % af kvælstofforbruget i handelsgødning tilført som urea. De nærmest foregående år har forbruget af urea kun udgjort mellem 0,1 og 0,3 % af det samlede N-forbrug.

Efter udbringning omsættes amid til ammonium og derefter til nitrat. Der er risiko for fordampning af ammoniak, når amid er omsat til ammonium. En urease inhibitor forsinker omdannelsen fra amid til ammonium. Det øger chancen for, at der kommer nedbør, inden amid bliver omdannet til ammonium.

Formålet med at anvende en urease inhibitor sammen med urea er at forbedre kvælstofudnyttelsen og opnå et bedre økonomisk resultat af gødningsanvendelsen. Brug af en urease inhibitor kan imidlertid også have betydning for klimapåvirkningen fra urea. Følgende forhold kan have betydning for klimapåvirkningen:

  • Størrelsen af ammoniakfordampningen og dermed størrelsen af den indirekte emission af lattergas
  • Størrelsen af den direkte emission af lattergas fra den gødede jord
  • Udbytterespons ved samme kvælstoftilførsel og dermed klimapåvirkningen pr. udbytteenhed (Carbon Footprint).

Urease inhibitoren Agrotain forventes markedsført i Danmark i 2011.

Virkning af urease inhibitor på ammoniakfordampning og indirekte emission af lattergas

Til top
I UK er der i 2004-05 gennemført omfattende forsøg med sammenligning af kvælstoftyper til vinterhvede og græs. Ud over udbytte og kvælstofoptagelse er der også målt emissioner af ammoniak og lattergas. I forsøgene i vinterhvede indgik urea med og uden tilsætning af urease inhibitoren NBTPT, der markedsføres under handelsnavnet Agrotain. Virkningen af urea er sammenholdt med ammoniumnitrat, der er en fast gødning indeholdende 17,2 % ammonium- og 17,2 % nitratkvælstof. Gødningen er udbragt på overfladen om foråret.

Tabel 1. Ammoniaktab fra kvælstofgødninger, 10 forsøg i vinterhvede i UK i 2004-05, % af tilført N. Efter Chadwick et al. (2005).

Gødningstype Emission af ammoniak, % af N tilført
Gns. af 10 forsøg Variation i forsøgene
Ammoniumnitrat (AN) 3 1-10
Ureaammoniumnitrat (UAN) 14 5-20
Ureaammoniumnitrat + Agrotain (UAN+Ag) 8 3-15
Urea (U) 24 10-43
Urea + Agrotain (U+Ag) 6 2-17

Det konkluderes, at urease inhibitoren Agrotain har kunnet reducere emissionen af ammoniak fra urea. I 2004 var reduktionen i gennemsnit af 5 forsøg på 80 % og i 2005 var reduktionen i gennemsnit af 5 forsøg på 66 % i forhold til urea uden urease inhibitor. Tilsætning af urease inhibitoren Agrotain har dog ikke kunnet reducere emissionen af ammoniak til samme niveau som ved anvendelse af AN-gødning.

I det danske drivhusgasregnskab, der hvert år udarbejdes af DMU I henhold til Kyoto-protokollen, regnes med 13 % ammoniaktab fra urea og 1 % fra gødninger indeholdende ammoniumnitrat (Nielsen, 2010). Ammoniak er ikke en drivhusgas, men i henhold til IPCC´s retningslinjer for opgørelse af emissioner af lattergas antages det, at når ammoniak afsættes på jordoverfladen eller i havet igen ved deposition, indgår det i biologiske processer, hvorved der dannes noget lattergas. Som standard regnes med, at 1 % af det kvælstof, der fordamper som ammoniak, bliver til lattergas (IPCC 2006).

Virkning af urease inhibitor på ammoniakfordampning fra urea med og uden nedbør

Til top
I 2008 er der ved North Wyke Research station i UK gennemført to forsøg på lerjord (30 % ler) med måling af ammoniakfordampningen fra urea med og uden urease inhibitor (Sanz-Cobena el al.). Gødningen blev udbragt på jordoverfladen i foråret. Der blev tilført 100 kg N pr. ha. Der er simuleret nedbørshændelser med enten 3, 7 eller 14 mm lige efter udbringning af gødning og igen 7 dage efter udbringning. Ammoniakfordampningen blev målt over en periode på 14 dage efter udbringning af gødningen. Forsøget blev gennemført med 3 gentagelser.

Tabel 2. Ammoniakfordampning fra overfladeudbragt urea med og uden urease inhibitoren Agrotain og kombineret med simulerede nedbørshændelser. Der er tilført 100 kg N pr. ha. Efter Sanz-Cobena (in preparation).

Forsøgsbehandling Ammoniakfordampning, kg N pr. ha
Forsøg 1 Forsøg 2
Urea 31,4 d 31,8 c
Urea + Agrotain 7,2 b 3,5 a
Urea + 7 mm 7,1 b  
Urea + 14 mm   3,4 a
Urea + Agrotain + 7mm 3,2 a  
Urea + Agrotain + 14 mm   3,4 a
Urea + 7 mm + 7 mm 6,8 b  
Urea + 3 mm + 3 mm   34,8 c
Urea + Agrotain + 7 mm + 7 mm 11,9 c  
Urea + Agrotain + 3 mm + 3 mm   13,0 b

Forsøgsled med forskellige bogstaver er signifikant forskellige.

I gennemsnit af 2 forsøg vist i tabel 2 reducerede Agrotain emissionen af ammoniak med 77 %. Tilførsel af 7 mm og 14 mm simuleret nedbør i henholdsvis forsøg 1 og 2 kunne reducere emissionen af ammoniak til samme niveau som Agrotain. Tilførsel af yderligere 7 mm nedbør efter 1 uge havde ingen nævneværdig effekt. I forsøg 2 er der i et forsøgsled kun tilført 3 mm nedbør. Det har ikke været tilstrækkeligt til at reducere emissionen af ammoniak, snarere tværtimod. Det forklares med, at tilførsel af en lille mængde nedbør muligvis accelererer urea hydrolysen, men uden at bringe gødningen tilstrækkeligt ned i jorden.

Virkning af urease inhibitor på den direkte emission af lattergas

Til top
I 3 af UK-forsøgene i vinterhvede fra 2004-05 blev der også målt emission af lattergas direkte fra jorden. Der blev målt emissioner gennem en periode på ca. ¾ år efter gødningsudbringning. Netto-emissioner af lattergas, dvs. de målte emissioner af lattergas i de kvælstofgødede forsøgsled minus lattergasemissionen i det ugødede forsøgsled, er vist i tabel 3.

Tabel 3. Nettoemission af lattergas efter tilførsel af forskellige kvælstofgødninger, gns. af 3 forsøg i vinterhvede i UK i 2004-05, kg N2O-N pr. ha og % af tilført N. Efter Chadwick et al. (2005). Standard emissionsfaktoren for lattergas fra al gødning var tidligere 1,25 % (IPCC 1997) og er nu 1,00 % (IPCC 2006).

Gødningstype Emission af lattergas
kg N2O-N pr. ha % af N tilført
Ammoniumnitrat (AN) 1,72 0,80
Ureaammoniumnitrat (UAN) 1,59 0,76
Ureaammoniumnitrat + Agrotain (UAN+Ag) 1,10 0,53
Urea (U) 1,78 0,86
Urea + Agrotain (U+Ag) 1,61 0,78
  ns

Der er ikke statistisk sikker forskel på emissionerne af lattergas med og uden Agrotain. Det konkluderes dog, at der er indikationer på, at urease inhibitoren Agrotain kan reducere de direkte emissioner af lattergas. Bemærk, at der reelt er tilført mere kvælstof til jorden med urea + Agrotain end i urea på grund af den store forskel i ammoniakfordampning (jf. tabel 1). Det har ikke øget den direkte emission af lattergas fra jorden.

Virkning af urease inhibitor på udbytte og kvælstofoptagelse

Til top
I UK-forsøgene fra 2004-05 er der målt udbytte og kvælstofoptagelse i 10 forsøg i vinterhvede.

Tabel 4. Optimal N-mængde, udbytte og proteinindhold i kerne i 10 forsøg i vinterhvede med kvælstoftyper i UK i 2004-05. Efter Dampney et al. (2006).

Gødningstype Optimal N-mængde,
kg N pr. ha
Udbytte ved samme
N-mængde,
hkg pr. ha
Protein i kerne ved 220 kg N pr. ha,
%
Ammoniumnitrat (AN) 173 86,4 12,6
Ureaammoniumnitrat (UAN) 225 83,6 12,1
Ureaammoniumnitrat + Agrotain (UAN+Ag) 208 83,6 12,2
Urea (U) 206 83,1 12,3
Urea + Agrotain (U+Ag) 187 85,5 12,5

Det konkluderes, at udbyttet ved samme N-mængde var ca. 3 hkg pr. ha mindre med urea end med AN-gødning. Proteinindholdet ved tilførsel af 220 kg N pr. ha var også lidt lavere ved tilførsel af urea i forhold til AN-gødning. Der har været et merudbytte på godt 2 hkg pr. ha for tilsætning af Agrotain til urea og også et lidt højere proteinindhold i kernerne.

Landsforsøg med urea

Til top
I 2008 blev der påbegyndt en forsøgsserie i vinterhvede for at belyse effekten af forskellige gødningstyper. I forsøgene indgår også urea (uden urease inhibitor). Resultaterne fremgår af Oversigten 2008 og Oversigten 2009. Uddrag af resultaterne er vist i tabel 5.

Tabel 5. Uddrag af landsforsøg med kvælstoftyper til vinterhvede 2008 og 2009. Her er vist udbytte, proteinindhold i kerne og gødningsvirkning for N-32 og N-32 tilsat urease inhibitoren Agrotain (0,38 liter pr. 100 liter N-32).

  Råprotein i kerne,
% af ts.
Kg N i kerne
pr. ha
Udbytte,
hkg pr. ha
Pct. virkning i
fo
rhold til
NS 27-4
2009. 3 forsøg:
150 N i NS 27-4 9,5 142 100,1 100
150 N i urea 9,2 135 98,0 97
      ns  
2008. 5 forsøg:
150 N i NS 27-4 9,5 154 108,4 100
150 N i urea 9,3 147 105,4 96
      ns  

 

Der er hverken i 2008 eller 2009 nogen statistisk sikker forskel mellem gødningstyperne; men tendenserne er på linje med UK-forsøgene. Landsforsøgene fortsætter i 2010.

Læs også: ’Effekt af urease inhibitor på ammoniakfordampning og klimapåvirkning fra UAN-gødning’.

Referencer:

ChadWick D, Misselbrook T, Gilhespy S, William J, Bhogal A,Sagoo L, Nicholson F, Webb Sa Chambers B. (2005). Ammonia emissions from nitrogen fertilizer applications to grassland and tillage land. In: WP1B Ammonia emissions and crop N use efficiency. Component report for Defra Project NT2605. 30 p.

Dampney P, Dyer C, Goodlass G, Chambers B. (2006). Crop responses to different N fertilizer materials. In: WP1a Crop Responses. Component report for Defra Project NT2605. 71 p.

Nielsen, O-K m.fl. (2010). Denmark´s National Inventory Report 2010. 1178 pp. NERI Technical Report No 784.

Pedersen C. A. (2009). Kvælstoftyper til vinterhvede. Oversigt over Landsforsøgene 2009, side 215-217.

Sanz-Cobena et al. (in preparation). Mitigation af NH3 and N2O emissions from urea. In PhD thesis 2010.

Smith K, Dobbie K, Thorman R, Yamulki S. (2006). The effect of N fertilizer forms on nitrous oxide emissions. Component report for Defra Project NT2605. 44 p.

Til top 

Sidst bekræftet: 18-08-2015 Oprettet: 01-09-2010 Revideret: 01-09-2010

Forfatter

Planter & Miljø
Landskonsulent, Gødskning

Søren Kolind Hvid

PlanteInnovation


Af samme forfatter

Tørken i april gør ondt nu
Der er udbredt tørke i afgrøderne i det meste af landet, også på lerjord. Det skyldes det tørre vejr i april. I begyndelsen...
09.07.19
Klima - det kan du gøre i marken
Her kan du finde viden om, hvad du kan gøre i marken for at mindske klimaaftrykket fra din produktion.
18.06.19
Vandbalanceunderskud på forskellige jordtyper
I vintersæd er der 7. maj typisk et vandbalanceunderskud på 80-90 mm, hvor fordampningen endnu ikke har været begrænset af ...
07.05.19
Markvanding i Påsken
Sæsonen for markvanding starter helt usædvanligt tidligt i 2019. Der er allerede vandingsbehov i overvintrende afgrøder på ...
15.04.19
Præsentationer fra konference om kvælstofregulering på basis af lokale målinger
Mange nye måleresultater fra GUDP-projektet om emissionsbaseret kvælstofregulering blev præsenteret på konference 14. juni ...
21.08.18