Feedback Form

 033

Oprettet: 02-12-2009

Klimapåvirkning ved dyrkning - vinterhvede som eksempel

Klimapåvirkningen i forbindelse med planteproduktion er kompleks med mange kilder til emission af drivhusgasser.

Ny side 1

I denne artikel beskrives klimapåvirkningen fra hjælpestoffer, omsætning af kvælstof, nedmuldning af halm, afbrænding af korn og halm mv. ved dyrkning af vinterhvede under typiske danske forhold.

Klimapåvirkning kaldes også drivhuseffekt og sammenfatter påvirkninger fra forbrænding af fossile energikilder og anden CO2 -udledning samt udledninger af metan og lattergas. Klimapåvirkning udtrykkes i CO2-ækvivalenter ( CO2-eq).

Klimapåvirkning i globalt perspektiv

Dyrkning af vinterhvede og andre afgrøder medfører udledning af lattergas, der er den vigtigste drivhusgas i landbruget. Der er mange kilder til emission af lattergas, herunder også tab af kvælstof til det omgivende miljø. Derudover er der en klimapåvirkning ved fremstilling, transport og forbrug af de hjælpestoffer, maskiner mv., der anvendes i dyrkningen. Endelig påvirker dyrkningen kulstofbalancen i jorden. Kulstoflageret i jorden kan enten være en netto-sink for lagring af CO2 eller en kilde til netto-emission af CO2.


Figur 1.
Klimapåvirkning ved dyrkning af vinterhvede på lerjord (JB 6) under danske forhold – opgjort efter LCA-principper (globalt perspektiv), kg CO2 -eq pr. ha.

I figur 1 er vist den samlede klimapåvirkning ved dyrkning af vinterhvede på lerjord (JB 6) under danske forhold , og hvordan klimapåvirkningen fordeler sig mellem emission af lattergas i forbindelse med dyrkningen, hjælpestoffer og kulstoflagring i jorden. Der er regnet med gødskning efter normer og et udbytte på 80 hkg kerne pr. ha og 4,4 ton halm pr. ha. I beregningen indgår svinegylle fra 1,4 DE pr. ha.

Den samlede klimapåvirkning er beregnet til godt 3500 kg CO2 -ækvivalenter pr. ha, heraf udgør emission af lattergas i forbindelse med dyrkningen knap 1200 kg CO2 -ækvivalenter. Udledningen af lattergas er beregnet efter de retningslinjer, som IPCC har opstillet, og som også anvendes ved opgørelse af det nationale klimaregnskab. Udledningen af lattergas er beregnet til 2,5 kg N2 O-N pr. ha. Det er en forholdsvis beskeden N-mængde, der bliver til lattergas, men da lattergas er en stærk drivhusgas med en drivhuseffekt, der er 296 gange stærkere end CO2, kommer lattergas alligevel til at udgøre en stor del af den samlede klimapåvirkning opgjort som CO2-ækvivalenter.

Klimapåvirkning i relation til det nationale klimaregnskab

I det nationale klimaregnskab, som udarbejdes hvert år af DMU og som redegør for Danmarks drivhusgasudledninger i henhold til Kyoto protokollen, indgår klimapåvirkninger fra fremstilling af hjælpestoffer i udlandet ikke. I de nationale klimaregnskaber medregnes drivhusgasudledningen altså i det land og den sektor i samfundet, hvor varen fremstilles. Det betyder, at klimapåvirkningerne ved fremstilling af f.eks. handelsgødning medregnes i industrisektoren i de lande, hvor handelsgødningen produceres. Når man f.eks. taler om, at landbruget står for ca. 16 pct. af de samlede udledninger af drivhusgasser i Danmark, så indgår klimapåvirkningen fra fremstilling af handelsgødning, pesticider, maskiner mv. ikke. Der er altså en væsentlig forskel på at se på klimapåvirkningen, som man gør i livscyklusanalyser (LCA-principper), der anlægger et globalt perspektiv, og så på klimapåvirkningen, som det opgøres i henhold til det nationale klimaregnskab, der er grundlaget for nationale mål for reduktion af udledninger.


Figur 2
. Klimapåvirkning ved dyrkning af vinterhvede på lerjord (JB 6) under danske forhold – opgjort i henhold til det nationale klimaregnskab, kg CO2-eq pr. ha.

I figur 1 er klimapåvirkningen opgjort efter LCA-principper (globalt perspektiv), hvor klimapåvirkningen ved fremstilling af hjælpestoffer mv. er medregnet, uanset hvor hjælpestofferne er produceret. I figur 2 er vist klimapåvirkningen ved dyrkning af vinterhvede opgjort i henhold til det nationale klimaregnskab.

I figur 2 indgår klimapåvirkningen fra hjælpestoffer ikke bortset fra det direkte brændstofforbrug i primærlandbruget. I henhold til det nationale klimaregnskab er klimapåvirkningen fra dyrkning af 1 ha vinterhvede således ca. 1.450 kg CO2-eq. Det har betydning i forhold til de danske politiske klimamålsætninger.

Hjælpestoffer

I figur 3 er vist klimapåvirkningen (globalt perspektiv) fra de forskellige hjælpestoffer, der typisk anvendes ved dyrkning af vinterhvede.


Figur 3
. Klimapåvirkning fra hjælpestoffer anvendt ved dyrkning af vinterhvede på lerjord (JB 6) under danske forhold, kg CO2-eq pr. ha (globalt perspektiv).

Fremstilling af gødning og især kvælstofgødning står for ca. 65 % af klimapåvirkningen fra hjælpestoffer og ca. 44 % af den samlede klimapåvirkning ved dyrkning af vinterhvede. Beregningen er baseret på forbrug af handelsgødning efter N-norm og forbrug af P- og K-gødning i henhold til bortførslen med afgrøden. Klimapåvirkningen fra ”Maskiner” er meget usikker. Klimapåvirkningen fra kalk er beregnet ud fra et gennemsnitligt forbrug på 275 kg kalk pr. år. I beregningen indgår både udvinding og transport af kalken samt CO2-frigivelsen i forbindelse med kalkens omsætning i jorden. Klimapåvirkningen fra pesticider er så lille, at søjlen næsten ikke er synlig.

Lattergas

I figur 4 er vist de forskellige kilder, der bidrager til udledning af lattergas. Fordelingen mellem handelsgødning og husdyrgødning er i det konkrete eksempel bestemt af, at der er regnet med tilførsel af 136 kg N (total) i svinegylle og 59 kg N i handelsgødning. Der er regnet med, at halmen bjærges. Hvis halmen nedmuldes, vil bidraget fra kilden afgrøderest have været ca. dobbelt så stor. Der er regnet med en nitratudvaskning på 39 kg N pr. ha og en ammoniakfordampning på 22 kg N pr. ha.


Figur 4
. Klimapåvirkning fra emission af lattergas ved dyrkning af vinterhvede på lerjord (JB 6) under danske forhold, kg CO2-eq pr. ha. Beregnet efter IPCC 2006.

Tabel 1. Emissionskoefficienter, %, for latter gas ved dyrkning af afgrøder

Kilde til emission af lattergas Emissionskoefficient, %
IPCC 1996 IPCC 2006
N i handelsgødning 1,25 1,00
N i husdyrgødning 1,25 1,00
N fikseret fra luften 1,25 0
N i afgrøderest 1,25 1,00
N udvasket som nitrat 2,50 0,75
N fordampet som ammoniak 1,00 1,00

Den faktiske emission af lattergas kendes ikke, da der kun er foretaget få undersøgelser, og systematiske måleprogrammer findes slet ikke. Emissionen af lattergas beregnes derfor efter de retningslinjer, der er fastsat af IPCC. I denne beregning anvendes de emissionskoefficienter, der er fastsat af IPCC i 2006. De anses for at være mere fagligt korrekte end emissionskoefficienterne fra 1996. Det skal dog bemærkes, at DMU i opgørelsen af det nationale klimaregnskab fortsat anvender emissionskoefficienterne fra 1996.

Kulstof i jord

I det konkrete eksempel med dyrkning af vinterhvede på lerjord (JB6) og med tilførsel af husdyrgødning fra 1,4 DE, er der beregnet en lille stigning i kulstoflageret i jorden på lang sigt (20 år). Uden tilførsel af husdyrgødning ville der have været en nettoemission af CO2 fra jordpuljen.

Klimapåvirkning pr. produktenhed

Klimapåvirkningen pr. ha sættes i forhold til udbyttet for at få et udtryk for klimaeffektiviteten. Ekstensiv planteproduktion med lavt input og lavere udbytter vil give en mindre klimapåvirkning pr. ha. Det varierer, om klimapåvirkningen pr. produkt ved ekstensiv produktion er højere eller lavere end ved en mere intensiv produktion. Som eksempel kan nævnes markvanding, der vil øge klimapåvirkningen pr. ha en smule pga. energiforbruget til markvanding. Markvanding vil imidlertid mindske klimapåvirkningen pr. produkt, fordi udbyttet stiger forholdsvis meget mere ved markvanding end den samlede klimapåvirkning gør. Da landbruget i globalt perspektiv også skal sikre fødevareforsyningen til en stigende verdensbefolkning, er mottoet for klimaindsatsen i landbruget i international sammenhæng ”More with less ”. Derfor er det f.eks. ved sammenligning af dyrkningsmetoder relevant at se på både klimapåvirkningen pr. produkt og arealforbruget (tabel 2).

Tabel 2. Klimapåvirkning pr. produkt ved dyrkning af vinterhvede på lerjord (JB6) med et udbytte på 80 hkg kerne pr. ha. Klimapåvirkningen ved dyrkningen er ikke fordelt mellem kerne og halm i dette tilfælde, dvs. hele klimapåvirkningen er fordelt på kerneudbyttet.

Klimapåvirkning pr. produkt (kerne) 44,3 kg CO2 pr. hkg
Arealforbrug 125 m2 pr. hkg

Kulstofbinding i afgrøden

Planter optager CO2 fra luften og omdanner det til plantetørstof. I tabel 3 er vist optaget af CO2 i den høstbare del af en vinterhvede afgrøde med et udbytte på 80 hkg kerne pr. ha og et halm udbytte på 4,4 ton pr. ha. Til sammenligning er vist den samlede klimapåvirkning ved dyrkningen af afgrøden. Der bindes knap 5 gange så meget CO2 i kerne og halm, som der udledes i form af CO2-ækvivalenter på grund af dyrkningen. Bindingen af CO2 i afgrøden indgår dog hverken i LCA-analyser eller i det nationale klimaregnskab, da det antages, at det bundne CO2 frigives igen relativt hurtigt i forbindelse med afgrødens anvendelse til foder mv. Beregningen i tabel 3 er baseret på, at kerne og halm indeholder 85 % tørstof , og at tørstoffet indeholder 44 % ku l stof (C). Der omregnes fra kulstof til CO2 ved at gange med faktoren 44/12.

Tabel 3 . Binding af CO2 i kerne og halm i vinterhvede med et udbytte på 80 hkg kerne pr. ha og 4,4 ton halm pr. ha sammenlignet med klimapåvirkningen ved dyrkningen, kg CO2-eq pr. ha.

Klimapåvirkning i alt ved dyrkning 3.544 kg CO2-eq
CO2 bundet i 80 hkg kerne -10.971 kg CO2
CO2 bundet i 4,4 ton halm -6.034 kg CO2
CO2 bundet i kerne + halm -17.005 kg CO2

Mulig fortrængning af fossil energi

Halm og kerne har en brændværdi på 14,5 GJ pr. ton. Naturgas har en emissionsfaktor på 57 kg CO2 pr. GJ , og kul har en emissionsfaktor på 95 kg CO2 pr. GJ. Et ton halm eller kerne kan da fortrænge 826 kg CO2 , hvis det substituerer naturgas, og 1378 kg CO2 pr. ton, hvis det substituerer kul (Energistyrelsen 2009). I figur 5 er vist den mulige fortrængning af CO2 fra fossil energi ved forbrænding af kerne og halm i kraftvarmeproduktion. Den mulige fortrængning er sammenlignet med den samlede klimapåvirkning ved dyrkning af afgrøden.


Figur 5.
Klimapåvirkning ved dyrkning af vinterhvede sammenlignet med klimapåvirkningen fra den mængde kul, som halm og kerne kan substituere ved forbrænding, kg CO2-eq pr. ha.

Figur 5 viser, at halmen ved anvendelse til energiformål kan fortrænge næsten dobbelt så meget CO2 fra kulfyring, som dyrkningen samlet set påvirker klimaet – og fire gange så meget, som dyrkning af afgrøden belaster det nationale klimaregnskab (den blå del af søjlen). Halm og kerne tilsammen kan fortrænge næsten 5 gange så meget CO 2 fra kulfyring, som dyrkningen påvirker klimaet.

Datablad med forudsætninger og detailresultater.

Sidst bekræftet: 17-11-2015 Oprettet: 02-12-2009 Revideret: 02-12-2009

Forfatter

Planter & Miljø
Landskonsulent, Gødskning

Søren Kolind Hvid

PlanteInnovation


Af samme forfatter

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
6-ugers vejrprognose fra DMI fra 7. august
Det er usikkert, hvor meget nedbør, der kommer i denne uge. I de kommende uger forventes fortsat højtrykspræget vejr med va...
08.08.18
Vanding med saltholdigt vand
Prognoserne om tørke flere uger endnu har igangsat overvejelser om ekstraordinært at vande roer med saltholdigt vand.
06.08.18
Vanding af majs i kernefyldningsfasen
Det anbefales at holde majs velforsynet med vand indtil 2 uger før forventet høst.
06.08.18