Planter

Kulstof i Centrum: Dyrkningssikkerhed og forvaltning af jordens kulstofindhold

Opretholdelse af jordens kulstofpulje og dermed dyrkningsegenskaberne er helt central for at lykkes med at dyrke jorden effektivt. I denne artikel behandles en række centrale emner, som har stor indflydelse på netop kulstofpuljen.

Der er en stigende efterspørgsel på halm og husdyrgødning til forskellige energimæssige udnyttelser, men tilbageførslen af disse biomasser til jorden er imidlertid væsentlig for opretholdelse af jordens organiske kulstofpulje (herefter blot ’kulstof’). Der er et stigende behov for at vurdere, hvor meget kulstof, man kan tillade sig at bortføre, mens man tager hensyn til dyrkningssikkerheden og jordens sundhed.

Opretholdelse af jordens kulstofindhold og dyrkningsegenskaber

Som beskrevet i artikelseriens anden artikel, har jordens indhold af kulstof en nøglefunktion for jordens fysiske, kemiske og biologiske funktioner. Det vil sige, at tab af kulstof er en trussel mod jordens dyrkningsegenskaber. Er jordens kulstofindhold blevet så lavt, at udbyttet falder, falder tilførslen af kulstof i afgrøderester også, hvorved man risikerer en forstærket negativ effekt og yderligere fald i jordens kulstofindhold.

Jordens kulstofindhold vedligeholdes gennem, primært, tilførsel af afgrøderester (eks. rødder, rod-exudater, stub og avner), men også gennem en aktiv beslutning om yderligere tilførsel af kulstof ved f.eks. etablering af efterafgrøder, efterladelse af halm eller udbringning af husdyrgødning.

Når efterspørgslen på biomasse stiger, bliver det mindre attraktivt at efterlade dem i marken, og efterlader man f.eks. mindre halm, end man tidligere har gjort, vil det, alt andet lige, medføre et fald i jordens kulstofindhold. Det centrale og meget vanskelige spørgsmål er så, hvornår er kulstofindholdet så lavt, at dyrkningsegenskaberne og dermed dyrkningssikkerheden og udbyttet sættes på spil? 

Der findes ikke noget entydigt svar, da der vil være et samspil mellem kulstofindhold, jordtype, afgrødehistorik og klima. Det gør, at hvad der viser sig at være et problematisk lavt kulstofindhold - med deraf følgende dyrkningsmæssige udfordringer - kan vise sig uproblematisk med et andet afgrødefølge og et andet vejrlig.

Tilstrækkeligt indhold af kulstof?

Den komplekse sammenhæng mellem jordens kulstofindhold og jordens dyrkningsegenskaber undersøges oftest indirekte gennem forskellige analyser af jordaggregaternes stabilitet – teorien er: Større aggregatstabilitet, bedre jordstruktur, bedre dyrkningsegenskaber. En nøgleparameter for jordens funktioner er nemlig strukturen (organiseringen af porer og partikler), og her spiller mængden af og især forholdet mellem kulstof og fine partikler en afgørende rolle.
 
Jordaggregaternes stabilitet afhænger i høj grad af, om der er kulstof nok til at ’mætte’ ler-mineralerne, og undersøgelser viser således ofte en klar sammenhæng mellem stabilitet og forholdet mellem jordens indhold af ler og kulstof – den såkaldte Dexter-ratio. Som en tommelfingerregel, begynder stabiliteten at falde, når ler:kulstof-ratioen stiger mod og passerer ca. 10 – altså når der er 10 gange så meget ler som kulstof. Stiger ratioen yderligere, falder aggregaternes stabilitet markant, og her vil man forvente, at jordens dyrkningsevne er påvirket. 

I praksis vil sammenhængen mellem indholdet af fine partikler, kulstof og jordens struktur og funktion også afhænge af såvel afgrødehistorik som intensitet af jordbearbejdning. Det kan desuden diskuteres, om en bedømmelse af jordens strukturforhold ud fra forholdet mellem ler og kulstof er anvendeligt for jorde med henholdsvis et meget lavt og et meget højt lerindhold: 

Et meget lavt lerindhold vil i næsten alle tilfælde resultere i en lav ler:kulstof-ratio i jorde stort set uden struktur, mens et meget højt lerindhold oftest vil resultere i en høj ler:kulstof-ratio, uden det nødvendigvis viser sig som strukturmæssige problemer.

I Figur 1 ses en principskitse for sammenhængen mellem dyrkningsegenskaber, jordens ler:kulstof-ratio og muligheden for at eksportere biomasse.

Illustration af sammenhæng mellem aggregatstabiliteten – en proxy for jordens dyrkningsegenskaber – og ler:kulstof-ratioen. Det ses, at ved værdier over ca. 10 begynder aggregatstabiliteten at falde. Figurens farver angiver, om det ud fra ler:kulstof-ratioen kan anbefales at fraføre biomasse.

Figur 1. Illustration af sammenhæng mellem aggregatstabiliteten – en proxy for jordens dyrkningsegenskaber – og ler:kulstof-ratioen. Det ses, at ved værdier over ca. 10 begynder aggregatstabiliteten at falde. Figurens farver angiver, om det ud fra ler:kulstof-ratioen kan anbefales at fraføre biomasse.

Forvaltning af biomasse

Når biomasse eksporteres og derved ikke tilføres jorden, vil der, afhængigt af anvendelsen, komme enten en andel eller intet af kulstoffet retur. Ved afbrænding af halm til energiproduktion eller en fremtidig biometan-produktion er der intet returprodukt, mens der ved anvendelse af halm og husdyrgødning i biogasproduktion kommer en andel af kulstoffet retur. Anvendelse til pyrolyse giver en relativt stor andel af kulstoffet retur, men det er endnu usikkert, hvilken effekt kulstoffet, i denne stort set uomsættelige form, har i jorden.

Hvis man ønsker at øge eksporten af halm eller husdyrgødning fra bedriften, er det vigtigt, så vidt muligt, at vurdere om der er ”råd” til det i de enkelte markers kulstofregnskab uden, at dyrkningsegenskaberne bringes i fare. Det er dog ikke nogen nem øvelse, som kræver viden om det aktuelle kulstofindhold i jorden og eventuelt kan tage udgangspunkt i en beregning af Dexter-ratioen. 

Det er også en mulighed at lave modelberegninger for udviklingen i jordens kulstofindhold, og endelig er observationer af f.eks. begyndende forringet afdræning, udfordringer ved såbedstilberedning og dårlig afgrødevækst vigtig.

Kulstof i Centrum

Dette er den femte og sidste artikel i artikelserien ”Kulstof i Centrum” fra SEGES Innovation, som undersøger kulstof i jord fra de grundlæggende begreber til den praktiske betydning i marken.

Forfatter: Henrik Vestergaard Poulsen, Specialkonsulent Jord og Dyrkningssystemer i SEGES Innovation.

Vil du vide mere?

Støttet af