Denitrification in the root zone Danish Institute of Agricultural Sciences Department of Agroecology Research Centre Foulum Denitrification in the root zone N2 N2O Finn P. Vinther, Danish Institute of Agricultural Sciences, Department of Agroecology, Research Centre Foulum Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

Measuring denitrification NO3 N2O N2 Denitrification (nitrate) (nitrous oxide) (atmospheric nitrogen) In the field: Acetylene In the lab: NO3 N2O N2 Denitrification

Measuring or modelling? Resource demanding and difficult to measure Modelling often the only possibility Most models, however, often needs more input information than what is available Simple model for estimation of N2O emission and denitrification – SimDen….. which only needs information about amount and type of added nitrogen clay content of the soil

Denitrification = N2O * (N2/N2O) Denitrification = N2O * (N2/N2O) Principles of SimDen: Denitrification = N2O * (N2/N2O) Denitrification = N2O * (N2/N2O) Bouwman, 1996 Fertilizer N2O emission Background N2O emission Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om. Total N2O emission = Background N2O emission + EF1.25 * N-input Inorganic N: EF0.8 Organic N: EF2.5

Denitrification = N2O * (N2/N2O) Principles of SimDen: Denitrification = N2O * (N2/N2O) Literature values (app. 500): Avg. N2/N2O-ratio: app. 3 WFPS* < 60% N2/N2O-ratio 0 - 3 60% < WFPS < 80% N2/N2O-ratio 3 - 5 WFPS > 80% N2/N2O-ratio 5 - 10 * Water filled pore space Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

Denitrification Principles of SimDen: SimDen Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om. Water filled pore space (WFPS) Soil texture (clay content)

How to use SimDen Example 1: Background denitrification Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

How to use SimDen Example 2: Background + fertilizer denitrification Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

How to use SimDen Example 3: Background + fertilizer denitrification at higher clay content Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

How does SimDen perform Danish studies Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

How does SimDen perform Other studies Spain (Vallejo et al., 2004) Canada (Paul & Zebarth, 1997) Sweden (Dahlin et al., 2005) The Netherlands (Zwart et al., 2004) Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

How does SimDen perform Other studies Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

How does SimDen perform Other studies Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

How can SimDen be used? Regional mapping, as for example as shown here, where SimDen has been implemented into ”CT-tools”, ConTerra ApS, which use databases with information about soil types, fertiliser use, etc. Herning Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om.

Ending remarks SimDen is based on average values, and the deni-trification is calculated for a climatically ‘normal’ year, or an average denitrification over years. If more detailed estimates about the annual variation of the denitrification is wanted, dynamic models as for example Daisy must be used. SimDen can be downloaded from www.agrsci.dk/simden Denitrifikation i rodzonen: Rodzonen = øverste meter, svarende til den dybde vi normalt måler N-udvaskning i, og når vi taler om N-balancer er det også også den øverste meter vi taler om. Wish you good luck and thank you for your attention!