Tab af ammoniak og andre gasser under afgræsning Planteproduktion 2004 8.5 Kvælstoftab fra kløvergræsmarker Tab af ammoniak og andre gasser under afgræsning First I’d like to thank the organizers for the invitation to attend this workshop. As indicated in the objectives for this meeting, GHG emissions derived from grazing animals may be critical for the overall balance of grassland GHG budgets, and I hope this workshop can lead to agreement on how these emissions are best accounted for in grassland management strategies, and what are the most mitigation options. Søren O. Petersen Danmarks JordbrugsForskning Afd. for Jordbrugsproduktion og Miljø

Oversigt Tabsprocesser og mængder N-tilførsler til græsmarker: Betydning af tid og sted Fodring og ammoniaktab Drivhusgasbalancen for græsmarker

Kvælstoftab til atmosfæren Processer og kilder Tabspost Reguleres især af: Ammoniak-fordampning NH3 (ammoniak) pH vindhastighed temperatur Nitrifikation NO (kvælstofilte) N2O (lattergas) N2 (frit kvælstof) ilt ammoniak/nitrit Denitrifikation N2O (lattergas) iltfattige forhold nedbrydeligt kulstof nitrat/nitrit

Kvælstofomsætning i marken Vekselvirkning mellem processerne Ammoniak Lattergas Frit kvælstof Urin+gødning Lattergas → Frit kvælstof ↑ ← Ammoniak/ → → ammonium Nitrit Nitrat ↑ ↓ Organisk kvælstof

Kvælstofomsætning i marken Vekselvirkning mellem processerne Ammoniak Lattergas Frit kvælstof Urin+gødning Lattergas → Frit kvælstof ↑ Ammoniak/ → → ammonium Nitrit Nitrat ↑ ↓ Organisk kvælstof

Kvælstofomsætning i marken Vekselvirkning mellem processerne Ammoniak Lattergas Frit kvælstof Urin+gødning Lattergas → Frit kvælstof ↑ ← Ammoniak/ → ammonium Nitrit Nitrat ↑ ↓ Organisk kvælstof

Kvælstoftab til atmosfæren Typisk omfang, andel af afsat N Ammoniak 5-10% Øvrige N-gasser 5-10% - for begge tabsposter STOR variationsbredde

Kvælstoftilførsel til græsmarker Tab er knyttet til puljer af opløst N Husdyrgødning Handelsgødning Urin og gødning Kvælstoffiksering

Husdyrgødning Effekt af udbringningsteknik (Wulf et al., 2003) Betydelig reduktion af ammoniaktab ved nedfældning!

Husdyrgødning Effekt af biogasbehandling (Chantigny et al., 2003) Biogasbehandling begrænser tab af ammoniak og – især – lattergas!

Handelsgødning Håndtering kan modvirke gasformige tab Delt gødskning

Handelsgødning Håndtering kan modvirke gasformige tab Delt gødskning Undgå nitratholdig gødning til afgræsnings-marker tidligt forår

Handelsgødning Lattergas-udledning fra urinpletter Ugødet Totalt 120 kg N i KAS (Anger et al., 2003)

Handelsgødning Håndtering kan modvirke gasformige tab Delt gødskning Undgå nitratholdig gødning til afgræsnings-marker tidligt forår Handelsgødning efterfulgt af husdyrgødning øger risikoen for denitrifikation

Handelsgødning Håndtering kan modvirke gasformige tab Delt gødskning Undgå nitratholdig gødning til afgræsnings-marker tidligt forår Handelsgødning efterfulgt at husdyrgødning øger risikoen for denitrifikation Nitrifikations- og urease-hæmmere kan forsinke N-omsætningen og dermed tab

Gødning og urin Dyrenes færdsel påvirker fordelingen Vandingstrug

Gødning og urin Dyrenes færdsel påvirker fordelingen Vandingstrug Rotationsafgræsning kan forbedre eftervirkning - men usikkert hvor meget det vil reducere gasformige tab!

Gødning og urin Fordeling med stigende N-indtagelse (Kebreab et al., 2001) Overskud udskilles primært i urinen!

Gødning og urin Andel af urin-kvælstoffet på urea-form Overskuddet udskilles som urea i urinen!

Ammoniaktab fra urin - ved normal og forhøjet N-indtagelse Klar sammenhæng mellem N-overskud og ammoniaktab fra urin!

Drivhusgasser i landbruget - og deres drivhuseffekt Luftart Kemisk formel Drivhuseffekt (CO2-ækv.) Kuldioxid CO2 1 Metan CH4 21 Lattergas N2O 310

Kulstoflagring i græsmarker - en bæredygtig strategi? System: Ugødet kløvergræs N-indtag (græs+foder): 505 g N/ko pr. dag Afgræsning: 162 dage Dyretæthed: 4.4 DE/ha

Drivhusgas-balance for afgræsning Lattergas og metan vs. kulstoflagring Udledning af metan og lattergas: 2,4 tons CO2-ækv pr. DE Potentiale for kulstoflagring i græsmarker 0,7-1,8 tons CO2-ækv pr. ha (Soussana et al., 2003) Afgræsning skal være meget ekstensiv for at give netto-binding af CO2-ækvivalenter i græsmarker!

Opsummering Gasformige N-tab har kvantitativ betydning

Opsummering Gasformige N-tab har kvantitativ betydning Undgå nitrat-gødning til afgræsningsmarker ved tidlig udbringning

Opsummering Gasformige N-tab har kvantitativ betydning Undgå nitrat-gødning til afgræsningsmarker ved tidlig udbringning N-tab reduceres mest effektivt ved at mindske N-overskuddet (selektiv reduktion af urea i urinen!)

Opsummering Gasformige N-tab har kvantitativ betydning Undgå nitrat-gødning til afgræsningsmarker ved tidlig udbringning N-tab reduceres mest effektivt ved at mindske N-overskuddet (selektiv reduktion af urea i urinen!) Kulstoflagring i græsmarker vil blive neutraliseret af drivhusgasudledninger selv ved ekstensiv afgræsning

Case: Dairy cattle grazing GHG emissions for grazing season 1994 Fertilized grass Grass-clover (CO2-C eq/ha) CH4 N2O CH4 N2O Fertilizer N - 488 - 0 BNF - 0 - 385 N excretion - 472 - 412 NH3 volatilization - 67 - 52 N leaching - 520 - 424 Manure storage 297 13 252 11 Animals 1582 - 1338 - I have estimated N2O emissions using the IPCC default emission factors, and CH4 emissions using the emissions used in the official Danish inventory for manure and dairy cows. The emissions are expressed as CO2-C equivalents.