Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Markante forskelle i økologiske dyrkningssystemers drivhusgasbalance

Forskere fra blandt andet Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet har via to langvarige markforsøg i Danmark og Schweiz fundet, at drivhusgasbalancen varierer betydeligt mellem forskellige økologiske dyrkningssystemer.

18.08.2020 | Camilla Brodam

Forsøgene sammenligner forskellige konventionelle og økologiske dyrkningssystemer. Foto: Lars Kruse, AU

Forsøgene sammenligner forskellige konventionelle og økologiske dyrkningssystemer. Foto: Lars Kruse, AU

Landbrugets påvirkning af klima og miljø har været med til at styrke økologiens popularitet. Ifølge forskere fra Aarhus Universitet har der inden for det seneste årti været en stigning i økologisk dyrkede landbrugsarealer i Europa på hele 74%.  Økologisk landbrugs påvirkning på nitratudvaskning samt på klimaet via lattergasudledninger samt kulstoflagring i jorden er tidligere blevet undersøgt, men der har indtil nu manglet samlede opgørelser fra langvarige undersøgelser, og det har forskere fra Danmark, Schweiz og Frankrig nu rådet bod på.

”Vi har målinger fra to langvarige forsøg, et i Schweiz og et i Danmark. Ved at bruge målingerne sammen med en simuleringsmodel, har vi kunnet estimere drivhusgasbalancerne både for økologisk og konventionelt dyrkede marker,” forklarer professor og institutleder Jørgen E. Olesen fra Institut for Agroøkologi.

Langvarige forsøg i Schweiz og Danmark

Forskerne har benyttet målinger fra to langvarige markforsøg. DOK-forsøget i Schweiz startede i 1978, mens det danske forsøg i Foulum startede i 1997. Forsøgene sammenligner forskellige konventionelle og økologiske dyrkningssystemer, og nogle af de økologiske er ugødede, mens andre gødes med husdyrgødning. I alt sammenlignes otte forskellige dyrkningssystemer fordelt med fire fra DOK og fire fra Foulum:

DOK, Schweiz:

  • KONMIN – Konventionelt dyrket med mineralsk gødning
  • KONHUG – Konventionelt dyrket med husdyrgødning
  • ØKOUGØ – Ugødet
  • ØKOHUG – Økologisk dyrket med biodynamisk gødning

Foulum, Danmark:

  • KONMIN – Konventionelt dyrket
  • ØKOUGØ – Økologisk med efterafgrøder, ugødet
  • ØKLUGØ – Økologisk med efterafgrøder og kløvergræs, ugødet
  • ØKLHUG – Økologisk med efterafgrøder, kløvergræs og husdyrgødning

”Der er en blanding af konventionelle og økologiske planteavlssystemer i DOK og Foulum, og det gør det muligt for os at se på, hvordan billedet ser ud for forskellige økologiske og konventionelle dyrkningssystemer. Men det var i virkeligheden ikke forskellen mellem konventionel og økologi, der kom bag på os, selvom den var mindre, end vi troede. Det var mere den forskel, vi så imellem de forskellige økologiske dyrkningssystemer,” fortæller Jørgen E. Olesen.

Forskerne brugte en simuleringsmodel (STICS) til at beregne kulstof- og kvælstofstrømme i dyrkningssystemerne. Denne model giver mulighed for at beregne udledninger af lattergas, der er en kraftig drivhusgas og af ændringer i jordens kulstofpulje, der også bidrager til dyrkningssystemernes samlede klimabelastning. Inden modellen blev anvendt, gennemførtes en sammenligning og forbedring af modellen i forhold til målinger fra forsøgene.

Målt per hektar og per kg korn

”Vi har valgt at opgøre drivhusgasbalancen både per hektar og per kg korn i hvede, da begge opgørelsesmetoder ofte anvendes. Desuden indgik hvede i begge forsøg og giver derfor et sammenligningsgrundlag. Der er stor forskel mellem systemerne uanset om udledningerne opgøres på den ene eller anden måde,” fortæller Jørgen E. Olesen.

Forskerne har lavet en oversigt, hvori de har sammenlignet forskellige dyrkningsformers drivhusgasbalance, som er beregnet med STICS-simuleringsmodellen i kombination med standardværdier for udledninger fra brændstofforbrug ved markoperationer. Den store betydning af jordpuljen i den samlede klimabelastning per ha skyldes, at der i de langvarige forsøg er vist, at der sker en løbende reduktion af jordens kulstofindhold i alle forsøgsled, dvs. også hvor der både er kløvergræs i sædskiftet og tilføres husdyrgødning. I begge forsøg er der størst tab af kulstof i jord i de ugødede økologiske dyrkningssystemer, fordi udbytterne er lave og dermed tilføres også mindre kulstof til jorden i planterester og rødder.

Figur 1. Drivhusgasbalancen og deres komponenter estimeret for DOK- og Foulum-forsøgene fra henholdsvis 1978-2016 og 1998-2016. Den øverste figur viser udledninger per ha fordelt på udledninger fra energiforbrug, lattergas og ændringer i jordens kulstofindhold. Den nederste figur viser udledninger per kg hvede.

”Vores målinger viser en tydelig forskel i drivhusgasbalancen for de fem forskellige økologiske dyrkningsmetoder. Vi ser, at de ugødede marker har den højeste klimabelastning, mens de marker, der blev dyrket med efterafgrøder, kløvergræs og gødet med husdyrgødning (red: ØKLHUG) havde den laveste målt på mængden af korn, men ikke per hektar. Det kan hænge sammen med, at en frugtbar jord og brug af husdyrgødning øger udbyttet, og høje udbytter er afgørende for en lav klimabelastning per produceret enhed,” forklarer Jørgen E. Olesen.

Målt per hektar har den økologiske dyrkning med efterafgrøder (ØKOUGØ) den laveste klimabelastning, mens den er relativt høj målt per ton udbytte, hvilket ifølge Jørgen E. Olesen hænger sammen med et lavere udbytte.

Ugødede marker udleder mere per kg korn

De ugødede økologiske marker viser nogle markant højere tal end nogen af de andre marker, når man måler i mængden af korn.

”Udledningen per ton korn er højere på ugødede marker, det kommer dog ikke helt bag på os. Det har noget at gøre med, at udbyttestigningen  mere end kompenserer for den øgede lattergas fra gødningen, når marken bliver tilført husdyrgødning,” forklarer Jørgen E. Olsen.

Klimabelastningen per ha og kg korn beregnet ud fra de to langvarige forsøg i Schweiz og Danmark, varierer ifølge forskerne bag analysen ligeså meget imellem de økologiske dyrkningssystemer som mellem konventionel og økologisk dyrkning.

”Drivhusgasbalance for de konventionelle og økologiske marker ligger tæt på hinanden, men vi kan også se i vores analyse, at klimabelastningen per kg korn fra økologisk landbrug reduceres ved at sikre en god næringsstofforsyning til afgrøderne, især gennem gødning,” fortæller Jørgen E. Olesen.


Bag om forskningen

Samarbejdspartnere: Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet, INRA i Frankrig, Research Institute of Organic Agriculture i Schweiz og Agroscope i Schweiz.
Finansiering: PIREN Seine Project, ERA-NET European projects Climate-CAFÉ, FertilCrop og French Ministry of Agriculture. De 25 årige forsøg er finansieret af programmer under ICROFS
Interessekonflikter: Ingen
Læs mere: Du kan læse publikationen: ”Long-term modelling of crop yield, nitrogen losses and GHG balance in organic cropping systems”. Den er skrevet af: Bénédicte Autret, Bruno May, Loïc Strullu, Florent Chlebowski, Paul Mäder, Jochen Mayer, Jørgen E. Olesen og Nicolas Beaudoin.
Kontakt: Professor og institutleder Jørgen E. Olesen, Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet. Tlf.: +4540821659. E-mail: jeo@agro.au.dk

DCA, Agro, Økologi