Divisjon for matproduksjon og samfunn
CAPTURE - Fangvekster som klimatiltak i norsk kornproduksjon
.jpg?quality=60)
Slutt: feb 2025
Start: mars 2021
Målet med prosjektet var å dokumentere klimaeffekten av fangvekster på kornarealer i Norge, samt å utvikle gode dyrkingsstrategier.
Prosjektmedarbeidere
Ievina Sturite Trond Henriksen Peter Dörsch Thomas Kätterer Teresa Gómez de la Bárcena Tatiana Francischinelli Rittl Christophe Moni Svein Øivind Solberg Thomas Cottis
| Start- og sluttdato | 01.03.2021 - 28.02.2025 |
| Prosjektleder | Randi Berland Frøseth |
| Divisjon | Divisjon for matproduksjon og samfunn |
| Avdeling | Korn og frøvekster |
| Samarbeidspartnere | NMBU, NORSØK, HINN, SLU, NLR, Yara Norge AS og Strand Unikorn AS |
| Totalt budsjett | 12,7 mill. |
| Finansieringskilde | Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri og Statsforvalteren i Trøndelag |
Fangvekster er planter som dyrkes for at jorda skal ha et plantedekke etter at åkervekstene er høstet og de er foreslått som et tiltak for å redusere landbrukets klimagassutslipp. I dag regnes det ikke med i utslippsregnskapet fordi en mangler dokumentasjon på tiltaket under norske forhold.
Målet med prosjektet CAPTURE, gjennomført i 2021−2025, var å dokumentere klimaeffekten av fangvekster på kornarealer i Norge, samt å utvikle gode dyrkingsstrategier. Klimaeffekten i denne sammenhengen vil si evnen til å fange og lagre karbon i jorda veid opp mot eventuelle utslipp av lystgass fra nedbrytning av planterestene i jorda.
Vi fant at ved dyrking av korn er bruk av fangvekster et svært godt tiltak for å binde ekstra atmosfærisk karbon og våre beregninger med ICBM-modellen sannsynliggjør at de bidrar godt til å øke moldinnholdet i jorda. Samtidig fant vi at fangvekstene kan øke eller redusere utslipp av lystgass fra jord-plante-systemet utenfor vekstsesongen - det avhenger av hvilke typer som brukes. Valg av fangvekstart er derfor avgjørende for om den totale klimaeffekten av tiltaket er positiv eller negativ.
Resultatene våre viser at fangvekster etablerer seg- og vokser godt på kornåkre i de viktigste regionene for slik produksjon i Norge: Oslofjordområdet, Innlandet og Trøndelag. I biomasseregistreringer på gårdsbruk har vi i snitt funnet 82, 50 og 38 kg karbon per dekar i bladmassen i disse tre regionene seint på høsten. I Oslofjordområdet og på Innlandet fant vi at ettårige fangvekster sådd rett før tresking (sommersådde) var omtrent like yterike som vårsådde, undervoksende, flerårige fangvekster. I Trøndelag fikk vi gode avlinger av de vårsådde artene mens tilslaget var dårlig for de sommersådde artene. Variasjonen i biomasse fra jorde til jorde var mindre for de vårsådde enn for de sommersådde.
Å ta vare på halmen er et annet klimatiltak i korndyrkinga. Dette reduserer tilslaget av fangvekstene noe, ca. 15 %.
I feltforsøk på Ås (Oslofjordområdet), Apelsvoll (Innlandet) og på Tuv (Trøndelag) testet vi de tradisjonelle fangveksttypene (grasarter og kløver) og nyere arter og sorter (oljereddik, vikker og honningurt). Vårsådde fangvekster konkurrerer noe med kornet, men avlingsnedgangen (0−5 %) var ikke signifikant. Som representant for de vårsådde artene ga raigras henholdsvis 41, 28 og 60 kg karbon per dekar i fangvekstenes bladmasse om høsten på Ås, Apelsvoll og Tuv. Som representant for de sommersådde ga oljereddik henholdsvis 27, 20 og 12 kg karbon per dekar de samme tre stedene. For de vårsådde fangvekstene fant vi at gjennom vinteren ble 13 % av karbonet borte fra bladmassen på Apelsvoll og 32 % på Tuv. Tapene av nitrogen var høyere, henholdsvis 32 % og 57 %. De sommersådde artene var ettårige arter som døde helt ut gjennom vinteren. Vi fant ingen sammenheng mellom tapene av nitrogen fra den overjordiske plantemassen gjennom vinteren og innhold av uorganisk nitrogen i jorda (0−40 cm) om våren.
En betydelig del av karbonet som er fanget gjennom fotosyntesen fordeles til røttene og noe av dette lekker ut i jorda. Vi har målt forholdet mellom karbon i skudd og i røtter hos noen vanlige fangvekster og vi slo våre resultater sammen med andre skandinaviske data. For karbon konkluderte vi da med at raigras og kløver har et skudd/rot-forhold på omtrent 2 (ned til 30 cm dyp). For oljereddik og vikke var forholdet mellom skudd og rot nærmere 4. For å følge skjebnen til karbonet i skudd og røtter brukte vi karbonisotopen 13C i et feltforsøk på Ås. Vi fant at karbon som plantene allokerer ned under bakken blir gjenfunnet i jordas mest stabile karbonfraksjon (mineral-assosiert karbon) i større grad enn karbon i skudd og blader. I gjennomsnitt var karbon i plantenes røtter 2-3 ganger så stabilt som karbon i skudd og blader.
Vi brukte ICBM-modellen, som også brukes i klimagassregnskapet, for å estimere hvor mye av karbonet som fangvekstene årlig binder i fotosyntesen som blir lagret i jorda over en periode på 30 år. Modellen ble kjørt med et parametersett basert på langvarige svenske fangvekst-forsøk, og klimadata fra våre tre korndyrkingsområder. Som input brukte vi egne data for karbon målt på faktiske gårdsbruk. Vi fant at bruk av fangvekster kan øke karbonlageret i jorda med i gjennomsnitt 27 ± 12 kg per dekar og år under norske forhold. Avhengig av art og sted kan dette tallet variere fra 6 kg jordkarbon per dekar og år for en sommersådd fangvekstblanding i Trøndelag til 48 kg jordkarbon per dekar og år for raigras i Oslofjord-regionen.
Vi brukte også ICBM-modellen for å vekte klimagevinsten ved karbonlagring mot ulempen ved utslipp av lystgass. Til dette brukte vi data fra et forsøk på Ås. Der ble både karbonfangst (karbon i overjordisk biomasse) og lystgassutslipp målt på forsøksruter med vårsådde eller sommersådde fangvekster. Det var inkludert ledd med gjødsling av fangvekster (2,5 kg nitrogen per dekar) etter tresking. Lystgassutslipp forårsaket av bruk av fangvekster og/eller gjødsling ble kalkulert ved å trekke fra utslipp målt på ruter uten fangvekst. I forsøket var karbonfangsten noe lavere enn hva en kan forvente under praktiske forhold, men for ugjødslet raigras beregnet vi lagring av karbon til 20−25 kg per dekar i 2021 og 8−18 kg per dekar i 2022. For oljereddik beregnet vi lagringen til henholdsvis ca. 15 og 5 kg per daa de to årene. Gjødsling ved tresking for å sikre god vekst av fangvekstene ga ingen økning i karbonfangst i dette forsøket. Lystgassutslippene var lave gjennom hele vekstsesongen, og høye utslipp var knyttet til den kalde tiden av året, spesielt våren. Valg av planteart var avgjørende for om bruk av fangvekst ga økt eller redusert utslipp av lystgass. Sammenliknet med kontroll uten fangvekst, ga bruk av raigras 290 g per dekar lavere utslipp av lystgass, mens oljereddik ga 230 g per dekar høyere utslipp. Ved beregning av den totale klimaeffekten av fangvekster regnet vi om lystgassutslippene til CO2-ekvivalenter ved å bruke omregningsfaktoren 1 kg lystgass tilsvarer 273 kg CO2-ekvivalenter. Vi inkluderte også noen andre utslipp knyttet til tiltaket, f.eks. til produksjon av såfrø og transport, totalt 40 kg CO2-ekvivalenter per dekar og år. Resultatene fra forsøket på Ås viste at raigras (flerårig og italiensk) og en gras-kløver-urteblanding reduserte klimagassutslippene med 110 kg CO2-ekvivalenter per dekar og år, mens oljereddik økte klimagassutslippene med 60 kg CO2-ekvivalenter per dekar og år. I praksis ser vi at det er stor variasjon i tilslag og vekst av fangvekstene fra sted til sted og år til år. I tillegg er det betydelig usikkerhet knyttet til beregningene av både fangvekstenes skudd/rot-forhold og lagringen av karbonet som er fiksert. For å redusere denne usikkerheten er det behov for mer data på sammenhengen mellom overjordisk biomasse og rot/skudd-forhold og rhizodeposisjon. Grunnet usikkerheten i datamaterialet, bør våre resultater i større grad vurderes og tolkes kvalitativt enn kvantitativt. En raigrasdominert fangvekst reduserer sannsynligvis klimagassutslippene med rundt 100 kg CO2-ekvivalenter per dekar og år. Oljereddik bidrar til økt karbonlagring, men dette kompenserer antageligvis ikke for økte lystgassutslipp under våre forhold.
Publikasjoner i prosjektet
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Trond Henriksen Teresa Gómez de la Bárcena Kari Bysveen Thomas Cottis Peter Dörsch Eva Farkas Sigrid Trier Kjær Thomas Kätterer Christophe Moni Daniel Rasse Tatiana Francischinelli Rittl Svein Solberg Ievina Sturite Randi Berland FrøsethSammendrag
Rapporten sammenfatter resultater fra prosjektet “Fangvekster som klimatiltak i norsk kornproduksjon” (CAPTURE), gjennomført i 2021−2025. Målet med prosjektet var å dokumentere klimaeffekten av fangvekster på kornarealer i Norge, samt å utvikle gode dyrkingsstrategier. Rapporten presenterer dokumentasjon på mengde og variasjon i fangveksters biomasseproduksjon, bidrag til karbonfangst og lagring, utslipp av lystgass og evne til å holde på nitrat i jorda, samt en syntese av dette som kunnskapsgrunnlag for å kunne vurdere klimaeffekten av fangvekster under norske forhold.
Forfattere
Teresa Gómez de la Bárcena Tatiana Francischinelli Rittl Eva Farkas Daniel Rasse Cédric Plessis Helge Meissner Christophe Moni Trond Henriksen Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Foredrag – Effect of cover crops on nitrate N in soil after the growing season
Randi Berland Frøseth
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Svein Øivind Solberg Ievina Sturite Kari Bysveen Thomas Julseth Brown Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Tatiana Francischinelli Rittl Teresa Gómez de la Bárcena Eva Farkas Reidun Pommeresche Hugh RileySammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Tatiana Francischinelli Rittl Teresa Gómez de la Bárcena Eva Farkas Trond Henriksen Sigrid Trier Kjær Peter Dörsch Randi Berland FrøsethSammendrag
In Norway, cover crops were introduced to prevent loss of nitrogen and phosphorous from fields to waterways. Today, cover crops are also used to restore soil organic matter and improve soil health. Yet, the direction and magnitude of these effects are variable, and little is known about the persistence of the C derived from the cover crops in the soil. In the CAPTURE project, we evaluated the soil C sequestration potential from different cover crops used in the main cereal production areas in Norway. To do so, we used pulse labelling with 13C (CO2) to label four different cover crop species Italian ryegrass, phacelia, oilseed radish and summer vetch through their growing period. Cover crops were grown in a monoculture to enable the labelling. The results of the first year of the experiment show that cover crops produced 10- 14 Mg ha-1 above ground biomass, corresponding to 4-6 Mg C ha-1. At the end of the growing season, 3-5% of cover crop C was found in the soil particulate organic matter (POM) fraction and 2-4% in the soil mineral organic matter fraction (MAOM). In the following years, the fate of C derived from the cover crops in the soil will be determined. Furthermore, the soil C sequestration of the different cover crops will be scaled to barley plots in the same experiment, to which cover crops had been undersown in spring or summer. In these plots, N2O emissions have been measured through the whole year. The greenhouse gas trade-offs of cover crops in Norwegian cereal production will be estimated.
Sammendrag
CAPTURE project meeting presentation: assess the suitability of different cover crops for C sequestration under Norwegian conditions.
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Eva Farkas Teresa Gómez de la Bárcena Tatiana Francischinelli Rittl Trond Henriksen Peter Dörsch Sigrid Trier Kjær Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Teresa Gómez de la Bárcena Tatiana Francischinelli Rittl Peter Dörsch Trond Henriksen Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Enhancing carbon storage in managed soils through increased use of cover and catch crops in cereal cropping is at the heart of a carbon-negative agriculture. However, increased C storage by additional biomass production has a nitrogen cost, both in form of increased N fertilizer use and by potentially increasing nitrous oxide (N2O) emissions when cover crops decay. Frost-sensitive, N-rich aboveground biomass may be a particular problem during wintertime, as it may fuel off season N2O emissions during freezing-thawing cycles, which have been shown to dominate the annual N2O budget of many temperate and boreal sites. Here we report growing season and winter N2O emissions in a plot experiment in SE Norway, testing a barley production system with seven different catch and cover crops (perennial and Italian ryegrass, oilseed radish, summer and winter vetch, phacelia and an herb mixture) against a control without cover crops. Cover crops where either undersown in spring or established after harvesting barley. While ryegrass undersown to barley marginally reduced N2O emissions during the growing season, freeze-thaw cycles in winter resulted in significantly larger N2O emissions in treatments with N-rich cover crops (oilseed reddish, vetch) and Italian ryegrass. N2O budgets will be presented relative to aboveground yield and quality of cover crops and compared to potential souil organic carbon gains.
Forfattere
Randi Berland FrøsethSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Trond HenriksenSammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
