Effekten av olika brukningsmetoder på kolinlagring i åkermark

Abstract

Increased carbon sequestration in agricultural land is an important measure to reduce global warming. Since the soil is a large carbon sink, a small change in the soil organic carbon (SOC) stocks can make a substantial difference to the carbon dioxide content in the atmosphere. An increase in SOC improves the soil health and fertility which in turn gives better yields and a more secure food supply. The purpose of this study is to examine the effect of an application of single and multiple methods in agriculture on soil carbon sequestration. This is achieved through a literature review and field study with analysis of soil samples.
The result of this study shows that application of organic fertilizers increase SOC with 33,5% and application of both organic and inorganic fertilizers increase SOC with 27,9%. Organic amendments and cultivation of cover crops can increase SOC by 23% and 11% respectively. Agroforestry increases SOC by 18,3% but the effect varies in different climates. Generally, the results show a greater effect on SOC from an application of multiple methods rather than individual methods. For example, a combination of reduced or no tilling, organic amendments and cover crops can increase SOC by 50%.
The analysis of soil samples shows a positive effect on SOC when using methods such as application of no till, cultivation of legumes and cover crops, organic fertilization and organic amendments. Significant effects between fields cultivated with these methods compared to control fields were found for soil water capacity, respiration rate and phospholipid content. In general, the greatest effects on SOC were found in fields with the highest number of combined methods. Future field studies should include more sample replicates from a wider time span to increase the accuracy of the assessment.

Popular Abstract (Swedish)

Hur jordbruket blir en lösning på klimatkrisen.
Visste du att det lagras in cirka dubbelt så mycket kol i marken än vad det finns totalt i atmosfären? Det betyder att en liten förändring av kollagret i marken kan göra stor skillnad för koldioxidhalten i atmosfären. En ökad kolinlagring i jordbruksmark har därför pekats ut som en viktig åtgärd för att minska den globala uppvärmningen. Men vad innebär egentligen kolinlagring? Enkelt uttryckt är det skillnaden mellan mängden kol som binds in i växter och sedan blir kvar i marken i form av dött material och mängden kol som förs bort vid skörd eller frigörs vid bland annat nedbrytning i marken. Idag är utsläppen av kol från jordbruksmarken större än inbindningen på grund av vanliga metoder som används inom jordbruket såsom plöjning och odling av en liten variation av grödor. Samtidigt finns ett antal metoder som kan bidra till att öka kolhalten i marken. Syftet med dessa metoder är att minska onödig jordbearbetning på åkern, öka hur mycket och under hur lång tid som grödor växer på åkern samt öka tillförseln av organiskt material. En ökad kolhalt i jordbruksmarken är inte bara en klimatåtgärd, det ger även en mer välmående och bördig jord som kan ge ökade skördar och bidra till en tryggare livsmedelsförsörjning.
Syftet med denna studie var att undersöka och sammanställa effekten av olika metoder på kolinlagring i åkermark. Detta gjordes genom en sammanställning av resultat från tidigare forskning och genom insamling och analys av jordprover från åkermark i Skåne. Studien visar ett tydligt resultat: en kombination av flera metoder, som exempelvis plöjningsfri jordbearbetning, tillförsel av organiskt material och odling av mellangrödor, är en effektiv strategi för att uppnå en ökad kolinlagring i marken. Metoder som kan appliceras enskilt för att få en effektiv kolinlagring i marken är gödsling med organiskt gödsel som ökar kolhalten med cirka 34%, kvarlämnande av skörderester på åkern vilket kan öka kolhalten med 23% eller odling av mellangrödor som ökar kolhalten med 11%. En mix av buskar och träd med grödor på åkern, genom så kallat agroforestry, är ytterligare en metod som kan öka kolinlagringen, med i genomsnitt 18%, men denna effekt varierar i olika klimat.
Resultatet av studien bidrar med en ökad förståelse kring hur sättet vi odlar på påverkar möjligheten att binda in kol i marken, vilket är viktigt både för att öka markhälsan i åkermarken och minska den globala uppvärmningen. Målet med studien är dessutom att vara användbar som underlag för utformning av åtgärdspaket inom projektet Svensk kolinlagring.

• author: Magnusson, Sanna
• supervisor: Katarina Hedlund
• organization: Studies in Environmental Science; Centre for Environmental and Climate Science (CEC)
• alternative title: En litteraturöversikt och fältstudie över kolinlagrande jordbruksmetoder
• course: MVEM30 20221
• year: 2022
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: Soil organic carbon, SOC, carbon sequestration, soil health, agriculture, arable land, crop production, Sweden, cover crops, no-till, reduced tilling, organic amendments, harvest residues, crop rotation, legumes, perennial crops, agroforestry, combined management practices.
• language: Swedish
• id: 9101449
• date added to LUP: 2022-10-25 09:58:08
• date last changed: 2022-10-25 09:58:08