Koolstofopslag in de bodem, klimaatvriendelijke teelten en organische stofkringlopen

Transcriptie

1 Koolstofopslag in de bodem, klimaatvriendelijke teelten en organische stofkringlopen Klim-O-dag Tommy D Hose Eenheid: P - Teelt, Bodem en Omgeving Organisatie vanuit ELK - Expertisecentrum Landbouw en Klimaat

2 Onderzoekers Tommy D Hose Greet Ruysschaert Bart Vandecasteele Bert Reubens Johan Van Waes Joke Pannecoucque Alex De Vliegher Thijs Vanden Nest Koen Willekens Victoria Nelissen

3 Topics Koolstofopslag in de bodem Klimaatvriendelijke teelten Organische stofkringlopen

4 Topics Koolstofopslag in de bodem

5 JRC-ESDAC Koolstofopslag in de bodem CO 2 Mineralisatie Mineralisatie Nutriënten (N,..) Humificatie Bodem organische stof Afbraak: 2-2.5%/jaar Vb. OC-gehalte van 1.75% Afbraak 1450 kg C/ha in 0-25cm laag VLM-fiche organische stof

6 Koolstofopslag in de bodem Landgebruik en Land (bodem)beheer Grasland Akkerland

7 Koolstofopslag onder grasland Literatuurstudie + eigen onderzoek (doc. Inge Mestdagh, Linde3) Akker Gras Bos ADEME 2014 Gelijkaardige bevindingen voor België (Lettens et al. 2005) Contact: tommy.dhose@ilvo.vlaanderen.be greet.ruysschaert@ilvo.vlaanderen.be

8 Ongep. data ILVO Leifeld et al Kämpf et al Poeplau et al Arrouays et al Conant et al Tyson et al Arrouays et al Fornara et al Poeplau et al Lugato et al Post en Kwon 2000 IPCC 2000 Koolstofopslag onder grasland Hoe snel wordt koolstofvoorraad onder grasland opgebouwd? 2,50 2,00 1,99 Sink: 0,5 1,0 t C ha -1 jaar -1 t C ha -1 jaar -1 1,50 1,00 0,50 0,47 0,70 0,72 0,49 1,01 1,00 0,60 0,37 1,28 0,60 0,33 0,55 0,00 > jaar jaar jaar > 40 jaar Bron: D Hose en Ruysschaert 2017 ILVO Mededeling 231

9 t C ha-1 jaar-1 Koolstofopslag onder grasland Hoeveel koolstof gaat verloren bij scheuren van grasland? <10 >20 <10 jaar jaar > jaar 0,00 Loiseau et al Loiseau et al Soussana et al Poeplau et al Freibauer et al Freibauer et al Gregory et al ,50-0,47-1,00-0,95-1,00-1,50-2,00-1,81-1,70-2,50-3,00-2,80 Source: 1,0 2,0 t C ha -1 jaar -1-3,20-3,50

10 kg OC m -1 (0-60cm) Koolstofopslag onder grasland 1. Maaien vs. Grazen 3. Intensief vs. Extensief 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 4 GVE/ha 2-4 sneden 1-2 sneden+ 4 GVE/ha Grazen Maaien Maaien + Grazen Mestdagh et al Mineraal vs. Organisch 4. Vernieuwing Soussana, Klump et al. (in prep.)

11 Koolstofopslag onder akkerland Eigen onderzoek (veldproeven, projecten, doctoraten) Organische bemesting/bodemverbeteraar Gewasresten inwerken (vb. stro) Niet-kerende bodembewerking Groenbedekkers

12 Rotaties/gewassen MAP Bemesting Bewerking Gewasproductie Chemisch OS Fysisch Nutriëntenbenutting Bewerkbaarheid Biologisch Onkruid/ziektes N, P

13 Proef Product Dosis Duur Verhoging %C Bemestingsproef (UGent) C retentie (%) Drijfmest 3 ton C/ha.j 7 jaar +11% 20% Organische bemesting/bodemverbeteraars Bemestingsproef (UGent) Bemestingsproef (UGent) Bemestingsproef (UGent) Bemestingsproef (UGent) Boerderijcompostproef (UGent) Stalmest 3 ton C/ha.j 7 jaar +23% 42% GFT-compost 3 ton C/ha.j 7 jaar +31% 56% Boerderijcompost lage C:N 3 ton C/ha.j 7 jaar +19% 35% Boerderijcompost hoge C:N 3 ton C/ha.j 7 jaar +25% 45% Boerderijcompost 1.9 tonc/ha.j 50m³ VEGTILCO Boerderijcompost 1.8 tonc/ha.j 15 ton VEGTILCO Boerderijcompost 5.5 tonc/ha.j 45 ton 6 jaar +17% 29% 3 jaar +5% 34% 3 jaar +11% 26% BOPACT Boerderijcompost 2.1 tonc/ha.j 4 jaar +13% 62% BIOCHAR Compost 10.9 tonc 2 jaar +12% 37% BIOCHAR Biochar 13.6 tonc 2 jaar +33% 78% BIOCHAR Biochar 10.9 tonc 2 jaar +18% 54% BIOCHAR Biochar-compost 10.9 tonc 2 jaar +17% 51% Bron: divers ILVO onderzoek

14 Smith et al Kick en Poletschny 1980 Smith et al Powlson et al Houot et al Gewasresten inwerken Stro van winter- en zomergranen ILVO Mededeling Maïsstro Phd Hui Xu t C ha -1 jaar -1 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,4 0,46 0,41 0,1 0,5 Bijdrage van maïsstro aan de stabiele koolstof in de bodem 0

15 Gewasresten inwerken Maïsstro Phd Hui Xu Contact:

16 Gewasresten inwerken C-opslag/ Bodemkwaliteit? Gewasrest C Teelt Bioeconomie? Gewasresten tuinbouw: inkuilen en composteren om N-verliezen tijdens de winter te verminderen (Doctoraat Jarinda Viaene, ILVO) Bijdrage aan C-opbouw in de bodem: Wortels maïs >> korrelmaïsstro (Doctoraat Hui Xu, UGent-ILVO) Contact: bart.vandecasteele@ilvo.vlaanderen.be

17 Niet-kerende bodembewerking Verschillende Vlaamse studies vb. D Haene 2008, Vermang 2012 Effectief tegen erosie Koolstofherverdeling ipv. koolstofopbouw 4,50 4,00 3,50 3,00 Koolstofstocks (0-30cm) kg C m -2 2,50 2,00 1,50 1,00 0, cm 0-10 cm 0,00 Ploegen Niet kerend ILVO BOPACT-proef D Hose et al. 2016

18 Groenbedekkers Afhankelijk van type en ontwikkeling Streven naar verlengen groeiperiode Mengsel met betere benutting bodem? Groenbedekker C eff (t C ha -1 ) Italiaans raaigras 0,42 Gele mosterd 0,30 Phacelia 0,25 Bladrammenas 0,34 Voederwikke 0,29 Sleutel et al. (2007)

19 Groenbedekkers Latere vernietiging => grotere bovengrondse + ondergrondse biomassa Vb. 1 Grasklaver ingezaaid september 1.3 ton bovengrondse droge biomassa/ha vernietiging maart 4.7 ton bovengrondse droge biomassa/ha vernietiging mei Vb. 2 Rogge-erwt ingezaaid oktober 1.5 ton bovengrondse droge biomassa/ha vernietiging 21/ ton bovengrondse droge biomassa/ha vernietiging 25/05 => Nieuwe aangepaste technieken vernietiging groenbedekker en daaropvolgende bodembewerking nodig Contact: koen.willekens@ilvo.vlaanderen.be projecten CORE Organic TILMAN-ORG en SOILVEG

20 Ruimere context: Vlaanderen Percelen met koolstofgehalte onder de streefzone (%) Akkerland 0-23 cm Percelen met koolstofgehalte onder de streefzone (%) Grasland Akkerland 0-6 cm '82 - '84 '85 - '88 '89 - '91 '92 - '95 '96 - '99 '00 - '03 '04 - '07 '08 - '11 '12 - '15 0 '82 - '84 '85 - '88 '89 - '91 '92 - '95 '96 - '99 '00 - '03 '04 - '07 '08 - '11 '12 - '15 Bron: MIRA-rapport, cijfers BDB C gehalte (%)= massa C mass droge grond x 100 C stock (ton C/ha)= %CxBDxdiepte

21 Scenario-analyse Combinatie van eigen onderzoek, literatuur en koolstofmodel Periode: Maatregel BAU Scenario C-aanvoer t C CO 2 -equiv. t CO 2 Areaal blijvend grasland -1% jaar -1 behoud Compostgebruik 13% 26% Groenbedekkers areaal +30% Stro inwerken 30% 60% Totaal: kton CO 2 -equivalenten per jaar 10% van de jaarlijkse CO 2 -uitstoot van akker en tuinbouw 1,6% van de jaarlijkse CO 2, CH 4 en N 2 O - uitstoot van de landbouw (incl. veeteelt)

22 4 per 1000 initiative Frankrijk, C in de bodem 0,4% verhogen => verhoging CO 2 in atmosfeer compenseren Vlaanderen (Lettens et al. 2005) Landgebruik 0-30cm t C/ha 0,4% t C/ha Areaal 2015 ha 0,4% kt C 0,4% kt CO 2 Akker 52 0, ,4 320 Gras 86 0, ,5 215 Som: 535 ILVO BOPACT-veldproef (5 jaar) 535 kton CO 2 -equivalenten per jaar 46% van de jaarlijkse CO 2 -uitstoot van Dierlijke akker en mest, tuinbouw groenbedekkers en stro 8% van de jaarlijkse CO 2, CH 4 en N 2 O inwerken - uitstoot van de landbouw (incl. veeteelt) 0,7 ton C/ha.jaar + compost 2,1 ton C/ha.jaar

23 Topics Klimaatvriendelijke teelten

24 Klimaatvriendelijke teelten Eigen onderzoek (veldproeven, doctoraten, projecten) Agroforestry (Voeder)sorghum Gras-klaver Soja Quinoa

25 Agroforestry Bodem: metingen doctoraat Paul Pardon (ILVO-UGent) C% in functie van afstand tot de perceelsrand met een bomenrij. Curves werden gefit dmv regressie obv de geanalyseerde bodemstalen per locatie. Rood: transecten loodrecht op de bomenrij, blauw: transecten loodrecht op de boomloze rand. Grijs: 95% confidentie interval (doctoraat Paul Pardon, ILVO-UGent) Contact: -

26 Agroforestry Opportuniteiten adaptatie! Water: Bufferende werking bij extreem droge of extreem natte omstandigheden Wind: lagere windsnelheden, minder winderosie, minder legering Temperatuur => globaal tot 4 C lagere dagtemperaturen (vermijden van hittepiek op warmste dagen) en tot 2 à 3 C hogere nachttemperaturen (hittestress) ( Contact: bert.reubens@ilvo.vlaanderen.be -

27 Perceelsranden/houtkanten Bodem: metingen doctoraat Laura Van Vooren (ILVO-Ugent-VITO) Van Vooren et al. (submitted) Contact:

28 (Voeder)sorghum Voordelen/opportuniteiten Mogelijk derde gewas in rotatie (gewasdiversificatie GLB) Lagere waterbehoefte dan maïs (droogteresistentie) Resistent tegen maïswortelboorder (quarantaine-organisme) Hogere stikstofefficiëntie Kan later gezaaid worden dan maïs (na bvb. snede Italiaans raaigras) Nadelen Hoge bodemtemperatuur voor kieming Lagere DS-opbrengst (en DS-gehalte =>inkuilen?) => Aangepaste rassen nodig (vroegrijpheid) Contact:

29 Gras-klaver Gebruik makend van de N-fixatie van vlinderbloemigen kan bij de productie van (ruw)voeders veel bespaard worden op het gebruik van N-kunstmeststoffen Veldproeven op verschillende locaties in Vlaanderen (zand, zandleem) Vb. veldproef (LCV) in Moortsele ( ), Gras-klaver vs. Gras => DS-opbrengst: +18,5% => N-besparing: 135 N/ha.jaar => kton CO 2 -equivalenten (Vlaanderen: ha) => 990% van de jaarlijkse CO 2 -uitstoot van akker en tuinbouw => 167% van de jaarlijkse CO 2, CH 4 en N 2 O - uitstoot van de landbouw (incl. veeteelt) Contact: alex.devliegher@ilvo.vlaanderen.be

30 Soja Voordelen/opportuniteiten Mogelijk gewas voor eigen eiwitproductie Minder afhankelijk van eiwit-import Vraag naar niet-gg soja Zowel voor humane als dierlijke voeding Nadelen/Knelpunten Klimaat (kort groeiseizoen) Zaaidatum (nachtvorst) Aanwezigheid van sojaspecifieke Rhizobiumbacteriën Opbrengst Gewasbeschermingsmiddelen

31 Stand van zaken Soja 20 ha in 2016 bij landbouwers in Vlaanderen (project) Action lab: Vlaamse soja kleinschalige projecten met ganse keten (binnen kader De Voedingsketen verduurzaamt ) + begeleiding ILVO Verwerking van sojabonen (voor humane en dierlijke voeding) Demoplatforms 2017 (coördinatie ILVO, samenwerking met praktijkcentra en landbouwers) Uitzaai van ha bij landbouwers in 2017 Teelthandleiding Nieuw aangepaste rassen (2019) Contact: johan.vanwaes@ilvo.vlaanderen.be joke.pannecoucque@ilvo.vlaanderen.be sofie.goormachtigh@ilvo.vlaanderen.be

32 Quinoa Voordelen/opportuniteiten Hoge nutritionele waarde (eiwit, AZ, ) Volwaardige vleesvervanger Peru en Bolivia: 90% van de wereldproductie => Korte keten? Nadelen/Knelpunten Economisch duurzaam/interessant voor Vlaamse landbouwer? Rassenkeuze (afrijping, opbrengst, ) Zaai- en oogsttijdstip Optimale bemesting Gewasbeschermingsmiddelen Onkruidbeheersing Contact: johan.vanwaes@ilvo.vlaanderen.be alex.devliegher@ilvo.vlaanderen.be

33 Topics Organische stofkringlopen

34 Compostering Lokaal sluiten van kringlopen via kleinschalige compostering Akkerbouwer Tuinbouwer Boomkweker Natuurbeheerder preiresten roggestro houtsnippers aardbeisubstraat Chemisch OS Fysisch Oa. Genesys-project, doctoraat Jarinda Viaene (ILVO-UGent) Contact: Biologisch

35 Substraatteelt Vervangen van witveen door hernieuwbare grondstoffen => Veenvervanging mogelijk door compost en plantenvezels zonder groeivermindering of opbrengstverlies nutriënten Structuur Structuur Compost Biodiversiteit Plantenvezels Inoculatie met biocontrole organismen Contact: - Proeven PCHoogstraten ILVO en MIP-project DuPoCo (Vlaco-Peltracom-PCS-ILVO) Inoculatie met biocontrole organismen

36 Contact Tommy D Hose en Greet Ruysschaert Eenheid: P Teelt, Bodem en Omgeving tommy.dhose@ilvo.vlaanderen.be; greet.ruysschaert@ilvo.vlaanderen.be Tel: 09/ ; 09/