Koolstofopslag onder grasland en andere bodembeheersmaatregelen Tommy D Hose Greet Ruysschaert Tweede klimaatrondetafel "Landbouw en Visserij 3 oktober 2016
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Grasland in Vlaanderen 30% van het Vlaamse landbouwareaal 250000 200000 Evolutie van het graslandareaal, ha, 2000-2015 150000 100000 50000 Totaal Blijvend grasland Tijdelijk grasland 0 Bron: FOD Economie Algemene Directie
Koolstofopslag onder grasland Akker Gras Bos Klumpp K. (2016) Gelijkaardige bevindingen voor België (Lettens et al. 2005)
Ongep. data ILVO Senapati et al. 2014 Leifeld et al. 2011 Kämpf et al. 2016 Poeplau et al. 2011 Soussana et al. 2004 Conant et al. 2001 Tyson et al. 1990 Arrouays et al. 2002 Fornara et al. 2016 Poeplau et al. 2011 Lugato et al. 2015 De Bruijn et al. 2012 Post en Kwon 2000 Freibauer et al. 2004 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 0,80 0,70 0,72 0,49 1,01 1,00 0,60 0,37 1,28 0,60 0,50 0,33 1,40 0,00 5-10 jaar 11-20 jaar jaar 21-40 jaar jaar > 40 > jaar
Koolstofopslag onder grasland Hoeveel koolstof gaat verloren bij scheuren van grasland? 5-10 jaar 11-20 jaar 21-40 jaar > 40 jaar 5-10 jaar 11-20 jaar 21-40 jaar > 40 jaar 0,00 Loiseau et al. 1996 Soussana et al. 2004 Poeplau et al. 2011 Freibauer et al. 2004 Loiseau et al. 1996 Freibauer et al. 2004 Poeplau et al. 2011 Gregory et al. 2016-0,50-0,47 t C ha -1 jaar -1-1,00-1,50-2,00-0,95-1,81-1,00-1,70-1,81-2,50-3,00-3,50-2,80-3,20 Source: 1,0 2,0 t C ha -1 jaar -1
Koolstofopslag onder grasland Rothamsted, Johnston et al. (1994) Koolstofverlies bij omzetten gras -> akker gaat (minstens) dubbel zo snel als opbouw bij omzetten akker -> gras
Koolstofopslag onder grasland Hoe evolueert de koolstofopslag? Wanneer evenwicht bereikt? Afhankelijk van: Bodemstructuur en samenstelling (vb. klei vs zand) Bodemvocht en temperatuur Kwaliteit C-input Initiële koolstofstock Rothamsted, Jenkinson (1988)
Koolstofopslag onder grasland Welk potentieel is er nog voor koolstofopslag onder huidig grasland? Koolstofverzadiging van de bodem C sat = 4.09 + 0.37 x bodempartikels 20 µm (%) (Hassink 1997) Koolstofopslagpotentieel C pot = C sat C cur ( 20 µm) Case studies Referentie Locatie Diepte (cm) C pot (t ha -1 ) Akkerland Grasland Wiesmeier et al. (2014) Duitsland 0-10 15,0 6,0 Angers et al. (2011) Frankrijk 0-20 22,7 - Beare et al. (2014) Nieuw-Zeeland 0-15 - 25,2 55% van alle graslandpercelen in België ligt onder streefzone BDB
Koolstofopslag onder grasland Welk effect oefent het beheer van grasland uit? 1. Type uitbating: begrazen, maaien of een combinatie van beide 2. Intensiteit van de uitbating: intensief of extensief 3. Bemestingsniveau 4. Vernieuwing minerale of organische bemesting ploegen en opnieuw inzaaien
kg OC m -1 (0-60cm) 1. Graslandbeheer: type uitbating Grazen Maaien Recyclage van C via dierlijke excreties Constante afvoer van C 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 4 GVE/ha 2-4 sneden 1-2 sneden+ 4 GVE/ha t C ha -1 jaar -1 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 1,5 GVE/ha 3-5 sneden 0,0 Grazen Maaien Maaien + Grazen Mestdagh et al. 2006 0 Grazen Maaien Grazen Maaien Senapati et al. (2014) Soussana et al. (2010)
kg C m -2 (0-60cm) 2. Graslandbeheer: intensiteit Intensief Extensief Hoge veebezetting/maaifrequentie en bemestingsdosis Lage veebezetting/maaifrequentie en bemestingsdosis t C ha -1 jaar -1 2 1,5 1 0,5 0-0,5-1 Amman et al. (2009) 4 sneden, 200 N 1,47 3 sneden, 0 N Extensief Intensief -0,57 20,5 20 19,5 19 18,5 18 17,5 17 <1 GVE/ha <25 N 18,7 Ward et al. (2016) 20,2 1,5 GVE/ha 25-50 N 2-3,5 GVE/ha >100 N 18,2 Extensief Intermediair Intensief Soussana, Klump et al. (in prep.)
t C ha -1 (0-30cm) t C ha -1 (0-30cm) t C ha -1 (0-30cm) 3. Graslandbeheer: bemestingsdosis Merelbeke 2001-2011 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 a a a 45 40 35 30 25 20 450 N a ab b 0 N 225 N 450 N 3s 5s 7s # snedes 0 N 42 40 38 36 34 32 30 a b 2s 3s # snedes
3. Graslandbeheer: bemestingsdosis t C ha -1 jaar -1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Fornara et al. 2016 0,86 0,55 0,42 0,37 0,32 0,28 0,31 200 N 50 m³ 100 m³ 200 m³ 50 m³ 100 m³ 200 m³ Mineraal Runderdrijfmest Varkensdrijfmest
4. Graslandbeheer: vernieuwing Weinig gegevens beschikbaar met focus op C Blijvend grasland Vernieuwd Ierland; Necpalova et al. (2014) >10 jaar, C 0 = 4,5%, 0-30cm +0,1 t C ha -1 jaar -1 ploegen (0-20cm) -> inzaai -12,9 t C ha -1 jaar -1 (2,5 jaar) Duitsland; Linsler et al. (2013) >10 jaar, C 0 = 2,2%, 0-10cm ploegen (0-25cm) -> inzaai -4,3 t C ha -1 jaar -1 (2 jaar) Geen effect (5 jaar)
Grasland Koolstofopslag onder grasland (0,5-1,0 t C ha -1 jaar -1 ) Behoud blijvend grasland Potentieel extra C-opslag Omzetting gras <-> akker: verlies >> opbouw Effect van beheer: Grazen > maaien Gematigd beheer optimaal Dierlijke mest > minerale bemesting Lage frequentie vernieuwing
Koolstofopslag onder grasland: regionaal niveau Koolstofstocks onder grasland in Vlaanderen In kaart gebracht door 3 studies met methode Mestdagh et al. 2009 2000-1990: -0,80 t ha -1 jaar -1 Lettens et al. 2005 2000-1990: -0,70 t C ha -1 jaar -1 Meersman et al. 2011 2006-1960: -0,02 t C ha -1 jaar -1 LULUCF
LULUCF Jaarlijkse rapporteringen: UNFCCC en KP Kyoto-Protocol (KP), art. 3.3 activiteiten rond bebossing, herbebossing, ontbossing (t.o.v. 1990) UNFCCC: klimaatverdrag Verenigde Naties Landgebruiken en veranderingen in landgebruik vanaf 1990 Vb. grassland remaining grassland: oppervlakte GG x (-0,019) t C ha -1 jaar -1 Daling verklaard door Blijvend grasland Tijdelijk grasland MAP Referentiejaar 1960 (nu 2005?) Actualisatie
Actualisatie koolstofstocks onder grasland in Vlaanderen Metingen koolstofconcentratie Bodemkundige Dienst van België onder grasland (0-6cm) Methode Mestdagh 2005 Koolstofstocks (0-30cm, 0-1m) onder grasland voor: 2015 (meest recente data) 2005 (nieuw referentiejaar?) Evolutie 2005 -> 2015:? t C ha -1 jaar -1
Andere bodembeheersmaatregelen Wisselbouw Compost en/of stalmest toepassen Stro inwerken Niet-kerende bodembewerking Groenbedekkers
Wisselbouw Wat is het effect van het roteren van grasland met akkerbouwgewassen? 80 0-10cm, 36 jaar 0-30cm, 20 jaar 70 60 50 t C ha -1 40 30 20 10 0 gras wisselbouw akker gras wisselbouw akker van Eekeren et al. 2009 Loiseau et al. 1996
t C ha -1 jaar -1 t C ha -1 jaar -1 1,4 1,2 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,64 Willekens et al. 2014 < 2 t C ha-1 jaar-1 0,71 Witter et al. 1993 Compost 1,02 Stalmest Compost en/of stalmest 1,29 1,22 1,33 D'Hose et al. Vanden Nest Cougnon et Vanden Nest 2016 et al. 2016 al. 2008 et al. 2014 0,18 0,18 Smith en Powlson 1996 Schnieder 1976 0,92 Tits et al. 2012 1,47 Willekens et al. 2014 2-3 t C ha-1 jaar-1 > 3 t C ha-1 jaar-1 0,5 Johnston et al. 1975 1,31 1,22 Vanden Nest et al. 2016 Vanden Nest et al. 2014 1,01 Johnston et al. 1975 < 2 t C ha-1 jaar-1 2-3 t C ha-1 jaar-1 > 3 t C ha-1 jaar-1 1,60 Tits et al. 2012 Koolstofopbouw Compost stalmest (dosis) MAP Compost C zonder N & P (D Hose et al. 2016) Stalmest Risico op P (Vanden Nest et al. 2016)
Smith et al. 2000 Kick en Poletschny 1980 Smith et al. 1997 Powlson et al. 1987 Houot et al. 1989 Stro inwerken 0,6 t C ha -1 jaar -1 0,5 0,4 0,3 0,2 0,4 0,46 0,41 0,5 0,1 0,1 0 stro-input: 4 7 t ha -1 jaar -1
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 0,50 10-30 cm 0-10 cm 0,00 Ploegen Niet kerend BOPACT D Hose et al. 2016
Groenbedekkers Afhankelijk van type en ontwikkeling 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)
Scenario-analyse Effect van bodembeheersmaatregelen op koolstofopbouw opschalen naar Vlaanderen Reductiedoestellingen : ongeveer 190000 ton CO 2 - equivalenten/jaar (periode 2021-2030) compenseren door C-opslag in de bodem Aandachtspunt: koolstofopbouw > koolstofafbraak => koolstofsekwestratie VLM fiche Organische stof
Conclusies Koolstofopslag onder grasland Behoud van blijvend grasland Goed beheer kan koolstofopslag verhogen Actualisatie van koolstofstocks onder grasland in Vlaanderen Akkerland: wisselbouw, compost/stalmest, stro inwerken en groenbedekkers kunnen bijdragen aan koolstofopbouw (of ten minste op peil houden) Systeem- en ketenbenadering
Dank u wel! Instituut voor Landbouwen Visserijonderzoek Burg. Van Gansberghelaan 109 9820 Merelbeke België T + 32 (0)9 272 27 00 F +32 (0)9 272 27 01 plant@ilvo.vlaanderen.be www.ilvo.vlaanderen.be