Der hældes gylle op i ét af markforsøgene.
Energiforsyningen er en af fremtidens store udfordringer for landbruget. Den globale efterspørgsel på specielt brændstof til transport er stærkt stigende, og omvendt er klodens ressourcer af fossile brændstoffer til at se en ende på. Det har medført initiativer til reduktion af energiforbruget samt udvikling af alternative energikilder.
Der satses blandt andet på biomasse til direkte afbrænding eller konvertering til biogas og bioethanol.
Både biogas- og bioethanol-produktion skaber store mængder restprodukter, der i begge tilfælde har et højt indhold af plantenæringsstoffer, og kan derfor tilbageføres til marken som gødning. Generelt vil næringsstofferne dog være lettere tilgængelige end i den oprindelige gylle eller plantematerialet, og indholdet af organiske strukturstoffer væsentligt lavere.
Det kan på sigt betyde, at jordens indhold af humusstoffer langsomt udtyndes. Det vil have negative konsekvenser for jordstruktur, og for de mikroorganismer og smådyr som driver alle de omsætningsprocesser, der stiller næringsstoffer til rådighed for planterne. Specielt økologerne er bekymrede for, at jordkvaliteten falder ved brug af disse gødningstyper.
Restmaterialer tilbage til jorden
I BioConcens projektet undersøges det, i samarbejde med Risø (DTU), hvordan jorden reagerer, når restmaterialer fra biogas- og bioethanol-produktion tilbageføres til jorden.
I laboratorieforsøg blev forskellige typer afgasset materiale blandet i jord og sammenlignet med lignende behandlinger med gylle og kløvergræs. Resultaterne viste, at de afgassede restmaterialer indeholdt betydeligt mindre lettilgængeligt kulstof end kløvergræs, se figur 1. Det gjaldt også for gyllen, selvom der her var en smule mere i starten. Af figur 1 kan man se, at det letomsættelige kulstof forsvandt gradvist over en ni-dages periode via mikrobiel mineralisering.
Figur 2 illustrerer tydeligt den store forskel, der er i omsætningshastigheden af de fire materialer. Kløvergræsset blev hurtigt omsat, og gav derfor meget højere produktion af CO2 end de andre. De to afgassede materialer resulterede derimod i meget mindre (men ens mængder) respireret CO2 over tid. Når gylle blev tilført, var respirationen to-tre gange højere, end ved de afgassede materialer.
Nitrat efter tilførsel
I dagene efter tilførslen af materialerne er koncentrationen af kvælstof i jorden afhængig af deres indhold af tilgængeligt kvælstof og kulstof. I tilfældet med kløvergræs medfører det, at koncentrationen af nitrat er tæt på nul, se figur 3, fordi den høje omsætningsrate medfører anaerobe forhold i jorden og dermed en høj denitrifikationsrate.
Vores resultater indikerer, at det netop er tilfældet, for dagen efter tilførslen af kløvergræs var emissionen af lattergas mindst 50 gange højere end ved tilførsel af de andre materialer (data ikke præsenteret). Derudover vil en del af kvælstoffet selvfølgelig også være blevet immobiliseret i mikrobiel biomasse.
Når de afgassede materialer blev tilført, steg nitrat-koncentrationen i jorden gradvist op til ca. 50 µg N pr. g jord, se figur 3, efter ni dage, hvorimod tilførsel af gylle frigav noget mindre (ca. 30 pct.) nitrat. Ammonium var praktisk taget væk (nitrificeret) i alle behandlinger efter ni dage.
God kilde til plantenæring
Forskellige mikrobielle parametre blev også målt (biomasse og genetisk/funktionel diversitet). Som forventet var den mikrobielle biomasse noget større, nemlig tæt på 100 pct., når kløvergræs blev tilført, mens mikrobiel diversitet blev påvirket af de forskellige materialer - omend kun kortvarigt.
Det ser derfor ud til, at afgassede restprodukter kan tjene som en god plantenæringskilde, hvis udbringning sker på et tidspunkt, hvor planterne kan optage kvælstoffet. Langtidskonsekvenserne for jordens indhold af humusstoffer skal dog undersøges nærmere.