Bedre jordegenskaper og mindre klimagassutslipp med biokull

Tilsetning av biokull til jordbruksjord kan øke avlingene samtidig som det bidrar til karbonfangst og mindre utslipp av lystgass (N2O) til atmosfæren. I så fall vil det ha gunstig virkning på både matproduksjon og klimaendring.

Bedre jordegenskaper og mindre klimagassutslipp med biokull

Alfred Obia disputerer 30. november 2015 for graden ph.d. ved NMBU – Norges miljø- og biovitenskapelige universitet med avhandlingen «Impact of biochar on soil physical characteristics and greenhouse gas emission».

Alfred Obias doktoravhandling tar for seg to av menneskehetens utfordringer: klimaendringer og nok mat for en økende befolkning. En løsning på den ene utfordringen kan ha negative innvirkninger på den andre. Økt matproduksjon vil kreve mere land på bekostning av skogsområder hvor avskoging vil føre til økte utslipp av karbondioksid til atmosfæren.

Men matproduksjonen kan også økes ved å øke fruktbarheten i allerede oppdyrket jord. Bruk av biokull som jordforbedringsmiddel kan kombinere økt matproduksjon med klimaforbedrende tiltak fordi biokull i jord er relativt stabilt og bidrar til karbonbinding. Biokull er et karbonrikt, alkalisk materiale som produseres ved å brenne biomasse ved begrenset oksygentilgang. Vellykket bruk av biokull i surt, sandig jordsmonn, særlig i tropene, begrunnes i biokullets evne til å øke avlingene ved lave kostnader.

Siden tilgang til vann ofte er vekstbegrensende i sandig jordsmonn, særlig i tørke-utsatte områder, har Obia studert effekter av biokull på viktige jordfysiske egenskaper som jordstruktur og vannlagring. Han har gjennomført feltforsøk i Zambia i tre ulike jordarter både i konvensjonelt jordbruk og i jordbruk med lite jordarbeiding. Jordartene ble tilført både usortert biokull og biokull i ulike størrelsesfraksjoner, alt fra maiskolber.

Biokull forbedrer jordstruktur og vanntilgang og minsker klimagassutslipp
Obia fant at tilsetning av biokull økte aggregering av jordpartiklene slik at jordas vannlagringsevne og vanntilgangen til plantene ble bedre. Dette er spesielt viktig i sandholdig jordsmonn som har en lav bindingsevne for vann, særlig i områder som er utsatt for tørke i forbindelse med klimaendringer slik tilfellet ofte er i det sørlige Afrika. I tillegg til økt aggregering ble også jorda mer porøs slik at planterøttene fikk bedre muligheter til å trenge ned i jorda.

Bevegelse av biokullpartikler som skyldtes transport nedover i jorda (utvasking), var etter et år begrenset til mindre enn 3 cm under sjiktet der det hadde blitt tilsatt. Derimot var 24 – 45% av tilført biokull blitt borte, på grunn av lateral transport med vind og vann. Derfor er det viktig med minst mulig jordarbeiding etter biokulltilførsel.

Tilsetning av biokull bidrar ikke bare til karbonfangst og reduksjon av karbondioksid i atmosfæren, men hemmer også utslipp av lystgass (N2O), en annen potent drivhusgass. Obia viser at dannelse av lystgass minsker særlig på grunn av jordas reduserte surhetsgrad som er en direkte følge av biokullets alkaliske reaksjon.  

Avhandlingen bidrar med kunnskap om hvordan tilsetning av biokull til jordsmonnet forbedrer jodas struktur og vannhusholdning, noe som er en forutsetning for intensivering og økte avlinger, samtidig som klimagassutslippene minskes ved hjelp av karbonfangst og senket utslipp av lystgass. På bakgrunn av Obias studie kan biokull tilpasses spesielle formål. For eksempel kan biokull med spesielt høy pH redusere utslipp av lystgass fra sur jord, mens partikkelstørrelse påvirker jordas aggregering, porøsitet og vannhusholdning som i sin tur påvirker produktivitet.

 

Published 23. november 2015 - 9:38 - Updated 27. november 2015 - 9:58