Dobbelt gevinst ved at kalke - højere udbytte og færre klimagasser

Forskere fra Aarhus Universitet og det norske universitet for biovidenskab har fundet ud af, at når landmænd anvender kalk på sure marker, kan de ikke kun øge afgrødeproduktionen, men også reducere udledningen af lattergas samt øge jordens kapacitet til at oxidere metan.

Kalknikng kan med andre ord bidrage til afbødning af klimaændringer, skriver DCA, Center for Fødevarer og Jordbrug på deres hjemmeside.

Markforsøg fra 1942

Undersøgelsen blev udført på ca. 80 år gammelt markforsøg i Jyndevad.

Her etablerede man et forsøg med kalkning i 1942. Og det er her forskerne har undersøgt påvirkningerne af kalkning på udledning af drivhusgasser samt de underliggende mekanismer, der er forbundet med mikrobiel struktur og funktion i agerjord.

”Langsigtede markforsøg som dette i Jyndevad er ekstremt værdifulde for os. Især når vi som her forsker i drivhusgasemissioner, er data over lang tid vigtig. De langvarige forsøg gør, at vi kan være mere sikre på resultaterne,"  forklarer forsker Diego Abalos fra Institut for Agroøkologi.

Det langsigtede eksperiment gav forskerne mulighed for at undersøge, hvad der sker i jorden, når kalk tilsættes, og pH-værdien stiger. 

Mindre udledning af lattergas og større optagelse af metan

”Ved at kalke øger man ikke kun afgrødeudbyttet, men udledningen af lattergas reduceres også kraftigt (40-82% reduktion). Dette skyldes en pH-effekt på bakterieenzymer, som vi nu begynder at forstå.

Derudover fandt vi ud af, at kalkning også er med til at øge jordens optagelse af metan,” siger postdoc Zhi Liang fra Institut for Agroøkologi.

Selvom ​​effekten på metan ikke er særlig stor, så kan agerjord optage metan fra luften og oxidere det, og når jordens pH stiger på grund af kalkning, synes jordens kapacitet også at stige.

”Så du får en kombination af højere udbytter, lavere lattergasudledninger og højere optag af metan i jorden. Så kalkning er bestemt en meget god praksis,” siger Diego Abalos.

Lidt højere CO2-emissioner

Men det hele er ikke bare guld og grønne skove, når det kommer til kalkning.

CO2-udledningen stiger en smule, når jordens pH stiger. Stigningen opstår, fordi jordmikroorganismerne trives, når jorden ikke længere er så sur. Og når de trives, så udleder de også mere CO2.

”Der er kulstof i planterne, og en del af det returneres til jorden efter høst. Kalkning øger plantevækst og udbytte, hvilket betyder, at mængden af ​​kulstof, der returneres til jorden også øges. Og mens noget af kulstof forbliver i jorden, metaboliseres noget andet af mikroorganismerne og udledes i form af CO2,” siger Diego Abalos.

Begrænsning i tre satser

For at finde ud af, hvor meget kalk, der er behov for for at opnå de bedste resultater, havde forskerne en referencemark, som ikke var kalket (pH på 3,77).

Derudover havde de forsøgsarealer, hvor de kalkede i tre hastigheder ved fire, otte og tolv ton kalk pr. hektar (pH på 4,92, 6,39, og henholdsvis 6,84).

Jo mere kalk, der tilsættes til marken, jo højere pH-værdi. Imidlertid er de andre effekter ikke lige så ligetil, som pH-værdien. 

”Den nøjagtige mængde kalk, der er nødvendig for at maksimere afgrødeudbyttet, afhænger af afgrødearten og jordens egenskaber, såsom den indledende pH, struktur og kulstofindhold.

I vores undersøgelse var afgrøden forårsbyg. Vi fandt det højeste udbytte ved at kalke moderat - i vores eksperiment var det otte tons pr. hektar og ikke tolv.

Og når vi taler om udledning af lattergas gælder det bare om, at øge pH-værdien så meget, at jorden ikke længere er sur. Man reducerer ikke mere nitrogenoxid ved at øge pH-værdien mere end det,” forklarer Zhi Liang, og tilføjer:

"Da vi så på jordens evne til at optage metan fra luften, fandt vi faktisk, at den laveste mængde på fire tons kalk pr. hektar var den mest optimale". 

Udfordrende at opnå alle fordele på én gang

På trods af de generelt positive virkninger af kalkning afslørede undersøgelsen også, at det er udfordrende at opnå en optimal pH-værdi i jorden, der kan give maksimalt udbytte og samtidig reducere drivhusgasemissionerne.

”Vi så, at den kalkningsmængde, der sikrede det maksimale afgrødeudbytte, også øgede CO2-emissioner og reducerede oxidationen af ​​metan sammenlignet med lavere kalkningshastigheder.

Vi så dog også, at udledningen af lattergas er den samme ved alle mængder af kalkning, men blev reduceret markant sammenlignet med den ukalkede reference.

Vores resultater viser, at målretning mod en pH-værdi på 6,39 synes at være den mest passende i forhold til at afbalancere afgrødeproduktion og afbødning af klimaændringer,” konkluderer Diego Abalos.