Koolstofopslag onder grasland en andere bodembeheersmaatregelen

Tommy D’Hose Greet Ruysschaert

Tweede klimaatrondetafel "Landbouw en Visserij“

3 oktober 2016

Grasland in Vlaanderen

30% van het Vlaamse landbouwareaal

0

50000

100000

150000

200000

250000

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

20

14

20

15

Evolutie van het graslandareaal, ha, 2000 - 2015

TotaalBlijvend graslandTijdelijk grasland

Bron: FOD Economie – Algemene Directie Statistiek

Koolstofopslag onder grasland

Klumpp K. (2016)

Gelijkaardige bevindingen voor België (Lettens et al. 2005)

Akker Gras Bos

Koolstofopslag onder grasland Hoe snel wordt koolstofvoorraad onder grasland opgebouwd?

0,47

0,80 0,70 0,72

1,99

0,49

1,01 1,00

0,60

0,37

1,28

0,60 0,50

0,33

1,40

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

Ongep

. data

ILV

O

Senapati

et

al. 2

014

Leifel

d e

t al.

2011

Käm

pf

et a

l. 20

16

Poep

lau e

t al

. 2011

Souss

ana e

t al.

2004

Conant

et a

l. 2001

Tys

on e

t al.

1990

Arr

ouays

et

al. 2

002

Forn

ara e

t al.

2016

Poep

lau e

t al

. 2011

Lugat

o e

t al.

2015

De

Bru

ijn e

t al

. 2012

Post

en K

won 2

000

Frei

bauer

et

al.

2004

5-10 jaar 11-20 jaar 21-40 jaar > 40 jaar

t C h

a-1 j

aar-

1

11-20 jaar 21-40 jaar 21-40 jaar

Sink: 0,5 – 1,0 t C ha-1 jaar-1

5-10 jaar > 40 jaar

Koolstofopslag onder grasland Hoeveel koolstof gaat verloren bij scheuren van grasland?

-2,80

-0,95

-1,81

-1,00

-3,20

-1,70 -1,81

-0,47

-3,50

-3,00

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

Loisea

u et al. 1996

Soussan

a et a

l. 2004

Poep

lau et al. 20

11

Freibauer et a

l. 2004

Loisea

u et al. 1996

Freibauer et a

l. 2004

Poep

lau et al. 20

11

Greg

ory et a

l. 2016

5-10 jaar 11-20 jaar 21-40 jaar > 40 jaar

t C h

a-1 j

aar-

1

Source: 1,0 – 2,0 t C ha-1 jaar-1

5-10 jaar 11-20 jaar 21-40 jaar > 40 jaar

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

• Koolstofopslagpotentieel

• Case studies

Csat= 4.09 + 0.37 x bodempartikels ≤ 20 µm (%) (Hassink 1997)

Cpot= Csat – Ccur (≤ 20 µm)

Referentie Locatie Diepte (cm)

Cpot (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

minerale of organische bemesting

4. Vernieuwing

ploegen en opnieuw inzaaien

1. Graslandbeheer: type uitbating Grazen Maaien

Recyclage van C via dierlijke excreties Constante afvoer van C

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Grazen Maaien Grazen Maaien

Senapati et al. (2014) Soussana et al. (2010)

t C h

a-1 jaar-

1

1,5 GVE/ha

3-5 sneden

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

Grazen Maaien Maaien +Grazen

Mestdagh et al. 2006

kg O

C m

-1 (0-6

0cm

)

4 GVE/ha

2-4 sneden

1-2 sneden+ 4 GVE/ha

2. Graslandbeheer: intensiteit Intensief Extensief

Hoge veebezetting/maaifrequentie en bemestingsdosis

Lage veebezetting/maaifrequentie en bemestingsdosis

-0,57

1,47

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

Extensief Intensief

t C h

a-1 jaa

r-1

Amman et al. (2009)

3 sneden, 0 N

4 sneden, 200 N

18,7

20,2

18,2

17

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

Extensief Intermediair Intensief

kg C

m-2 (0-6

0cm

)

Ward et al. (2016)

<1 GVE/ha <25 N

2-3,5 GVE/ha >100 N

1,5 GVE/ha 25-50 N

Soussana, Klump et al. (in prep.)

3. Graslandbeheer: bemestingsdosis

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 N 225 N 450 N

t C h

a-1 (0-3

0cm

)

Merelbeke 2001-2011

a a a

20

25

30

35

40

45

3s 5s 7s

t C h

a-1 (0-3

0cm

)

# snedes

450 N

a ab b

30

32

34

36

38

40

42

2s 3s

t C h

a-1 (0-3

0cm

)

# snedes

0 N

a b

3. Graslandbeheer: bemestingsdosis

0,32

0,42

0,55

0,86

0,37

0,28 0,31

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

200 N 50 m³ 100 m³ 200 m³ 50 m³ 100 m³ 200 m³

Mineraal Runderdrijfmest Varkensdrijfmest

t C h

a-1 jaa

r-1

Fornara et al. 2016

4. Graslandbeheer: vernieuwing

Blijvend grasland

>10 jaar, C0 = 4,5%, 0-30cm

+0,1 t C ha-1 jaar-1

Vernieuwd

• Weinig gegevens beschikbaar met focus op C

Ierland; Necpalova et al. (2014)

ploegen (0-20cm) -> inzaai

-12,9 t C ha-1 jaar-1 (2,5 jaar)

Duitsland; Linsler et al. (2013)

>10 jaar, C0 = 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?

0

10

20

30

40

50

60

70

80

gras wisselbouw akker gras wisselbouw akker

van Eekeren et al. 2009 Loiseau et al. 1996

t C h

a-1

0-10cm, 36 jaar 0-30cm, 20 jaar

Compost en/of stalmest

0,64

1,02

1,29 1,22 1,33

0,92

1,47 1,60

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

Willekens etal. 2014

D'Hose et al.2016

Vanden Nestet al. 2016

Cougnon etal. 2008

Vanden Nestet al. 2014

Tits et al.2012

Willekens etal. 2014

Tits et al.2012

< 2 t C ha-1jaar-1

2-3 t C ha-1 jaar-1 > 3 t C ha-1 jaar-1

t C h

a-1 jaar

-1

Compost

0,71

0,18 0,18

0,5

1,31 1,22

1,01

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

Witter etal. 1993

Smith enPowlson

1996

Schnieder1976

Johnstonet al. 1975

VandenNest et al.

2016

VandenNest et al.

2014

Johnstonet al. 1975

< 2 t C ha-1 jaar-1 2-3 t C ha-1 jaar-1 > 3 t C ha-1jaar-1

t C h

a-1 ja

ar-1

Stalmest Koolstofopbouw Compost ≈ stalmest (dosis) MAP Compost

C zonder N & P (D’Hose et al. 2016)

Stalmest Risico op P (Vanden Nest et al. 2016)

Stro inwerken

0,4

0,46

0,41

0,1

0,5

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Smit

h e

t al

. 2000

Kic

k en

Pole

tsch

ny

1980

Smit

h e

t al

. 199

7

Pow

lson e

t al

. 198

7

Houot

et a

l. 19

89

t C h

a-1 j

aar-

1

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

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

Ploegen Niet kerend

kg C

m-2

Koolstofstocks (0-30cm)

10-30 cm

0-10 cm

BOPACT – D’Hose et al. 2016

Groenbedekkers

• Afhankelijk van type en ontwikkeling

Groenbedekker Ceff (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 CO2-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 Landbouw- en 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