Effekten av biokull på agronomi og klimagassutslipp

Kommersialiseringen av biokull er imidlertid knapt i gang i Norge, og hvorvidt dette blir et viktig klimatiltak fremover avhenger blant annet av om bruk av biokull gir agronomiske fordeler for bonden. I tillegg må man være sikre på at økt karbonlagring ikke fører til negative effekter i form av andre klimagasser, f.eks. utslipp av lystgass fra jord.

Adam O’Toole er opprinnelig fra Noosa Heads i Australia, men har siden 2010 jobbet som forsker ved NIBIO (avdeling biogeokjemi og jordkvalitet). Siden 2014 har han også vært stipendiat ved fakultet for miljøvitenskap og naturforvaltning (MINA) ved Norges miljø- og biovitenskapelig universitet (NMBU).

Som en del av doktorgradsarbeidet har O’Toole undersøkt de agronomiske virkningene av biokull i korn- og grønnsaksproduksjon. Han har også kartlagt effekten av biokull på lystgassutslipp over flere år. I tillegg har han undersøkt hvor i jordprofilen, eller på jordoverflaten, biokullet ender opp etter fem år. Han ønsket å finne ut om redusert biokullkonsentrasjon i jordprøver skyldtes fysisk transport eller mineralisering av karbon fra biokull til CO₂.

Feltforsøk i Ås og Åsgårdstrand

– Vi gjorde forsøk i et korndyrkingsfelt med lett leirjord på Ås i Viken, forteller Adam O’Toole. Vi tilsatte biokull laget av Micanthus-gress, om lag tre tonn per dekar. Etter fire år var det liten agronomisk effekt å spore, bortsett fra at jordas evne til å holde på vann økte.

– Vi oppdaget også at ferskt biokull i enkelte tilfeller reduserte mengden av lystgass (N₂O) med 80 prosent, mens biokull som hadde vært to år i jorda reduserte mengden av lystgass med 40 %. Dette sammenlignet med kontrollen uten biokull.

Resultatene fra Ås dannet grunnlag for et nytt forsøk i Åsgårdstrand, Vestfold, der tanken var at biokull kunne bidra til mer effektiv gjødsling av vårløk ved bruk av organisk gjødsel (biorest) på grov sandjord.

O’Toole og kollegene hans målte både mengden av mineralisert nitrogen og utslippene av lystgass, den første måneden etter såing. Vårløkavlingen med biokull og biorest var 37 % høyere enn kontrollbehandlingen med NPK-gjødsel, men ikke signifikant forskjellig.

– Innblanding av biokull med biorest reduserte tapet av plantenæringsstoffer under spiringsperioden når det var mye vanning av såbedet, forklarer O’Toole. Resultatene viser at innblanding av biokull i biorest stimulerte til nitrifisering. Dette sørget igjen for en bedre balanse av tilgjengelig nitrat (NO₃) og ammonium (NH₄) til plantene, sammenlignet med biorest uten biokull.

Hvor tar biokullet veien?

I den siste delen av doktorgraden har O’Toole kartlagt hvor i jorda biokullet fysisk ender opp etter fem år. I fremtiden kan lagring av karbon i biokull bli bokført i et klimaregnskap. Derfor er det viktig å vite hvor man skal lete etter biokull, dersom det skulle bli nødvendig. Transporteres biokullet nedover med nedbøren, eller blir det fjernet av plogen?

O’Toole målte både vertikal og horisontal transport av biokull i Ås-feltet. Etter fem år fant forskerne igjen 92-107 % ± 6 av biokullet som var påført. 45-72 prosent av biokullet ble gjenfunnet i de øverste 0-23 cm av ploglaget innenfor rutegrensene, 22-31 % ble transportert nedover til 23-60 cm dybde, 0-21 % beveget seg horisontalt innenfor 9 m fra rutegrensen og 4 % av biokullkarbonet ble mineralisert som CO₂.

Konklusjonen etter åtte år med omfattende undersøkelser er at biokull har et stort potensial for karbonlagring og lystgassreduksjon i landbruket. Biokullet bør brukes der man oppnår størst agronomiske fordeler, f.eks. på sandjord under vanning.