Kulstof i jord – måling og modellering

Det er svært at måle og kvantificere ændringer i kulstofindhold i jorden præcist. Det viser en undersøgelse, hvor kulstofmålinger på samme marker i 2000 og 2020 sammenholdes med kulstofmodellering i C-værktøjet, ud fra 20 års markdata.

Af Majken Husted

I 2000 blev der, som en del af helårsforsøgene, udtaget jordprøver på en række økologiske marker. Jordprøver blev udtaget med mellemrum på en rute igennem markerne. Prøverne blev puljet til én samlet prøve for hver mark fordelt på forskellige jorddybder. I 2020 genfandt man en række af disse marker og udtog igen jordprøver, for at undersøge hvordan kulstofindholdet havde ændret sig i perioden. I samarbejde med ejerne har man fundet frem til driftsdata for 19 af markerne for perioden 2000-2020.

Jordprøverne fra 2000 og markdata for de 20 år er blevet brugt i C-værktøjet, som er baseret på C-tool modellen, til at modellere udviklingen i jordens kulstofindhold. Formålet med denne undersøgelse er at sammenligne de målte ændringer med den modellerede ændring i kulstofindhold i jorden.

Kulstofmodellering og -måling på 19 økologiske marker

For at modellere udviklingen i jordens kulstofindhold er der indhentet markdata for 19 økologiske marker. Det er data om afgrøder, om halmen er bjærget eller nedmuldet, om græsset afgræsses, om efterafgrøder og udlæg samt data om udbringning af husdyrgødning. Alle disse data siger noget om, hvor stort kulstofinputtet til marken har været.

De 19 marker tilhører fem bedrifter, som alle har økologisk malkekvæg. Det er derfor bedrifter med en stor andel af græs i sædskiftet, men andelen af græs i sædskiftet varierer mellem markerne. I tabellen fremgår det, mange år ud af de 20 marken har ligget i græs, samt i hvor mange år der har været efterafgrøder eller græsudlæg. Det er også vist, om der hovedsageligt har været afgræsning eller slæt på græsarealerne.

Svært at opretholde højt kulstofindhold

Når man sammenholder data i tabellen med ændringen i kulstofindholdet i jorden (figur 1), kan man se, at hvor der er et fald i kulstofindholdet efter 20 år såvel i måling som modellering, blev der i 2000 målt et kulstofindhold i jorden på over 2 pct. svarende til en humusprocent på over 3,4. Selvom man på disse marker har haft en høj andel græs i sædskiftet i perioden 2000-2020, har det ikke været nok til at opretholde kulstofindholdet i jorden. Dette illustrerer, at når man har et højt kulstofindhold i jorden, skal der også tilføres meget kulstof for blot at opretholde niveauet.

Hvor både måling og modellering viser en stigning i kulstofindholdet i jorden, har der været målt kulstofindhold i 2000 på eller under 2 pct. Også på disse marker har der været høj andel af græs, efterafgrøder og udlæg over de 20 år, og det har bidraget til at opbygge kulstof i jorden.

Kulstofprocent i 0-25 cm’s dybde målt i 2000 og igen i 2020 . Antal år med græs i perioden samt antal år med græsudlæg eller efterafgrøder. Det er angivet om der på græsarealerne hovedsageligt har været slæt eller afgræsning.

Mark nr.	JB	C-% i 2000	C-% i 2020	År med græs	Afgræsning/Slæt	År med udlæg, efterafgrøde
1	1	2,6	2,4	9	A	7
2	4	1,5	1,5	6	A	5
3	4	1,7	2,2	13	A	5
4	4	2,5	2,3	12	A	7
5	4	2,4	1,8	12	S	7
6	4	2,8	2,2	13	A	6
7	4	2,0	2,0	10	A	6
8	4	1,4	1,3	6	A	4
9	3	1,5	1,5	7	A	1
10	4	1,5	1,5	8	A	4
11	4	1,5	1,4	11	A	3
12	3	2,3	2,0	10	A	2
13	4	1,0	1,1	11	A	8
14	4	1,0	1,2	12	A	7
15	4	2,0	2,5	11	A	6
16	6	2,3	2,2	9	A	4
17	4	2,3	2,4	10	A	5
18	4	2,8	2,3	10	A	6
19	4	1,7	1,7	11	A	8

Figur 1. Procentvis ændring i kulstofindhold i jorden i dybden 0-25 cm ved hhv. kulstofmåling og kulstofmodellering. X-aksen refererer til marknummer angivet i tabel.

Figur 2. Procentvis ændring i kulstofindhold i jorden i dybden 26-100 cm ved hhv. kulstofmåling og kulstofmodellering. X-aksen refererer til marknummer angivet i tabel.

Der er ikke målt kulstofindhold ned til 100 cm’s dybde i alle marker, hvorfor det kun har været muligt at lave en sammenligning af kulstofmålingen og kulstofmodelleringen for 26-100 cm’s dybde i syv marker. Alle viser et stigende kulstofindhold fra 2000-2020, og det indikerer, at der er et større potentiale for opbygning af kulstof i de dybere jordlag, hvor kulstofindholdet generelt er lavere end i det øverste jordlag. Der er for nogle af markerne en stor forskel mellem den målte stigning og den modellerede stigning. Dette kan skyldes usikkerheder i kulstofmålingerne.

Usikkerheder ved at måle kulstof i jorden

Både i 0-25 cm’s dybde og 26-100 cm’s dybde ses en forskel mellem den målte ændring og den modellerede ændring i kulstofindholdet i jorden. En del af forklaringen ligger i, at jordprøverne ikke er udtaget præcis de samme steder på marken i 2000 og 2020. Det er så vidt muligt forsøgt at finde den samme rute i marken, hvor der blev udtaget prøver i 2000. Dette er lykkedes, men da punkterne ikke er registreret med GPS-koordinater, har det ikke været muligt at udtage jordprøverne på præcis samme sted i 2020.
Der kan være stor variation i kulstofindhold i en mark, hvorfor det er vigtigt, at prøverne udtages samme sted, hvis man vil følge udviklingen i kulstofindhold over tid. Herudover skal man være sikker på, at jordprøven behandles korrekt, således at man måler på den rigtige del af prøven.

Det er kulstofindholdet i jorden, der skal analyseres, hvorfor friske rødder, ikke nedbrudt halm og synlig kalk skal fjernes. Sker det ikke, vil kulstofindholdet i jorden blive overestimeret. Desuden kan der ved udtagelse og fordeling af prøven i forskellige dybder ske forurening af prøverne, som kan give usikkerheder i resultatet.

Stort kulstof-input giver basis for kulstofopbygning

Selvom det ikke er muligt at konkludere præcis, hvor meget kulstofindholdet i jorden ændrede sig ved forskellig dyrkningspraksis, så kan der alligevel trækkes nogle generelle konklusioner ud.

For at opbygge kulstof skal der tilføres kulstof – og jo mere kulstof der tilføres, des større er potentialet for at opbygge kulstof i jorden. Nogle af de afgrøder der særligt giver et stort kulstof input til jorden, er græs og kløvergræs.
Halmnedmuldning, efterafgrøder og tilførsel af organisk gødning er andre måder at tilføre kulstof til jorden på.

Figur 3. Illustration af kulstof-input og -tab fra jorde med forskelligt indhold af kulstof. Af Henrik Vestergaard Poulsen.