Mätning av utsläpp av växthusgaser från odlingsmarker bör ta hänsyn till själva grödorna.
Det är slutsatsen av en studie i september-okt. nummer av Journal of Environmental Quality, som undersökte effekten av jordbruksmetoder som jordbearbetning på växthusgasen dikväveoxid. Att uttrycka utsläpp per skördeenhet snarare än på en mer konventionell per area-basis gav mycket olika resultat, säger studiens ledare, Rod Venterea, forskare i marken vid United States Department of Agriculture's Agricultural Research Service.
Särskilt fann hans team att de totala lustgasutsläppen inte påverkades nämnvärt av jordbearbetningsmetoder när de uttrycktes på arealbasis. När de beräknades per enhetsutbyte spannmål var utsläppen dock betydligt större vid obrukbar jordbearbetning jämfört med konventionell jordbearbetning. En biprodukt från många jordbrukssystem, dikväveoxid är en potent växthusgas (GHG) med en värmefångande potential som är mer än 300 gånger så stor som koldioxid.
Fynden har viktiga konsekvenser för hur de växthusgaser som genereras av jordbruket rapporteras, utvärderas och potentiellt mildras. Lustgasutsläppen var något högre under ingen jordbearbetning per area i studien, förklarar Venterea, men inte tillräckligt höga för att skilja sig statistiskt från dem under konventionell jordbearbetning. "Men när vi lade till att ingen jordbearbetning också minskade skörden blev effekten av jordbearbetningen betydande", säger han. "Poängen är att man måste titta på både lustgasutsläpp och avkastning tillsammans."
Medan tidigare studier har visat att metoder som gödselmedel och jordbearbetning kan påverka lustgasutsläppen, har relativt få rapporterat effekterna av dessa metoder på grödans prestanda samtidigt. Dessutom uttrycks växthusgasutsläppen vanligen med avseende på åkerarea: till exempel kilogram lustgas som släpps ut per hektar. Ny forskning har visat att det kan vara mer meningsfullt att uttrycka utsläpp av växthusgaser per avkastningsenhet, även om få studier faktiskt har gjort det.
För att se hur skördeskalade beräkningar kan förändra bilden av utsläpp, mätte USDA-ARS-forskare i samarbete med kollegor från University of Minnesota effekterna av jordbearbetning och hantering av kvävegödsel (N) på lustgasutsläpp, spannmålsavkastning, och grödans N-upptag under tre på varandra följande växtsäsonger i Minnesota. Experimentet genomfördes i forskningsfält som användes för produktion av majs och sojabönor, som hölls under antingen ingen eller konventionell jordbearbetning i 18 år.
När forskarna beräknade lustgasutsläppen per enhetsutbyte av spannmål eller spannmål N, fann de att utsläppen under ingen jordbearbetning var 52 respektive 66 % högre än med konventionell jordbearbetning. Med andra ord, för detta odlingssystem och klimat, säger Venterea, skulle ingen bearbetningsmetoder generera avsevärt mer dikväveoxid än konventionell jordbearbetning för samma mängd spannmål. Effekten berodde på lägre skördar under ingen bearbetning, i kombination med något större areaskalade lustgasutsläpp.
Minskad avkastning under kontinuerlig hantering utan jordbearbetning i delar av övre Mellanvästern och andra regioner har tillskrivits lägre jordtemperaturer på våren, vilket kan hämma växtutvecklingen. I andra geografiska regioner kan dock ingen bearbetning faktiskt öka avkastningen.
"Så, för dessa andra regioner, kan en uttryckning av växthusgasutsläpp på avkastningsbasis avslöja fördelar för hantering utan jordbearbetning som annars kanske inte skulle kunna kvantifieras", säger Venterea.
Studien finansierades av USDA National Institute for Food and Agriculture (NIFA) och Foundation for Agronomic Research.
