Środowiskowe skutki uprawy żyta po wierzbie

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Środowiskowe skutki uprawy żyta po wierzbie"

Michalina Cieślik
7 lat temu
Przeglądów:

1 Środowiskowe skutki uprawy żyta po wierzbie Robert Borek, Antoni Faber - Paostwowy Instytut Badawczy

2 Co oznacza zrównoważona produkcja biomasy? Dyrektywa w s. Odnawialnych Źródeł Energii 2009/28/EC : - biopaliwa nie powinny byd uprawiane na gruntach o wysokiej bioróżnorodności oraz na obszarach o wysokiej sekwestracji węgla (torfowiska, lasy) - biopaliwa powinny spełniad minimalne wymagania oszczędności gazów cieplarnianych w stosunku do paliw kopalnych 35% (50% w 2017 i 60% w 2018 dla nowych instalacji) - do emisji gazów cieplarnianych mają byd włączone zmiany zawartości węgla w glebie spowodowane zmianą użytkowania gruntów, obliczone dla okresu 20 lat od momentu przekształcenia gruntu. Komisja UE zaleca, aby krajowe kryteria zrównoważenia dla biomasy używanej w produkcji elektryczności, ciepła i chłodu były zgodne z wymaganiami dla biopaliw i biopłynów. Reguły cross-compliance WPR (jakośd gleb i wód, biologiczna różnorodnośd, zużycie nawozów i pestycydów oraz zapobieganie zanieczyszczaniu powietrza). Dyrektywa Wodna, Dyrektywa Azotanowa

3 Ile gazów cieplarnianych jest rzeczywiście emitowane z uprawy biopaliw? Wierzba Heller (2003) 11.7 t NonCO 2 -CO 2 eq ha -1 r t CO 2 eq ha -1 r -1 Matthews, Grogan (2001) t C ha -1 Bradley, King (2004) t C ha -1 Smith (2004) t C ha -1 (50% niepewności) Smith (2005) t C ha -1 r -1 Styles, Jones (2008) t C ha kg N-N 2 O ha -1 r -1 Kavdir (2008) kg N-N 2 O ha -1 r -1 Hellebrand (2010) t C ha kg N-N 2 O ha -1 r -1 Borek et al. (2011-niepubl.) t C ha kg N-N 2 O ha -1 r -1 Badania Crutzena (2007) Emisja według wskaźnika IPCC dla N 2 O niedoszacowuje emisje 3 do 5 razy! Krytyka Crutzena (labilnośd NOx, różny wskaźn. efekt. pobrania N) Searchinger (2008), Fargione (2008), Kim (2009) - analizy biorące pod uwagę pośrednie zmiany użytkowania gruntów

4 Czy kalkulowad wpływy sekwestracji węgla po zaprzestaniu uprawy roślin energetycznych czy też może zastosowad stopę dyskonta zerową lub bliską zeru? Źródło: Delucchi M., 2011

5 Metodyka Model DNDC (DeNitrification-DeComposition) w. 9.2 Dane wejściowe: Stacja Doświadczalna Grabów (21 40 E, N) Gleba średnia IV a kompl. żytni dobry 75 kg N/ha Dane meteorologiczne ( ) Kalibracja modelu dla wierzby: RRMSE = 11.49% - stand. zakres [0-10%]

6 Results Emisja CO 2 (kg C ha -1 r -1 ) Boxplot, rozkład wyników wokół median (pionowa linia w środku zakresu) Test Wilcoxona potwierdza różnice pomiędzy rozkładem danych dla wierzby i żyta dla W=361.0 oraz poziom istotności<0.05 E-7

7 Emisja GHG netto (kg CO 2 -eq ha -1 r -1 ) Boxplot, rozkład wyników wokół median (pionowa linia w środku zakresu) Test Wilcoxona potwierdza różnice pomiędzy rozkładem danych dla wierzby i żyta dla W=361.0 oraz poziom istotności<0.05 E-7

8 Emisja CH4 (kg C ha -1 r -1 ) Boxplot, rozkład wyników wokół median (pionowa linia w środku zakresu) Test Wilcoxona potwierdza różnice pomiędzy rozkładem danych dla wierzby i żyta dla W=361.0 oraz poziom istotności<0.05 E-7

9 Emisja N 2 O (kg N ha -1 r -1 ) Boxplot, rozkład wyników wokół median (pionowa linia w środku zakresu) Test Wilcoxona potwierdza różnice pomiędzy rozkładem danych dla wierzby i żyta dla W=350.5 oraz poziom istotności<0.05 E-7

10 Emisja NO (kg N ha -1 r -1 ) 0, Boxplot, rozkład wyników wokół median (pionowa linia w środku zakresu) Test Wilcoxona potwierdza różnice pomiędzy rozkładem danych dla wierzby i żyta dla W=326.0 oraz poziom istotności<0.05 = 0,

11 Emisja N 2 (kg N ha -1 r -1 ) 0, Boxplot, rozkład wyników wokół median (pionowa linia w środku zakresu) Test Wilcoxona potwierdza różnice pomiędzy rozkładem danych dla wierzby i żyta dla W=344.0 i poziomu istotności<0.05 = 0,

12 Regresja pomiędzy wymyciem N z plantacji wierzby oraz z żyta W = R R 2 = 47.51% Stand. Błąd = 3.99 p-value= gdzie w= wymycie N z uprawy wierzby, r= wymycie z upr. żyta

13 Wymywanie NO Boxplot, rozkład wyników wokół median (pionowa linia w środku zakresu) Test Wilcoxona potwierdza różnice pomiędzy rozkładem danych dla wierzby i żyta dla W=354.0 i poziomu istotności<0.05 E-7

14 Zmiana (t C ha -1 r -1 ) Odłóg Dynamika frakcji węgla w glebie w trakcie uprawy wierzba/żyto Lata Serie4 SOC (kg C ha-1 y-1) Litter Serie1 (kg C ha-1 y-1) Humads Serie2 (kg C ha-1 y-1) Humus Serie3 (kg C ha-1 y-1)

15 Zmiana (t N ha -1 r -1 ) Odłóg Dynamika frakcji węgla w glebie w trakcie uprawy wierzba/żyto Lata Serie4 SOC (kg N ha-1 y-1) Serie1 Litter (kg N ha-1 y-1) Serie2 Humads (kg N ha-1 y-1) Serie3 Humus (kg N ha-1 y-1)

16 Zmiana (kg N ha -1 r -1 ) Odłóg Dynamika netto emisji N 2 O podczas rotacji wierzba/żyto Lata

17 Zmiana (kg N ha -1 r -1 ) Odłóg Dynamika netto wymywania NO 3 - podczas rotacji wierzba/żyto Lata -100

18 Efekt netto uprawy żyta po wierzbie Plon ziarna Emisja C N 2 O-N emisja Netto GHG emisja N 2 emisja NO 3 - wymycie kg SM ha-1 r-1 Kg C ha-1 r-1 Kg N ha-1 r-1 Kg CO2-eq ha-1 r-1 Kg N ha-1 r-1 Kg N ha-1 r ,33 ( ) (291.46) 4.98 (4.18) ( ) 7.47 (9.17) (45.34) Wartości netto dla wierzby (831.58) 0.99 (0.44) ( ) 0.28 (0.00) (5.35)

19 Wnioski 1. Średnia roczna emisja netto GHG z uprawy żyta po wierzbie wynosi 4.28 t CO 2 -eq ha -1 i jest większa niż sekwestracja netto GHG pod wierzbą (4.19 t CO 2 -eq ha -1 ). 2. Emisja netto N 2 O z uprawy żyta jest prawie 5 razy większa niż odpowiadająca jej emisja netto z uprawy. 3. Wymycie azotanów z uprawy żyta zwiększyło się również 5 razy. 4. Po likwidacji plantacji wierzby, glebowa materia organiczna stale się obniża, natomiast frakcja humus zwiększa się nieznacznie a frakcja litter ( ściółka ) jest praktycznie stała i bliska początkowej zawartości.

20 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

Baza danych do oceny emisji gazów cieplarnianych podczas uprawy roślin na biopaliwa. Magdalena Borzęcka-Walker

Baza danych do oceny emisji gazów cieplarnianych podczas uprawy roślin na biopaliwa Magdalena Borzęcka-Walker Polska, podobnie jak każdy inny kraj UE, zobowiązana jest do redukcji emisji gazów cieplarnianych.