Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Kommentar: Overdækning af gyllelagre – fakta og forudsætninger

Seniorforsker Søren O. Petersen fra Institut for Agroøkologi kommenterer her grundlaget for et af tiltagene i regeringens klimaplan, kravet om fast overdækning på gyllelagre.

Seniorforsker Søren O. Petersen fra Institut for Agroøkologi kommenterer grundlaget for et af tiltagene i regeringens klimaplan: kravet om fast overdækning på gyllelagre. Foto: Søren Tobberup, AU

Siden klimaplanens præsentation 14. august har der været heftig debat om landbrugets bidrag til at reducere Danmarks udledning af drivhusgasser. Diskussionen vedrører økonomi (hvem skal betale for investeringer og tabte indtægter?), men også det faglige grundlag (virker tiltagene?). Et af de mest omdiskuterede tiltag er overdækning af gyllelagre.

Vidste du:

- at klimaplanens beregninger er baseret på et krav om både fast overdækning og flydelag?

- at et veletableret flydelag indeholder bakterier, som kan nedbryde metan, og potentialet kan være lige så stort som i vådområder og lossepladsjord?

- at lagringsforsøg har vist, at et flydelag kombineret med en simpel overdækning reducerede metanudledningen med 10-20 % både sommer og vinter?

Hvis svaret på disse spørgsmål er nej, kan man med fordel læse følgende korte sammenfatning af fakta og forudsætninger vedrørende overdækning af gyllelagre som klimatiltag.

Overdækning er ikke bare overdækning

Mere end 90 % af husdyrgødningen i Danmark håndteres som gylle, og det meste udbringes om foråret. Under den langvarige opbevaring kan den biologiske omsætning i gyllen føre til udledning af drivhusgasser, primært i form af metan. Hvor meget metan der udledes vil afhænge af en række faktorer, bl.a. fodring, biogasbehandling før lagring, lagringstemperatur og nedbør.

Ofte vil gylle danne et naturligt flydelag, idet strøelse og ufordøjede foderrester samler sig ved overfladen. Og hvis ikke, så kan landmanden etablere eller forstærke et flydelag ved iblanding af fx snittet halm. Der er allerede i dag et krav om fast overdækning for at mindske ammoniaktab, men der dispenseres fra dette krav hvis gyllelageret har et dækkende flydelag. Principielt har gyllelagre i Danmark altså allerede i dag overdækning.

Men overdækning er ikke bare overdækning, og den beregnede effekt, som omtales i klimaplanen, forudsætter at der både er flydelag og en fast overdækning (med passiv ventilation). Denne forudsætning var uheldigvis ikke tydelig i det katalog over klimatiltag, som blev fremlagt 14. august.

Flydelag koloniseres af metan-nedbrydende bakterier

På baggrund af tidlige observationer[1] vurderede det internationale klimapanel, IPCC, at et flydelag alene kunne fjerne så meget som 40 % af den metan, som produceres i gyllen under lagring[2]. Senere forsøg har ikke fundet en sådan effekt[3], og det er der forskellige sandsynlige årsager til. Men med den nuværende viden er det altså usikkert, i hvilket omfang et flydelag alene bidrager til reduktion af metan-udledningen fra lagret gylle.

Derimod har man fundet, i lagringsforsøg udført i Wien i et EU-projekt med dansk deltagelse, at både ubehandlet og biogasbehandlet gylle med flydelag udledte 10-20 % mindre metan, når der - udover flydelaget - var en fast overdækning (ikke lufttæt)[4]. Det blev senere dokumenteret i laboratorieforsøg, at nedbrydningen af metan i de østrigske forsøg er en biologisk proces[5].

Efterfølgende har forsøg med prøver af flydelag fra lagre med kvæggylle og svinegylle i Danmark bekræftet, at der kan være et stort potentiale for metan-nedbrydning. Men det er også blevet klart, at potentialet opbygges langsomt, og at metan-nedbrydende bakterier ikke nødvendigvis er aktive[6]. Det kan have flere årsager, bl.a. at udledningen af metan fra gylle for en stor del sker ved bobledannelse under flydelaget, og at metan frigives til atmosfæren via sprækker i flydelaget, dvs. uden at komme i nærkontakt med de metan-nedbrydende bakterier. Desuden kan vejrforholdene føre til store udsving i flydelagets temperatur og vandindhold, som også påvirker metan-nedbrydningen.

Hvorfor skal flydelaget overdækkes?

Det østrigske forsøg fandt 10-20 % reduktion af metanudledningen med brug af et simpelt låg på gylle med et veletableret flydelag – men hvorfor virker dette simple tiltag? Det gør det sandsynligvis, fordi låget begrænser luftskiftet og dermed fører til en højere gennemsnitskoncentration af metan i luften over flydelaget. Alle bidrag af metan til luften, også de som sker via sprækker, bidrager til en højere koncentration, som vil medføre at mere metan transporteres ned i flydelaget fra luften. Det vil ikke ske uden fast overdækning, hvor metan straks opblandes med luften uden for gyllebeholderen.

Vi har vist, at metan-nedbrydningen vokser med stigende metankoncentrationer til over 2 % metan i luften, dvs. 1000-2000 gange over atmosfærisk niveau[7]. Derfor er det forventeligt, at en højere metan-tilgængelighed stimulerer processen.

Overdækning vil også føre til et fald i luftens indhold af ilt – hvad betyder det? Ilt er nødvendig for metan-nedbrydningen, men forsøgene har vist, at bakteriernes aktivitet fortsætter, også selvom iltkoncentrationen falder fra 20 til blot 1 %. Men selvfølgelig er der behov for passiv ventilation, som sikrer et vist minimumsindhold af ilt i luften over den lagrede gylle.

Vi har også set på metan-nedbrydende bakteriers følsomhed overfor mineralsk kvælstof, som er kendt for at hæmme aktiviteten. Disse resultater7 tyder på, at metan-nedbrydningen kan tolerere ammoniak og nitrat i et vist omfang, men at aktiviteten er størst i de øvre dele af flydelaget uden direkte kontakt med gyllen.

Endelig kan det nævnes, at undersøgelserne har sandsynliggjort, at metan-nedbrydningen i flydelag især varetages af bakterier med egenskaber, som man også finder i vådområder, rismarker og på lossepladser[8], hvor der dannes meget metan i den underliggende jord, og hvor en væsentlig andel af metan nedbrydes, førend den når ud i atmosfæren. For eksempel fjernes typisk 30-60 % af metan fra lossepladser, inden det når atmosfæren[9]  Så måske var der endda et endnu større potentiale for metan-nedbrydning, hvis vi forstod at stimulere bakterierne gennem optimering af lagringsbetingelserne med hensyn til adgangen til metan, ilt og mineralsk kvælstof?

Yderligere oplysninger: Seniorforsker, ph.d. Søren O. Petersen, Institut for Agroøkologi, telefon: 8715 7756, email: soren.o.petersen@agrsci.dk 

 



[1] Husted, S. 1994. Seasonal variation in methane emission from stored slurry and solid manures. J. Environ. Qual. 23:585–592.

Sommer, S.G., S.O. Petersen and H.T. Søgaard, 2000. Emission of greenhouse gases from stored cattle slurry and slurry fermented at a biogas plant. J. Environ. Qual. 29:744–751.

[2] IPCC (2006) Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Agriculture, Forestry and Other Land Use, vol 4. Intergovernmental Panel on Climate Change, IGES, Hayama, Kanagawa, Japan

[3] Petersen, S.O., Dorno, N., Lindholst, S., Feilberg, A. and Eriksen, J., 2013. Emissions of CH4, N2O, NH3 and odorants from pig slurry during winter and summer storage. Nutr. Cycl. Agroecosys. 95:103-113.

[4] Clemens, J., Trimborn, M., Weiland, P. and Amon, B., 2006. Mitigation of greenhouse gas emissions by anaerobic digestion of cattle slurry. Agric Ecosys Environ 112:171-177.

[5] Petersen, S.O., Amon, B. and Gattinger, A., 2005. Methane oxidation in slurry storage surface crusts. J. Environ. Qual. 34: 455-461.

[6] Ambus, P. and Petersen, S.O., 2005. Oxidation of 13C-labeled methane in surface crusts of pig- and cattle slurry. Isotopes in Environmental and Health Studies 41:125-133.  

Petersen, S.O. and Ambus, P., 2006  Methane oxidation in pig and cattle slurry storages, and effects of surface crust moisture and methane availability. Nutr. Cycl. Agroecosys. 74: -11.

Nielsen, D.Aa., Nielsen, L.P., Schramm, A. and Revsbech, N.P., 2010. Oxygen distribution and potential ammonia oxidation in floating, liquid manure crusts. J. Environ. Qual. 39:1813-1820.

[7] Duan, Y.-F., Elsgaard, L. and Petersen, S.O., 2012. Inhibition of methane oxidation in slurry surface crust by inorganic nitrogen. J. Environ. Qual. 42, 507-515.

[8] Le Mer, J. & Roger, P., 2001 Production, oxidation, emission and consumption of methane by soils: A review. European Journal of Soil Biology 37:25-50.

[9] Scheutz, C., Kjeldsen, P., Bogner, J.E., De Visscher, A., Gebert, J., Hilger, H.A., Huber-Humer M. and Spokas, K., 2009. Microbial methane oxidation processes and technologies for mitigation of landfill gas emissions. Waste Management & Research 27:409-455.