Jordhelse og karbonfangst DNA kartlegging av jordliv og kretsløpsøkonomi

The Soil Health and Carbon Capture project seeks, through active collaboration with farmers, experts and scientists, to find the best agronomic and economically efficient measures to increase Soil Organic Matter (SOM) content and biological life in agricultural soils. 19 farms in the region of mid-Buskerud, Norway participate in the project and have set aside an area per farm of approx. 5 ha for trials. There are both conventional and organic farms with and without livestock in the project. We do not focus specifically on the cultivation regime but choose to use indicators that say something about carbon sequestration and soil health regardless of the type of management. 9 out of 19 test areas show an increase in loss of ignition (LOI). Measures that are being tested are reduced tillage, the use of cover crops and the addition of composted and non-composted organic and conventional manure and crop rotation. The measures that show the greatest effect related to our goal is the supply of composted conventional and organic manure on meadows in crop rotation with cereals with an increase in LOI from 0.4 to 0.7% points. This corresponds to a sequestration of 5000 – 9000 kg carbon/ha. The calculation is done with a average soil weight of 1,4 kg/litre corresponding to 2800 tons pr. ha in 20 cm soil dept. Theoretically, this means a binding of surplus CO2 from the atmosphere equal 18 – 33 tons (C to CO2 converted based on molecular weight 3.677). If we assume a CO2 tax of 200 Euro/ton (alternative value), this has a monetary value from 3600 – 6600 Euro/ha over a 3-year period. The carbon measurements show considerable variation between GPS specific sampling points. This variation makes it challenging to compare the carbon content between fields and farms, as local conditions largely affect the results even within a field. Despite the variation between sampling points, data show that each individual measurement point has a remarkable consistency in carbon content over time. This pattern makes it possible to follow developments at specific points over time and identify areas where measures have had a positive effect on carbon storage. Smartsoil Biotech AS has developed a conceptual solution for a soil health index that can be used to monitor soil health. The index integrates data from microbial, chemical and physical analyses to provide a holistic and quantitative assessment of soil health. To make complex microbial data more understandable, microorganisms are categorized into groups that are essential for soil health. Each category of microorganisms is given a score based on relative presence, and the soil health index is the combined score of these. This gives us a powerful tool for understanding how microbial communities affect soil function. By offering a holistic assessment, the index can be used to map the development of soil health over time and serve as a diagnostic tool to evaluate the effect of various measures during and between growing seasons. This approach has significant potential to strengthen sustainable agricultural practices by supporting better decision-making and targeted actions. Introduction of cycle- and bio-based economic thinking in calculations Standard contribution margin (CM) analyses are usually considered in isolation and rarely seen in the context of the condition and development of the soil or the production base. In the soil health and carbon capture project, we have emphasized assessing economic results in relation to the state and development of the production base. The soil is not only an asset in the farmer's accounts, but also an input in production. In addition, the top-soil’s supportive, regulatory, and cultural ecosystem services will be affected by management practices. This has not only private economic consequences for the farmer, but socio-economic consequences in relation to future food security, environmental and climate issues. In cases where LOI measurements and the biological soil health index show a downward trend, CM is overestimated. What must then be done is to adjust the CM with a soil maintenance cost based on the cost of regenerative measures spread over a period until the trend is reversed. This cost must be included in the DB analysis in real time until the analysis results give a clear indication of regeneration. To move forward in the work of establishing a trading system for CO2 certificates from agricultural soils, we believe it is crucial to combine carbon measurements with the measurement of a biological soil health index. If both carbon measurements and measurements of a biological soil health index show a positive development, we have a guarantee that the soil will be regenerated. The project has developed a new way of understanding and applying complex data, which will provide farmers, advisors and decision-makers with better tools to steer agriculture in a more sustainable direction.

Grønt Fagsenter har styrket sin posisjon betydelig som et nav for bedre jordbrukspraksis. I en tid hvor Buskerud Fylkeskommune kutter i utgifter er det vedtatt at Grønt Fagsenter Buskerud gjennom sine prosjekter, forskningsaktivitet og formidling er et særdeles viktig og verdifullt fagmiljø som det skal satses videre på i Fylkeskommunen. Jordbruksskoler og bønder lokalt/regionalt/nasjonalt vil kunne øke sin kompetanse m.h.t. bedømmelse av praktisk biologisk jordkvalitet. Spesielt gjelder dette det videre utprøving av den biologiske jordhelseindeksen og modell for å inkludere en jord vedlikeholds kostnad i økonomiske kalkyler for jordbruket. Gjennom prosjektet har vi dokumentert beste praksis for å øke karbonbindingen i jordbruksjorda og bedre jordhelsen. Dette kan bidra til reduksjon av klimautslipp. NLR har fått erfaring i uttak av jordprøver for DNA analyser, samt utviklet større kompetanse hva gjelder systematisk jordhelse monitorering. Smartsoil Biotech og NMBU har styrket sin kompetanse for tolkning av mikrobiologiske data i jordbruksjord. De har også utviklet en modell for å beregne en biologisk jordhelseindeks. Grønt Fagsenter Buskerud i samarbeid med Nord Universitet og i dialog med AgriAnalyse AS har utvidet sin kompetanse for helhetlig kretsløps tilnærming til økonomiske kalkyler i jordbruket. Greenhouse AS har skaffet seg reell kompetanse omkring problemstillinger for å etablere en handelsplattform for CO 2 sertifikater fra jordbruksjord. Prosjektet har gitt innsikt i hvilke utfordringer som må overvinnes for å måle karbon i jord og kartlegge jordhelse slik at en uavhengig 3. part kan verifisere dette og at det etableres tillitt i marked. Veiledere, landbruksorganisasjoner og landbruksmyndigheter vil kunne få tilgang til bedre verktøy og innsikter for å kunne stimulere bønder til å ta vare på matjorda og bidra til et bedre klima.

De tall vi har for moldinnhold (her omtalt som Soil Organic Matter, SOM) i matjorda i Norge viser at det reduseres med omlag 1 relativt % poeng pr år. Når moldinnholdet i matjorda når et snitt under 3% kan dette være et kritisk lavt nivå (Riley, NIBIO 2019). Dette er en trussel for matsikkerheten på lang sikt . I tillegg betyr reduksjon av SOM utslipp CO2 (tap av karbonforbindelser i jord). Jordhelse og karbonfangst prosjektet søker, gjennom aktivt samarbeid med bønder, fageksperter og forskere å finne frem til de beste og mest økonomisk effektive tiltak for å reversere utviklingen og øke moldinnholdet i jordbruksjorda. Vi ønsker å introdusere DNA kartlegging av mikroliv som verktøy for å bedre den biologiske kvaliteten på jord, kompost og gjødselsressurser. Mikrobene i jord og gjødsel er viktig fordi: • De gjør næringsstoffer i jorden tilgjengelig for planter, og forbedrer matkvaliteten til dyr og mennesker. Særlig sporstoff-opptak hos plantene, som er vitale for tilgang til enzymer og vitaminer. • De produserer en mengde ulike former for sukker- og fettmolekyler og proteiner. Samlet representerer dette jordlim som binder sammen jordpartikler og bedrer jordstrukturen, Jord med stor diversitet og mengde av mikroorganismer er mindre utsatt for erosjon. • De forvandler roteksudater fra fotosyntese av planter til stabile organiske forbindelser og bidrar til at atmosfærisk karbon fikseres i jord via plantens fotosyntese. • De er robuste og tåler ekstreme klimatiske forhold bedre enn planter. • Mikroorganismer kan utkonkurrere sykdomsgjørere og dermed redusere avlingstap. Vi vil i prosjektet også introdusere alternative økonomiske kretsløpsbaserte kalkyler og modeller som synliggjør verdien av andelen SOM i matjorda, både som innsatsmiddel i produksjon og som medium for karbonfangst og reduksjon av overskudds CO2 i atmosfæren. Vi vil utvikle et system for handel med CO2 sertifikater som kan bli en modell for en nasjonal ordning. Dette er helt nytt i Norge.