Fangvekster er planter som dyrkes for at jorda skal ha et plantedekke etter at åkervekstene er høstet. De ble innført i Norge på 1990-tallet som et miljøtiltak for å redusere tap av næringsstoffer fra åkerjord til vann og vassdrag. Da var det først og fremst gras som ble brukt som fangvekst. I dag kan vi velge blant flere typer fangvekster, med forskjellige egenskaper for å gå utført ulike økosystemtjenester. Arealomfanget av fangvekster er lite, men økende. Bruk av fangvekster i kornproduksjonen er foreslått som et tiltak for å redusere landbrukets klimagassutslipp, men kan ikke regnes med i utslippsregnskapet fordi en mangler dokumentasjon på tiltaket under norske forhold.
Målet med prosjektet Assessment of cover cropping as climate action in cereal production in Norway – CAPTURE, gjennomført i 2021-2025, har vært å dokumentere klimaeffekten av fangvekster på kornarealer i Norge og å utvikle gode dyrkingsstrategier. Klimaeffekten i denne sammenhengen er evnen til å fange og lagre karbon i jorda, og denne blir veid opp mot eventuelle utslipp av lystgass fra nedbrytning av planterestene. Viktige delmål har vært å dokumentere mengde og variasjon i fangveksters 1) biomasseproduksjon under praktiske forhold, 2) bidrag til karbonlagring i jord, 3) utslipp av lystgass, 4) evne til å holde på nitrat i jorda, samt 5) en syntese av disse faktorene som grunnlag for å vurdere klimaeffekten av fangvekster under norske forhold.
Data fra praksis og forsøk gjennom to vekstsesonger viste at fangvekster etablerte seg godt i kornsystemer i Oslofjordområdet, på Innlandet og i Trøndelag, med henholdsvis 82, 50 og 38 kg karbon per dekar i bladmassen seint på høsten. I Trøndelag ga vårsådde arter bra biomasse, mens tilslaget var dårlig for arter sådd rundt tresking. På Østlandet var det liten forskjell i biomasse mellom ettårige fangvekster sådd rundt tresking og flerårige fangvekster sådd om våren.
Vi estimerte at gjentatt bruk av fangvekster i gjennomsnitt over 30 år kan øke karbonlageret i jorda med 27 ± 12 kg per dekar og år under norske forhold. Mengden varierer med type fangvekst og sted. Det var ICBM-modellen, som også brukes i klimagassregnskapet, som vi brukte til denne oppgaven. Som input brukte vi egne data for biomasse av fangvekster målt på gårdsbruk, kombinert med karbonkonsentrasjon i ulike fangvekster i feltforsøk. Modellen ble kjørt med et parametersett basert på langvarige svenske fangvekst-forsøk, og klimadata fra våre tre korndyrkingsområder.
Ved å følge skjebnen til karbonet i skudd og røtter til fire utvalgte arter av fangvekster, fant vi at karbon som plantene allokerer ned under bakken i større grad enn karbon i skudd og blader blir gjenfunnet i jordas mest stabile karbonfraksjon (mineral-assosiert karbon). I gjennomsnitt ble karbon som plantene sender ned under bakken 3,9 ganger mer effektivt stabilisert enn karbon fra skudd og blader.
Ukentlige målinger gjennom to år av lystgassutslipp fra et kornareal med fangvekster på Ås viste at valg av planteart, om den overvintrer eller ikke, var avgjørende for om fangvekst ga økt eller redusert utslipp av lystgass, og at høye utslipp var knyttet til den kalde årstiden. Sammenliknet med areal uten fangvekst, resulterte bruk av raigras og en gras-kløver-urteblanding til lavere utslipp av lystgass mens oljereddik resulterte i høyere utslipp. Arter som overvintrer reduserer også risiko for nitratavrenning utenom vekstsesongen.
Ved beregning av den totale klimaeffekten av fangvekster regnet vi om lystgassutslippene til CO2-ekvivalenter ved å bruke omregningsfaktoren 1 kg lystgass tilsvarer 273 kg CO2-ekvivalenter. Når vi inkluderte klimagassutslipp for frøproduksjon av fangvekstene viste resultatene våre at raigras og en gras-kløver-urteblanding reduserte klimagassutslippene med 110 kg CO2-ekvivalenter per dekar og år mens oljereddik økte klimagassutslippene med 60 kg CO2-ekvivalenter per dekar og år. I praksis ser vi at det er stor variasjon i tilslag og vekst av fangvekstene fra sted til sted og år til år. I tillegg er det betydelig usikkerhet knyttet til beregningene av både fangvekstenes bladmasse/rot-forhold og lagringen av karbonet som er fiksert. Resultatene våre bør derfor heller tolkes kvalitativt enn kvantitativt. Det vil si at raigrasdominert fangvekst sannsynligvis reduserer klimagassutslipp med rundt 100 kg CO2-ekvivalenter per dekar og år. Oljereddik bidrar til økt karbonlagring, men dette kompenserer trolig ikke for økte lystgassutslipp under våre forhold.
Prosjektet har bidratt med ny kunnskap om hvordan ulike fangvekster påvirker karbonlagring, utslipp av lystgass og risiko for nitratavrenning under norske forhold. Prosjektet har også gitt økt kunnskap om hvilke fangvekster som er aktuelle i kornområdene i Trøndelag og Innlandet hvor vi har mindre erfaring med fangvekster enn rundt Oslofjorden. Resultatene er formidlet til bønder, korn- og klimarådgivere, andre aktører i kornbransjen, forvaltningen og øvrige myndigheter.
Resultatene gir et bedre grunnlag for beslutninger om bruk av fangvekster som klimatiltak i Norge. Det gjelder for inkludering av fangvekster i det nasjonale klimaregnskapet, i klimarådgiving til bønder gjennom Landbrukets klimakalkulator og for utformingen av insentiver for å implementere politisk ønskede miljø- og klimatiltak, og prosjektet vil slik bidra til en mer bærekraftig norsk matproduksjon.
Prosjektarbeidet har styrket faglige nettverk på tvers av organisasjoner og institusjoner, og har samlet sett bidratt til økt kompetanse blant deltakerne. Den internasjonale dimensjonen av prosjektet har gitt tilgang til et større spekter av ressurser og kompetanse, og har ført til utvidet forskningssamarbeid over landegrenser, i første omgang til det nordiske forskernettverket CoverCropsNordic.
Use of cover crops (CC) in cereal cropping has been proposed as a viable option to reduce greenhouse gas emissions in Norwegian agriculture, based on results of Swedish long-term experiments which showed appreciable net carbon (C) sequestration in soil. Few data from long-term experiments with CCs are available for Norway and sequestration of C cannot very easily be inferred from short term experiments. To parameterize models that can predict C sequestration by use of CCs under Norwegian conditions, an on-farm survey and a series of experiments will be initiated testing different cover crops in Norway’s main cereal regions for their yield potential with and without nitrogen fertilization. Detailed process studies with 13CO2 pulse labelling at one site (Ås) will be used to quantify short-term C sequestration in a SE Norwegian clay loam. The data will be used to parameterize the Introductory Carbon Balance Model (ICBM). The core experiment at Ås will be complemented by detailed nitrous oxide (N2O) emission measurements to quantify the trade-offs between C sequestration and increased N2O emissions, especially during the winter season. The effect of CCs on off-season nitrate leaching will be addressed by collecting leachate in Apelsvoll’s field lysimeter facility. There is little knowledge about how to optimize growth of CCs under Norwegian conditions for soil C capture without compromising grain yields and increasing N2O emissions. CAPTURE will test various management strategies regarding sowing time and fertilization for existing (rye grass) and CCs new to Norwegian cereal production (winter vetch, oilseed radish, phaselia, etc.) with emphasis on regional differences in day length and climatic conditions. The generated data will be used as a framework for model estimates of both C input and nitrogen emissions in different cover cropping systems, that can be used for developing guidelines for farmers and, ultimately, for national emission inventories.
