Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Torvmarker utgör potentiella sänkor av växthusgaser (VHG) och täcker en betydande andel av Sveriges yta. Förra seklet dikades en stor del av markerna för odling m.m. vilket i nutid har lett till en ökande problematik med mikrobiell nedbrytning och torvförlust. Detta avger emissioner som på
olika sätt kan mildras enligt forskningen.
Syftet med arbetet var att undersöka VHG från en odlad torvjord (Broddbo fältförsök i Uppland) med okalkad (A) och kalkad jord (C=20 ton CaCO3/ha). Jorden studerades i fält och på labb. Först vid olika temperaturer utifrån CO2-avgång från prover tagna på hösten och våren. Sen vid olika
vattenfaktorer med VHG-mätning av de senare proverna i enlighet med frågeställningarna. VHG anpassades med linjär regression från data (ppm mot tid) med Vaisala GMP343 och GASMET GT5000 terra, till olika medelflöden. Temperaturkoefficienten (Q10) studerades i fyra steg mellan
3–25°C för 36 cylinderprover (Ø:7,5; h:10cm) som inhämtades i november 2020 och motsvarande från våren 2021. Vattennivåer och vattenhalter (i volymprocent) studerades i fyra olika steg med vattennivåhöjning och torkning på labb under mätning av vårens (18) prover.
Inga statistiskt signifikanta skillnader fanns mellan led A och led C. Q10 gav dock något högre mätvärden för led A än för led C vid 3–13 och 20–25°C utifrån flödet av CO2 som var som högst från vårens led C. Främst avgick N2O vid 2,5 cm vattennivå och vid 5 cm där i snitt 1,7 μg/h avgick för led A. Stigande vattennivåer antogs öka denitrifikationen. CO2-flödet avtog något mellan 2,5-7,5cm vattennivå. Vid 10 cm (nära vattenmättnad) gavs en signifikant ökning som
berodde av mätfel. Avtagande vattenhalt (från ca 70%) ökade emissionen av CO2 för båda led (A:R2=0,22, p-värde=0,02; C: R2=0,24, p-värde=0,01). Emissionen för led C översteg A men trenden avtog något vid en vattenhalt på ca 58% när jorden var som torrast under mätning. Fältmätningarna överensstämde delvis med labbdata och fler upprepningar hade behövts. Torvjordar är komplexa ekosystem som beror av många faktorer och för att kunna utreda, anpassa och förbättra metoder och modeller behövs mer forskning på området.

Peatlands constitute potential reductions in greenhouse gases (GHG) and cover a significant proportion of Sweden's land area. In the last century, large parts were ditched for cultivation etc. which nowadays has led to an increasing problem with microbial degradation and peat loss. This
emits GHG that can be mitigated in various ways, according to the research.
The aim of this study was to investigate GHG from a cultivated peat soil (Broddbo field trial in Uppland) which was uncalcified (A= 0) and lime treated (C = 20 tons CaCO3/ha). The soil was studied in the field and in the lab. First at different temperatures based on CO2 emissions from
samples taken in the autumn and spring. Then with different water factors and GHG measurements of the latter samples in accordance with the objectives. GHG concentrations were adapted with linear regression from data (ppm against time) with Vaisala GMP343 and GASMET GT5000 terra, to different means of emission. The temperature coefficient (Q10) was studied in four steps between 3-25°C for 36 cylinder samples (Ø: 7.5; h: 10 cm) obtained in November 2020 and
corresponding from spring 2021. Water levels and water content (in volume percent) were studied in four different steps with water level increase and drying on the lab during measurement of the (18) spring samples.
There were no statistically significant differences between treatments. However, Q10 suggested higher values for A than for treatment C, at 3-13 and 20-25°C based on the emissions of CO2 which was highest for the spring samples from treatment C. N2O was mainly emitted at 2.5 cm water level and at 5 cm where an average of 1.7 μg/h was released for treatment A. Higher water levels were assumed to increase denitrification. The CO2 emissions decreased slightly between 2.5-7.5 cm water level. At 10 cm (close to water saturation) a significant increase was given due to
measurement errors. Declining water content (from about 70%) increased CO2 emissions for both treatments (A: R2=0,22, p-value=0,02; C: R2=0,24, p-value=0,01). The emission for treatment C exceeded A but the trend slowed slightly at about 58% water content when the soil was at its driest
during the measurements. Measured values in the field partly corresponded to lab data and more data was needed. Peat soils are complex ecosystems that depend on many factors and in order to be able to investigate, adapt and improve methods and models more research is needed in the area.