Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2008, 56(2), 167-174 | DOI: 10.11118/actaun200856020167

SEQUESTRACE UHLÍKU V AGROEKOSYSTÉMU

Tomáš Středa1, Vítězslav Vlček2, Jaroslav Rožnovský3
1 Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika
2 Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika
3 Český hydrometeorologický ústav, pobočka Brno, Kroftova 43, 616 67 Brno, Česká republika

Analýza koloběhu uhlíku v zemědělském ekosystému naznačuje značné rozdíly v potenciálu plodin při ukládání uhlíku do půdy. Ze sledovaných plodin (sledováno celkem 49 variant) do půdy ukládaly nejméně uhlíku brambory v ekologickém systému pěstování. Nejvíce uhlíku fixovala kukuřice na zrno v kukuřičné výrobní oblasti. Druhové rozdíly se potom promítají i do bilancí uhlíku v rámci osevních postupů (sledováno 24 variant). Značná diference v množství fixovaného uhlíku se projevuje také v časovém aspektu. Krátkodobě (měsíce) je plodinami do půdy ukládáno značné množství uhlíku (až 4,4 t . ha-1 ročně). Na rozdíl od srovnatelného množství uhlíku poutaného v lesním ekosystému (cca 4,1 t . ha-1 ročně) je však uhlík z orné půdy mineralizací brzy emitován zpět do atmosféry. Proto mají z dlouhodobého hlediska význam zejména údaje o množství uhlíku humifikovaného v orné půdě (max. cca 400 kg C . ha-1 . rok-1). S použitím finančního ocenění jedné tuny uhlíku je možné kvantifikovat finanční přínos (nebo újmu) osevního postupu pro koloběh CO2. Oceňování uhlíku ukládaného v agroekosystémech však zatím není ani ve světě kodifikováno.

koloběh uhlíku, sequestrace uhlíku v půdě, fixace uhlíku

Carbon sequestration in the agroecosystem

Reduction of amount CO2 is possible by carbon sequestration to the soil. Fixation potential of EU-15 agricultural land is c. 16-19 mil t C.year-1. Amount and composition of post-harvest residues is essential for carbon soil sequestration. Long-term yield series of the most planted crops (winter wheat - Triticum aestivum, spring barley - Hordeum vulgare, corn and silage maize - Zea mays, winter rape - Brassica napus, potatoes - Solanum tuberosum, sugar beet - Beta vulgaris, alfalfa - Medicago sativa, red clover - Trifolium pratense, white mustard - Sinapis alba and fiddleneck - Phacelia tanacetifolia) in various agroecological conditions and growing technologies were used for carbon balance calculation. The carbon balances were calculated for main crop rotations of maize, sugar beet, cereal and potato production regions (24 crop rotations). The calculations were realized for following planting varieties: traditional, commercial, ecological and with higher rate of winter rape. All chosen crop rotations (except seven) have positive carbon balance in the tillage system. Amount of fixed carbon might be increases about 30% by the use of no-tillage system. Least amount of carbon is fixed by potatoes, high amount by cereals, alfalfa and sugar beet. For a short time (months) the crops sequestration of carbon is relatively high (to 4.4 t.ha-1.year-1) or to 5.7 t.ha-1.year-1 for no-tillage system. From the long time viewpoint (tens of years) the data of humified carbon in arable soil (max 400 kg C.ha-1.year-1) are important. Maximal carbon deficit of chosen crop rotation is 725 kg C.year-1.

Keywords: carbon cycle, soil carbon sequestration, carbon fixation
Grants and funding:

Práce vznikla s podporou grantu MŽP ČR "CzechCarbo - studium cyklu uhlíku v terestrických ekosystémech ČR v souvislostech Evropského projektu CARBOEUROPE" č. SM/640/18/03 (VaV/640/18/03).

Received: February 12, 2008; Published: November 14, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Středa, T., Vlček, V., & Rožnovský, J. (2008). Carbon sequestration in the agroecosystem. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 56(2), 167-174. doi: 10.11118/actaun200856020167
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. BRUCE, J. P. et al., 1999: Carbon sequestration in soils. J. Soil Water Conserv., vol. 54, p. 365-373.
    2. CÍLEK, V., 2001: Pralesy pod zemí. Vesmír: přírodovědecký časopis, roč. 80, č. 6, s. 349.
    3. DERSCH, G., BOEHM, K., 2001: Effects of agronomic practices on the soil carbon storage potential in arable farming in Austria. Nutriet Cycling in Agroecosystems, vol. 60, No. 1-3, p. 49-55. DOI: 10.1023/A:1012607112247 Go to original source...
    4. FAVOINO, E., HOGG, D., 2002: Composting and Climate Change: a preliminary assessment. Proc. EC (European Commission) Conference "Biological Treatment of Biodegradable Waste: Technical Aspects", Brussels.
    5. FOLLET, R. F., 2001: Soil management concepts and carbon sequestration in cropland soils. Soil Tillage Res., vol. 61, No. 1-2, p. 77-92. DOI: 10.1016/S0167-1987(01)00180-5 Go to original source...
    6. FORCHTSAM, V. et al., 1961: Zemědělská výroba v kostce. SZN Praha, 1144 s.
    7. FREIBAUER, A. et al., 2004: Carbon sequestration in the agricultural soils of Europe. Geoderma, vol. 122, No. 1. p. 1-23. DOI: 10.1016/j.geoderma.2004.01.021 Go to original source...
    8. NĚMEČEK, J., SMOLÍKOVÁ, L., KUTÍLEK, M., 1990: Pedologie a paleopedologie. Academia Praha, 103 s.
    9. POST, W. M., et al., 2004: Enhancement of carbon sequestration in US soils. Bioscience, vol. 54, No. 10, p. 895-908. DOI: 10.1641/0006-3568(2004)054[0895:EOCSIU]2.0.CO;2 Go to original source...
    10. REICOSKY, D. C., 1998: Conservation tillage and carbon cycling: Soil as a source or sink for carbon. In: Emerging Soil Management Options for California. Conf. Proc., Davis, CA, p. 12-28.
    11. RICHTER, R., HLUŠEK, J., RYANT, P., 2001: Organická hnojiva a jejich význam pro udržení půdní úrodnosti. Zemědělec, roč. 13, č. 47, s. 11-12.
    12. RICHTER, R., HLUŠEK, J., 1999: Výživa a hnojení rostlin: I. Obecná část. Skripta, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno, 171 s.
    13. SCHUMANN, G. E., JANZEN, H. H., HERRICK, J. E., 2002: Soil carbon dynamics and potential carbon sequestration by rangelands. Environ. Pollut., 2002, vol. 116, p. 391-396. DOI: 10.1016/S0269-7491(01)00215-9 Go to original source...
    14. SMITH, P., 2004: Carbon sequestration in croplands: The potential in Europe and the global context. European Journal of Agronomy, vol. 20, No. 3, p. 229-236. DOI: 10.1016/j.eja.2003.08.002 Go to original source...
    15. ŠKARDA, M. DAMAŠKA, J., 1982: Problém humusu v orné půdě ČSR. Úroda, roč. 30, č. 7, s. 321-323. Go to original source...
    16. VYN, et. al., 2006: Soil sequstration and gas emissions of carbon after 3 decades of tillagesystems for corn and soybean production in Indiana. Proceedings CD for the 17th International Soil Tillage Research Organization Conference, Kiel, Germany.
    17. WEST, T. O., POST, W. M., 2002: Soil Organic Carbon Sequestration Rates by Tillage and Crop Rotation: A Global Data Analysis. Soil Science Society of America Journal, vol. 66, No. 6, p. 1930-1946. DOI: 10.2136/sssaj2002.1930 Go to original source...

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content