• Energy Research

The IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories provide default methodologies for estimating emissions of the most important greenhouse gases at a national scale. The methodology for estimating emissions of nitrous oxide (N2O) from agriculture was revised in 1996 by an international working group. Here we summarize this new methodology and apply it to the global data. The new method aims at assessing the full nitrogen cycle and takes into account N2O formation in agricultural fields (direct emissions), animal waste management systems (AWMSs) as well as indirect emissions taking place at remote places after nitrogen is lost from the agricultural fields. Using the IPCC method, we estimated that global agricultural N2O emissions almost doubled between 1960 (3.5 Tg N2O-N) and 1994 (6.2 Tg N2O-N). Direct emissions, animal waste management systems and indirect emissions make about equal contribution to total current emissions.

De Nederlandse landbouw staat aan de vooravond van grote veranderingen. Milieuvraagstukken en andere maatschappelijke wensen en vragen maken een grondige herziening van de landbouw noodzakelijk. Wageningen UR geeft in opdracht van het Milieu- en Natuurplanbureau en de WOT Natuur & Milieu antwoord op de vragen: Wat maakt de transitie duurzame landbouw zo bijzonder dat het doet wat twintig jaar milieubeleid niet heeft weten te doen? Welke innovaties zijn daarvoor nodig? Welke kennis en kennisinfrastructuur is daarvoor gewenst?

"De uitdaging is een andere manier van werken, meer ontwikkelingsgericht, bij het verbinden van waterbeheer aan ruimtelijke ontwikkeling. We moeten leren werken met de initiatieven uit de samenleving. Niet kijken in hoeverre die bij onze kaders passen, maar of we onze kaders kunnen laten passen bij die initiatieven." aldus motiveert Annemieke Nijhof, DG Water, de gewenste, nieuwe benadering van bodem-, landschaps- en waterbeleid

Biosphere carbon sinks are crucial for reducing atmospheric carbon dioxide (CO2) concentration to mitigate global warming, but are substantially affected by the input of reactive nitrogen (Nr). Although the effects of anthropogenic CO2 emission and nitrogen deposition (indicated by Nr emission to atmosphere) on carbon sink have been studied, it is unclear how their ratio (C/N) changes with economic development and how such change alters biosphere carbon sinks. Here, by compiling datasets for 132 countries we find that the C/N ratio continued to increase despite anthropogenic CO2 and Nr emissions to atmosphere both showing an asymmetric para-curve with economic growth. The inflection points of CO2 and Nr emissions are found at around $15,000 gross domestic product per capita worldwide. Economic growth promotes the use of Nr and energy, while at the same time increases their use efficiencies, together resulting in occurrences of inflection points of CO2 and Nr emissions. Nr emissions increase slower but decrease faster than that of CO2 emissions before and after the inflection point, respectively. It implies that there will be relatively more anthropogenic CO2 emission but less N deposition with economic growth. This may limit biosphere carbon sink because of relative shortage of Nr. This finding should be integrated/included in global climate change modelling. Efforts, such as matching N deposition with carbon sequestration on regional scale, to manage CO2 and Nr emissions comprehensively to maintain a balance are critical.

This chapter summarises the information in the preceding chapters, which builds on the outcomes of an Expert Workshop held by the UNECE Task Force on Reactive Nitrogen in October 2010 in Paris, France, which examined the state-of-the-art regarding abatement measures for ammonia in agriculture. Cost information is provided by farm activity and abatement measure, including a discussion on integrated nitrogen management at the farm scale. The chapter also reports the conclusions of the Expert Workshop, noting the finding that in many cases the costs for the abatement techniques were cheaper than previously estimated. Wider policy contexts of the information are explored, including identifying priority measures for ammonia abatement and links to Annex IX of the Gothenburg Protocol.

La Chine nourrit 19,1 % de la population mondiale avec 8,6 % des terres arables. Nous proposons ici une approche intégrée combinant la redistribution des cultures et une meilleure gestion pour répondre à la demande alimentaire de la Chine en 2030. Nous avons simulé la demande alimentaire, estimé la production agricole nationale grâce à la productivité des 10 % de producteurs les plus performants de chaque comté et optimisé la répartition spatiale de 11 groupes de types de cultures entre les comtés à l'aide des données des principaux producteurs. L'intégration de la redistribution des cultures et d'une meilleure gestion a augmenté la production agricole et peut répondre à la demande alimentaire en 2030, tandis que les intrants agricoles (engrais azotés et phosphatés et eau d'irrigation) et les impacts environnementaux (perte d'azote réactif et émissions de gaz à effet de serre) ont été réduits. Bien qu'il existe des obstacles socio-économiques et culturels importants à la mise en œuvre d'une telle redistribution, ces résultats suggèrent que des mesures intégrées peuvent assurer la sécurité alimentaire et réduire les impacts environnementaux négatifs. Des politiques spécifiques aux comtés et un soutien consultatif seront nécessaires pour tenir les promesses de combiner les stratégies d'optimisation. Une base de données provenant d'une enquête auprès des agriculteurs, d'articles publiés et d'annuaires statistiques a été développée pour cartographier les rendements spécifiques aux cultures et aux comtés, les intrants agricoles, les pertes d'azote réactif et les émissions de gaz à effet de serre en Chine. On estime que les distributions optimisées des cultures combinées à une meilleure gestion améliorent la productivité des cultures et diminuent les intrants agricoles et les coûts environnementaux. China alimenta al 19,1% de la población mundial con el 8,6% de la tierra cultivable. Aquí proponemos un enfoque integrado que combina la redistribución de cultivos y una mejor gestión para satisfacer la demanda de alimentos de China en 2030. Simulamos la demanda de alimentos, estimamos la producción nacional de cultivos a través de la productividad del 10% superior de los productores en cada condado y optimizamos la distribución espacial de 11 grupos de tipos de cultivos entre condados utilizando los datos de los principales productores. La integración de la redistribución de cultivos y la mejora de la gestión aumentaron la producción de cultivos y pueden satisfacer la demanda de alimentos en 2030, mientras que se redujeron los insumos agrícolas (fertilizantes de N y P y agua de riego) y los impactos ambientales (pérdida reactiva de N y emisiones de gases de efecto invernadero). Aunque existen importantes barreras socioeconómicas y culturales para implementar dicha redistribución, estos resultados sugieren que las medidas integradas pueden lograr la seguridad alimentaria y disminuir los impactos ambientales negativos. Se necesitarán políticas específicas del condado y apoyo de asesoramiento para lograr las promesas de combinar estrategias de optimización. Se desarrolló una base de datos a partir de una encuesta de agricultores, artículos publicados y anuarios estadísticos para mapear los rendimientos específicos de los cultivos y los condados, los insumos agrícolas, las pérdidas reactivas de N y las emisiones de gases de efecto invernadero en China. Se estima que las distribuciones optimizadas de cultivos combinadas con una mejor gestión mejoran la productividad de los cultivos y disminuyen los insumos agrícolas y los costos ambientales. China feeds 19.1% of the world's population with 8.6% of the arable land. Here we propose an integrated approach combining crop redistribution and improved management to meet China's food demand in 2030. We simulated the food demand, estimated the national crop production through the productivity of the top 10% of producers in each county, and optimized the spatial distribution of 11 groups of crop types among counties using the data of the top producers. Integrating crop redistribution and improved management increased crop production and can meet the food demand in 2030, while the agricultural inputs (N and P fertilizers and irrigation water) and environmental impacts (reactive N loss and greenhouse gas emissions) were reduced. Although there are significant socio-economic and cultural barriers to implementing such redistribution, these results suggest that integrated measures can achieve food security and decrease negative environmental impacts. County-specific policies and advisory support will be needed to achieve the promises of combining optimization strategies. A database from a survey of farmers, published articles and statistical yearbooks was developed to map crop- and county-specific yields, farm inputs, reactive N losses and greenhouse gas emissions in China. Optimized crop distributions combined with improved management are estimated to improve crop productivity and decrease farm inputs and environmental costs. تغذي الصين 19.1 ٪ من سكان العالم بـ 8.6 ٪ من الأراضي الصالحة للزراعة. نقترح هنا نهجًا متكاملًا يجمع بين إعادة توزيع المحاصيل وتحسين الإدارة لتلبية الطلب الصيني على الغذاء في عام 2030. قمنا بمحاكاة الطلب على الغذاء، وتقدير إنتاج المحاصيل الوطنية من خلال إنتاجية أعلى 10 ٪ من المنتجين في كل مقاطعة، وتحسين التوزيع المكاني لـ 11 مجموعة من أنواع المحاصيل بين المقاطعات باستخدام بيانات كبار المنتجين. أدى دمج إعادة توزيع المحاصيل وتحسين الإدارة إلى زيادة إنتاج المحاصيل ويمكن أن يلبي الطلب على الغذاء في عام 2030، في حين تم تقليل المدخلات الزراعية (الأسمدة النيتروجينية ومياه الري) والآثار البيئية (فقدان النيتروجين التفاعلي وانبعاثات غازات الدفيئة). على الرغم من وجود حواجز اجتماعية واقتصادية وثقافية كبيرة أمام تنفيذ إعادة التوزيع هذه، إلا أن هذه النتائج تشير إلى أن التدابير المتكاملة يمكن أن تحقق الأمن الغذائي وتقلل من الآثار البيئية السلبية. ستكون هناك حاجة إلى سياسات خاصة بالمقاطعة ودعم استشاري لتحقيق وعود الجمع بين استراتيجيات التحسين. تم تطوير قاعدة بيانات من دراسة استقصائية للمزارعين والمقالات المنشورة والحوليات الإحصائية لرسم خرائط للمحاصيل والمحاصيل الخاصة بالمقاطعة والمدخلات الزراعية وخسائر النيتروجين التفاعلية وانبعاثات غازات الدفيئة في الصين. من المقدر أن تؤدي التوزيعات المثلى للمحاصيل جنبًا إلى جنب مع الإدارة المحسنة إلى تحسين إنتاجية المحاصيل وتقليل المدخلات الزراعية والتكاليف البيئية.