15 Ionawr 2021
Dr William Stiles: IBERS, Prifysgol Aberystwyth.
Negeseuon pwysig:
- Mae lleihau allyriadau amonia o amaethyddiaeth yn amcan angenrheidiol i leihau lefelau llygredd aer cenedlaethol
- Mae amonia yn gwneud cyfraniad allweddol i lygredd aer a gall droi’n ddeunydd gronynnol ar ôl cyfuno yn yr atmosffer â llygryddion eraill o amryw o ffynonellau.
- Gall gwella dulliau o storio a rheoli gwrtaith gael effaith arwyddocaol ar gyfraddau cyffredinol allyriadau amonia.
Mae llygredd aer o weithgareddau pobl yn her sylweddol i’r rhan fwyaf o wledydd ar y ddaear. Gall ddeillio o ffynonellau lluosog, gan gynnwys trafnidiaeth a diwydiant, ac mae’n cael ei gysylltu’n fwyaf cyffredin â sgil gynhyrchion hylosgi tanwydd. Mae gweithgareddau amaethyddol yn cyfrannu at lygredd aer yn anuniongyrchol drwy allyrru amonia, sy’n cyfuno yn yr atmosffer â llygryddion eraill o amryw o ffynonellau i ddod yn ddeunydd gronynnol mân. Mae deunydd gronynnol yn llygrydd aer sydd o destun pryder mawr gan y gall gael effaith fawr ar iechyd a lles pobl.
Mae allyriadau nitrogen (N) ar ffurf amonia (NH3) yn deillio’n bennaf o weithgareddau amaethyddol (93% o allyriadau yng Nghymru), yn benodol o systemau da byw a dulliau rheoli gwrtaith. Mae lleihau allyriadau amonia yn amcan hanfodol ar gyfer y diwydiant amaethyddol, nid yn unig oherwydd y dylanwad mae hyn yn ei gael ar lygredd aer ac iechyd y boblogaeth, ond hefyd oherwydd yr effaith amgylcheddol a achosir gan lygredd amonia. At hyn, mae N yn ddefnydd cynhyrchu gwerthfawr ac mae gwella arbedion effeithlonrwydd wrth ddefnyddio N a lleihau colledion amgylcheddol yn strategaeth ffermio greiddiol i’r dyfodol. Mae gwella’r defnydd o adnoddau a manwl gywirdeb wrth reoli maetholion yn gwella effeithlonrwydd busnes y fferm ac mae’n angenrheidiol i gynyddu cynaliadwyedd yn y sector amaethyddol yn y dyfodol.
Mae amonia yn cael ei gynhyrchu mewn sawl cam yn y broses gynhyrchu amaethyddol. Mae allyriadau yn deillio’n uniongyrchol o wastraff anifeiliaid, ac o’r gwastraff hwnnw yn ystod y cyfnod storio neu wrth ei roi ar y tir. Gall allyriadau amonia hefyd ddeillio o’r defnydd o wrteithiau anorganig. Mae nifer o ddulliau rheoli ar gael sy’n gallu cyfyngu ar allyriadau amonia ar bob cam yn y broses lle maent yn digwydd. Yn yr erthygl hon byddwn yn ystyried camau y gellir eu cymryd i leihau allbwn amonia wrth storio tail a rheoli gwrtaith.
Storio tail
Un strategaeth allweddol i leihau allyriadau amonia sy’n deillio o storio tail yw lleihau maint arwynebedd y tail sy’n dod i gysylltiad â’r aer. Yn aml, bydd arwynebedd lagwnau slyri yn fwy na thanciau storio, gan olygu y gall aer lifo ar draws yr arwyneb a chynyddu cyfraddau allyrru. Mae gan gynwysyddion storio a gynlluniwyd i fod yn ddyfnach/yn dalach ac yn gulach, arwyneb llai felly mae eu gallu i allyrru yn llai. Mae defnyddio tanciau storio neu seilos yn lle lagwnau slyri yn strategaeth effeithiol felly i leihau allyriadau, ond mae’n debygol y bydd hyn yn gofyn am fuddsoddiad.
Gellir lleihau potensial tanciau storio a seilos i allyrru amonia ymhellach drwy osod to neu gaead arnynt. Dylid eu selio’n dda, ond rhaid sicrhau awyriad digonol i osgoi nwyon fflamadwy posibl rhag cronni (o leiaf yn absenoldeb technoleg echdynnu neu gipio nwy). Prif nod unrhyw gaead neu orchudd yw lleihau cyfnewid aer yn hytrach na dal allyriadau nwy, felly bydd hyd yn oed gorchuddion cynfas, yn debyg i bebyll, yn ddigonol i leihau allyriadau.
Yn achos lagwnau slyri, gall defnyddio gorchuddion sy’n arnofio neu adael i grwst sy’n ddigon trwchus ffurfio ar yr arwyneb leihau allyriadau amonia. Mae amryw o opsiynau wedi’u treialu fel defnyddiau gorchuddio arnofiol ac maent yn cynnwys defnyddiau naturiol (gwellt, mawn, gronynnau clai, agregau clai ehangedig, olew rêp, ac eraill) ac opsiynau synthetig (geotecstil, plastig, rwber, cynfas).
Mae’r rhan fwyaf o’r gorchuddion a brofwyd wedi lleihau allyriadau o’u cymharu ag opsiynau rheoli heb orchuddion, fodd bynnag, gallai rhai defnyddiau gorchuddio arwain at heriau rheoli yn ddiweddarach, gan effeithio ar allu’r slyri i homogeneiddio a’r gallu i’w chwalu’n hawdd ar y tir. Mae opsiynau gorchuddio, fel llenni plastig, hefyd yn effeithiol i leihau allyriadau amonia o storfeydd tail buarth (solet).
Mae caniatáu i grwst ffurfio ar byllau slyri hefyd yn strategaeth effeithiol sy’n gallu lleihau allyriadau tua 50%. Bydd crwst yn ffurfio’n naturiol cyn belled nag ydy’r slyri yn cael ei aflonyddu rhyw lawer ac mae cynnwys y defnydd sych yn >1%. Gellir sicrhau hyn drwy beidio â throi’r slyri rhyw lawer a thrwy gyflwyno slyri newydd o dan yr arwyneb. Mae caniatáu i grystiau ffurfio hefyd yn ddull hynod gost effeithiol ond mae hwn yn opsiwn ar gyfer sefyllfaoedd lle nad oes angen cymysgu slyri yn aml, megis pan fydd angen ei roi ar y tir yn rheolaidd.
Lle nad yw’n bosibl gorchuddio storfeydd slyri neu adael i grwst ffurfio, yna gall trin y slyri yn uniongyrchol fod yn ddewis. Gall asideiddio slyri i werthoedd pH llai na 6 leihau allyriadau amonia yn sylweddol (hyd at ~75%). Gall y dull hwn hefyd leihau allyriadau methan o slyri, sef nod cynhyrchu ychwanegol. Gall dylanwad cadarnhaol asideiddio ar allyriadau amonia ddod i’r amlwg hefyd wrth roi’r slyri ar y tir, gan leihau allyriadau yn y cae ar ôl ei chwalu, a gall gynyddu gwerth gwrtaith y slyri. Fodd bynnag, mae dylanwad hirdymor slyri wedi’i asideiddio ar bridd a phrosesau yn seiliedig ar bridd yn aneglur hyd yma. At hyn, mae’r broses o drin defnyddiau asid cryf yn dod â heriau iechyd a diogelwch penodol i weithwyr fferm, a dylid eu hystyried yn unol â hyn.
Chwalu tail
Fel yn achos camau eraill i leihau allyriadau amonia, y prif nod wrth leihau allyriadau yn ystod y cam chwalu tail yw lleihau’r amser y bydd yr aer a’r tail yn dod i gysylltiad â’i gilydd. Pan fydd tail yn cael ei chwalu ‘ar led’, bydd gwrtaith yn cael ei roi ar y tir a’i adael i fynd i mewn iddo heb ei droi, ac mae hyn yn caniatáu i’r tail ryngweithio â’r atmosffer ar arwyneb y pridd am gyfnodau hir o bosibl. Gall hyn arwain at gyfraddau uchel o allyrru ac anweddu amonia. Mae sawl techneg chwalu arall ar gael sy’n gallu cyfyngu ar y graddau y bydd y tail yn dod i gysylltiad â’r atmosffer, gan leihau allyriadau amonia.
Nod chwalu ‘band’, gan ddefnyddio naill ai pibell ymlusgol (trailing hose) neu grib ymlusgol (trailing shoe), yw rhoi’r defnydd slyri yn uniongyrchol ar arwyneb y pridd drwy wahanu unrhyw haen o laswellt neu weddillion cnydau, yn hytrach na chwalu tail ar ben canopïau llystyfiant. Er mai ychydig iawn o dail, neu ddim o gwbl, sy’n treiddio i’r pridd mae’r dull hwn
yn lleihau’r rhyngweithio yn yr atmosffer drwy roi’r slyri o dan yr haen llystyfiant , gan gynyddu’r gwrthiant gwynt a chynnig cysgod rhag pelydriad solar. O’r herwydd, po fwyaf tal yw canopi’r cnydau, y mwyaf y siawns o leihau allyriadau. Dywedir bod crib ymlusgol yn fwy effeithlon na phibell ymlusgol, gan ei bod yn treiddio i’r llystyfiant yn well gan achosi llai o halogiad, yn enwedig mewn canopïau llystyfiant talach. Ond yn achos y ddwy system, gall pibellau gael eu tagu os yw’r slyri yn cynnwys gronynnau mawr, neu os yw cynnwys defnydd sych y slyri yn uwch na 7-10%.
Gall slyri gael ei roi o dan haen arwyneb y pridd gan ddefnyddio technegau chwistrellu uniongyrchol. Mae dau brif ddull o chwistrellu uniongyrchol, sef defnyddio slotiau agored a slotiau caeëdig. Mewn systemau slotiau agored, bydd slotiau bas, fertigol (hyd at 50 mm) yn cael eu hagor yn arwyneb y pridd ac yna eu llenwi â slyri hyd at lefel yr arwyneb.
Ni ddylai'r llenwad fod yn uwch na lefelau arwyneb y pridd neu bydd hyn yn effeithio ar effeithlondeb y dull hwn. Dylid cymryd gofal wrth chwalu til ar dir llethrog , oherwydd gall y slotiau cwysi droi’n llwybrau ar gyfer dŵr ffo, gan gynyddu colledion amgylcheddol. Mewn systemau slotiau caeëdig, bydd slotiau yn cael eu selio ar ôl eu llenwi â slyri wrth gael eu gwasgu gan olwynion neu roleri. Trwy ddefnyddio’r dull hwn, gellir amrywio dyfnder y slot i ryw raddau er mwyn chwistrellu rhagor o slyri, ond mae hyn yn dibynnu ar y math o bridd a’r amodau hinsawdd. Y dull slot caeëdig yw’r mwyaf effeithiol yn nhermau lleihau allyriadau amonia (80-90%), ond hwn yw’r mwyaf heriol o ran anhawster wrth chwalu tail. Mae potensial mawr i achosi llawer o ddifrod i lystyfiant mewn glaswelltir a gall y dull hwn fod yn gyfyngedig i’r cyfnod cyn-hau yn unig yn achos cnydau âr oherwydd y tebygolrwydd o effaith ffisegol. Mae’r risg o drwytholchi yn debygol o fod yn fwy hefyd.
Os mai chwalu ar yr arwyneb yw’r unig ddewis, yna gall ymgorffori’r tail yn y pridd yn ddiweddarach fod yn ddewis addas. Gellir cyflawni hyn drwy aredig neu drin y tir yn fas, ond nid yw’n briodol i bob sefyllfa. Os yw’r dull hwn yn addas, yna mae ymgorffori’r tail yn y pridd yn gyflym yn ffactor allweddol i leihau allyriadau. Trwy ymgorffori’r tail yn y pridd ar unwaith gellir lleihau allyriadau hyd at 90%, ond mae’r effeithlonrwydd hwn yn lleihau’n gyflym gydag amser (4 awr - <60%, 12 awr <50%, 24 awr <30% gostyngiadau). Mae’r graddfa effeithlonrwydd yn ddibynnol ar amser hefyd yn amrywio yn dibynnu ar amodau hinsawdd ar adeg chwalu’r tail, gan y bydd amodau cynhesach yn cynyddu’r potensial i anweddu amonia. Mae hwn hefyd yn ffactor mwy cyffredinol, a dylai’r gwaith chwalu gael ei amseru bob amser i gyd-fynd ag amodau priodol. Bydd allyriadau amonia ar eu huchaf mewn amodau cynnes, sych, gwyntog, felly mae amodau claear, llaith yn rhai optimaidd ar gyfer pob dull o chwalu tail.
Math o wrtaith
Gall y math o wrtaith a ddewisir gael effaith fawr ar allyriadau amonia hefyd. Gall gwrteithiau sy’n seiliedig ar wrea gynhyrchu rhagor o allyriadau, oherwydd effeithiau hydrolysis cyflym, a’r cynnydd mewn pH yn lleol sy’n dilyn hynny. Mae allyriadau amonia o wrea-N yn llawer mwy nag o amoniwm nitrad, felly byddai newid i amoniwm nitrad yn gam effeithiol i leihau allbwn amonia ond, ar y llaw arall, gall arwain at lefelau uwch o allyriadau N2O.
Lle defnyddir wrea gall y defnydd o atalyddion wreas leihau allyriadau drwy arafu cyfradd hydrolysis a throsi wrea yn amoniwm carbonad. Mae hyn yn cyfyngu ar y gostyngiadau o ran asidedd, gan leihau addasrwydd amodau a helpu amonia i anweddu. Gall arafu hydrolysis hefyd gynyddu faint o wrea sy’n mynd i mewn i’r pridd cyn i’r colledion ddigwydd.
Crynodeb
Allyriadau amonia o weithgareddau amaethyddol yw prif ffynhonnell llygredd amonia yng Nghymru a’r Deyrnas Unedig yn ehangach ar hyn o bryd. Gall lleihau allbwn amonia helpu i leihau lefelau llygredd aer yn genedlaethol, a gall leihau effaith amgylcheddol llygredd nitrogen.
Mae nifer o ddulliau ar gael sy’n gallu cyfyngu ar allyrru amonia o systemau ffermio, drwy addasu arferion sydd eisoes ar waith. Yn gyffredinol, prif nod yr ymyrraeth a nodir uchod yw lleihau faint o ryngweithio sydd rhwng tail neu ddefnydd gwrtaith a’r atmosffer, gan mai cyswllt â’r aer yw’r prif ffactor sy’n achosi allyriadau.
Er mwyn rhoi nifer o’r dulliau uchod ar waith bydd yn rhaid sicrhau cyfaddawd rhwng anhawster y gwaith, cost yr ymyrraeth, a’r cyfle i ostwng allyriadau. Fel arfer, y dulliau sy’n debygol o arwain at y gostyngiadau mwyaf fydd naill ai’r rheini sy’n gofyn am y buddsoddiad mwyaf, neu sy’n fwyaf anodd eu rhoi ar waith. Eto i gyd, gall gweithredu yn fwy effeithlon a manwl gywir arwain at fanteision ariannol hefyd, yn sgil gwella cynhyrchedd a chysondeb y cynnyrch. Felly, gall y manteision i’r fferm fod yn fwy eang na’r gallu i leihau llygredd aer ac effaith amgylcheddol yn unig.