Husdyrgjødsel; oppdatering av mengder gjødsel og utskillelse av nitrogen, fosfor og kalium

Transkript

1 Husdyrgjødsel; oppdatering av mengder gjødsel og utskillelse av nitrogen, fosfor og kalium Sluttrapport Inger Johanne Karlengen, Birger Svihus, Nils Petter Kjos og Odd Magne Harstad Institutt for husdyr- og akvakulturvitenskap, Universitetet for miljø- og biovitenskap [ ] 1

2 Innhold Sammendrag...4 Abstract Bakgrunn og formål Storfe Innledning Materiale og metoder Melkekyr Kviger Okser Resultater Melkekyr Nitrogen i avføring Nitrogen i gjødsel Nitrogen i urin Fosfor Kalium Gjødseltørrstoff Kviger Utskillelse for hele kvigeperioden Nitrogen i avføring Nitrogen i gjødsel Nitrogen i urin Fosfor Kalium Gjødseltørrstoff Utskillelse basert på alder ved start og alder ved slutt Nitrogen i urin Nitrogen i gjødsel Fosfor Kalium Gjødseltørrstoff Okser til slakt Utskillelse for hele livsløpet Nitrogen i avføring Nitrogen i gjødsel Nitrogen i urin Fosfor Kalium Gjødseltørrstoff Utskillelse basert på alder ved start og alder ved slutt Nitrogen i urin Nitrogen i gjødsel Ammekyr

3 Årlige beregninger av N-utskillelse tilbake til 1990 (tidsserie) Diskusjon Melkekyr Kviger Okser til slakt Ammekyr Fjørfe Innledning Material og metoder Resultater Slaktekylling Gjødseltørrstoff Fosfor Nitrogen Kalkun Gjødseltørrstoff Fosfor Nitrogen Verpehøns Gjødseltørrstoff Fosfor Nitrogen Livkylling (for produksjon av verpehøner) Slaktekyllingmødre (for produksjon av egg til slaktekyllingproduksjon) And Samletabell for fjørfe Diskusjon Gris Innledning Materiale/metoder og resultater Smågris (10-30 kg) Tørrstoffmengde som avføring og urin Nitrogen Fosfor Purker (inkludert spedgris før avvenning) Tørrstoffmengde som avføring og urin Nitrogen Fosfor Purker inkludert spedgris før avvenning, og smågris fra avvenning til 30 kg levendevekt Tørrstoffmengde som avføring og urin Nitrogen Fosfor Slaktegris ( kg) Tørrstoff i avføring og urin

4 Nitrogen Fosfor Ungpurker (30 kg levendevekt til 12 måneders alder første grising) Tørrstoff i avføring og urin Nitrogen Fosfor Diskusjon Sau Enterisk metan Metan fra gjødsel Nitrogen Fosfor Gjødseltørrstoff Geit Enterisk metan Metan fra gjødsel Nitrogen Fosfor Gjødseltørrstoff Hest Enterisk metan Gjødsel metan Nitrogen Fosfor Gjødseltørrstoff Pelsdyr Enterisk metan Gjødsel metan Nitrogen Fosfor Tamrein Enterisk metan Metan fra gjødsel Nitrogen Hjort Enterisk metan Gjødsel metan Nitrogen Struts Enterisk metan Gjødsel metan Nitrogen Litteratur

5 Sammendrag Normtallene for utskillelse av gjødsel fra husdyra som blir lagt til grunn ved gjødselplanlegging, beregning av spredeareal, utslipp av klimagasser (metan og lystgass) og ved dimensjonering av gjødsellager er mer enn 20 år gammel. Både dyrematerialet og fôringa (fôrnivået og rasjonssammensetning) endrer seg over tid. Dette gir seg utslag på både mengde og kjemisk sammensetning av gjødsla. Det er derfor nødvendig å oppdatere normtallene for husdyrgjødsel regelmessig. Denne rapporten omhandler resultatene fra prosjektet med opprinnelig tittel Husdyrgjødsel; oppdatering av mengder gjødsel og N utskilt finansiert via Statens landbruksforvaltning. Prosjektet ble like etter oppstart utvidet til også å omfatte utskillelsen av fosfor (P) for de aller fleste av dyrekategoriene som gjødselvareforskriften omfatter. Videre ble det bestemt at utskillelsen av kalium (K) skulle inngå i prosjektet for storfe, og at prosjektet også skulle vurdere gjeldende verdier og eventuelt komme med forslag på reviderte verdier for utslipp av enterisk metan og gjødselmetan for dyrekategoriene sau, geit, hest, pelsdyr, tamrein og hjort. Hovedfokus i prosjektet har vært på å ajourføre verdiene for mengde gjødseltørrstoff og utslipp av N og P hos storfe, fjørfe og svin. For storfe har prosjektet etablert det grunnlaget som er nødvendig for å kunne videreutvikle metodikken for beregning av klimagasser til Tier 3- nivå. Storfe: Det nordiske fôrvurderingssystemet (NorFor) er brukt til å utvikle beregningsgrunnlaget for storfe. Utskillelsen av N, P, og K i gjødsla er beregnet som differanse mellom inntaket og det som skilles ut i melka samt avleires i foster og i dyret selv. Arbeidet med å beregne utskillelsen av tørrstoff i avføring (fastgjødsel), N, P, og K fra storfe bestod av 2 trinn: 1. Det ble gjennomført simuleringer i NorFor for å beregne utslippene under ulike fôringssituasjoner. Valgte verdier for kjemisk sammensetning av fôret (innhold av N) samt valgte verdier for ytelse i mjølkeproduksjonen og tilvekst i kjøttproduksjonen dekker variasjonsbredden i praksis. 2. Resultatene fra simuleringene ble brukt til regresjonsanalyser ved hjelp av proc reg i statistikkprogrammet SAS for å utvikle aktuelle ligninger for å beregne utslippene. Variabler som inngikk i analysen var egenskaper ved dyret (ytelse, vekt, alder, tilvekst) og til fôret (innhold av N i kraftfôret og grovfôret) Ved valg av ligninger ble det lagt vekt på at de skulle passe best mulig til dataene vi fikk ut fra beregningene i NorFor og at de skulle være lett tilgjengelig. Mengde gjødseltørrstoff (gjødselts) ble beregnet som summen av tørrstoff i avføring og urin. 4

6 Foreslåtte ligninger: Forkortelser: Y= ytelse, kg energikorrigert melk (EKM)/år; V= vekt i kg; PG= innhold av protein i grovfôret, % av tørrstoffet; PK= innhold av protein i kraftfôret, % av tørrstoffet; FT= framfôringstid (mnd); SV= slaktevekt i kg; SA= alder ved slakting (mnd) Mjølkeku, kg/år; N utskilt avføring=13,956+(0,00452*y)+(0,00920*v) R 2 =0,9987 N utskilt gjødsel=-120,827+( *y)+(0,0433*v)+(0,605*pg)+(0,355*pk) R 2 =0,9646 N utskilt urin =N utskilt gjødsel - N utskilt avføring P utskilt=3,358+(0,00128*y)+(0,00286*v) R 2 =0,9767 K utskilt=32,424+(0,00238*y)+(0,0807*v) R 2 =0,9983 GjødselTs utsk=(514,719+(0,115*y)+(0,561*v))*1,23 R 2 =0,9671 Standardverdier for utskillelse av N, P, K og gjødselts for mjølkeku, stor rase, er vist i tabellen nedenfor. Standardverdier for utskillelse av næringsstoffer og gjødselts for melkekyr av stor rase (kg/ ku/år, vekt 625 kg) 5000 kg EKM 7000 kg EKM 9000 kg EKM kg EKM N utskilt i urin 63,8 70,8 77,6 84,6 N utskilt i avføring 42,3 51,3 60,4 69,4 N utskilt totalt i gjødsel 106,1 122,1 138,0 154,0 P utskilt 11,5 14,1 16,7 19,2 K utskilt 94,8 99,5 104,3 109,0 Mengde gjødselts Standardverdier for utskillelse av N, P, K og gjødselts for mjølkeku, liten rase, er vist i tabellen nedenfor. Standardverdier for utskillelse av næringsstoffer og gjødselts for melkekyr av liten rase (kg/ ku/ år, vekt 425 kg) 4000 kg EKM 5000 kg EKM 6000 kg EKM 7000 kg EKM N utskilt i urin 53,4 57,0 60,8 63,9 N utskilt i avføring 35,9 40,5 45,0 49,5 N utskilt totalt i gjødsel 89,5 97,5 105,4 113,4 P utskilt 9,7 11,0 12,3 13,5 K utskilt 76,2 78,6 81,0 83,4 Mengde gjødsel Ts

7 Kviger (hele kvigeperioden, kg): N utskilt avføring=-14,850+(0,0737*v)+(0,485*ft)-(0,0220*pg) R 2 =0,9959 N utsk gjødsel=-166,680+(0,221*v)+(1,689*ft)+(0,513*pg)+(0,119*pk) R 2 =0,9934 N utskilt urin=n utskilt gjødsel -N utskilt avføring P utskilt=-8,692+(0,0275*v)+(0,164*ft) R 2 =0,7439 K utskilt=-87,469+(0,187*v)+(2,838*ft) R 2 =0,9931 GjødselTs utskilt=(-677,460+(2,436*v)+(27,320*ft)-(1,326*pg))*1,27 R 2 =0,9903 Det er utarbeidet egne ligninger for utskillelse av N, P, K og gjødselts hvor tidsperioden for beregningene kan velges (alder ved start og slutt) for: - Kviger med forventet vekt på 520 kg ved 24 måneders alder - Kviger med forventet vekt på 560 kg ved 24 måneders alder Standardverdier for utskillelse av N, P, K og gjødselts for kviger er vist i tabellen nedenfor. Standverdier for utskillelse av næringsstoffer og gjødselts fra kviger med ulik fremfôringstid (kg utskilt fra fødsel til kalving) 24 mnd fremfôringstid 27 mnd fremfôringstid N utskilt i urin 53,5 57,1 N utskilt i avføring 33,5 35,0 N utskilt totalt i gjødsel 87,0 92,1 P utskilt 10,1 10,6 K utskilt 81,6 90,1 Mengde gjødselts Okser til slakt (hele livsløpet, kg ) N utskilt avføring=-13,845+(0,115*sv)+(0,355*sa) R 2 =0,9786 N utskilt gjødsel=-130,554+(0,319*sv)+(1,283*sa)+(0,342*pg)+(0,168*pk) R 2 =0,9484 N utskilt urin=n utskilt gjødsel - N utskilt avføring P utskilt=-5,957+(0,0403*sv)+(0,0669*sa) R 2 =0,8838 K utskilt=-56,604+(0,194*sv)+(3,192*sa) R 2 =0,9795 GjødselTs utsk=(-520,898+(3,202*sv)+(27,967*sa)-(0,671*pg))*1,26 R 2 =0,9857 Det er utarbeidet egne ligninger for utskillelse av N, P, K, og gjødselts hvor tidsperiode for beregningene kan velges (alder ved start og slutt) for: - Okser med forventet slaktevekt på 320 kg ved 18 måneders alder - Okser med forventet vekt på 290 kg ved 18 måneders alder Standardverdier for utskillelse av N, P, K og gjødselts for okser, er vist i tabellen nedenfor. 6

8 Standardverdier for utskillelse av næringsstoffer og gjødselts for okser (kg utskilt fra fødsel til slakt) Ekstensiv rase Intensiv rase NRF Snitt N utskilt i urin 34,7 45,0 39,8 40,6 N utskilt i avføring (kg) 24,1 30,0 26,8 27,4 N utskilt totalt i gjødsel 58,8 75,0 66,6 68,0 P utskilt 6,4 8,5 7,2 7,5 K utskilt 52,0 60,4 60,6 59,3 Mengde gjødselts Ammekyr, kg/år N utskilt avføring=13,956+(0,00452*y)+(0,00920*v) R 2 =0,9987 N utskilt gjødsel=-120,827+( *y)+(0,0433*v)+(0,605*pg)+(0,355*pk) R 2 =0,9646 N utskilt urin=n utskilt gjødsel - N utskilt avføring P utskilt=3,358+(0,00128*y)+(0,00286*v) R 2 =0,9767 K utskilt=32,424+(0,00238*y)+(0,0807*v) R 2 =0,9983 GjødselTs utsk=(514,719+(0,115*y)+(0,561*v))*1,22 R 2 =0,9671 Standardverdier for utskillelse av N, P, K og gjødselts for ammekyr, er vist i tabellen nedenfor. Standverdier for utskillelse av næringsstoffer og gjødsel-ts fra ammekyr (kg/ku/år) Standardverdier N utskilt i urin 37,8 N utskilt i avføring 29,0 N utskilt totalt i gjødsel 66,8 P utskilt 7,8 K utskilt 89,6 Mengde gjødsel Ts

9 Fjørfe Standardverdier for utskillelse av gjødsel, N og P uttrykt på ulike måter for de ulike kategoriene av fjørfe er satt opp i tabellen nedenfor. Produksjon Gjødseltørrstoff per kg slakt/egg, kg Gjødseltørrstoff per dyr, kg Gjødseltørrstoff per båsplass per år, kg Gjødsel per båsplass per år, kg P-utslipp per kg slakt/egg, g P-utslipp per dyr, g P-utslipp per båsplass per år, g N-utslipp per kg slakt/egg, g N-utslipp per dyr, g N-utslipp per båsplass per år, g Slaktekylling 0,57 0,63 4,08 13,61 5,7 6,3 41,1 27,0 29,7 193,2 Kalkun 0,81 6,89 17,23 57,45 12,4 106,0 265,0 53,1 452,3 1130,6 Verpehøns 0,62 13,15 10,68 35,61 7,4 157,2 127,7 31,4 669,8 544,2 Livkylling - 1,29 3,10 10,35-14,0 33,7-45,7 109,7 Slaktekyllingmødre 1,31 15,72 15,72 52,40 17,4 208,7 208,7 58,9 706,5 706,5 And 0,81 2,11 8,12 35,17 8,2 21,2 106,1 28,7 74,6 372,7 8

10 Svin Standardverdier for utskillelse av tørrstoff i avføring, N og P for ulike kategoriene av svin er satt opp i tabellen nedenfor. Standardverdier for utskillelse av tørrstoff i avføring, N og P (per individ) for ulike kategoriene av svin Kategori Tørrstoff i N, kg P, kg avføring, kg Smågris (10-30 kg) 4,41 1 0,43 0,057 Årspurke inkl spedgris før avvenning 231,7 2 24,38 4,47 Purker inkludert spedgris før avvenning, og 23.2 smågris fra avvenning til 30 kg levendevekt 334,0 3 34,29 5,78 Slaktegris ( kg levendevekt) 32,2 4 3,20 0,45 Ungpurker (intervallet 30 kg levendevekt til 1 års alder) 91,5 5 9,67 1,59 1 I tillegg 1,17 kg urints. 2 I tillegg 76,2 kg urints. 3 I tillegg 103,3 kg urints. 4 I tillegg 7,6 kg urints. 5 I tillegg 21,5 kg urints Andre dyrekategorier Gjeldende standardverdier for enterisk metan, metan fra gjødsel og utskilt N for sau, geit, hest, tamrein, hjort, pelsdyr og struts ble også vurdert. I tillegg ble utskillelsen av P hos sau, geit, hest og pelsdyr vurdert. Tabellen nedenfor viser resultatene av vurderingene. Det er ikke foreslått endringer for kategoriene sau og pelsdyr Forslag til endringer av standardverdier (gjeldende verdier i parentes) for enterisk metan, metan fra gjødsel, nitrogen utskilt og fosfor utskilt (gjelder sau, geit, hest og pelsdyr), kg/dyr/år Metan fra Enterisk metan Nitrogen utskilt Fosfor utskilt gjødsel Sau Uendret Geit 13 (5) Uendret uendret Uendret Hest Uendret 2,95 (17) uendret uendret Tamrein 14 (19,9) uendret uendret Ikke vurdert Hjort 20 (52,6) 0,9 (7,6) uendret Ikke vurdert Pelsdyr Uendret Struts 0,02 (4,97) 1,47 (4,69) 15,6 (12) Ikke vurdert Sammendrags tabell I tabellen nedenfor er resultatene fra dette prosjektet sammenlignet med gjeldende normtall 9

11 Dyrekategori Gjødselmengde Nitrogen Fosfor Mjølkeku, forutsatt årsytelse på 7.2 tonn Livsløp for kvige (kalving ved 25,5 mnd) Livsløp for okse ( slaktes ved 17,9 mnd alder) Livsløp for slaktegris (vektintervallet kg) Årsdyr av purke, inkludert framforing av 23 individ av spegris/smågris ( vektintervallet 1,5-30 kg) Individ av slaktekylling (vektintervallet fram til 1,6 kg) 2,082 tonn gjødselts. Økning på 29% fra dagens standardtall 1,46 tonn gjødselts. Samme verdi som dagens normtall. 1,079 tonn gjødselts. Økning på 37% Kraftig økning, fra dagens 83 kg/år til ca 124 kg/år Kraftig økning, fra dagens 64 kg ( ) til 90 kg Noe økning, fra dagens 59 kg ( ) til 68 kg 40 kg gjødsel-ts Vesentlig reduksjon, fra dagens 4,4 kg til 3,2 1 kg Ca 440 kg gjødsel-ts 0,63 kg gjødsel-ts Vesentlig reduksjon, fra 53 g til 30 g Ingen endring, ca 14 kg/år. Ca 10 kg. Godt samsvar med dagens normtall Ca 7,5 kg. Godt samsvar med dagens normtall Vesentlig reduksjon fra dagens 0,7 kg til 0,45 kg 1 Vesentlig økning, fra Ca 5,8 kg 1, altså 18,3 kg til 34,3 kg 1 tilsvarende 2,5 årsdyr/gde Årsdyr av verpehøns 10,68 kg gjødsel-ts Noe reduksjon, fra 700 til 544 g Individ av kalkun til slakt (snitt for vanlig produksjon der 45% er hunnkalkun med slakt ved 5,3 kg, 5% er hunnkalkun med slakt ved 7,5 kg, og 50% er hannkalkun med slakt ved 11,5 kg) 6,3 g, tilsvarende ca 2200 individ/gde (i dag 1750) 128 g, tilsvarende ca 110 individ/gde (i dag 100) 6,89 kg gjødsel-ts 452 g 106 g, tilsvarende ca 132 individ/gde (i dag 300) 1 Forutsetter at også i eksisterende normtall inngår framforing av spedgris/smågris fram til ca 30 kg inn i purkefaktoren, og ikke i slaktegrisfaktoren. 10

12 Abstract The standard values for excretion of farm livestock manure (incl poultry) which are the basis for the planning of crop and grassland fertilization, calculation of land spreading requirements, emission of greenhouse gases (methane and nitrous oxide) and volume of manure cellars, are more than 20 years old. Animal genetics as well as feeding strategies (feeding level and diet composition) change, and influence both the amount of manure and its chemical composition. It is therefore necessary to revise manure characteristics regularily. This report presents the results from the project with the original title Livestock manure; revising the quantity of manure and excretion of nitrogen funded by Norwegian Agricultural Authority. It was then decided that the project also should include the excretion of, phosphorous (P) for most of the animal categories which are included in the regulation of land spreading requirements. Moreover, it was decided that the project also should include the excretion of potassium (K) from cattle and that the project should evaluate the present standards for the emission of enteric methane and methane from manure management for the categories; sheep, milking goats, horse, fur animals, reindeer and red deer. The main focus in the project has been on uppdating the excretion of manure dry matter, N and P from cattle, poultry and pigs. For cattle, this project has developed the platform for calculating the emission of greenhouse gases at Tier 3 level. Cattle: The Nordic feed evaluation system (NorFor) was used to develop the database for cattle. The excretion of N, P and K in the manure were calculated as the difference between their intake, and the sum of that excreted in milk, fetus and deposited in the animal itself. The procedure used for calculating the excretion of feces, N, P and K consisted of two steps: 1.Simulations in NorFor were conducted to gain values for the feces/manure characteristics covering a wide variation of feed characteristics ( N content) and production intensities (milk yield/meat production) 2.The results from the simulations were used to develop regression equations between feces/manure characteristics and parameters related to the diet (N content) and animal characteristics (milk yield, weight, age etc). The criteria for the selection of proposed equations were their accuracy of prediction and that their input variable(s) should be easily available. The excretion of manuredm was calculated as the sum of fecesdm and urinedm 11

13 Proposed equations : Abbreviations: Y= milk yield, kg ECM/year; W= weight in kg; PR= protein content in the roughage, % of dry matter; PC= protein content in the concentrate, % of dry matter; FP= feeding period (months); SW= slaughter weight in kg; SA= age at slaughtering (months) Dairy cows, kg/cow/year); N excr feces =13,956+(0,00452*Y)+(0,00920*W) R 2 =0,9987 N excr manure=-120,827+( *y)+(0,0433*w)+(0,605*pr)+(0,355*pc) R 2 =0,9646 N excr urin= N excr manure -N excr feces P excr=3,358+(0,00128*y)+(0,00286*w) R 2 =0,9767 K excr =32,424+(0,00238*Y)+(0,0807*W) R 2 =0,9983 ManureDM excr=(514,719+(0,115*y)+(0,561*w))*1,23 R 2 =0,9671 Standard values for excretion of N, P, K and manuredm for dairy cows (large breed) are shown in the table below, Standard values for excretion of nutrients in manure, and the amount of manuredm for large breed dairy cows (kg/cow/year, weight 625 kg) 5000 kg ECM 7000 kg ECM 9000 kg ECM kg ECM N excretion in urin 63,8 70,8 77,6 84,6 N excretion in feces 42,3 51,3 60,4 69,4 N excretion in manure 106,1 122,1 138,0 154,0 P excretion 11,5 14,1 16,7 19,2 K excretion 94,8 99,5 104,3 109,0 Amount of manuredm Standard values for excretion of N, P, K and manuredm for dairy cows (small breeds) are shown in the table below, Standard values for excretion of nutrients in manure, and the amount of manuredm for small breed dairy cows (kg/cow/year, weight 425 kg) 4000 kg ECM 5000 kg ECM 6000 kg ECM 7000 kg ECM N excretion in urin 53,4 57,0 60,8 63,9 N excretion in feces 35,9 40,5 45,0 49,5 N excretion in the manure 89,5 97,5 105,4 113,4 P excretion 9,7 11,0 12,3 13,5 K excretion 76,2 78,6 81,0 83,4 Amount of manuredm

14 Heifers (the whole feeding period, kg): N excr feces=-14,850+(0,0737*w)+(0,485*fp)-(0,0220*pr) R 2 =0,9959 N excr man=-166,680+(0,221*w)+(1,689*fp)+(0,513*pr)+(0,119*pc) R 2 =0,9934 N excr urin=n excr man -N excr feces P excr=-8,692+(0,0275*w)+(0,164*fp) R 2 =0,7439 K excr=-87,469+(0,187*w)+(2,838*fp) R 2 =0,9931 ManureDM=(-677,460+(2,436*W)+(27,320*FP)-(1,326*PR))*1,27 R 2 =0,9903 It is also developed equations for estimating the excretion of N, P, K and manuredm where the length of the feeding period is an input variable (age at start and age at finishing) for: - Heifers with expected weight of 520 kg at 24 months of age - Heifers with expected weight of 560 kg at 24 months of age Standard values for excretion of N, P, K and manuredm for heifers are shown in the table below, Standard values for excretion of nutrients in manure, and the amount of manuredm for heifers with a feeding period of 24 and 27 months (kg excreted for the whole period) 24 months feeding periode 27 months feeding periode N excretion in urin 53,5 57,1 N excretion in feces 33,5 35,0 N excretion in manure 87,0 92,1 P excretion 10,1 10,6 K excretion 81,6 90,1 ManureDM Bulls finishing (the whole feeding period, kg ) N excr feces=-13,845+(0,115*s)+(0,355*sa) R 2 =0,9786 N excr manure=-130,554+(0,319*sw)+(1,283*sa)+(0,342*pg)+(0,168*pc) R 2 =0,8201 N excr urin=n excr manure-n excr feces P excr =-5,957+(0,0403*SW)+(0,0669*SA) R 2 =0,8838 K excr=-56,604+(0,194*sw)+(3,192*sa) R 2 =0,9795 ManureDM=(-520,898+(3,202*SW)+(27,967*SA)-(0,671*PR))*1,26 R 2 =0,9857 It is also developed equations estimating the excretion of N, P, K and manuredm where the the length of the feeding period is an input variable (age at start and age at finishing) for: - Bulls with expected slaughter weight of 320 kg at 18 months of age - Bulls with expected slaughter weight of 290 kg at 24 months of agestandard values (default values) for excretion of N, P, K and manuredm for bulls are shown in the table below, 13

15 Standard values for excretion of nutrients in manure, and the amount of manuredm for bulls (kg excreted for the whole feeding period) Extensive breeds Intensive breeds NRF Average N excretion in urin 34,7 45,0 39,8 40,6 N excretion in feces 24,1 30,0 26,8 27,4 N excretion in manure 58,8 75,0 66,6 68,0 P excretion 6,4 8,5 7,2 7,5 K excretion 52,0 60,4 60,6 59,3 ManureDM Suckler cows N excr feces =13,956+(0,00452*Y)+(0,00920*W) R 2 =0,9987 N excr manure=-120,827+( *y)+(0,0433*w)+(0,605*pr)+(0,355*pc) R 2 =0,9646 N excr urin= N excr manure -N excr feces P excr=3,358+(0,00128*y)+(0,00286*w) R 2 =0,9767 K excr =32,424+(0,00238*Y)+(0,0807*W) R 2 =0,9983 ManureDM excr=(514,719+(0,115*y)+(0,561*w))*1,22 R 2 =0,9671 Standard values for excretion of N, P, K and manuredm for sucler cows are shown in the table below, Standard values for excretion of nutrients in manure, and the amount of manuredm for suckler cows (kg/cow/ year) Standard values N excretion in urin 37,8 N excretion in feces 29,0 N excretion in manure 66,8 P excretion 7,8 K excretion 89,6 ManureDM

16 Poultry Standard values for excretion of N, P and manuredm for different categories of poultry are shown in the table below, Category ManureDM, kg/kg SW 1 /egg ManureDM kg/ animal ManureDM, kg/animal place/year Manure, kg/animal place/year P excr, g/kg SW 1 /egg P excr, g/animal P excr, g/ animal place/ year N excr, g/ kg SW 1 /egg N excr, g/animal N excr, g/ animal place/year Broiler 0,57 0,63 4,08 13,61 5,7 6,3 41,1 27,0 29,7 193,2 Turkey 0,81 6,89 17,23 57,45 12,4 106,0 265,0 53,1 452,3 1130,6 Laying hens 0,62 13,15 10,68 35,61 7,4 157,2 127,7 31,4 669,8 544,2 Pullets - 1,29 3,10 10,35-14,0 33,7-45,7 109,7 Broiler- breeder 1,31 15,72 15,72 52,40 17,4 208,7 208,7 58,9 706,5 706,5 Ducks 0,81 2,11 8,12 35,17 8,2 21,2 106,1 28,7 74,6 372,7 1 SW = slaughter weight 15

17 Pigs Standard values for excretion of N, P and feces-dm for different categories of pigs are shown in the table below, Standard values for excretion of nutrients in manure, and the amount of feces-dm (pr unit) for different categories of pigs Category Feces-DM, kg N, kg P, kg Piglet (10-30 kg) 4,41 1 0,43 0,057 Sow included nursery piglet 231,7 2 24,38 4,47 Sow included 23 piglets (1,5 to 30 kg LW) 334,0 3 34,29 5,78 Slaughter pig ( kg LW) 32,2 4 3,20 0,45 Young females (30 kg LW to 1 years of age ) 91,5 5 9,67 1,59 1 I addition 1,17 kg urindm. 2 In addition 76,2 kg urindm. 3 In addition 1003,3 kg urinedm 4 Im addition 7,6 kg urindm. 5 In addition 21,5 kg urindm Other categories Standard values for enteric methane, methane from manure management and excreted N for sheep, goats, horse, reindeer, red deer, fur animals and ostrich are also evaluated. In addition, excretion of P from sheep, milking goats, horses and fur animals were also evaluated. In the table below, the results are shown. All standard values for sheep and fur animals are proposed unchanged. Proposed changes (values used today in parenthesis) for enteric methane, methane from manure management and N excretion for differen categories, kg/animal/year Enteric methane Methane from manure management Nitrogrn excretion Phosphorus excretion Sheep unchanged Milking goat 13 (5) unchanged unchanged unchanged Horse unchanged 2,95 (17) unchanged unchanged Reindeer 14 (19,9) unchanged unchanged not evaluated Red deer 20 (52,6) 0,9 (7,6) unchanged Not evaluated Fur animals unchanged Ostrich 0,02 (4,97) 1,47 (4,69) 15,6 (12) Not evaluated Summary table The results obtained in this project is in the table below compared with the present standards. 16

18 Category Manure Nitrogen Phosphorous Dairy cow, assumed 7200 kg milk/year The whole life cycle for heifer (calving at 25,5 months of age) The whole life cycle for bulls ( slaughtered at 17,9 months of age ) The whole life cycle for slaughter pig ( kg LW) Sow included 23 piglets( 1,5-30 kg LW) 2,082 tonne manuredm. Increase of 29% compared with the present standard value 1,46 tonne manuredm. Same value as the present standard value 1,079 tonne manuredm. Increase of 37% Increase, from the present standard of 83 kg/year to approx 124 kg/year Increase, from the present standard of 64 kg ( ) to 90 kg Increase, from the present standard value of 59 kg ( ) to 68 kg 40 kg manuredm Reduction, from the present standard value of 4,4 kg to 3,2 1 kg Approx 440 ManureDM Increase, from the present standard value of 18,3 kg to 34,3 kg 1 Broiler (to 1,6 kg) 0,63 kg manuredm Reduction, from 53 g to 30 g Laying hens 10,68 kg manuredm Reduction, from 700 to 544 g Turkey for slaughtering (average where 45% is females weighting 5,3 kg at slaughtering, 5% is females weighting 7,5 kg at slaughtering, and 50% is males weighting 11,5 kg at slaughtering) No change, approx 14 kg/year Approx 10 kg. About the same as the present standard value Approx 7,5 kg. About the same as the present standard value Reduction from the present standard value of 0,7 kg to 0,45 kg 1 Approx 5,8 kg 1, corresponding to 2,5 sows/gde 2 6,3 g, corresponding to approx 2200 animals/gde 2 (at present 1750) 128 g, corresponding to approx 110 animals/gde 2 (at present 100) 6,89 kg manuredm 452 g 106 g, corresponding to 132 animals/gde 2 (at present 300) 1 Assume that the feeding of the piglets to a weight of 30 kg is included in the the sow standard value, not the slaughter pig standard value also in the present standard values, 2 1 GDE = 14 kg phosphorous 17

19 Bakgrunn og formål Husdyrgjødsla er rik på mange viktige næringsstoffer, og er en viktig ressurs i plantedyrkingen. Fordi flere av disse næringsstoffene har forurensende virkning når de kommer på avveie, er husdyrgjødsla også en potensiell kilde for forurensing. Husdyrgjødsel er også en kilde for klimagassene metan (CH 4 ) og lystgass (N 2 O). Regnet som CO 2 ekvivalenter bidrar husdyrgjødsla med så mye som 0,88 millioner tonn, eller vel 1/5 av det totale klimagassutslippet fra landbruket (SSB, 2010). I det nasjonale klimagassregnskapet beregnes utslippet av N 2 O og CH 4 fra husdyrgjødsla på grunnlag av gjennomsnittelig mengde gjødsel utskilt per dyr og år innen ulike dyrekategorier samt standardverdier for innhold av næringsstoffer. Dette er en enkel form for rapportering (Tier 1/2), og metodikken er beheftet med betydelige feil. Den er derfor ikke særlig godt egnet som grunnlag i arbeidet med å beregne utslippene av klimagasser fra jordbruket. Vi har et betydelig potensial for å utvikle mer nøyaktige beregningsmåter, og IPCC (intergovernmental Panel on Climat Change) oppfordret alle landene til å gå over til mer avansert beregningsmetodikk; Tier 2/3. Et mest mulig riktig tallgrunnlag med hensyn på både mengde og sammensetning av husdyrgjødsla er viktig av flere årsaker utover ønsket om mer nøyaktig beregning av klimagasser. Det er selve grunnlaget i gjødselplanlegginga for å kunne oppnå en høy utnyttelsesgrad av særlig nitrogen (N), og tilsiktet avlingsnivå. En slik oppdatert database for husdyrgjødsel vil også være et viktig grunnlag ved fastsettelse av spredeareal og ved dimensjonering av gjødsellager. Normtallene for mengde gjødsel og utskillelse av N og fosfor (P) fra husdyra som blir lagt til grunn i dag, er fra mer enn 20 år tilbake i tid. Både dyrematerialet og fôringa (fôrnivå og rasjonssammensetning) endrer seg over tid, noe som gir utslag på både mengde og kjemisk sammensetning av gjødsla. Det er derfor viktig å få oppdatert gjødselverdiene regelmessig. Storfe står for en stor del av gjødsla som blir utskilt. Beskjedne forbedringer for storfe vil derfor kunne slå betydelig ut totalt sett. Potensialet for forbedringer er antakelig også størst for denne dyregruppen fordi det nordiske fôrvurderingsystemet NorFor som TINE innførte i 2006 (Volden, 2011), gir oss muligheter til å beregne mengde gjødseltørrstoff og utskillelse av N, P og kalium (K) på individnivå for både melkeku, kviger og okser. Denne rapporten omhandler resultatene fra prosjektet med opprinnelig tittel Husdyrgjødsel; oppdatering av mengder gjødsel og N utskilt finansiert via Statens landbruksforvaltning. Prosjektet ble like etter oppstart utvidet til også å omfatte utskillelsen av P for de aller fleste av dyrekategoriene som gjødselvareforskriften omfatter ( Videre ble det bestemt at utskillelsen av K skulle inngå i prosjektet for storfe, og at prosjektet også skulle vurdere gjeldende verdier og eventuelt komme med forslag på reviderte verdier for utslipp av enterisk metan og gjødselmetan for dyrekategoriene sau, geit, hest, pelsdyr, tamrein og hjort. Hovedfokus i prosjektet har vært å ajourføre verdiene for mengde gjødseltørrstoff og 18

20 utslipp av N og P hos storfe, fjørfe og svin. For storfe har prosjektet etablert det grunnlaget som er nødvendig for å kunne videreutvikle metodikken for beregning av klimagasser til Tier 3- nivå. Institutt for husdyr- og akvakulturvitenskap (IHA), Universitetet for miljø og biovitenskap er prosjekteier. Ved IHA har følgende arbeidet på prosjektet: Forsker Inger Johanne Karlengen Førsteamanuensis Nils Petter Kjos Professor Birger Svihus Professor Odd Magne Harstad (prosjektleder) Spørsmålene som prosjektet skulle ta opp hadde stor interesse for mange institusjoner. Det var derfor viktig at disse interessene var med som en integrert del av arbeidet. Det ble derfor tidlig i prosjektet etablert en arbeidsgruppe som i tillegg til forskerne ved IHA, har bestått av: Senior rådgiver Jon Magnar Haugen, Statens landbruksforvaltning Senior rådgiver Henning Høie, Statistisk sentralbyrå Senior ingeniør Britta Maria Hoem, Klima- og forurensingsdirektoratet Seniorrådgiver Harold Leffertstra, Klima- og forurensingsdirektoratet Forsker Lars Nesheim, Bioforsk Førsteamanuensis John Morken, Institutt for matematiske realfag og teknologi, UMB Professor Harald Volden, TINE/IHA Andre representanter fra organisasjonene har vært med ved behov. Arnt Johan Rygh, TINE, har gjennomført simuleringene på storfe ved bruk av NorFor. Arbeidsgruppen har hatt 8 møter. 19

21 Storfe Innledning Utviklingen i mjølkeproduksjonen de siste decennier er vist i Tabell 1. Sammenlignet med 30 år siden, har antall kyr blitt nesten halvert, men ytelsen per ku har økt med nesten 25%. Som en konsekvens av høyere ytelse har fôropptaket i samme periode økt betydelig. Kraftfôrandelen har i samme periode gått noe opp og ned, mens andel surfôr har økt på bekostning av beite. Økningen i ytelsen har også ført med seg at innholdet av protein i rasjonen har økt. På grunn av høyere fôropptak, og til en viss grad også endret rasjonssammensetning, er det forventet at både mengde og sammensetning av gjødsla fra mjølkekua har forandret seg de siste decennier. Tabell 1. Utviklingen for antall kyr, ytelse, fôropptak og fôrsammensetning (% på energibasis) i melkeproduksjonen År Antall kyr Ytelse, Fôropptak, Kraftfôr, % Surfôr, % Beite, % (i tusen) Kg/år FEm , , ,1 37,2 15, ,4 41,6 17, ,9 45,3 11,0 Materiale og metoder Fôrvurderingsystemet NorFor er brukt for å utvikle beregningsgrunnlaget for storfe. Dette er et felles nordisk fôrvurderingssystem som TINE, Svensk mjølk, Dansk kvæg og Baendassamtøk islands står bak, og er publisert av Volden (2011). Det er viktig å understreke at NorFor er basert på resultater fra forskning, og de typiske norske forrasjonene er godt representert i datamaterialet. Kort om NorFor og forutsetninger for beregningene NorFor beregner ut fra oppgitte egenskaper ved dyret selv (størrelse, ytelse, rase etc) behovet dyret har for energi og gitte næringsstoffer. Dette behovet skal dekkes ved hjelp av grovfôr og kraftfôr. Ut fra gitte egenskaper ved dyret og fôret (kjemisk sammensetning, fysisk struktur etc) beregner NorFor omsetningen av fôret i fordøyelseskanalen (fordøyelsen av de ulike fôrkomponentene i vom, tarm etc), både kvantitativt og kvalitativt, og beregner dermed den samlede tilførselen av næringsstoffer. Registreringene i Norfor viser altså sammenhengene mellom input (fra fôret) og output for de enkelte individer. Til vanlig vil det være ytelse og tilvekst som er de interessante output-variablene, men i denne rapporten har vi særlig interesse for hva som blir etterlatt i gjødsla. Vi har brukt NorFor til å: a. Beregne utskillelsen av næringsstoffer (organisk stoff, fosfor og kalium) i avføringen (fast gjødsel) under en rekke ulike fôringssituasjoner (se senere). b. Beregne utskillelsen av nitrogen og kalium i urin under en rekke ulike fôringssituasjoner (se senere). 20

22 Utskillelsen av N, P og K i gjødsel/urin er beregnet som differansen mellom inntaket og det som skilles ut i melk samt avleires i foster og i dyret selv. Ved beregningene ble innholdet av P og K i kraftfôret satt til henholdsvis 5,0 og 10 g/kg tørrstoff, mens innholdet av P og K i grovfôret ble satt til henholdsvis 2,8 og 22 g/kg tørrstoff. Verdiene for kraftfôr representerer gjennomsnittlig innhold i kommersielle kraftfôrblandinger, mens verdiene i grovfôr representerer gjennomsnittlig innhold i alle norske grovfôrprøver analysert for NorFor i I materialet til NorFor var det stor variasjon i innhold av både P og K, med en variasjonskoeffisient på henholdsvis 0,2 og 0,24. Ligningene vil være representative bare for en produksjon med et fôrgrunnlag som har et tilnærmet gjennomsnittlig innhold av P og K. Ligningene kan ikke brukes til å beregne utskillelse av P og K fra produksjoner med et fôrgrunnlag som avviker betydelig fra det gjennomsnittelige innhold av P og K. Utskillelsen av N deles inn i N utskilt i urin og N utskilt i avføring. Nitrogen utskilt i urin er i hovedsak lett tilgjenglig urea-n, mens N utskilt i avføring er i stor grad organisk bundet. Gjødseltørrstoff: Gjødseltørrstoff er beregnet som summen av tørrstoff i avføringen og i urinen. Utskillelse av tørrstoff i avføringen: Mengde tørrstoff utskilt i avføringen er beregnet som differansen mellom mengde opptatt tørrstoff og mengde fordøyd tørrstoff. Utskillelse av tørrstoff i urinen: NorFor beregner ikke hvor mye tørrstoff som blir skilt ut i urinen. Imidlertid har vi beregnet hvor mye N som er skilt ut i urinen, og dermed kan vi beregne utskillelsen av urea (urea inneholder 46 % N). Likeså har vi beregnet utskillelsen av K. I de videre beregninger har vi forutsatt at utskillelsen av K i urinen utgjør 75 % av sum utskilt i urin + avføring (Nennich et al. 2006). Forutsatt at urinen inneholder 4.5 % tørrstoff (ASAE, 2005), utgjør summen av urea og K ca 60 % av tørrstoffet i urinen (Nennich et al. (2006). Med disse forutsetningene blir mengden av urintørrstoff beregnet i % av tørrstoff utskilt som avføring hos mjølkeku som vist i Tabell 2. Tabell 2. Beregninger av mengde urintørrstoff hos mjølkeku Årsytelse 5000 kg EKM 7000 kg EKM 9000 kg EKM kg EKM N utskilt i urinen, kg/år (se Tabell 9) 63,8 70,8 77,6 84,6 Urea utskilt i urinen, kg/år 138,6 153,9 168,7 183,9 K, kg/år (75% av utskilt totalt,se Tabell 9) 71,1 74,6 78,2 81,8 Sum urea og K i urinen, kg/år 209,7 228,5 246,9 265,7 Beregnet mengde tørrstoff i urinen, kg/år 349,5 380,8 411,5 442,8 Tørrstoff utskilt i urinen ( % av tørrstoff i avføring (se Tabell 9) Ved omregning fra mengde tørrstoff utskilt som avføring til mengde gjødseltørrstoff brukes faktoren 1,23 for mjølkeku 21

23 Med de samme forutsetningene som for mjølkeku blir utskillelsen av urintørrstoff hos kviger, okser til slakt og ammekyr som vist i henholdsvis Tabell 3, Tabell 4 og Tabell 5. Tabell 3. Beregninger av mengde urintørrstoff hos kviger Fremfôringstid 24 mnd 27 mnd N utskilt i urinen, kg (se Tabell 11) 53,5 57,1 Urea utskilt i urinen, kg 116,2 124,1 K, kg (75% av utskilt totalt,se Tabell 11) 61,2 67,6 Sum urea og K i urinen, kg 177,4 191,7 Beregnet mengde tørrstoff i urinen, kg 295,7 319,5 Tørrstoff utskilt i urinen i % av tørrstoff i avføring (se Tabell 11) Ved omregning fra mengde tørrstoff utskilt som avføring til mengde gjødseltørrstoff brukes faktoren 1,27 for kviger Tabell 4. Beregninger av mengde urintørrstoff hos okser til slakt Ekstensiv Intensiv NRF Snitt rase rase N utskilt i urinen, kg (se Tabell 13) 34,7 45,0 39,8 40,6 Urea utskilt i urinen, kg 75,4 97,8 86,5 87,0 K, kg (75% av utskilt totalt, se Tabell 13) 39,0 45,3 45,5 44,5 Sum urea og K i urinen, kg 114,4 143,1 132,0 131,5 Beregnet mengde tørrstoff i urinen, kg 190,7 238,5 220,0 219,2 Tørrstoff utskilt i urinen i % av tørrstoff i avføring (se Tabell 13) Ved omregning fra mengde tørrstoff utskilt som avføring til mengde gjødseltørrstoff brukes faktoren 1,26 for okser Tabell 5 Beregninger av mengde urintørrstoff hos ammekyr Standardtall N utskilt i urinen, kg/år (se Tabell 14) 37,8 Urea utskilt i urinen, kg/år 82,2 K, kg/år (75% av utskilt totalt, se Tabell 14) 67,2 Sum urea og K i urinen, kg/år 149,4 Beregnet mengde tørrstoff i urinen, kg/år 249 Tørrstoff utskilt i urinen ( % av tørrstoff i avføring (se Tabell 14) 22 Ved omregning fra mengde tørrstoff utskilt som avføring til mengde gjødseltørrstoff brukes faktoren 1,22 for ammekyr 22

24 Diskusjon: Vi har lagt til grunn at storfeurin inneholder 4,5% tørrstoff. Denne verdien synes høy, og er mer enn det dobbelte av tilsvarende verdi oppgitt for svin (se kap svin). I fôringsforsøk har vi normalt ikke behov for å vite innhold av tørrstoff i urinen, og dette forklarer hvorfor vi ikke kjenner til andre referanser på innhold av tørrstoff i urinen enn den ene vi har benyttet(asae, 2005). Innholdet av tørrstoff i urinen hos storfe vil variere med mange forhold, og opptaket av mineraler står sentralt. Urea utgjør en betydelig del av tørrstoffet i urinen, og en stor del av den blir omdannet raskt til ammoniakk og CO 2. Innholdet av tørrstoff i urindelen vil derfor gå ned etter relativt kort lagringstid. For å erverve litt mer kunnskaper om innholdet av tørrstoff i urinen hos storfe, har vi på vår stoffskifteavdeling målt innholdet av tørrstoff i urinen og beregnet hvor mye urintørrstoffet utgjør av tørrstoffet i avføringen i et pågående forsøk. Dette er et forsøk med lakterende kyr som har et opptak av ca 20 kg tørrstoff og ytelse på knapt 30 kg pr dag. Det må understrekes at dette er et enkelt og svært begrenset materiale. Foreløpige verdier viser et innhold av tørrstoff i urinen på i underkant av 6 %, og at urintørrstoffet utgjorde vel 21% av tørrstoffet utskilt i avføringen (Sondre Stokke Naadland, personlige opplysninger). Verdien for innhold av tørrstoff i urinen er altså noe høyere enn hva vi har lagt til grunn, men faktoren på ca 21 % stemmer godt overens med de beregna verdiene for høgtytende kyr som vist i Tabell 2. Simuleringer og regresjonsberegninger Arbeidet med å beregne utskillelse av tørrstoff, N, P og K i avføring/urin fra storfe bestod av to trinn: 1. Det ble gjennomført simuleringer i NorFor for å beregne utskillelse via gjødsel ved ulike situasjoner. Valgte verdier for kjemisk sammensetning av fôret (innhold av N) samt valgte verdier for ytelse i mjølkeproduksjonen og tilvekst i kjøttproduksjonen dekker variasjonsbredden i praksis. 2. Resultatene fra simuleringene ble brukt til regresjonsanalyser ved hjelp av proc reg i statistikkprogrammet SAS for å finne frem til aktuelle ligninger for å beregne utskillelse via gjødsel. Variabler som inngikk i analysen var egenskaper ved dyret (ytelse, vekt, alder, tilvekst) og til fôret (innhold av N i kraftfôret og grovfôret) Ved valg av ligning ble det lagt vekt på at de skulle passe best mulig til dataene vi fikk ut fra beregningene i NorFor, og at input variablene skulle være lett tilgjengelig. Melkekyr Variablene og verdiene som ble brukt for å beregne utskillelse av tørrstoff i avføring, N, P og K fra melkekyr er vist i Tabell 6. Utskillelse via avføring/ urin ble beregnet for alle kombinasjoner av ytelse, dyrevekt, protein i kraftfôr og protein i grovfôr. Resultatene for melkekyr er oppgitt som mengde utskilt per dyr og år. 23

25 Tabell 6. Verdier brukt for å beregne utskillelse av tørrstoff i avføring, N, P og K fra melkekyr i NorFor Verdier brukt i beregningene for melkekyr Ytelse,kg EKM/år 5000, 7000, 9000 og Dyrevekt, kg 600 og 650 Protein i kraftfôr, g/kg TS 140, 170, 200 og 230 Protein i grovfôr, g/kg TS 100, 140 og 180 Kviger Variablene og verdiene som ble brukt for å beregne utskillelse av tørrstoff i avføring, N, P og K fra kviger er vist i Tabell 7. Utskillelse via avføring/urin ble beregnet for alle kombinasjoner av fremfôringstid, vekt, protein i kraftfôr og protein i grovfôr. Resultatene for kviger er oppgitt som mengde utskilt per dyr fra fødsel til første kalving. Ligningene vil ikke være representative for kviger som er betydelig yngre enn 24 måneder eller betydelig eldre enn 27 måneder ved første kalving. For å kunne beregne utskillelse av tørrstoff og næringsstoffer for andre aldersintervaller er det i tillegg laget ligninger for kviger som beskriver utskillelsen innenfor et gitt tidsintervall. For disse ligningene er det kun alder ved start og alder ved slutt som er input variabler. Dataene som ligger til grunn er et gjennomsnitt av alle nivåene av protein i fôret, dvs. 140 g/kg tørrstoff i grovfôret og 185 g/kg tørrstoff i kraftfôret. Det ble gjennomført regresjonsanalyser, basert på simuleringene i NorFor, for å komme frem til ligninger som uttrykker utskillelsen som en funksjon av dyrets alder. Disse ligningene ble deretter integrert for å få et utrykk for arealet under kurven. Til slutt ble ligningene omformet slik at de beskriver utskillelsen innenfor et hvilket som helst gitt tidsintervall innenfor tidsperioden fra 0 til ca 24 måneder. Tabell 7. Verdier brukt for å beregne utskillelse av tørrstoff i avføring, N, P og K fra kviger i NorFor Verdier brukt i beregningene for kviger Fremfôringstid, mnd 24 og 27 Vekt, kg 520 og 560 Protein i kraftfôr, g/kg TS 140, 170, 200 og 230 Protein i grovfôr, g/kg TS 100, 140 og 180 Okser Variablene og verdiene som ble brukt for å beregne utskillelse av tørrstoff i avføringen, N, P og K fra okser er vist i Tabell 8. Utskillelsen via avføring/urin ble beregnet for alle kombinasjoner av slaktealder, slaktevekt, protein i kraftfôr og protein i grovfôr. Disse resultatene ble brukt til å lage regresjonsligninger for utskillelse fra okser ved hjelp av proc reg i SAS. Resultatene for okser oppgis som mengde utskilt per dyr fra fødsel til slakting. Ligningene vil ikke være representative for okser som slaktes ved en betydelig yngre alder enn 14 måneder eller ved en betydelig høyere alder enn 22 måneder. For å kunne beregne utskillelse av tørrstoff i avføring og av næringsstoffer i avføring/urin for andre 24

26 aldersintervaller, er det i likhet med kviger laget ligninger for okser som beskriver utskillelsen innenfor et gitt tidsintervall. For disse ligningene er det kun alder ved start og alder ved slutt som er input variabler. Dataene er et gjennomsnitt av alle nivåene av protein i fôret, og representerer dermed et gjennomsnitt med 140 g/kg tørrstoff i grovfôret og 185 g/kg tørrstoff i kraftfôret. Det ble gjort regresjonsanalyser, basert på simuleringene i NorFor, for å komme frem til ligninger som uttrykker utskillelsen som en funksjon av dyrets alder. Disse ligningene ble deretter integrert for å få et utrykk for arealet under kurven. Til slutt ble ligningene omformet slik ar de beskriver utskillelsen innenfor et hvilket som helst gitt tidsintervall innenfor tidsperioden fra 0 til ca 18 måneder. Tabell 8. Verdier brukt for å beregne utskillelse av gjødseltørrstoff, N, P og K fra okser i NorFor Verdier brukt i beregningene for okser Slaktealder, mnd 14, 18 og 22 Slaktevekt, kg 290, 320 og 350 Protein i kraftfôr, g/kg TS 140, 170, 200 og 230 Protein i grovfôr, g/kg TS 100, 140 og 180 Resultater For alle kategoriene av storfe, er det oppgitt ligninger for utskillelse av N i avføring, urin og totalt i gjødsel samt utskillelse av P og K i gjødsel og totalt gjødseltørrstoff (gjødselts). Det er oppgitt defaultverdier som kan settes inn i ligningene dersom en eller flere av variablene mangler verdier. I praksis vil det være store variasjoner mellom gårdsbruk når det gjelder både fôrmidler og driftssystem. I tillegg til anbefalte ligninger, er det oppgitt flere alternative ligninger. Den ligningen vi anbefaler er uthevet med fet skrift, og det er gitt en begrunnelse for valget. Melkekyr Forkortelser for parametere brukt i ligningene: Nurin=utskillelse av N via urin pr dyr,kg/år Navføring= utskillelse av N via avføring pr dyr,kg/år Ngjødselt=utskillelse av nitrogen i gjødsel pr dyr, kg/år Put=utskillelse av fosfor pr dyr, kg/år Kut=utskillelse av kalium pr dyr, kg/år TSut=mengde gjødsel utskilt pr dyr, kg TS/år Y=ytelse, kg EKM (= energikorrigert mjølk)/år V=vekt, kg PG=innhold av protein i grovfôret, g/kg TS PK=innhold av protein i kraftfôret, g/kg TS Mest aktuelle ligninger for utskillelse av N, P, K og TS i gjødsel fra melkekyr: 25

27 Nitrogen i avføring Ligning 1.1: Navføring=14,672+(0,00452*Y)+(0,00920*V)-(0,00179*PG)-(0,00251*PK) R 2 =0,9988 Ligning 1.2: Navføring=13,956+(0,00452*Y)+(0,00920*V) R 2 =0,9987 Ligning 1.3: Navføring=19,709+(0,00452*Y) R 2 = Mengden N i rasjonen har liten betydning for mengden N som skilles ut via avføring. Ligning 1.3 gir derfor også et godt estimat på N-utskillelse i avføring. Siden samme ligning skal benyttes for stor og liten rase, anbefaler vi likevel at Ligning 1.2 brukes for å kunne korrigere for den betydelig lavere kroppsvekten til f.eks en Jersey ku sammenlignet med en NRF ku. Ved en ytelse på 5000 kg EKM gir Ligning 1.2 en forskjell på ca 2 kg/år mellom en ku på 425 kg og en ku på 625 kg. Nitrogen i gjødsel Ligning 1.4: Ngj=-120,827+( *Y)+(0,0433*V)+(0,605*PG)+(0,355*PK) R 2 =0,9646 Ligning 1.5: Ngjødsel=-55,132+(0,00798*Y)+(0,0433*V)+(0,605*PG) R 2 =0,8039 Den totale N-utskillelsen er i stor grad avhengig av N innholdet i rasjonen. En ligning som inkluderer innholdet av protein i både kraftfôr og grovfôr gir derfor et klart bedre estimat enn en ligning som inkluderer bare innholdet av protein i grovfôret. Vi anbefaler derfor at Ligning 1.4 brukes for å beregne den totale N-utskillelsen i gjødsel. Det er oppgitt defaultverdier nedenfor, som kan brukes dersom proteininnholdet i rasjonen ikke er kjent. Nitrogen i urin Ligning 1.6: Nurin=Ngjødsel - Navføring Utskillelse av N via urin er beregnet som differansen mellom N-utskillelse i gjødsel og utskillelse av N i avføring. Vi anbefaler at Nurin beregnes som Ligning Ligning 1.2. Fosfor Ligning 1.7: Put=5,147+(0,00128*Y) R 2 =0,9761 Ligning 1.8: Put=3,358+(0,00128*Y)+(0,00286*V) R 2 =0,

28 Ligning 1.9: Put=6,002+(0,00128*Y)+(0,00286*V)-(0,00884*PG)+(0,00760*PK) R 2 =0,9942 Alle de tre ligningene for utskillelse av P har en høy R 2. Ligningen som inkluderer innholdet av protein i fôret gir litt høyere R 2 enn ligningene uten. Dette skyldes at innholdet av P er ulikt i kraftfôr og grovfôr i beregningene, og at andelen kraftfôr delvis blir bestemt av proteinkonsentrasjonen i fôrmidlene. I praksis vil nok ikke andelen protein i fôret påvirke fosforutskillelsen like klart. Vi mener derfor at ligningene som ikke tar hensyn til andelen protein i fôret vil gi et like godt estimat på P utskillelsen i praksis. Siden ligningen skal være representativ for både stor og liten rase anbefaler vi at Ligning 1.8, som tar hensyn til dyrets vekt, brukes. Kalium Ligning 1.10: Kut=32,424+(0,00238*Y)+(0,0807*V) R 2 =0,9983 Ligning 1.11: Kut=31,519+(0,00238*Y)+(0,0807*V)-(0,000677*PG) R 2 =0,9984 Ligning 1.12: Kut=32,643+(0,00238*Y)+(0,0807*V)-(0,000677*PG)-(0,000671*PK) R 2 =0,9984 Alle ligningene for utskillelse av K i gjødsel gir tilnærmet like god forklaring. Vi anbefaler derfor at den enkleste ligningen (Ligning 1.10) brukes for å beregne K utskillelse. Gjødseltørrstoff Ligning 1.13: TSut=(779,508+(0,115*Y)+(0,561*V)-(1,332*PG)-(0,424*PK))*1,23 R 2 =0,9974 Ligning 1.14: TSut=(1130,117+(0,115*Y)-(1,332*PG)-(0,424*PK))*1,23 R 2 =0,9946 Ligning 1.15: TSut=(514,719+(0,115*Y)+(0,561*V))*1,23 R 2 =0,9671 For utskillelse av gjødseltørrstoff gir alle de oppgitte ligningene rimelig god forklaring. Ligningene som inkluderer protein i fôret har en noe høyere R 2 enn ligningen som ikke tar hensyn til dette. I Figur 1 er TS-utskillelsen beregnet med tre ulike andeler protein i fôret med ligning 1.13 og med ligning 1.15 for en ku som veier 625 kg. Figuren viser at det er liten forskjell mellom de to ligningene, og ligning 1.15 ser ut til å gi en god forklaring i de fleste situasjoner. Dersom andelen protein i rasjonen er veldig høy ser det ut til at Ligning 1.15 overestimerer utskillelsen noe. De tilfeldige variasjonene mellom dyr og fjøs vil antakelig være større enn variasjonene på figuren. Ligning 1.15 krever heller ikke verdier for innhold av protein i fôret. Vi mener derfor at ligning 1.15 bør brukes for å beregne mengden gjødseltørrstoff. 27

29 Figur 1. Beregnet mengde gjødseltørrstoff utskilt ved bruk av Ligning 1.13 og Tre verdier for protein i grovfôr og kraftfôr er satt inn i ligning 1.15; (15/19,5) angir 15% protein i grovfôr og 19,5% protein i kraftfôr, (17/20) angir 17% protein i grovfôr og 20% protein i kraftfôr, (13/17,5) angir 13% protein i grovfôr og 17,5% protein i kraftfôr. Dersom proteininnholdet i fôret og/eller vekten på dyrene ikke er kjent, anbefales følgende defaultverdier for stor rase: Protein i kraftfôr: 195 g/kg TS Protein i grovfôr: 150 g/kg TS Vekt: 625 kg Standardtall for utskillelse av næringsstoffer og gjødseltørrstoff for melkekyr (stor rase), gruppert etter ytelse ved bruk av defaultverdiene for innhold av protein i fôret og dyrevekt, er vist i Tabell 9. Tabell 9. Standardtall for utskillelse av næringsstoffer og gjødseltørrstoff for melkekyr av stor rase (kg/ år) 5000 kg EKM 7000 kg EKM 9000 kg EKM kg EKM N utskilt i urin 63,8 70,8 77,6 84,6 N utskilt i avføring 42,3 51,3 60,4 69,4 N utskilt totalt i gjødsel 106,1 122,1 138,0 154,0 P utskilt 11,5 14,1 16,7 19,2 K utskilt 94,8 99,5 104,3 109,0 Mengde gjødsel (TS) Dersom proteininnholdet i fôret og/eller vekten på dyrene ikke er kjent, settes følgende defaultverdier inn i ligningene for liten rase: Protein i kraftfôr: Protein i grovfôr: Vekt: 195 g/kg TS 150 g/kg TS 425 kg 28