Nitrogenfrigjøring og gjødslingsrespons av utvalgte avfallsstoffer fra storsamfunnet brukt som gjødsel til korn

Transkript

1 149 Nitrogenfrigjøring og gjødslingsrespons v utvlgte vfllsstoffer fr storsmfunnet brukt som gjødsel til korn Annbjørg Øverli Kristoffersen, Anne Kri Bergjord Olsen og Rndi Berlnd Frøseth NIBIO Korn og frøvekster nnbjorg.kristoffersen@nibio.no Innledning gjødseleffekten v noen utvlgte vfllsprodukter fr storsmfunnet. Resirkulering v orgnisk vfll, hvor næringsstoffene føres tilbke til lndbruket for ny mtproduksjon, er fordelktig på mnge områder. Tidligere ble vfllet deponert. Det utgjorde et stort forurensingsproblem, og førte til dårlig utnyttelse v næringsstoffene. Særlig for næringsstoffet fosfor, som er en begrenset ressurs, er resirkulering et viktig tiltk for å opprettholde mtproduksjonen. Økologisk kornproduksjon kn være utfordrende på mnge områder. En utfordring er å få dekket næringsbehovet til kornet. Særlig ved liten eller ingen tilgng på husdyrgjødsel er lv næringstilførsel ofte begrensende for veksten. Ved dårlig vekst v kornplntene, forsterkes utfordringene med ugrset, som også er en stor utfordring i økologisk kornproduksjon. Kornet konkurrerer best mot ugrset når kornplntene er i god vekst, og utvikler krftige plnter. God næringstilførsel er derfor viktig for vlingsnivået, og for konkurrnseevnen mot ugrset. Korn Ved gjødsling med orgniske gjødseltyper, er kjennskp til frigjøringsmønsteret v minerlnitrogen viktig for å kunne tilføre gjødsel i forhold til jordbruksvekstenes behov. Fr såing og frem til to-bldstdiet er kornplntene selvforsynt med næring fr såfrøet. Fr to-bldstdiet og 5-6 uker frem i tid hr kornplnter et intenst næringsopptk, og er vhengig v t jord og gjødsel bidrr med næringsstoffer for å kunne produsere en høy vling. Næringsopptket vsluttes som hr sein frigjøring v næringsstoffene, særlig nitrogen, vil ikke kunne imøtekomme kornplntenes næringsbehov den ktuelle vekstsesongen. Resirkulering v vfllsstoffer fr storsmfunnet er ktuelt både i det økologiske og konvensjonelle lndbruket, og resulttene som presenteres hr gyldighet for begge driftsformer. I prosjektet vr det først og fremst mtvfll, behndlet på ulike måter, som ble testet som gjødselprodukt i økologisk korndyrking. Mtvfll hr som regel lvt innhold v tungmetller og orgniske miljøgifter. Forsøkene i ØKOKORNprosjektet ble gjennomført etter de økologiske prinsippene. Mterile og metoder Gjødslingsforsøk Gjødslingsforsøk med 7 ulike orgniske gjødselprodukter ble gjennomført i vekstsesongene 2012, 2013 og 2014 ved NIBIO Apelsvoll på Østre Toten og ved NIBIO Kvithmr i Stjørdl (tbell 1). Gjødselvirkningen ble undersøkt for biorest hentet fr to store nlegg på Østlndet; Mjøsnlegget AS på Lillehmmer og HRA AS på Ringerike. Anleggene mottr mtvfll fr privt- og storhusholdning. Etter en nerob prosess, hvor bkterier produserer metngss, er det igjen et næringsrikt restprodukt som her klles biorest. På Apelsvoll ble bioresten nedfelt med DGI (Direct Ground Injection), hvor gjødsl ble sprøytet ned i bkken (bilde 1). På Kvithmr ble bioresten etterknt. Videre testet en gjødselvirkningen v tørket mtvfll metoden. Kjøttbeinmel som gjødsel, ble testet i kombinsjon med biorest i 2012 og Kjøttbein-

2 150 Bilde 1. Spredning v biorest med forsøks-dgi. Foto: Annbjørg Øverli Kristoffersen. Bilde 2. Spredning v pulver bsert på mtvfll. Foto: Annbjørg Øverli Kristoffersen. Tbell 1. Forsøkspln for gjødslingsforsøk gjennomført i 2012, 2013 og 2014 på Apelsvoll og Kvithmr/Værnes Ledd Gjødseltype Form Leverndør Spredemåte Årene hvor leddene vr med i forsøkspln 1 Ugjødslet Biorest Flytende HRA AS DGI 1 /over Biorest Flytende Mjøsnlegget AS DGI 1 /over Mtvfll Pulver Globl Enviro AS Fiskevfll Pulver Globl Enviro AS Biorest + kjøttbeinmel Flytende + pulver Mjøsnlegget AS + Norsk Protein AS DGI Pelletert hønsegjødsel Pulver Grønn gjødsel AS Minerlgjødsel Yr Norge Rdgjødslet Mtvfll Pulver Lindum Biopln AS NIBIO Apelsvoll 2 NIBIO Kvithmr melet ble prosessert hos Norsk Protein AS. Endringer i regelverket i juli 2013 gjorde det mulig å bruke kjøttbeinmel i fôr til pelsdyr og kjæledyr. Dermed ble gjødselmrkedet fset ut til fordel for fôrprodukter. Det førte til t kjøttbeinmel + biorest i disse forsøkene i 2014 ble erstttet med en kommersiell orgnisk gjødsel, Grønn 8K, fr Grønn Gjødsel AS. Grønn 8K er en pelletert gjødsel som inneholder kompostert fjørfegjødsel, noe kjøttbeinmel og noe vinsse. Sistnevnte er et restprodukt fr sukkerproduksjon. I 2013 og 2014 ble mtvfll behndlet v Lindum Biopln AS ttt med i forsøkene. Alle pulverproduktene ble spredd for hånd og hrvet ned i etterknt (bilde 2). Alle gjødseltypene ble dosert til 8 kg totl N/d. Det ble ikke ttt hensyn til om gjødselproduktene vr godkjent som økologisk gjødsel eller ikke. Det ble ikke supplert med ndre næringsstoff. Gjødselvirkningen ble smmenlignet med 8 kg N/d i minerlgjødsel (Fullgjødsel ), smt med ugjødsl ledd. Hvert år ble feltet ved NIBIO Apelsvoll delt i to blokker, en med bygg og en med hvete. Ved NIBIO Kvithmr vr det hvert år et felt med bygg. Alle feltene hdde tre gjentk. Feltene ble behndlet i henhold til økologiregelverket. Feltene ble ugrshrvet, og forsøkene hdde ulik plssering hvert år.

3 151 Tbell 2.Tørrstoff (TS), ph og næringsinnhold v N, P og K i gjødselproduktene TS % ph Tot-N NH 4 -N Tot-P Tot-K N:P:K kg/tonn kg/tonn kg/tonn kg/tonn kg/tonn Biorest Mjøsnlegget 2,3 7,0 3,6 2,4 0,3 1,2 12:1:4 Biorest HRA 2,2 8,1 3,7 3,0 0,2 1,7 19:1:9 Mtvfll L.biopln 82 8,2 26 3,0 4,0 7,2 11:2:3 Mtvfll Gl.Env. 94 5,6 47 4,8 4,3 6,4 11:1:2 Fiskevfll Gl.Env. 81 5, ,4 11:4:0,3 Kjøttbeinmel 97 6,2 80 4,0 58 1,7 11:8:0,2 Grønn 8K 94 6,0 68 4, :3:2 Korn Registreringer Plnteprøver: Alle tre årene ble det ved begynnende strekking (Z 31) og ved begynnende skyting (Z 49) klippet 4 rder x 0,5 m med kornplnter for å registrere biomsse, smt næringsopptk i vekstsesongen. Ved tresking ble det gjennomført vlingsregistreringer i tillegg til ulike kvlitetsnlyser. Jordprøver: Det ble ttt ut jordprøver i 0-20 cm dybde og cm dybde for nlyse v minerlsk nitrogen (NO 3 - og NH 4+ ) i jord. Jordprøvene ble ttt ut på våren, rett før gjødsling, gjentksvis. På to-bldstdiet til kornet ble det ttt ut rutevise jordprøver, som ble gjenttt rett etter høsting og rett før frost. Jordprøvene ble fryst rett etter uttk og holdt frosne frem til nlysering. I 2012 og 2013 ble prøvene ttt ut der det vr kornplnter eller stubb. I 2014 ble det unnltt å så en stripe v det gjødslede relet på smtlige ruter, som ble holdt fritt for plntevekst gjennom vekstsesongen. Jordprøvene det året ble ttt ut i denne stripen. Resultter Minerlsk nitrogen i jord Innholdet v minerlsk nitrogen målt på våren før 1). På ugjødsl ruter forble nivået uforndret frem til to-bldstdiet til kornet. På leddet gjødslet med minerlgjødsel økte nivået v minerlsk nitrogen til 7,4 kg N/d. Leddene gjødslet med biorest hdde også høyt innhold v minerlsk nitrogen tidlig i sesongen, 6-7 kg N/d. Pulverproduktene bsert på mtvfll hdde liten/ingen frigjøring v nitrogen fr såing til to-bldstdiet. Noe mer nitrogen ble frigjort v biorest og kjøttbeinmel hdde like høyt innhold v minerlsk nitrogen som biorest lene på to-bldstdiet. Ved høsting v kornet lå innholdet v minerlsk nitrogen lvt på smtlige ledd, og det vr ingen sttistiske forskjeller mellom gjødslingsleddene. Det skjedde også lite frigjøring v nitrogen fr høsting til frosten kom, på smtlige gjødslingsledd. Ettervirkningsforsøk Året etter gjødslingsforsøket, ble forsøksrelet pløyd på våren, og sådd med hvre for å måle ettervirkning v den tilførte gjødsl året etter tilførsel. Arelet ble ikke gjødslet. Feltet ble målt opp, og høstet med forsøkstresker på vnlig måte. Det ble ttt ut rutevise jordprøver på våren og ved høsting på lle ettervirkningsfeltene for måling v minerlsk N i 0-20 cm og cm. Tørrstoffvling i vekstsesongen og kornvling Plnteuttket ved begynnende strekking (Z 31) gjenspeilte nivået v minerlsk nitrogen på to-bldstdiet (tbell 3). Det vr høyest biomssevling på leddene gjødslet med minerlgjødsel og biorest, smt kombinsjonen kjøttbeinmel og biorest. Gjødsling med pulverproduktene førte til lvere biomssevling smmenlignet med de ndre gjødselleddene, og vr for enkelte produkter smmenlignbrt med det ugjødsl leddet. Noen uker seinere, ved begynnende skyting (Z 49) vr det fortstt høyest biomssevling

4 b b b b vår 2-bld st. v/høsting før frost Ugjødslet Fullgjødsel Biorest HRA Biorest Mjøs Mtvfll L.Biopln Mtvfll Gl.Env. Figur 1. Innhold v minerlsk nitrogen i jord (0-20 cm, kg N/d) på våren før gjødsling og på ledd gjødslet med ulike gjødselprodukter på to-bldstdiet, ved høsting og før frosten. Smmendrg for perioden på leddene gjødslet med minerlgjødsel og biorest, smt kombinsjonen kjøttbeinmel og biorest. Denne forskjellen holdt seg helt frem til modent korn. Kornvlingen vr høyest på leddet gjødslet med 8 kg N/d i minerlgjødsel. Deretter fulgte leddene gjødslet med biorest. Leddene som ble gjødslet med mtvfll omdnnet til pulver hdde lve vlinger; på nivå eller litt over ugjødsl ledd. Grønn 8K ble bre testet i Tbell 4 viser resulttene v gjødsling med Grønn 8K i forhold til gjødsling med minerlgjødsel og ugjødsl ledd. Ettervirkning Det vr lite minerlsk nitrogen i jord året etter gjødsling, rundt 1 kg/d i 0-20 cm dybde (tbell 5). Det vr ingen forskjeller i nitrogen-nivået mellom de ulike gjødslingstypene, hverken på våren eller på høsten. Det vr en liten forskjell i vlingsnivået, hvor leddene gjødslet med minerlgjødsel og biorest lå lvest, mens leddene gjødslet med pulverproduktene lå noe høyere i vling. Det tyder på litt frigjøring v nitrogen året etter fr pulverproduktene, mens biorestene ikke bidro med noe nitrogen året etter tilførsel. Oppsummering Resulttene viser t biorest egner seg som gjødsel til korn. Den inneholder en høy ndel minerlsk nitrogen i form v mmonium-n, som plntene kn nyttiggjøre viskøs konsistens, ser det ut til t tpet v mmonikk ved spredning ikke er veldig høyt. Virkningsgrden ser ut til å ligge på % for det minerlske nitrogenet. I tillegg kn en regne med c. 10 % virkningsgrd v det orgniske nitrogenet. Bioresten kn spres med det smme utstyret som brukes for å spre husdyrgjødsel.

5 153 Tbell 3. Tørrstoffvling ved begynnende strekking (Z 31) og begynnende skyting (Z 49), og kornvling (15 % vnn), gjennomsnitt Ledd Biomsse v/z 31, kg/d Biomsse v/z 49, kg/d Kornvling, kg/d Ugjødslet 80 b 167 b 168 e Minerlgjødsel Biorest HRA b Biorest Mjøs b Mtvfll L.Biopln 67 b 150 b 178 de Mtvfll Gl.Env. 85 b 194 b 230 cd Fiskevfll Gl.Env. 97 b 252 b 272 bc Kjøttb.mel + biorest bc Korn P % >0,001 >0,001 >0,001 Tbell 4. Minerlsk N for 0-20 cm dybde på våren, på to-bldstdiet, ved tresking og rett før frost. Tørrstoffvling ved begynnende strekking (Z 31) og begynnende skyting (Z 49), og kornvling (15 % vnn). Gjennomsnitt v to felt i vår 2-bldst. høst v/frost Biomsse v/z31 Biomsse v/z49 Ledd Kornvling kg/d kg/d kg/d kg/d kg/d kg/d kg/d Ugjødsl 1,9 2,8 b 2,6 1,0 99 c 201 b 232 c Minerlgjødsel 1,9 8,0 4,6 1, b Grønn 8K 1,9 4,2 b 3,2 1, b 324 P % i.s. 2,4 i.s. i.s. >0,001 >0,001 >0,001 Tbell 5. Ettervirkning v ulike gjødseltyper i form v minerlsk N i 0-20 cm dybde på våren og ved tresking, og hvrevling (15 % vnn). Gjennomsnitt Ledd vår høst Kornvling, kg/d kg/d kg/d Ugjødslet 0,9 0,8 258 bc Minerlgjødsel 1,0 0,7 254 c Biorest, HRA 1,0 0,9 262 bc Biorest Mjøs 1,1 0,8 274 bc Mtvfll L.Biopln 0,9 0,8 300 b Mtvfll Gl.Env. 1,1 0,8 310 Fiskevfll Gl.Env. 1,0 0,8 285 bc Kjøttb.mel + biorest 1,0 0,7 292 bc Grønn 8K 0,9 0,6 275 bc P % i.s. i.s. >0,001

6 154 største innvendingen mot bioresten. Det fører til t svært mye vnn må frktes fr fbrikkene og ut til jordene. Spredningen v bioresten kn utgjøre en betydelig risiko for jordpkking om det benyttes tunge tnkvogner, og det ikke ts godt nok hensyn til jords lglighet ved kjøring. Pulverfrksjonene hdde stor vrisjon i opphvsmterile, og store vrisjoner i gjødseleffekt. Ulike behndlingsmåter for å tørke ned mtvfllet til et pulverprodukt gv ikke like gode gjødselprodukter som mtvfll behndlet i et biogssnlegg. Anlysen v totl nitrogen og minerlsk nitrogen g ikke nok informsjon om tilgjengeligheten v nitrogen til å en kommersiell gjødsel med pellets v hønsegjødsel iblndet noe kjøttbeinmel og vinsse hdde en mye krftigere gjødseleffekt smmenlignet med mtvfll- på mrkedet, gjelder det smme som for biorest, t produktet må sjekkes opp mot økologiregelverket om det er tilltt brukt eller ikke. krv til vfllsstrømmene inn på nleggene. Dette kn endres over tid, og gjør det nødvendig med en dilog med nleggene før bioresten ts i bruk til økologisk korn. Anleggene er også vhengig v godt smrbeid med bonden for å få vsetning på bioresten. Tilgngen på nye gjødselprodukter utviklet fr ulike vfllsstrømmer vil snnsynligvis bre øke i årene fremover. Et stdig større fokus på resirkulering v næringsstoffer vil være en drivkrft i prosessen. Lndbruket vil være nturlig mottker v ulike produkter for å sikre en reell sirkulering v næringsstoffene. Det er viktig t det er god dilog mellom produsenter og mottkere v vfllsproduktene. Produktene som tilbys må tilfredsstille en rekke krv. Det er særlig viktig t gjødselen ikke forringer jord for fremtidig mtproduksjon eller fører til helseskder ved konsum v høstede jordbruksprodukter. Det bør også være en vlingsøkende respons smmenlignet med ugjødsl reler for t et orgnisk produkt skl kunne klles en gjødsel. Dette krever gode nlysemetoder og god metodikk for krtlegging og vurdering v nye gjødselprodukter. Målinger v gjødseleffekt året etter viste t det vr lite tilgjengelig nitrogen året etter, men t det vr til pulverproduktene. Det hdde vært interessnt og - rom for i prosjektet. Tilgngen på biorest hr økt fr c tonn i 2012 til c tonn i Hvis det tilføres 3 tonn biorest/d kn d gjødsles med biorest. Til smmenligning vr det økologiske kornrelet på d i Årskene til den store økningen skyldes et nytt, stort nlegg på Romerike (Oslo EGE) og et nytt, stort nlegg i Vestfold (Greve Biogss), smt et nytt nlegg på Lillehmmer, slik t Mjøsnlegget hr doblet kpsiteten. Det er forskjeller mellom nleggene i hvilken grd bioresten oppfyller krvene i det økologiske regelverket, og dermed om bioresten kn brukes som gjødselmiddel i økologisk kornproduksjon. Innholdet v tungmetller må ikke overskride grenseverdiene for økologisk lndbruk. I tillegg stiller regelverket