Jordarbetning og skyddszoner Hur påverkar det fosforförlusterna?

Transkript

1 Jordarbetning og skyddszoner Hur påverkar det fosforförlusterna? Vestre Vansjø - prosjektet, Norge Marianne Bechmann Bioforsk jord og miljø Fosfor i fokus Uppsala 20. november

2 Oversikt over presentasjonen 1. Kilder til fosfor i jordbrukslandskapet 2. Jordarbetning 3. Skyddszoner = vegetasjonssoner 4. Vestre Vansjø-prosjektet Tiltak = Åtgärder 2

3 Hvorfra kommer fosforet? 3

4 Spredt avløp Background details, annual total (TP) loads and estimated TP loads from STS in each catchment in 2009/10 and 2010/11. Skuterud Mørdre Time Heia No. of p.e TP load (kg yr -1 ) Catchment 2009/ / Septic tank systems TP load (kg yr -1 ) TP load (% of catchment) 2009/ / Withers et al., in press 4

5 Export of P from septic tank systems (STS) expressed as a percentage of the monthly total P export from each catchment in 2009/10 and 2010/11. Withers et al., in press 5

6 Punktutslipp fra husdyrgjødsel-lager Alle norske lager for husdyrgjødsel ble kontrollert på beg tallet 6

7 Diffuse fosfortap I Norge skjer de største fosfortap der det er mye erosjon Resultater fra Jord- og vannovervåking i landbruket (JOVA) 7

8 Resultater fra Jord- og vannovervåking i landbruket (JOVA) 8

9 Ulike erosjonsformer krever ulike tiltak 9

10 Høstpløying og erosjon 10

11 Ulemper ved redusert og endret jordarbeiding Redusert avling spesielt på tung jord Økt bruk av plantevernmidler Mykotoksiner (redusert kvalitet) Fordeling av arbeidet Halmhandtering Høstkorn - vårkorn

12 80 70 mm Catchment Kg ha Kg ha Runoff (mm) Soil loss (Kgha - 1 ) Ploughed /10 8-9/ / /10 17/10-2/ / /11 0 Øygarden, 2003 date

13 Jordarbeiding og fosfortap fra Askim Stor erosjon 13 % helling Planert jord - utjevning Siltig mellomleire 1.9 % OM Overflateavrenning Lundekvam 13

14 Miljøvennlig jordarbeiding Mye forskjellig mange redskap, ulike tidspunkt, ulik dybde, ulik plantedekningsgrad etter jordarbeiding Stubbharving: 8-12 cm Lett høstharving: 6-8 cm + 30 % plantedekke Vårpløying Direktesåing Foto: Skøien 14

15 Effekter av jordarbeiding på tap av fosfor Sammenstilling av nordiske forsøk ca 20 forsøk Representerer ulike redskap, tidspunkter, dybder, hellinger, jordarter, år, overflate-/grøfteavr. og klima Vannføringsmåling og prøvetaking med vippekar (Sverige, Barbro Ulén) Syverudfeltet i Ås Nytt anlegg under bygging i Sverige

16 Gjennomsnittlig effekt over år og felt Jordarbeidingens effekt på fosfortap 7,8 VK =vårkorn HK=høstkorn Høstpl. VK Høstpl. HK Høsthar. VK Høsthar. HK Dir.så HK Vårpl. VK Vårharv. VK Dir.så VK ENG Bechmann et al.,

17 Gjennomsnittlig effekt over år og felt Jordarbeidingens effekt på fosfortap 7,8 VK =vårkorn HK=høstkorn Høstpløying Ingen høstpløying Høstpl. VK Høstpl. HK Høsthar. VK Høsthar. HK Dir.så HK Vårpl. VK Vårharv. VK Dir.så VK ENG 17

18 Mange ulike metoder inngår i datagrunnlaget - vårkorn 18

19 Forsøk med høstharving Finske forsøk: Økning i fosfortap på % ved høstharving sammenlignet med pløying (2 felt med 1-4% helling) Norske forsøk viser redusert fosfortap med 15-50%. Harving omfatter mye forskjellig mange redskap, ulike tidspunkt, ulik dybde, ulik plantedekningsgrad etter jordarbeiding Stubbharving: 8-12 cm Lett høstharving: 6-8 cm + 30 % plantedekke 19

20 Jordarbeidingsmetoder for høstkorn 20

21 Effekter på jordtap i ulike erosjonsklasser Modell-beregninger Høstpløying Høstharving høstkorn ER klasse 4 Direktesåing høstkorn Vårpløying vårkorn ER klasse 3 ER klasse 2 Børresen 21

22 Jordarbeiding og fosfortap fra Syverud Lite erosjon (20 kg jord/daa) 13 % helling 5,5 % OM Overflateavrenning Syverud, Ås (Lundekvam) Lundekvam 22

23 Jordarbeiding og fosfortap fra Syverud Lite erosjon (20 kg jord/daa) 13 % helling 5,5 % OM Overflateavrenning Syverud, Ås (Lundekvam) Lundekvam Stor erosjon 23

24 Effekt på erosjon i ulike ER-klasser Overflateerosjon ved overvintring i stubb ERkl 2 24

25 Effekt av endret jordarbeiding i klasse 1 og 2 Redusert erosjon gjennomsnittlig ved overvintring i stubb Få forsøk i klasse 2 Effekt på fosfor avhenger av erosjon, fosforstatus i jorda, innhold av fosfor i planterester Bra effekt i år med stor avrenning, stor erosjon Skal vi anlegge nytt felt her? 25

26 Hva betyr jordarbeiding for fosfortap i drensgrøftene? 26

27 Drensgrøfter og overflateavrenning Kværnø & Bechmann,

28 Fosfortap fra drensavrenning Syverud Syverud, Ås (Lundekvam) 28

29 Effekt av jordarbeiding på tap gjennom grøftene Partikkeltapet er ikke over 200 kg jord/daa i grøftene Ingen effekt i grøftene på ER klasse 1 i disse forsøkene Forholdsvis god effekt i ER klasse 2 (0,1 0,6) Effekt av stubb på partikkeltap i grøftene ERkl1 ERkl2 ERkl3 29

30 Biotilgjengelighet av erosjonsfosfor Partikkelbundet fosfor er generelt mindre tilgjengelig for algevekst enn andre kilder Fosfor kan løses ut fra partikler det vil si mer erosjon mer løst fosfor Større andel biotilgj. ved liten erosjon Avhenger av gjødslingsnivå, fosforinnhold i jorda og jordart generelt vil høyere gjødslingsnivå gi høyere algetilgjengelighet 30

31 Direktesåing økte tap av løst fosfor Økning av fosfor i øverste jordlag ved redusert eller ingen jordarbeiding over flere år Svenske forsøk med lite erosjon Svenske forsøk (Ulen & Kalisky 2005) 31

32 Høstkorn på Hellerud lite erosjon og fosfortap (løst og part.b.) ved redusert jordarb. og direktesåing 32

33 Sammendrag av ruteforsøk Stor variasjon i effekt i rom og tid Gjennomsnittlig positiv effekt av redusert og endret jordarbeiding på totalt fosfortap i overflate- og grøftevann Ikke alltid positiv effekt på løst fosfat økt fosfor i øvre jordlag Størst effekt ved størst erosjon Usikkerheter i forsøksmaterialet Ruteforsøkene forandrer seg og det er få år med samme praksis Grøfteavrenning svarer ikke alltid til overflatevannet Dominerende jordarter er ikke representert med forsøk 33

34 Effekter på større skala Bra effekt på skiftenivå Vandsemb på Romerike 8 år med stubb: 190 kg jord/ha 5 år med høstpløying: 870 kg jord/ha Liten effekt på nedbørfeltnivå i overvåkingsfelt Forklaringer: Kun små endringer jordarbeiding i feltet Snøsmeltingen dominerer årlig erosjon Driftsendringer som f.eks. økt areal med potet gir motsatt effekt Andre prosesser i nedbørfeltet: bekkeerosjon, erosjon i dråg 34

35 Forventet og målt jordtap i Mørdre Bechmann,

36 Erosjonsformer

37 Grasdekte vannveier Foto: Bioforsk 37

38 Vegetasjonssoner Foto: Bioforsk 38

39 Effekter av vegetasjonssoner - skyddszoner Sedimentasjon Infiltrasjon Opptak i planter Areal tatt ut av drift ugjødsla Redusert P-AL over tid 39

40 Effekt av vegetasjonssoner Avhenger av Bredde, vekster Tilførsler fra arealet bak Andel overflate- og drensavrenning Andel løst og partikkelbundet fosfor Terrengform Retensjon i overflatevann under ideelle forhold Tot-SS: % Tot-P: % Tot-N: % 40

41 Vegetasjonssoner Under ideelle forhold Risiko-områder Flateerosjon Høstpløying Jevn helling Kostnadseffektivitet ved vegetasjonssoner (kr/kg P) Vegetasjonssoner Jæren Morsa Vegetasjonssone for åpen åker Ugjødsla randsone for eng Ingen data 41

42 Vegetasjonssoner - kostnader Kostnadene ved etablering av vegetasjonssoner omfatter Jord tatt ut av drift (årlig kostnad) Anlegging (såing m.m.) Ulempe-kostnad? Fordeler: grasproduksjon Kostnadene avhenger av bredde av vegetasjonssonen 42

43 Foto: Skarbøvik Terrengformer og effekter Foto: Blankenberg 43

44 Utfrysing av fosfor fra vegetasjonen Gjødsling med nitrogen for å ta opp mer fosfor Høsting av graset for å unngå utfrysing av fosfor Øgaard, unpubl. 44

45 Vestre Vansjø prosjektet Kontrakter med bønder Subsidier for tiltaksgjennomføring Tiltakspakker Ingen høstpløying Redusert gjødsling Vegetasjonssoner Fangdammer Miljørådgiving på hvert enkelt gårdsbruk Overvåking i bekkene 45

46 Redusert fosforgjødsling Gjødslingsforsøk danner bakgrunn for reduserte fosfornormer 46

47 Fokus på redusert fosforgjødsling fra 2005 Halvering av fosforgjødsling fra 2004 til 2007 på 75 % av jordbruksarealet ved vestre Vansjø kg P/daa Middel for arealer med kontrakt 2,2 1,1 0,6 0,4 0,5 47

48 Overvintring i stubb - tiltak mot fosfortap 48

49 Redusert jordarbeiding rundt vestre Vansjø 49

50 Vegetasjonssoner med gras langs bekker, elver og vann 50

51 Fangdammer Før handlingsplan 2007: 3 fangdammer 2011: 16 fangdammer Renseeffekt % for fosfor 51

52 Har vi målt effekter av tiltakene? Dalen Augerød Sperrebotn Guthusbekken Ørejordet Årvoldbekken Vaskeberget Støabekken 1 Huggenesbekken 52

53 Hvordan måler vi effekter i bekkene? Vannprøver 14. dag + flom Fosforkonsentrasjonene varierer med nedbør/avrenningen Første år i måleperioden var det lite nedbør/avrenning Korrigerer konsentrasjoner til et standard-år med 470 mm 53

54 TP ug/l Fosforkonsentrasjoner i bekkene / / / / / / /2011 Årvoldbk Ørejordebk Augerødbk Sperrebotn Guthusbkn Støabk Huggenesbk Vaskeberget Dalen 54

55 tonn/år Oppskalerte fosfortilførsler Vannføringsnormalisert årstilførsler /05 05/06 06/07 07/08 08/09 09/10 10/11 55

56 Reduksjon i fosforinnholdet i sediment 56

57 Reduksjon i fosforinnhold i sedimentet 57

58 Oppsummering av Vestre Vansjø prosjektet Det er gjennomført mange og omfattende tiltak i jordbruket Redusert gjødsling Redusert jordarbeiding Vegetasjonssoner Fangdammer Fosfortap varierer med nedbør og avrenning Fosforinnholdet i eroderte partikler er redusert 58

59 Effekter av tiltak i Norge Effekter av jordbrukstiltak viser stor variasjon Tilpasses lokale forhold Påvirkes av vær Effekten blir ofte mindre enn forventet på grunn av mange andre faktorer 59