Variasjon og usikkerhet i effekter av tiltak Fagsamling Vanndirektivet Selbu 28. oktober 2010 Svein Skøien

Transkript

1 Variasjon og usikkerhet i effekter av tiltak Fagsamling Vanndirektivet Selbu 28. oktober 2010 Svein Skøien

2 Tiltak mot forurensing fra landbruket Stor variasjon i observerte effekter kan skyldes: Hvor og når vi måler Naturlige variasjoner i prosessene Skala. Jordtapet på småfelt forskjellig fra det spesifikke massetapet i store felt Hvordan vi lykkes med tiltaket Utilsiktede virkninger av tiltaket Spesielle episoder, naturlige og mennskeskapte Ukjente X i nedslagsfeltet 2

3 Tiltakene virker, gjør de ikke? Vi trenger litt motivasjon og begrunnelse for miljøtiltakene Mjøsaksjon Tilstanden i Mjøsa er nå svært god Oslofjorden er bra Bedring av mange andre lokale vannforekomster Noen problemvassdrag 3

4 Nordsjøavtalen. Tilførsel av fosfor (tot-p) til området Svenskegrensa- Lindesnes. 1985, Tonn. SSB Jordbruk og miljø. Tonn Akvakultur Industri Kommunalt avløp Jordbruk Målsetjing etter Nordsjøavtalane

5 Årungen, mindre fosfor, mer nitrogen 5

6 Flere prosesser i jord, vann og landskap Kilde Transport Resipient

7 Kilde; jord og gjødsel 7

8 Mange års lager i jorda 8

9 Punktkilder kan fortsatt være et problem 9

10 Transport Overflateavrenning Grøfteavrenning Grunnvann Jordarbeiding Transport med dyr Sedimentasjon Selektiv transport, anriking av leir og finpartikler

11 Resipient Størrelse, gjennomstrømning, oppholdstid. Vanntype Frigjøring av fosfor fra bunnsedimenter og bekkekanter (ph, red-oks) Eutrofieringsprosessene, virkning av nitrogen og andre faktorer De innsjøinterne prosessene varierer fra år til år med klimaforhold

12 Ulike tålegrenser. Vansjø og Lofoten 12

13 Tiltak: Jordarbeidingsmetodene har ulik effekt på avrenning

14

15 Dekningsgrad om vinteren

16 Varierende vinterforhold. Samme sted 3 år på rad

17 Jorderosjon. Resultater fra UMB (Lundekvam) Gjennomsnitt årlig jordtap for 5 forsøksfelter Høstpløying Ikke pløying Bjørnebekk Askim Hellerud Øsaker Syverud Jordtap kg/daa 17

18 Feltet Bjørnebekk i Ås 18

19 Jordtap (kg/ha) Jordtap også gjennom grøftene (Bioforsk) Grøft

20 Grøfte- og overflateavrenning (sammenstilling av småskalaforsøk) Kværnø og Bechmann (2010)

21 Partikkeltap og jordarbeiding (Sigrun Kværnø)

22 TP-tap (kg/ha) Fosfor tapes også gjennom grøftene. Bioforsk Rapport 30/2010 6,0 Grøft 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

23 P og jordarbeiding

24 Erosjonsklasser. Ved høstpløying Klasse. Kg/daa Liten < 50 kg/daa Middels Stor Svært stor > 800 Klassene rommer en stor variasjon 24

25 Prosjekt: forbedret erosjonsrisikokart 25

26 Tiltak: Fangdam 26

27 Ulike utforminger og plasseringer Skuterud, Ås Nes, Kråkstad 27

28 Effekt av fangdammer 45-75% for jordpartikler 21 44% for fosfor 3 15% for nitrogen Virker også mot andre forurensinger 28

29 03/04 04/05 05/06 06/07 07/08 08/09 Årlig retensjon (%) Avrenning (mm) Årlig retensjon i fangdammen Skuterud (JOVA) TP SS Avrenning (mm)

30 Vegetasjonssoner Stor variasjon i effekt fra år til år Enkeltepisoder stor betydning Kan bidra med mer fosfor pga anrikning i graset

31 Grasdekte vannveger Med Uten

32 Fangvekster God effekt for nitrogen Kan føre til økt fosforavrenning 32

33 Gjødsling Vi har fokusert på overdosering av fosfor Fosfornivåene i jord og vann kan maskere virkning av tiltak på kort sikt

34 Husdyrgjødsel, betydelig kilde til forurensing 34

35 Foreslåtte endringer i regelverket? Endring i gjødsedyrenheter, spredeareal Spredning etter P-AL Raskere nedmolding Forbud mot spredning nær vassdrag Begrensinger i spredetid Regler for biorest og annet organisk Strengere for utendørs lagring 35

36 Slam er noe dr... Hva med biokull? 36

37 Tiltak: Hydroteknikk Virkning på jordtap, fosfortap, klimagass?

38 38

39 Tiltak i bekkeløpene 39

40 Ras i Kråkstadelva 40

41 Leplanting

42 Økologisk landbruk Lavere husdyrtetthet Mindre næringsoverskudd 42

43 Antall Prosent Jordbruksbedrifter godkjent for økologisk drift Antall og andel ,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 - Jordbruksbedrifter godkjent for økologisk drift Andel jordbruksbedrifter godkjent for økologisk drift

44 Andre tiltak Stripedyrking (contour cropping) Vekstsskifte Forbedring av jordstruktur Voller, overflatedrenering Flomforbygning Jorddekke Filtermaterialer 44

45 Episoder Flomskader Kraftig regn like etter gjødsling Ulykker 45

46 Nyplanert jord, kraftig regn om vinteren. 46

47 Klimaet i Norge Høyere middeltemp. Økt med 0,4 grader per tiår siden 1965 Mer nedbør. Økt med 20 % siden 1900, mest om vinteren Lengre vekstsesong, kortere snøperiode Økt hyppighet av sterk vind Stigende havnivå + 70 cm i 21. århundre

48 48

49 Har det vært endringer i avrenning i JOVA-felt? Mørdrefeltet på Romerike

50 /93 93/94 94/95 95/96 96/97 97/98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/05 05/06 06/07 07/08 08/09 Daa SS (kg/daa) Avrenning (mm) Redusert areal med høstpløying I Mørdrefeltet: Det har vært en svak økning i avrenningen Svak tendens til høyere gjennomsnittstemperatur Arealet med høstpløying i Mørdrefeltet har gått ned siden starten av overvåkingen i 1992 Mørdre Og en økning i partikkeltapet Areal med høstpløying i Mørdre

51 94/95 95/96 96/97 97/98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/05 05/06 06/07 07/08 08/09 SS (kg/daa), TP (g/daa) Avrenning (mm) Skuterudfeltet SS TP Avrenning

52 95/96 96/97 97/98 98/99 04/05 05/06 07/08 08/09 SS (kg/daa), TP (g/daa) Avrenning (mm) Timefeltet SS TP Avrenning

53 Nye driftsmåter og urbane kilder i vannområdene

54 Skog og utmark 54

55 Fosfor bli tilgjengelig fra sedimenter, vegetasjon og organismer i vannet Fosfor sirkulerer i næringskjeden, dyr og planter Frigjøring av fosfat ved reduksjon av 3-verdig jernoksider ved lavt oksygeninnhold Fe 3 (PO 4 ) 2 8(H 2 O) 3Fe PO H 2 0 Osv 55

56 P fiksering Flere faktorer påvirker bindingen og dermed plantetilgjengeligheten av P i jorda:(også biotilgjengelighet i vann) Uløselige Al- og Fefosfater Minimal fiksring = maksimal tilgjengelighet Uløselige Ca-fosfater ph i jorda er en kritisk faktor ph

57 Følgende bindingsformer for P finnes i jorda. (Tore Krogstad UMB) Uorganisk P (Utfelte forbindelser) Organisk P Adsorbert P Me n+ P P F e A l P P Uorganisk P + Organisk P + Adsorbert P P P Vannløselig P P løst i jordvæska er vanligvis kg P/daa i plogsjiktet. TOTAL P

58 P-fraksjoner i jord ved Årungen og Vansjø (Tore Krogstad) 1200 Årungen Vansjø 240 mg P/kg jord Organisk P Uorganisk P Organisk P Uorganisk P kg P/daa (øvre 20 cm) 200 P-AL P-AL 48 0 Vannløselig P Vannløselig P P-AL utgjør 10-15% av total P i jorda i disse to områdene

59 Hvor raskt kan plantene tappe ned P-AL? Hvor mye av P-AL fraksjonen er tilgjengelig? Teoretisk vurdering av nedtapping av P-AL under forutsetning av at det ikke skjer en påfylling fra andre P- fraksjoner i jorda eller fra gjødsel. Eksempel med en byggavling på 400 kg hvor det fjernes 1,4 kg P/daa/år. P-AL (mg/100g) Fosfor i P-AL fraksjonen (kg P/daa) *) Mengde fosfor i P-AL ned til P- AL 7 (kg/daa) Teoretisk antall år for å redusere P-AL ned til 7 **) 7 16, ,2 ~ , , ,2 31 *) Jordtetthet 1.20 kg/l, dvs kg jord/daa ned til 20 cm dyp. **) Nedgang tilsvarende P-avling (-0.58 enheter pr år).

60 Vi fortsetter dugnaden

61 Referanser Vandsemb, S. M. og M. Bechmann Miljøeffekter av fangvekster i Hedmark fylke. Jordforsk rapport nr 18/2004 Søvik, A. K. og N. Syversen Viderutvikling av vegetasjonssoner som rensefilter for overflateavrenning. Bioforsk Rapport Vol 3 Nr 2, 2008 Kronvang, B Phosporus Losses from Agricultural Areas in River Basins: Effects and Uncertainties of Targeted Mitigation Measures. J. Environ. Qual. 34: Kvernø, S. og M. Bechmann Transport av jord og næringsstoffer i overflate og grøftevann. Bioforsk Rapport Vol 5 Nr Grønsten, H. L. Øygarden og R. M. Skjevdal Jordarbeiding til høstkorn effekter på erosjon og avrenning av næringsstoffer. Bioforsk Rapport Vol 2 Nr 60, 2007 Syversen, N Vegetasjonssoner som rensefilter for overflateavrenning fra jordbruksmark. Jordforsk rapport nr 73/03 Braskerud, B. C Sedimentation in Small Constructed Wetlands. Doctor Scientarum Theses 2001:10. Norges landbrukshøgskole. Uusi-Kämppä, J. and L. Jauhiainen Long-term monitoring of buffer zone efficiency under different cultivation techniques in boreal conditions. Agriculture, Ecosystems and Environment 137: Bechmann, M og T. Børresen Jordarbeiding om våren. Miljøeffekter og dyrkingspraksis ved redusert jordarbeiding. Bioforsk Rapport Vol 2 nr 51, Riise, G. mfl Akkumulering av næringsstoffer og spormetaller i Årungens sedimenter. Sedimentenes betydning som fosforkilde. IPM Rapport nr 2, Universitetet for miljø og biovitenskap. 61