Tiltak i landbruket Overvåking, årsaker og effekter

Transkript

1 Tiltak i landbruket Overvåking, årsaker og effekter Marianne Bechmann Bioforsk jord og miljø Leknes april

2 Vannkvalitet i bekker elver - innsjøer Næringsstoffer Organisk stoff Oksygensvinn Lukt E. Koli 2

3 Næringsstoffer eutrofiering Fosfor er ofte begrensende for algevekst i innsjøene Mindre fosfor enn det som algene trenger Nitrogen Biotilgjengelighet Tid på året

4 Hvor kommer næringsstoffene fra? 4

5 Problemkartlegging Vannforskriften: Overvåking Tiltaksovervåking i innsjøer og større elver Problemkartlegging i bekker (kildevurdering/hvor kommer tilførslene fra?) Foto: Skarbøvik 5

6 Problemkartlegging Finne ut hvor P og N kommer fra...ved «kampanjemålinger» Sammenlign ulike bekker under ellers like hydrologiske/meteorologiske forhold. Tarmbakterier er nyttig i tillegg til næringsstoffer, og evt. partikler. Mange stasjoner, utvalgte episoder Ref. Eva Skarbøvik 6

7 Problemkartlegging Eksempel: Haldenvassdraget Prøvetatt bekker og hovedelva ved samme forhold i 2012/2013 Ref. Eva Skarbøvik 7

8 Problemkartlegging Finne ut hvor P og N kommer fra Ref. Eva Skarbøvik 8

9 : : : : : : :00 Problemkartlegging Tidspunktet bestemmer konsentrasjonen No 140 No 120 Runoff 0.35 Total phosphorus, mg L -1 ; Runoff, mm h Fig. 3. Temporal variation in total phosphorus concentrations during an autumn storm event.

10 Problemkartlegging Eks. bekker rundt Rødnessjøen Eva Skarbøvik, Vannforeningen 8. april

11 Problemkartlegging TP snitt ug/l E-koli, 90 persentil, ant/100 ml 11

12 Problemkartlegging Vannføring og konsentrasjoner fra jordbruket Ved arealavrenning øker konsentrasjonen ved økende vannføring Ved punktutslipp er konsentrasjonen høyest ved lav vannføring Fortynning med fjellvann ved høyvannføring 12

13 Kilder i jordbrukslandskapet Punktkilder Spredt avløp Gjødsellager Arealavrenning Overflateavrenning Grøfteavrenning Husdyrgjødsel Pressaft Risikoområder 13

14 Punktutslipp fra husdyrgjødsel-lager og silopressaft 14

15 Arealavrenning 15

16 Fosfortilførsler: Gjødsel Jord Fosforløsrivelse : Erosjon Oppløsning Episoder Fosfortransport: Overflaten Grøftene Sprekker Overflateavrenning

17 Jordas næringsinnhold 17

18 Husdyrtetthet og jordas fosforinnhold på dyrka mark Jordas P innhold Husdyrtetthet Livestock density mg P-AL 100g dry soil-1 AMU/(10*ha)

19 Nasjonalt gjødselforbruk ( ) Nitrogen Fosfor Økte priser og reduserte gjødslingsnormer på fosfor

20 Fosforinnhold i jorda kritiske arealer Fosforstatus er bygd opp over mange år Sterk fosforgjødsling tallet Grude/Bore (F4) 0,2 0,15 0,1 0, P-AL Håelva-øst (H2) 0,2 0,15 0,1 0, P-AL

21 Risiko for høye konsentrasjoner i overflateavrenning er størst ved høyt P-AL Utvasking av løst fosfor (mg/l) Fosfor tall i jorda (P-AL)

22 Risiko for utvasking Høyere fosforinnhold i jorda gir høyere P konsentrasjon i avrenning Hva skjer i fosforfattig undergrunnsjord fosforbinding?

23 Risiko for utvasking Organisk jord Sand og silt Fe- og Al-oksider 23

24 Fosfor i grøfteutløp Gjennomsnitt for alle prøver i hver lokalitet

25 Mulige tiltak for å redusere fosforinnholdet i jorda Redusert bruk av fosfor i mineralgjødsel NKgjødsel Bruk av husdyrgjødsel som ressurs Utnyttelse av spredearealet i forhold til plantenes behov Biogass/pelletering, eksport Redusert husdyrtetthet mulig løsning? Økonomi Matproduksjon Endret klima Lenger vekstsesong økt produksjon

26 Spredning av husdyrgjødsel Breispredning Nedlegging DGI

27 Spredning av husdyrgjødsel

28 Løst P i grøfteavrenning etter gjødsling

29 Erosjon og avrenning av partikkelbundet fosfor 29

30 Høyere fosforinnhold i sedimenter i bekker med høyt fosforinnhold i jordbruksjorda Åpen åker: høy risiko for fosfortap fra potet Kilde: JOVA

31 Risiko-arealer: potet og noen grønnsaker Tunge maskiner Jordstruktur Infiltrasjon Fosforstatus

32 Erosjon Åpen åker potet Omlegging av eng Risiko: Arealer med høye fosfortall Vassdragsnære arealer Bratte arealer 32

33 Utfrysing av fosfor fra planter

34 Utfrysing av fosfor fra vegetasjonen Gjødsling med nitrogen for å ta opp mer fosfor Høsting av graset unngå utfrysing av fosfor Øgaard, unpubl. 34

35 Tråkkeskader på beite Beiting nær/i bekken Plassering av fôrplass Foto: Vegard Næss

36 Naurstadbekken et felt med kontinuerlig overvåking Foto: Lilli-Iren Dreier, Bioforsk 36

37 Antall husdyr (GDE/daa) Reduksjon i husdyrtettheten 0,15 0,10 0,05 0,00 Mjølkeku Storfé under 12 mnd Geit, voksne Storfé over 12 mnd Sau, vinterfôret Høns 37

38 P-gjødsling (Kg/daa) Fosforgjødsling i Naurstadfeltet 3,5 3,0 2,5 Husdyrgjødsel fra beitedyr Husdyrgjødsel fra lager Mineralgjødsel 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 38

39 Spredetidspunkt for husdyrgjødsel >90 % spres på våren og i vekstsesongen Lav avrenning i juni, juli og august Lagerkapasitet Spredning av husdyrgjødsel i Naurstadbekkens nedbørfelt

40 Fosfortap fra Naurstadfeltet 40

41 Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Des Jan Feb Mar Apr SS (mg/l), TP (µg/l) Avrenning (mm) Konsentrasjoner i Naurstadbekken Fosforkonsentrasjon en avhenger av: Jordas fosforinnhold Spredning av gjødsel Utfrysing Nedbør/Avrenning Erosjon Binding/retensjon SS TP Avrenning

42 Fosforavrenning fra jordbruksfelt i Norge Resultater fra Jord- og vannovervåking i landbruket (JOVA) 42

43 Vegetasjonssoner Ugjødsla randssoner Foto: Bioforsk 43

44 Ugjødsla randsoner - hvordan virker de? Avstand til vassdrag Filtrering av overflatevann (erosjon - overflateavrenning) Infiltrasjon Redusert P-AL over tid Opptak i planter N-gjødsling? Redusert risiko ved flom 44

45 Effekt av vegetasjonssoner Avhenger av Bredde, vekster Tilførsler fra arealet bak Andel overflate- og drensavrenning Andel løst og partikkelbundet fosfor Terrengform Retensjon i overflatevann Ideelle forhold under ideelle forhold Risiko-områder Tot-SS: Flateerosjon % Tot-P: Høstpløying % Tot-N: Jevn helling % 45

46 Foto: Skarbøvik Terrengformer og effekter Foto: Blankenberg 46

47 Vegetasjonssoner - kostnader Kostnadene ved etablering av vegetasjonssoner omfatter Jord tatt ut av drift (årlig kostnad) Anlegging (såing m.m.) Fordeler: grasproduksjon Kostnadene avhenger av bredde av vegetasjonssonen Kostnadseffektivitet ved vegetasjonssoner (kr/kg P) Vegetasjonssoner Jæren Morsa Vegetasjonssone for åpen åker Ugjødsla randsone for eng Ingen data 47

48 Rensedammer

49 En typisk norsk fangdam inneholder: Inlet a b c d Outlet Sedimentasjonskammer Vegetasjonsfiltre Overrislingssoner Vegetasjonsfilter Fire dammer ble fulgt over flere år. Grautholen, Rogaland Berg og Kinn, Østlandet Flatabekken, Trøndelag

50 Plassering i landskapet Stor andel landbruksjord i nedbørfeltet Erosjonsutsatt landbruksjord mye partikler fra overflateavrenning gir høy effektivitet. Mange små dammer nær arealene virker bedre enn en stor Best virkning i skittent vann. Finn de bekkene med dårligst kvalitet størst tilførsler.

51 Berg (A) 1992 Berg 1997

52 Tilbakeholdt fosfor (g/år) Tilbakeholdt fosfor (%) Årlig tilbakeholdelse av fosfor Alder Berg

53 Resuspension (%) Vegetasjonen hindrer utspyling (resuspensjon) y = -9.4x r 2 = 0.80, P< Years after construct ion Fig. 3-11

54 UTFORMING AV RENSEDAMMER Overflatearealet viktigst Grunne bassenger fanger opp mer partikler enn dype, men varer kortere før de må tømmes Plantedekke er veldig viktig, men en må unngå kortslutningsstrømmer Lange og smale dammer virker bedre, fordi en unngår kortslutninger større aktivt areal Hold dammen høyt i landskapet av kostnadsmessige hensyn mindre graving

55 Biotilgjengelighet av fosfor Fosfor løses ut fra partikler ved høy fosforstatus i jorda Avhenger av gjødslingsnivå, fosforinnhold i jorda og jordart generelt vil høyere gjødslingsnivå gi høyere algetilgjengelighet Partikkelbundet fosfor er generelt mindre tilgjengelig for algevekst enn andre kilder Større andel biotilgj. ved liten erosjon Tidspunkt for tilførsler og forhold for frigjøring i innsjøen 55

56 Oppsummering Risiko arealer Kilde: Jordas P innhold Mineralgjødsel Husdyrgjødsel Utfrysing fra planterester Transport: Erosjon Overflateavrenning Makroporetransport Grøfteavrenning Avstand til vann

57 Tiltakseffekter for ulike sektorer Arealavrenning Usikre/varierende effekter Årlige variasjoner i effekt Kildene er vanskelige å identifisere Lav biotilgjengelighet Rask/Langsiktig virkning Lave kostnader Punktkilder (f.eks. spredt avløp) Effektive tiltak Årssikker effekt Kildene kan identifiseres Høy biotilgjengelighet Rask virkning Store kostnader

58 Tiltaksprosjektet i vestre Vansjø Prosjektmøter med alle parter - involvering Tiltakspakker Kontrakter med bønder Omfattende tiltaksgjennomføring Overvåking 58

59 59