Vegetasjonssoner som pesticidfilter for overflatevann Validering av modellen GLEAMS på forsøksfelt



Like dokumenter
Effekter av jordarbeiding på avrenning av glyfosat og soppmidler på arealer med lav erosjonsrisiko

I N N HOLD. Bakgrunn og målsetting med prosjektet Naturlige avrenningsepisoder Simulerte avrenningsepisoder... 7

Strategier innen planteproduksjon for å oppnå redusert miljøbelastning uten redusert avling og utbytte resultater fra EU-prosjektet AgriBMPwater

Vegetasjonssoner bidrar til renere vann i vassdrag og innsjøer

Jordvariasjon, avrenningsmønster, plantevernmidler

Prosjektbeskrivelse «Effekter av jordarbeiding og klimaendring på avrenning av glyfosat og soppmidler på arealer med lav erosjonsrisiko»

REFERANSEGRUPPEMØTE 15. APRIL 2016

Kantvegetasjon. Anne Grete Rostad

Hva skjer med glyfosat i norsk jord?

Effekten av grønne tak for reduksjon av overvannsavrenning i kaldt klima Et doktorgradsarbeid

Vegetasjonssoner i jordbrukslandskapet bidrar til renere innsjøer og vassdrag

Kap. 6.1: Fordelingen til en observator og stok. simulering

Norske scenarier II

Modeller for landbruk i Norge

Kantvegetasjon og fangdammer som rensetiltak mot næringsstoff og plantevernmidler

FINSALBEKKEN. Ola Gillund. Fylkesmannens miljøvernavdeling i Hedmark

Nasjonal holdbarhetsdatabase

Tiltak i landbruket Effekter og kostnader

Plantevernmidler som miljøgifter i akvatisk miljø? Marianne Stenrød, Bioforsk Plantehelse marianne.stenrod@bioforsk.no

Hvilke er de kritiske prosessene for modellering av avrenning fra landbruket? Har vi tilstrekkelig kunnskap for tiltaksanalyser i landbruket?

Jordarbeiding, fosfortap og biotilgjengelighet. Marianne Bechmann Bioforsk Jord og miljø

Nye erosjonsrisikokart. Sigrun H. Kværnø

Prosjektrapport: Norske scenarier og modelvalidering: Kalibrering og validering av MACRO og PRZM3 for utlekking i to felt.

Redusert plantevernmiddelbruk og miljørisiko i dyrkingssystemer

Effekt av klimatiske forhold på nedbrytning av glyfosat i jord

Høgskolen i Nord Trøndelag : Kjemilaborant, Ørsta videregående skole : Fræna videregående skole

O. Røyseth m.fl. D. Barton G. Orderud m.fl. H. Gunnarsdottir. T. Andersen, R. Vogt m.fl.

Teknologidagene 2012 NIFS Naturfare-infrastruktur, flom og skred

Tiltak i landbruket Effekter og kostnader

Blir vannkvaliteten i elvene våre bedre?

Kantvegetasjon langs bekker og elver i jordbrukslandskapet

Hvordan ivareta plantevern, miljø og økonomi i kornproduksjon?

Innparametre, beregninger og forutsetninger:

Høy andel dyrka mark i vannområdet Naturgitte forhold samt mye åpen åker fører til jorderosjon Høy andel høstkorn Gjennomgående høye fosforverdier i

Jordarbetning og skyddszoner Hur påverkar det fosforförlusterna?

EKSTREMVÆR I NORGE HVA KAN VI VENTE OSS? Asgeir Sorteberg

RESTAURERING AV KANTVEGETASJON LANGS ELVER I JORDBRUKSLANDSKAPET

EKSAMEN I TMA4315 GENERALISERTE LINEÆRE MODELLER

Vannkvalitet i marin yngelproduksjon

Vegetasjonsdekke som tiltak mot tap av jord og fosfor

VEGETASJONSPLEIE. av kantsoner langs vassdrag i jordbruksområder

Bruk av NIR-spektroskopi og modellering for å forutsi nedbrytning og nitrogenfrigjøring fra planterester

hydrokaroner) Komponenter som må sjekkes ut og som er på prioriteringslisten Fe 2g/år Som over Som over Som over Prøveflaske fra laboratoriet blir

Tiltak i landbruket hva vet vi om effekter og kostnader? Marianne Bechmann Bioforsk Jord og miljø

Bruk og funn av plantevernmidler i JOVA-felt

Avrenning fra vanlig regn og snøsmelting til kommunale gater og veger

Klimaendringenes konsekvenser for kommunal og fylkeskommunal infrastruktur

Grøfting, avling og miljøvirkning. Johannes Deelstra, Sigrun H. Kværnø Bioforsk Jord og miljø

landbruksdominerte nedbørsfelter Johannes Deelstra

Utlekking av plantevernmiddel frå jordbærfelt

Hvilken nettside er best på værprognoser?

Overvåking i jordbruksdominerte nedbørfelt. Johannes Deelstra, Marianne Bechmann, Rikard Pedersen,

Overvannshåndtering ved mer vann og våtere klima. Konsekvenser for bygningene.

Bruk av eksisterende overvåkingsdata. Hva kan JOVA-overvåkingen bidra med? Marianne Bechmann og Line Meinert Rød Bioforsk Jord og miljø, Ås

Risikoindikatormodeller brukt i bistandsprosjekter

Ureiningsproblem knytt til landbruk og støtteordningar til miljøvennleg jordbruksdrift

Bruk av N-tester til vurdering av behov for delgjødsling i bygg i Midt-Norge

Jordarbeiding og glyfosatbruk

KVA BETYDNING HAR VANLEG JORDBRUKSDRIFT FOR VASSKVALITETEN?

Rapport 25/2013 Utgitt juni Validering av Evolution 220 Tor-Arne Krakeli

Betydningen av grunnvanns- og markvannsforhold for tilsig og kraftsituasjon. Hervé Colleuille

Tilstanden til grøftesystemer i Vestfold, behov og økonomi Innledning ved nygrøfting

Framtidige klimaendringer

Overvåking av avrenning til Nessielva

Miljøgåten er løst! Tiltakseffekter reduseres av miljøendringer

Helt på kanten - og litt på jordet

Jord- og vannovervåking i landbruket (JOVA)

Forventede klimaendringer - betydninger for skogbruket i Norge

Eksamensveiledning. LOKALT GITT SKRIFTLIG EKSAMEN LAB2001 Laboratoriearbeid. Sist redigert 06/03/19. Gjelder frå eksamen 2019.

NOTAT 30. september Sak: Vannkjemisk overvåking i Varåa og Trysilelva våren 2013

Betydning av erosjon og landbruksdrenering for avrenning og fosfortransport i små jordbruksdominerte nedbørfelt. Svein Skøien Landbrukssjef Follo

Anne Kristine Søvik, Nina Syversen og Trond Mæhlum

Et kritisk blikk på overvåkingsprogram for kjemiske støtteparametre i elver og bekker: Gir de den informasjon vi trenger?

Referanselaboratoriet og organiseringen av luftkvalitetsmålinger i Norge

Plantevernmidler og miljø

FNs klimapanels femte hovedrapport Del 1: Det naturvitenskapelige grunnlaget

Risikovurdering av bruk av plantevernmidlet Fenix

Avrenning av næringsstoffer og plantevernmidler fra landbruksarealer, med fokus på Trøndelag

REGULERINGSPLAN ØVRE TORP OVERVANN

NIBIO har Norges største og mest avanserte analyselaboratorium for plantevernmidler i vegetabilsk mat, vann og jord. Foto: Erling Fløistad, NIBIO

Fosforprosjektet vestre Vansjø

Grønn kunnskap. Vol.9 Nr Plantemøtet Østlandet. Plantevern Jord og miljø Økologisk landbruk Korn Potet Grovfôr Kulturlandskap Bær

Flomberegning for Vesleelva. Sande kommune i Vestfold

KYBERNETIKKLABORATORIET. FAG: Kybernetikk DATO: OPPG. NR.: R134 TEMPERATURREGULERING

Landbrukets bruk av klimadata og informasjon om fremtidens klima?

Utfordringer for plantevernet ved klimaendringer ugras, skadedyr og sopp

FNs klimapanels femte hovedrapport Del 1: Det naturvitenskapelige grunnlaget

Klimasmart landbruk. Trøgstad Bondelag Jan Stabbetorp 28/

Fylkesmannen i Hordaland V E R N S K O G

Geologisk lagring av CO 2 : Matematisk modellering og analyse av risiko

EKSAMEN I TMA4315 GENERALISERTE LINEÆRE MODELLAR

Mulige tiltak mot avrenning fra jordbruket i Rogaland

Jordarbeidingseffekter ved lav erosjonsrisiko

Presisjonssprøyting av ugras i korn utstyr og miljøgevinster

Kontaktgjødsling forsøk i 2003 og 2004

Detaljerte forklaringer av begreper og metoder.

Drenering og hydrotekniske tiltak hvordan få ut vannet, men ikke jord og fosfor? - trenger vi nye anbefalinger til bonden? Atle Hauge Bioforsk

Klimatilpasning tenke globalt og handle lokalt

Klimaendringer betydningen for dimensjoneringsgrunnlaget for hydrotekniske systemer i. landbruket Atle Hauge Bioforsk

BallongMysteriet trinn 60 minutter

Transkript:

192 R. Bolli og O. M. Eklo / Grønn kunnskap 9 (2) Vegetasjonssoner som pesticidfilter for overflatevann Validering av modellen GLEAMS på forsøksfelt Randi Bolli, Ole Martin Eklo / randi.bolli@planteforsk.no Planteforsk Plantevernet Innledning Å måle vegetasjonssoners renseeffekt på avrenning av pesticider er kostnadskrevende. Gode modeller som beregner avrenningen av pesticider vil være et godt verktøy for utforming av effektive og optimale vegetasjonssoner fra områder med ulik topografi uten bruk av areal og kostbare feltforsøk. Resultater fra simuleringer med den matematiske modellen GLEAMS, versjon 2.1, er sammenlignet og validert mot målte naturlige avrenningsepisoder fra feltforsøkene. Modellen er en av de få som tillater simulering for å se på effekten av vegetasjonssoner. Materiale og metoder Retningslinjer utformet av EU s forskningsprogram Cost Action 66 er blitt fulgt for å tilpasse modellen GLEAMS til feltforsøket med naturlig avrenning. Første års resultater fra feltforsøkene ble brukt til å kalibrere modellen. Neste års observasjoner ble brukt til å validere modellen. Første fase av kalibreringen var å sette inn alle målte verdier fra feltet eller verdier beskrevet i manualen med hensyn på jordarbeiding, dyrkingspraksis, topografi, jord og klima. Resultatet fra simuleringen betegnes som ukalibrerte verdier eller predikerte verdier, som sammenlignes mot målte verdier (observerte verdier). Om nødvendig justeres sensitive parametre innenfor den naturlige variasjonen for disse og betegnes som første fase av kalibreringen. Etter beste tilpassing for vann kjøres simulering for pesticider først uten kalibreringer for deretter å kalibreres innen naturlig variasjon for å finne beste tilpassing. Etter at kalibreringer er gjennomført er det ikke justert for nye parametre. Den kalibrerte modellen kjøres mot nye data for neste års observasjoner (validering). Sammenligningen mellom målte og simulerte verdier vil gi et mål på hvor godt egnet modellen er. Prosedyren er betegnet som Good Modelling Practice (GMP).

R. Bolli og O. M. Eklo / Grønn kunnskap 9 (2) 193 Resultater og diskusjon Figur 1 viser hvordan modellen simulerer avrenning fra åker uten vegetasjonssone (referansefelt). Modellen har problemer med å simulere tidlig høstavrenning og avrenning i forbindelse med snøsmelting i mars. Størsteparten av de observerte målingene oppsto også i disse periodene. De simulerte verdiene for overflateavrenningen er ca. 20 % lavere enn de observerte. I følge Resseler et al. (1996) er det en tilfredsstillende simulering når forskjellen mellom beregnet og observert mengde vann ikke overstiger 25 % i løpet av et år. Avrenning i forbindelse med frysing og tining med temperaturer rundt null er kritisk for om modellen skal simulere avrenning eller ikke. Temperaturen i disse periodene vil være avgjørende for om nedbøren kommer som regn eller snø. Det vil også være viktig å vite om nedbøren kommer på frossen jord, is eller snø. Figur 1. Kumulativt avrenningsvann fra åker (referansefelt), naturlige avrenningsepisoder Figur 2. Kumulativt avrenningsvann fra åker (referansefelt), naturlige avrenningsepisoder. Simulert med GLEAMS 3.0 En ny versjon av GLEAMS, versjon 3.0, ble testet for å se om den var bedre på å simulere avrenning i forbindelse med frysing og tining. Figur 2 viser kumulativt avrenningsvann fra åker (referansefelt) simulert med ny versjon av GLEAMS. Ved å bruke GLEAMS versjon 3.0, ble det simulert mer avrenning i januar/februar og i mars/april. Dette tyder på at modellen tar hensyn til om nedbøren kommer som regn eller snø, og snøsmelting i mars/april. Til tross for at simuleringene av avrenningsvann fra feltet ligger for lavt i forhold til de observerte verdiene, ligger den totale avrenningen av glyfosat over det som er målt (Figur 3). Figur 4 viser mengde glyfosat i de ulike innsamlingsperiodene.

194 R. Bolli og O. M. Eklo / Grønn kunnskap 9 (2) Figur 3. Kumulativ avrenning av glyfosat Figur 4. Avrenning av glyfosat fra åker (referansefelt), naturlige avrenningsepisoder Figurene viser at modellen overestimerer avrenningen av glyfosat i november og desember. Dette skyldes simulert avrenningsvann i samme periode, som da ikke var en reell avrenningsepisode. Det kan også skyldes at en del av analysert glyfosat har bundet seg så sterkt til partikler at det ikke var ekstraherbart og dermed blitt underestimert. I 2000 2001 ble det totalt simulert for lite vannavrenning i forhold til det observerte, men total mengde propikonazol som har rent av stemmer bra med det som er målt (Figur 5). Som figuren også viser, simulerer ikke modellen den reelle avrenningsepisoden fra oktober til desember. Dette skyldes antagelig temperaturen for feltet i november og desember som da er kritisk for om nedbøren kommer som regn eller snø. Figur 5. Kumulativ avrenning av propikonazol (2000-2001) Figur 6. Kumulativ avrenning av fenpropimorf (2000-2001)

R. Bolli og O. M. Eklo / Grønn kunnskap 9 (2) 195 Avrenning av fenpropimorf blir også overestimert av modellen slik som for glyfosat (Figur 6). Kurveforløpet er det samme som for propikonazol. En del av årsaken til at de observerte verdiene for de ulike plantevernmidlene som regel er lavere enn de simulerte, kan være usikkerheter i forbindelse med prøvetaking og analysering. Glyfosat, fenpropimorf og propikonazol er pesticider som alle binder seg relativt sterkt til jord og dermed også bindes til partikulært materiale i vann. Analysemetoden som ble benyttet for glyfosat forutsetter at plantevernmiddelet er totalt løst i vannfasen og lar derfor partiklene sedimentere før videre prøveopparbeiding. Det er imidlertid korrigert for dette. De observerte verdiene kan likevel være noe underestimert. Vegetasjonssona påvirker særlig avrenningen om høsten. Med justering av gjennomsnittstemperaturen for feltet i november og desember, som er kritisk for frysing og tining, gir dette en noe bedre beskrivelse av avrenningen fra vegetasjonssona. Figur 7 viser kumulativ overflateavrenning fra vegetasjonssona. Hovedandelen av avrenningen ut av vegetasjonssona foregår i snøsmeltingsperioden. Kurveforløp og tidspunkt for avrenning stemmer bra, men den første simulerte avrenningen i desember er ikke målt i felt. Glyfosat bindes sterkt til jord, og sedimenterer i vegetasjonssona samtidig med jordpartiklene. Dette vil gi en relativ høy renseeffekt. Renseeffekten gjennom vegetasjonssona for glyfosat var 60 % for de simulerte verdiene, mens renseeffekten for observerte verdier var 82 % (Figur 3 og 8). Figur 7. Kumulativt avrenningsvann fra felt med vegetasjonssone, naturlige avrenningsepisoder Figur 8. Kumulativ avrenning av glyfosat fra felt med vegetasjonssone, naturlige avrenningsepisoder

196 R. Bolli og O. M. Eklo / Grønn kunnskap 9 (2) Konklusjon Simulering med GLEAMS - modellen underestimerer overflateavrenning av vann fra åker (referansefelt), men ligger innenfor det som kan regnes som akseptabelt Modellen er svært sensitiv for avrenning i perioder nær frysing og tining, særlig senhøstes Modellen overestimerer overflateavrenning av glyfosat og fenpropimorf, mens total avrenning av propikonazol ligger innenfor et akseptabelt nivå Modellen overestimerer overflateavrenning av vann om høsten fra vegetasjonssonefelt Modellen viste en god renseeffekt for glyfosat (60 %) gjennom vegetasjonssona Simuleringene har vist at problemstillingen frysing/tining ikke er tilfredsstillende løst og det er derfor nødvendig å se nærmere på den nye versjonen GLEAMS 3.0 Referanser Resseler, H., Schäfer, H., Gampp, H., Görlitz, G., Klein, M., Kloskowski, R., Mani, J., Moede, J., Müller, M., Sarafin, R., Stein, B., Winkler, R. 1996. Recommendations to conduct and assess model calculations for the validation of simulation models. In: Nachrichtenblatt des Deutschen Pflanzenschutzdienstes 48(1): 4-9.