Plantetilgjengelig fosfor i slam Anne Falk Øgaard
Plantetilgjengelighet av fosfor i slam et spørsmål med mange ulike svar «Fosfor i slam felt med Al- og/eller Fe-kjemikalier har lav gjødslingsverdi» (Krogstad m.fl., 2004) «I det lange perspektivet betyr det ikke så mye hvilken form fosforet har i gjødselmiddelet» (Linderholm m.fl., 2003, Sverige) «Fosfor i avløpsslam er mer resirkulerbart enn fosfor i mineralgjødsel» (Kahiluoto m.fl. 2015, Finland) 26.11.2015 2
Plantetilgjengelig fosfor P P P P Røttene er ikke overalt -Fosfor mellom røttene: Fosfor må transporteres til røttene. Jo høyere konsentrasjon i jordvæska, jo mer fosfor til plantene - Fosfor nær røttene: Tilgjengelighet påvirket av plantenes roteksudater 26.11.2015 3
Fosfor, jern og aluminium i slammet Total P Organisk P (Fe+Al)/P kg/tonn TS % av TP (mol-forhold) NRA 7 26 5,7 FREVAR 11 0 13,0 VEAS 16 9 2,8 Larvik 18 9 8,8 Gjøvik 22 12 5,6 MOVAR 23 13 4,9 IVAR 24 0 3,7 Sandefjord 30 11 4,6 Bekkelaget 31 9 3,6 HIAS 31 8 3,4 Ullensaker 37 6 3,5
Fordeling av P i slam på P fraksjoner HIAS MOVAR Sandefjord Larvik Ullensaker NRA VEAS Bekkelaget Frevar Gjøvik IVAR Labilt P Fe/Al-P Ca-P Rest 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 % 5
Potteforsøk Planteopptak av fosfor (P) i slam - 11 slamtyper - Fosforfattig sandjord (P-AL 3), ph 7,2-9 kg P/daa tilført med slam ved etablering - Sammenlignes med 0, 3, 6 og 9 kg P/daa med mineral-p - Raigras i 6 mnd med 6 høstinger - Alle pottene fikk tilført gjødsel med alle nødvendige næringsstoffer unntatt fosfor
P opptak P opptak (mg P/potte) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 HIAS MOVAR Sandefjord Larvik Ullensaker NRA VEAS Bekkelaget FREVAR Gjøvik IVAR Kontroll-0 MinP-3 MinP-6 MinP-9 Høsting 6 Høsting 5 Høsting 4 Høsting 3 Høsting 2 Høsting 1 9 kg P/daa = 225 mg P/potte 7
Relativt P-opptak sammenlignet med mineral-p (9 kg P/daa) Høsting 1 Høsting 2 Σ Høsting 3-6 HIAS 10 24 51 MOVAR 8 19 39 Sandefjord 9 9 22 Larvik 5 19 26 Ullensaker 8 17 28 NRA 24 24 30 VEAS 16 35 52 Bekkelaget 12 28 35 FREVAR 11 25 31 Gjøvik 2 14 19 IVAR 16 21 41 Relativt P opptak (%) = ((Slam Kontroll-0)/(Min P-9 Kontroll-0))*100 8
Al- og Fe-salter effektive til å binde fosfor i avløpsvann Lav konsentrasjon av vannløselig fosfor i slam (0-0,07 % av total fosfor i 11 slamtyper) Lav transport av slam-fosfor i jorda Lavt relativt P opptak når plantene har små røtter 26.11.2015 9
Relativt P-opptak sammenlignet med mineral-p (9 kg P/daa) Høsting 1 Høsting 2 Σ Høsting 3-6 HIAS 10 24 51 MOVAR 8 19 39 Sandefjord 9 9 22 Larvik 5 19 26 Ullensaker 8 17 28 NRA 24 24 30 VEAS 16 35 52 Bekkelaget 12 28 35 FREVAR 11 25 31 Gjøvik 2 14 19 IVAR 16 21 41 Relativt P opptak (%) = ((Slam Kontroll-0)/(Min P-9 Kontroll-0))*100 Relativt P opptak øker når plantene har etablert et stort rotsystem 10
P tilgjengelighet - Fe+Al/P mol-forhold Relativt P opptak % 30 25 20 15 10 5 NRA 1. høsting FREVAR 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Fe+Al/P (mol-forhold) User manual NIBIOs power point template 26.11.2015 11
Økt aluminium (Al) og jern (Fe) konsentrasjon reduserer P tilgjengeligheten 40 1. høsting Relativt P opptak, % 30 20 10 0 y = -3,22x + 18,96 R² = 0,55 0,0 2,0 4,0 6,0 Rel. P opptak % = 25,7 4,6 Al 3,0 Fe R 2 = 0,73*** Al reduserer P tilgjengelighet mer enn Fe Al (mol/kg tørrstoff) Kalket slam User manual NIBIOs power point template 26.11.2015 12
Predikering av P tilgjengelighet med P ekstraksjoner Testet 6 ekstraksjoner: 0,0025 M CaCl 2, Fe strips, Olsen P, P-AL, sitronsyre(2%), ammoniumsitrat(ph 7) Flere av analysemetodene passet ikke for både kalket og ukalket slam 30 Rel. P opptak, % 25 20 15 10 5 Kalket slam 0 0,00 2,00 4,00 6,00 Olsen P (% of TP) User manual NIBIOs power point template 26.11.2015 13
P-AL obligatorisk i varedeklarasjonen for slam 30 1. høsting Rel. P opptak (%) 25 20 15 10 VEAS IVAR NRA 5 0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 P-AL (% av TP) P-AL ikke god nok til å predikere P tilgjengelighet 26.11.2015 14
2% sitronsyre var best til å predikere P opptak for 1. høsting 30 1. høsting Rel. P opptak (%) 25 20 15 10 5 y = 0,20x + 4,76 R² = 0,75 IVAR NRA VEAS 0 0 20 40 60 80 100 Sitronsyre-P (% av TP) 15
Potteforsøk med kalkfelt slam -Med Fe som hjelpekoagulant -Uten Fe som hjelpekoagulant Total P Fe (Fe+Al)/P kg/tonn TS kg/tonn TS (mol-forhold) Bokerøya med Fe 9,9 56 3,3 Flekkefjord med Fe 6,2 14 1,7 Flekkefjord uten Fe 7,3 5 1,0 26.11.2015 16
Kalkfelt slam P opptak P opptak (mg/potte) 140 120 100 80 60 40 20 0 3. høsting 2. høsting 1. høsting 26.11.2015 17
Kalkfelt slam Relativt P opptak (%) Høsting 1 Høsting 2 Høsting 3 Bokerøya 31 28 27 Flekkefjord m/fe 87 127 169 Flekkefjord u/fe 57 52 48 26.11.2015 18
Konklusjon Det meste av fosforet i norskt Fe/Al felt slam har lav plantetilgjengelighet sammenlignet med mineralfosfor Fe reduserer plante-tilgjengelighet av P mindre enn Al Kalkfelling reduserer plante-tilgjengelighet mindre enn Fe/Alfelling Plante-tilgjengelighet av fosfor i slammet måles best ved: Al- og Fe-konsentrasjonen i slammet P ekstrahert med 2% sitronsyre 19