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

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

Tiltakene virker, gjør de ikke? Vi trenger litt motivasjon og begrunnelse for miljøtiltakene Mjøsaksjon 1973. Tilstanden i Mjøsa er nå svært god Oslofjorden er bra Bedring av mange andre lokale vannforekomster Noen problemvassdrag 3

1985 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Nordsjøavtalen. Tilførsel av fosfor (tot-p) til området Svenskegrensa- Lindesnes. 1985, 1990-2007. Tonn. SSB Jordbruk og miljø. Tonn 1 600 1 400 1 200 Akvakultur Industri Kommunalt avløp Jordbruk 1 000 800 Målsetjing etter Nordsjøavtalane 600 400 200 0 4

Årungen, mindre fosfor, mer nitrogen 5

Flere prosesser i jord, vann og landskap Kilde Transport Resipient

Kilde; jord og gjødsel 7

Mange års lager i jorda 8

Punktkilder kan fortsatt være et problem 9

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

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

Ulike tålegrenser. Vansjø og Lofoten 12

Tiltak: Jordarbeidingsmetodene har ulik effekt på avrenning

Dekningsgrad om vinteren

Varierende vinterforhold. Samme sted 3 år på rad

Jorderosjon. Resultater fra UMB (Lundekvam) Gjennomsnitt årlig jordtap 1992-2000 for 5 forsøksfelter 700 600 500 400 300 Høstpløying Ikke pløying 200 100 0 Bjørnebekk Askim Hellerud Øsaker Syverud Jordtap kg/daa 17

Feltet Bjørnebekk i Ås 18

Jordtap (kg/ha) Jordtap også gjennom grøftene (Bioforsk) 4500 4000 Grøft 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

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

Partikkeltap og jordarbeiding (Sigrun Kværnø)

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

P og jordarbeiding

Erosjonsklasser. Ved høstpløying Klasse. Kg/daa Liten < 50 kg/daa Middels 50 200 Stor 200-800 Svært stor > 800 Klassene rommer en stor variasjon 24

Prosjekt: forbedret erosjonsrisikokart 25

Tiltak: Fangdam 26

Ulike utforminger og plasseringer Skuterud, Ås Nes, Kråkstad 27

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

03/04 04/05 05/06 06/07 07/08 08/09 Årlig retensjon (%) Avrenning (mm) Årlig retensjon i fangdammen Skuterud (JOVA) 70 60 50 40 30 20 10 0 800 700 600 500 400 300 200 100 0 TP SS Avrenning (mm)

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

Grasdekte vannveger Med Uten

Fangvekster God effekt for nitrogen Kan føre til økt fosforavrenning 32

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

Husdyrgjødsel, betydelig kilde til forurensing 34

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

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

Tiltak: Hydroteknikk Virkning på jordtap, fosfortap, klimagass?

Tiltak i bekkeløpene 39

Ras i Kråkstadelva 40

Leplanting

Økologisk landbruk Lavere husdyrtetthet Mindre næringsoverskudd 42

Antall Prosent Jordbruksbedrifter godkjent for økologisk drift. 1993-2009. Antall og andel 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 - Jordbruksbedrifter godkjent for økologisk drift Andel jordbruksbedrifter godkjent for økologisk drift

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

Episoder Flomskader Kraftig regn like etter gjødsling Ulykker 45

Nyplanert jord, kraftig regn om vinteren. 46

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

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

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 92/93 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 3000 2500 2000 1500 1000 Areal med høstpløying i Mørdre 300 250 200 150 100 50 0 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 500 0

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 350 300 SS TP Avrenning 1200 1000 250 800 200 600 150 100 400 50 200 0 0 51

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 200 150 SS TP Avrenning 1200 1000 800 100 600 50 400 200 0 0 52

Nye driftsmåter og urbane kilder i vannområdene

Skog og utmark 54

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 2+ + 2PO 4 3- + 8H 2 0 Osv 55

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 3 4 5 6 7 8 9 ph

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 0.01-0.1 kg P/daa i plogsjiktet. TOTAL P

P-fraksjoner i jord ved Årungen og Vansjø (Tore Krogstad) 1200 Årungen 288 1000 Vansjø 240 mg P/kg jord 800 600 400 Organisk P Uorganisk P Organisk P Uorganisk P 192 144 96 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

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 16,8 ----- ----- 10 24 7,2 ~ 5 15 36 19,2 14 20 48 31,2 22 25 60 43,2 31 *) Jordtetthet 1.20 kg/l, dvs. 240 000 kg jord/daa ned til 20 cm dyp. **) Nedgang tilsvarende P-avling (-0.58 enheter pr år).

Vi fortsetter dugnaden

Referanser Vandsemb, S. M. og M. Bechmann 2004. Miljøeffekter av fangvekster i Hedmark fylke. Jordforsk rapport nr 18/2004 Søvik, A. K. og N. Syversen 2008. Viderutvikling av vegetasjonssoner som rensefilter for overflateavrenning. Bioforsk Rapport Vol 3 Nr 2, 2008 Kronvang, B.. 2005. Phosporus Losses from Agricultural Areas in River Basins: Effects and Uncertainties of Targeted Mitigation Measures. J. Environ. Qual. 34: 2129-2144. Kvernø, S. og M. Bechmann 2010. Transport av jord og næringsstoffer i overflate og grøftevann. Bioforsk Rapport Vol 5 Nr 30 2010. Grønsten, H. L. Øygarden og R. M. Skjevdal 2007. Jordarbeiding til høstkorn effekter på erosjon og avrenning av næringsstoffer. Bioforsk Rapport Vol 2 Nr 60, 2007 Syversen, N. 2003. Vegetasjonssoner som rensefilter for overflateavrenning fra jordbruksmark. Jordforsk rapport nr 73/03 Braskerud, B. C. 2001. Sedimentation in Small Constructed Wetlands. Doctor Scientarum Theses 2001:10. Norges landbrukshøgskole. Uusi-Kämppä, J. and L. Jauhiainen 2010. Long-term monitoring of buffer zone efficiency under different cultivation techniques in boreal conditions. Agriculture, Ecosystems and Environment 137:75-85. Bechmann, M og T. Børresen 2007. Jordarbeiding om våren. Miljøeffekter og dyrkingspraksis ved redusert jordarbeiding. Bioforsk Rapport Vol 2 nr 51, 2007. Riise, G. mfl 2010. Akkumulering av næringsstoffer og spormetaller i Årungens sedimenter. Sedimentenes betydning som fosforkilde. IPM Rapport nr 2, 2010. Universitetet for miljø og biovitenskap. 61