Agricat2 effekter av tiltak mot fosforavrenning Sigrun H. Kværnø
Hva er Agricat 2? En empirisk, «forvaltningsrettet» modell Utviklet av Bioforsk i 2014 Oppdatert utgave av Agricat (Borch et al., 2010;2014) Beregner jord- og fosfortap fra korndominerte jordbruksarealer To brukergrensesnitt: WebGIS Agricat 2 Agricat 2-XLS
Bruksområde Sammenlikning av effekter av ulik jordbruksdrift og tiltak relative forskjeller i jord- og fosfortap «Faktisk drift i år XXXX» vs. utvalgte scenarier Tiltak som kan beregnes: Endret/redusert jordarbeiding Redusert fosforgjødsling (dvs. redusert PAL) Grasdekt buffersone Fangdam Ikke tilpasset områder med mye husdyr mest brukt i korndistrikter på Østlandet 12.12.2016 3
Beregningsmetode 12.12.2016 4
Erosjonsrisiko Utgangspunkt for beregninger: langsiktig erosjonsrisiko ved høstpløying Digitalt jordsmonnskart fra NIBIO: under utbedring, nye kart klare i 2017 Agricat 2 fordeler jordtap på overflate- og grøfteavrenning 12.12.2016 5
Jordtap ved aktuell drift Erosjonsrisiko ved høstpløying (EHP) Jordtap ved aktuell drift Formler 12.12.2016 6
Jordarbeidingsfaktor Vårkorn m/ høstpløying Grønnsaker over jorda Høstkorn m/ høstpløying Poteter, rotgrønnsaker Høstharving Frukt, bær Stubb Eng, gras, beite Foto fra Bioforsk og NLR
Jordarbeidingsfaktor Vårkorn m/ høstpløying Grønnsaker over jorda Funksjon basert på måledata fra Poteter, jordarbeidingsforsøk + rotgrønnsaker andre småfelt Høstkorn m/ høstpløying Mangelfulle data for mange vekster, og klimaforhold! Høstharving Frukt, bær Stubb Eng, gras, beite Foto fra Bioforsk og NLR
Driftsdata NB: Fiktivt eksempel 12.12.2016 9
Driftsdata Faktisk drift: fra Landbruksdirektoratet/SSB: Søknad om produksjonstilskudd, leiejordregisteret, estil (digitale kart over arealer det er søkt RMP-tilskudd til) Evt. detaljkartlagt drift, hvis små nedbørfelt Rutiner for fordeling av ikke kartfestet drift i Agricat 2 Scenariedrift: Standard scenarier, eller spesialtilpasset 12.12.2016 10
Landskapstiltak Erosjonsrisiko ved høstpløying Formler Jordtap ved aktuell jordarbeiding Jordtap etter buffersone Formler Jordtap etter fangdam Formler 12.12.2016 11
Grasdekt buffersone Renseeffekt = f(bufferbredde) Faktisk: fra estil (RMP-kart) Scenario: legges til langs alle vannlinjer- og flater Bufres med faste bredder Renser et definert område (nedbørfelt eller influenssone) Bredde Fylke med krav 5 m Buskerud, Telemark, Vestfold 6 m Østfold 8 m Hedmark, Oppland 10 m Rogaland, Sør-Trøndelag, Nord-Trøndelag 12.12.2016 12
Fangdam Renseeffekt = f(fangdamstørrelse/fangdamnedbørfelt) Faktiske og evt. Scenario: fra oppdragsgiver Anbefalt fandamstørrelse: 0,1-0,4 % av nedbørfeltareal 12.12.2016 13
Fosforberegning Erosjonsrisiko ved høstpløying Formler Jordtap ved aktuell jordarbeiding Jordtap etter buffersone Formler Jordtap etter fangdam Formler Formler Fosfortap 12.12.2016 14
Fosfortap Fosfortap = jordtap ved aktuell drift totalfosfor i jord ( ) anrikningsfaktor 0.0020 5.0 0.0018 4.5 0.0016 4.0 0.0014 3.5 Jordprøver fra Norge Ptot (promille) 0.0012 0.0010 0.0008 0.0006 0.0004 0.0002 Tyngre leirer Marine lettleirer Morenelettleirer Sandjord EF 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Amerikanske laboratorieforsøk 0.0000 0 5 10 15 20 25 30 0.0 0 500 1000 1500 2000 P-AL (mg/100 g jord) Jordtap (kg/daa/år) Figur 1. Innhold av totalfosfor i jord, P tot, som funksjon av fosforstatus P-AL i jord. Figur 2. Anrikningsfaktor EF som funksjon av jordtap. 12.12.2016 15
Fosfordata Jorddata fra digitalt jordsmonnskart (NIBIO) PAL-data fra Jorddatabanken (NIBIO), evt. andre NB: Fiktivt eksempel 12.12.2016 16
Scenarier i Agricat 2 Standard scenarier 0. Faktisk drift (spesifikt år) 1. Alt kornareal høstpløyd 2. Alt kornareal i klasse 3 og 4 i stubb 3. Alt kornareal i klasse 2, 3 og 4 i stubb 4. Alt kornareal i stubb 5. Alle vassdragsnære kornarealer i stubb 6. Alt areal med P-AL over 10 reduseres til 10 7. Alt areal med P-AL over 7 reduseres til 7 8. 6 m vegetasjonssoner langs alle bekker og elver 9. Alt kornareal i stubb - 6 m vegetasjonssoner langs alle bekker og elver, og P-AL redusert til 10 Evt. andre scenarier, f.eks. nye fangdammer, kan legges inn, men krever ekstra innsats.
Output fra Agricat 2 «Langsiktig» gjennomsnittlig jord- og P-tap fra hver delteig (polygon) summert pr. nedbørfelt Relative, evt. absolutte, forskjeller mellom tiltak/scenarier 12.12.2016 18
Vannregion Glomma, 2013
Vestfold, 2013
Oversikt over driftsfordeling 12.12.2016 21
Praktisk bruk av resultatene
Forvaltningens bruk Brukt i tiltaksanalyser: Indirekte: utgangspunkt for diskusjon, planlegging, synliggjøring av handlingsrom, anskueliggjøre tiltakseffekter Direkte: kvantifisering, vurdering og prioritering av tiltak Sektorbaserte forurensningsregnskap (synliggjøre jordbrukets bidrag) Se opp mot estimert bakgrunnsavrenning, og/eller avlastningsbehov Bakgrunn for kost-effekt-vurderinger Basert på tilbakemeldinger fra PURA, HuVo, Glomma sør for Øyeren og Vestfold 12.12.2016 23
Tiltakspakke jordbruk Merkedamselva (tillegg til pågående tiltak) Eksempel fra Hilde M. Lien, Fylkesmannen i Vestfold Utkast avlastning ca. 620 kg fosfor Tiltak Omfang Effekt kg P Kosteffekt kr/kg P Driftskostnader kr/år Utsatt jordarbeiding på kornareal i klasse 3 og 4 100 dekar 76 250 19 000 Utsatt jordarbeiding på kornareal i klasse 2 0 dekar 0 800 0 Utsatt jordarbeiding på kornareal i klasse 1 0 dekar 0 2800 0 Vegetasjonssoner 3 km 47 100 4 700 Redusert fosforgjødsling etter nye normer 45 % 60 0 0 Invest. Kostnad kr Levetid år Fangdammer 0 0 400 0 30 Andre hydrotekniske tiltak 30 % 273 300 13 700 2 050 000 30 Ekstraordinær avrenning husdyrhold 100 % 165 300 8 300 1 240 000 30 Sum 621 45 000 3 280 000 Kilder - kostnadseffektivitet: NILF-rapport 2013-3, effekt: Bioforsk Agricat 2013 Tiltak som ikke er produksjonshemmende er tatt ut i størst omfang, og supplert med utsatt jordarbeiding og vegetasjonssoner 14.02.2014 Tiltakene planlegges ikke i detalj med nøyaktig geografisk plassering i denne fasen. Detaljplanleggingen vil skje i gjennomføringsfasen år 2016-2021. 24
Usikkerheter Prosessbeskrivelse: alt er ikke inkludert, forenklet framstilling! Formler: kunnskapshull, manglende datagrunnlag Inputdata: «Shit in, shit out» Kalibrering/validering: beregning vs. måledata 12.12.2016 25
Begrensninger 1 Mer nøyaktig driftsfordeling fx. Fjernanalyse. (Kommer bedre data fra LDIR i 2018) Drågerosjon, grasdekt vannvei søkt om prosjekt Lokalt klima forbedres 2017! Naturlige/andre buffersoner søkt om prosjekt Husdyrgjødsel, løst P under utarbeidelse 12.12.2016 26
Begrensninger 2 Konnektivitet på land jobbes delvis med? Hydroteknikk tricky! Andre kilder Utmarksavrenning Kanterosjon vanskelig å kvantifisere! Flom lite kunnskap? Innsjøretensjon andre modeller 12.12.2016 27