Fosfor och fosforförluster

En presentation över ämnet: "Fosfor och fosforförluster"— Presentationens avskrift:

1 Fosfor och fosforförluster
Introsidan!

2 Källa: B. Ulén, SLU, Uppsala
Motivera Fosforförluster Kg/ha Transporterna har beräknats från glidande femårsmedelvärden av halter multiplicerat med den genomsnittliga avrinningen (239 mm) under hela perioden för alla fält. I snitt har det inte skett några förändringar under perioden, endast ett av fälten visar en minskning. Två av fälten har mycket höga förlustsiffror, vilket drar upp medelvärdet rejält. Flera av fälten har mycket låga förluster. Källa: B. Ulén, SLU, Uppsala. Årlig transport av totalfosfor och löst fosfatfosfor i dräneringsledningar, medelvärde för ca 15 observationsfält under åren Källa: B. Ulén, SLU, Uppsala

3 Kväveutlakning, kg/ha och år
Motivera Uppskattad kväveutlakning och fosforförlust från åkermark i de nordiska länderna Sverige Danmark Finland Norge 70 40 60 30 50 20 10 Kväveutlakning, kg/ha och år Fosforförlust, kg/ha och år 1,4 0,8 1,2 0,6 1,0 0,4 0,2 Uppskattad kväveutlakning och fosforförluster från åkermark i de nordiska länderna. Källa: Nordiska ministerrrådet och SLU. Källa: Nordiska ministerrrådet och SLU.

4 Källfördelning av svensk fosfortillförsel till havet för åren 1986-90
Motivera Källfördelning av svensk fosfortillförsel till havet för åren I den utredning som pågår när detta skrivs (februari 2004) har Naturvårdsverket gjort nya beräkningar på källfördelning av svensk fosfortillförsel till vatten (inlandsvatten och havet). Genom att andra källor har minskat har jordbrukets andel ökat. Dessutom görs beräkningar på den antropogena (av människan orsakade) belastningen från olika källor. Genom att den antropogena andelen av läckaget från jordbruksmark bedöms vara ganska hög kommer jordbrukets bidrag till vattnen upp till ca. 50% av den totala antropogena belastningen. Rapport kommer i mars 2004. Källa. Naturvårdsverket rapport 4736

5 Fosfortillståndet i svensk åkermark
Motivera Fosfortillståndet i svensk åkermark Lättlöslig fosfor (P-AL) i matjord Fosfortillståndet i svensk åkermark. Lättlöslig fosfor (P-AL) i matjord. Fördelning inom fosforklasser. Fosforinnehållet är störst i södra Sverige. Källa: Rapport 4778, SNV, 1997. Källa: Naturvårdsverkets rapport 4778

6 Tillförsel av kväve i stallgödsel 1999, kg N/ha
Motivera Tillförsel av kväve i stallgödsel 1999, kg N/ha Samma information som i föregående bild, men i en enklare form. Beräkningen har gjorts genom att multiplicera antalet djur per djurslag med respektive värde för mängden kväve i färsk träck och urin och summera till en total mängd kväve omfattande alla djurslag. Denna totalsumma har sedan dividerats med åkerarealen i kommunen. Källa: SJV rapport 2000:21

7 Tillförsel av fosfor i stallgödsel 1999, kg P/ha
Motivera Tillförsel av fosfor i stallgödsel 1999, kg P/ha Samma information som i föregående bild, men i en enklare form. Beräkningen har gjorts genom att multiplicera antalet djur per djurslag med respektive värde för mängden fosfor i färsk träck och urin och summera till en total mängd fosfor omfattande alla djurslag. Denna totalsumma har sedan dividerats med åkerarealen i kommunen. Källa: SJV rapport 2000:21

8 Ändrad djurtäthet 1995-99 Motivera
I rapporten finns förändringskartor för både kväve och fosfor, men de ser likadana ut. Därför presenteras bara en av dem. Gränserna mellan de olika färgkategorierna i bilden skiljer sig dock åt. Klassgränser till förändringskartornas indelning: Klass Förändring kväve (kg/ha), Förändring fosfor (kg/ha), ++ 1,6 – ,8 – 34 + 0,3 – 1, ,1 – 1,8 medel -1,2 – 0, ,3 – 0,1 -2,8 – -1, ,3 – -1,3 – -2, – -3,3 Källa: SJV rapport 2000:21

9 Gårdsbalans slaktsvin 100 hektar 1050 slaktsvinsplatser
Motivera Gårdsbalans slaktsvin 100 hektar 1050 slaktsvinsplatser In med foder: 3830 kg P Livdjur 480 kg P Ut med slakt: 1900 kg P I gödseln: 2410 kg P Överskott: 610 kg 6 kg/ha och år Gårdsbalans för en gård med slaktsvin och 100 hektar spridningsareal. Maximalt tillåtet antal slaktsvin 1050 platser. Med 3 omgångar per år slaktas 3150 grisar om året. Varje gris äter 230kg foder med 0,53% P och livdjuren väger 29 kg och innehåller 0,54% P. Slaktsvinet går iväg med en vikt av 110 kg och en P-halt på 0,55%. I växtodlingen skördas 6000 kg/ha med en fosforhalt på 0,3%. Beräkningen bygger på att allt foder köps och att all spannmål säljs. Det gör att det går lätt att följa flödena. Men det skulle inte göra någon skillnad ifall egen spannmål används till foder. Då minskar inköpen av foder men försäljningen av spannmål minskar lika mycket. Överskottet blir detsamma. Ut med spannmål: 1800 kg P

10 Gårdsbalans mjölkkor 100 hektar 80 mjölkkor
Motivera Gårdsbalans mjölkkor 100 hektar 80 mjölkkor In med foder: 1960 kg P Livdjur 130 kg P Ut med mjölk och slakt: 815 kg P I gödseln: 1275 kg P Underskott: 475 kg 5 kg/ha och år Gårdsbalans för en gård med mjölkkor och 100 hektar spridningsareal. Maximalt tillåtet antal mjölkkor 160 st. Varje ko äter 6300 kg ts som innehåller 0,39% P. Beräkningen är gjord på en produktion av 8000 kg mjölk per år. I växtodlingen skördas 7000 kg ts/ha med en fosforhalt på 0,25%. Beräkningen bygger på att allt foder köps och att all spannmål säljs. Det gör att det går lätt att följa flödena. I praktiken odlas normalt allt grovfoder på gården. Då minskar inköpen av foder men ”Ut med skörden” minskar lika mycket. Underskottet blir detsamma. På en mjölkgård med hälften av tillåten beläggning behövs en tillförsel av 5 kg P/ha och år för att inte fosforinnehållet i marken ska minska. Med maximalt tillåten djurtäthet uppstår ett överskott på 800 kg P/år. Ut med skörden: 1750 kg P

11 Upplagring av fosfor i matjorden
Motivera Upplagring av fosfor i matjorden Sedan 50-talet har fosforinnehållet i matjorden ökat med % Källa: Fakta Jordbruk, SLU, nr 7, 2001

12 P-tillförsel med mineralgödsel Sverige, tusental ton fosfor
Motivera P-tillförsel med mineralgödsel Sverige, tusental ton fosfor

13 Ingen övergödning Minskade utsläpp av fosforföreningar
Motivera Ingen övergödning Minskade utsläpp av fosforföreningar Fram till år 2010 ska de svenska vattenburna utsläppen av fosforföreningar från mänsklig verksamhet till sjöar, vattendrag och kustvatten ha minskat kontinuerligt från 1995 års nivå.

14 Fosfor är en ändlig resurs
Ämnet Fosfor Fosfor är en ändlig resurs Gruva Åker Samhälle Fosfor är en ändlig resurs. De fosforgödselmedel som framställs ur mineral hamnar genom förluster från åkermarken och avloppsreningsverken så småningom i sjö- och havssedimenten eller på avfallsdeponier.

15 Fosfor från lagerresurser
Ämnet Fosfor Fosfor från lagerresurser Kg/ha åker Exakta siffror bakom staplarna (kg/ha åker): År Handelsgödsel Foderfosfat Totalt ,9 1,1 13 ,9 1,1 10 ,6 1,4 9 ,7 1,4 9,1 ,8 1,4 9,2 ,5 1,4 7,9 ,3 1,6 7,9 Källa: Miljöstatistiken, SCB Diagrammet sammanställt efter kontakt med Solveig Danell, SCB, Källa för 2001 års siffror är MI 30 SM 0201 (SCB:s statistik över handelsgödselförsäljning). Uppgifter om mineralfoderförsäljning kommer från Kemira. Samma bild finns i LRF:s ”Miljöredovisning för svenskt jordbruk 2000”, men där är skalan felaktigt på axlarna. Källa: Miljöstatistiken, SCB

16 Fosforbalans för åker i Sverige
Ämnet Fosfor Fosforbalans för åker i Sverige Handelsgödsel 6 kg/ha Betesgödsel 2 kg/ha Stallgödsel 7 kg/ha Slam 0,5 kg Total tillförsel kg Total bortförsel 14 kg Överskott kg Siffrorna kommer från SCB:s meddelande MI 40 SM Det finna på SCB:s hemsida Värdena har avrundats jämfört med SCB:s meddelande.

17 Fosforflöde i jordbruket
Ämnet Fosfor NPK 20-3-5 5,8 0,7 4,4 Foder 0,3 Fosforflöde i jordbruket Rötslam Deposition 11,2 7,1 Produkter Yterosion 3,7 Källa: SCB:s Statistiska Meddelande MI 40 SM 0301, sid 13, Tillförsel och bortförsel av kväve och fosfor i jordbruket (”farm gate” metoden). Upplagrat i marken 0,4 kg/ha Utlakning Inre erosion

18 Tillförsel och effektivitet av fosfor i jordbruket
Ämnet Fosfor Tillförsel och effektivitet av fosfor i jordbruket Tillförsel: 16 kg/ha Bortförsel: 4 kg/ha Effektivitet: 23 % Exakta siffror bakom diagrammen (kg/ha åker): År Tillfört Bortfört Effektivitet (%) ,45 3, ,39 6, ,33 6, ,84 6, ,43 6, ,89 7, ,65 6, ,14 7, Källa: Miljöstatistiken, SCB Diagrammen sammanställda efter kontakt med Solveig Danell, SCB, Källa för siffrorna är MI 40 SM 0301, MI 40 SM 0101, MI 40 SM 9901 och Na 40 SM Siffrorna för tillfört och bortfört ovan är ”uträknade” (kton/areal) och bör säkert inte redovisas med två decimaler egentligen, därför är de avrundade i figuren. Resultaten bygger på växtnäringsbalanser för Sverige enligt den s.k. ”farm gate” metoden. Tillförsel: 18 kg/ha Bortförsel: 6 kg/ha Effektivitet: 34 % Tillförsel: 13 kg/ha Bortförsel: 6 kg/ha Effektivitet: 48 % Tillförsel: 11 kg/ha Bortförsel: 7 kg/ha Effektivitet: 63 % Källa: Miljöstatistiken, SCB

19 Fosforflöde i åkermark
Ämnet Fosfor Fosforflöde i åkermark Gödsling Rötslam Grönmassa Bortförsel Erosion Utlakning Mineral- bunden Apatit Fosfat Organisk- bunden P Mg2+ P Ca2+ Markvätska HPO42- H2PO4- Fe3+ P Al3+ Mikro- organismer P Mn2+ P 0,5-1 ton/ha långsam oms. 1-1,5 ton/ha långsam omsättning ca 1 kg per ha snabb omsättning

20 Fosforns former i marken
Ämnet Fosfor Fosforns former i marken Utbytbar fosfor Bunden fosfor Löst fosfor Källa: Mengel & Kirby, ”Principles of Plant Nutrition, 1987.

21 Bindning av fosfor i åkermark
Ämnet Fosfor Järnoxid Bindning av fosfor i åkermark Efter kort tid har det mesta vattenlösliga fosfor reagerat med t.ex. järnoxid Vattenlösligt fosfat är lättillgängligt för plantans rötter vid P-tillförsel Med tiden penetrerar fosforn kristallen och endast en liten del är tillgängligt för plantan

22 Bindning av fosfor i åkermark - Lerjord
Ämnet Fosfor Bindning av fosfor i åkermark - Lerjord Plantornas upptag av tilldelat fosfor (%) 45 50 55 60 65 70 10 20 30 40 50 60 Källa: N.C.Brady ’The nature and properties of soils’ Lerhalt i åkermark (%)

23 Oorganisk bindning av gödselfosfor vid olika pH-värden i marken
Ämnet Fosfor Oorganisk bindning av gödselfosfor vid olika pH-värden i marken Andel i procent 100 Relativt tillgängliga fosfater Hårt bundet fosfor i marken R e a k t i Fastläggning i järn-, aluminium och magnesiumhydroxider o n Fastläggning i svårlösliga kalciumfosfater m 50 e d m i n e r a l p a r Kemisk fastläggning via lösligt järn, aluminium och mangan t i k l a r 4,0 5,0 6,0 6,5 7,0 8,0 Mark pH Efter: Brady, 1966

24 Oorganisk bindning av gödselfosfor vid olika pH-värden i marken
Ämnet Fosfor Oorganisk bindning av gödselfosfor vid olika pH-värden i marken Mark pH Andel i procent 4,0 100 50 5,0 6,0 7,0 8,0 Fastläggning i järn-, aluminium och magnesiumhydroxider Fastläggning i svårlösliga kalciumfosfater R e a k t i o n m d r l p Relativt tillgängliga fosfater Kemisk fastläggning via lösligt järn, aluminium och mangan Efter: Brady, 1966

25 Vilka faktorer påverkar förlusterna?
Fosforförluster Vilka faktorer påverkar förlusterna? Jordart Markens fosforinnehåll Gödslingsstrategi Jordbearbetning Grödval

26 Åtgärder mot fosforförluster
Behovsanpassa gödsling Korta sluttningar Plöj längs höjdkurvor Vegetationstäcke året runt Lähägn Minskad jordbearbetning Skyddszoner Motverka betestramp Minskad markpackning Skydda kanter vid vatten Kalkning

27 Fosforförluster från åkermark sker främst genom erosion
Fosforförlusterna från åkern sker främst genom erosion i samband med regn eller snösmältning.

28 Fältlutning och erosion
Fosforförluster Fältlutning och erosion Kraftig lutning ger förutsättningar för hög vattenhastighet och lossrivning av jordpartiklar Lång lutning stor vattenmängd kan samlas i nedre delen av fältet och riva loss jordpartiklar Konkava fältpartier stora vattenmängder kan samlas i lutande svackor och riva loss jordpartiklar

29 Olika jordarters förmåga att motstå vattenerosion
Fosforförluster Olika jordarters förmåga att motstå vattenerosion Källa: Skoen, 1993.

30 Makroporflöde -vattenflöde i en jord med makroporer
Fosforförluster Makroporflöde -vattenflöde i en jord med makroporer Nederbörd, bevattning 5 5 Makropor 1 2 2 4 3 3 1. Ytavrinning 2. Infiltration i marken från ytan 3. Infiltration i marken från makroporer 4. Flöde i en makropor 5. Vattnet rinner direkt in i en makropor på markytan

31 Fosforförluster från åkermark
Variation i årlig fosforförlust: 0,01 – 2 kg/ha Genomsnittlig årlig fosforförlust: ca 0,4 kg/ha

32 Rimlig P-balans medel avkastningsnivå 6000 kg per ha
Gödsling Rimlig P-balans medel avkastningsnivå kg per ha P-AL-värde I II III IV V Växtföljd Spannmål, oljeväxter S-betor (vart 4:e år) Potatis (vart 4:e år) Vall (3 år av 6)

33 Riktgivor för fosforgödsling
Källa: Riktlinjer för gödsling och kalkning, Jordbruksverket Rapport 2002:11.

34 Varför kalka? Kalkningens övergripande effekt
Gödsling Varför kalka? Kalkningens övergripande effekt förbättrar markbördigheten fysikaliskt, kemiskt och biologiskt. Kalkningens verkningsmekanismer ger bättre rotmiljö, rotpenetration och rotgenomvävnad, främjar mikrobliv och markstruktur, underlättar brukning, förbättrar upptag av växtnäringsämnen, bl.a. fosfor minskar upptagningen av vissa tungmetaller t.ex. kadmium.

35 Växtnäringsbalans Fosfor i enskilda grödor P-AL III
Grödval Växtnäringsbalans Fosfor i enskilda grödor P-AL III Kg/ha P räcker till två spannmålsgrödor

36 Minska jordbearbetningen på hösten
Höstplöjning inför vårsådd stor erosionsrisk, speciellt om höstharvning utförs Höstplöjning på tvären mot lutningen kan förbättra infiltrationen och minska erosionsrisken, kraftig plogsula kan dock ge avrinning åt sidan och rännilsbildning Vårplöjning Måttlig erosionsrisk (kräver lämplig jord)

37 Fosforförlust på mjälajord
Jordbearbetning Fosforförlust på mjälajord

38 Exempel på skyddszoner
Källa: Svenskt Sigill

39 Bevuxen vattenväg med brunn
Skyddszoner Bevuxen vattenväg med brunn

40 Källa: www.brunnsjon.Hedemora.se, foto: Teresa Kalisky
Bildexempel Yterosion 1 Ytvatten rinner av från ett fält på våren, skyddszonen hejdar flödet Källa: foto: Teresa Kalisky

41 Källa: www.brunnsjon.hedemora.se, foto: Teresa Kalisky
Bildexempel Yterosion 2 Ytvatten rinner av från ett fält på hösten, ner i den närbelägna bäcken Källa: foto: Teresa Kalisky

42 Yterosion 3 Ytvatten för med sig jord från åkern
Bildexempel Yterosion 3 Ytvatten för med sig jord från åkern Källa: foto: Teresa Kalisky

43 Yterosion 4 Ytvatten för med sig jord från åkern
Bildexempel Yterosion 4 Ytvatten för med sig jord från åkern Källa: foto: Teresa Kalisky

44 Yterosion 5 Vattnet har skapat kraftiga rännilar
Bildexempel Yterosion 5 Vattnet har skapat kraftiga rännilar Foto: Lillian Öygaarden, JORDFORSK, Norge.

45 Källa: www.brunnsjon.hedemora.se, foto: Teresa Kalisky
Bildexempel Yterosion 6 Marken har ”släppt” från åkerkanten och jord spolas med av vattnet Källa: foto: Teresa Kalisky

46 Yterosion 7 Eroderad jord i uppkommen gröda
Bildexempel Yterosion 7 Eroderad jord i uppkommen gröda Foto: Stina Olofsson, SJV

47 Yterosion 8 Eroderad jord i vårraps efter regn 1/5 2003
Bildexempel Yterosion 8 Eroderad jord i vårraps efter regn 1/5 2003 Foto: Stina Olofsson, SJV

48 Yterosion 9 Eroderad jord i nysådda sockerbetor efter regn 1/5 2003
Bildexempel Yterosion 9 Eroderad jord i nysådda sockerbetor efter regn 1/5 2003 Foto: Stina Olofsson, SJV

49 Avslutning Introsidan!