Med målet om at udfase brugen af konventionel husdyrgødning og halm vil det blive sværere at sikre næringsstoffer til økologiske afgrøder. Mange økologiske landmænd tilslutter sig principielt beslutningen om udfasning, men bekymrer sig samtidig om det nu lader sig gøre at sikre en tilstrækkelig forsyning med fosfor og kalium i fremtiden. Situationen giver anledning til seriøst at vurdere hvorledes sikrer man en optimal udnyttelse af jordens eksisterende reserver? Og bør økologisk jordbrug overveje nogle af de alternative gødningskilder, der pt. ikke udnyttes

Jensen, Lars Stoumann

Danish

Organic Eprints

Lars Stoumann JensenProfessor (mso) Jordfrugtbarhed, Planteernæring, Husdyrgødnings- og AffaldsanvendelseMere optimal udnyttelse af forfor og kalium i såvel jord som alternative gødningskilder- ved udfasning af konventionel husdyrgødning i økologisk jordbrugPlanteproduktivitetMarkudbytteKlima KlimaGen-ressourcer Gen-ressourcerStress StressJordbundsfrugtbarhed JordbundsfrugtbarhedManagement ManagementJordbundsfrugtbarhed JordbundsfrugtbarhedNæringsstof balancer – alment økobrugHusdyrgødningImportEvt. foder,etc.Jordhusdyrgødning,såsæd etc.EksportplanteprodukteranimalskeprodukterBiologisk N fixeringNæringsstof tab(udvaskning og gasformig)Afgrøde- når konventionellekilder udfasesHvor meget økologisk husdyrgødning er der?Kilde: Pers. medd.. VfL (2011)4.7% 1.866 38.083 Total 3.9% 51 1.295 Andre (pelsdyr, får, ged, vildt)3.1% 22  703  Fjerkræ9.7% 1.660  15.486 Kvæg0.6% 133 20.600 SvinØkologisk KonventionelHusdyrgødning 2008(1000 tons)Hvilke konsekvenser får udfasningen?• Kvægbrugere eksporterer øko og importerer konv.• Væsentlig reduktion af P og K på alle brug, men relativ reduktion størst på planteavlsbrug• Udbud af økologisk husdyrgødning bliver mindre / dyrere (kvægbrugene vil holde på det!)Gennemsnitlig N, P og K i husdyrgødningtilført og fraført på økologiske brug (2002)K P N K P N K P N (kg/ha)3424132010502488Alle økobrug1422116Kvægbrug02565Planteavlsbrug051802359051302280Salg af økologiskImport af konventionelTotal tilført(baseret på opgørelse af Kyed et al., 2006)Hvad sker der hvis vi udpiner jorden for PK?Rubæk og Sibbesen, 2000Udvikling i Pt, RønhaveDet tager altså mange år at udpine jorden(dog afhængig af jordtype)0%20%40%60%80%100%120%140%160%0N-0P-0K60N-0P-60K60N-10P-0K60N-10P-60K120N-20P-120KAnim-slurry-75NtAnim-slurry-150NtRelative grain yield2002 2003 2004 2005 2007100%Udvikling i relativt udbytte i vårbyg (60N-10P-60K=100%)KU-Lifes Udpiningsmark(Jensen, upubl)13,1 9,4 11,3 9,7 8,3 8,5 7,3 Kt1,4 1,0 1,1 1,2 1,1 0,9 0,8 Pt2008:1995:Pt 1,1Kt 5,5Næringsstof balancer – økoplanteavlHusdyrgødningKonv. foder,koncentrat etc.JordEksportplanteprodukterBiologisk N fixeringNæringsstof tab(udvaskning og gasformig)AfgrødeÆndring i puljen?Kan tilgængelighed øges?Alternative kilder?Kan tabmindskes?ImportHusdyrgødning,såsæd etc.- når konventionellekilder udfasesSå hvilke indsatsområder bør I satse på?1. Opretholde og forbedre jordens almene frugtbarhed og biologiske aktivitet2. Ændre sædskifte, afgrøde- og sortsvalg for mere effektiv rodudvikling3. Anvende alternative næringsstofkilder (specielt samfundets organiske affald) – men: potentiale og accept vigtigt!4. Øge samarbejde mellem økologiske husdyr- og planteavlere, herunder udnyttelsen af biogas Jordens frugtbarhed? Hvad mener vi og hvilke faktorer påvirker det...Definition:Jordens evne til at virke som vækstmedie for planter, inklusiv dens egen evne til at forsyne plantevæksten med de nødvendige nærings-stoffer i tilstrækkelige mængder og i passende indbyrdes forholdTeksturMineralogiHumus / org. stofReaktionstal (pH)NæringsstofindholdVandstatusNaturgivne faktorer:Påvirkelige faktorer:Betydningen af organisk materiale for jordens frugtbarhed og kvalitetBetydning for fysiske egenskaber• Aggregatdannelse, jordstruktur• Indflydelse på vandholdende evne• Indflydelse på beluftning og temperaturBetydningen af organisk materiale for jordens frugtbarhed og kvalitetBetydning for fysiske egenskaber• Aggregatdannelse, jordstruktur• Indflydelse på vandholdende evne• Indflydelse på beluftning og temperaturBetydning for kemiske egenskaber• Binding og frigivelse af næringsstoffer• Kationbytningskapacitet• Virker som pH buffer• Tilgængelighed af mikronæringsstoffer• FiltreringBetydning for biologiske egenskaber• Energi til mikroorganismer og nedbrydere• Frigivelse af organisk bundet N, P, S • RodudviklingHvorfor er det vigtigt at opretholde indholdet af organisk stof i jord• Organisk materiale hjælper med at opretholde en række af jordens funktioner så som frugtbarhed, filtreringsevne, potentiale for nedbrydning af organisk stof og fremmedstoffer, evne til at undgå erosion o.s.v.• Der er bundet kulstof (C) i det organiske materiale, og dermed bindes det så det ikke udledes som CO2• Hovedparten af jordens kvælstof (N) og svovl (S) er bundet i det organiske stofIndholdet af organisk stof i jord ændrer sig relativt langsomt0204060801001850 1875 1900 1925 1950 1975 2000ÅrstalJordens totale C indhold (t C/ha)Staldgødn. Kun i 1852-1871Staldgødn. siden 1852Kun NPKIntet tilførtBroadbalk vedvarende hvedeforsøg 1852-2000(Rothamsted Exp. Station, UK, jordtype: 25% ler, 57% silt.Jordens indhold af organisk materiale- en balance mellem input og output….Organisk materiale i jordOrganisk materiale i jordInput OutputValg af afgrøde (sædskifte)KlimaJordtypeGødning (kvantitet og kvalitet)Fjernelse af afgrøderJordbearbejdningKlimaJordtypeDræning• Biologisk omsætning af jordens organiske stof er alt-afgørende for N og S mineralisering og tilgængelighed• Økologisk N Udfordring: er ikke at få tilstrækkeligt plantetilgængeligt N (N-fix. afgr.), men at sikre N forsyningen uden at det indebærer store tab• Biologisk omsætning af jordens organiske stof er alt-afgørende for N og S mineralisering og tilgængelighed• Økologisk N Udfordring: er ikke at få tilstrækkeligt plantetilgængeligt N (N-fix. afgr.), men at sikre N forsyningen uden at det indebærer store tabHvordan er næringsstoffernes kemi og biologi forskellig?Fosfor (P) findes både uorganisk og organisk bundet • P bindes relativt hårdt i jorden – lille mobilitet• Koncentration i jordvæsken er ekstremt lav, mængden af opløst fosfor fornys mere >50 gange på en vækstsæson • Biologiske/kemiske processer, specielt i det rodnære miljø(rhizosfæren), er betydningsfulde for opløsning af P• Økologisk P hovedudfordring: at udvikle dyrkningsmetoder / sorter der er bedre i stand til at udnytte jordens sværttilgængelige P puljerFosfor (P) findes både uorganisk og organisk bundet • P bindes relativt hårdt i jorden – lille mobilitet• Koncentration i jordvæsken er ekstremt lav, mængden af opløst fosfor fornys mere >50 gange på en vækstsæson • Biologiske/kemiske processer, specielt i det rodnære miljø(rhizosfæren), er betydningsfulde for opløsning af P• Økologisk P hovedudfordring: at udvikle dyrkningsmetoder / sorter der er bedre i stand til at udnytte jordens sværttilgængelige P puljerKalium (K) findes kun på uorganisk form• Hovedsalig bestemt af jordens tekstur (ler% og -mineralogi)• Forvitring af lermineralerne er vigtigste naturlige kilde • Biologisk omsætning i jorden betyder til gengæld meget lidt• Jordens bufferevne er altafgørende for tilgængeligt K • K har middel mobilitet og tabes ved udvaskning, især sandjord• Økologisk K hovedudfordring: at udvikle nye acceptable/rentable gødningskilderKalium (K) findes kun på uorganisk form• Hovedsalig bestemt af jordens tekstur (ler% og -mineralogi)• Forvitring af lermineralerne er vigtigste naturlige kilde • Biologisk omsætning i jorden betyder til gengæld meget lidt• Jordens bufferevne er altafgørende for tilgængeligt K • K har middel mobilitet og tabes ved udvaskning, især sandjord• Økologisk K hovedudfordring: at udvikle nye acceptable/rentable gødningskilderHvad betyder et næringsstofs ”biotilgængelighed” ?At det er plante-tilgængeligt og kan optages af en plante indenfor en vækstsæson. Afhænger af:• Almen tilgængelighed (analysetal)• “Bevægelighed” (diffusion og jordens vandindhold)• Afgrødens rodudvikling(rodtype, rodhårsdannelse og vækstsæsonens længde)JordUtilgængeligtTilgængeligtBiotilgæn-geligtRodtæthed og næringsstof biotilgængelighed  Plantealder (dage) Jorddybde (cm) Rodtæthed (km m-3)  Majs  100 0-15 15-30 30-60 60-90 77 27 6 1   Byg   90 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 82 19 12 2 0,1  Mobile: NS  K Immobile:  P, MnBiotilgængelig andel af tilgængeligt (analysetal):K:10-100% P: 2-15%Rodhår og udnyttelse af plantetilgængeligt P02468101214160 1 2 3 4 5Afstand fra rodoverfladen, mmPlantetilgængeligt fosfat, mg/kg jorduden planterSalkaZitaSalka1,1 mm Zita 0,6 mmRodhårs-længdei jordGahoonia et al., 1999012345678PongoLinusToftaCeciliaMeltanScarlettGrain yield, t ha-1no P in 30 years10 kg P/ha20 kg P/haVårbyg sorter(KVL’s ”Udpiningsmarken” markforsøg, 0 P i >30 år: Pt=1,1   10/20 P i sidste 6 år)        (Gahoonia & Nielsen 2001)Rodhår og P responsPongoLinusToftaLange rodhårCeciliaMeltanScarlettKorte rodhårIngen P respons Stor P responsP tilførsel gør rod hår kortereSalka ZitaIngen P i 30 år,(Pt = ca. 1)10 kg P ha-120 kg P ha-1Gahoonia et al, 1999Gælder også for K- Lav Kt fremmer rodhårslængde & -tæthedModerat K (Kt 5,3) Lav K (Kt 2,4)RugBygM. B. Pedersen (2000)Hvad betyder det her for mikronæringsstofferne?• P og K er ikke de eneste immobile næringsstoffer• Stort set alle mikronærings-stofferne er meget immobile• Mn mangel er f.eks. også ved at dukke op i nogle økologiske marker• På bedrifter med P overskud giver høj P kortere rodhår ⇒ giver det øget Mn mangel?• Hvis bestemte sorter har en bedre P og K effektivitet via f.eks. bedre rodvækst og rodhår, så virker det også for mikronæringsstofferne!’• Behov for at identificere sorter med høj rodeffektivitet for P og K - dette gør vi i nyt økologisk forskningsprojekt RoCoIndustriorg. affaldØko husdyrgødningOrg. hushold-ningsaffaldHave-park affaldToilet & spildevandAfgrøderHusdyrFødevare-industri mm.ForbrugerneJord -dyrketarealKonv husdyrgødningHvilke alternative kilder kan vi så bruge?XBiogasØ? Ø? Ø? Ø?Potentiale i samfundets organiske affald(kg/ha)1.296 235 1.939 102.030 Organisk affald, service sektor*52 24 90 5.439 Teoretisk forsyning til økologisk areal***9.105 4.164 15.577 943.835 TOTAL (t)**441 2 940 6.615 147.000 Spildevandsslam931 94 532 98.000 Have-parkaffald, indsamlet offentlig3.392 344 1.937 357.070 Haveaffald indsamlet fra private2.906 526 4.347 228.800 Organisk husholdningsaffald, pt. ej indsamlet139 25 208 10.935 Organisk hush.affald, pt. kildesort+indsamletK P N Mængde(tørstof) Tons* Baseret på NPK konc. i grønt indhold i husholdningsaffald** Org. industri affald (6 mio ton) ej medtaget, genanvendes allerede i vid udstrækning*** Ved gns. fordeling på Danmarks økologiske areal (173 517 ha)Fra Oelofse, Jensen & Magid (2012) The implications of phasing out conventional nutrient supply in organic agriculture - Denmark as a case. Review paper submitted to Organic Agiculture. Data kilder : (Petersen and Domela 2003; Pers comm. Petersen 2011; Miljøminesteriet 2010; Europa Kommissionen 2001; Boldrin og Christensen 2010; Boldrin 2009) Andre K kilder for økologisk jordbrug• Sten og mineraler: biotit, phlogopit, muscovit ognephelin – grønsand (glauconit). Indhold op til 5% K men kun 0.1% opløselig. Disse kan ikke forsyneafgrøden med tilstrækkelig K når behovet er højt.• Naturlige salte, evt. formalet uden yderligerebearbejdning eller oprensning: K-Mg sulfat(langbeinit), K sulfat og K chlorid (Sylvinite). Opløselige (delvist) former af K. Kan indeholdeforureninger og kan øge salinitet. Nogle er også en god S kilde.• Tang og søgræs - højt saltindhold og kan indeholdeforureningerSkal der arbejdes påat sikre et marked for økologiske kilder?Kan vi anvende kontroversielle affalds- og restprodukter som fx slam? …stort mediefokus Kan vi anvende byaffalds- og restprodukter? Sammenfattende faglig vurdering på up-to-datevidenskabelig litteratur om spildevandsslam:• Kvaliteten er gennem de seneste årtier væsentligt forbedret, ofte renere end fx husholdningskompost • Ingen negative effekter på sundhed, kvalitet og miljø, sålænge gældende grænseværdier og retningslinier følges• Jordbrugsanvendelse er fornuftig recirkulering af værdifulde næringsstoffer og organisk stof (CO2 lagring, frugtbarhed)• Forbehold overfor affald må derfor overvejende begrundes i holdnings- argumenter og hensyn til image/brand – og det er en helt legitim diskussion!• Dialog med forbrugere vil være helt nødvendigt for accept og succesI høj grad I nogen grad I mindre grad Slet ikke Ved ikke Helt enig Overvejende enig Overvejende uenig Helt uenig Ved ikkeVil forbrugernes holdning være negativ?Forbrugerundersøgelse, 1.028 personer, repr. udsnit af DK befolkning, Synovate for BGORJ marts 2011, www.bgorj.dkSpildevandsslam skal genanvendes på landbrugsjord, så fosforet kan indgå i det naturlige kredsløbHar du tillid til, at spildevandsslam, der overholder lovens kvalitetskrav, kan gen-anvendes på landbrugsjord uden risiko for mennesker, dyr og miljø?Hvad vil du prioritere som det vigtigste, når spildevandsslam skal genanvendes? 71%: Det skal gøres såbæredygtigt som muligt • I RoCo projektet undersøger vi blandt øko landmænd og forbrugere, om øget recirkulering af byaffald• Kan være en fuldt ud acceptabel strategi• Hvad der skal til for at den opfattes bæredygtigSå hvilke indsatsområder bør I satse på?• Opretholde og forbedre jordens almene frugtbarhed og biologiske aktivitet• Ændre sædskifte, afgrøde- og sortsvalg for mere effektiv rodudvikling• Anvende alternative næringsstofkilder (specielt samfundets organiske affald) – men: potentiale og accept vigtigt!• Øge samarbejde mellem økologiske husdyr- og planteavlere, herunder udnyttelsen af biogas 

Mere optimal udnyttelse af forfor og kalium i såvel jord som alternative gødningskilder

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Organic Eprints