Mye av fosforet i avløpsslam blir ikke utnyttet av plantene
NIBIO-forskerne Pierre-Adrien Rivier og Eva Brod har undersøkt åtte ikke-kalkbehandlede og fire kalkbehandlede avløpsslamprodukter i et veksthusforsøk med bygg. Foto: Attila Nemes
Fra 2030 skal mengden fosfor bestemme hvor mye avløpsslam som kan brukes i jordbruket. En ny NIBIO-studie viser at mye av fosforet i slammet er lite tilgjengelig for plantene – og at det er store forskjeller mellom ulike slamprodukter.
Avløpsslam brukes i jordbruket fordi det tilfører jorda både organisk materiale og næringsstoffer. Det er særlig det høye innholdet av fosfor som gjør avløpsslam til en viktig ressurs i matproduksjonen.
En ny studie viser imidlertid at mye av dette fosforet kan bli dårlig utnyttet, blant annet fordi avløpsslam tilføres i større mengder enn det plantene kan ta opp i tilførselsåret.
Fra slamgrense til fosforgrense
I dag blir bruken av avløpsslam først og fremst regulert gjennom grenser for hvor mange tonn som kan spres per dekar areal. Dette har i praksis gjort det mulig å tilføre langt mer fosfor enn plantene trenger.
Fra 2030 blir det fosforet i avløpsslammet, snarere enn mengden slam, som setter grensen for hvor mye som kan brukes. Da innføres et tak på 25 kilo totalfosfor per dekar over en tiårsperiode. I tillegg blir det innført grenser for hvor mye plantetilgjengelig fosfor som kan tilføres.
Det betyr at fosforets tilgjengelighet for plantene får stor betydning for hvor mye slam som kan spres. Dermed oppstår det et paradoks: Jo mindre tilgjengelig fosforet er for plantene, desto mer avløpsslam kan brukes på et areal innenfor regelverket.
– De nye reglene i gjødselbrukforskriften legger opp til lav fosfortilgjengelighet i avløpsslam og dårlig ressursutnyttelse, påpeker NIBIO-forsker Eva Brod, som har ledet studien.
– Når det blir satt begrensninger for hvor mye plantetilgjengelig fosfor som kan tilføres med slam, vil det i praksis være mest fordelaktig for avløpsrenseanleggene at fosforet i avløpsslammet er lite plantetilgjengelig. Det står i kontrast til ønsket om å utnytte fosforressursene best mulig.
Åtte renseanlegg gikk sammen
Bakgrunnen for studien er et samarbeid mellom åtte renseanlegg som ønsket mer kunnskap om fosforkvaliteten i slammet de produserer. For renseanleggene kan høy fosforkvalitet, altså at fosforet er lett tilgjengelig for plantene, bli krevende.
– Med de nye reglene vil slam med høy plantetilgjengelighet måtte brukes i mindre mengder. Det gjør at anleggene må finne flere jordbruksarealer for å spre samme mengde slam, sier Brod.
Forskerne undersøkte åtte ikke-kalkbehandlede og fire kalkbehandlede avløpsslamprodukter i et veksthusforsøk med bygg.
Resultatene viste store forskjeller mellom produktene. Seks av de åtte ikke-kalkbehandlede slamtypene ga liten eller ingen økning i fosforopptaket sammenlignet med planter som ikke fikk tilført fosfor. Kalkbehandlet slam ga i gjennomsnitt høyere fosforopptak enn ikke-kalkbehandlet slam.
– Vi ser at behandlingsmetoden har stor betydning for hvor tilgjengelig fosforet blir for plantene. Det betyr at det ikke er nok å kjenne totalinnholdet av fosfor. Man må også vite noe om fosforkvaliteten, forteller NIBIO-forsker Eva Brod.
Fosfor som blir liggende i jorda
I forsøket tilsvarte fosfortilførselen ni kilo fosfor per dekar.
– Det er mindre enn det som vil være tillatt med avløpsslam fra 2030, men mye mer enn det en vanlig kornavling tar opp, sier Brod.
I kontrollbehandlingene med mineralfosfor økte ikke fosforopptaket proporsjonalt med mengden som ble tilført. Det tyder på at plantenes fosforopptak nærmet seg metning.
– Plantene tar bare opp det de har behov for. Dersom tilførselen av plantetilgjengelig fosfor er høyere enn behovet, blir mye av fosforet værende igjen i jorda. Det er dårlig ressursutnyttelse, sier Brod.
Over tid kan opphopning av fosfor i jorda også gi miljøutfordringer. Dersom fosfor tapes fra jordet, for eksempel gjennom erosjon, kan det bidra til belastning på vannmiljøet.
KONTAKTPERSON
Eva Brod
Forsker
-
Divisjon for miljø og naturressurser
(+47) 902 77 760 eva.brod@nibio.no Kontorsted: Ås - Bygg O43
Finansiering
Forsøkene som er presentert her er finansiert gjennom et spleiselag mellom åtte renseanlegg for kommunalt avløpsvann samt en privat bedrift, og delfinansiert gjennom kunnskapsutviklingsmidler fra Landbruks- og matdepartementet (LMD) øremerket til videreutviklingen av NIBIOs kalkulator for beregning av plantetilgjengelig fosfor i organiske gjødselvarer:
https://pkalkulator.nibio.no
KONTAKTPERSON
Eva Brod
Forsker
-
Divisjon for miljø og naturressurser
(+47) 902 77 760 eva.brod@nibio.no Kontorsted: Ås - Bygg O43
Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.
Publikasjoner
Sammendrag
Denne rapporten presenterer resultater fra forsøk med åtte ikke-kalkbehandlete og fire kalkbehandlete kjemisk felte norske avløpsslam, samt biokull fremstilt av avløpsslam. Formålet med forsøkene var 1) å undersøke fosforeffekten av kalkbehandlet avløpsslam, og 2) å videreutvikle NIBIOs kalkulator for beregning av plantetilgjengelig fosfor i organiske gjødselvarer til å inkludere en valgmulighet for kalkbehandlet avløpsslam. Kjemisk fraksjonering viste at fosfor i ikke-kalkbehandlet slam hovedsakelig var bundet til aluminium- og jern(hydr)oksider. Kalkbehandling og pyrolyse dannet kalsiumfosfatforbindelser med ulik løselighet. I et veksthusforsøk med bygg (Hordeum vulgare) ble alle slambehandlinger tilført tilsvarende 9 kg fosfor per dekar. Likevel ga seks av åtte ikke-kalkbehandlete slamprodukter ikke signifikant høyere fosforopptak enn kontrollen uten fosfor. Kalkbehandlet slam ga signifikant høyere fosforopptak enn ikke-kalkbehandlet slam, mens biokull ikke økte fosforopptaket i bygg sammenlignet med kontrollen. Opptakseffektiviteten til fosfor i bygg avtok med økende tilførsel av mineralfosfor. Dette viser at praksisen med å tilføre ≥25 kg fosfor per dekar med avløpsslam i tilførselsåret gir lite effektiv utnyttelse av slam som fosforressurs. Den avtagende responsen gjorde det ikke mulig å beregne nøyaktige mineralgjødselekvivalenter for alle behandlinger, og det var derfor heller ikke mulig å utvikle en predikeringsmodell for kalkbehandlet slam. Det foreslås mindre justeringer av den eksisterende modellen som ligger bak NIBIOs kalkulator for beregning av plantetilgjengelig fosfor i kjemisk felt avløpsslam (https://pkalkulator.nibio.no).
