410 likes | 579 Views
Värdet av rötrester. Anita Gunnarsson, Hushållningssällskapet Workshop Malmö 2013 03 15. Två perspektiv. 1. Lokalt systemperspektiv. Två perspektiv. 2. Rötrest som gödselmedel. Sätt att tänka. Gödselvärde av rötrest + Efterverkan av förfrukt = System N effekt. Disposition.
E N D
Värdet av rötrester Anita Gunnarsson, Hushållningssällskapet Workshop Malmö 2013 03 15
Två perspektiv 1. Lokalt systemperspektiv
Två perspektiv 2. Rötrest som gödselmedel
Sätt att tänka Gödselvärde av rötrest + Efterverkan av förfrukt = System N effekt
Disposition • Sammanfattning gödselmedelseffekter samt några nerslag i studier • Systemeffekter inte bara !
Rötrest som gödselmedel LITTERATUR-STUDIER • Forskning ganska riklig: • Fauda, 2011 (avh.) • Arthurson, 2009 • Gunnarsson, 2012 (avh) • Möller & Müller, 2012 • Bergstöm Nilsson & Blackert, 2012
N-effekt ≈ NH4-N – Nimmob. – NH3-avgång + ibland lite Norgom tiden räcker • Lättlösligt kol (icke fullbordad metanbildning) varierar och är korrelerad till immobilisering av NH4-N • (Alburquerque et al. 2011) • NH3-avgång påverkas mest av T och pH, mindre av infiltrationshastighet (Gericke et al, 2012) • Fast fas från separerad rötrest respektive från torr-rötning = risk för N-förlust • Hur varierar lättlösligt C i praktiken i rötrest och orötade gödselmedel? • (VFA, DOC och BOD) • S kan förloras via avdunstning • P, Mg, Ca, S och mikro kan påverkas genom fällningar Slutsatser växtnäringsaspekter rötrest (Möller & Müller, 2012)
N effekt av växtbaserad rötrest Gunnarsson et al. 2010
Hypotes:N effekt av NH4-N i rötrest = N effekt av oorganiskt N Delvis förkastad: Inte efter 40 dagar Inorganic fertiliser Oorg. N Digestate fertiliser Rötrest Ogödslad kontroll
∑179 12 % Norg mineraliserades. (ns) Hypotes:N effektavorganisktbundet N i rötrest ≈ 0 N recovery after 6 months Inorganic fertilizer 150 N Digestate 150 N Control 0 N
-10 % CO; -15 % PS; -8 % PSB; -19 % CMS; -68 %CG4; -96 % CG6 -19 % net-min -10 % net-min Allt mineraliskt N är inte tillgängligt -68 % net-min -96 % net-min -8 % net-min -15 % net-min Alburquerque et al. 2011
VFA i stabil rötningsprocess < 1,5 g/L Litt. genomg. Gunnarsson, 2012
Tyska fältförsök - växtföljdssystem Ammonikaförluster från rötade och orötade gödselmedel Rötad flyt Orötad flyt Kummulativa NH3-förluster (% av tillfört N) Rötad flyt + flytande fas* Bara flytande fas* Fastgödsel Dyngvatten Timmar efter tillförseln * Flytande fas av rötrest från tvåstegsrötning Möller & Stinner 2009
Inte bara N som påverkas Källa: Möller & Müller, 2012
Separering Efterbehandling Fast Flytande Kompostering Torkning Eldning Pelletering Granulering Spädning eller koncentrering (filter; omvänd osmos) Gödselseparering foto Astimac, lånat från Bergström & Nilsson, 2007,
N-effekt ≈ NH4-N - Nimmob– NH3-avgång + ibland lite Norgom tiden räcker • NH3-avgång påverkas mest av T och pH, mindre av infiltrationshastighet (Gericke et al, 2012) • Lättlösligt kol (icke fullbordad metanbildning) varierar och är korrelerad till immobilisering av NH4-N • (Alburquerque et al. 2011) • Hur varierar VFA, DOC och BOD i praktiken i rötrest och orötade gödselmedel? • Fast fas från separerad rötrest respektive från torr-rötning = risk för N-förlust • S kan förloras via avdunstning • P, Mg, Ca; S och mikro kan påverkas genom fällningar Slutsatser växtnäringsaspekter (Möller & Müller, 2012)
VEGETARISKA Lokalt systemperspektiv Stg • Forskning • Nya Zealand: majs, havre, grönkål (kale). Ogödslat, hdg, rötrest (Ross et al, 1989) • Alnarp: 5-årig betväxtföljd 2003-2007 (Gissén & Svensson, 2008) • Mellansverige: 2-årig rödklöver purjo utan rötrest jft m korn + purjo m rötrest 2002-2004 (Båth & Elfstrand, 2008, 2 art) • Lilla Böslid 2-årig blandvall rödbetor utan rötrest, med lite rötrest jft m korn + • r-beta m mkt rötrest 2002-2004 (Gunnarsson, 2012; avh+4 art) • Gladbacherhof, Tyskland – 6-årig utan rötr, med rr & med extra rr (Möller et al.7 art) • Gladbacherhof, Tyskland – 8-årig fast resp flyt orötad, flyt rötad, flyt + sk-rester rötade, • dito + extra rr, 7 art (Möller et al.7 art)
Övergripande slutsats Ett ha vall + ett ha betblast in i biogasreaktorn + 55 kg NH4-N gödselekvivalenter (netto) + >2-6 ton rödbetor/ha om låg N-tillgång + erbjuder möjlighet att minska N-läckaget Men ibland ingen fördel!
Simulerad NH4-N gödslingseffekt Gunnarsson et al. 2011
K mer begränsande än N – mer markant i rötrestgödslade rödbetor efter vall än efter korn. Soil structure Slutsatser från analys m.h.aCND och PLS för tidig tillväxt Mn Na Si CO2 Cu O2 B Yield Temp water Light N Cl K Fe S Mg P Gunnarsson et al. opubl
II. Fältförsöksprojekt i Tyskland Försökets placering: Gladbacherhof Källa: pp-fil på uni-Giessens hemsida
Tyska fältförsök - växtföljdssystem Systemstudier i Tyskland • Kreaturslöstekosystemsomkonverterar A) Bara rötrest frånegenvall & halm & mgr. (ES = egetsubstrat) B) Äveninköptaenergigrödormerrötrest (EIS= eget + inköptsubstrat Stinner et al.. 2008.; Möller 2009; Möller och Stinner, 2009;, Möller et al. 2008a) Möller et al, 2008b , Michel et al, 2010.
Tyska fältförsök - växtföljdssystem Kreaturslöst system Sign. Resultatöversiktligt: Allagrödor: + 7 % skördi ES-systemet (= + 300 kg ts/ha) + 1% skördi EIS-systemet (= + 50 kg ts/ha) Ej Sign. ES= bara eget substrat EIS= även inköpt substrat ENDAST AVSALUDELEN BEAKTAD Stinner et al.. 2008.
Tyska fältförsök - växtföljdssystem Gödselmedel beskrivning Stinner et al.. 2008.; Möller et al. 2008a) *) 59% av totalkvävet i tvästegsrötningen återfanns i den flytande fasen.
Tyska fältförsök - växtföljdssystem Systemstudier i Tyskland Tvådelar, del 2 2) Kreaturssystem (nöt) somkonverterar C) Bara rötrestavflyt D) Rötrestavflyt & halm& mgr. E) Rötrestavflyt & halm & mgr. + inköptsubstrat Jämförelse: okonvertetfastgödsel resp. flytgödselsystem Stinner et al.. 2008.; Möller 2009; Möller och Stinner, 2009;, Möller et al. 2008a) Möller et al, 2008b , Michel et al, 2010.
Tyska fältförsök - växtföljdssystem Kreaturssystem Ej Sign. Resultat översiktligt – jämfört m orötad flyt: ‘ Icke N-fixerare: + 2 % skörd där rötrest av flyt . (= + 100 kg ts/ha) . Alla grödor:.+ 0 % skörd där rötrest av flyt Ej sign. ENDAST AVSALUDELEN BEAKTAD Möller et al.. 2008.
Tyska fältförsök - växtföljdssystem Kreaturssystem - sammanfattning Konverteringtill biogassystem* • Uteblivenskördeökningochökningav N-upptag i system därendastflytgödselrötades • Högreskördoch N-upptagdärävenhalm & mgrrötades (icke sign!) • Högstskördoch N-upptagdärävensubstatutifråntillsattes (sign) * Gäller 8-årig växtföljd med 2 år fodervall, 1 år ärt och resten icke N-fixerare Möller och Stinner, 2009;, Möller et al. 2008a)
Tyska fältförsök - växtföljdssystem Slutsats kreaturs & kreaturslöst • En konvertering till biogasproduktiongerintelikastoraväxtodlingseffekter i kreaturssystemetsom i växtodlingssystemet • I kreaturssystemet: inköptsubstrat en fördel I detkreaturslösasystemetsnararenackdelmed den växtföljdsomprovats • Störstamiljöfördelarnaavkonvertering: minskad fossil energianvändingochminskadeväxthusgasutsläpp – oavsettkreaturssystemellerkreaturslöst Möller och Stinner, 2009;, Möller et al. 2008a)
Önnestadförsöken – det blir aldrig så bra som man tror….. Konv lök = 100 Eko m rötrest = 76 Eko ”vanlig” = 72 Konv morötter = 100 Eko m rötrest = 64 Eko ”vanlig” = 66 L4-3410 2007-2012
Slutsats näringsperspektiv (ekoodling) • Flexibilitet ja …MEN: • Andra ämnen än N kan bli begränsande • N-överskott öka växtskydds och ogräsproblem • När flyt rötas – NH4-N-förluster kan äta upp vinsten • Om reglerna medger t ex inköpt Biofer eller nötflyt är finns ekonomiska alternativ för odlaren – men knappast hållbarare
Forska på vad om rötrest? • Funderingar • storskaligt och småskaligt – • hur håller hållbarheten • biologiska frågor ofta gemensamma m andra organiska gödselmedel t ex stg Mycket kunskap finns – och mycket saknas Ska bli kul med dialog
Disposition • Sammanfattning gödselmedelseffekter samt några studier • Systemeffekter inte bara ! • Andra effekter: ogräs, markbiologi
BioConcens FoU satsning i Danmark Ogräs och spolmask Källa: Johansen et al. 2011) • Studier av ogräsfrö i mesofil process • Flyghavre, åkersenap kanadensiskt gullris gror inte alls efter en vecka • Raps, åkerbinda och Amzinckiamicranta: ca 1 % grobarhet efter en vecka • Målla: 7 % grobarhet efter en vecka; 0 % efter 11 dagar Studier av ogräsfrö i mesofil process • 10 % kvar • avolikamalvorefter 1-6 dagar • avmållaefter 19 dagar! • Studier av spolmask hos svin (Ascarissuum): • Spolmaskägg dör efter 3 tim i en thermofil process (55 °C) eller 10 dagar i 37 °C. Källa: Westerman et al. 2012) Källa: Johansen et al. 2011)
Markmikro • Rötrest minskarinte den “funktionellamikrobielladiversiteten” kortsiktigt • Rötresten bryts ner långsammare än orötadstallgödsel eller orötadklöver/gräs. • Mängden lättillgängligt C styr påverkan på markmikrobiell aktivitet när man jämför olika organiska gödselmedel Källa: http://www.icrofs.org/Pages/Research/darcofIII_bioconcens.html Finns även berört i litt.genomgång av Arthurson, 2009
N-effekt ≈ NH4-N – NH3-avgång + ibland lite Norgom tiden räcker • Lättlösligt kol (icke fullbordad metanbildning) varierar och är korrelerad till immobilisering av NH4-N • (Alburquerque et al. 2011) • Om NH3-avgång undviks i liggande vall: bättre ettårseffekt per kg total-N av rötad flytgödsel men sämre flerårseffekt. Leder till samma summaeffekt år 4. • (Schröder et al, 2007) • NH3-avgång påverkas mest av T och pH, mindre av infiltrationshastighet (Gericke et al, 2012) • Fast fas från separerad rötrest respektive från torr-rötning = risk för N-förlust • Hur varierar VFA, DOC och BOD i praktiken i rötrest och orötade gödselmedel? • S kan förloras via avdunstning • P, Mg, Ca; S och mikro kan påverkas genom fällningar Slutsatser växtnäringsaspekter (Möller & Müller, 2012)