Search

Rapporten er en del av et forprosjekt som skal gi grunnlag for utarbeidelse av en handlingsplan for god nitrogenutnyttelse i jordbruket. Det er beskrevet en rekke tiltak med potensiale for bedre utnyttelse av nitrogenressursene som forvaltes i norsk jordbruk. For mer detaljer henvises til teksten i rapporten og oversikten i tabell 1. Se side 5 for utfyllende sammendrag. Tiltak for bedre nitrogenforvaltning i norsk jordbruk

Om gjødselprodukt basert på organisk avfall skal erstatte mineralgjødsel må mengde plantetilgjengelig nitrogen være oppgitt. Vi har kartlagt nitrogeneffekten til 25 slike produkt og evaluert hvordan vi best kan bestemme denne i nye ukjente produkt. Resultatene viste at for produkter som har vært gjennom en betydelig nedbrytningsprosess, som for eksempel biorest, er det plantetilgjengelige nitrogenet i all hovedsak lik produktets innhold av ammonium. Resten av nitrogenet er lite tilgjengelig i løpet av vekstsesongen. For faste avfallsprodukt derimot, som i varierende grad er nedbrutt, tørket eller kanskje tilsatt ferskt protein forteller innholdet av ammonium svært lite om nitrogenvirkningen. For slike produkt ligger utfordringen i å skille mellom raskt- og langsomt tilgjengelig nitrogen. Potteforsøk med planter er godt egnet som metode og inkubasjonsforsøk i klima-skap gir resultater som er svært godt korrelert med nitrogeneffekten i potteforsøk. Vi anbefaler at det jobbes videre med å klarlegge sammenhengen mellom nitrogenfrigjøring fra organiske avfallstyper under kontrollerte laboratorieforhold (inkubasjon) og i potteforsøk med et utvalg relevante vekster. Målet må være å etablere en standardisert analysemetode for nitrogenvirkning som kan brukes i produktinformasjon. Organiske avfallsprodukt som gjødsel – Bestemmelse av nitrogeneffekten

Fosforkvaliteten i 15 organiske gjødselprodukter ble undersøkt med hjelp av kjemiske analysemetoder, og i potte- og feltforsøk. Husdyrgjødsel viste bedre fosforeffekt enn fiskeslam og biokull. Struvitt viste også god effekt sammenlignet med mineralfosfor. Fosfor i de organiske produktene forelå hovedsakelig som ulike kalsiumfosfater, og det var godt samsvar mellom fosforkvaliteten og opptak i planter. Andelen bikarbonat (NaHCO3)-løselig fosfor i organiske gjødselprodukter kan brukes som indikator på fosforkvaliteten (lav, medium, høy) men kan ikke brukes for nøyaktig predikering.

Formålet med prosjektet "Fish2Farm" var å evaluere potensialet for resirkulering av næringsstoffer fra fiskeoppdrett ved å vurdere kvaliteten på tørket slam fra settefisk som gjødsel, undersøke påvirkningen av ulike behandlingsteknologier, og evaluere markedspotensialet som organisk gjødselvare.Resultatene tyder på at det først er en kraftig oppkonsentrering av nitrogen og fosfor under avvanning/filtrering i fiskeslam og deretter tap under tørking, særlig for mineralsk N. Med unntak av kompostert slamprodukt, som lå i kvalitetsklasse II til III for Cd, Zn, Cu og As, var konsentrasjonen av tungmetaller i kvalitetsklasse O eller tett opp til I. Gjødseleffekten til de ulike fiskeslamproduktene ble sammenliknet med flytende biorest og mineralsk fullgjødsel, og med bygg som forsøksvekst. Plantene ble tilført enten 22 eller 44 kg total-N/daa. Gjødsling med tørket og kompostert fiskeslam ga en betydelig avlingsøkning sammenlignet med nullledd uten tilførsel av gjødsel, spesielt plantene tilført den lavere mengden N. En mindre avlingsøkning med «overgjødsling» med fullgjødsel og biorest er ikke uventet på grunn av spirehemming. Blandingen av fiskeslam og biorest (22 kg/daa total-N fra hver) ga størst avling sammenlignet med null-ledd. Markedsvurderingen konkluderte med at en større fokus på P på sikt vil kunne redusere bruken av mineralgjødsel til fordel for organiske gjødselslag, men at kostnader for bruk av organiske gjødselvarer er viktig faktor. Resultatene viser at fiskeslam er et godt nitrogengjødsel, men at det ville vært fordelaktig om slammet kunne tørkes på en måte som hindrer tap av mineralsk N fra råslammet. Fosforet bør også ivaretas på en bedre måte enn i dag.

I denne rapporten er det foretatt en gjennomgang av bestemmelsene i gjeldende gjødselvareforskrift og utarbeidet forslag til endringer basert på omfattende forskning på organiske avfallsmaterialer. Det er foreslått nye klassegrenser for flere tungmetaller som medfører at tungmetallbelastingen pr. dekar blir lik uavhengig av kvalitetsklasse. I tillegg har en foreslått at mengden av organiske avfallsprodukter må tilpasses plantenes behov for næringsstoffer. Det er derfor foreslått bruksbegrensninger ut fra nitrogen og fosforinnhold i tillegg til innhold av tungmetaller. Dessuten er det foreslått noen endringer i deklarasjonskravet for organisk gjødsel....

Fosfor i husdyrgjødsel blir i dag dårlig utnyttet, og det er vanlig at fosfor akkumuleres i jorden i områder med høy husdyrtetthet. Det har blitt utviklet en rekke ulike behandlingsteknologier som gjør det mulig å transportere fosfor i husdyrgjødsel fra husdyrtette områder til områder med behov for fosforgjødsel. Denne rapporten er en gjennomgang av litteraturen på de viktigste behandlingsteknologiene og deres effekt på gjødselvirkningen av fosforet i produktene.

Dyrket mark i Mørdrefeltet er dominert av korn. I gjennomsnitt ble det gjødslet med 1,9 kg P/daa og 13,1 kg N/daa. I 2016/2017 var årsnedbøren (478 mm) lavere enn gjennomsnittlig årsnedbør i overvåkningsperioden (732 mm). Middelkonsentrasjonen av partikler i vannprøvene (334 mg SS/L) var lavere enn middelet for tidligere år (416 mg/L), mens middel-konsentrasjonen av totalfosfor (915 μg TP/L) var betydelig over middelet (618 μg TP/L) og på samme nivå som de foregående årene. Fosfortapet lå på 195 g/daa jordbruksareal, som er betydelig under det gjennomsnittlige fosfortapet for feltet (331 g/daa).

NIBIO har etter forespørsel fra Miljødirektoratet vurdert ulike materialer som brukes i torvreduserte og torvfrie blandete dyrkingsmedier og i anleggsjord (strukturmaterialer og næringsrike materialer). Lite omdannet torv har unike fysiske og kjemiske egenskaper, og det finnes per i dag ingen produkter som kan erstatte torv i alle bruksområder (gartnernæringen, hobbyhagebruk, torvtak og anleggsjord). I rapporten vurderes muligheter og utfordringer ved bruk av torverstatningsprodukter i de ulike bruksområdene, og behov for videre FoU er angitt.

Mineable rock phosphate is a limited resource. Replacing mineral phosphorus (P) fertilizer with P-rich secondary resources is one way to manage P more efficiently. The Norwegian potential to replace mineral P fertiliser with total P in secondary resources was analysed here using substance flow analysis. The results obtained were integrated with data on P plant-availability in secondary resources and showed that, theoretically, plant-available P in manure alone could fulfil the Norwegian demand for P fertiliser. However, P in manure is inefficiently utilised due to the geographical segregation of animal husbandry and arable farming, which contributes to considerable P over-application to agricultural soil. In Norway, agriculture and aquaculture drive P consumption and losses at similar levels, and the amount of P in fish excrement and feed losses from off-shore aquaculture pens (fish sludge) is of the same order of magnitude as P in manure. Fish sludge is currently not collected or utilised, but lost to coastal marine waters. All other secondary resources represent relatively small amounts of P, but may still be important regionally. Political incentives are thus needed in current regulations to efficiently close P cycles. To achieve P recycling in practice, it is essential to know the relative agronomic efficiency (RAE) of secondary P products compared with mineral fertiliser. Nine secondary P products were analysed here: Two biomass ashes, meat bone meal, fish sludge, catering waste, two food waste-based digestate products, dairy manure and chicken manure. The RAE of these secondary products studied in a bioassay with ryegrass (Lolium multiflorum) varied widely, partly depending on soil pH. Fertilisation effects were mainly attributable to the solubility of the inorganic P species contained in the secondary products. Combining sequential chemical fractionation and non-destructive speciation methods revealed that P was mainly present as calcium phosphates of differing solubility. Further analysis showed that microbial and physicochemical soil processes induced by the secondary P products studied were of little overall importance for total P uptake in barley (Hordeum vulgare). Based on the results obtained, two chemical extraction methods for predicting the RAE of secondary products with unknown fertilisation effects are suggested: At soil pH 6.5, RAE should be predicted by the fraction of inorganic P (% of total P) that is extractable in 0.5 M NaHCO3 (Olsen P).

I denne rapporten legges det fram resultater fra et potte- og et inkuberingsforsøk med ulike fiskeslam varianter (ubehandlet fiskeslam, 4 biorest av fiskeslam og husdyrgjødsel, 2 tørre fiskeslam produkter). Gjødseleffekten til biorest tilsvarte andelen mineralsk nitrogen tilført med gjødselen, som økte med andelen fiskeslam i prosessen. Tørre fiskeslam produkter viste god nitrogengjødseleffekt, og organisk nitrogen i tørre fiskeslam produkter mineraliserte raskt. This report presents first results of a pot- and incubation experiment with various fish sludge products (untreated sludge, 4 anaerobic digestates based on fish sludge and dairy manure, 2 dry fish sludge products). The fertilisation effect of digestate was equivalent to the fraction of mineral nitrogen applied with the fertiliser, which increased with increasing amounts of fish sludge in the process. Dried products had good fertilisation effects, and organic nitrogen mineralised fast.

N-rich waste resources have potentially good effects if applied as fertiliser to spring cereals. P fertilisation effects of meat and bone meal are strongly determined by soil pH, whereas P in bottom wood ash seems to have almost the same availability as easily soluble P in mineral fertilisers. K fertilisation effects were hidden by the soils ability to provide plants with plant available K.

Returning waste to agricultural land is a holistic systems approach to meet the challenging task of future food supply. As nutrient contents in organic material often are unbalanced in comparison to the plants’ needs, the aim of this paper was to study the fertilisation effect of waste-based NPK compound fertiliser products and their potential to substitute conventional fertilisers in agricultural plant production. A pot experiment with Italian ryegrass (Lolium multiflorum var. italicum) as experimental crop was conducted where the four N-rich waste resources meat and bone meal (MBM), composted fish sludge (CFS) and two types of industrial compost (Dynea 2009 and Dynea 2004) were tested alone and in combination with K-rich bottom wood ash (BWA). Fertilisation levels (150 kg N ha-1 + 120 kg K ha-1; 300 kg N ha-1 + 240 kg K ha-1) were based on total N and K content in Nrich waste and BWA, respectively. Treatments with BWA, artificial compound fertiliser (minNPK) and calcium nitrate (minN) only, as well as an unfertilised control were used as references. Availability of mineral N was the key limiting factor to plant growth. Mineral fertiliser treatments resulted in the highest total yields being significantly different from all waste combinations Plants that received MBM or CFS fertilisation had good and even biomass production throughout the season, but fertilisation effects were limited by mineralised N. Mineral fertiliser equivalents of MBM and CFS treatments were between 48-73%. MBM treatments increased the amount of soluble P in plant-soil systems to amounts that were higher than total P applied with the fertiliser product. MBM might therefore be a more valuable alternative P-fertiliser than one assumed so far. CFS seems to be more appropriate as an ingredient in alternative NPK fertiliser products than MBM because of reduced effects on residual P in the soil, good availability of P in the material, as well as a wider N:P ratio and relatively high initial amounts of mineral N. Dynea composts had poor fertilisation effects and can therefore rather be classified as soil conditioners than as fertilisers. K fertilisation effect of BWA was hidden by sufficient K supply from the soil but K-AL values of soils that were fertilised with BWA were significantly higher than soils of unfertilised control treatments. MinN + BWA treatments had poor establishment due to local pH increase and initial P deficiency, but leaching or denitrification of NO3-N was avoided so that the treatments still resulted in vigorous plant growth towards the end of the season. Before waste-based NPK fertiliser products are ready for commercial production, further studies have to be done on the optimisation of their N fertilisation value.

Hvert år går store mengder nitrogen og fosfor tapt i fiskeslam fra oppdrettsnæringen i Norge. Nitrogengjødslingseffekten i fiskeslam som var etterbehandlet med ulike metoder ble studert i et vekstforsøk med bygg (Hordeum vulgare), og i et inkuberingsforsøk. Hensikten med å studere gjødslingseffekten var å finne et bruksområde for fiskeslammet og dermed bedre resirkuleringen av næringsstoffer i avfall fra oppdrettsnæringen. Det ble observert en effekt av behandlingsmetode på mineraliseringshastigheten av organisk nitrogen og plantetilgjengeligheten av næringsstoffer i fiskeslam. Tørket fiskeslam og vått fiskeslam resulterte i en relativ agronomisk effektivitet på hhv. 44 % og 58 %. Kompostert fiskeslam oppnådde en relativ agronomisk effektivitet på omlag 15 %. I samtlige fiskeslamprøver var innholdet av mineralisert nitrogen relativt lavt ved slutten av inkuberingsforsøket. Vått fiskeslam hadde imidlertid en rask nitrogenmineralisering i starten av inkuberingsforsøket, men viste tegn til immobilisering. Selv om tørket fiskeslam oppnådde lavest innhold av mineralisert nitrogen i inkuberingsforsøket, gav dette fiskeslammet like god plantevekst som vått fiskeslam. Fiskeslam har generelt et ugunstig forhold mellom nitrogen og fosfor i forhold til kornveksters behov for disse næringsstoffene. Dersom det i gjødslingen doseres med hensyn på nitrogen, slik som i dette studiet, tilføres relativt store mengder fosfor. En for høy tilførsel av fosfor i forhold til planters behov, kan føre til mangel på mikronæringsstoffene jern og sink. I tillegg har fiskeslam et relativt høyt innhold av natrium. Da natrium i noen grad kan konkurrere med kalium i plantenes opptak, kan natriuminnholdet ha ført til kaliummangel hos plantene. Det ble også observert symptomer på mangan- og borforgiftning på plantene. Mangler og forgiftninger som oppstod i vekstforsøket kan ha påvirket biomasseproduksjonen, men forskjellene i biomassetilvekst synes i hovedsak å være styrt av tilgangen på mineral nitrogen. Tørket fiskeslam hadde imidlertid det mest gunstige forholdet mellom nitrogen og fosfor sett i forhold til plantenes behov, var best egnet i henhold til gjødselvareforskriften, spredning og generell håndtering. Det høye fosforinnholdet kan tilsi at fiskeslam kan ha et potensiale som fosforgjødsel, ikke bare for lokal og nasjonal bruk, men også for eksport. Every year, large quantities of nitrogen and phosphorus are lost through fish sludge from the Norwegian aquaculture industry. The nitrogen fertilization effect of different treatment methods of fish sludge was studied by a bioassay with barley (Hordeum vulgare) and in an incubation experiment. The purpose of studying the fertilization effect was to find an area of utilization for the fish sludge, thus improving the recycling of nutrients in waste from the aquaculture industry. An effect of treatment methods was observed on the mineralization rate of organic nitrogen and the plant availability of nutrients in fish sludge. Dried and wet fish sludge resulted in a relatively agronomic efficiency of 44 % and 58 %, respectively. Composted fish sludge achieved a relatively agronomic efficiency of about 15 %. The proportion of mineralized nitrogen of total nitrogen content was low in all the fish sludge treatments at the end of the incubation experiment. Wet fish sludge, however, had a rapid nitrogen mineralization at the start of the incubation experiment, but showed signs of immobilization. Although dried fish sludge had the lowest proportion of mineralized nitrogen of total nitrogen content, it still gave the same biomass production as wet fish sludge. Generally, fish sludge has an unfavorable ratio between nitrogen and phosphorus in relation to cereal crops need for these nutrients. When the dosage of fish sludge is based on nitrogen content, relatively large amounts of phosphorus are applied. An excessive supply of phosphorus to plants could lead to shortage of the micronutrients iron and zinc. In addition, fish sludge has a relatively high content of sodium. As sodium may to some extent compete with potassium for the plants uptake, high sodium content could lead to potassium deficiency in plants. Symptoms of boron and manganese toxicity were also observed on the plants. Deficiencies and toxicities that occurred during the bioassay may have affected biomass production, but the differences appeared to be largely controlled by the supply of mineral nitrogen. Dried fish sludge, however, had the most favorable ratio of nitrogen to phosphorus in relation to the plant’s needs, was best suited to fertilizer regulations (gjødselvareforskriften), spreading and general handling. The high phosphorus content could indicate that fish sludge could have the potential as a phosphorus fertilizer, not only for local and national use, but also for export. M-MINA