| dc.description.abstract | Sammendrag.
Dette forsøket er utført i samarbeid mellom Bioforsk og NMBU. På Jæren i Rogaland praktiseres det intensivt landbruk. Høy Husdyrtetthet sammen med intensiv gjødsling har ført til at mellom 50 – 60 % av den fulldyrka jorda på Jæren har P-AL-verdier over 15. Dette klassifiserer som veldig høyt. Tidligere studier har vist at det er ikke bare nedvasking fra jord med høyt P-AL i matjordlaget som gir indikasjon på høy konsentrasjon av fosfor i grøftevann. I en studie utført av forskere fra Bioforsk ble middelverdiene fra 15 forskjellige prøvesteder bestemt fra 2 -220 µg/l fosfat i grøftevann fra jordareal som har P-AL mellom 11 og 30 mg/100g. Det ble konkludert med at jordas P-AL ikke er tilstrekkelig indikator alene for å si om jordas evne til å frigi fosfor til avrenning. Ulike jordtyper med samme P-AL nivå har vist ulik fraksjon av vannløselig fosfor. Dette tyder på at jordas fosforbindingskapasitet spiller stor rolle og at det mangler kunnskap om fosforbindingsevnen til ulike jordtyper. I perioden 2008-2011 har det blitt målt konsentrasjon av fosfat fra 52-71 µg/l i Skas-Heigre kanalen med middelverdi 59 µg/l. Med bakgrunn i dette ble målsetningen for denne oppgaven å undersøke matrikstransport til fosfor gjennom 6 forskjellige jordprofiler fra Skas-Heigre kanalens nedbørsfelt på Jæren. Andre strømningsveier ble utelukket.
Det ble utført lysimeterforsøk der jordprofilene ble gjenskapt i 100 cm og 50 cm sylindre. De ble gjødslet med husdyrgjødsel og kunstgjødsel samtidig som sylindrene ble utsatt for kunstregn i 5 døgn med hver gjødseltype. Vannprøver ble analysert for: fosfat, løst fosfor, DOC, jern, aluminium og pH. Jordprøver ble analysert for: P-AL, oksalatløselig Fe og Al, total fosfor, fosforbindingskapasitet, pH, kornfordeling, tetthet og deling mellom organisk materiale og mineraljord. Hovedresultatene er at P-AL i matjordlaget i prøveprofilene varierte fra 2-24. Gjennomsnittkonsentrasjonen av løst fosfor fra nedvaskingen varierte fra 30- 365 µg/l mellom de ulike jordprofilene. En jordprofil med organisk jord over sand hadde den aller høyeste konsentrasjon av løst fosfat i nedvaskingsvannet. De andre profilene (organisk og siltig sand) lå mellom 20-70 µg/l løst fosfor.
Forsøket skulle svare på tre hypoteser:
Hypotese 1: Det er sammenheng mellom jordkjemiske parameter i jordprofilet og konsentrasjon av løst fosfor i dreneringsvannet.
Resultat: Resultatene viser at det er god sammenheng mellom vannløselig fosfat i nederste sjikt og nedvasking av fosfor. Hypotese 1 kan ikke forkastes.
Hypotese 2: Det er samme fosfor nedvaskingseffekt av husdyrgjødsel og kunstgjødsel. Resultat: Resultatene viser at det er ikke samme effekt av husdyrgjødsel og kunstgjødsel når det gjelder fosfornedvasking. Totalmengden av løst fosfor i nedvaskingsvannet er signifikant høyere når det er gjødslet med husdyrgjødsel enn når det er gjødslet med kunstgjødsel (p<0,001). Hypotese 2 må forkastes.
Hypotese 3: Det er sammenheng mellom matjordas fosforstatus og fosfornedvasking.
Resultat: Tilførsel av fosfor i form av gjødsel til matjordlaget påvirker fosforlikevekter i profilet. Samspill mellom adsorpsjon og desorpsjon mellom ulike sjikt kan til slutt føre til utlekking av løst fosfor fra det sjiktet som ligger ved dreneringsgrøftene. Hypotese 3 kan ikke forkastes.
Under P-AL analysen ble det dokumentert signifikant måleforskjell mellom fotospektroskopisk analyse og bestemmelse der det er brukt ICP-OES (p<0,001). Resultatene viser at forskjellen mellom fotospektroskopisk målemetode og ICP ved bestemmelse av P-AL skyldes organiske fosforforbindelser. Forskjellen øker med økt konsentrasjon av organisk fosfor.
På begge sider av Skas-Heigre kanalen ligger det Histosols eller myrjord. Det er verdt å undersøke nærmere om disse områdene likner profilen som ble tatt fra et slikt område og hadde den aller største nedvaskingen av løst fosfor. Hvis de gjør de, kan det vurderes slik at disse jordene kan være stor årsak til fosforutlekkingen til Skas-Heigre kanalen.
Abstract.
Leaching of phosphorus through different soil profiles from Jæren, Norway. Soil column experiment.
Hilmar Tor Sævarsson.
This experiment is carried out in cooperation between Bioforsk and NMBU. In Jæren, Rogaland it is practiced intensively farming. High livestock density with intensive fertilization has led to Jæren having between 50-60% of its cultivated soil with P-AL values over 15, classified as very high. Previous studies have shown that not only leaching from soils with high P-AL in the topsoil layer gives indication of high concentrations of phosphorus in ditch water. In a study conducted by researchers from Bioforsk, mean values from 15 different sample locations was determined from 2 -220 µg/l phosphate in the ditch water from soils with P-AL between 11 and 30 mg/100g. It was concluded that soil P-AL is not a sufficient indicator alone to predict the soil ability to release phosphorus to runoff. Different soils with the same P-AL level have shown varying fraction of water soluble phosphorus. This suggests that soil phosphorus binding capacity plays a major role and that it lacks knowledge on phosphorus binding ability of different soil types. In the period 2008-2011, concentration of phosphate varied from 52 to 71 µg/l in the Skas-Heigre channel with mean 59 µg/l. Based on this, the aim of this study is to identify linkages between soil P status and P leaching on manure applied soils.
It was performed column leaching experiments where 6 different soil profiles (mineral and peatland) were replicated in 100 cm and 50 cm column. They were fertilized with manure and fertilizers while the columns were exposed to artificial rain in five days with each fertilizer type. Water samples were analysed for: phosphate, dissolved phosphorus, DOC, Fe, Al and pH. Soil samples were analysed for P-AL, oxalate extractable Fe and Al, total phosphorus, phosphorus binding capacity, pH, grain size distribution, density and fraction distribution between organic and inorganic matter in the soil. The main results are that P-AL in the topsoil horizon ranged from 2 to 24 in the profiles. P losses from the columns ranged in average from 30 to 365 µg/l between the different soil profiles. One soil profile with organic soil over sand had the highest losses of dissolved phosphate from the column. The other profiles lost between 20-70 µg/l phosphate.
The study included three hypotheses:
Hypothesis 1: There is a correlation between soil chemical parameters in soil profile and the concentration of dissolved phosphorus in drainage water.
Result: The result show that loss of dissolved phosphorus is largely related to the fraction of water-soluble phosphorus in the deepest horizon in in each column in the column leaching test. Hypothesis 1 cannot be rejected.
Hypothesis 2: There is same effect of P losses with manure and P-fertilizers.
Results: The results show that it is not the same effect of manure and fertilizers in terms of phosphorus losses. The total amount of dissolved phosphorus in draining water from the columns is significantly higher when it is fertilized with manure than when it is fertilized with chemical fertilizers (p <0.001). Hypothesis 2 must be rejected.
Hypothesis 3: There is a correlation between soil phosphorus status and P losses through the profile matrix.
Result: The supply of phosphorus in the form of fertilizer to the topsoil affects phosphorus equilibria in the profile. Interaction between adsorption and desorption between different layers can ultimately lead to leaching of dissolved phosphorus from the layer located at draining ditch. Hypothesis 3 cannot be rejected.
During the P-AL analysis there was documented significant measurement differences between colorimetric analysis and determination with ICP-OES (p <0.001). The results show that the difference between colorimetric measurement and ICP of detecting P-AL due to organic phosphorus compounds. The difference increases with increased concentration of organic phosphorus in the soil sample.
On both sides of the Skas-Heigre channel there are areas with Histosols or peat soil. It is worthwhile to investigate whether these areas are similar to the profile that was taken from such area and had the highest losses of dissolved phosphorus. If they do, they may be considered to cause large fraction of the phosphorus losses to the Skas-Heigre channel.
| nb_NO |
