Anlægsrapport nr. 598 Forsøgsnummer 1507

Transkript

1 Bilag 3. Anlægsrapport nummer 598, forsøgsnummer 1507, Udbringning af flisaske i dansk skovbrug Økologiske konsekvenser. Thy Statsskovdistrikt, Stenbjerg Klitplantage, Afd. 259c Ingerslev, M., Anlægsrapport nummer 598, forsøgsnummer 1507, Udbringning af flisaske i dansk skovbrug Økologiske konsekvenser. Thy Statsskovdistrikt, Stenbjerg Klitplantage, Afd. 259c. Intern anlægsrapport. Skov & Landskab, Hørsholm, 13 pp. Anlægsrapport nr. 598 Forsøgsnummer 1507 Udbringning af flisaske i dansk skovbrug Økologiske konsekvenser Thy Statsskovdistrikt, Stenbjerg Klitplantage, afd. 259c August 2001 Morten Ingerslev Afdelingen for Skovøkologi, Økorapport nr. 9

2 2 Indholdsfortegnelse August BAGGRUND... 4 FORMÅL... 4 FORSØGSAREALETS BELIGGENHED... 5 DISTRIKT... 5 AFDELING... 5 UTM KOORDINATER... 5 KONTAKTPERSONER... 5 SKOVRIDER... 5 KLITPLANTØR... 5 PLACERING... 5 JORDBUND... 8 JORDBUNDSTYPE... 8 PROFILBESKRIVELSE... 8 BESKRIVELSE AF FORSØGSAREALETS HISTORIE OG DETS OMGIVELSER... 8 AREALETS HISTORIE... 8 AREALETS HÆLDNING... 8 FORSØGSAREALET GRÆNSEOMRÅDER OG VINDEKSPONERING... 8 FORSØGSBEVOKSNINGEN... 8 BEVOKSNINGSANLÆG, TRÆART OG PROVENIENS... 8 JORDBEARBEJDNING FØR TILPLANTNING:... 8 PLANTEAFSTAND... 8 TYNDINGER (TIDSPUNKT OG INTENSITET)... 8 FORUDGÅENDE GØDSKNING... 9 FORSØGSAREALETS DESIGN OG AFMÆRKNING... 9 PARCELOPDELING... 9 AFMÆRKNING... 9 PARCELSTØRRELSE... 9 FORSØGSPLAN FORSØGETS TIDSPLAN BEHANDLINGER MÅLINGER JORDVAND (INSTALLATIONER, PRØVEUDTAGNING OG ANALYSE) TDR JORDENS VANDINDHOLD (INSTALLATIONER OG MÅLINGER) KLIMA GENNEMDRYP JORDBUND... 13

3 NÅLEPRØVER TILVÆKST BILAG

4 4 Baggrund Ved udtag af biomasse til flisforbrænding fra skove fjernes næringsstoffer fra skovøkosystemet. I et bæredygtigt skovbrug bør dette kompenseres for at opretholde et stabilt dyrkningsgrundlag. Tilbageførsel af aske fra flisforbrænding til skovene er en oplagt mulighed for at recirkulere en del af de udtagne næringsstoffer, og derved opnå en kompensation. I de seneste år er en stadig større mængde flis blevet benyttet i de danske kraftvarmeværker, og denne udvikling må forventes at fortsætte. Behovet for kompensation er størst på de næringsfattige jorde. Det er også for disse lokaliteter, at der er blevet peget på en direkte sammenhæng mellem næringsstofmangel, og den svækkede sundhedstilstand, som er blevet observeret i bevoksningerne. Der er således et behov for at få undersøgt mulighederne for at anvende flisaske til at kompensere den næringsstoffjernelse, som finder sted i forbindelse med flisforbrænding. På nuværende tidspunkt er aske fra flisforbrænding i Danmark et affaldsprodukt fra energiproduktionen, som kun i ringe grad udnyttes. Ved tilbageførsel af flisasken kan dette affaldsprodukt blive en vigtig ressource i det bæredygtige skovbrug. Flisaske, som recirkuleres til skoven, vil endvidere kunne erstatte en del af den kunstgødning, som benyttes i skovbruget på nuværende tidspunkt. Udbringning af flisaske kan have en række uønskede effekter i skoven. Flisasken vil virke alkalisk på jorden og jordvandet, og dermed give risiko for rodsvidning med nedsat vand- og næringsstofoptag til følge. Hvis asken opløses for hurtigt, kan der være en risiko for, at de biogeokemiske forhold i jordbunden bliver udsat for drastiske ændringer indenfor en relativt kort periode. Disse ændringer kan bl.a. påvirke næringsstofkoncentrationen i jordvandet og mineraliseringen af organisk stof i jordbunden og dermed medføre en forøget risiko for udvaskning af næringsstoffer. De biogeokemiske ændringer i jordbunden kan også medføre en forøget risiko for hurtig spredning og hyppigere angreb af rodfordærver. Disse uønskede følgevirkninger af flisaskeudbringning vil antageligt kunne modvirkes ved at granulere eller coate asken og dermed nedbringe askens reaktivitet. En sådan forbehandling af asken vil kunne kombineres med tilsætning af de næringsstoffer, der er i relativt underskud mht. en balanceret planteernæring. Med vedtagelsen af Gødskningsstrategien for Skov- og Naturstyrelsens skovarealer m.m. samt den nært forestående vedtagelse af en askebekendtgørelse, er rammerne givet for anvendelsen af flisaske i skovbruget. Der forestår nu et udviklings- og forskningsbaseret arbejde med at udvikle asken til et gødskningsprodukt, herunder afprøve de mest hensigtsmæssige metoder til behandling og udbringning af flisasken, samt undersøge flisaskeudbringningens konkrete effekt på skovøkosystemet. Formål Projektet skal overordnet belyse mulighederne for og effekterne af at udbringe flisaske i dansk skovbrug. Projektet skal besvare følgende delspørgsmål: 1. Hvordan sikres, at asken har den mest gunstige næringsstofsammensætning for bevoksningerne? Skal asken eventuelt tilsættes andre næringsstoffer inden udbringningen for at sikre en balanceret planteernæring?

5 2. Hvordan sikres, at den udbragte askes reaktivitet er tilpas langsom således at udvaskning af næringsstoffer og drastiske ændringer i jord, jordvand og flora/fauna undgås, samt at næringsstofferne frigives fra asken med nogenlunde samme hastighed, som bevoksningen er istand til at optage dem? Skal asken hærdes og i givet fald hvordan? 3. Hvorledes kan man imødekomme de krav, Bekendtgørelse om anvendelse af aske fra forgasning og forbrænding af biomasse og biomasseaffald til jordbrugsformål (Bioaskebekendtgørelse nr. 39 af 20 januar 2000) stiller vedr. askens indhold af uønskede følgestoffer (tungmetaller, PAH er, dioxiner, m.m.)? 4. Hvordan påvirker askeudbringningen skovøkosystemets jordbund, jordvæske, næringsstofudvaskning samt flora- og faunasammensætningen? 5. Kan de uønskede følgestoffer, som udbringes med asken spores i skovøkosystemet og i givet fald hvor? 6. Hvordan skal man driftsteknisk håndtere asken fra flisforbrændingen til udbringningen i skoven? 7. Hvordan påvirker askeudbringningen rodfordærverens spredningsmønster ved evt. at ændre jordens ph? Forsøgsarealets beliggenhed Distrikt Thy Statsskovdistrikt Afdeling Stenbjerg Klitplantage, afd. 259c UTM koordinater Zone: 32 x: m y: m Kontaktpersoner Skovrider Ditte Svendsen Søholtvej 6, 7700 Thisted Tlf.: E-post: dsv@sns.dk Klitplantør Henrik Schjødt Kristensen Stenbjergvej 8, 7752 Thisted Tlf.: , Mobiltlf.: E-post: hsk@sns.dk Placering Midt i bevoksningen (kort 1). 5

6 6 Thy Thy Statsskovdistrikt Statsskovdistrikt Afd. Afd. 259c 259c Askeforsøg Askeforsøg FSL FSL forsøg forsøgnr.: nr.: Kort 1. Forsøgsarealets placering. Udsnit af Kort- og Matrikelstyrelsens kort er med styrelsens tilladelse: Kort- og Matrikelstyrelsen ( G ) efterbearbejdet af Forskningscentret for Skov & Landskab, 2000.

7 Thy Statsskovdistrikt Stenbjerg Klitplantage, afd. 259c Askeforsøg FSL forsøg nr.:

8 8 Jordbund Jordbundstype Jordbundens udgangsmateriale består af moræneaflejringer med flyvesand. Profilbeskrivelse Dette er en indledende profilbeskrivelse. En egentlig profilbeskrivelse er givet i bilag 4 til hovedrapporten for dette projekt. Jordbunden består af (baseret på en gennemsnitlig betragtning af 3 jordspydskerner): -5-0 cm O-horisont 0-4 cm A-horisont, sand, sort horisont med organisk stof 4-25 cm E-horisont, sand, meget lyst næsten gråligt cm Bs-horisont, sand, lysebrun cm Bs-horisont, sand, brun cm Bhs-horisont, sand, meget mørk sortbrun cm Bhs-horisont, sand, mørkebrun cm Bs-horisont, sand, brunt som bliver lysere og lysere nedefter Beskrivelse af forsøgsarealets historie og dets omgivelser Arealets historie Arealet er tidligere hede efterfulgt af én generation bjergfyr, før sitkaen blev plantet i Sitkaen blev plantet med bjergfyren som skærm. Arealets hældning Ingen hældning. Forsøgsarealet grænseområder og vindeksponering Forsøgsarealet ligger midt i bevoksningen, og er ikke vindeksponeret. Forsøgsbevoksningen Bevoksningsanlæg, træart og proveniens Sitkagran (Picea sitchensis); proveniensen er ukendt for distriktet. Forsøget er anlagt i en 43 år gammel (alder fra frø i 2000) sitkagranbevoksning, som blev plantet i Jordbearbejdning før tilplantning: Vides ikke. Planteafstand 1,4 m * 1,4 m svarende til ca træer/ha. Tyndinger (tidspunkt og intensitet) Sidste tynding før forsøgets start var i 1994, hvor der blev udtaget 34 m 3 fastmasse/ha. Skulle have været tyndet i 2000, men udgik af tyndingsplanerne igen pga. det generelle hugststop efter 1999-stormfaldet.

9 9 Forudgående gødskning Bevoksningen har ikke været gødsket før forsøgsanlæg. Forsøgsarealets design og afmærkning Forsøget er anlagt i en eksisterende bevoksning af sitkagran, hvor der i 1991 blev udbragt aske. N Thy Statsskovdistrikt Stenbjerg Klitplantage Afd. 259c afd 259c Askeforsøg Askeforsøg FSL forsøg nr.: FSL 1507 forsøg nr A-4 B-4 C-4 Spor Figur 1. Skitse af forsøgsdesignet Kildevej Parcelopdeling Forsøget er anlagt med bruttoparceller (behandlingsenheder), som er afgrænset af spormidten på omgivende spor og linier på tværs af sporretningen. Skitse af forsøget er vist i figur 1. Afmærkning Arealet er opdelt i tre blokke; A, B, og C. I hver blok er der én parcel. Hvert hjørne af bruttoparcellerne er markeret med en træpind. Parcelstørrelse Parcellernes areal fremgår af tabel 1. Forsøgets samlede areal udgør ca. 0,082 ha. Forsøget er p.t. kun opdelt i bruttoparceller, men kan senere opdeles i nettoparceller hvis der er behov for det.

10 10 Tabel 1. Parcellernes størrelse, træantal og behandlingsdata. Parcelangivelse Blok Bruttoparcel areal Nettoparcel areal Antal træer i bruttoparcel Antal træer i nettoparcel Behandlings nummer Aske fra Hurup Varmeværk Aske mængde (våd aske) Askens vandindhold Aske mængde (tør aske) (ha) (ha) (kg pr. parcel) (%) (kg/ha) A-4 A 0, x B-4 B 0, x C-4 C 0, x Forsøgsplan Forsøgets tidsplan Forsøget er anlagt i 2000 ved bevoksningsalder 43 år, og forventes afsluttet i efteråret Behandlinger Forsøget er oprettet for at kvantificere niveauet af udvaskning af næringsstoffer m.m. ca. 10 år efter behandling. Forsøget skal tjene som reference for askeforsøget i Nystrup Klitplantage (Forsøgsnummer: 1506). Behandlingen består i spredning af aske d. 16. april Spredningen blev foretaget med maskine, der kørte på sporene. Maskinen er hjemmehørende på Tvorup Klitplantage og er en specialbygget kalkspreder, som også benyttes i dag (foto 1). Forsøget består af 3 plots. Hver plot har således fået samme behandling (figur 1). Plottene er angivet ved blok hhv. A, B og C, for at angivelsen skal være parallel med den, der er benyttet ved askeforsøget i Nystrup Plantage. Afstanden mellem sporene (målt fra spormidte til spormidte) varierer inden for forsøget fra 10,2 m i blok C over 16,0 m i blok B til 18,7 m i blok A. Det kan betyde, at der er spredt mere aske i blok C end i blok B og endnu mere end i blok A. Askespredningen skal kun foretages denne ene gang. De spredte askemængder fremgår af tabel 1. Den spredte aske kom fra Hurup Varmeværk. Der er ikke foretaget direkte analyse af den spredte aske. Den spredte aske er oprindeligt blevet deklareret som angivet i bilag 1. Der ligger stadig askeslagger på arealet. Målinger Jordvand (installationer, prøveudtagning og analyse) I hver parcel er der installeret tre lysimetre i 115 cm dybde i mineraljorden. Lysimetrenes placering og nummerering er angivet på figur 2. Lysimetrene blev placeret i forskellig afstand til træerne, idet det er kendt, at nedsivningen afhænger af afstanden til træerne. De tre lysimetre blev placeret skønsmæssigt i kort, middel og længere afstand fra træerne.

11 11 A B Foto 1. Specialbygget kalkspreder som blev benyttet til spredning af flisaske på Thy Statsskovdistrikt. A: Sprederen kører på spor i skoven. B: Spredningsenheden med to horisontalt roterende spredeskiver. Foto: Per Kynde, Thy Statsskovdistrikt.

12 N Thy Thy Statsskovdistrikt Statsskovdistrikt Afd. Afd. 259c 259c Askeforsøg Askeforsøg FSL FSL forsøg forsøgnr.: nr.: A-4 B-4 11 C Spor Kildevej TDR-prober TDR-prober til til bestemmelse bestemmelse af af jordens jordens vandindhold vandindhold TDR-station TDR-station Mobilt og manuelt lysimeter Mobilt og manueltlysimeter Tragte til opsamling af gennemdryp Figur 2. Placering og nummerering af installerede lysimetre, TDR-prober og TDR-station. Jordvandet suges ind i prøveflaskerne via undertryk, som manuelt etableres en gang om måneden. Prøveflaskerne er placeret i nedgravede rør for at undgå frost og store temperatursvingninger. Jordvandsprøverne udtages og analyseres månedligt. Inden analyse opbevares prøverne køligt (ca. 5 o C). Jordvandsprøverne analyseres for ledningsevne, ph, samt koncentrationen af kvælstof (NO 3 -N og NH 4 -N), fosfor (P), kalium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) og aluminium (Al). Lysimetrene blev installeret d. 11. maj Efter en indkøringsperiode i juni blev jordvandsprøverne analyseret fra juli TDR Jordens vandindhold (installationer og målinger) Til bestemmelse af jordens vandindhold er der er installeret 4 TDR-prober på forsøgsarealet. Placering og nummerering er angivet på figur 2. TDR-proberne er installeret til 90 cm dybde. TDR-probernes afstand til træerne er skønsmæssigt valgt, så arealet er bedst muligt repræsenteret, jf. placeringen af lysimetrene (se ovenstående).

13 TDR-proberne blev installeret d. 11. maj Efter en indkøringsperiode i juni blev jordens fugtighed blevet målt fra juli Det tilsigtes, at jordens vandindhold bestemmes månedligt via TDR-udstyret. Klima Klimadata fra forsøg nr i Nystrup Plantage benyttes i dette projekt. Gennemdryp I hver parcel er der installeret to gennemdrypstragte; placering og nummerering er angivet på Figur 2. Tragtenes afstand til træerne er skønsmæssigt valgt, så arealet er bedst muligt repræsenteret, jf. placeringen af lysimetrene, se beskrivelse ovenfor. Gennemdrypsprøver udtages månedligt og analyseres for ledningsevne, ph samt koncentrationen af kvælstof (NO 3 -N og NH 4 -N), fosfor (P), kalium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), aluminium (Al) og klorid (Cl). Gennemdrypstragtene blev installeret d. 3. juli 2001 og gennemdryppet analyseret fra august Jordbund Der er foretaget jordbundsanalyser i slutningen af forsøgsperioden (se hovedrapportens bilag 4).. Nåleprøver Der er indenfor WOOD-EN-MAN-projektet (EU-projekt, QLK5-CT ) foretaget nåleanalyser i efteråret WOOD-EN-MAN projektet undersøger bl.a. effekten af flisaskerecirkulering på træernes næringsstofstatus, og udnytter i den forbindelse dette forsøg. Tilvækst På det tilstødende areal umiddelbart øst for forsøgsplottene er der taget stammeskiver ud til årringsanalys. 13

14 14 BILAG 1. UDKAST TIL DEKLARATION AF ASKE Efter Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 736 af 26. oktober 1989 om anvendelse af slam, spildevand og kompost m.v. til jordbrugsformål, 9, deklareres hermed følgende affaldsprodukt: Affaldsbehandler er Hurup og Vestervig Fjernvarme, v/torben Nielsen, Hurup Fjernvarme, Nygade 22, 7760 Hurup. Telefon Produktet er aske fra flisfyrede anlæg, hvor der dels fyres med træflis fra fyr- og grantræer og dels træpiller lavet af industrielt affaldstræ. Asken opbevares i containere på varmeværkerne indtil afhentning af affaldsbruger. Produktet er senest blevet analyseret af Hedeselskabet den 25. juli Følgende analyseresultater foreligger: Analyser Flyveaske Slagge Tørstof % Total kvælstof % i ts. 0,1 0,1 Total P % i ts. 1,1 0,94 Bly mg/kg ts Cadmium mg/kg ts Chrom mg/kg ts Total kalium % i ts. 6,1 6,3 Kobber kg/kg ts Kviksølv μg/kg ts Nikkel mg/kg ts Zink mg/kg ts Viborg Amtsråd har meddelt tilladelse til udbringning i medfør af bekendtgørelsens 19 og har bestemt, at produktet kun må udbringes på bestemte arealer ejet af Thy Statsskovdistrikt. Arealerne er angivet på driftskort opbevaret af Viborg Amt i sag nr Der må højst udbringes 2 t. pr./ha pr. udbringning, og i gennemsnit må hver arealenhed højst tilføres aske 1 gang hver 5. år. Tilladelsen er gældende til 31. december 2000.