Kvælstofudvaskning og gødningsvirkning af afgasset biomasse

Transkript

1 Kvælstofudvaskning og gødningsvirkning af afgasset biomasse Institut for Agroøkologi KOLDKÆRGÅRD 7. DECEMBER 2015

2 Oversigt Hvad har effekt på N udvaskning? Udvaskning målt i forsøg Beregninger N udvaskning med ny model Anvendelse af energiafgrøde i biogasanlæg Afgasning og gødningsvirkning 2

3 Bioforgasning ændrer gødningen: Mindre organisk N, mere ammonium Mindre omsætteligt kulstof. Kulstof omdannes til CH4 + CO2 Højere ph, mindre tørstof Ammoniak tab Denitrifikation (N2 and N2O) Organisk N Mineralisering/ Immobilisering Ammonium (NH4) Nitrat (NO3) Udvaskning 3

4 Faktorer med potentiel effekt på N udvaskning efter afgasning Tilførsel af total N (bestemt af udnyttelseskrav) Forholdet mellem mineralsk N og organisk N og mineraliseringsforløb af det organiske N På lang sigt større udvaskning fra organisk bundet N Ammoniak fordampning og andre lufttab (vi antager uændret tab til atmosfære) 4

5 Udvaskning målt fra organisk N og mineralsk N på kort sigt Lysimeter forsøg (Askov), gns, 4 års gentagen tilførsel (Fra Thomsen et al., 1993) 5

6 Forsøgene viser at udvaskningen er omtrent ens for uorganisk og organisk N i 1. år efter tilførsel af gødning Udvaskningen i 1. år beregner vi med N- LES4 model FARM-N (bruges til Miljøgodkendelser) og N-LES modeller er uegnet til afgasset gødning og langtidseffekter af gødning! 6

7 Ammonium andel i gødning før og efter afgasning Gødningstype Ammonium-N/total N (%) Ubehandlet Afgasset Svinegylle Kvæggylle Kvægdybstrøelse Majsensilage 5 60 Mave-tarm indhold 5 60 Fiskeensilage/fiskeaffald Baseret på egne målinger og skøn. Anvendt i modelberegninger. 7

8 Mineraliseringsforløb for organisk N i gødning. Lang tidshorisont har betydning. Beregnet med husdyrgødningsmodel ModelNeftervirkning. 22 % mineraliseret 1. år (rød kurve-del). Samme forløb brugt for alle typer gødning! 8

9 Langsigtet udvaskning fra mineraliseret organisk N: Dobbelt så høj som fra uorganisk N i gødning Vurderet ud fra modelberegninger (med FASSET modellen) 9

10 Effekt af bioforgasning på N udvaskning i forskellige scenarier Efter 10 år: -1,0 til -2,7 kg N/DE Sandjord JB3 1år Biomasse forhold på tørstof basis Fiskeaffald udnyt. krav: 40% (det antages at fiskeaffald også kommer ubehandlet på jord, f.eks. i gylle) 1. år: 0 effekt 10 år: -1til -2,7 kg N/DE (ler og sand) 100% Svinegylle Udnyt. 75% 100% Kvæggylle Udnyt. 70% 25% dybstrøelse 75% kvæggylle Udnyt. 67% 25% fiskeaffald 75% kvæggylle Udnyt. 57% 25% fiskeaffald 75% svinegylle Udnyt. 65% 25% fiskeaffald 75% svinegylle Udnyt. 72% Udnyt. = udnyttelseskrav 10

11 Hvis der anvendes majsensilage tilføres også mere N Tilførsel af 12% vådvægt i majsensilage indeholder: kg N per 100 kg N i gylle 11

12 Udvaskning ved afgasning sammen med energiafgrøder (majsensilage) Sandjord JB3 Udnyt. krav majs: 40% Reference: ubehandlet gylle Forhold på vådvægt basis Majs N med i dyreenhed 0 effekt når majs-n udgør 10% af total N 100% Svinegylle Udnyt. 75% 100% Kvæggylle Udnyt. 70% 25% majs 75% kvæggylle Udnyt. 62% 12% majs 88% kvæggylle Udnyt. 66% 25% majs 75% svinegylle Udnyt. 66% 12% majs 88% svinegylle Udnyt. 71% 12

13 Øget frigivelse af N efter tilførsel til jord Laboratorieforsøg med gødning tilført til jord (Sørensen et al. 2012) 13

14 Effekt af afgasning på N gødningsvirkning -gødningsvirkning 1. år svarer ca til ammonium-n Gødning Øget gødningsvirk ning (1. år) Reduceret langsigtet N eftervirkning Samlet effekt kg N/DE kg N/DE kg N/DE 100% svinegylle 11-5,5 5,5 100% kvæggylle % dybstrøelse 75% kvæggylle 25% fiskeaffald 75% svinegylle 25% slagteriaffald 75% svinegylle 13-6,5 6,5 13-6,5 6,5 15-7,5 7,5 Øget langsigtet N virkning: 5-8 kg N/DE - Mere N fjernes med afgrøder > mindre udvaskes 14

15 Ved N normer på økonomisk optimalt niveau (i fremtiden?) Hvis landmand med biogasgylle reducerer handelsgødning svarende til 8 kg N/DE (driftøkonomisk optimalt): Yderligere reduktion i N udvaskning på: 1 kg N/DE (lerjord) 1,8 kg N/DE (sandjord) 15

16 Konklusioner Med de nuværende regler giver bioforgasning af organisk gødning både reduceret udvaskning på længere sigt, samt mulighed for mere tilgængeligt N til landmand. Gødningsvirkning øget med 5-8 kg N/DE Ved anvendelse af majsensilage som energiafgrøde i biogasanlæg (12% vådvægt) forventes øget udvaskning i de første år og ca 0 effekt af afgasning på længere sigt. Tilførsel til biogasanlæg af ny biomasse N, der ellers normalt ikke tilføres landbrugsjord, kan medføre øget N udvaskning. Se mere i DCA rapport nr 65 16

17 Tak for opmærksomheden