Vad betyder slam för markens bördighet? Gunnar Börjesson & Thomas Kätterer, SLU

Transkript

1 Vad betyder slam för markens bördighet? Gunnar Börjesson & Thomas Kätterer, SLU

2 Långliggande försök med rötslam R3-RAM-56 1 försök 1956 Ultuna L försök 1981 Igelösa, Petersborg R försök 1996 Lanna

3 RAM-56 4 ton C/ha vartannat år av org. medel Grundgödsling 2 kg P och 38 kg K/ha A = Träda B = Ogödslat C = Kalksalpeter 8 kg N/ha D = Ammoniumsulfat 8 kg N/ha E = Kalkkväve (Calciumcyanamid) 8 kg N/ha F = Halm G = Halm + 8 kg N/ha H = Gräshö I = Torv J = Stallgödsel K = Stallgödsel + P L = Sågspån M = Torv + 8 kg N/ha N = Sågspån + 8 kg N/ha O = Rötslam

4 RAM-56 Skördar i behandling med rötslam 4 RAM September y = -974,51 +,5575x R 2 =,39842 Medel=133, median= År Augusti 217

5 RAM-56 Utveckling av ph över tiden 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4, År A B C D E F G H I J K L M N O A = Träda B = Ogödslat C = Kalksalpeter 8 kg N/ha D = Ammoniumsulfat 8 kg N/h E = Kalkkväve 8 kg N/ha F = Halm G = Halm + 8 kg N/ha H = Gräshö I = Torv J = Stallgödsel K = Stallgödsel + P L = Sågspån M = Torv + 8 kg N/ha N = Sågspån + 8 kg N/ha O = Rötslam

6 RAM-56 3 Total C (% av ts) År A. Träda F. Halm H. Gräshö J. Stallgödsel O. Rötslam

7 RAM-56 Mikrobiell biomassa i marken över tiden 7 6 Mikrobiell biomassa ( g g ts -1 ) År

8 Metaller i rötslam 5 Silver 2 Cadmium 25 Copper Ag content (mg kg -1 dry matter) Mean mg kg -1 Cd content (mg kg -1 dry matter) Mean mg kg -1 Cu content (mg kg -1 dry matter) Mean mg kg Hg content (mg kg -1 dry matter) Mercury Mean mg kg -1 Pb content (mg kg -1 dry matter) Lead Mean mg kg -1 Zn content (mg kg -1 dry matter) Zinc Mean mg kg Year Year Year = Uppsala = Göteborg Δ = Stockholm = Malmö/Lund = medel för Sverige

9 L3-14 Petersborg 26 maj 211 Igelösa 27 maj 211

10 L3-14 Försöksuppställning 1 A 7 B 13 C 19 B 25 C 31 A 2 A 1 8 B 1 14 C 1 2 B 1 26 C 1 32 A 1 3 A 2 9 B 2 15 C 2 21 B 2 27 C 2 33 A 2 4 A 1 1 B 1 16 C 1 22 B 1 28 C 1 34 A 1 5 A 11 B 17 C 23 B 29 C 35 A 6 A 2 12 B 2 18 C 2 24 B 2 3 C 2 36 A 2 A. Inget slam B. 4 ton ts slam per ha vart 4:e år C. 12 ton ts slam per ha vart 4:e år X : Inget N 1: Halv N-giva 2: Full N-giva

11 Statistiska beräkningar Plot F1 F2 Column Row Subcolumn Subrow 1 A A A A A A B B B B B B C C C C C C B B B B B B C C C C C C A A A A A A Kolumner och rader ger begränsningar i frihetsgrader när det gäller att skatta effekt av behandling: Effekt av slam: DF F1 3 1 = 2 Columns 2 1 = 1 Error 2 Total 6 1 = 5 Test av samspel: DF F1*F2 (3 1)(3 1) = 4 Columns 3 1 = 2 Subcolumns 2(3 1) = 4 Rows 3 1 = 2 Subrows 2(3 1) = 4 Error 21 Total 36 1 = 35 Effekt av kväve: DF F2 3 1 = 2 Columns 2 1 = 1 Error 2 Total 6 1 = 5 Men större antal fg för test av samspel:

12 Skördar: Stora effekter av N-gödsling Relativa värden; A2 (full N, slam) = 1 11 Igelösa 11 Petersborg Inget slam 1 ton slam/år 3 ton slam/år 5 Inget slam 1 ton slam/år 3 ton slam/år 4,2,4,6,8 1 4,2,4,6,8 1 N-nivå N-nivå

13 Skördar: Vissa effekter av slam över tiden 2,5 Petersborg 1,25 Grain Spring barley 1,2 Sugar beets Winter oilseed rape Winter 1,15wheat Grain Spring barley Sugar beets Winter oilseed rape Winter wheat 2 1,1 C/A C2/A2 1,5 1,5 1,95 1, Year, Year

14 3 Skördar: Vissa effekter av slam över tiden Petersborg C/A C2/A2 y = -51,78 +,267x R=,63624 ; y = -, ,97377x R=,17475; p=.48 p=.63 1,5 1,4 2,5 1,3 2 1,2 1,1 1,5 1 1,9 C/A C2/A2 y = -19,63 +,1438x R=,77778; y = -13,178 +,7126x R=,77131; p=.14 p= År, År

15 Växtnäring: Utveckling av P-AL i matjorden (-2 cm) A A1 A2 B B1 B2 C C1 C2 Petersborg P-AL y = -52,318 +,375x R=,18765 y = -44,954 +,2779x R=, y = -41,42 +,25862x R=,2335 y = -396,16 +,2455x R=, y = -518,6 +,2668x R=,79477 y = -722,22 +,36829x R=, y = -1225,6 +,62186x R=,87119 y = -1712,2 +,86675x R=, y = -1349,7 +,6851x R=,9234 År

16 Växtnäring: Utveckling av P-AL i matjorden (-2 cm) 4 3,5 Petersborg Igelösa 3 2,5 2 1,5 1,5 y =.15 +,216x R=.981 y = x R= P, kg återstod per ha och år

17 Långliggande försök - test av översläpning 217 Ex. Bördighetsförsöken har storrutor med olika fosfornivåer A = ingen fosfor sedan 1966 C = ersättning + 2 kg P/ha

18 Långliggande försök - test av översläpning Översläpning 91 E-län 4 Översläpning 91 E-län 35 Ruta 57=IIC Ruta 56=IIA2 35 Ruta 57=IIC Ruta 56=IIA Högåsa -7 cm Högåsa 7-14 cm 2 Klosterg -7 cm Klosterg 7-14 cm Avstånd (m) Avstånd (m)

19 1 Petersborg Kol: Inlagring A = slam, N C = 3 ton slam, N A2 = slam, full N C2 = 3 ton slam, full N,2,4,6,8 1 1,2 1,4 Organisk C, % av ts

20 Kol: Inlagring C retention in soil Igelösa SS indirect SS direct Crop residues increase from N fertilizer Crop residues unfertilized 5 A A1 A2 B B1 B2 C C1 C2 Petersborg 2 % av slammets innehåll av kol blir kvar i marken

21 Tungmetaller: Maxvärden har passerats Exempel, Igelösa A B C A1 B1 C1 A2 B2 C2 Koppar,25,2,15 A B C A1 B1 C1 A2 B2 C2 Kvicksilver 2,1 15 1, y = -, ,5672x R=,3239 År y = -36,69 +,16162x R=,6588 y = -51,54 +,26683x R=,56296 y = 67,452 -,28124x R=,2819 y = -295,77 +,1557x R=,76444 y = -48,6 +,2166x R=,51581 y = 89,693 -,39293x R=,25111 y = -189,71 +,138x R=,47956 y = -386,95 +,2496x R=, År y = -, ,17198x R=,15273 y = -1,928 +,99856x R=,75419 y = -2,6785 +,13893x R=,42796 y = -, ,376x R=,53493 y = -1,4311 +,7499x R=,7515 y = -3,712 +,1584x R=,66655 y = -,8422 +,44494x R=,6959 y = -1,5161 +,79472x R=,5556 y = -2,376 +,1211x R=,58664

22 R3-13 Lanna

23 R3-13 Lanna R3-13, skördar Havre 212 Havre 213 Vårvete 214 Höstvete 215 Vårkorn 216 Havre 217 Havre År

24 Slutsatser Slammets innehåll av N och P utnyttjas dåligt av växterna; men slammets innehåll av tungmetaller tas inte heller upp. Slammet tillför organiskt material, som gynnar markstrukturen; ex. högre porositet och vattenhållande förmåga. Kol binds i marken = begränsar växthuseffekten