Långsiktig fosforförsörjning från mark - utvärdering av P-AL och betydelsen av stabila fosforformer

In Sweden, fertilization recommendations are based on results obtained from the P-AL (ammonium lactate) soil test, which is supposed to provide the potentially available phosphorus (P). There are known deficiencies with this method, for example that it is poorly suited to determine the availability of 'stable' P forms, which may be important over time. The aim of this project is to improve the knowledge on P dynamics in soils to improve fertilizer recommendations - this can save natural resources as well as money. New and archived soils from long-term field experiments are used. By use of isotope techniques and extractions we will evaluate P-AL and Olsen-P as indicators of plant-available P in different soils. We will also study the dynamics of stable P. The results are used to calibrate a model able to estimate the significance of the stable P pool for the availability of P. The model is used in a novel tool for fertilization recommendations developed in the project.

I Sverige baseras dagens gödslingsrekommendationer på det sk P-AL-talet, detta avses ge den mängd fosfor (P) som är potentiellt växttillgänglig i ett korttidsperspektiv. Dock finns brister med denna metod, bl.a. tar man ingen hänsyn till de 'stabila' formerna av fosfor vilka kan vara betydelsefulla över lång sikt både för att binda upp och för att frigöra fosfor. Syftet med projektet är att förbättra kunskapen om fosfors dynamik i mark för att förbättra gödslingsrekommendationerna - detta kan spara såväl naturresurser som pengar. Nya och arkiverade prover från långliggande försök utnyttjas i projektet. Genom isotopteknik och extraktioner kommer vi att utvärdera P-AL och Olsen-P som mått på växttillgängligt P i olika typer av jordar, samt studera betydelsen av stabilt P. Resultaten används för att kalibrera en modell som förmår uppskatta hur viktigt det stabila fosforförrådet är för fosforns tillgänglighet. Modellen utnyttjas i ett nytt verktyg för gödslingsrekommendationer.

Projektets syfte var att förbättra vår kunskap om utbytet av fosfor mellan marklösningen och den fasta fasen för att förbättra gödslingsrekommendationerna. Resultaten visade att Olsen-P-testet var bättre relaterat till isotoputbytbart P, mindre påverkat av desorption från olösliga faser, och mer överensstämmande med resultaten från experiment med järnoxidsänka jämfört med P-AL. Därför är Olsen-P-testet förmodligen bättre lämpat i gödslingsrekommendationer. En analys av arkiverade jordar från bördighetsförsöken visade att förändringen i stabilt P under en 50-årsperiod var större än förändringen av labilt P. Det stabila P-förrådet är således mycket dynamiskt under 50 år, åtminstone i de undersökta jordarna.

Vi rekommenderar att de svenska gödslingsrekommendationerna ses över när det gäller användning av P-AL för klassificeringsändamål; Olsen-P kan vara ett bättre val. Dessutom bör den stabila fosforns roll för den långsiktiga fosforförsörjningen undersökas närmare.

Fosfor är ett av de viktigaste näringsämnena inom växtodlingen, och en balanserad tillförsel av fosfor genom gödsling är viktig för att få en tillräckligt bra tillväxt och samtidigt undvika överdosering, vilket är oekonomiskt och kan leda till fosforförluster till vatten.

Syftet med detta projekt var att förbättra vår kunskap när det gäller utbytet av fosfor mellan marklösningen och jordpartiklarna så att nuvarande gödslingsrekommendationer kan förbättras. Som ett led i detta utvärderade vi två vanliga s.k. tester med ammoniumlaktat (”AL”) och med natriumbikarbonat (”Olsen”), och i vilken grad dessa återspeglar det s.k. labila fosforförrådet, dvs det förråd av fosfor som lätt kan mobiliseras och som grödor därför lätt kan ta upp. Idag är AL-testet det som används i Sverige i samband med klassificering av jordar för att bedöma gödslingsbehovet. Vidare studerades hur de labila och stabila förråden av fosfor förändrats i sex svenska bördighetsförsök under en 50-årsperiod; stabilt fosfor antas ofta vara sådan fosfor som bundits starkt i jorden och som har en mycket begränsad upptagbarhet för grödorna.

Resultaten visar sammanfattningsvis att Olsen-testet på ett bättre sätt än AL beskriver jordens labila fosforförråd. Det finns flera belägg för detta: för det första fanns en bättre relation mellan Olsen-test-fosfor och isotoputbytbart fosfor. För det andra var kvoten mellan den tillsatta isotopen (33P) och ”vanligt” fosfor (31P) i Olsen-testets extrakt betydligt mer lik den för kalciumkloridextrakt, vilket motsvara markvattnets sammansättning. För det tredje fanns ett mycket bra samband mellan Olsen-test-fosfor och det fosfor som avskilts med järnoxidtäckt filterpapper som nedsänkts i en jordsuspension, medan motsvarande samband för AL-testet var mycket sämre. AL-testet befanns lösa upp fosforformer som inte är så lättlösliga och därmed inte lätt upptagbara, och andelen sådan fosfor som löses upp varierar från jord till jord. Olsen-testet har inte motsvarande problem, men istället löser Olsen-testet bara upp en delmängd av den isotoputbytbara fosforn, för välgödslade jordar ca 50 %. Resultaten leder fram till slutsatsen att en klassificering baserad på Olsen-P snarare än P-AL förmodligen skulle leda till mer träffsäkra gödslingsrekommendationer.

En utvärdering av hur fosforförråden förändrats i ett 50-årsperspektiv i bördighetsförsökens jordar visar att de stabila fosforförråden i absoluta värden förändrats mycket mer än vad de labila fosforförråden har gjort. Det visar att de stabila fosforförråden är mer dynamiska än vad som ofta antagits i det förflutna, vilket påverkar grödornas fosforförsörjning, förmodligen även i ett relativt kort tidsperspektiv (en växtsäsong). I dagens läge beaktas inte de stabila fosforförråden då man rekommenderar/beräknar gödselgivor, men det kan vara intressant att göra detta i framtiden om bra modeller utvecklas. Under 2020 pågår en sådan modellutveckling inom ramen för ett doktorandprojekt och en postdokanställning vid SLU. Det återstår att se hur väl den resulterande modellen kan beskriva dynamiken för fosfor och om den kan användas som grund för att ytterligare förbättra gödslingsrekommendationerna.

Projektets resultat leder till rekommendationen att det finns ett behov att se över nuvarande gödslingsrekommendationer – Olsen-testet, vilket används i Danmark och i flera andra europeiska länder, är sannolikt bättre för att beskriva skillnader mellan olika jordar när det gäller fosforstatus och bör därför utgöra en bättre grund för klassificering. Detta gäller inte enbart i kalkinnehållande jordar med högt pH, vilket i Sverige diskuterats tidigare, utan även i andra typer av jordar. Vidare finns ett behov av att bättre förstå den stabila fosforns dynamik, så att denna kan beaktas i framtidens utvecklade gödslingsrekommendationer.