Utveckling av ett integrerat miljö- och produktionsindex för fosfor (EPI)

Sammanfattning av slutrapport
En modell för modifiering av dagens P-gödslingsrekommendationer togs fram och testades praktiskt under en tvåårsperiod. Miljövariabler reducerade det vanliga behovsvärdet och modellen tillämpades i form av precisionsgödsling på ett antal fält där även P-förluster mättes kontinuerligt. P-behovet reducerades med 12-34 % jämfört med den vanliga rekommendationen. Det var svårt att göra en säker statistisk analys av hur gödslingen påverkade P-förlusterna, men resultaten indikerade att P-gödslingen i sig ledde till ökade förluster av Tot-P (ca 13 % av den tillförda fosforn) jämfört med ogödslade fält. Man såg ingen påverkan på förlusterna av DRP. Resultaten indikerade också att förlusterna av Tot-P från gödslingen med jämn giva var signifikant högre än då precisionsmodellen användes. Ett väl fungerande modellverktyg som är anpassat för att hantera enskilda fält och delar av fält vore av stort värde om man ska kunna detaljstyra åtgärder för att komma till rätta med läckage från lokala källor.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Syfte
Av flera till delar motstående skäl är optimering av fosforhantering viktig: jordbrukets miljöpåverkan måste minska, produktiviteten måste samtidigt öka och dessutom är jordens tillgångar av fosfor (P) begränsade. En metod för att lösa denna problematik är platsanpassning av fosforgödsling. Dagens P-gödslingsrekommendationer bygger på markens P-AL-tal och den förväntade skörden. I föreliggande projekt var syftet att ta fram ett praktiskt tillämpbart integrerat miljö- och produktionsindex (EPI) i form av en modell för precisionsodlingsanpassad fosforgödslingsrekommendation, och även testa den i praktiken.

Resultat
• Ett EPI-index i form av en ny, precisionsodlingsanpassad modell för fosforbehovsberäkning togs fram där behovet reduceras beroende på riskfaktorer.
• Metoden tillämpades på några fält och indikerade att i det här fallet gav traditionell, jämn gödsling upphov till större läckage än då den nya precisionsmodellen användes.
• Fosforgödslingen i sig gav upphov till större läckage än om ingen fosforgödsling utfördes (13 % av den tillförda fosforn förlorades).
• Fosforgivan med den nya metoden blev reducerad med upp till ca 30 % jämfört med om nuvarande rekommendationer tillämpades.
• En detaljerad kartläggning av försöksfälten visade att gödsling efter medelbehovet bara blir korrekt på en mindre del av fälten.
• Ett försök att anpassa en av de vanligast använda läckagemodellerna på ett av försöksfälten visade att behovet är stort för vidare utveckling av ett sådant verktyg så att det är möjligt att i detalj simulera åtgärder inom fälten.

Metoder
En metod för utveckling av dagens gödslingsrekommendationer togs fram där några faktorer som är viktiga för att ta hänsyn till fosforförluster inkluderades. Graden av fosformättnad (DPS), topografi (marklutning) och P-AL i alven var faktorer som var väl korrelerade med mer komplicerade riskindex som utvecklats tidigare, och faktorerna användes för att reducera fosforgivan. Den nya metoden anpassades så att den kunde tillämpas vid precisionsodling. Under 2007 och 2008 användes modellen på ett antal fält på Logården i Västergötland, där P-förluster har mätts kontinuerligt sedan hösten 2004 och ingen P-gödsling skett sedan 1991. På andra fält gödslades med jämn giva på traditionellt vis. Den relativt detaljerade jordprovtagningen som gjordes visade att variationen i alla parametrar som användes var påtaglig inom fälten och att användning av medelvärdet som grund för behovsberäkningen inte blev korrekt. Reduktionsvariablerna reducerade det beräknade P-behovet med 12-34 % jämfört med den vanliga rekommendationen. Med utgångspunkt från detta relativt begränsade projekts resultat var det svårt att göra en definitiv jämförelse av effekter på fosforförluster från fält som precisionsgödslats enligt modellen och de som gödslats med jämn giva. Det handlar om få fält under i sammanhanget kort tid med ganska olika förutsättningar. De statistiska jämförelser som gjordes då förhållandena renodlats så mycket som möjligt visade dock att gödslingen i sig ledde till ökade förluster av totalfosfor (ca 13 % av den tillförda fosforn). Man såg ingen påverkan på förlusterna av löst fosfor när gödslade fält jämfördes med ogödslade. Resultaten indikerade också att förlusterna av totalfosfor från den jämna gödslingen var signifikant högre än då precisionsmodellen användes. Ett väl fungerande modellverktyg som är anpassat för att hantera enskilda fält och delar av fält vore av stort värde om man ska kunna detaljstyra åtgärder för att komma till rätta med läckage från lokala källor. I projektet gjordes ett försök att anpassa en av de vanligast använda läckagemodellerna, ICECREAM (som är ofta använd för modellering över större områden), med data från ett av fälten. Det återstår mer arbete innan det är möjligt att utnyttja en sådan modell för simulering av förlusterna av fosfor i dess olika former på den detaljnivån. Data som insamlats i detta projekt har sammanställts så de kan bli ett värdefullt bidrag som underlag i det arbetet.

Slutsats och råd till näringen
För att kunna använda den föreslagna metoden behövs, förutom den vanliga markkarteringen med P-AL och uppgifter om förväntad skörd, även data som kan ge en fingervisning om hur mycket P-givan ska minskas på grund av risk för förluster. Man kan tänka sig att använda många olika uppgifter för en sådan bedömning, men det är en fördel om det relativt lätt att få fram informationen utan att det kostar för mycket. Här användes DPS, topografi och P-AL i alven. För att beräkna DPS krävs analys av Al och Fe, vilket dock kan göras med AL-metoden, och kanske vore det bra att mer rutinmässigt göra analys av Fe och Al vid markkartering. Detaljerade topografiska uppgifter (felet i höjdled är normalt endast ett par dm och uppgifter finns i ett nät av 2 x 2 m2 rutor) finns numera tillgängliga i den nya nationella höjdmodellen (NNH) som täcker större delen av Sveriges åkermark. P-AL i alv är sannolikt i många fall en viktig parameter. I detta projekt var det stora skillnader i P-AL i alv och P-AL i matjord både mellan och inom fält. Det vore att föredra att man oftare även provtog och analyserade förhållanden i alven. Om det går att ta fram nya metoder eller sensorer som kan användas för att enklare bedöma förhållanden i alven skulle det förstås vara mycket användbart eftersom extra provtagning medför kostnader. Simuleringsmodeller kan vara ett viktigt hjälpmedel för att kunna göra scenarier på detaljnivå för att få en uppfattning om effekten på P-läckaget av olika tänkbara åtgärder inom fält. Den modell som vi testade i det här projektet behöver vidareutvecklas för att kunna användas på den detaljnivån.