Agricat2 – effekter av tiltak mot fosforavrenning
Sigrun H. Kværnø
Hva er Agricat 2?
– En empirisk, «forvaltningsrettet» modell – Utviklet av Bioforsk i 2014
– Oppdatert utgave av Agricat (Borch et al., 2010;2014)
– Beregner jord- og fosfortap fra korndominerte jordbruksarealer – To brukergrensesnitt:
– WebGIS Agricat 2 – Agricat 2-XLS
Bruksområde
– Sammenlikning av effekter av ulik jordbruksdrift og tiltak – relative forskjeller i jord- og fosfortap
– «Faktisk drift i år XXXX» vs. utvalgte scenarier – Tiltak som kan beregnes:
– Endret/redusert jordarbeiding
– Redusert fosforgjødsling (dvs. redusert PAL) – Grasdekt buffersone
– Fangdam
– Ikke tilpasset områder med mye husdyr mest brukt i korndistrikter på Østlandet
12.12.2016 3
Beregningsmetode
12.12.2016 4
Erosjonsrisiko
– Utgangspunkt for beregninger: langsiktig erosjonsrisiko ved høstpløying
–
Digitalt jordsmonnskart fra NIBIO: under utbedring, nye kart klare i 2017
–
Agricat 2 fordeler jordtap på overflate- og grøfteavrenning
12.12.2016 5
Jordtap ved aktuell drift
12.12.2016 6
Erosjonsrisiko ved høstpløying (EHP)
Jordtap ved aktuell drift
Formler
Foto fra Bioforsk og NLR
Vårkorn m/
høstpløying Grønnsaker over
jorda Høstkorn m/
høstpløying Poteter,
rotgrønnsaker
Høstharving Frukt, bær Stubb Eng, gras, beite
Jordarbeidingsfaktor
Foto fra Bioforsk og NLR
Vårkorn m/
høstpløying Grønnsaker over
jorda Høstkorn m/
høstpløying Poteter,
rotgrønnsaker
Høstharving Frukt, bær Stubb Eng, gras, beite
– Funksjon basert på måledata fra
jordarbeidingsforsøk + andre småfelt
– Mangelfulle data for mange vekster, og klimaforhold!
Jordarbeidingsfaktor
Driftsdata
12.12.2016 9
NB: Fiktivt eksempel
Driftsdata
–
Faktisk drift:
– fra Landbruksdirektoratet/SSB: Søknad om
produksjonstilskudd, leiejordregisteret, eStil (digitale kart over arealer det er søkt RMP-tilskudd til)
– Evt. detaljkartlagt drift, hvis små nedbørfelt
– Rutiner for fordeling av ikke kartfestet drift i Agricat 2
–
Scenariedrift:
– Standard scenarier, eller spesialtilpasset
12.12.2016 10
Landskapstiltak
12.12.2016 11
Erosjonsrisiko ved høstpløying
Jordtap ved aktuell jordarbeiding
Jordtap etter buffersone
Jordtap etter fangdam
Formler
Formler
Formler
Grasdekt buffersone
–
Renseeffekt = f(bufferbredde)
–Faktisk: fra eStil (RMP-kart)
–Scenario: legges til langs alle
vannlinjer- og flater
–
Bufres med faste bredder
–Renser et definert område
(nedbørfelt eller influenssone)
12.12.2016 12 Bredde Fylke med krav
5 m Buskerud, Telemark, Vestfold
6 m Østfold
8 m Hedmark, Oppland
10 m Rogaland, Sør-Trøndelag, Nord-Trøndelag
Fangdam
– Renseeffekt = f(Fangdamstørrelse/fangdamnedbørfelt) – Faktiske og evt. Scenario: fra oppdragsgiver
12.12.2016 13
Anbefalt fandamstørrelse:
0,1-0,4 % av nedbørfeltareal
Fosforberegning
12.12.2016 14
Erosjonsrisiko ved høstpløying
Jordtap ved aktuell jordarbeiding
Jordtap etter buffersone
Jordtap etter fangdam
Fosfortap
Formler
Formler
Formler
Formler
Fosfortap
– Fosfortap = jordtap ved aktuell drift × totalfosfor i jord (‰) × anrikningsfaktor
12.12.2016 15
Figur 1. Innhold av totalfosfor i jord, Ptot, som
funksjon av fosforstatus P-AL i jord. Figur 2. Anrikningsfaktor EF som funksjon av jordtap.
0.0000 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.0010 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018 0.0020
0 5 10 15 20 25 30
Ptot (promille)
P-AL (mg/100 g jord) Tyngre leirer Marine lettleirer Morenelettleirer Sandjord
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
0 500 1000 1500 2000
EF
Jordtap (kg/daa/år)
Jordprøver
fra Norge Amerikanske
laboratorie- forsøk
Fosfordata
– Jorddata fra digitalt jordsmonnskart (NIBIO)
– PAL-data fra Jorddatabanken (NIBIO), evt. andre
12.12.2016 16
NB: Fiktivt eksempel
Scenarier i Agricat 2
Standard scenarier
0. Faktisk drift (spesifikt år) 1. Alt kornareal høstpløyd
2. Alt kornareal i klasse 3 og 4 i stubb 3. Alt kornareal i klasse 2, 3 og 4 i stubb 4. Alt kornareal i stubb
5. Alle vassdragsnære kornarealer i stubb 6. Alt areal med P-AL over 10 reduseres til 10 7. Alt areal med P-AL over 7 reduseres til 7
8. 6 m vegetasjonssoner langs alle bekker og elver
9. Alt kornareal i stubb - 6 m vegetasjonssoner langs alle bekker og elver, og P-AL redusert til 10 Evt. andre scenarier, f.eks. nye fangdammer, kan legges inn, men krever ekstra innsats.
Output fra Agricat 2
– «Langsiktig» gjennomsnittlig jord- og P-tap fra hver delteig (polygon) summert pr. nedbørfelt
– Relative, evt. absolutte, forskjeller mellom tiltak/scenarier
12.12.2016 18
Vannregion Glomma, 2013
Vestfold, 2013
12.12.2016 21
Oversikt over driftsfordeling
Praktisk bruk av resultatene
Forvaltningens bruk
– Brukt i tiltaksanalyser:
– Indirekte: utgangspunkt for diskusjon, planlegging, synliggjøring av handlingsrom, anskueliggjøre
tiltakseffekter
– Direkte: kvantifisering, vurdering og prioritering av tiltak
– Sektorbaserte forurensningsregnskap (synliggjøre jordbrukets bidrag)
– Se opp mot estimert bakgrunnsavrenning, og/eller avlastningsbehov
– Bakgrunn for kost-effekt-vurderinger
12.12.2016 23 Basert på tilbakemeldinger fra PURA, HuVo,
Glomma sør for Øyeren og Vestfold
Tiltakspakke jordbruk – Merkedamselva
(tillegg til pågående tiltak)
24
Utkast – avlastning ca. 620 kg fosfor
Tiltak som ikke er produksjonshemmende er tatt ut i størst omfang, og supplert med utsatt jordarbeiding og vegetasjonssoner Tiltakene planlegges ikke i detalj med nøyaktig geografisk plassering i denne fasen.
Detaljplanleggingen vil skje i gjennomføringsfasen år 2016-2021.
Tiltak Omfang Effekt kg P Kosteffekt
kr/kg P
Drifts- kostnader
kr/år
Invest.
Kostnad
kr Levetid år Utsatt jordarbeiding på kornareal i klasse 3 og 4 100 dekar 76 250 19 000
Utsatt jordarbeiding på kornareal i klasse 2 0 dekar 0 800 0
Utsatt jordarbeiding på kornareal i klasse 1 0 dekar 0 2800 0
Vegetasjonssoner 3 km 47 100 4 700
Redusert fosforgjødsling etter nye normer 45 % 60 0 0
Fangdammer 0 0 400 0 30
Andre hydrotekniske tiltak 30 % 273 300 13 700 2 050 000 30
Ekstraordinær avrenning husdyrhold 100 % 165 300 8 300 1 240 000 30
Sum 621 45 000 3 280 000
Kilder - kostnadseffektivitet: NILF-rapport 2013-3, effekt: Bioforsk Agricat 2013
14.02.2014
Eksempel fra Hilde M. Lien, Fylkesmannen i Vestfold
Usikkerheter
– Prosessbeskrivelse: alt er ikke inkludert, forenklet framstilling!
– Formler: kunnskapshull, manglende datagrunnlag – Inputdata: «Shit in, shit out»…
– Kalibrering/validering: beregning vs. måledata
12.12.2016 25
Begrensninger 1
12.12.2016 26
Mer nøyaktig driftsfordeling – fx. Fjernanalyse.
(Kommer bedre data fra LDIR i 2018)
Lokalt klima – forbedres 2017!
Drågerosjon, grasdekt vannvei – søkt om prosjekt
Husdyrgjødsel, løst P – under utarbeidelse Naturlige/andre buffer-
soner – søkt om prosjekt
Begrensninger 2
12.12.2016 27
Innsjøretensjon – andre modeller Kanterosjon – vanskelig
å kvantifisere! Flom – lite kunnskap?
Hydroteknikk – tricky!
Utmarks- avrenning Andre kilder
Konnektivitet på land – jobbes delvis med?
