Stort potensial for mer bærekraftig fosforutnyttelse

Spredning av husdyrgjødsel_Svein Skøien

Spredning av husdyrgjødsel: Mengden plantetilgjengelig fosfor som finnes i husdyrgjødselen i Norge har et teoretisk potensiale til å dekke hele det nasjonale fosforgjødselbehovet. Foto: Svein Skøien.

Fosfor er nødvendig for alt liv, men blir brukt på en ineffektiv måte. Det mener NIBIO-forsker Ola Stedje Hanserud som etterlyser bedre forvaltning av fosforet som allerede er i omløp i norsk landbruk.

For at planter skal vokse og trives, er de helt avhengige av fosfor - en livsviktig og begrenset ressurs. Næringsstoffet blir tilført plantene, blant annet gjennom mineralgjødsel, husdyrgjødsel og avløpsslam som spres på jordet.

Fosforet i mineralgjødsel er basert på fosfatstein utvunnet fra gruver. Dette er problematisk av flere årsaker. For det første er fosfatstein en ikke-fornybar ressurs og gruvereservene den utvinnes fra vil minke i størrelse over tid. I tillegg fører den store tilførselen av ny fosfor til landbruksjord til betydelige tap til vann. Dette gir blant annet uønsket algevekst og oksygenreduksjon i havet.

En løsning på dette er å resirkulere og bruke bedre det fosforet som allerede er i omløp. Det kan blant annet gjøres ved å utvikle nye gjødselprodukter basert på husdyrgjødsel i stedet for mineralgjødsel.

– Fosfor i husdyrgjødsel er omtrent like lett tilgjengelig for plantene å dra nytte av som fosforet i mineralgjødsel. Husdyrgjødsel inneholder dessuten andre viktige næringsstoffer også, forteller Ola Stedje Hanserud som er forsker og stipendiat ved NIBIO/NTNU.

Sammen med kolleger har han funnet ut at mengden plantetilgjengelig fosfor som finnes i husdyrgjødselen her til lands faktisk har et teoretisk potensiale til å dekke hele det nasjonale fosforgjødselbehovet sett at det resirkuleres og tas i bruk der det er behov.

Algevekst_NIBIO
Algevekst_NIBIO: Fosfortap fra landbruket kan føre til uønsket algevekst og oksygenreduksjon i vannforekomster. Foto: Anette Tjomsland.

Skjevfordeling av fosfor i Norge

I sitt doktorgradsarbeid har Hanserud blant annet kartlagt fosforbeholdningene som finnes i Norge på fylkesnivå og undersøkt hvor stort fosforgjødselbehovet faktisk er med tanke på hvor mye som finnes i jorden fra før. Det overordnete målet med arbeidet er å bidra til en forbedret nasjonal fosforforvaltning og mer effektiv bruk av fosfor i norsk planteproduksjon.

Ett av områdene han har sett på er fosformengden som tilføres jord i forhold til det som kommer ut i form av avling. Han har funnet ut at det jevnt over er adskillig mer fosfor som går inn i jorden enn det plantene faktisk trenger og har mulighet til å nyttiggjøre seg av. Dette er særlig tilfellet på Vestlandet der det er mye husdyrhold.

– Selv uten tilførselen av mineralgjødsel, er det et stort fosforoverskudd i jorden i enkelte vestlandsfylker, og det basert på spredning av husdyrgjødsel alene, forteller han.

Dette er i motsetning til fylkene i Sørøst-Norge som er dominert av kornproduksjon og som dermed har et fosforunderskudd dersom de ikke får fosforholdig gjødsel fra annet hold. Hanserud slår derfor fast at husdyrgjødselens fulle potensiale for å erstatte mineralgjødsel bare kan realiseres dersom fosforet gjennom husdyrgjødselen blir redistribuert til områder der det trengs.

Det vil si at gjødselen i store trekk fraktes fra Vestlandet til Østlandet, men at den også omfordeles bedre innad i fylkene.

– Vi har funnet ut at å frakte separert gjødsel fra vest til øst potensielt kan gjøres uten å øke miljøpåvirkningen sett i forhold til om husdyrgjødselen kun spres lokalt der det allerede er et fosforoverskudd, sier han.

Ola Stedje Hanserud_Kathrine Torday Gulden
Ola Stedje Hanserud: NIBIO-forsker Ola Stedje Hanserud etterlyser en forbedret nasjonal fosforforvaltning og mer effektiv bruk av fosfor i norsk planteproduksjon. Foto: Kathrine Torday Gulden.

Plantetilgjengelig eller ei, det er spørsmålet

Fosforoverskudd i jord er uheldig av to årsaker. For det første er det sløsing av en begrenset ressurs. For det andre kan en opphopning av fosfor utgjøre en fare for miljøet.

– Plantene klarer kun nyttiggjøre seg av fosfor som innehar visse kvaliteter, så overskuddet hoper seg gjerne opp i jorden. Dette utgjør en miljørisiko ved at næringsstoffet fort kan havne på avveie med erosjon og avrenning og blant annet føre til algeoppblomstring i nærliggende vann, sier Hanserud.

– Når du har høyt fosfornivå fra før, bør du også gjødsle med mindre, legger han til.

Videre forteller han at det er viktig å ta hensyn til om fosforet som eksisterer i jorden er i en form som gjør den tilgjengelig for plantene eller ikke.

– I materialstrømsanalyse, som er metoden vi har brukt, har det tidligere vært vanlig å kun se på den totale mengden fosfor for å beregne hva fosforgjødselbehovet faktisk er. Det vi har gjort er å skille på fosforkvaliteter der plantetilgjengelighet er det avgjørende elementet, forteller forskeren.

– Ved å passe på at fosforet som blir tilført faktisk er i en form som gjør det mulig for plantene å nyttiggjøre seg av, som er tilfellet hva angår husdyrgjødsel, kan vi unngå unødvendig opphopning av utilgjengelig fosfor i jorden, sier han. 

 

Nyttig forvaltningsverktøy

Per i dag blir det altså spredd husdyrgjødsel i stort monn på vestlandske jorder, mens det går mer i gjødsling med mineralgjødsel og noe slam på Østlandet. Hanserud etterlyser en bedre forvaltning slik at fosforet som faktisk allerede er i omløp gjennom husdyrgjødsel, heller blir brukt der den trengs. Han mener at studiene hans kan være nyttige verktøy i forbindelse med dette.

– Ett eksempel er det at vi har identifisert fosforoverskudd i visse deler av landet. Det er et nyttig verktøy for å skjønne at det dermed er der vi må sette inn tiltak og gjøre noe med overskuddet, sier han.

Han legger til at der hans studier er gjort på fylkesnivå, er det ingenting i veien for å gjøre tilsvarende på kommunenivå, kanskje til og med gårdsnivå.

– Metodikken vi har brukt, kan sånn sett være nyttig som et forvaltningsverktøy, blant annet for å informere forskrifter, ulike økonomiske tiltak eller lignende. Ved å zoome inn på kommunenivå kan det kanskje vise seg at det er noen få kommuner som utgjør hele fosforoverskuddet for fylket, sier han. 

– Det er i så fall noe som kan være greit å være oppmerksom på før man setter i gang med å påvirke at gjødselen beveger seg andre steder i landet, legger han til. 

 

Avfall må anses som en ressurs

Det er imidlertid ikke bare en bedre forståelse av fosforforvaltning som må til. Markedsdynamikk er til slutt avgjørende, noe Ola Stedje Hanserud og kolleger ved NIBIO nå er i gang med å undersøke nærmere.

– Vi er nødt til å få en bedre forståelse av hvordan resirkulerte produkter kan erstatte primære produkter, som for eksempel mineralgjødsel. Det krever at vi setter oss inn i hva det er som gjør at bonden velger ett produkt over et annet, sier han. 

Pris er én ting, men det er også andre faktorer som kan spille inn på dette.

– For eksempel at bonden får litt ekstra organisk materiale ved å velge resirkulert gjødsel over mineralgjødsel, sier han.

Hanserud påpeker at myndighetene selvsagt også har mye å si for markedsdynamikken omkring dette, ved at det for eksempel innføres avgifter eller endringer på regelverk.

– Én mulig overgangsordning for en bedre forvaltning av fosfor kan for eksempel være at politikerne innfører et krav om innblanding av resirkulerte næringsstoffer i mineralgjødsel, litt på samme måte som er tilfellet med biodrivstoff, sier han.

– Skal vi ha en sirkulær økonomi må avfall sees på og behandles som en ressurs. Dette innebefatter resirkulering av fosfor og at det tas i bruk der det er behov. Altså ikke der jorden allerede er mettet, sier han til slutt.

KONTAKTPERSON
Disputas

Denne saken tar utgangspunkt i doktorgradsarbeidet til Ola Stedje Hanserud som disputerte 8. mars ved NTNU i Trondheim.

Tittelen på avhandlingen til Hanserud er Phosphorus Management in an Environmental Systems Perspective. The role of secondary phosphorus recycling in the case of Norway.



Referanseartikler:

Hamilton, H. A., E. Brod, O. S. Hanserud, E. O. Gracey, M. I. Vestrum, A. Bøen, F. S. Steinhoff, D. B. Müller and H. Brattebø (2016). "Investigating Cross-Sectoral Synergies through Integrated Aquaculture, Fisheries, and Agriculture Phosphorus Assessments: A Case Study of Norway." Journal of Industrial Ecology 20(4): 867-881.

Hanserud, O. S., E. Brod, A. F. Øgaard, D. Mueller and H. Brattebø (2016). "A multi-regional soil phosphorus balance for exploring secondary fertilizer potential: the case of Norway." Nutr. Cycl. Agroecosyst. 104(3): 307-320.

Hamilton, H. A., E. Brod, O. Hanserud, D. B. Müller, H. Brattebø and T. K. Haraldsen (2017).  "Recycling potential of secondary phosphorus resources as assessed by integrating substance flow analysis and plant-availability." Science of the Total Environment 575: 1546-1555.

Hanserud, O. S., K.-A. Lyng, J. W. De Vries, A. F. Øgaard and H. Brattebø (2017). "Redistributing phosphorus in animal manure from a livestock-intensive region to an arable region: Exploration of environmental consequences." Sustainability 9(4): 595.

Hanserud, O. S., F. Cherubini, A. F. Øgaard, D. B. Mueller and H. Brattebø. "Choice of mineral fertilizer substitution principle strongly influences LCA environmental benefits of nutrient cycling in the agri-food system." Accepted for publication in Science of the Total Environment.

Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.