Edb-modelkms struktur
Trin 2. Omsætning i stald
Tilført kvælstof i strøelse angives som in
putværdi Som vejledende værdi vises normtal
lene, som er 3 kg organisk kvælstof pr. årsko for kvæg på stald og 7 kg organisk kvælstof pr.
årsso. For slagtesvin beregnes kun for gyllesy
stemer uden strøelse.
Ved fordampningstab anvendes indtil videre som norm de værdier for tabsprocenter af
input-ammoniumindholdet, som er anført i tabel 5. Tallene er generaliserede udfra normal temperatur.
Tabel 5: Fordampningstab i % af ammonium- kvælstof
Dyreart X af annoniun-kvalstof
Malkekvag: 5
Kalve pA dybstrøelse: 20
Andet opdrst: 5
Søer: 10
Slagtesvin: 5
Trin 3. Gødningslagring og 'behandling Der regnes med, at en del af ammonium-kvæl- stofmængden i fast staldgødning løber ud i ajlebeholderen med 30% for kvæg og 25% for svin. Omsætning i gødning og fordampning af ammoniak sker samtidigt. Der mangler dog viden om omsætningen i lageret. En stærkt forenklet beregningsmodel er derfor anvendt.
Efter fordampningen opsplittes i organisk kvælstof og ammoniak-kvælstof efter procenter
ne i tabel 4.
Ammoniakfordampningstabet er en funktion af ammoniakkoncentration, pH, temperatur og fordampningsforholdene samt lagringstid. Indtil mere viden foreligger anvendes nedenstående skønnede værdier i tabel 6. Forskellen mellem kvæg og svin i disse er bla. betinget af gød- ningssammensætning og -overflade samt pH.
Der regnes med, at alt ammoniumkvælstof ab stald i fast staldgødning tabes. De 6 måneder i tabel 6 er valgt som gennemsnitlig lagring, idet der sker en kontinuerlig fyldning i typisk 9 måneder.
Tabel 6: Normværdier for fordampningstab i procent af ammonium-kvælstof ab stald ved 6 måneders gennemsnitlig lagring.
X af aononiun- kvalstof fast staldgødning Ajle Gylle
Kvag: 100X 6X 10X
Svin: 100X 6X 11X
Trin 4. Ud- og nedbringning
Som situationsparameter kan vælges mellem 6 spredesystemer jævnfør tabel 7, som er skønne
de tabsprocenter.
Tabel 7: Tabsprocenter af ammonium-kvælstof afhængig af spredesystem.
Spredesyste« tab af amnoniunkvalstof Bladspreder 3 X (gylle & ajle)
Pendulspreder 3 X do.
Spredebom, lav udspreder 2 X do.
Slabeslanger 1 X do.
Nedfaldning 0 X do.
Spredevogn 1 X (fast staldgdng) Ammoniakfordampningen fra udbragt hus
dyrgødning er afhængig af en lang række fak
torer. Det er ikke muligt gennem eksisterende forsøgsoplysninger at belyse alle disse faktorer og deres vekselvirkning. Det skønnes dog relevant under alle omstændigheder at medtage følgende forhold, uanset at disse ikke alle kan beskrives tilstrækkeligt godt:
- Henliggetid før nedbringning. Følgende tre henliggetider benyttes: straks (1/2-1 time efter udbringning), 6 timer og 12 timer.
- Temperatur i henliggeperioden. Her skelnes mellem to situationer: frossen jord med tem
peratur under frysepunktet og ikke frossen jord med temperatur over 0°C. I det sidste tilfælde antages fordampningstabet at være lineært afhængigt af temperaturen.
- Vejrforhold, dvs. luftfugtighed, vindhastighed, solstråling og nedbør. Disse faktorer er svære at kvantificere. Der opereres derfor med tre
vejrtyper: ugunstigt vejr (lav luftfugtighed, tørt, solskin, blæsende), normalt vejr og gunstigt vejr (høj luftfugtighed, fugtigt, overskyet, stille).
- Gødningens tørstofindhold. Tynd gylle eller ajle vil lettere kunne trænge ned i jorden, hvor ammonium kan bindes til jordpartiklerne (jord- kolloideme). Der skelnes mellem to tørstofind
hold: tynd gødning (<S% tørstof) og tyk gød
ning (>5% tørstof), sidstnævnte er typisk kvæggylle og fast staldgødning.
- Gødningens pH. Herudover er gødningens bufferkapacitet af betydning, men data er ikke tilgængelige. Der skelnes mellem 3 pH inter
valler: lav pH (pH < = 7), middel pH (pH:7,l-7,4) og høj pH (pH >=7,5)
- Jordtype. Der skelnes mellem sandjord og lerjord.
- Nedbringningsmetode. Der skelnes mellem følgende metoder:
- direkte nedfældning - udsprøjtning på afgrøde - udlægning i bunden af afgrøde
- udsprøjtning på jord med overfladisk ned- muldning
- udsprøjtning på jord med nedpløjning.
I modellen medtages skønnede faktorer for betydningen af ovennævnte forhold. Det skøn
nes ikke muligt at angive graden af usikkerhed, da der kun sjældent foreligger forsøgsresultater, hvor det er muligt at adskille effekten af for
skellige forhold.
Kvælstoftabet ved ammoniakfordampning (T) fra udbragt husdyrgødning beregnes i procent af gødningens indhold af ammoniumkvælstof.
Tabet består af en komponent fra henliggetiden (TH) og en komponent fra den endelige an
bringelse af gødningen (TA):
T = TH + TA
For direkte nedfældning samt udsprøjtning/ud
lægning på afgrøder er der ikke nogen egentlig henliggetid, hvorfor TH her sættes til 0. Tabet i henliggeperioden antages primært at være en funktion af henliggetid og temperatur ganget med faktorer for de øvrige betydende kompo
nenter:
TH s T t ’ f v M d ’ fp
hvor Tt er tabet som funktion af temperatur og henliggetid, fv er en korrektionsfoktor for vejrforholdene, fil er en korrektionsfaktor for tørstofindhold, fp er en korrektionsfaktor for pH. Tabet (Tt) som funktion af temperatur og henliggetid beregnes som en lineær funktion af temperaturen med separate konstanter for frossen/optøet jord og de tre værdier for hen
liggetid, dvs.
T t= a+ bT
hvor T er temperatur, °C, og a og b er para
meterestimater afhængig af henliggetid og frost i jorden.
Tabel 8: Estimater for parametrene i ligningen T t= a+ bT
Frost i Henliggetid
jord timer a b
Estimater for parametrene er angivet i tabel 8.
Værdier for frossen jord er taget fra forsøg i vindtunnel med svinegylle. Værdierne for optøet jord er fundet ved regression pä 38 forsøg i vindtunnel med kvæggylle. I disse vindtunnelforsøg er der kun målt tab hver sjette time. Værdien efter 1/2-1 time er angivet som en fjerdedel af tabet efter 6 timer.
Effekten af vejrforholdene iøvrigt er vanskelig at vurdere, da disse faktorer ofte er korreleret med temperaturen. Det kan skønsmæssigt
anslås at gode vejrforhold reducerer fordamp
ningen med 30% og dårlige forhold øger den tilsvarende. Det giver de faktorer, der er vist i tabel 9.
Da sammenhængen mellem tab og temperatur er beregnet for gylle med mere end 5% tørstof, sættes foktoren for tørstofindhold til fd = 1.0 for gylle med højt tørstofindhold. For tynd gødning skønnes en reduktion i ammoniakfor
dampningen, jfr. tabel 10. Det antages, at tabet fra fost staldgødning svarer til tabet fra gylle med højt tørstofindhold.
Tabel 9: Effekt af vejrforhold, foktor fv
Vejrforhold fv
Gunstige (overskyet, fugtigt, stille) 0./
Normale 1.0
Ugunstige (sol, tørt, biasende) 1.3
Tabel 10: Effekt af gødningens tørstofindhold, foktor fd
Tørstofindhold fd
Lav (<5X) 0.7
Høj (>5X) 1.0
Gødningens pH skønnes på grundlag af forsøg med svinegylle tilsvarende at kunne forøge eller mindske fordampningen, jfr. tabel 11. De i tabel 11 anførte pH-værdier er gyllens pH ved ud
bringning. Denne pH-værdi vil kunne ændres under henligning på jorden/nedsivning i jorden, som følge af jordens pH-værdi og tab af kul
dioxid fra gødningen. Her vil gødningens buffer- kapacitet også være af betydning.
Tabel 11: Effekt af gødningens pH, foktor fp.
pH i gødningen fp Lav (pH<=7) 0.7 Middel (pH:7.1-7.4) 1.0 Høj (pH>=7.5) 1.3
De faktorer der påvirker tabet (TA) efter gyllens endelige anbringelse i jord eller afgrøde vil afhænge af nedbringningsmetode.
Tabet ved ammoniakfordampning efter ned
fældning er ikke særligt godt belyst. Ved et vindtunnelforsøg med nedfældning af kvæggylle på leijord fandtes et tab på ca. 10% af ammo
niumindholdet over 6 døgn, og et forsøg viste et tab på ca. 2-5% af ammoniumindholdet ved nedfældning af gylle på leijord. Ammoniaktabet efter nedfældning skønnes i modellen at være TA = 5% for leijord og TA = 10% for sand
jord. Effekten af vegetationsdække herunder forskellen mellem udsprøjtning på afgrøden og udlægning mellem rækkerne er kun sparsomt belyst. I vindtunnelforsøg kunne der ikke konstateres forskel i ammoniakfordampningen fra gylle udbragt på bar jord og på kort græs. I vindtunneldata med kvæggylle kunne der ikke konstateres nogen sammenhæng mellem for
dampningstabet efter 6 døgn og temperaturen i perioden. Vejrforholdene iøvrigt herunder nedbør synes dog at have en effekt.
Tabet ved udbringning på afgrøder beskrives derfor som
TA = 5 5 * f v * f d * f p * f a
hvor fa er en faktor, som afhænger af udbring
ningsmetoden.
Fordampningstabet ved udbringning i bunden af en afgrøde i modsætning til udsprøjtning på afgrøden er ikke godt belyst. Det kan skøns
masssigt anslås, at udlægning i bunden af af
grøden reducerer fordampningen med 10%, tabel 12. Reduktionen vil formentlig være større, hvis der er tale om en afgrøde med et stort bladareal. Der foreligger dog ingen danske data til at understøtte dette.
Tabel 12: Effekt af udlægningsmetode, Ca.
Metode fa
Udsprøjtning pi afgrøde 1.0 Udtagning i bunden af afgrøde 0.9
Efter nedmuldning af husdyrgødningen vil der også kunne ske et tab af kvælstof ved ammoni
akfordampning. Dette tab kan beskrives såle
des:
TA = (100-TH)fjm
hvor fjm er en faktor, som afhænger af jordtype og nedmuldningsmetode.
Afhængigheden af jordtype og nedmuldnings- metode kan delvis på grundlag af ældre forsøg med nedbringning af ajle skønsmasssigt anslås til de værdier, der er angivet i tabel 13. Der foreligger ikke målinger af tab ved nedpløjning af husdyrgødning. Dette tab er derfor skønnet at være af samme størrelse som tabet ved nedfældning.
Tabel 13: Effekt af jordtype og nedmuldnings
metode, fjm. tabel 14, eller den faktiske temperatur indtastes som situationsparameter.
Tabel 14: Normaltemperaturer for Danmark for perioden 1931-60.
enklede, idet det ikke har været muligt at inddrage alle de komplicerede og dynamiske sammenhænge pfi dette proces trin i nærværen
de modelarbejde. Således er en meget vigtig faktor som kvæbtof-omsætningen i jorden ikke medtaget De beregnede optagelser af kvælstof fra husdyrgødningen må således tages med forbehold.
Trinnet er beregningsmæssigt anderledes end de foregående, hvor tab og omsætninger er delvis kortlagt, mens der her i trin S alene regnes med optagelsesprocenter.
Den rest, der derefter er tilbage, er ikke nød
vendigvis lig med tabet Mankoen dækker bLa.
over nedsivning i jorden, denitrificering samt bidrag til jordens kvælstofpulje. De følgende års eftervirkning som følge af mineralisering fra den organiske kvælstofmængde tilført med hus
dyrgødningen har det heller ikke været muligt at inddrage i modelberegningerne. Kvælsto- fomsætningen foregår tillige kontinuert, hvorfor det ikke er muligt at beskrive den ved simple statiske ligninger, men der skal anvendes dyna
miske simuleringsmodeller.
De vigtigste styrende faktorer for kvælstofom- sætning og transport i jorden er jordtemperatur og jordvandindhold. En simuleringsmodel for kvælstofomsætningen skal derfor kunne simu
lere disse forhold i forskellige dybder og til forskellige tidspunkter. Endvidere skal planter
nes vækst simuleres af hensyn til modellering af kvælstofoptagelsen.
I nærværende beregning af kvælstofoptagelsen i planterne indgår bla. afgrøde og årstidseffekt, jævnfør tabel IS. Værdierne i tabellen angiver meroptagelsen. Ved meroptagelsen forstås den optagelse af kvælstof som skyldes tilføjelser af husdyrgødning d,v.s. kvælstofoptagelsen i gøde
de led minus optagelsen i ugødet led. Værdier
ne vil i praksis variere meget som følge af de givne forhold, f.eks. på grund af variationer i temperatur og nedbør.
Tabel 15: Planternes kvælstofoptagelser i høstede plantedele i procent af ammonium- kvælstof tilført med husdyrgødning. Værdierne angiver 1. års virkningen, dvs. eftervirkningen er ikke inddraget i optagelsesprocenterne. Endvi
dere angiver værdierne meroptagelsen.
Optagetsesprocent ved udbringning Afgrøde Optaget i forår efterår Hvede kerne+halm 60
Vårbyg kerne+halm 55 Vårraps frø+halm 60
Roer rod+top 65
Gras indhøstet gras 60
2015 15 3015
Tallene i tabel 15 kan eventuelt overlejres med en jordtypeeffekt for f.eks. forskel i kvælstofud- nyttelsen mellem sandjord og leijord. Det er dog ikke skønnet muligt at inddrage denne jordtypeeffekt i modelberegningerne p.t.