DJF rapport
Sven G. Sommer, Britt-Ea Jensen, Nick Hutchings, Niels H. Lundgaard, Arne Grønkjær, Torkild S. Birkmose, Poul Pedersen og Henrik Bang Jensen
Emissionskoefficienter til brug ved beregning af ammoniakfordampning fra stalde
Husdyrbrug nr. 70 • April 2006
Emissionskoefficienter til brug ved beregning af ammoniakfordampning fra stalde
DJF rapport Husdyrbrug nr. 70 • April 2006
DJF rapporter indeholder hovedsagelig forsknings- resultater og forsøgsopgørelser rettet mod danske forhold. Endvidere kan rapporterne beskrive større samlede forskningsprojekter eller fungere som bilag til temamøder. DJF rapporter udkommer i serierne:
Markbrug, Husdyrbrug og Havebrug.
Pris:
op til 50 sider: pr. stk. DKK 55,- op til 75 sider: pr. stk. DKK 85,- over 75 sider: pr. stk. DKK 110,-
Abonnenter opnår 25% rabat, og abonnement kan tegnes ved henvendelse til:
Danmarks JordbrugsForskning Postboks 50, 8830 Tjele Tlf. 8999 1028
Alle DJF’s publikationer kan bestilles på nettet:
www.agrsci.dk
Sven G. Sommer og Britt-Ea Jensen
Danmarks JordbrugsForskning, Afdeling for Jordbrugsteknik,
Forskningscenter Bygholm, Schüttesvej 17, 8700 Horsens
Nick Hutchings
Danmarks JordbrugsForskning, Afd. for Jordbrugsproduktion og Miljø,
Forskningscenter Foulum, Blichers Allé, Postbox 50, 8830 Tjele
Niels H. Lundgaard, Arne Grønkjær og Torkild S. Birkmose
Dansk Landbrugsrådgivning,
Landscentret, Udkærsvej 15, 8200 Århus N
Poul Pedersen
Landsudvalget for Svin,
Danske Slagterier, Axeltorv 3, 1609 København V
Henrik Bang Jensen
Det Danske Fjerkræraad, Trommesalen 5, 1614 København V
Indhold
Resume / Summary 4
Indledning 5
Modellen 5
Ammoniakfordampning 6
Svinestalde 7
Kvægstalde 11
Fjerkræstalde 14
Minkhaller 18
Ammoniakfordampning fra andre dyrekategorier 19
Denitrifikationstab 19
Omsætning af organisk kvælstof og kulstof 20
Perspektiver 21
Referencer 22
Staldsystemer 26
- svinestalde 26
- kvægstalde 35
- fjerkræstalde 41
Resume
Fordampningen af ammoniak fra Danmark opgøres årligt. Da husdyrproduktionen er årsag til størsteparten af fordampningen, er der udarbejdet beregningsrutiner og modeller til beregning af emissionen fra de danske husdyr.
Der har vist sig behov for at udvikle og dokumentere beregningsrutinerne benyttet ved opgø- relsen af ammoniakfordampningen. Beregningerne skal kunne indregne den samlede effekt af at reducere foderets indhold af kvælstof og af at indføre teknologi, der reducerer fordampnin- gen. Derfor foreslås det i denne rapport, at ammoniaktabet fra stalde beregnes ud fra ammoni- umindholdet i gødningen ab dyr, i stedet for som tidligere at beregne ammoniakfordampnin- gen i pct. af total N indholdet i gødningen.
Rapporten omfatter ikke alle staldtyper til husdyr, som findes i Danmark. Det skyldes at vi finder, der er væsentlige huller i vores viden om ammoniaktabet for en del staldtyper. Der har også vist sig mangel på viden om kvælstoftabet ved denitrifikation samt effekten af omsæt- ning af kvælstof fra organisk til uorganisk kvælstof og omvendt under lagring af gødningen i stalde.
Summary
In Denmark the total emission of ammonia is estimated each year. Livestock production is the largest source of volatilization, therefore, calculative methods and models has been developed to measure the emission from domestic production animals in Denmark.
A need has been recognised to further enhance and develop the calculations of ammonia emission from housing of livestock. The new calculations must include the total effect of any reduction of nitrogen in animal feed and the reduction due to use of new technology. This re- port suggests that ammonia losses from animal houses be calculated from the ammonia con- tent in the manure ex animal instead of present day calculation of ammonia emission in per cent of nitrogen content of the manure.
Due to lack of knowledge about a number of housing systems the report is not considering all types of animal housing systems used in Denmark. Further, the reports is emphasising there is a lack of knowledge about nitrogen losses related to denitrification and also about the effect of nitrogen turn-over from organic to inorganic nitrogen and vice versa during storage of ma- nure in animal houses.
Indledning
Internationalt er det en målsætning, at ingen områder må modtage mere luftforurening end na- turen kan tåle. For at leve op til målsætningen har den danske regering accepteret at reducere fordampningen af ammoniak til atmosfæren til 56.800 ton kvælstof i 2010 (United Nations, 2004; EEA, 1999).
I 2000 var ammoniakfordampningen lidt over 60.000 ton kvælstof, så der er fortsat behov for en reduktion i ammoniakfordampningen.
Husdyrgødning er kilden til omkring 90% af fordampningen af ammoniak fra Danmark (An- dersenet al., 1999; Mikkelsen et al., 2005). Mere præcis fodring og ændret gødningshåndte- ring skal tages i brug for at reducere emissionen af ammoniak. Udvides husdyrproduktionen, skal emissionen pr. produceret enhed reduceres yderligere.
Hvert år beregnes fordampningen af ammoniak fra Danmark. For at være sikker på, at der ved beregningerne benyttes den nyeste viden, skal model/beregningsværktøj til beregning af am- moniaktabet være veldokumenteret, fordi emissionsopgørelsernes pålidelighed skal kunne godtgøres overfor EU/ECE (EEA 1999; United Nations, 2004).
Meget tyder på, at bevaringsværdig natur vil blive beskyttet af bufferzoner, hvor det kræves at fordampningen af ammoniak bliver begrænset mere end i områderne uden for zonerne. For- mentlig vil der i disse områder blive stillet yderligere krav til reduktion af ammoniakfor- dampningen fra landbrugsproduktionen. Derfor er det vigtigt, at beregningen af ammoniak- fordampningen på bedriftsniveau bliver korrekt, og at der kan foreslås tiltag, som sætter landbruget i stand til at leve op til målsætninger fastsat i bufferzonerne.
I det følgende foreslås en ny model for beregning af ammoniakfordampning fra stalde sam- men med en dokumentation af modellen. Den væsentlige nyskabelse er, at ammoniakfor- dampningen beregnes som en funktion af ammonium-N og ikke som en funktion af to- tal-N.Modellen skal således ses som et forslag til en ny metode for, hvordan ammoniak- emissionen fra stalde kan beregnes mere retvisende.
Ved at benytte ammonium som uafhængig variabel anvendes samme input til beregningerne af ammoniaktab fra stald som for lager og udbragt husdyrgødning. Derudover tilgodeses landmanden den fulde fordel ved optimeret fodring, idet optimal fodring kan bidrage til at re- ducere ammoniumindholdet i gødningen.
Modellen
Revisionen af fordampningsfaktorerne er baseret på den viden, der forelå ved estimering af gødningsnormerne i 2000 (Poulsen et al., 2001). Der vil dog løbende ske en ændring af for- dampningskoefficienterne, når der fremkommer ny viden om ammoniakfordampningen fra stalde, og ved indførsel af ny stalddesign.
Ammoniaktabet (FNH3, NH3-N år-1) beregnes med en fordampningskoefficient Kf (NH3-N TAN-1 år-1), som er specifik for den pågældende staldtype, og mængden af ammonium op- samlet i gødningen over et år (TAN år-1). NH3 og TAN er i kg N.
)
3 K (TAN
FNH f u Ligning (1)
Kf bliver beregnet for dyregrupper og staldtype. Med denne ligning kan man beregne den årli- ge ammoniakfordampning ud fra kendskab til mængden af ammonium (TAN), der afsættes i en stald over et år. Som nævnt er revisionen baseret på de fordampningsfaktorer for ammoni- ak, som er estimeret i Poulsen et al., (2001), og som er angivet som pct. (100*NH3 /Total-N).
De nye fordampningsfaktorer for kvæg og svin er fremkommet ved at inddrage forholdet mel- lem total-N og TAN ved omregningen som følger:
TAN N total Kf Pct
* 100
* Ligning (2)
Da fordampningsfaktorerne blev estimeret i 2001 (Poulsen et al., 2001), valgte man at bereg- ne ammoniakfordampningen på baggrund af total-N indholdet i gødningen. I denne rapport ændres beregningsmetoden, idet fordampningsfaktorerne omregnes ved at benytte ammoni- um:total-N forholdet som det beregnes ved fodringspraksis i 2004. Derved sikres, at fordamp- ningen vil være den samme for 2005, uanset om man benytter ammonium eller total-N i be- regningerne. Samtidig er litteraturen, der ligger til grund for fordampningsberegningerne blevet gransket, og vi vurderer, at denne omregning er den bedst mulige.
For fjerkræ gør det forhold sig gældende, at kvælstof for en stor del udskilles som urinsyre, en langsomt omsættelig organisk kvælstofforbindelse. Der foreligger ikke den nødvendige do- kumentation til at ændre beregningerne af ammoniakfordampningen fra fjerkræstalde, og der- for er der ikke udarbejdet forslag til ændrede beregningsrutiner for fjerkræstalde.
Ammoniakfordampning
I stalde med spaltegulv fordamper ammoniak fra gylle lagret i gyllekanaler og fra tilsmudsede flader i stalden, dvs. spalter og fast gulv (figur 1). Ammoniakfordampningen fra gyllekanalen, tilsmudsede flader og dybstrøelse vil være forskellig, og derfor vil der for visse staldtyper væ- re flere fordampningskoefficienter.
I stalde med fast gulv og strøelse vil urin og fæces blive afsat i strøelsen, og ammoniak vil fordampe fra dybstrøelsen. I ældre staldtyper med grebning sker der en separation af fæces og urin samt vandspild i stalden, idet urin og vandspild afledes til en ajlebeholder, og fæces og strå udmuges til møddingen. Stalddesignet er et udtryk for den tid, hvor stalden er bygget og den dyrekategori, den er bygget til. Derfor er fordampningsberegningerne knyttet til en opde- ling efter både dyrekategori og staldsystem.
Figur 1. Skitse af stald med delvist spaltegulv med angivelse af ammoniakemitterende flader.
Gylle lagret i gyllekanal (1), smudsige sider af gyllekanal (2), spaltegulv (3) og fast gulv (4)
Svinestalde
Indretning
Indretning af svinestalde kan opdeles efter dyrekategori. I tabel 1 er staldene opdelt i drægtig- hedsstalde, farestalde, smågrisestalde og slagtesvinestalde. For hver staldtype kan der være forskellige gødningshåndteringssystemer. I tabel 2 er svinestaldstyper fordelt dels efter dyre- kategori og dels efter gødningshåndteringssystem.
Drægtige søer har tidligere været opstaldet individuelt i bokse, typisk med spaltegulv bag so- en. Krav om løsgående søer har medført, at disse erstattes af stalde til løsgående søer, der ofte indrettes med fast gulv med strøet leje og spaltegulv.
For smågrise er der sket et skift fra fuldspaltegulv til delvist spaltegulv. Den tendens ses også for slagtesvin, således er mange stalde nu indrettet med fast gulv i en del af stien, typisk fra en tredjedel til to tredjedel af stien.
¦
s ns
s NH F
1 3( )
) 4 ( ) 2 ( ) 3 (
) 1 (
Tabel 1. Svinestalde – typer og fordeling på dyrekategorier jf. Poulsen et al., (2001) Staldtyper Beskrivelse
Drægtighedsstalde Dækker både drægtighedsstalde og løbestalde. Søerne flyttes fra farestald til løbestald, hvor de opholder sig sammen med sopolte- ne, oftest i 7-35 dage, inden de overføres til drægtighedsstald. Her opholder de sig, indtil de flyttes til farestalden. Da der er tale om en relativt kort opholdsperiode i løbestalden dækker fordamp- ningsfaktoren for drægtighedsstalde både perioden i løbestald og i drægtighedsstald.
Farestalde Omfatter stalde, hvor søerne opstaldes fra få dage inden faring og indtil fravænning af grisene. Opholdstiden er mellem 4 og 6 uger, hvorefter smågrisene vejer ca. 7 kg.
Smågrisestalde Betegner stalde til grise fra fravænning ved ca. 7 kg til ca. 30 kg.
Slagtesvinestalde Betegner stalde til grise fra 30 kg og indtil slagtning ved ca. 102 kg.
Ammoniakfordampning – spaltegulv
Resultater af måling af ammoniakfordampning fra forskellige stalde kan være vanskelige at sammenligne. Ammoniakfordampningen varierer meget fra stald til stald som følge af for- skelle i f.eks. andel gulvareal med spalter, areal med tilsmudsning af gulv, ammoniumindhold i gylle, gylle pH, temperatur og ventilation (Ni et al., 1999, Aarnink et al., 1996). Ammoniak- fordampningen varierer også med forskelle i stalddesign. Øget ventilation kan medføre en stigning i ammoniakfordampningen.
Omrøring og udslusning af gylle fra gyllekanaler medfører også, at ammoniaktabet øges i en periode af 0-24 timer efter tømning (Hoeksma et al., 1992; Aarnink et al., 1995). I et review af undersøgelser af ammoniakfordampning fra bl.a. svinestalde er det gennemsnitlige ammo- niaktab fra svin på spaltegulv skønnet til 17% af total N i gyllen (Oenema et al., 2001), et skøn, der stemmer godt overens med danske erfaringer (tabel 2).
Opdeles stalden i et hvileområde med fast gulv og et gødeområde med spaltegulv reduceres ammoniakfordampningen, fordi arealet af den ’ammoniakfordampende overflade’ reduceres.
Imidlertid reduceres ammoniakfordampningen ikke lineært med reduktionen i spalteareal, fordi en del af det faste gulv bliver benyttet som gødeareal. Når svinene bliver større, øges ammoniakfordampningen, fordi der bliver mindre plads i stierne og dyrene i højere grad lig- ger i gødearealet, hvilket vil øge tilsmudsning af det faste gulv i hvilearealet. (Aarnink et al., 1995 og 1996). Slagtesvin i sommervarme stalde søger mod køligheden på spaltegulvet, hvil- ket medfører øget afsætning af gødning på det faste gulv og dermed et øget ammoniaktab fra stalden (Aarnink et al., 1995).
Det har været skønnet (Poulsen et al., 2001), at ammoniakfordampningen fra stalde med del- vist spaltegulv er tre fjerdedele af fordampningen fra stalde med fuldspaltegulv, svarende til 12%. (Rom og Dahl 1996; tabel 2). Nye undersøgelser fra en lang række stalde med delvist spaltegulv (33-40% spaltegulvsareal) viser, at ammoniaktabet er 8% af total-N i den afsatte gødning (Personlig meddelelse, Poul Pedersen, 2005), hvilket er halvdelen af ammoniaktabet fra en stald med fuldspaltegulv. Dette tab er i fin overensstemmelse med resultater af målin- ger af ammoniaktabet som funktion af spaltegulvsareal, som er gennemført i en række hol- landske undersøgelser (figur 2).
Spaltegulvsareal i pct. af stiareal
0 20 40 60 80 100
Ammoniak fordampning, kg NH3 stiplads-1år-1
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Figur 2. Ammoniaktab fra slagtesvin som funktion af spaltegulvsareal (Efter Aarnink et al., 1997b)
Afstanden fra spaltegulvet til overfladen af gylle i gyllekanalerne påvirker ikke ammoniakfor- dampningen, eller kun i ringe grad, hvis gyllekanalens sider er lodrette (Ni et al., 1999). Det skyldes, at gylleoverfladens areal er den samme i en fyldt og i en halvfyldt kanal, og at mod- stand mod transport af ammoniak fra gylleoverfladen til spaltegulvet ikke påvirker ammo- niaktabet. Derfor har der kun været en begrænset effekt af at tømme en gyllekanal med lodret- te vægge, og den opnåede reduktion i ammoniaktabet har været 20-28% (Aarnink et al.,1995).
I modsætning hertil har tømning samt fortynding og skylning med ammoniakfrit gødnings- vand vist sig at reducere ammoniaktabet med op til 70% (Hoeksma et al.,1992). Hyppig tøm- ning af gyllekanaler med skrånende sider giver en væsentlig reduktion i ammoniaktabet på grund af reduktion i gylleoverfladen (Groenestein og Montsma (1993) og Hol og Groenestein (1994) refereret i Groenestein 1994).
Danske undersøgelser har imidlertid ikke vist samme effekt af hyppig tømning af gyllekanaler med skrå sider. Hyppig tømning af gyllekanal ved skrabning har vist sig at reducere ammoni- akfordampningen fra svinestalde med 12-76%, afhængig af staldtype. Effekten af skrabning kan øges, hvis hydrolysen af urea hæmmes (Groenestein 1994; Voermans og Verdoes 1994).
Vi har ikke fundet artikler om undersøgelser af ammoniaktabet fra stalde med grebning, na- turlig afledning af ajle og udmugning af fast staldgødning. Derfor skønner vi, at ammoniak- fordampningen er på niveau med fordampningen fra stalde med fuldspaltegulv.
Fra stalde, hvor hvilearealet er et drænet gulv, dvs. et gulv med reduceret spalteareal, blev det tidligere vurderet at der er en reduceret ammoniakfordampning fra urinering på hvilearealet, fordi urinen afledes fra gulvet til gyllekanalen under gulvet (Poulsen et al., 2001). Imidlertid har det vist sig, at et drænet gulv ikke har egenskaber væsentlig forskellig fra et traditionelt spaltegulv, og målinger har ikke vist forskelle i ammoniaktab mellem drænet gulv og fuld- spaltegulv. Derfor er denne kategori nu blevet udeladt af tabellen.
Ammoniakfordampning – fast gulv og strøelse
Ammoniakfordampningen fra slagtesvin på strøet gulv vil variere som følge af fodring og staldindretning, men også i høj grad på grund af halmen. Mere halm giver et større kulstof- indhold i forhold til kvælstofindholdet (C:N forhold), hvilket vil fremme omsætningen af ammonium til organisk kvælstof og dermed reducere potentialet for ammoniaktab (Kirch- mann, 1985).
En større nordeuropæisk undersøgelse af ammoniaktab fra stalde har vist, at ammoniaktabet er ca. 50% større fra søer på strøelse end fra søer på spaltegulv (Groot Koerkamp et al., 1998). I modsætning hertil har en undersøgelse vist, at ammoniaktabet fra søer i tyske stalde med strøet gulv er væsentlig mindre end i stalde med spaltegulv (Oldenburg, 1989). Forment- lig beror forskellen på forskelligt stalddesign og på forskelle i tilførsel af strøelse. De gælden- de tabsfaktorer ændres ikke, før nye undersøgelser viser, under hvilke forhold tabet fra søer på strøelse er højere, henholdsvis lavere end fra søer på spaltegulv.
Både den nordeuropæiske (Groot Koerkamp et al., 1998) og tyske undersøgelse (Mannebeck og Oldenburg, 1991) viste, at ammoniakfordampningen fra slagtesvin på dybstrøelse var 16%, henholdsvis 25% lavere end fra slagtesvin på spaltegulv.
Variation i ammoniakfordampning, temperatur og ventilation
Ammoniakfordampningen fra gylle i gyllekanalen øges formentlig ikke altid som følge af en høj lufttemperatur. Er gyllens temperatur lav i forhold til staldluften, f.eks. som resultat af kø- ling, opstår et stillestående, koldt luftlag over gyllen i kanalen, som vil udgøre en barriere mod transport af ammoniak fra gyllen til stalden (Aarnink et al., 1996; Arogo et al., 1999). I perioder, hvor gyllen er varmere end luften, vil dette fremme turbulens og ammoniaktransport fra gylleoverfladen til stalden, og dermed øge ammoniaktabet (Arogo et al., 1999).
Tabel 2. Ammoniakfordampningskoefficienter (Kf) for svinestalde opdelt på staldtype og gødningens håndtering. I tabellen er anført fordampningskoefficienten i pct. af total-N (Poul- senet al., 2001), når der ses bort fra stalde med delvist spaltegulv, hvor fordampningen er revideret til 8%.
Ammoniakfordampning Staldtype Gødnings-
håndtering
Kvælstoftab
% af total-N
Fordampnings- koefficient Kf , kg NH3-N pr. kg
TAN*
Referencer
Gylle,
grebning, fast gulv
Dyb- strøelse
Gylle, grebning,
fast gulv
Dyb- strøelse Drægtighedsstalde Fast staldgødning
og ajle
16 0,21 Skønnet
Drægtighedsstalde Dybstrøelse med spaltegulv
12 25 0,16 0,33 Groot Koer-
kamp et al., (1998) Mannebeck og Oldenburg, (1991) Drægtighedsstalde Dybstrøelse med
fast gulv
16 25 0,21 0,33 Groot Koer-
kamp et al., (1998) Mannebeck og Oldenburg, (1991)
Farestalde Fuldspaltegulv 20 0,26 Groenestein
(1994), Groot Koerkamp et al.,(1998) Smågrise- og
slagtesvinestalde
Fuldspaltegulv (inkl. stalde med kombination af alm. spalter og såkaldt drænet gulv)
16 0,25 Groenestein
(1994), Groot Koerkamp et al. (1998), Oe- nema et al.
(2001).
Smågrise- og slagtesvinestalde
Delvist spaltegulv 8 0,12 Aarninket al.
(1996)
*TAN = ammonium+ammoniak i gødningen
Kvægstalde
Indtil anden halvdel af det tyvende århundrede blev malkekøer typisk opstaldet i bindestalde, hvor de var på stald hele døgnet om vinteren og ude hele døgnet om sommeren (tabel 3).
I dag er nye stalde oftest bygget som sengestalde, hvor der er et liggeareal og et kombineret gang- og gødeareal. Fra sengestalde udsluses gødningen som gylle, som opsamles i gyllekanaler under spaltegulvet i gødearealet. Gyllekanalen kan være 0,4 m dyb og med mekanisk skraber til udslusning af gyllen. Alternativt findes 1,2 m dybe gyllekanaler forbundet i ringkanaler, hvor gyllen kan pumpes rundt for at undgå lagdeling. Er gang- og gødearealet med fast gulv, bliver gødning og ajle skrabet ud af stalden.
I stalde med strøelse afsættes urin og gødning i strøelsen og danner en dybstrøelsesmåtte, som starter med 27 kg halm pr. m2, og dagligt tilføres 1,5 kg halm pr. ko (Kaj Hansen, 1993), eller 0,9 – 1,5 kg halm pr. 100 kg dyr af stor race (Hansen og Kromann, 1993). Strøelsesforbruget til jerseykvæg vurderes at være 80% af forbruget til store racer. Dybstrøelsen muges ud med 3 til 6 måneders intervaller. I staldene kan der i gangarealer være fast gulv eller spaltegulv. Med skraber fjernes gødning og ajle dagligt fra gangarealet, og gyllen i gyllekanalen under spalterne udsluses jævnligt. Omkring 60% af gødningen afsættes i dybstrøelsen og 40% i gangarealet.
I trædeudmugningstalden tilføres sengearealet halm dagligt. Dyrene træder halmen ud på gang- og gødeareal, hvorfra det skrabes til lager. Der kan være kanaler til bortledning af urin fra gangarealet. Strøelsesforbruget er ca. 60% af strøelsesforbruget fra traditionelle
dybstrøelsesstalde. Denne type stalde findes der kun ganske få af i Danmark.
Tabel 3. Kvægstalde – typer og fordeling på dyrekategorier jf. Poulsen et al., (2001) Staldtyper Beskrivelse
Bindestalde Dyrene er bundet, og båsene tjener som hvile- og ædeplads. Gødning og ajle af- sættes i grebningen bag dyrene og fjernes fra stalden separat eller som gylle.
Stalden benyttes især til køer.
Sengestalde Løsdriftssystemer, hvor dyrene kan bevæge sig frit omkring. Hvilearealet er inddelt i sengebåse. Gangarealet tjener som gang- og gødeareal. Fra gangarealet med fast gulv fjernes gødning og ajle separat. Er gangarealet et spaltegulv, pro- duceres gylle, som udsluses fra stalden. Er køer opstaldet i sengestald, bliver de malket i malkestald.
Trædeudmugningstalde Løsdriftsstald, hvor dyrene bevæger sig frit i stalden, der er opdelt i et liggeom- råde og et trafik- samt gødeareal. Liggearealet er svagt hældende, og dyrene træder derfor gødningen ud på gang- og gødearealet, hvorfra gødning og ajle skrabes ud dagligt og opsamles som gylle.
Dybstrøelse Stald, hvor dyrene kan bevæge sig frit. Hvilearealet består af en dybstrøel- sesmåtte. Der er gangarealer med spaltegulv, hvorunder gødningen opsamles som gylle, der udsluses, eller gangarealet kan være med fast gulv, hvor gødning og ajle fjernes med skraber. Gødning og ajle afsættes også i dybstrøelsesmåtte, der udmuges med 3-6 måneders intervaller.
Ammoniakfordampning – spaltegulv
Fordampning af ammoniak afhænger bl.a. af arealet, hvor gødning afsættes. I bindestalde af- sættes gødningen på et lille areal i en smal grebning, og ammoniaktabet er derfor lille (Olden- burg 1989; Groenestein og Montsma 1991 citeret af Amon et al., 2001; tabel 4). Der er ikke forskel på ammoniaktabet fra en grebning med spalter og en grebning med fast gulv og strøel- se (Amon et al., 2001).
Hollandske undersøgelser viser, at ammoniakfordampningen fra malkekvæg på spaltegulv er fra 2% til 15% af totalkvælstoffet i kvæggyllen (Monteny og Erisman, 1998). Af tabel 4 fremgår, at ammoniakfordampningen fra sengestalde med spaltegulv i gangarealet er 6%, hvis gyllen muges ud med linespil og skraber, og 8% i ved almindelig udslusning i ringkana- ler. Fra stalde med gylle kanaler udsluses gyllen med bagskyl, dvs. gyllekanalen bliver skyllet ren med lagret gylle.
I sengestalde med gangareal, hvor gødningen afsættes, udgør ammoniakfordampningen fra gulvoverfladen ca. 60% af fordampningen fra stalden, mens 40% af fordampningen stammer
fra gyllekanalen under spalterne (Braam og Swierstra, 1999). Gangarealer i sengestalde kan have fast gulv eller spaltegulv. Skrabes et ’almindeligt’ fast gulv jævnligt, vil ammoniakfor- dampningen kun blive reduceret med en ubetydelighed, da skraberen efterlader et tyndt lag af ammonium på gulvet (Osthook et al.,1991; Braam et al., 1997). Er gulvet glat, vil skrabning kunne reducere ammoniaktabet med ca. 30% (Osthook et al.,1991).
Skrabning af spaltegulv med fald og afløbskanal til ajlen kan også reducere ammoniaktabet med ca. 21% ved skrabning hver 12. time (Braam et al., 1997). Etableres furer i gulvet med afløb for ajlen er der eksempler på, at fordampningen ved skrabning hver anden time kan re- duceres med ca. 50%, og suppleres skrabningen med skylning kan fordampningen reduceres med 65% (Braam et al., 1997; Swierstra og Braam, 1999; Swierstra et al., 1995).
Gulvoverfladen har indvirkning på ureaseaktiviteten, men med undtagelse af meget glatte gulve er der ikke effekt af at forsøge at reducere ureaseaktivitet, og glatte gulve er ikke for- enelige med dyrenes sikkerhed (Braam og Swierstra, 1999). Som nævnt udgør ammoniaktabet fra spalterne ca. 60% af den samlede ammoniakfordampning fra en sengestald. Ved at hæm- me ureaseaktiviteten med formalin, som ikke må anvendes i praksis, i kombination med skrabning af spalterne, reduceres ammoniaktabet fra spalterne, hvilket kan reducere den sam- lede ammoniakfordampningen til 50% af fordampningen fra en traditionel sengestald (Ogink og Kroodsma, 1996).
Ammoniakfordampning – fast gulv og dybstrøelse
I kvægstalde med fast gulv bør mængden af tilført strøelse være tilstrækkelig til at opsuge urin og vandspild, så der ikke afledes væske fra stalden. Strøelsen bliver komprimeret af kvæ- get, og tykkelsen af den fast tiltrampede strøelse kan blive betydelig (op til ca. 1 meter). Ilt trænger ca. 20 cm ned i måtten, og der sker derfor kun kompostering i lagene fra 0 til 20 cm under overfladen, hvor temperaturen bliver høj (Henriksen og Olesen, 2000).
Urin, der afsættes i måtten, vil fordele sig både i dybden og horisontalt. Det medfører for- mentlig, at ammonium absorberes af halmen ved ionbinding, og at en del derpå immobiliseres og omdannes til organisk kvælstof.
I danske stalde (Rom og Henriksen, 2000) er ammoniaktabet fra kvæg på dybstrøelse målt til 6% af total kvælstof ab dyr (tabel 4). Målingerne stemmer overens med målinger i nordeuro- pæiske stalde, hvor fordampningen fra malkekvæg og slagtekvæg på dybstrøelse var 56%, henholdsvis 31% lavere end for malkekvæg på spalter (Groot Koerkamp et al., 1998).
Tabel 4. Ammoniakfordampningskoefficienter (Kf) for kvægstalde opdelt på staldtype og gødningshåndtering. I tabellen er fordampningskoefficienten i pct. af total-N anført (Poulsen et al., 2001).
Ammoniakfordampning Staldtype Gødnings-
håndtering
Kvælstoftab
% af total-N
Fordampningskoefficient Kf,
Kg NH3-N pr. kg TAN
Referencer
Gylle, greb-
ning, fast gulv Dyb- strøelse
Gylle, greb- ning, fast gulv
Dyb- strøelse Bindestald
m. riste
3 0,06 Amon et al.
(2001) Sengestald Gangareal:
Spaltegulv – 0.4 m dyb ringkanal, linespil
6 0,12 Skønnet
Sengestald Gangareal:
Spaltegulv – 1, 2 m ringka- nal
8 0,17 Groot Koer-
kamp et al.
(1998) Kroodsma et al. (1993)
Dybstrøelse Hele arealet 6 0,12 Groot Koer-
kamp et al.(1998);
Rom og Hen- riksen, (2000)
Dybstrøelse Kort ædeplads 6 0,12 Groot Koer-
kamp et al.
(1998); Rom og Henriksen (2000) Dybstrøelse Lang
ædeplads
10 6 0,21 0,12 Groot Koer-
kamp et al.
(1998); Rom og Henriksen (2000)
*TAN = ammonium+ammoniak i gødningen
Fjerkræstalde
Der er ikke fundet dokumentation for, at det kan anbefales at beregne ammoniaktabet som funktion af kvælstofkomponenter i gødning ab dyr. Derfor fastholdes den nuværende model til beregning af ammoniakfordampning fra fjerkræstalde.
Høns afsætter kvælstof i form af urinsyre (60-75%) og kvælstof i ufordøjet protein (25-40%).
Gødningen har et tørstofindhold på 20-25 pct. (Groot Koerkamp, 1994). Urinsyre er en så- kaldt heterocyclisk N forbindelse, der omsættes til urea ved enzymet uricase, hvorefter urea omsættes til ammonium ved urease. Omsætningen fra urinsyre til urea er langsommere end omsætningen fra urea til ammonium (Groot Koerkamp, 1998). Både urinsyre og ureaomsæt- ningen er påvirket af pH, vand og temperaturen (Elliot og Collins, 1982; Groot Koerkamp, 1994).
Fjerkræstalde kan opdeles efter dyrekategorierne i stalde til slagtefjerkræ og stalde til æglæg- gere. Til æglæggere hører hønniker, dvs. høns, som ikke er nået den æglæggende alder (ca. 18 uger).
Slagtefjerkræ
Slagtefjerkræ opdrættes i stalde med fast gulv, der bliver strøet med et tyndt lag sand, strå, savsmuld o. lign. (tabel 5).
Æglæggere i bure
Fra 1. januar 2003 har det ikke været tilladt at opstille og ibrugtage traditionelle æglægnings- bure i EU. Fra denne dato må der kun opstilles såkaldt stimulusberigede bure. Æglæggere hu- ses i stalde med bure i op til 3 etager.
Tidligere blev trappebure benyttet til æglæggere, men nyere traditionelle buranlæg er hoved- sagligt etagebure, hvor gødningen føres bort med transportbånd placeret under hver etage.
Stimulusberigede bure er større end traditionelle bure. Burene er forsynet med redekasse og siddepinde, og hønerne har i løbet af dagen adgang til sandbadning i burene. I sin opbygning minder de stimulusberigede bure meget om traditionelle etagebure, blot er de enkelte bure som nævnt større. Gødningen vil da også typisk, som ved traditionelle etagebure, føres bort med et transportbånd under hver etage.
Æglæggere på gulv (alternative systemer)
I de traditionelle huse med gulvproduktion er husene typisk udstyret med netgulv (slats) over gødningskummer i 2/3 af husets grundflade og et skrabeareal med strøelse (halm, sand eller spåner) i 1/3 af husets grundflade. I dag bygges der også huse til gulvproduktion med op til to
”hylder”, så produktionen kan foregå på tre etager. Redekasser, foder- og vandingsautomater er placeret på alle tre etager, medens dyrene er fælles om skrabearealet, som også er lager for den del af gødningen, der afsættes her. Huse med gulvproduktion i flere etager kaldes også for volieresystemer. Under hver ”hylde” opsamles gødningen på et transportbånd, der leder gød- ningen til eksternt gødningshus. På skrabearealet er strøet med sand, savsmuld, halm eller lig- nende. (Groot Koerkamp et al., 1998; Gustafsson og von Wachenfelt, 2000).
Hønerne øger afsætning af gødning på skrabearealet med alderen, idet de bliver mere op- mærksomme på støvbadet og skrabearealet med stigende alder. Ved 22 ugers alderen bliver ca. 50% af gødningen opsamlet på skrabearealet (Groot Koerkamp et al., 1999b). Når æglæg- ningen indledes ved 16-22 ugers alderen, tilbringer hønsene mere og mere tid på arealet ved foder- og vandingsautomat. Med alderen afsætter æglæggere derfor en stigende andel gødning på transportbåndet, således at ca. 85-90% af gødningen fjernes med transportbåndet ved 30 ugers alderen (Groot Koerkamp et al., 1999b).
Tabel 5. Fjerkræstalde – typer og fordeling på dyrekategorier jf. Poulsen et al., (2001) Dyrekategori Staldtyper Beskrivelse
Slagtekyllinger, kalkuner, ænder og gæs
Gulvdrift Dyrene går i en stald med fri adgang til hele gulvarealet, der er strøet med sand, snittet halm eller med høvlspåner. Efter hvert hold dyr muges stalden ud.
Hønniker Gulv Samme som slagtefjerkræstald (s.d.)
Hønniker Bure I princippet samme som etagebure til høner (s.d.) Høner, konsum-
æg
Gulvdrift, traditio- nel
Stalde indrettet med et skrabeareal og et område med netgulv/slats.
Skrabearealet bliver strøet med sand, høvlspåner eller halm. Under slat- sene kan der være gødningskummer, som tømmes efter hvert hold.
Hønsene kan have adgang til udearealer.
Høner, konsum- æg
Gulvdrift, flere etager (voliere)
Stalde med strøelse og ’sandbad’ og gødningslager på gulv og åbne hylder med redepind, foder og vandingsautomat samt rede. Gød- ningen afsættet på et transportbånd under hylderne og transporteres til gødningslager.
Høner, konsum- æg
Trappebure Trappebure er etagebure. Hver etage er forskudt og udstyret med en skråtstillet plade, således at gødningen ikke falder igennem til burene under etagen. Gødningen opbevares i reglen i gødningskælder, der tømmes ca. 1 gang årligt.
Høner, konsum- æg
Reolbure / stimulusberigede bure
Bure placeret i tre etager med transportbånd under hver etage. Med transportbånd føres gødningen til opbevaring i gødningshus. Der kan være lufttørring af gødningen på båndet i forbindelse med transporten.
I nye stalde etableres stimulusberigede bure. Disse bure er store og har plads til 8-12 høns, der er rede og siddepind samt sandbad.
Høner, rugeæg Gulv I princippet samme stald som til høner, konsumæg, traditionel gulvdrift (s.d.)
Ammoniakfordampning - burhøns
Fra stalde med reolbure, hvor gødningen fjernes fra stalden på transportbånd, er ammoniakta- bet lavt. Dels fjernes kilden til ammoniak, dels tørrer gødningen på båndet, hvilket begrænser omsætningen af urinsyre til ammonium (Groot Kroodsma, 1994). Ved aktivt at tørre gødnin- gen med ventilationsluft reduceres ammoniaktabet i stalden yderligere.
Ammoniakfordampningen er høj fra stalde med trappebure og gulvsystemer, en del eller al gødningen opsamles i gødningslagre under burene/slats (tabel 6). I gødningslagre dannes ammonium, pH bliver højt og temperaturen vil ofte stige, og dermed er betingelserne for et højt ammoniaktab til stede (Groot Koerkamp, 1994).
Omsætning af urinsyre kan som nævnt reduceres ved tørring af gødningen. Gødningen kan tørres effektivt ved at lede luft hen over eller gennem gødningen på gulvet (Groot Koerkamp et al., 1999a). Gødningen tørrer bedre ved stigende lufthastighed og høj indeluft temperatur, samt når den indkomne luft er tør (lavt damptryk). Det vil være tilfældet, hvis udeluften er tør eller hvis udetemperaturen er lav og den indkommende luft opvarmes.
I gulvsystemer med flere hylder (volierer) med transportbånd og gødningslagre på gulvet stammer ca. 80% af den fordampede ammoniak fra lageret på gulvet (Groot Koerkamp et al., 1998). Tørring af gødning på gulvet til mere end 90% tørstof og hyppig tømning af transport- bånd (5 gange dagligt) reducerer ammoniaktabet til et lavere niveau eller til et niveau svaren- de til tabet fra bure med transportbånd, der tømmes en til to gange i døgnet (Groot Koerkamp
et al., 1998). Tørring reducerer desuden pH i gødningen til 7,3, hvilket er lavt i forhold til ubehandlet gødnings pH på 8,6 (Groot Koerkamp et al., 1998).
Alternativet til at opbevare gødningen tørt i gødningskældre eller gødningskummer er at op- slemme gødning i vand til et tørstofindhold på højst 12 procent og producere gylle. Ved højt vandindhold er der ikke ilt til omsætningen af urinsyre, og den anaerobe omsætning af urinsy- re i gyllen er meget langsom. Desuden stiger temperaturen ikke i anaerob opbevaret gødning (Groot Koerkamp, 1994). Som følge heraf vil ammoniakfordampningen fra lagre med hønse- gylle være lavt, dvs. en tredjedel af fordampningen fra lagre af fast staldgødning.
Ammoniakfordampning - gulvdrift
Ammoniaktab fra fjerkræ på gulv er væsentlig større (2-4 gange) end fra høns i bure med transportbånd (Oldenburg, 1989). Som nævnt påvirkes ammoniakfordampningen i høj grad af omsætningen af urinsyre, der kan kontrolleres ved regulering af gødningens vandindhold. Ek- sempelvis faldt ammoniakfordampningen ca. 50% ved at øge tørstofindholdet fra 30 til 80%
(Cabrera og Chiang, 1994). Tørring af gødningen på gulvet ved kontinuert at lede luft gennem et spaltegulv kan reducere ammoniaktabet med 90% i forhold til gødning på et traditionelt gulv (Groenestein, 1993).
Vandspild fra drikkeautomater har vist sig at fordoble ammoniakfordampningen, fordi dan- nelsen af ammonium øges ved stigende vandindhold i gødningen (Kroodsma et al., 1988).
Uden vandspil er tørstofindholdet højere i gødning fra slagtekyllinger, der drikker mindre mængder vand af drikkenipler, end i gødning fra kyllinger, der drikker af rundvandere. Det lavere vandindtag medførte imidlertid en reduceret tilvækst (Elwinger og Svensson, 1996).
Ammoniakfordampningen fra en stald med slagtekyllinger stiger i løbet af vækstperioden på ca. 40 dage. Fordampningen er lav de første 2 uger, kyllingerne er på stald, derpå øges for- dampningen eksponentielt og når et maximum efter 5-6 uger, den alder, hvor kyllingerne slagtes (Kroodsma et al., 1988; Mannebeck and Oldenburg, 1991).
Vi har ikke fundet artikler med tal for ammoniakfordampningen fra kalkuner, gæs og ænder.
Ammoniaktabet er derfor skønnet på baggrund af kendskab til fordampningen fra slagtekyl- linger (tabel 6).
Tabel 6. Ammoniakfordampningskoefficienter for fjerkræstalde, opdelt på staldtype og gød- ningens håndtering. De tidligere benyttede fordampningskoefficienter er angivet i pct. af total N, og fordampningskoefficienten (Kf) er anført. Fjerkræ udskiller kvælstof som urinsyre og organisk N i fæces. Urinsyre er en kvælstofforbindelse, der er relativt tungtomsættelig, derfor beregnes ammoniaktabet også som funktion af total N ab dyr i de nye modeller.
Dyrekategori Gødnings- håndtering
Kvælstoftab (% af total-N)
Fordampningskoefficient Kf, Kg NH3-N pr. kg N
Referencer
Transportbånd,
gødningskumme Sand, strøelse
Transportbånd, gødningskumme
Sand, strøelse
Skrabekyllinger Fast gulv 25 0,25 Elwinger og
Svensson (1996) Groot Koer- kamp et al.
(1998) Økologiske
slagtekyllinger
Fast gulv og friland
25 0,25 Groot Koer-
kamp et al.
(1998) Kalkuner, ænder
og gæs
Fast gulv 20 0,20 Skønnet
Æglæggere Gulvdrift + gødnings-
kumme
40 25 0,40 0,25 Groot Koer-
kamp (1994)
Æglæggere Bure med
bånd og skrabeareal
10 25 0,10 0,25 Groot Koer-
kamp et al.
(1995, 1998) Ehlhardtet al.
(1989) Æglæggere -
økologiske
Gulvdrift og udeareal
28 0,28 Groot Koer-
kamp et al.
(1998) Oldenburg (1989) Æglæggere -
økologiske
Gulvdrift, gødnings- kumme og udeareal
40 25 0,40 0,25 Groot Koer-
kamp et al.
(1995, 1998)
Hønniker Bur 40 0,40 Groot Koer-
kamp et al.
(1995, 1998)
Hønniker Gulvdrift 25 0,25 Skønnet
Minkhaller
Pelsdyr huses i trådbure enten i åbne eller i lukkede haller. Bunden af burene består af trådnet, og gødningen falder gennem trådnettet på enten en grusbund eller en gødningsrende.
I stalde med grusbund opsuges urinen af gruset eller fordamper, og den faste gødning skrabes af en gang ugentlig. En gang årligt udskiftes det øverste lag grus (10 cm ifølge lovgivningen).
Gødningsrender ligger enten på jorden under burene eller hænger under burene. Gødningen skal skrabes eller skylles til lagertank en gang ugentlig.
Tabel 7. Ammoniakfordampningskoefficienter for minkstalde. De tidligere benyttede for- dampningskoefficienter er angivet i % af total N, og fordampningskoefficienten (Kf) er anført.
Dyrekategori Gødnings- håndtering
Kvælstoftab
% af total-N
Fordampningskoefficient Kf, Kg NH3-N pr. kg TAN
Referencer
Minkbure Gødningsrende 50 ID Pedersen (2001)
Minkbure Grusbund 75* ID Skøn
*Ammoniaktab og nedsivning ID = Ingen Data
Ammoniakfordampning
Fordampningsfaktoren for minkhaller med render og ugentlig tømning er målt til 50% af den udskilte kvælstof (tabel 7). Ammoniaktabet fra haller med opsamling af gødning i grus er an- slået til 75%, hvilket er et udokumenteret skøn.
Vi vurderer, at ammoniakfordampningen for ræve og finnraccoon på grusbund er på niveau med ammoniakfordampningen fra minkbure og gødningsopsamling i grus under burene.
Ammoniakfordampning fra andre dyrekategorier
Der er så vidt vides ikke gennemført målinger af ammoniakfordampning fra stalde med heste og får. Derfor benyttes fordampningsfaktorerne anslået af Poulsen og Kristensen (1997) uændret.
Denitrifikationstab
Denitrifikation (ligning 3) er en bakteriel proces, som reducerer nitrat til de gasformige pro- dukter frit kvælstof (N2) og lattergas (N2O). Processen har tre forudsætninger: Adgang til let- nedbrydelige kulstofforbindelser, adgang til nitrat og fravær af ilt. I husdyrgødning findes ik- ke nitrat, så denitrifikation kan kun finde sted, hvis der dannes nitrat ved den iltkrævende (aerobe) proces nitrifikation (ligning 4).
2 2 2 3
2 ) 4 5 7 2
(
5CH O HNO l CO H O N (3)
O lHNO H O
NH4 2 2 3 3 (4)
Gyllekanaler
Der findes, så vidt vi ved, ikke målinger af denitrifikationstab fra gylle lagret i gyllekanaler.
Imidlertid indikerer massebalancer for gylle lagret i gyllebeholdere, at der ikke tabes målelige mængder af kvælstof ved denitrifikation (Sommer, 2000). Undersøgelser i amerikanske gylle- laguner antyder på den anden side, at der kan tabes omkring 50% af kvælstoffet i form af ud- ledning af denitrifikationsproduktet frit kvælstof (Harper, 2004). Indtil der foreligger doku- mentation for processen bag det uventede høje N2 udledningstab i Harpers undersøgelse vil det blive antaget, at der ikke tabes kvælstof fra gyllekanaler ved denitrifikation.
Tabel 8. Tab af kvælstof ved denitrifikation i svinestalde opdelt på staldtype og gødningens håndtering. Vurderingen er, at der ikke er denitrifikationstab fra kvægstalde med fast gulv og strøelse, og at der ikke er denitrifikationstab fra gylle i stalde.
Denitrifikation Staldtype Gødnings-
håndtering
Fordampningskoefficient Kd , kg N pr. kg total N
Referen- cer Drægtighedsstalde Fast staldgødning og ajle 0
Drægtighedsstalde Dybstrøelse med spaltegulv 0,10 Skøn
Drægtighedsstalde Dybstrøelse med fast gulv 0,10 Skøn
Farestalde Fuldspaltegulv 0
Smågrise- og slagtesvine- stalde
Fuldspaltegulv (inkl. stalde med kombination af alm.
spalter og såkaldt drænet gulv)
0
Smågrise- og slagtesvine- stalde
Delvist spaltegulv 0
Fast staldgødning
Målinger på kvæg-dybstrøelsesmåtter viser, at der hverken sker en målbar nitrifikation eller denitrifikation i dybstrøelsen, og der dannes derfor ikke målbare mængder af lattergas (Rom og Henriksen, 2000). Den øvre temperaturgrænse for de nitrificerende bakterier er ca. 40oC, som i måtten er målt i 5 cm dybde og nedefter, hvor gødningens pH og NH3-indhold også er højt. Begge dele er hæmmende for de nitrificerende mikroorganismer. Dette ses ved, at nitrat- koncentrationen er konstant og lav ned igennem dybstrøelsesmåtten. Derfor må man forvente, at det alene er i de øverste 5 cm, nitrifikation og denitrifikation vil forekomme. Kvæg afsætter store mængder urin pr. urinering, derfor vil hovedparten af urinen drænes til dybder under 5 cm og blive ophobet i gødningslag, hvor potentialet for nitrifikation og denitrifikation er be- grænset eller ikke til stede.
Fra Holland er beskrevet høje afgivelser af N2O fra dybstrøelsesmåtter i svinestalde (Groene- steinet al., 1993; Thelosen et al., 1993). I de hollandske forsøg blev dybstrøelsen vendt en gang om ugen, hvilket har givet mikroorganismerne bedre vilkår for at danne nitrat, og for at der efterfølgende skete en omsætning af nitraten ved denitrifikation. Formålet med de hol- landske forsøg var netop at fremme disse to processer for at mindske dybstrøelsens indhold af N ved afgivelse af frit N. Da en del N blev afgivet som N2O i stedet for frit N, blev denne ide opgivet. Svin roder af natur i dybstrøelse, og derfor vil der i dybstrøelsesstalde for svin være et betydeligt denitrifikationstab. Dette tab er anslået til 10% af det kvælstof, der afsættes i husdyrgødning.
Omsætning af organisk kvælstof og kulstof
Med urin afsættes både urea og andre organiske kvælstofforbindelser, der er let omsættelige organiske forbindelser, og i fæces afsættes organisk kvælstof, der ikke er let omsætteligt. De første timer efter gylleproduktionen kan der derfor være en betydelig omsætning af organisk kvælstof fra urinen (Sommer et al., 2005).
Når organisk kvælstof fra urin er blevet omsat, er omsætningen af det tilbageværende, organi- ske fæces-kvælstof til uorganisk kvælstof langsom (Zhang og Day, 1996; Sørensen, 1998). I løbet af de få uger, gylle lagres i gyllekanaler, vil størstedelen af det omsættelige kvælstof
derfor være blevet omsat til uorganisk kvælstof – ammonium. Ca. 10% af gyllens organiske kvælstof, afsat i fæces, bliver omsat under gyllens lagring i stalden (Zhang og Day, 1996).
Omsætningen af organisk kvælstof er relateret til omdannelsen af kulstofforbindelserne i gyl- len, og stiger derfor ved stigende omdannelse af kulstofforbindelser til kuldioxid og metan.
Perspektiver
Vi anbefaler, at der foretages en generel vurdering af TAN:total-N forholdet i gødning ab dyr i forbindelse med fastlæggelse af nye tal for ammoniakemissionen.
I denne rapport omfattes stalde med ’øvrigt kvæg’ af emissionsfaktoren for stalde med mal- kekøer og TAN:total-N i gødningen fra malkekøerne. Vi forventer, at dette forhold ikke er det samme for andet kvæg end malkekøer. Derfor er der behov for at fastlægge mere differentie- rede emissionfaktorer for kvæg.
For smågrise- og slagtesvinestalde med delvist spaltegulv er der et stort behov for revidering af emissionsfaktorerne. Der er for stalde med mere end 1/3 spaltegulvsareal behov for under- søgelser af emissionens størrelse, og ligeledes er der for slagtesvin og smågrise et behov for at fastlægge en emissionsfaktor for stalde med fast gulv og strøelse. For drægtighedsstalde vur- derer vi, at tabsfaktorerne vil blive revideret, når igangværende undersøgelser afsluttes.
Der er ikke i denne rapport lagt op til, at ammoniaktab fra fjerkræstalde skal omlægges, f.eks.
til emission som funktion af urinsyre. Årsagen er, at der p.t. ikke er forskningsresultater, som kan støtte en sådan omlægning. Vi opfordrer til, at man i fremtidige emissionsmodeller forsø- ger at basere emissionen på gødningens sammensætning.
Som nævnt udskilles kvælstof fra fjerkræ i form af urinsyre, der er langsomt omsætteligt og afhænger af driften af stalden, dvs. vandindhold, temperatur, gødningssystem etc. Mængden af kvælstof i gødning ab lager kan således variere mere end forventet. Der er behov for en dy- bere forståelse af sammenhængen mellem opbevaringsforholdene for gødning i stald og lager, sammensætningen af kvælstofforbindelser ab dyr, og mængden af kvælstof i gødningen ab la- ger.
Der findes minkhaller, hvor gødningen opsamles og håndteres som fast gødning. I disse stalde opsamles gødning, urin og strøelse i gødningsrender, og vandspild afledes uden om gødnings- renderne. Der er behov for at inddrage dette system i beregningerne, og vi anbefaler at der gennemføres en generel vurdering af effekten af tømningshyppighed.
Referencer
Aarnink, A.J.A. , Keen, A., Metz, J.H.M., Speelman, L. og Verstegen, M.W.A. (1995). Am- monia emission patterns during the growing periods of pigs housed on partially slatted floors. Journal of Agricultural Engineering Research 62, 105-116.
Aarnink, A.J.A., van den Berg, A.J., Keen, A., Hoeksma, P. og Verstegen, M.W.A. (1996).
Effect of slatted floor area on ammonia emission and on the excretory and lying behav- iour of growing pigs. Journal of Agricultural Engineering Research 64, 299-310.
Aarnink, A.J.A., Swierstra, D., van den Berg, A.J. og Speelman, L. (1997a). Effect of type of slatted floor and degree of fouling of solid floor on ammonia emission rates from fatten- ing piggies. Journal of Agricultural Engineering Research 66, 93-102.
Aarnink, A.J.A., Wagemans, M.J.M. og van den Berg, A.J. (1997b). Housing for growing pigs meeting the needs for animal, stockman and environment. ASAE International Livestock Environment Symposium V, Minneapolis, Bloomington, Minnesota, 29-31 May. Pp 86-92.
Amon, B., Amon, Th., Boxberger, J. og Alt, Ch. (2001). Emission of NH3, N2O and CH4 from dairy cows housed in a farmyard manure tying stall (housing, manure storage, manure spreading). Nutrient Cycling in Agroecosystems, 60, 103-113.
Andersen, J.M., Sommer, S.G., Hutchings, N.J., Kristensen, V.F. og Poulsen, H.D. (1999).
Ammoniakfordampning – redegørelse nr. 1. Emission af ammoniak fra landbruget - sta- tus og kilder (Ammonia emission from agriculture – identifying and quantifying sour- ces). Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri. Danmarks JordbrugsForskning.
Pp71.
Arogo, J, Zhang, R.H., Riskowski, G.L., Christianson, L.L. og Day D.L. (1999). Mass trans- fer coefficient of ammonia in liquid swine manure and aqueous solutions. Journal of Ag- ricultural Engineering Research 73, 77-86.
Braam, C.R. og Swierstra, D. (1999). Volatilization of Ammonia from Dairy Housing Floors with Different Surface Characteristics. Journal of Agricultural Engineering Research 72, 59-69.
Braam, C.R., Ketelaars, J.J.M.H. og Smits, MC.J. (1997). Effects of floor design and floor cleaning on ammonia emission from cubicle houses for dairy cows. Netherlands Journal of Agricultural Science 45, 49-64.
Braam, C.R.; Smits, M.C.J.; Gunnink, H. og Swierstra, D. (1997). Ammonia emission from a double-sloped solid floor in a cubicle house for dairy cows. Journal of Agricultural En- gineering Research 68, 375-386.
Cabrera, M.L. og Chiang, S.C. (1994). Water content effect on denitrification and ammonia volatilization in poultry litter. Soil Science Society America Journal 58, 811-816.
EEA (1999). Overview of National Programmes to Reduce Greenhouse Gas Emissions. Final version, April 1999. European Environmental Agency.
Ehlhardt, D.A., Donkers, A.M.J., Hiskemuller, W. og Haartsen, P.I. (1989). Efficiency of the tiered wire floor (TWF) aviary as a housing system for laying hens. compared to cages.
In Land and water use (Dodd, V.A., Grace, P.M. Red.) Rotterdam, The Netherlands 1015-1019.
Elliot, H.A. og Collins, N.E. (1982). Factors affecting ammonia release in broiler houses.
TRANSACTION of the ASAE, 413-424.
Elwinger, K. og Svensson, L. (1996). Effect of dietary protein content, litter and drinker type on ammonia emission from broiler houses, Journal of Agricultural Engineering Research 64, 197-208.
Gustafsson G. (1987). Reduction of ammonia in swine houses. Latest Developments in live- stock housing. Seminar, Second Technical Section, C.I.G.R. Urbana-Champaign. St. Jo- seph: ASASE, 9-22.
Gustafsson, G. og von Wachenfelt E. (2000). Ammonia extraction by ventilation of loose- housing systems for laying hens. Journal of Agricultural Engineering Research 75, 17- 25.
Groot Koerkamp, P.W.G. (1994). Review on emission of ammonia from housing systems for laying hens in relation to sources, processes, building design and manure handling. Jour- nal of Agricultural Engineering Research 59, 73-87.
Groot Koerkamp, P.W. G., Metz, J.H.M., Uenk, G.H., Phillips, V.R., Holden, M.R., Sneath, R.W., Short, J.L., White, R.P., Hartung, J., Seedorf, J., Schröder, M., linkert, K.H., Pedersen, S., Takai, H., Johnsen, J.O. og Wathes, C.M. (1998). Concentrations and emis- sions of ammonia in livestock buildings in northern Europe. Journal of Agricultural En- gineering Research 70, 79-95.
Groot Koerkamp, P.W.G., Speelman, L. og Metz, J.H.M. (1998). Litter Composition and Ammonia Emission in Aviary Houses for Laying Hens. Part I: Performance of a Litter Drying System. Journal of Agricultural Engineering Research 70, 375-382.
Groot Koerkamp, P.W.G., Speelman, L. og Metz, J.H.M. (1999a). Litter Composition and Ammonia Emission in Aviary Houses for Laying Hens: Part II, Modelling the Evapora- tion of Water. Journal of Agricultural Engineering Research 73, 353-362.
Groot Koerkamp, P.W.G., Raaben, J.H.W., Speelman, L. og Metz, J.H.M. (1999b). Litter Composition and Ammonia Emission in Aviary Houses for Laying Hens: Part III. Water Flow to the Litter through Fresh Droppings. Journal of Agricultural Engineering Re- search, 73, 363-371.
Groenestein, C.M. (1993) Animal-waste management and emission of ammonia from live- stock housing systems: field studies. In Livestock Environment IV (Eds. Collins, E. and Boon, C ) American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, Michigan, USA.P 1169-1176.
Groenestein, C.M. (1994). Ammonia emission from pig houses after frequent removal of slurry with scrapers. XII world congress on Agricultural Engineering, Milano 29. August - 1. September. pp.543-550.
Groenestein, C.M. og Montsma, H. (1991). Field research into the ammonia emission from animal housing systems: Tying stall for dairy cattle. Report 91-1002. DLO, Wageningen, The Netherlands.
Groenestein, C.M. og Montsma, H. (1993). Field study on the reduction of emission of am- monia from livestock housing systems IX: Removal of slurry by flushing with liquid manure throught flushing gutters in a house for nursing sows (på hollandsk). Report 93- 1004, DLO, Wageningen, Holland.
Groenestein, C.M., Oosthoek, J. og van Faassen, H.G. (1993). Microbial processes in deep- litter systems for fattening pigs and emission of ammonia, nitrous oxide and nitric oxide.
p. 307-312. In M.W.A. Verstegen et al., (eds.) Nitrogen flow in pig production and envi- ronmental consequences. EAAP Publication 69, Pudoc Scientific Publishers, Den Haag, NL.
Gyldenkærne, S., Skjøth, C.A., Hertel, O., Ellermann, T. (2005). A dynamic ammonia emis- sion parameterization for use in air pollution models. Journal of Geophysical Research 110, -14.
Hansen, K. (1993) Dybstrøelse til malkekøer. Tre forskellige typer. Orientering nr. 79 fra Sta- tens Jordbrugstekniske Forsøg.
Hansen, K. og Kromann, H (1993) Ungkvægstalde med dybstrøelse eller strøelseslag. Spør- geundersøgelse. Orientering nr. 80 fra Statens Jordbrugstekniske Forsøg.
Harper, L. (2004). Denitrification loss from slurry lagunes. Submitted.
Henriksen, K., og Olesen, T. (2000). Kulstof og kvælstof omsætningsprocesser i kvæg- dybstrøelsesmåtter. I Sommer, S.G. og Eriksen, J. (red.) Husdyrgødning og kompost.
Forskningscenter for Økologisk Jordbrug, Tjele, Denmark. Pp. 14-21.
Hoeksma, P., Verdoes, N., Ooshoek, J. og Voermans, J.A.M. (1992). Reduction of ammonia emission from pig houses using aerated slurry as recirculation liquid. Livestock Produc- tion Science 31, 121-132.
Hol, J.M.G. og Groenestein, C.M. (1994). Field study on the reduction of emission of ammo- nia from livestock housing systems XIII: Removal of slurry by flushing with liquid ma- nure through flushing gutters in a piglet house (på hollandsk). Report 94-1003, DLO, Wageningen, Holland).
Kirchmann, H. (1985). Losses, plant uptake and utilization of manure nitrogen during a pro- duction cycle. Acta Agricultura Scandinavia, Supplementum 24, 1-77.
Kroodsma, W., Scholtens, R. og Huis in ‘t Veld, J.W.H. (1988). Ammonia emission from poultry housing systems. In Nielsen, V.C., Voorburg, J.H. og L’Hermite P. (eds.) Vola- tile emissions from livestock farming sewage operations. Elsevier Applied Science Lon- don and New York. P. 152-161.
Kroodsma, W., Huis in ’t Veld, J.W.H. og Scholtens, R. (1993). Ammonia emissions and its reduction from cubicle houses by flushing. Livestock Production Science, 35: 293-302.
Mannebeck, H. og Oldenburg, J. (1991). Comparison of the effect of different systems on NH3 emissions. In V.C. Nielsen, J.H. Voorburg og P. L'Hermité (Eds.). Odour and NH3
emissions from livestock farming. Elsevier Applied Science, London and New York. 42- 49.
Mikkelsen, M.H., Gyldenkærne, S., Poulsen, H.D., Olesen, J.E. og Sommer, S.G.
(2005).Opgørelse og beregningsmetode for landbrugets emissioner af ammoniak og drivhusgasser, Arbejdsrapport fra Danmarks Miljøundersøgelser nr. 204, 2005, 84 s.
Monteny, G.J. and Erisman, J.W. (1998). Ammonia emission from dairy cow buildings: a re- view of measurement techniques, influencing factors and possibilities for reduction.
Netherland Journal of Agricultural Science 46, 225-27.
Ni J.-Q., Vinckier C., Coenegrachts J., og Hendriks J. (1999). Effect of manure on ammonia emission from a fattening pig house with partly slatted floor. Livestock Production Sci- ence. 59. 25-31.
Oenema, O., Bannink, A., Sommer, S.G. og Velthof, G. (2001). Gaseous Nitrogen emission from livestock farming system. In Follet R.F. and Hatfield (Eds.) Nitrogen in the Envi- ronment: Sources, Problems, and Management. Elsevier Science B.V. Pp. 255-289.
Ogink, N.W.M. og Kroodsma, W. (1996). Reduction of ammonia emission from a cow cubi- cle house by flushing with water or a formalin solution. Journal of Agricultural Engi- neering Research 63, 197-204.
Oldenburg, J. (1989). Geruch- und ammoniak-emissionen aus der tierhaltung. KTBL-Schrift 333, Kuratorium für Landtechnik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V., Darmstadt.
Oosthook, J., Kroodsma W. og Hoeksma, P. (1991). NH3 emission from dairy and pig hous- ing systems. In V.C. Nielsen, J.H. Voorburg og P. L'Hermité (Eds.). Odour and NH3
emissions from livestock farming. Elsevier Applied Science, London and New York. 31- 41.
Paul, J.W., Dinn, N.E., Kannangara, T. og Fisher, L.J. (1998). Protein content in dairy cattle diets affects ammonia losses and fertilizer nitrogen value. Journal of Environmental Qua- lity 27, 528-534.
Pedersen, S. og Sandbøl, P. (2001). Ammoniakfordampning fra minkhaller – Kvælstof-, fos- for- og kaliumbalancer. Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri, Danmarks Jord- brugsForskning. Grøn Viden, Husdyrbrug nr. 22, 8 sider.
Poulsen, H.D., Børsting, C.F., Rom H.B. og Sommer, S.G. (2001). Kvælstof, fosfor og kalium i husdyrgødning – normtal 2000. DJF-rapport nr. 36 - Husdyrbrug. Tjele.
Rom, H.B. og Dahl, P.J. (1996). A systems Approach to Describe the Dynamics of the Am- monia Emission from Pig Confinement Buildings. Paper 96E-010 AgEng Madrid, 23.- 26. Sept.
Rom, H.B. og Henriksen, K. (2000). Kvælstoftab fra stalde med dybstrøelse til kvæg. I Som- mer S.G. and Eriksen, J. (Red.) Husdyrgødning og kompost. Forskningscenter for Øko- logisk Jordbrug, Tjele, Denmark. Pp. 5-13.
Schmidt, M., Jørgensen, M., Møller-Madsen, Aa, Jensen, H., Horvárth, Z., Keller, P. og Konggaard, S.P. (1985). Halm som strøelse til malkekøer. Beretning 593, Statens Hus- dyrbrugsforsøg. Pp 90.
Sommer, S.G. (1997). Ammonia volatilization from farm tanks containing anaerobically di- gested animal slurry. Atmospheric Environment 31, 863-868.
Sommer, S.G., Petersen S.O., Sørensen P., Poulsen, H.D. og Møller, H.B. (2005). Methane and carbon dioxide production and organic N transformation during storage of liquid manure. Under udarbejdelse
Swierstra, D. og Braam, C.R. (1999). Grooved floor system for cattle housing: Ammonia emission reduction and good slip resistance. Paper No. 994012, ASAE meeting presenta- tion. Pp 8.
Swierstra, D., Smits, M.C.J. og Kroodsma, W. (1995). Ammonia emission from cubicle houses for cattle with slatted and solid floors. Journal of Agricultural Engineering Re- search. 62, 127-132.
Sørensen, P. (1998). Effects of storage time and straw content of cattle slurry on the minerali- zation of nitrogen and carbon in soil. Biology and Fertility of Soils 27, 85-91.
Thelosen, J.G.M., Heitlager, B.P. og Voermans, J.A.M. (1993). Nitrogen balances of two deep litter systems for finishing pigs. In: M.W.A., den Hartog L.A., van Kempen G.J.M.
og Metz J.H.M. (eds) Nitrogen flow in pig production and environmental consequences.
Purdoc Scientific Publishers, Wageningen, the Netherlands, Pp. 318-323.
United Nations, (2004). Handbook for the 1979 convention of long range transboundary air pollution and its protocols. UNECE publication unit Palais des Nations, CH-1211 Ge- neva 10, Schwitzerland. ISBN 92-1-116895-3.
http://www.unece.org/env/lrtap/BIBLE.E.pdf
Voermans, J.A.M. og Verdoes, N. (1994). Reduction of ammonia volatilization by pen design and slurry removal systems in pig houses. Proceeding in Hall, J.E.(Edit): Animal Waste Management. Proceedings of the Seventh Technical Consultation on the ESCORENA Network on Animal Waste Management Bad Zwischenahn, Tyskland, 17-20 Mai, 1994.
79-88 FAO Reur Technical Series 34. pp 79-88.
Zhang, R.H. og Day, D.L. (1996). Anaerobic decomposition of swine manure and ammonia generation in a deep pit. Transactions of the ASAE, 39, 1811-1815.
Staldsystemer
For at give en oversigt over de forskellige staldtyper har Dansk Landbrugsrådgivning, Lands- centret, udarbejdet plan- og snittegninger for svine- kvæg- og fjerkræstalde.
SVIN Løbestalde
SVIN
Drægtighedsstalde
SVIN
Drægtighedsstalde
SVIN Farestalde
SVIN Farestalde
SVIN
Slagtesvinestalde
SVIN
Slagtesvinestalde
SVIN
Slagtesvinestalde
SVIN
Slagtesvinestalde
KVÆG Bindestald
KVÆG Sengebåsestalde
KVÆG Sengebåsestalde
KVÆG Ungdyrstalde
KVÆG Ungdyrstalde
KVÆG Ungdyrstalde
FJERKRÆ Buranlæg (reolbure)
FJERKRÆ
Anlæg til traditionel gulvproduktion, konsumæg
FJERKRÆ
Hønnikeopdræt til konsumæg
FJERKRÆ
Hønnikeopdræt til rugeæg
FJERKRÆ Slagtekyllinger
