Fosfor — en framtidig knapphetsressurs Arne Grønlund Bioforsk

Fosfor - en framtidig knapphetsressurs Arne Grønlund Bioforsk, Jord og miljø Plantemøtet Østlandet, 8. februar 2006

Fosfor – et livsnødvendig næringsstoff Konsentrasjoner i ulike medier Biomasse Jordskorpa Havvann Ferskvann 1% 0, 1 % 0, 07 mg/kg 0, 02 mg/kg

Fosforets kretsløp Konsumert av dyr og mennesker Opptak i planter Ekskrementer tilbake til jord Frigjøring fra jord

Fra lukket kretsløp til ensidig gjennomstrømming Planter Renseanlegg Forbrenning av slam Bergverk Gjødsel og dyrefôr Husdyr Slakteriavfall Stofftap fra intensivt landbruk Deponier Overflatevann Grunn eller bygningsmaterialer

Uttapping av fosforressursene

Verdens reserver av forforholdig malm. Megatonn Produksjon 2002 USA Reserver totalt* Varighet dagens Økonomisk forbruk drivverdig 36 4 000 1 000 28 Australia 2, 0 1 200 77 39 Brasil 4, 9 1 200 260 53 Kina 23 13 000 6 600 287 Israel 3, 5 800 180 51 Jordan 7, 2 1 700 900 125 Marokko/Vest-Sahara 23 21 000 5 700 248 Russland 11 1 000 200 18 Sør-Afrika 2, 9 2 500 1 500 517 Andre land 22 3 600 1 583 12 138 50 000 18 000 130 Verden totalt *Omfatter også marginale, ulønnsomme og forurensede forekomster

Forbruket av P ventes å øke • Forbruket av mat vil øke: – – Befolkningsøkning Omlegging av kosthold i ”nyrike regioner” • Sterk binding av fosfor i tropisk jordsmonn Fe- og Al-oksider Med 1 -2 % årlig økning: Økonomisk drivverdige ressurser vil være oppbrukt om 70 -90 år

Geopolitisk rolle • Om 20 år: Kina og Marokko/Vest-Sahara kan kontrollere 75 % fosforressursene • Kraftig prisstigning kan ventes: – – Monopolistisk marked, redusert tilbud og økende etterspørsel Høyere kostnader til utvinning av marginale forekomster • Viktigste nøkkelfaktoren i verdensøkonomien i 2020? • Ingen alternativer til fosfor som livsnødvendig næringsstoff

Miljøproblem i vassdrag • Algevekst • Eutrofiering • Dårlig vannkvalitet • Landbruket er en av hovedkildene – – Erosjon Overflateavrenning fra gjødsel og planter Utvasking Gjødselkjellere

Indikatorer fosfortilstanden • Gjødselforbruk • Innholdet i jord • Næringsbalanseregnskap: Fosfor tilført som gjødsel - Fosfor opptatt og fjernet i avling

Forbruk av P i kunstgjødsel i Norge

Fosforinnholdet i jord Prosentvis fordeling av jordprøver etter P-innhold P-AL Klasse 1987 2002 -2003 <2 Lavt 8 5 2 -6 Middels 24 22 6 -15 Høyt 35 48 >15 Meget høyt 32 25

Næringsbalanse for fosfor. Kilde: OECD Kg/dekar dyrket jord 1990 -1992 2000 -2002 Norge 1, 3 1, 4 Sverige 0, 5 0, 2 Finland 1, 9 0, 7 Danmark 1, 7 1, 1 Storbritannia 0, 9 0, 4 Nederland 3, 8 2, 3 Belgia 4 2, 4 EU-15 1, 1 0, 7

Hvorfor så høyt P-forbruk i Norge? • Lavt prioritert – fokus på binde fosfor i landskapet, i mindre grad på tilførsel og gjødsling • Prisforholdet mellom fosfor og avling – – – Billig gjødsel (verdensmarkedspris) Høy pris på avling Mer lønnsomt å gjødsle med fosfor i Norge • Liberale krav til spredeareal for husdyrgjødsel – – P-overskudd ved maks husdyrtetthet Hele spredearealet blir ikke brukt hvert år • Gjødselplan ingen garanti for balansert P-gjødsling – – Korreksjonsfaktor for jordanalyser dårlig fundert Gjødslingsforsøk på vanlig dyrket jord gir ingen utslag for fosforgjødsel

Et framtidsscenarium • WTO-avtalen kan fører til økt import og redusert eksport av matvarer • Vi opprettholder jordbruksarealet av hensynet til kulturlandskap og turisme • Vi må redusere intensiteten og akseptere lavere avling per arealenhet • Vi kan ikke fortsette med det høye forbruket av fosforgjødsel

Hvordan unngå en ressurskrise? • Øke gjenbruken av fosfor i organisk avfall - unngå deponering av fosforholdig avfall • Utnytte fosfor i jord bedre - redusere tap av fosfor til vann Tilnærme oss et lukket kretsløp for fosfor

Utnytte organisk avfall • Avløp • Matavfall • Slakteriavfall

Avløp • Nye avløps- og sanitærsystemer – – Mindre bruk av vann Mer effektiv gjenbruk av fosfor • Avløpsslam fra tradisjonelle systemer – – Stort potensial som fosforkilde Fosforet lite plantetilgjengelig på grunn av fellingskjemikalier i renseanleggene Hovedfokus på rensing av fosfor i avløpsvann Mindre fokus på gjenbruk av fosfor

Matavfall Mengde (kilde: SSB) – – 500 800 500 140 000 000 tonn i 1995 i 2002 (60% økning) fra husholdninger (ca 600 tonn P) kildesorteres og komposteres (25 -30 %) • Bruksområder: – – Kompost Biorest fra anaerob behandling og produksjon av biogass • Bedre utnyttelse av energi • Bedre utnyttelse av nitrogen • Forhold mellom nyttbart N og P som tilsvarer gjødselbehovet

Slakteriavfall - kjøttbeinmel Tidligere brukt i kraftfôrblandinger – – Resirkulert til jord Transport fra korn- til husdyrdistrikter, høyt innhold i husdyrgjødsel • Kugalskap førte til forbud som fôr • Avfallsproblem – behov for alternativ anvendelse

Kjøttbeinmel som gjødsel • 4 % P (samme nivå som i Fullgjødsel) – ca 1600 tonn P totalt • Mulighet tilbakeføring til korndistrikter • Velegnet i økologisk landbruk • Kan trygt brukes som gjødsel i Norge – – – Godkjent av Mattilsynet - liten smitterisiko Bare veterinærgodkjent slakt SRM sorteres bort Oppvarmes til ca. 130 grader C Når kjøttet kan brukes til mat, må beina kunne brukes om gjødsel • Utfordring: aske etter forbrenning av SRM

Bedre utnytting av fosfor i jord • Lav utnyttelsesgrad (ca 50% av tilført P tas opp i avling) • Bedre jordkultur – – – Jordstruktur som bidrar til god rotutvikling Riktig p. H som gir lettere tilgjengelig fosfor Balansert gjødsling • Nye planteslag som kan gi god avling med lavere fosforkonsentrasjon i jord

Næringsbalanseregnskap på gårdsnivå • Supplement til kravet om husdyrtetthet og spredeareal • Kan kobles til rutiner for gårdsregnskap (Pkoeffisient for viktigste produkter og innsatsfaktorer) • Vil synliggjøre fosforstrømmen og stimulere til: – – bedre ressursutnyttelse lavere utskillelse av fosfor i husdyrgjødsel mindre overskudd av fosfor i jorda mindre risiko forurensning av vann

Konklusjon • Verdens fosforreserver er ferd med å brukes opp • Norge er blant de landene som sløser mest med fosfor • Tiltak må settes i verk for å redusere forbruket: – – Resirkulering Bedre utnyttelse av fosfor i jord • Hvorfor blir ikke situasjonen tatt alvorlig? – – Skyldes det kunnskapsmangel? Blir det betraktet som et internt problem for landbruket uten relevans for samfunnet for øvrig? • En ressurskrise for fosfor vil få dramatiske konsekvenser for matvareforsyningen i verden