Fältförsök 2016-2017

Fältförsöken  2016-2017

I PRECIKEM II-projektet togs två nya behandlingskemikalier samt en cirkulerande underbevattning i bruk. Den ultrafinkorniga och ytmodifierade produkten Enrich Bio som utvecklats av Nordkalk var en ren kalciumkarbonat framställd genom utfällning. Dispergeringsmedlet som användes för ytmodifieringen var bionedbrytbart och därför miljövänligt, och var nödvändigt för att nå en medianpartikeldiameter på 0,3 µm. Produkten levererades som en koncentrerad suspension med en CaCO₃ -halt på 37 %, och den späddes ut med åvatten till önskad koncentration i fält. De färdiga suspensionerna förväntades vara mycket stabila, och den minimala partikelstorleken gjorde att suspensionerna kunde nå och behandla stora delar av den porösa och heterogena miljön på ytorna i de hydrologiskt aktiva makroporerna i marken.

En annan nyhet var användningen av torv. I laboratorieförsöken hade konstaterats att finkornig torv också gärna sätter sig på de ytor i marken som en behandlingssuspension når. När torv adsorberas på sprickytorna förväntades fyra olika effekter:

1) Torven fungerar som en antioxidant och skyddar markens sulfider, d.v.s. torven oxideras i första hand när atmosfärens syre får tillgång till markens makroporer under torrperioder.

2) Reducerande förhållanden skapas på sprickytorna.

3) Reducerande bakterier använder torven som en energikälla.

4) Torven komplexbinder och immobiliserar lösta metaller.

Försöken med torv gjordes som en kombinationsbehandling, d.v.s. behandlingen inleddes med en C2 kalkstenssuspension (medianpartikeldiameter 2,5 µm) varefter behandlingen fortsatte med en torvsuspension (partikeldiameter < 0,5 mm).

Fältförsöken 2012–2014 hade visat på en viss sedimentation längre ut i grendikena när flödet minskade i dessa återvändsgränder. En ny typ av dränering, utan återvändsgränder, som tillät en cirkulerande underbevattning och som hade ett jämt flöde och tryck i hela rörsystemet under underbevattning utvecklades därför i projektet. Dräneringen planerades av Rainer Rosendahl, ProAgria Österbottens Svenska Lantbrukssällskap. Tre nya delfält, nr 10, 11 och 12, byggdes 2016 av Nybacks Gräv med denna dränering. Bygget finansierades av Stödstiftelsen för Täckdikning (Salaojituksen Tukisäätiö). Principen för dräneringen kan ses i figur 6 på Risöfladan försöksfält-sidan.

Vatten för suspensionerna togs liksom under tidigare fältförsök från Toby å. Flödesmätningarna och beredningen av suspensionen utfördes också som under de tidigare fältförsöken. Liksom tidigare inleddes och avslutades en behandling med att pumpa 10 m³ åvatten för att skölja rörsystemet och dräneringsgruset kring rören.

Sommaren 2016 behandlades delfält 1 och 8 med 660–820 kg kalkstenspulver C2 (tidigare benämning FC2,5; medianpartikelstorlek 2,5 µm). Dessa delfält hade under de tidigare fältförsöken behandlats med släckt kalk (kalciumhydroxid) och nu var avsikten att jämföra effekten av dessa behandlingar med en behandling med en mer buffrande substans som kalksten (kalciumkarbonat) på samma delfält. Referensfälten 2, 4 och 7 fick åvatten.

Fältförsöken 2017 var av två olika slag. Delfält 3 och 5 behandlades med 610–690 kg CaCO₃ i form av Nordkalks Enrich Bio kalciumkarbonat-suspension (medianpartikeldiameter 0,3 µm), se figur 1. Detta är en ny produkt i dessa sammanhang och avsikten är att se om vi kan ytterligare förbättra spridningen i marken. De nya delfälten 10 och 12 fick en kombinationsbehandling, där vi inledde med 550-570 kg av Nordkalks C2 (medianpartikeldiameter 2,5 µm) och sedan följde upp med 160 kg av Vapo Fibers finkorniga torv (partikeldiameter < 0,5 mm), se figur 2 och 3. Referensfälten 2, 4, 7 och 11 fick enbart åvatten.

Uppföljning av effekter på dräneringsvattnets kvalitet

Liksom tidigare följdes behandlingseffekten genom provtagningar av dräneringsvattnet från alla delfält både höst och vår. Metodiken var den samma som tidigare. En detaljerad analys av resultaten har 2022 gjorts av Fanny Ahonen i form av en pro gradu-avhandling vid Åbo Akademi. Resultaten kommer också att publiceras i en vetenskaplig tidskrift.

Uppföljning av effekter på mark

Sensommaren 2018 grävdes ett antal schakt på Risöfladan för att undersöka behandlingseffekten på jordmaterialet. Delfälten 5 (behandlat med 770 kg FC2,5 år 2012 och 690 kg Enrich Bio år 2017), delfält 10 (behandlat med 550 kg C2 plus 160 kg torv år 2017) och delfält 11 (referensfält som bara fått åvatten) undersöktes. Totalt togs 21 jordprov från delfält 5, 30 jordprov från delfält 10 och 12 jordprov från delfält 11 för mikrobiologiska analyser. Inom fyra dagar efter provtagningen isolerades DNA indirekt från jordproverna. Från det isolerade DNA:t PCR-förstärktes 16S rRNA genen, och proverna skickades för sekvensering. Samtidigt togs prover för geokemiska analyser, och lakningsexperiment utfördes liksom pH- och aciditetsmätningar.

Resultaten kommer att publiceras i en vetenskaplig tidskrift.