1: beregnet som i Kristensen et al. (1996) ud fra opblanding i de øverste 10 cm jord

Tabel 3.5

Homogenitet af slam, jord og jord/slam blandinger udtrykt ved variabilitet i total LAS indhold, forsøg med byg, 1996.

Resultaterne for total LAS (tabel 3.5) i dyrkningsforsøg med byg 1996 viste en variation imellem forskellige delprøver af én jord/slamblanding på 15% af LAS indholdet, mens variationen indenfor én delprøve af én slamblanding var på 7,0% af LAS indholdet, svarende til det, der blev opnået på samme koncentrationsniveau for findelt og homogeniseret jord tilsat LAS fra en fremstillet standardopløsning (spiking). Hvis variationen i total LAS imellem forskellige delprøver vurderes samlet for alle doseringer ud fra den relative variationsbredde (Duncan, 1974), fås en variabilitet på cirka 25% ved opsætning af forsøgene, mens variabiliteten er øget til cirka 55% ved høst. Ved opsætning af gulerodsforsøg i 1998 opnåedes en samlet variabilitet ved opsætning for alle doseringer på cirka 22%.

Samlet vurderes det, at der er opnået en tilfredsstillende ensartethed ved opblanding og homogenisering af slam med jord, men også, at der må forventes en forøget variabilitet i analyser af jord/slamblandinger ved høst efter vækstperiodens varierende biologiske aktivitet.

3.4 Homogenisering af delprøver til analyse

Analyseresultaterne for LAS i jord/slamblandinger viste i første omgang en variation udover det, analyseusikkerheden betinger. Derfor blev analyserne gentaget efter omhyggelig neddeling (maskinel agatmorter) af store, vel opblandede, frysetørrede delprøver. Resultaterne i tabel 3.5 er som opnået efter neddeling og gentagen analyse. Det vurderes, at denne forbehandling af prøverne er afgørende nødvendig for at opnå en tilstrækkelig lav variation i opnåede analyseresultater, særligt når der som her er tale om slampartikler med høje koncentrationer af miljøfremmede stoffer opblandet med jord med langt lavere koncentrationer. Derfor blev analyse for både LAS og DEHP foretaget på frysetørrede, neddelte og opblandede delprøver.

3.5 Væksthusbetingelser

Forsøget blev udført i et væksthus på RISØ. Planter og jord blev beskyttet mod deposition af partikler med en dertil bygget glasafskærmning 40 cm over jordoverfladen (byg), henholdsvis 100 cm over jordoverfladen (gulerødder, figur 3.2). Påviselige indhold af LAS og DEHP i bygplanter uafhængig af slamdosering ved forsøg i 1996 (tabel 5.1 og 5.2) tydede på afsætning af stofferne fra luften. Ved væksthusforsøg i 1998 blev planterne derfor tillige beskyttet imod støv ved ophængning af "gardiner" af ubleget, gennemskyllet lagenlærred langs siderne af glasafskærmningen (figur 3.2). På grund af en noget højere detektionsgrænse for prøver fra forsøg med byg i 1998 er det ikke muligt at afgøre, om den ekstra afskærmning har haft en positiv effekt.

Kviksølvlamper (Osram HQ1-E, 400 W/D) gav et supplerende lys i 16 timer i døgnet (bygplanter ved væksthusforsøg i 1996), hvor lysintensiteten i plantehøjde blev målt til ca. 100 m E/m²/s. Ved væksthusforsøg med byg og gulerødder i 1998 benyttedes supplerende lys 24 timer i døgnet med 155 m E/m²/s. Der blev følgelig i 1998 opnået et noget højere udbytte af bygplanter end i 1996, hvorfor den øgede belysning må anbefales anvendt fremover.

Forsøgspotter med byg i væksthus

Forsøgskar med gulerødder i væksthus.

3.5.1 Vanding

Det blev tilstræbt under vækstforsøgene at opnå et vandindhold i jorden på 60% (1998) til 75% (1996) af jordens markkapacitet (vandholdende evne, water holding capacity, WHC, se bilag 3). Hver skål, potte eller kar blev efter såning langsomt vandet op til en forud beregnet, konstant vægt og derefter vandet til konstant vægt med renset vand (Millipore vand fra Milli-Q anlæg) i intervaller på 2-5 dage, afhængig af vandforbrug. Vandingen blev justeret således, at den øverste jord under planternes fremspiring ikke blev tør, ligesom der blev tilført ekstra vand i forhold til det beregnede vandforbrug, såfremt planterne var åbenlyst vandlidende. Vandingen blev stoppet 2-3 dage før høst af planterne for at sikre en mere håndtérbar jord.

Ved høst af byg i 1996 var vandindholdet i jord uden slam og i jord med den højeste slamdosering henholdsvis 53% og 37% af markkapaciteten. Den højeste slamdosering kan derfor have manglet vand.

Ved høst af gulerødder i 1998 var vandindholdet i jorden 26% til 53% af WHC, og tages der højde for fordampningen i perioden siden sidste vanding kan det anslås, at jordene har indeholdt vand svarende til 50% til 60% af WHC lige efter vanding. Det skal bemærkes, at der for den højeste slamdosering kunne konstateres vandmættede forhold i bunden af karrene, selvom det samlede vandindhold for denne dosering i gennemsnit kun var 53% af WHC. Den højeste slamdosering kan derfor have været overvandet i dette forsøg.

Ved høst af byg i 1998 var vandindholdet i jorden 30% til 33% af WHC for jord uden tilsat slam, mens det for jord tilsat slam var 47% af WHC. Tages højde for fordampningen i perioden siden sidste vanding kan det anslås, at jordene har indeholdt vand svarende til 60% til 70% af WHC lige efter vanding. Det kan ikke udelukkes, at byg i jord uden slam har manglet vand.

Kontrolleret vanding

Erfaringerne viser således, at vandingen af forsøgspotter og kar skal styres efter højst 60% af WHC målt for hver enkelt dosering, men at WHC måling for høje slamdoseringer ikke giver et retvisende billede af vandtilgængeligheden i jorden. Det vurderes tillige, at der ved fremtidige forsøg med høj slamdosering foretaget i store kar beregnet til gulerødder skal etableres recirkulering af vand fra karrenes bund for at hindre en kombination af vandmættede forhold hér og udtørring af de øverste jordlag.

3.5.2 Plantefordampning

Plantefordampning

Planternes fordampning er beregnet som forskellen imellem vandforbrug af potter/kar med planter og plantefri kontroller (bilag 4). Vandforbruget er opgjort som vandindhold ved opsætning plus vand tilført ved vanding minus vandindhold ved høst. For forsøg med byg, hvor plantemassen udgør en lille del af jordens vægt, er der ikke taget højde for indholdet af vand og tørstof i planterne, mens dette er gjort for forsøg med gulerødder. I forsøg med byg i 1996 var plantefordampningen 0,1-0,2 L per potte uden påviselige forskelle imellem de forskellige doseringer af slam. I forsøg med gulerødder var plantefordampningen 2,8-17 L per potte med en betydelig variabilitet, men med den laveste fordampning fra den højeste slamdosering.

Det må vurderes, at den benyttede metode til måling af planternes fordampning giver et overslag over planternes fordampning. Ved forsøg med unge bygplanter er usikkerheden stor som følge af plantefordampningens lille størrelse i forhold til det varierende, samlede vandforbrug. For de lange dyrkningsforsøg med gulerødder giver de varierende vækstbetingelser betydelig variation i opnåede data for plantefordampning. I kar med stor bladmasse vil fordampningen fra jordoverfladen endvidere være meget begrænset på grund af plantedækket, hvorfor fordampningen fra planterne vil blive undervurderet ved den anvendte beregning.

Temperaturen i plantehøjde og i jorden blev målt med et EBI logger udstyr og måleprober. Den relative luftfugtighed i drivhuset blev målt med et Thies hygrometer.

Under bygdyrkningen i 1996 varierede temperaturen i plantehøjde og i jorden i intervallet 12-18° C. Den relative luftfugtighed i drivhuset varierede mellem 35 og 40%. For byg- og gulerodsdyrkningen i 1998 blev der målt temperaturer i samme størrelsesorden i den første del af vækstperioden (figur 3.3), mens både jord- og lufttemperaturer var højere (op til 25° C) i den sidste del af vækstperioden (gælder kun gulerødder), hvor udetemperatur og sollys var øget. Den relative luftfugtighed varierede i denne periode i intervallet 10-33%.

Temperatur og luftfugtighed har i vækstperioderne været tilfredsstillende, men regulering af temperaturen i væksthuset og særlig under afdækningen vil være nødvendig ved forsøg i sommerperioden.

Variationer i luft- og jordtemperatur under dyrkning af gulerødder 1998.

3.6 Måling af øvrige vækstparametre

Jord/slamblandingerne blev karakteriseret før og efter dyrkning ved almindeligt anvendte metoder (bilag 3) for tørstof, glødetab og syrekapacitet, samt for udvalgte prøver ved ulejret tørrumvægt (massefylde) og markkapacitet (WHC).

3.7 Måling af udbytte og udbyttekvalitetsparametre

Udbyttet af plantemateriale er bestemt som friskvægt, hvorefter almindeligt anvendte metoder er anvendt til at bestemme tørvægt og glødetab, samt bladareal og densitet af udvalgte prøver (bilag 3).

Med henblik på at muliggøre bestemmelse af total lipid i plantemateriale i større analyseserier og uden interferens fra plantematerialets høje saltindhold blev den gravimetriske Folch metode modificeret og anvendt. Total lipid indhold blev bestemt ved ekstraktion med chloroform/methanol, 2:1, vask af ekstraktet for salte med vand og inddampning med gravimetrisk bestemmelse af total lipid (modificeret efter Folch et al. (1957), Evans et al.(1991), Christie (1982)).

3.8 Analyser for DEHP og LAS

I forbindelse med Miljøstyrelsens udredningsarbejde (Kristensen et al., 1996) blev der udarbejdet en vurdering af eksisterende analysemetoders anvendelighed til bestemmelse af organiske forureninger i plantemateriale. Det blev konkluderedet, at der for phthalater var behov for undersøgelser af præcision og rigtighed af de eksisterende metoder, mens der for LAS sås et behov for omfattende metodeudvikling. Der er derfor på RISØ gennemført den fornødne metodeudvikling. Den ønskede og opnåede analysekvalitet i dette projekt er i tabel 3.6 sammenholdt med forventet opnåelig analysekvalitet og krav til analysekvalitet til andre anvendelser.

Det skal bemærkes, at analysedetektionsgrænsen afhænger af den

Tabel 3.6

Oversigt over opnået, ønsket og forventet opnåelig analysekvalitet for LAS og DEHP i plantemateriale.