Nitrogen and phosphorus losses from a feedlot for suckler cows

Abstract

Nautojen kasvatusta ulkotarhoissa ja lypsylehmien ulkoiluttamista jaloittelutarhoissa harjoitetaan arviolta noin 200 maatilalla Suomessa. Tarhojen aiheuttamasta ympäristö kuormituksesta kylmissä olosuhteissa on vähän tutkimustietoa. Niinpä emolehmien talviaikaisesta tarhaamisesta aiheutuvaa vesistö kuormitusta alettiin tutkia MTT:n emolehmä navetalla vuonna 1997. Emolehmiä tarhattiin neljässä metsä tarhassa (975-1300 m2) talvikuukausina 1997-2000. Kesän emot vasikoineen viettivät laitumella. Kussakin tarhassa oli kahdeksan emolehmää. Lehmien ruokinta- ja makuupaikat sijaitsivat tarhojen etuosassa. Tarhojen etu- ja takaosasta sekä tarhoja ympäröivästä metsästä otettiin maanäytteitä, joista määritettiin NH4-N:n, NO3-N:n ja helppoliukoisen fosforin (PAAAc) pitoisuudet. Lisäksi maahan kaivettiin 30-40 cm:n syvyyteen vajovesilysimetrejä, joihin kerättiin vajovettä. Lysimetreihin kertyneestä vajovedestä määritettiin NH4-N:n, NO3-N:n, kokonaistypen, PO4-P:n ja kokonaisfosforin pitoisuudet. Lisäksi tarhojen vieressä virtaavasta ojavedestä otettiin vesinäytteitä ravinnemäärityksiä varten v. 1998. Suuri osa pintavalunnasta kerääntyi tarhojen etuosaan, jossa emolehmät viettivät suurimman osan ajastaan. Sekä vajovesien että maanäytteiden typpi- ja fosforipitoisuudet olivat tarhojen etuosassa suuremmat kuin tarhojen takaosassa. Tarhoja ympäröivästä metsä maasta mitattiin alhaisimmat pitoisuudet. Tarhojen etuosassa 0-20 cm:n syvyydessä oli kokeen loppuessa NH4-N:ä 55 mg l 1, NO 3-N:ä 14 mg l 1 ja helppoliukoista fosforia 29 mg l 1 maata. Tarhojen ulkopuolella olevassa metsämaassa vastaavat pitoisuudet olivat 3 mg NH4-N ml 1, 0, 1 mg NO3-N ml 1 ja 2 mg P AAAc ml 1. Yhden metrin paksuisessa tarhan etuosan maakerroksessa oli yhden tai kahden tarhausvuoden jälkeen 410 kg NH4-N ha 1 ja 28 kg NO 3-N ha 1. Vajoveden ravinnepitoisuudet olivat suuria. Kokonaisfosforipitoisuus oli 1,73 28,2 mg l 1, kokonaistyppipitoisuus 206 1368 mg l 1 ja NH4-N-pitoisuus 123 1121 mg l 1. Vastaavia typpipitoisuuksia oli mitattu Yhdysvalloissa kiinteä pohjaisen ulkotarhan valumavedestä. Maapohjaisen tarhan ravinnekuormitus voikin kasvaa suureksi, jollei tarhaa suunnitella ja hoideta asiallisesti.

The raising of cattle outdoors in winter is becoming more common in temperate areas, although there is little information available on the effects of this practice on forested environments. In this study, the concentrations of ammonium acetate extractable phosphorus (P AAAc )and mineral nitrogen (NH 4-N and NO 3-N) in soil and the quality of percolation water from an open feedlot were studied in eastern Finland in 1997 2000. In each of four pens (975 1300 m2) eight suckler cows were fed in winter from 1995 in the case of the first two pens and from 1996 in the remaining two. The suckler cows usually stayed in the front part of the feedlot. Therefore the nutrient loading was also the highest in this part of the lot. When the pens had been used for 1 2 winters, the mean contents of PAAAc, NH 4-N and NO 3-N in the surface soil (0 5 cm)were 14,73 and 3.0 mg l 1 respectively, compared to only 3.0, 4.2 and 0.06 mg l 1 in the control forested area. In the front part of a 1-m-deep soil layer, the mean amounts of NH 4-N, and NO 3-N were 410 and 28 kg ha 1 respectively after 1 2 years of use of the feedlot. In percolation water, too, the mean concentrations of total phosphorus and total nitrogen were high in the front part: 1.7 28 and 210 1400 mg l 1 respectively. The minimum requirement is cleaning of the dung, and even then loading may be substantial.