Pilotprojektet Greppa Fosforn

Transkript

1 Katarina Kyllmar Pilotprojektet Greppa Fosforn Årsredovisning för det agrohydrologiska året 27/28 Typområde E23 i juni 28. Foto: Katarina Kyllmar Teknisk rapport 125 Uppsala 29 Sveriges Lantbruksuniversitet Institutionen för Mark och Miljö Enheten för Biogeofysik och Vattenvård

2

3 Innehållsförteckning Sammanfattning 5 Inledning 5 Material och Metoder 6 Pilotområden 6 Inventering av odling 8 Vattenföring och nederbörd 1 Vattenprovtagning 11 Vattenanalyser 12 Beräkningar 13 Källfördelning 13 Resultat och Diskussion 14 Odlade grödor 14 Gödsling 15 Nederbörd och avrinning 16 Vattenkvalitet i bäck 16 Transport i bäck 17 Synoptisk vattenprovtagning 17 Referenser 32 3

4 4

5 Sammanfattning I pilotprojektet Greppa Fosforn samarbetar lantbrukare, rådgivare, länsstyrelser, Jordbruksverket och SLU i tre små jordbruksdominerade avrinningsområden för att finna effektiva åtgärder för att minska fosforförlusterna från åkermarken. Tillsammans identifierar man de delområden som är mest känsliga för fosforförluster, därefter tas förslag på åtgärder fram och sedan genomför lantbrukaren åtgärderna om denne finner det ekonomiskt fördelaktigt. I vattendraget sker mätningar av transporter av kväve, fosfor och supenderat material. Dessutom tas vid högflödessituationer vattenprover i ett flertal provpunkter uppströms områdenas utloppspunkter. Årligen lämnar varje lantbrukare uppgifter om odlingen på gårdens fält inom avrinningsområdet. I denna årsredovisning har resultat från mätningar i vattendrag och från odlingsinventering sammanställts. Det agrohydrologiska året 27/28 var avrinningen i pilotområde N33 i Halland hög som följd av mycket stor nederbörd i juli-september. I pilotområde E23 i Östergötland och U8 i Västmanland var hösten däremot mycket torr vilket medförde att årsavrinningen blev låg. Transporten av fosfor i bäck blev måttlig i N33 som följd av låga fosforhalter under året. I både E23 och U8 blev transporterna av fosfor mindre än områdenas medelvärden. Inledning Fosfor i vattenmassan har betydelse för eutrofiering och algblomning i Östersjön. I en åtgärdsplan (Naturvårdsverket, 26) föreslogs bl.a. att ett pilotprojekt skulle startas i ett jordbruksdominerat avrinningsområde med syfte att hitta effektiva åtgärder för att minska utflödet av fosfor från jordbruksmark till vattendragen. Projektet skulle involvera lantbrukarna i detta arbete och både etablerade och oprövade åtgärder skulle testas. Ett pilotprojekt (Greppa Fosforn) startade 27 med Jordbruksverket som ansvarig för genomförandet. Projektet som är en del av rådgivningsprojektet Greppa Näringen, är planerat att pågå till 29 eller längre. Tre små jordbruksdominerade avrinningsområden som undersöks inom det regionala miljöövervakningsprogrammet Typområden på jordbruksmark (Naturvårdsverket, 22) valdes som pilotområden. Genom att välja områden där mätningar redan pågår ökar möjligheten att utvärdera om åtgärder som görs inom områdena för att minska fosforförluster också får effekt på vattenkvaliteten. Samtidigt innebär detta att om åtgärder genomförs i högre grad inom pilotområdena än i lantbruket i övrigt förlorar områdena sin funktion som indikatorer på hur lantbruket reagerar på jordbrukspolitik etc. Områdena som valdes för pilotprojektet karakteriseras främst av att de har höga eller måttligt höga fosforförluster och en stor andel åkermark. Pilotprojektet drivs som ett samarbetsprojekt mellan lantbrukare, rådgivare, länsstyrelser, Jordbruksverket och SLU. Tillsammans identifierar man de delområden som kan vara mest känsliga för fosforförluster. Därefter tas förslag fram på åtgärder som skulle kunna minska förlusterna. Genomförande av åtgärder gör lantbrukaren frivilligt och om denne finner det ekonomiskt fördelaktigt. För att ge underlag för åtgärdsarbetet genomförs bl.a. årliga inventeringar av hur odlingen bedrivs på fälten. Dessutom tas vattenprover i delavrinningsområden för att finna de delområden som har en stor arealförlust av fosfor. För uppföljning sker mätningar i bäck av utflödet av fosfor från pilotområdena. Syftet med denna årsredovisning är att sammanställa resultat från (1) mätningar i vattendraget för det agrohydrologiska året 27/28, samt från (2) inventering av odling under år 27. 5

6 Material och metoder Pilotområden Pilotområde N33 i Hallands slättlandskap ligger i Laholmsbuktens tillrinningsområde (Tabell 1a). Jordarterna på åkermarken i området varierar från grovt åsmaterial till mellanlera. Vattendraget är till största delen kulverterat. Inom området odlas de flesta av förekommande grödor i regionen. Nötdjurs- och svinproduktion förekommer i området, men djurtätheten är måttlig (.4 DE/ha). Pilotområde E23 i Östergötland karakteriseras av ett småbrutet och måttligt kuperat jordbrukslandskap. Mellan moränkullarna utgörs jordarterna på åkermarken mestadels av mellanlera. I områdets nedre hälft löper bäcken i dagen medan den är kulverterad i de övre delarna. Djurhållningen (.6 DE/ha) är varierande med nötkreatur, smågris-, slaktsvin-, och kycklingproduktion (Tabell 1b). Fördelningen mellan djurslag har förändrats något sedan början av 9-talet. Andelen svin har minskat medan andelen kycklingar har ökat. Pilotområde U8 i Västmanland ligger strax intill Mälaren. Styv lera är den dominerande jordarten i det mycket flacka området (Tabell 1a). Vattendraget utgörs av ett grävt, öppet dike längs hela huvudfåran. I området förekommer svin- och nötdjursproduktion, men djurtätheten är troligen låg. U8 & Produktionsområden Götalands mellanbygder E23 & Götalands norra slättbygder Götalands skogsbygder Götalands södra slättbygder Svealands skogsbygder Svealands slättbygder N33 & ± Kilometers Figur 1. Pilotområden och produktionsområden (enligt SCBs indelning). 6

7 Tabell 1a. Karakteristik för pilotområden Produktions -område 1 Area (ha) Pilotomr. Avrinningsområde Åkermark (%) Betesmark (%) Skog och övrig mark 2 (%) Jordart 3 Period 4 N33 Genevadsån Gss mellanlera E23 Söderköpingsån Gns mellanlera , 22- U8 Norrström Ss styv lera Gss: Götalands södra slättbygder; Gns: Götalands norra slättbygder; Ss: Svealands södra slättbygder 2 Inklusive energiskog 3 Dominerande jordart på åkermark 4 Avser start och slut för agrohydrologiska år (1 juli 3 juni) 5 Arealen omkarterad 28, tidigare var den 47 ha Tabell 1b. Karakteristik för pilotområden (vid tidpunkt för senaste inventering, enligt tabell 3) Pilotområde Enskilda avlopp 1 (pers/km) Djurtäthet 2 (DE/ha) Produktionsinriktning N33 u.s..4 Växtodling/animalieproduktion E Animalieproduktion U8 11 u.s. Växtodling/animalieproduktion 1 Antal personer anslutna till enskilda avloppsanläggningar 2 Djurtäthet per ha åkermark u.s. Uppgift saknas Tabell 2. Pilotområden och referensnormalvärden (196-91) av nederbörd och temperatur vid närliggande klimatstationer (SMHI, 21) Nederbördsstation Årsnederbörd (mm) Pilotområde Årsmedeltemperatur ( o C) 1 N33 Genevad (Halmstad 22-24, Hov 24-26, Laholm 26-) E23 Söderköping (Skärkind , Norrköping 24-26) 594 (535, 47) 6.3, 6.3 U8 Kolbäck N33: Genevad; E23: Skärkind och Norrköping; U8: Västerås 7

8 N33! E23! U8 ±! Kilometers Figur 2. Pilotområden. Provtagningspunkt för ytvatten ( ). Inventering av odling Odlingen på fälten i respektive pilotområde inventerades genom intervjuer med lantbrukarna (Tabell 3). I uppgifterna om odling ingick gröda, gödsling, tidpunkter för sådd, gödsling, skörd och jordbearbetning för varje fält och år. Andelen inventerad areal var 82 % i N33, 1 % i E23 och 87 % i U8 för odlingsåret 27 (Figur 3). För areal som inte har inventerats antas att grödfördelning och odlingsåtgärder är lika som för den inventerade arealen i respektive typområde. För tidigare år redovisas inte data för de år då inventeringen täcker mindre än 5 % av åkerarealen. 8

9 För år som inte har odlingsinventerats i E23, har grödfördelning beräknats genom uppgifter om odlade grödor från Jordbruksverkets stöddatabas (år ). I databasen redovisas de grödor lantbrukaren planerar att odla inom respektive jordbruksblock. Däremot är inte grödornas (skiftenas) lokalisering inom blocken redovisade. För block som endast delvis ligger inom typområdet har arealen för grödorna inom det blocket viktats för blockets andel inom området. Uppgifter från stöddatabas har inte hämtats för N33 och U8. Tabell 3. Inventering av odling, djurhållning och avloppsanläggningar i pilotområden Pilotområde Odling Djur Enskilda avloppsanläggningar N , ej inventerade E , , U , u.s. om årtal Odlingsinventering 1 Blockdata SJV Åkermark (%) N33 E23 U8 Figur 3. Andel (%) av åkerarealen för respektive pilotområde och år som har odlingsinventerats samt för E23 övriga år, andel (%) av åkerarealen för vilken det finns information om grödor i Jordbruksverkets databas för jordbruksblock. Tillfört kväve i handelsgödsel, oorganiskt kväve i stallgödsel och organiskt kväve i stallgödsel redovisas som arealsviktade medelvärden för gödslad åkermark. Tillförd fosfor i handelsgödsel och i stallgödsel redovisas som medelvärden för åkermark som har gödslats det aktuella året. Stallgödseltillförsel redovisas som andel åkermark som stallgödslats samt andel som stallgödslats på hösten. Tillförda mängder av kväve och fosfor från stallgödsel beräknades utifrån standardvärden av kväve- och fosforinnehåll i stallgödsel efter spridningsförluster och med hänsyn tagen till spridningsteknik (SCB, 26). 9

10 Inventering av odling för åren 26 och 27 utfördes i E23 av rådgivare verksamma inom området och av Anuschka Heeb på länsstyrelsens lantbruksenhet. I N33 utfördes inventeringen för år av Katarina Vartia vid Vartia Vatten Å Natur. För U8 utfördes inventeringen (endast 27) av Jonas Gustafsson vid länsstyrelsens lantbruksenhet. Inventeringen utfördes enligt samma frågeformulär som används för odlingsinventering inom ordinarie undersökningar i typområden. Insamlade uppgifter skrevs in i Excelmallar som sedan levererades till SLU, Mark och miljö för kvalitetskontroll och import till databas. Vattenföring och nederbörd Mätstationer för vattenföringsmätning är anlagda i pilotområdenas bäckar. I N33 anlades stationen av länsstyrelsen som också sköter drift och underhåll. Mätsektionen utgörs av ett triangulärt överfall vid utloppet från en damm (Figur 4). Stationen byggdes när området etablerades inom miljöövervakningen år I E23 anlades stationen för att ingå i SMHIs stationsnät för vattenföringsmätningar och den drivs därmed också av dem. Mätsektionen utgörs av ett triangulärt överfall i anslutning till en gjuten bassäng. Stationen anlades innan länsstyrelsen startade provtagningar i bäcken. I U8 anlades stationen 1993 av SMHI på uppdrag av länsstyrelsen. För drift och underhåll ansvarar länsstyrelsen. Liksom för de två andra stationerna utgörs den bestämmande sektionen av ett triangulärt överfall. Vattennivå registreras kontinuerligt i samtliga stationer, i N33 och U8 med flottör och mekanisk pegelskrivare och i E23 med flottör och datalogger. Mätningen sker i en s.k. pegelbrunn som via ett kommunikationsrör har kontakt med vattenmassan i bäcken. Vid pilotprojektets start installerades dessutom utrustning för styrning av flödesproportionell vattenprovtagning. Även med denna utrustning mäts vattennivån kontinuerligt och därmed också flödet. Dessa mätningar sker på samma plats som de ordinarie mätningarna. Vattenföringen (l/s som medelvärde per dygn) har beräknats utifrån timvärden av vattennivå och med matematiska formler för de triangulära överfallen. Vattenföring har beräknats av SMHI för samtliga stationer. Nederbördsdata har erhållits från SMHI för klimatstationer i närheten av respektive pilotområde (Tabell 2). N33 E23 U8 Figur 4. Mätstationer för vattenföring Mars 27 September 26 Juni 27 1

11 Vattenprovtagning Manuell vattenprovtagning i bäck Manuella vattenprover, s.k. diskreta prov, har tagits vid respektive pilotområdes ordinarie provpunkt för vattenprovtagning. I pilotområde E23 ligger provpunkten vid mätstationen för vattenföringsbestämning. För N33 tas vattenprover före en damm, som ligger ca 18 m uppströms mätöverfallet där vattennivån registreras. I U8 sker vattenprovtagningen ca 2 m uppströms mätstationen för vattenföringsbestämning, vid utloppet från en vägtrumma. I E23 togs dessutom vattenprover vid utloppet från en kulvert uppe i området. Vattenprover har tagits manuellt varannan vecka förutom då flödet varit för litet för provtagning. I U8 var provtagningen även glesare vid lågflöde i maj-juni. Tätare provtagning har förekommit vid högflöde. I E23 togs 26 vattenprover vid mätstationen samt nio prover vid utloppet från kulverten under det agrohydrologiska året 27/28. I N33 togs 24 prover och i U8 togs 26 prover. Provtagningen har utförts av lokala provtagare i E23 och U8. I N33 har provtagningen utförts av provtagare från länsstyrelsen. Flödesproportionell vattenprovtagning i bäck Utrustning för flödesproportionell vattenprovtagning i bäck har installerats i samtliga tre pilotområden under hösten 27. I E23 installerades utrustningen i befintligt hus för vattenföringsmätning. I N33 och U8 uppfördes provtagningshus i vilka utrustningen installerades. Flödesproportionell vattenprovtagning har utförts vid provpunkterna för manuell vattenprovtagning i E23 och N33. I U8 har de flödesproportionella vattenproverna tagits ca 75 m uppströms ordinarie provtagningspunkt. Markägaren gav inte tillstånd till uppförande av provtagningshus vid ordinarie provpunkt. Antalet vattenprover som togs under året var 17 (E23), 16 (N33) och 13 (U8). Flödesmätning för styrning av vattenprovtagningen sker med lastcell, deplacementskropp och datalogger. I pegelbrunnen för vattennivåmätning hänger en deplacementkropp i en lastcell via en vajer. Deplacementskroppen (en plaststav som är ca 9 cm i diameter) är något längre än avståndet mellan vattennivåns max- och minnivå och ändrar vikt vid förändring i vattennivå vilket registreras av lastcellen. I dataloggern beräknas flödet kontinuerligt från lastcellssignalen. När en viss vattenvolym har passerat i bäcken ges signal till start av en vattenprovtagning. Från provtagningshuset går en sugslang ned till bäckens mitt, där den mynnar ca 2 cm under bäckens nollflödesnivå. I provtagningshuset går slangen ned i en 1 liters glasflaska som står i ett kylskåp. Provtagningen sker med en slangpump som först pumpar ut vatten som kan vara stående i slangen och därefter utförs provtagningen. Efter provtagningen töms slangen genom backpumpning. För att säkerställa vattenprovtagning vintertid är sugslangen försedd med värmekabel. Provvolymen vid varje s.k. delprov är ca 2 ml. Vid högflöde sker provtagningen med tätare tidsintervall än vid lågflöde. Därmed blir det mer vatten i glasflaskan när det rinner mycket vatten i bäcken. Varannan vecka tas ett vattenprov från glasflaskan och skickas för analys. Därefter töms glasflaskan helt. Tekniska problem med mätningarna har förekommit under året. Dessa har åtgärdats så fort de har upptäckts. I U8 registrerades vattennivån felaktigt i mars med för låg provtagningstäthet som följd. I samtliga områden har den flödesdetektor som styr delprovsmängderna visat instabilitet vilket har resulterat i uteblivna delprov. Efter försök med justeringar i känslighet har den kopplats ifrån för E23 och U8. Delprovernas volym bestäms då av pumptidens längd vilket ger tillfredsställande noggrannhet. 11

12 Synoptisk vattenprovtagning i bäck och dräneringssystem I pilotområdenas vattendrag har även provtagning skett uppströms ordinarie provpunkt; i bäck, diken och dräneringssystem. Proverna har främst tagits vid högflöde för att delavrinningsområden med förhöjda halter av fosfor i vattnet vid dessa tillfällen skall kunna identifieras. I N33 och i U8 har nio provpunkter i respektive område provtagits, i E23 provtogs sammanlagt 21 provpunkter. Under året 27/28 var det två provtagningstillfällen i N33, fem i E23 och sju i U8. Provtagningar har dessutom skett vid ytterligare två provtagningstillfällen i alla tre områden. Vattenanalyser Vattenprover från ordinarie manuell provtagning har analyserats vid de ackrediterade laboratorier som länsstyrelserna har avtal med sedan tidigare. För E23 analyserades vattenproverna vid SLU, Institutionen för Mark och miljö, för N33 inom ALcontrol-koncernen, och för U8 av Eurofins. Samlingsprov från flödesproportionell vattenprovtagning har analyserats vid SLU, Institutionen för Mark och miljö. För att undersöka om analyserna vid ALcontrol respektive Eurofins gav samma resultat som vid SLUs laboratorium, togs vid den manuella provtagningen även parallella vattenprover som skickades till SLU för analys. Sammanlagt togs 18 parallella prover i N33 och 19 i U8. Analysmetoder och analyserade variabler (ph, konduktivitet, totalkväve, nitrat+nitritkväve, ammoniumkväve, totalfosfor, fosfatfosfor, partikulärt bunden fosfor, suspenderat material och totalt organiskt kol) analyseras enligt Handboken för miljöövervakning (Naturvårdsverket, 22). När analysresultaten för de vattenprover för N33 och U8 som hade analyserats parallellt vid SLU, jämfördes med de från de ordinarie laboratorierna visade de tillfredsställande överensstämmelse för totalfosfor, fosfatfosfor och partikulärt bunden fosfor (Figur 8a-c). För suspenderat material var däremot halterna vid ALcontrol och Eurofins betydligt lägre än de vid SLU. Det beror sannolikt på att ALcontrol och Eurofins inte har följt Handboken för Miljöövervakning. Vid analys av suspenderat material anger Handboken att en mindre filterstorlek än den som anges i Svensk Standards metodbeskrivning skall användas. Detta eftersom metoden i Svensk Standard är anpassad för ett vatten med grövre partiklar (avloppsvatten) än det från en jordbruksbäck. Beräkningar För analysresultat från manuellt tagna vattenprov beräknades transporter av kväve, fosfor, suspenderat material och totalt organiskt kol (TOC) genom att linjärt interpolera ämneskoncentrationerna till dygnskoncentrationer och sedan multiplicera dem med dygnsmedelvärden av vattenföring. För analysvärden som ligger under respektive analysmetods detektionsgräns har halva värdet för detektionsgränsen använts vid interpoleringen. De beräknade dygnstransporterna har summerats till månads- och årstransporter. Arealspecifik transport (kg/km 2 ) har beräknats genom att dela total transport med total areal i avrinningsområdet för respektive provtagningspunkt. Arealspecifik avrinning (mm) har beräknats på motsvarande sätt utifrån vattenföring. Årsmedelhalt för variabler som har transportberäknats har tagits fram genom att dela årstransport med årsvattenföring. De variabler som inte har transportberäknats (ph och konduktivitet), redovisas som aritmetiska medelhalter, d.v.s. medelvärden av de analyserade värdena. Långtidsmedelvärden av halter redovisas som aritmetiska medelvärden av de beräknade årsmedelhalterna. Årsvärden avser agrohydrologiska år (1 juli 3 juni). 12

13 N33 E23 U8 Provplats uppströms vattenföringsstation I SMHIs mätstion Provplats uppströms vattenföringsstation under byggnation Figur 5. Provplatser för flödesproportionell vattenprovtagning i bäck Från analysvärden för flödesproportionella samlingsprover beräknades dygnskoncentrationer på ett annat sätt än för manuellt tagna prover. Dygnskoncentrationer togs fram genom att analyserade värden extrapolerades bakåt till timmen efter föregående uttag av vattenprov. Ett analysvärde gäller då för hela perioden mellan två provtagningstillfällen. Dygnstransporter beräknades därefter på samma sätt som för manuellt tagna vattenprover. Källfördelning Åkermarkens nettoarealförlust (kg/ha) har skattats genom att beräkna differensen mellan den totala transporten i områdets utlopp (baserad på analysresultat från manuell vattenprovtagning) och det skattade nettobidraget från punktkällor och annan mark än åkermark. Nettoarealförlusten avser därmed belastningen från åkermark vid utloppet från området efter eventuell retention i vattendraget. Metod och beräkningsunderlag är närmare beskrivna av Carlsson et al. (24). 13

14 Resultat och Diskussion Odlade grödor Fördelningen av grödor i de olika områdena år 27 redovisas i Tabell 4 och 5. Tidsserier av grödfördelning visas i Figur 6. I pilotområde N33 odlades främst vall, vårkorn och havre (Tabell 5). Andelen vårsådd spannmål var större vid inventeringen år 27 jämfört med de två tidigare inventeringarna (Tabell 4 och Figur 6). I pilotområde E23 odlades spannmål, främst höstvete, på hälften av åkermarken medan vall och träda utgjorde en tredjedel av åkerarealen (Tabell 4 och 5, Figur 6). I pilotområde U8 dominerades odlingen av spannmål, främst vårkorn och höstvete (Tabell 4 och 5). Jämfört med vid inventeringarna på 9-talet var för odlingsåret 27 andelen höstspannmål större och andelen vall mindre (Figur 6). Tabell 4. Grödfördelning (%) i pilotområden under 27 Område Höstoljeväxter Höstspannmål Våroljeväxter Vårspannmål Sockerbetor Vall Träda Övrigt N E U N33 1% 8% 6% 4% 2% % vårspannmål våroljeväxter höstoljeväxter höstspannmål sockerbetor övrigt träda vall E23 1% 8% 6% 4% 2% % vårspannmål våroljeväxter höstoljeväxter höstspannmål sockerbetor övrigt träda vall U8 1% vårspannmål 8% 6% 4% 2% våroljeväxter höstoljeväxter höstspannmål sockerbetor övrigt % träda vall Figur 6. Grödfördelning (%) i pilotområden. 14

15 Tabell 5. Detaljerad grödfördelning (%) i pilotområden under 27 N33 E23 U8 Höstoljeväxter 4 Höstråg 2 Höstvete Rågvete 3 Våroljeväxter 8 Havre 17 2 Vårkorn Vårvete 9 Sockerbetor 3 Vall Betesvall 1 1 Träda Bönor 4 Ärter 1 Gödsling På den gödslade åkermarken i pilotområde N33 var tillförseln av oorganiskt kväve, som medeltal till samtliga gödslade grödor, 115 kg/ha, varav 99 kg/ha hade tillförts i form av handelsgödsel och 16 kg i form av stallgödsel (Tabell 6). Den totala medeltillförseln av fosfor var 12 kg/ha, varav 4 kg via handelsgödsel och 8 kg/ha via stallgödsel. Stallgödsel tillfördes till 28 % av den gödslade åkermarken, varav endast en mindre del (6 %) fick stallgödsel på hösten. Pilotområde E23 hade en medeltillförsel av mineralkväve på 188 kg/ha varav 16 kg kom från stallgödsel (Tabell 6). Åkermarken gödslades med i genomsnitt 21 kg fosfor per hektar, varav det mesta tillfördes i form av stallgödsel (främst hönsgödsel). Andelen stallgödslad areal (42 %) var nästan dubbelt så stor som i övriga pilotområden. I pilotområde U8 tillfördes den gödslade åkermarken i medeltal 18 kg/ha av oorganiskt kväve och 7 kg/ha av fosfor under år 27. Det mesta av kvävet (97 kg/ha) tillfördes i form av handelsgödsel och det mesta av fosforn (6 kg/ha) tillfördes i form av stallgödsel. Av den gödslade åkermarken i U8 hade 2 % gödslats med stallgödsel. I detta område spreds ingen stallgödsel alls på hösten. Tabell 6. Gödsling med kväve och fosfor (handelsgödsel och stallgödsel) för åkermark som har gödslats; andel av gödslad åkermark som stallgödslats och som stallgödslats på hösten; samt andel gödslad åkermark (av inventerad åkermark), för pilotområden 27 N (kg/ha) P (kg/ha) Stallgödslad areal (%) Gödslad åker Stallgödsel oorg. Stallgödsel övr. Handelsgödsel Handelsgödsel Stallgödsel Totalt Höst (%) N E U

16 Nederbörd och avrinning Nederbörden var i alla tre pilotområden mindre än femårsmedel (Tabell 7a) och för två områden (N33 och E23) även mindre än normalnederbörden (Tabell 2) för nederbördsstationerna i närheten av områdena. Nederbördens fördelning inom året varierade mellan områdena. I N33 i västra Sverige var nederbörden mycket stor i juli, då över 2 mm regn föll (Figur 9a). Även augusti och september var nederbördsrika i N33, sammanlagt kom drygt hälften av årsnederbörden under dessa tre månader. Därefter var nederbörden betydligt mindre än den normala i oktober-december. I de östra delarna av landet, i E23 och U8, var det snarare torrt under senare delen av sommaren och tidig höst (Figur 9b och 9c). Nederbörd i större mängder kom först i slutet av november (E23) och början av december (U8). I U8 blev december till februari nederbördsrika månader. N33 och E23 hade generellt mindre nederbörd än normalt i perioden januari till juni. Årsavrinningens storlek (Tabell 7a) varierade stort mellan pilotområdena som följd av olika nederbördsmönster. I N33 blev avrinningen närmare 4 mm, vilket är större än femårsmedel. För E23 och U8 blev den endast 125 respektive 12 mm, vilket för båda områden är mindre än femårsmedel. I N33 var avrinningen mycket stor för årstiden i juli-september. I samma period hade E23 och U8 mycket liten eller ingen avrinning alls. I övrigt var december till mars de månader som hade störst avrinning i samtliga tre områden. Vattenkvalitet i bäck Pilotområde N33 I N33 var årsmedelhalten av totalkväve 4.3 mg/l, vilket är lägre än femårsmedel (Tabell 7b) och den lägsta sedan mätningarna startade 1991 (Figur 7a). Stor avrinning både det aktuella året och föregående år bör ha medfört att markprofilen lakats ut på löst kväve samtidigt som utspädningen varit stor. De låga kvävehalterna under senare år kan också vara en följd av att åtgärder har gjorts inom jordbruket för att minska utlakningen av kväve från åkermarken. När flödet ökade i oktober-november efter odlingssäsongens slut, steg halten av totalkväve från ca 3 till ca 6 mg/l (figur 8a). Därefter sjönk den successivt fram till sommaren. Även årsmedelhalten av totalfosfor,.14 mg/l, var den lägsta i N33s undersökningsperiod. Förhöjda halter av främst partikulärt bunden fosfor förekom i samband med flödesökning i början av december och i slutet av februari (Figur 8a). Vid lågflöde under sommaren var fosfathalterna förhöjda vilket indikerar inverkan från punktkällor. Årsmedelhalten av suspenderat material (8 mg/l) var låg i förhållande till femårsmedel. Konduktivitet, ph och alkalinitet samt halter av TOC redovisas i Appendix, Figur 1: Pilotområde E23 I E23 var totalkvävehalten som årsmedelvärde 4.6 mg/l, vilket är lägre än medel. Högst var den i början av december när höstens flöde ökade. Årsmedelhalten av totalfosfor var.12 mg/l, vilket var nära medel. De högsta halterna förekom vid lågflöde sommartid då andelen fosfatfosfor var stor. Under högflöde var däremot halterna av fosfatfosfor låga. Halten av suspenderat material var högst vid det höga flödet i början av december. Pilotområde U8 I U8 var årsmedelhalten av totalkväve, 5.5 mg/l, den högsta i undersökningsperioden, till skillnad från i de två andra områdena. Högst var halten i november när det återigen börjar rinna i bäcken efter den tidiga höstens i det närmaste obefintliga flöde. Låga halter av kväve vid lågflöde 16

17 indikerar tillskott av grundvatten till bäcken. Även årsmedelhalten av totalfosfor (.48 mg/l) var den högsta sedan mätningarna startade I de vattenprover som togs vid högflöde var andelen partikulärt bunden fosfor stor (Figur 8c). Halten av suspenderat material var något högre än medel. Transport i bäck Pilotområde N33 Transporten i bäcken som årsmedelvärde var av totalkväve 17 kg/km 2, vilket är mindre än femårsmedel (Tabell 7a). Störst var transporterna i juli och december-januari. För fosfor var årstransporten strax under medel. Juli månad hade betydligt större transport än övriga månader vilket kan bero på att vattenprover togs vid lågflöde före och efter flödestoppen när det var förhöjda halter av fosfatfosfor. Vid interpoleringen får dessa värden stor inverkan på beräknad transport. När transporter beräknade från analysresultat från samlingsprov jämfördes med de från manuella prover för åtta månader (november till juni) blev transporten för fosfor ca 125 % större. En enkel källfördelning visar att jordbruket står för 95 % av fosfortransporten i bäcken medan utsläpp från avlopp utgör 6 % (Tabell 8). Pilotområde E23 Transporterna av både kväve och fosfor var mindre än medel. Störst under året var de i december. Transporter av fosfor beräknade från samlingsprov blev närmare 1 % större än de som beräknades från manuella prover. Av den fosfor som transporteras i bäcken har andelen från åkermark skattats till 77 % som ett flerårsmedelvärde och den från avlopp till 21 %. Pilotområde U8 Även för pilotområde U8 blev transporterna av både kväve och fosfor mindre än medel. Nästan allt kväve och fosfor transporterades under vinterperioden (december-mars). Till skillnad från N33 och E23 blev transporterna beräknade från samlingsprov ca 2 % mindre än de från manuella prover. Det kan bero på att de extra manuella prover som togs vid högflöde fångade tillfällena med de högsta halterna. Vid beräkningen av transporter överskattas då transporten för perioderna mellan högflöden. För pilotområde U8 har åkermarkens bidrag till transporten i bäcken skattats till 97 % och avloppens del till 2 %. Synoptisk vattenprovtagning Halter av totalfosfor, partikulärt bunden fosfor och suspenderat material från samtliga provtagningstillfällen redovisas i Figur 1a-c. 17

18 Tabell 7a. Nederbörd, avrinning och transporter av kväve, fosfor, suspenderat material och TOC (beräknade från analysresultat av manuellt tagna vattenprover) samt långtidsmedelvärden (exkl. 27/28) för pilotområde N33, E23 och U8 Pilotområde Nederbörd 1 Avrinning Tot-N NO3-N NH4-N Tot-P PO4-P Part-P Susp mtrl TOC N33 (mm) (kg*1/km 2 ) 22/ / / / / / Medel E23 22/ / / / / / Medel U8 22/ / / / / / Medel SMHI klimatstation, se Tabell 2 18

19 Tabell 7b. Flödesvägda årsmedelhalter (mg/l), aritmetiska medelvärden samt långtidsmedelvärden (exkl. 27/28) för manuellt tagna vattenprover för pilotområde N33, E23 och U8 Pilotområde Tot-N NO3-N NH4-N Tot-P PO4-P Part-P Susp mtrl (mg/l) TOC ph Konduktivitet (ms/m) N33 22/ / / / / / Medel E23 22/ / / / / / Medel U8 22/ / / / / / Medel Tabell 8. Källfördelning av kväve och fosfor som långtidsmedelvärden (perioden 22/23 till 27/28) för pilotområde N33, E23 och U8 Pilotområde Åker (kg/ha) Åker (%) Skog och övrig mark (%) Avlopp (%) N P N P N P N P N E U

20 N33 E23 12 (mm) 12 (mm) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 89/9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 16 N (mg/l) 16 N (mg/l) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 89/9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 4 N (kg/km2) 4 N (kg/km2) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 89/9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8.6 P (mg/l).6 P (mg/l) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 89/9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 2 P (kg/km2) 2 P (kg/km2) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 89/9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 Figur 7a. Pilotområde N33 och E23. Nederbörd (hel stapel) och avrinning (streckad). Halt av totalkväve ( ) och nitratkväve ( ). Transport av totalkväve (hel stapel) och nitratkväve (streckad). Halt av totalfosfor ( ) och fosfatfosfor ( ). Transport av totalfosfor (hel stapel) och fosfatfosfor (streckad). 2

21 U8 12 (mm) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 16 N (mg/l) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 4 N (kg/km2) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8.6 P (mg/l) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 2 P (kg/km2) /9 91/92 93/94 95/96 97/98 99/ 1/2 3/4 5/6 7/8 Figur 7b. Pilotområde U8. Nederbörd (hel stapel) och avrinning (streckad). Halt av totalkväve ( ) och nitratkväve ( ). Transport av totalkväve (hel stapel) och nitratkväve (streckad). Halt av totalfosfor ( ) och fosfatfosfor ( ). Transport av totalfosfor (hel stapel) och fosfatfosfor (streckad). 21

22 N33 manuellt prov LST N33 samlingsprov N33 manuellt prov SLU Figur 8a. Vattenföring (l/s som dygnsmedelvärden), halter (mg/l) av total- nitrat- och ammoniumkväve; total- fosfat- och partikulär fosfor samt; suspenderat material i pilotområde N33 under 27/28. 22

23 E23 manuellt prov Q-stn E23 samlingsprov Q-stn E23 utlopp från kulvert Figur 8b. Vattenföring (l/s som dygnsmedelvärden), halter (mg/l) av total- nitrat- och ammoniumkväve; total- fosfat- och partikulär fosfor samt; suspenderat material i pilotområde E23 under 27/28. 23

24 U8 manuellt prov LST U8 samlingsprov U8 manuellt prov SLU Figur 8c. Vattenföring (l/s som dygnsmedelvärden), halter (mg/l) av total- nitrat- och ammoniumkväve; total- fosfat- och partikulär fosfor samt; suspenderat material i pilotområde U8 under 27/28. 24

25 N33 1 Avrinning Nederbörd Normal /28 (mm/mån) 6 4 (mm/mån) jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun Kväve N-org NH4-N NO3-N (kg/km 2 ) 2 1 jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun Fosfor P-övrigt Part-P PO4-P 3 2 Fosfor samlingsprov P-övrigt Part-P PO4-P (kg/km 2 ) (kg/km 2 ) 1 1 jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun Figur 9a. Pilotområde N33. Månadsvärden av nederbörd och avrinning (mm) samt månadstransporter av kväve och fosfor (kg/km 2 ) för 27/28. Transporter av fosfor redovisas både för analysresultat från manuell provtagning och från samlingsprov (provtagning startade november 27). 25

26 E23 1 Avrinning 2 Nederbörd Normal /28 (mm/mån) 6 4 (mm/mån) jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun Kväve N-org NH4-N NO3-N (kg/km 2 ) 2 1 jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun Fosfor P-övrigt Part-P PO4-P 3 2 Fosfor samlingsprov P-övrigt Part-P PO4-P (kg/km 2 ) (kg/km 2 ) 1 1 jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun Figur 9b. Pilotområde E23. Månadsvärden av nederbörd och avrinning (mm) samt månadstransporter av kväve och fosfor (kg/km 2 ) för 27/28. Transporter av fosfor redovisas både för analysresultat från manuell provtagning och från samlingsprov (provtagning startade oktober 27). 26

27 U8 1 Avrinning 2 Nederbörd Normal /28 (mm/mån) 6 4 (mm/mån) jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun Kväve N-org NH4-N NO3-N (kg/km 2 ) 2 1 jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun Fosfor P-övrigt Part-P PO4-P 3 2 Fosfor samlingsprov P-övrigt Part-P PO4-P (kg/km 2 ) (kg/km 2 ) 1 1 jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec jan feb mar apr maj jun Figur 9c. Pilotområde U8. Månadsvärden av nederbörd och avrinning (mm) samt månadstransporter av kväve och fosfor (kg/km 2 ) för 27/28. Transporter av fosfor redovisas både för analysresultat från manuell provtagning och från samlingsprov (provtagning startade november 27). 27

28 N33 Tot-P (mg/l) Totalfosfor G1a G1b G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 Part-P (mg/l) Partikulärt fosfor G1a G1b G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 Susp (mg/l) Suspenderat material G1a G1b G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 Figur 1a. Pilotområde N33. Halter (mg/l) av totalfosfor, partikulärt bunden fosfor och suspenderat material vid provtagningspunkter för synoptisk vattenprovtagning. 28

29 E23 Tot-P (mg/l) Totalfosfor HE1A HE11A HE12 HE18 HE22 HE3 HE44 HE5 HE55 HE56 HE6 HE63 HE67 HE68 HE69 Part-P (mg/l) Partikulärt fosfor HE1A HE11A HE12 HE18 HE22 HE3 HE44 HE5 HE55 HE56 HE6 HE63 HE67 HE68 HE69 Susp (mg/l) Suspenderat material HE1A HE11A HE12 HE18 HE22 HE3 HE44 HE5 HE55 HE56 HE6 HE63 HE67 HE68 HE69 Figur 1b. Pilotområde E23. Halter (mg/l) av totalfosfor, partikulärt bunden fosfor och suspenderat material vid provtagningspunkter för synoptisk vattenprovtagning. 29

30 U8 Tot-P (mg/l) Totalfosfor FI FI FI 1 FI 2 FI 3 FI 4 FI 5 FI 6 FI 7 Part-P (mg/l) Partikulärt fosfor FI FI FI 1 FI 2 FI 3 FI 4 FI 5 FI 6 FI 7 Susp (mg/l) Suspenderat material FI FI FI 1 FI 2 FI 3 FI 4 FI 5 FI 6 FI 7 Figur 1c. Pilotområde U8. Halter (mg/l) av totalfosfor, partikulärt bunden fosfor och suspenderat material vid provtagningspunkter för synoptisk vattenprovtagning. 3

31 Referenser Carlsson, C., Kyllmar, K. & Johnsson, H. 24. Växtnäringsförluster i små jordbruksdominerade avrinningsområden 22/23. Årsrapport för miljöövervakningsprogrammet Kyllmar, K., Andersson, S., Kynkäänniemi, P. 28. Typområden på jordbruksmark i Östergötland. Utvärdering av undersökningar utförda Ekohydrologi 15. SLU. Naturvårdsverket. 22. Handbok för miljöövervakning. Programområde Jordbruksmark. Undersökningstyper för Typområden. Naturvårdsverket. 26. Action plan for the marine environment. Report SCB. 26. Gödselmedel i jordbruket 24/5. Handelsgödsel och stallgödsel till olika grödor samt hantering och lagring av stallgödsel. MI 3 SM 63. SMHI. 21. Temperaturen och nederbörden i Sverige Referensnormaler utgåva 2. Meteorologi Nr

32 32

33 Appendix Figur 1:1-1.3 Analysvärden av TOC, ph, alkalinitet och konduktivitet. l 33

34 34

35 E23 manuellt prov Q-stn E23 samlingsprov Q-stn E23 utlopp från kulvert Figur 1:1. TOC (mg/l), ph, alkalinitet (mmol/l) och konduktivitet (ms/m) för pilotområde E23 under 27/28. 35

36 N33 manuellt prov LST N33 samlingsprov N33 manuellt prov SLU Figur 1:2. TOC (mg/l), ph, alkalinitet (mmol/l) och konduktivitet (ms/m) för pilotområde N33 under 27/28. 36

37 U8 manuellt prov LST U8 samlingsprov U8 manuellt prov SLU Figur 1:3. TOC (mg/l), ph, alkalinitet (mmol/l) och konduktivitet (ms/m) för pilotområde U8 under 27/28. 37