Svaret kanske ligger i en nygammal täckdikningsteknik, så kallad reglerbar dränering, (se figur 1).

Transkript

1 Reglerbar dränering Om SMHI:s klimatscenarier slår in kommer klimatet i Sverige att förändras om år. Odlingssäsongen kommer att blir längre och vinter, vår och höst regnigare. Man kan räkna med torrare somrar med häftigare regnskurar. Därigenom sätts större krav på en mer effektiv dränering. Mer dränering innebär samtidigt mer urlakning av kväve och fosfor i dräneringsvatten och större miljöbelastning från jordbruket samtidigt som myndigheterna vill minska växtnäringsläckaget via dräneringsvatten till Östersjön. Ur odlings- och miljösynvinkel har traditionella dräneringssystem nackdelen att man inte kan kontrollera hur mycket vatten som dräneras bort. Under torra perioder kan grundvattnet sjunka lägre än dräneringsledningarnas nivå så att grödorna inte har tillräckligt med vatten och deras tillväxt hämmas om man inte bevattnar. Under nederbördsrika och blötta perioder rinner oftast växtnäringsberikat vatten okontrollerat ut ur systemet. Eftersom dräneringsbehovet varierar under året, mellan olika år och även mellan olika grödor blir problematiken ännu mer komplicerad. Varför dränera bort vatten idag när våra grödor behöver det imorgon? Går det att magasinera upp vattnet i marken på något sätt? Finns det alternativ till att vi först dränerar ett fält som sedan kommer att bevattnas? Svaret kanske ligger i en nygammal täckdikningsteknik, så kallad reglerbar dränering, (se figur 1). Figur 1. Traditionell dränering jämfört med reglerat dräneringssystem princip (skiss: Rasic Z.)

2 Hur fungerar reglerbar dränering? För trettio år sedan utvecklades en metod i USA som möjliggör att dräneringsintensiteten varieras efter dräneringsbehovet. Metoden, s.k. reglerbar dränering, kan anpassas till befintliga dräneringssystem genom installation av speciella reglerbrunnar på stamledningen vid utloppet eller att man bygger ett reglersystem från början i samband med ny täckdikning. I reglerbrunnarna ställs vattennivån in på önskad höjd med hjälp av monterade höj- och sänkbara slangar eller ståndarrör. För att uppnå tillräckligt god markbärighet och undvika vattenskador hos grödorna bör grundvattennivån ligga minst en halv meter under markytan. Om grundvattennivån stiger över den inställda nivån rinner överskottsvattnet ut i huvuddiket. Man sänker vattennivån i brunnarna under våren när dräneringsbehovet är stort så att marken torkas upp snabbt och jämnt. Då fungerar reglerbar dränering som ett traditionellt dräneringssystem (se figur 1). När dräneringsbehovet är litet, exempelvis under torka och vinter håller man dämningshöjden på maximal nivå. Under nederbördsrika perioder kan man med hjälp av regleringsmekanismen magasinera vatten i marken ovanpå dräneringssystemet. Man kan räkna att regleringskapacitet på en genomsnittlig mojord är ca 40 mm/ ha (motsvarar 400 kubikmeter/ha). Vattenmagasinering medför ett bättre vatten- och näringsupptag från grödor under stadier när de är som mest känsliga för vattenbrist. Det resulterar i merskörd, inte bara kvantitativt utan även kvalitetsmässigt. Systemet kan användas även för underbevattning av t.ex. potatis och sockerbetor (se figur 2). Då pumpar man in vatten i dräneringssystemet. Vid underbevattning går det att återanvända dräneringsvatten som samlats upp i vattenreservoar eller uppsamlingsdamm. Det är ytterligare ett sätt att återvinna växtnäring som vanligtvis skulle sköljas ut i vattendrag. Ett sådant slutet reglerbart system finns som ett pilotprojekt på Ragnabo gården utanför Kalmar. Figur 2. Underbevattning, en annan möjlighet att använda ett reglerbart dräneringssystem (skiss: Rasic Z.) Förutsättningar Det finns några förutsättningar som måste uppfyllas innan man börjar med byggande av ett reglerbart dräneringssystem. Plana fält med jord som har god genomsläpplighet (sand och mojordar) i övre delen av profilen och ett tätt jordskikt på ett djup av 1 till 3 meter samt naturligt hög grundvattennivå är idealiska förhållanden för reglerad dränering. Fält med en lutning som är större

3 än 2 % (motsvarar en höjdskillnad på 2 m på en sträcka om 100 m) är inte lämpliga för reglerbar dränering (se figur 3). Stor marklutning medför kraftig ökning av kostnaderna eftersom antalet reglerbrunnar ökar. För jämnare fördelning av vattnet vid underbevattning rekommenderas en lutning på högst 1 %. Enligt en studie från SLU som baserades på digital information om höjdförhållanden, markanvändning och jordarter klassades nästan ca ha åkermark i södra Sveriges kustnära jordbruksområden som lämpliga för denna dräneringsmetod. Figur 3. Antal reglerbrunnar ökar med markens lutning (skiss: Rasic Z.) Anläggning och kostnader Man kan planera reglerbar dränering från början men det går lika väl att anpassa befintliga dräneringssystem. Anläggning från början är att föredra med tanke på alla planeringsmoment såsom placering av ledningar och reglerbrunnar, dimensionering, dikesmellanrum osv. Ett mycket viktigt arbetsmoment vid montering av reglerbrunnar är att både inkommande och utgående ledningar är vattentäta på en tillräcklig sträcka kring brunnen så att vattenläckage hindras. På flacka fält installeras i medeltal en reglerbrunn per 1,5 hektar. Vid marklutning på 2 % måste man sätta fyra gånger mer brunnar än vid lutning av 0,5 % där det räcker med en brunn per hektar. För att reglerbar dränering ska fungera optimalt måste grenledningarna läggas parallellt med höjdkurvorna med minsta möjliga lutning. Lutningen måste dock vara 3 promille så att rören inte slammas igen. Djupet på dikena avviker inte från djupet vid traditionell dränering, dvs. 0,90-1,00 meter för sugrör och 1,20 för stamdikena. Längden av nerlagda grenledningarna får inte överstiga m annars hamnar de för grunt vid slutänden och självrensningen försvåras. Enligt finsk praxis vid anläggning av reglerbar dränering är avståndet mellan dikena ca 30 % mindre jämfört med traditionell täckdikning och om man planerar underbevattning halveras avståndet mellan sugdikena. Följer man finska anläggningsnormer, som rekommenderas med tanke på liknande klimatförhållande, kan man räkna med 30 respektive 50 % högre byggnadskostnader. Kostnaderna för ombyggande av traditionella dräneringssystem behöver inte bli lika stora. Här måste man komplettera systemet med extra grenledningar, särskilt i surhål och på ställen där marken är vattendränkt.

4 Skötsel och reglering Dålig skötsel av reglerbrunnarna leder till ett ineffektivt reglerbart dräneringssystem. Reglering av grundvattennivån kräver uppmärksamhet på markfuktighet, väderleksprognoser, vattennivå i brunnarna och grödans utveckling. Man mäter grundvattennivån med hjälp av observationsrör som installeras vanligtvis mellan grendikena. Tumregeln är att grundvattennivån bör vara minst en halv meter under markyta efter vårbruket. När man sänker dömningshöjden före vår- och höstarbete dränerar man så att marken bär maskinerna men inte mer än så. Efter sådden däms grundvattennivån för att magasinera vattnet. Under vegetationsperioden är det nödvändigt att hålla dämningsnivån på rätt höjd. Om grundvattennivån ligger för nära markytan och en regnig period är på gång bör dämningshöjden sänkas för att behålla optimala luft-vatten förhållande i markprofilen. Regnar det för mycket under sommaren bör man sänka dämningsnivån i reglerbrunnarna. Under extremt kraftiga regnperioder under sommaren öppnar man systemet helt för att undvika vattenskador på grödor. Brunnarna måste hållas rena. Under lämpliga tidpunkter öppnar man systemet fullständigt för att skölja ut ledningarna från sedimenterade jordpartiklar. Regleringstekniken med underbevattningsfunktion möjliggör att dräneringsledningar ligger stor del av året under vatten. Detta har visat sig som den mest effektiva metoden att undvika rostutfällningar i ledningarna på fält där problem med järnutfällning förekommer. Här behövs också tidvis ursköljning av systemet. Foto: underbevattning på potatisfältet (till vänster) och reglerbrunn (till höger) med underbevattnings anordning (foto Rasic Z) Erfarenheter och miljöeffekter Resultat från fyra års fältundersökning i Halland har visat att kväveläckaget minskades med hela 2030 kg kväve per hektar. Avrinningen har också minskat med % och som följd av detta var

5 markens vatteninnehåll större under vegetationsperioden. Vid skörd fanns mindre mineralkväve i marken vilket tolkas som bättre kväveutnyttjande från grödans sida. I Finland tillämpar man reglerbar dränering på stora åkerarealer. Erfarenhet från lantbrukare som använder metoden i praktiken är goda. Resultat av bättre kväveutnyttjande visar sig i högre skörd jämfört med traditionell dränering och utsläppen av växtnäringen till vattendrag har reducerats. Med denna metod kan mindre kväve och fosfor lakas ut med dräneringsvattnet. Förlusterna av kväve och fosfor i Sverige är i regel störst under vintern och tidigt på våren när växterna intar näringsämnena i små mängder och när nederbörden är betydligt större än avdunstningen. Undersökningar från USA visade att näringsläckaget har minskat med 45 % (10 kg/ha) för kväve och med 35 % (0,12 kg/ha) för fosfor. Minskning av kväveutlakningen är betydelsefull och jordbrukets negativa belastning på miljön kan reduceras avsevärt. Om man räknar i medeltal med 15 kg minskning av kväveutlakning per hektar då skulle ha åkrar med reglerbar dränering i Skåne minska belastning på omgivande havet med 300 ton kväve per år med ett Fördelar Bättre kväveupptag och mindre gödselbehov Minskar vattenavrinning och näringsläckage Förbättrar åkerns vattenhushållning Ökad skörd Jämnare tillväxt Mindre arbete vid underbevattning jämfört med konventionell bevattning Minimerar rostutfällning Hämmar nitrifikation Nackdelar Reglerbrunnar kan bli odlingshinder Högre byggnadskostnader Inställning av lämplig grundvattennivå är arbetskrävande Kan öka denitrifikation renare hav som följd. Detta utgör 20 % av myndigheternas krav (1 500 ton per år) på minskning av kväveutsläppen till Skånes kustvatten från jordbruket. Möjligheter till stöd Reglerbar dränering minskar näringsbelastningen på miljön och som åtgärd ingår den i programmet utvald miljö. Man kan söka ersättning för investeringen hos Länsstyrelsen som täcker en del kostnader för reglerbrunnarna. Länsstyrelsen bedömer om jordbruksmarken är lämplig för reglerbar dränering och uppskattar risknivån för näringsläckage från åkrarna i frågan. Ersättning är kronor per brunn dock för högst 1,5 brunnar per hektar. Man kan räkna med så mycket brunnar på åkrarna vid en lutning på 0,75 %. Eftersom Länsstyrelsen har en begränsad budget är det ytterst viktigt att kontakta Länsstyrelsen innan man sätter igång. Annars riskerar man att inte få någon ersättning. Vill du ha hjälp med planering/projektering? Vi bjuder på gratis rådgivning. Vi på Hushållningssällskapet Kristianstad kan erbjuda er rådgivning, preliminär bedömning (fältbesök), avvägning och projektering.

6 Kontaktpersoner: Zivko Rasic, Tel: , Mobil: , Peter Malm, Telefon: , Mobil: , Text och foto: Zivko Rasic, vattenrådgivare Hushållningssällskapet Kristianstad Denna artikel är finansierad med EU-medel via Länsstyrelsen i Skåne län. Fördelar Bättre kväveupptag och mindre gödselbehov Minskar vattenavrinning och näringsläckage Förbättrar åkerns vattenhushållning Ökad skörd Jämnare tillväxt Mindre arbete vid underbevattning jämfört med konventionell bevattning Minimerar rostutfällning Hämmar nitrifikation nackdelar Reglerbrunnar kan bli odlingshinder Högre byggnadskostnader Inställning av lämplig grundvattennivå är arbetskrävande Kan öka denitrifikation