Fysikaliska orsaker till dräneringsbehov i jordbruket. Ingrid Wesström

Transkript

1 Fysikaliska orsaker till dräneringsbehov i jordbruket Ingrid Wesström

2 Jordbruksmarkens dräneringsstatus i Sverige Från början på 1800-talet till 1960 Jordbruksarealen ökade från 1,5 till 3,8 milj. ha km diken och rörledningar grävdes ned hektar täckdikades Idag cirka 2,7 milj. ha jordbruksmark Håkansson, 1995 Jordbruksstatistisk årsbok, 1982

3 Stående ytvatten Bristfällig ytvattenavledning Utvintring - uppfrysning Bärighet - markpackning

4 Markavvattning för att förebygga Försaltning

5 Installation av dräneringssystem Direkta effekter Lägre grundvattennivåer Torrare jord Indirekta effekter Fysikaliska Kemiska Biologiska Hydrologiska

6 Porsystemet i marken Andelen luft och vatten i porsystemet Porstorleksfördelning Porsystemets kontinuitet och tortuositet Gasutbyte Lagring och ledning av vatten Lagring och ledning av värme Möjligheter för rotutveckling

7 Markfysikaliska effekter Markandning Struktur Markens temperatur- varm eller kall jord? Bärighet Aggregering Sättning (Organogena jordar) Irreversibel krympning (Gyttja)

8 Markandning Diffusionskoefficient (m 2 s -1 ) Ämne O 2 CO 2 Luft 2, , Vatten 2, ,0 10-5

9 Markstruktur Markens struktur påverkar (nästan) alla processer i marken...: hydrauliska egenskaper (infiltration, ledningsförmåga, vattenhållande förmåga) mekaniska egenskaper (hållfasthet)

10 Markstruktur lagring och ledning av vatten och värme

11 Strukturpåverkande processer Klimat (tjälning-tining, uppblötning-upptorkning) Markens sammansättning (textur, OM, kemiska processer) Biologisk aktivitet (daggmaskar, mm) Vegetation (rötter) Odlingsåtgärder (dränering, gödsling, bearbetning, packning)

12 Temperatur - Vattenhalt Blöta jordar värms upp långsammare, men värms upp till större djup än torra jordar Torra jordar tenderar att bli mycket varmare på ytan än fuktiga jordar Regn och bevattningsvatten kan också kyla eller värma jorden snabbt, beroende på temperaturen på det inkommande vattnet jämfört med marken.

13 Lagring och ledning av värme Ämne Värmekapacitet (MJ m -3 0 C -1 ) Kvarts 2,0 8,8 Andra 2,0 2,9 mineral Organiskt 2,5 0,25 material Vatten 4,2 0,57 Is 1,9 2,2 Luft 0,0013 0,025 Värmeledningsförmåga (W m -1 0 C -1 )

14 Tjälskjutning - Uppfrysning Goda förutsättningar för kapillär transport i jorden Relativt långsam avkylning som innebär att vattnet hinner med att omfördelas God tillgång på vatten

15 Snabb och jämn upptorkning

16 Jämn uppkomst

17 Den ideala såbädden Tillräckligt djup för avdunstningsskydd Tillräckligt finbrukad Tillräckligt med växttillgängligt vatten och syre kring fröet Foto: Jens Blomqvist

18 Höstvete, uppkomst Procent av kärnor som blir groddplantor Liknande kurvor finns för andra grödor Varaktighet av vattenmättnad mellan groning och uppkomst, (dagar)

19 Bra utveckling, bra rotmiljö

20 Rotdjup Möjligheterna till rotutveckling och vattenoch växtnäringsupptag från alven är en av de viktigaste faktorerna för markens produktionsförmåga.

21 Rottillväxt, lerig sand vid olika packningsgrad Rottillväxt (cm/dygn) Ökad täthet (Volymvikt) Syrebrist (Mek. motstånd) Vattenbrist Ökad dränering Eavis, Undertryck (cm vattenpelare)

22 Bra markbärighet

23 Bärighet Textur Vattenhalt a. Buitendijk (1985); b. Koenigs (1979 ) ; d. Heinonen and Pohjanheimo (1962 )

24 Flera aspekter att beakta. Hydrologi Miljö Jordart Ekonomi Gröda Juridiska aspekter Odlingsteknik Klimatförändringar

25 Tack för visat intresse!