LANTBRUKSENHETEN Rapport 2003:30 Växtnäringsflöden till och från jordbruket ur ett historiskt perspektiv, 1900 2002, i Dalarna December 2003
Titel: Växtnäringsflöden till och från jordbruket ur ett historiskt perspektiv, 1900 2002, i Dalarna För text och utformning svarar Joakim Andersson, Lantbruksenheten, Länsstyrelsen Dalarna Omslagsbild: Kor på bete i Dalarna. Foto: Kristina Hansson Med tillstånd för publicering. ISSN 1403-3127 Tryckdatum: Januari 2004 Tryckeri: Länsstyrelsen Dalarnas län Upplaga: 100 ex 2
SAMMANFATTNING 5 INLEDNING 7 Syfte och mål 7 Bakgrund 7 Beskrivning av arbetet 7 MATERIAL OCH METOD 7 Modellering 7 Statistik 8 Införsel av näring 9 Utförsel av näring 11 RESULTAT 12 Strukturförändringar i jordbruket 12 Växtnäringsbalans över tid 13 Införsel av växtnäring 15 Utförsel av växtnäring 16 LITTERATURSTUDIE 18 Kväveutlakning 18 Administrativ fördelning i Dalarna år 1900-2002 19 DISKUSSION 20 Växtnäringsbalans 20 Läckage 21 Felkällor 21 Fördjupningar 22 KÄLLFÖRTECKNING 23 Tryckta källor 23 Ej tryckta källor 24 3
4
SAMMANFATTNING Näringsflöden till och från jordbruket i Dalarna har uppskattats och beräknats från år 1900 till år 2002 i form av en storskalig växtnäringsbalans. Beräkningarna baseras på statistik på församlingsnivå. Foder och mineralgödsel står för det stora inflödet av växtnäring medan växtprodukter och mjölk dominerar utflödet från jordbruket. När det gäller kväve är även ammoniakavgång och denitrifikation väsentliga utflöden. Resultatet visar att kalium och fosforflödena i stort följer mineralgödselanvändningen från början av 1900-talet till att idag ha ett litet överskott efter en topp på 1970-talet. Kvävebalansen däremot visar ett underskott fram till 1940-talet för att sedan stiga kraftigt fram t.o.m. 1970-talet för att därefter ligga fast på ett relativt stadigt överskott. Kvävemineralisering i mark under början av 1900-talet förklarar troligen den negativa kvävebalansen under denna period. Inga direkta slutsatser kan dras angående växtnäringsöverskott och växtnäringsläckage men ett visst samband finns troligen då ett stort överskott borde öka potentialen för läckage. Joakim Andersson Länsstyrelsen Dalarna 2003-11-25 5
6
INLEDNING Syfte och mål Genom att kartlägga växtnäringsflödena till och från jordbruket under 1900-talet får vi ett viktigt verktyg i miljömålsarbetet. Vi får relevanta referenser för dagens växtnäringsflöden och dess aktuella utveckling. I projektet ingår även sammanställning av statistik på församlingsnivå vilket är värdefullt för analyser av aktuella förändringar i Dalarnas jordbruk. Projektets mål är att skapa en övergripande bild av växtnäringsflöden från år 1900 fram till år 2002. Resultatet förväntas ge en bild av potentialen för läckagerisk av fosfor, kväve och kalium och hur den har förändrats över tiden. Den modell som tagits fram för att kartlägga växtnäringsflöden kan användas kommande år som ett verktyg i miljömålsarbetet. Den kommer att kunna relatera aktuella växtnäringsflöden till historiska värden och på så sätt fungera som en indikator på växtnäringsflöden i jordbruket. Vidare ger det en bild av hur effektivt växtnäringsutnyttjandet utvecklas då man relaterar överskottet till utflödet. Bakgrund I samband med framtagandet av regionala miljömål och ett miljömålsarbete baserat på kontinuerlig uppföljning och utvärdering krävs ett antal uppföljningsbara indikatorer. I sökandet efter konkret övergripande information angående näringsämnen i omlopp inom jordbruket önskades en historisk översikt av näringsflöden till och från jordbruket i Dalarna. Vidare söktes en historisk sammanställning av jordbruksstatistik på församlingsnivå inom länet. Detta material kan utgöra en grund för vidare studier av jordbrukets förändring under hela 1900-talet. Beskrivning av arbetet Arbetet är övergripande och detaljstudier har inte gjorts inom de olika områdena. Studien bör användas som en grov översikt av kväve-, fosfor- och kaliumflöden till och från jordbruket. De resultat som presenteras i denna rapport gäller för hela Dalarnas län men motsvarande växtnäringsbalanser/beräkningar har även gjorts på församlings/sockennivå (utan grafik). MATERIAL OCH METOD Modellering Näringsflöden har uppskattats och beräknats från år 1900 till år 2002. Endast vissa år har studerats vilket gör modellen känslig för eventuella extremår eller andra årliga avvikelser. Växtnäringsbalans har beräknats där studerat område avgränsats till åkermark plus djurhållning. Inflödet utgörs av produkter till boskap och växtodling som förs in på ett eller annat sätt till lantbruket. Utflödet utgörs av skörd och animaliska produkter som förs ut från jordbruksmark och stall. Produkter som cirkulerar internt mellan åkermark och stall anses varken utforslade eller inforslade, t.ex. bete på åkermark, hö- och ensilageskördar. Införsel av foder via bete på mark som inte är åker och gödselproduktion på samma bete uppskattas ta ut varandra och näringsflödet anses försumbart. Däremot importeras allt kraftfoder och foder från utmark till lantbruket. Mängden näringsämnen i olika produkter uppskattas framförallt med hjälp av dataprogrammet STANK. Beräkningar och grafik görs i Excel. Alla modelleringar och uppskattningar är gjorda utifrån statistiska uppgifter från SCB eller hushållningssällskap. 7
Statistik Grundläggande statistik över boskap, odlad areal och skördar som använts kommer från SCB och hushållningssällskapet. Närmare beskrivning av statistiken och dess källor följer uppdelat i decennier. 1900-tal: 1910-tal: Allmän jordbruksstatistik är tagen från hushållningssällskapet för år 1900 (SCB. 1901). Skördar av potatis och ärt är taget från SCB:s lokalundersökningar för åren 1913-1920 (SCB. 1915-1922). Spannmålsskörd är taget från Hoffmann (2000). Allmän jordbruksstatistik kommer från SCB:s lokalundersökningar för åren 1913-1920 (SCB. 1915-1922). Spannmålsskördar är taget från Hoffmann (1997). 1920-tal: Allmän jordbruksstatistik kommer från SCB:s jordbruksräkning för år 1927 (SCB. 1930). Skördar för ärt och potatis är taget från SCB:s lokalundersökningar för år 1920 (SCB. 1923). Spannmålsskörd är taget från Hoffmann (2000). 1930-tal: Allmän jordbruksstatistik kommer från SCB:s jordbruksräkning för år 1937 (SCB. 1941). Skördar för ärt och potatis är taget för år 1937 från Hushållningssällskapets jordbruksstatistik (HS 1937). Spannmålsskörd är taget från Hoffmann (2000). 1940-tal: Allmän jordbruksstatistik kommer från SCB:s jordbruksräkning för år 1944 (SCB. 1946). Skördar för ärt och potatis är taget för år 1944 från Hushållningssällskapets jordbruksstatistik (HS 1945). Spannmålsskörd är taget från Hoffmann (2000). 1950-tal: Allmän jordbruksstatistik kommer från SCB:s jordbruksräkning för år 1956 (SCB. 1958). Skördar för ärt och potatis är taget för år 1956 från Hushållningssällskapets jordbruksstatistik (HS 1957). Skörd av oljeväxter har uppskattats till 1000 kg/ha. Spannmålsskörd är taget från Hoffmann (2000). 1960-tal: Allmän jordbruksstatistik kommer från SCB:s jordbruksräkning för år 1966 (SCB. 1968). Skördar för oljeväxter och potatis är taget för år 1966 från jordbruksstatistisk årsbok (SCB. 1967). Bland odlade oljeväxter dominerar vårrybs, varför vårrybs får representera skördenivån för oljeväxter. Ärtskörden var detta år försumbar. Spannmålsskörd är taget från Hoffmann (2000). 1970-tal: Allmän jordbruksstatistik kommer från SCB: lantbruksräkning för år 1976 (SCB. 1977). Skördar för oljeväxter och potatis är taget från ett medeltal för åren 1971, 1976 och 1977 från jordbruksstatistisk årsbok (SCB. 1972, 1977, 1978). Bland odlade oljeväxter dominerar vårrybs, varför vårrybs får representera skördenivån för oljeväxter. Ärtskörden var dessa år försumbar. Spannmålsskörd är taget från Hoffmann (2000). Antal hästar har korrigerats genom att multiplicera antalet hästar med 2,3 efter riktvärden av Märit Hagberg (muntl. 2003) på lantbruksenheten, Länsstyrelsen Dalarna, pga. att en stor del av hästarna inte ingår i jordbruksstatistiken. 8
1980-tal: Allmän jordbruksstatistik kommer från SCB:s lantbruksregister för år 1985 (SCB. 1985). Skördar för oljeväxter och potatis är taget från ett medeltal för åren 1984, 1985 och 1986 från jordbruksstatistisk årsbok (SCB. 1985, 1986, 1987). Bland odlade oljeväxter dominerar vårrybs, varför vårrybs får representera skördenivån för oljeväxter. Ärtskörden var dessa år försumbar. Statistik över antal hästar är hämtad från år 1981 (SCB. 1983). Spannmålsskörd är taget från Hoffmann (2000). Antal hästar har korrigerats genom att multiplicera antalet hästar med 4,5 efter riktvärden av Märit Hagberg (muntl. 2003) på lantbruksenheten, Länsstyrelsen Dalarna, pga. att en stor del av hästarna inte ingår i jordbruksstatistiken. 1990-tal: Allmän jordbruksstatistik kommer från SCB:s lantbruksregister för år 1990 (SCB. 1990). Skörd för ärt år 1995 kommer från SLU:s databok för driftsplanering (SLU. 1996). Skördar för spannmål, oljeväxter och potatis är taget från ett medeltal för åren 1990, 1991 och 1992 från jordbruksstatistisk årsbok (SCB. 1991, 1992, 1993). Skörd av vårkorn har använts till spannmål och skörd av vårrybs har använts till oljeväxter. Antal hästar uppskattat utifrån räkningar 1981 och 1999 i lantbruksregistret. Antal hästar har korrigerats genom att multiplicera antalet hästar med 4,5 efter riktvärden av Märit Hagberg (muntl. 2003) på lantbruksenheten, Länsstyrelsen Dalarna, pga. att en stor del av hästarna inte ingår i jordbruksstatistiken. 2000-tal: Odlade arealer har tagits fram från Jordbruksverkets administrativa stödregister, IAKS, för 2002 (SCB. 2002). Skörd av spannmål, oljeväxter, ärt och potatis är taget från ett medeltal för åren 2000, 2001 och 2002. Skörd av vårkorn har använts till spannmål och skörd av vårrybs har använts till oljeväxter. Husdjursstatistik är taget från lantbruksregistret för år 1999 (SCB. 1999). Antal hästar har korrigerats genom att multiplicera antalet hästar med 4,5 efter riktvärden av Märit Hagberg (muntl. 2003) på lantbruksenheten, Länsstyrelsen Dalarna, pga. att en stor del av hästarna inte ingår i jordbruksstatistiken. Införsel av näring: Införsel av näringen sker dels via luften dels via införda produkter. Via luften sker deposition och kvävefixering hos baljväxter. Deposition av kväve är konstant fram till 1930-talet och antas öka knappt 100% från och med 1940-talet till och med 1980-talet och minska 10% från 1985-1995 enligt Hoffmanns antaganden (Hoffmann. 2000). Från 1995 fram till idag antas depositionen vara oförändrad. Dagens kvävedeposition sätts till 600 mg N/m 2 /år. Deposition av P och K antas vara försumbar och tas inte med i beräkningarna. Kvävefixering uppskattas efter SCB:s siffror från 1999. Fixeringen antas vara konstant per hektar åker under hela den undersökta tidsperioden (SCB/MI 40 SM 0101. 1999). Mineralgödsel och foder är de produkter som medför de största posterna av näringsämnen in till jordbruket. När det gäller mineralgödsel finns det fram till 1927 ingen statistik över importerad mineralgödsel till Sverige från SCB och tillförseln av mineralgödsel antas ha varit försumbar och har satts till 0. 1927 1963 används nationella medelgivor/ha. Troligen var användningen något fördröjd i Dalarna jämfört slättbygder i södra Sverige men användningen var så liten de första årtiondena att detta försummas. 1963 1993 används länsvis medel- 9
givor/ha. (SCB/Na 30 SM 9503. 1995). För år 2000/01 används länsvis medelgivor/ha (SCB /MI 30 SM 0202. 2002). Uppskattningen av mängden näring med inforslat foder är en relativt stor och viktig post samtidigt som den är mycket osäker. Resonemanget för att uppskatta mängden inforslat foder utgår från den näring som ingår i en ungefärlig foderstat år 2003 i Dalarna för en mjölkko. Fram t.o.m.1940-talet antas en stor del av fodergivorna bestå av foder från utmark. Under 1930-talet antas kraftfoder börja köpas in till djurbesättningar. Införsel av foder från utmark t.o.m. 1940-talet beräknas utifrån mängd utforslad kväve i form av djurprodukter. Den utforslade mängden kväve antas utgöra 60% av tillfört kväve från utmark. Motsvarande mängder kalium och fosfor i hö antas ha tillförts jordbruket. Uppskattningsvis utgör införseln av näring till stallet från utmark ca 50% av den totala näringstillförseln till djuren. Resterande antas komma från hö och bete på åkermark. Kväveeffektiviteten i stallbalansen skulle då vara ca 30% i genomsnitt vilket är ett rimligt värde. Kraftfoder antas börja köpas in under 1930-talet och fr.o.m. 1950-talet antas kraftfoderinköp helt ha ersatt tillskott av foder från utmark. Kraftfoderstatens näringsinnehåll baseras på mjölkkor som dominerar boskapen i dalaregionen under hela 1900-talet. Vidare har boskapen omräknats till kraftfoderenheter (ke) där en ko=1 ke, en kalv=0,1 ke, ett svin=0,15 ke, en häst=0,3 ke och en höna=0,025 ke. En kraftfoderenhet motsvarar den mängd kraftfoder en mjölkko konsumerar år 2003. Utifrån kväveinnehållet i andra djurslags kraftfoderstater beräknas hur stor andel kraftfoder de förväntas konsumera i förhållande till en mjölkko. Detta ligger till grund för beräkning av respektive kraftfoderenhet. Alla kor antas alltså vara mjölkkor, en medel -kalv uppskattas efter olika kalvuppfödningar, alla svin antas vara halvstora slaktsvin, alla hästar medelstora hästar och alla hönor antas vara värphöns. Övriga djur antas inte få tillskott av kraftfoder. Kraftfoderenheterna baseras på riktvärden för foderstater år 2003, se tabell 1. Uppskattat efter Janne Linders (muntl. 2003) synpunkter. Antalet kraftfoderenheter multipliceras med en avvägd näringssammansättning per kraftfoderenhet för att uppskatta näringsinförseln. Tabell 1. Riktvärden för näringsbehov i form av kraftfoder. Kväve, kg/år Fosfor, kg/år Kalium, kg/år Mjölkko 44 6 11 Värphöna 1,2 0,4 0,2 Slaktsvin 5,8 1,3 1,6 Kalv 4,9 Häst 10 3 3,5 Utifrån beräkningar i studien, Resursflöden i jordbruket i energi-, fysiska och monetära termer (Hoffmann, Uhlin. 1997), där ca 60% av infört kraftfoder per djurenhet användes 1956 jämfört med 1972 har förändringen antagits konstant från 1930-talet fram till 1970-talet. Denna uppskattning är mycket grov och närmast en gissning. Likaså är uppskattningen av införsel av den tidigare nämnda näringen från utmark mycket grov. Enligt Carin Israelsson (muntl. 2003), SLU, inköptes endast eventuellt en liten del foder till stora gårdar i sydöstra Dalarna fram till 1910-talet. Från 1970-talet fram till 2000-talet antas mängden infört kraftfoder per kraftfoderenhet vara konstant. Tillskottet av importerat kraft- 10
foder från 1930-talet antas ha ökat från 10 till 50 kg kväve, 3 till 15 kg fosfor och 4 till 20 kg kalium per kraftfoderenhet. Utförsel av näring: Skörd av spannmål, ärt/bönor, potatis och oljeväxter har beaktats i balansräkningarna och det antas att denna skörd förs ut från jordbruksenheten. Alla produkter förutom vall och bete antas alltså lämna jordbruket och sedan återförs hela behovet av kraftfoder enligt tabell 1. Denitrifikation beräknas utifrån synsättet i Hoffmanns artikel där denitrifikationen minskar fram till 50-talet pga. av torrläggning av jordbruksmark för att sedan vara konstant. Tagna värden är från 20 kg N/ha 10 kg N/ha uppskattat efter Lars Törners och Markus Hoffmanns matris för värdering/redovisning av denitrifikation. Ammoniakavgång från gödselmedel beräknas enligt Hoffmanns artikel fram till 1985 därefter antas ammoniakavgången ha minskat med ca 20% fram till 2001 från 1985 års värde, framförallt tack vare förbättrad lagring (SCB/MI 37 SM 0201. 2001). Uppskattad mjölkavkastning baseras från 1940-tal fram till 1993/94 från SHS (SHS. 1993/94) samt för 2001 från Husdjursstatistik 2002 (Svensk mjölk). 96% av korna antas vara mjölkkor fram t.o.m. 1990. År 1999 har andelen mjölkkor sjunkit till 77%. Vid förra sekelskiftet uppskattas en mjölkko producera mellan 500 1000 liter/år enligt Carin Israelsson, SLU (muntl. 2003), beroende på årsmån och andra förutsättningar. Utifrån detta har jag antagit att en mjölkko avkastar 750 kg/år år 1900. Avkastningen antas följande tid öka konstant fram till 1940-talets nivå. Vad det gäller äggproduktion vid sekelskiftet 1800/1900 producerade en höna ca 6 kg ägg/år (Hallander. 1989). Vidare bedöms en höna producera 12,5 kg ägg/år 1946/47 (Johansson. 1953). Idag producerar en höna ca 18 kg ägg/år (Svenska ägg. 2001). Export av djur per år har mycket grovt uppskattats med hjälp av Torborg Sjögren (muntl. 2003) enligt tabell 2, från år 1900 2002 och baseras på använd statistik. Tabell 2. Utförsel av djur från stall (% per år). Ev. förändring från år 1900 2002. * Ej tillämpade i beräkningar. Djurslag Procentuell förändring Kor 25% - 39% Kvigor, kalvar, tjurar, stutar 60% Får 65% - 55% (Baggar/Tackor)* (Lamm)* 40% 20% 85% Getter 55% (Bockar/Getter)* 20% (Killingar)* 85% Hästar 8% Svin 250% Värphöns 25% - 50% Djurvikter under tidsperioden har uppskattats utifrån Lillpers och Johanssons arbeten (Lillpers. 1997 och Johansson. 1953) samt Torborg Sjögrens (muntl. 2003) och Janne Linders (muntl. 2003) synpunkter och presenteras i tabell 3. 11
Tabell 3. Djurvikternas förändring från år 1900 2002 (kg/djur). Djurslag Djurvikt Nöt > 1år 450 550 kg Nöt < 1år 200 250 kg Får 45 60 kg Getter 35 55 kg Svin 70 110 kg Värphöns 2,5 1,75 kg Häst 625 400 kg Förändringen hos nötboskap förklaras till stor del av nya raser. Vid sekelskiftet var svensk kullig boskap vanligt förekommande, 1927 skapades rasen svensk röd och vit boskap (SRB) vilken dominerade under början/mitten av 1900-talet och idag slutligen är svensk låglandsboskap (SLB) populär. Värphöns har minskat i vikt under perioden pga. förädling. När det gäller hästar var storväxta arbetshästar av nordsvensk och ardennerras vanliga i seklets början för att efter hand bytas ut mot lättare ridhästar. Får, getter och svin har ökat i vikt under perioden. Sammantaget beräknas alla växtprodukter (förutom vall), animalieprodukter och slaktdjur föras ut från lantbruket. RESULTAT Strukturförändringar i jordbruket Själva växtnäringsbalansen för jordbruket jämför alltså införd med utforslad mängd kväve, fosfor och kalium. Resultatet påvisar förändringar av näringsämnen i marken och en potentiell förändring av läckagerisken. Med andra ord kan marken utarmas då mer näring bortförs än vad som tillförs. Alternativt kan näring lagras i jorden då näringstillförseln överträffar näringsbortförseln alternativt avgå med vatten eller genom erosion. Ett antal diagram presenteras nedan för att visualisera näringsflödena, dess storlek och relation till varandra. Som vi ser i figur 1 tycks det ske en liten ökning av åkerareal fram till 1910-talet vilket skulle kunna vara avslutningen av perioden med nyuppodling av tidigare ängsmark. Vidare kan vi se en stor minskning av åkerarealen från 1940-talet till 1960-talet. Därefter tycks nedläggningstakten avtagit till en mer modest nivå fram till 2002. 12
120000 90000 60000 30000 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002 Figur 1. Areal åkermark (ha). År 1900 2002. Kor är det överlägset största djurslaget i Dalarna under hela perioden 1900 2002. Antalet kor följer i stort samma förändringsmönster som andelen åkermark. Förändringen över tid är dock större och från 1940-talet till 1960-talet minskade antalet kor med omkring två tredjedelar. Antalet kor beräknas vara som störst under 1910- och 1920-talen med ungefär 70 000 kor i Dalarna för att fram till 2002 minska till ca 15 000 kor. Under senare halvan av 1900- talet uppskattas ca 96% av totala antalet kor varit mjölkkor fram till 1990. Från 1990 till 1999 minskade andelen mjölkkor av totala antalet kor till 77%. 80000 60000 40000 20000 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002 Figur 2. Totalt antal kor i Dalarna. År 1900 2002. Växtnäringsbalans över tid I figur 3 presenteras resultatet av växtnäringsbalansberäkningarna från år 1900 till år 2002. I balansberäkningarna är avgång av olika kväverika gaser medräknat till skillnad från vanliga gårdsbaserade växtnäringsbalanser där gasavgång i regel inte tas med i beräkningarna. 13
Fosfor- och kaliumbalansen ger en bra bild av förändringarna i marken eftersom förlusterna av dessa ämnen är låga. För kväve finns flera betydande förlustvägar som gör att balansen inte ger en bild av förändringarna i marken. I figur 3 ser vi ett underskott av kväve under seklets första decennier vilket kan förklaras med kvävemineralisering i marken som inte ingår i beräkningarna. Omvandling av kväve i mark varierar troligtvis mycket över tiden. Då det antagligen skett en nyuppodling av mark under slutet av 1800-talet och eventuellt fram till 1910-talet, se figur 1, skulle detta innebära en stor effekt på mineraliseringen av kväve bundet i organiskt material i mark. Detta skulle innebära en frigörelse av kväve och förklara kväveunderskottet i beräkningarna. Kväveöverskottet har ökat fram till 1970-talet för att sedan ha stabiliserats på denna nivå fram till 2002. Även fosfor och kalium överskottet har ökat fram till 1970-talet men därefter bryts mönstret jämfört med kväve. Både fosfor och kalium överskottet visar på en tydlig trend att minska fram till 1990. Därefter tycks fosforöverskottet fortsätta att minska fram till 2002 medan kaliumöverskottet verkar stabilisera sig. 50 40 30 20 10 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002-10 -20 Kväve Fosfor Kalium -30 Figur 3. Växtnäringsbalans, Dalarna (kg/ha åkermark). År 1900 2002. För att ge en bild av effektiviteten i växtnäringsutnyttjandet relateras växtnäringsbalansen till utförseln av växtnäring i figur 4. Här kan vi mer konkret se hur stort t.ex. näringsöverskottet är i förhållande till de producerade varorna. Kaliumeffektiviteten försämras från 1990 till 2002 vilket främst förklaras med lägre spannmålsskördar under åren 2000 2002 jämfört med 1990 1992. 14
5 Kväve Fosfor Kalium 4 3 2 1 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002-1 Figur 4. Växtnäringsbalans dividerat med utförsel av växtnäring. Införsel av växtnäring De två stora posterna i den inforslade växtnäringen är mineralgödsel och foder. Detta gäller såväl för kväve som för fosfor och kalium. Under början av seklet transporterades foder från utmark in till gården vilket senare ersattes av ett inflöde av kraftfoder i olika former till lantbruket. Det dominerande inflödet av växtnäring härrör dock från mineralgödsel under andra halvan av 1900-talet. Figurer 5 7 presenterar de beräknade inflödena av växtnäring. 100 90 80 70 60 50 Foder från utmark Deposition Kvävefixering Mineralgödsel Kraftfoder 40 30 20 10 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002 Figur 5. Införsel av kväve (kg N/ha). 15
30 20 Foder från utmark Mineralgödsel Kraftfoder 10 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002 Figur 6. Införsel av fosfor (kg P/ha). 50 40 Från utmark Mineralgödsel Kraftfoder 30 20 10 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002 Figur 7. Införsel av kalium (kg K/ha). Utförsel av växtnäring Den enskilt största faktorn för utförsel av växtnäring är skörden, där spannmålsodling dominerar. Övrig utförsel av växtnäring sker via olika vägar som presenteras i figurer 8 10. Mjölk bidrar med en inte oansenlig utförsel av näring samtidigt som ammoniakavgång och denitrifikation står för en väsentlig del av kväveutförseln. 16
100 90 80 70 60 Ammoniakavgång Denitrifikation Växtprodukter Ägg Mjölk Djur 50 40 30 20 10 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002 Figur 8. Utförsel av kväve (kg N/ha). 30 20 Växtprodukter Ägg Mjölk Djur 10 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002 Figur 9. Utförsel av fosfor (kg P/ha). 17
50 40 30 Växtprodukter Ägg Mjölk Djur 20 10 0 1900 1917 1927 1937 1944 1956 1966 1976 1985 1990 2002 Figur 10. Utförsel av kalium (kg K/ha). LITTERATURSTUDIE Kväveutlakning I en artikel, Leaching of nitrogen in Swedish agriculture a historical perspective, presenterar Hoffmann et al. (2000) från Sveriges lantbruksuniversitet sina slutsatser angående kväveutlaking i Sverige sedan 1865 fram till 1985. Enligt Hoffmann et al. (2000) var kväveutlakningen från åkermark ungefär lika stor i slutet av 1800-talet som idag. Att läckaget var så stort i slutet av 1800-talet förklaras med tre faktorer. För det första fanns en stor andel träda, där ingen växtlighet tar upp kväve vilket istället läcker med grundvattnet. För det andra plöjdes stora delar ängsmark upp under 1860 1890 vilket innebär en kraftig mineralisering av kväve. Man räknar med att 3-4 ton av markens organiska kväve mineraliseras under 30 år efter uppodling. Slutligen var skördarna så låga att endast en liten del av tillgängligt kväve togs upp av grödan. Notera att träda inte praktiserades i Bergslagsområdet i äldre åkerbruk (Sandberg, muntl. 2003). Således är det möjligt att den första faktorn inte stämmer i stora delar i Dalarnas län. Författarnas slutsats är att kväveläckaget minskade från slutet av 1800-talet fram till 1930- talet för att sedan öka med i medeltal 60% för Sverige fram till idag. Vidare konstateras det att retentionskapaciteten för kväve dvs. kvävefällor under vattnets väg till havet minskade kraftigt från slutet av 1800-talet fram till 1930-talet pga. av sänkta eller torrlagda sjöar och våtmarker. Drygt hälften av kvävereningskapaciteten beräknas ha försvunnit under denna period. De understryker vidare att just den minskade retentionskapaciteten kan vara en viktig del för att förklara varför man inte hade samma problem och effekter av kväveläckage i slutet av 18
1800-talet som idag. Naturligtvis är även många andra faktorer knutna till vårt moderna samhälle och dess bidrag av kväve till luft och vatten. Administrativ fördelning i Dalarna år 1900-2002 Under tidsperioden har det skett ett antal förändringar på socken och församlingsnivå i Dalarna. Detta medför vissa tveksamheter när det gäller statistik på församlingsnivå. Vidare för det med sig att på församlingsnivå över tid ska användas med försiktighet och först efter närmare studie av hur aktuell administrativ uppdelning förändrat sig under en viss tidsperiod. Under 1920 1990 har förändringar ägt rum vad beträffar den administrativa indelningen och statistiska metoder. Före kommunsammanslagningarna 1952 motsvarade en landskommun geografiskt ofta den äldre indelningen i socknar som upphörde 1862. Fr.o.m. 1952 är det snarare den kyrkliga kommunen församling som sammanfaller med sockenindelningen. För mer heltäckande och vederhäftig statistisk bearbetning hänvisas till SCB:s uppdragsservice, IP/Uppdrag (08-506 948 01). Förslagsvis bör detaljerade studier av församlingsstatistik över hela tidsperioden undvikas i de regioner som tycks ha haft stora administrativa förändringar, t.ex. nuvarande (2003) Falu kommun, Borlänge kommun, Leksands kommun, Smedjebackens kommun, Avesta kommun och Säters kommun. Nedan följer kommentarer och antaganden angående förändringar i statistiken. (19)00-tal: Idre, Hosjö och Kristine församlingar finns ej. Djura inkluderas i Leksands församling fram t.o.m. 1950-talet. Mockfjärd inkluderas i Gagnef församling t.o.m. 1960-talet. Sollerön inkluderas i Mora församling. Silvberg ingår i St. Tuna församling. 1910-tal: Hosjö och Kristine församlingar finns ej. Osäkert om Avesta inkluderas i Grytnäs eller Folkärna församling. Djura inkluderas i Leksands församling fram t.o.m. 1950-talet. Mockfjärd inkluderas i Gagnef församling t.o.m. 1960-talet. St. Kopparberg ersätts troligtvis av Falu socken. 1920-1940-tal: Hosjö och Kristine församlingar finns ej. Osäkert om Avesta inkluderas i Grytnäs eller Folkärna församling. Djura inkluderas i Leksands församling fram t.o.m. 1950-talet. Mockfjärd inkluderas i Gagnef församling t.o.m. 1960-talet. 1950-talet: Säter, Hosjö och Kristine församlingar finns ej. Osäkert om Avesta inkluderas i Grytnäs eller Folkärna församling. Djura inkluderas i Leksands församling fram t.o.m. 1950-talet. Mockfjärd inkluderas i Gagnef församling t.o.m. 1960-talet. 1960-talet: Säter, Hosjö och Kristine församlingar finns ej. Osäkert om Avesta inkluderas i Grytnäs eller Folkärna församling. Mockfjärd inkluderas i Gagnef församling t.o.m. 1960-talet. 19
1970 1990-talet: Alla nuvarande församlingar finns. Malingsbo inkluderas i Söderbärke församling. (20)00-tal: Avesta inkluderas i Folkärna församling. Säfsnäs inkluderas i Grangärde församling. Malingsbo inkluderas i Söderbärke församling. Vidare bör nämnas att inga uppgifter finns för Grycksbo och Grängesberg församlingar under hela perioden. Slutligen så har ingen statistik över städer/köping tagits med i de fall specifika uppgifter för dessa har funnits. DISKUSSION Växtnäringsbalans Fosfor och kaliumbalanserna ligger idag på samma nivåer som de gjorde i början av 1900- talet. Man kan fråga sig om detta är uthålligt i längre perspektiv med en rationell växtproduktion på jordbruksmark. Under andra hälften av 1900-talet byggdes fosfor och kaliumnivåerna upp i mark genom en stor tillförsel av mineralgödsel. Detta har medfört en relativt hög fosfor och kaliumstatus i dagens jordbruksmark. Detta tillåter en effektiv växtproduktion vid relativt små fosfor och kaliumtillskott så länge jordarna är jämförelsevis näringsrika. Så länge balansen för fosfor och kalium inte är negativ bör jorden inte utarmas och således bibehålla sin produktionsförmåga avseende fosfor och kalium. När det gäller kväve så förklarar en relativt stor kvävemineralisering under början av 1900- talet underskottet av kväve i växtnäringsbalansen fram till 1940-talet. Samtidigt åskådliggör detta att kväveläckaget kan ha varit stort även om kvävebalansen är negativ. Upp till drygt 100 kg kväve per hektar kan mineraliseras vid nybrukande av tidigare ängsmark och denna mineralisering beräknas pågå i omkring 30 år efter nybrukning. Naturligtvis beror mineraliseringen av flera faktorer bl.a. på halten och sammansättning av organiskt material i jorden, jordmån, årsmån och inte minst bearbetning av jorden. Med tanke på att kväveunderskottet i balansen är omkring 20 kg N/ha i början av 1900-talet så ger det en möjlighet till ett rejält kväveöverskott då man tar hänsyn till markens kvävelevererande förmåga även om den håller sig på en nivå klart under 100 kg N/ha. År 2002 beräknas kväveöverskottet till 47 kg N/ha då hänsyn är tagen till ammoniakavgång och denitrifikation på omkring 17 kg N/ha. I vanliga växtnäringsbalanser på gårdsnivå betraktas normalt ammoniakavgång och denitrifikation som en del av kväveöverskottet. Motsvarande beräkning av resultatet år 2002 skulle då innebära ett kväveöverskott på 64 kg N/ha. Ett normalt gårdsöverskott kan variera mellan 0 200 kg N/ha beroende på driftsinriktning och ett referensvärde för en växtodlingsgård kan vara 40 kg N/ha (SJV. 2003). För en mjölkgård med 1 ko per hektar kan motsvarande värde ligga på 100 kg N/ha (SJV. 2003). Ett medelöverskott för jordbruket i Dalarna på 64 kg N/ha som beräkningarna visar tycks vara ett rimligt värde. Slutligen bör understrykas att ett kväveöverskott är normalt och ett krav för ett rationellt jordbruk. Då kväveöverskottet ser ut att ha legat stabilt sedan 1970-talet kan detta tyda på att överskottet ligger på en nivå som krävs för ett rationellt jordbruk i Dalarna. För fosfor och 20
kalium ligger överskottet år 2002 på rimliga nivåer och fosforöverskottet tycks ha minskat sedan 1990 vilket är positivt. Kväve- och kaliumeffektiviteten tycks däremot ha försämrats från 1990 till 2002 vilket främst förklaras av såväl minskad areal som minskade skördar för spannmål. Läckage Det går inte att dra några direkta slutsatser angående växtnäringsläckage från de beräknade balansberäkningarna. När det gäller fosfor och kalium så innebär ett stort överskott att potentialen för läckage av dessa ämnen ökar och troligen kan man dra slutsatsen att läckaget ökar men storleksordningen är svår att bedöma. Ett stort överskott speglar förmodligen en stor andel djurhållning och djurtätheten har visat sig korrelera väl med fosforläckage. Det kan framstå som att mineralgödselanvändning som utgör den stora införseln av fosfor styr fosforläckaget men så är troligen inte fallet. Snarare är foderinförseln mer relevant i sammanhanget då denna speglar djurtätheten. Kväveöverskottet överensstämmer förmodligen dåligt med kväveläckaget under första halvan av 1900-talet pga., som nämnts tidigare, en stor nettomineralisering i marken under denna period. Under andra halvan av 1900-talet fram till år 2002 korrelerar möjligen överskottet bättre med läckaget men kvävets kretslopp i mark och vatten är svårkontrollerat och det är svårt att dra några slutsatser. På samma sätt som för fosfor och kalium kan man nog våga sig på att säga att ett ökat kväveöverskott medför en högre läckagepotential. Det är dock viktigt att komma ihåg retentionskapaciteten i sjöar och vattendrag är mycket viktig för att uppskatta läckagets effekt nedströms i vattensystem. Detta gäller alla nämnda näringsämnen. Det kan också vara värt att påpeka att en stor andel djurhållning är önskvärt för att bibehålla ett öppet landskap och uppnå miljökvalitetsmålet, Ett rikt odlingslandskap. En hög djurtäthet till följd av en stor andel djurhållning bidrar troligtvis till ett relativt högt fosforöverskott och ett relativt högt fosforläckage samtidigt som det utgör en viktig grund för ett rikt odlingslandskap och inte minst för en positiv landsbygdsutveckling. Således bör miljökvalitetsmålet, Ett rikt odlingslandskap, och landsbygdsutveckling beaktas när man sätter upp mål för arbetet med växtnäringsläckage. En möjlighet att minska sambandet mellan djurtäthet och fosforläckage kan vara att minska fosforinnehållet i fodergivorna. På samma sätt skulle då sambandet mellan fosforöverskott och djurhållning minska. Felkällor Denna uppskattning av växtnäringsflöden till och från jordbruket bygger bl.a. på några uppgifter mer osäkra andra. De faktorer som kan undersökas närmare är det foder som tas in till boskap, de djur som slaktas eller förs ut från jordbruket samt förändringen i administrationen över tidsperioden. Vidare är det viktigt att understryka att statistikuppgifter från första halvan av 1900-talet är osäkra samtidigt som kväveleveransen från marken troligen är avsevärd. Transporten av kväve mellan mark/växt och luft är också en svåruppskattad post där grova antaganden har gjorts. Detta rör ammoniakavgång, denitrifikation och deposition såväl som kvävefixering. 21
Fördjupningar För att studera den senaste utvecklingen i Dalarna sedan kanske tio år tillbaka bör mer detaljerade studier göras baserad på årlig statistik. Exempelvis kan mer exakta foderstater och andra djurdata då användas. Statistik över antal djur finns årligen på kommunnivå men sammanställs endast enstaka år på församlingsnivå av SCB. Ett problem kvarstår dock och det rör hästantalet som vanligtvis inte ingår i statistiken. SCB sammanställer rapporter på växtnäringsbalanser ur ett större regionalt perspektiv. T.ex. kan rapport: MI 40 SM 0101, Kväve- och fosforbalanser för svensk åkermark och jordbrukssektorn 1999, vara av intresse. För att studera och åtgärda läckage på avrinningsområdesnivå arbetar VASTRA (Vattenstrategiska forskningsprogrammet) med att ta fram verktyg för detta ändamål. Samtidigt fortgår projekt TRK (Transport, retention, källfördelning) som är ett samarbete mellan Naturvårdsverket, SLU och SMHI med syfte att beräkna miljöbelastning på Östersjön och Västerhavet. De uppskattar växtnäringsläckage ur ett mer storskaligt perspektiv i Sverige. 22
KÄLLFÖRTECKNING Tryckta källor: Hallander H. 1989. Svenska Lantraser. Bokförlaget Blå Ankan AB. San Sebastian. Spanien. HS. 1937. Hushållningssällskapets jordbruksstatistik. Skörden m.m. år 1937. RA:s ref. kod: 420401/19. Serie: H1DBA. Riksarkivet. Stockholm. HS. 1945. Hushållningssällskapets jordbruksstatistik. Skörden m.m. år 1944. RA:s ref. kod: 420401/19. Serie: H1DBA. Riksarkivet. Stockholm. HS. 1957. Hushållningssällskapets jordbruksstatistik. Skörden m.m. år 1956. RA:s ref. kod: 420401/19. Serie: H1DBA. Riksarkivet. Stockholm. Hoffmann M., Johnsson H., Gustafson A., Grimvall A. 2000. Leaching of nitrogen in Swedish agriculture a historical perspective. Agriculture, Ecosystems and Environment 80 (2000) 277-290. Elsevier Science B.V. Hoffmann, R., Uhlin, HE. 1997. Resursflöden i jordbruket i energi-, fysiska och monetära termer. SLU. Inst. För ekonomi. Småskriftserien nr 111. Uppsala Johansson I. 1953. Husdjursraserna. LT:s förlag. Stockholm. SCB. 1901. Bidrag till Sveriges officiela statistik. Jordbruk och boskapsskötsel. Kopparbergs län. Hushållningssällskapets Förvaltningsutskott. SCB. 1915-1922. SOS Jordbruk med binäringar: Jordbruk och boskapsskötsel år 1913-1920. Stockholm. SCB. 1923. SOS Jordbruk med binäringar: Jordbruk och boskapsskötsel år 1920. Jämte översikt av de jordbruksstatistiska lokalundersökningarna åren 1913/20. s 128-131. Stockholm. SCB. 1930. SOS Jordbruk med binäringar: Jordbruksräkningen 1927, s 256-261. Stockholm. SCB. 1941. SOS Jordbruk med binäringar: Jordbruksräkningen 1937, s 186-191. Stockholm. SCB. 1946. SOS Jordbruk med binäringar: Jordbruksräkningen 1944, s 224-229. Stockholm. SCB. 1958. SOS Jordbruk med binäringar: Jordbruksräkningen 1956, s 246-251. Stockholm SCB. 1967. Skörd av oljeväxter och potatis från: SOS. Jordbruksstatistisk årsbok 1967. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 1968. SOS Jordbruk med binäringar: Jordbruksräkningen 1966, s 266-271 samt 476-481. Stockholm. SCB. 1972. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 1977. SOS Jordbruk med binäringar: Lantbruksräkningen 1976, del 1 s 366-369 samt del 2 566-569. Stockholm. SCB. 1977, SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 1978. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 1983. SOS Jordbruk med binäringar: Lantbruksräkningen 1981, del 2 s 632-634. Stockholm. SCB. 1985. Lantbruksregistret 1985. Länsstatistik. Arkivmaterial. Arkiv: 7. Enheten för Lantbruksenkäter/registersektionen. Volym: H1G:56. SCB. 1985. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 1986. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 1987. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 1990. Lantbruksregistret 1990. Länsstatistik. Arkivmaterial. Arkiv: 7. Enheten för Lantbruksenkäter/registersektionen. Volym: H1G:71. SCB. 1991. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 1992. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 1993. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB/Na 30 SM 9503. 1995. Handelsgödsel, stallgödsel och kalk i jordbruket. Kväve, fosfor, kalium och CaO i länga regionala tidsserier. Örebro. 23
SCB. 1999. Lantbruksregistret. Örebro. SCB/MI 40 SM 0101. 1999. Kväve- och fosforbalanser för svensk åkermark och jordbrukssektor. SCB. 2001. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB/MI 37 SM 0201. 2001. Utsläpp av ammoniak till luft i Sverige.. SCB. 2002. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SCB. 2002. IAKS. Jordbruksverket. Örebro. SCB/MI 30 SM 0202. 2002. Gödselmedel i jordbruket 2000/01. Handels- och stallgödsel till olika grödor samt hantering och lagring av stallgödsel. Örebro. SCB. 2003. SOS. Jordbruksstatistisk årsbok. Jordbruksverket. Örebro. SHS. 1993/94. Årsstatistik. SLU. 1996. Databok för driftsplanering. Speciella skrifter 62. Uppsala. Svensk mjölk. 2002. Husdjursstatistik. Svenska ägg. Fjäderfä nr 10/01. Ej tryckta källor: Israelsson, Carin. SLU 2003-09-12 Hagberg, Märit. Lantbruksenheten, Länsstyrelsen Dalarna. 2003-10 Lillpers, Hans. 1997. Jordbrukets material- och energiflöden år 1995 i Dalarna. Linder, Janne. SJV. 2003-12-09 Sandberg, Per-Erik. Länsstyrelsen Dalarna. 2003-12-01 SJV. Greppa näringen. www.greppa.nu. 2003-11-21 Sjögren, Torborg. Länsstyrelsen Dalarna. 2003-08 24