- 4 - FÖRORD 3 SAMMANFATTNING 7 FÖRKLARINGAR 11 1 BAKGRUND OCH MÅLSÄTTNING 13

- 1 -

- 2 -

- 3 - FÖRORD Ekologisk produktion av slaktsvin bedrivs enligt ett regelverk som omfattar Europiska unionens direktiv, svenska djurskyddsförordningen och enligt den nationella ekologiska producentorganisationen KRAVs regler. På speciellt ett område är de nationella reglerna hårdare utformade i Sverige än i övriga unionsländer. Det är kravet på utevistelse som är starkt kopplat till djurens välfärd. Utevistelse sommartid innebär för svenska förhållanden att djuren ska ha tillgång till bete och under vintern tillgång till utomhusyta att rastas på. I dagsläget diskuterar Jordbruksverket snävare riktlinjer för djurbelastningen under sommar- respektive vinterhalvåret för att minska risken för utlakningsförluster. Dessutom krävs hårdgjorda, dränerade ytor där dessa är hårdbelastade (SJVFS 1993:129). Miljöbelastningen från denna typ av utomhusytor är i dag i stort sett okänd. Målsättning med denna undersökning har därför varit att undersöka växtnäringsbelastningen under betesperioden och utomhus vistelseytor med avseende på funktion, miljöbelastning och gödselhantering. Avsikten har varit att identifiera problemområden, att kvantifiera miljöbelastningen, att studera skillnader i funktion mellan olika tekniska lösningar som tillgodoser såväl djurskyddskrav, praktiska driftskrav samt är ekonomiskt godtagbara. Undersökningen genomfördes på en ekologisk gård utanför Kristianstad 1997-2000. Undersökningarna har genomförts inom JBT:s forskningsprogram Klimat och miljöteknik. Studierna har planlagts av agronom Hans von Wachenfelt. von Wachenfelt har genomfört litteraturgenomgång, undersökningar av växtnäringsbelastning under betesperioden, ytvatten och gödselstudier på olika utomhusytor och dess funktion, bearbetning av mätdata samt författat denna rapport. Agr dr Knut-Håkan Jeppsson och von Wachenfelt har gemensamt planlagt och genomfört ammoniakemissionsstudierna. Undersökningarna har genomförts inom projektet "Utomhus vistelseytor för svin - teknisk utformning och miljöpåverkan", med finansiering från Jordbruksverket. Vi vill framför allt tacka Ingela Lövquist och Stefan Lundmark för deras insatser under försökets uppstart och genomförande, och för deras tålamod under försökets gång. Ett särskilt tack till Markus och grabbarna som skött de praktiska arbetet utan vars hjälp försöket inte kunnat genomföras och Ida som alltid fanns där. Ett speciellt tack riktas till Knut-Håkan Jeppsson som hjälpt till med datorregistreringstekniken, bearbetning och allmän uppmuntran. Alnarp i december 2001 Gösta Gustafsson Statsagronom

- 4 - INNEHÅLLSFÖRTECKNING FÖRORD 3 SAMMANFATTNING 7 SUMMARY 9 FÖRKLARINGAR 11 1 BAKGRUND OCH MÅLSÄTTNING 13 2 LITTERATURGENOMGÅNG 14 2.1 Föreskrifter och anvisningar för utomhushållna djur 14 2.2 Växtnäringsbelastning från frigående djur utomhus 14 2.2.1 Gödselinnehåll och dess nedbrytningsförlopp 15 2.2.2 Gödselfördelning på betesvallar efter utegrisproduktion 15 2.2.3 Gödselfördelningens inverkan på förluster genom denitrifikation 17 2.2.4 Växtnäringbalanser 17 2.3 Yt- och dräneringsvatten från uteytor till svin 18 2.4 Ammoniakemissioner från utomhusytor för svin 19 2.4.1 Övergång från kväve till ammoniak 20 2.4.2 Gödselbelagda inomhus- och utomhusytor 20 2.4.3 Luftflödet över gödselytan 21 2.4.4 Gödseltemperatur 22 2.4.5 Luft- och markytetemperatur 22 2.5 Ammoniakavgång från djur på bete 23 3 MATERIAL OCH METODER 24 3.1 Växtnäringsinnehåll i betesvallar efter utegrisproduktion 24 3.2 Yt- och dräneringsvatten från uteytor till svin 25 3.3 Ammoniakemissioner från uteytor för svin 28 4 RESULTAT 30 4.1 Växtnäringsinnehåll i betesvallar efter utegrisproduktion 30 4.1.1 Växtodlingsintegrerad betesdrift 30 4.1.2 Organiskt och oorganiskt kväve 33 4.1.3 Kalium och fosfor 35 4.2 Yt- och dräneringsvatten från uteytor till svin 36

- 5-4.3 Ammoniakemissioner från utomhusytor för svin 42 5 DISKUSSION OCH SLUTSATSER 44 5.1 Växtodlingsintegrerad betesdrift 44 5.1.1 Växtnäringsbalanser 45 5.1.2 Betesdrift för svin, en jämförelse med utländska studier 47 5.2 Yt- och dräneringsvatten från uteytor till svin 49 5.3 Ammoniakavgivningen från utomhus ytor till svin 50 6 FRAMTIDA FORSKNINGSOMRÅDEN 52 7 LITTERATUR 53

- 6 -

- 7 - SAMMANFATTNING Då konventionell svinhållning inte längre använder sig av utevistelse är det inte möjligt att överföra traditionell kunskap inom detta område till ekologisk slaktsvinsproduktion. Med uteytor och betesdrift följer också frågan om hur väl ekologisk svinproduktion tillvaratar växtnäringen. Gödseln från svinen är den ekologiska växtodlingens näringsbas och förluster är speciellt kännbara då konstgödsel ej får användas. Syftet med föreliggande arbete har varit att ta reda på orsakssammanhang och storleksordning av: Växtnäringsbelastning vid betesdrift under sommarhalvåret Gödselbelastning och förekomst av ytvattenförorening från utevistelseytor under vinterhalvåret Ammoniakavgång från utevistelseytor. Undersökningen genomfördes på en gård med ekologisk produktion utanför Kristianstad 1997-2000. Två fält valdes ut för att kunna studera växtnäringsbelastningen från det att grisarna vistats där och två år framåt. I den första uppställningen vistades 3 suggor och 36 slaktsvin i en gemensam fålla från juni månad tills att slaktsvinen var slaktfärdiga strax efter nyår. Både hydd- och foderplatser var stationärt placerade under uppfödningstiden. I den andra uppställningen delade två suggor på en fålla med sina grisar. Hydda och foderplats flyttades var 14:e dag. Näringsinnehållet hos dessa två fält har kartlagts från 1997 och framåt via jordprovtagning till 0-300 mm respektive 300-600 mm markdjup. Prov-tagning har skett vår och höst och de viktigaste analysparametrarna har varit växttillgängligt kväve, totalkväve, totalfosfor och totalkalium. Flyttningen av hyddor medförde en jämnare gödselfördelning men förflyttningen av foderplatserna gav ej lika god fördelningseffekt. Kvävefraktionen runt foderplatserna har två ursprung, dels träck och urin, dels foderspill från automaterna. Foderspillet har dock haft en avgörande betydelse för kvävenivåerna uppmätta kring foderplatserna, då foderplatsen genomgående hade de högsta värdena för samtliga näringsämnen. Kaliumvärdena är jämna inom de olika delytorna och av samma storleksordning både i övre och undre jordlagret under betesperioden, förutom hos betesmarken. Detta indikerar att urinen lämnas främst runt hydd- och foderplatser, vilket också visar att en frekvent flyttning kan ge resultat i form av jämnare växtnäringsfördelning. Den beräknade näringsbelastningen blev 118 respektive 161 kg växttillgängligt N/ha och år på respektive fält. Under två vinterhalvår (1998-2000), från november maj, har grisar inhysts i en öppen stallbyggnad med tillgång till hyddor med djupströ och utomhus vistelseytor. Avsikten var att kvantifiera gödsel- och ytvattenmängder och deras koncentration av näringsämnen från utomhusytor under vinterförhållanden, men också under resten av året. Två typer av utomhusytor anlades i anslutning till en befintlig halvöppen byggnad. Boxarna försågs med en gemensam driv- och skrapgång för gödsel samt urindränering.

- 8 - Utanför skrapgången och i boxarnas förlängning anlades uteytor (4 x4 m 2 ), den ena med tät yta av betong, den andra en otät yta av genomsläppligt grusmaterial. Betongytorna som utsattes för ytvattenavrinning hade en lutning om 4 %. Antalet grisar per box under mätperioden var i medeltal 21 slaktsvin. De viktigaste analysparametrarna bedömdes vara COD, BOD, organiskt och oorganiskt kväve, fosfor och kalium, ts-halt och suspenderad substanser. Nederbörden uppgick till 234-249 mm per år. De flesta gödselfraktionerna från de betongbelagda uteytorna minskade i koncentration under den sista mätomgången, COD med 20-30 %, ts-innehållet med mer än 50 % och suspenderad substans med 30-40 % och bland näringsämnena sjönk Kjelldahl-N med mer än 50 %, total-n med ca 40-45% och total-p med ca 85 %. Resultaten från de genomsläppliga materialen visar i vissa fall en ökning men detta är från en mycket låg nivå pga. byte av grusmaterial och därmed förändrad genomsläpplighet. Jämfört med de betongbelagda ytorna sker en tiofaldig reduktion av BOD, COD, suspenderad substans men även av näringsämnena, speciellt totalfosforn. Ytvattenkoncentrationen uppgår till 30 % av motsvarande innehåll i gödseln på de betongbelagda uteytorna 1999 medan föroreningsnivån i ytvattnet sjunker till under 30 % år 2000 utom för ts-innehållet. Hanteringen av de stora ts-mängderna i ytvattnet men även gödselmängderna (över 90 %) från slaktsvinens vistelseytor måste uppmärksammas vid planering av utomhusytor. Den minskning av föroreningar som inträffade under studien åstadkoms i huvudsak genom en bättre skötselinsats i form av gödselrengöring. Ammoniakmätningarna från uteytorna utfördes under 4 april - 10 maj 2000 under dagtid dels från gödselgång dels från de egentliga uteytorna av betong. Djurantalet var under mätperioden i medeltal 21 st per box med en genomsnittsvikt om 63 kg vid mättillfället. Gödselinnehållet från uteytorna analyserades under perioden. Ammoniakemissionen mättes och analyserades enligt en mikrometeorologisk metod. Nederbörden uppgick till 43 mm under mätperioden, men under dessa åtta dagar regnade det endast vid ett tillfälle, mätning 2. Gården låg omgiven av skog, vilket medförde mycket låga vindhastigheter vid varje mätillfälle. Uteytorna rengjordes från gödsel 8 gånger per månad. Mätningar genomfördes vid en medeltemperatur utomhus om 16,1 C och en gödselmedeltemperatur om 14,8 C. Utgödsling utfördes i medeltal 1,3 dagar före provtagning. Ammoniakavgivningen från gödselgången respektive uteytan varierade inom intervallen 18-512 mg/m 2 h, respektive 14-365 mg/m 2 h. Emissionsnivåns stora variation kan kanske förklaras med rumslig- och tidsmässig variation i urin/träck innehåll, ureas-aktivitet på utomhusytorna och variation i temperatur och vindhastighet.

- 9 - SUMMARY Pigs in traditional Swedish breeding systems do not use outdoor dwelling places, and because of this there is no traditional knowledge to transfer to organic farming systems. With outdoor dwelling places and pigs on pasture the question is how well does organic farming maintain its nutrients. The amount of available nutrients can be limiting in organic farming while mineral fertilizer is not aloud to use. The major part of the nutrients evolves from feedstuff that through manure is accessible for plant production. Organic farming is in this way very much dependent on not loosing nutrients in any way. The object of this study has been to describe the causality and the magnitude of : Nutrional load from swine on pasture during summer period The manure load and occurrence of runoff from outdoor dwelling places for pigs during the winter period Ammonia emission from outdoor dwelling places. The study was carried out on an organic farm outside Kristianstad in south Sweden 1997-2000. Two fields were chosen to study the nutrional load from pigs on pasture and the nutrional content was observed in the fields during 3 seasons. In the first setup there were 3 sows and 36 piglet-finishing pigs in a common fold staying from June until the pigs were finished after new year. Both huts and fodderplaces were stationary during the whole period. In the other field two sows and their piglet-finishing pigs had their own fold during the entire pasture period. Hut and fodderplace were moved frequently every 14 days. The nutritional load from these fields were mapped out by collecting soil samples from 2 different depths, 300 and 600 mm. Samples were taken in spring and in autumn and focused mainly on organic nitrogen, crop available nitrogen, total phosphorus and total potassium. The movement of huts brought about a better manure distribution but moving the fodderplaces did not bring about the same manure distribution effect. The nitrogen fractions from the fodderplaces have two origins, feaces and urine, but also fodder losses from the feeders. The fodder loss still had vital importance for the nitrogen rates sampled from around the fodder places, while the fodder place constantly had the highest values of all nutrients. The potassium values are even within the different areas and of the same magnitude both in upper and the lower earth layer during the pasture period except for the pasture area. This indicates that urine is left mainly around the huts and fodder places, which also shows that the frequent moving can result in a more even nutrient distribution. The calculated nitrogen load was 118 (first set up) and 161 kg crop available N/ha and year respectively for the fields.

- 10 - During two winter seasons (1998-2000), from November May, pigs were kept in an open front barn with access to huts and deep litter beds. The purpose was to quantify the amount of manure and runoff and its concentration of nutrients from outdoor areas during the winter period, but also during the rest of the year. It focused mainly on COD, BOD, organic and inorganic nitrogen, phosphorus, and potassium, total solids and suspended substance. The precipitation was 234-249 mm per season. Two types of outdoor areas were constructred along an existing open front barn. The pens had a scraped dung area with urine drainage along the aisle. Outside the aisle and in extension of the pens there was an outdoor area (4 x 4 m 2 ) constructed for each pen. The outdoor areas were constructed as none-porous (concrete) and as porous (gravel) pavements. The concrete area exposed to runoff had a 4 % slope. The number of pigs per pen during the measurement period were in average 21 piglet-finishing pigs. Most of the fractions from the concrete areas were reduced in concentration in the last measuring period, COD with 20-30%, total solids with more than 50 % and suspended substance with 30-40 % and among the nutrients Kjelldahl-N drops with more than 50 %, total-n with ca 40-45 % and total-p with ca 85 %. The results from the porous pavements show in some cases an increase but this is from a very low level, because of change in gravel material and so forth also in gravel permeability. Compared with the concrete pavements there is a tenfolded reduction of BOD, COD and suspended substance as well as for the nutrients, especially total P. The runoff concentration is 30 % of the manure on the concrete pavements in 1999 except for solids and in 2000 all pollutants are below 30 %. In designing outdoor areas the amount of total solids in the runoff but also the manure amount (> 90 %) on outdoor areas for pigs must be considered. The reduction of pollutants in the runoff that took place in this study was mainly done by better management practice i.e. more frequent and better manure cleaning. The ammonia measurements were conducted on concrete pavements in the manure aisle and the outdoor area during daytime where the finishing pigs had their dwelling place. The measuring period was between April 4 to May 10 and the duration of each measurement was limited to approximately 8-10 hours. The number of pigs per pen during the measurement period was in average 21 with an average live weight of 63 kg. Manure samples were collected during the period to document the nutrient concentration. A micro meteorological method was used to register and analyse the ammonia emission. Measurements were completed with an average ambient temperature of 16,1 C and an average manure temperature of 14,8 C. The manure cleaning was in average done 1,3 days before sampling. Ammonia release from manure aisle and outdoor area varied between 18-512 mg/m 2 h and 14-365 mg/m 2 h respectively. The large variation in emission rate might be explained by spatial and temporal variations in urine/faeces content and the urease activity, in temperature and in wind speed. Additional measurements are needed before ammonia emission from pigs on outdoor areas can be fully predicted.

- 11 - FÖRKLARINGAR Biologisk syreförbrukning, BOD Parametern visar hur mycket syremängden i vattenprovet minskar efter det att det förvarats mörkt i sju dagar. Mängden löst syre som försvunnit ger ett mått på mängden lätt nedbrytbart organiskt material i vattnet. Vidare åtgår syre i provet då eventuellt ammonium i provet omvandlas (nitrifikation) till nitrat (Almestrand, A., 1993). Totalfosfor, (tot-p) Den totala fosforhalten anger hur stor mängd fosfor som finns i vattnet. Alla fosforfraktioner inkluderas; organiskt bundet fosfor t ex i plankton, partikulärt fosfor och i vattnet löst fosfat (PO 4 ). I allmänhet är det fosfor som är begränsande faktor för växtproduktionen i ett sötvatten. Vid en hög algproduktion i en sjö eller nedströms ett avloppsutsläpp kan fosforhalterna vara höga. Bakgrundsnivån för skåneslättens åar är 25 ug/l (Almestrand, A., 1993). Totalkväve (tot N) Totalkvävehalten anger det totala innehållet av kväve och inkluderar alla kvävefraktioner; nitratkväve (NO 3 ), nitritkväve (NO 2 ), ammoniumkväve (NH 4 ) och organiskt bundet kväve (t ex plankton eller ej fullständigt nedbrutna växtrester), med undantag av kvävgas (N 2 ). Kvävehalten ger liksom fosforn ett mått på näringsnivån i vatten. Normalt är inte kvävet tillväxtbegränsande för växtproduktionen i ett sötvatten, men i riktigt övergödda vatten kan det vara kväve som föreligger i underskott och inte fosfor. I renodlade jordbruksåar kan halterna variera mellan 2 000-15 000 µg/l. Bakgrundsnivån för skåneslättens åar är 1 100 µg/l (Almestrand, A., 1993). Nitratkväve (NO 3 -N) Viktig närsaltkomponent som är direkt upptagbar för växtplankton och växter. Organiskt bundet kväve bryts ned via ammonium (NH 4 ) och nitrit (NO 2 ) till nitrat (NO 3 ) vid tillgång på syrgas i vattnet. Denna process kallas nitrifikation. Under normala förhållanden (dvs under god syretillgång) dominerar nitrathalterna över ammoniumhalterna. Nitrat är lättrörligt i marken och tillförs bland annat vattendrag och sjöar genom så kallat mark-läckage. Halterna av nitrat ligger på över 1 000 µg/l i jordbruksbygder (Almestrand, A., 1993). Ammoniumkväve (NH 4 -N) Ammonium är en nedbrytningsprodukt av organiskt kväve och förekommer normalt i små mängder, eftersom det omvandlas till nitrit och nitrat (nitrifikation) vid närvaro av syre. Vid syrgasbrist kan ammoniumhalterna bli förhöjda dels genom en utebliven nitrifikation och dels genom en utlösning av ammonium ur bottensedimenten. I halter över 1 500 µg/l är ammonium skadligt (giftig) för fisk (Almestrand, A., 1993).

- 12 - Kemisk syreförbrukning, COD Parametern visar hur mycket syremängden i vattenprovet minskar på grund av halten kemiskt syreupptagande material som finns i provet. Syretillståndet kan variera mycket kraftigt under dygnet och året, främst beroende på produktionsförhållandena och på den oorganiska och organiska belastningen inklusive naturlig humus från avrinningsområdet. COD beräknas ur permanganattal genom division med 3.95. En vanlig källa för COD (oorganiskt material) är olika typer av avloppsvatten (SNV, 1990). Ts-halt eller ts-innehåll, TS Parameter som anger torrsubstansinnehållet i gödsel och ytvatten. Högt ts-innehåll betyder att vätskan kan bli trögflytande. Normal flytgödsel har ett ts-innehåll om 5-6 %. Suspenderad substanser, SS Parametern anger hur mycket ej lösta substanser som finns i t.ex ytvatten. Suspenderade substanser håller sig svävande i vätskan och har en sådan liten egentyngd att de inte faller ut som slam förrän efter lång tid. Om andelen suspenderad substans är hög blir belastningen på eventuella filter hög, dvs. rengöringsfrekvensen ökar. Ett annat namn är grumlighet vilket är ett mått på mängden suspenderade partiklar i vattnet tex mineral-partiklar eller plankton.

- 13-1 BAKGRUND OCH MÅLSÄTTNING Ekologisk produktion av slaktsvin bedrivs enligt ett regelverk som omfattar Europiska unionens direktiv, svenska djurskyddsförordningen och enligt den nationella ekologiska producentorganisationen KRAVs regler. På speciellt ett område är de nationella reglerna hårdare utformade i Sverige än i övriga unionsländer. Det är kravet på utevistelse som är starkt kopplat till djurens välfärd. Utevistelse sommartid innebär för svenska förhållanden att djuren ska ha tillgång till bete och under vintern tillgång till utomhusyta att rastas på. I EU-direktivet (9310/99) för ekologisk produktion anges en högsta djurbelastning om 170 kg N/ha och år. I Sverige regleras djurtätheten utifrån hur mycket fosfor som gödseln innehåller, max 35 kg/ha år. Då fosforförlusterna vid normala förhållanden är begränsade är det acceptabelt att förrådsgödsla med fosfor från utegrisar. Däremot kan kvävetillförseln under enskilda år bli hög. Eftersom kvävets förrådsuppbyggnad i marken är sämre än fosforns kommer kvävet i vissa fall att vara begränsande. I dagsläget diskuterar Jordbruksverket (Albrechtsson, 2001) riktlinjer där djurbelastningen förslagsvis ser ut att få vara 60 respektive 45 kg N under sommar- respektive vinterhalvåret för att minska risken för utlakningsförluster. I Jordbruksverkets föreskrifter krävs dessutom hårdgjorda, dränerade ytor där dessa är hårdbelastade. Miljöbelastningen från denna typ av utomhusytor är i dag i stort sett okänd. Mot denna bakgrund har det varit angeläget att dels undersöka växtnäringsbelastningen under betesperioden, dels funktion, miljöbelastning och gödselhantering på utomhus vistelseytor. Avsikten har varit att identifiera problemområden, att kvantifiera miljöbelastningen, att studera skillnader i funktion mellan olika tekniska lösningar som tillgodoser såväl djurskyddskrav, praktiska driftskrav samt är ekonomiskt godtagbara. Undersökningen genomfördes på en gård med ekologisk produktion utanför Kristianstad 1997-2000. Två fält valdes ut för att kunna studera växtnäringsbelastningen från det att grisarna vistats där och två år framåt. I den första uppställningen var både hydd- och foderplatser stationärt placerade under uppfödningstiden. I den andra uppställningen delade två suggor med sina grisar på en fålla. Hydda och foderplats flyttades var 14:e dag. Näringsinnehållet hos dessa två fält har kartlagts från 1997 och framåt via jordprovtagning. Provtagning har skett vår och höst och de viktigaste analysparametrarna har varit växttillgängligt kväve, totalkväve, totalfosfor och totalkalium. Under två vinterhalvår (1998-2000), från november maj, har grisar inhysts i en öppen stallbyggnad med tillgång till hyddor med djupströ och utomhus vistelseytor. Avsikten var att kvantifiera gödsel- och ytvattenmängder och deras koncentration av näringsämnen från utomhusytor under vinterförhållanden, men också under resten av året. Ammoniakmätningarna från uteytorna utfördes under april - maj 2000 under dagtid dels från gödselgång, dels från de egentliga uteytorna av betong. Syftet var att ta reda på vilken storleksordning emissionerna från utomhusytor för svin kunde ha. Uppgifter om ammoniakavgivning från utomhusytor till svin finns inte i litteraturen.

- 14-2 LITTERATURGENOMGÅNG 2.1 Föreskrifter och anvisningar för utomhushållna djur Ekologisk produktion har vunnit ökat intresse och fordrar en fokusering på problemen med utomhus vistelseytor. Djurhållningen måste följa EU-direktiven (9310/99) om ekologisk djurhållning, men också Statens Jordbruksverks föreskrifter om djurhållning i lantbruket (SJVFS 1993:129). Under rubriken Betesmarker och rastgårdar 26 finns krav på att hårdgjorda utomhusytor i rastgårdar samt vid av djur hårt belastade ytor i det fria skall marken vara hårdgjord, dränerad eller naturligt ha motsvarande funktion. Även om de allmänna råden generellt togs bort i den slutliga versionen av föreskrifterna kvarstår naturligtvis myndigheternas rätt att åberopa miljöskyddslagens bestämmelser i fallet rastgårdar. Djurhållningen i ekologiskt lantbruk skall enligt den nationella producentföreningen KRAV (2001) vara en del i ett resursbevarande och resurssnålt system, där djurhälsa, naturligt beteende och miljövänlighet i bredaste bemärkelse sätts i centrum. KRAV:s anvisningar (2001) för utevistelse är följande: Djur skall under vegetationsperioden kunna vistas ute större delen av dagen. Vid utevistelse måste åtgärder vidtagas för att förhindra betydande utlakning av gödsel. Grisar får under den kalla årstiden hållas på stall om de har möjlighet att gå ut, företrädesvis på hårdgjord yta. Dessutom ska grisar ha möjlighet till avskild liggplats och ett separat gödslingsutrymme. De ska även ha en väl definierad ätplats. Utrymmet ska vara luftigt och så stort att samtliga djur kan äta eller vila utan att aggressiv konkurrens förekommer. 2.2 Växtnäringsbelastning från frigående djur utomhus Djurhållning utomhus av svin är lämpligast att ha på genomsläppliga och väldränerade jordar, som bättre klarar djurens klövbelastning. Samtidigt är dessa jordar de som är mest utsatta för näringsläckage från lättrörliga växtnäringsämnen till grundvattnet (Brink & Gustafsson, 1984; Worthington & Danks, 1992; Wejfeldt 1997; Petersen et al. 2001). För att skydda både yt- och grundvatten har Jordbruksverket (1995) uppställt följande målsättning: Växtnäringsbelastningen bör inte överskrida vad mark och växtlighet kan binda över året. Uppnå jämn fördelning av gödsel över hela betesarealen. Behålla ett välutvecklat växttäcke över hela betesarealen.

- 15 - Jordbruksverket menar att risk finns att gödsel kan leda till att både yt- och grundvatten påverkas negativt. Det är framförallt förhöjda halter av t.ex. nitrat, fosfor och bakterier i vattnet som bör beaktas. Föroreningen kan ske dels genom att växtnäring utlakas ner genom markprofilen eller genom ytavrinning av gödselförorenat vatten till lägre liggande områden eller vattendrag. Speciellt utsatta områden för djurens gödselbelastning är utfodrings- och vattenplatser men även utanför hyddor och gångstråken mellan olika vistelseplatser. Dessutom har eventuellt foderspill en starkt gödslande verkan. 2.2.1 Gödselinnehåll och dess nedbrytningsförlopp För svin är träck-urinförhållandet 1:1,6, dvs nästan det omvända förhållandet jämfört med nöt (Jordbruksverket, 1993). Det mesta kvävet i urinfraktionen är i form av ammoniak och det mesta kvävet i träcken är i organisk form. Över 80 % av fosforn i gödseln finns i träcken, medan omkring 80 % av kaliumet finns i urinen (Moore, J.A., et al., 1995). Dessa uppgifter är mycket användbara då man ska uppskatta förluster av näringsämnen hos olika gödselhanteringssystem. T ex kommer det mesta av kaliumet att gå förlorat i ett utomhus fållsystem eller hos uteytor utan urindränering, det vill säga om kaliumet i urinen inte samlas upp eller hanteras med fastgödseln. Jordbruksverket (1995b) anger en högsta djurbelastning motsvarande en högsta fosforgiva per år om 35 kg/ha och 217 kg N. Om kvävetillförseln skulle överstiga 170 kg/ha och år, måste även denna bli styrande för den högsta djurtätheten (EU-nitratdirektiv, 1991). Utlakning och förluster till luften vid utomhusproduktion skiljer sig från de förutsättningar som gäller vid konventionell gödselhantering inomhus. Gödseln sprids i två rena fraktioner och är dessutom färsk, vilket kan påverka utlakningsförloppet (Kirchmann, H., 1993). Tillförseln sker inte vid enstaka tillfällen utan över hela året. Färsk gödsel från nöt och svin innehåller små mängder ammoniumkväve, små spår av urea men inget nitrat. Kirchmann & Witter (1992) anger att kvävet huvudsakligen förekommer i organiskt bunden form hos färsk och aerob gödsel. Låga halter av nitrat är typiska för aerob (luftad) gödsel medan höga halter av totalkväve är typiskt för anaerob (flyt) gödsel. Stora mängder kväve förloras i gasform både från aerob svin- och fjäderfägödsel. 2.2.2 Gödselfördelning på betesvallar efter utegrisproduktion Utomhus smågrisproduktion har uppenbara fördelar bl.a. ur djurvälfärdssynpunkt och låga omkostnader men kan också ha dolda omkostnader i form av näringsläckage till grundvattnet eller atmosfären. Utfodringsrutiner och hög djurtäthet resulterar i stor ansättning av näringsämnen i grisningsfållor (Eriksen et al., 2001), vilket kombinerat med begränsat

- 16 - grästäcke och lättare jordart kan förorsaka näringsläckage under höst och vintermånaderna. Även vid låg beläggning kan djurens gödslingsbeteende medverka till att det uppstår högbelastade punkter av växtnäring i fållorna. Svin har speciella gödslingsplatser. På bete medför detta att djurens gödsel och urin koncentreras kring utfodringsplatser och i närheten av hyddan (Cuttle, 1992). Svin har tydligt motstånd till att ligga i föroreningar (Jensen, 1983). Cuttle (1992) visade i en undersökning effekten av att betesdjur (idisslare) tenderar att samlas och belasta delar av betesytan mer än andra, vilket ger upphov till större träckmängder där än på övriga fältet. Nitratläckage från dessa lägerytor bidrar till en ännu högre grad av ojämn fördelning av utlakningsmönstret. Nitratkoncentrationerna vid samma provtagningtillfälle uppvisade en väldigt stor spridning. Detta var särskilt uttalat vintertid. Årliga förluster kunde uppgå från mindre än 0,01 till 280 kg N/ha. Vissa provplatser inom lägerytor kunde ha förluster så höga som 550 kg N/ha. Medelvärden låg dock för tre år mellan 60-163 kg N/ha. Lägerytor upptog 2-5 % av ytan. I ett försök med kväveutlakning från utegående suggor (Wejfeldt, 1997) har det visat sig att utlakningsproblemet från utesuggor är jämförbara med öppen stråsädesodling. I försöket gick suggorna ensamma i en försöksruta. Suggorna bökade mindre än vad som observerats vid praktisk drift då grisar hålls i grupp. I försöket gjordes ingen registrering över var suggan gödslade. Men man anser att genom att flytta utfodringsplatsen borde det vara möjligt att erhålla jämnare gödsling över ytan. I ett par försök i Danmark undersöktes vilka faktorer som var av betydelse för fördelningen av växtnäringsämnen i grisningsfållor för utegående suggor, samt vilka konsekvenserna blev för växtnäringsutnyttjandet i efterföljande gröda och för den omgivande miljön i form av nitratutlakning. Försöken utfördes på ekologiska svingårdar, dels i ett utförande med gemensam grisningsfålla för hela suggruppen, dels i enskilda grisningsfållor. Beläggningen var 14-15 digivande suggor/ha och år, vilket är förhållandevis högt för ekologisk produktion. I första studien (Eriksen & Kristensen, 2001) mättes NPK i jordinnehållet före (1997-03) och omedelbart efter suggorna lämnat fållan (1997-09). Provtagningen genomfördes med hjälp av 312 jordprovtagningspunkter på lerblandad sandjord i en gemensam grisnings-fålla. Året efter analyserades den efterföljande potatisgrödans NPK innehåll i toppen av blasten. Jordens innehåll av oorganiskt kväve var mycket lågt innan suggorna belastade fållorna. Efter sex månader med 3 grisningsomgångar hade kväveinnehållet i marken ökat betydligt och näringsbelastningen var starkt rumsligt korrelerat med placeringen av foderautomaterna speciellt i slutet av försöksperioden. På våren efter kunde endast 14-19 % av det uppmätta växttillgängliga kväveinnehållet återfinnas från höstmätningen, men den kvarvarande mängden var fortfarande starkt korrelerad med foderplatsens placering. För lättlöslig fosfor och kalium gällde samma förhållande med avseende på avstånd till foderautomaten. Potatisblastens (vid torrsubstansmaximum) innehåll av NPK relaterades till närmaste provpunkt av jordens innehåll av näringsämnen. Resultaten visade på stora variationer i torrsubstansproduktion men dessa kunde bara i begränsad utsträckning relateras till varia-tionerna i jordens näringsinnehåll.

- 17 - I den andra studien (Eriksen et al., 2001) undersöktes gödselfördelningens inverkan på nitratutlakningen under rotzonen på sandjord med hjälp av keramiska sugceller placerade på 1m djup, lokaliserade 10, 16, 22 och 28 m från utfodrings- och vattenplatsen i enskilda grisningsfållor. Sugghållningen påverkade nitratkoncentrationerna kraftigt och närmast utfodringsplatserna uppmättes mycket höga koncentrationer. Ju längre bort från utfodringsplatsen cellerna var placerade ju lägre nitratkoncentration. I genomsnitt var utlakningen 320 kgn/ha från fållorna med en variation om 500 kg N/ha 10 meter från utfodringsplatsen, 330 kg N/ha på ett avstånd om 16 meter och 200 kg N/ha 22-28 meter från utfodringsplatsen. Utanför fållorna var utlakningen 100 kg N/ha. 2.2.3 Gödselfördelningens inverkan på förluster genom denitrifikation Områden med hög belastning av gödsel och/eller urin kommer att ha en stor potential för kväveförluster via urlakning, eller förluster till atmosfären via ammoniakavgång eller denitrifikation. I en studie utförd av Petersen et al. (2001) kvantifierades denitrifikationens storlek vid utomhus smågrisproduktion beroende av markens karakteristika och de driftsmässiga förhållandena. Den första undersökningen genomfördes på en sandjord med 32 suggor per ha under sommarhalvåret 1997. Fållan lämnades orörd fram till följande vår. Provtagning utfördes i oktober 1997, några dagar efter att suggor och smågrisar lämnat fållan, och åter kring 1 mars 1998. På motsvarande jordtyp (sandjord), undersöktes under mars 1998 till februari 1999 den säsongsmässiga variationen av denitrifikation i en fålla med 12 suggor per ha och år. Jordtemperaturen varierade i perioden mellan 1,6 och 16,7 C. Förlusterna av kväve via denitrifikation från utomhus smågrisproduktion kan vara mycket betydande och det tycks i viss utsträckning avspegla de driftsmässiga förhållandena. De årliga förlusterna från denna sandjord var ca 70 kg N per ha och år. 2.2.4 Växtnäringbalanser I ekologisk odling är kväveintensiteten generellt lägre vilket verkar i riktning mot minskad utlakning. Samt idigt är odlingen helt beroende av organiskt kväve i form av stallgödsel och kvävefixerande grödor vilket leder till ökad risk för utlakning eftersom det är svårare att styra frigörelsen av kväve från det organiska materialet (Torstensson et al., 2000). Kväveutlakningens storlek beror därför i huvudsak på andra åtgärder som t.ex. den enskilda växtodlingens utformning, bearbetningsstrategier hur stallgödseln används och inte minst

- 18 - den enskilde odlarens kunskap, intresse och noggrannhet. Ett verktyg som sammanställer och ger ett mått på dessa åtgärder är växtnäringsbalansen. Växtnäringsbalanser kan omfatta en enskild grisningsfålla, hela fållarealen, för grödan efter grisarna, för den totala växtodlingen och för hela verksamheten. Precis som att det kan vara punktbelastningar innanför fållan (Eriksen et al., 2001), kan fållorna uppfattas som potentiella punktbelastningar i växtföljden. I en dansk undersökning (Aarestrup Larsen et al., 2000) har en kartläggning utförts av hur växtnäringsutnyttjandet kan kontrolleras och styras i systemen för suggor på friland så att högsta möjliga utnyttjande av växtnäringen uppnås. Metoden har varit att värdera växtnäringsbalanser i fållarealer och resterande enheter genom en input-output beräkning, där input för exempelvis grisfållorna är kväveinnehållet i tilldelat foder och output är kväveinnehållet hos avvanda smågrisar. Med en modellberäkning har sedan de mest aktiva styrmedlena tagits fram som påverkar växtnäringsutnyttjandet. Modellberäkningar för låg, mellan och hög fodernivå, proteininnehåll och beläggningsgrad för arealer med digivande respektive dräktiga suggor har utförts. Resultaten från gårdsstudier visar att kvävebalanser (nettotillförsel till marken) med djur i fållarealerna för konventionella respektive ekologiska gårdar låg på i genomsnitt 630 kg N/ha (3 gårdar under 2 år) respektive 350 kg N/ha (1 gård under 1 år). Normen enligt Landbrugets Byggeblade (1997) är 340 kg N/ha vid lager, vilket motsvarar 395 kg N/ha vid djur med 16 % i ammoniakförlust. Däremot skiljer sig balanserna från den övriga växtodlingen och som genomsnitt för den totala växtodlingsverksamheten inte från växt - eller nötkreatursgårdar. På fållnivå finns det flera möjligheter till att sänka växtnäringsbelastningen. Modellberäkningar visar att det är särskilt betydelsefullt att kontrollera och begränsa fodernivån, proteinnivån i foder samt beläggningsgraden. Likadant visar beräkningarna högre kvävebalanser (nettotillförsel till marken) i grisningsfållor jämfört med dräktighetsfållor. Det rekommenderas därför att en växling sker mellan användning av arealer till grisning/digivning och dräktighetsfållor. 2.3 Yt- och dräneringsvatten från uteytor till svin Med krav på utevistelse för grisar året runt (KRAV, 2001) samt djurskyddsförordningens krav på hårdgjorda vistelseytor (SJVFS, 1993:129) uppkommer nya gödselytor och med dessa också gödselförorenat regnvatten om utevistelseytan ej är försedd med tak. I USA har slutuppfödning utomhus av nötkreatur i s.k. feedlotsystem studerats med avseende på gödselvätskans egenskaper under en följd av år. Clark et al. (1975) kom fram till att förhållandet mellan nederbörd ytvatten var linjärt, och att gödselvätskans kvalitativa innehåll varierade från plats till plats beroende av faktorer som nederbörds-intensitet, nederbördens varaktighet, hur lång tid som passerat sedan ytvatten uppkom förra gången och djurtätheten.

- 19 - White (1973) konstaterade att den enskilda faktor som påverkar ytvattenmängden mest är nederbörden, andra är mängd gödsel/ytenhet, djurvikt, utfodring och rengöringsintervall. I ett experiment med belagda och genomsläppliga utomhusytor under 19 månader försvann 2/3 av 1600 mm som ytvatten från belagda ytor, medan mindre än en tredjedel av nederbörden från genomsläppliga utomhusytor blev till ytvatten. 1994 undersökte Lott et al. ts-fraktionen i gödsel från australiska feedlots och urskiljde två komponenter större partiklar som kom att sedimentera inom 10 minuter (40 till 70 % av ts-fraktionen) och små patriklar som fordrar extremt lång tid för att sedi-mentera. Det mesta arbetet har utförts genom studier av olika sedimentations- och slamavskiljningsbassänger. Avsikten har varit att uppfylla gällande miljökrav på att kvarhålla ytvatten vid stora nederbördsmängder från betongbelagda uteytor (Gilbertson et al., 1980; Edwards et al., 1980 and Lorimar et al., 1995). Den ökade aktiviteten som följer då grisarna har tillgång till belagda uteytor innebär att merparten av gödseln (ca 90 %) hamnar här (Lauritsen and Aarestrup Larsen, 1998; Boykel and Lauritsen, 2001). Försök med upp till 7 % fall på uteytan visar att lutningen inte enbart kan hålla ytan ren (von Wachenfelt, 1998; Lauritsen and Aarestrup Larsen, 1998). Både hela och spaltförsedda ytor bör rengöras regelbundet 1-2 gånger i veckan (Möller and Olsen, 1998). Vid utfodring utomhus är födointaget men även näringsinnehållet i gödseln högt (Worthington and Danks, 1992). Från gödseln på de belagda ytorna finns en potential för utlakningsförluster genom ytvatten (Clark et al., 1975), och förluster genom ammoniakavgång. Kunskaper och erfarenheter om ytvattnets kvalitativa innehåll på grund av utevistelse av grisar är tämligen begränsad i Sverige. 2.4 Ammoniakemissioner från utomhusytor för svin Mängden tillgängliga växtnäringsämnen kan vara begränsande i ekologisk produktion då mineralgödsel inte är tillåtet att använda. Den huvudsakliga källan för växtnäring har sitt ursprung i fodret som via gödsel är tillgänglig för växtodling. Ekologisk produktion är på så vis väldigt beroende av att det inte uppstår några näringsämnesförluster på vägen. Enligt KRAV:s regler (2001) för ekologisk svinproduktion skall djuren under vegetationsperioden kunna vistas ute större delen av dagen. Under den kalla årstiden får grisar hållas på stall om de har möjlighet att gå ut, företrädesvis på hårdgjord yta (SJVFS 1993:129). Uppgifter på ammoniakavgivningen från utomhusytor saknas.

- 20-2.4.1 Övergång från kväve till ammoniak Kväve utsöndras från svin både i form av urin och träck. Det mesta kvävet i träck återfinns i organisk form, medan det förekommer som urea i 60-90 % av urinen (Witter, 1991). Mängden kväve i gödsel och urin påverkas av proteinnivån i fodret. Hos svin utsöndras i medeltal 50-60 % av kvävet från urinen. Ammoniakemissioner från lantbruket uppkommer från ammoniak som uppstått från två olika processer. Organiskt kväve från gödsel kan brytas ned, och hydrolys av urea, i huvudsak från urinen, kan förekomma. Då hydrolys av urea är en snabb process jämfört med mineralisering av kväve från gödsel, är urinen generellt huvudkällan till ammoniak-avgången vid djurhållning. Enligt Hartung (1992) har mindre än 1% av den totala ammoniakemissionen från lagrad nötflytgödsel sitt ursprung från träcken. Hydrolys av urea påskyndas av enzymet ureas och resulterar i ammonium och koldioxid: ureas + 4 CO ( NH 2 ) 2 + 3H2O 2NH + HCO3 + OH (1) Omedelbart då urin kommer i kontakt med gödsel, vilket innehåller ureas, påbörjas reaktionen (Elzinger et al., 1995). Omvandlingshastigheten av urea till ammoniak är temperaturberoende, och bromsas markant vid temperaturer under 5-10 C (Witter, 1991). Aarnink et al., (1993) konstaterade i en undersökning i slaktsvinsstallar att ammoniuminnehållet i gödseln var en av de parametrar som hade störst betydelse för ammoniakavgången. 2.4.2 Gödselbelagda inomhus- och utomhusytor Förhållandet mellan arean av den gödselbelagda ytan och ammoniakavgången är inte helt klar. Thelosen et al., (1993) fann en nästan linjär relation mellan arean av den gödseltäckta ytan och ammoniakemissionen, medan Hartung et al., (1994) fann att emissionen ökade då gödselytan ökade, men att ökningen minskade vid större ytor. Ett flertal forskare konstaterar att ammoniakavgången ökar med ökad gödselyta (Groenestein & Montsma, 1991; Groenestein, 1993; Hartung et al., 1994; Thelosen et al., 1993). I djurstallar avger gödselbemängda ytor ammoniak som därefter ventileras ut och påverkar den yttre miljön. Försök utförda vid JBT (Andersson, 1995) visar att ytans storlek har stor betydelse för ammoniakemissionen från stallet. En minskad gödselyta i stallet med 20 % leder till ca 15 % lägre emission. Avgivningen från ytorna beror på temperaturen i gödseln, lufthastigheten över ytan samt ytans struktur. Utomhus har ammoniakavgivningen från olika markytor efter spridning av gödsel studerats. Emissionen beror av mikrometerologiska faktorer. Även från markytor har temperatur, lufthastighet samt ytans storlek betydelse. Utomhus påverkas ammoniakavgivningen även av nederbörd (Svensson, 1993).

- 21 - Hittills finns inga publicerade data om ammoniakemissioner från utomhusytor för grisar. Skillnaden mot inomhusmiljöer är främst att utomhusklimatet ger en större variation i både luftflöde och luft- och gödseltemperatur. 2.4.3 Luftflödet över gödselytan Ammoniakavgången beror på tjockleken hos vätske- och gasfasen vid övergångsytan. Tjockleken hos dessa lager avtar vid ökad lufthastighet, som därigenom påverkar ammoniakavgången. Hartung et al. (1994) fann ett nästan linjärt samband mellan lufthastigheten och ammoniakavgången (figur 1). 0.25 Ammoniakemission, g/h Ammonia emission, g/h 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 Lufthastighet, m/s Air velocity, m/s Figur 2.1. Figure 2.1. Ammoniakavgång som funktion av lufthastigheten från separerad svin/nötflytgödsel (efter Hartung et al., 1994). Ammonia emission as a function of the air velocity from separated pig/cow slurry (after Hartung et al., 1994). Ett flertal undersökningar av ammoniakavgång från svingödselbehållare, risfält, gödselbehållare i slaktsvinsstallar (Olesen & Sommer, 1993; Bouwmeester & Vlek, 1981; Zhang et al., 1994) visar att lufthastigheten har en avtagande effekt allt eftersom lufthastigheten ökar.

- 22-2.4.4 Gödseltemperatur Gödseltemperaturen har en avsevärd betydelse på ammoniakavgången (Voorburg & Kroodsma, 1992) och ureasaktiviteten ökar upp till en övre temperaturgräns (Schulte, 1997). Jämvikten mellan ammoniak- och ammoniumjoner påverkas och vid konstant ph-värde ökar avgången om temperaturen ökar. Hela avgasningsförloppet av NH 3 från vätskefas till gasfas påverkas. I figur 2 visas jämviktskoncentrationen för ammoniak beräknad som funktion av temperaturen vid tre olika ph-värden. Vid 10 C är skillnaden i absoluta tal liten vid de olika ph-värdena jämfört med vid 30 C. NH 3 -jämviktskoncentration, ppm NH 3 -equilibrium concentration, ppm 1200 1000 800 600 400 200 0 ph 7.0 ph 7.5 ph 8.0 0 10 20 30 40 Figur 2.2. Figure 2.2. Gödseltemperatur, C Manure temperature, C Jämviktskoncentration av ammoniak som funktion av gödseltemperaturen vid olika ph-värden för en homogen lösning (efter Svensson, 1993). Ammonia equilibrium concentration as a function of the manure temperature at different ph-values for an ideal solution (after Svensson, 1993). 2.4.5 Luft- och markytetemperatur Lufttemperaturen påverkar markytans temperatur och därmed gödseltemperaturen indirekt. I gödseln kommer temperaturen gradvis anta utomhustemperaturen först i de övre delarna och allt eftersom underlaget värmts upp även underifrån. Den dygnsvisa variationen liksom längre perioder av varmare och soligare väderlek med ökad solinstrålning medför att markytan blir betydligt varmare än luften (Torstensson et al., 2000).

- 23-2.5 Ammoniakavgång från djur på bete Uppgifter om ammoniakavgångens storlek från betesdjur på vall (Jarvis, 1993; Petersen et al., 1998) visar att ammoniakavgången kan vara betydande. Ammoniakavgången från träckdelen var obetydlig medan en möjlig förlustnivå från urinfraktionen uppskattades till 3-52 % av urinkvävet. Urinkvävet bestod till 64-94 % av urea i alla prov med undantag för ett fall. Ureafraktionen ökade signifikant med ökat totalkväve hos prov från individuella djur. NH 3 - förlusterna minskade märkbart vid lägre men fullt tillräcklig kväveutfodringsnivå. Omgivningsfaktorer som vindhastighet, relativ fuktighet och temperatur påverkar avgången men förklarar endast till en del den stora tidsmässiga variationen observerad i fältförsök (Hatch et al., 1990). I en undersökning av ammoniakemissionen från utomhus smågrisproduktion på betesmark, rapporterar Sommer (2001) om en rumslig variation om 0-2.8 g N/m 2 dag och förklarar variationen som resultat av en fläckvis urinfördelning. Ammoniakförlusten från den totala gräsytan varierade från 0.007 0.214 g N/m 2 dag. Huvudorsaken till variationen var dels olika utfodringsnivåer, dels variation i utomhusklimatet.

- 24-3 MATERIAL OCH METODER Följande delstudier har ingått i undersökningen: Växtnäringsinnehåll i betesvallar efter utegrisproduktion Yt- och dräneringsvatten från uteytor till svin samt gödselbelastning Ammoniakemissioner från uteytor och rastgårdar för svin under vinterhalvåret. Undersökningen har genomförs vid en gård med ekologisk produktion utanför Kristianstad. Målsättningen har varit att studera belastade utomhusytor med avseende på funktion, miljöbelastning och gödselhantering för smågris - och slaktsvinsproduktion. Avsikten har varit att identifiera problemområden, att kvantifiera miljöbelastningen, att studera skillnaden i funktion mellan olika tekniska lösningar. 3.1 Växtnäringsinnehåll i betesvallar efter utegrisproduktion Utgångspunkt för studien har varit att kartlägga dels hur stationär uppställning av hyddoch utfodringsplats, dels hur en fortlöpande förflyttning av hydd- och utfodringsplats påverkar gödselfördelningen vid smågris - och slaktsvinsproduktion på betesvallar. Figur 3.1. Figure 3.1. Grisar på betesdrift. Pigs on pasture.

- 25 - Grisarna har ingått som en del i växtodlingen genom att all utomhus svinproduktion under sommarhalvåret skett på den för året anvisade betesvallen. Näringsinnehållet har kartlagts via jordprovtagning på 0-300 mm respektive 300-600 mm markdjup. Provtagning har skett vår och höst enligt Lindén (1977), med 300 mm intervall i djupled, med minst 24 delprov per specifik yta och deldjup. Provtagningen inriktade sig främst (Swedish Standards, 2000) på: - Organiskt och oorganiskt kväve, dvs. total kväve, Kjelldahl kväve, NH 4 -N och NO 3 - N - Totalfosfor i form av växttillgänglig fosfor samt fastlagd mineraliserad fosfor - Kaliumförekomst Djurens vistelseytor på betesvallen delades in i 3-4 områden för att underlätta jämförelsen. Målområdet var 15 m runt hyddor och utfodringsplatser, 5 m runt transportstråk och den resterande betesmarken fungerade som en normalbelastad referensyta. 3.2 Yt- och dräneringsvatten från uteytor till svin Under två vinterhalvår (1998-2000), från november maj, har grisarna inhysts i en öppen stallbyggnad med tillgång till hyddor med djupströ. Boxarna har försetts med en gemensam driv- och skrapgång för gödsel samt urindränering. Utanför skrapgången och i boxarnas förlängning har uteytor anlagts (4 x 4 m 2 ). Dessa var av två typer, den ena med tät yta av betong, den andra en otät yta av genomsläppligt grusmaterial (figur 3.2 och 3.3). Betongytorna som utsattes för ytvattenavrinning hade en lutning om 4 %. Bägge yttyperna var dubblerade. Mängden grisar per box under mätperioden var i medeltal 21 slaktsvin under ca 154-160 produktionsdagar, samt 2 suggor under digivningsperioden (7-8 veckor). Från de täta utetytorna samlades ytvattnet via en ränna till två slambrunnar för att sedan rinna vidare genom rör till en mätbrunn. De genomsläppliga ytorna var uppbyggda av ett 500 mm tjockt lager av grus ovanpå en tät duk. Gruslagret avvattnades genom dräneringsrör och rör till en mätbrunn. I mätbrunnarna registrerades yt- och dräneringsvattenmängden tillsammans med kontinuerlig provtagning av vätskekoncentrationen. Dessa analyserades efter varje nederbördsförlopp enligt Svensk Standard (2000). Vippvågar försedda med induktiva givare kopplade till en datalogger omvandlade signalerna till mängd vätska som passerade per minut. Loggern utförde registreringarna och presenterade det samlade värdet var tionde minut. Vippvågarna var individuellt kalibrerade för 50 slag per minut och betonguteytorna var försedda med vars två vippkärl, en för var slambrunn. Intill uteytorna fanns en väderstation för mätning av nederbörd (vippvåg) och utomhustemperatur (termoelement). Vätskekoncentrationen provtogs med hjälp av hinkar genom att vippvågarna skvättvis fyllde dem.

- 26 - Figur 3.2. Figure 3.2. Öppen stallbyggnad med tillgång till djupströ i hyddor och utomhusytor. Open front barn with access to huts and deep litter beds and outdoor areas. STALL BARN GÖDSEL- GÅNG MANURE- AISLE UTEYTA OUTDOOR AREA A A A-A GENOMSLÄPPLIG YTA A-A POROUS SURFACE STALL BARN GÖDSEL- GÅNG MANURE- AISLE UTEYTA OUTDOOR AREA B B B-B TÄT YTA B-B NON -POUROS SURFACE Figur 3.3. Planritning över uteytorna. Figure 3.3. Plan drawing viewing the outdoor areas. Figur 3.4. Sektion över genomsläppliga och täta uteytor. Figure 3.4. Section from porous and non porous, pavements on outdoor areas.

- 27 - Figur 3.5. Figure 3.5. Utomhus yta av genomsläppligt material (grus). Outdoor area with porous material (gravel). Figur 3.6. Utomhusyta och gödselgång av betong. Figure 3.6. Concrete paved outdoor area and manure aisle.

- 28 - Grusmediet var under 1998-99 lokalt anskaffat alvmaterial. Det andra året ersattes det av lättklinkerkulor (Svensk LECA, 1999) med en diameter om 20 mm, och tvättad 4-8 mm grus som toppskikt. Jordprov togs efter var säsong (Lindén, 1977) för att ta reda på hur mycket av ytvattnets ts-innehåll som ackumulerats. Gödselprover togs både i gödselgången och på betonguteytorna under båda åren för att kunna jämföra näringsinnehållet med ytvattenkoncentrationen. 3.3 Ammoniakemissioner från uteytor för svin Bestämning av ammoniakemission från uteytorna utfördes dagtid från två yttyper, dels från gödselgång (2,7 x 4,0 m), dels från de egentliga uteytorna (4,0 x 4,0 m) av betong. Lutningen hos uteytorna var 4 % (figur 3.2 och 3.3). Djurantalet per box var i medeltal 21 st med en genomsnittsvikt om 63 kg under mätperioden. Ammoniakemissionen mättes och analyserades enligt en mikrometeorologisk metod beskriven av Svensson & Ferm (1993) och Svensson (1994). Utrustningen var ursprungligen utvecklad för fältmätning av ammoniakemissioner vid olika behandlade försöksrutor. Utrustningen består av mätkammaren med en elektriskt driven fläkt som kombineras med invändigt placerade diffusionsmätare kompletterad med en omgivningsmätare (figur 3.6). Figur 3.7. Figure 3.7. En elektriskt driven mätkammare för fältmätning av ammoniak enligt den dynamiska omrörningsmetoden i kombination med passiva diffusionsmätare kompletterad med en omgivningsmätare (Svensson, 1994). Electrical powered chamber for field measurements of ammonia according to stirred dynamic method in combination with passive diffusion sampler technique complemented with an ambient conditions meter (Svensson, 1994).

- 29 - Mätningarna utfördes på gödselgång och utomhusyta. I varje försöksuppställning ingick två mätkammare och en omgivningsmätare. Två typer av passiva diffusionsmätare användes. C- och L - mätare användes för att fastställa och mäta ammoniakkoncentrationen respektive masstransportkoefficienten dels i kammaren, dels i omgivningsluften. Figur 3.8. Figure 3.8. Utomhusyta med mätkammare och omgivningsmätare. An outdoor area with chambers and ambient conditions meter. De passiva diffusionsmätarna monterades 90 mm ovan marken i en hållare både inuti kammaren och utanför i omgivningsmätaren. Omgivningsmätaren hade plasttak som skydd mot nederbörd. Uppgifter om senaste utgödslingstillfälle, gödselinnehåll, gödseltemperatur och väderförhållanden registrerades. Intill uteytorna fanns en väderstation som registrerade nederbörd och utomhustemperatur.

- 30-4 RESULTAT 4.1 Växtnäringsinnehåll i betesvallar efter utegrisproduktion Vid ekologisk produktion av grisar är en ditid om 7 veckor vedertagen praxis, (KRAV, 2001). Detta ger suggorna möjlighet att gris a två gånger per år, dvs. en kull utomhus under betesperioden och en kull på stall under vinterhalvåret. Planerad omgångsgrisning har tillämpats under försöket där sommarkullarna har ingått i betesdriftsförsöket medan vinterkullarna har vistats på stall och uteytor. 4.1.1 Växtodlingsintegrerad betesdrift Grisarna har ingått som en del i växtodlingen (tabell 4.1) genom att all utomhus svinproduktion under sommarhalvåret skett på den för året anvisade betesvallen. Dessa kallas i texten för svinbete 97 respektive svinbete 98. Näringsinnehållet hos dessa två fält har kartlagts från 1997 och framåt genom jordprovtagning. Provtagning har skett vår och höst och de viktigaste analysparametrarna har varit växttillgängligt kväve, totalkväve, totalfosfor och totalkalium. De olika fälten har delats in i olika delområden för att lättare kunna följas (figur 4.1 och 4.2). För svinbete 97 var foderytan 6 %, transportytan 10 %, hyddytan 7 % och betesmarken 77 %. För svinbete 98 var foder- och hyddyta ca 20 % vardera och betesmarken ca 60 %. Fältens jordartsförekomst framgår i tabell 4.3. Tabell 4.1. Växtföljden och näringstillförsel för fälten svinbete 97 och svinbete 98 under perioden 1996-1999 Table 4.1. The crop rotation and nutrient exposure on Swine pasture 1997 and Swine pasture 1998 during the period of 1996-1999 Svinbete 97, Swine pasture 1997 Svinbete 98 Swine pasture 1998 År Year Växtodling, Crop rotation Gödseltillförsel Manure exposition Växtodling Crop rotation Gödseltillförsel Manure exposition 1996 Vall, Grassward 10 ton nöturin/ha 10 ton cattle urine/ha 1997 Grisar, Pigs Vall, Grassward 10 ton nöturin/ha 10 ton cattle urine/ha 1998 Havre, Oats Grisar, Pigs 1999 Havre/ärt, Oats/beans Korn, Barley 10 ton nötdjupströ/ha 10 ton cattle deep litter/ha 10 ton nötdjupströ/ha 10 ton cattle deep litter/ha

- 31 - Betesmark Pasture Hydda Hut area Transp.yta, Transp area Fålla 3, fold 3 Foderyta, feed area Fålla 1, fold 1 Foderyta, Feed area Fålla 2, fold 2 Hyddyta, Hut area Vattenplats, Water Betesmark, Pasture Figur 4.1. Fältindelning av svinbete 97 i fyra delytor. Totalarea är ca 1,6 ha och fältet har använts som gemensam grisningsfålla. Figure 4.1. The field was divided into four areas for swine pasture 97. Total area is 1,6 ha and the field has been jointly used by 3 sows. Figur 4.2. Fältindelning av svinbete 98 utförd i tre delytor. Totalarean är ca 1,3 ha och varje suggpar har haft enskild grisningsfålla. Figure 4.2. Different folds for swine pasture 98, Total area is 1,3 ha and every pair of sows have had their own fold. Tabell 4.2. Table 4.2. Fålla Fold Beläggningsgraden av grisar på svinbete-1997 och 1998 uttryckt som kg svin per m 2 fållyta Density of piglet-finishing pigs on Swine pasture 1997 and Swine pasture 1998 as kg swine per m 2 pasture area Beläggning av suggor och Beläggning av slaktsvin strax smågrisar vecka 7, före slakt*, kg svin/m 2 fållyta kg svin/m 2 fållyta Density of sows and piglets Density of finishing pigs just week 7, kg swine per m 2 before slaughter, kg swine per pasture area m 2 pasture area 0,06 0,23 Svinbete 97 Swine pasture 1997 Svinbete 98, fålla 1. 0,14 0,27 Swine pasture 1998 fold 1. Svinbete 98, fålla 2. 0,13 0,29 Swine pasture 1998 fold 2. Svinbete 98, fålla 3. 0,19 0,28** Swine pasture 1998 fold 3. * Baserad på genomsnittlig produktionstid (slutvikter: 1997 = 110 kg, 1998 = 55-60 kg). Based on average production time (finishing weights 1997 = 110 kg, 1998 = 55-60 kg). ** Tilldelades extra yta om ca 1300 m 2 på hösten A surplus area of ca 1300 m 2 was added in the fall.

- 32 - Figur 4.3. Figure 4.3. Stig mellan utfodringsplats och hydda på svinbete 97 (gemensamfålla). Path between fodder- and hut area on swine pasture 97 (jointly used). Figur 4.4. Gräs och grässvålskondition efter att grisarna lämnat svinbete 98. Figure 4.4. Grass and turf condition after swine departure on swine pasture 98.

- 33 - Vid svinbete 97 hölls suggorna och de efterföljande slaktsvinskullarna i gemensam fålla med stationärt placerade hyddor och utfodringsplatser under hela uppfödningstiden (figur 4.1). Beläggningen (Lövquist, 2000) för svinbete 97 var 3 suggor (ditid 8v) + 36 smågris/ slaktsvin under tiden 1997-07 till 1998-01 (se tabell 4.2). På svinbete 98 tilldelades suggruppen (2suggor/grupp) en enskild fålla som sedan slaktsvinskullarna stannade kvar i. Under vistelsetiden flyttades både hyddor och utfodringsautomater fortlöpande inom fållan (figur 4.2). Samtliga slaktsvin flyttades från svinbete 98 vid ca 55-60 kg levande vikt. På svinbete 98 fanns i medeltal 2 suggor (ditid 8v) + 20,6 smågris/slaktsvin per inhysningsyta under tiden 1998-05 till 1998-10 (se tabell 4.2). Tabell 4.3. Markens jordartsinnehåll hos de växtodlingsintegrerade svinbetena Table 4.3 Soil characteristics from the crop integrated swine pastures Fält Field Provtagningsdjup, mm Sampling depth, mm Jordart Soil characteristics Svinbete 97, se figur 4.1 Swine pasture 97, fig. 4.1 0-300 Mullrik lerig mo/sand Mulch clay fine sand/sand 300-600 Mycket mullhaltig lerig mo Very mulchy clayish fine sand Svinbete 98, se figur 4.2 Swine pasture 98, fig. 4.2 0-300 Mullrik/mycket mullhaltig lerig sand Mulchy/very mulchy clayish sand 300-600 Mullfattig lerig sand Mulch-poor clayish sand 4.1.2 Organiskt och oorganiskt kväve Trots en något lägre beläggningsgrad uppvisar svinbete 97 en tydlig ökning av både det växttillgängliga kvävet och totalkvävet på samtliga delytor utom för betesmarken. En särställning har hyddytan vars ökning är 4 ggr större än vad uppmättes på svinbete 98. De övriga håller ungefär samma nivå som utfodringsytan på svinbete 98. Hyddytans ökning på svinbete 97 är även tydlig hos totalkvävet. På grund av den längre betessäsongen var andelen grästäckt mark mindre, speciellt mellan hyddytan fram mot foderplatsen, där särskilda gångstråk kunde urskiljas (figur 4.3), men även genom att betesmarken kunde bearbetas en längre tid efter det att växtligheten avstannat. Den fortlöpande förflyttningen av både hyddor och foderplatser har reducerat mängden växttillgängligt kväve som registreras efter avslutad betesperiod på svinbete 98 jämfört med föregående år. Foderplatsen svarar dock för den största ökningen medan hyddytans kvävenivå reducerats och betesmarken bibehållit sin nivå. Ökningen går att spåra våren efter betesperioden men är helt borta hösten året efter. Totalkvävenivåerna ligger förhållandevis konstant. Andelen grästäckt mark var störst på betesmarken och sämst kring foderplatserna, men får ändå anses som hög totalt sett (figur 4.4).

- 34-350 Hydda, Hut 300 Foderplats, Fodderplace Växttillgängligt N, kg/ha Crop available N, kg/ha 250 200 150 100 Svinbete-98 Swine pasture-98 0-300 mm Svinbete- 97 Swine pasture-97 300-600 mm 0-300 mm Transp yta, Transp area Betesmark, Pasture 300-600 mm 50 9711 9805 9811 9903 9911 00-03 0 Figur 4.5. Figure 4.5. 10000 9000 8000 9711 9805 9811 9903 9911 00-03 9711 9805 9811 9903 9911 Provtagningsdatum Sampling date 9711 9805 9811 9903 9911 Växttillgängligt N totalt i kg/ha hos växtodlingsintegrerade svinbeten i Långaröd 1997-2000. Crop available nitrogen in kg/ha from the crop-integrated pastures for pigs in Långaröd, 1997-2000. Svinbete, 98 Swine pasture, 98 Svinbete, 97 Swine pasture, 97 Hydda, Hut Foderplats, Fodderplace Transp yta, Transp area Betesmark, Pasture Total-N, kg/ha Total Kjeldahl N, kg/ha 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0-300 mm 300-600 mm 300-600 mm 0-300 mm 9711 9805 9811 9903 9911 00-03 9711 9805 9811 9903 9911 00-03 9711 9805 9811 9903 9911 Figur 4.6. Figure 4.6. Provtagningsdatum Sampling date 9711 9805 9811 9903 9911 Mängden totalt N i kg/ha hos de växtodlingsintegrerade svinbetena, Långaröd 1997-2000. Total Kjelldahl nitrogen in kg/ha from the crop-integrated pastures for pigs in Långaröd, 1997-2000.

- 35 - Gemensamt för båda svinbetena är att det växttillgängliga kvävet återgår till en grundnivå om ca 10-40 kg N/ha hos bägge mätnivåerna redan vid mätningen på hösten året efter grisbetet. Även totalkvävet återgår till en grundnivå vid samma tidpunkt. 4.1.3 Kalium och fosfor Både kalium och fosfor (figur 4.7 och 4.8) har genomgående haft en relativt jämn värdenivå oavsett djup. Totalfosforn ökar dock under grisarnas vistelsetid, mest markant hos svinbete 98 på bägge djupen. Ökningen av fosforn hos svinbete 98 är momentan och de högsta värdena dyker upp redan under vistelsetidens början i slutet på maj 1998. Antalet grisar var då inte så stort, endast en fålla var belagd. Vid årets slut hade fosforn återgått till normal nivå för hydd- och foderplatser, medan betesmarken behåller en högre värdenivå på båda djupen, speciellt hos svinbete 97. Totalkaliumet uppför sig på ett snarlikt sätt, men med den skillnaden att värdenivån i det övre jordlagret är något lägre än i det undre. Samma momentana uppgång av totalkaliumvärdet återfinns under svinens vistelsetid i fållan fast inom samtliga delytor, för att sedan i stort sett vara borta under höstens provtagning. Vid årets slut hade totalkaliumet återgått till sin tidigare nivå. Enda undantaget var betesmarken som också här visar varaktigt högre totalkaliumvärden i båda nivåerna i marklagret hos både svinbete 97 och 98. 3000 2500 Svinbete, 98 Swine pasture, 98 Svinbete, 97 Swine pasture, 97 Hydda, Hut Foderplats, Fodderplace Transp yta, Transp area Betesmark, Pasture Total-P, kg/ha Total-P, kg/ha 2000 1500 1000 500 0 9711 9805 9811 9903 9911 00-03 9711 9805 9811 9903 9911 00-03 9711 9805 9811 9903 9911 0-300 mm 300-600 mm 0-300 mm 300-600 mm Figur 4.7. Figure 4.7. Provtagningsdatum Sampling date 9711 9805 9811 9903 9911 Totalmängd fosfor kg/ha hos de växtodlingsintegrerade svinbetena, Långaröd 1997-2000. Total phosphorous in kg/ha from the crop-integrated pastures for pigs in Långaröd, 1997-2000.

- 36 - Total-K, kg/ha Total-K, kg/ha 7000 6000 5000 4000 3000 2000 Svinbete, 98 Swine pasture, 98 Svinbete, 97 Swine pasture, 97 Hydda, Hut Foderplats, Fodderplace Transp yta, Transp area Betesmark, Pasture 1000 0 0-300 mm 300-600 mm 0-300 mm 300-600 mm Figur 4.8. Figure 4.8. 9711 9805 9811 9903 9911 00-03 9711 9805 9811 9903 9911 00-03 9711 9805 9811 9903 9911 Provtagningsdatum Sampling date 9711 9805 9811 9903 9911 Totalmängd kalium i kg/ha hos växtodlingsintegrerade svinbeten, Långaröd 1997-2000. Total potassium in kg/ha from the crop-integrated pastures for pigs in Långaröd, 1997-2000. 4.2 Yt- och dräneringsvatten från uteytor till svin Avsikten med att kvantifiera ytvattenmängder och dess koncentration av näringsämnen var att undersöka hur stor miljöbelastningen var från utomhusytor under vinterförhållanden, men också under resten av året. De viktigaste analysparametrarna var COD, BOD, organiskt och oorganiskt kväve, fosfor och kalium, ts-halt och suspenderade substanser. Nederbörden uppgick till 234-249 mm per år och översteg aldrig 2 mm under en timme. I verkligheten uppträdde skyfall med upp till 2,5 mm under 10 minuter men detta inträffade mindre än 2-3 gånger per säsong under en tidsperiod om maximalt 80 minuter. Under både säsongerna inträdde snösmältningen i början av mars. Regn inträffade ofta periodvis om 3-4 dagar med mer än 15 mm åt gången. Första året översteg vätskemängderna från uteytorna nederbördsmängderna med 30 % men året efter hade vätskemängderna reducerats till 90 % av nederbörden. Den sista säsongens reduktion av vätskemängd jämfört med nederbörden berodde i huvudsak på förbättrad skötsel av uteytor, uppsamlingsrännor och slambrunnar. Från den 20 april år 2000 och 4 veckor framåt var det torrperiod. Antalet grisar ökade år 2000 med 10 % på de betongbelagda uteytorna men minskade med 55 % på de genomsläppliga ytorna (små kullar).

- 37 - Liter/m 2 utomhusyta Liters/m 2 outdoor area 1500Nederbörd, precipitation 1000 500 0 Figur 4.9. Area A, betong, concrete Area C, grus, gravel 990107 990202990309 990325 990414990511 Datum Date Area B, betong, concrete Area D, grus, gravel 300 250 200 150 100 50 0 Nederbörd, mm Precipitation, mm Ackumulerade vätskemängder och nederbörd på olika uteytor under 1999. Figure 4.9. Accumulated amounts of fluid and precipitation on different outdoor areas during 1999. Liter/16 m 2 utomhusyta Liters/16 m 2 outdoor area Area C, grus, gravel 1500 Nederbörd, precipitation 1000 500 0 Figur 4.10. Area A, betong, concrete 99-12. 00-01. 00-02. 00-03. 00-03. Datum Date Area B, betong, concrete Area D, grus, gravel 300 00-04. 00-06. 250 200 150 100 50 0 Nederbörd, mm Precipitation, mm Ackumulerade vätskemängder och nederbörd på olika uteytor under 2000. Figure 4.10. Accumulated amounts of fluid and precipitation on different outdoor areas during 2000. Vätskemängderna från uteytorna och nederbördsmängderna ackumulerades i 12 regnperioder varje år (figur 4.9 och 4.10). Koncentrationen av näringsämnen var mycket beroende av vätskeflödet under den enskilda regnperioden. Efter en period med lågt flöde ökade koncentrationen av näringsämnen för att senare minska igen genom utspädning under en regnperiod med högre flöden. Medelvärden av ämneskoncentrationer, framräknade från 11 mättillfällen under 1999 och 10 mättillfällen under 2000 av olika parametrar, presenteras i figurerna 4.11, 4.12 och tabell 4.3. De fraktioner som dominerar var COD och ts-innehållet men BOD och lösta substanser ligger i samma sifferintervall. De flesta gödselfraktionerna från de betongbelagda uteytorna minskade i koncentration under den sista mätomgången, COD med 20-30 %, ts-innehållet med mer än 50 % och suspenderad substans med 30-40 % och bland näringsämnena sjönk Kjelldahl-N med mer än 50 %, total-n med ca 40-45 % och total-p med ca 85 % (figur 4.11 och 4.12). Materialet i de genomsläppliga ytorna byttes ut mellan mätperioderna. Orsaken var att det första grusmaterialet blev igentätat av gödselbelastningen. Ersättningsmaterialet utgjordes av grövre material utan finare partikelstorlekar. Valet av grusgrovlek blev en kompromiss mellan genomsläpplighet och djurens rörelsekomfort. Resultaten från de genomsläppliga materialen visar under 2000 en ökning hos vissa parametrar, men från en mycket låg nivå, på grund av grusens förändrade genomsläpplighet. Jämfört med betongbelagda ytor sker en 10 faldig reduktion av BOD, COD, suspenderad substans men även av näringsämnena, speciellt totalfosforn. Enligt tabellerna 4.3 och 4.4 har standardavvikelsen en variationsbredd som nästan är lika stor som provtagningsvärdena, men variationsbredden minskar överlag från år 1999 till 2000.

- 38 - Koncentration, mg/liter Concentration, mg/liter 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 BOD 7 CODCR Susp.Substance Total Solids 0 A-1999 Betong Concrete A-2000 Betong Concrete B-1999 Betong Concrete B-2000 Betong Concrete C-1999 Grus Gravel C-2000 Grus Gravel D-1999 Grus Gravel Fyra utomhusytor (A, B, C, D) Four outdoor areas (A, B, C, D) Figur 4.11. De dominerande fraktionerna (medelvärden från 11 mättillfällen under 1999 och 10 mätillfällen under 2000) i ytvattnet från olika uteytor till svin. Figure 4.11. The predominant fractions (average of 11 samples in 1999 and 10 samples in 2000) in runoff from different outdoor areas for pigs during two seasons. 1800 Koncentration, mg/liter Concentration, mg/liter 1600 1400 1200 1000 800 600 400 Kjelldahl-N Total-N Total-P Total-K 200 0 A-1999 Betong Concrete A-2000 Betong Concrete B-1999 Betong Concrete B-2000 Betong Concrete C-1999 Grus Gravel C-2000 Grus Gravel D-1999 Grus Gravel Fyra utomhusytor (A, B, C, D) Four outdoor areas (A, B, C, D) Figur 4.12. Näringsämneskoncentrationer (medelvärden från 11 mättillfällen under 1999 och 10 mätillfällen under 2000) i ytvattnet från olika uteytor till svin. Figure 4.12. Average nutrient concentration (11 samples in 1999 and 10 samples in 2000) in runoff from different outdoor areas for pigs during two seasons.

- 39 - Tabell 4.4. Medeltal av (11 och 10 prover) föroreningskoncentrationer i ytvatten från betongbelagda utomhusytor för svin under två vintersäsonger. Medelnederbörden var 19 mm/regnperiod år 1999 och 25 mm/regnperiod år 2000 Table 4.4. Average of (11 and 10 samples) pollutant concentrations in runoff from concrete paved outdoor areas for pigs during two winter seasons. Average precipitation was 19 mm/rain period in 1999 and 25 mm/rain period in 2000 Uteyta A, Outdoor area A Uteyta B, Outdoor area B 1999 2000 1999 2000 Förorening Pollutant Medelv. Average s.d.* s.d.* Medelv. Average s.d. s.d. Medelv. Average s.d. s.d. Medelv. Average s.d. s.d. mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l BOD 7 4633 2013 4420 3615 4375 2286 5050 5037 CODCR 11375 4646 7567 2801 9875 4418 7622 2729 Susp. Subst. 3725 3129 2188 1002 2828 1346 1947 746 Ts** 12725 9122 6255 2483 11917 9594 5826 2294 Kjelldahl-N 1698 1057 853 370 1488 1092 647 336 Total-N 1616 810 922 440 1467 1076 785 356 Total-P 788 540 119 65 847 526 137 40 Total-K 875 407 747 278 773 478 651 341 * s.d. = standardavvikelse, standard deviation ** Ts = torrsubstansinnehåll, total solids Tabell 4.5. Medelmängden av föroreningar (medeltal av 11 prov i 1999 och 10 prov i 2000) i ytvatten från betongbelagda utomhusytor för svin under två vinter- säsonger. Medelnederbörden var 19 mm/regnperiod år 1999 and 25 mm/regn-period år 2000 Table 4.5. Average amounts of pollutants (11 and 10 samples) in runoff from concrete paved outdoor areas for pigs during two winter seasons. Average precipitation was 19 mm/rain period in 1999 and 25 mm/rain period in 2000 Area A, Outdoor area A Area B, Outdoor area B 1999 2000 1999 2000 Förorening Pollutant Medelv. Average s.d.* s.d.* Medelv. Average s.d. s.d. Medelv. Average s.d. s.d. Medelv. Average s.d. s.d. kg kg kg kg kg kg kg kg BOD 7 1.48 1.26 1.37 1.34 2.18 2.09 1.26 1.18 CODCR 3.63 3.62 2.53 2.98 5.76 6.71 2.24 2.48 Susp. Subst. 1.19 1.64 0.71 0.73 2.46 4.64 0.60 0.65 Ts** 4.07 4.09 2.03 1.97 5.94 6.23 1.68 1.61 Kjelldahl-N 0.48 0.46 0.31 0.35 0.76 0.71 0.18 0.23 Total-N 0.54 0.69 0.33 0.37 0.74 0.68 0.23 0.26 Total-P 0.28 0.23 0.04 0.04 0.33 0.33 0.04 0.04 Total-K 0.26 0.22 0.24 0.22 0.39 0.29 0.18 0.16,* s.d. = standardavvikelse, standard deviation ** Ts = torrsubstansinnehåll, total solids

- 40 - Totalmängder, kg/säsong Total amounts, kg/season 70 60 50 40 30 20 10 BOD 7 CODCR Susp.Substance TS 0 A-1999 Betong Concrete A-2000 Betong Concrete B-1999 Betong Concrete B-2000 Betong Concrete C-1999 Grus Gravel C-2000 Grus Gravel D-1999 Grus Gravel D-2000 Grus Gravel Figur 4.13. Fyra utomhusytor (A, B, C, D) Four outdoor areas (A, B, C, D) Totalmängder av de dominerande fraktionerna (medeltal från 11 prov 1999 och 10 prov år 2000) i ytvatten från olika utomhusytor till svin. Figure 4.13. Total amounts of the predominant fractions (average of 11 samples in 1999 and 10 samples in 2000) in runoff from different outdoor areas for pigs. 9 Totalmängd, kg/säsong Total amounts kg/season 8 7 6 5 4 3 2 1 Kjelldahl-N Total-N Total-P Total-K 0 A-1999 Betong Concrete A-2000 Betong Concrete B-1999 Betong Concrete B-2000 Betong Concrete C-1999 Grus Gravel C-2000 Grus Gravel D-1999 Grus Gravel D-2000 Grus Gravel Figur 4.14. Fyra utomhusytor (A, B, C, D) Four outdoor areas (A, B, C, D) Totalmängder av näringsämnen (medeltal från 11 prov 1999 och 10 prov år 2000) i ytvatten från olika utomhusytor till svin under två säsonger. Figure 4.14. Total amount of nutrients (11 samples in 1999 and 10 samples in 2000) in runoff from different outdoor areas for pigs during two seasons.

- 41 - Reduktionen framträder i tabell 4.4, där föroreningarnas totalmängder visas från de betongbelagda ytorna. Genom att kombinera vätskevolymerna från regnperioderna med motsvarande vätskekoncentrationer, har ts- och näringsämnesmängder i kg beräknats. Mängderna har beräknats som medelvärden från 11 regnperioder under 1999 och från 10 regnperioder år 2000. Varje regnperiod motsvaras av vätskeprov insamlat under perioden. De totala mängderna från uteytorna återfinns i figurerna 4.13, 4.14, och i tabell 4.5. Avtagande vätskekoncentrationer tillsammans med lägre nederbördsmängder på de betongbelagda uteytorna resulterar i en ännu större minskning av totalmängderna under år 2000 (tabell 4.4). Alla parametrar som har ett samband med gödsel har minskat, mest fosforn. Kalium är vätskelösligt och förloras lätt i ytvattnet. 25 20 15 10 Fastgödsel från boxar, Solid manure from pens (Kemira,1998) Gödsel på uteytor av betong, Manure on concrete areas, 1999 Gödsel på uteytor av betong, Manure on concrete areas, 2000 Ytvatten från uteytor av betong, Runoff from concrete areas, 1999 Ytvatten från uteytor av betong, Runoff from concrete areas, 2000 5 0 % kg/ton kg/ton kg/ton TS Total-N Total-P Total-K Analysparametrar Analys parameters Figur 4.15. Medelvärden av ts % och mängden näringsinnehåll i gödsel och ytvatten från betongbelagda utomhusytor under vinterhalvåren 1999 och 2000 jämfört med fastgödsel från konventionella boxar inomhus enligt Kemira, 1998. Figure 4.15. Average amounts of solids and nutrients in manure and runoff from concrete outdoor areas during winter in 1999 and 2000 compared with solid manure from regular indoor pens according to Kemira, 1998. Ytvattenkoncentrationen uppgår till 30% av motsvarande innehåll i gödseln på de betongbelagda uteytorna 1999 medan föroreningsnivån i ytvattnet sjunker till under 30 % år 2000 utom för ts-innehållet (figur 4.15).

- 42-4.3 Ammoniakemissioner från utomhusytor för svin Mätningarna utfördes under 4 april - 10 maj 2000. Bestämning av ammoniakemission från uteytorna utfördes dagtid dels från gödselgång dels från de egentliga uteytorna av betong. Djurantalet var under mätperioden i medeltal 21 st per box med en genomsnittsvikt om 63 kg vid mättillfället. Nederbörden uppgick till 43 mm under mätperioden (figur 4.16), men det regnade endast vid en av de åtta mätdagarna, mätning 2. Gården låg omgiven av skog, vilket medförde mycket låga vindhastigheter vid varje mättillfälle. Gödselinnehållet från uteytorna analyserades fortlöpande under perioden och i figur 4.17 jämförs medelkoncentrationen av näringsämnen från uteytorna 1999 och 2000 med gödselinnehållet från inomhusuppfödda slaktsvin. Uteytorna rengjordes från gödsel 8 gånger per månad. Nederbörd, mm Precipitation, mm 30 25 20 15 10 5 2000 25 20 15 10 5 Fastgödsel från boxar, Kemira, 1998 Solid manure from pens, Kemira, 1998 Gödsel på betonguteytor, 1999 Manure on concrete areas, 1999 Gödsel på betonguteytor, 2000 Manure on concrete areas, 2000 0 25-mar 08-apr 22-apr Datum Date 06-maj Figur 4.16. Nederbörd under perioden 4 april - 10 maj, 2000. Figure 4.16. Precipitation during the period of measuring April 4 - May 10, 2000. 0 % TS kg/ton Total-N kg/ton Total-P Analysparametrar Analys parameters kg/ton Total-K Figur 4.17. Medelvärden av ts-innehåll och näringsämnen i gödseln från betonguteytor jämfört med gödsel från inomhusboxar. Figure 4.17.Average amounts of solids and nutrients in manure from concrete outdoor areas compared with manure from indoor pens. Mätningana genomfördes vid en medeltemperatur utomhus om 16,1 C och en gödselmedeltemperatur om 14,8 C. Gödseltemperaturen följde utomhustemperaturen men med en i medeltal 1,2 C lägre temperaturnivå. Utgödsling utfördes i medeltal 1,3 dagar före provtagning. Ammoniakavgivningen från gödselgången respektive uteytan varierade inom intervallen 18-512 mg/m 2 h, respektive 14-365 mg/m 2 h. Ammoniakemissionen från utomhusytor överstiger de nivåer som rapporterats av Sommer (2001) från utomhus smågrisproduktion. Sommer anger emissionsnivåer om 0.29-8.92 mg/m 2 h från utomhus smågrisproduktion.

- 43 - I ett oisolerat djurstall för ungdjur var ammoniakavgången i medeltal från en gödselgång 300 mg/m 2 h, med en ökning från 50 mg/m 2 h vid 0 o C till 700 mg/m 2 h vid 20 o C (Jeppsson, 1999).

- 44-5 DISKUSSION OCH SLUTSATSER 5.1 Växtodlingsintegrerad betesdrift Flyttningen av hyddor och utfodringsplats medförde märkbara skillnader jämfört med att ha dem stationärt placerade. Hyddytans kvävenivå minskade med 4 gånger från svinbete 97 (stationär uppställning) till svinbete 98 (flyttade hyddor och foderplatser). Små förändringar i det undre marklagrets kvävenivå påvisar att hyddflyttningen resulterat i en bättre gödselfördelning inom hyddytan. Trots en något högre beläggning har betesmark och även hyddytan hos svinbete 98 lägre värdenivåer både under betesperioden och under våren än efter svinbete 97. Skillnaden kan dels förklaras av att svinbete 97 hade stationära förhållanden men förmodligen också av att betesperioden varade in under vinterperioden till skillnad från svinbete 98, vars betesperiod var slut i oktober för slaktsvinen. Figur 5.1. Foderspill från foderautomat på svinbete 97. Figure 5.1. Fodder losses on the ground in fodder area, swine pasture 97. Foderytan är den delyta där skillnaderna är minst. På båda fälten användes samma typ av utfodringsautomater, vilka placerades direkt på marken. Kvävefraktionen runt foderplatserna har två ursprung, dels träck och urin, dels foderspill från automaterna. Flyttningen av foderautomaterna har haft en utjämnande effekt under betesperioden. Foderspillet har dock haft en avgörande betydelse för kvävenivåerna uppmätta kring foderplatserna, då foderplatsen genomgående hade de högsta värdena för samtliga näringsämnen.