Rapport 137 Report Alnarp 2005 Transport och vistelseytor för nöt, en förstudie över framtida tekniska lösningar Outdoor transport areas and yards for cattle, an approach for future technical design Hans von Wachenfelt Sveriges lantbruksuniversitet Institutionen för jordbrukets biosystem och teknologi (JBT) Box 43 230 53 ALNARP Tel: 040-41 50 00 Telefax: 040-46 04 21 Swedish University of Agricultural Sciences Department of Agricultural Biosystems and Technology P.O. Box 43 SE-230 53 ALNARP SWEDEN Phone: +46-40 41 50 00 Fax: +46-40 46 04 21
DOKUMENTDATABLAD Institution/motsvarande Institutionen för jordbrukets biosystem och teknologi (JBT) Författare/upphov von Wachenfelt, H. Dokumenttyp Rapport Utgivningsår 2005 Målgrupp I, II, III Dokumentets titel Transport och vistelseytor för nöt, en förstudie över möjliga tekniska lösningar Outdoor transport areas and yards for cattle, an approach for future technical design Ämnesord (svenska och/eller engelska) Utomhus vistelseytor (outdoor yards), yttre miljöbelastning (external environmental load), ytoch dräneringsvatten (drainage and surface runoff) sammansatt geotextil material (geotextile combinations) Projektnamn (endast SLU-projekt) Serie-/tidskriftstitel och volym/nr Sveriges Lantbruksuniversitet, Inst. för jordbrukets biosystem och teknologi. Rapport 137. Alnarp 2005. ISBN/ISRN SLU-JBT-RPT--137--SE ISSN 1104-7321 Språk Svenska Smf-språk Svenska + engelska Omfång 32 Antal ref. 74 dokumentblad, förstudie 2005-09-16
- 3 - FÖRORD Utomhusvistelse för nötkreatur bidrar till större rörlighet för djuren under hela året och därmed till naturligt beteende och ökad djurvälfärd. Betesdjur är ett vackert inslag i landskapet och är en förutsättning för en öppen landskapsbild. De betade markerna erbjuder samtidigt möjlighet till bevarande av biologisk mångfald och rekreation, exempelvis marker som ingår i tätorternas närområden. En ökning av antalet dikor har skett från ett blygsamt antal i slutet av 1980-talet till 165 000 år 2004 medan mjölkkoantalet minskat under samma period till ca 400 000 kor. En försiktig uppskattning visar att ca 15-20 % av Sveriges dikor har utomhusvistelse året runt som inhysningsform, vilket ger 25 000 33 000 dikor. Utomhus djurhållning skapar gödselbelastade ytor eftersom att idisslare gödslar och urinerar där de för ögonblicket befinner sig vilket innebär att de gödselbelastade ytorna i hög grad bestäms av var djuren vistas och hur länge de uppehåller sig på ytan och hur stor flocken är. När dessa vistelseytor utsätts för nederbörd kommer gödselförorenat regnvatten att avrinna som ytvatten eller tränga ner i marken och kontaminera denna. Vid utsläpp i vattendrag kan dessa växtnäringsämnen komma att rubriceras som diffusa utsläpp och bidra till övergödningssituationen i vattendrag, sjöar och hav. Denna förstudie innerhåller en sammanställning av redan utförda studier och litteratur inom två områden: utegångsdjur och yttre vistelseytor i Sverige samt utveckling av geotextilmaterial och dess användningsområden. Målet har varit att beskriva yttre vistelseytors miljöbelastning och konsekvenser vid utomhus djurhållning och ge vägledning för insatser att lösa några av de problem som uppstår. Sammanställningen över geotextilmaterialen syftar till att visa möjliga materialkombinationer och hur dessa skulle kunna användas i syfte att ge En dränerande bädd som kan bära djurens klövar, avleda gödselförorenad vätska och förhindra att växtnäringsämnen kommer ut i sjöar och vattendrag. Studien har finansierats av Stiftelsen Lantbruksforskning och har sammanställt av Hans von Wachenfelt vid JBT och värdefulla synpunkter har erhållits från Stefan Gunnarsson, HMH Skara, Ingela Lövquist, HHS Kristianstad, Håkan Askerblad, Länstyrelsen i Södermanland och Lennart Nilsson vid JBT. Alnarp i augusti 2004 Gösta Gustafsson Statsagronom
- 4 - INNEHÅLLSFÖRTECKNING FÖRORD 3 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 4 SAMMANFATTNING 5 SUMMARY 6 1 BAKGRUND OCH MÅLSÄTTNING 7 2 LITTERATURGENOMGÅNG 8 2.1 Växtnäringsbelastning från yttre vistelseytor 8 2.2 Föreskrifter och anvisningar för utomhushållna djur 8 2.3 Studier av utegångsdjur i olika inhysningssystem 9 2.4 Inventering i Västra Götaland 11 2.5 Växtnäringsbelastning från frigående djur utomhus 13 2.6 Gödselinnehåll och dess nedbrytningsförlopp 14 2.7 Växttäcke över betesarealen 14 2.8 Gödselfördelning och näringsförluster vid betes- och året runt drift 15 2.9 Yt- och dräneringsvatten från gödselbelastade uteytor 18 2.10 Vad är geotextil? 20 2.11 Olika materialegenskaper 21 2.12 Geotextil i agrara system 21 2.13 Filtrering 22 2.14 Tätskikt 22 2.15 Tillämpningar av geotextil i lantbruket 23 2.16 Tätskikt och filtrering av gödsel och gödselförorenade vätskor 24 3 MOTIV FÖR UTOMHUSUPPFÖDNING 26 3.1 Vilka problem finns med utomhus djurhållning? 26 3.2 Hur ser lösningen ut? 27 3.3 Vilka kunskapsluckor finns? 27 4 LITTERATUR 28
- 5 - SAMMANFATTNING Denna förstudie innerhåller en sammanställning av redan utförda studier och litteratur inom två områden: utegångsdjur och yttre vistelseytor i Sverige samt utveckling av geotextilmaterial och dess användningsområden. Varje delområde som avhandlas i studien följs av en kort sammanfattning vilka utmynnar i en sammansatt problembeskrivning med tänkbara lösningar och frågeställningar som dessa lösningar bör ge svar på. Målet har varit att beskriva yttre vistelseytors miljöbelastning och konsekvenser vid utomhus djurhållning och ge vägledning för insatser att lösa några av de problem som uppstår. Sammanställningen över geotextilmaterialen syftar till att visa möjliga materialkombinationer och hur dessa skulle kunna användas i syfte att ge en dränerande bädd som kan bära djurens klövar, avleda gödselförorenad vätska och förhindra att växtnäringsämnen kommer ut i sjöar och vattendrag. En ökning av antalet dikor har skett från ett blygsamt antal i slutet av 1980-talet till 165 000 år 2004 medan mjölkkoantalet minskat under samma period till ca 400 000 kor. En försiktig uppskattning visar att ca 15-20 % av Sveriges dikor har utomhusvistelse året runt som inhysningsform, vilket ger 25 000 33 000 dikor. Utomhusvistelse för nötkreatur bidrar till större rörlighet för djuren under hela året och därmed till naturligt beteende och ökad djurvälfärd. Betesdjur är ett vackert inslag i landskapet och är en förutsättning för en öppen landskapsbild. De betade markerna erbjuder samtidigt möjlighet till bevarande av biologisk mångfald och rekreation exempelvis marker som ingår i tätorternas närområden. Utomhus djurhållning skapar gödselbelastade ytor på grund av att idisslare gödslar och urinerar där de för ögonblicket befinner sig vilket innebär att de gödselbelastade ytorna i hög grad bestäms av var djuren vistas och hur länge de uppehåller sig på ytan och hur stor flocken är. Under betessäsongen kan detta styras genom aktiv betesfållindelning och roterande betesgång. Under växtlighetssäsongen bör växttäcket hållas intakt för att tillförd växtnäring ska kunna ras upp. För mjölkkor uppstår upptrampade och gödselbelastade områden, oftast orsakade av köbildning, vid in- och uttransport till bete samt vid vattenplatser. De gödselbelastade områdena kan ge upphov till näringsläckage, sämre juver- och klövhygien. Under vinterhalvårets utfodringsperiod utomhus, kommer djurens vistelseytor helt betingas av var och hur fodertilldelningen sker. Har djuren vindskydd, vatten- och utfodringsplatser kommer deras vistelse i huvudsak vara i dess närhet, dvs de gödselbelastade ytorna kommer att uppträda i och kring vindskydd, vatten och foderplats samt på transportytorna däremellan. Dessa gemensamma gödselbelastade vistelseytor utan tak kommer att utsättas för nederbörd vilket medför att gödselförorenat regnvatten kommer att avrinna som ytvatten eller tränga ner i marken och kontaminera denna. Är dessa ytor dränerade och systemet anslutet till lokalt avvattningssystem kommer eventuellt näringsläckage slussas vidare ut i vattendrag och rubriceras som ett diffust utsläpp. Även efter det att marken inte hyser utegångsdjur kommer det ackumulerade näringsförrådet i markprofilen fortsätta att läcka växtnäringsämnen till dräneringssystemet.
- 6 - SUMMARY This study is a review of existing literature within two fields: outdoor cattle housing in Sweden and their dwelling areas as well as geo-textile materials and their applications. After every subject discussed is followed by a brief summary which concludes into composite problem descriptions with possible solutions followed by questions which these solutions ought to find an answer to. The aim has been to describe the environmental load from outdoor dwelling places and the consequences outdoor animal housing may cause and serve as guidance for contributions to solve some of the problems that occur. The review of geo-textile material is showing possible material combinations and how these could be used with the aim of constructing a drained pad that is able to carry the animal, divert the manure contaminated rain water and prevent nutrient discharge into watersheds. The number of suckling cows has increased to 165 000 in 2004, while the dairy cow number has decreased to ca 400 000 cows. A careful estimation shows that approximately 15-20 % of the Swedish suckling cows are housed outdoors all year around, which corresponds to 25 000 33 000 suckling cows. Outdoor housing contributes to greater mobility among the animals during all year and by that a more natural behaviour and greater animal welfare. Grazing animals are a beautiful element in the landscape providing an open landscape. The grazed land also offers the possibility to preserve biological diversity and recreation on land that are within densely populated areas. Outdoor housing of cattle creates manure contaminated areas caused by the fact that ruminants defecate and urinate at the place of their momentary residence, which means that the manure contaminated areas are in a large extent governed by where and for how long the animals reside and the herd size. During the grazing period the grass sward condition can be managed by dividing fields into folds and fold rotation. It is also important to keep the grass sward intact to be able to absorb the input of nutrients. For dairy cows beaten and manure loaded areas occur, often as a result of queing, at entrances and exits on their way to and from pasture and at water-bowls. The manure load on these areas can cause nutrient leaching, less udder- and claw cleanness. During the feeding period in the winter season the outdoor dwelling areas of outdoor housed animals will be totally governed by where and how the feeding takes place. If the animals have a shed, water- and feeding places, their major dwelling areas will be in the neighbourhood of these, that is the manure loaded areas will appear in- and around the shed, water- and feeding places and on the transport areas in between. These common manure loaded areas without roof will be exposed for precipitation which means that manure contaminated rainwater will flow away as runoff or be drained into the ground. If the common areas are drained and the system connected to a local piped drain system the nutrient will be discharged into a watercourse and classified as a none definable discharge. Even in the period after when the area is not housing any animals the accumulated nutrient storage in the ground will continue leaching nutrients into the draining system.
- 7-1 BAKGRUND OCH MÅLSÄTTNING En ökning av antalet dikor har skett från ett blygsamt antal i slutet av 1980-talet till 165 000 år 2004 medan mjölkkoantalet minskat under samma period till ca 400 000 kor. En försiktig uppskattning visar att ca 15-20 % av Sveriges dikor har utomhusvistelse året runt som inhysningsform, vilket ger 25 000 33 000 dikor. Utomhus djurhållning skapar gödselbelastade ytor eftersom att idisslare gödslar och urinerar där de för ögonblicket befinner sig vilket innebär att de gödselbelastade ytorna i hög grad bestäms av var djuren vistas och hur länge de uppehåller sig på ytan och hur stor flocken är. Vid nederbörd speciellt vintertid kommer dessa vistelseytor orsaka att gödselförorenat regnvatten avrinner som ytvatten eller tränga ner i marken och kontaminera denna. Denna förstudie innerhåller en sammanställning av redan utförda studier och litteratur inom två områden: utegångsdjur och yttre vistelseytor i Sverige samt utveckling av geotextilmaterial och dess användningsområden. Målet har varit att beskriva yttre vistelseytors miljöbelastning och konsekvenser vid utomhus djurhållning och ge vägledning för insatser att lösa några av de problem som uppstår. Sammanställningen över geotextilmaterialen syftar till att visa möjliga materialkombinationer och hur dessa skulle kunna användas i syfte att ge en dränerande bädd som kan bära djurens klövar, avleda gödselförorenad vätska och förhindra att växtnäringsämnen kommer ut i sjöar och vattendrag.
- 8-2 LITTERATURGENOMGÅNG 2.1 Växtnäringsbelastning från yttre vistelseytor På lantbruksföretag finns ofta stora orena ytor där diverse hantering medför att dagvatten förorenas (Sundahl et al., 1982). Vid utsläpp i vattendrag kan dessa föroreningar komma att rubriceras som diffusa utsläpp då det ej går att direkt utpeka källan. Ett exempel är växtnäringsämnen härrörande från gödselförorenat regnvatten från utomhus vistelseytor för mjölkkor och rekryteringsdjur vintertid (von Wachenfelt, 1997). 2.2 Föreskrifter och anvisningar för utomhushållna djur Utomhus djurhållning under olika delar av året har ökat i omfattning och har sin grund i flera orsaker. En ökning av antalet dikor har skett från ett blygsamt antal i slutet av 1980- talet till 165 000 år 2004 medan mjölkkoantalet minskat under samma period till ca 400 000 kor. Det totala antalet nötkreatur i Sverige uppgår till ca 1,6 miljoner djur och då ingår även rekryteringsdjur och nötkreatur för köttproduktion. En del av dessa djur hålls enligt ekologiska regler. Mjölkkornas betesdrift, om 2-4 månader per år, regleras i djurskyddsföreskrifterna (SJVFS 1993:129) och det finns krav på förlängd betesdrift och rastning av kor vintertid för ekologiskt hållna kor (KRAV, 2004). För djur som hålls utomhus skall utomhusytor i rastgårdar samt av djur hårt belastade ytor i det fria vara hårdgjorda, dränerade eller naturligt ha motsvarande funktion enligt Jordbruksverkets föreskrifter om djurhållning i lantbruket (SJVFS 1993:129). Även miljöbalkens bestämmelser omfattar djurhållning i rastgårdar och i utedrift. Bestämmelserna i miljöbalken syftar till att främja en hållbar utveckling. Enligt miljöbalken krävs anmälan till kommunen för lantbruk med mer än 100 djurenheter. Tillståndsprövning sker hos länsstyrelsen för lantbruk med mer än 200 djurenheter. Kommunen fungerar sedan som tillsynsmyndighet (en djurenhet motsvarar en mjölkko eller två ungnöt eller 6 kalvar). Myndigheterna kan bl. a. kräva att: transport- och vistelseytor samt drivningsgator ska hållas väl rengjorda från gödsel och foderspill transport- och vistelseytor samt drivningsgator närmast stallbyggnad och samlingsfålla vid stallet ska hårdgöras och förorenat vatten ledas till uppsamlingsbehållare transport- och vistelseytor samt drivningsgator ska utformas så att förorening av yteller grundvatten ej kan ske och vid behov förses med ett ytmaterial som lätt kan samlas upp när det blivit förorenat av gödsel.
- 9-2.3 Studier av utegångsdjur i olika inhysningssystem Ett flertal undersökningar av utegångsdjur har genomförts i Mellansverige de senaste åren. Målet med dessa har varit att kartlägga djurhälsan i djurhållningssystem utomhus. Den dominerande djurkategorin bestod av nötkreatur, men även får, hästar, getter och vildsvin förekom. I undersökningarna ingick också att betygsätta markförhållandena där djuren vistades, se tabell 1. Enligt Lundström et al., 2004 förekom två huvudtyper av system för utfodring och skydd mot väder, fast installation eller mobila vindskydd och utfodringsplatser. Vanligt förekommande var dessutom att ha fasta ligghallar och mobila foderhäckar, se figur 1. Länsstyrelsen i Södermanland konstaterade, att flertalet marker i Syd- och Mellansverige under vissa väderförhållanden generellt är olämpliga för djurhållning under vintersäsongen. Därför ansåg man, att det bör lagstiftas om att djuren skall hållas på hårdgjord yta under sådana förhållanden. Studien från Västra Götaland (Gunnarsson et al., 2003) visade, att djurhälsan var god och att alla nötkreatur och får använde ligghallen om den var tillräckligt stor och ströbädden var torr och ren. Liggytornas beskaffenhet påverkade i hög grad nedsmutsningen av djuren. I en undersökning av drivningsgator och rasthagar för kor visade Lindgren & Benfalk (2003) att det behövs väl fungerande drivningsgator för en bra kotrafik och för att korna ska kunna hålla sig rena samt att korna föredrog att vistas i närhet av foderplats och på mjukt liggunderlag under rastning i rasthage. Figur 1. Principskiss över placering av ligghall och utfodring i förhållande till väderstreck och förhärskande vindriktning (Ascàrd, 2004). Figure 1. Location of shed and feeding place according to point of compass and prevailing wind direction (Ascàrd, 2004).
- 10 - Tabell 1. Resultat från fyra svenska undersökningar av utegångsdjur: i Södermanland (Askerblad et al., 2002), Västra Götaland (Gunnarsson et al., 2003), Sverige (Pettersson et al., 1996) och i Västsverige (Lundström et al., 2004) Table 1. Results from four Swedish investigations of outdoor bred cattle in Södermanland (Askerblad et al., 2002), Västra Götaland (Gunnarsson et al., 2003), Sverige (Pettersson et al., 1996) och i Västsverige (Lundström et al., 2004) Södermanland Västra Götaland Sverige Väst- Sverige Antal besättningar Number of herds 64 255 29 15 Utfodring Feeding Enbart eller delvis direkt på marken, (%) Feeding only or partly on the ground, % Fasta eller flyttbara foderplatser, (%) Stationary or moveable feedingplaces, % Vattning Water supply 36 33 28 33 86 72 93 93 Vattenkoppar, (%); water bowls, % 52 43 45 87 Naturligt vatten, (%); water coarse, (%) 19 35 31 20 Badkar eller liknande, (%); water tank, (%) 54 49 38 7 Markbeskaffenhet i fållan; Soil quality in coral Godtagbart bevuxet, (%) Acceptable pasture cover, (%) 47 * * 40 Kraftigt upptrampad, (%) Considerably worn muddy pasture, (%) 29 * * 60 Mark kring utfodrings- och vattningsplats; Soil around feeding and watering places Utfodringsplats utan anmärkning, (%) Feeding place without complaint, (%) 71 67 59*** 67 Vattningsplats utan anmärkning, (%) Watering places without complaint, (%) 73 66 59*** 60 Liggplats, Lying area Tillräckligt utrymme för samtliga djur i ligghall, (%) 84 84 69** 80 Enough space for all animals in shed, (%) Tillgång till ren och torr liggyta, (%) Access to clean and dry lying area, (%) 87 81 * 93 * Framgår ej. Not evident. ** 69 % av gårdarna hade någon typ av ligghall. Övriga 31 % endast naturliga skydd såsom skog och kuperad terräng. 69 % of the farms had some sort of shed, the other 31% only had natural shelters like woods and hilly terrains. *** Ansåg sig inte ha problem med upptrampad mark. Did not consider that there was a problem with muddy soil.
- 11-2.4 Inventering i Västra Götaland En mer detaljerad bild erhålls genom studien av utegångsdjur i Västra Götalands län (Gunnarsson et al., 2003). Syftet med undersökningen var att ta reda på hur det såg ut i besättningar med utegångsdjur i Västra Götalands län. Sammanfattningsvis ifylldes 255 enkäter i 32 av länets 49 kommuner under januari-mars 2002. I enkätsvaren bestod 75 % av besättningarna enbart av nötkreatur, 19 % av enbart får, 5 % både får och nötkreatur och 1 % hade flera djurslag. Median för besättningsstorleken var för nötkreatur 13 djur (min 2; max 274 djur) och för får 26 djur (min 4; max 549 djur). I denna sammanställning kommer endast valda delar att presenteras som har nära anknytning till djurens utevistelse samt befintliga systemlösningar och dess funktion. 50 60 40 50 Värde i % 30 20 10 0 Ute på marken Out on the ground Fasta foderplatser Stationary feeding Flyttbar foderhäck Moveable feeding Inne på foderbord Indoors on feeding table Inne på golvet Indoors on the floor Värde i % 40 30 20 10 0 Vattenkoppar Waterbowls Vattendrag Watercourse Badkar Bath tube Annat Remaining Figur 2. Procentuell fördelning av olika sätt att utfodra djuren i 255 besättningar med utegångsdjur (Gunnarsson et al., 2003). Figure 2. Distribution in percent of different feeding alternativs in 255 herds (Gunnarsson et al., 2003). Figur 3. Procentuell fördelning av olika sätt att ge vatten i 255 besättningar med utegångsdjur (Gunnarsson et al., 2003). Flera svarsalternativ gick att kryssa för i enkäten. Figure 3. Distribution in percent of different watering alternativs in 255 herds (Gunnarsson et al., 2003).
- 12-100% 80% 60% 40% 20% 0% Har alla djur Använder tillgång till ligghall djuren utrymmet Have all animals a Animal use of lying place shed Uppgift saknas No recording Nej No Ja Yes Figur 4. Ligghallstillgång i 255 besättningar med utegångsdjur (Gunnarsson et al., 2003). Figure 4. Access to lying area and use of shed in 255 herds (Gunnarsson et al., 2003). Värde i % 60 50 40 30 20 10 0 Underlag i ligghall Pavement structure in shed Hårdgjord yta Hardened surface Jord/grus Earth/gravel Annat Other Figur 5. Underlag i ligghallen i 255 besättningar med utegångsdjur (Gunnarsson et al., 2003). Figure 5. Pavement structure of shed in 255 herds (Gunnarsson et al., 2003). 100% 80% 60% 40% 20% 0% 3 täta väggar och tak 3 closed walls and roof Är ingång tillfredställande Entrance ok Är markens beskaffenhet lämplig Soil quality ok Uppgift saknas No recording Nej No Ja Yes 100% 80% 60% 40% 20% 0% Runt Runt utfodringsplats vattnenplats Round Round feedplace waterplace Runt ligghall Round shed Uppgift saknas No recording Upptrampad Beaten Godtagbar Acceptable Hårdgjord Hardened Figur 6. Utformning av ligghall samt kvalitet på mark i hagar i 255 besättningar med utegångsdjur (Gunnarsson et al., 2003). Figure 6. Shed design and soil quality in coral in 255 herds (Gunnarsson et al., 2003). Figur 7. Markförhållande runt utfodringplats, vattningsställe och ligghall i 255 besättningar med utegångsdjur (Gunnarsson et al., 2003). Figure 7. Soil conditions around shed, water- and feeding place in 255 herds (Gunnarsson et al., 2003). Av de 255 besökta besättningarna använde mer än 80 % vattenkoppar eller badkar som tilldelning av vatten vintertid. använde ca 80 % av djuren ligghall, bestod ca 50 % av ligghallarnas golvmaterial av hårdgjord yta respektive ca 40 % genomsläppligt grus/jordmaterial. bestod markförhållandena utanför ligghallen till 7 % av hårdgjord respektive 45 % godtagbar yta, medan ca 45 % hade upptrampade ytor runt vindskyddet. Andelen upptrampade ytor kring utfodrings- respektive vattenplats var ca 30 %.
- 13-2.5 Växtnäringsbelastning från frigående djur utomhus Djurhållning utomhus av nöt och svin är lämpligast att ha på genomsläppliga och väldränerade jordar som klarar djurens klövbelastning. Samtidigt är dessa jordar de som är mest utsatta för näringsläckage från lättrörliga växtnäringsämnen till grundvattnet (Brink et al., 1984; Worthington et al., 1994; 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. Behålla ett välutvecklat växttäcke över hela betesarealen Uppnå jämn fördelning av gödsel över hela betesarealen. 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 infiltreras ner genom marken 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. Ammoniakemission Ammonia emission Vindskydd Shed Utfodringsplats Feeding place Ytvatten Run-off Denitrifikation Denitrification Näringsläckage Dräneringsvatten Nutrient leakage Drain water Figur 8. Olika förlustkällor av växtnäring från utomhushållning av djur. Figure 8. Different paths of nutrient losses from animals in outdoor systems. Reglerna för djurtäthet i Jordbruksverkets föreskrifter (SJVFS 2004:62) är dimensionerade efter en tillförsel på högst 22 kg fosfor/ha. Tillförseln beräknas som medeltal för en femårsperiod. Vid den angivna fosfornivån understiger tillförseln av kväve nitratdirektivets (EU-direktiv, 1999) gränsvärde, 170 kg N/ha. Om kvävetillförseln skulle överstiga 170 kg N/ha och år blir denna dimensionerande för den högsta djurtätheten.
- 14-2.6 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 urea och det mesta kvävet i träcken är i organisk form. Över 80 % av fosforn finns i träcken, medan omkring 80 % av kaliumet finns i urinen (Moore, et al., 1995). Dessa uppgifter är mycket användbara då man ska uppskatta förluster av näringsämnen hos olika gödselhanteringssystem. Det mesta av kaliumet kommer t.ex. 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. Färsk träck 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 träck. Låga halter av nitrat (< 0.5 % av totalkvävet) är typiska för aerob (luftad) träck medan höga halter av ammoniumkväve (50-75 % av totalkvävet) är typiskt för anaerob träck. Stora mängder kväve förloras i gasform både från aerob svin- (23 %) och fjäderfägödsel (76,5 %), men inte från nötgödsel. Fastgödsel som lagras aerobt, med lufttillgång, leder inte till förhöjda mineralkvävehalter under de första månaderna efter tillförseln till marken (Kirchmann & Lundwall, 1993). För nötgödsel som hamnar på utomhusytor uppstår en fördröjning innan den bryts ned, denna period förlängs under vinterhalvåret, vilket ger möjlighet för rengöring under en längre period. Urinfraktionen måste däremot genast omhändertas på plats för att inte avgå som gas eller förorena ytvatten eller underliggande marklager. 2.7 Växttäcke över betesarealen Att behålla ett välutvecklat växttäcke över betesarealen är ett av de krav som Jordbruksverket vill uppnå för djurhållning utomhus under vintern på naturliga marker. Målet är att det finns ett tillfredsställande växttäcke som under sommarhalvåret kan utnyttja den växtnäring som tillförts med gödsel och urin. Hårdbelastade ytor i kombination med nederbörd i och intill fasta installationer vintertid och även sommartid (vattenplatser samlingsfållor samt in- och utgångar från beteshagar) blir lätt söndertrampade. Dessa söndertrampade markytor kompakteras och markstrukturen förstörs vilket i sin tur medför att markens infiltrationsförmåga, syresättning etc minskar, vilket i sin tur ökar ytavrinningen (Warren et al., 1986). Större ytavrinning medför större risk för erosion och därmed förlust av jordpartiklar och i dessa lösta växtnäringsämnen. På vinterbetad mark visade Chichester et al., (1979) att en större del av nederbörden transporterades bort som ytvattenavrinning än från mark som endast betats under sommarhalvåret. Detta berodde på att den vinterbetade marken blivit utsatt för mer långvarigt klövtramp vilket resulterat i sämre växttäcke samt större jordpackning och ökad växtnäringstransport med ytvatten.
- 15 - I en studie av luftning av betesvallar (Moore, Jr et al., 2004) för ökad infiltration av regnvatten och därmed minskad ytvattenuppkomst utfördes ett försök med 3 gödslingsnivåer varpå regn simulerades upptill 13 månader efter luftningen av vallen. I medeltal minskade ytvattenmängden med 45 % genom renovering och innehållet av växtnäringsämnen hos ytvattnet minskade med samma storleksordning. En intakt grässvål skyddar marken från direkt påverkan av regndroppar, förbättrar porositeten genom sina rötter och tillför dessutom organiskt material. Detta förbättrar markstrukturen och ökar den mikrobiella aktiviteten. Ofta har man emellertid uppfattningen att markens struktur har blivit återställd då vegetationen har återkommit, men det är inte alls säkert. Stor djurtäthet och kontinuerlig betesdrift, dvs. året runt, kan leda till ökad densitet i ytjorden, försämrad infiltrationsförmåga och risk för tilltagande erosion (Johnsson et al., 2004). För att undvika strukturskador, erosion och ökad växtnäringstransport med ytvatten från betesvallar och naturbeten kan betesdjur hållas på jordarter vars markstruktur inte förstörs av utomhushållning av djur vintertid, dvs på jordarter av enkelkornsstruktur. Med detta följer både ett ökat slitage på växttäcket och att bar mark skapas samt en ökad risk för växtnäringsläckage från hårdbelastade utomhusytor. Ett sätt att lösa problemet vore att offra växttäcket på dessa ytor men på annat sätt säkra dem mot förorening av ytvatten och underliggande marklager tex genom luftning. 2.8 Gödselfördelning och näringsförluster vid betes- och året runt drift Vid studier av både nöt, svin och får har det visat sig att utfodringsrutiner, djurtäthet proteinhalt i foder kan resultera i stor tillförsel av näringsämnen i hagar och betesfållor (Cuttle, 1992; von Wachenfelt, 1997; Eriksen et al., 2001), vilket kombinerat med begränsat grästäcke och lättare jordart kan förorsaka näringsläckage och kväveavgång genom denitrifikation (Petersen et al., 2001) under höst- och vintermånaderna. Även vid låg beläggning kan djurens gödslingsbeteende medverka till att det uppstår högbelastade punkter av växtnäring i fållorna. I en undersökning av drivningsgator för kor (Lindgren & Benfalk, 2003) visades att om korna ska hålla sig rena och kotrafiken ska fungera tillfredställande mellan stall och betesmark, behövs väl fungerande drivningsgator. Gödselbelastningen på drivningsgångar uppvisade överlag låga mängder. De flesta gödslingarna inträffade vid början av en förflyttning vilket medförde att de flesta gödslingarna återfanns på plattan utanför stall på kornas väg ut till bete eller vid köbildning utanför stalldörren då korna skulle mjölkas. Under rastningsförsöket (Lindgren & Benfalk, 2003) vistades korna mest på de ytor där det fanns foder och där de föredrog att ligga. Sambandet mellan kornas vistelseplats och frekvensen gödslingar på uteytan var stark vilket tyder det på att det går att få en god uppfattning om var kornas gödsel hamnar genom att registrera var och hur länge de
- 16 - befinner sig på en viss yta. Vid beräkning av djurtätheten på rasthagen blev fosfortillförseln den begränsande faktorn. Andra faktorer var krav på växttäcke om 80 %. Eftersom vistelsetiden vid rastning är kort, 2 rastningar per vecka om vardera 1 timme, beräknades djurbeläggningen till 115 kor/ha under förutsättning att rasthagen inte får någon extra fosfortillförsel resten av året. Lindgren & Benfalk (2003) betonar att då djur hålls utomhus året runt eller rastning genomförs på grusade ytor finns risk för näringsläckage, och framhåller att det behövs ytterligare forskning och utveckling för att tillvara ta näringsöverskottet från gödselbelastade ytor. Nötkreaturens urinering fördelar sig ojämnt över betesytan, i medeltal ca 20 liter/dag (Williams & Haynes, 1994) vilket kan medföra att mindre markytor kan tillföras urinfläckar motsvarande 200-1 000 kg N/ha (Jarvis et al., 1987; Fraser et al., 1994; Cuttle et al., 2001; Decau et al., 2003). Betesmark kan därmed bli mycket ojämnt gödslad med överskott på vissa platser som mark och växtlighet inte förmår att ta hand om, och undergödslad på andra ställen. De ytor som utsätts för mycket stor kvävetillförsel står också för en betydande andel av hela betesmarkens näringsläckage (Cuttle et al., 2001). Cuttle (1992) visade i en undersökning effekten av att betesdjur (idisslare) tenderar att samlas och belasta vissa delar av betesytan mer än andra, vilket ger upphov till större träckmängder där än på övriga fältet. Nitratläckage från dessa lägerytor bidrar till en i ännu högre grad av ojämn fördelning av utlakningsmönstret. Vissa provplatser inom lägerytorna 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. Lundström et al., 2004 utförde jordprovtagning på 0-90 cm djup på tre platser inom en hage eller fålla i syfte att karakterisera tre olika belastningsnivåer hos 15 besättningar med utegående nötkreatur i Västra Götaland, Värmland och Skåne. På de mest hårdbelastade ytorna (oftast i närheten av liggplatser) fanns i medeltal 288 kg växttillgängligt kväve per ha ned till 90 cm djup med en variation på 58-515 kg N/ha. På de minst belastade ytorna uppgick mineralkväveförrådet till 112 kg N/ha med en variation om 18-258 kg/ha. Ingen av fållorna hade tillförts gödsel annat än med betesdjur. Mängden växtillgängligt kväve för en långvarig vallträda, utan gödsling på lerjord Västergötland, uppgick till ca 20-30 kg N/ha (0-90 cm) oberoende av årstid. Kväveutlakningen utgjorde 1-3 kg N/ha under åren 2001-2003 (Aronsson et al., 2003). Studier i både Danmark och Sverige har bekräftat ovanstående mönster och storleksordning av växtnäringsförluster för grisar på betesdrift med permanent uppställda platser för hyddor och foder (Wejfeldt, 1996; Eriksen et al., 2001; von Wachenfelt, 2002). Storleksordningen på svinens lägerytor beror förutom utfodringen på beläggningsgrad och uppehållstid i fållan. Förlusterna av kväve via denitrifikation (Petersen et al., 2001) från utomhus smågrisproduktion kan vara mycket betydande, ca 70 kg N ha -1 år -1 och de tycks i viss utsträckning avspegla de driftsmässiga förhållandena. Vid utomhus djurhållning under vinterhalvåret tenderar oftast djuren att uppehålla sig i och kring fasta installationer som vindskydd, foder- och vattenplatser på grund av att de vill minimera energiförlusterna till omgivningen samt att de är helt beroende av tillfört foder. När betet återvänder på våren ökar djurens rörlighet och djuren sprids över hela betesarealen.
- 17 - I en undersökning vid Alnarp med en ligghall utrustad med djupströbäddar och två utfodringsytor för djuren (von Wachenfelt, 1997) konstaterades, att 46 % av gödseln hamnade i djupströbäddarna, 21 % inom en vistelseyta på maximalt 4 m avstånd runt ligghallen och 6 % på de två utfodringsytorna. Resterande 27 % återfanns inte men en ökning av växttillgängligt kväve i ytjordlagret jämfört med underliggande jordlager bekräftar att en större mängd gödsel hamnade mellan utfodringsplatserna och ligghallen än på betesmarken runtomkring. Storleksordningen hos det växttillgängliga kvävet i ovanstående undersökning (Lundström et al., 2004) motsvarar de mängder, 200-350 kg N/ha, som uppmättes på samtliga transport- och vistelseytor under ett vinterhalvår i en fålla med 28 kvigor (von Wachenfelt, 1997). Under vinterhalvårets utfodring tillfördes betsmarken också växtnäring via foderspill. Andelen utfodringsspill (von Wachenfelt, 1997) uppgick till 3-4 % (ts), vilket motsvarade 8-10 % av den totala gödselbelastningen på hela försöksytan. Hedendahl et al., (1996) konstaterar att det är vanligt med foderspill på upp emot 10 % vid utfodring utomhus, vilket alltså motsvarar en ansenlig andel av den totala gödselbelastningen. I en undersökning utförd av Hedendahl et al., (1996) vistades stutar ute under vinterhalvåret. I studien ansågs skillnaden i foderförbrukning mellan stutar ute och inne under vintern till 80 % bero på ökat foderspill och inte på grund av större energibehov. Om man antar att 15 % av Sveriges dikor har utomhusvistelse året runt som inhysningsform kommer ca hälften av 25 000 dikors gödsel och urin att hamna utomhus, se tabell 2. Tabell 2. Beräknade gödselmängder och NPK innehåll (STANK) från 25 000 dikor på olika utomhus vistelseytor enligt von Wachenfelt (1997) under 6 månader för 600 kg dikor Table 2. Estimated manure amounts and NPK content (STANK) from 25 000 suckler cows on different outdoor areas according to von Wachenfelt (1997) during 6 months and 600 kg suckler cows Vistelseyta Outdoor Areas Fördelning av totala gödselmängden på olika vistelseytor* Manure distribution on different outdoor areas* Djupströbädd Deep litter 4 m runt vindskydd 4 m round shed Transportyta Transport area Utfodringsyta Feeding area *Enligt von Wachenfelt, 1997 ** uppskattad *According to von Wachenfelt, 1997 ** estimated Gödselmängd (gödsel + urin) NPK innehåll Manure amount NPK - content (urine +faeces) % m 3 ton N ton P ton K 46 69 690 253 36 322 21 31 815 116 16 147 10** 15 150 55 8 70 6 9 090 33 5 42
- 18 - Gödselfördelningen på olika vistelseytor baseras på en undersökning av von Wachenfelt, 1997. I en beteendestudie av Henriksson & Lindell (1988) av ungtjurar i ett oisolerat stall med djupströbädd hamnade 43 % av träcken och 53 % av urinen i ströbädden. På transport och vistelseytor, dvs för djuren gemensamma ytor, kommer förmodligen NPK belastningen bli mycket högre än den framräknade mängden per genomsnittlig m 2 utomhusyta för dikorna, se tabell 3. Tabell 3. Beräknade gödselmängder och NPK innehåll från en diko per m 2 utomhusyta under 6 månader (STANK). Erfoderlig utomhusyta för en 600 kg ko är 4,5 m 2 enligt Krav (2004). Table 3. Estimated manure amounts and NPK content (STANK) from a suckler cow per m 2 during 6 months (STANK). Required outdoor area for a 600 kg suckler cow is 4,5 m 2 according to Krav (2004) Förorening Pollution Fastgödsel Solid manure Urin Urine Mängd Amount NPK innehåll NPK - content m 3 per 6 mån och kg N/6 mån och kg P/6 mån och kg K/6 mån och 4,5 m 2 utomhusyta m 2 utomhusyta m 2 utomhusyta m 2 utomhusyta m 3 /6 months and kg N/6 months kg P/6 months kg K/6 months 4,5 m 2 outdoor and m 2 outdoor and m 2 outdoor and m 2 outdoor area area area area 0,40 1,44 0,33 1,44 0,25 1,00 0,01 1,67 Slutsatser om gödselfördelning och näringsförluster från betes- och året runtdrift: Utfodringsrutiner, djurtäthet och proteinhalt i foder samt foderspill kan resultera stor ansättning av näringsämnen i hagar och betesfåller oavsett djurslag och årstid. Nötkreaturs ojämnt fördelade urinering över betesytan samt uppkomst av lägerytor kan medverka till punktutsläpp under hela året från betesmarken. Utomhus djurhållning under vinterhalvåret medför hårdbelastade ytor runt vindskydd, vatten och utfodringsplatser samt transportytor däremellan. 2.9 Yt- och dräneringsvatten från gödselbelastade uteytor I USA har slutuppfödning utomhus av nötkreatur i s.k. feedlots 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 nederbördsintensitet, nederbördens varaktighet, hur lång tid som passerat sedan ytvatten uppkom förra gången och djurtätheten.
- 19 - Tabell 4. Ytvattenkvalitet vid utomhusproduktion av nötkreatur i USA jämfört med svenska värden Table 4. Runoff concentration in outdoor production units in USA compared with Swedish figures Förorening Pollution Metod Method Ytvatten, Sweeten et al., 1994 Runoff, Sweeten et al., 1994 Ytvatten, Edwards et al. 1980 Runoff, Edwards et al. 1980 Ytvatten, von Wachenfelt, 1997 Runoff, von Wachenfelt, 1997 ml/l ml/l ml/l Susp Subst 1 200-2 800 - Ts- 2 800-7 800 18 000 BOD 7 * - 7 000-9 000 80-360 COD **/* 2 635-4 248 16 000-21 000 920-1 700 Tot-N **/* 54-109 - 110 NH 4 -N - 350 26-45 NO 3 -N - - 0,019-0,19 Tot-P **/* 18-35 90 9,5-17 Tot-K **/* 377-912 600 - * Svensk Standard, Swedish Standard. ** Amerikansk Standard, US Standard. 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 1 600 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. Avskiljningsprocenten hos färsk och lagrad gödsel visade stor likhet i sedimentationshastighet. Motivet för dessa studier var att uppfylla gällande miljökrav att kvarhålla ytvatten vid stora nederbörds-mängder från betongbelagda uteytor (Gilberson et al., 1980; Edwards et al., 1980; Sutton et al., 1986 ; Lorimor et al., 1995), dvs genom kontinuerlig avskiljning av gödselfraktionen via sedimentationsbassänger möjliggöra en effektivare hantering/lagring av vätskefasen. Med krav på utevistelse året runt för ekologiskt uppfödda grisar och nötkreatur (KRAV, 2003) samt Djurskyddsförordningens krav på hårdgjorda vistelseytor (SJVFS, 1993:129) tillkommer nya gödselytor och med dessa också gödselförorenat regnvatten om utevistelseytan ej är försedd med tak. Den ökade aktiviteten grisar har vid tillgång till belagda uteytor innebär att merparten av all gödsel (ca 90 %) hamnar där (Lauritsen & Aarestrup Larsen, 1998; Boykel & Lauritsen, 2001). Försök med kraftigt lutande utomhusytor, med upp till 7 % fall, visar att renhållning endast genom djurtramp inte kunde hålla dem tillräckligt rena från gödsel (von Wachenfelt, 1997; Lauritsen & Aarestrup Larsen, 1998). Både hela och spaltförsedda ytor bör rengöras regelbundet 1-2 gånger i veckan (Möller & Olsen, 1998). Med regelbunden rengöring kan ytvattenkoncentrationen reduceras till en nivå som motsvarar 30 % av gödselns näringsinnehåll (von Wachenfelt, 2002).
- 20 - Vid utomhushållning av dikor, kvigor och sinkor vintertid med tillgång till vindskydd kan gödselförorenat regnvatten uppstå på djurens vistelseytor. Dräneringsvätskor från punktbelastade betesmarker (Brink & Gustavssons, 1984; King et al., 1990; Patni, 1995) kan komma att läcka växtnäring under lång tid. Fosfor och andra näringsämnen ackumuleras i profilen och kan också utgöra en framtida risk för näringsläckage. Sammanfattning av yt- och dräneringsvatten från uteytor. Ytvatten och nederbörd har ett linjärt samband där nederbördsmängden är den enskilda faktor som påverkar ytvattenmängden mest. Ytvattnets föroreningskoncentration beror på gödselmängd/ytenhet, djurvikt, utfodring och rengöringsintervall. Vätskegenomsläppliga utomhusytor (exempelvis grusmaterial) reducerar uppkomsten av ytvatten markant Avskiljning av gödselfraktionen via sedimentationsbassänger underlättar omhändertagandet av vätskefasen vilket minskar risken för förorening av ytvatten vid nederbörd Utomhusytor som ej är takförsedda ger ökad mängd gödselförorenat ytvatten Regelbunden rengöring av uteytor minskar föroreningskoncentrationen i ytvatten Dräneringsvätskor från högbelastade betesmarker bör ej släppas vidare i befintligt avvattningssystem. 2.10 Vad är geotextil? Ursprungligen utvecklades geotextil för ickeagrara (Ingold & Miller, 1988) användningsområden som materialavskiljande skikt och markstabilisering av t ex vägbankar, slänter, parkeringsplatser och erosionsskydd. Dessutom har utvecklingen fört fram nya användningsområden som: Filter; geotextilen fungerar som ett filter mot omgivande jordlager Dränering; geotextilen väljs med hänsyn tilll dess hydrauliska egenskaper Filtering; i geotextilen avskiljs exempelvis organiskt material och därtill kemiskt bundna produkter Tätskikt; grundvattenskydd vid väg, järnväg avfallsupplag, bassänger och dammar.
- 21-2.11 Olika materialegenskaper Anledningen till att geotextil kan uppvisa så många olika egenskaper är att väven förekommer både som vävd och icke vävd geotextil, samt att grundmaterialet kan bestå av olika fibertyper som konstfibermaterialet polypropylene, vävd hampafiber och jutefiber (English, 1997). Polypropylene kan extruderas till tjockare filtliknande skikt eller bestå av glesa ihopsvetsade geonät, där filten kan vara både vattentransporterande i sidled och filtrerande i vertikalled medan maskvidden i geonätet kan anpassas till aktuell stenfraktion. Gemensamt för vävda geotextilier är att de kan uppvisa god draghållfasthet och därmed ges en lastöverförande funktion vid olika typer av markstabilisering. Vävarnas olika egenskaper finns regelmässigt angivna mot bakgrund av normerade provningsmetoder enligt EN, DIN eller ISO. Vanligt förekommande materialegenskaper är vikt, tjocklek under olika belastning, tryck- draghållfasthet, håldiameter vid fallprov, vätskegenomsläpplighet vinkelrät duken och i dukens plan vid olika vätsketryck, motståndskraftighet mot kemisk/biologisk nedbrytning samt UV-strålning (Viacon AB, 2004; Mark-produkter AB, 2004; Polyfelt, 2004). 2.12 Geotextil i agrara system I ett lantbruksföretag kan geotextil komma till användning inom flertalet av de ovan nämnda områdena men kanske framförallt vid traditionell dränering. Överskott av fukt försämrar markens skjuvhållfasthet och skjuvfasthållheten är en förutsättning för markens bärförmåga. I normalfallet leder ett däneringssystem bort överskottsvatten ur jorden. För att förebygga att denna funktion inte skall försämras av finmaterial från jorden används ett filter. Ett filter ska stoppa finpartiklar samtidigt som det ska leda bort överskottsvatten. Dessa två funktioner motverkar varandra i ett traditionellt filter på så vis att sten och grus är väldränerande men dåliga filter medan finfraktioner som välgraderad sand är bra filter och har sämre vattenavledande funktion per tidsenhet. Dessutom är sten-, grus- och sandmaterial dyrt och arbetena kräver kompetent övervakning. I en "geotextildrän" fungerar geotextilen som ett filter (Viacon AB, 2004; Polyfelt, 2004) och väljs med hänsyn tilll dess hydrauliska egenskaper. Dess funktion är att utgöra en filterzon mot jorden som omger dräneringen. Överbyggnaden (exempelvis grus inneslutet i geotextilen) fungerar som dräneringsmedium och kan väljas uteslutande efter dess förmåga att transportera vatten. Användning av geotextilier i dräneringar innebär lägre kostnader och förbättrad funktion av följande skäl: De reducerar schaktvolymen och mängden av sorterat dräneringsmaterial, De tillåter billigare dräneringsmaterial
- 22 - De är enkla att installera, De har fabrikskontrollerade filteregenskaper och dessutom lastfördelande effekt. Geotextilvävarnas olika egenskaper kan kombineras till geokompositvävar. En geotextil med speciell uppgift är den laminerade filter-dränen (Viacon AB, 2004; Polyfelt, 2004). Den består av ett geonät, omgivet på båda sidor av icke vävd geotextil, vilket samtidigt ger funktionen av filter, dränering och lastöverföring till markmaterialet. Laminerade filterdräner används såväl vid dränering med stödkonstruktioner som för att ersätta konventionella material som t.ex. porösa betongblock, som vid markdränering, där de kan placeras vertikalt eller i vinkel beroende på konstruktionskraven. Porositeten hos olika vävmaterial är beroende av om konstruktionen är vävd eller icke vävd samt öppningsvidden hos textilväven. Vattentransport i en icke-vävd geoduks plan är mycket liten. Det krävs en komposit bestående av en tjock, icke sammanpressbar dräneringskärna, omsvept av ett geotextilfilter för att säkra tillräcklig dräneringskapacitet även vid låga hydrauliska gradienter. Som regel anges geotextilens permeabilitet både i vertikal och horisontell led och vid två hydrauliska tryck, 2 respektive 20 kpa. Vävd geotextil kan erhållas med små öppningsvidder, dvs med låg permeabilitet både i vertikal och i horisontell led. Detta kan utnyttjas vid konstruktion av tätskikt och för filtrering 2.13 Filtrering Vid en jämförande studie av ytvatten från genomsläpplig vägbeläggning med reservoarkonstruktion och konventionell ytvattenuppsamling fann Legere et al. (2002) efter 4 år och 30 nederbördstilllfällen att ytvatten från den förstnämnda konstruktionen hade märkbart lägre föroreningsbelastning. Filtreringseffekten hos reservoarkonstruktionen minskade koncentrationen av föroreningar med 64 % för suspenderad substans och 79 % för Pb. Analyser utförda på material från reservoarkonstruktionen och jordmaterialet visade att Pb, Cu, Cd och Zn från ytvattnet ackumulerades på ytan av den genomsläppliga asfalten och ovanför geotextilen som separerade konstruktionen från underliggande markmaterial. Underliggande jordlager var ej märkbart förorenat efter 4 år. 2.14 Tätskikt Exempel på användningsområden för tätskikt är grundvattenskydd vid väg, järnväg avfallsupplag, flygplatser, lakvattenbassänger och dammar. Tätskiktskonstruktioner (Viacon AB, 2004) kan bestå av geomembran och bentonitmatta. De vanligaste materialen vid tillverkning av geomembran är polyeten och polypropen. Båda dessa material har hög
- 23 - åldringsbeständighet och kemisk beständighet mot drivmedel, oljor och andra kemiska produkter. Geomembran tillverkas genom extrudering i tjocklekar från 0,5 till 5,0 mm och kan levereras i bredder upp till 7 meter. Tätheten är 1 000 gånger större än lera. Vid tätning av större ytor skarvas materialet genom svetsning. En förutsättning för ett geomembrans funktion är dess täthet. Vid installation av geomembran i en konstruktion placeras ett skyddsskikt av sand eller geotextil på båda sidor om geomembranet för att eliminera risken för penetration av vassa stenar, rötter m m. En tjock nålfiltad geotextil, dimensionerad för aktuell mekanisk påkänning, är ett effektivt skydd mot skador. Bentonitmatta (Viacon AB, 2004) är ett annat tätskikt som består av dubbla geotextildukar med mellanliggande tätskickt av bentonitlera. Bentonitpulvret fixeras genom en nålningsprocess som innebär att geotextilerna binds samman med 2-3 millioner punkter per m². Tätheten är 100 gånger större än lera. Tätskiktet aktiveras genom att lermaterialet fuktas och expanderar. Jorddammar med tätskikt av Bentonitmatta är typgodkänd som gödsel och urinbehållare (Jordbruksverket, 1996). 2.15 Tillämpningar av geotextil i lantbruket Olika studier har genomförts för att visa geotextilvävars markstabiliserande funktion. Exempel är skogsvägar och tillfälliga vägar över vattendrag, erosionsskydd (Blinn et al., 1998; Comoss et al., 2002; Legere et al., 2002). Andra exempel är geotextil kombinerat med grusbäddar som alternativ till betong och asfalt med avseende på utomhusytor för nötkreatur, dvs utfordrings- och vistelseytor samt drivvägar (Turner 1998; von Wachenfelt, 1997; Andresen, 1999; Hansen et al., 2002; Lindgren & Benfalk, 2003). Ett stort antal studier har utförts inom området dränering samt tillhörande filter- och avvattningskonstruktioner där geokompositvävar provats tillsammans med olika jordfraktioner för att få fram varaktiga dränerings- och filterlösningar (Haegeman et al., 1999; Lorenz et al., 2002; Kusaka et al., 1998; Maslanka et al., 1997; Stuyt et al., 1998; Tadic et al., 1998). Ett annat område är tät- och skyddsskikt vid anläggning av dammar och behållare. Olika försök har genomförts med geotextil och kombinationer av geotextil för att ta reda på om dessa kan uppvisa tillräcklig täthet mot undergrunden samt skyddsegenskaper mot tätskikt vid återfyllning. Dessa studier har bidragit med kunskap om förutsättningarna för förenklad anläggning av olika tätskiktskonstruktioner samt vilka geotextilier som kan användas som igenfyllningsskydd för snabbare och säkrare skyddstäckning av tätskikt (Egloffstein et al., 2001; Guether et al., 2002; Maslanka et al., 1997; Tadic et al., 1998). Inom samtliga ovanstående områden har geotextilen sparat anläggningstid, material och materialtransporter samt gett ett enklare utförande jämfört med äldre metoder.