UTVÄRDERING AV EFFEKTER PÅ FOSFORLÄCKAGE Barbro Ulén och Annika Svanbäck, SLU Avrinning från åkermark - Stor variationer under året och mellan åren Exempel från året 2011/2012 (juli/juni) Q (mm tim -1 ) 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 j-11 a-11 s-11 o-11 n-11 d-11 j-12 f-12 m-12 a-12 m-12 m-12 j-12
Q (mm tim -1 ) ÄNNU STÖRRE PEAKighet FÖR LERKOLLOIDER 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 j-11 a-11 s-11 o-11 n-11 d-11 f-12 m-12 a-12 m-12 j-12 Svävande partiklar mätt som turbiditet i NTU-enheter tim -1 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 j-11 a-11 s-11 o-11 n-11 d-11 f-12 m-12 a-12 m-12 j-12
OFTA SAMBAND JORDPARTIKLAR OCH FOSFOR BUNDEN TILL PARTIKLAR PP (mg L -1 ) 6 PP = 0.00228 x Turb. (R 2 = 95%) 5 4 3 2 1 0 0 500 1000 1500 2000 2500 Turb (FTU units)
Rent grundvatten (basflöde) vid lågflöde Grumligt vid flödestopparna
Flödesproportionella prov styrda av datalogger Vattnet sjunker undan på mindre än sekunden
Rutförsök vid Oxelby Styv lera, lerhalt 60% Separat dränerade rutor Fyra rutor per behandling Kontinuerlig flödesproportionell provtagning Resultat från 6 års mätningar From: Svanbäck et al (2014) Agriculture, Ecosystems and Environment 184:124-134
Rutförsök vid Oxelby Styv lera, lerhalt 60% Separat dränerade rutor Fyra rutor per behandling Kontinuerlig flödesproportionell provtagning Resultat från 6 års mätningar A B C D E F G Behandling Plöjning, radmyllning P Plöjning, ingen P-gödsel Plöjning, strukturkalkning, radmyllning P Grund bearbetning, radmyllning P Grund bearbetning, bredspridning P Ogödslad vall Anpassad växtföljd
Rutförsök vid Oxelby Styv lera, lerhalt 60% Separat dränerade rutor Fyra rutor per behandling Kontinuerlig flödesproportionell provtagning Resultat från 6 års mätningar A B C D E F G Behandling Plöjning, radmyllning P Plöjning, ingen P-gödsel Plöjning, strukturkalkning, radmyllning P Grund bearbetning, radmyllning P Grund bearbetning, bredspridning P Ogödslad vall Anpassad växtföljd Foto: Åsa Kuhlau
Effekter på skörd Relativ skörd: År Gröda Plöjt, radmyllat P Plöjt, ingen P Plöjt, radmyllat P, strukturkalkat 2007 Höstvete 100 101 98 2008 Vårkorn 100 94 113 2009 Vårkorn 100 96 107 2010 Havre 100 91 100 2011 Ärt - - - 2012 Vårkorn 100 89 97 Medel: 100 92 104 Högre skörd från strukturkalkade rutor under de första två åren
Partikulär P (kg ha -1 år -1 ) Partikulär fosfor i dräneringsvattnet 1,6 * 1,2 0,8 * 0,4 0 Plöjt, radmyllat P Plöjt, ingen P Plöjt, radmyllat P, strukturkalkat
Partikulär P (kg ha -1 år -1 ) Partikulär fosfor i dräneringsvattnet 1,6 * 1,2 0,8 * 0,4 0 Plöjt, radmyllat P Plöjt, ingen P Plöjt, radmyllat P, strukturkalkat Signifikant lägre P-läckage med strukturkalkning jämfört med alla andra rutor sammanslagna 0,36 kg ha -1 år -1 (44%) lägre partikulärt P läckage med strukturkalkning jämfört med plöjt, ingen P
Flödesviktad konc. PartP (mg/l) Partikulär fosfor i dräneringsvattnet enbart strukturkalkade rutor 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1 2 3 4 5 6 År
Flödesviktad konc. PartP (mg/l) Partikulär fosfor i dräneringsvattnet enbart strukturkalkade rutor 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1 2 3 4 5 6 Stor variation i P-läckage o mellan år o mellan rutor med samma behandling År Gradient i P-läckage över fältet
Flödesviktad konc. PartP (mg/l) Partikulär fosfor i dräneringsvattnet enbart strukturkalkade rutor 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 Stor variation i P-läckage o mellan år o mellan rutor med samma behandling Gradient i P-läckage över fältet 0 1 2 3 4 5 6 Svårt att utvärdera effekter av behandlingarna även i detta mycket kontrollerade rutförsök, stor variation i P-läckage över tid och även inom fältet. Ännu svårare att utvärdera effekter under mindre kontrollerade förhållanden. År
Turbiditet i dräneringsvattnet En förklaring till minskat P läckage är starkare jordaggregat
Bekämpningsmedel i dräneringsvattnet Medelkoncentration av bekämpningsmedlet glyfosat löst och partikelbunden form (µg L -1 ) under perioden 22 Sept.-15 Nov 2010 Löst glyfosat Partikelbunden glyfosat Total glyfosat Plöjt 0,43 0,62 1,05 Grund bearbetning 1,03 1,73 2,76 Strukturkalkad 0,49 0,36** 0,85 ** Signifikant lägre
FOSFORLÄCKAGE EFTER KONVENTIONELL STRUKTURKALKNING Kaggfjärden
Bornsjön (Oxelby) Wiad textur och fosfor i jord Oxelby Wiad Ler (%) 60 25 Silt (%) 30 42 ph 6.4 6.5 P-AL mg /100 g 4.2 14
Medelläckage Wiad tre år före och två år efter strukturkalkning led B (kg ha -1 år -1 ) Led Behandling TotP A Okalkad 0,29 B Okalkad 0,29 A Okalkad 0,30 B Strukturkalkad 0,12 * * Statistiskt säker minskning
KALKFILTERDIKE Principbild för kalkfilterdike Källa Landsbygdscentralen Finland Iordningsställande av kalkfilterdike Västmanland Foto Barbro Ulén
Kombinerade åtgärder i ett litet avrinningsområde Foto Barbro Ulén
Få kantzoner Foto Barbro Ulén 20/3 2009
Under 2009-2010: - Bäcken dikades (sediment och vegetation togs bort under högflödesperioder). - 7 % av den totala jordbruksmarken gjordes om till kantzoner - Höstplöjningen minskade (7 % 2009 till 2 % in 2010). - Under sommaren och hösten 2010 strukturkalkades ung 90 % av jordbruksmarken med 4 ton ha -1 motsvarande 800 kg Ca(OH) 2 ha -1.
Transporter baserade på diskreta prover 5 olika laboratorier har analyserat vattenproverna 2,5 TOTP (kg/ha) Rensning av bäcken 2,0 1,5 1,0 Efter Struktur- 0,5 0,0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Baserat på Stjernman Forsberg, Andersson & Kyllmar 2013 Pilotprojektet Greppa -P
TotP (mg/l och år) Rensning av bäcken 0,50 0,45 0,40 0,35 Efter strukturkalkning 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Baserat på Stjernman Forsberg, Andersson & Kyllmar 2013 Pilotprojektet Greppa -P