Bakgrundsbelastning från jordbruksmark hur har den beräknats i Sveriges rapportering till Helcom? Holger Johnsson, Kristina Mårtensson, Kristian Persson, Martin Larsson, Anders Lindsjö, Karin Blombäck, SLU
Belastning från Sveriges jordbruksmark 2006 på omgivande hav Kväve (ton) Fosfor (ton) 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 52700 38200 14500 brutto Antropogen Bakgrund 34400 24300 10100 netto 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1590 940 650 brutto Antropogen Bakgrund 1010 620 390 netto Brandt mfl., 2008. Näringsbelastning på Östersjön och Västerhavet 2006 Sveriges underlag till HELCOMs femte Pollution Load Compilation. NV rapport 5815.
Beräkningssystem vatten (TBV) SMED Vidareutveckling av TRK systemet Belastningen av näringsämnen på omgivande hav (brutto, netto, antropogent) Källfördelning & geografisk fördelning Normaliserade värden (avrinning etc) Använd för Helcom (PLC5) rapporteringar och miljömålsuppföljningar.
Bruttobelastningen avrinning * markareal * typhalt(läckagekoefficient) = Markareal: Arealen för olika grödor, trädor och betesmark. Läckagekoefficient: Utlakningen från rotzonen och förlust via ytavrinningen för olika grödor, trädor och betesmark.
Läckagekoefficienterna NLeCCS (Nutrient leaching Coefficient Calculation System) Metod vidareutvecklad sedan mitten av 90-talet. Baserad på modellerna SOILNDB och ICECREAMDB Normalläckage av kväve och fosfor Användning: Belastningsberäkningar (TBV etc), uppföljningar av åtgärdsprogram, scenarioberäkningar
Matris av läckagekoefficienter (typhalter): 22 regioner 10 jordar (texturklasser) 12 grödklasser 3 markfosforklasser (endast P) 3 lutningsklasser (endast P)
NLeCCS Beräkningssystem för normaliserat N & P läckage Odling (statistik) Klimat Jordartsfördelning Växtodlingsgenerator Tidsserier (växtföljder) SOILNDB ICECREAMDB Tidsserier läckage Medelvärdes beräkning Utlakningskoefficienter (Typhalter)
Kväveläckage från jordbruksmark 2005 (Brandt mfl, 2008, NV rapport 5815)
Fosforläckage från jordbruksmark 2005
Bakgrundsbelastning från åkermark (brutto)? Åtgärdbart med odling Bakgrund med odling (jordbruk) Antropogent (åtgärdbart om odling upphör) Icke-antropogent
Naturlig bakgrund Nitrogen and phosporous losses that would occur from unpaved areas if they were unaffected by human activities (except anthropogenic atmospheric deposition) and if they were in the state of natural pristine land. (Helcom manualen inför PLC5)
Icke-antropogent: Hur definiera? 1) Före människan och hennes uppodling av marken? Dvs odling har ej förekommit. 2) Efter människans odling av marken? Dvs sluta odla => naturligt system.
Icke antropogent? Åtgärdbart med odling Antropogent (åtgärdbart om odling upphör) Bakgrund med odling (Jordbruk) Före / efter? Icke-antropogent
Icke-antropogent efter uppodling : Hur beräkna/skatta? NLeCCS + ändrad markanvändning
N Extensiv vall (perenn gräsvegetation) Ej gödsling, ej skörd, ej bearbetning Växer hela växtsäsongen Potentiellt N upptag > aktuellt under större delen av växtsäsongen I övrigt samma förutsättningar (markegenskaper, klimat, dränering, deposition etc)
P Extensiv vall (perenn gräsvegetation) Ej gödsling, ej skörd, ej bearbetning Växer hela växtsäsongen Fosforklass låg I övrigt samma förutsättningar (övriga markegenskaper, klimat, dränering, deposition etc)
Läckage av kväve (kg N/ha) 18 50 17 16 15 45 40 35 30 extensiv vall åkermark 2005 11 5b 12 14 13 6 25 20 15 10 10 5a 4 9 8 7a 7b 3 1b 1a 2a 2b 5 0 1a 1b 2a 2b 3 4 5a 5b 6 7a 7b 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 SE Koncentrationer Extensiv vall: 0.7-2.8 mg N/l, Sverige 1.4 mg N/l Koncentrationer Åkermark: 2.1-10.8 mg N/l, Sverige 6.3 mg N/l
Läckage av fosfor (kg P/ha) 1,4 18 15 1,2 extensiv vall åkermark 2005 17 1 16 0,8 14 0,6 13 0,4 11 5b 12 6 0,2 10 5a 4 9 8 0 1a 1b 2a 2b 3 4 5a 5b 6 7a 7b 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 SE 1b 1a 7a 7b 3 2a 2b Koncentrationer Extensiv vall: 0.03-0.14 mg P/l, Sverige 0.08 mg P/l Koncentrationer Åkermark: 0.06-0.34 mg P/l, Sverige 0.17 mg P/l
Odlingsbakgrund? Åtgärdbart med odling Vilken odling? Bakgrund med odling (jordbruk) Antropogent (åtgärdbart om odling upphör) Icke-antropogent
Kväveläckage (kg N/ha) odlingsbakgrund: Vall 18 60 17 16 15 50 40 åkermark 2011 vall extensiv vall 14 30 13 6 12 11 5b 10 5a 4 9 8 7a 7b 3 1b 1a 2a 2b 20 10 0 1a 1b 2a 2b 3 4 5a 5b 6 7a 7b 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 SE Koncentrationer Extensiv vall: 0.7-2.8 mg N/l, Sverige 1.4 mg N/l Koncentrationer Åkermark: 1.9-11.9 mg N/l, Sverige 6.5 mg N/l
Kväveläckage (kg N/ha) odlingsbakgrund: Vall + spannmål i växtföljd 18 60 17 16 15 50 40 åkermark 2011 3 vall + korn m insådd vall extensiv vall 14 30 13 6 12 11 5b 10 5a 4 9 8 7a 7b 3 1b 1a 2a 2b 20 10 0 1a 1b 2a 2b 3 4 5a 5b 6 7a 7b 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 SE Koncentrationer Extensiv vall: 0.7-2.8 mg N/l, Sverige 1.4 mg N/l Koncentrationer Åkermark: 1.9-11.9 mg N/l, Sverige 6.5 mg N/l
Kväveläckage (kg N/ha) odlingsbakgrund: Vall (permanent) + spannmål 18 60 17 16 15 50 40 åkermark 2011 3 ext vall + korn extensiv vall 14 30 13 6 12 11 5b 10 5a 4 9 8 7a 7b 3 1b 1a 2a 2b 20 10 0 1a 1b 2a 2b 3 4 5a 5b 6 7a 7b 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 SE Koncentrationer Extensiv vall: 0.7-2.8 mg N/l, Sverige 1.4 mg N/l Koncentrationer Åkermark: 1.9-11.9 mg N/l, Sverige 6.5 mg N/l
Kväveläckage (kg N/ha) odlingsbakgrund: Vall(permanent) + spannmål BMP 18 60 17 16 15 50 40 åkermark 2011 3 ext vall + korn m fånggröda extensiv vall 14 30 13 6 12 11 5b 10 5a 4 9 8 7a 7b 3 1b 1a 2a 2b 20 10 0 1a 1b 2a 2b 3 4 5a 5b 6 7a 7b 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 SE Koncentrationer Extensiv vall: 0.7-2.8 mg N/l, Sverige 1.4 mg N/l Koncentrationer Åkermark: 1.9-11.9 mg N/l, Sverige 6.5 mg N/l
Indatabehov: bruttobelastning jordbruksmark Markanvändning (gröda) Jordart, lutnings- och fosforklass Avrinning Läckagekoefficienter
Indata - Jordbruksstatistik Grödor (grödfördelning) Grödarealer: Stöddatabasen IAKS (Jordbruksverket) sammanställt av SCB för PO18. Trädestyp: Gödselmedelsundersökningen (SCB). Gödsling (typ, mängd, tidpunkt, stallgödslad areal) Gödselmedelsundersökningen (SCB) sammanställt för PO18 av SCB Skördar (normskörd) Normskördar (SCB) sammanställda för PO18 av SCB. Tidpunkter (jordbearbetning, sådd, skörd) Jordbearbetning: Gödselmedelsundersökningen (SCB) Sådd & skörd: äldre specialundersökningar (SCB) Fånggröda Stödsökt fånggröda och vårbearbetning: Stöddatabas för minskat kväveläckage (Jordbruksverket) sammanställt av Jordbruksverket för PO18. Total vårbearbetning: gödselmedelsundersökningen (SCB). Skyddszon Stödsökt skyddszon: Stöddatabas för skyddszon (Jordbruksverket) sammanställt av Jordbruksverket för PO18.
Bruttobelastningen av kväve från diffusa källor i Sverige Figur Bruttobelastning av kväve år 1995(Ejhed och Olshammar 2008), 2000 (Brandt m.fl. 2008a), 2006 (Brandt m.fl. 2008b) och 2009 utan hygge denna studie (ton/år). SMED beräkningssystem vatten (PLC5 metodik) Ejhed et al. 2011. Beräkning av kväve- och fosforbelastningen på vatten och hav för uppföljning av miljökvalitetsmålet Ingen övergödning SMED rapport.
Kväve (ton) 70000 60000 Bruttobelastning av kväve från jordbruksmark 50000 40000 30000 20000 Bakgrund Antropogen 10000 0 1995 2000 2005 2009 1995: Omräkning 1995 med PLC5 metodik (Ejhed & Olshammar, 2008, SMED rapport 21) 2000: Omräkning 2000 med PLC5 metodik (Brandt mfl, 2008, SMED rapport 22) 2005: PLC5 beräkning (Brandt mfl, 2008, NV rapport 5815) 2009: Beräkning för miljömålsuppföljning med PLC5 metodik (Ejhed mfl, 2011, SMED rapport)
Areal jordbruksmark (kha) 3500 3300 3100 2900 2700 2500 2300 2100 1900 1700 1500 3194 2960 3219 3126 1995 2000 2005 2009 Jordbruksmark (TBV)
kg N/ha Beräknad kväveutlakning - Sverige Viktat medelvärde för beräknad areal 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 1990 1995 2000 2005 2010 TRK: 1995, 1999 (Johnsson & Mårtensson, 2002, NV rapport 5248) "Förändring 1995-2003": 1995, 2003 (Johnsson & Mårtensson, 2006, tekn rapport 104) PLC5 och miljömålsuppföljning 2005; 1995, 2005 (Johnsson mfl, 2008, NV rapport 5823) "Omräkning 1999 med PLC5 metodik": 1999 (Johnsson mfl, 2009, tekn rapport 132) 2007 beräkning: 2007 (Mårtensson, Johnsson, Blombäck, 2010, rapport till JV) Miljömålsuppföljning 2009: 2009 (Blombäck mfl, 2011, SMED rapport)
Orsaker till förändring av medelutlakningen av kväve 1995 till 2005 (ca 2 kg N/ha) Grödmix Fånggröda Stallgödslingstidpunkt Grönträda Restpost (N-effektivitet mm) Källa: beräkningar av läckaget från jordbruksmark till PLC5 och miljömålsuppföljning (NV rapport 5823)
Bruttobelastningen av kväve från jordbruksmark 1995: 57600 ton 2009: 51700 ton Differens = -5900 ton (ca - 10%) Varav: 1995-2005: -4900 ton 2005-2009: -1000 ton
Bruttobelastningen av kväve från jordbruksmark Orsaker till minskning 1995-2009 minskad areal jordbruksmark minskad medelutlakning från jordbruksmark Perioden 1995 2005: minskad medelutlakning Perioden 2005 2009: minskad areal
kg N/ha Före 1995? Beräknad utlakning av kväve från Södra Sverige 35 30 25 20 15 10 5 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 TRK: 1995, 1999 (Johnsson & Mårtensson, 2002, NV rapport 5248) "Förändring 1995-2003": 1995, 2003 (Johnsson & Mårtensson, 2006, tekn rapport 104) PLC5 och miljömålsuppföljning 2005; 1995, 2005 (Johnsson mfl, 2008, NV rapport 5823) "Omräkning 1999 med PLC5 metodik": 1999 (Johnsson mfl, 2009, tekn rapport 132) 2007 beräkning: 2007 (Mårtensson, Johnsson, Blombäck, 2010, rapport till JV) Miljömålsuppföljning 2009: 2009 (Blombäck mfl, 2011, SMED rapport) N från land till hav (Johnsson & Hoffmann, 1997)
kg N/ha 35 30 25 20 15 10 5 Före 1995? Beräknad utlakning av kväve från Södra Sverige 0 1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 TRK: 1995, 1999 (Johnsson & Mårtensson, 2002, NV rapport 5248) "Förändring 1995-2003": 1995, 2003 (Johnsson & Mårtensson, 2006, tekn rapport 104) PLC5 och miljömålsuppföljning 2005; 1995, 2005 (Johnsson mfl, 2008, NV rapport 5823) "Omräkning 1999 med PLC5 metodik": 1999 (Johnsson mfl, 2009, tekn rapport 132) 2007 beräkning: 2007 (Mårtensson, Johnsson, Blombäck, 2010, rapport till JV) Miljömålsuppföljning 2009: 2009 (Blombäck mfl, 2011, SMED rapport) N från land till hav (Johnsson & Hoffmann, 1997) Historical perspective (Hoffmann et al., 2000)
kton N 100 80 60 Före 1995? Beräknad utlakning av kväve från Södra Sverige 40 20 0 1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 TRK: 1995, 1999 (Johnsson & Mårtensson, 2002, NV rapport 5248) "Förändring 1995-2003": 1995, 2003 (Johnsson & Mårtensson, 2006, tekn rapport 104) PLC5 och miljömålsuppföljning 2005; 1995, 2005 (Johnsson mfl, 2008, NV rapport 5823) "Omräkning 1999 med PLC5 metodik": 1999 (Johnsson mfl, 2009, tekn rapport 132) 2007 beräkning: 2007 (Mårtensson, Johnsson, Blombäck, 2010, rapport till JV) Miljömålsuppföljning 2009: 2009 (Blombäck mfl, 2011, SMED rapport) N från land till hav (Johnsson & Hoffmann, 1997) Historical perspective (Hoffmann et al., 2000)
Före 1995?
Fosfor?
Bruttobelastningen av fosfor från diffusa källor i Sverige Figur Bruttobelastning av fosfor från diffusa källor och jordbruksmark år 1995, 2000, 2006 och 200 (ton/år)9. SMED beräkningssystem vatten (PLC5 metodik) Ejhed et al. 2011. Beräkning av kväve- och fosforbelastningen på vatten och hav för uppföljning av miljökvalitetsmålet Ingen övergödning SMED rapport.
2000 Bruttobelastning av fosfor från jordbruksmark (ton) 1500 1000 500 Bakgrund Antropogen 0 1995 2000 2005 2009 1995: Omräkning 1995 med PLC5 metodik (Ejhed & Olshammar, 2008, SMED rapport 21) 2000: Omräkning 2000 med PLC5 metodik (Brandt mfl, 2008, SMED rapport 22) 2005: PLC5 beräkning (Brandt mfl, 2008, NV rapport 5815) 2009: Beräkning för miljömålsuppföljning med PLC5 metodik (Ejhed mfl, 2011, SMED rapport)
kg P/ha Rotzonsutlakning av fosfor - Sverige Medelvärde för beräknad areal 0,6 0,55 0,5 0,45 0,4 1990 1995 2000 2005 2010 PLC5 och miljömålsuppföljning 2005; 1995, 2005 (Johnsson mfl, 2008, NV rapport 5823) "Omräkning 1999 med PLC5 metodik": 1999 (Johnsson mfl, 2009, tekn rapport 132) Miljömålsuppföljning 2009: 2009 (Blombäck mfl, 2011, SMED rapport)
Orsaker till förändring av medelläckaget av fosfor 1995 till 2005 (ca 0.03 kg P/ha) Grödmix Gödsling: givor och arealer Skyddszon Stallgödslingstidpunkt Källa: beräkningar av läckaget från jordbruksmark till PLC5 och miljömålsuppföljning (NV rapport 5823)
Bruttobelastningen av fosfor från jordbruksmark 1995: 1680 ton 2009: 1560 ton Differens = -120 ton (ca - 7%) Varav: 1995-2005: - 90 ton 2005-2009: - 30 ton
Bruttobelastningen av fosfor från jordbruksmark Orsaker till minskning 1995-2009 minskad areal jordbruksmark minskat medelläckage från jordbruksmark