Aarhus Universitets segl

Nr. 802: Landovervågningsoplande 2009. NOVANA.

Grant, R., Blicher-Mathiesen, G., Jensen, P.G., Hansen, B. & Thorling, L. 2010: Landovervågningsoplande 2009. NOVANA. Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet. 124 s. – Faglig rapport fra DMU nr. 802.

Sammenfatning

Konklusion

På landsplan er handelsgødningsforbruget reduceret med 51 % i perioden fra 1990 til 2009, mens kvælstofoverskuddet i markbalancen er reduceret med ca. 50 %. Modelberegninger for landovervågningsoplandene har vist, at kvælstofudvaskningen fra landbrugsarealerne er reduceret med 40 % fra 1990 til 2009. Målinger har ligeledes vist at kvælstofkoncentrationerne i rodzonevandet er faldet ca. 34 % på lerjorde og ca. 52 % på sandjorde. I Ferskvandsovervågningen er der for vandløb i dyrkede oplande beregnet et generelt fald i kvælstofkoncentrationen på ca. 39 % fra 1989 til 2009.

Landovervågningsprogrammet

I Vandmiljøplanens Landovervågningspro­gram undersøges landbrugets gødningsanvendelse samt tab af næringsstoffer til vand­miljøet.  

Landovervågningsprogrammet startede i 1989. Overvågningen blev i perioden 1989-2003 udført i 7 små landbrugs­domi­nerede vandløbsoplande på hver 5-15 km2. Med NOVANA udgik et af oplandene i 2004, idet dette ikke var repræsentativt for dansk landbrug. Således foretages årligt interviewundersøgelse om landbrugspraksis i 6 oplande. I fem af oplandene udføres endvidere målinger af næringsstoftransport i samtlige dele af vandkredsløbet (figur 1). Disse fem oplande har været med i hele undersøgelsesperioden og anvendes ved opgørelse af udviklingen i landbruget. Oplandene er udvalgt med henblik på at re­præsentere lands­gen­nemsnittet bedst muligt med hensyn til jordbund, klima og landbrugspraksis. Husdyrtætheden i oplandene (0,88 DE ha?1) er dog lidt større end husdyrtætheden på landsplan (0,80 DE ha?1). Oplandene vil ikke nødvendigvis i alle forhold være repræsentative for landet, men de kan betragtes som nogenlunde repræsentati­ve, hvad angår landbrugs­praksis for de enkelte be­driftstyper.

Vandmiljøplanerne

Under vandmiljøplanerne er indført en række initiativer, som har medvirket til at nedbringe forbruget af kvælstof i handelsgødning. Herigennem er udvaskningen af kvælstof reduceret. Endvidere er der stillet krav om efterafgrøder i efteråret. Formålet er, at disse afgrøder skal opsamle kvælstof, herunder det kvælstof som er tilbage i jorden efter høst, eller som frigives i løbet af vinteren.

I 2009 blev Vandmiljøplan III erstattet af Grøn Vækst. I Grøn Vækst er der vedtaget en række nye tiltag, som skal reducere kvælstofudledningen yderligere. I de tidligere vandmiljøplaner gik målsætningen på at reducere kvælstofudvaskningen fra rodzonen. Med Grøn Vækst er der sket et paradigmeskift, idet målsætningen nu går på at reducere udledningen til havet. Målsætningen er således at reducere landbrugets årlige udledning til havet med 19.000 tons N frem mod 2015. For fosfor skal den årlige udledning fra landbruget til vandløb og søer tilsvarende reduceres med 210 tons P frem mod 2015. Planerne er kort beskrevet i tabel 1.

Figur 1   Oversigt over landovervågningsoplandenes placering. . (For yderligere oplysninger, se Faglig Rapport fra DMU, nr. 802)

Tabel 1   Oversigt over Vandmiljøhandlingsplaner i Danmark. (For yderligere oplysninger, se Faglig Rapport fra DMU, nr. 802)

Kvælstof

Kvælstofanvendelse i landbruget

Handelsgødningsforbruget af kvælstof for hele landet er faldet fra 394.000 tons N i 1990 til 195.000 tons N i 2009, mens kvælstof i husdyrgødning er faldet fra 244.000 til 237.000 tons N i perioden 1990-2009. Mængderne af kvælstof fjernet fra markerne ved høst har varieret i perioden afhængig af årets høst. Samlet er overskuddet i markbalancen faldet fra 375.000 tons N i 1990 til 186.000 tons N i 2009, en reduktion på 50 %.

Data fra landovervågningsoplandene for 2009 har vist, at overskuddet af kvælstof i markbalancen er ca. 64 kg ha?1 for planteavlsbrug, mod 84-101 kg N ha?1 for husdyrbrug. Endvidere stiger overskuddet med stigende husdyrtæthed.

Der har igennem overvågningsperioden været en markant forbedring af udnyttelsen af husdyrgødningen som følge af at opbevaringskapaciteten er øget, at en stigende andel af gødningen udbringes om foråret og sommeren samt at der er taget forbedrede udbringningsteknikker i anvendelse (tabel 2).

Tabel 2   Oversigt over udvikling i nøgleparametre for husdyrgødnings­anvendelse i landovervågningsoplandene for 1990, 2007 og 2009. (For yderligere oplysninger, se Faglig Rapport fra DMU, nr. 802)

I 2007 var der et krav om efterafgrøder på 6 % af efterafgrøde­grundarealet for brug med mindre end 0,8 DE/ha og på 10 % for brug med mere end 0,8 DE/ha. Fra 2008 er kravet øget til henholdsvis 10 og 14 %. For landovervågningsoplandene blev det samlede krav til efterafgrøder i 2008 opgjort til 10,3 % af efterafgrødegrundarealet. Det etablerede areal blev opgjort til 13,2 % i 2008 og 10,4 % i 2009. I Grøn Vækst er der en målsætning om yderligere 140.000 ha efterafgrøder.

I Grøn Vækst er der endvidere sat fokus på ændret jordbearbejdning om efteråret som et virkemiddel til at reducere kvælstofudvaskningen fra landbrugsjord. Således må der ikke foretages jordbearbejdning om efteråret forud for forårssåede afgrøder. Reglen indebærer, at der ikke må harves eller pløjes før 1. november på lerjorde og før 1. februar på sandjorde. Endvidere indebærer Grøn Vækst, at græsmarker i omdrift ikke må ompløjes i visse perioder af året.

Praksis for jordbearbejdning om efteråret er undersøgt i de to seneste års interviewundersøgelse i landovervågningsoplandene. Samlet set blev der foretaget jordbehandling (harvning og/eller pløjning) om efteråret forud for forårssåede afgrøder på ca. 10 % af dette areal. Med hensyn til omlægning af græsmarkerne skete dette i Østjylland og Nordjylland både om efteråret (før 1. november), hvor græsmarkene blev efterfulgt af vinterhvede, og om foråret. I Sønderjylland skete omlægningen derimod langt overvejende (på knap 90 % af det omlagte areal) om foråret.

Hvis data fra landovervågningsoplandene anvendes på hele landet svarer det til at der foretages jordbehandling om efteråret forud for forårssåede afgrøder på ca. 85.000 ha og at ompløjning af græs om efteråret foretages på ca. 21.000 ha.

Udviklingstendenser i kvælstofindholdet i det hydrologiske kredsløb

I landovervågningsoplandene måles kvælstofkoncentrationerne i rodzonen på 17 stationsmarker i 3 lerjordsoplande og på 14 stationsmarker i 2 sandjordsoplande. Der er store årsvariationer afhængigt af de klimatiske forhold. En analyse af udviklingstendenser viser et statistisk signifikant fald i de årlige vandføringsvægtede kvælstofkoncentrationer på ca. 34 % for lerjordsoplandene og ca. 52 % for sandjordsoplandene. Spredningen på tallene er imidlertid stor, og med 95 % sandsynlighed er reduktionen mellem 17 og 52 % for lerjordene og mellem 36 og 72 % for sandjordene.

For overvågningsperioden fra 1990 til 2009 er der i det øvre grundvand i landovervågningsoplandene et signifikant fald i nitratindholdet for 59 % af filtrene. Men der er også filtre i det øvre grundvand i landovervågningsoplandene, hvor nitratindholdet har været signifikant stigende.

Overordnet set er der i det øvre grundvand en reduktion i det gennemsnitlige nitratindhold på sandjorde, mens der ingen markant ændring ses i det gennemsnitlige nitratindhold for lerjorde i overvågningsperioden.

Kvælstofkoncentrationen i rodzonevandet har i hele perioden ligget over EU’s krav til drikkevand og grundvand. Der er dog tendens til at koncentrationerne nærmer sig denne grænseværdi. I enkelte år siden 2003/04 har koncentrationerne endog ligget på niveau med grænseværdien. Denitrifikationsprocesser under stedvis reducerede forhold i den umættede zone og den øvre mættede zone medfører lavere koncentrationer i det øvre grundvand end i rodzonen. På lerjord har koncentrationerne i det øvre grundvand ligget under grænseværdien for drikkevand og grundvand i hele perioden, og på sandjord har koncentrationerne siden 1999/00 ligget på niveau med grænseværdien (figur 2).

Kvælstofudvaskning fra hele det dyrkede areal i landovervågningsoplandene er modelberegnet ved hjælp af N-LES4 modellen på baggrund af data fra interviewundersøgelsen og ved et gennemsnitsklima for en 15-årig periode, 1990-2005. Fra 1990 til 2003 blev der fundet en reduktion i udvaskningen på ca. 43 %, herefter har den modelberegnede udvaskning været uændret eller svagt stigende. Ompløjning af brak i 2008 har medvirket til en stigende udvaskning. Således er den samlede reduktion i kvælstofudvaskningen for perioden 1990/91 til 2008/09 opgjort til 40 %.  Det forventes at udvaskningen vil aftage igen efter to, når inddragelse af brak slår igennem i kvælstofkvoten.

Figur 2   Udviklingen i målte kvælstofkoncentrationer i perioden 1990/91 til 2008/09 for rodzonevand og det øvre grundvand i tre lerjord- og to sandjordsoplande. (For yderligere oplysninger, se Faglig Rapport fra DMU, nr. 802).

I et større antal landbrugsdominerede oplande, i alt 63 oplande, i Ferskvandsovervågningen er der fundet et fald i kvælstofkoncentrationen i vandløbene på 39 % for perioden 1989-2009.

Kvælstofkredsløbet for de seneste 5 år, 2004/05-2008/09, er skitseret i figur 3.

Den modelberegnede (N-LES4) årlige kvælstofudvaskning fra rodzonen er ca. 46 kg N ha-1 på lerjorde og ca. 85 kg N ha-1 på sandjorde. På såvel lerjordene som sandjordene er udvaskningen mindre end nettotilførslen, idet der også sker tab ved ammoniakfordampning og denitrifikation. Udvaskningen er væsentlig større fra sandjordene end fra lerjordene. Til trods herfor er kvælstoftransporterne i vandløbene væsentlig højere i lerjordsoplandene (ca. 16 kg N ha-1) end i sandjordsoplandene (henholdsvis ca. 8 og 14 kg N ha-1 for de to oplande). Dette skyldes, at vandafstrømningen på lerjordene sker gennem de øvre jordlag, hvor kvælstofreduktionen er lille, mens vandafstrømningen på sandjordene i højere grad sker gennem de dybere jordlag, hvor der forekommer en betydelig kvælstofreduktion.

Figur 3.  Skematisering af kvælstofkredsløbet i henholdsvis dyrkede lerjords- og sandjordsoplande samt for naturoplande for de hydrologiske år 2004/05-2008/09 (og tilhørende landbrugspraksis 2004-2008). Tilførsel og fraførsel af kvælstof er baseret på data fra interviewundersøgelsen og udvaskningen er modelberegnet med N-LES4 for alle marker i oplandet. NB! Vandløbstransport i landbrugsoplandene er korrigeret for naturarealer og spildevandsudledning, dvs. transporten repræsenterer det dyrkede areal inklusiv spredt bebyggelse. (For yderligere oplysninger, se Faglig Rapport fra DMU, nr. 802).

Fosforanvendelse i landbruget

Anvendelse af fosfor i husdyrgødning er indirekte reguleret gennem harmonikravene, mens anvendelse af mineralsk fosfor i foder er reguleret gennem en afgift på 4 kroner pr. kg.

På landsplan er der sket en reduktion i forbrug af fosfor med handelsgødning fra 40.600 tons P i 1990 til 13.300 tons P i 2008, mens der var et yderligere stort fald i 2009, til 6.700 tons P. Årsagen til dette store fald kan skyldes at der var købt gødning til lager i 2008, som så var blevet anvendt i 2009. Desuden kan det lave indkøb af fosforgødning i 2009 skyldes besparelser pga. manglende likviditet i landbruget og store prisstigninger på fosfor i handelsgødning. Fosfortilførsel med husdyrgødning er faldet fra 54.600 til 45.900 tons P i perioden 1990-2009. Fosforoverskuddet i marken er herved faldet fra ca. 38.100 tons P i 1990 til ca. 13.300 tons P i 2008 og ca. 1.700 tons P i 2009. Det store fald i overskud fra 2008 til 2009 skyldes dels det lave forbrug af fosfor i handelsgødning, dels et højt høstudbytte i 2009. Det er derfor usikkert om de lave overskud i 2009 vil holde de følgende år.

Data fra landovervågningsoplandene for 2009 har vist, at der på planteavlsbrugene var et fosforunderskud på 3,7 kg P ha-1, mens der på husdyrbrugene var et overskud på 2,8-4.2 kg P ha-1.

Fosfor i vandmiljøet

Ved 75 % af jordvandsstationerne har de gennemsnitlige koncentrationer af opløst ortho-P i 1990-2009 ligget på 0,01-0,025 mg P l-1, mens der ved 25 % af stationerne har været koncentrationer på 0,10-0,40 mg P l-1 i nogle få år eller i hele perioden.

I det øvre grundvand har mediankoncentrationen af ortho-P ligget på mindre end ca. 0,01-0,017 mg P l-1, mens mediankoncentrationen af total P har ligget på 0,02-0,08. I 20-30 % af alle grundvandsanalyserne har der været markant højere fosforindhold på over 0,1 mg P l-1.

Tab af fosfor til vandløbene har i gennemsnit for perioden 1990-2009 udgjort 0,18-0,48 kg P ha-1 pr år for landovervågningsoplandene. Det er altså kun en lille del af nettotilførslen, der tabes til overfladevand. Den øvrige del ophobes i overfladejorden eller nedvaskes til dybere jordlag.

Fosfortabet til vandløb er lille i forhold til de fosformængder der tilføres i landbruget. Det skal imidlertid understreges at de koncentrationer, der forekommer i vandløbene i dag (0,08-0,19 mg total P l-1), kan give anledning til eutrofiering i søerne.

Tab af fosfor til vandløbene skyldes erosion fra marker og brinker, drænvandstab samt udledninger fra spredt bebyggelse. Det kan imidlertid ikke udelukkes, at også udvaskning af fosfor med jordvand og grundvand kan bidrage til P tabet, idet der på nogle lokaliteter og i nogle år måles høje fosforkoncentrationer i disse medier.

I jordvand og drænvand blev der i 2008 og 2009 målt på både opløst ortho-P og opløst total P. Forskellen antages at bestå af opløst organisk P. Analyserne viste at opløst organisk P udgjorde henholdsvis 40 % og 26 % af den opløste fraktion i jordvand og drænvand. Endvidere viste analyser af det øvre grundvand, at opløst organisk P eller kolloidalt P udgør et ikke ubetydeligt bidrag til den opløste fosforfraktion i grundvandet.

Hele rapporten i PDF-format (4,04 MB)