Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 31: Landovervågningsoplande 2011

Blicher-Mathiesen, G., Grant, R., Jensen, P.G., Hansen, B. & Thorling, L. 2012. Landovervågningsoplande 2011. NOVANA. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 148 s. - Videnskabelig rapport fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 31
http://www.dmu.dk/Pub/SR31.pdf

 

Resumé

Konklusion

På landsplan er handelsgødningsforbruget reduceret med 51 % i perioden fra 1990 til 2011, mens kvælstofoverskuddet i markbalancen er reduceret med ca. 56 %. Modelberegninger for landovervågningsoplandene har vist, at kvælstofudvaskningen fra landbrugsarealerne er reduceret med 42 % fra 1990 til 2011. Målinger har ligeledes vist at kvælstofkoncentrationerne i rodzonevandet er faldet ca. 35 % på lerjorde og ca. 50 % på sandjorde. I Ferskvandsovervågningen er der for vandløb i dyrkede oplande beregnet et generelt fald i kvælstofkoncentrationen på ca. 43 % fra 1989 til 2011.

Ved slutevalueringen af Vandmiljøplan II i 2003 blev det vurderet at kvælstofudvaskningen på landsplan var reduceret med 48 % fra 1985 til 2003. Det indberettede forbrug af handelsgødning i Gødningsregnskaberne opgjort for hele landet har nogenlunde været konstant i perioden 2005-2011. I landovervågningsoplandene er der set en lille stigning i den modelberegnede udvaskning fra 2003 til 2011, bl.a. på grund af ompløjning af brak i 2008 og 2009 som kan give anledning til en midlertidig stigning i udvaskning fordi N-kvoten reguleres med 2 års forsinkelse. Desuden er der fra 2011 strammet op på regler for efterafgrøder således at disse ikke længere kan erstattes af vintergrønne marker. 

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. 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 (0,95 DE ha?1 i 2010) er dog lidt større end husdyrtætheden på landsplan (0,80 DE ha?1 i 2009 – ikke opdateret for 2010 i Danmarks Statistik). 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 optage det kvælstof, som er tilbage i jorden efter høst, eller som frigives i løbet af vinteren, og som ellers ville blive udvasket.

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. Der er i december 2011 vedtaget Vandplaner medvirkemidler der skal sikre en reduktion på 9.000 tons N frem mod 2015, mens der stadig pågår udredning om tiltag, der skal sikre den resterende reduktion på 10.000 tons N. For fosfor skal den årlige udledning fra landbruget til vandløb og søer tilsvarende reduceres med 210 tons P frem mod 2015.

Kvælstof

Kvælstofanvendelse i landbruget

Handelsgødningsforbruget af kvælstof for hele landet er faldet fra 394.000 tons N i 1990 til 203.900 tons N i 2011, mens kvælstof i husdyrgødning er faldet fra 244.000 til 226.000 tons N i perioden 1990-2011. Mængderne af kvælstof fjernet fra markerne ved høst har varieret i perioden afhængig af årets høst. Samlet er overskuddet i markbalancen faldet fra 397.000 tons N i 1990 til 211.400 tons N i 2011, en reduktion på 45 %. Det indberettede forbrug af handelsgødning i Gødningsregnskaberne opgjort for hele landet har nogenlunde været konstant i perioden 2005-2011.

Data fra landovervågningsoplandene for 2011 har vist, at overskuddet af kvælstof i markbalancen er ca. 52 kg ha?1 for planteavlsbrug, der ikke anvender husdyrgødning, mod 86-123 kg N ha?1 for husdyrbrug og planteavlsbrug, der anvender husdyrgødning. 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.

For landovervågningsoplandene er det opgjort, at de bedrifter som i 2011 anvender mere gødning end 10 kg N ha-1 over bedrifternes kvote udgør godt 15 % af det dyrkede konventionelle areal (overforbrug), mens bedrifter, der anvender mindre gødning end 10 kg N ha-1 under bedriftens kvote ligeledes udgør godt 30 % af arealet (underforbrug).

I 2007 var der et krav om efterafgrøder på 6 % af efterafgrødegrundlaget 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 med 4 %. For landovervågningsoplandene blev det samlede krav til efterafgrøder i 2011 opgjort til 12,8 % af efterafgrødegrundarealet. Det etablerede areal blev opgjort til 10,4 % i 2010 og 9,9 % i 2011. 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 fire seneste års interviewundersøgelse i landovervågningsoplandene. Samlet set blev der foretaget jordbehandling (harvning og/eller pløjning) om efteråret forud for forårssåede afgrøder på ca. 14 % af dette areal. Med hensyn til omlægning af græsmarkerne skete dette om efteråret i Østjylland, Nordjylland og Sønderjylland på henholdsvis 47, 43 og 23 % af det omlagte areal.

Hvis data fra landovervågningsoplandene anvendes på hele landet svarer det til at der foretages jordbehandling om efteråret forud for forårssåede afgrøder på ca. 133.000 ha og at ompløjning af græs om efteråret foretages på ca. 13.000 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 for perioden 1990/91-2003/04 viser et statistisk signifikant fald i de årlige vandføringsvægtede kvælstofkoncentrationer på ca. 35 % for lerjordsoplandene og ca. 50 % for sandjordsoplandene. Spredningen på tallene er imidlertid stor, og med 95 % sandsynlighed er reduktionen mellem 20 og 52 % for lerjordene og mellem 36 og 72 % for sandjordene. Siden 2003/04 har der ikke kunnet måles noget statistisk fald i kvælstofkoncentrationerne. Tværtimod er der tendens til at koncentrationerne i sandjordsoplandene har været stigende i de seneste par år, formentlig fordi der på jordvandsstationerne på sandjord har været meget græs i omdrift efterfulgt af afgrøder uden efterafgrøder.

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. 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 i den umættede zone medfører lavere koncentrationer i det øvre grundvand end i rodzonen. På lerjord har koncentrationerne i det øvre grundvand ligget under grænseværdien for drikkevand i hele perioden, og på sandjord er koncentrationerne faldet til niveauet for grænseværdien for drikkevand.

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. 45 %, herefter har den modelberegnede udvaskning været uændret eller svagt stigende. Ompløjning af brak i 2008 og 2009 har medvirket til en stigende udvaskning. Fra 2010 er der sket en yderligere reduktion i kvælstofnormerne som følge af ompløjning af brakken i 2008. Dette har imidlertid ikke bragt den modellerede kvælstofudvaskning ned niveauet før 2008. Således er den samlede reduktion i kvælstofudvaskningen for perioden 1990/91 til 2010/11 opgjort til 42 %.

I et større antal landbrugsdominerede oplande, i alt 63 oplande, i Ferskvandsovervågningen er der fundet et fald i kvælstofkoncentrationen i vandløbene på 43 % for perioden 1989-2011.

Den modelberegnede (N-LES4) årlige kvælstofudvaskning fra rodzonen er ca. 43 kg N ha-1 på lerjorde og ca. 90 kg N ha-1 på sandjorde for de seneste fem år. 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. 15 kg N ha-1) end i sandjordsoplandene (henholdsvis ca. 7 og 15 kg N ha-1 for de to oplande). Dette skyldes, at vandafstrømningen på lerjordene sker gennem de øvre jordlag, mens vandafstrømningen på sandjordene i højere grad sker gennem de dybere jordlag, hvor der forekommer en betydelig kvælstofreduktion.

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 10.800 tons P i 2011. Fosfortilførsel med husdyrgødning er faldet fra 54.600 til 42.500 tons P i perioden 1990-2011. Fosforoverskuddet i marken er herved faldet fra ca. 42.200 tons P i 1990 til ca. -6.300 tons P i 2011. Det vil sige, at der i 2011 som gennemsnit for hele landet på markniveau, var et underskud mellem tilført og fraført fosfor.

Data fra landovervågningsoplandene for 2011 har vist, at der på planteavlsbrug, der ikke anvender husdyrgødning, var et fosforunderskud på 7,9 kg P/ha, mens der på husdyrbrugene og planteavlsbrug, der anvender husdyrgødning, var et overskud på 3,4-10,7 kg P ha-1.

Fosfor i vandmiljøet

Ved 75 % af jordvandsstationerne har de gennemsnitlige koncentrationer af opløst ortho-P ligget på 0,008-0,024 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. 0,01-0,02 mg P l-1, mens mediankoncentrationen af total P har ligget på 0,014-0,060. 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 1990-2011 udgjort 0,19-0,47 kg P ha-1 pr år for landovervågningsoplandene. Det er altså kun en lille del af den nettotilførslen der ophobes på husdyrbrug, 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 (0,10-0,19 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 2008/09 - 2010/11 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 36 % og 15 % 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.