Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 74: Landovervågningsoplande 2012. NOVANA

Blicher-Mathiesen, G., Rasmussen, A., Grant, R., Jensen, P.G., Hansen, B. & Thorling, L. 2013. Landovervågningsoplande 2012. NOVANA. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 154 s. - Videnskabelig rapport fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 74
http://dce2.au.dk/pub/SR74.pdf 

Sammenfatning

Konklusion

På landsplan er handelsgødningsforbruget reduceret med 53 % i perioden fra 1990 til 2012, mens kvælstofoverskuddet i markbalancen er reduceret med ca. 45 %. Størst nedgang i markbalancen er sket i perioden frem til 2003 med 162.500 tons N, mens der herefter findes en nedgang på 22.300-35.500 tons N. Modelberegninger for landovervågningsoplandene har vist, at kvælstofudvaskningen fra landbrugsarealerne er reduceret med 43 % fra 1990 til 2003, fra dette år findes, at N-udvaskningen i disse oplande stort set er på samme niveau frem til 2012. Målinger har vist, at kvælstofkoncentrationerne i rodzonevandet er faldet ca. 23 % på lerjorde og ca. 48 % på sandjorde. I ferskvandsovervågningen er der for vandløb i dyrkede oplande beregnet et generelt fald i kvælstofkoncentrationen på ca. 51 % fra 1989 til 2012.

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.

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 2009, 1,13 i 2012) er dog lidt større end husdyrtætheden på landsplan (0,80 DE ha?1 i 2009 – ikke opdateret for 2010-2012 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 med virkemidler, 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 185.000 tons N i 2012 (data fra Danmarks Statistik), mens kvælstof i husdyrgødning er faldet fra 244.000 til 228.000 tons N i perioden 1990-2011. Det indberettede forbrug af handelsgødning i Gødningsregnskaberne opgjort for hele landet har været nogenlunde konstant i perioden 2005-2012.

Mængderne af kvælstof fjernet fra markerne ved høst har varieret i perioden afhængig af årets høst. Samlet er overskuddet i markbalancen faldet fra 411.500 tons N i 1990 til ca. 226.700 tons N i 2012, en reduktion på ca. 45 %. Størst nedgang i markbalancen er sket i perioden frem til 2003 med 162.500 tons N, mens der herefter findes en nedgang på 22.300-35.500 tons N.

Data fra landovervågningsoplandene for 2012 har vist, at overskuddet af kvælstof i markbalancen er ca. 29 kg ha?1 for planteavlsbrug, der ikke anvender husdyrgødning, mod 71-110 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 2012 anvender mere gødning end 10 kg N ha-1 over bedrifternes kvote udgør godt 5 % af det dyrkede konventionelle areal (overforbrug), mens bedrifter, der anvender mindre gødning end 10 kg N ha-1 under bedriftens kvote udgør godt 29 % 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 2012 opgjort til 11,8 % af efterafgrødegrundarealet efter fradrag for alternativer. Det etablerede efterafgrødeareal i 2012 var 12,3 % af efterafgrødegrundlaget, hvorved arealkravet til efterafgrøder således blev opfyldt i 2012. 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. Virkemidlerne er implementeret med virkning for høståret 2012.

Praksis for jordbearbejdning om efteråret er undersøgt på fire års data fra landovervågningsoplandene, før virkemidlet trådte i kraft. For disse år blev der foretaget jordbehandling (harvning og/eller pløjning) om efteråret forud for forårssåede afgrøder på ca. 14 % af dette areal. Efter at virkemidlet er trådt i kraft er dette reduceret til 6 %.

Med hensyn til omlægning af græsmarkerne skete dette om efteråret i Nordjylland og Sønderjylland på henholdsvis 38 og 24 % af det omlagte areal, opgjort som et gennemsnit af 4 år før virkemidlet trådte i kraft, mens omlægningen i 2012 er reduceret til henholdsvis 11 og 0 % for de samme oplande, efter virkemidlet er trådt i kraft.

I gennemsnit var der for hele landet i årene 2008-11 i alt ca. 885.000 ha med forårssåede afgrøder og ca. 323.000 ha med græs i omdrift. Hvis landovervågningsdata for jordbearbejdning anvendes for forårssåede afgrøder og græs i omdrift for hele landet, svarer det til, at der for hele landet foretages jordbearbejdning om efteråret forud for forårssåede afgrøder på ca. 124.000 ha, og at ompløjning af græs om efteråret foretages på ca. 32.000 ha. Ved at anvende ingen jordbearbejdning om efteråret reduceres udvaskningen med 10 kg N/ha og ingen ompløjning af fodergræs reducerer udvaskningen med 36 kg N/ha. Dette svarer til en reduktion i kvælstofudvaskningen på ca. 1.200 tons N for begge virkemidler.

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. 23 % for lerjordsoplandene og ca. 48 % for sandjordsoplandene. Spredningen på tallene er imidlertid stor, og med 95 % sandsynlighed er reduktionen mellem 0 og 73 % for lerjordene og mellem 9 og 89 % 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, 1991-2005. Fra 1991 til 2003 blev der fundet en reduktion i udvaskningen på ca. 43 %, herefter har den modelberegnede udvaskning stort set været uændret.

I et større antal landbrugsdominerede oplande, i alt 53 oplande, i ferskvandsovervågningen er der fundet et fald i kvælstofkoncentrationen i vandløbene på 48 % for perioden 1989-2012

Den modelberegnede (N-LES4) årlige kvælstofudvaskning fra rodzonen er ca. 47 kg N ha-1 på lerjorde og ca. 91 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. 14 kg N ha-1) end i sandjordsoplandene (henholdsvis ca. 6 og 14 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 11.800 tons P i 2012. Fosfortilførsel med husdyrgødning er faldet fra 54.600 til 41.300 tons P i perioden 1990-2011. Fosforoverskuddet i marken er herved faldet fra ca. 42.200 tons P i 1990 til ca. 6.500 tons P i 2012.

Data fra landovervågningsoplandene for 2012 har vist, at der på planteavlsbrug, der ikke anvender husdyrgødning, var et fosforunderskud på 7,8 kg P/ha, mens der på husdyrbrugene og planteavlsbrug, der anvender husdyrgødning, var et overskud på 1,8-8,5 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 0,013-0,053. 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 0,20-0,47 kg P ha-1 pr år for landovervågningsoplandene. Det er altså kun en lille del af fosforoverskuddet 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 (0,10-0,18 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 - 2011/12 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.