Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Hans Estrup Andersen

Landovervågningsoplande: Vandmiljøplanens Overvågningsprogram 1997

Research output: Book/anthology/dissertation/reportReportCommissioned

  • Department of Freshwater Ecology
FORORD: Denne rapport er udarbejdet af Danmarks Miljøundersøgelser som et led i den landsdækkende rapportering af Vandmiljøplanens Overvågningsprogram. Overvågningsprogrammet blev iværk- sat efteråret 1988. Hensigten med Vandmiljøplanens overvågningsprogram er at undersøge effekten af de regulerin- ger og investeringer, som er gennemført i forbindelse med Vandmiljøplanen (1987). Systematisk indsamling af data gør det muligt at opgøre udledninger af kvælstof og fosfor til vandmiljøet samt at registrere de økologiske effekter, der følger af ændringer i belastningen af vandmiljøet med næringssalte. Danmarks Miljøundersøgelser har som sektorforskningsinstitution i Miljø- og Energiministeriet til opgave at forbedre og styrke det faglige grundlag for de miljøpolitiske prioriteringer og beslut- ninger. En væsentlig del af denne opgave er overvågning af miljø og natur. Det er derfor et natur- ligt led i Danmarks Miljøundersøgelsers opgave at forestå den landsdækkende rapportering af overvågningsprogrammet inden for områderne: ferske vande, marine områder, landovervågning og atmosfæren. I overvågningsprogrammet er der en klar arbejdsdeling og ansvarsdeling mellem amterne og Kø- benhavns og Frederiksberg kommuner og de statslige myndigheder. RapporterneFerske vandområder - vandløb og kilder og Ferske vandområder - søer er således baseret på amtskommunale data og rapporter af overvågningen af de ferske vande. Rapporten Marine områder. er baseret på amtskommunale data og rapporter af overvågningen af kystvande og fjorde samt Danmarks Miljøundersøgelsers og vore nabolandes overvågning af de åbne havområder. Rapporten Landovervågningsoplande er baseret på data indbe-rettet af amtskommunerne fra 6 overvågningsoplande og er udarbejdet i samarbejde med Danmarks Geologiske Undersøgelse. Endelig er rapporten Atmosfærisk deposition af kvælstof baseret på Danmarks Miljøundersø- gelsers overvågningsindsats. Bagest i denne rapport findes en sammenfatning af resultaterne fra samtlige overvågningsrap- porter fra Danmarks Miljøundersøgelser. RESUME ---- KONKLUSION: Modelberegninger baseret på landbrugets afgrødevalg og gødningsanvendelse i landovervåg- ningsoplandene har vist et fald i kvælstofudvaskning fra rodzonen på ca. 23-25% fra 1990 til 1997, når der ses bort fra de klimabetingede variationer i udvaskning. Dette hænger sammen med en betydelig forbedring i gødningsudnyttelsen i oplandene i nævnte periode. I vandløbsovervågnin- gen er der for vandløb i dyrkede oplande beregnet et generelt fald i kvælstoftransporten på ca. 7% siden 1989. Faldet er dog kun signifikant for få vandløb. Resumé af Landovervågningen er givet nedenfor. Landovervågningsprogrammet I Vandmiljøplanens Landovervågningsprogram undersøges nærings-stofudvaskningen fra land- brugsarealer til vandmiljøet. Overvåg-ningsprogrammet blev startet i 1988/89 i 6 små landbrugs- dominerede vandløbsoplande, hvert på 5-15 km2. 1989 udgjorde en startperiode, mens 1990 var første år med en fuldstændig dataserie. Oplandene er udvalgt med henblik på at repræsentere landsgennemsnittet bedst muligt med hen- syn til jordbund, klima, størrelsesfordeling, husdyrtæthed, bedrifttypesammensætning og af- grødefordeling. Oplandene vil dog nødvendigvis adskille sig fra landsgen-nemsnittet på enkelte punkter. Den væsentligste forskel er et højere husdyrtryk i oplandene på 1,06 DE ha-1 i forhold til landsgennemsnittet på 0,95 DE ha-1 i 1996 (baseret på det dyrkede areal minus arealer med brak), og at oplandene har større andel af grovsandede jordtyper end hele landet. Dette bevirker, at gød- ningsniveauet for oplandene ikke er repræsentativt for landet som helhed. Oplandene er imidler- tid repræsentative for landet hvad angår landbrugspraksis for de enkelte bedrifttyper i oplandene. Undersøgelsesprogram Ved programmets start blev der udført en jordbundskortlægning, samt en hydrogeologisk og kvartærgeologisk kortlægning af oplandene. Undersøgelsesprogrammet består af: Årlig interviewundersøgelse om landbrugsdriften blandt samtlige ejendomme i oplandene vedrørende arealanvendelse, gødningsforbrug, husdyrhold m.v. For et mindre antal marker indsamles oplysninger om pesticidforbrug. Måleprogrammer: klimastationer, jordvandsstationer, drænvands-stationer, grundvandsstatio- ner, vandløbsstationer. Amterne er ansvarlige for indsamling af data fra interviewundersøgelsen og måleprogrammet i de enkelte oplande samt for rapportering af eget Landovervågningsprogram. Danmarks Miljøunder- søgelser og Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse er ansvarlige for den faglige koor- dinering samt databehandling og rapportering af hele Landovervågningsprogrammet. Nærværende rapport giver en analyse af landbrugets gødningsanvendelse og en beskrivelse af måleresultater for 1989-1997, samt en modelberegning af udvaskningen fra rodzonen i de 6 oplan- de. Rapporten indeholder endvidere en vurdering af næringsstofcirkulationen i oplandene, samt landbrugets indflydelse herpå. I konklusionen vurderes udviklingen i landbrugets nærinsstofbe- lastning af vandområderne. Udviklingen i landbrugspraksis i landovervågningsoplandene og for hele landet Formålet med analysen af landbrugspraksis er at beskrive virkningerne af tiltag fra Vandmiljø- planen og senere handlingsplaner på landbrugets gødningsforbrug og udnyttelsesgrad af husdyr- gødning. Dette gøres dels ved at beskrive udviklingen i landbrugspraksis i landovervågningsop- landene fra 1990 til 1997 og dels ved at beskrive udviklingen i gødningsforbruget for hele landet i perioden fra 1985 til 1997. I 1997 udgør grønne marker 75% af det dyrkede areal. Heraf udgør græs inklusiv brak, vinterraps og korn med udlæg 42%, vinterkorn 37% og rodfrugter, majs og halmnedmuldning 21%. Kun førstnævnte gruppe samt rodfrugter (roer) kan forventes at optage betydelige kvælstofmængder i efterårs- og vintermånederne. I 1997 står 84% af dyreenhederne på ejendomme med mindst 9 må- neders opbevaringskapacitet. Andelen af forårs/sommer-udbringningen steg 37%-point fra 1990 til 1997, heraf er der en lille stigning fra 1996 til 1997. Fra 1990 til 1997 blev handelsgød- ningsforbruget reduceret, således at udnyttelsen af husdyrgødningen steg 31%-point. Hus- dyrgødningen fordeles bedre i 1994-1997 end tidligere. I 1997 overgødes der stadig på ca. 20% af arealet, men overgødskningens størrelse er aftaget betydeligt. Ca. 12% af ejendommene, som anvendte husdyrgødning i 1997, opfyldte ikke minimuskravet til udnyttelse af husdyr- gødning; disse havde et jordliggende på ca. 10% af det dyrkede areal. For en bedre udnyttelse af husdyrgødningen skal handelsgødningsforbruget sænkes yderligere For hele landet udgjorde handelsgødningsforbruget 282 mio. kg N i 1997, hvilket er et fald på 3 mio. kg N i forhold til 1996. Den udbragte mængde af husdyrgødning faldt med 23 mio. kg N i samme periode. Afgrødernes kvælstofbehov steg med 15 mio. kg N primært på grund af ændrin- ger i kvælstofprognosen. Det samlede gødningsforbrug set i forhold til afgrødernes behov er fal- det fra 1996 til 1997. Hovedårsagen er en ændret norm for indholdet af kvælstof i husdyrgødnin- gen og ændret kvælstofprognose. På landsplan er den samlede tilførsel af handelsgødning faldet fra 392 mio. kg N i 1985 til 282 mio. kg N i 1997. Udbragt husdyrgødning (uden udbinding) er faldet med ca. 24 mio. kg i perioden. Derved er den samlede kvælstoftilførsel til de dyrkede arealer faldet med 22% fra 606 mio. kg N i 1985 til 472 mio. kg N i 1997. I samme periode faldt afgrødernes kvælstof behov med 56 mio. kg N, hvorved den reelle nedgang i tildelt kvælstof, fratrukket nedgangen i afgrødernes behov, er 74 mio. kg N. Dette svarer til en nedgang på 6% for perioden 1985-93 og en nedgang på 8% for perio- den 1994-97. Total kvælstofinput (handelsgødning, husdyrgødning samt kvælstof tilført ved bælgplanters fik- sering og atmosfærisk deposition) til landbrugsjord i Danmark er faldet fra 750 mio. kg N i 1985 til 606 mio. kg N i 1997. Kvælstof fjernet med afgrøderne har varieret mellem 308 og 408 mio. kg N. Nettotilførsel af kvælstof faldt fra 380 mio. kg N i 1985 til 243 mio. kg N i 1997. Set over hele peri- oden udgjorde faldet i nettotilførsel af kvælstof 27%. Tilførsel af fosfor med handelsgødning pr arealenhed landbrugsjord i Danmark faldt fra 16,7 kg P ha-1 i 1985 til 8,3 kg P ha-1 i 1997, mens tilførsel med husdyrgødning steg fra 16,7 kg P ha-1 til 20,2 kg P ha-1 i samme periode. Stigningen i fosfortilførsel med husdyrgødning kan delvis tilskrives en revurdering af husdyrgødningsnormerne. Fosfor fjernet med afgrøderne har varieret mellem 17 og 22 kg P ha-1. Nettotilførsel af fosfor til landbrugsjord er således faldet fra ca. 15 til 11 kg P ha-1 i pe- rioden 1985 til 1997. I landovervågningsoplandene i 1997 er det vist at den laveste nettotilførsel af fosfor forekom- mer på planteavlsbrugene (2,5 kg P ha-1), mens nettotilførselen på kvægbrugene udgjorde 6,1 kg P ha-1 og på svinebrug og blandede kvæg- og svinebrug henholdsvis 9,8 og 13,2 kg P ha-1. På husdyrbrugene steg nettotilførslen med stigende husdyrtæthed. Næringsstofudvaskning fra stationsmarkerne Undersøgelse af næringsstofudvaskning fra rodzonen er udført på 18 stationsmarker i 3 lerjords- oplande og på 22 stationsmarker i 3 sand-jordsoplande. Undersøgelsen dækker 8 hydrologiske år, 1989/90-1996/97. Det generelle udviklingsmønster for målt kvælstofudvaskning er, at udvaskningen har været sti- gende igennem perioden indtil 1992-1994, hvorefter udvaskningen igen har været faldende. Vari- ationerne igennem denne periode kan være klimatisk betingede. I 1995/96 og 1996/97 var ud- vaskningerne lave på grund af lille nedbør i denne periode. Som gennemsnit for måleperioden udgjorde udvaskningen af kvælstof fra rodzonen 68 kg N ha-1 år-1 for lerjordsoplandene og 124 kg N ha-1 år-1 for sandjordsoplandene. Den mindste kvælstofudvaskning er målt på planteavlsbrugene, mens større udvaskning fore- kommer på husdyrbrugene. Som gennemsnit for grupper af marker ligger udvaskningen tæt på nettotilførslerne. Dog på planteavlsbrugene er udvaskningen lidt større end nettotilførslerne, mens udvaskningen på såvel svinebrugene som kvægbrugene ligger lidt lavere end nettotilførs- lerne. Der er foretaget en analyse af de målte udvaskninger i forhold til afgrødetype, gødskning og jordtype: 1. Meget høj udvaskning (124-213 kg N ha-1 år-1): græs (inkl. kløvergræs), græs (inkl. kløvergræs) ompløjet om efteråret og tilsået med vinterafgrøde, samt rodfrugter (foderroer). Afgrøderne dyrkes oftest på sandjord på kvægbrug; husdyrgødningstilførslen er høj. 2. Høje udvaskninger (96-124 kg N ha-1 år-1): ærter og raps efterfulgt af vinterafgrøder. 3. Middelhøje udvaskninger (71-91 kg N ha-1 år-1): korn, korn m. udlæg. Høj udvaskning fra ud- lægsmarker skyldes, at disse ofte dyrkes på sandjord på kvægbrug, hvor husdyrgødningstilfør- sel er høj. 4. Lave udvaskninger (12 kg N ha-1 år-1): sukkerroer. Dyrkes fortrinsvis på lerjord på planteavls- brug. Udvaskning af fosfor fra rodzonen har været lav ved 28 stationer, gennemsnitlig 0,045 kg P ha-1 år-1 i den 8-årige måleperiode. Ved tre stationer har udvaskningen derimod været høj, 0,22 - 0,72 kg P ha-1 år-1. Drænvandsundersøgelser i to lerjordsoplande har vist, at nitratudvaskningen gennem dræn ud- gjorde ca. 46% af udvaskningen fra rodzonen. Fosfortab gennem 6 dræn har ligget på gennemsnitlig 0,054 kg P ha-1 år-1, og heraf har opløst ortho- P udgjort 44%. Fra ét dræn har P tabet været væsentlig højere, gennemsnitlig 0,160 kg P ha-1 år-1, hvoraf partikulært P har udgjort 11%. En drænvandsundersøgelse udført under det Strategiske Miljøforskningsprogram har vist, at fosfortabet gennem 4 dræn i 1993/94 og 1994/95 blev undere- stimeret med 26% for opløst P og 55% for partikulært P ved den prøvetagningsteknik, som anven- des i overvågningen (ugentlige punktprøver) sammenlignet med kontinuert (time) prøvetagning. Modelberegning af kvælstofudvaskningen fra rodzonen Med en empirisk model er der gennemført beregninger af udvaskningen fra rodzonen i de 6 op- lande. I en sammenligning med målt udvaskning på stationsmarkerne, ligger den beregnede ud- vaskning gennemsnitligt 26% under den målte. Modellen vurderes dog reelt at afspejle forskelle mellem ler- og sandjorde samt forskelle i landbrugspraksis. Beregninger på aktuel dyrkningspraksis i perioden 1989/1990 til 1996/1997 viser en reduktion i udvaskningen på 23-25% for oplandene som helhed. I reduktionsintervallet er der taget højde for en ikke-repræsentativ nedgang i forbrug af husdyrgødning i oplandene samt at de benyttede normer overvurderer indholdet af kvælstof i husdyrgødningen. Grundvand Det øvre grundvands nitratindhold i landovervågningsoplandene er fortsat højt. I de landbrugs- påvirkede boringer i sandoplandene var den gennemsnitlige nitratkoncentration i 1997 på 59 mg NO3/l og i de lerede oplande 30 mg NO3/l. En trendanalyse af 83 nitratpåvirkede boringer viser at i over halvdelen af boringerne er der fort- sat ingen signifikant udvikling i nitratindholdet. LOOP 5 skiller sig markant ud fra de øvrige op- lande ved at der i næsten halvdelen af boringerne er konstateret et faldende nitratindhold. Dette stemmer overens med at der i dette opland efter et højt nitratindhold i 1991/92 har været et fald i den totale kvælstofudvaskning og i koncentrationen af kvælstof i jordvandet frem til 1996. Som følge af de grovsandede jorde i LOOP 5 må det forventes at en ændret udvaskning hurtigt vil kunne konstateres i det øvre grundvand. I de øvrige oplande er der 13 og 7 boringer med hen- holdsvis signifikant faldende og stigende nitrationhold ud af i alt 54 boringer. Der er i 1997 anvendt 37 forskellige pesticider på stationsmarkerne og udvalgte opstrøms marker. Med det gamle analyseprogram for pesticider analyseres der kun for 8% af disse pesticider. Det nye program omfatter ca. 50% af de anvendte pesticider i 1997. I 38 af de 113 boringer, der er analyseret i overvågningsperioden, er der fundet mindst 1 pesticid eller nedbrydningsprodukt. Kun 1/3 af fundene er genbestemt ved en senere analyse. I 9 boringer er der målt en koncentration af pesticider eller nedbrydningsprodukter over drikkevandskravet på 0,1 *g/l. Den gennemsnitlige koncentration af de fundne pesticider i det øvre grundvand under landbrugsarealer varierer mellem 0,01 og 0,07 *g/l. I det øvre grundvand i landovervågningsoplandene er der i 1997 fundet pesticider, som det fortsat er tilladt at anvende eller anvende i begrænset omfang. Det drejer sig om isoproturon, propyza- mid, MCPA og mechlorprop. Stoftransport i vandløb Afstrømningen var usædvanlig lille i de to seneste hydrologiske år (1995/96 og 1996/97) og meget stor i de to forudgående hydrologiske år (1993/94 og 1994/95). I de lerede oplande har afstrøm- ningen varieret mere mellem våde og tørre år end i de sandede oplande. En opsplitning af vandløbshydrograferne for de 6 oplande viser, at en stor del af overskudsnedbø- ren hurtigt når frem til vandløbene i de lerede oplande, mens afstrømningen i de sandede oplande hovedsagelig sker via grundvand. Den årlige overfladenære andel af afstrømningen til vandløbe- ne udgjorde i måleperioden 40-42% for vandløb i lerjordsoplandene og 5-23% for vandløb i sand- jordsoplandene. For transporten af totalkvælstof i vandløbene betyder dette, at der er tydeligt hø- jere koncentrationsniveau i vandløbene, der afvander lerede oplande. Den vandføringsvægtede årsmiddelkoncentration af kvælstof lå i gennemsnit for perioden på 9,2 mg N l-1 i vandløbene i de lerede oplande og 3,8 mg N l-1 i de sandede oplande. Det lavere gen- nemsnit for de sandede oplande skyldes mindre overfladisk afstrømning og formentligt øget de- nitrifikation i okkerpotentielle områder i to af de sandede oplande. Den totale kvælstofudvaskning til vandløbene fra dyrkede arealer har i undersøgelsesperioden ligget på gennemsnitlig 24,8 kg N ha-1 år-1 i lerjordsoplandene, og på gennemsnitlig 11,6 kg N ha-1 år-1 i sandjordsoplandene. Til sammenligning anføres at udvaskningen fra naturarealer i undersø- gelsesperioden lå på 0,6-4,3 kg N ha-1 år-1. I ingen af oplandene er sket en statistisk signifikant udvikling i kvælstoftabet. Der er dog en ten- dens til fald i kvælstoftabet, som omregnet i procent svarer til et 7%s fald over niårs perioden 1989- 97. Der er i testen korrigeret for ændringer i afstrømning, men ikke for ændringer i jordens kvæl- stofpulje ved skift mellem våde og tørre år. Det totale tab af fosfor fra dyrkede arealer til vandløb, beregnet på baggrund af normal prøvetag- ning, har i måleperioden ligget på gennemsnitligt 0,33 kg P ha-1 år-1. Der var ingen entydig forskel mellem lerjords- og sandjordsoplandene. Til sammenligning anføres at tabet fra naturoplande i samme periode lå på 0,04-0,12 kg P ha-1 år-1. Fosfor oplandstabet er som gennemsnit for de seks oplande faldet med ca. 15% fra 1989-97. Fald i udledninger fra spredt bebyggelse, og i enkelte tilfælde fra punktkilder bidrager til faldet. I tre af hovedvandløbene i landovervågningsoplandene er fosfortabet til vandløb siden 1993 tillige beregnet på baggrund af intensiv prøvetagning. I gennemsnit er fosfortabet her 39% større, end når det beregnes på baggrund af normal prøvetagning. Fosfortabet beregnet på baggrund af den normale prøvetagning er derfor med stor sandsynlighed undervurderet i alle 7 hovedvandløb i overvågningsoplandene. Landbrugets indflydelse på næringsstoftransporten i oplandene På baggrund af måleresultater og beregnede størrelser er opstillet en vurdering af kvælstoftrans- porten i oplandene for de otte hydrologiske år 1989/90 - 1996/1997. I opstillingen er ikke medta- get kvantificering af kvælstofmineralisering/immobilisering, denitrifikation eller ammoniakfor- dampning. I lerjordsoplandene er årligt tilført ca. 116 kg N ha-1 med handelsgødning, 69 kg N ha-1 med hus- dyrgødning og 30 kg N ha-1 ved kvæl-stoffixering og atmosfærisk deposition, i alt ca. 215 kg N ha-1. Med afgrøderne er årligt fjernet ca. 130 kg N ha-1. Der er således netto tilført jorden ca. 85 kg N ha-1. Udvaskningen fra rodzonen er målt til ca. 68 kg N ha-1; af denne udvaskning er ca. 44% nået ud til vandløbene. I sandjordsoplandene er årligt tilført ca. 113 kg N ha-1 med handelsgødning, 116 kg N ha-1 med husdyrgødning og ca. 42 kg N ha-1 ved kvælstoffixering og atmosfærisk deposition, i alt ca. 271 kg N ha-1. Afgrøderne har årligt fjernet ca. 131 kg N ha-1; således er der netto tilført jorden ca. 140 kg N ha-1. Udvaskningen fra rodzonen er målt til ca. 124 kg N ha-1; af denne udvaskning er ca. 10% nået ud til vandløbene. Modelberegninger udført med udvaskningsfunktioner ved normalklima har vist et fald i kvæl- stofudvaskning fra rodzonen fra 1989/90 til 1996/97 (ca. 23-25%). En scenarieberegning har vist, at der ved fuld implementering af Handlingsplanen for Bæredygtig Landbrug kan opnås en reduktion i kvælstofudvaskningen på 26-27%. Med udgangspunkt i et vurderet markbidrag på 230.000 t N svarer det til en reduktion i udvaskningen på ca. 61.000 t N. For at opfylde Vandmiljøplanens reduktionsmål skal der således ske en yderligere reduktion på 35-40.000 t N. I februar 1998 vedtog Folketinget Vandmiljøplan II. I planen er landbrugets redukti- onskrav fastholdt. Planen indeholder en bred vifte af virkemidler, som skal være implementeret senest år 2003. Da effekten for en del virkemidler bygger på en forventet udvikling i landbrugs- praksis er det vedtaget, der skal foretages en evaluering i 1999/2000 og 2002/2003. Virkemidlerne vil blive justeret i forhold hertil. Den konstante nettotilførsel af fosfor til landbrugsjordene har forårsaget stigende fosforstatus af disse. I landbruget måles fosforstatus ved fosfortallet (Pt). For optimal planteproduktion bør Pt værdien ligge på 2,0 - 3,5/4,0. I Danmark har ca. 50% af jorderne Pt værdier højere end 4,0. Dan- ske jorde har således overvejende høj fosforstatus, hvilket kan have indflydelse på det diffuse fos- fortab til omgivelserne. Der er behov for at nedbringe fosforinput til jorderne, specielt på husdyr- brugene.
Original languageDanish
PublisherDanmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet
Number of pages156
Publication statusPublished - 1998
SeriesFaglig rapport fra DMU
Volume252

See relations at Aarhus University Citationformats

ID: 12449603