Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Hans Estrup Andersen

Landovervågningsoplande 1998: NOVA 2003

Research output: Book/anthology/dissertation/reportReportCommissioned

  • R. Grant, Denmark
  • I. Paulsen, Denmark
  • H. E. Andersen
  • A. R. Laubel, Denmark
  • J. O. Jørgensen, Denmark
  • P. G. Jensen, Denmark
  • M. Pedersen
  • Department of Freshwater Ecology
Forord: Denne rapport er udarbej-det af Danmarks Mil-jøunder-søgelser som et led i den lands-dæk-ken-de rapportering af det Nationale Program for Overvågning af Vandmiljøet (NOVA), som fra 1998 afløser Vand-miljøpla-nens Over-vågningspro-gram, iværksat efteråret 1988. Hensigten med Vandmiljøplanens Over-vågningsprogram var at un-dersøge effekten af de reguleringer og in-vesteringer, som er- gennem-ført i forbindelse med Vandmil-jøplanen (1987). Sy-stema-tisk ind-samling af data gør det muligt at opgøre udled-nin-ger af kvæl-stof og fosfor til vandmiljøet samt at registrere de økologiske effekter, der følger af ændringer i be-lastningen af vand-miljøet med nærings-salte. Med NOVA er programmet udvidet til at omfatte både vand-miljøets tilstand i bredeste forstand og miljøfremmede stoffer og tungmetaller. Danmarks Miljøundersø-gelser har som sektor-forskningsinstitu-tion i Miljø- og Energiministeriet til opgave at forbedre og styrke det fagli-ge grundlag for de mil-jøpolitiske prioriteringer og beslut-ninger. En væsentlig del af denne opgave er overvågning af miljø og natur. Det er derfor et naturligt led i Danmarks Miljø-undersø-gelsers opgave at forestå den landsdækkende rapportering af overvågnings-program-met inden for områder-ne: ferske vande, marine om-råder, land-overvågning og atmos-færen. I overvågningsprogram-met er der en klar arbejdsdeling og an-svars-deling mellem amterne og Københavns og Fre-deriksberg kommuner og de statslige myndigheder. Rapporterne Vandløb og kilder ogSøer er således baseret på amts-kommunale data og rapporter af over-vågningen af de ferske vande. Rapporten Marine områder - Status over miljøtilstanden i 1998 er ba-seret på amtskommunale data og rapporter af overvågningen af kystvande og fjorde samt Dan-marks Miljøundersøgel-sers og vore nabolandes over-vågning af de åbne havområder. Rapporten Landover-vågningsoplande er baseret på data indbe-rettet af amtskommuner-ne fra 7 overvågnings-oplande og er ud-arbejdet i samarbejde med Danmarks Geologi-ske Un-dersøgel-ser. Endelig er rapporten Atmosfærisk deposition af kvælstof baseret på Danmarks Miljø-undersø-gelsers overvågnings-ind-sats. Bagest i denne rapport findes en sammenfatning af resultaterne fra samtlige overvågningsrapporter fra Danmarks Miljøundersø-gelser. Resumé Konklusion Modelberegninger har vist, at ændringer i landbrugets afgrødevalg og gødskningspraksis fra 1990 til 1998 vil medføre en reduktion i kvælstofudvaskningen på ca. 25 % i løbet af en årrække, når der ses bort fra de klimabetingede variationer i udvaskning. Dette hænger sammen med en betydelig forbedring i gødningsudnyttelsen i op-landene i nævnte periode. I vandløbsovervågningen er der for vandløb i dyrkede oplande beregnet et generelt fald i kvælstoftrans-porten på ca. 5 % siden 1989. Faldet er dog kun signifikant for få vandløb. Resumé af Landovervågningen er givet nedenfor. Landovervågningsprogrammet I Vandmiljøplanens Landovervågningspro-gram undersøges land-brugets gødnings- og pesticidanvenvelse samt tab af disse stoffer til vand-miljøet. Over-vågningsprogram-met startede i 1989 i 6 små land-brugs-domi-nerede vandløbsoplande, hvert på 5-15 km2. Programmet blev revideret i 1998, hvorunder der blev udvidet med et opland. 1989 udgjorde en startperiode, mens 1990 var første år med en fuld-stændig dataserie. Oplandene er udvalgt med henblik på at re-præsentere lands-gen-nemsnittet bedst muligt med hensyn til jordbund, klima, størrel-sesfordeling, husdyrtæt-hed, bedrifttypesammen-sætning og af-grøde-forde-ling. Oplandene vil dog nødvendigvis adskille sig fra lands-gen-nem-snittet på enkelte pun-kter. Indtil 1997 var den væsentligste forskel et højere hus-dyrtryk i oplandene i forhold til landsgennem-snittet. Ved inkludering af det nye opland i 1998 opnåedes en gennemsnitlig husdyrtæthed (0,86 DE ha-1), der var lidt lavere end for hele landet (0,96 DE ha-1). Dette bevirker, at gødnings-niveauet for oplandene ikke er repræsenta-tivt for landet som helhed. Oplande-ne er imidlertid repræsentati-ve for landet hvad angår landbrugs-praksis for de enkelte be-drifttyper i oplandene. Ved programmets start blev der udført en jordbundskortlægning, samt en hydrogeologisk og kvartærgeologisk kortlægning af op-landene. Undersøgelsesprogrammet består af: · Årlig interviewundersøgelse om landbrugsdriften blandt samt-lige ejendomme i oplandene vedrørende arealanvendel-se, gød-nings-forbrug, husdyrhold m.v. For et mindre antal marker indsamles oplysninger om pesticidforbrug. · Måleprogrammer: klimastationer, jordvandsstationer, dræn-vands-stationer, grundvandsstationer, vandløbsstationer. Amterne er ansvarlige for indsamling af data fra interviewunder-søgelsen og måleprogrammet i de enkelte oplande samt for rapporte-ring af eget Landovervågningsprogram. Danmarks Miljøundersøgel-ser og Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse er ansvarli-ge for den faglige koordinering samt databehandling og rapportering af hele Landovervågningsprogrammet. Nærværende rapport giver en analyse af landbrugets gød-ningsan-vendelse og en be-skrivelse af måleresultater for 1989-1998, samt en modelberegning af udvaskningen fra rodzonen i de oplandene. Rap-porten inde-holder endvidere en vurdering af næ-ringsstof-cirkulationen i oplandene, samt landbrugets ind-flydelse herpå. I konklusionen vurderes udviklingen i landbrugets nærinsstofbelast-ning af vandområderne. Udvik-lingen i gødningsforbrug for hele landet Det samlede forbrug af kvælstofgødning har været faldende fra om-kring 1990. Dette er især udtalt for handelsgødning. Kvælstof ud-bragt med husdyrgødning er også faldet, men knap så meget. På landsplan er den samlede tilførsel af handelsgødning faldet fra 392 mio. kg N i 1985 til 277 mio. kg N i 1998. Mængden af udbragt husdyrgødning (uden udbinding) er faldet med ca. 12 mio. kg N i perioden. Derved er den samlede kvælstoftilførsel til de dyrkede are-aler faldet med 22 % fra 606 mio. kg N i 1985 til 472 mio. kg N i 1998. I 1998 er der for første gang balance mellem tilført effektiv N gødning og det økonomisk optimale kvælstofbehov. Det skal dog bemærkes at behovet kan svinge noget afhængig af kvælstofprognosen det enkelte år. Total kvælstofinput (handelsgødning, husdyrgødning samt kvælstof tilført ved bælgplanters fiksering og atmosfærisk deposition) til landbrugsjord i Danmark er faldet fra 750 mio. kg N i 1985 til 613 mio. kg N i 1998. Kvælstof fjernet med afgrøderne har varieret mel-lem 308 og 408 mio. kg N. Nettotilførsel af kvælstof faldt fra 380 mio. kg N i 1985 til 245 mio. kg N i 1998. Set over hele perioden udgjorde faldet i nettotilførsel af kvælstof 32 %. Antallet af husdyr, regnet i dyreenheder, har været nogenlunde sta-bilt siden 1990. Fordelingen mellem kvæg og svin er dog ændret, således at svin nu udgør 49 % af dyreenhederne og kvæg kun 46 %. Tilførsel af fosfor med handelsgødning pr arealenhed landbrugsjord i Danmark faldt fra 16,7 kg P ha-1 i 1985 til 7,7 kg P ha-1 i 1998, mens tilførsel med husdyrgødning steg fra 16,7 kg P ha-1 til 20,9 kg P ha-1 i samme periode. Stigningen i fosfortilførsel med husdyrgødningen kan delvis tilskrives en opjustering af husdyrgødningsnormerne i 1997. 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 perioden 1985 til 1998. Pesticidforbruget opgøres både som den solgte mængde aktivstof og som behandlingshyppighed. I 1998 lå det samlede pesticid salg sta-dig lidt over reduktionsmålet i følge pesticidhandlingsplanen. For alle pesticider set over et var behandlingshyppigheden kun reduceret med 10 % i 1998, i forhold til referenceperioden 1981-85. Udvikling i landbrugspraksis i landovervågningsoplandene Grønne marker udgør 71 % af det dyrkede areal. Heraf udgør græs inklusiv brak, vinterraps og korn med udlæg 41 %, vinterkorn 41 % og rodfrugter, majs og halmnedmuldning 18 %. Kun førstnævnte gruppe samt rodfrugter (roer) kan forventes at optage betydelige kvælstofmængder i efterårs- og vintermånederne. I 1998 står 92 af dyreenhederne- på ejendomme med mindst 9 måneders opbevarings-kapacitet. Andelen af forårs-/sommerud-bringningen steg 26 %-point fra 1990 til 1998, dette inkluderer et fald på 11 %-point fra 1997 til 1998. Fra 1990 til 1998 blev handelsgødnings-for-bruget reduceret, således at udnyttelsen af husdyrgødningen steg 42 %-point. Husdyrgød-ningen fordeles bedre i 1994-1998 end tidligere, idet især brugen af slæbeslanger er blevet mere udbredt. I 1998 overgødskes der på ca. 10 % af arealet, men overgødskningens størrelse er aftaget betydeligt. Ca. 14 % af ejendommene, som anvendte husdyrgødning i 1998, opfyldte ikke minimumskravet til udnyttelse af husdyrgødning; disse havde et jordtilliggende på ca. 13 % af det dyrkede areal. For en bedre udnyttelse af husdyrgødningen skal handelsgødningsfor-bruget sænkes yderli-gere. I landovervågningsoplandene i 1998 er det vist at, planteavlsbru-gene havde negativ fosfor tilførsel; -2,7 kg P ha-1. Nettotilførselen på kvæg- og svinebrugene udgjorde 9,0 kg P ha-1 og blandede brug tilførte 6,2 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 lerjordsoplande og på 14 stationsmarker i 2 sand-jordsoplande (indtil 1998 dog yderligere 8 stationer i et tredje sand-jordjordsopland). Undersøgelsen dækker 9 hydrologiske år, 1989/90-1997/98. Som gennemsnit for måleperioden udgjorde udvaskningen af kvæl-stof fra rodzonen 69 kg N ha-1 år-1 for 3 lerjordsoplande og 124 kg N ha-1 år-1 for 2 sandjordsoplande. Der har været store klimatisk betingede årsvariationer i kvælstofud-vaskningen, hvorved det er vanskeligt at udtale sig om et generelt udviklingsmønster. En statistisk analyse for perioden 1990/91-1996/97 har imidlertid vist tendens til fald i de målte kvælstofkon-centrationer i jordvandet; faldet er dog kun statistisk sikkert for sandjorde med husdyrgødningstilførsel. Udvaskning af fosfor fra rodzonen har været lav ved 26 statio-ner, gennemsnitlig 0,049 kg P ha-1 år-1 i den 9-årige måleperiode. Koncen-trationerne var her 0,011-0,015 mg P l-1. Ved fem stationer har kon-centrationerne derimod været høje, 0,042-0,410 mg P l-1. Drænvandsundersøgelser i to lerjordsoplande har vist, at nitratud-vaskningen gennem dræn udgjorde ca. 42 % af udvaskningen fra rodzonen. Fosfortab gennem 6 dræn har ligget på gennemsnitlig 0,043 kg P ha-1 år-1 , og heraf har opløst ortho-P udgjort 49 %. Fra ét dræn har P tabet været væsentlig højere, gennemsnitlig 0,155 kg P ha-1 år-1, ortho-P har udgjort 90 %. Fra begyndelsen af afstrømningsåret 1998/99 er dræn-vandsundersøgelserne udvidet med kontinuert prøvetagning med henblik på en mere korrekt bestemmelse af fosfortab fra dræn. Modelberegning af kvælstofudvaskningen fra rodzonen Med en empirisk model er der gennemført beregninger af udvask-ningen fra rodzonen i landovervågningsoplandene. I en sammenlig-ning med målt udvaskning på stationsmarkerne, ligger den beregne-de udvaskning gennemsnitligt 26 % under den målte. Modellen vur-deres dog reelt at afspejle forskelle mellem ler- og sandjorde samt forskelle i landbrugspraksis. Beregninger på aktuel dyrkningspraksis i perioden 1989/1990 til 1997/1998 viser, at kvælstofudvaskningen for oplandene som helhed vil reduceres med ca. 25 % i løbet af en årrække. Grundvand Nitratindholdet i det øvre grundvand i sandoplandene varierer om-kring 50 mg NO3 l-1, svarende til grænseværdien for drikkevand. I leroplandene varierer nitratindholdet omkring 25 mg NO3 l-1. Større udsving i nitratindholdet gennem overvågningsperioden er sammen-faldende med usædvanlige klimatiske forhold. Den forventede land-brugsbetingede nedgang i nitratindholdet som følge af den faldende kvælstoftilførsel til markerne er endnu ikke slået igennem i det øvre grundvand. Den største nedgang i nitratindholdet med dybden ses fra 1½ til 3 meter under terræn. Cadmium, nikkel, zink og aluminium er målt i en koncentration over grænseværdien for drikkevand i 8-16 % af de undersøgte filtre. Dette er for cadmium, nikkel og zink en væsentligt hyppigere overskridelse af grænseværdierne end der ses i den øvrige grundvandsovervåg-ning. Der er fundet pesticider eller nedbrydningsprodukter i ca. 46 % af de undersøgte filtre, og ca. 10 % af filtrerne indeholdt et eller flere pesti-cider eller nedbrydningsprodukter over grænseværdien. Det er sær-ligt triaziner og nedbrydningsprodukter fra triaziner, som er fundet med meget store fundprocenter. Koncentrationerne er dog faldende gennem perioden hvilket er forventeligt, da atrazin ikke længere er tilladt. Også i 1998 er der gjort mange fund af atrazin og dets ned-brydningsprodukter i det øvre grundvand 1-5 meter under terræn i landovervågningsoplandene, det til trods for at atrazin ikke er an-vendt siden 1993. I 5 af boringer i landovervågningsoplandene er der gjort fund af øv-rige miljøfremmede stoffer, det svarer til ca. 13 % af de undersøgte boringer. De fundne stoffer tilhører stofgrupperne aromatiske kul-brinter, alkylfenolforbindelser og blødgører. Stoftransport i vandløb Afstrømningen var usædvanlig lille i de to hydrologiske år, 1995/96 og 1996/97, og igen normal i 1997/98. I de lerede oplande varierede afstrømningen mere mellem våde og tørre år mere end i de sandede oplande. En opsplitning af vandløbshydrograferne for de 5 oplande viser, at en stor del af overskudsnedbøren hurtigt når frem til vand-løbene i de lerede oplande, mens afstrømningen i de sandede oplande hovedsagelig sker via grund-vand. For transporten af totalkvæl-stof i vand-løbene betyder dette, at der er tydeligt højere koncentrations-niveau i vandløbene, der afvander lerede oplande. Den vandføringsvægtede årsmiddelkoncentration af kvælstof lå i gennemsnit for perioden på 9,3 mg N l-1 i vandløbene i de lerede op-lande og 4,4 mg N l-1 i de sandede oplande. Det lavere gennemsnit for de sandede oplande skyldes mindre overfladisk afstrømning og formentligt øget denitrifikation i okkerpotentielle områder i et af de sandede oplande. Den totale kvælstofudvaskning til vandløbene fra dyrkede arealer har i undersøgelsesperioden ligget på gennemsnitlig 24,6 kg N ha-1 år--1 i lerjordsoplandene, og på gennemsnitlig 11,0 kg N ha-1 år-1 i sandjordsoplandene. Til sammenligning anføres at udvask-ningen fra naturarealer i undersøgelsesperioden lå på 0,6-4,3 kg N ha-1- år-1. I et enkelt af oplandene er der sket et statistisk signifikant fald i kvælstoftabet, og samlet betragtet er der for oplandene en tendens til fald i kvælstoftabet, som groft omregnet i procent svarer til et fald på omkring 3 % over tiårs perioden 1989-98. Der er i testen korrigeret for ændringer i afstrømning, men ikke for ændringer i jordens kvælstof-pulje ved skift mellem våde og tørre år. Det totale tab af fosfor fra dyrkede arealer til vandløb, beregnet på baggrund af normal prøvetagning, har i måle-perioden ligget på gen-nemsnitligt 0,32 kg P ha-1 år-1. Der var ingen entydig forskel mel-lem lerjords- og sandjordsoplandene. Til sammen-ligning 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 fem oplande faldet med ca. 16 % fra 1989-98. Fald i udledninger fra spredt bebyggelse, og i enkelte tilfælde fra punktkilder bidrager til faldet. Kvælstoftransport i det hydrologiske kredsløb i oplandene På baggrund af måleresultater og beregnede størrelser er opstillet en vurdering af kvælstoftransporten i 3 lerjordsoplande og 2 sandjords-oplande for de ni hydrologiske år 1989/90 - 1997/1998. I lerjords-oplandene er der en årlig nettotilførsel til markerne (total input med gødninger, N-fiksering og deposition minus output med høstede afgrøder) på ca. 86 kg N ha-1. Udvaskningen fra rodzonen er målt til ca. 69 kg N ha-1; af denne udvask-ning er ca. 36 % nået ud til vandlø-bene. I sandjordsoplandene er den årlige nettotilførsel til jorden ca. 155 kg N ha-1. Udvaskningen fra rod-zonen er målt til ca. 124 kg N ha-1; af denne udvaskning er ca. 10 % nået ud til vandløbene. Reduktion i kvælstofudvaskning i henhold til Handlingsplaner I 1998 var samtlige tiltag under Handlingsplanen for Bæredygtigt Landbrug implementeret. Scenarieberegninger har vist at der herved ville opnås en reduktion i kvælstofudvaskningen på 27 %. Modelbe-regninger på baggrund af landovervågningsdata viste, at ændringer i landbrugspraksis fra 1990 til 1998 vil medføre en ændring i kvælsto-udvaskningen, der er lige i underkanten heraf (25 %). Årsagen hertil må nok søges i, at der stadig er en gruppe bedrifter, der ikke opfylder kravet til udnyttelse af husdyrgødningen. Tiltag under VMP II med hensyn til 10 % reduktion i gødningsnor-men vil først blive implementeret i 1998/99 og yderligere skærpelse af kravet til udnyttelse af kvælstof i husdyrgødning i 1999/2000.
Original languageDanish
PublisherDanmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet
Number of pages152
Publication statusPublished - 1999
SeriesFaglig rapport fra DMU
Volume293

See relations at Aarhus University Citationformats

ID: 12462044