Kvælstofudvaskning fra to økologiske jordbrugssystemer på grundvandstruede arealer

Transkript

1 Kvælstofudvaskning fra to økologiske jordbrugssystemer på grundvandstruede arealer En vurdering af økologisk jordbrug som et miljøpolitisk virkemiddel til grundvandsbeskyttelse på baggrund af et casestudium i Aalborg Speciale udført af: L 8772 Kitt Hansen & L 8749 Lise Christiansen Vejledere: Vibeke Langer, Institut for Jordbrugsvidenskab, Agroøkologi, KVL Anders Dahl, Institut for Økonomi, Skov og Landskab, Sektion for Metode og Projektarbejde, KVL Tommy Dalgaard, Danmarks JordbrugsForskning, Afdeling for Jordbrugssystemer, Forskningscenter Foulum Den Kongelige Veterinær- og Landbohøjskole København, August 1998

2 Titel: Kvælstofudvaskning fra to økologiske jordbrugssystemer på grundvandstruede arealer. En vurdering af økologisk jordbrug som et miljøpolitisk virkemiddel til grundvandsbeskyttelse på baggrund af et casestudium i Aalborg Type: Speciale Forfattere: L 8772 Kitt Hansen & L 8749 Lise Christiansen Vejledere: Vibeke Langer, Institut for Jordbrugsvidenskab,Agroøkologi, KVL Anders Dahl, Institut for Økonomi, Skov og Landskab, Sektion for Metode og Projektarbejde, KVL Tommy Dalgaard, Danmarks JordbrugsForskning, Afdeling for Jordbrugssystemer, Forskningscenter Foulum Udfærdiget: August 1998 Nøgleord: Kvælstofudvaskning, grundvandstruede arealer, økologisk jordbrug, agroøkosystem, modelbedrifter, N-beregningsmodel, regulering af landbruget, casestudium, Aalborg

3 Forord Med baggrund i den nuværende kritiske tilstand for grundvandet flere steder i Danmark, er formålet med dette specialeprojekt, at belyse i hvilken retning landbrugets arealanvendelse kan ændres således, at landbrugsproduktion og grundvandsbeskyttelse integreres. Vi ønsker med projektet at undersøge om, og under hvilke forudsætninger økologisk jordbrug, kan drives på grundvandstruede arealer. Kobling mellem forvaltning og fremtidig arealanvendelse af økologiske jordbrugssystemer på grundvandstruede arealer diskuteres. Med baggrund i erfaringer fra et casestudium ønsker vi, at belyse forhold og kriterier omkring ændret arealanvendelse mod et mere miljøtilpasset landbrug i Danmark. Herigennem vurderes økologisk jordbrug som et miljøpolitisk virkemiddel til grundvandsbeskyttelse Vi har fulgt debatten omkring landbrug og grundvand intenst i en lang periode og på grund af den hektiske aktivitet på området, har vi valgt at sætte en redaktionel deadline for projektet til primo juli Fra den dato indsamlede vi ikke længere informationer fra den aktuelle debat til specialeprojektet. Arbejdet med specialeprojektet har foregået i et tæt samarbejde og vi er derfor begge ansvarlige for hele projektets indhold. Målgruppen for specialeprojektet er alle med interesse i grundvand og landbrug. Herunder politiske beslutningstagere inden for landbrugs- og miljøområdet, Aalborg Kommune samt øvrige kommuner og amter der står overfor at ændre arealanvendelsen i f.eks. områder med særlige drikkevandsinteresser. Endeligt er specialeprojektet rettet mod interesserede i landbrugets påvirkning af miljøet og i økologisk jordbrug generelt. Vi vil gerne sige tak for konstruktiv hjælp og stor faglig kompetence i forbindelse med specialeprojektet til: Vibeke Langer, Anders Dahl Nielsen og Tommy Dalgaard (vejledere) Birgitte Hansen, Tove Heidmann, Lisbeth Mogensen, Svend-Erik Simmelsgaard (kontaktpersoner fra Forskningscenter Foulum) Gitte Ramhøj (kontaktperson fra Aalborg Kommune) Chris Kjeldsen (studiekammerat) Endvidere vil vi gerne sige tak til venner og familie for læseflid og tålmodighed! I

4 Vi håber specialeprojektet vil være inspirerende og at det vil bidrage til en diskussion om, hvilke landbrugs- og miljøpolitiske reguleringer der er nødvendige, for at økologisk jordbrug kan anvendes i forbindelse med grundvandsbeskyttelse. God fornøjelse! Den Kongelige Veterinær- og Landbohøjskole København, august 1998 Kitt Hansen & Lise Christiansen L-8772 L-8749 II

5 Abstract The basis of this master thesis is current ground water problems which are related to agricultural production in Denmark. Organic farming enable it to combine agricultural production and environmental protection, - a condition for maintaining agricultural production in endangered ground water areas. The objective of the project is to study nitrate leaching, from two organic model farms, will comply with the nitrate standard limit value in drinking water, when placed in endangered ground water areas. Based on a case study in Aalborg, Denmark, we have discussed the possibilities of regulation of the agriculture s land use. Also in general with regards to the future use of organic farming in endangered ground water areas. Thus we evaluate the use of organic farming as an environmental political means to ground water protection. To structure, understand and emphasise connections to nitrogen in- and output the farm is described as an agro-ecosystem. The nitrogen charge of agriculture is described with the following central factors: Soil type, climate, crop rotation, manuring and management methods. We describe the general conditions for two organic model farms. The model farms are designed on the background of physical data from the case study in the area South East (SE) of Aalborg. The model farm 1 is an extensive dairy farm with 1 LSU/ha (Livestock Unit) and with 100% self-sufficiency with regards to fodder and manure. The model farm 2 is a plant producing farm with 25% import of pig slurry and with a cereal crop rotation containing 20% fallow. Nitrogen leaching from model farm 1 and 2 is calculated by a simple empirical model by Simmelsgaard (1998). The model includes four parameters as the most important factors affecting nitrogen leaching in Denmark: Drainage (mm/y), % clay (in 0-25 cm depth %), N-level as average for N-application in the crop rotation (kg N/ha/y) and crop type. The use of the model is thoroughly discussed in the project. The nitrate leaching calculated on % clay 5,55% and 2,94% is for model farm 1 (drainage 474 mm/y) 38 and 45 mg NO 3 - /L respectively and for model farm 2 (drainage 483 mm/y) 30 and 35 mg NO 3 - /L respectively. The nutrient balance on farm level for N (nitrogen), P (phosphorus) and K (potassium) are compared with the calculated nitrogen leaching on field level and the stability of model farm 1 and 2 has been evaluated. For model farm 1 there is a deficiency of P and K, and for model farm 2 there is a surplus of P and K. For both model farm 1 and 2 there are a surplus of nitrogen which can contribute to: Higher yields than earlier estimated, vaporisation of ammonia and denitrification, increase in soil organic matter or to a higher nitrogen leaching. Our study shows that an extensive form of organic farming (as model farm 1 and 2) can be run in endangered ground water areas in Aalborg SE as the current nitrate standard limit value in drinking water at 50 mg NO 3 - /L is maintained. A 50% reduction in nitrate from soil water to the ground III

6 water is not possible in the main part of Aalborg SE due to geological/hydrogeological conditions. In areas with other geological conditions a further reduction would be a possibility to consider. N- leaching from the model farms 1 and 2 would then comply with the target limit value for nitrate in drinking water (25 mg NO 3 - /L). Thus this project shows that organic farming integrates environmental consideration with maintaining agricultural production and under the conditions described we believe organic farming may be used as an environmental political means to protection of ground water. We have discussed several possibilities for regulation of agriculture s land use in relation to ground water protection. We believe that it is necessary with legislation, which makes it possible for public administration directly to regulate agricultural land use with regards to protection of ground water. Effective regulation is conditioned on shared contribution from both top-down partners (eg. public administration and regulation) and bottom-up partners (eg. farmers). IV

7 Sammendrag Udgangspunktet for dette specialeprojekt er aktuelle grundvandsproblemer relateret til landbrugsproduktionen i Danmark. Økologisk jordbrug gør det muligt at kombinere landbrugsproduktion og miljøbeskyttelse, hvilket må være en forudsætning, hvis landbrugsproduktion på grundvandstruede arealer skal opretholdes. Overordnet er det projektets mål, at undersøge om nitratudvaskning fra to økologiske modelbedrifter, tænkt placeret på grundvandstruede arealer, overholder grænseværdier for nitrat i drikkevand. Med baggrund i et casestudium i Aalborg diskuteres muligheder for regulering af landbrugets arealanvendelse med henblik på en fremtidig anvendelse af økologisk jordbrug i grundvandstruede områder generelt. Herigennem vurderes økologisk jordbrug som et miljøpolitisk virkemiddel til grundvandsbeskyttelse. Landbrugsbedriften beskrives som et agroøkosystem for at strukturere, forstå og fremhæve sammenhænge omkring kvælstof in- og output. Kvælstofbelastningen fra landbruget beskrives ved følgende centrale faktorer: Jordtype, klima, sædskifte, gødskning og driftsform. Generelle forudsætninger for to økologiske modelbedrifter fremsættes. Modelbedrifterne er opstillet med baggrund i fysiske data for caseområdet Aalborg SØ. Modelbedrift 1 er en ekstensiv kvægbedrift med 1 DE/ha og 100% selvforsyning med hensyn til foder og gødning. Modelbedrift 2 er en planetavlsbedrift der indeholder et kornsædskifte med 20% grønbrak og der importeres kvælstof svarende til 25% af planternes behov i form af svinegylle. Kvælstofudvaskning for modelbedrift 1 og 2 beregnes ved hjælp af en simpel empirisk model af Simmelsgaard (1998). Beregningsmodellen inkluderer fire parametre som de vigtigste forhold, der påvirker kvælstofudvaskning i Danmark: Perkolation (mm/år), lerprocent (i 0-25 cm dybde), N- niveau for gennemsnitlig N-tildeling i sædskiftet (kg N/ha/år) og afgrødetype. Modellens anvendelighed diskuteres i projektet. Nitratudvaskning beregnet ved lerprocenter på 5,55% og 2,94% er for modelbedrift 1 (ved perkolation på 474 mm/år) henholdsvis 38 og 45 mg NO 3 - /L og for modelbedrift 2 (ved perkolation på 483 mm/år) henholdsvis 30 og 35 mg NO 3 - /L. Næringsstofbalance på bedriftniveau for N (kvælstof), P (fosfor) og K (kalium) sammenholdes med den beregnede kvælstofudvaskning på markniveau, og stabiliteten af modelbedrift 1 og 2 vurderes. For modelbedrift 1 ses et underskud af P og K, og for modelbedrift 2 et overskud af P og K. For både modelbedrift 1 og 2 er der et overskud af kvælstof, hvilket kan bidrage til: Højere udbytter end hidtil estimeret, ammoniakfordampning og denitrifikation, opbygning af jordens pulje af organisk kvælstof eller til højere kvælstofudvaskning. Vores undersøgelse viser, at en ekstensiv form for økologisk jordbrug (eksemplificeret ved modelbedrift 1 og 2) kan drives på grundvandstruede arealer i Aalborg SØ, idet den gældende V

8 grænseværdi for nitrat i drikkevand på 50 mg NO 3 - /L overholdes. Reduktion på 50% af nitrat fra rodzonevandet til grundvandet er ikke sandsynlig i hovedparten af Aalborg SØ på grund af geologiske/hydrogeologiske forhold. Under andre geologiske forhold vil en reduktion kunne tages i betragtning, og N-udvaskning fra modelbedrift 1 og 2 vil dermed overholde den vejledende grænseværdi for nitrat i drikkevand (25 mg NO 3 - /L). Økologisk jordbrug integrerer i dette tilfælde miljøhensyn med opretholdelse af landbrugsproduktionen. Under disse forudsætninger mener vi, at økologisk jordbrug kan anvendes som et miljøpolitisk virkemiddel til grundvandsbeskyttelse. Forskellige muligheder for regulering af landbrugets arealanvendelse diskuteres i relation til grundvandsbeskyttelse. Det er nødvendigt med lovgivning, der åbner mulighed for, at man forvaltnings- og planlægningsmæssigt direkte kan regulere landbrugets arealanvendelse med henblik på grundvandsbeskyttelse. En effektiv regulering er betinget af samarbejde mellem topdown parter (f.eks. offentlig forvaltning) og bottom-up parter (landmænd). VI

9 Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse 1.0 Indledning Baggrund Grundvandets tilstand Landbrugets påvirkning af grundvandets tilstand Miljøregulering Handlingsplaner og grundvandsbeskyttelse Økologisk jordbrug Problemformulering Afgrænsning Opbygning af projektet Metode Casestudiet som metode Anvendelse af casestudiet i nærværende projekt Opbygning af casestudiet Opsamling Casehistorie for Aalborg Problemer med vandforsyning i Aalborg Tiltag fra Nordjyllands Amt vedrørende grundvandsbeskyttelse Udpegning af drikkevandsområder Pilotprojekt for grundvandsbeskyttelse Finansiering og resultater Regulering af det åbne land Jordfordeling Lokal politik Aalborg SØ Områdekarakteristik Planmæssige bindinger for Aalborg SØ Fremtidig arealanvendelse i Drastrup og Aalborg SØ Opsamling Landbrugsbedriften som et agroøkosystem Agroøkosystemet Kvælstof in - og output på markniveau Opsamling 40

10 Indholdsfortegnelse 5.0 Økologisk jordbrug og kvæ lstof Kvælstofbelastning fra landbruget Kvælstof (N) Håndtering af kvælstof i økologisk jordbrug Faktorer af betydning for kvælstofoverskud fra landbruget Jordtype Klima Sædskifte Gødskning Driftsformen Opsamling Modelbedrifter Forudsætninger for modelbedrifter Generelle forudsætninger for modelbedrifter Beskrivelse af kvægbedriften Data til kvægbedriften Oversigt over modelbedrift Beskrivelse af planteavlsbedriften Data til planteavlsbedriften Oversigt over modelbedrift Opsamling Kvæ lstofudvaskning fra modelbedrift 1 og Beregningsmodel til kvælstofudvaskning Parameterisering af beregningsmodellen Resultater Kvælstofudvaskning på markniveau: Modelbedrift 1 (A og B) Kvælstofudvaskning på markniveau: Modelbedrift 2 (A og B) Oversigt over kvælstofudvaskning for modelbedrift 1 og Bedriftsbalance Fosfor (P) Kalium (K) Næringsstofbalancer på bedriftniveau Opsamling Modelkritik Modeller generelt Beregningsmodellen for N-udvaskning 75

11 Indholdsfortegnelse 8.3 Øvrige anvendte modeller Opsamling Diskussion Forudsætninger for modelbedrifter Næringsstofbalancer på bedriftniveau N-udvaskning på markniveau Økologisk jordbrug i Aalborg Regulering af landbrugets arealanvendelse i Aalborg SØ Generel regulering af landbrugets arealanvendelse i Danmark Konklusion 92 Perspektivering 94 Litteraturliste 96 Figur- og tabelliste 106 Bilagsliste 108

12 Kapitel 1.0 Indledning Kapitel 1.0 Indledning 1.1 Baggrund Det sidste år har været - og er stadig - præget af stor aktivitet og fokus på vandmiljøet i Danmark. Aktiviteterne tog for alvor fart i sommeren 1997 da Mariager fjord, som den første fjord i Danmark nogen sinde, blev erklæret for død. Landbruget blev udpeget som den største synder, og det blev klargjort, at Vandmiljøplan 1 (1986) ikke er opfyldt fra landbrugets side. Et af resultaterne af katastrofen betød at regeringen, i forbindelse med finansloven 1998, indgik forlig med SF, Venstre og de Konservative om at bremse landbrugets udledning af kvælstof. Endvidere enedes regeringen med SF og Enhedslisten om at fordoble afgiften på sprøjtegifte, og pengene herfra skal først og fremmest bruges til at fremme økologisk jordbrug. I starten af 1998 udkom "Drikkevandsudvalgets betænkning" (Miljøstyrelsen, 1998) og bl.a. med baggrund i denne blev de første måneder i 1998 præget af hektiske forhandlinger for at få Vandmiljøplan 2 på plads. Vandmiljøplan 2 indeholder bl.a. initiativer omkring økologisk jordbrug. Pesticidudvalgets arbejde handler bl.a. om, hvorvidt vi i Danmark kan udfase alle pesticider ved en total økologisk omlægning af jordbruget, og hvilke konsekvenser det vil få for erhvervslivet og for samfundsøkonomien. På nuværende tidspunkt arbejdes der politisk med et lovforslag omkring indførelse af lovhjemmel i Vandforsyningsloven, Miljøbeskyttelsesloven samt Planloven for ekspropriation af særlige vigtige drikkevandsområder - mod erstatning til de berørte landmænd. Lovforslaget har indtil nu været positivt modtaget og loven forventes vedtaget (Miljøstyrelsen, 1998). Ved indførelsen af denne lov vil lokale vandværker og myndigheder få en langt mere fremtrædende rolle end hidtil, idet vore drikkevandsressourcer gøres til genstand for beskyttelse gennem officiel magtanvendelse (Bang, 1998). I Danmark er vi indtil videre priviligerede i forhold til mange andre lande. Vi har en billig og lavteknologisk drikkevandsforsyning, idet det vand, vi trækker op fra undergrunden, kan drikkes urenset. En iltning samt en mekanisk rensning er det eneste der behøves, for at grundvand kan anvendes til drikkevand (TeknologiRådet, 1997). Sådan har det altid været, og der er bred enighed om både politisk og hos borgerne, at sådan bør det også være i fremtiden. En død Mariager fjord, målinger af grænseværdi-overskridelser for nitrat og flere pesticider i grundvandet (Miljøstyrelsen, 1998), er nogle af de tilfælde, der igennem de senere år imidlertid modbeviser forestillingen om at rent vand i Danmark er en selvfølge. Politiske aktiviteter vidner om, at vi i Danmark er klar over problemet. Vi er i dag tvunget til at revurdere opfattelsen af rent vand i Danmark, og hvis vi fortsat ønsker rent vand med uønskede stoffer under de fastsatte grænseværdier, må vi gøre en indsats. 1

13 Kapitel 1.0 Indledning Grundvandets tilstand Alt grundvand stammer i princippet fra nedbør (Hansen, 1995). Karakteristisk for ferskvandsressourcen er, at den til stadighed fornys som en konsekvens af vandets kredsløb i naturen. I Danmark findes grundvandszonen ofte 1-10 m under jordoverfladen, dog tættere på jordoverfladen nær ved vandløb, søer og vådområder. I grundvandshydrologien skelner man mellem to forskellige grundvandsmagasintyper: de øvre magasiner, der er dårligt beskyttet mod forurening og samtidig udsat for nedsivning af forurenet vand, og de nedre magasiner, hvor grundvandet normalt først vil påvirkes årtier senere (Hansen, 1995). Det grundvand, som vi oftest bruger til drikkevandsforsyning, er gammelt grundvand fra de nedre magasiner (TeknologiRådet, 1997). Grundvandets kemiske sammensætning varierer, alt afhængig af hvor i landet man befinder sig og indeholder forskellige opløste mineraler og har bl.a. et naturligt indhold af nitrat fra 0-5 mg nitrat/liter. I Danmark indvindes 99% af vores drikkevand fra grundvand (Det Økologiske Jordbrugsråd, 1995). Den udnyttelige grundvandsressource er ca. 1,8 mia. m 3 pr. år (Miljøstyrelsen, 1998). Dette svarer til den mængde, der kan indvindes uden de fastsatte vandføringskrav til vandløbene overskrides. Der anvendes ca. 1 mia. m 3 pr. år til drikkevand samt til anvendelse i industrien og landbruget (Miljø- og Energiministeriet, 1995). Vi udnytter altså langt fra de tilgængelige vandressourcer. Alligevel er der i dag problemer med vandindvinding, idet fordelingen i landet er meget ujævn. På øerne har man problemer med knaphed af vandressourcen pga. ringe grundvandsdannelse og et stort vandbehov (TeknologiRådet, 1997). 82% af vandindvindsoplandene er placeret i det åbne land, de resterende 18% af vandindvindingsoplande er placeret i byområder. 73% af det totale indvindingsopland er på landsplan placeret inden for områder med særlige drikkevandsinteresser (Miljøstyrelsen, 1998). I Danmark og i EU udtrykker grænseværdier for pesticider et politisk princip (forsigtighedsprincippet) om, at vi ikke vil acceptere pesticider i drikkevandet (EF-drikkevandsdirektivet fra 1980). Nye som gamle undersøgelser viser imidlertid, at sprøjtemidler når grundvandet (Miljøstyrelsen, 1998). I forbindelse med Vandmiljøhandlingsplan 1 blev et Overvågningsprogram af grundvandets kvalitet etableret. Overvågningsprogrammet har fungeret siden 1989, og der er i visse områder af Danmark fundet koncentrationer af pesticider og deres nedbrydningsprodukter, som overskrider grænseværdierne. 10% af drikkevandet i Danmark indeholder pesticider, hvoraf op mod 3% overskrider grænseværdien, og 80% af det nydannede vand er påvirket af pesticider. Vi ved ikke, hvilke effekter summen af de mange pesticider og nedbrydningsprodukter har på os, og vi har ikke set toppen af problemet endnu. Miljøstyrelsen erkender, at vandværkerne finder de pesticider de leder efter, og at de ikke har overblik over problemets omfang (TeknologiRådet, 1997; Gabriel, 1996). Det stigende forureningspres mod drikkevandsreservoirer fra enkeltstoffer og stofblandinger resul- 2

14 Kapitel 1.0 Indledning terer dels i et behov for administrativ afgrænsning af særskilte drikkevandsbeskyttelseszoner og, at mange vandboringer må lukkes eller underkastes beskyttelsesforanstaltninger (Rasmussen, 1997; Gabriel, 1996). 350 vandværksboringer er lukket pga. menneskeskabt forurening siden 1987, og heraf skyldes næsten halvdelen forurening med pesticider. Forurening med nitrat har ansvaret for lukning af omkring 100 boringer, og forurening med miljøfremmede stoffer har været årsag til lukning af ca. 80 boringer (Miljøstyrelsen, 1998a). Forøget vandindvinding med forstyrrelser i grundvandsmagasinerne udgør også en belastning og forureningsfaktor for drikkevandet (TeknologiRådet, 1997). Endvidere viser prøver af vandkvaliteten i private boringer og brønde, at i over 50% ses overskridelser af højst tilladelige værdier mht. uorganiske og/eller mikrobiologiske parametre samt at 50% af boringer og brønde kan have et indhold af pesticider, som overskrider den højst tilladelige værdi for drikkevand (0,1 mikrogram/liter for enkeltstoffer og en grænse på 0,5 mikrogram/liter for summen af stoffer). Det vurderes, at minimum private brønde og boringer er i dårlig teknisk hygiejnisk stand og herunder stort set alle brønde (TeknologiRådet, 1997). Undersøgelser viser endvidere, at pesticider udgør den største trussel mod en fortsat anvendelse af ikke forurenet grundvand til drikkevand og at ca. 475 almene anlæg forventes ramt med koncentrationer af pesticider over grænseværdien om 10 år (Miljøstyrelsen, 1997) Landbrugets påvirkning af grundvandets tilstand Omkring 2/3 af Danmarks areal anvendes af landbruget, der har stor økonomisk og kulturel betydning for det danske samfund. Landbruget har dermed stor indflydelse på natur- og miljøforholdene i det åbne land samt udviklingen af det danske kulturlandskab og bosætningsmønster. Siden Anden Verdenskrig har intensiveringen i landbruget bl.a. medført øget udledning af næringsstoffer og anvendelse af bekæmpelsesmidler. Begge faktorer, har betydet en belastning af miljøet, hvor der gennem de senere årtier har kunnet spores flere og flere konsekvenser. Vandmiljø, dyreog planteliv, dyrkningsgrundlaget, den biologiske mangfoldighed og udviklingen i landskabet bliver i høj grad påvirket af den måde landbruget forvaltes på. Miljøproblemerne understreger nødvendigheden af at igangsætte en udvikling mod et mere bæredygtigt dansk landbrug (Miljø- og Energiministeriet, 1995; Landbrugs- og Fiskeriministeriet, 1996). Landbrugets indflydelse på vandmiljøet, det vil sige grundvand, søer, vandløb og de indre farvande, er en fladebelastning gennem sprøjtning og gødskning over store arealer. Grundvand som dannes under de opdyrkede arealer, er i dag ofte forurenet med nitrat og pesticider (Det Økologiske Jordbrugsråd, 1995). Allerede i 1960'erne blev der advaret om faren ved brug af pesticider i landbruget for grundvandet (Rasmussen, 1997). Når der anvendes pesticider og gødning på jorden, vil disse før eller senere kunne forekomme i grundvandet. Fund af pesticider og deres nedbrydningsprodukter findes over alt i vandets kredsløb, i nedbør, søer og åer, i grundvand og drikkevand samt i fødevarer. 3

15 Kapitel 1.0 Indledning Ved dyrkning kan man ikke undgå en vis udvaskning af nitrat. Kvælstoftabet fra landbruget omfatter nitratudledning til grund- og overfladevand, ammoniakfordampning og N 2 O (lattergas) til atmosfæren. Kvælstoftabet fra landbruget er ca tons kvælstof/år, hvoraf udledningen til vandmiljøet omfatter ca tons. I ca. ¼ af Danmark er nitratforurening af grundvandet et stort problem og gør dermed næringsstof-belastning fra landbruget til et væsentligt problem. I visse egne af Danmark er der 10 gange så meget nitrat i grundvandet, som grænseværdien tillader (TeknologiRådet, 1997; Miljøstyrelsen, 1998) Miljøregulering Landbruget beskyldes for at have den største andel i grundvandets dårlige tilstand (DN, 1997), og forskellige reguleringsmekanismer har været anvendt over for landbruget for at minimere erhvervets påvirkning af miljøet, herunder grundvandet. Landbrugspolitik er i langt højere grad end miljøpolitikken et EU-anliggende med de begrænsninger det giver for dansk handlefrihed. Derfor er der politisk usikkerhed ved at forene miljø- og landbrugspolitikken for eksempel pga. forskellige interesser (Landbrugs- og Fiskeriministeriet, 1995). Alligevel har der været taget forskellige initiativer til beskyttelse af grundvandet fra politisk side siden 1970 erne. Eksisterende love, regler og direktiver omhandler primært begrænsning af forurening af grundvandet med nitrat og pesticider. Strukturpolitik i EU et centralt redskab for gennemførelse af miljøregulering. Strukturpolitikken er karakteriseret ved anvendelsen af økonomiske incitamenter i form af støtteordninger som middel til at styre den strukturelle udvikling i den ønskede retning. Med vedtagelsen af reformen for den fælles landbrugspolitik i 1992 er der sket en større tilpasning af strukturpolitikken til markedspolitikken. Som led i reformen blev tre ledsageforanstaltninger vedtaget (RFO 2078/92, RFO 2080, RFO 2079/92) med det primære formål at tilgodese miljøet og naturen samtidig med at arbejde for en nedsættelse af landbrugsproduktionen. Ved at supplere reformen med ledsageforanstaltningerne har man fra politisk side bestræbt sig på at nedsætte landbrugsproduktionen ved indførelse af ekstensive metoder og ved, at erkende landbrugerens funktion som landskabsforvalter og beskytter af naturressourcerne (Brejl, 1995). Med ordningerne er der lagt særlig vægt på at mindske nitratudvaskningen gennem en ændring af landbrugspraksis og arealanvendelse. Der gives mulighed for økonomisk tilskud til økologisk jordbrug, miljøvenlige jordbrugsforanstaltninger (MVJ-ordninger) og skovrejsning, der alle er frivillige ordninger. MVJordningerne er alle målrettet mod specielt udvalgte Særligt Følsomme Landbrugsområder (SFLområder) (Landbrugs- og Fiskeriministeriet, 1996). Gennem de nævnte tiltag berøres landbrugets arealanvendelse, der til en vis grad reguleres ved for eksempel krav om gødningsplaner, opbevaring af gylle, sprøjteplaner og afgifter. Landbrugsloven indeholder reguleringsmuligheder f.eks. via samdrifts-, sammenlægnings- og erhvervelsesreglerne, der indeholder en harmoni-betragtning af ejendommen (Wulff, 1992). Direkte regulering af land- 4

16 Kapitel 1.0 Indledning brugets arealanvendelse med henblik på beskyttelse af grundvandet og dermed drikkevandet er ikke umiddelbart muligt. Der er mange årsager hertil. Blandt andet er landbruget historisk set Danmarks hovederhverv, hvilket betyder, at der er knyttet mange traditioner, interesser og politisk indflydelse hertil. Arealanvendelse generelt knytter sig bl.a. til Planloven (nr. 388 af (trådte i kraft )), som er et led i miljøpakken der også omfatter Miljøbeskyttelsesloven, Naturbeskyttelsesloven og Råstofloven. Alle tre love har samme formål: at værne landets natur og miljø, så samfundsudviklingen kan ske på et bæredygtigt grundlag i respekt for menneskets livsvilkår og for bevarelsen af dyre - og plantelivet (Lovbekendtgørelse nr. 625 af 15 juli 1997). Med et bæredygtigt grundlag sigtes til en udvikling, som tilgodeser den nulevende generations behov uden, at forringe fremtidige generationers muligheder for i lige så høj grad at opfylde deres behov (Brundtlandkommisionen, 1987). Planlovens formål er i øvrigt at tilvejebringe hjemmel for en sammenfattende fysisk planlægning og at tilvejebringe en kontrol med udviklingen i det åbne land (Wulff, 1992). Forvaltningen af vandressourcen i Danmark er omfattet af Miljøbeskyttelsesloven, Vandforsyningsloven og Vandløbsloven. I Danmark er det amterne, der har det praktiske ansvar for at beskytte natur og miljø og dermed også grundvandet. Det er amtet, der har ansvaret for udnyttelse af grundvandet og beskyttelse ved f.eks. oprydning af forurenede grunde mv., men det er kommunerne, som skal føre tilsyn med vandværkerne og landbruget. Forskellige tungtvejende interesser hos aktørerne i problematikken omkring vores grundvand spiller ind i diskussionen om, hvordan vores drikkevand sikres. Aktørerne har forskellige roller. Landbruget har en dobbeltrolle som forbruger og forurener af grundvandet. Den agrokemiske industri har en økonomisk interesse i stadig at kunne producere og sælge produkter, der kan markedsføres på det danske marked. De danske vandværker er enten ejet af brugere eller af kommunen og er baseret på et "non profit" grundlag. Borgerne har også en dobbeltrolle som forbruger og forurener af grundvandet. Miljøorganisationerne arbejder for at værne om miljøet generelt. Uanset hvordan forureningsproblemerne løses, vil det få konsekvenser. Det kan være for landbruget, forbrugerne, vandværkerne, samfundsøkonomien, vandkvaliteten og miljøet. Kun på et punkt er aktørerne enige: et langsigtet mål om at sikre danskerne rent, urenset drikkevand (TeknologiRådet, 1997). Metoden til at nå rent drikkevand er diskutabel og det kan blive nødvendigt med andre midler end de hidtil anvendte, for at nå til et mål om en landbrugsproduktion, som sikrer en bæredygtig udnyttelse af vores landbrugsarealer og en acceptabel påvirkning af grundvandet Handlingsplaner og grundvandsbeskyttelse Nationalt er der siden midt i 1980'erne fremsat en række handlingsplaner og strategier for landbrugets udvikling og fremtidige påvirkning af miljøet. Blandt andet fremlagde regeringen i

17 Kapitel 1.0 Indledning 10-punktsprogrammet for beskyttelse af grundvand og drikkevand i Danmark, med baggrund i en forbedret viden om bl.a. landbrugsdriftens indvirkning på grundvandets kvalitet, forureningspotentialet fra lossepladser, grundvandsdannende processer, arealanvendelsen og vandindvindingens indvirkning på grundvandskvaliteten (Miljø- og Energiministeriet & Landbrugsog Fiskeriministeriet, 1994). Regeringens 10-punktsprogram indeholder udpegning af områder med særlige drikkevandsinteresser som et væsentligt element. Udpegningen er med til at sikre, at Danmarks fremtidige vandforsyning sikres ved udpegning af strategiske indvindingsområder på grundlag af en prioritering inden for grundvandsressourcen. En klassificering af grundvandsressourcer mht. mængde, kvalitet og beskyttelse samt en vurdering af placering af potentielle forureningskilder, miljømæssige, tekniske og økonomiske konsekvenser af at beskytte grundvandet samt vandindvindingsstrukturen, skal danne grundlag for om områderne skal udpeges til områder med: særlige drikkevandsinteresser, drikkevandsinteresser eller begrænsede drikkevandsinteresser. Områder med særlige drikkevandsinteresser skal primært sikre en tilstrækkelig og velbeskyttet vandressource til dækning af det fremtidige behov for vand af drikkevandskvalitet (Miljøstyrelsen, 1995). Udpegning af områderne er afsluttet i forbindelse med revision af Regionplan 97. Udpegningen af områder med særlige drikkevandsinteresser vil involvere forskellige sektorinteresser. En udpegning vil kunne påvirke arealanvendelsen, recipientbeskyttelsen, indsatsen over for jord- og grundvandsforurening samt vandindvindings- og forsyningsstrukturen. Det er amterne, der står for udpegningen, og idet interesserne i området ofte vil være mange og evt. modstridige, skal udpegningen ske i samarbejde med de involverede parter. Udpegningen skal på den ene side tilgodese ønsket om at reservere en grundvandsressource af god kvalitet og i tilstrækkelige mængder til den fremtidige vandforsyning, men samtidig skal der være en sammenhæng mellem det forventede fremtidige drikkevandsbehov og de udpegede arealers størrelse. Yderligere skal de afledte konsekvenser af udpegningen i forhold til de øvrige interessenter være acceptable og tages i betragtning. Områder med særlige drikkevandsinteresser skal så vidt muligt omfatte hele grundvandsoplande, projiceret op på terrænoverfladen og så vidt muligt være uafhængig af den aktuelle vandindvinding. De udpegede områder vil i en række tilfælde derfor være større, end indvindingen alene kan beret-tige (Miljøstyrelsen, 1995). For hver af de udpegede områder, skal der foretages en vurdering af mulige forureningskilder, risikoen for forurening af grundvandsressourcen samt tekniske mulig-heder og økonomiske forhold for at afhjælpe forureningen. Ved punktkildeforureninger kan et teknisk og økonomisk overslag foretages, men ved fladeforureninger er omkostningerne sværere at kvantificere, da denne bl.a. afhænger af den generelle regulering af landbruget. I denne forbindelse foretages overslag over behovet for at etablere særlige vilkår for landbrugsdriften i afgrænsede arealer indenfor områderne - en zonering. Zonering foregår, hvor en differentieret beskyttelse skal etableres indenfor de udpegede områder, sådan at der stadig kan udøves menneskelig aktivitet og produktion på øvrige arealer (Miljøstyrelsen, 1995). 6

18 Kapitel 1.0 Indledning Udpegningen af områder med særlige drikkevandsinteresser er ikke nødvendigvis sammenfaldende med SFL-områder, idet udvælgelseskriterierne ikke er fuldt overensstemmende. Dette betyder f.eks., at den nuværende vandindvinding på længere sigt eventuelt skal flyttes til de udpegede områder, og som før nævnt er der også andre forhold af bl.a. teknisk og økonomisk karakter, som vil være en konsekvens heraf. Indenfor SFL-områder er muligheden størst for at påvirke den eksisterende landbrugsdrift i forbindelse med udpegede områder med særlige drikkevandsinteresser (Miljøstyrelsen, 1995; Miljøstyrelsen, 1998). Tiltaget omkring udpegning af områder med særlige drikkevandsinteresser viser, at samfundets interesse for vandforsyningen er ændret fra ressource- og forsyningsovervejelser til at koncentrere sig om et behov for intensiv og integreret planlægning med styring ud fra sundhedsmæssige, hygiejniske og miljømæssige hensyn og i visse tilfælde risikovurderinger. Af senere dato er handlingsplaner for en mere specifik udnyttelse af vores landbrugsarealer i forhold til beskyttelse af grundvandet fremsat, bl.a. "Aktionsplan for fremme af den økologiske fødevareproduktion i Danmark" (Aktionshandlingsplanen) (Det Økologiske Jordbrugsråd, 1995), "Handlingsplan for rent drikkevand og grundvand" (Gabriel, 1996), "Vandmiljøplan 2" (DN, 1997) og "Drikkevandsudvalgets betænkning (Miljøstyrelsen, 1998). Regeringens Vandmiljøplan 2 (Iversen et al., 1998) er en af de miljøpolitiske handlingsplaner, der senest er fremsat for at regulere påvirkningen fra landbruget til det omkringliggende miljø. I handlingsplanerne indgår økologisk jordbrug som miljøforbedrende virkemiddel i større eller mindre skala. I Aktionshandlingsplanen pointeres det, at økologisk jordbrug indebærer fornuftig forvaltning af jorden, hvorfor denne jordbrugsform anbefales som et oplagt redskab til begrænsning af, og endog totalt stop for, bl.a. pesticidudvaskningen. Økologisk jordbrug anbefales som et miljøpolitisk værktøj, blandt andet til sikring af grundvandet og drikkevandets kvalitet. I den første anbefaling i Aktionshandlingsplanen står der direkte: "Det anbefales, i overensstemmelse med Miljø- og energiministerens samt Landbrugs- og fiskeriministerens 10-punktsplan, at den økologiske dyrkningsform fremmes med henblik på beskyttelse af grundvand og drikkevand" (Det Økologiske Jordbrugsråd, 1995). I ØkoVandspejlets forslag til en handlingsplan, er et af målene, at Danmark skal arbejde for at ændre EU s landbrugsstøtte, så den fremover alene støtter grundvandsvenlig økologisk landbrugsdrift (TeknologiRådet, 1997). Anbefalinger fra bl.a. ovennævnte planer diskuteres aktuelt, i forbindelse lovgivning for en direkte beskyttelse af grundvand i landbrugsområder og det åbne land. Skabes der mulighed for at forbyde f.eks. brugen af sprøjtegifte i områder, hvor vandværkerne indvinder drikkevand, og hvor jordbunden gør at der er særlig risiko for at sprøjtegifte kan trænge i grundvandet, beskyttes ikke alt grundvand. Der er dermed risiko for, at det danske landbrugsareal opdeles i intensivt og ekstensivt dyrkede arealer, hvorunder der findes første og anden klasses vand (TeknologiRådet, 1997). 7

19 Kapitel 1.0 Indledning Økologisk jordbrug Udbredelsen af økologisk jordbrug er gået stærkt de seneste år. Nettotilgangen i 1997 var 451 bedrifter, svarende til 39% (Plantedirektoratet, 1997a). I regelgrundlaget for økologisk jordbrug (Plantedirektoratet, 1997b; Landsforeningen Økologisk Jordbrug (LØJ), 1996) findes veldefinerede begrænsninger i den totale kvælstoftilførsel, og brugen af kemiske hjælpestoffer er ikke tilladt. Set i sammenhæng med det faktum, at landbruget i perioden var ansvarlig for ca. 81% af transporten af kvælstof til danske vandløb (Windorf et al., 1997), retfærdiggør dette den stigende interesse samt behov for politisk såvel som videnskabeligt, at få klargjort mere omkring bl.a. niveauet af kvælstofudvaskning fra økologiske brug. Kvælstofudvaskningen ved økologisk jordbrug er generelt mindre sammenlignet med konventionelt landbrug, men giver ikke med de nuværende regler for import af gødning og foder fuld sikkerhed for, at grundvandet lever op til den bindende grænseværdi (ØkoVandspejlet, 1996; Hansen et al., 1998; Borgen & Ege, 1995). Der er behov for yderligere undersøgelser i forbindelse med at bruge økologisk jordbrug som et miljøpolitisk middel til grundvandsbeskyttelse f.eks. i særlige følsomme drikkevandsområder (Miljøstyrelsen, 1998). Ifølge Aktionshandlingsplanen (Det Økologiske Jordbrugsråd, 1995) er en af de væsentligste resultater ved en omlægning til økologisk jordbrug, at der opnås en række natur- og miljømæssige forbedringer. Natur er højt prioriteret, idet der gennem de sidste mange år er set en uhensigtsmæssig nedgang i biodiversiteten indenfor plantearter, dyrearter, artstæthed osv. i landbrugslandskabet. Aktionshandlingsplanen pointerer endvidere, at økologisk jordbrug bidrager til en reduktion af udvaskningen af kvælstof til grundvandet. Det samlede kvælstofoverskud er lavere på økologiske jordbrug, bl.a. på grund af et lavere gødningsniveau og som følge af den gennemsnitlige lavere husdyrtæthed (Plantedirektoratet, 1997a; Grant et al., 1998). LØJ præciserer i forbindelse med Drikkevandsudvalgets betænkning (Miljøstyrelsen, 1998) vedrørende forvaltning af udpegede følsomme drikkevandsområder: "Når det således er slået fast, at økologisk jordbrug ikke alene er et vandmiljø-politisk værktøj i forbindelse med undgåelse af pesticidrester i drikkevandet, men også samtidigt bidrager til en sænkning af kvælstofudledningen, ligesom økologisk jordbrug giver større biodiversitet, en bedre jordstruktur og et mikroliv, der kan holde på kvælstof, bør man se denne mangesidede virkning som et ekstra aktiv i de berørte områder. Desuden vil økologisk jordbrugsdrift generelt, i de miljøfølsomme områder hvor der fortsat skal opretholdes en landbrugsmæssig benyttelse, fastholde en landbrugsproduktion, der er bæredygtig på lang sigt. Bæredygtighed ikke alene i forhold til miljøet, men også økonomisk bæredygtig, idet varer fra disse bedrifter kan afsættes til merpris. Dette giver større incitament til at fastholde den miljøvenlige drift på frivillig basis også på langt sigt, et incitament, som ikke er indeholdt i f.eks. braklægning og skovrejsning" (Landsforeningen Økologisk Jordbrug, 1998). 8

20 Kapitel 1.0 Indledning Forskellige interessenter udtrykker, at økologisk jordbrug gør det muligt at kombinere landbrugsproduktion og miljøbeskyttelse (DN, 1997; Landsforeningen Økologisk Jordbrug, 1998), hvilket må være en forudsætning hvis jordbrugsproduktion på grundvandstruede arealer skal opretholdes. Jordbrugets arealanvendelse skal tilpasses til det der er lokalt miljømæssigt acceptabelt. På denne måde vil landområderne ikke blive opdelt i intensive dyrkningsområder og grundvands-reservater uden landbrugsmæssig aktivitet. Hvordan vi sikrer rent vand fremover, efter at der er blevet arbejdet med lovgivning og planlægning for beskyttelse af grundvandet i mere end 20 år, er et stort spørgsmål? Med de grundvandsforureninger der allerede er konstateret rundt om i landet, er det klart, at det er nødvendigt med en aktiv indsats for at sikre Danmarks fremtidige grundvandsressource. Hvis grundvandet først er blevet forurenet, kan det vare mellem år, før nyt og uforurenet grundvand har erstattet det forurenede. Det er derfor helt afgørende for den fremtidige drikkevandsforsyning, at der sker en forebyggelse af grundvandsforureningen (Miljø- og Energiministeriet, 1995). 1.2 Problemformulering Nærværende projekt er med den netop skitserede problemstilling en undersøgelse af: Hvad økologisk jordbrug kan i forhold til grundvandet?. Grundvandsbeskyttelse er et centralt problem i Danmark, og med udgangspunkt i konkrete grundvandsproblemer i Aalborg Kommune vil vi vurdere om kvælstofudvaskning fra økologiske jordbrugssystemer overholder gældende grænseværdier for nitrat i drikkevand, og om økologisk jordbrug umiddelbart kan anvendes i forbindelse med grundvandsbeskyttelse. Her ud fra diskuteres sammenkoblinger mellem forvaltning og fremtidig arealanvendelse af økologiske jordbrugssystemer på grundvandstruede arealer såvel i Aalborg som generelt som et led i en større strategi for grundvandsbeskyttelse. Opgaveformuleringen er derfor: Med baggrund i beskrivelse af den nuværende situation i Aalborg, hvor indholdet af nitrat i drikkevandet er kritisk, ønsker vi, at undersøge opstillede økologiske modelbedrifter for området med henblik på, at vurdere om nitratudvaskningen, beregnet for modelbedrifterne, er tilfredsstillende i forhold til målsætningen for Aalborg Kommune. Med denne baggrund vil vi diskutere mulige sammenkoblinger med den nuværende situation for grundvandstruede områder i Aalborg, og fremtidig anvendelse af økologiske jordbrugssystemer i grundvandstruede områder generelt. Opgaveformuleringen er konkretiseret ved følgende spørgsmål: 1. Under hvilke forudsætninger kan økologisk jordbrug drives på grundvandstruede arealer således, at nitratudvaskning ikke overstiger gældende grænseværdier for nitrat i drikkevand? 9

21 Kapitel 1.0 Indledning For at belyse ovennævnte, har vi valgt at tage udgangspunkt i aktuelle tiltag for grundvandsbeskyttelse i Aalborg Kommune: 2. Hvilken form for økologisk jordbrug kan drives på områder med særlige drikkevandsinteresser i Aalborg SØ, således at nitratudvaskning ikke overstiger gældende grænseværdier for nitrat i drikkevand? 3. Med hvilke virkemidler kan landbrugets arealanvendelse ændres på områder med særlige drikkevandsinteresser i Aalborg SØ? 1.3 Afgræ nsning Vi vælger at fokusere på problemer relateret til landbrugets påvirkning af grundvandskvaliteten for danske forhold. Vi er opmærksomme på, at landbruget påvirker miljøet i andre sammenhænge f.eks. havmiljø og fauna. Grundvandets tilstand påvirkes ligeledes af flere forureningskilder. I dette projekt fokuseres alene på landbrugets påvirkning. Landbrugsproduktion i dette projekt omhandler økologisk landbrugsproduktion, idet denne driftsform kan betragtes som ekstensiv og en kombination af landbrugsproduktion og miljøbeskyttelse. Med udgangspunkt i økologisk jordbrug afgrænses bl.a. problematikker vedrørende pesticider, vækstregulerende midler, anvendelse af kunstgødning mv., idet disse indsatsfaktorer ikke anvendes i en økologisk driftsform. Det vil sige, at det kun er det aspekt ved produktionen som har indflydelse på grundvandets kvalitet, der fokuseres på. Økologisk jordbrug betragtes på bedriftniveau med en systemteoretisk tilgang som et agroøkosystem, og herfra defineres og sættes grænser for agroøkosystemets påvirkninger af grundvandet. Vi koncentrerer os i projektet om to modelbedrifter; en kvægbedrift og en planteavlsbedrift, tænkt placeret i et grundvandstruet område i Aalborg SØ. Modelbedrifterne har samme fysiske udgangspunkt i lokale jordbunds- og klimadata. Den systemteoretiske tilgang til beskrivelse af agroøkosystemet anvendes for at skabe et overblik over de komplekse sammenhænge, som agroøkosystemet udgør og er en del af. Målet for om landbrugsproduktionen er acceptabel, er at vand der forlader rodzonen har drikkevandskvalitet, dvs. ikke overstiger grænseværdien for nitrat i drikkevand på 50 mg NO 3 - /liter (Direktiv 91/676/EØF). Beregning af kvælstofudvaskning for modelbedrifterne anvendes som indikator for at vurdere, om økologisk jordbrug kan drives på grundvandstruede arealer. Tiltag i Aalborg Kommune vedrørende grundvandsbeskyttelse og landbrugsproduktion er udgangspunktet for at diskutere, hvordan en ændret arealanvendelse for landbruget kan finde sted. 10

22 Kapitel 1.0 Indledning Med ovenstående betragtninger vælger vi at belyse problematikken ud fra et miljømæssigt synspunkt med direkte fokus på nitratudvaskning. Vi afgrænser os fra at se på samfundsøkonomiske konsekvenser af en ændret arealanvendelse på grundvandstruede arealer til økologisk jordbrug. De driftsøkonomiske forhold, for økologiske modelbedrifter i projektet, undersøges ikke, idet modelbedrifterne er valgt med baggrund i allerede gennemarbejdede undersøgelser, der belyser rentabiliteten for modelbedrifterne (Folkmann, 1998). 11

23 Kapitel 1.0 Indledning 1.4 Opbygning af projektet Nedenfor er illustreret, hvorledes projektet er opbygget (figur 1.1). Teori Casestudie Studieenhed: Aalborg Kommune Grundvandsbeskyttelse i områder med særlige drikkevandsinteresser Systemteoretisk tilgang til agroøkosystemet Kvælstofbelastning fra landbruget Information om Situation Beslutninger Interessenter Fortolkninger osv. Modelbedrift 1 Økologisk jordbrug og grundvandsbeskyttelse Agroøkosystem N-udvaskningsmodel Modelbedrift 2 Præsentation af resultater Debat/diskussion af muligheder for gennemførelse Beregningsmodel for N-udvaskning N-udvaskning 1 N-udvaskning 2 Diskussion af resultater og præsentation på KVL Figur 1.1: Opbygning af specialeprojekt. Som det kan ses af figur 1.1, anvender vi en casestudieenhed, Aalborg Kommune, som udgangspunkt for vores undersøgelse. Blandt andet fra casestudieenheden indhentes informationer til brug for besvarelse af de spørgsmål der er stillet i problemformuleringen. Undersøgelsesfeltet illustrerer vores arbejdsområde, hvor vi har valgt at betragte et landbrug som et agroøkosystem ud fra en systemteoretisk tilgang. Vi undersøger nitratudvaskning fra to modelbedrifter ved hjælp af en N- beregningsmodel, og resultaterne sammenholdes med fysiske og forvaltningsmæssige forhold i Aalborg Kommune samt med landbrugsfaglig litteratur. Projektet afsluttes ved præsentation af resultater for Aalborg Kommune og på KVL. I projektet har vi anvendt forskellige teoretiske betragtninger og arbejdsredskaber, som er skitseret til venstre i figuren. 12

24 Kapitel 2.0 Metode Kapitel 2.0 Metode I nærværende projekt indgår to forskellige arbejdsmetoder til besvarelse af spørgsmålene i projektets problemformulering. Den primære arbejdsmetode er, at vi via to modelbedrifter undersøger om og under hvilke forudsætninger, det kan lade sig gøre at drive økologisk jordbrug på grundvandstruede arealer som alternativ til den nuværende arealanvendelse i Aalborg SØ. Til beregning af nitratudvaskning benyttes en empirisk baseret beregningsmodel af Simmelsgaard (1998), der giver et udtryk for nitratkoncentrationen i rodzonevandet. Vi har valgt modellen fra Simmelsgaard (1998), idet vi mener at modellen på nuværende tidspunkt er den bedst egnede til dette projekt. I øvrigt anvendes den af DMU til beregning af kvælstofudvaskning bl.a. i landovervågningsoplande (Grant et al., 1997; Iversen et al., 1998). Den sekundære arbejdsmetode er casestudiet, idet metoden er oplagt til at studere et menneskeligt aktivitetssystem, hvilket agroøkosystemer kan beskrives som (Wilson, 1988). Case-studiet sætter fysiske samt forvaltningsmæssige rammer, som vi har valgt at arbejde indenfor, og danner dermed baggrund for undersøgelsesfeltet i dette projekt. Resultater for nitratudvaskning samt hvorledes landbrugets arealanvendelse kan ændres på grundvandstruede arealer, vurderes og sammenholdes med lignende undersøgelser. Under-søgelsen er kvalitativ. Litteraturstudier indgår i fremstillingen af de teoretiske baggrunde for de anvendte metoder samt som en naturlig del af den øvrige rapport. For at anvende casestudie-metoden er det nødvendigt med forståelse for de teoretiske forudsætninger casestudiet bygger på. Nedenstående afsnit omhandler beskrivelse af casestudiets anvendelse samt hvordan casestudiet benyttes i nærværende projekt. 2.1 Casestudiet som metode Udgangspunktet for casestudiet er casestudieenheden - Aalborg Kommune. Her foregår en aktiv indsats for beskyttelse af grundvandet fra indvindingsoplande, som er udpeget til områder med særlige drikkevandsinteresser. Casestudiet defineres som: en studie- og undervisningsform, hvor man så alsidigt som muligt behandler en konkret virkelighedssituation, en aktuel affære, og prøver at løse problemer og opstille begreber og principper for løsning af disse (Brüel & Nielsen, 1989). Casestudiets styrke og eksistensberettigelse ligger i, at udgangspunktet er den studerede case, hvorfra begreber, beskrivelse og analyse vokser ud fra. Der opstår dermed mulighed for at undgå 13

25 Kapitel 2.0 Metode den vold på virkeligheden, som mere reduktionistisk orienterede metoder kan medføre. For at disse egenskaber ikke samtidig skal blive en svaghed ved casestudiet, er det nødvendigt med en struktureret tilgang til studiet. Alligevel gælder det i første omgang om, at trække i en induktiv retning ved i så stor udstrækning som muligt at lade casen fortælle sig selv. Iagttageren vil altid have indflydelse på hvordan casestudiet struktureres og den personlige interesse vil være afgørende for, hvilket fokus der vil blive lagt på casestudiet (Flyvbjerg, 1988). Casestudier anvendt som en kvalitativ forskningsmetode og som en empirisk undersøgelse er udgangspunktet for vores brug af casestudiet. Casestudiet som kvalitativ forskningsmetode er særlig udbredt hvor organisationer skal undersøges. Empiriske studier af organisationer foregår oftest som feltstudier, idet organisationen må studeres i de vante omgivelser (Flyvbjerg, 1988; Andersen, 1990). Yin (1994) definerer et casestudium på følgende måde: Casestudiet er en empirisk undersøgelse: som belyser et samtidigt fænomen inden for det virkelige livs rammer hvor grænserne mellem fænomenet og den sammenhæng, hvori det indgår, ikke er indlys-ende hvor der er mulighed for at anvende flere informationskilder til belysning af fænomenet. Med hensyn til samtidighed i undersøgelsen, det vil sige at fænomenet der belyses foregår når undersøgelsen finder sted, er det vigtigt at være opmærksom på, at historien altid vil være integreret i de måder mennesker opfatter hinanden og omverdenen på. Endvidere påvirkes mennesker af sociale relationer i lige så stor grad som af det fysiske miljø. Casestudier af organisationer bør derfor udover det samtidige også orientere sig i det historiske hændelsesforløb (Maaløe, 1996). Et fælles træk ved casestudier er, at de er holistiske (helhedsprægede), induktive (går fra enkelttilfælde til reglen) og aktørorienterede. Det vidensskabsteoretiske udgangspunkt er hermeneutikken (fortolkningskunsten) og fænomenologien (beskrivende fremstilling af fænomener uden tydning) (Flyvbjerg, 1988). For at kunne analysere en casestudieenhed (f.eks. en kommune eller et landbrug) tilfredsstillende er det nødvendigt, at alle informationer er så fyldestgørende som muligt. Casedata omfatter alle informationer om casestudieenheden f.eks. interviewdata, observationsdata, dokumenter, indtryk og udtalelser fra andre vedrørende casestudienheden og data over tid. Disse data danner baggrund for analysen af casestudieenheden (Flyvbjerg, 1988) (Se kapitel 3, hvor casehistorien beskrives). Hvis der kun indgår én enhed (undersøgelsesenhed) (f.eks. én organisation) i casestudiet, betegnes det som et single casestudium ifølge Yin (1994). Hvis der derimod indgår flere enheder (f.eks. organisationer), kaldes undersøgelsen et multiple casestudium (Andersen, 1990; Yin, 1994). 14