Undersøgelse af det danske P-indeks på baggrund af markdata fra to oplande

Transkript

1 Det danske P- indeks Markdata kontra registerdata

2

3 Undersøgelse af det danske P-indeks på baggrund af markdata fra to oplande Følgende personer har bidraget til rapporten Rita Hørfarter og Leif Knudsen, Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret, Planteproduktion Jens Bjerge Laursen og Christian Bach Knudsen, Agri Nord Kjartan Einarson, LandboMidtØst Forord AgriNord, LandboMidtØst og Landscentret, Planteproduktion har i 2009 undersøgt det danske P- indeks inden for to oplande. Danmarks Miljøundersøgelser og Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Århus Universitet har udviklet et IT værktøj på Internettet ( der viser de landsdækkende P-indeks beregnet på markblokniveau. Formålet med et P-indeks er at få udpeget de marker/arealer, hvorfra der kan ske store fosfortab til vandløb og søer. Hvis fosfortilledningen til primært søer er for høj i forhold til den ønskede miljøtilstand i søen, er det på disse arealer, at der skal ske tiltag til at reducere fosforudledningen. På den måde kan man undgå tiltag på de arealer, hvor fosfortabet alligevel er beskedent. Formålet med projektet er primært at sammenligne det nye landsdækkende P-indeks beregnet ud fra registerdata, sammenholdt med samme P-indeks beregnet med aktuelle bedriftsdata. Agri Nord og LandboMidtØst har haft kontakt til landmændene inden for projektområdet og fået deres accept af at stille data til rådighed. Derefter har de to landbrugscentre beregnet P-indeks på markniveau med de reelle markspecifikke data. Efterfølgende er 4 landmænd blevet præsenteret for P-indeks beregningerne fra deres ejendom. Erfaringerne herfra er, at P-indeks værktøjet NPrisikokort.dk er et godt pædagogisk værktøj, der anskueliggør den vifte af tiltag, der kan vælges imellem for at reducere fosfortabet. I projektet er der ikke taget stilling til det faglige indhold i det nye P-indeks. Konklusion og anbefalinger er udarbejdet af de tre projektdeltagere i fællesskab. 3

4 Indholdsfortegnelse Forord... 3 Sammendrag Formål med projektet Indledning Det danske P-indeks Teoretisk gennemgang af P-indeks P-indeks Erosion P-indeks Overfladisk afstrømning P-indeks Matrixudvaskning til dræn eller grundvand P-indeks Makroporeudvaskning til dræn eller grundvand Internetbaseret IT værktøj NP-risikokort NP-risikokort GIS-delen Virkemiddel planlægning Beregning af P-indeks med egne bedriftsdata Metode Projektområder Bedriftsdata Indtastning af markdata i NP-risikokort Resultater Fosfortal Dataopgørelse i projektet Erfaringer med indsamling af bedriftsdata til beregning af P-indeks i NP-risikokort Erfaringer ved beregning af P-indeks i NP-risikokort Erfaringer fra præsentation af P-indeks for Landmænd Brug af NP-risikokort Konklusion Bilag Bilag

5 Sammendrag Danmarks Miljøundersøgelser og Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet (Aarhus Universitet) har udviklet et internetbaseret værktøj til udpegning af markblokke med risiko for stor fosforudledning. Det er endnu uvist, om og hvordan værktøjet bliver stillet til rådighed, og hvordan det skal anvendes. Det landsdækkende P-indeks beregnes med værktøjet NP-risikokort. Til grund for beregningen ligger naturgivne data som jordtype, hældning, nedbør, afstand til vandløb mv. Beregningen foretages som udgangspunkt ud fra registerdata, men egne data fra den enkelte mark kan indtastes af brugeren. For at undersøge hvordan værktøjet kan anvendes i rådgivningen, er der gennemført et projekt med det formål at sammenholde beregninger med NP-risikokort foretaget på markblokniveau ud fra registerdata med samme beregning, men med aktuelle data for den enkelte mark i markblokken. Formålet er desuden at undersøge, hvordan værktøjet NP-risikokort kan anvendes i rådgivningen til målrettet at reducere fosfortabet fra landbrugsjorden. Følgende aktiviteter er gennemført i projektet: De 2 projektoplande er valgt inde på og alle markblokke beliggende inden for projektområderne med de tilhørende beregnede P-indeks værdier er eksporteret og indlæst i Excel og AgroGIS (MapInfo) Landmænd, der ejer jord inden for markblokkene, kontaktes og accepterer, at deres markdata kan anvendes i projektet. Alle markdata fra de 204 marker i projektet er koblet med markpolygonerne i AgroGIS. Der er beregnet P-indeks med markspecifikke data på alle 204 marker beliggende inden for de 98 markblokke. De beregnede P-indeks på markniveau er sammenholdt med det landsdækkende P- indeks 4 landmænd i projektet er kontaktet og resultaterne fra projektet fra deres ejendom er gennemgået i NP-risikokort og afsluttet med en markvandring Sammenligningen af de 2 metoder er gennemført i to projektområder på henholdsvis ha og 700 ha beliggende i oplandet til Mariager Fjord og i oplandet til Randers Fjord (Ødum). I hvert af disse områder er der beregnet i alt 4 P-indeks for henholdsvis erosion, overfladeafstrømning, matriks- og makroporeafstrømning med NP-risikokort ud fra registerdata. For hver af markerne i oplandet er de markspecifikke data indsamlet af den lokale plante-/miljøkonsulent ud fra gødningsplanerne (DLBR-Mark). Beregningen af P-indeks er derefter gennemført i NP-risikokort, men med de markspecifikke data. Resultaterne af beregningen fremgår af tabel 1. 5

6 Tabel 1. Hovedtal fra dataopgørelse mellem P-indeks beregnet på landsplan med input fra registerdata og P-indeks beregnet med markspecifikke data. Område Antal marker Mariager 124 P- indeks Registerdata Antal marker i "Høj risikogruppe" beregnet i NPrisikokort Antal marker skifter fra Høj til lavere risikogruppe Markspecifikke data Antal marker forbliver i "Høj risikogruppe" Pct. marker skifter til lavere risiko gruppe Antal marker flytter fra lav til Høj risikogruppe Ødum 80 Erosion I alt Mariager 124 Overflade Ødum 80 afstrøm I alt 204 ning Mariager Ødum 80 Matrix I alt Mariager Ødum 80 Makroporer I alt Ved beregning ud fra registerdata placeres en stor del af markerne i gruppen Høj risiko for erosion og overfladeafstrømning for begge oplande, derudover er næsten alle marker i oplandet Ødum placeret i Høj risiko for makroporeafstrømning. Ved beregning med markspecifikke data reduceres antallet af marker placeret i gruppen Høj risiko væsentligt. For erosion betyder markspecifikke data, at gruppen af marker med Høj risioko reduceres med 75 pct., mens det for overfladeafstrømning kun reduceres med 17 pct. I oplandet Ødum reduceres gruppen af Høj risiko for makroporeafstrømning med 67 pct. Årsagen til, at mange marker skifter fra Høj risiko til lavere risiko for erosion og overfladeafstrømning, er primært dels, at fosfortallene i de to oplande kun i gennemsnit er 3,9, hvor de uden markspecifikke data er sat til 5,0. En anden årsag er, at der ikke er indlagt de 2 meter bræmmer i beregningen ud fra registerdata. En tredje årsag er, at der i oplandene er flere af markerne, der er drænet end antaget i registerdataene. Det betyder, at en større del af nedbøren infiltrerer gennem jorden, hvorfor erosion og overfladeafstrømning reduceres. Årsagen til, at mange marker for oplandet Ødum skifter fra Høj risiko for makroporeafstrømning, er helt overvejende, at de markspecifikke fosfortal er lavere end de 5,0, som er udgangspunktet i beregningen ud fra registerdata. Erfaringen er, at anvendelsen af NP-risikokortet ud fra registerdata fungerer meget tilfredsstillende, og de ønskede beregninger kan gennemføres hurtigt. Desuden er programmet logisk opbygget. 6

7 Inddatering af markspecifikke data fungerer mere tungt, fordi data skal indtastes manuelt pr. mark. Der er ikke åbnet mulighed for at overføre data fra f.eks. DLBR-Mark. Derudover er der brug for at kunne underopdele markblokke med de aktuelle markgrænser og gennemføre P-indeks beregningerne ud fra de bagvedliggende GIS-lag (erosion, makropore, JB, lavbund, fosforbinding mv.) på markniveau. Resultaterne i projektet viser tydeligt, at hvis der skal udpeges risikoområder for fosfortab, er det vigtigt at arbejde på markniveau. Brug af registerdata kan kun anvendes som en indledende screening til at udpege de markblokke, hvor der skal følges op med markspecifikke data. Projektet viser, at værktøjet NP-risikokort virker meget pædagogisk over for landmænd. Landmandens forståelse for problematikken forøges, når han/hun ser risikokortene på sin egen bedrift og ser den vifte af virkemidler, der kan vælges imellem for at reducere fosfortabet. Ved at konsulenten gennemgår beregning og resultater sammen med landmanden i en form for interaktiv proces på PC en skabes en større forståelse og interesse for problematikken. Selvom såvel udpegningen som kvantificering af effekt af virkemidler ud fra et fagligt synspunkt er behæftet med en stor usikkerhed, virker kvantificeringen meget pædagogisk. Hvis NP-risikokort skal anvendes i rådgivningen til målrettet at reducere fosforudledningen, skal der opbygges bedre viden om, hvordan virkemidlerne bruges mest optimalt på den enkelte mark, og man bør i højere grad indregne vekselvirkninger mellem virkemidlerne. 7

8 1. Formål med projektet Formålet med projektet er at sammenholde det nye landsdækkende P-indeks (Det danske P- indeks), som er beregnet på baggrund af registerdata, med samme P-indeks men beregnet ud fra aktuelle bedriftsdata. Det landsdækkende P-indeks beregner et P-indeks på markblokniveau ud fra registerdata på ejendomsniveau. Der tages imidlertid ikke hensyn til det aktuelle afgrødevalg, eksisterende bræmmer og det aktuelle fosfortal. I projektet sammenholdes det landsdækkende P- indeks med samme P-indeks beregnet på markniveau med de faktiske oplysninger om fosfortal, bræmmer, dræn mv. Sammenligningen foretages i to mindre projektområder nordøst for Hobro og syd for Randers. I projektet undersøges, hvor stor en del af de arealer, der ved screeningen med det landsdækkende P-indeks er udpeget som risikoarealer, der reelt også er det, når der tages hensyn til de faktiske forhold for marken. Derudover vil vi gennem projektet undersøge, hvordan rådgivningen kan hjælpe landmanden, hvis han bliver omfattet af en regulering af fosfortab på bedriften. Herunder at afdække rationelle arbejdsgange, så vi, når og hvis værktøjet bliver implementeret, har en vejledning klar til de lokale landbrugscentre. 8

9 2. Indledning Dansk Landbrugsrådgivning, Planteproduktion har sammen med LandboMidtØst og AgriNord undersøgt det nye landsdækkende P-indeks på to mindre oplande, henholdsvis Mariager Fjord og et opland omkring Ødum, syd for Randers. Baggrunden for projektet er, at der i forbindelse med VMPIII blev afsat 7 mill. kr. til at udvikle et dansk P-indeks. Formålet var at udvikle et værktøj til at udpege de arealer, der har en potentiel risiko for fosfortab. Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet, Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Århus Universitet og GEUS har i perioden udviklet modellen bag et dansk P-indeks. Efter udvikling af modellen bag det danske P-indeks har Danmarks Miljøundersøgelser og Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Århus Universitet i udviklet et IT-værktøj på Internettet, som viser de landsdækkende P-indeks beregnet på markblokniveau. Nedenfor er projektplanen vist i oversigtsform. Følgende aktiviteter er gennemført i projektet: De 2 projektoplande er valgt inde på og alle markblokke beliggende inden for projektområderne og de tilhørende beregnede P-indeks værdier er eksporteret og indlæst i Excel og AgroGIS (MapInfo) Landmænd, der ejer jord inden for markblokkene, kontaktes og accepterer, at deres markdata kan anvendes i projektet. Alle markdata fra de 204 marker i projektet er koblet med markpolygonerne i AgroGIS. Der er beregnet P-indeks med markspecifikke data på alle 204 marker beliggende inden for de 98 markblokke. De beregnede P-indeks på markniveau er sammenholdt med det landsdækkende P- indeks 4 landmænd i projektet er kontaktet og resultaterne fra projektet fra deres ejendom er gennemgået i NP-risikokort og afsluttet med en markvandring 9

10 3. Det danske P-indeks P-indeks modeller er udviklet igennem 1990 erne i USA som værktøj for kortlægning af risikoområder for fosfortab. Da modellerne er udviklet ud fra de fysiske parametre (nedbørsmængder, fordampning m.m.), der er til stede i USA, kan modellerne og de udviklede indekser ikke umiddelbart overføres til danske forhold. Derfor har det været nødvendigt at udvikle et P-indeks på baggrund af de fysiske parametre, der er til stede i Danmark. Forskning har vist, at 90 procent af fosforudledningen sker fra 10 procent af arealerne (Pionke et al, 1997). P-indekset skal forsøge at udpege disse 10 procent, hvor der kan forekomme et stort fosfortab. Opgaven bliver derefter at finde tiltag på disse arealer, der vil reducerer risikoen. Fosfortab fra landbrugsjord er en kompleks størrelse afhængig af terræn, jordbundsforhold, klima, dyrkning og gødskning, der varierer i rum og tid. Udenlandske undersøgelser har vist, at store fosfortab sker fra begrænsede dele af oplandet, når der er en effektiv transport mellem et område med højt indhold af transporterbart fosfor og vandmiljøet (recipienten). Figur 1 viser, at kun i de områder, hvor der BÅDE er et højt indhold af flytbart fosfor OG høj mobilisering OG gode transportveje, er der risiko for fosfortab. Det er kun i disse områder, der skal findes tiltag/virkemidler til at reducere fosfortabet. Figur 1. Det er kun i de områder, hvor der er BÅDE højt indhold af flytbart fosfor OG høj mobilisering OG gode transportveje at der er risiko for fosfortab. 3.1 Teoretisk gennemgang af P-indeks Det danske P-Indeks er opdelt på 4 tabsveje: 1. Erosion 2. Overfladisk afstrømning 3. Udvaskning gennem jordmatricen 4. Udvaskning gennem makroporer Der gives ikke én samlet P-indeksværdi for alle fire fosfortabs veje, men derimod et P-indeks pr. tabsvej. Det betyder, at der udregnes et P-indeks Erosion, P-indeks Overfladeafstrømning, P- indeks Matrix og P-indeks makroporer pr. markblok eller pr. mark. For hvert af de fire P-indeks beskrives kilde, mobilisering og transport. 10

11 Hvert delindeks kan antage værdier mellem 0 og 100, hvor maksimumværdien opnås, når både kilde, mobilisering og transport opnår den under danske forhold højeste værdi. I Bilag 1 ses selve beregningen for de fire P-indeks. Nedenfor er en beskrivelse af, hvilke faktorer, der indgår i de 4 P-indeks (Kilde: Jord og Vand, 2009, 1) P-indeks Erosion Kilde Ved erosion foregår der en samlet transport af jord og associeret fosfor. Kilden er derfor indholdet af total-fosfor (TP) i det øverste jordlag. Endelig vil nyligt overfladeudlagt gødning, som ikke med infiltrerende nedbør er ført ned under det øverste jordlag, kunne transporteres med erosion. Der indregnes et additiv effekt, β, af gødning udlagt på overfladen. Nedfældet gødning medregnes ikke, da det antages at være placeret uden for erosionens rækkevidde (for dybt). Gødning udlagt på overfladen uden for afstrømningsperioden medregnes heller ikke, da det ved nedvaskning eller senere nedpløjning bliver en del af jordpuljen. Mobilisering Mobilisering beskriver mængden af jord, der eroderes fra et givet område ved henholdsvis fladeerosion, rilleerosion og grøfteerosion. Den danske erosionsmodel, benyttes til at beregne mængden af jord (E) eroderet ved rilleerosion. Der er ikke pt. modeller til at beskrive fladeerosion og grøfteerosion, som derfor ikke inkluderes i indekset. Tilstedeværelse af dræn (DR) antages at reducere erosionsrisikoen med 50 %. DR kan antage værdierne 0 (ingen dræning) og 1 (intensiv dræning). Transport Transporten af jord mobiliseret ved erosion er afhængig af en række faktorer, blandt andet mængden af vand, der strømmer på overfladen og transporterer jordpartiklerne, samt overfladens ruhed og hældning. Miljøbelastningen er afhængig af, at mobiliseret jord når frem til overfladevand. I P-indekset beskrives risikoen for, at mobiliseret jord med associeret fosfor når frem til overfladevand som en simpel afstandsfunktion: Er den korteste afstand i strømningsretningen mellem erosionsområdet og overfladevand (grøft, vandløb, sø) større end 100 m, antages eroderet jord ikke at nå frem til overfladevand. For afstande mindre end 100 m reduceres mængden af eroderet jord, der når frem, lineært med afstanden. Effekten af en eventuel bræmme mellem erosionsområdet og overfladevand kan efterfølgende indregnes som en virkemiddelsmodifikation af P-indekset. Ved beregning med det landsdækkende P-indeks forudsættes det, at der ikke er bræmmer mellem markblok og vandløb P-indeks Overfladisk afstrømning Kilden Overfladeafstrømning kan transportere fosfor fra det øverste jordlag i opløst form og bundet til kolloider også fra arealer, hvor der ikke foregår nogen egentlig jorderosion. Fosfor i nyligt overfladeudlagt gødning vil også kunne transporteres. Vandopløseligt fosfor, Pv, kan opfattes som en indikator for fosfortabsrisiko, hvor vand strømmer på overfladen eller gennem jorden. Fosfortallet, Pt, som rutinemæssigt måles i danske marker, er godt korreleret med mængden af fosfor, der kan ekstraheres med vand. Fosfortallet bruges derfor 11

12 direkte i indekset. For en given jord observeres typisk, at mængden af vandopløseligt fosfor stiger eksponentielt med stigende fosfortal. Vidensniveauet ang. fosforindhold på kolloider og mobilisering af kolloider er mangelfuldt. Tab af kolloidbundet fosfor med overfladisk afstrømning inkluderes derfor ikke pt. i indekset. Fosforindholdet i kolloiderne forventes dog at være korreleret til Pt. Der indregnes en additiv effekt, β, af gødning udlagt på overfladen i afstrømningsperioden (se særskilt beskrivelse nedenfor). Nedfældet gødning medregnes ikke, da det antages at være placeret uden for den overfladiske afstrømnings rækkevidde. Gødning udlagt på overfladen uden for afstrømningsperioden medregnes heller ikke, da det ved nedvaskning eller senere nedpløjning bliver en del af jordpuljen. Mobilisering Overfladeafstrømning afhænger af terrænforhold som tilstrømningsområde og hældning, samt jordens infiltrationskapacitet. I Danmark opstår overfladeafstrømning ofte på grund af nedbør eller snesmeltning på frossen jord, eller når vandinfiltrationen er hæmmet på grund af en pløjesål. I P-indekset antages det derfor, at et terrænbaseret udtryk for afstrømningsareal multipliceret med den akkumulerede nedbør oktober-marts tilnærmet beskriver risikoen for overfladisk afstrømning. Transport Transporten af fosfor mobiliseret ved overfladisk afstrømning er afhængig af en række faktorer, blandt andet mængden af vand, der afstrømmer på overfladen, samt overfladens ruhed og hældning. Miljøbelastningen er afhængig af, at mobiliseret fosfor når frem til overfladevand. I P-indekset beskrives risikoen for, at fosfor mobiliseret ved overfladisk afstrømning når frem til overfladevand som en simpel afstandsfunktion: Er den korteste afstand i strømningsretningen mellem markgrænsen og overfladevand (grøft, vandløb, sø) større end 100 m, antages det afstrømmende vand ikke at nå frem til overfladevand. For afstande mindre end 100 m reduceres mængden af vand, der når frem, lineært med afstanden. Effekten af en eventuel bræmme mellem markgrænsen og overfladevand kan efterfølgende indregnes som en virkemiddelsmodifikation af P- indekset P-indeks Matrixudvaskning til dræn eller grundvand Kilden Normalt bindes fosfor i minerogene jorde hårdt til jordpartiklerne, således at der til enhver tid kun er en lille mængde fosfor i opløsning i jordvæsken. Imidlertid kan der ved stigende mætningsgrad af fosforbindingskomplekset, som helt overvejende består af dårligt krystalliseret jern og aluminium, opstå en koncentration af opløst fosfor, som er potentielt kritisk for overfladevandskvaliteten. Desuden bevirker nyligt tilført gødning en øget koncentration af opløst fosfor i jordvæsken. Der indregnes et additiv effekt, β, af gødning: størst effekt af gødning nedfældet i afstrømningsperioden og mindre effekt af gødning udlagt på overfladen uden for afstrømningsperioden på grund af mulighed for nedsivning og planteoptag. Gødning udlagt på overfladen i afstrømningsperioden indregnes ikke på grund af manglende kontakt til matrixstrømningen. Gødning nedfældet uden for afstrømningsperioden indregnes heller ikke, fordi der har været tid til binding til jordpartikler samt til planteoptag. 12

13 Mobilisering Mætningsgraden af fosforbindingskomplekset vil være afgørende for hvor meget fosfor, der kan mobiliseres af det strømmende vand. Ofte vil der være ledig bindingskapacitet i underjorden, som kan opfange fosfor, der eventuelt transporteres fra en A-horisont med en kritisk høj mætningsgrad. Fosformætningsgraden for danske jorder kendes generelt ikke. I stedet tages udgangspunkt i fosforbindingskapaciteten i 0,5-0,75 m. Fosforbindingskapaciteten i 0,5-0,75 m omsættes til klasser, der udtrykker sandsynligheden for, at mobiliseret fosfor bindes i underjorden. Transport Transporten af opløst fosfor gennem jordmatricen til dræn eller grundvand er bestemt af den andel af nettonedbøren (nedbør minus aktuel fordampning), der afstrømmer gennem jordmatricen. Fordelingen af årsnettonedbøren mellem drænafstrømning og nedsivning til grundvand bestemmes via dræningsgraden DR. DR kan antage værdierne 0 (ingen dræning) og 1 (intensiv dræning). Hvis der er drænet, antages hele nettonedbøren at afstrømme via dræn. Hvis der ikke er drænet, antages hele nettonedbøren at nedsive til grundvand P-indeks Makroporeudvaskning til dræn eller grundvand Kilden Makroporestrømning kan transportere både opløst fosfor og fosfor bundet på jordpartikler. Normalt bindes fosfor i minerogene jorde hårdt til jordpartiklerne, således at der til enhver tid kun er en lille mængde fosfor i opløsning i jordvæsken. Imidlertid kan der ved stigende mætningsgrad af fosforbindingskomplekset opstå en koncentration af opløst fosfor, som er potentielt kritisk for overfladevandskvaliteten. Desuden bevirker nyligt tilført gødning en øget koncentration af opløst fosfor i jordvæsken. Makroporestrømning kan desuden rive fosforberigede jordkolloider med samt gødning udlagt på overfladen, såfremt makroporerne når op til jordoverfladen. Der indregnes et additiv effekt, β, af gødning: størst effekt af gødning nedfældet eller udlagt på overfladen i afstrømningsperioden og mindre effekt af gødning nedfældet eller udlagt på overfladen uden for afstrømningsperioden, fordi der her har været tid til binding til jordpartikler og til planteoptag. Vidensniveauet angående fosforindhold på kolloider og mobilisering af kolloider er mangelfuldt. Tab af kolloidbundet fosfor med makroporeafstrømning inkluderes derfor ikke pt. i indekset. Fosforindholdet i kolloiderne forventes dog at være korreleret til Pt. Mobilisering Graden af kontakt mellem det strømmende vand og den fosforholdige jord er afgørende for mobiliseringen. Hvis vandet i topjorden strømmer i hele jordmatricen, er udvekslingen størst, og mobiliseringslaget vil være hele topjorden. Hvis vandet i topjorden hovedsagelig strømmer i makroporer, er udvekslingen mindst. Mobiliseringen foregår i det sidste tilfælde hovedsagelig fra jordoverfladen. Der skelnes i indekset mellem, om der er aktive makroporer i A-horisonten eller ikke. Undersøgelser af danske jordprofildata har vist, at lerindholdet skal være større end 10 %, for at stabile makroporer kan være til stede. Makroporeafstrømning i overjorden kan forekomme, når vandføringen overstiger jordmatricens kapacitet. Der er produceret et landsdækkende korttema, der viser, hvor der er potentiale for makroporestrømning i overjorden. Nedfældet gødning medregnes ikke, da kontakten mellem vandet, der strømmer i makroporerne, og gødningen, der er sammenblandet med jorden i pløjelaget, er lille. Er der derimod ikke makro- 13

14 porer i overjorden, sker mobiliseringen fra hele topjorden, og kilden er dels en funktion af fosfortallet, dels en funktion af både overfladeudlagt og nedfældet gødning. Transport Makroporeudvaskning til dræn eller grundvand kræver, dels at der er makroporer til stede i B/Chorisonterne, dels at makroporerne er aktive. Makroporer kræver et lerindhold større end 10 % for at være stabile. Makroporeafstrømning i underjorden kan forekomme, når vandføringen overstiger jordmatricens kapacitet. Det vil sige, at nedbørens mængde kombineret med dens tidslige fordeling og de hydrauliske karakteristika af jordmatricen er afgørende. Der er produceret et landsdækkende korttema, der viser, hvor der er potentiale for makroporestrømning i underjorden. 14

15 4. Internetbaseret IT værktøj NP-risikokort På baggrund af modellen til det danske P-indeks har Danmarks Miljøundersøgelser og Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Århus Universitet beregnet et landsdækkende P-indeks på markblokniveau. Inputdata kommer blandt andet fra de dertil udviklede nye landsdækkende GIS kort over erosionsrisiko, aflejring af eroderet materiale, P-binding, makroporer, lavbundsarealer, JB kort mm. Andre oplysninger er hentet i GLR det Generelle Landbrugsregister og i Gødningsregnskaberne såsom tilført kg P pr. ha i henholdsvis handels- og husdyrgødning og markbloknr. Da der ikke findes oplysninger om værdier for fosfortal i ovenstående register, er denne værdi sat til fosfortal 5 på alle arealer. Der findes heller ikke oplysninger om bræmmer på markblokke, der ligger ned til vandløb, derfor er værdien sat til Direkte forbindelse mellem markblok og vandløb. Den administrative enhed for det landsdækkende P-indeks er en markblok (Markblok tema 2003). Det landsdækkende P-indeks findes på og består af 3 dele: 1. GIS En GIS del, der viser de landsdækkende P-indeks for henholdsvis Erosion, Overfladeafstrømning, udvaskning gennem jordmatricen og udvaskning gennem makroporer, samt øvrige GIS kort. 2. Katalog Et katalog med forskellige virkemidler, der kan vælges, for at et areal kommer ned i en lavere risikoklasse. Ved hvert tiltag vises en beregning af, hvor mange ha af markblokken tiltaget gælder for, hvor mange kg P pr. ha der reduceres og til sidst hvad tiltaget koster. 3. Indtastning af bedriftsdata Mulighed for at indtaste egne bedriftsdata og foretage en ny P-indeks beregning på markniveau. Det gælder både oplysninger om fosfortal og bræmmer langs vandløb. 4.1 NP-risikokort GIS-delen I GIS delen af NP-risikokort.dk kan man zoome ind til et ønsket område og se de forskellige GIS kort og de 4 beregnede P-indeks for henholdsvis Erosion, Overflade Afstrømning, Matrix og Makroporer. I alle 4 P-indeks vil værdier mellem 90 og 100 være ensbetydende med, at der er høj risiko for fosfortab til vandmiljøet. Det er i disse markblokke, der skal ske tiltag, som vil reducere risikoen og dermed flytte markblokken ned i en lavere risiko klasse. I figur 2 ses P-indeks Erosion for et opland til Mariager fjord. De røde markblokke har høj risiko for fosfortab til vandmiljøet via erosion, så det er her, der skal udarbejdes tiltag, så risikoen for fosfortab reduceres. Som det fremgår af signaturforklaringen i venstre side, er der ud over de 4 P- indekskort også mulighed for at se landsdækkende baggrundskort for makroporer, JB, lavbund, fosforbinding mm. 15

16 Figur 2. P-indeks Erosion vist for et opland til Mariager fjord. De røde markblokke har høj risiko for fosfortab til vandmiljøet, så det er her, der skal udarbejdes tiltag, så risiko for fosfortab via erosion reduceres. 4.2 Virkemiddel planlægning Når en markblok har en høj P-indeks værdi, skal der findes eller vælges et tiltag for at reducere fosfortabet til vandmiljøet. I værktøjet Forslag til virkemidler er listet forskellige tiltag. I figur 3 ses listen med virkemidler for den valgte markblok. Det fremgår, hvor mange ha virkemidlet skal udføres på, hvor mange kg P det vil reducere samt hvad det vil koste. Hvis der i nedenstående markblok vælges virkemidlet A2: Vedvarende græs, fremgår det, at der ikke skal anlægges vedvarende græs på hele markblokkens 84 ha, men kun på 5,2 ha og at det vil reducere fosfortabet med 1 kg P. Hvis vi vælger A4: Nedfældningskrav til gødning er fosfortabet reduceret med 14 kg P og tiltaget gælder på alle markblokkens 84 ha. Det fremgår ligeledes, hvor meget hvert enkelt tiltag koster pr. ha og pr. kg reduceret fosfor. Ud fra en økonomisk betragtning kan der vælges virkemidler med den laveste omkostning pr. kg reduceret fosfor. Økonomiberegningerne i værktøjet udtrykker gennemsnitsomkostninger. Derfor kan der være ejendomsspecifikke forhold, som giver andre økonomiske relationer mellem virkemidlerne, hvilket vil have indflydelse på valg af virkemiddel. 16

17 Figur 3. Liste med virkemidler for en valgt markblok. Det fremgår af listen, hvor mange ha virkemidlet skal udføres på, hvor mange kg P det vil reducere samt hvad det vil koste. 4.3 Beregning af P-indeks med egne bedriftsdata Der er mulighed for at indtaste egne markdata for den pågældende markblok se figur 4. De markdata, der kan indtastes er: Kg P pr. ha tilført i handelsgødning Kg P pr. ha tilført i husdyrgødning Kg P tilført pr. ha i anden organisk Markens fosfortal (Pt) Om marken er drænet (ja/nej) Markbræmmer (direkte forbindelse, 2 meter, 10 meter) Det er ikke muligt at ændre på andre input/faktorer til beregning af de 4 P-indeks. 17

18 Figur 4. Beregning af P-indeks med markspecifikke data. Efter indtastning af egne data kan det være, at markblokken flyttes ned i en lavere risikoklasse. Hvis dette ikke er tilfældet, skal der vælges et tiltag, som vil reducere fosfortabet som vist i afsnit

19 5. Metode I projektet har vi valgt 2 mindre oplande. Det ene ligger i oplandet til Mariager Fjord (Lundgårds bæk) og det andet opland ligger ved Ødum, syd for Randers se figur 5. Begge områder er forholdsvis husdyrintensive. Figur 5. Oversigtkort over de to undersøgelsesområder. For valg af område har det været afgørende, at der forekommer høje P-indeks værdier, så der er noget at arbejde med. Opland til Lundgård Bæk ved Mariager Fjord er tillige valgt, da det indgår som værkstedsområde i et EU-projekt benævnt Aquarius, hvor klimaændringernes betydning for tab af næringsstoffer skal belyses. Arealet ved Ødum blev valgt ud fra et ønske om et område med en mere leret undergrund. I NP-risikokort er den administrative enhed en markblok. I projektet går vi en detaljeringsgrad ned fra en markblok til at arbejde på markniveau. Når markerne er optegnet i GIS ved vi, hvor de er placeret geografisk og dermed, hvor i markblokken den enkelte mark er placeret. Der er i alt 204 marker i de 2 projektområder, som er beliggende inden for 98 markblokke. Tabel 2. Oversigtsdata for de to områder Antal marker pr. markblok, gns. Dominerende jordtype, JB nr. Antal markblokke Marker, ha Område Antal marker Mariager Fjord , JB 1 + JB2 Ødum ,4 719 JB4 + JB6 I alt , Af tabel 2 fremgår, at der i gennemsnit ligger 2,1 mark pr. markblok. For at vise den reelle variation ses i figur 6 et histogram af fordelingen af marker beliggende inden for en markblok. Opgørelsen viser, at 54 markblokke kun indeholder 1 mark (55 %) mens der er en markblok, der indeholder hele 11 marker. 19

20 Hyppighed Histogram Hyppighed Antal marker Figur 6. Histogram viser fordelingen af antal marker beliggende inden for samme markblok. 55 % af markblokkene indeholder kun 1 mark, men enkelte markblokke indeholder helt op til henholdsvis 10 og 11 marker. Det betyder, at der i projektområderne kan være op til 11 marker i den samme markblok. Det landsdækkende P-indeks er som tidligere nævnt beregnet på baggrund af registerdata, hvor markoplysninger fra alle marker beliggende inden for samme markblok bliver midlet. Problemer med at anvende registerdata er derfor størst i de markblokke, der indeholder flere marker. 5.1 Projektområder Projektområderne er valgt i NP-risikokort.dk efter ovenstående kriterier. Derefter er alle markblokke med tilhørende fire P-indeks værdier beliggende inden for projektområderne eksporteret fra NPrisikokort over i henholdsvis Excel og AgroGIS (MapInfo). I figur 7 ses data fra Ødum tematiseret i AgroGIS. 20

21 Figur 7. De 4 P-indeks fra NP-risikort for området Ødum er importeret til AgroGIS og tematiseret. Det fremgår, at der er flest markblokke med risiko for fosfortab via Makroporer. Derudover er der også i visse markblokke risiko for både erosion og overfladeafstrømning. Derimod er der ikke risiko for fosfortab via matrix. 5.2 Bedriftsdata Efter at projektområdet er fundet, er lodsejerne identificeret ud fra planteavls-/miljøkonsulentens lokalkendskab. Konsulenten har herefter kontaktet landmanden, orienteret om projektet og fået hans tilsagn om at deltage med egne bedriftsdata. For at beregne P-indeks på markniveau skal følgende markspecifikke data være til rådighed: 1. Markblokke (digitale) 2. Markgrænser (digitale) 3. Markplan a. Afgrøder 4. Gødningsplan a. kg P pr. ha tildelt i handelsgødning b. kg P pr. ha tildelt i husdyrgødning 5. Jordananalyser (digitale) a. Fosfortal (Pt) 6. Dræn a. Ja/nej 7. Bræmmer o direkte forbindelse, o 2 meter o 10 meter 21

22 Alle landmandens marker er som oftest allerede indtegnet i et GIS program. Derudover er det aktuelle Markblok tema også tilgængeligt på de lokale landbrugscentre. Det betyder, at de to første punkter på ovenstående liste som regel er til stede. For at skabe en fælles struktur er der oprettet en Master-tabel i AgroGIS med de kolonner, der kræves for at lave en P-indeks beregning på markniveau. Denne tabel Marker kobles sammen med de optegnede marker i AgroGIS se tabel 3. Tabel 3. Markdata, som danner baggrund for beregning af P-indeks på markniveau. Kg Total P husdyrgødning pr. ha Kg Total P handelsgødning pr. ha Ejer ID Mark nr. Areal, ha Markblok nr. Afgrøde Pt Dræn Vinterraps Nej 2 Kl.græs u % slæt Nej 2 Kl.græs u % slæt Nej 2 Bræmmer, meter Kl.græs u. 50% slæt Nej Silomajs Ja Kl.græs u. 50% slæt Ja Vedv. græs, a Nej Vinterhvede Ja 2 Koblingen mellem tabellen Marker og afgrøder samt kg P tilført i handels- og husdyrgødning sker i AgroGIS, hvor der er udviklet en applikation, som henter markdata fra gødningsplanlægningsværktøjet DLBR. I projektet er der udarbejdet en vejledning, der viser trin for trin, hvordan man gør - se Bilag 2. Der er en vis usikkerhed om, hvorvidt en mark er drænet eller ej. De data findes ikke digitalt. I nogle tilfælde ved landmanden det, og i andre tilfælde beror det på gisninger. Mange marker er desuden drænet i varierende grad fra en systemdræning med meter mellem drænene til, at der kun er lagt én eller få drænledninger til afdræning af lave områder i marken. Bredden på bræmmer langs vandløb kan heller ikke hentes digitalt, men må bestemmes via orthofoto eller ved at besigtige marken. Vi har i projektet sat alle marker til default 2 meter bræmmer på grund af bræmmekrav til vandløb. Flere af markerne i projektet har dog 10 meter bræmmer, hvilket er noteret i tabellen Marker. Når tabellen Marker fra et projektområde er opdateret med alle markspecifikke data, begynder indtastningen i NP-risikokort.dk. Her bliver P-indekset nu beregnet på markniveau i stedet for markblokniveau. 22

23 5.3 Indtastning af markdata i NP-risikokort Når alle bedriftsdata er samlet i tabellen Marker, foretages indtastning af alle marker inden for projektområdet. Indtastning sker manuelt og kan kun foretages for én mark ad gangen se figur 8. Efter indtastning af bedriftsdata fra en mark noteres de 4 P-indeks værdier i tabellen Marker. Hvis der er flere marker inden for samme markblok, indtastes disse efterfølgende i samme dialogboks, og de 4 beregnede P-indeks noteres i tabellen Marker. Derefter vælges en ny markblok, og de tilhørende bedriftdata indtastes. Figur 8. Alle markspecifikke data for hver mark beliggende inden for en markblok indtastes, og de nye P-indeks værdier noteres i Tabellen Marker. 23

24 Hyppighed 6. Resultater Et af formålene med projektet har været at undersøge, hvor stor en del af de arealer, der ved screeningen er udpeget som risikoarealer, reelt også er det det vil sige, hvor mange marker vil efter indtastning af bedriftsdata stadig være i gruppen med høj risiko for fosfortab. Derudover er det også interessant at finde de marker, der ved screeningen er i en lavere risikogruppe og efter indtastning af bedriftsdata rykker op i en høj risiko klasse. 6.1 Fosfortal Fosfortallet har betydning for alle 4 P-indeks se bilag 1. Derfor har det stor betydning i beregningen, hvad det aktuelle fosfortal er på marken i forhold til forudsætningen ved brug af registerdata. I NP-risikokort er Pt sat default til Pt 5 i hele landet, hvilket er forholdsvis højt sat som et landsgennemsnit. I figur 9 ses histogram af fosfortal fra alle 204 marker, der indgår i projektet. 63 % af fosfor tallene er under Pt 5.0. Ved beregning af et simpelt gennemsnit af alle fosfortal i projektområdet ligger det på Pt 3.9. Da jordens Pt indgår i Kildefaktoren i alle 4 P-indeks, vil mange marker ændre P-indeks værdi, når de aktuelle Pt fra marken indtastes Histogram Hyppighed 10 0 Pt Figur 9. Histogram af fosfortal fra alle 204 marker. 63 % af fosfortallene er under 5.0. Gennemsnit for alle fosfortal i projektområderne er Pt 3.9. Til sammenligning kan nævnes, at der i perioden 1/8/ /7/2009 er udtaget jordprøver på landsplan, og her ligger 63 % af prøverne under Pt 4.0 (Oversigt over Landsforsøgene, 2009) se figur

25 Procent af udtagne jordprøver Fosfortal 2008/ > 10.0 Fosfortal Figur 10. Den procentvise fordeling i fosforklasser på baggrund af jordbundsanalyser udtaget på landbrugsjord i 2008/2009. Datagrundlag er mere end prøver. De røde streger viser normalområdet for fosfortal. 6.2 Dataopgørelse i projektet Dataopgørelsen er foretaget ved at sammenligne de landsdækkende P-indeks beregninger på markblok niveau med P-indeks beregninger på markniveau, hvor bedrift data er indtastet. Forudsætningen er, at alle P-indeks værdier lig med eller større end 90 er i gruppen Høj risiko for fosfortab. I NP-risikokort er værdien 90,0001, men da vi ikke har decimaltal fra NP-risikokort, regnes der her med hele tal. I undersøgelsen er der i alt 204 marker fordelt på de to oplande, med henholdsvis 124 og 80 marker. I tabel 4 ses hovedtallene fra dataopgørelsen. Opgørelsen viser stor forskel på, hvor mange pct. af markerne der skifter risiko gruppe mellem de 4 P-indeks. 25

26 Tabel 4. Hovedtal fra dataopgørelse mellem P-indeks beregnet på landsplan med input fra registerdata og P-indeks beregnet med markdata. Område Antal marker Mariager 124 P- indeks Registerdata Antal marker i "Høj risikogruppe" beregnet i NPrisikokort Antal marker skifter fra Høj til lavere risikogruppe Markspecifikke data Antal marker forbliver i "Høj risikogruppe" Pct. marker skifter til lavere risiko gruppe Antal marker flytter fra lav til Høj risikogruppe Ødum 80 Erosion I alt Mariager Ødum 80 Matrix I alt Mariager 124 Overflade Ødum 80 afstrømning I alt Mariager Ødum 80 Makroporer I alt Dataopgørelse P-indeks Erosion: I hovedtabellen tabel 4 fremgår, at efter indtastning af bedriftsdata i de 2 projektområder, skifter henholdsvis 62 og 96 % af markerne fra høj risiko for erosion til en lavere gruppe. I tabel 5 er vist en oversigt over årsagen til dette skift i risikogrupper. Hovedårsagen er her, at de indberettede fosfortal er lavere, end hvad NP-risikokort regner med som standard (Pt 5.0). Derudover regner NP-risikort med, at der er direkte forbindelse mellem markgrænse og vandløb, hvor der i dag er et krav om 2 meter bræmme. Disse arealer har i gennemsnit en bræmme på ca. 5 meter, hvilket betyder, at der i flere tilfælde vil være en 10 meter buffer ned til vandløb. Den sidste faktor har med dræning at gøre. Her regner NP-risikort med, at 5 marker er drænet, hvor det reelle tal er 37 ud af 58. Når et areal er drænet, betyder det, at risikoen for erosion reduceres med 50 %, da en del af vandet vil kunne sive ned i jorden. Derfor er dræning en vigtig parameter til reduktion af fosfortab via erosion. Til gengæld forbliver i alt 19 marker i gruppen høj risiko for fosfortab på grund af erosion. Årsagen hertil er høje fosfortal i oplandet til Mariager fjord og at ingen af markerne er drænet. NPrisikokort har regnet med, at kun en af markerne er drænet, hvilket ikke er tilfældet. I oplandet til 26

27 Ødum er én mark forblevet i høj risikogruppe, og det skyldes primært, at NP-risikokort har forudsat, at arealet er drænet, hvad det ikke er, hvorved der opstår risiko for erosion. Dette til trods for lave fosfortal. I oplandet til Mariager er der én mark, der flytter fra lav risiko til høj risiko ved indtastning af bedriftsdata, og det skyldes primært højt fosfortal, høj tilførsel af kg P i husdyrgødning, og igen at arealet ikke er drænet. Tabel 5. Oversigt over hvorfor nogle marker skifter risikogruppe for fosfortab via Erosion, når bedriftsdata for den enkelte mark er blevet indtastet i NP-risikort. (Gul farve = markspecifikke data, orange farve = registerdata) Dataopgørelse P-indeks Overfladeafstrømning Af hovedtabellen tabel 4 fremgår, at henholdsvis 15 og 26 % af markerne skifter fra høj risikogruppe til en lavere gruppe i de 2 projektområder efter indtastning af markspecifikke data, hvilket er markant lavere end for erosion. I tabel 6 er vist en oversigt over årsagen til, at nogle marker skifter risikogruppe for fosfortab via overfladeafstrømning. Hovedårsagen er, at de indberettede fosfortal er markant lavere end hvad NP-risikokort regner med som standard (Pt 5.0). Derudover er der flere bræmmer, og en meget stor andel af markerne er drænet. I lighed med erosion har det betydning, hvis et areal er drænet, da det giver mulighed for, at noget af regnvandet siver ned i jorden i stedet for hen over jorden. Gruppen af marker, der forbliver i gruppe Høj risiko for overfladeafstrømning, er forholdsvis høj. Årsagen er højere fosfortal i marker, som er drænet. I oplandet til Mariager er der én mark, der flytter fra en lav risikogruppe op i en høj. Årsagen er igen et højt fosfortal på 5.2 og at marken ikke er drænet, som NP-risikort havde forudsat. Derudover er bræmmen kun på 2 meter. 27

28 Tabel 6. Oversigt over hvorfor nogle marker skifter risikogruppe for fosfortab via Overfladeafstrømning, når bedriftsdata for den enkelte mark er blevet indtastet i NP-risikort. (Gul farve = markspecifikke data, orange farve = registerdata) Dataopgørelse P-indeks Matrix I forbindelse med P-indeks Matrix er der kun i alt 5 marker ud af 204, der er udpeget som beliggende i gruppen høj risiko for fosfortab på grund af udvaskning af fosfor fra matrix (jordsøjlen) se tabel 4. Alle 5 marker flytter til en lavere risikogruppe efter indtastning af bedriftsdata. Hovedårsagen hertil er, at fosfortallene er markant lavere end forudsat i NP-risikokort - se tabel 7. Til gengæld er der 4 marker, der flytter fra en lavere risikogruppe op i gruppen med høj risiko for fosfortab. Årsagen hertil er de meget høje fosfortal, der indirekte har betydning for jordens evne til at binde fosfor (jordens fosformætningsgrad). Mætningsgraden af fosforbindingskomplekset vil være afgørende for hvor meget fosfor, der kan mobiliseres af det strømmende vand. Dræn har i denne sammenhæng kun en meget lille betydning. Tabel 7. Oversigt over hvorfor nogle marker skifter risikogruppe for fosfortab via Matrix, når bedriftsdata for den enkelte mark er blevet indtastet i NP-risikort. (Gul farve = markspecifikke data, orange farve = registerdata) Dataopgørelse P-indeks Makroporer I hovedtabellen tabel 4 fremgår det, at i oplandet til Ødum skifter 67 % af markerne fra høj risikogruppe til en lavere gruppe efter indtastning af bedriftsdata. Årsagen hertil er lave fosfortal - se tabel 8. Der er 24 marker, der forbliver i gruppen høj risiko for fosfortab, hvilket primært skyldes høje fosfortal og større tildeling af kg P i husdyrgødning. 28

29 Til slut er der 3 marker, der går fra en lavere risikogruppe til høj risiko for fosfortab via makroporer. Årsagen er igen de høje fosfortal. At der er tilført mindre fosfor med husdyrgødning end beregnet ud fra registerdata har ikke kunnet rette op på det. Tabel 8. Oversigt over hvorfor nogle marker skifter risikogruppe for fosfortab via Makroporer. (Gul farve = markspecifikke data, orange farve = registerdata) I figur 11 og figur 12 er vist P-indeks beregninger med henholdsvis registerdata og markspecifikke data for de 2 projektområder. Som det fremgår, underopdeles markblokken, når der beregnes P- indeks på markniveau og de reelle risiko arealer præsenteres. 29

30 Figur 11. Øverste kort viser P-indeks beregninger på baggrund af registerdata. Det nederste kort viser P-indeks beregninger på baggrund af markspecifikke data for samme område. Begge kort viser projektområde Ødum. 30

31 Figur 12. Øverste kort viser P-indeks beregninger på baggrund af registerdata. Det nederste kort viser P-indeks beregninger på baggrund af markspecifikke data for samme område. Begge kort viser projektområde Mariager Fjord. 31

32 6.3 Erfaringer med indsamling af bedriftsdata til beregning af P-indeks i NPrisikokort Et af formålene i projektet er at se på hvad, der skal til for at konsulenterne på landbrugscentrene hurtigt og effektivt kan beregne P-indeks på en bedrift. Her fokuseres på arbejdsprocessen med at koble bedriftsdata på markniveau med de digitaliserede mark optegninger i GIS samt den videre import af bedriftsdata på markniveau i NP-risikokort. Den del af projektet, hvor der skal overføres data fra DLBR-IT Mark til AgroGIS, har vist sig at være den mest tidskrævende del, da det viste sig, at den anvendte version af MapInfo Runtime 9.5 var modificeret en anelse, således at den ikke altid opfattede de midlertidige tabeller fra DLBR korrekt. Hvis de fejl, der ligger i overførslerne, rettes, så er det ellers en proces, der med lidt træning kan komme til at forløbe forholdsvis hurtigt. Der er i den forbindelse udarbejdet en kort vejledning, bestående af screen-dumps se Bilag 2. Ud fra de erfaringer vi har haft i projektet med data flow fra AgroGIS/Excel til NP-risikokort, kan det godt lade sig gøre også med et rimeligt arbejdstidsforbrug. Hvis NP-risikort bliver en realitet og skal anvendes i rådgivningen, vil vi anbefale at gøre følgende: Udvikle en applikation i AgroGIS, der kan koble marker på en bedrift med data fra DLBR. Tabellen Marker skal automatisk opdateres med værdier fra DLBR o sum kg P pr. ha husdyrgødning o sum kg P pr. ha handelsgødning o Gennemsnit Pt o Derudover opdatering af markblok nummer fra tabellen Markblokke Export fra AgroGIS skal ske i et format, så både markgrænse og markdata kan indlæses i NPrisikort - f. eks. XML Målet er at beregne P-indeks på alle marker på én gang. Da markgrænserne er indlæst, kan de nye P-indeks beregnes mere præcist ud fra markdata og de bagvedliggende landsdækkende GIS-kort. Det betyder en mere målrettet udpegning af risiko arealerne på markniveau i stedet for markblokniveau. Figur 13 viser P-indeks Erosion for et mindre område. Billedet til venstre viser et par store røde markblokke med høj risiko for fosfortab via erosion. Kortet til højre viser samme område af det landsdækkende erosionsrisikokort. Her fremgår det, at de erosionstruede arealer er forholdsvis afgrænsede. Ved at arbejde på markniveau kan man frikende mange arealer for risiko for fosfortab og gå målrettet mod de arealer, hvor problemerne findes. 32

33 Figur 13. Kender man placeringen af markerne beliggende inden for en markblok, kan man mere præcist udpege den mark, der har høj risiko for fosfortab via erosion i stedet for hele markblokken. Erfaringer fra projektet med at arbejde i NP-risikort.dk er overordnet set, at det er et godt værktøj og at det er meget pædagogisk og logisk opbygget. NP-risikokort viser markblokke med de fire P-indeks inddelt efter samme skala for de 3 risikogrupper, hvilket gør at det er let at få et overblik over, hvor problemarealerne ligger. Kortene skal dog helt ned på markniveau i stedet for på markblokniveau, før de er fuldt anvendelige. Selve P-indeks beregningen på NP risikokort hjemmesiden er overordnet meget illustrativ. Det er meget informativt, at brugeren selv kan ændre i parametrene, som indgår i beregningen af P- indekset. Her opnås en stor forståelse af de forskellige faktorers betydning. Det er altafgørende, at systemet ikke begrænser inputs. Alle betydende inputs skal være synlige, og i det mindste de faste, som jordtyper og lignende, skal kunne rettes. Det må ikke være sådan, at det bliver nødvendigt at regne videre med nogle forkerte data, blot fordi systemet ikke giver mulighed for at rette i dem. Derudover er det vigtigt at kunne synliggøre allerede gennemførte tiltag, såsom reduceret jordbearbejdning, bræmmer m.m. Det betyder, at der mangler et modul, der beregner vekselvirkning mellem flere valgte virkemidler. Det er ikke sikkert, at de valgte moduler alle er additive. 6.4 Erfaringer ved beregning af P-indeks i NP-risikokort Efter at have arbejdet med det nye P-indeks kommer både muligheder og begrænsninger i NPrisikokort værktøjet frem. Erfaringer fra projektet viser, at der er behov for at kunne dreje på nogle flere håndtag ved en P-indeks beregning, end man kan på nuværende tidspunkt. Ønsker og tiltag ved indtastning af egne bedriftsdata i NP-risikokort: 1. Fosfortal (Pt) skal kunne indberettes med 1 decimal, da det er så vigtig en faktor, der indgår i alle 4 P-indeks. Pt værdi med 1 decimal skal indtastes sidst for at fastholde decimal ved beregning af P-indeks. 2. Under bræmme størrelse, hvor det nu er muligt at indberette Ingen bræmme, 2m og 10 meter, er der i praksis behov for at indberette vedvarende græsbræmmer/marker på meter bræmmer og få effekten beregnet. I praksis er der også i visse tilfælde et mindre dige op mod vandløbet, hvor overfladisk afstrømning og/ eller erosion ikke kan passere. En anden barriere mod et vandløb kan være et levende hegn. Det er pt. Ikke muligt at indberette dette. 33

34 3. Dræn der kan indberettes Ingen dræn eller intensiv dræning. Ofte vil et areal være delvis drænet, hvis det kun er lavningerne i en mark, der er drænet. Et ønske kan være at indberette Delvis drænet. 4. Jordtypen inden for en mark/markblok skal kunne ændres efter de faktiske forhold og analyser. 5. Den enkelte blok skal kunne indeholde og fastholde markoplysninger og de ny beregnende P- indeks på markniveau. Resultatet skal kunne præsenteres på markniveau. Ønsker og tiltag til de bagvedliggende GIS temaer: 6. Viden om et areal er drænet eller ej er ikke altid til stede hos landmændene. Orbicon har georefereret de gamle drænkort fra Hedeselskabet, så de gamle dræninger kan findes her og eventuelt give en ide, om et areal er drænet eller ej. 7. Mulighed for import af markgrænser, så ikke bare bedriftdata på markniveau indgår i beregning af P-indeks, men også de bagvedliggende GIS-temaer inden for markgrænsen. Ønsker og tiltag til Virkemidler: 8. Ønske om at kombinere flere virkemidler på én gang, og at programmet beregner vekselvirkning mellem de valgte kombinationer hvor mange kg P pr. ha kan spares ved netop denne kombination af flere virkemidler. Det er meget aktuelt i marker, hvor et virkemiddel allerede er i brug og der derudover skal findes andre tiltag. F.eks. er der allerede 10 meter bræmme eller allerede reduceret jordbearbejdning på arealet. 34

35 7. Erfaringer fra præsentation af P-Indeks for Landmænd Ved projektets start er landmændene inden for projektområdet blevet kontaktet for at få deres tilladelse til at anvende data fra Mark- og gødningsplan i DLBR-IT til P-indeks beregningerne. Det viste sig at være en stor fordel, hvis den konsulent, der ringer op og præsenterer projektet, er en person, som landmanden kender og har tillid til. Når det samtidigt bliver nævnt, at det er for at være på forkant med et evt. nyt værktøj til udpegning af arealer med risiko for fosfortab, ligger accepten lige for. Landmændene opfatter generelt det danske P-Indeks positivt, især fordi indsatsen for at reducere fosfortab fra landbrugsarealerne er målrettet de arealer, hvor problemerne stammer fra. En anden motivationsfaktor har været at teste værktøjet, inden det eventuelt kommer i anvendelse og der kommer en henvendelse herom fra kommunen. Efter beregning af P-indeks med de reelle markdata er 4 landmænd blevet spurgt, om de er interesserede i at mødes og se de nye beregnede P-indeks fra deres ejendom. Erfaringerne herfra er, at begge parter får det største udbytte ved i fællesskab at gennemgå NP-risikort på PC en. Der var ikke nær samme interesse hos de landmænd, som kun fik udleveret resultaterne på papir og efterfølgende en tur ud og besigtige markerne. NP-risikort er et fantastisk pædagogisk værktøj, som er let at forstå og navigere rundt i. Fosforproblematikken er velkendt for landmænd. I mange tilfælde vil landmanden se på sin nudrift og her kan mange konstatere, at der er balance mellem tilførsel og bortførsel, hvorefter fosfor jo nok ikke er et problem her på bedriften. Styrken i NP-risikort er at inddrage både nudrift og den tidligere drift og sætte tal på risikoen for tab af fosfor. Det giver fokus på, at høje forfortal (Pt) kan være er et problem i forbindelse med tab af fosfor til vandmiljøet på nogle arealer. I NP-risikokort er modulet Virkemidler, hvor effekten af tiltag beregnes, et meget vigtigt og et meget pædagogisk værktøj. Her kan landmanden se, hvad de forskellige tiltag på lige præcis hans egen jord med de rigtige baggrundsoplysninger og beregninger får i færre tabte kg fosfor til vandmiljøet. Selvom der er en meget stor faglig usikkerhed på såvel tabsberegninger, effekten af virkemidlet som økonomien, virker det meget motiverende på landmanden og får ham til at interessere sig for problematikken. På den baggrund vil det blive langt lettere at udbrede forståelsen for problemet med fosfortab til vandmiljøet. Der er noget konkret at forholde sig til, og værktøjet giver ligeledes en god faglig indsigt i fosfortabproblematikken. Efter gennemgangen for landmanden på PC blev de relevante marker besigtiget. I nogle tilfælde var det svært at se, hvorfor et areal var havnet i gruppen Høj risiko for fosfortab - i andre tilfælde var det mere oplagt, at der var et problem. Hvis værktøjet bliver en realitet og skal bruges til at reducere fosforudledningen fra landbruget, er det vigtigt at opgraduere de lokale konsulenter, så de får en specifik viden om, hvad et P-indeks er, og hvordan det fungerer samt om hele fosfortab-problematikken. Desuden er det vigtigt at inddrage landmanden, så hans viden om virkemidler på hans ejendom styrkes. Erfaringerne i projektet viser, at det er nødvendigt at bevæge sig fra beregninger foretaget på markblokniveau fra registerdata til beregninger på markniveau med aktuelle data. Beregning på markblokniveau kan kun anvendes til at screene for marker med høj risikoindeks i et givet område, og derfra bevæge sig ned på et mere detaljeret niveau for risikomarker. 35

36 7.1 Brug af NP-risikokort I nogle marker er hovedproblemet, at fosfortallet er for højt, hvilket i alle 4 P-indeks vil være ensbetydende med høj risiko for fosfortab. Risikoen ved et højt fosfortal er størst på arealer udsat for erosion, overfladeafstrømning eller matriksudvaskning. På ikke-drænede sandjordsarealer er transportvejene begrænsede, hvorfor fosfortallet ikke har den helt store betydning her. Inden for en bedrift kan husdyrgødningen ofte omfordeles, så tildelingen af fosfor i områder hvor høje fosfortal resulterer i en forøget tabsrisiko begrænses, og der tæres på jordens fosforressource. Generelt bør tildeling af fosfor begrænses mest muligt i områder med høje fosfortal, men det kan være vanskeligt i husdyrintensive områder, hvorfor det her er afgørende at kunne identificere de områder, hvor høje fosfortal udgør den største miljørisiko. Konkrete oplevelser med NP-risikokort i marken Billede 1 viser en mark med et højt P-indeks for overfladeafstrømning. Blokken er på 95 ha, og risikoarealet for overfladeafstrømning er på 32 ha. Denne marks hældning er omkring 2-3 %. I NP-risikokort regnes med vandløb i hegnet på billedet nedenfor. Det vandløb har været rørlagt i mange år; og det er derfor vigtigt, at der kan ændres i sådanne data og derefter laves en ny og korrekt beregning. Billede 1. Mark med højt P-indeks for Overfladeafstrømning. Der er ifølge NP-risikokort en grøft i hegnet, som ikke er der i virkeligheden. Marken dyrkes i øvrigt, som det fremgår af billedet, uden pløjning. Som eksemplet foreligger, betyder det i dette tilfælde en reduktion på ca. 4 kg fosfor for de 32 ha, som er i risiko for overfladeafstrømning. Et virkemiddel på marken kan endvidere være at udelade gødskning med fosfor eller nedfælde gødning i perioden fra høst til 1. april. Derved kan den potentielle udledning af fosfor reduceres med op til små 10 kg fosfor for hele blokken. I dette tilfælde er der som tidligere omtalt behov for at kunne kombinere flere virkemidler og beregne deres samlede effekt på fosfortab. 36

37 Figur 14. Marker med høje P-indeks for makroporeafstrømning. Et virkemiddel som minivådområ der vil spare i alt 38 kg fosfor. I figur 14 ses et eksempel på, at der er mulighed for at opfange store mængder fosfor via et konstrueret vådområde. Efter beregningerne vil det give en reduktion i udledningen på 38 kg fosfor i alt, hvilket er en større virkning, end hvis hele området blev plantet til med skov. 37

38 8. Konklusion Formålet med projektet er at sammenholde det landdækkende P-indeks beregnet i NP-risikokort, hvor beregningerne foretages på markblokniveau ud fra registerdata for arealanvendelse og gødningstilførsel med samme beregning, men med aktuelle data for den enkelte mark i markblokken. Formålet er desuden at undersøge, hvordan værktøjet NP-risikokort kan anvendes i rådgivningen til målrettet at reducere fosfortabet fra landbrugsjorden. Sammenligningen af de 2 metoder er gennemført i to projektområder på henholdsvis og 700 ha beliggende i oplandet til Mariager Fjord og i oplandet til Randers Fjord (Ødum). I hvert af disse områder er der beregnet i alt 4 P-indeks for henholdsvis erosion, overfladeafstrømning, matriks- og makroporeafstrømning med NP-risikokort ud fra registerdata. For hver af markerne i oplandet er de markspecifikke data indsamlet af den lokale plante-/miljøkonsulent ud fra oplysninger i gødningsplanerne (DLBR-Mark). Beregningen af P-indeks er derefter gennemført i NP-risikokort men med de markspecifikke data. Resultaterne af beregningen fremgår af tabel 9. Tabel 9. Hovedtal fra dataopgørelse mellem P-indeks beregnet på landsplan med input fra registerdata og P-indeks beregnet med markspecifikke data. Område Antal marker Mariager 124 P- indeks Registerdata Antal marker i "Høj risikogruppe" beregnet i NPrisikokort Antal marker skifter fra Høj til lavere risikogruppe Markspecifikke data Antal marker forbliver i "Høj risikogruppe" Pct. marker skifter til lavere risiko gruppe Antal marker flytter fra lav til Høj risikogruppe Ødum 80 Erosion I alt Mariager Ødum 80 Matrix I alt Mariager 124 Overflade Ødum 80 afstrømning I alt Mariager Ødum 80 Makroporer I alt

39 Ved beregning ud fra registerdata placeres en stor del af markerne i gruppen Høj risiko for erosion og overfladeafstrømning for begge oplande, derudover er næsten alle marker i oplandet Ødum placeret i Høj risiko for makroporeafstrømning. Ved beregning med markspecifikke data reduceres antallet af marker placeret i gruppen Høj risiko væsentligt. For erosion betyder markspecifikke data, at gruppen af marker med Høj risioko reduceres med 75 pct., mens det for overfladeafstrømning kun reduceres med 17 pct. I oplandet Ødum reduceres gruppen af Høj risiko for makroporeafstrømning med 67 pct. Årsagen til, at mange marker skifter fra Høj risiko til lavere risiko for erosion og overfladeafstrømning er primært dels, at fosfortallene i de to oplande kun i gennemsnit er 3,9, hvor de uden markspecifikke data er sat til 5,0. En anden årsag er, at der ikke er indlagt de 2 meter bræmmer i beregningen ud fra registerdata. En tredje årsag er, at der er i oplandene er flere af markerne, der er drænet end antaget i registerdataene. Det betyder, at en større del af nedbøren infiltrerer gennem jorden, hvorfor erosion og overfladeafstrømning reduceres. Årsagen til, at mange marker for oplandet Ødum skifter fra Høj risiko for makroporeafstrømning er helt overvejende, at de markspecifikke fosfortal er lavere end de 5,0, der er udgangspunktet i beregningen ud fra registerdata. Erfaringen med anvendelsen af NP-risikokortet ud fra registerdata fungerer meget tilfredsstillende, og de ønskede beregninger kan gennemføres hurtigt. Desuden er programmet logisk opbygget. Inddatering af markspecifikke data fungerer mere tungt, fordi data skal indtastes manuelt pr. mark. Der er ikke åbnet mulighed for at overføre data fra f.eks. DLBR-Mark. Derudover er der brug for at kunne underopdele markblokke med de aktuelle markgrænser og gennemføre P-indeks beregningerne ud fra de bagvedliggende GIS-lag (erosion, makropore, JB, lavbund, fosforbinding mv.) på markniveau. Resultaterne i projektet viser tydeligt, at hvis der skal udpeges risikoområder for fosfortab, er det vigtigt at arbejde på markniveau. Brug af registerdata kan kun anvendes som en indledende screening til at udpege de markblokke, hvor der skal følges op med markspecifikke data. Projektet viser, at værktøjet NP-risikokort virker meget pædagogisk over for landmænd. Landmandens forståelse for problematikken forøges, når han/hun ser risikokortene på sin egen bedrift og ser den vifte af virkemidler, der kan vælges imellem for at reducere fosfortabet. Ved at konsulenten gennemgår beregning og resultater sammen med landmanden i en form for interaktiv proces på PC en, skabes en større forståelse og interesse for problematikken. Selvom såvel udpegningen som kvantificering af effekt af virkemidler ud fra et fagligt synspunkt er behæftet med en stor usikkerhed, virker kvantificeringen meget pædagogisk. Hvis NP-risikokort skal anvendes i rådgivningen til målrettet at reducere fosforudledningen, skal der opbygges bedre viden om, hvordan virkemidlerne bruges mest optimalt på den enkelte mark, og man bør i højere grad indregne vekselvirkninger mellem virkemidlerne. 39

40 Kilder Pionke, H.B. et al, Hydrological and chemical controls on phosphorus loss from Catchments, I. Tunney, H.et al. Phosphorus loss from soil water. CAB Int. Press, Cambridge, UK, p Oversigt over Landsforsøgene, Jon Birger Pedersen, Dansk Planteproduktion Vand og Jord. Nr. 2, 16. årgang juni 2009, N- og P-risikokortlægning Selskabet for Jord & Vand og Forlaget Nepper & Stagehøj 40

41 Bilag 1 41

42 Bilag 2 AgroGIS Vejledning til projekt P-indeks Opret landmand: Under Kunde (projekt P-indeks) oprettes alle de landmænd der er med i projektet Vælg projekttype P_indeks Åbn Marker 0) Hent marker fra anden tabel Rediger Kopier Marker fra anden tabel Vælg ejendom Markér de marker der skal med over i den nye tabel Marker. Det kan være alle eller bare nogle få. OK 42

43 Alle kolonner skal nu udfyldes (opdateres). Det er kun Marknr, der kommer med over. 1) Opdater areal Tabel Opdater kolonne med areal Vælg Tabel Marker og kolonne Areal OK 2) Opdater Ejer Tabel Opdater Kolonne OK 3) Hent handelsgødning fra DLBR Im- og Export 43

44 Indlæs data fra Bedriftsløsningen Vælg Handelsgødning År 2009 Find korrekt ejendom Kryds i genindlæs OK Tabellen HandGØD_GEO er nu en tabel sammensat af tabellen Marker og med data fra DLBR sat i enden af denne. 4) Opdater kolonnen Handelsg_totalP i tabellen Marker sum af alle tildelinger Nu skal alle gødningstildelinger pr. mark summeres og summen skrives i tabellen Marker i kolonnen KgTotalP_handels Tabel Opdater Kolonne 44

45 5) Hent Organisk gødning fra DLBR Im- og Export Indlæs data fra Bedriftsløsningen Vælg Organisk gødning År 2009 Find korrekt ejendom Kryds i genindlæs OK Opdater kolonnen KgTotalP_husd i tabellen Marker Tabel Opdater Kolonne 45

46 6) Opdater kolonne med Afgrøde Tabel Opdater Kolonne 7) Opdater marbloknr på hver mark Tabel Opdater kolonne Læg mærke til at nu er det ikke Marknr = Marknr, men geografien vi tager udgangspunkt i nemlig at markpolygonerne skal skære (berøre) markblok polygonerne 8) Opdater med gennemsnit af Pt inden for marken 46

47 Tabel Overfør attributter til tabel 9) Opdater bræmmer og Dræn Værdier for Dræmme (0,2,10) meter (skriv ikke meter men kun tal) Værdier for Dræn (ja eller nej) Vælg de marker ud der har samme værdi 1. enten ved at klikke på de aktuelle marker (hold skift tast nede mens du klikker på markerne) 2. Eller ved at klikke i tabellen i firkanten ud for hver mark (hold skift tast nede mens du klikker i firkanterne) 47

48 Opdater kolonne Dræn og Bræmmer på denne måde: Tabel Opdater kolonne Nu skal du holde tungen lige i munden!!!!. Nu er det ikke tabellen Marker, du vælger, men selection, da de opdateringer, du nu vil foretage, kun gælder de udvalgte marker (selectionen). Her En tekst skrives ved at sætte foran og bagved/ tal skrives bare direkte 10) Fif og triks Når du fundet de marker der, hvor dræn skal være f.eks. Ja og skal tildele resten af markerne nej, er det en hjælp at sortere markerne på kolonne Dræn, så alle Ja står øverst/nederst. Tryk på F2 Vælg tabellen Marker Sorter efter vælg dræn 48

49 Markér de Marker med tomme kolonner ud for Dræn og opdater dem som vist ovenfor! 49