AARHUS STYRET DRÆNING OG UDLEDNINGEN AF NÆRINGSSTOFFER TIL VANDMILJØET Christen Duus Børgesen Seniorforsker Aarhus universitet, Institut for Agroøkologi. Majken Deichnann. Institut for Agroøkologi, AU, Mette V. Carstensen, Institut for Bioscience, AU, Bjarne Moselund. Orbicon A/S, Jakob S. Roelsgaard, SEGES Planter & Miljø, 1
EFFEKTER AF STYRET DRÆNING Drændybde øges i efteråret og vinteren Reduceret N og P udledning Øget denitrifikation Lattergas emission øges Øget NH4-N i jorden Sediment i dræn? Øget grundvandsdannelse? Redox grænse Denitrifikation?
AARHUS Internationale studier Svenske forsøg N udvaskning reduceret med 78-94 % (6 og 22 kg N pr. ha ) og Fosfor tabet blev reduceret med 58-85 %. Wesström et al. (2001) 2-18 % højere udbytter (Vårsæd) Wesström & Messing (2007) Amerikanske forsøg SD har været praktiseret mange år primært som rodvanding Reduktion i drænudledning fra et niveau på 25-40 kg N/ha til 1-7 kg N/ha. Gilliam et al. (1979). 2/3 reduktion i drænudvaskning af N ved SD. Woli et al. (2010). 23 % reduktion i drænuvaskning af N (9,4 kg N/ha/år). Williams et al. (2015) Reduktion er overvejende forbundet med lavere drænafstrømning 4
STYRET DRÆNINGS FORSØG I DANMARK Birkelse (JB2) Hævet havbund. Drænrør og grøftedrænet. Vårafgrøder Bredkjærvej Morænejord JB6. Drænrør. Vinterhvede Hedemarksvej Morænejord JB6. Drænrør. Vinterhvede Hofmansgave JB4. Vinterhvede Inddæmmet fjord. Drænet med afvandingskanal, Pumpet.
Birkelse Nordjylland
2012-2013 Basisår 2013-2014 Forsøgsår 1 2014-2015 Forsøgsår 2
Mg Nitrat N/l 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0-1 Nitrat-N koncentration i vand fra grøften Birkelse Nordjylland Blå områder forekommer lille afstrømning Vinter Forår Sommer Efterår 2012/12/20 2013/6/18 2013/12/15 2014/6/13 2014/12/10 2013 Lille effekt på udvaskningen Vinter Forår Sommer Efterår 2014 Vinter Forår 2015 SD_1 SD_2 K_1 Basisår SD SD 8...
P KONC mg p/l 0,14 0,12 0,1 P KONCENTRATION I VAND FRA GRØFTEN SD1 SD2 0,08 0,06 K1 0,04 0,02 0 2012/12/20 2013/6/18 2013/12/15 2014/6/13 2014/12/10 Vinter Forår Sommer Efterår Basisår 2013 SD Vinter Forår Sommer Efterår 2014 SD Vinter Forår 2015 9...
RESULTATER BIRKELSE JB2 NORDJYLLAND Udbytte effekt ukendt. Ingen skader på afgrøden Nitrat koncentration i vand fra grøften faldt ca.45% Drænudvaskningen faldt med ca. 40% svarende til ca. 12 kg N/ha. Fosfor koncentrationen i vandet steg med en faktor 2-5 Fosfor udvaskningen til grøften blev opgjort til <0.5 kg P/ha 10...
AARHUS Hedemarksvej og Bredkjærvej Odder forsøgsmarker 11
AARHUS Bredkjærvej Hedemarksvej 12
AARHUS Jordbundsundersøgelser
AARHUS Bredkjærvej Hedemarksvejvej K2 SD K1 SD2 K SD1
AARHUS Udbytte målinger i mark. Gødet og ikke gødede parceller, tre gentagelser per mark. Mejetærsker målinger
Hkg / ha AARHUS Høst kerneudbytter (hkg/ha) Bredkjærvej Forsøgsparceller 140 Basisår 120 100 80 60 SD K 40 20 0 Gødet Ugødet Gødet Ugødet Gødet Ugødet 2013 2014 2015 16
Mg Nitrat N/l AARHUS 25 20 Nitrat - N koncentration i drænvand Bredkjærvej Minimal afstrømning 15 10 K SD 5 0 Efterår Vinter Forår Sommer Efterår Vinter Forår Sommer Efterår 2012/12/19 2013/6/17 2013/12/14 2014/6/12 2014/12/9 2012 Basisår 2013 SD 2014 SD Vinter Forår 2015 17
P KONC mg p/l AARHUS 0,14 P KONCENTRATION I DRÆNVAND Bredkjærvej 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 K SD Efterår 0 2012 2012/12/19 2013/6/17 2013/12/14 2014/6/12 2014/12/9 Basisår Vinter Forår Sommer Efterår 2013 SD Vinter Forår Sommer Efterår 2014 SD Vinter Forår 2015 18
AARHUS BREDKJÆRVEJ Ingen effekt af SD på høstudbyttet. Lavere nitrat koncentrations i drænvandet. ( ca. 25%) Drænudvaskningen falder med ca. 40% svarende til i gennemsnit 12 kg N/ha (Foreløbig opgørelse) Lavere P udvaskningen ved SD P udvaskningen <0.1 kg P/ha 19
HEDEMARKSVEJ 4 drænsystemer (0,8 1,2 ha) Sædskifte: vinterhvede - vinterhvede JB6 (~13% ler) SD1 og SD2 Styret dræning. K1 og K2 kontrol. SD1 SD2 K1 K2
hkg/ha AARHUS 140 120 Basisår Høst kerneudbytter (hkg/ha) Hedemarksvej, Forsøgsparceller 100 80 60 40 20 SD1 SD2 K1 K2 0 Gødet Ugødet Gødet Ugødet Gødet Ugødet 2013 2014 2015 21
Dybde under jordoverfladen [cm] 0 AARHUS Øvre grundvands dybder Variation inden for drænfelterne SD1 og K1-50 -100-150 -200 0 SD1 SD1 M SD1 Ø SD1 N SD1-50 -100-150 M K1 Ø K1 NK1-200 Efterår Vinter Forår Sommer Efterår Vinter Forår Sommer Efterår Vinter Forår 2012 2013 2014 2015
SD1 SD2 KD1 KD2 SD1 SD2 KD1 KD2 SD1 SD2 KD1 KD2 Kg N/ha 25 20 15 10 5 0 AARHUS Årlig målt udvaskning i dræn og estimeret gennem dybere jordlag Dræn Dybere jordlag 2012/13 2013/14 2014/15 Effekt af SD varierer mellem 2-9 kg N/ha, Effekten skyldes overvejende forskel i drænafstrømning. 23
P KONC mg p/l 0,14 0,12 0,08 0,06 0,04 0,02 AARHUS 0,1 P KONCENTRATION I DRÆNVAND SD1 SD2 K1 k2 0 Efterår 2012 Vinter Forår Sommer Efterår Vinter Forår Sommer Efterår 2013 SD 2014 SD Ingen påvist effekt på P udvaskning Vinter Forår 2015 24
AARHUS HEDEMARKSVEJ Ingen effekt af SD på udbyttet. Lavere drænudvaskning af nitrat. 10-15% på N koncentrationsmålinger. Effekt på gennemsnitlig 2-9 kg N/ha (Foreløbig opgørelse) Lavere drænafstrømning ved SD. (20-70mm) Reduceret P udvaskning (P udvaskning <0.1 kg P/ha) Ingen påvist effekt på N2O emissionen, dog kan man ikke slutte at denitrifikationen ikke øges. Ingen påvist betydning for sediment transport. 25
HOFMANSGAVE NORDFYN Sædskifte: Majs Vinterhvede Syringsbrønd Målebrønd
Hofmansgave K2 K1 SD2 SD1
Grundvandsdybde Grundvandsdybde Basisår 2012-13 Alm. dræning 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 dræn SD1 1 dræn SD2 2 dræn K1 3 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 SD 2013/14 (SD) dræn SD1 1 dræn SD2 2 dræn K1 3
Nitrat- N konc mg N / liter 20 Nitrat-N i drænvand 2012/13 15 10 5 Dræn SD1 1 Dræn SD2 2 Dræn K1 3 0
Nitrat- N konc mg N / liter 25 20 15 10 5 0 Nitrat N i drænvand 2013/14 Dræn SD1 1 Dræn 2 SD2 Dræn 3 K1 Efterafgrøder på 1/4 af SD1 og SD2 arealerne Ingen påvist effekt af SD på udvaskningen.
AARHUS EFFEKTER AF SD PÅ HOFMANSGAVE Ingen effekt af SD på udbyttet. Ingen påvist effekt på N udvaskningen. (Sløret billede da efterafgrøder og større tilstrømning fra naboarealer på K1 påvirker N koncentrationen og N transporten). Lavere afstrømning ved SD. (0-140 mm/år) Større P koncentration i drænvand => lidt større P udvaskning P udvaskningen <0.3 kg P/ha 32
AARHUS EFFEKTER AF STYRET DRÆNING Vinterkorn og SD fungerer uden udbyttenedgang. Mindre kvælstofudvaskningen med dræn. Foreløbig opgørelse (2-12 kg N/ha). Påvirker ikke sediment transporten i dræn. Ingen påvist forøget N2O emission. Mindre drænafstrømning => Øget N transport gennem dybere jordlag => større N reduktion => Mindre udledning. Behov for udstyr til mere detaljeret styring af drændybder i specielt lerjorde. Igangsat detaljerede undersøgelse af SD på udbytter i vinterhvede. Potteforsøg og lysimeter forsøg. Foulum (2015/16) 33
AARHUS Tak til lodsejer : Birkelse: Jørgen Skeel, Birkelse Hovedgaard. Bredkjærvej: Niels og Carl Ove Bredkjær Hedemarksvej: Allan og Jens Gammelgaard Hofmansgave: Stiftelsen Hofmansgave https://www.seges.dk/innovation-ogudvikling/projekter/kontrolleret-draening 34