KORTLÆGNING AF KILDER TIL FOSFORTAB FRA DET ÅBNE LAND HANS ESTRUP ANDERSEN, ÅRHUS UNIVERSITET AARHUS UNIVERSITY DEPARTMENT OF BIOSCIENCE HANS ESTRUP ANDERSEN 4 JANUARY 2019 HEAD OF SECTION, SENIOR RESEARCHER
Fosforkortlægning af dyrkningsjord og vandområder i Danmark 2017-2019 Projekt bevilget af MFVM med 15.7 mio. kr. Projektpartnere Aarhus Universitet Aalborg Universitet DHI Københavns Universitet SEGES Wageningen Universitet
Formål Kortlægge marker med risiko for fosfortab Sammenholde med fosforfølsomme vandområder Kildeopsplitning af fosfortabet opdelt på vandplan-oplande Danne grundlag for en (måske kommende) målrettet regulering af fosfor
Fosforbinding i jord eksempel: pløjelaget i en dansk højbundsjord Langsom proces (m å) Hurtig proces (m-t-d-u) 0.01 0.1 kg/ha 10 100 kg/ha 1000 2000 kg/ha
kg P/ha Akkumuleret fosfor-balance for dansk landbrug 1900-2017 1600 Fosforakkumulering i dyrkningsjorden 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 Data fra A. Kyllingsbæk: Landbrugets husholdning med næringsstoffer 1900-2005. DJF Markbrug nr. 18, aug. 2008 suppleret fra 2007-2017 af Landovervågningsoplande 2017. Videnskabelig rapport fra DCE Nationalt Center for Miljø og Energi 2108
Den regionale fosfor-balance i dag Data fra GLR og gødningsregnskaber, 2013, opgjort på ID15
% af harmoniareal Betydning af fosforlofterne fosforbalancen opgjort for harmoniarealet opdelt på fosforbalance-klasser 25,0 20,0 15,0 10,0 Før Landbrugspakken 5,0 0,0 <-20-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 >40 P-balance, kg P/ha Data fra Andersen & Rolighed 2016: Ændret husdyrregulering: Effekter af loft for tilførsel af fosfor med husdyrgødning Notat fra DCE Nationalt Center for Miljø og Energi 2018
% af harmoniareal Betydning af fosforlofterne fosforbalancen opgjort for harmoniarealet opdelt på fosforbalance-klasser 25,0 20,0 15,0 10,0 Før Landbrugspakken P-loft 2020 5,0 0,0 <-20-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 >40 P-balance, kg P/ha Data fra Andersen & Rolighed 2016: Ændret husdyrregulering: Effekter af loft for tilførsel af fosfor med husdyrgødning Notat fra DCE Nationalt Center for Miljø og Energi 2018
Betydning af fosforlofterne De største tildelinger fjernes Arealet med undergødskning stiger, men fortsat ophobning på 60% af arealet Ingen målbar effekt på fosfortabet - men en langsommere stigning i risikoen for fosfortab
Målinger af fosforindholdet i jorden Data fra målinger på Kvadratnets-punkter: 228 landbrugsjorde og 32 skovjorde. Rubæk, G.H. m.fl. (2001) Drænrør i 1,10 m
Fosfor i danske vandløb Data fra det nationale overvågningsprogram NOVANA: 32 vandløb
Fosfor i danske vandløb Data fra det nationale overvågningsprogram NOVANA: 32 vandløb + 6 (19) vandløb
Tabsveje for fosfor
Jorderosion transport af partikler
Overflade-afstrømning (opløst fosfor)
Brinkerosion
Udvaskning af fosfor via dræn
Udvaskning af fosfor via makroporer Kolloid mobilisering Colloid mobilization water dispersibility exchange volume P P PP P P P Plough layer Plough pan Pløjelag P P Makropore transport Macropore transport earthworm burrows inter-aggregate pores P B- and C-horizons B- and C horisonter Regnormegange inter-aggregat porer Tile-drain P P P Tile drain Dræn /G. Rubæk/
Risikoområder Det er ofte en mindre del af arealet, der bidrager med uproportionalt høje fosfortab Måling af opløst fosfor i 45 dræn: Andersen et al., 2016: Leaching of dissolved phosphorus from tile-drained areas. Wat.Sci.Tech.
Tre eksempler fra kortlægningsprojektet: Erosion Udvaskning Brinkerosion
Erosionsområder modelleret landsdækkende i 10 x 10 m skala Erosions- og depositionsmønstre Sedimenttilførsel fra mark til vand G. Heckrath, Aarhus Universitet, Institut for Agroøkologi
Udvaskning
Kortlægning af fosfor-bindingskapacitet Baseret på måling af oxalat-ekstraherbart (Fe + Al) i 50 75 cm s dybde i 338 punkter, Rubæk et al., 2009.
Yderligere +700 punkter udvalgt, repræsentativitet gennem støtte-parametre: Jordtype Lerindhold 0 30 cm Drænklasse GEUS jordartskort Landskabselementer
Brinkerosion
Tidligere studier af brinkerosion: Brinkhældning Hydraulisk regime Brinkvegetation Model til beregning af brinkerosion - Suppleret af målinger af fosfor i brinkmateriale
Indsamlet efter geomorfologisk landskabs type 190 steder med 4 dybder 200 steder med 1 dybde Blå: indsamlet Gul: mangler (kortet ikke fuldstændigt)
Foreløbige dataanalyser 185 brink-lokaliteter Dybde mg P / kg tørvægt 0-25 cm 650 25-50 cm 529 50-75 cm 547 75-100 cm 526
Foreløbige dataanalyser 185 brink-lokaliteter 277 Kvadratnetspunkter mg P / kg tørvægt Dybde mg P / kg tørvægt 0-25 cm 650 600 25-50 cm 529 413 50-75 cm 547 298 75-100 cm 526 279
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 127 133 139 145 151 157 163 169 175 181 Foreløbige dataanalyser 3500 Fosfor i brinker 0-25 cm (mg P/kg jord) 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
Landsdækkende risikokort med vurdering af usikkerhed: Erosion Udvaskning Tab gennem makroporer Tab fra organiske lavbundsjorde Brinkerosion Kildeopsplitning af fosfortransporten i de 90 vandplanoplande
Skøn over fosfortab via transportveje på landsplan tons fosfor/år Erosion Vanderosion (++) 7-35 Brinkerosion (++) 275-645 Vinderosion (+) 5-15 Udvaskning via dræn Minerogene jorde (+++) 55-200 Organiske lavbundsjorde (+) 30-225 Øvre grundvand (++) <60 SUM 432-1180 plusser angiver kvalitet af datagrundlaget: 1(+) dur ikke, 5(+) højt Kilde: Poulsen, H.D. & Rubæk, G.H. 2005: Fosfor i dansk landbrug