Typetal for Nitratudvaskning

1. Databehandling

1.1 Kvælstofmodellen Simmelsgaard II i sædskifter
1.2 Vand- og kvælstofmodellen daisy i kvadratnettet
1.3 Data fra Danmarks Miljøundersøgelser og Danmarks JordbrugsForskning

Nitratudvaskningen er estimeret med forskellige metoder for at få det bredest mulige grundlag for at opstille typetal for nitratudvaskningen under forskellige forhold.

1.1 Kvælstofmodellen Simmelsgaard II i sædskifter

Kvælstofmodellen Simmelsgaard II er en empirisk udvaskningsmodel, som er funderet på empirisk fundne sammenhænge mellem målte udvaskningsresultater og dyrkningsforhold. Modellen er baseret på resultater af udvaskningsforsøg på forsøgsstationer under DjF (Simmelsgaard, Sv. E. 1997).

I modellen inddrages betydningen af jordtype, afstrømning, afgrødetype og tilført kvælstofmængde. Udvaskningen beregnes med udtrykket:

EKSP(1,136-0,0628*LERPCT.+0,00565*N-niveau
+
Afgrværdi)*Afstrømning^0,416

hvor

N-niveau er gennemsnittet af de anvendte kvælstofmængder i sædskiftet (handelsgødning + husdyrgødning), LERPCT. er lerprocenten i laget i 0-25 cm og afgrværdi er en værdi bestemt af en kombination mellem afgrøde og efterårsbevoksning. De afgrøde- værdier, der indgår i modellen, er vist i tabel 1. Afstrømning er afstrømningen i mm fra rodzonen.

Tabel 1.
Afgrødeværdi for forskellige kombinationer af afgrøde og efterårsbevoksning.

Idet parametrene i modellen er estimeret rent empirisk, kan modellen kun bruges til at estimere en udvaskning fra en landbrugspraksis, der ligger indenfor eller tæt på data, der indgår i datagrundlaget for modellen. Datagrundlaget gør, at modellen må anses for at være velegnet til at estimere udvaskningen ved forskellige kvælstoftilfør- sler. Derimod er afgrødetypen "græs, græs"(tabel 1) overvejende baseret på resultater fra slætgræsmarker og frøgræsmarker. Andre undersøgelser har vist, at nitratudvaskningen fra afgræsningsmarker kan være betydeligt større end fra slætgræsmarker afhængigt af antal de/ha. samt tidspunktet for indbinding (se f.eks. Grant et. al. 1998). Den anvendte model er derfor ikke velegnet til at angive nitratudvaskningen fra afgræsningsmarker.

Modellen beskriver udvaskningen som funktion af 4 parametre og kan som følge heraf kun beskrive den variation i udvaskningen, der er forårsaget af disse parametre. Det er imidlertid velkendt, at en række andre forhold påvirker udvaskningen. Det gælder både jordbundsparametre og landbrugspraksis. F.eks. er betydningen af forskellige forhold omkring jordbehandling ikke inddraget i modellen. Både jordbehandlingsmetode og tidspunkt har betydning for N-omsætningen og kvælstofudvaskningen (se f.eks. Hansen et. al, 1997). Modellen tager heller ikke højde for betydningen af såtidspunkt for efterårssåede afgrøder. Der kan derfor i det konkrete tilfælde være forhold, som gør at nitratudvaskningen er lavere eller højere, end typetallet angiver, og at den beregnede variation i udvaskningen, som følge af variation i de 4 parametre, overskygges af forskelle, som ikke er inddraget i modellen.

Der er gennemført beregninger af nitratudvaskningen for forskellige konstruerede sædskifter på hhv. planteavlsbrug, svinebrug og kvægbrug under forskellige jordtype- og nedbørsforhold. Beregningerne er gennemført med gældende normer for kvælstofbehovet for dyrkningsåret 1998/99. I beregningerne er 1. årsvirkningen i husdyrgødning sat til kravene for gylle i VMP II, dvs. til 60 pct. af totalkvælstof for svinegylle og 50 pct. for kvæggylle, mens eftervirkningen er sat til 10 pct.(Plantedirektoratet 1998).

Som kvælstoftilførsel anvender modellen den gennemsnitlige kvælstoftilførsel i sædskiftet, altså gennemsnittet af tilførslen på de enkelte marker.

1.2 Vand- og kvælstofmodellen daisy i kvadratnettet

I modsætning til Simmelsgaard II - modellen, er daisy en dynamisk model, som dag for dag simulerer vand- og kvælstofomsætningen på grundlag af input om vejrforhold, jordfysiske forhold og dyrkningsforhold.

I nærværende projekt er der fra punktet i KVADRATNETTET udvalgt ca. 120 landbrugsarealer fordelt på svinebrug, kvægbrug og planteavlsbrug. De udvalgte arealer er beliggende på forskellige jordtyper og er fordelt over hele landet. På baggrund af landmandsoplyste dyrkningsforhold samt analyser af jordfysiske parametre er vand- og kvælstofomsætningen på de enkelte arealer simuleret i perioden 1988 - 1998. Til simuleringerne er anvendt aktuelle vejrforhold. De anvendte klimatal er konstrueret for hvert enkelt punkt i kvadratnettet på grundlag af data fra klimastationer (Mikkelsen , H. E., 1990).

Der eksisterer ikke moduler for alle afgrøder. Af kvælstoffikserende afgrøder er der kun et afgrødemodul for markært. Kløvergræsmarker simuleres som græsmarker uden kløver, hvilket formentlig betyder, at nitratudvaskningen beregnes for lav for denne afgrøde. Dette har specielt konsekvenser for simuleringerne på kvægbrug. I nogle tilfælde, hvor der mangler et afgrødemodul, har konsekvensen været, at punktet helt er udgået i de efterfølgende år. Antallet af punkter falder derfor med årene. I andre tilfælde har det været muligt at genoptage simuleringerne i de efterfølgende år.

1.3 Data fra Danmarks Miljøundersøgelser og Danmarks JordbrugsForskning

Der er gennemført en opgørelse af over 600 udvaskningsresultater gennemført af Danmarks Miljøundersøgelser (DMU) og Danmarks JordbrugsForskning (DjF).

Et element i Landovervågningsprogrammet, som blev iværksat i 1989, er målinger af nitratudvaskningen i 6 landbrugsoplande. I disse oplande er der udtaget jordvandsprøver på 39 stationsmarker. Vandafstrømningen modelberegnes med enten EVA- CROP eller DAISY. Udvaskningsberegningerne er gennemført ved at multiplicere de målte nitratkoncentrationer med de modelberegnede vandafstrømninger. Der er indsamlet data for årene 1990 - 1996.

Data fra Danmarks JordbrugsForskning stammer fra drænvandsundersøgelser på 6 lokaliteter i årene 1971-91 og fra analyser af jordvand udtaget med sugeceller på 16 marker i årene 1988-93. Desuden er der anvendt resultater fra forsøg.