Typetal for Nitratudvaskning

3. Konklusion og diskussion

3.1 Effekt af de enkelte afgrøder
3.2 Typetal for nitratudvaskning
3.3 Bemærkninger til typetallene
3.4 Afstrømning
3.5 Typetal for nitratudvaskningen på brugstyper
3.5.1 Typetal for planteavlsbrug
3.5.2 Typetal for svinebrug
3.5.3 Typetal for kvægbrug

Ud fra de foretagede beregninger med Simmelsgaard II - modellen i udvalgte sædskifter, beregninger med daisy på udvalgte punkter i kvadratnettet (tabel 16 - 18) og en opgørelse af resultaterne af udvaskningsmålinger i dmu’s overvågningsoplande og i Danmarks JordbrugsForskning’ regi (tabel 20 og 21) er der opstillet typetal for nitratudvaskningen ved dyrkningen af forskellige afgrøder.

3.1. Effekt af de enkelte afgrøder

I tabel 22 er betydningen af afgrøden angivet som "den relative nitratudvaskning" på forskellige jordtyper, hvor udvaskningen ved korn efterfulgt af ubevokset jord er sat til 1.

Markært og vinterraps forøger udvaskningen i den efterfølgende vintersæd i forhold til vintersæd efter korn. Vinterraps reducerer udvaskningen i etableringsåret, hvorfor effekten på udvaskningen næsten er neutral. I forhold til beregningerne gennemført med Simmelsgaard II er udvaskningen med markært hævet i udvaskningsmatricerne, fordi der i Simmelsgaard II ikke er angivet nogen tilførsel af kvælstof med kvælstoffiksering, hvorfor udvaskningen falder i sædskiftet som konsekvens af den lavere kvælstoftilførsel.

Sædskifter med sukkerroer reducerer udvaskningen. I gennemsnit af 7 marker med fabriksroer blev der i DMU’s landovervågningsoplande målt en udvaskning af kvælstof på kun 12 kg kvælstof pr. ha (Grant et. al. 1998).

Effekten af udlæg af græs på udvaskningen er grundigt undersøgt i forsøg. På grovsandet jord ved Jyndevad blev kvælstofudvaskningen i forsøg i perioden 1987-92 reduceret fra 67 kg kvælstof pr. ha i vårbyg uden efterafgrøde til 29 kg kvælstof pr. ha i vårbyg med efterafgrøde (pløjet forår). Tilsvarende blev udvaskningen på sandblandet lerjord (Ødum) reduceret fra 76 kg kvælstof i vårbyg u. efterafgrøde pløjet om efteråret til 33 kg kvælstof pr. ha i vårbyg med efterafgrøde pløjet om foråret (Hansen et. al., 1997). I opgørelser af udvaskningen fra stationsmarker ved DMU er korn med udlæg karakteriseret af en stor udvaskning. Det skyldes, at markerne er tilført en stor mængde gødning i husdyr- eller handelsgødning efter høst af dæksæden.(Grant et. al. 1998).

Frøgræs påvirker sædskiftet både i udlægsåret og i høståret(ene). Normalt etableres frøgræs som udlæg i korn, og det vil her have samme effekt på kvælstofudvaskningen som omtalt under korn m. udlæg. Efter første høstår vil påvirkningen af udvaskningen afhænge af, om arealet pløjes i august-september, og om der etableres vintersæd på marken. I så tilfælde vil udvaskningen formodentlig være mindre end i vintersæd efter korn, fordi C/N forholdet i græsset er højt. Pløjes frøgræsmarken alternativt sent på efteråret, om foråret eller der høstes frø på den det følgende år, vil udvaskningen være lav. I matricerne er regnet med, at der etableres vintersæd efter frøgræsset.

Brak i omdrift påvirker udvaskningen på næsten samme måde som frøgræs. Brak etableres normalt som udlæg af græs i korn, hvorfor der kommer en effekt af udlægget. Effekten det følgende år afhænger af pløjetidspunktet ligesom for frøgræs, men udvaskningen efter brak vil være mindre, fordi C/N forholdet i plantematerialet er endnu højere end i frøgræs. I beregningerne i Simmelgaard II påvirkes kvælstofud- vaskningen mere af brak end af frøgræs, fordi kvælstoftildelingen i sædskiftet bliver mindre med brak end med frøgræs.

3.2. Typetal for nitratudvaskning

På grundlag af modelberegningerne med Simmelsgaard II og daisy samt udvaskningsmålingerne gennemført af DMU og DjF er udvaskningen ved dyrkning af korn efterfulgt af ubevokset jord og uden tilførsel af husdyrgødning sat til:

• Grovsandet jord, 90 kg N pr. ha ved en afstrømning på 365 mm
• Lerblandet sandjord, 60 kg N pr. ha ved en afstrømning på 350 mm
• Sandblandet lerjord, 45 kg N pr. ha ved en afstrømning på 300 mm,

idet der er foretaget en korrektion for den reduktion, der er sket i handelsgødningsfor- bruget efter implementeringen af diverse handlingsplaner.

Tabel 22.
Den relative nitratudvaskning ved dyrkning af forskellige afgrøder på forskellige jordtyper. Udvaskningen fra korn efterfulgt af ubevokset jord er sat til 1.

* Vintersæd eller ubevokset jord i de følgende 2 efterår
** Græsudlæg i de flg. 2 efterår 1) Værdierne for kløvergræs er usikre

På grundlag af tabel 22, sammenhængen mellem nitratudvaskning og husdyrgødningstilførsel samt de fundne værdier for nitratudvaskningen efter korn efterfulgt af ubevokset jord, er typetallene for nitratudvaskning opstillet i tabel 23, 24 og 25. I tabel 26 er vist ændringen i udvaskningen ved ændringer i kvælstoftilførslen i forhold til normen for 1998-99. I tabel 27 er vist korrektionsfaktorerne for afvigende afstrøm- ning.

3.3 Bemærkninger til typetallene

Typetal for nitratudvaskningen angiver den forventede udvaskning ved en given kombination af jordtype, sædskifte og tilførsel af husdyrgødning. På den enkelte ejendom og i den enkelte mark kan udvaskningen variere meget som følge af jordbunds- og dyrkningsforhold, der ikke er taget hensyn til ved udarbejdelse af tabellen. Af vigtige faktorer, som kan påvirke udvaskningen, kan nævnes: jordbehandling, såtidspunkter for vintersæd, afvanding o.l.

Især på kvægbrugene er udvaskningen meget afhængig af driftsledelsen. Der vil derfor være store forskelle fra ejendom til ejendom. Af væsentlige forhold kan nævnes: afgræsningsstrategi, tidspunkt for indbinding om efteråret, græsmarkernes alder og type.

De opstillede typetal er baseret på modelberegninger og målinger. Validiteten af typetallene hænger således nøje sammen med modellernes evne til at beskrive dyrkningsforholdene i praksis. For kvægbrug, og især ved høje tilførsler af husdyrgødning og ved dyrkning af kløvergræs, er grundlaget meget spinkelt. I disse situationer er typetallene særdeles usikre.

Grundlaget for typetallene er udvaskningsmålinger på marker fra praktisk landbrug med varierende forhistorier med hensyn til husdyrgødningstilførsel, afgrødevalg m. v. Typetallet for f. eks. "korn-ubevokset uden husdyrgødning" på 90 kg N pr. ha er derfor gældende for en forhistorie med et eller andet element af husdyrgødningstilførsel o. s. v. og ikke en permanent korndyrkning uden husdyrgødning.

Typetallene er angivet ved forskellig tilførsel af totalkvælstof i husdyrgødning. Ved anvendelse af husdyrgødning stiger totaltilførslen af kvælstof, fordi der ikke kan opnås fuld effekt af husdyrgødningen. Der er regnet med en udnyttelsesprocent af totalkvælstof i husdyrgødningen på 70 pct., som er det samlede krav til 1. års effekt og eftervirk- ning for svinegylle efter reglerne i Vandmiljøplan II er implementeret. Når kvælstof i husdyrgødning ikke udnyttes så godt som handelsgødning skyldes det, at husdyrgødning kan medføre en større ammoniakfordampning, en større denitrifikation, en større fastlægning i jorden og en større kvælstofudvaskning. Den større kvælstofudvaskning hænger sammen med, at en del af husdyrgødningens kvælstof er på organisk form, som frigives over mange år - også uden for afgrødernes vækstperiode.

I matricerne er der regnet med en merudvaskning ved tilførsel af husdyrgødning sammenlignet med gødskning udelukkende med handelsgødning. Merudvaskningen pr. 100 kg totalkvælstof i husdyrgødning varierer fra 6-11 kg N pr. ha i et alsidigt sædskifte til 3-6 kg kvælstof pr. ha for vårbyg m. udlæg. Forskellen skyldes, at vårbyg m. udlæg er i stand til at optage en stor del af det mineraliserede organiske kvælstof i husdyrgødningen.

Tabel 23.
Typetal for nitratudvaskning på grovsandet jord fra forskellige afgrøder og ved forskellig tilførsel af husdyrgødning. Gødningstilførsel efter 1998-1999 normer og 1.årsvirkningen af kvælstof i husdyrgødning er sat til kravene for gylle i VMP II og eftervirkningen er sat til 10 pct. 365 mm afstrømning

* Ubevokset eller vintersæd de flg. 2 efterår
** Græsudlæg de flg. 2 efterår
1) Tallene for kløvergræs er usikre

Tabel 24.
Typetal for nitratudvaskning på lerblandet sandjord fra forskellige afgrøder og ved forskellig tilførsel af husdyrgødning. Gødningstilførsel efter 1998-1999 normer og 1.årsvirkningen af kvælstof i husdyrgødning er sat til kravene for gylle i VMP II og eftervirkningen er sat til 10 pct. 350 mm afstrømning

* Ubevokset eller vintersæd de flg. 2 efterår
** Græsudlæg de flg. 2 efterår
1) Tallene for kløvergræs er usikre

Tabel 25.
Typetal for nitratudvaskning på sandblandet lerjord fra forskellige afgrøder og ved forskellig tilførsel af husdyrgødning. Gødningstilførsel efter 1998-1999 normer og 1.årsvirkningen af kvælstof i husdyrgødning er sat til kravene for gylle i VMP II og eftervirkningen er sat til 10 pct. 300 mm afstrømning

* Ubevokset eller vintersæd de flg. 2 efterår
** Græsudlæg de flg. 2 efterår
1) Tallene for kløvergræs er usikre

Tabel 26.
Ændring i udvaskningen ved afvigelse i kvælstoftilførslen i forhold til normen for 1998-1999

Tabel 27.
Relativ nitratudvaskning ved forskellig afstrømning på forskellige jordtyper

Ved tilførsel af 100 kg totalkvælstof i husdyrgødning tilføres der 30 kg kvælstof mere pr. ha end ved anvendelse af handelsgødning. Den del, som ikke forøger udvaskningen vil tabes som ammoniakfordampning, denitrifikation eller ophobes i jorden. Petersen, N. (1995) regnede med en merudvaskning pr. 100 kg total-N i husdyrgødning på 10 og 14 kg kvælstof pr. ha på henholdsvis ler- og grovsandet jord i et kornsædskifte med en udnyttelse af kvælstof i husdyrgødning på 50 pct. Børgensen, C. D. (1997) regnede med en merudvaskning på 40 kg kvælstof pr. ha på sandblandet lerjord og 45 kg kvælstof på sandjord ved tilførsel af ca. 170 kg totalkvælstof i husdyrgødning ved et udnyttelseskrav på i alt 60 pct. for svinegylle incl. eftervirkning. Til gengæld angav Børgesen en betydelig lavere udvaskning for planteavlsbrug.

På DMU´s stationsmarker blev der i gennemsnit målt samme udvaskning fra plante- og svinebrug med 0,83 de./ha (henholdvis 63 og 69 kg kvælstof pr. ha.) (Grant, R. et. al. 1998). På sandjord blev der, som gennemsnit af 15 observationer, målt en udvask- ning på 105 kg kvælstof pr. ha ved en gennemsnitlig tilførsel af 125 kg kvælstof pr. ha og en afstrømning på 459 mm (tabel 20). I forhold til planteavlsbrugene repræsenterer dette en stigning i udvaskningen på ca. 33 kg kvælstof pr. 100 kg totalkvælstof tilført i husdyrgødning. Udvaskningen på sandblandet lerjord blev som gennemsnit af 21 observationer målt til 47 kg kvælstof pr. ha ved en afstrømning på 355 mm og en tilførsel af 52 kg N pr. ha i husdyrgødning. Her kan ikke registreres en stigning i udvaskningen i forhold til planteavlsbrug.

I forhold til tidligere opgivelser regnes der således i nærværende angivelse med en betydelig mindre effekt på udvaskningen af tilførsel af husdyrgødning. Det skyldes det høje krav til udnyttelsesprocenter.

3.4. Afstrømning

I tabel 28 og 29 er vist modelberegnede (daisy) afstrømninger i forskellige dele af landet og på forskellige sædskifter. Tabel 28 er for hvert enkelt af årene 1990 - 1998 og er de afstrømninger, der er anvendt ved beregning af udvaskningen i tabel 13 - 15. Tabel 29 er afstrømninger beregnet med normalnedbør for perioden 1961 - 1990. Afstrømningen er angivet som et interval, der angiver minmum og maksimum i afstrømningen for de modelberegnede sædskifter.

Tabel 28.
Afstrømning beregnet med DAISY på arealerne i KVADRATNETTET fra 1.4.1990 til d. 31.3 1998. Områderne er identiske med de områder, der anvendes ved angivelse af afgrødernes kvælstofbehov (Plantedirektoratet 1998).

Tabel 29.
Nedbør og afstrømning fra rodzonen, mm pr. år som gennemsnit af et sædskifte. Intervallet angiver mindste og største værdi for de modelberegnede sædskifter. Normalnedbør for perioden 1961-1990.

3.5. Typetal for nitratudvaskningen på brugstyper

Der er gennemført beregninger af typetallene for forskellige sædskifter, på forskellige jordtyper, med forskellig aftrømning og anvendelse af husdyrgødning. Resultaterne er vist i bilaget i tabel B1-B13. Nedenfor er givet nogle kommentarer til typetallene på brugstyperne. Der henvises til tabel 19-21 for sammenligning med gennemførte målinger.

3.5.1. Typetal for planteavlsbrug

På grovsandede jorder er typetallet for nitratudvaskning ved en aftrømning på 400 mm 80 kg N pr. ha ved kontinuerlig byg og 72 ved kontinuerlig vinterhvede. På lerblandede sandjorder er typetallene ved en afstrømning på 350 mm hhv. 53 og 45 kg N pr. ha. På sandblandet lerjord er typetallene ved en afstrømning på 300 mm 40 og 32 kg N pr. ha.

Sammenlignet med kontinuerlig vintersæd viser modellen, at udvaskningen stiger ved stigende arealandel med vinterraps, især på sandjord. Forholdet skyldes, at vinterrapsens evne til at reducere nitratudvaskningen i vinteren efter etablering mere end opvejes af merudvaskningen fra den vintersæd, der følger efter vinterrapsen.

Indførsel af ærter i sædskiftet medfører ligeledes en stigningen i nitratudvaskningen, men mindre end vinterraps.

Frøgræs reducerer nitratudvaskningen effektivt. 40 pct. frøgræs i sædskiftet reducerer nitratudvaskningen til tæt ved 60 pct. af udvaskningen ved kontinuerlig vintersæd.

Fabriksroer er effektive til at reducere nitratudvaskningen. Når de opstillede sædskifter med fabriksroer ikke reducerer nitratudvaskningen mere, end tilfældet er, skyldes det, at en stigende arealandel af roer medfører stigende areal med ubevokset jord om efteråret.

Kartofler i sædskiftet øger udvaskningen, fordi afgrøden i sig selv medfører en større udvaskning end ubevokset jord efter korn.

Et alsidigt planteavlssædskifte med 40 pct. vintersæd, 10 pct. vinterraps, 10 pct. ærter samt vårsæd og brak (tabel B8) på grovsandet jord har ved en afstrømning på 400 mm et typetal på 82 kg N pr. ha.

På lerblandet sandjord (JB 4) (tabel B9) varierer udvaskningen mere end på grovsandet jord og på sandblandet lerjord. Det skyldes, at udbyttepotentialet er meget varierende fordi den tilgængelige vandmængde varierer meget. Mere end 50 pct. af marker med JB 4 i pløjelaget har JB 6 i de underliggende lag (Oversigt over Landsfor- søgene, 1996). Disse jorder har et udbyttepotentiale og en udvaskning på linie med de sandblandede lerjorders. I nærværende rapport er lerblandet sandjord rubriceret sammen med finsand, der næsten udelukkende forekommer i Nordjylland. På lerblandet sandjord med en afstrømning på 350 mm er typetallene i et alsidigt planteavlssædskifte 52 kg N pr. ha.

På sandblandet lerjord (tabel B10) med en afstrømning på 300 mm er typetallene i et alsidigt planteavlssædskifte 42 kg N pr. ha.

Kontinuerlig dyrkning af vårbyg med udlæg reducerer udvaskningen til omkring det halve af udvaskningen fra det alsidige sædskifte.

3.5.2 Typetal for svinebrug

Anvendelse af husdyrgødning medfører at typetallene for nitratudvaskning stiger. I et alsidigt sædskifte på grovsandet jord med 150 kg N i husdyrgødning er typetallet 112 kg N pr. ha ved en afstrømning på 400 mm. På lerblandet sandjord og på sandblandet lerjord er typetallet tilsvarende 65 og 54 kg N pr. ha ved en afstrømning på hhv. 350 og 300 mm.

3.5.3 Typetal for kvægbrug

På det foreliggende grundlag er det forbundet med stor usikkerhed at opstille typetal for nitratudvaskningen på kvægbrug. Det skyldes - at Simmelsgaard II - modellen er funderet på slætgræsmarker og ikke på afgræs- ningsmarker

- at Simmelsgaard II - modellen ikke inkluderer kvælstof, som er fikseret i bælgplanter

- at daisy- modellen ikke kan simulere kløvergræs og afgræsningsmarker

- at eksisterende målinger på planteavlsbrug, svinebrug og kvægbrug (Grant, R. et. al 1998) er fordelt således, at kvægbrugene sammenlignet med de andre brugstyper er overrepræsenteret på sandjord i nedbørsrige områder, hvilket gør sammenligning vanskelig

- at nitratudvaskningen fra kvægbrug i højere grad end for de andre brugstyper er afhængig af elementer i driften, som Simmelsgaard II - modellen ikke tager højde for. Det drejer sig bl. a. om afgræsningsstrategi og ompløjningstidspunkt.

Typetallene i bilaget (tabel B11 - 13) er derfor alene baseret på relative forskelle mellem udvaskningen efter forskellige afgrøder og på den generelle effekt af tilførsel af husdyrgødning (Simmelsgaard II). Ved udarbejdelse af typetallene er der taget hensyn til, at på ejendomme, hvor græs anvendes som grovfoder, vil andelen med græs stige med stigende dyretæthed.

På kvægbrugene falder nitratudvaskningen, når andelen af græs om efteråret vokser, mens den stiger, når husdyrgødningsmængden øges. Tallene viser imidlertid, at det er muligt at undgå en stigning i nitratudvaskningen med stigende husdyrgødningsmæng- de, hvis græsandelen om efteråret øges maksimalt. Ved en afstrømning på 500 mm på grovsandet jord, en husdyrgødningstilførsel på 100 kg N pr. ha og en græsandel om efteråret på 42 pct. er typetallet for nitratudvaskning 85 kg N pr. ha. Ved en husdyrgødningstilførsel på 250 kg N pr. ha og en græsandel om efteråret på 97 pct. er typetallet for nitratudvaskning 93 kg N pr. ha.