Scenarieberegning af nitratudvaskning

1 Metode

Der er gennemført landsdækkende modelberegninger af kvælstofudvaskningen på baggrund af dyrkningsdata fra 2002 og gødskningsdata for 2003. Beregningerne er en videreførelse af beregninger gennemført i forbindelse med VMPII slutevalueringen (Børgesen & Grant 2003; Børgesen & Heidmann, 2002). Modelresultaterne er således et udtryk for udvaskningsniveauet ved fuldt implementeret VMPII. Den forventede effekt af VMP III er derefter vurderet og fratrukket.

Modelberegningerne er gennemført på baggrund af data fra hver enkelt landmand, som derefter er summeret på kommuneniveau. Nitratkoncentrationen beregnes således som et gennemsnit for hele det dyrkede areal i kommunen. Opgørelsen er et godt udtryk for variationen i nitratkoncentrationer over landet, men resultatet for den enkelte kommune må betegnes som noget usikkert blandt andet grundet manglende præcision på kommuneniveau i heterogenitetsbeskrivelsen af gødskning samt i afstrømningsberegningen. Beregningernes forudsætninger begrænser således deres anvendelse til regional og national skala.

1.1 Klima

Der er i beregningen anvendt 6 klimazoner, hvilket betyder at lokale (kommune) nedbørsforhold og dermed også vandafstrømning ud af rodzonen kan afvige noget fra det, der beregnes med modellen. Vandafstrømningen har stor betydning for både kvælstofudvaskningens størrelse og for den koncentration af nitrat, der beregnes i afstrømningsvandet.

I figur 1 er vist de seks klimazoner. Modelberegningerne er baseret på dagligt målte klimadata for perioden 1990 – 2000. På baggrund af disse 10 års simuleringer er der udregnet en gennemsnitlig årlig afstrømning (figur 2) og nitratudvaskning, der anvendes som udgangspunkt for beregning af nitratkoncentrationen.

Figur 1. Beliggenhed af de meteorologiske målestationer og tilhørende klimaområder efter Olesen et al. (2000)

Figur 1. Beliggenhed af de meteorologiske målestationer og tilhørende klimaområder efter Olesen et al. (2000)

Figur 2. Gennemsnitlig modelberegnet afstrømning [mm/år] opgjort på kommuneniveau. 10 års gennemsnit (1990- 2000)

Figur 2. Gennemsnitlig modelberegnet afstrømning [mm/år] opgjort på kommuneniveau. 10 års gennemsnit (1990- 2000)

1.2 Udvaskningsmodeller, bedriftstyper og heterogenitet i gødskning

Modelberegningerne er gennemført på bedriftstypeniveau i kommunerne med to modeller henholdsvis SKEP/Daisy (Børgesen og Heidmann, 2002) og N-LES3 (Kristensen et al., 2003). Der er gennemført beregninger på kommuneniveau for fire bedriftstyper henholdsvis kvægbrug, svinebrug, blandede brug og planteavlsbrug. Bedrifterne er klassificeret i bedriftstyper ud fra antallet og fordelingen af dyreenheder på dyrearter:

  • Planteavlsbrug - brug med under 5 DE
  • Kvægbrug - brug med over 5 DE og over 66% af DE stammer fra kvæg
  • Svinebrug - brug med over 5 DE og over 66% af DE fra svin eller fjerkræ
  • Blandede brug - øvrige brug med over 5 DE

Bedriftstyperne på kommuneniveau er dannet ved at summere areal- og gødningsanvendelsen for alle bedrifter i kommunen for de fire typer p.b.a. data fra de centrale landbrugsregistre. For hver bedriftstype er opstillet sædskifter og gødningsplaner, der afspejler den aktuelle arealanvendelse i år 2002 og N-gødningstilførsel i år 2003. Til at beskrive heterogeniteten i N-gødskningen, der forekommer både mellem bedrifter og mellem afgrøder, er der anvendt en model beskrevet af Børgesen & Heidmann (2002). Heterogeniteten er kalibreret til at stemme med den heterogenitet, der er fundet i N-gødskningen inden for Landovervågningsoplandene i 2002 (Blicher-Mathiesen, personlig meddelelse). Kalibreringen er gennemført på landsniveau, hvilket betyder at den modelberegnede heterogenitet i de enkelte kommuner er usikkert bestemt.

1.3 Jordtyper

Der er gennemført modelberegninger med fire standardjordtyper (Børgesen & Heidmann, 2002), nemlig JB1, JB3, JB4 og JB6. Disse jordtyper repræsenterer de dominerende jordtyper i Danmark. På kommuneniveau vil disse jordtyper dog være mindre repræsentative.

Modelberegningerne på bedriftstypeniveau i kommunen er gennemført under den antagelse, at jordtypefordelingen er den samme for alle de fire bedriftstyper i kommunen. Derfor vil en evt. forskel i jordtypefordelingen mellem de fire bedriftstyper indenfor en kommune ikke være regnet ind i resultaterne.

Udvaskningsresultaterne er opgjort som udvaskning ud af rodzonen. Det betyder, at der ikke i modellen er foretaget en beregning af den betydelige denitrifikation, der forekommer mellem rodzonen og grundvandet. Stor denitrifikation vil typisk forekomme i områder med højt grundvandsspejl, eller hvor der forekommer tykke lerlag eller reducerende lag (fx pyrit) i underjorden. Men med de anvendte grænseværdier antages implicit en denitrifikation på ca. 1/3 på sandjorder og ca. 2/3 på lerjorder.

1.4 Gødningsdata

I tabel 1 er for de fire bedriftstyper angivet den gennemsnitlige tilførsel på landsplan af handelsgødning og husdyrgødning samt arealet tilhørende bedriftstypen. Det fremgår, at kvægbrug har den største tilførsel af husdyrgødning og planteavl den mindste tilførsel. Handelsgødnings-forbruget er omvendt højest blandt planteavlerne og på omkring samme niveau for kvæg- og svinebrug.

Tabel 1. Gennemsnitlig N-gødskning og arealfordeling opgjort på bedriftstyper på landsplan

  Husdyrgødning
Kg N/ha
Handelsgødning
Kg N/ha
Areal
1000 ha
Kvæg 135 60 887
Svin 98 63 746
Blandet 92 75 197
Planter 36 94 822

1.5 VMP III

Med vedtagelsen af VMP III er der besluttet en yderligere reduktion af nitratudvaskningen til vandmiljøet på 13% (Regeringen, 2004). Det er dog ikke alle de besluttede virkemidler, der vil reducere påvirkningen af grundvandet (fx ikke våde enge).

Vi har ikke fundet mulighed for at indregne de forventede effekter af VMP III i selve datagrundlaget for beregningen. Den samlede VMP III reduktion, som potentielt kan komme grundvandet til gode, vurderer vi til knap 20.000 tons N. Vi finder ikke grundlag for at beskrive, hvorledes denne reduktion fordeler sig på bedrifts- og jordtyper, og endvidere vanskeligt at vurdere, om reduktionen vil finde sted primært i områder med høje eller i områder med lave nitratkoncentrationer. En fordeling af de knap 20.000 tons N-reduktion ligeligt over det samlede landbrugsareal på 2.658.000 ha i år 2003, svarer til en reduktion på 7,4 kg/ha. Vi har derfor beregnet effekter af at fratrække alle arealer henholdsvis 5, 7,5 og 10 Kg N/ha, indenfor hvilket interval den reelle VMP III reduktion forventes at ville ligge.

Virkemidlerne i VMP III indføres løbende igennem en årrække, og forventes fuldt implementeret i år 2015.

 



Version 1.0 Januar 2006, © Miljøstyrelsen.