Läckage från jordbruksmark

Näring från gödsel som läggs ut på jordbruksmark,så att grödorna kan växa snabbare och bli större, rinner så småningom med regnvatten och grundvatten ut i olika vattendrag. Vattendragen för med sig näringen ut till sjöar och hav.

Den här typen av näringsläckage, som kallas diffust läckage, är svårt att mäta. Uppskattningar visar att ca 80 % av det diffusa läckaget av fosfor och kväve som når Östersjön kommer från jordbruk. Annat diffust läckage kommer från avgaser från bilar och transporter, avrinning från vägar samt läckage av näring från skogsmark. Läckaget av näringsämnen drabbar Östersjön hårt med övergödning, syrebrist och bottendöd som följd.

Ett sätt att minska problemet är att anlägga skyddszoner eller våtmarker som fångar upp överflödigt fosfor innan det når vattendragen. Dessa åtgärder tar dock relativt stora ytor odlingsmark i anspråk och hittills har de inte heller gett tillfredsställande resultat. Ytterligare en aspekt i sammanhanget är att den ändliga resursen fosfor inte går att återvinna när den väl nått Östersjön.

Projektbeskrivning

Det här projektet ska studera om det går att reducera fosforläckaget genom att filtrera det näringsrika vatten som runnit av jordbruksmarken till omgärdande diken. Pilotstudier indikerar att läckaget kan reduceras med 30-40 %.

Projektet kommer att bygga upp fältinstallationer intill jordbruksmark. Fältinstallationerna består av dikesdammar i form av fördjupade och uppdämda diken i kombination med vanliga ringbrunnar fyllda med filtermaterial. Dikesdammarna fångar upp en del av den partikulärt bundna fosforn genom sedimentation och den lösta fosforn binds i sin tur i filtermaterialet. Fältförsöken utförs i flera olika jordbruksområden som skiljer sig åt med avseende på jordart, topografi och gödslingsförhållanden.

Hela projektet är preliminärt planerat att pågå i tre år. Dammar, filter och mätutrustning byggs upp och installeras under de första månaderna. Projektet leds av IVL Svenska Miljöinstitutet med stöd av Baltic Sea 2020. Projektet genomförs vid åtta platser och mätningar av fosforhalten i det avrinnande vattnet utförs både före och efter filtrering.

Målsättning

• Att utvärdera dikesdammars och dikesfilters potential att minska fosforläckage från jordbruksmark.
• Att utvärdera möjligheten till att minska läckaget vid skiftande markförhållanden och brukningsmetoder.
• Att ta reda på möjligheten att tillämpa metoden i jordbruksmark i de övriga Östersjöländerna, och den möjliga effekten på utsläppen av fosfor till Östersjön.
• Att ta reda på möjligheten att återanvända den näring som fastnar i filtren till ny gödning på jordbruksmarken.
• Att sprida kunskap om resultat och tillämpningsmöjligheter i Östersjöländerna.

Projektansats

Lovande laboratorieförsök har tidigare genomförts för att undersöka om det är möjligt att fånga upp löst fosfor i filter av typ lecakulor. Nu ska tekniken testas i fältförsök där den kombineras med dikesdammar som fångar upp olöst - partikulärt - fosfor.

Vanligtvis finns dräneringsdiken runt om åkermark för att överflödigt vatten lätt ska kunna rinna bort. Dessa diken ska i de fyra testplatserna fördjupas samt dämmas för att ge förstärkt sedimentationskapacitet genom att vattnets uppehållstid ökar. Filtrets effekt mäts genom att vattnets fosforhalt mäts både före och efter filtrering.

Filterbrunnen för vattnet genom ett filtermaterial som tar upp fosforn och minskar därigenom läckaget av näringsämnen till omkringliggande vattendrag. Filterbrunnen är gjord i betong eller hårdplast och innehåller en säck med filtermaterialet. Vattnet tvingas sippra igenom filtermaterialet innan det får fortsätta ut ur brunnen och vidare i diket. Se figur här intill.

Kretslopp av fosfor

Filtermaterialet har en viss livslängd och måste bytas ut efterhand. Filtret innehåller då en mängd fosfor och preliminära resultat visar att närmare 70 % eller mer av den bundna fosforn kan återanvändas för gödning igen. Det finns dock ännu inte några studier på hur de olika filtren påverkar fosforn.

I de kalkbaserade filtermaterialen binds fosforn till filtermaterialet vid ph-värde kring 9-11 och löses upp vid lägre ph-värde. Då markvätska normalt har ett ph-värde på 6-6.5 löses fosforn från kalkfiltret och blir tillgängligt för grödan. Kalkdelen i filtret fungerar då som jordförbättrande medel.

Tidiga bedömningar visar på att det inte skulle innebära något större besvär för lantbrukaren att tömma näringen från filtren på jordbruksmarken. Kalken kan separeras från sin behållare och spridas på åkern förutsatt att lantbrukaren har spridningsutrustning. Försök i liten skala med spridning av filtermaterial kommer att utföras på avgränsade rutor om några kvadratmeters storlek.

Export av metod till övriga Östersjöländer

Fyra olika filtermaterial testas vid stationerna.

Kontakt

Sam Ekstrand, IVL; tlf: 08-598 563 45
IVL Svenska Miljöinstitutet arbetar med tillämpad forskning och uppdrag för en ekologiskt, ekonomiskt och socialt hållbar tillväxt inom näringslivet och övriga samhället. www.ivl.se

Projektledare:  

Projekttid:

2009-03-20 – 2010-09-20
(fas 1)