Kvælstofeffekt af Fødevare og Landbrugspakken (FLP) på grundvandet Christen Duus Børgesen. Seniorforsker, PhD Institut for Agroøkologi, AU Lars Troldborg Specialkonsulent, PhD Hydrologisk afdeling, GEUS

Kvælstofmodellen Nitratudvaskning fra marker Landbrugsdata fra 2011, Mark- og bedriftsdata

Nitrat omsætning fra marken til vandløb Unsaturated zone Clay or sand e flow leaching Stream/river ditch Transport in lower aquifers Brønd Root zone Efter Dyhr-Nielsen, 1981

Udvaskningsresultater Databaser Modelberegninger Udvaskningsresultater Årlige Bedriftsdata Landbrug Sædskifte- og Gødningsmodel Resultater Gridceller 500 m Delresultater aggregeres og korrigeres for Baseline elementer og bias. Gødningsforbrug Efterafgrødeareal A D Markblokdata Sædskifter og N-Gødningsplan C Arealanvendelse Jordbundsdata Vanding NLES4 Landbrugs arealer E Regionale data Grundvands model Daglige vejrdata (1989-2010). 10 km grid skala Sædskifter Jordbundsdata Udbytter B Typetal Byer, skove, natur, m.fl. Arealdata Byer, skove, natur, m.fl

Sædskifte model Trin 1 Sædskiftet opstillet efter hektarstøtte ansøgningen. Skelnes mellem sædskifte i omdrift, permanent græs og braklagte marker

Gødningsmodel Trin 2 Gødningsplanen er balanceret efter opgivet udbragt gødning i gødningsregnskab for bedriften. Gødskning til enkeltafgrøder baseres på landbrugspraksis for husdyrgødning og afgrødernes N norm

Udgangspunkt i landbrugsdata fra 2011 . Handelsgødning Husdyrgødning

Gødningsmodel Trin 2 Gødningsplanen er balanceret efter opgivet udbragt gødning i gødningsregnskab for bedriften. Gødskning til enkeltafgrøder baseres på landbrugspraksis for husdyrgødning og afgrødernes N norm

Afgrøder 2011 [% af landbrugsareal] Vinterhvede Majs

Afgrøder 2011 [% af landbrugsareal] Vårbyg Græs i omdrift

Jordbundstyper Afstrømning af vand [mm/år]

Øget N norm 2021 [Kg N/ha landbrugsareal] Øget udvaskning

Marginaludvaskningen Stigning i udvaskning per kg N ekstra tilført

Retention inden for et opland Kalibrering af kvælstofmodellen De beregnede reduktioner i oplandet korrigeres så observerede og beregnede transporter i vandløbet stemmer overens Fordeling af reduktionen mellem rodzonen og grundvand baseres på Grundvandsmodellen. Dybden til redox fronten anvendes som kalibreringsparameter, således at tabet fra oplandet stemmer med målingerne i vandløbet ved udløbet fra oplandet. Usikkerhed på fordelingen mellem grundvandsreduktionen og reduktionen i rodzonen. Summen er afstemt med udvaskning og tab målt i vandløbet. Vand og kvælstof transporteret ind i oplandet 30 % 65 % 55% 40 % 20 % Vand og kvælstof Ved udløbet fra oplandet

Vandtransport I underjorden ved lavt liggende grundvandssspejl Vandtransport I underjorden ved lavt liggende grundvandssspejl. Ingen dræn Vandløb Vandskel Grundvandsspejl Vandflow Potentialet Redox dybden Efter Andersen et al., 1980

Vandtransport I underjorden ved lavt liggende grundvandssspejl Vandtransport I underjorden ved lavt liggende grundvandssspejl. Ingen dræn - kalibreret Vandløb Vandskel Grundvandsspejl Vandflow Potentialet Redox dybden Efter Andersen et al., 1980

Tabel 3 Baseline elementer (BL) og virkemidler (LP) planlagt med Fødevare og Landbrugspakken 2016 LMB, BL & FLP Beskrivelse   BL_1 Effekt af grundvandsrelaterede baselineelementer: energiafgrøder, økologi, miljøgodkendelser, biogas, slæt, udbyttestigning. Ingen teknisk justering. Fordeles på markblok arealet BL_2 Effekt af fald i N deposition. Fordeles på hele arealet LP_1 Skovrejsning (virkemiddel) og fordeles jævnt på markblok arealet. LP_2 MFO, Efterafgrøder (virkemiddel). Data leveret på markblok niveau med angivelse i [kg N]. LP_3 Effekt af delvis ophør med forbud mod jordbearbejdning (lempelse)

Tabel 3 Landsdækkende modelberegninger (LMB), LMB, BL & FLP Beskrivelse LMB_0 2011 udvaskning, normalårsklima, ingen teknisk justering (konstant areal fra 2012) LMB_1 Udvaskning for enkelte år, normalårsklima, med 100 % norm tilbage rulning og teknisk justering indregnet (reduceret areal) LMB_2 Udvaskning for enkelte år, fuldt tilpasset norm, ingen teknisk justering (konstant areal fra 2012) LMB_3 Udvaskning for enkelte år, fuldt tilpasset norm, med teknisk justering (reduceret areal) indregnet LMB_4 Udvaskning for 2016, 2/3 tilpasset norm, med teknisk justering (reduceret areal) indregnet LMB_5 Udvaskning for 2016, 2/3 tilpasset norm, ingen teknisk justering (konstant areal fra 2012) LMB_6 Udvaskning for 2016, 60 % af 2/3 tilpasset norm, med teknisk justering (reduceret areal) indregnet LMB_7 Udvaskning for 2016, 60 % af 2/3 tilpasset norm, ingen teknisk justering (konstant areal fra 2012)

Tabel 4 Landsdækkende modelberegninger (LMB_0 og LMB_1) med landstal for N tilført med handelsgødning, husdyrgødning, fiksering og udvaskning [tusind ton N], samt landbrugsarealet [ha]. Ingen N norm tilbagerulning med reduceret landbrugsareal. Scenarie År Handelsgødning Husdyrgødning Fiksering Udvaskning Areal LMB_0 2011 205 235 43 166 2691130 2012 204 42 165 2677139 LMB_1 2013 203 2667146 2014 202 164 2657153 2015 201 2647160 2016 200 163 2634169 2017 199 41 2622178 2018 198 2609187 2019 197 162 2597195 2020 196 2584204 2021 195 40 161 2571213

Tabel 8 Landsdækkende modelberegninger (LMB) med landstal for N tilført med handelsgødning, husdyrgødning, fiksering og udvaskning [tusind ton N], for 2016. LMB_5 angiver 2/3 norm tilbagerulning uden nedgang i det dyrkede areal (uden teknisk justering) og LMB_7 angiver en beregning af en 60 % udnyttelse af de 2/3 norm tilbagerulning baseret på foreløbige tal for udviklingen i handelsgødningsforbruget. Scenarie År Handelsgødning Husdyrgødning Fiksering Udvaskning Areal LMB_5 2016 257 235 38 175 2677139 LMB_7 236 40 171

Udvasknings scenarier Grundvandsmodelberegninger Udvasknings scenarier Grundvandsmodelberegninger. Katalog af resultater [1000 ton N] Tabel 11. Samlet årlig udvaskning for hele landet fra rodzonen for samtlige scenarier i tusind ton N 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Scenarie 0 169 168 Scenarie 1 167 166 164 163 161 160 158 157 155 Scenarie 2 172 175 174 173 171 Scenarie 3 165 178 177 Scenarie 4 170

Kvælstofmodellen. Grundvandspåvirkning NLES udvaskning korrigeres for FLP elementer og Baseline elementer der ikke indgår i NLES beregninger

Eksempel beregning af indsatsbehov 2012 2017 50 kg N 10 kg N ID15_2 Magasin belastning 60 kg N (48 mg/l) ID15_1 100 kg N 65 kg N 13 kg N ID15_2 Magasin belastning 78 kg N (52 mg/l) ID15_1 130 kg N Indsats over for merbelastning (>50 mg/l )52 – 50 mg/l = 2 mg/l Magasin merbelastning på 78-60 kg N/ha = 18 kg N; 52 - 48 = 4 mg/l. Merudvaskning rodzonen = (130+65 ) - (100 + 50) = 45 kg N Summeret indsatsbehov i de to id15_oplande = (2/4 )*45 = 22.5 kg N Indsatsbehov fordeles mellem id15oplande efter markarealet der påvirker magasinet. Loft på indsatsbehov : Maks. af merudvaskningen fra id15_oplandet

Grundvandsforekomster

Nitrat koncentration >50 mg/l i tilstrømmende vand til grundvandsmagasinet id15 oplande 0% afskæring 20% afskæring

Indsatsbehov for at neutraliserer effekten af FLP på grundvandet. Kg N/ha 2017 2016 2018

Grundvandsberegningerne omfatter Katalog af udvaskningsdata for forskellige scenarier fra 2012 frem til 2021. Med og uden ændret landbrugsareal. Med og uden effekt af Baselineelementer og FLP-elementer. Kompensationsbehov for grundvandsmagasiner (id15 opland, magasiner, forekomster) Indsatsbehov på markarealet , med og uden afskæring og loft (id 15 oplande).

Tak for opmærksomheden Rapporten kan downloades fra http://www.geus.dk/DK/water-soil/water-cycle/Documents/national_kvaelstofmodel_slutrapport-nov-2016.pdf Data kan hentes fra http://www.geus.net/kvaelstofmodel/RapportData.mdb Tak for opmærksomheden