Nitratens vej fra rodzonen og drænvandsundersøgelser Gitte Blicher-Mathiesen, Institut for BioScience, Aarhus Universitet Landmændenes drænresultater for 2011/12 og 2012/13 Resultater af drænmålinger fra Landovervågningen Hvad kan landmændenes målinger anvendes til?

Drænvandsundersøgelsen 2012/2013 7. april 2017 Drænvandsundersøgelsen 2012/2013 13. august, 2013 Kristoffer Piil

Prøvesteder 2012/13 Prøvestestype Antal 2012/2013 Antal 2011/2012 Drænudløb 235 115 Drænbrønd 190 105 Pumpebrønd/-station 14 6 Afvandingskanal eller grøft 35 13 Andet 21 4 Ikke oplyst 8 5 I alt 503 254   Antal 2012/2013 Antal 2011/2012 Prøvetagninger Systematisk udvalgte dræn 16 5 Gamle drænvandsstationer 3 Konsulent for landmand 354 133 Landmand 130 102 I alt 503 254 397 af prøvestederne er dræn, er ikke spildevandspåvirkede og er blevet samplet mindst 3 gange i kampagneperioden.

Resultater Stor variation i drænvandskoncentrationen 2012/13 2011/12   2012/13 2011/12 Total-N Nitrat-N mg pr. liter Gennemsnit 8,0 6,7 5,8 Median 6,3 5,3 5,6 4,8 Spredning mellem prøvesteder 4,7 4,5 Stor variation i drænvandskoncentrationen

Relevant sammenligning Gennemsnit i 2011/12 var 8 mg total-N pr liter Drikkevandsgrænsen på 11,3 mg nitrat-N pr L er ikke relevant at sammenligne med Drikkevandsgrænsen sat på baggrund af sundhedsrisiko i mennesker, og har ikke noget at gøre med udledning til miljøet Ja, vand i åer skal være renere end drikkevand mht. nitrat. Nordemann Jensen et al. 2010

Hvad er det undersøgelsen kan? Høj retention på litorina- fladen DCE og Jordbrugsvidenskab meget interesserede Bl.a. brugt til at tilbagevise beregninger fra Danmarks Naturfredningsforening om udtagning af lavbundsjord

Højbund På 50 af 238 prøvesteder er total-N < 5 mg/L LOOP 1 og 4

Lavbund, Ikke Ådal På 59 af 131 prøvesteder er total-N < 5 mg/L LOOP 2 På 59 af 131 prøvesteder er total-N < 5 mg/L

Opsummering for landmændnes DRÆNMÅLINGER På ~30% af prøvestederne er total-N < 5 mg-N/L På ~45% af lavbundsjordene (ikke ådal) er total-N < 5 mg-N/L, hvilket er mindre end i man normalt måler i LOOP 2 På litorinafladen er der højt grundvandsspejl og højtliggende redoxgrænse, og lave nitratandel af total-N i drænvandet indikere at dette bidrager til denitrifikation omkring grundvandsspejlet

Lavere koncentrationer i 2011 end årene før Stor variation imellem dræn og år på højbund Mindre variation på lavbund - Himmerland

Trykvand i lavbund i oplandet til Odder bæk Himmerland = LOOP 2 Skraveret er drænet Grundvandsstand 6 klasser

Drænafstrømning i Landovervågningen   Afstrømning N-udvaskning N-koncentration (mm/år) (kg N/ha/år) (mg N/L) Højbund – Lolland 50 6,8 14,9 126 17,9 14,8 Højbund - Fyn 69 17,3 25,2 220 22,9 11,0 Lavbund - Himmerland 915 56,1 6,2

Mest nøjagtige estimat af tN konc.? Afvigelse på total N koncentration tre prøver i forhold til ugentlige prøver et enkelt år 4 år Et dræn: op til 26 pct. op til 4,9 pct. På gennemsnit af 7 dræn: op til 5 pct. 0,7 pct. Afvigelse på konc. gennemsnit af ugentlige målinger ift. afstrømningsvægtet et enkelt år 4 år Et dræn: op til 16 pct. op til 9,5 pct. På gennemsnit af 5 dræn: op til 3 pct. 0,8 pct.

Dårlig sammenhæng mellem N konc Dårlig sammenhæng mellem N konc. og N transport God sammenhæng mellem afstrømning og N transport Opgjort for hydrologisk år, gennemsnit af 7 LOOP dræn for 1993/94-2010/11

Er landbrugspraksis ligegyldig ifht. N-drænudledning? Gens. 33 kg N/ha Gens. 25 kg N/ha Nej, signifikant forskel på N-udledning mellem 1990’erne og 2000’erne i de 7 LOOP dræn

Hvilken betydning får resultaterne af drænmålinger Fokus på lokale forskelle i N-udledning. Lav N-koncentration i drænvand viser også lav N-koncentration ud af rodzonen. Målinger af N og P koncentrationer i drænvand kan ikke stå alene – giver dårlig estimat af udledning via dræn. Sammen med målinger af afstrømning vil drænmålinger kunne bidrage med viden om virkemidlers effekt på N-udledning. Indsigt og ejerskab til virkemidlers effekt for den enkelte landmand. Data giver viden og øget gennemslagskraft – der er brug for mere viden om virkemidlers effekt på lokalt skala .

Derfor Stor ros til alle landmænd, der frivilligt har betalt for målinger af næringsstoffer i deres drænvand Har givet øget opmærksomhed og fokus – især på N-koncentration/-udledning fra lavbundsarealer Analyse på drænmålinger i landovervågningen viser: at tre målinger giver et rimmeligt estimat af N-koncentration for flere dræn eller flere år, og at måling af afstrømningen er altafgørrende ift. at bestemme N-udledning via dræn Bedre at anvende ressource på at måle afstrømning end foretage mange analyser af total N. Design af optimal og overkommelig måleprogram for afstrømning nødvendig.

Eksempel på drænkort fra en enkelt bedrift

Tak for opmærksomheden

Ny lokal skala med vandplaner Placering af virkemidler er altafgørende: Fra gennemsnit for Danmark til lokale effekter Plus N-reduktion langs strømningsvej til specifik fjord Lavbund

Efter GEUS (Ernstsen, 2011)

1989/90 2004/05

Stnr. Start år N-transp (kg N/ha) N-udv N-red % Uggerby å 30002 89/90 18 78 77 Elling å 20005 13 65 80 Voer å 50003 20 86 Ry å 60001 91/92 Lindholm å 70001 24 Ger å 80001 16 75 79

Drænafstrømning i Landovervågningen   Nedbør Afst. N-udv. N-konc. (mm/år) (kg N/ha/år) (mg N/L) Højbund - Lolland 736 50 6,8 14,9 126 17,9 14,8 Højbund - Fyn 825 69 17,3 25,2 220 22,9 11,0 Lavbund - Himmerland 886 915 56,1 6,2

Tre målinger ifht. ugentlige målinger i et enkelt år Afvigelse for et dræn i et afstrømningsår: 1 - 26 pct. Afvigelse for et gennemsnit af 7 dræn i Landovervågningen 0,5 – 5 pct.   Ugentlige prøver (12-39) Tre prøver pr hydrologisk år Forskel År Total N (mg N/L) (%) 200708 14,5 14,3 1,4 200809 13,3 0,5 200910 15,0 15,8 5,1 201011 12,0 11,8 1,7 Gennemsnit 13,7 13,8 0,7

Grundvandsstrømning i vandløbsnært areal Transportveje for kvælstof Gitte Blicher-Mathiesen

Skæbnen af en nitratpuls frigivet 1. jan. 1991 Skæbnen af en nitratpuls frigivet 1. jan. 1991. Fra oplandsmodellering af vand og kvælstof i oplandet til Odderbæk (Hansen et al., 2006) Transportveje for kvælstof Gitte Blicher-Mathiesen

Periode med maksimal diffus N- tranport i vandløb opgjort som glidende gennemsnit af 4 år. Reference periode 1989-1993 som er en periode med høj N-udvaskning fra rodzonen Transportveje for kvælstof Gitte Blicher-Mathiesen

Landbrugets N-overskud fra 1950 til 2003 Transportveje for kvælstof Gitte Blicher-Mathiesen

Stiliseret grundvandsstrømning gennem vandløbsnære områder i et vandløbsopland Transportveje for kvælstof Gitte Blicher-Mathiesen

Vandtilstrømning i et opland Transportveje for kvælstof Gitte Blicher-Mathiesen

Alder af grundvand der strømmer via vandløb til Mariager Fjord Wiggers et al., 2002 Transportveje for kvælstof Gitte Blicher-Mathiesen

Transportveje for kvælstof Gitte Blicher-Mathiesen Wiggers et al., 2002 Transportveje for kvælstof Gitte Blicher-Mathiesen

Redoxgrænse Grundvandsspejlet ligger højt på litorinafladen Denitrifikation mulig ved grundvandsspejl <5m (Ernstsen 2005) Kombination af højt grundvandsspejl og højtliggende redoxgrænse Oliven = ca. 1m Orange = 1 – 5 m Blå = 15 – 30 m 7. april 2017