Stenberg, Bo
Riskbedömning för kväveutlakning på lerjord, till följd av höstbearbetningsåtgärder, genom karaktärisering av jordens mineraliseringsegenskaper
Det är väl känt att kväve som mineraliseras i marken efter jordbearbetning tidigt på hösten kan orsaka förluster genom utlakning under höst och vinter. Regler för bearbetningstidpunkter av s k Grön mark baseras på kunskap erhållen från forskning på lätta jordar. Dynamiken i kväveomsättning i marken efter bearbetning på lerjord kan skilja sig avsevärt från lätt jord men också mellan olika lerjordar. Lerhalt, mullhalt och djurhållning kan vara avgörande faktorer. Vi vill med detta projekt öka kunskapen om vilka faktorer som är avgörande för kvävemineraliseringen på hösten i olika lerjordar vid tidig och sen höstbearbetning och därmed få ett ökat beslutsunderlag.
Tidig och sen höstplöjning skall jämföras på 24 platser i Skaraborg med skillnader i lerhalt (15-50%)och mullhalt (2-12%) samt i odlingssystem med och utan djur (vall/stallgödsel). Varje försöksplats markkarteras och dokumenteras. För att bestämma kvävemineraliseringen under hösten provtas jorden på innehåll av mineralkväve (nitrat och ammonium) i 0-90 cm vid respektive bearbetningstillfälle. Det organiska materialets omsättbarhet kommer att bedömas utifrån analyser av mikrobiologisk aktivitet och NIR-mätningar. Likaså registreras mark- och väderförhållanden. Utifrån uppmätt kvävemineralisering och övriga kända faktorer bedöms risken för utlakningsförluster från de olika lerjordarna.
Försöken utfördes höstarna 2002-2004.
Somrarna var lite regnigare än normalt alla tre åren, men augusti till september, det vill säga perioden innan och efter den tidiga plöjningen, var torrare än normalt 2002 och 2003. Hösten 2004 var nederbörden normal. Lerhalten på platserna varierade mellan 19 och 54 % i matjorden ( ) och upp till 64 % i alven. Mullhalten varierade mellan 2,8 och 11,5 % i matjorden, men endast två platser låg över 5 % ( och utan de två med högre mullhalt ).
När det gäller mängderna mineralkväve i profilerna avvek de två åren 2002 och 2003 med torrare höstar starkt från 2004 med en normalregnig höst. I september 2002 och 2003 var mängden mineralkväve ner till 90 cm i medeltal 30kg ha-1 i båda leden (12-74 respektive 12-97kg N ha-1). I november hade mineralkväveinnehållet i det oplöjda ledet ökat med i medeltal 10 kg och i det plöjda med 30 kg. Plöjningen resulterade alltså i 20 kg högre ackumulering av mineralkväve under hösten. Spridningen i skillnad mellan plöjt och obearbetat led var emellertid stor (-30-67kg N ha-1 2002 och -8-57kg N ha-1 2003) och denna skillnad kunde inte förklaras med några av de mätta markparametrarna förutom att i de två platserna med högst mullhalt var skillnaden störst. År 2004 kunde ingen tydlig ökning mellan september och november iakttas. Däremot var andelen mineralkväve i alven betydligt högre 2004 än de båda övriga åren. Detta behöver emellertid inte innebära att läckagerisken var större det året eftersom mängderna i det plöjda ledet i november endast var ungefär hälften av vad som återfanns 2002 och 2003. Främst var det mängden nitrat som var lägre. I vissa jordar var ammuniummängderna dessutom lite högre 2004 än 2002 och 2003. Detta innebar naturligtvis att andelen ammonium i profilen var högre 2004. Det fanns dessutom ett samband mellan andelen ammonium i profilen 2004 och lerhalt och porer större än 60 µm i övre delen av alven. Tillsammans förklarade dessa markparametrar 60 % av variationen i andelen ammonium i november i det tidigt plöjda ledet och 70 % i det obearbetade ledet.
Utifrån dessa resultat och utlakningsstudier utförda i andra projekt blir de viktigaste slutsatserna i projektet att i lerjordar mineraliseras varken mer eller mindre kväve än i lättare jordar. Höga mullhalter förefaller dock kunna leda till ökad kvävemineralisering. Skillnader mellan jordarter kan dock maskeras i varierande grad av denitrifikation och utlakning. Resultaten pekar nämligen på att läckagerisken generellt är lägre ju lerigare och tätare en jord är och att detta till stor del beror på en omfattande denitrifikation i de lerigaste jordarna. Detta kan antas gälla främst år då initieringen av mineralisering genom plöjning sammanfaller med en relativt fuktig period. Är det torrt i profilen vid bearbetningen kan nitrat ackumuleras i större utsträckning och senare transporteras nedåt i profilen. Frågor som återstår att besvara är om 2004 trots den normala årsmånen trots allt var en avvikelse. Kväveprofiler från lerjordar i andra studier tyder inte på det, men vilken betydelse lerhalt och porositet faktiskt har och i vilken utsträckning årsmån och markfukt spelar in för mineralisering, denitrifikation och läckage återstår att kvantifiera. Bättre kunskap och förståelse för dessa processer och samspel behövs för att korrekt kunna beräkna förluster från åkermark och miljöriskerna i form av utlakning och emissioner.