Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Var kommer fosforn ifrån? Kvantifiering av flödesvägar för fosfor och sedimentförluster i ett jordbruksdominerat avrinningsområden

Status: Avslutat
Projektnummer: H0870022
Kategori:
Ansökningsår: 2008
Datum för slutrapport: 29 november 2013
Huvudsökande: Lotta Andersson
Organisation: SMHI
E-postadress: lotta.andersson@smhi.se
Telefon: 011-495 81 44
Beviljade medel: 2 300 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Use of models for assessments of sources of P and sediments was investigated, with focus on possible added value of intense monitoring, efforts to include local information, and local model calibration. Fingerprinting techniques for assessments of sources to sediments was investigated and the potential of the use of 18O isotope ratios in water to reduce uncertainties of water flow paths. Also the potential to use oxygen isotope ratios in dissolved inorganic phosphate in riverine surface water to distinguish between P originating from agricultural runoff and from rural sewage effluents was assessed. Field work was carried out in two agricultural-dominated catchments, combined with hydrological modelling. The potential to use d18OP in the differentiation of P sources within small catchments with short riverine transit times was demonstrated. It was also concluded that it rather is the complexity of processes than database limitations that is the main cause of model uncertainty.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Vad kommer fosforn från? Kvantifiering av källor och flödesvägar för fosfor och sedimentförluster i ett jordbruksdominerat avrinningsområde

Bakgrund och syfte

Genom ”Baltic Sea Action Plan” finns stärkta krav på reducering av fosfor till Östersjön, men även flera inlandssjöar och vattendrag. För att uppnå målen krävs kostnadseffektiva åtgärder. I projektet undersöks därför var fosforn i ett jordbruksdominerat område kommer ifrån. Syftet är att testa nya metoder för att kunna kvantifiera flödesvägar samt källfördelning för fosfor.

Vi har undersökt om variationer i sammansättningen av syreisotopen som är kopplad till löst oorganiskt fosfat kan användas för att skilja mellan fosfor från jordbruksmark och från fosfor från enskilda avlopp. Dessutom har vi analyserat om och hur ökad tillgång till lokal information om t.ex. hur jordbruk bedrivs minskar på osäkerheter i modelleringen. Vi har även tittat på hur stor inverkan lokal kalibrering av modeller har, jämfört med när man använder en modell som är uppsatt för hela Sverige med nationella databaser. Även andra tekniker för att spåra vattnet och fosforns flödesvägar har testats, t.ex. hur ”fingeravtryck” i form av innehåll av olika grundämnen i sediment från olika delar av landskapet speglas i sediment som lämnar ett avrinningsområde. En annan testad teknik är att se på hur fördelningen syreisotopen i vatten varierar över tiden. Eftersom vatten med olika uppehållstid i marken har olika signatur kan man använda denna teknik till att spåra vattnets (och därmed även fosforns) flödesvägar. Detta är viktig information för att bestämma vilka åtgärder som är lämpliga.

Material och metoder

För att undersöka den tidsmässiga variationen av syreisotopsignaturen hos fosfat i ett vattendrag genomfördes ett provtagningsprogram i ett litet (7.3 km2) jordbruksdominerat avrinningsområde. Vatten samlades in vid utloppet av avrinningsområdet, samt från dräneringsbrunnar på jordbruksmark och från avloppsvattensbrunnar. Samtidigt samlades vatten in för analyser av vattnets innehåll av total fosfor, fosfat och för isotopanalys av vattenmolekylen. Provtagningen gjordes så att säsongs och flödesdynamik fångades. Val av tidpunkt för provtagning gjordes med hjälp av SMHI:s hydrologiska prognosverktyg WebHyPro. En automatisk provtagare för intensivprovtagning (varannan timme) vid flödesförändringar orsakade av stora regnmängder och snösmältning. Provtagning av kväve, fosfor och kisel och suspenderat material genomfördes även i ett större avrinningsområde (162 km2), där även material in för ”fingeravtrycksanalys” med syfte att hitta källor till suspenderat sediment samlades in. Sedimentprovtagning gjordes för olika landskapselement, samt i en sedimentfälla i vattendraget. Den hydrologiska avrinningmodellen HYPE sattes upp för båda avrinningsområdena. Lokala uppsättningar av modellen, med olika kombinationer av tillgång till lokal information och lokala mätningar användes för att bedöma hur och om inkludering av denna information minskade modellosäkerhet.

Resultat

Resultaten visade att de uppmätta variationerna av syreisotopen i fosfatjonen verkligen speglade variationer i bidrag från olika källor. Tre källor för löst organiskt fosfor kunde identifieras; den geologiska bakgrunden, avloppsvattnet, samt fosfat som kommer från gödsling av åkrar.
Användning av lokal information förbättrade enbart i mycket begränsad omfattning förbättrade avrinningsområdesmodellens överenstämmelse med tillgängliga mätningar. Undantaget var väderdata (nederbörd och temperatur) från en lokal meteorologisk station, som sattes upp specifikt för projektet. Denna information förbättrade den hydrologiska modelleringen signifikant och indirekt påverkade den även modelleringen av fosfor. För perioderna med intensivprovtagning, där modellen kördes med både dygns- och timsteg visade det sig att prediktionerna inte förbättrades av den högre tidsupplösningen. Den nationella uppsättningen av HYPE bygger på regional kalibrering, som delvis kompletteras med lokala uppdateringar. Resultaten från denna studie visade att lokal kalibrering signifikant förbättrade resultaten. Det visade sig även att användning av information om dynamiken av fördelning av vattnets syreisotop i nederbörd och vattenflöden i kalibrering av modellen kunde minskade osäkerheten i prediktion av vattnets flödesvägar, vilket i sin tur ökade möjligheten att förstå fosforns flödesvägar. Testet av fingertrycksavtryck i det större avrinningsområet visade på signifikanta skillnader i signalen mellan olika landskapskomponenter. Studier för att bedöma om det går att särskilja på bidragen från olika landskapsdelar i den integrerade signalen i floden från sediment fångade i floden kommer att slutföras i december 2013.

Diskussion och slutsatser

Möjligheterna att använda syreisotopen i fosfat för att skilja på källor visade sig som en framkomlig väg, åtminstone för små områden med korta uppehållstider i vattendrag. Tekniken verifierade bl.a. dominansen av avloppsvatten under sommarens lågflödesperioder. En annan slutsats är att, med undantag för lokal meteorlogisk information, förbättras modellresultat kopplade till fosforflöden endast i begränsad omfattning genom användning av detaljerade lokala databaser istället för nationella databaser. Detta återspeglar att det snarare är komplexiteten i processerna än tillgång till lokal information som bidrar till den största delen av osäkerheter. Genom att inkludera information om syreisotopens sammansättning i nederbörd och bäckvatten förbättras möjligheten till förståelse av vattnets flödesvägar, vilket även ökar möjligheten till beslut om relevanta åtgärder. Kombination av analyser från övervakningsprogram, isotoptekniker, samt expertbedömningar rekommenderas därför som vägen framåt till lokal vattenförvaltning med syfte att nå mål kopplade till minskad transport av fosfor och andra näringsämnen.

 

Antal träffar i projektbanken: 1580

Förbättrad arbetsmiljö inom hästnäringen genom nya metoder och verktyg
Cecilia Lindahl, RISE Research Institutes of Sweden

Projektnummer: H-17-47-281 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Although the equine sector in Sweden has gone through an expansion the last decades, the working methods have not changed. Working conditions must be improved to enable the horse industry to offer safe, sustainable and attractive jobs. The aim is to develop methods and tools for work environment …

Läs mer

Uppskatta vallens avkastning och näringsinnehåll genom spektral teknik
Margareta Emanuelson, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-62-989 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The objective is to develop remote sensing methods to estimate forage nutrition and yield in the field in Northern Sweden. Field and lab measurements on grass-legume mixtures will be conducted from June 2018 to December 2019. At sampling time, drones flight with multispectral cameras, …

Läs mer

Från unghäst till atlet -förändringar över tid av rörelsesymmetrin hos trav- och ridhästar.
Marie Rhodin, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: H-16-47-178 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Many horses in training show motion asymmetries, but it is not known if these are due to pain caused by training; or due to individual biological variations. The aim of this project is to initiate three cohort studies where changes in motion symmetry will be monitored over time in riding horses and …

Läs mer

Blodtilførselen til vekstbrusken i glideleddene, med relevans for utviklingssykdommer og spatt
Kristin Olstad, Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Projektnummer: H-16-47-192 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

The current project has a basic science and a clinical relevance part. The main project aim is to describe the blood supply to the growth cartilage of the small tarsal bones in young Icelandic Horses. Similar studies of the blood supply to long bones that ossify from three separate centers have …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Golvunderlagets inverkan på kornas gång
Hans von Wachenfelt, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: V1430018 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2014

A primary reason for unhealthy legs and claws are unsuitable floor properties in dairy houses,
which may result in slippery floors and slip injuries to cows and mastitis.
The hygiene of a floor surface and floor properties affect the cow claw/floor interaction and gait.
The aim is to determine an …

Läs mer

Riskfaktorer för sjuklighet hos kalvar i den specialiserade köttproduktionen samt möjligheter till profylax.
Stefan Alenius, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: V1350026 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2013

Pneumonia is the most prevalent disease in Swedish feedlot cattle herds, causing mortality as well as affecting weight gain, rearing time and economy. Viral infections, including bovine respiratory syncytial virus (BRSV) and bovine coronavirus (BCV) as major actors, cause respiratory disease. …

Läs mer

Vad betyder "lean" för lantbruksföretagen?
Hans Andersson, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1346088 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2013

The competitiveness of Swedish agriculture is discussed extensively in media. Lean is a managerial strategy that developed in post-war Japan. Studies of manufacturing and service companies show better capacity utilization, quality control and ability to follow price signals. The issue is if lean …

Läs mer

Selektiv avmaskning mot blodmask – risker och möjligheter
Eva Tydén, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: H-15-47-097 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

Development of resistance to anthelmintics is a threat to equine welfare. As with antibiotics, restrictive use with anthelmintics in order to retain the effect is essential. Current recommendation for deworming is targeted selective treatment to individuals shedding a certain amount of parasite …

Läs mer

Hösilage"intolerans" hos häst?
Cecilia Müller, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: H-15-47-063 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

The purpose is to examine haylage 'intolerance' in horses, which is expressed as diarrhoeic faeces in some horses when they are fed haylage (sometimes also when fed hay). A typical appearance is two-phase faeces - one solid and one liquid. It is not known why or how this condition appears, and it …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress