Alven - en viktig länk i förståelsen av fosforutlakning för valet av motåtgärder

Sammanfattning av slutrapport
Övergödning orsakas till stor del av diffust läckage av fosfor (P) från jordbruksmark. Många studier har poängterat vikten av alven för P-läckage, men få har försökt kvantifiera dess effekt som källa eller sänka för P. Den här studien undersökte påverkan av P-innehåll och P-sorption i matjord och alv på P-läckage mätt under 32 månader i ostörda jordkolonner med och utan matjord. Totala P-förluster varierade mellan 1,0 och 14,3 kg/ha i lysimetrar med matjord och mellan 1,1 och 13,7 kg/ha i lysimetrar utan. Totala P-förlusten var 10 gånger så stor i lysimetrar med matjord, och 7 gånger så stor i lysimetrar utan från en sandjord med låg sorptionskapacitet och mycket högt P-innehåll i hela profilen än från en sandjord med hög sorptionskapacitet i alven, trots mycket högre P-innehåll i matjorden i den senare. Totalt P-läckage från alven var högre i en lerjord med makroporflöde än i en lerjord utan, trots högre P-innehåll i den senare. Alven kan således vara både källa och sänka för P.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Syfte med studien
Övergödning orsakas till stor del av diffust läckage av fosfor från jordbruksmark. Många vetenskapliga studier har poängterat betydelsen av alven för fosforläckage, men få har närmare studerat dess effekt. Man har i stället haft fokus på påverkan av matjorden. Syftet med denna studie var att undersöka olika alvjordars effekt som fosforkälla eller fosforsänka, med eller utan interaktion med matjorden.

Resultat
Fosforinnehållet i matjorden på Mellby sandjord var mycket högt. På grund av stor förmåga att binda fosfor i alven var fosforförlusterna från denna jord dock mycket små. Nåntuna sandjord innehöll mindre fosfor i matjorden än Mellby. Fosforläckaget var trots det större från Nåntuna än från Mellby på grund av det höga fosforinnehållet även i alven samt dålig förmåga att binda fosfor i alven. Fosforinnehållet i både matjord och alv var större i Bornsjön lerjord än i Lanna lerjord. Trots detta var fosforförlusterna större från Lanna än från Bornsjön, både i lysimetrar med matjord och alv och i de med enbart alv. Förklaringen till detta är mer flöde i kontinuerliga större porer, så kallade makroporer, i alven i Lanna än i Bornsjön. Detta innebär att fosforn i markvattnet i mindre utsträckning kommer i kontakt med potentiella sorptionsplatser på markpartiklarna i alven i Lanna.

Metod
Följande fyra typiska jordbruksjordar, med olika typer av alv, ingick i försöket:
I. Mellby sandjord: Alv med järnutfällningar
II. Nåntuna sandjord: Alv utan järnutfällningar eller kalciumkarbonat och med högt fosforinnehåll
III. Lanna lerjord: Välstrukturerad alv med hög lerhalt, relativt högt pH och lågt fosforinnehåll
IV. Bornsjön lerjord: Dåligt strukturerad alv med hög lerhalt, lågt pH och relativt högt fosforinnehåll
Ostörda jordprofiler (30-cm diam.) togs ut från varje jord med (1-m långa) och utan (0,7-m) matjord. Lysimetrarna placerades i en anläggning vid SLU i Uppsala där fosfor i utlakningsvattnet mättes under 32 månader (augusti 2010 – april 2013). Ingen gröda odlades i lysimetrarna på grund av att vi ville renodla matjordens resp. alvens inflytande på fosforutlakning. Jordarna analyserades på bland annat fosforinnehåll, pH, textur och sorptionskapacitet i fem olika skikt ner till 1-m djup.

Slutsats och råd till näringen
På jordar utan uttalat makroporflöde i alven är fosforinnehåll och sorptionskapacitet i alven av större betydelse för fosforutlakningen än fosforinnehållet i matjorden. Jordar med relativt lågt fosforinnehåll i matjorden kan fortfarande utgöra en risk för stort fosforläckage om förmågan att binda fosfor i alven är låg. På dessa jordar har matjordens fosforfrigördelse, gödsling och andra jordbruksåtgärder en avgörande effekt på fosforutlakningen och kraftfulla motåtgärder är nödvändiga. På jordar med stor förmåga att binda fosfor i alven är dock motåtgärder för att minska fosforutlakningen mindre nödvändiga. På lerjordar är graden av makroporflöde i alven av stor betydelse för fosforläckaget. I jordar med snabba makroporflöden minskar tiden för kontakt mellan löst fosfor i markvattnet och potentiella bindningsplatser på markpartiklarna. Den fosfor som frigörs i matjorden, eller som tillförs genom gödsling, kan således transporteras genom jorden och riskera att lakas ut. På dessa jordar behövs kraftfulla motåtgärder för att minska fosforutlakningen.
Att enbart titta på matjordens egenskaper är således otillräckligt för att fullt ut förstå fosforläckaget från olika jordbruksjordar. För att kunna genomföra rätt motåtgärder för att minska fosforutlakningen är det därför mycket nödvändigt att ha kunskap om alvens kemiska och fysikaliska egenskaper