God skötsel av skyddszoner för effektivare växtnäringsretention

We are currently evaluating the effectiveness of grass buffer strips (GBS-eff) for nutrient retention. Today, there are no obligations to cut or remove the grass on GBS which may lead to phosphorus (P) saturation. In the on-going field experiments we are testing if removal (harvesting) the grass can reduce soil P enrichment in GBS and improve and even-out water infiltration, in order to advance sediment and P retention. The ongoing project produces data for 2 years but since weather conditions are highly variable between years more data and evaluations are needed to facilitate good decision-making and calculations of cost-efficiency. In addition, GBS-eff is highly dependent on management of the upstream field. In this new project we will evaluate GBS-eff when the field is fertilized with slurry, which currently is applied to 25 % of Swedish arable soils.

Vi mäter och utvärderar nu effektiviteten hos gräsbevuxna skyddszoner (GBS-eff) i att minska näringstransporten från åkermark till vattendrag. Idag finns inga krav om att skörda och föra bort gräs på GBS vilket kan leda till fosformättnad. I ett pågående fältexperimentet undersöker vi om skörd och bortförsel av gräset kan minska anrikningen av P i GBS samt förbättra och jämna ut vatteninfiltrationen och därmed förbättra retentionen av sediment och P. Det pågående projektet ger drygt 2 års data men eftersom väderförhållandena är högst varierande mellan åren behövs mer data och utvärdering som en bas för att fatta goda beslut och för att beräkna kostnadseffektiviteten. Dessutom beror GBS-eff i allra högsta grad av odlingsåtgärder på fältet uppströms. I det nya projektet utvärderar vi GBS-eff när fältet fått flytgödsel, som för näravarande appliceras på 25 % av Sveriges åkermark.

I detta projekt utvärderade vi hur effektiva skyddszoner av vallgräs är med att minska utlakning av växtnäring. Vi undersökte också om bortförsel av gräset kunde minimera risken för fosfor- och kväveanrikning i skyddszonen. Försöket pågick från 2011 till 2019. Vi analyserade utlakningen av fosfor och nitrat-N i yt- och dräneringsvatten. Fältet har god infiltrationsförmåga och lutning var svag. Därför förekom ytavrinning sällan. Skyddszonen reducerade utlakning av partikulärt bunden fosfor och nitrat-N i både ytavrinning och dräneringsvatten men ökade förlusten av löst reaktiv P med ytvatten. Om gräset stod kvar på skyddszonen reducerades transporten av partikulärt bunden P med dräneringsvatten med 25 % medan bortföring av gräset gav mindre effekt (15%). Skyddszonen reducerade utlakningen av nitrat-N med 26% men bortföring av gräset ökade förlusten med 5%. Skyddszoner av gräsvall är en otillräcklig åtgärd mot näringsförluster till vatten och därför bör kompletteras med andra åtgärder.

Vilken betydelse har skyddszoner i de mellansvenska slättmarksområdena?
Skyddszoner är gräsbevuxna remsor längs vattendragen. Syftet med dem är att minska växtnäringsförlusterna från åkermarken till vattendragen. Eftersom det saknades svenska studier som beskriver effekten av sådana zoner anlade vi ett fältförsök på Krusenberg, ca 10 km söder om Uppsala. I försöket jämförde vi tre tekniker i parceller, nämligen: 1) vanlig odling av jordbruksmarken och utan någon skyddszon 2) parallell jordbruksmark försedd med gräsbevuxen skyddszon i nederkanten; och 3) parallell jordbruksmark med samma sorts skyddszon där gräset på skyddszonen skördades en gång per år och det avslagna gräset fördes bort från skyddszonen. Det sista motsvarar att använda skyddszonen som en gräsvall. Vi studerade vattenflödena, både det vatten som rann av på markytan (ytavrinning) och det vatten som dränerades av i dräneringsrör en meter ner i marken (dräneringsvatten) under åtta år. Båda typerna av vatten analyserades fortlöpande på fosfor och kväve i proportion till hur snabbt vattnet flödade. Vi bestämde då både den lösta reaktiva fosforn, dvs. den fosfor som kan tas upp direkt av växter och den partikulärt bundna fosfor som är bunden till jordpartiklarna.
Marken sluttar endast svagt på platsen vilket är typiskt för stora delar av de mellansvenska jordbruksområdena och den hade sådana egenskaper att vattnet ganska lätt kunde infiltrerade ner i marken. Ytavrinning förkom därför sällan, trots att det inträffade både kraftiga regn och intensiva snösmältningar. Avrinning via dräneringsrör förekom däremot mera frekvent under vinterhalvåret, åtminstone under senhöst-vinter. Detta medförde att växtnäringsförlusten via dräneringsrören utgjorde huvuddelen (c:a 90%) av den totala växtnäringstransporten från denna åkermark.

Skyddszonerna reducerade transporten av partikulärt bunden fosfor med erosion med 35% och att skörda gräset ännu mer, med 40%. Däremot ökade skyddszonerna transporten med ytvatten av löst reaktiv fosfor med 58% respektive 38% jämfört med åkermark utan skyddszon. Om gräset stod kvar på skyddszonen reducerades transporten av partikulärt bunden fosfor med dräneringsvatten med 25 % medan att skörda och bortföring av gräset gav mindre effekt (15%). Skyddszon av gräsvall reducerade utlakningen av kväve (i form av nitrat) med 26% men bortföring av gräset ökade förlusten med 5%. Vi antar att gräsets cellväggar skadas när det fryser under vinter och att växtnäring sedan frigörs och lakas ut vid snösmältning eller regn. Om man vill förhindra alltför mycket ansamling av växtnäring i skyddszoner bör man undersöka närmare hur detta ska förhindras. Vår slutsats av försöket är att skyddszoner av gräsvall är en otillräcklig åtgärd mot näringsförluster till vatten och därför bör kompletteras med andra åtgärder.