Skip to main content
Report, 2015

Inverkan av vattenmättnad på kvävemineralisering, nitratbildning och utlakningsrisker i en odlad mulljord från Närke

Lindén, Börje

Abstract

Anhopningen av mineraliserat kväve i åkerjord under hösten och vintern är en viktig orsak till kväveutlakning. Vidare är kvävemineraliseringen i odlade organogena jordar större än i fastmarksjordar. Därför är det särskilt angeläget att inför vintern reducera mängderna utlakningsbart kväve i mulljordar. Undersökningar tyder på att vattenmättnad hämmar kvävemineralisering och nitratbildning i organogen jord. Detta bör minska kväveutlakningsrisken. Vattenmättnadsgrad, luftväxling och pH-värden kan påverka kvävemineralisering och nitratbildning olika på skilda djup i marken. För att studera sådana effekter togs jordprover i ostörd lagring ut 1991 med 10 cm höga stålcylindrar på 10-20, 40-50 och 70-80 cm djup i en kärrtorvmulljord vid Geråsen i Närke. Cylindrarna försågs med plastlock med ett litet hål för luft¬äxling. Vattenhalterna i jordcylindrarna reglerades genom att på¬föra olika vattenavförande tryck: 0,0 meter vattenpelare (mvp), dvs. vattenmättnad, samt 1,0 mvp och 6,0 mvp. Jordcylindrarna med dessa behandlingar (tabell 1) inkuberades fr.o.m. den 24/9 vid temperaturer som efterliknade förhållandena under höst, vinter och vår i trakten av Ger-åsen (figur 1). Cylindrar togs ledvis ut för bestämning av ammonium- och nitratkväve 24.9.1991, 4.12.1991, 19.3.1992 och 4.5.1992. I en förundersökning togs kväveprofil¬prover ut på 0-30, 30-60 och 60-90 cm djup i mulljorden den 22 maj 1991 för ammonium- och nitratkvävebestämning. I jorden från 10-20 cm djup vid Geråsen ökade nitratkvävemäng-derna kraftigt under hela inkubationsperioden (24/9–4/5), med ett tillskott på drygt 40 kg N/ha vid god ”dränering” (1,0 och 6,0 mvp), medan ammoniumkvävevärdena förblev mycket låga vid alla tre vattenhaltsregimerna (i medeltal 1,8 kg N/ha), figur 3. Samma gäller torvjorden på 40-50 cm djup (i medeltal 0,5 kg N/ha). Här ökade nitratkvävet med 16-17 kg N/ha vid alla tre vattenhaltsregimerna under tiden 24/9-4/5. Däremot förblev nitratkvävemängderna mycket små i torvjorden från 70-80 cm djup (figur 3), uppenbarligen p.g.a. gyttjeinnehåll och lågt pH-värde (4,0), som också hämmade kvävemineraliseringen. Detta bekräftas av kväveprofilstudien den 22 maj 1991, som visade ytterst små nitratkvävemängder på 60-90 cm djup (figur 2). I detta skikt fastställdes dock tydligt större mängder ammoniumkväve än högre upp i marken. Att mycket lågt pH-värde kan medföra anhopning av ammoniumkväve visades även av Lin¬dén (2013) i en uppländsk mulljord med sur lergyttja i alven (pH 3,9). Vattenmättnad (0,0 mvp) under inkubationen medförde minskande nitratkvävemängder i jorden från 10-20 cm djup under perioderna 24/-4/12 och 19/3-4/5, troligen beroende denitrifikation i anaeroba ”fickor” i jorden. Samtidigt kan viss mineralisering och nitratbildning ha försiggått men troligen i minskad grad. Däremot tycktes denitrifikation inte uppkomma i alvjorden från 40-50 och 70-80 m djup, sannolikt p.g.a. substratbrist. Resultaten tyder på god kvävemineralisering och nitratbildning ned till minst 50 cm djup vid adekvat dränering av fältet. Alven ned till detta djup i mulljorden bör därför bidra till grödornas kväveförsörjning. Vidare tyder resultaten på att höjt grundvattenstånd till 1-2 dm under markytan skulle minska mängden nitratkväve, genom att vattenmättnad i matjorden bör ge upphov till denitrifikation samt troligen också nedsatt mineralisering och nitratbildning. Grundvattenståndet i mulljordar kunde därför höjas från september-oktober och åter sänkas framåt våren, vilket kan ske där marken är invallad. Resultatet vid vattenmättnad i jorden från 40-50 cm djup (figur 3b) strider mot förslaget men kan vara en artefakt orsakad av inkubationstekniken. Eftersom kvävemineraliseringen och nitratbildningen hämmades på omkring 70-80 cm djup p.g.a. av lågt pH-värde, torde ett sådant markskikt inte bidra till vare sig kväveförsörjning eller nitratutlakning. En statistisk studie utfördes på basis av de sex provtagna cylindrarna per led vid varje provtagningstillfälle. Med hjälp av ledvisa standardavvikelser för nitratkväve visades, att detta antal cylindrar (n = 6) begränsar medelfelet till högst 5 kg nitratkväve per ha och 10-cm-skikt. För ett medelfel på högst 2 eller 3 kg N/ha skulle an-talet erforderliga cylindrar bli orimligt stort.

Keywords

kväveläckage; organogena jordar

Published in

Rapport (Sveriges lantbruksuniversitet, Institutionen för mark och miljö)
2015, number: 17
Publisher: Institutionen för mark och miljö, Sveriges lantbruksuniversitet

Authors' information

Lindén, Börje (Lindén, Börje)
Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Soil and Environment

UKÄ Subject classification

Soil Science

URI (permanent link to this page)

https://res.slu.se/id/publ/66570